KR100686789B1 - 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박, 이 표면처리동박의 제조방법 및 이 표면처리 동박을 사용한 플라즈마디스플레이의 전면 패널용 전자파 차폐 도전성 메쉬 - Google Patents

Abstract

양호한 흑색을 가지며 통상의 구리 에칭 프로세스로 가공 가능한 표면처리 동박 및 이와 같은 표면처리 동박으로 제조된 PDP용 도전성 메쉬를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 광택면에 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박으로서, 광택면 위에 황산코발트 도금층을 마련하고, 그 위에 방청처리층을 마련한 것을 특징으로 하는 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박 등을 채용한다. 또한, 당해 표면처리 동박의 제조는, 동박의 광택면 위에 황산코발트(7수화물)를 포함하는 흑색 코발트 도금액을 사용하여, 2A/d㎡ 이상의 전류밀도로 전해하고, 방청처리층을 형성하여, 수세하고, 건조하는 기법 등을 채용한다.

Description

흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박, 이 표면처리 동박의 제조방법 및 이 표면처리 동박을 사용한 플라즈마 디스플레이의 전면 패널용 전자파 차폐 도전성 메쉬{Surface-treated copper foil having blackening-treated surface, process for producing the surface-treated copper foil and, using the surface-treated copper foil, electromagnetic wave shielding conductive mesh for front panel of plasma display}

흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박 및 이 표면처리 동박을 사용한 플라즈마 디스플레이의 전면 패널용 전자파 차폐 금속 메쉬에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널의 쉴드용 도전성 메쉬는, 진보 과정에 있어서, 금속화 섬유 직물에서 도전성 메쉬로 변천되어 왔다. 이 도전성 메쉬의 제조에는, 몇 가지 방법이 확립되어 있다. 그 중 하나는, 표면처리 동박을 PET필름에 라미네이트하여 접착시키고, 포토리소그래프 에칭법을 사용하여 제조하는 것이다. 그리고, 다른 하나는, 표면처리 동박을 지지기재(支持基材)와 함께 포토리소그래프 에칭법으로 에칭한 후, 지지기재를 벗겨낸 표면처리 동박의 단체(單體) 도전성 메쉬이다.

또한, 근래의 에너지 절약의 요구에 따라, 플라즈마 발생신호 전압을 200V에서 50V 레벨을 목표로 하여 개발이 진행되고 있으며, 당해 전압 저하에 동반되는 휘도의 감소에 대응하여, 도전성 메쉬의 회로폭을 세선화하여, 도전성 메쉬에 의한전면 글래스 패널의 피복률을 감소시키는 시도가 행해져 왔다. 이를 위해, 도전성 메쉬의 두께를 얇게 하여, 에칭 가공을 용이하게 하는 시도가 행해져 왔다. 그 중 하나가, PET필름 위에 스퍼터링증착법에 의해, 전기 도금의 시드(seed)가 되는 시드층을 형성시킨 후, 전해 구리도금 등으로 얇은 구리층을 형성하고, 포토리소그래프 에칭법으로, 메쉬선폭을 미세화한 도전성 메쉬 제조가 행해져 왔다.

이러한 방법들 중 어떠한 방법으로 도전성 메쉬가 제조되더라도, 도전성 메쉬 자체는 전면 패널 안에 삽입되어, 전면 글래스를 통하여 표면에서 눈으로 직접 확인가능하므로, 이 도전성 메쉬로 가공되는 표면처리 동박의 편면은, 흑색으로 처리되어 투과광의 휘도를 끌어올리도록 한다. 종래부터, 이 처리에는 다층 프린트 배선판의, 내층회로의 수지층과의 접착성 향상을 위해 행하는 산화구리층을 형성시키는 흑화처리 등이 전용(轉用)되어져 왔다.

비특허문헌 1: PDP재료의 기술동향 히타치 케미칼 테크니컬 리포트 제 33호(1999-7)

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평11-186785호 공보

특허문헌 2: 일본 특허 공개 2000-31588호 공보

그러나, 상술한 흑화처리에는, 중대한 문제가 있었다. 즉, 동박 표면에 구리의 흑색산화물을 많이 부착시키면, 확실히 흑색이 강한 양호한 흑색화면을 얻을 수 있다. 그러나, 동박 표면에 형성시킨 구리의 흑색산화물은, 부착량이 많아질수록, 흑색화면으로부터 탈락되기 쉬워, 가루가 떨어지는 현상이 일어나기 쉽다.

가루 떨어짐 현상이 발생하면, 탈락된 흑색산화물이 불필요한 곳에 혼입되거나, 전면 패널의 글래스와 일체화시키기 위한 투명화처리 시에, 투명접착체층으로 분산되어 투명도를 열화시키는 요인도 될 수 있는 것이다.

한편으로, 흑화처리와 같은 가루 떨어짐이 없으며, 양호한 흑색면 형성이 가능한 흑색화 처리로서, 일반적인 흑색 니켈 도금, 황화 니켈 도금, 코발트 도금 등이 검토되어져 왔으나, 통상의 구리 에칭 프로세스에서 흑색화 처리면측으로부터의 에칭가공이 불가능하다는 문제가 발생하고 있었다.

여기서, 니켈 도금에 관한 문제점은, 본 발명자 등이 일본 특허출원 2003-045669에서 해결방법을 개시해 왔다. 그러나, 코발트 도금을 사용한 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박에 관한 문제해결은 여전히 시도되지 않았다. 특히, 현재 시장에서 유통되고 있는 코발트의 흑색계 도금 피막을 구비한 동박에는, 구리 에천트를 사용한 코발트층의 에칭가공이 곤란하다고 하는 문제가 발생하고 있다.

따라서, 시장에서는, 양호한 흑색을 가진 흑색화 처리층을 구비하며, 통상의 구리 에칭 프로세스에서 용이하게 에칭가공 가능한 코발트 도금 피막을 구비한 표면처리 동박 및 이와 같은 표면처리 동박으로 제조된 전도성 메쉬가 요구되어져 온 것이다.

여기서, 본 발명자 등은, 연구를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 것과 같은 표면처리 동박을 사용함으로써, 흑색계의 코발트 도금층을 구비한 표면처리 동박이라도, 구리 에천트로 용이하게 에칭 가공이 가능하여, 고품질의 플라즈마 디스플레이의 전면 패널용 전자파 차폐 도전성 메쉬를 얻을 수 있음에 이른 것이다.

<흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박>

본 발명에 따른 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박은, 방청처리층을 구비하지 않는 경우와, 방청처리층을 구비하는 경우를 포함한 것이다. 따라서, 방청처리층은 필수인 것은 아니나, 표면처리 동박으로서 장기보존성을 확보하기 위해서는 필요하게 되는 것이다. 이하, 본 발명에 따른 표면처리 동박에 관하여 설명한다.

제 1 표면처리 동박: 본 발명에 따른 표면처리 동박은, ‘광택면 위에 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박으로서, 동박층의 편면에 중량 두께가 200㎎/㎡~400㎎/㎡인 황산코발트 도금층을 마련하고, 이 흑색화 처리면의 단면 높이가 200㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 표면처리 동박(이하, ‘제 1 표면처리 동박’으로 칭한다.).’이다. 이 표면처리 동박(1a)의 단면층 구성을 모식적으로 나타낸 것이 도 1이다.

이 도 1에는, 전해동박(7)의 광택면에 황산코발트 도금층(4)을 형성하고, 반대면(전해동박의 경우에는 거친면에 해당)에는 미세구리입자(3)로 거침처리를 시행한 상태의 표면처리 동박(1a)을 하나의 예로서 모식적으로 기재하고 있다. 그러나, 이 때에 사용하는 동박의 반대면은, 거침처리를 행하여도, 행하지 않은 것이어도 상관없다. 그래서 도 2에는, 반대면의 거침처리를 생략한 경우의 표면처리 동박(1b)을 모식적으로 나타내고 있다. 미세구리입자(3)로 구성되는 거침처리층(2)은, 기재 등과의 접착성 개선 등을 목적으로 하여 형성되는 것으로, 필요에 따라 마련하면 되는 것이다. 이 거침처리층(2)을 형성시키는 경우의 방법은, 상술한 바와 같이 미세구리입자를 부착시켜 형성시키는 방법, 미세한 산화구리를 부착시키는 등의 방법을 채용하는 것이 가능하며, 특별히 거침처리방법에 제한은 없다. 또한, 동박층(7)에는, 전해법으로 얻은 전해동박, 압연법으로 얻은 압연동박이 주로 사용된다.

