JP2008277376A

JP2008277376A - 電磁波遮蔽用の金属メッシュシートおよびその製造方法

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Publication number: JP2008277376A
Application number: JP2007116424A
Authority: JP
Inventors: Hideo Abe; 秀夫阿部
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2027-04-26
Also published as: JP5104015B2

Abstract

【課題】高分子シートと金属薄膜の伸び率等の物性をできる限り近似させ、５０〜８０℃の加熱雰囲気中での上記エイジングを行ったとしても、ゆがみ等の結果を発生させない、電磁波遮蔽用の金属メッシュシートおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】プラズマディスプレィの前面板に設けるとともに、高分子シート上に金属メッシュを備えてなる電磁波遮蔽用の金属メッシュシートにおいて、前記高分子シートと前記金属メッシュとが、接着剤層を介して接着されてなり、前記金属メッシュが銅メッシュからなり、かつ前記銅メッシュが（１１０）配向の柱状結晶を有することする金属メッシュシート。
【選択図】図５

Description

本発明は、プラズマディスプレィの前面板に設けるとともに、高分子シート上に金属メッシュを備えてなる電磁波遮蔽用の金属メッシュシートおよびその製造方法に関する。

画像表示に利用されるガス放電表示装置、たとえばプラズマディスプレイパネル（PDP）は電極間に電圧印加すると、印加に伴う放電によって内部に封入されるガス分子を励起し、発生する紫外線で内部に封じ込まれている蛍光物質を励起させる。この際、可視光領域の光線を発生させ画像を表示するが、この放電によって電磁波を発生させ、僅かであるが外部に電磁波を漏洩している。この電磁波遮蔽の為、プラズマディスプレィの前面板に設置されたフィルターにこの機能を設けている。この遮蔽機能を得るためには、たとえばポリエチレンテレフタレート（PET）フィルムに導電体金属皮膜をメッシュ状に形成したものを積層することによって達成が可能である。導電性の金属メッシュは、遮蔽すべき周波数範囲をカバーし、かつ、映像光を妨げないように金属メッシュ格子の幅および間隔を最適に設定され、PDP筺体に金属メッシュを接続し、電磁波によって誘起される電荷を接地によって除いている。PDPの画素行列と金属メッシュとが重なり、モアレ縞の発生や映像光を妨げないように金属メッシュの方向を図１に示すように斜めに設定する。このような電磁波を遮蔽するのに有効なフィルターの従来例として、特許文献１、２を上げて説明する。

特許文献１では、液晶画面やCRTなど視認性を確保しつつ、それらの画面の全面から発生する電磁波を遮蔽するために、透明樹脂基板に銀ペーストによるメッシュ状のパターンをスクリーン印刷によって線幅30〜50μｍで開口率80〜90％の範囲で形成されることを特徴とする電磁波カットフィルターを開示している。

また、特許文献２では、位置を検出するレジスターマークを額縁部に設けた投光部とし、投光部の面積が大きくても、投光部をメッシュ状、ドット状、またはスリット状などの幾何学模様の金属層を残すことで、製造途上や保管時でもブロッキングし難く、位置精度良くシートを切断することができる電磁波遮蔽用シートを開示している。
特開２００５−２４３６６１号公報特開２００５−１１９９４号公報

高分子シート上に金属薄膜を接着剤層を介して接着し、この金属薄膜をフォトリソグラフィ法によりメッシュ状に加工して電磁波遮蔽用の金属メッシュシートを製造する場合、一般的に高分子シートと金属薄膜との密着性を向上させるために、５０〜８０℃の加熱雰囲気中でエイジングさせる工程がある。しかしながら、高分子シートと金属薄膜の熱膨張係数が異なるため、５０〜８０℃の加熱雰囲気中でのエイジングによって、両者間に変形が発生し、生産収率が低下するという問題点があった。
したがって本発明の目的は、高分子シートと金属薄膜の伸び率等の物性をできる限り近似させ、５０〜８０℃の加熱雰囲気中での上記エイジングを行ったとしても、ゆがみ等の結果を発生させない、電磁波遮蔽用の金属メッシュシートおよびその製造方法を提供することにある。

