JPWO2006090820A1 - 電磁波シールドフィルタ - Google Patents
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Abstract
Description
従って、通常使用される構成に於いては、黒化処理面の外観は、この濡れ色が直接的に影響し、上記の如き算術平均粗さRaを規定しただけでは、黒化処理面の黒化度を十分に出せない事があった。
(2)更にメッシュ層を電気絶縁性の透明基材上に積層した構成とすれば、機械的強度を増して取扱容易なものとなる。
(3)また、メッシュ層の黒化処理面上に透明樹脂層を積層すれば、該黒化処理面を保護でき、また透明樹脂層で濡れ色となった該黒化処理面の黒さが向上する。
図1は、輪郭曲線の確率密度関数ADFとそれを滑らかにした曲線(確率密度曲線Adc)を例示し、図1(A)は本発明に該当する曲線形状を示し、図1(B)は比較例としての曲線形状を示す。
図2は、輪郭曲線(粗さ曲線R)とそれから得られる、粗さ曲線の確率密度関数ADFと、粗さ曲線の負荷曲線BAC(累積曲線)を示し、図2(A)が輪郭曲線、図2(B)及び(C)が確率密度関数ADFと負荷曲線BACで、図2(B)の図を時計回り逆方向に90度回転したのが図2(C)の図で、図2(C)の状態が確率密度関数ADFの確率密度を縦軸にとり且つ上方向にとったときの図となる。
図3は、電磁波シールドフィルタの層構成の形態例として3例を示す断面図で、図3(A)は透明基材1及び透明樹脂層3も有する構成、図3(B)は透明基材1も有する構成、図3(C)はメッシュ層2のみの構成を示す図である。
図4は、メッシュ層に於ける黒化処理面の組合せ例各種を示す断面図で、図4(A)は表裏両面、図4(B)は表面のみ、図4(C)は裏面のみ、図4(D)は表裏両面及び両側面の全面の例を示す。
図5は、実施例及び比較例に於ける実際の確率密度関数とその確率密度曲線を示す図で、図5(A)〜(C)は実施例、図5(D)及び(E)は比較例を示す図である。
本発明の電磁波シールドフィルタでは、その黒化処理されたメッシュ層の黒化処理面の微小凹凸が成す表面粗さについて、粗さ曲線を輪郭曲線として該輪郭曲線の確率密度関数を滑らかにした確率密度曲線の確率密度のピーク付近の形状が、図1(B)の様に尖っておらず、図1(A)の様に、上(確率密度大なる方向)に凸の曲線形状をしたものとする。これによって、黒化処理面について、良好なる反射防止効果が得られる。
また図3(A)に示すようにメッシュ層2の更に上方には、メッシュ層2を覆って透明樹脂層3が設けられている。
なお、透明樹脂層3は必ずしも設ける必要はない(図3(B))。また透明基材1はメッシュ層2を支持するものであるが、この透明基材1も必ずしも設ける必要はない(図3(C))。
また、ディスプレイ用途等に適用した場合に於いて、観察者側の面が常に本発明で定義する表面では無く裏面の場合もあり得る。
電気絶縁性の透明基材1は、一般的に機械的強度が弱いメッシュ層を補強する為の層である。従って、機械的強度と共に光透過性を有すれば、その他、耐熱性、絶縁性等も適宜勘案した上で、用途に応じたものを選択使用すれば良い。透明基材の具体例としては、例えば、樹脂板、樹脂シート(乃至はフィルム、以下同様)、ガラス板等である。なお、本発明に於いて、電気絶縁性とは、透明基材自体で、有効な電磁波シールド性が期待出来無い程度の電気絶縁性を意味する。これは、本発明の前提条件である。表面抵抗で言えば、大体10の2乗Ω/□程度以上を言う。通常の透明な樹脂、或いはガラスからなる基材は何れも10の12乗Ω/□以上の表面抵抗である為、本発明で言う電気絶縁性の透明基材に相当する。
