JP2007156371A - Ｅｍｉフィルターおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 プラズマパネルディスプレイなどの電子ディスプレイに用いる網目状ＥＭＩフィルターにおいてスクリーン印刷法では十分な解像度が得られず、画像表示を妨げてしまうという課題を解決する。
【解決手段】 スクリーン印刷で形成されるＥＭＩフィルターにおいて、網目状導電性パターンの各交点で３本の導電性配線が互いに鈍角で交わることを特徴とするＥＭＩフィルター。
【選択図】図１

Description

本発明はスクリーン印刷法により製造するＥＭＩフィルターおよびその製造方法に関する。

プラズマディスプレイパネルなどの電子ディスプレイでは、電子ディスプレイからの電磁波を遮蔽するために導電性材料を網目状（メッシュ状）のパターンに形成したＥＭＩフィルターと呼ばれる電磁波遮蔽フィルターが広く用いられている。このＥＭＩフィルターは、パネルの画像表示を妨げずに電磁波を遮蔽することが求められており、正方形形状の網目状導電性パターンが一般的に用いられている。導電性パターンの線幅は２０〜４０ミクロン程度で、導電性パターンの間隔である正方形の各辺の長さは３００ミクロン程度が一般的である。
従来この正方形パターンの形成には、予めガラスパネルまたはフィルムの全面にコーティングされた金属薄膜をフォトプロセスにより部分的にエッチングする方法が用いられてきたが、形成コスト低減を狙ってスクリーン印刷法により、導電性材料をガラスパネルまたはフィルムに直接網目状に印刷することも試みられている。スクリーン印刷によるＥＭＩフィルター形成については特開２００５−５１１１６（特許文献１）、特開２００４−３１２０１４（特許文献２）などの技術が開発されている。また、スクリーン印刷と無電解メッキ技術とを組み合わせたＥＭＩフィルター形成技術（非特許文献１）も開発されている。
特開２００５−５１１１６ 特開２００４−３１２０１４ 日本経済新聞２００２年１２月２５日朝刊記事、見出し「ＰＤＰ用電磁波防止フィルム 住友大阪セメントが量産、ナノテク素材事業 売上高、３年後１５０億円」

特許文献１で示した技術はスクリーン印刷によりＥＭＩフィルターを形成する典型的な従来技術である。この技術では網目状パターンの各交点において導電性パターンの線幅が広がることで画像表示を妨げてしまう上に、この交点部分で導電性パターンの厚みが増えてしまうという問題も抱えていた。スクリーン印刷においては、印刷されるペーストがスキージのストローク方向に流動しながら塗布されるという特徴があるため、導電性パターンの交点においては導電性パターンを移動してきたペースト同士がぶつかり広がるなどの現象に起因して、交点部分では吐出過剰状態になり、にじみや膜厚均一性などの印刷品質が著しく低下する傾向にある。図６から図９を用いて、従来技術の課題について詳細に説明する。図６および図８は格子状パターンのＥＭＩフィルターを形成するためにスクリーンマスク６ｂを用いて銀ペーストを印刷している工程を描いたものである。図６が印刷の前半の状態、図８が後半の状態を描いたものである。前記スクリーンマスクには格子状パターンに対応した開口部分７ｂが設けてある。図６、８にはスキージを描いていないが、銀ペーストはスキージによって紙面の上部から下部に向けて移動している。図７と図９はそれぞれ図６および図８の工程において基板に印刷された銀ペーストの様子を描いたものである。基板とはプラズマパネルディスプレイにおいては前面ガラスのことである。十字のパターンとして描いたパターンは網目状導電性パターン１ｂである。このパターンの通りに銀ペーストが印刷されることが望ましい。実際に印刷された銀ペーストの状態は、図７、９それぞれ、印刷済み部分４ｃおよび４ｄとして描き、それぞれの銀ペーストの印刷高さを等高線８ｃ、８ｄとして描いた。まだ印刷されていない部分は、同様に未印刷部分５ｃ、５ｄとして描いた。図９で描いたように、銀ペーストは格子の交点部分でにじんでしまっている。また、等高線で示す通り、高さも盛り上がってしまっている。特許文献１に示されているような技術では交点部分で著しく印刷品質が低下するので、プラズマディスプレイパネルなどの電子ディスプレイでは表示画質が劣化するなど商品価値を低下させる課題を抱えていた。ＥＭＩフィルターのための網目状パターンを２回のスクリーン印刷で分けて形成する技術も提案されている。この技術はそれぞれのスクリーン印刷工程では、交点の無いスクリーンマスクで印刷するので交点部分の著しい印刷品質の低下は防げるが、スクリーン印刷工程が２回必要なので製造コストが高くなってしまう課題を抱えている。またこの方法においては２回目のスクリーン印刷においては、網目状パターンの交点部分では１回目のスクリーン印刷で印刷した導電性パターンによる段差のある部分への印刷となるので、交点での印刷解像性が低下するという課題も抱えている。非特許文献１で示した技術は、パネルやフィルムなどの基板上に触媒材料をスクリーン印刷した後に無電解メッキを施す方法によって網目状パターンを形成する技術であるが、交点部分で、膜厚が厚くなり、解像性が低下する課題を抱えている上に、スクリーン印刷とメッキの２つの工程を必要とすることでコストの面でも課題を抱えていた。

