JP2008028138A - シールド材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属パターン層（電磁波遮蔽層）のアース部を黒枠部として兼用するシールド材の製造方法において、アース部（黒枠部）でのピンホールの発生を防止する方法を提供する。
【解決手段】金属層１４ｘをフォトリソグラフィによってパターニングして、金属パターン部と黒枠部として機能するアース部とから構成される金属パターン層１４を形成する際に、遮光パターン層２２によって金属パターン部に対応するパターン状白抜き部ＰＷとアース部に対応する枠状白抜き部ＦＷとが画定され、かつ遮光パターン層２２及びパターン状白抜き部ＰＷの上に露光量を低減させる光透過率調整層２３が部分的に形成された構造のフォトマスク２０を介してレジスト１６を露光する。
【選択図】図３

Description

本発明はシールド材の製造方法に係り、さらに詳しくは、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）から漏洩する電磁波を遮蔽するシールド材の製造方法に関する。

近年、広い視野角をもち、表示品質がよく、大画面化ができるなどの特徴をもつＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）は、マルチメディアディスプレイ機器などに急速にその用途を拡大している。ＰＤＰはその駆動により電磁波を発生するので、ＰＤＰの前方にはＰＤＰからの電磁波を遮蔽するためにシールド材が配置される。

従来のシールド材の一例では、図１に示すように、下面側の周縁部に黒枠層１００ａを備えたガラス板１００の上に粘着層１２０を介してＰＥＴフィルム２００が貼着されている。ＰＥＴフィルム２００の上には接着剤１４０を介して銅メッシュ部３００ａとそれに繋がるアース部３００とにより構成される金属パターン層３００（電磁波遮蔽層）が貼着されて形成されている。

金属パターン層３００はＰＥＴフィルム２００の上に接着された銅箔がフォトリソグラフィ及びエッチングによってパターン化されて形成される。さらに、金属パターン層３００の銅メッシュ部３００ａの上には粘着層１６０を介して反射防止／近赤外線吸収フィルム４００が形成されており、シールド材の周縁部にアース部３００ｂが露出した状態となっている。

そして、図１のシールド材は、ガラス板１００の黒枠層１００ａが設けられた面がＰＤＰ側になり、反射防止／近赤外線吸収フィルム４００側が視聴者側になるようにＰＤＰの前方に配置される。シールド材の周縁部に黒枠層１００ａを設けることにより、ＰＤＰの映像全体が引き締まってくっきりとした映像として視聴されるようになる。

ガラス板の下面に黒枠層が設けられた構造のシールド材は、例えば特許文献１に記載されている。
特開２００２−３４７１６６号公報

ところで、近年では、前述した図１の従来技術のシールド材において、ガラス板１００の下面側に設けられた黒枠層１００ａを省略し、金属パターン層３００のアース部３００ｂを黒枠部として兼ねる試みがなされている。

銅箔をパターニングしてアース部（黒枠部）３００ｂを備えた金属パターン層３００を形成する方法は、図２（ａ）に示すように、まず、ＰＥＴフィルム２００の上に銅箔３１０が接着剤１４０で貼着された積層体を用意する。その後に、図２（ｂ）に示すように、銅箔３１０の上にネガ型のレジスト１８０を形成する。次いで、同じく図２（ｂ）に示すように、前述した金属パターン層３００を形成するためのフォトマスク５００を用意する。フォトマスク５００は、ガラス基板５００ａの一方の面に遮光パターン層５００ｂが形成されて構成される。そして、フォトマスク５００を介してレジスト１８０を露光した後に、レジスト１８０を現像する。

このとき、アース部（黒枠部）３００ｂに対応するフォトマスク５００の周縁側の白抜き部Ｗに塵埃などの異物６００が付着している場合、異物６００に対応するレジスト１８０の部分は異物６００によって十分に露光されずに未露光部（未架橋部）となってしまう。

このため、図２（ｃ）に示すように、レジスト１８０を現像して金属パターン層３００に対応するレジストパターン１８０ａを得る際に、アース部（黒枠部）３００ｂに対応するレジストパターン１８０ａの未露光部が現像時に溶解してピンホール１８０ｘが形成されることになる。従って、図２（ｄ）に示すように、レジストパターン１８０ａをマスクにして銅箔３１０をウェットエッチングして金属パターン層３００を形成すると、アース部（黒枠部）３００ｂにピンホール３００ｘが転写されて形成されてしまう。