本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、金属メッシュ中の銅結晶の配向性を制御することにより、上記課題を解決することができた。
請求項１に記載の発明は、プラズマディスプレィの前面板に設けるとともに、高分子シート上に金属メッシュを備えてなる電磁波遮蔽用の金属メッシュシートにおいて、
前記高分子シートと前記金属メッシュとが、接着剤層を介して接着されてなり、
前記金属メッシュが銅メッシュからなり、かつ前記銅メッシュが（１１０）配向の柱状結晶を有することする金属メッシュシートである。
請求項２に記載の発明は、前記金属メッシュのラインピッチが20〜50μm、ライン幅が8〜20μm、かつバイアス角度が40〜60°の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の金属メッシュシートである。
請求項３に記載の発明は、プラズマディスプレィの前面板に設けるとともに、高分子シート上に金属メッシュを備えてなる電磁波遮蔽用の金属メッシュシートの製造方法において、
前記高分子シート上に接着剤層を設ける工程と、前記接着剤層上に電析により得られた銅薄膜を積層する工程と、前記銅薄膜をフォトリソグラフィ法によりメッシュ状に加工する工程とを有し、前記電析によって得られた銅薄膜が、（１１０）配向の柱状結晶を有することを特徴とする金属メッシュシートの製造方法である。

本発明によれば、高分子シートと金属薄膜の伸び率等の物性をできる限り近似させ、５０〜８０℃の加熱雰囲気中での上記エイジングを行ったとしても、ゆがみ等の結果を発生させない、電磁波遮蔽用の金属メッシュシートおよびその製造方法を提供することができる。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。
図２，３は、本発明の電磁波遮蔽用の金属メッシュシートの製造方法の工程を示した図で、図２は断面図，図３は平面図である。

高分子シート１の上に、銅薄膜２をラミネートする。このラミネートは高分子シート１に透明な接着剤層を形成してから、銅薄膜２を積層する方法によって達成できる。
次に、フォトリソグラフィ法により、金属メッシュを作製する。銅薄膜２の表面にエッチング用のレジスト３を被覆し、パターニングする。本発明の金属メッシュシートは、ディスプレイに設けた際にメッシュ形状が視認されにくく、かつ十分な電磁波遮蔽能を備えるという理由から、金属メッシュのラインピッチが20〜50μm、ライン幅が8〜20μm、かつバイアス角度が40〜60°の範囲であることが望ましい。図４にラインピッチおよびバイアス角度を示した。ラインピッチとは、金属メッシュの細線間の距離である。バイアス角度とは金属メッシュシートの長さ方向に対する細線の傾斜角度である。上記仕様によってレジストの種類やパターニングの方法が選択される。一般的な方法は、感光性のドライフィルムレジストまたは液状レジストをコーティングし、フォトマスクを通して露光、現像するものである。

次に、銅薄膜２を現像して銅メッシュパターンを形成する。現像は、アルカリ性水溶液を用いて行うことができる。

続いて、形成された銅メッシュパターンの表面を黒色化してもよい（符号４）。その直前処理として表面を脱脂、および、化学粗化することが望ましい。黒色化によって、光線透過率が適度に調節され、プラズマディスプレイ画像の視認性が向上する効果がある。黒色化方法としてはとくに制限されず、公知の方法を適宜選択できる。

本発明に用いる高分子シート１としては、ポリエステル(PE)、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリカーボネート（PC）、ポリビニルアルコール（PVA）、ポリエチレン（PE）、ポリメチルメタアクリレート（PMMA）、ポリスチレン（PS）、ポリウレタン（PU）、トリアセチルロース（TAC）、セロファン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、などの何れも用いることが可能である。この中で、望ましくは、PET、PC、またはPMMAなどによるシートを用いることができる。