本発明のＥＭＩフィルターは、第１に、スクリーン印刷で形成されるＥＭＩフィルターにおいて、網目状導電性パターンの各交点で３本の導電性配線が互いに鈍角で交わることを特徴とし、
第２に、前記網目状導電性パターンが六角形の形状をしていることを特徴とし、
本発明のＥＭＩフィルターを製造する製造方法は、第３として、前記第１のＥＭＩフィルターを製造する製造方法において、前記網目状導電性パターンに対応したパターンが形成されたスクリーンマスクを用いて一回のスクリーン印刷工程で前記網目状導電性パターンを形成することを特徴とし、
第４に、前記第２のＥＭＩフィルターを製造する製造方法において、前記六角形形状の網目状導電性パターンに対応したパターンが形成されたスクリーンマスクを用いて一回のスクリーン印刷工程で前記網目状導電性パターンを形成することを特徴とする。

本発明のＥＭＩフィルターおよびその製造方法を用いると、１回のスクリーン印刷によって解像性の高い網目状のＥＭＩフィルターを形成することができる。従来は導電性材料を一度基板全面にコーティングしてその８０％以上をフォトプロセスで除去していたので、材料を無駄にしていた上にフォトプロセスという高コストな製造方法を使用していたが、本発明によって、１回のスクリーン印刷で低コストで高解像性のＥＭＩフィルターを形成できるので、ＥＭＩフィルターを必要とする電子ディスプレイ、とりわけ、大面積のディスプレイの製造コスト低減に効果がある。

このＥＭＩフィルターを形成するための構造およびその製造方法は、プラズマディスプレイパネルの隔壁を形成する際にも有効である。ガラスペーストのスクリーン印刷を何度も繰り返して隔壁構造を形成する場合に本発明の方法では、印刷パターンがにじまないという特徴と、印刷高さが均一であるという特徴との２つの特徴を持ち合わせている。このため、ガラスペーストを積層印刷してもその幅は細いままに保たれ、また、厚みも一定で凸凹しない。この通り、交点を持つ細いパターンの印刷に対して、その印刷材料が導電性であっても絶縁性であってもそれぞれ、ＥＭＩフィルター形成であったり、隔壁形成であったりと応用範囲が広い技術といえる。基板に導電材料を印刷する直接のパターン形成方法ではなく、エッチング工程のマスク用に用いるエッチングインクを印刷する場合にも有効である。印刷する基板についてもガラス基板に限らず有機物フィルムの場合もある。

本発明のＥＭＩフィルターおよびその製造方法を図１から図５までの図面を用いて説明する。図１は本発明のＥＭＩフィルターの製造工程での第１の過程を示す構成図である。プラズマパネルディスプレイの前面パネルに正６角形の網目状導電性パターン１ａを形成している途中段階を示している。このパターンは正６角形の対向する辺の間隔（ピッチ）が３００ミクロン、導電性パターンの線幅は３０ミクロンである。この図面の工程では実際にはスクリーンマスクを用いているが描画を省略している。前記網目状導電性パターンはスキージをこの紙面の上部から下部に向けて走査することで銀ペースト３ａを前記前面パネル上に印刷している。図のスキージよりも紙面上部は銀ペーストが印刷されている。この部分を印刷済み部分４ａと呼ぶ。スキージよりも紙面下部は印刷がまだなされていない部分であり、未印刷部分５ａと呼ぶ。スクリーン印刷法においては、図１に示す通り、網目状導電性パターンをスキージの走査により印刷していくことに特徴がある。

図２は図１の状態をさらに詳細に描いたものである。図２ではスクリーンマスク６ａも描いてある。スクリーン印刷においては、印刷したいパターンの部分がスクリーンマスクでは開口部分となっている。図２にその開口部分７ａを描いた。銀ペースト３ａが被さっている領域は実際には前記開口部分は上方からは見えないが理解を助けるためにその輪郭だけを図に描いてある。図２の段階では前面パネル上には図３の印刷済み部分４ａとして描く通りに銀ペーストが印刷されている。前面パネルには図３の網目状導電性パターン１ａとして描かれている通りに銀ペーストが印刷されることが望ましい。図３の段階では前記印刷済み部分は等高線８ａとして描くとおり、略台形体形状に銀ペーストが印刷されている。未印刷部分は未印刷部分５ａとして描いてある。