なお、これら樹脂は、樹脂材料的には、単独、又は複数種類の混合樹脂(ポリマーアロイを含む)として用いられ、また層的には、単層、又は2層以上の積層体として用いられる。また、樹脂シートの場合、1軸延伸や2軸延伸した延伸シートが機械的強度の点でより好ましい。
また、これら樹脂中には、必要に応じて適宜、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤、充填剤、可塑剤、帯電防止剤などの添加剤を加えても良い。
また、電磁波シールドフィルタを連続的に製造し生産性を向上できる点では、透明基材は、生産性の点で連続帯状のシート(つまりウェブ)の形態で取り扱うのが好ましい。
メッシュ層2は、電磁波シールド機能を担う層であり、またそれ自体は不透明性であっても、平面視形状をメッシュ形状として開口部を設けることで光透過性も有する層で、しかも、表面及び裏面のうち少なくとも1面以上を黒化処理による黒化処理面とし且つその面の微小凹凸を特定した層である。黒化処理としては、通常、メッシュ層の本体とする金属箔等から形成した導電性のメッシュ状導電体層21の必要な面に、黒化処理によって黒化層22を形成し該黒化層の面が黒化処理面となる。なお、黒化層以外に、メッシュ層の形状的特徴であるメッシュ形状が維持される点で、適宜、後述する防錆層等のその他の層をメッシュ層の構成層として設けても良い。
黒化処理はメッシュ層2の面の光反射を防ぐものであり、黒化処理で形成された黒化処理面により、メッシュ層2面での外光反射による透視画像の黒さ(黒化度)低下を防いでその黒さを向上させ、また透視画像の明室コントラストを向上できる。黒化処理面は、メッシュ層の全ての面に設けることが好ましいが、本発明では表裏両面のうち少なくとも何れか1面以上は黒化処理面とする。
なお、黒化処理面22は単層のメッシュ層2の面自体であっても良い。つまり、メッシュ層が単層で該単層の表面が黒く且つ微小凹凸を有するものならば、その表面は付加的な黒化処理は不要である。本発明では、この様な場合の付加的な黒化処理無しに、表面が黒く所望の微小凹凸を有する面が形成できるならば、結果として同じ表面物性を有するから、その面も「黒化処理面」として本発明に含めることにする。
本発明では、黒化処理面22の表面色は黒(低明度の無彩色、灰色を含む)乃至は黒に近い色(褐色、紺色、深緑色等、低明度、低彩度の有彩色。これも含めて黒と言うことにする)を呈し、且つその表面に特定の微小凹凸を有するものとする。すなわち、その微小凹凸とは、黒化処理面の表面の輪郭曲線として粗さ曲線を採用したときに、該輪郭曲線の確率密度関数〔JIS B0601(2001年版)で規定される〕に於ける確率密度のピーク付近の形状が、該確率密度関数を滑らかにした曲線(これを本発明では「確率密度曲線」と言うことにする。)に於いて、上に凸の曲線形状となる微小凹凸とする。なお、上に凸の「上」とは、前記確率密度を縦軸にとり且つ上方向を確率密度の増加方向にとったときの上である。
なお、下地面は鏡面よりは微凹凸面とした方が、黒化層を追加的に形成する場合等では、より薄くても所望の微細凹凸面とすることが通常容易となり易い。
上述のようにメッシュ層2の黒化処理面22の微細凹凸は、最大山高さRpから最大谷深さRvまでの高さを水平軸に、高さの分布を示す確率密度を縦軸にとったときの曲線で表わされる確率密度曲線Adcが、上方に突出するピーク点P1をもっている(図1A(A))。そしてこの確率密度曲線は、ピーク点P1近傍に於いて連続函数となっており、ピーク点P1において水平接線T1を有する。尚且つこの確率密度曲線は、ピーク点P1近傍の水平軸座標、すなわち、ピーク点P1を中心とした水平軸方向の幅が|Rp−Rv|×0.05以上、より好ましくは幅|Rp−Rv|×1.00以上の幅で、上に凸の部分を有することが好ましい。ここで上に凸の部分とは、曲線が常に接線の下側にある部分をいう。