アース部（黒枠部）３００ｂにピンホール３００ｘが点在したシールド材をＰＤＰに設置すると、アース部（黒枠部）３００ｂのピンホール３００ｘからＰＤＰの映像の光が視聴者側に漏れるので、黒枠部３００ｂが見苦しくなるといった問題が発生する。

レジスト１８０をパターニングする際にピンホール１８０ｘを低減させる方法としては、フォトマスク５００の洗浄を徹底することや、露光量を多くしてフォトマスク５００の異物６００に対応するレジスト１８０の部分にも光が回り込んで露光されるようにする方法が考えられる。

しかしながら、フォトマスク５００を頻繁に洗浄しても異物６００の付着はフォトリソグラフィの環境のクリーン度に左右されるので、異物の完全な除去には限界がある。また、露光量を多くする方法では、アース部（黒枠部）３００ｂに対応するレジスト１８０の周縁部では異物６００に起因する未露光部をなくすことは可能であるが、銅メッシュ部３００ａに対応するレジストパターン１８０ａの領域ではオーバー露光となって線幅のスペックから外れて太くなって形成されてしまう。

この対策として、ウェットエッチングのサイドエッチによって線幅をレジストパターン１８０ａから細くしてスペック内に調整する方法が考えられるが、スペックを満足させる線幅に調整するには困難を極め、可能としても生産性がかなり悪くなり現実的ではない。

本発明は以上の問題点を鑑みて創作されたものであり、金属パターン層（電磁波遮蔽層）のアース部を黒枠部として兼用するシールド材の製造方法において、アース部（黒枠部）でのピンホールの発生を防止するシールド材の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明はシールド材の製造方法に係り、金属パターン部と、該金属パターン部に繋がって周縁部に配置されて黒枠部として機能するアース部とから構成される金属パターン層を備えたシールド材の製造方法であって、透明基材上に金属層が形成された積層体を用意する工程と、前記金属層の上にネガ型のレジストを形成する工程と、遮光パターン層によって前記金属パターン部に対応するパターン状白抜き部と前記アース部に対応する枠状白抜き部とが画定されたフォトマスクであって、前記遮光パターン層及び前記パターン状白抜き部の上に露光量を低減させる光透過率調整層が部分的に形成された構造の前記フォトマスクを介して、前記レジストを露光する工程と、前記レジストを現像することにより、前記パターン状白抜き部と前記枠状白抜き部とに対応する領域に前記レジストのパターンを残す工程と、前記レジストのパターンをマスクにして前記金属層をエッチングすることにより、前記金属パターン部と前記アース部とから構成される前記金属パターン層を得る工程と、前記レジストを除去する工程とを有することを特徴とする。

本発明のシールド材の製造方法では、金属パターン部と黒枠層を兼ねるアース部とにより構成される金属パターン層（電磁波遮蔽層）を形成する際のネガ型レジストのパターニングに使用されるフォトマスクには、遮光パターン層によって金属パターン部に対応するパターン状白抜き部とアース部に対応する枠状白抜き部とが画定されている。さらに、遮光パターン層及びパターン状白抜き部の上に露光量を低減させるための光透過率調整層が部分的に形成されている。

本発明では、フォトマスクの枠状白抜き部に異物が付着している場合、フォトマスクの枠状白抜き部からの露光量が異物に対応するレジストの部分が露光されるように過剰に設定され、パターン状白抜き部からの露光量は光透過率調整層の作用によって所要のレジストのパターンが得られるように枠状白抜き部からの露光量より少なく設定される。

これにより、金属パターン層のアース部（黒枠部）を形成するためのレジストパターンの外枠部でのピンホールの発生が防止されると共に、金属パターン部を形成するためのレジストパターンがスペックを満足させる所要の線幅で形成されるようになる。従って、ピンポールが発生しないアース部（黒枠部）と所要の線幅の金属パターン部とから構成される金属パターン層が得られる。

