KR20060105913A

KR20060105913A - 고분자 필름 상에 흑색 전기도금층 패턴이 형성된 전자파차폐재

Info

Publication number: KR20060105913A
Application number: KR1020050027733A
Authority: KR
Inventors: 조차제; 전상현; 윤여상; 양진규; 김경각
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2005-04-01
Publication date: 2006-10-12
Also published as: KR100710540B1

Abstract

적어도 철(Fe)을 함유하는 전기도금층 패턴을 포함함으로써 높고 균일한 흑색도를 달성한,디스플레이 제품의 광학필터에 사용되는 메쉬형 전자파 차폐재가 제공된다. 본 발명의 전자파 차폐재는, 디스플레이 제품의 광학필터에 사용되는 전자파 차폐재로서, 투명 고분자 필름, 투명 고분자 필름 상부에 진공증착에 의해 형성되고 메쉬 형태로 패터닝된 진공증착 전도층 패턴, 및 진공증착 전도층 패턴 상부에 전기도금에 의해 형성되고, 진공증착 전도층 패턴과 동일한 메쉬 형태로 패터닝된, 적어도 철을 함유하는 흑색 전기도금층 패턴을 포함한다.

전자파 차폐, 광학필터, 흑화처리, 흑색 도금층, 철, 동박, 메쉬, 진공증착

Description

고분자 필름 상에 흑색 전기도금층 패턴이 형성된 전자파 차폐재{EMI Shielding Materials Formed Black Color Electroplated Layer Pattern on Polymer Film}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해 시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흑색 전기도금층 패턴이 형성된 전자파 차폐재의 단면을 도시한 개략도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흑색 전기도금층 패턴이 형성된 전자파 차폐재의 제조공정을 도시한 공정 순서도이다.

도 3은 도 2에 도시된 공정에 따라 본 발명의 실시예에 따른 흑색 전기도금층 패턴이 형성된 전자파 차폐재를 제조하는 과정을 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흑색 전기도금층 패턴이 형성된 전자파 차폐재의 형상을 나타낸 주사전자현미경(SEM) 사진이다.

<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명>

10...고분자 필름 20...전도층

21...전도층 패턴 30...흑색 전기도금층

31...흑색 전기도금층 패턴 40...마스크층(포토 레지스트층)

41...마스크 패턴(포토 레지스트 패턴)

본 발명은 전자파 차폐재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP)등의 디스플레이 제품의 광학필터 등에 사용되도록 투명 고분자 필름 상에 전자파 차폐용 전도층 패턴이 형성된 전자파 차폐재에 관한 것이다.

일반적으로, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)이나 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPC), 또는 플라즈마 디스플레이 패널과 같은 디스플레이 제품의 광학필터에는 전자파 차폐를 위한 차폐재가 다양하게 적용되고 있다. 특히, 자발광으로 보기 쉽고, 시야각이 넓으며, 대화면화가 가능하고, 구동속도가 빠른 특징으로 널리 이용되고 있는 플라즈마 디스플레이는, 관내에 봉입되어 있는 기체를 방전에 의해 여기시킴으로써, 자외영역에서 근적외영역에 이르기까지 넓은 파장의 선 스펙트럼을 발생시킨다. 즉, PDP의 관내에는 형광체가 배치되어 있으며, 이 형광체는 자외영역의 선 스펙트럼으로 여기되어 가시영역의 광을 발생시키고, 근적외영역의 선 스펙트럼의 일부는 PDP의 표면 유리로부터 관외로 방출된다.

그러나 이러한 근적외영역의 파장은 리모트 컨트롤 장치나 광통신 등에서 사용되는 파장인 800~1000nm에 가깝기 때문에, 상기 장치들이 PDP의 근처에서 동작하는 경우, 기기들의 오동작을 야기할 우려가 있고, 또한, PDP의 구동에 의해 발생되는 마이크로파나 초저주파 등은 인체에 유해하므로 전자파로 인한 기기의 오작동 및 인체에 대한 유해성 등을 방지하기 위한 전자파 차폐재가 필요하다.