그리고, 이 동박층(7)의 매끈한 광택면에 황산코발트 도금층(4)을 마련한다. 여기서 말하는 황산코발트 도금층(4)이란, 황산코발트 용액을 사용하여 도금법으로 형성시킨 층을 의미하는 것으로 쓰고 있다. 이 황산코발트 도금층(4)은, 후술하는 제조방법을 채용하여 중량 두께가 200㎎/㎡~400㎎/㎡인 층으로 형성함으로써, 구리 에칭액에 대한 용해성이 뛰어나고, 충분한 흑색화가 가능해지는 것이다. 종래의 코발트층을 사용한 흑색계 도금피막을 구비한 동박의 코발트층은, 그 중량 두께가 1000㎎/㎡ 전후로, 매우 두꺼워, 도금층의 용해성이란 품질에 있어서 차이가 있는 것이었다. 그 결과, 두께로 인하여 구리 에칭액에 의한 용해속도가 늦어짐과 동시에, 코발트라는 원소 자체가 구리에칭액에 고농도로 축적되어 에칭액의 역가를 저하시키는 요인이 되고 있었다. 한편, 본 발명에 있어서의 환산중량은, 코발트중량으로 환산한 값이다. 환산중량은, 표면처리 동박을 산 용액에 용해시켜, 플라즈마 발광분광 분석법 등에 의해 단위면적 당 코발트량을 구하고, 표면처리 동박 1㎡당의 중량으로 환산한 것이다.

또한, 코발트 도금층이 구리에칭액에 용해되기 쉬운 것이 될 지의 여부는, 코발트 도금을 행할 때의 도금 조건에 따라서도 크게 영향을 받을 수 있다는 사실도 알게 되었다. 즉, 후술하는 본 발명에 따른 표면처리 동박의 제조방법을 채용하였을 때에 얻을 수 있는 코발트 도금 피막이 가장 에칭 특성이 뛰어난 것이 된다.

본 발명에 따른 표면처리 동박이 가지는 제 2의 특색은, 이 흑색화 처리면의 표면형상이 극히 거친 것이 아니며, 당해 흑색화 처리면이 가지는 단면 높이가 200㎚ 이하인 것이 큰 특징이다. 즉, 매우 매끄러우며 광택이 있는 흑색화 처리면이 만들어진다. 단, 오해를 일으키지 않기 위하여 명기하여 두는데, 통상의 제조공정 범위 내에 있어서의 편차가 존재하는 것은 당연하며, 반드시 모든 위치에서의 단면높이가 200㎚ 이하일 필요는 없으며, 제조공정의 편차를 반영한 정도에서 200㎚를 넘는 단면 높이가 존재하는 경우가 있는 것은 당연하다. 본 발명에 따른 표면처리 동박(1)의 황산코발트 도금층(4)의 단면 높이를 측정하기 위해서, FIB분석장치를 사용하여 단면 관찰한 FIB관찰상을 도 3에 도시한다. 이 도 3에는, 전해동박의 광택면에 흑색화 처리면을 형성시킨 것을 나타내고 있다. 또한, 이 FIB관찰상은, 피관찰면에 대하여 60°각도 방향에서 관찰한 것이다.

이 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 흑색화 처리면의 단면에는 일정한 요철이 존재하는 것을 알 수 있으며, 이와 같은 요철을 모니터하는 경우, 촉침(觸針)식 표면 거칠기 측정계를 사용하는 것이 일반적이다. 그러나, 도 3의 스케일에서 알 수 있는 바와 같이, 표면 거칠기 측정계로는 정확한 거칠기 측정이 불가능한 레벨의 요철인 것으로 생각된다. 그래서, 본 발명에서는, 표면 거칠기 측정계로 측정한 경우의 Rmax에 대응하는 값으로서, FIB관찰상의 시야에서 마루부와 골부의 최대차를 ‘단면 높이’로 하고 있는 것이다. 이 도 3 중 ‘d’로 나타내는 곳이, 도 3의 단면 높이가 되며, 약 100㎚로 판단할 수 있다. 게다가, 도 3에 있어서, 황산코발트 도금층(4)은, 매우 균일한 두께로 동박 표면의 형상을 따라 형성되어 있으며, 하지의 동박 표면과 완전히 밀착된 상태를 유지하고 있고, 황상 코발트 도금층(4)이 유리되는 등의 불량이 발생한 곳이 발견되지 않으며, 가루 떨어짐이 예상되는 곳도 찾아볼 수 없다.

이에 비해, 종래의 동박 표면에 형성시킨 흑색화 처리면을, 상술한 것과 동일하게 단면에서 FIB관찰하면, 도 4 및 도 5에 나타내는 것과 같은 결과가 된다. 즉, 흑색화 처리면을 구성하는 형상이 수지(樹枝)상으로 성장하고, 하지의 동박으로부터 상당히 돌출된 상태가 되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 이 때의 단면 높이(d)를 측정하면 도 4의 경우가 약 480㎚, 도 5의 경우가 약 270㎚가 되어, 상당히 거친 표면이 되어 있음을 알 수 있다. 게다가, 이와 같은, 수지(樹枝)형상을 가진 흑색화 처리면은, 그 수지상 부위가 부러지기 쉬워 손상을 받기 쉬운 표면이라고도 말할 수 있으며, 게다가, 부러진 단편이 탈락하면 가루 떨어짐이 발생하는 것도 당연하여, 흑색화 처리면을 눈으로 봤을 때 색번짐을 일으키는 원인이 되고 있는 것으로 생각된다.

이상과 같이 서술한 본 발명에 따른 표면처리 동박은, 도 3의 FIB단면관찰상으로부터 매우 매끄러운 표면을 가지고 있음을 알 수 있다. 그러나, 광택이 있는 흑색화 처리이기는 하나, 흑색화 처리표면이 받은 빛을 난반사할 정도의 광택을 가지는 것은 아니어서, 전해동박 및 압연동박의 광택면에 흑색화처리를 시행한 경우에도, Lab표색계에 있어서의 L값이 27이상이 되는 것이다. 여기서 27이상으로 기재하고 있는 것과 같이, 상한은 특별히 한정하고 있지 않으나, 경험적으로 41정도가 상한이 되는 것 같다.

흑색화 처리면의 광택 정도를 나타내려면, Lab표색계보다 광택도를 사용하여 나타내는 편이 바람직하다. 본 발명에 따른 흑색화 처리면의 광택도는, 전해동박 또는 압연동박의 광택면에 당해 흑색화 처리면을 형성시킨 결과, 광택도[Gs(60°)]가 30이하인 것이 바람직하다. 광택도가 30이상이 되면, 소위 흑광하는 상태가 되어 금속광택이 눈에 띠게 되기 때문이다. 또한, 여기에서도, 광택도의 하한치를 정하고 있지 않으나, 경험적으로 18정도이다.

제 2 표면처리 동박: 이 표면처리 동박은, 상술한 제 1 표면처리 동박의 표면에 장기보존성을 확보하기 위해여 방청처리층을 형성시킨 것이다. 도 6의 양면에 방청처리층(5)을 구비한 표면처리 동박(1c)의 단면층 구성을 모식적으로 예시하였다. 그리고, 도 7에는, 거친면측에 대한 거침처리를 생략한 경우의 표면처리 동박(1d)을 나타내고 있다. 동박으로서의 방청만을 목적으로 하는 한에 있어서는, 이미다졸(imidazole), 벤조트리아졸(benzotriazole) 등의 유기방청, 일반적으로 사용되고 있는 아연 또는 황동 등의 아연합금에 의한 무기방청 등을 널리 사용하는 것이 가능하다. 또한, 황산코발트 도금층을 편면에 형성시킨 경우의 방청처리층은, 적어도 본 발명에 따른 표면처리 동박의 황산코발트 도금층을 마련한 반대면에 마련해야 하나, 양면에 마련하여도 지장은 없다.

그러나, 양면에 방청처리층(5)을 마련하면, 이러한 방청처리층은, 거침처리층(2)의 미세구리입자(3)의 탈락방지 및 황산코발트층(4)의 보호층으로서의 역할을 함과 동시에, 표면처리 동박으로서의 외관을 장기간에 걸쳐 유지시키는 역할을 할 것이다. 이 방청처리층(5)으로는, 아연-니켈 합금층 또는 아연-코발트층을 마련하는 것이 특히 바람직하다. 이들 방청처리층(5)은, 황산코발트 도금층(4)과 조합하여 사용함으로써, 황산코발트 도금층(4)을 에칭용해시킬 때의 용해 프로모터로서 기능하고 있는 것으로 생각된다. 즉, 황산코발트 도금층(4)이 단독으로 존재하는 경우보다, 아연-니켈 합금층 또는 아연-코발트층을 구비하는 편이, 황산코발트 도금층(4)의 용해가 신속하게 일어나는 것이다.