このように、本発明では、金属パターン層のアース部を黒枠部として兼用し、かつ所要の線幅の金属パターン部（メッシュ状など）を備えたシールド材を信頼性よく製造できるようになる。本発明の製造方法で得られるシールド材はアース部を黒枠部として兼用できるので、構成が簡易となって従来技術よりも製造コストの低減を図ることができる。

本発明の好適な態様では、金属パターン層の金属パターン部の上に粘着層を介して反射防止／近赤外線吸収フィルムが貼着され、ガラス板の上に透明基材の下面が粘着層を介して貼着される。

以上説明したように、本発明では、ピンホールのない黒枠部として機能するアース部と所要の線幅の金属パターン部とから構成される金属パターン層を備えたシールド材を容易に製造できるようになる。

本発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。

図３及び図４は本発明の実施形態のシールド材の製造方法を示す断面図、図５及び図６は本実施形態で使用されるフォトマスクを介してレジストを露光する様子を示す部分断面図、図７は同じくシールド材を示す断面図である。

本発明の実施形態のシールド材の製造方法は、図３（ａ）に示すように、まず、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム１０と、一方の面が電解めっきによって黒化された銅箔１４ｘとを用意し、ＰＥＴフィルム１０の上に接着剤１２を介して銅箔１４ｘの黒化された面を貼着する。これにより、ＰＥＴフィルム１０（透明基材）、接着剤１２及び銅箔１４ｘ（金属層）が順に形成されて構成される積層体Ｍを得る。なお、本実施形態では、ＰＥＴフィルム１０の上に接着された銅箔１４をパターニングして金属パターン層（電磁波遮蔽層）を形成するが、金属層がパターニングできる状態で透明基材の上に形成されていればよく、透明基材はフレキシブルタイプであってもよいし、リジッドタイプであってもよい。

その後に、図３（ｂ）に示すように、積層体Ｍの銅箔１４ｘの上にネガ型のレジスト１６を形成する。レジスト１６は、ドライフィルムレジストであってもよいし、液状のレジストを塗布してもよい。続いて、図３（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィで使用されるフォトマスク２０を用意する。本実施形態で使用されるフォトマスク２０では、ガラス板２１の一方の面の中央主要部にはクロム（Ｃｒ）からなる遮光パターン層２２が形成されてパターン状白抜き部ＰＷが画定され、周縁部に枠状白抜き部ＦＷが画定されている。遮光パターン層２２及びパターン状白抜き部ＰＷは、好適にはメッシュ状に配置される。さらに、遮光パターン層２２及びパターン状白抜き部ＰＷが配置されたパターン領域の上（図３（ｂ）では下）に光透過率調整層２３が部分的に形成されている。

ネガ型のレジスト１６では、露光された部分が選択的に架橋することに基づいて現像液に不溶となってパターンが残される。従って、このフォトマスク２０を使用してレジスト１６をパターニングすると、パターン状白抜き部ＰＷに対応する部分に金属パターン層の金属パターン部を形成するためのレジストパターンが残され、枠状白抜き部ＦＷに対応する部分に金属パターン層のアース部を形成するためのレジストパターンが残される。そして、遮光パターン層２２に対応する部分がスペース（抜きパターン）となる。

光透過率調整層２３は、ガラス板２１上の枠状白抜き部ＦＷを除く遮光パターン層２２及びパターン状白抜き部ＰＷが配置されたパターン領域のみに部分的に形成され、ガラス板２１よりも光透過率が低いものが使用される。これにより、フォトマスク２０に照射される光は、枠状白抜き部ＦＷ（ガラス板２１）では高い透過率で光が透過して露光されるが、パターン状白抜き部ＰＷでは光透過率調整層２３の作用によって枠状白抜き部ＦＷよりも光の透過が抑制されて露光量が低減されるようになっている。光透過率調整層２３としては、グレーなどの有色の透明フィルムやガラスなどが使用される。