これに対して、図1(B)に示す比較例における確率密度曲線の場合、確率密度曲線はピーク点P1において接線をもつことはない。
また図5(A)(B)(C)に示すように、黒化処理面22の微細凹凸を示す確率密度曲線Adcにおいて、ピーク点P1における高さPは、RpとRvとの中間値高さM近傍にあり、|P−M|/Rp−Rv×100≦12となることが好ましい。
メッシュ状導電体層21は、一般的には金属箔のエッチングで形成した物が代表的であるが、これ以外のものでも、電磁波シールド性能に於いては意義を有する。従って、本発明では、メッシュ状導電体層の材料及び形成方法は特に限定されるものでは無く、従来公知の光透過性の電磁波シールドフィルタに於ける各種メッシュ状導電体層を適宜採用できるものである。例えば、印刷法やめっき法等を利用して透明基材上に最初からメッシュ状の形状でメッシュ状導電体層を形成したもの、或いは、最初は透明基材上に全面に、めっき法で導電体層を形成後、エッチング等でメッシュ状の形状にしてメッシュ状導電体層としたもの等でも構わない。
また金属層の金属は合金でも良く、金属層は単層でも多層でも良い。例えば、鉄の場合には、低炭素リムド鋼や低炭素アルミキルド鋼などの低炭素鋼、Ni−Fe合金、インバー合金、等が好ましい。一方、金属が銅の場合は、金属材料は銅や銅合金となり、銅箔としては圧延銅箔や電解銅箔があるが、薄さ及びその均一性、黒化層との密着性等の点からは、電解銅箔が好ましい。
黒化層22は前述した黒化処理面を付与する為に設ける層であり、黒等の暗色を呈し、密着性等の基本的物性を満足するものであれば良く、公知の黒化層を適宜採用し得る。
従って、黒化層としては、金属等の無機材料、黒着色樹脂等の有機材料等を用いることができ、例えば無機材料としては、金属、合金、金属酸化物、金属硫化物の金属化合物等の金属系の層として形成する。金属系の層の形成法としては、従来公知の各種黒化処理法を適宜採用できる。なかでも、めっき法による黒化処理は密着性、均一性、容易性等で好ましい。めっき法の材料は、例えば、銅、コバルト、ニッケル、亜鉛、モリブデン、スズ、クロム等の金属や金属化合物等を用いる。これらは、密着性、黒さ等の点でカドミウム等による場合よりも優れている。
なお、メッシュ層2のメッシュ状としての形状は、任意で特に限定されないが、そのメッシュの開口部の形状として、正方形が代表的である。開口部の平面視形状は、例えば、正三角形等の三角形、正方形、長方形、菱形、台形等の四角形、六角形、等の多角形、或いは、円形、楕円形などである。メッシュはこれら形状からなる複数の開口部を有し、開口部間は通常幅均一のライン状のライン部となり、通常は、開口部及び開口部間は全面で同一形状同一サイズである。具体的サイズを例示すれば、開口率及びメッシュの非視認性の点で、開口部間のライン部の幅は25μm以下、好ましくは20μm以下が良い。また、開口部サイズは〔ライン間隔或いはラインピッチ〕−〔ライン幅〕であるが、この〔ライン間隔或いはラインピッチ〕で言うと150μm以上、好ましくは200μm以上とするのが、光透過性の点で好ましい。
なお、バイアス角度(メッシュのライン部と電磁波シールドフィルタの外周辺との成す角度)は、ディスプレイの画素ピッチや発光特性を考慮して、モアレが出難い角度に適宜設定すれば良い。
アースに利用する非メッシュ部は通常、四辺全周囲に額縁状とする。また、額縁状の非メッシュ部は、ディスプレイ画像等のメッシュ部を透して見る画像に対して、その周囲を(例えば黒枠等として)額縁状に囲って該画像を引き立たせ見栄えを良くする外枠としても利用できる。なお、非メッシュ部はアースを取る場合は少なくともその一部を露出させるのが好ましい。