또한, 도 8 및 도 9에 방청처리층(5)과 크로메이트 처리층(6)을 양면에 구비한 표면처리 동박(1c)의 단면층 구성을 모식적으로 나타내었다. 도 6 및 도 8, 도 7 및 도 9의 각각을 대비함으로써 알 수 있는 바와 같이, 방청처리층(5)을 구비한 표면처리 동박과의 차이는, 크로메이트 처리층(6)을 구비한 점 뿐이며, 그 외의 구성은 동일하다.

이 크로메이트 처리층(6)은, 아연-니켈 합금 또는 아연-코발트 합금 등으로 구성한 방청처리층(5)을 형성시킨 후에, 편면 또는 양면에 형성시키는 것이다. 그리고, 이 크로메이트 처리층(6)이 존재함으로써, 표면처리 동박의 내산화성능을 현저히 향상시켜, 산화변색 등의 코스메틱 콜로젼을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.

<흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 제조방법>

(제 1 표면처리 동박의 제조방법) 상술한 제 1 표면처리 동박의 제조방법은, 이하와 같은 공정을 포함하는 제조방법을 채용하는 것이 바람직하다. 이 제조방법은, 교반욕을 채용하는 경우와 무교반욕을 채용하는 경우로, 더욱 세분화하는 것이 가능하며, ‘제 1 표면처리 동박의 제조방법A’, ‘제 1 표면처리 동박의 제조방법B’로 나누어 설명한다.

제 1 표면처리 동박의 제조방법A: 여기에서는, 무교반욕을 사용한 경우의 흑색화 처리방법을 채용한 제조방법에 관하여 설명한다.

본 발명에 따른 표면처리 동박의 제조방법에서 사용하는 동박은, 상술한 바와 같이 황산코발트 도금층을 형성시키는 반대면에 거침처리를 행하고 있는 지 여부는 불문한다. 여기에 만일을 위하여 기재하여 두는데, 거침처리를 시행하는 경우의 조건에 특별한 제한은 없으며, 예를 들어, 이 극미세 구리 입자를 형성시키는 경우에는, 일반적으로 비소를 포함한 구리전해액을 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 황산구리계 용액으로서, 구리 농도 5~10g/l, 황산 농도 100~120g/l, 염소 농도 20~30ppm, 9-페닐아크리딘 50~300㎎/l, 액온 30~40℃, 전해 밀도 5~20A/d㎡의 조건으로 하는 등이다.

a)의 공정에서는, 상술한 동박의 광택면 위에, 황산코발트 도금층을 형성시키는 것이다. 이 황산코발트 도금층은, 황산코발트(7수화물)를 8g/l~10g/l 포함하고, pH를 4.0 이상의 범위로 한 황산코발트 도금액을 무교반욕으로서 사용하고, 2A/d㎡ 이상의 전류 밀도로 전해하여, 흑색계의 황산코발트 도금층을 형성시키는 것이다. 즉, 용액교반을 행하지 않는 경우의 황산코발트 도금조건이다. 여기서 황산코발트 도금액 중의 황산코발트(7수화물)이 8g/l 미만이 되면, 형성되는 황산코발트 도금층의 전착(電着)속도가 늦어지는 데다가, 황산니켈층의 두께가 불균일해지는 경향이 강해지는 것이다. 이에 반해, 황산코발트(7수화물)가 10g/l를 넘으면, 형성되는 황산코발트 도금층의 색조가 양호한 흑색화상태가 아니게 된다.

또한, 이 때의 황산코발트 도금액의 용액의 pH는 4.5~5.5의 범위를 목표로 조정하는 것이 바람직하다. 이 범위에서, 높은 수율의, 양호한 흑색의 코발트 도금층을 얻을 수 있기 때문이다. 이 pH조정을 행하고자 하여, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 등의 다른 전해질을 첨가하는 것은 바람직하지 않다. 코발트 도금층의 흑색이 금속색으로 변질되기 쉽기 때문이다.

따라서, 용액의 pH는, 용액 중의 금속이온 농도를 일정하게 유지함으로써, 결과적으로 4.0 이상의 범위로 안정화시키는 것이다. 이와 같이 용액 중의 코발트 이온 농도를 안정화시키기 위해서는, 용해성의 코발트 전극을 사용하여 전착시킨 코발트 이온분을 용해공급시키거나, 금속이온농도를 연속적으로 모니터하여 수산화 코발트를 사용하여 적정량 첨가함으로써, 코발트 이온 농도를 안정화시키는 기법 등을 채용하는 것이 바람직하다.

그리고, 전해를 행할 때의 전류 밀도로는, 2A/d㎡ 이상의 전류를 사용하는 것이다. 상술한 황산코발트 도금액은, 과잉의 전해전류를 흘려, 어느 정도 미세한 요철이 있는 도금면이 형성되어도, 여기에서 가루 떨어짐 현상이 발생하는 비율이 적다. 따라서, 특히 전류밀도의 상한을 둘 필요는 없으며, 기술 상식에 비추어 공정에 있어서의 생산성을 고려하여 임의로 정하면 된다.

b)의 공정에서는 이상의 공정을 거친 동박을, 수세하고, 건조시킴으로서 황산코발트 도금층을 흑색화 처리면으로 하는 표면처리 동박을 얻는 것이다. 여기에서의 수세방법, 건조방법에 특별한 제한은 없으며, 통상 생각할 수 있는 방식을 채용할 수 있다.

제 1 표면처리 동박의 제조방법B: 여기에서는, 교반욕을 사용한 경우의 흑색화 처리방법을 채용한 제조방법에 관하여 설명한다.

본 발명에 따른 표면처리 동박의 제조방법에서도, 황산코발트 도금층을 형성시키는 것은 동박의 광택면이나, 이하의 조건을 채용함으로써, 무교반의 황산코발트 도금욕에 의해 형성된 황산코발트 도금층과 마찬가지로 치밀한 흑색화 처리면이 되는 것이다.

이 때의 a)공정에서는, 상술한 동박의 광택면에, 황산코발트(7수화물)를 10g/l~40g/l을 포함하며, pH를 4.0 이상, 액온 30℃ 이하로 한 것은 황산코발트 도금액을 교반욕으로서 사용하고, 4A/d㎡ 이하의 전류밀도로 전해하여, 흑색계의 황산코발트 도금층을 형성시키는 것이다. 즉, 여기에서 제 1 표면처리 동박의 제조방법A와 근본적으로 다른 점은, 황산코발트 도금을 행할 때의 상기 황산코발트 도금액을 교반하면서 전해하는 점이다. 이 황산코발트 농도는, 황산코발트 농도가 낮을 수록, 양호한 흑색화 상태를 만들어 내는 것이 가능한 경향이 있다. 그러나, 황산코발트 도금액 중의 황산코발트(7수화물)가 10g/l 미만이 되면, 교반욕을 채용하여 형성시키는 황산코발트 도금층의 전착속도가 늦어지는 데다가, 황산 니켈층의 두께가 불균일해 지는 경향이 강해져 공업적 생산성이 결여되는 결과가 된다. 이에 반해, 황산코발트(7수화물)가 40g/l을 넘으면, 형성되는 황산코발트 도금층이 치밀한 요철을 형성하기 어렵게 되어, 결과적으로 양호한 흑색화상태가 아니게 된다.

또한, 이 때의 황산코발트 도금액 용액의 pH는, 4.0 이상으로, 특히 4.5~5.5의 범위를 목표로 조정하는 것이 바람직하다. 이 범위에서, 높은 수율로, 양호한 흑색의 코발트 도금층을 얻을 수 있기 때문이다. 이 pH조정에는, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 등의 다른 전해질을 첨가하는 것은 바람직하지 않다. 코발트도금층의 흑색이 금속색으로 변질되기 쉬운 점은 상술한 바와 같다. 그리고, 용액의 pH는, 용액 중의 금속이온농도를 일정하게 유지함으로써, 결과적으로 4.0 이상의 범위에서 안정화시키는 것도, 상술한 바와 같다.

그리고, 이 때의 황산코발트 도금액은, 그 온도를 30℃ 이하로 하여 사용하는 것이 바람직하다. 이 때의 온도는, 낮을 수록 양호한 흑색화 처리면을 얻을 수 있는 경향이 있다. 액온을 30℃ 이하로 설정하면, 상기 제 1 표면처리 동박의 제조방법A에서, 거침처리를 행하지 않은 동박표면에 흑색화 처리를 시행한 것 이상으로 양호한 흑색화 처리면을 얻는 것이 가능해진다.