なお、フォトマスクとして、遮光層としてエマルジョン（乳剤）層がパターニングされたフィルムマスクを使用し、同様に光透過率調整層を形成してもよい。

次に、このような構成のフォトマスク２０を使用するフォトリソグラフィによってレジスト１６をパターニングする方法について説明する。同じく図３（ｃ）に示すように、露光装置（不図示）から上記したフォトマスク２０を介してレジスト１６を露光する。このとき、図５の部分断面図に示すように、フォトマスク２０の枠状白抜き部ＦＷに塵埃などの異物１９が付着している場合、異物１９に対応するレジスト１６の部分にも光が回り込んで未露光部（未架橋部）が残存しないような過剰な露光量を設定する。露光量としては、レジスト１６の膜厚が１５〜３０μｍの場合、５０〜１１０ｍＪ／ｃｍ²に設定される。

これにより、枠状白抜き部ＦＷに対応するレジスト１６の周縁部は、フォトマスク２０に異物１９が付着していても異物１９に影響されることなくその全体にわたって感光部Ｅとなる。

ここで、前述したように、枠状白抜き部ＦＷとパターン状白抜き部ＰＷとの光透過率が同じ場合は、パターン状白抜き部ＰＷを透過する光の量も過剰となってオーバー露光となるので、レジスト１６のパターンが線幅スペックから外れて太く形成されることになる。

しかしながら、本実施形態では、図６の部分断面図に示すように、フォトマスク２０の遮光層パターン層２２及びパターン状白抜き部ＰＷが配置されたパターン領域にガラス板２１よりも光透過率が低い光透過率調整層２３が形成されているため、パターン状白抜き部ＰＷを透過する光の量は枠状白抜き部ＦＷを透過する光の量より少なく設定されて所要の露光量が得られるようになっている。従って、パターン状白抜き部ＰＷに対応するレジスト１６の部分が所要の線幅スペックのパターンが得られるように露光されて感光部Ｅとなる。

好適な一例では、光透過率調整層２３は、枠状白抜き部ＦＷに異物１９が付着していてもレジスト１６に未露光部が残存しない露光量を１００％としたときに、パターン状白抜き部ＰＷでの露光量が６０〜８０％（好適には７０％）に低減されるような光透過率を有するものが使用される。つまり、露光量が６０〜８０％の条件は、パターン状白抜き部ＰＷを介して露光されるレジスト１６の部分に線幅スペックを満足させる所要のパターンが形成される条件である。

次いで、図４（ａ）に示すように、上記した条件で露光されたレジスト１６を現像することにより、パターン部１６ｘとそれに繋がって周縁側に配置される外枠部１６ｙとによって構成されるレジストパターン１６ａを得る。上記したように、枠状白抜き部ＦＷをオーバー露光して異物１９に起因するレジスト１６の未露光部が残存しないようにしたので、レジストパターン１６ａの外枠部１６ｙでのピンホールの発生が防止される。しかも、パターン状白抜き部ＰＷからの露光量は光透過率調整層２３の作用によって最適な露光量に低減されて設定されるので，レジストパターン１６ａのパターン部１６ｘは所要の線幅で形成される。

続いて、図４（ｂ）に示すように、レジストパターン１６ａをマスクにして、銅箔１４ｘをウェットエッチングした後に、レジストパターン１６ａを除去する。これにより、中央主要部に配置されたメッシュ状などの金属パターン部１４ａとそれに繋がって周縁側に配置されたアース部１４ｂとに形成される金属パターン層１４（電磁波遮蔽層）が得られる。金属パターン層１４はレジストパターン１６ａから転写されて形成されるので、アース部１４ｂにピンホールは発生せず、金属パターン部１４ａは所要の線幅のパターンとなって形成される。

その後に、図４（ｃ）に示すように、金属パターン層１４を亜塩素酸ソーダ水溶液とカセイソーダ水溶液との混合液で化成処理することにより、金属パターン層１４の露出面（上面及び両側面）を黒化する。金属パターン層１４の接着剤１２側の面は既に黒化されているので、この工程が終了した時点で金属パターン層１４の両面及び側面は全て黒化されたことになる。これにより、金属パターン層１４のアース部１４ｂが黒枠部として機能する。