なお、非メッシュ部の具体的大きさは使われ方によるが、額縁状でアース部や外枠とする場合、額縁の幅は15〜100mm程度で、なかでも30〜40mmとするのが一般的である。
メッシュ層2としては、必要に応じ適宜その他の層の形成、乃至は処理を施しても良い。例えば、錆びに対する耐久性が不十分な場合は、防錆層2aを設けると良い。防錆層2aは、また前述した黒化層もそうであったが、それがメッシュ層2の形状的特徴であるメッシュ形状を維持する限り、メッシュ層2に含まれるメッシュ層の構成層として本発明では捉える。
防錆層2aはメッシュ層2の表面の錆び易い面に施せば良いが、黒化処理面上に更に施す場合は、施された後の黒化処理面(実際は防錆層面であるが)でも、本発明では表裏両面のうち少なくとも1面以上は、所望の微細凹凸を有する黒色を呈する面とする。防錆層によるメッシュ層の被覆面は、表面だけ、裏面だけ、表裏両面、側面(両側或いは片側)だけ、表面と両側面、裏面と両側面、表裏両面と両側面等である。
また、クロメート処理は、該処理前に亜鉛めっきするのが、密着性、防錆効果の点で好ましい。また、防錆層中には、エッチングや酸洗浄時の耐酸性向上の為に、シランカップリング剤等のケイ素化合物を含有させることもできる。
なお、防錆層の厚さは通常0.001〜10μm程度、好ましくは0.01〜1μmである。
透明樹脂層3は、図3(A)の断面図で例示の如く、メッシュ層2による表面凹凸を埋めてメッシュ層側の表面を平坦化することにより、メッシュ層側で被着体と接着剤等で積層する場合に気泡抱き込み等を防いだり、メッシュ層を外力から保護したりする為に、必要に応じて設ける層である。なお、該保護の点では、この透明樹脂層は表面保護層でもある。この様な透明樹脂層3は、透明基材1上に積層したメッシュ層2による凹凸表面に対して、樹脂を含む液状組成物を塗布等で施すことで形成できる。該液状組成物としては、透明な樹脂を含むものであれば特に限定は無く、公知の樹脂を適宜採用すれば良い。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂等である。例えば、熱可塑性樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、酢酸ビニル系樹脂等であり、熱硬化性樹脂としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、硬化性アクリル樹脂等であり、電離放射線硬化性樹脂としては紫外線や電子線で硬化するアクリレート系樹脂等である。なかでも、メッシュ層による凹凸を埋め易い点では、無溶剤或いは無溶剤に近い状態で塗工形成したりできる、電離放射線硬化性樹脂は好ましい樹脂である。
なお、上記被着体とは、例えば光学フィルタ層(フィルム、シート、板)、表面保護層(フィルム、シート、板)等である。光学フィルタ層の光学フィルタ機能としては、近赤外線吸収、外光反射防止(含む防眩)、色調調整(ネオン光吸収、色再現性向上)、紫外線吸収等である。また、表面保護層の機能としては、防汚染、ハードコート等である。これらは、従来公知のものを適宜採用すれば良い。また、光学フィルタ層、表面保護層は被着体としてではなく、塗布等によってメッシュ層上、透明樹脂層上、光学フィルタ層の場合は別の光学フィルタ層上、等に同じ様な機能の層を形成することもできる。
なお、透明基材、透明樹脂層、透明接着剤層、被着体等の電磁波シールドフィルタを構成する樹脂中には、外光反射防止用色素、ネオン光吸収剤、色調整用色素、等の電磁波シールドフィルタに於いて公知の色素を適宜添加しても良い。
先ず、透明基材1として、連続帯状で無着色透明な2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ100μm)の表側とする面に、厚さ10μmの電解銅箔を、2液硬化型ウレタン樹脂系接着剤を用いてドライラミネートして、連続帯状の銅貼積層シートを作製した。