그리고, 전해를 행할 때의 전류밀도로는 4A/d㎡ 이하의 전류를 사용하는 것이다. 이 범위에 있어서, 동박 표면을 거침처리 하지 않아도, 유기재 등과의 밀착성이 뛰어난 양호한 미세요철을 가지는 황산코발트 도금층이 형성가능하다. 통상, 요철이 있는 흑색계의 도금표면을 얻고자 하면, 과잉의 그을림 도금 영역에 들어가는 전해전류를 흘려보내는 방법이 채용된다. 그러나, 여기에서는 전해에 사용하는 전류 밀도가 적은 것일수록, 안정적으로 양호한 흑색화 처리가 가능해지는 경향이 있다. 따라서, 가능한 한 작은 전류밀도를 채용하면 되나, 공업적인 생산성을 고려하면 전류밀도 0.5A/d㎡를 하한치로 판단할 수 있는 것이다. 한편, 전류밀도가 4A/d㎡를 넘으면, 상기 제 1 표면처리 동박의 제조방법A에서, 거침처리를 행하지 않은 동박 표면에 흑색화 처리를 시행한 것과 같은 레벨의 흑색화 처리면이 되어, 제조방법B를 채용하는 의미가 몰각되게 된다. 게다가, 상술한 전류밀도의 범위에서 형성시킨 흑색화 처리면은, 가루 떨어짐 현상이 일어나는 일도 없다.

b)의 공정에서는, 이상의 공정을 거친 동박을, 수세하고, 건조함으로써 황산코발트 도금층을 흑색화 처리면으로 하는 표면처리 동박을 얻을 수 있다. 여기에서의 수세방법, 건조방법에 특별한 제한은 없으며, 통상 생각할 수 있는 방식을 채용하는 것이 가능하다.

(제 2 표면처리 동박의 제조방법)

제 2 표면처리 동박의 경우에는, 상술한 제 1 표면처리 동박의 제조방법과 마찬가지로, 황산코발트 도금층을 흑색화 처리면으로 하는 표면처리 동박을 제조한 후, 방청처리층의 형성을 행하는 것이다. 따라서, 제조 플로우는 ‘a) 동박의 광택면에 흑색계의 황산코발트 도금층을 형성시킨다. b) 흑색의 황산코발트층을 형성시킨 동박의 양면 또는 편면에 방청처리층을 형성시킨다. c)그 후 수세하고 건조한다’가 된다. 즉, 제 1 표면처리 동박의 제조방법(제조방법A 및 제조방법B)에 방청처리층의 형성공정이 늘어난 것에 지나지 않는다.

따라서, 여기에서는 방청처리층의 형성공정에 관해서만 설명한다. 흑색의 황산코발트 도금층의 형성이 완료된 동박의 양면 또는 편면에, 방청처리층을 형성시키는 것이다. 종래 알려진 이미다졸, 벤조트리아졸 등의 유기방청, 일반적으로 사용되고 있는 아연 또는 황동 등의 아연 합금에 의한 무기방청 등을 사용하는 경우에 관해서는, 특별히 설명이 요구되는 것은 아니며, 통상의 방법에 따르면 된다고 생각하여, 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.

이하, 방청처리층을 아연-니켈 합금 도금액 또는 아연-코발트 합금 도금액을 사용하여 도금처리하여 형성시키는 경우에 관해서 기술하기로 한다. 가장 먼저, 아연-니켈 합금 도금에 관하여 설명한다. 여기에서 사용하는 아연-니켈 합금 도금액에 특별히 한정은 없으나, 하나의 예를 들면, 황산 니켈을 사용하여 니켈 농도가 1~2.5g/l, 피롤린산 아연을 사용하여 아연 농도가 0.1~1g/l, 피롤린산 칼륨 50~500g/l, 액온 20~50℃, pH 8~11, 전류밀도 0.3~10A/d㎡의 조건 등을 채용하는 것이다.

다음으로, 아연-코발트 합금 도금에 관해서 설명한다. 여기에서 사용하는 아연-코발트 합금 도금액에 특별히 한정은 하지 않으나, 하나의 예를 들면, 황산코발트를 사용하여 코발트 농도가 1~2.5g/l, 피롤린산 아연을 사용하여 아연 농도가 0.1~1g/l, 피롤린산 칼륨 50~500g/l, 액온 20~50℃, pH 8~11, 전류밀도 0.3~10A/d㎡의 조건 등을 채용하는 것이다. 이 아연-코발트 합금 도금과 후술하는 크로메이트 처리를 조합한 방청처리층은, 특히 뛰어난 내식성능을 나타낸다.

제 2 표면처리 동박의 경우에는, 동박 표면에 아연-니켈 합금층 또는 아연-코발트 합금층 등을 형성시킨 후에, 크로메이트층을 형성시키면, 보다 우수한 내식성을 얻는 것이 가능하게 된다. 즉, 상술한 방청처리층의 형성 후에, 크로메이트 처리공정을 마련하면 되는 것이다. 이 크로메이트 처리공정에서는, 크로메이트 용액과 당해 동박 표면을 접촉시키는 치환처리나, 크로메이트 용액 속에서 전해하여 크로메이트 피막을 형성시키는 전해 크로메이트 처리 중 어떠한 방법을 채용하여도 된다. 또한, 여기에서 사용하는 크로메이트 용액에 관해서도, 통상의 방법에서 사용되는 범위의 것을 사용할 수 있다. 그리고, 그 후, 수세하고, 건조함으로써 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박을 얻을 수 있다.

<전자파 차폐 도전성 메쉬> 이상에서 기술한 본 발명에 따른 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박은, 흑색화 처리면으로부터의 가루 떨어짐이 없으며, 또한, 양호한 흑색을 가지면서도, 그 흑색화 처리층은 통상의 구리 에칭 프로세스로 에칭 제거가 가능하다. 따라서, 프린트 배선판을 제조하는 프로세스를 사용하여 용이하게 임의의 형상으로 가공하는 것이 가능하다. 이러한 점들을 고려하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 패널에 삽입되는 전자파 차폐 도전성 메쉬의 용도로서 최적의 것이라고 말할 수 있다.

도 1은, 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면층 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 2는, 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면층 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 3은, 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면층 구성의 FIB 관찰상이다.

도 4는, 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면층 구성의 FIB 관찰상이다.

도 5는, 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면층 구성의 FIB 관찰상이다.

도 6은, 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면층 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 7은, 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면층 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 8은, 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면층 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 9는, 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면층 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 10은, 거침처리한 동박 표면의 주사형 전자 현미경상이다.

도 11은, 황산코발트층을 관찰한 주사형 전자 현미경상이다.

도 12는, 에칭 테스트 패턴의 주사형 전자 현미경상이다.

도 13은, 거침처리를 행하지 않고, 황산코발트 도금층을 형성시킨 동박 표면의 주사형 전자 현미경상이다.

도 14는, 거침처리를 행하지 않고, 황산코발트 도금층을 형성시킨 동박 표면의 주사형 전자 현미경상이다.

[부호의 설명]

1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f..표면처리 동박

2..거침처리층

3..미세구리입자

4..황산코발트 도금층

5..방청처리층(아연-니켈 합금층 또는 아연-코발트 합금층)

6..크로메이트 처리층

7..동박층

본 발명에 따른 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박은, 황산코발트 도금층이 매우 얇은 것임에도 불구하고, 플라즈마 디스클레이 패널의 전면 패널의 전자파 차폐 도전성 메쉬의 용도를 쓰일 수 있을 만큼 양호한 흑색을 띠고 있다. 그리고, 코발트 함유량이 적기 때문에, 에칭 특성이 양호한 데다가, 통상의 염화철, 황산-과산화수소계의 구리 에칭액의 역가를 떨어뜨리지 않아, 용액 수명을 장기화 시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 따른 표면처리 동박의 제조방법은, 상기 표면처리 동박을 높은 수율로 제조하는 것이 가능하며, 상술한 제조조건을 채용하여 형성시킨 황산코발트 도금층이 가장 효율적으로, 구리 에칭액에 용해된다.

이하에, 상술한 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박을 제조하고, 구리 에칭액을 사용하여 전자파 차폐 도전성 메쉬를 제조한 결과를 나타낸다.

실시예 1

본 실시형태에서는, 도 1에 나타낸 제 1 표면처리 동박(1a)을 제조하고, 전자파 차폐 도전성 메쉬형상을 에칭법으로 시험적으로 제조하여 에칭 성능을 확인하 였다.