次いで、図４（ｄ）に示すように、金属パターン層１４の金属パターン部１４ａの上にアース部（黒枠部）１４ｂが露出するように粘着層２４ａを介して反射防止／近赤外線吸収フィルム３０を貼着する。反射防止／近赤外線吸収フィルム３０は、ＰＥＴフィルムの上面に反射防止層が形成され、下面に近赤外線吸収層が形成されて構成される。あるいは、近赤外線吸収層が形成されたＰＥＴフィルムの上に反射防止層が形成されたＰＥＴフィルムを貼着して構成してもよい。

その後に、ガラス板４０の上に、粘着層２４ｂを介してＰＥＴフィルム１０の下面を貼着する。なお、ガラス板４０の上にＰＥＴフィルム１０を貼着した後に、反射防止／近赤外線吸収フィルム３０を貼着してもよい。

これにより、図７に示すように、本実施形態に係るシールド材１が得られる。

以上説明したように、本実施形態のシールド材の製造方法では、銅箔１４ｘをパターニングする際のフォトリソグラフィで使用されるフォトマスク２０には、遮光パターン層２２及びパターン状白抜き部ＰＷが配置されたパターン領域上に光透過率調整層２３が設けられている。

このため、フォトマスク２０のアース部（黒枠部）１４ｂに対応する枠状白抜き部ＦＷに異物１９が付着している場合、異物１９による未露光部を残存させないために枠状白抜き部ＦＷを透過する露光量をオーバー露光に設定するとしても、パターン状白抜き部ＰＷを透過する露光量は光透過率調整層２３の作用によって所要の線幅のレジストパターン１６ａが得られるように低減されて調整される。

これにより、アース部（黒枠部）１４ｂを得るためのレジストパターン１６ａの外枠部１６ｙでのピンホールの発生が防止されると共に、金属パターン部１４ａを得るためのレジストパターン１６ａのパターン部１６ｘは所要の線幅となって形成される。

従って、レジストパターン１６ａから転写されて得られる金属パターン層１４のアース部１４ｂには目立つようなピンポールが発生しないと共に、金属パターン部１４ａが所要の線幅をもって形成される。このように、フォトマスク２０の枠状白抜き部ＦＷに異物１９が付着している場合であっても、フォトマスク２０内での光透過率を制御する容易な方法により、アース部１４ｂを黒枠部として兼用するシールド材を高い製造歩留りで信頼性よく製造することができる。

しかも、金属パターン層１４のアース部１４ｂが黒枠部として兼用されることから、ガラス板４０の下面に黒枠層を特別に形成する必要がなくなるので、シールド材の構成が簡易となって製造コストの低減を図ることができる。

図７に示すように、本実施形態のシールド材１では、ガラス板４０の上に粘着層２４ｂを介してＰＥＴフィルム１０が貼着されている。ＰＥＴフィルム１０の上には接着剤１２を介して電磁波遮蔽層として機能する金属パターン層１４が形成されている。金属パターン層１４は、中央主要部に配置された金属パターン部１４とそれに繋がって周縁側に配置されたアース部１４ｂとによって構成されている。金属パターン層１４は黒化されており、アース部１４ｂが黒枠部を兼ねている。

また、金属パターン層１４の上には、アース部（黒枠部）１４ｂが露出する状態で、粘着層２４ａを介して反射防止／近赤外線吸収フィルム３０が貼着されている。

このようにして構成されるシールド材１は、そのガラス板４０の下面がＰＤＰの表示画面側になるようにＰＤＰの前方に配置されて電磁波シールド材として機能する。そして、アース部１４ｂが導電性テープなどによってＰＤＰの筐体のアース端子に接続される。本実施形態のシールド材１では、ガラス板４０の下面の周縁部に黒枠層が設けられておらず、黒系色を呈する金属パターン層１４のアース部１４ｂが黒枠部として機能するようになっている。

本実施形態の製造方法で得られるシールド材１では、金属パターン層１４のアース部（黒枠部）１４ｂでのピンホールの発生が防止されると共に、所要の線幅の金属パターン部１４ａが形成される。従って、シールド材１をＰＤＰに設置する際に、所望の開口率が得られ、かつアース部（黒枠部）１４ｂから映像の光が漏れずくっきりとした映像として視聴されるようになり、ＰＤＰの表示特性を向上させることができる。