上記接着剤層としては、エチレン-酢酸ビニル共重合体を主成分とするもの、エポキシ系、ウレタン系など、熱硬化型、光硬化型の何れの種類も用いることができる。

本発明では、銅薄膜が（１１０）配向の柱状結晶を有することを特徴としている。ここでいう（１１０）配向とは、Ｘ線回折において、無配向結晶と比較して（１１０）面の回折が最も強いことを意味する。したがって、（１１０）配向の柱状結晶を有する銅薄膜とは、銅薄膜中の結晶粒子がまとまりをもって厚さ方向に向いていると言える。このような柱状結晶は、電析における電流密度、めっき浴温度、めっき浴に入れる添加剤等の条件を変化させることにより作製できる。例えば、上記添加剤としては光沢剤（硫黄化合物）が挙げられる。該添加剤を下記実施例で記載する程度（量的関係）でもってめっき浴に添加することにより、当該柱状結晶を作製することができる。なお、本発明において、銅結晶はすべて柱状結晶である必要はない。銅薄膜中では銅結晶は様々な配向をなしていると考えられるが、本発明では、柱状結晶が銅薄膜中で量的に最も多ければよい。

高分子シートと銅薄膜との接着方法は、加熱架橋、光架橋などの方法がある。加熱架橋による接着は、接着剤の種類にもよるが、通常８０〜１４０℃の温度で、２０分〜６０分の範囲で行う。光架橋による接着は、光源として紫外〜可視領域に発光するものを用いることができる。たとえば、高圧、低圧水銀灯、ハロゲンランプ、白熱灯、などを挙げることができるが、高圧水銀灯が最適である。

接着時に印加する圧力は、通常10〜100 Kg/cm²、好ましくは20〜50 Kg/cm²の範囲である。

本発明においては、高分子シートと銅薄膜との接着をより確実にするため、50〜80℃の加熱雰囲気中でのエイジングをさらに行う。エイジング時間は、例えば４８〜９６時間である。本発明では、銅薄膜中の銅結晶の配向方向を特定しているので、高分子シートと銅薄膜の伸び率等の物性が近似することになり、上記エイジングを行ったとしても、ゆがみ等が発生しない。

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記例に制限されない。

実施例１
まず、銅薄膜を硫酸銅めっきにより作製した。浴組成は、硫酸銅・５水塩200〜230ｇ/L、硫酸40〜80ｇ/L、塩素イオンを80〜120ｍｇ/Lをイオン交換水に溶解したものを基本浴とし、これに光沢剤として硫黄化合物（Bis(3-sulfopropyl)disulfide disodium salt (SPS)）を10〜20ｍｇ/Lを添加し、浴温度を30℃として、円筒ドラムにめっき厚約5〜25μｍになるようにめっきを行った。このドラムは、予めクロメート溶液によって金属の剥離処理を行って、めっき後カッターによって面長方法に剥がし面を入れ、巻取りによって剥離した。このめっき皮膜の結晶配向性をX線回折装置によって調べると、強い（１１０）配向を示し、厚み方向に柱状の結晶であった。
図５に、実施例１の銅薄膜の柱状結晶のFocused Ion Beam(FIB)によってエッチングした断面組織写真を示す。

次にPETシート上に、熱硬化タイプのポリウレタン系の接着剤を均一に塗布し乾燥させ、さらに上記に作製した銅薄膜を載せて、20〜50 Kg/cm²の範囲で圧力を掛けながら、約2時間80〜100℃に加熱した。次に銅薄膜とPETシートの接着性を上げるために、60℃において72時間エイジングを行った。さらに、ネガ型のレジストフィルムを銅薄膜上に熱圧着させた。その後、YAGレーザーによって所定のバイアス角度を付けて露光した。次にアルカリ現像液で現像し、塩化銅エッチング液を用いてメッシュシートを作製した。その後、硫酸銅ニッケルめっき液にイオウ化合物を添加して公知の黒色めっきを行い、電磁波遮蔽用の金属メッシュシートを作製した。金属メッシュのラインピッチは３０μm、ライン幅は１５μm、バイアス角度は５０°であった。