본 실시형태에서는, 황산동 용액을 전해함으로써 얻은 공칭 두께 15㎛의 동박을 사용했다. 그리고, 동박을 황산 농도 150g/l, 액온 30℃의 묽은 황산 용액을 사용하여, 이 용액에 30초간 침지하여, 표면의 청정화를 행하였다.

그리고, 공칭 두께 15㎛ 전해동박의 거친면에 거침처리를 시행하였다. 이 때의 거침처리는, 이 미세구리입자(3)를 동박(B)의 편면에 부착형성시키는 것으로, 황산동계 용액이며, 농도가 구리 10g/l, 황산 100g/l, 염소 25ppm, 9-페닐아크리딘 140㎎/l의 용액, 액온 38℃, 전류 밀도 15A/d㎡, 전해 시간 2초의 전해 조건을 채용하였다. 이 거침처리한 동박 표면을 나타낸 것이 도 10이다.

a)의 공정으로서, 당해 전해 동박의 광택면 위에, 황산코발트 도금층(4)을 형성하였다. 황산코발트 도금층(4)의 형성은, 황산코발트(7수화물)를 10g/l, pH를 5.0으로 조정하고, 액온 30℃로 한 황산코발트 도금액을 무교반욕으로서 사용하고, 2A/d㎡의 전류밀도에서 8초간 전해함으로써, 흑색의 황산코발트 도금층(환산 두께가 320㎎/㎡)으로 형성시킨 것이다. 이 때 용액 중의 코발트 이온 농도의 조정은 특별히 행하지 않았다. 단시간 전해이므로 금속이온 농도의 조정은 불필요하다고 생각했기 때문이다. 도 11에 형성시킨 황산코발트 도금층을 나타내고 있다.

b)의 공정으로서, 순수를 충분히 샤워링하여 세정하고, 전열기로 분위기 온도를 150℃로 한 건조로 내에 4초간 대류시켜, 수분을 날려 보내어, 매우 양호한 색조의 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박(1a)을 얻었다. 또한, 상술한 각 공정 간에는, 원칙적으로, 15초간의 순수에 의한 수세공정을 마련하여, 전처리공정의 용액을 가져오는 것을 방지하고 있다.

<표면처리 동박의 물성>

이상의 공정을 거쳐 얻어진 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면을 FIB장치로 관찰한 결과, 도 3에 나타낸 단면을 얻을 수 있으며, 당해 흑색화 처리면의 단면 높이(d)가 100㎚이고, 당해 흑색화 처리면의 Lab표색계에 있어서의 L값이 30, 광택도[Gs(60°)]가 19였다. 또한, 흑색화 처리면에 점착성 테이프를 붙였다가 떼어내는 것에 의한 테이프 테스트에서 가루 떨어짐을 확인할 수 없었다.

<플라즈마 디스플레이용 전자파 차폐 메쉬의 제조>

상기와 같이 하여 얻어진 표면처리 동박의 양면에 에칭 레지스트로 되는 드라이 필름을 붙였다. 그리고, 흑색화 처리면측의 드라이 필름에만, 전자파 차폐 도전성 메쉬를 시작하기 위한 시험용 마스크 필름을 겹쳐, 메쉬 피치 200㎛, 메쉬선 폭 10㎛, 메쉬 바이어스 각도 45℃이고, 주위에 메쉬 전극부를 가지는 도전성 메쉬 패턴을 자외선 노광하였다. 이 때, 동시에 반대면의 에칭 레지스트층의 전면(全面)에도, 자외선 노광함으로써, 이후의 현상에 의해 제거할 수 없게 하였다. 그 후, 알카리 용액을 사용하여 현상하고, 에칭 패턴을 형성하였다.

그리고 구리에칭액인 염화철 에칭액을 사용하여, 흑색화 처리면측에서 구리에칭한 후, 에칭 레지스트층을 박리함으로써, 전자파 차폐 도전성 메쉬를 제조하였다. 그 결과, 에칭 잔존물도 없이, 매우 양호한 에칭이 행해졌다. 도 12에는, 에칭성을 평가하기 위한 테스트 패턴(13㎛폭 회로)의 에칭상태를 나타내고 있다. 이 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 에칭 잔존물 없이, 극히 에칭 팩터가 우수한 미려한 회로를 얻을 수 있다.

실시예 2

본 실시예는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 방청처리층으로서 아연-니켈 합금층을 구비한 제 2 표면처리 동박(1c)을 제조하고, 전자파 차폐 도전성 메쉬 형상을 에칭법으로 시험적으로 제조하여 에칭성능을 확인하였다. 따라서, 황산코발트 도금층에 의한 흑색화 처리층을 형성하기까지는, 실시예 1과 공통되므로, 방청처리조건에 관해서만 설명한다. 또한, 흑색의 황산코발트 도금층의 환산 두께는 실시예 1과 동일한 320㎎/㎡이다.

여기에서는, 실시예 1의 편면에 흑색의 황산코발트 도금층의 형성이 완료된 동박의 양면에, 아연-니켈 합금 도금액을 사용하여 도금처리하여, 양면에 아연-니켈 합금층을 형성시킨 것이다. 아연-니켈 합금층은, 황산 니켈을 사용하여 니켈 농도가 2.0g/l, 피롤린산 아연을 사용하여 아연 농도가 0.5g/l, 피롤린산 칼륨 250g/l, 액온 35℃, pH 10, 전류밀도 5A/d㎡의 조건에서 5초간 전해하여, 양면에 균일하고 평활하게 전해석출시켰다.

그리고, 실시예 1과 마찬가지로 순수를 충분히 샤워링하여 세정하고, 전열기로 분위기 온도를 150℃로 한 건조로 내에 4초간 대류시켜, 수분을 날려 보내어, 매우 양호한 색조의 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박(1c)을 얻었다. 또한, 상술한 각 공정 간에는, 원칙적으로, 15초간의 순수에 의한 수세공정을 마련하여, 전처리공정의 용액을 가져오는 것을 방지하고 있다.

<표면처리 동박의 물성>

이상의 공정을 거쳐 얻어진 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면을 FIB장치로 관찰한 결과, 도 3에 나타낸 것과 같은 단면을 얻을 수 있으며, 당해 흑색화 처리면의 단면 높이가 115㎚이고, 당해 흑색화 처리면의 Lab표색계에 있어서의 L값이 28, 광택도[Gs(60°)]가 21이었다. 또한, 흑색화 처리면에 점착성 테이프를 붙였다가 떼어내는 것에 의한 테이프 테스트에서 가루 떨어짐을 확인할 수 없었다.

<플라즈마 디스플레이용 전자파 차폐 메쉬의 제조>

실시예 1과 마찬가지로, 얻어진 표면처리 동박을 사용하여 전자파 차폐 도전성 메쉬를 시작하였다. 그 결과, 방청처리층이 존재하고 있어도 에칭 조작에 지장이 없고, 에칭 잔존물도 없어, 매우 양호한 에칭이 행해졌다.

실시예 3

본 실시예는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 방청처리층으로서 아연-니켈 합금층 및 크로메이트 처리층을 구비한 제 2 표면처리 동박(1e)을 제조하고, 전자파 차폐 도전성 메쉬 형상을 에칭법으로 시험적으로 제조하여 에칭성능을 확인하였다. 따라서, 황산코발트 도금층에 의한 흑색화 처리층을 형성하기까지는, 실시예 1과 공통되므로, 방청처리조건에 관해서만 설명한다. 또한, 흑색의 황산코발트 도금층의 환산 두께는 실시예 1과 동일한 320㎎/㎡이다.

방청처리층의 형성은 실시예 2와 마찬가지로 하여, 아연-니켈 합금 도금액을 사용하여, 양면에 아연-니켈 합금층을 형성시킨 후에, 양면에 크로메이트 처리를 행한 것이다. 여기에서는 크로메이트 처리를 채용하고, 전해조건은 크롬산 5.0g/l, pH 11.5, 액온 35℃, 전류밀도 8A/d㎡, 전해시간 5초로 하였다.

그리고, 크로메이트층의 형성이 종료되면, 순수를 충분히 샤워링하여 세정하고 전열기로 분위기 온도를 150℃로 한 건조로 내에 4초간 대류시켜, 수분을 날려 보내어, 매우 양호한 색조의 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박(1e)을 얻었다. 또한, 상술한 각 공정 간에는, 원칙적으로, 15초간의 순수에 의한 수세공정을 마련하여, 전처리공정의 용액을 가져오는 것을 방지하고 있다.