なお、セパレータ及び粘着層、樹脂層から構成される透明基材の上に銅箔が形成された積層体の銅箔を同様な方法でパターニングして金属パターン層を形成し、その上に反射防止／近赤外線フィルムを形成した後に、セパレータを剥離して露出する粘着層をＰＤＰの画面に直接貼り付けてシールド材としてもよい。

図１は従来技術のシールド材を示す断面図である。 図２（ａ）〜（ｄ）は黒枠部として機能するアース部と金属パターン部とから構成される金属パターン層を形成する際の問題点を示す断面図である。 図３（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態のシールド材の製造方法を示す断面図（その１）である。 図４（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態のシールド材の製造方法を示す断面図（その２）である。 図５は本発明の実施形態に係るフォトマスクを用いて金属パターン層のアース部（黒枠部）に対応するレジスト領域を露光する様子を示す断面図である。 図６は本発明の実施形態に係るフォトマスクを用いて金属パターン層の金属パターン部に対応するレジスト領域を露光する様子を示す断面図である。 図７は本発明の実施形態のシールド材を示す断面図である。

符号の説明

１…シールド材、１０…ＰＥＴフィルム、１２…接着剤、１４ｘ…銅箔、１４…金属パターン層、１４ａ…金属パターン部、１４ｂ…アース部（黒枠部）、１６…レジスト、１６ａ…レジストパターン、１６ｘ…パターン部、１６ｙ…外枠部、１９…異物、２０…フォトマスク、２１，４０…ガラス板、２２…遮光パターン層、２３…光透過率調整層、２４ａ、２４ｂ…粘着層、３０…反射防止／近赤外線吸収フィルム、ＰＷ…パターン状白抜き部、ＦＷ…枠状白抜き部、Ｅ…感光部。

Claims (6)

1. 金属パターン部と、該金属パターン部に繋がって周縁側に配置されて黒枠部として機能するアース部とから構成される金属パターン層を備えたシールド材の製造方法であって、
   透明基材上に金属層が形成された積層体を用意する工程と、
   前記金属層の上にネガ型のレジストを形成する工程と、
   遮光パターン層によって前記金属パターン部に対応するパターン状白抜き部と前記アース部に対応する枠状白抜き部とが画定されたフォトマスクであって、前記遮光パターン層及び前記パターン状白抜き部の上に露光量を低減させる光透過率調整層が部分的に形成された構造の前記フォトマスクを介して、前記レジストを露光する工程と、
   前記レジストを現像することにより、前記パターン状白抜き部と前記枠状白抜き部とに対応する領域に前記レジストのパターンを残す工程と、
   前記レジストのパターンをマスクにして前記金属層をエッチングすることにより、前記金属パターン部と前記アース部とから構成される前記金属パターン層を得る工程と、
   前記レジストを除去する工程とを有することを特徴とするシールド材の製造方法。
2. 前記フォトマスクの前記枠状白抜き部に異物が付着している場合、
   前記レジストを露光する工程において、前記枠状白抜き部からの露光量が前記異物に対応する前記レジストの部分が露光されるように過剰に設定され、前記パターン状白抜き部からの露光量は前記光透過率調整層の作用によって所要の前記レジストのパターンが得られるように前記枠状白抜き部からの露光量より少なく設定されることを特徴とする請求項１に記載のシールド材の製造方法。
3. 前記フォトマスクの前記パターン状白抜き部からの前記レジストへの露光量は、前記枠状白抜き部からの露光量の６０〜８０％に設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のシールド材の製造方法。
4. 前記レジストを除去する工程の後に、
   前記金属パターン層の前記金属パターン部の上に粘着層を介して反射防止／近赤外線吸収フィルムを貼着する工程と、
   前記反射防止／近赤外線吸収フィルムを貼着する工程の前又は後に、ガラス板の上に、前記透明基材の下面を粘着層を介して貼着する工程とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のシールド材の製造方法。
5. 前記積層体を用意する工程において、前記金属層の前記透明基材側の面が黒化されており、
   前記レジストを除去する工程の後に、前記金属パターン層の上面及び両側面を黒化する工程をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシールド材の製造方法。
6. 前記金属層は銅箔からなり、前記金属パターン部はメッシュ状のパターンであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のシールド材の製造方法。

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