このようにして作製した金属メッシュシートは、深さの小さなくぼみ状欠陥の発生を抑えることができ、最終的な歩留まりを向上することができた。

比較例１
まず、銅薄膜を硫酸銅めっきにより作製した。浴組成は、硫酸銅・５水塩200〜230ｇ/L、硫酸40〜80ｇ/L、塩素イオンを80〜120ｍｇ/Lをイオン交換水に溶解したものを基本浴とし、これに界面活性剤であるポリエチレングリコール（PEG）を約200ｍｇ/Lを添加し、浴温度を30℃として、ドラムにめっき厚約5〜25μｍになるようにめっきを行った。このドラムは、予めクロメート溶液などによって金属の剥離処理を行い、めっき後カッターによって面長方法に剥がし面を入れ、巻取りによって剥離した。このめっき皮膜をX線回折装置によって結晶配向性を調べると、弱い（１００）配向を示し、断面においては柱状にならずダンダムな配向結晶であった。
図６に、比較例１の銅薄膜の柱状結晶のFocused Ion Beam(FIB)によってエッチングした断面組織写真を示す。

次にPETシート上に、熱硬化タイプのポリウレタン系の接着剤を均一に塗布し乾燥させ、さらに上記に作製した銅薄膜を載せて、20〜50 Kg/cm²の範囲で圧力を掛けながら、約2時間80〜100℃に加熱した。次に銅薄膜とPETシートの接着性を上げるために、60℃において72時間エイジングを行った。さらに、ネガ型のレジストフィルムを銅薄膜上に熱圧着させた。その後、YAGレーザーによって所定のバイアス角度を付けて露光した。次にアルカリ現像液で現像し、塩化銅エッチング液を用いてメッシュシートを作製した。その後、硫酸銅ニッケルめっき液にイオウ化合物を添加して公知の黒色めっきを行い、電磁波遮蔽用の金属メッシュシートを作製した。
金属メッシュのラインピッチは３０μm、ライン幅は１５μm、バイアス角度は５０°であった。

このようにして作製した金属メッシュシートは、深さの小さなくぼみ状欠陥の発生を抑えることができず、最終的な歩留まりが低下した。

本発明金属メッシュシートは、上述したように、PDP画面や液晶画面から発生する電磁波を遮蔽するフィルターとして利用することができ、電磁波を発生する箇所へ設置して利用することができる。

金属メッシュの方向性を示す図である。本発明の電磁波遮蔽用の金属メッシュシートの製造方法を説明するための図（断面図）である。本発明の電磁波遮蔽用の金属メッシュシートの製造方法を説明するための図（平面図）である。ラインピッチおよびバイアス角度を説明するための図である。実施例１の銅薄膜の柱状結晶のFocused Ion Beam(FIB)によってエッチングした断面組織写真を示す図である。比較例１の銅薄膜の柱状結晶のFocused Ion Beam(FIB)によってエッチングした断面組織写真を示す図である。

Claims

プラズマディスプレィの前面板に設けるとともに、高分子シート上に金属メッシュを備えてなる電磁波遮蔽用の金属メッシュシートにおいて、
前記高分子シートと前記金属メッシュとが、接着剤層を介して接着されてなり、
前記金属メッシュが銅メッシュからなり、かつ前記銅メッシュが（１１０）配向の柱状結晶を有することする金属メッシュシート。
前記金属メッシュのラインピッチが20〜50μm、ライン幅が8〜20μm、かつバイアス角度が40〜60°の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の金属メッシュシート。
プラズマディスプレィの前面板に設けるとともに、高分子シート上に金属メッシュを備えてなる電磁波遮蔽用の金属メッシュシートの製造方法において、
前記高分子シート上に接着剤層を設ける工程と、前記接着剤層上に電析により得られた銅薄膜を積層する工程と、前記銅薄膜をフォトリソグラフィ法によりメッシュ状に加工する工程とを有し、前記電析によって得られた銅薄膜が、（１１０）配向の柱状結晶を有することを特徴とする金属メッシュシートの製造方法。