図４は図２の段階よりもさらに印刷が進んだ段階でのスクリーンマスク上の状態を図２と同様に描いたものである。銀ペースト３ｂは図２で描いたよりも紙面で下部まで伸びている。図５は図４の段階での前面パネル上での印刷状態を描いたものである。網目状導電性パターン１ａの通りに印刷済み部分４ｂが形成されている。その厚みは等高線８ｂで描く通り、交点部分とその他の部分で変わりなく均一である。未印刷部分は未印刷部分５ｂとして描いてある。

以上、図１から図５を用いて説明した通り、正６角形のパターンの繰り返しで形成した３００ミクロンピッチ、線幅３０ミクロンの網目状パターンのＥＭＩフィルターをスクリーン印刷で形成することができた。交点部分での異常なにじみや厚みの盛り上がりもない状態である。この例においてはスキージの進行方向である紙面の上部から下部への方向に並行して正６角形の１辺を配置している。図２から図４の中間段階において流動化した銀ペーストがスキージの進行方向に対して斜めに形成した導電性パターンの部分を通って交点で合わさる状態が生じるが、前記斜めに形成した導電性パターン内の銀ペーストはその紙面下部方向につながるスキージ進行方向と並行の導電性パターンに対して鈍角の関係にあり、円滑に交点を通過することができる。このことで、交点部分での異常なにじみや盛り上がりが防げている。

上記発明を実施するための最良の形態

においてはガラス基板上に銀ペーストを直接印刷する方法について説明を行ったが、ここでは本発明をエッチングレジストインクの印刷によりＥＭＩフィルターを形成する例について説明する。まず、形成プロセスの第一段階としてＰＥＴフィルム上に金属膜を堆積する。この金属膜上に、スクリーンマスクを介してエッチングレジストインクを印刷する。この際のスクリーンマスクのパターンは図１で示した正６角形パターンである。線幅は３０ミクロン、対辺間隔は３００ミクロンである。３つの辺が交わる交点において、スキージの進行方向ベクトルと交点に向かう各辺に沿ったベクトルとの関係が鈍角になっていることに特徴がある。スクリーン印刷後、前記エッチングレジストインクを乾燥して、下地の金属膜を化学エッチングもしくはドライエッチングで除去することで、正６角形の網目状金属パターンを形成することができる。

は本発明のＥＭＩフィルターの製造工程での第１の過程を示す構成図である。 は図１の過程でのスクリーンマスク上の状態を示す構成図である。 は図１の過程での基板上の状態を示す構成図である。 は図１の過程以降の第２の過程でのスクリーンマスク上の状態を示す構成図である。 は図１の過程以降の第２の過程での基板上の状態を示す構成図である。 は従来のＥＭＩフィルターの製造工程での第１の過程でのスクリーンマスク上の状態を示す構成図である。 は従来のＥＭＩフィルターの製造工程での第１の過程での基板上の状態を示す構成図である。 は図６の過程以降の第２の過程でのスクリーンマスク上の状態を示す構成図である。 は図７の過程以降の第２の過程での基板上の状態を示す構成図である。

符号の説明

１ａ，１ｂは、網目状導電性パターン、２はスキージ、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは銀ペースト、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは印刷済み部分、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは未印刷部分、６ａ，６ｂはスクリーンマスク、７ａ，７ｂは開口部分、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄは等高線である。

Claims (4)

1. スクリーン印刷で形成されるＥＭＩフィルターにおいて、網目状導電性パターンの各交点で３本の導電性配線が互いに鈍角で交わることを特徴とするＥＭＩフィルター。
2. 請求項１のＥＭＩフィルターにおいて、前記網目状導電性パターンが六角形の形状をしていることを特徴とするＥＭＩフィルター。
3. 請求項１のＥＭＩフィルターを製造する製造方法において、前記網目状導電性パターンに対応したパターンが形成されたスクリーンマスクを用いて一回のスクリーン印刷工程で前記網目状導電性パターンを形成することを特徴とするＥＭＩフィルターの製造方法。
4. 請求項２のＥＭＩフィルターを製造する製造方法において、前記六角形形状の網目状導電性パターンに対応したパターンが形成されたスクリーンマスクを用いて一回のスクリーン印刷工程で前記網目状導電性パターンを形成することを特徴とするＥＭＩフィルターの製造方法。

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