次いで、上記銅貼積層シートの銅箔に対して、フォトリソグラフィ法を利用したエッチングで、メッシュ状に加工し、透明基材1上にメッシュ状導電体層21が形成されたメッシュ積層シートを作成した。
次いで、このメッシュ積層シートのメッシュ状導電体層側の面に対して、黒色ニッケルめっきによる黒化層22を形成する黒化処理を施して、メッシュ層2の表面(及び両側面)に該黒化層による所望の微細凹凸の黒化処理面を有する、図3(B)の様な電磁波シールドフィルタ10を先ず作製した。なお、形成したメッシュの形状は、その開口部が正方形でライン部のライン幅25μm、ラインピッチ150μmである。また、メッシュ部の四辺全周は額縁状の非メッシュ部とした。
実施例1において電解銅箔を各々変更した他は、実施例1と同様にして、電磁波シールドフィルタを作製した。
実施例1において電解銅箔を各々変更した他は、実施例1と同様にして、電磁波シールドフィルタを作製した。
先ず、実施例及び比較例の電磁波シールドフィルタについて、黒化処理面の特性と、性能評価結果を、表1に示す。
なお、黒化処理面の特性は、メッシュ層のメッシュ部の外周に在る非メッシュ部のメッシュ層表面の黒化処理面で行い、また、光反射防止性能もメッシュ部の開口部の影響を削除できる点で、非メッシュ部の部分(但し、透明樹脂層を介して反射防止フィルムが積層され濡れ色となる内周部分)で行った。
なお、光反射の強度は、JIS Z8722に準拠して測定したSCI(Speculan Component Includedの略称)モードで評価した。これは所定の光源で試験片を照射し、其の反射光のうち、鏡面反射光(Specular component)、及び拡散反射光の両成分を総合した全反射光成分を測定するモードである。具体的な測定は、分光測色計(コニカミノルタセンシング株式会社製、CM−3600d)を反射モードに設定し、光源は標準の光D65、視野2°、検出器をSCIモードとして、Y値(明度)を測定し評価した。
Claims (8)
- メッシュ状の導電性材料かならなるメッシュ層を備え、
メッシュ層の少なくとも一方の面に微小凹凸を有する黒化処理面が形成され、
黒化処理面の微小凹凸の形状は、最大山高Rpから最大谷深さRvまでの高さを水平軸に、高さの分布を表す確率密度を縦軸にとったときの曲線で表わされる確率密度曲線が、上方に突出するピーク点をもち、かつこのピーク点において水平接線を有する形状となることを特徴とする電磁波シールドフィルタ。 - メッシュ層は透明基材により支持されていることを特徴とする請求項1記載の電磁波シールドフィルタ。
- メッシュ層上に、透明樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項2記載の電磁波シールドフィルタ。
- メッシュ層の透明基材側の面および透明基材と反対側の面に黒化処理面が形成されていることを特徴とする請求項2記載の電磁波シールドフィルタ。
- メッシュ層の側面にも黒化処理面が形成されていることを特徴とする請求項1記載の電磁波シールドフィルタ。
- 微小凹凸の確率密度曲線は、ピーク点の高さPがRpとRvの中間値高さM近傍にあることを特徴とする請求項1記載の電磁波シールドフィルタ。
- 微小凹凸の確率密度曲線は、(|P−M|/Rp−Rv)×100≦12となることを特徴とする請求項6記載の電磁波シールドフィルタ。
- 微細凹凸の平均表面粗さRaは0.10〜1.00μmの範囲にあることを特徴とする請求項1記載の電磁波シールドフィルタ。
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