<표면처리 동박의 물성>

이상의 공정을 거쳐 얻어진 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면을 FIB장치로 관찰한 결과, 도 3에 나타낸 것과 같은 단면을 얻을 수 있으며, 당해 흑색화 처리면의 단면 높이가 121㎚이고, 당해 흑색화 처리면의 Lab표색계에 있어서의 L값이 27, 광택도[Gs(60°)]가 23이었다. 또한, 흑색화 처리면에 점착성 테이프를 붙였다가 떼어내는 것에 의한 테이프 테스트에서 가루 떨어짐을 확인할 수 없었다.

<플라즈마 디스플레이용 전자파 차폐 메쉬의 제조>

실시예 1과 마찬가지로, 얻어진 표면처리 동박을 사용하여 전자파 차폐 도전성 메쉬를 시작하였다. 그 결과, 방청처리층이 존재하고 있어도 에칭 조작에 지장이 없고, 에칭 잔존물도 없어, 매우 양호한 에칭이 행해졌다.

실시예 4

본 실시예는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 방청처리층으로서 아연-코발트 합금층을 구비한 제 2 표면처리 동박(1c)을 제조하고, 전자파 차폐 도전성 메쉬 형상 을 에칭법으로 시험적으로 제조하여 에칭성능을 확인하였다. 따라서, 황산코발트 도금층에 의한 흑색화 처리층을 형성하기까지는, 실시예 1과 공통되므로, 방청처리조건에 관해서만 설명한다. 또한, 흑색의 황산코발트 도금층의 환산 두께는 실시예 1과 동일한 320㎎/㎡이다.

여기에서는, 실시예 1의 광택면에 흑색의 황산코발트 도금층의 형성이 완료된 동박의 양면에, 아연-코발트합금 도금액을 사용하여 도금처리하여, 양면에 아연-코발트 합금층을 형성시킨 것이다. 아연-코발트 합금층은, 황산코발트를 사용하여 코발트 농도가 2.0g/l, 피롤린산 아연을 사용하여 아연 농도가 0.5g/l, 피롤린산 칼륨 250g/l, 액온 35℃, pH 10, 전류밀도 5A/d㎡의 조건에서 5초간 전해하여, 양면에 균일하고 평활하게 전해석출시켰다.

그리고, 실시예 1과 마찬가지로 순수를 충분히 샤워링하여 세정하고 전열기로 분위기 온도를 150℃로 한 건조로 내에 4초간 대류시켜, 수분을 날려 보내어, 매우 양호한 색조의 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박(1c)을 얻었다. 또한, 상술한 각 공정 간에는, 원칙적으로, 15초간의 순수에 의한 수세공정을 마련하여, 전처리공정의 용액을 가져오는 것을 방지하고 있다.

<표면처리 동박의 물성>

이상의 공정을 거쳐 얻어진 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면을 FIB장치로 관찰한 결과, 도 3에 나타낸 것과 같은 단면을 얻을 수 있으며, 당해 흑색화 처리면의 단면 높이가 128㎚이고, 당해 흑색화 처리면의 Lab표색계에 있어서의 L값이 28, 광택도[Gs(60°)]가 20이었다. 또한, 흑색화 처리면에 점착성 테이프 를 붙였다가 떼어내는 것에 의한 테이프 테스트에서 가루 떨어짐을 확인할 수 없었다.

<플라즈마 디스플레이용 전자파 차폐 메쉬의 제조>

실시예 1과 마찬가지로, 얻어진 표면처리 동박을 사용하여 전자파 차폐 도전성 메쉬를 시작하였다. 그 결과, 방청처리층이 존재하고 있어도 에칭 조작에 지장이 없고, 에칭 잔존물도 없어, 매우 양호한 에칭이 행해졌다.

실시예 5

본 실시예는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 방청처리층으로서 아연-코발트 합금층 및 크로메이트 처리층을 구비한 제 2 표면처리 동박(1e)을 제조하고, 전자파 차폐 도전성 메쉬 형상을 에칭법으로 시험적으로 제조하여 에칭성능을 확인하였다. 따라서, 황산코발트 도금층에 의한 흑색화 처리층을 형성하기까지는, 실시예 1과 공통되므로, 방청처리조건에 관해서만 설명한다. 또한, 흑색의 황산코발트 도금층의 환산 두께는 실시예 1과 동일한 320㎎/㎡이다.

방청처리층의 형성은 실시예 4와 마찬가지로 하여, 아연-코발트합금 도금액을 사용하여, 양면에 아연-코발트 합금층을 형성시킨 후에, 양면에 크로메이트 처리를 행한 것이다. 여기에서는 전해 크로메이트 처리를 채용하고, 전해조건은 크롬산 5.0g/l, pH 11.5, 액온 35℃, 전류밀도 8A/d㎡, 전해시간 5초로 하였다.

그리고, 크로메이트층의 형성이 종료되면, 순수를 충분히 샤워링하여 세정하고, 전열기로 분위기 온도를 150℃로 한 건조로 내에 4초간 대류시켜, 수분을 날려 보내어, 매우 양호한 색조의 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박(1e)을 얻었다. 또한, 상술한 각 공정 간에는, 원칙적으로, 15초간의 순수에 의한 수세공정을 마련하여, 전처리공정의 용액을 가져오는 것을 방지하고 있다.

<표면처리 동박의 물성>

이상의 공정을 거쳐 얻어진 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면을 FIB장치로 관찰한 결과, 도 3에 나타낸 것과 같은 단면을 얻을 수 있으며, 당해 흑색화 처리면의 단면 높이가 120㎚이고, 당해 흑색화 처리면의 Lab표색계에 있어서의 L값이 29, 광택도[Gs(60°)]가 22였다. 또한, 흑색화 처리면에 점착성 테이프를 붙였다가 떼어내는 것에 의한 테이프 테스트에서 가루 떨어짐을 확인할 수 없었다.

<플라즈마 디스플레이용 전자파 차폐 메쉬의 제조>

실시예 1과 마찬가지로, 얻어진 표면처리 동박을 사용하여 전자파 차폐 도전성 메쉬를 시작하였다. 그 결과, 방청처리층이 존재하고 있어도 에칭 조작에 지장이 없고, 에칭 잔존물도 없어, 매우 양호한 에칭이 행해졌다.

실시예 6

본 실시예는, 실시예 1과 달리 전해동박의 거친면에 거침처리를 시행하지 않고, 이하 실시예 1과 마찬가지로 하여, 전해동박의 광택면측에 황산코발트 도금층에 의한 흑색화 처리층을 형성하고, 도 2에 나타내는 제 2 표면처리 동박(1b)을 제조하여, 실시예 1과 동일한 평가를 행하였다. 따라서, 공정의 설명은 실시예 1과 중복되므로, 여기에서의 기재는 생략한다. 또한, 흑색의 황산코발트 도금층은, 환산 두께가 310㎎/㎡였다. 도 13에 여기에서 얻은 표면처리 동박의 흑색화면(황산코발트 도금층)을 나타내고 있다.

<표면처리 동박의 물성>

이상의 공정을 거쳐 얻어진 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면을 FIB장치로 관찰한 결과, 도 3에 나타낸 것과 같은 단면을 얻을 수 있으며, 당해 흑색화 처리면의 단면 높이가 116㎚이고, 당해 흑색화 처리면의 Lab표색계에 있어서의 L값이 27, 광택도[Gs(60°)]가 23이었다. 또한, 흑색화 처리면에 점착성 테이프를 붙였다가 떼어내는 것에 의한 테이프 테스트에서 가루 떨어짐을 확인할 수 없었다.

<플라즈마 디스플레이용 전자파 차폐 메쉬의 제조>

실시예 1과 마찬가지로, 얻어진 표면처리 동박을 사용하여 전자파 차폐 도전성 메쉬를 시작하였다. 그 결과, 에칭 조작에 지장이 없고, 에칭 잔존물도 없어, 매우 양호한 에칭이 행해졌다.

실시예 7

본 실시형태에서는, 실시예 6과 마찬가지로 전해동박의 거친면에 거침처리를 시행하지 않고, 상술한 거침처리를 행하지 않은 동박을 사용하여 흑색화 처리를 행하여, 도 2에 나타낸 제 1 표면처리 동박(1b)을 제조하고, 전자파 차폐 도전성 메쉬 형상을 에칭법으로 시험적으로 제조하여 에칭성능을 확인하였다.

본 실시형태에서는, 황산동 용액을 전해함으로써 얻어진 공칭 15㎛의 동박을 사용하였다. 그리고, 동박을, 황산 농도 150g/l, 액온 30℃의 묽은 황산 용액을 사용하여, 이 용액에 30초 침지시켜, 표면의 청정화를 행하였다.