한편, PDP와 같은 디스플레이 제품에 대한 전자파 차폐재는 전자파 차폐효과 뿐만 아니라, 이미지 재현부의 영상이 전자파 차폐재를 통과하여 보일 수 있도록 적절한 광투과성을 가져야 한다. 따라서, 이를 위해 유리나 투명 고분자 필름에 도전성 금속을 접합한 후 개구부를 가지는 미세 패턴을 형성함으로써 전자파 차폐의 효과와 더불어 광투과성을 확보하고 있다.

상술한 접합 방법 중 많이 사용되고 있는 것 중 하나가, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 투명 고분자 필름에 아크릴 혹은 에폭시계 접착제를 합성하고, 이를 PET 필름 표면에 코팅한 후 전도층으로 사용되는 동박 혹은 동합금박과 열압착을 통해 접합하는 방법이다. 여기서, 전도층과의 접합에 사용되는 접착제의 경우 금속과 고분자 필름의 기본적인 접합력 외에 디스플레이 용도에 적합한 투광성, 산란도, 색편차, 휘도 등의 광학적 특성이 요구되며, 또한 이러한 접착제는 열을 받으면 기포가 발생하기 쉬어, 매우 까다로운 접착제 합성 및 라미네이팅 공정이 요구된다.

한편, 상술한 접합 공정 이후에 디스플레이 제품의 광학필터용 차폐재에 대한 시인성을 높이기 위해 투명 고분자 필름과 금속 전도층이 접합된 상태에서 메쉬 를 형성하여 개구율을 높인다. 그러나 패턴화된 전도층이 금속 광택을 갖는 경우, PDP 표시화면으로부터의 출사광이 금속재의 전도층에서 반사되고 표시화면으로 돌아가거나, 외부로부터의 빛이 PDP 표시화면으로 입사할 때 평활한 표시화면의 표면에 부착된 차폐재에서 반사하게 된다. 이 때문에 차폐재의 광투과율이 감소되고 표시화면의 시인성이 악화되는 문제점이 있으므로, 이를 해결하기 위해 동박 표면의 금속 광택을 없애는 흑화처리나 거침처리가 이용되고 있다.

이러한 동박의 표면처리 방법으로서, 일본 특허공개공보 제2002-368482호는 질화금속을 착색층으로서 형성하는 방법을, 일본 특허공개공보 평10-335883호는 니켈, 크롬 또는 이들의 합금으로 회색의 착색층을 형성하는 방법을, 일본 특허공개공보 평11-330772호, 평11-317593호, 평11-243296호, 평11-87987호는 동 메쉬에 대하여 산화 또는 황화 처리를 함으로써 착색층을 형성하는 방법을, 일본 특허공개공보 소52-145769호 및 일본 특허공고공보 소63-2158호는 동-니켈이나 동-코발트 전기도금법에 의한 거침도금처리를, 또한 일본 특허공개공보 평4-96395호, 평4-96394호, 평4-96393호는 이러한 거침도금처리 및 배리어 처리를 제안하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 흑화처리나 거침도금 처리에 의해 형성된 메쉬는 실제로 갈색이나 회색으로 광학필터에 사용되기에는 흑색도가 크게 떨어지고, 에칭성이나 내산화성 등의 물성에서 열악하며, 흑색 입자가 묻어나는 등 공정성이 좋지 않다는 단점이 있다. 또한, 이러한 종래의 방법은 메쉬를 형성한 후에 흑화처리를 하고 있어, 대면적의 메쉬에 대한 착색 균일도가 떨어진다는 단점이 있다. 게다가 거침도금처리 및 배리어 처리를 통해 표면처리를 하는 방법은 공정수가 증가하고 생산성이 떨어진다는 단점이 있다.

한편, 상술한 접합 방법의 번거로움을 극복하기 위해, 일본 특허공개공보 제2004-95829호, 평11-330772호, 평11-317593호, 평11-243296호, 평11-87987호는, 투명 필름 위에 스퍼터링을 이용하여 전도층을 형성하는 방법을 제안하고 있다. 그러나, 이러한 증착방법에 의해 형성된 동박은 투명 필름에의 충분하고 균일한 접합력을 얻기가 어려워 쉽게 박리되는 등의 문제가 있다. 또한, 이 종래기술들은 증착방법에 의해 투명 필름 상에 동박을 형성하고 메쉬 형태로 패터닝한 다음, 그 위에 흑화처리등의 표면처리를 행하고 있다. 따라서, 미세 패턴인 메쉬가 전기도금 처리시 저항 역할을 함으로써 분상(粉狀) 도금이 될 뿐만 아니라 균일한 도금이 얻어지기 어렵다는 단점과, 메쉬 형태로의 패터닝(포토리소그래피 공정)시 동박 표면에서의 반사에 의해 정확한 패턴이 얻어지지 않고 불량 패턴이 발생할 수 있다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제들을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 광학적 특성 및 접합성이 우수하고, 흑색도가 높으며, 또한 대면적 흑색 균일도가 높은 디스플레이 제품의 광학필터에 사용되는 전자파 차폐재를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자파 차폐재는, 적어도 철(Fe)을 함유하는 전기도금층 패턴을 포함함으로써 높고 균일한 흑색도를 달성한다. 즉, 본 발명의 일 측면에 따른 전자파 차폐재는, 디스플레이 제품의 광학필터 에 사용되는 전자파 차폐재로서, 투명 고분자 필름; 상기 투명 고분자 필름 상부에 진공증착에 의해 형성되고 메쉬 형태로 패터닝된 진공증착 전도층 패턴; 및 상기 진공증착 전도층 패턴 상부에 전기도금에 의해 형성되고, 상기 진공증착 전도층 패턴과 동일한 메쉬 형태로 패터닝된, 적어도 철(Fe)을 함유하는 흑색 전기도금층 패턴;을 포함한다.

여기서, 상기 흑색 전기도금층 패턴은 동-코발트-철-니켈(Cu-Co-Fe-Ni)로 이루어지는 것이 바람직하고, 진공증착 전도층 패턴은 동 또는 동 합금으로 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자파 차폐재는, 상기의 투명 고분자 필름, 진공증착 전도층 패턴, 및 흑색 전기도금층 패턴으로 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자파 차폐재의 단면을 개략적으 로 도시한 도면이다.

도 1를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자파 차폐재는 투명 고분자 필름(10)상에, 전도성 금속으로 이루어진 전도층 패턴(21), 및 전도층 패턴(21) 상에 형성된 흑색 전기도금층 패턴(31)을 포함한다.

투명 고분자 필름(10)은, 디스플레이 제품의 광학필터에 사용하기 적합하도록 두께가 조절되고, 투광성, 산란도, 색편차 등의 광학특성을 만족하는, 예컨대 PET 필름으로 이루어진다.

전도층 패턴(21)은, 메쉬 형태로 이루어지고 실제 전자파를 차폐하는 역할을 한다. 이 전도층 패턴을 이루는 전도층(도 3의 20)은, 전기저항이 작고 가공이 용이한 동 또는 동 합금으로 이루어진다. 또한, 이 전도층은 스퍼터링 등의 진공증착에 의해 형성된다. 전도층 패턴(21)은 1.0㎛ 이하의 조도를 가지며, 10^-4~10^-6 Ω·㎝의 비저항을 가지는 것이 바람직하다. 한편, 후술하지만 본 실시예의 전도층 패턴(21)은 제조공정상 그 측벽에는 흑색 전기도금층이 형성되어 있지 않다. 따라서, 광학필터에 부착하였을 때 전도층 패턴(21)의 측벽은 시인성을 저하시키는 요인이 되므로, 전도층 패턴(21)의 두께는 1㎛ 이내인 것이 바람직하다. 또한, 전도층 패턴(21)은 전자파 차폐를 위한 낮은 전기저항을 위해서 0.1㎛ 이상의 두께를 가지는 것이 바람직하다.