그리고, 당해 동박의 광택면에, a)공정으로서, 황산코발트 도금층(4)을 형성 하였다. 황산코발트 도금층(4)의 형성은, 황산코발트(7수화물)를 20g/l, pH를 5.5로 조정하고, 액온 27℃로 한 황산코발트 도금액을 교반욕으로서 사용하고, 1A/d㎡의 전류밀도에서 15초간 전해함으로써, 흑색의 황산코발트 도금층(환산 두께가 334㎎/㎡)으로서 형성시킨 것이다. 이 때 용액 중의 코발트 이온 농도의 조정은 특별히 행하지 않았다. 단시간 전해이므로 금속이온 농도의 조정은 불필요하다고 생각했기 때문이다. 도 14에 형성시킨 황산코발트 도금층을 나타내고 있다.

b)의 공정으로서, 순수를 충분히 샤워링하여 세정하고, 전열기로 분위기 온도를 150℃로 한 건조로 내에 4초간 대류시켜, 수분을 날려 보내어, 매우 양호한 색조의 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박(1)을 얻었다. 또한, 상술한 각 공정 간에는, 원칙적으로, 15초간의 순수에 의한 수세공정을 마련하여, 전처리공정의 용액을 가져오는 것을 방지하고 있다.

<표면처리 동박의 물성>

이상의 공정을 거쳐 얻어진 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면을 FIB장치로 관찰한 결과, 도 3에 나타낸 것과 같은 단면을 얻을 수 있으며, 당해 흑색화 처리면의 단면 높이가 131㎚이고, 당해 흑색화 처리면의 Lab표색계에 있어서의 L값이 31, 광택도[Gs(60°)]가 24였다. 또한, 흑색화 처리면에 점착성 테이프를 붙였다가 떼어내는 것에 의한 테이프 테스트에서 가루 떨어짐을 확인할 수 없었다.

<플라즈마 디스플레이용 전자파 차폐 메쉬의 제조>

실시예 1과 마찬가지로, 얻어진 표면처리 동박을 사용하여 전자파 차폐 도전성 메쉬를 시작하였다. 그 결과, 에칭 조작에 지장이 없고, 에칭 잔존물도 없어, 매우 양호한 에칭이 행해졌다.

실시예 8

본 실시형태에서는, 실시예 6과 마찬가지로 전해동박의 거친면에 거침처리를 시행하지 않고, 상술한 거침처리를 행하지 않은 동박을 사용하여 흑색화 처리를 행하여, 도 2에 나타낸 제 1 표면처리 동박(1b)을 제조하고, 전자파 차폐 도전성 메쉬 형상을 에칭법으로 시험적으로 제조하여 에칭성능을 확인하였다.

본 실시형태에서는, 황산동 용액을 전해함으로써 얻어진 공칭 두께 15㎛의 동박을 사용하였다. 그리고, 동박을, 황산 농도 150g/l, 액온 30℃의 묽은 황산 용액을 사용하여, 이 용액에 30초 침지시켜, 표면의 청정화를 행하였다.

그리고, 당해 동박의 광택면에, a)공정으로서, 황산코발트 도금층을 형성하였다. 황산코발트 도금층의 형성은, 황산코발트(7수화물)를 20g/l, pH를 5.5로 조정하고, 액온 27℃로 한 황산코발트 도금액을 교반욕으로서 사용하고, 2A/d㎡의 전류밀도에서 7초간 전해함으로써, 흑색의 황산코발트 도금층(환산 두께가 340㎎/㎡)으로서 형성시킨 것이다. 이 때 용액 중의 코발트 이온 농도의 조정은 특별히 행하지 않았다. 단시간 전해이므로 금속이온 농도의 조정은 불필요하다고 생각했기 때문이다. 형성된 황산코발트 도금층의 형태는 도 14에 나타낸 것과 같이 관찰된다.

b)의 공정으로서, 순수를 충분히 샤워링하여 세정하고, 전열기로 분위기 온도를 150℃로 한 건조로 내에 4초간 대류시켜, 수분을 날려 보내어, 매우 양호한 색조의 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박(1b)을 얻었다. 또한, 상술한 각 공정 간에는, 원칙적으로, 15초간의 순수에 의한 수세공정을 마련하여, 전처리공정의 용액을 가져오는 것을 방지하고 있다.

<표면처리 동박의 물성>

이상의 공정을 거쳐 얻어진 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면을 FIB장치로 관찰한 결과, 도 3에 나타낸 것과 같은 단면을 얻을 수 있으며, 당해 흑색화 처리면의 단면 높이가 124㎚이고, 당해 흑색화 처리면의 Lab표색계에 있어서의 L값이 33, 광택도[Gs(60°)]가 20이었다. 또한, 흑색화 처리면에 점착성 테이프를 붙였다가 떼어내는 것에 의한 테이프 테스트에서 가루 떨어짐을 확인할 수 없었다.

<플라즈마 디스플레이용 전자파 차폐 메쉬의 제조>

실시예 1과 마찬가지로, 얻어진 표면처리 동박을 사용하여 전자파 차폐 도전성 메쉬를 시작하였다. 그 결과, 에칭 조작에 지장이 없고, 에칭 잔존물도 없어, 매우 양호한 에칭이 행해졌다.

실시예 9

본 실시형태에서는, 실시예 6과 마찬가지로 전해동박의 거친면에 거침처리를 시행하지 않고, 광택면에 흑색화 처리를 행하여, 도 2에 나타낸 제 1 표면처리 동박(1b)을 제조하고, 전자파 차폐 도전성 메쉬 형상을 에칭법으로 시험적으로 제조하여 에칭성능을 확인하였다.

본 실시형태에서는, 황산동 용액을 전해함으로써 얻어진 공칭 두께 15㎛의 동박을 사용하였다. 그리고, 동박을, 황산 농도 150g/l, 액온 30℃의 묽은 황산 용액을 사용하여, 이 용액에 30초 침지시켜, 표면의 청정화를 행하였다.

그리고, 당해 동박의 광택면에, a)공정으로서, 황산코발트 도금층을 형성하였다. 황산코발트 도금층의 형성은, 황산코발트(7수화물)를 40g/l, pH를 5.5로 조정하고, 액온 27℃로 한 황산코발트 도금액을 교반욕으로서 사용하고, 1A/d㎡의 전류밀도에서 15초간 전해함으로써, 흑색의 황산코발트 도금층(환산 두께가 338㎎/㎡)로서 형성시킨 것이다. 이 때 용액 중의 코발트 이온 농도의 조정은 특별히 행하지 않았다. 단시간 전해이므로 금속이온 농도의 조정은 불필요하다고 생각했기 때문이다. 황산코발트 도금층의 형태는 도 11에 나타낸 것과 같이 관찰된다.

b)의 공정으로서, 순수를 충분히 샤워링하여 세정하고, 전열기로 분위기 온도를 150℃로 한 건조로 내에 4초간 대류시켜, 수분을 날려 보내어, 매우 양호한 색조의 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박(1b)을 얻었다. 또한, 상술한 각 공정 간에는, 원칙적으로, 15초간의 순수에 의한 수세공정을 마련하여, 전처리공정의 용액을 가져오는 것을 방지하고 있다.

<표면처리 동박의 물성>

이상의 공정을 거쳐 얻어진 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면을 FIB장치로 관찰한 결과, 도 3에 나타낸 것과 같은 단면을 얻을 수 있으며, 당해 흑색화 처리면의 단면 높이가 134㎚이고, 당해 흑색화 처리면의 Lab표색계에 있어서의 L값이 34, 광택도[Gs(60°)]가 21이었다. 또한, 흑색화 처리면에 점착성 테이프를 붙였다가 떼어내는 것에 의한 테이프 테스트에서 가루 떨어짐을 확인할 수 없었다.

<플라즈마 디스플레이용 전자파 차폐 메쉬의 제조>

실시예 1과 마찬가지로, 얻어진 표면처리 동박을 사용하여 전자파 차폐 도전성 메쉬를 시작하였다. 그 결과, 에칭 조작에 지장이 없고, 에칭 잔존물도 없어, 매우 양호한 에칭이 행해졌다.

실시예 10

본 실시예는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 방청처리층으로서 아연-코발트 합금층을 구비한 제 2 표면처리 동박(1d)을 제조하고, 전자파 차폐 도전성 메쉬 형상을 에칭법으로 시험적으로 제조하여 에칭성능을 확인하였다. 따라서, 황산코발트 도금층에 의한 흑색화 처리층을 형성하기까지는, 실시예 7과 공통되므로, 방청처리조건에 관해서만 설명한다. 또한, 흑색의 황산코발트 도금층의 환산 두께는 실시예 7과 동일한 334㎎/㎡이다.

여기에서는, 실시예 7의 편면에 흑색의 황산코발트 도금층의 형성이 종료된 동박의 양면에, 실시예 4와 동일한 조건에서, 양면에 아연-코발트 합금층을 형성시킨 것이다. 그리고, 실시예 1과 마찬가지로 순수를 충분히 샤워링하여 세정하고, 전열기로 분위기 온도를 150℃로 한 건조로 내에 4초간 대류시켜, 수분을 날려 보내어, 매우 양호한 색조의 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박(1d)을 얻었다. 또한, 상술한 각 공정 간에는, 원칙적으로, 15초간의 순수에 의한 수세공정을 마련하여, 전처리공정의 용액을 가져오는 것을 방지하고 있다.

<표면처리 동박의 물성>

이상의 공정을 거쳐 얻어진 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면을 FIB장치로 관찰한 결과, 도 3에 나타낸 것과 같은 단면을 얻을 수 있으며, 당해 흑 색화 처리면의 단면 높이가 128㎚이고, 당해 흑색화 처리면의 Lab표색계에 있어서의 L값이 28, 광택도[Gs(60°)]가 30이었다. 또한, 흑색화 처리면에 점착성 테이프를 붙였다가 떼어내는 것에 의한 테이프 테스트에서 가루 떨어짐을 확인할 수 없었다.

<플라즈마 디스플레이용 전자파 차폐 메쉬의 제조>

실시예 1과 마찬가지로, 얻어진 표면처리 동박을 사용하여 전자파 차폐 도전성 메쉬를 시작하였다. 그 결과, 에칭 조작에 지장이 없고, 에칭 잔존물도 없어, 매우 양호한 에칭이 행해졌다.

실시예 11

본 실시예는, 도 9에 나타내는 바와 같은, 방청처리층으로서 아연-코발트 합금층 및 크로메이트 처리층을 구비한 제 2 표면처리 동박(1f)을 제조하고, 전자파 차폐 도전성 메쉬 형상을 에칭법으로 시험적으로 제조하여 에칭성능을 확인하였다. 따라서, 황산코발트 도금층에 의한 흑색화 처리층을 형성하기까지는, 실시예 7과 공통되므로, 방청처리조건에 관해서만 설명한다. 또한, 흑색의 황산코발트 도금층의 환산 두께는 실시예 7과 동일한 334㎎/㎡이다.

방청처리층의 형성은, 실시예 4와 마찬가지로 하여, 아연-코발트 합금 도금액을 사용하여, 양면에 아연-코발트 합금층을 형성시킨 후에, 양면에 실시예 5와 동일한 크로메이트 처리를 행한 것이다.

그리고, 크로메이트층의 형성이 종료되면, 순수를 충분히 샤워링하여 세정하고, 전열기로 분위기 온도를 150℃로 한 건조로 내에 4초간 대류시켜, 수분을 날려 보내어, 매우 양호한 색조의 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박(1f)을 얻었다. 또한, 상술한 각 공정 간에는, 원칙적으로, 15초간의 순수에 의한 수세공정을 마련하여, 전처리공정의 용액을 가져오는 것을 방지하고 있다.

<표면처리 동박의 물성>

이상의 공정을 거쳐 얻어진 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 단면을 FIB장치로 관찰한 결과, 도 3에 나타낸 것과 같은 단면을 얻을 수 있으며, 당해 흑색화 처리면의 단면 높이가 115㎚이고, 당해 흑색화 처리면의 Lab표색계에 있어서의 L값이 29, 광택도[Gs(60°)]가 22이었다. 또한, 흑색화 처리면에 점착성 테이프를 붙였다가 떼어내는 것에 의한 테이프 테스트에서 가루 떨어짐을 확인할 수 없었다.

<플라즈마 디스플레이용 전자파 차폐 메쉬의 제조>

실시예 1과 마찬가지로, 얻어진 표면처리 동박을 사용하여 전자파 차폐 도전성 메쉬를 시작하였다. 그 결과, 방청처리층이 존재하고 있어도 에칭 조작에 지장이 없고, 에칭 잔존물도 없어, 매우 양호한 에칭이 행해졌다.

본 발명에 따른 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박은, 흑색화 처리면으로부터의 가루 떨어짐이 없고, 또한, 통상의 구리에칭액을 사용한 에칭가공이 가능하며, 플라즈마 디스클레이 패널의 전면 패널의 전자파 차폐 도전성 메쉬에 사용함으로써, 고품질의 블랙 마스크의 형성이 가능해진다. 또한, 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박으로서의 공급이 가능하면, 전면 패널의 제조 프로세스에서의 흑 색화 처리공정의 생략이 가능해진다. 게다가, 이 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박은, 상술한 제조방법을 채용함으로써, 종래의 동박 표면처리 프로세스를 사용하는 것이 가능하여 새로운 제조설비를 필요로 하지 않는다. 따라서, 고품질의 제품을 높은 수율로 제조할 수 있어, 생산 코스트 절감이 가능해 진다.

Claims (16)

1. 광택면 위에 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박으로서,

   당해 흑색화 처리면은, 동박층의 편면에 마련한 중량 두께가 200㎎/㎡~400㎎/㎡인 황산코발트 도금층이며, 또한, 이 흑색화 처리면의 단면 높이가 200㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 표면처리 동박.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 흑색화 처리면은, Lab표색계에 있어서의 L값이 27이상인 표면처리 동박.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 흑색화 처리면에 방청처리층을 구비하는 것인 표면처리 동박.
4. 제 3항에 있어서,

   방청처리층은, 아연 또는 아연합금을 사용한 것인 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박.
5. 제 3항에 있어서,

   방청처리층은, 아연 또는 아연합금을 사용하여 형성시킨 층과, 크로메이트 처리층으로 이루어지는 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 흑색화 처리면은, 전해동박 또는 압연동박의 광택면에 당해 흑색화 처리면을 형성시킨 것으로, 광택도[Gs(60°)]가 30 이하인 표면처리 동박.
7. 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 제조방법으로서, 이하의 a) 및 b)의 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 제조방법.

   a) 동박의 광택면에, 황산코발트(7수화물)를 8g/l~10g/l 포함하고, pH를 4.0 이상의 범위로 한 황산코발트 도금액의 무교반욕을 사용하여, 2A/d㎡ 이상의 전류 밀도로 전해하여, 흑색계의 황산코발트 도금층을 형성시킨다.

   b) 그 후 수세하고 건조한다.
8. 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 제조방법으로서, 이하의 a) 및 b)의 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 제조방법.

   a) 동박의 광택면에, 황산코발트(7수화물)를 10g/l~40g/l 포함하며, pH를 4.0 이상, 액온 30℃ 이하로 한 황산코발트 도금액을 교반욕으로서 사용하고, 4A/d㎡ 이하의 전류밀도로 전해하여, 흑색계의 황산코발트 도금층을 형성시킨다.

   b) 그 후 수세하고 건조한다.
9. 방청처리층 및 흑색화 처리면을 구비한 제조방법으로서, 이하의 a)~c)의 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 제조방법.

   a) 동박의 광택면에, 황산코발트(7수화물)를 8g/l~10g/l 포함하고, pH를 4.0 이상의 범위로 한 황산코발트 도금액을 무교반욕으로서 사용하고, 2A/d㎡ 이상의 전류 밀도로 전해하여, 흑색계의 황산코발트 도금층을 형성시킨다.

   b) 흑색의 황산코발트 도금층을 형성시킨 동박의 양면 또는 편면에, 방청처리층을 형성시킨다.

   c) 그 후 수세하고 건조한다.
10. 방청처리층을 구비한 흑색화 처리면을 구비하는 표면처리 동박의 제조방법으로서,

    이하의 a)~c)의 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박의 제조방법.

    a) 동박의 광택면에, 황산코발트(7수화물)를 10g/l~40g/l 포함하고, pH를 4.0 이상, 액온 30℃ 이하로 한 황산코발트 도금액을 교반욕으로서 사용하고, 4A/d㎡ 이하의 전류 밀도로 전해하여, 흑색계의 황산코발트 도금층을 형성시킨다.

    b) 흑색의 황산코발트 도금층을 형성시킨 동박의 양면 또는 편면에, 방청처 리층을 형성시킨다.

    c) 그 후 수세하고 건조한다.
11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 흑색화 처리면을 구비한 표면처리 동박을 사용하여 제조된 플라즈마 디스플레이의 전면 패널용 전자파 차폐 도전성 메쉬.
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15. 삭제
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