흑색 전기도금층 패턴(31)은, 본 실시예의 메쉬 형태의 전자파 차폐재가 광학필터에 사용되었을 때 전도층 패턴(21)의 표면에서 빛이 반사하여 시인성을 떨어 뜨리는 것을 방지하는 역할을 한다. 흑색 전기도금층 패턴(31)을 이루는 흑색 전기도금층(도 3의 30)은 전기도금에 의해 형성되고, 흑색 전기도금층 패턴(31)은 전도층 패턴(21)의 상부에만 형성되며 전도층 패턴과 동일한 메쉬 형태로 패터닝되어 있다. 특히 본 실시예의 흑색 전기도금층(30)은 전기도금에 의해 형성되므로, 산화피막 등에 의해 형성하는 경우와 달리, 완전 흑화를 달성하고 양호한 전도성과 가공성을 보장할 수 있다.

흑색 전기도금층(30)은 동-니켈-코발트-철로 이루어져 적어도 철을 포함하는데, 철은 흑색 전기도금층에 극미소 노듈 처리가 이루어지게 함으로써, 도금되는 입자가 고르게 분산될 뿐만 아니라 저조도화가 달성되고 두께가 얇고 균일한 도금층을 얻을 수 있으며, 도금층의 금속광택이 억제된다. 흑색 전기도금층 패턴(31)이 상기와 같이 동-니켈-코발트-철로 이루어지는 경우, 그 두께는 1㎛ 이하이고, 동 1~4mg/㎡, 코발트 1000~2000mg/㎡, 철 300~600mg/㎡ 및 니켈 7~15mg/㎡인 것이 흑색 입자가 묻어나지 않고, 무광택의 흑색 전기 도금층을 실현하는 데에 바람직하며, 내산화성, 내약품성, 내열성, 박리강도 등에서 우수하다. 또한, 흑색 전기도금층 패턴(31)은, 동 2~3mg/㎡, 코발트 1100~1500mg/㎡, 철 400~550mg/㎡ 및 니켈 10~13mg/㎡가 되도록 하는 경우, 흑색도나 무광택 등의 측면에서 더욱 우수하다. 또한, 이때 흑색 전기도금층 패턴(31)은, 0.1~2㎛의 평균 단면폭과 0.1~1㎛의 평균 높이를 갖는 극미소 노듈을 가지는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명에 따른 전자파 차폐재의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자파 차폐재를 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이고, 도 3은 도 2에 도시된 공정에 따라 제조되는 전자파 차폐재의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면 본 실시예의 전자파 차폐재는 다음과 같이 제조된다.

먼저, 도 3의 공정 ①과 같이 PET와 같은 투명 고분자 필름(10)을 준비하고(단계 S10), 공정 ②와 같이 동 또는 동 합금으로 이루어지는 전도층(20)을 진공증착에 의해 형성한다(단계 S20). 구체적으로, 투명 고분자 필름(10)을 1~5mTorr의 고진공이 유지되는 챔버 안에 반입하고 플라즈마로 전처리하여 투명 고분자 필름의 표면을 청정하게 하고 활성화시킨다. 이어서, 동일한 진공도의 아르곤이나 헬륨 등의 불활성 가스 분위기에서 금속 타겟(동을 증착시키는 경우는 동 타겟, 동 합금을 증착시키는 경우는 동 타겟 및 합금원소의 금속 타겟)으로부터 스퍼터링함으로써 투명 고분자 필름(10) 상에 금속 전도층(20)을 증착한다. 이때, 양호한 전도층을 얻기 위해서는 불활성 가스로 조절되는 챔버내 압력이 중요한데, 이 압력은 1~5mTorr를 유지한다. 이는, 1mTorr 보다 낮은 압력에서는 플라즈마의 발생이 어렵고, 5mTorr 보다 높은 압력에서는 균일한 증착이 어려워질 수 있기 때문이다. 또한, 그 밖의 투명 고분자 필름 기판(10)의 청정화 및 활성화를 위한 플라즈마의 발생 정도와 노출 시간, 금속 타겟의 인가전력, 회전수, 회전속도, 증착시간 등의 증착 조건은 증착설비의 규모, 고분자 필름(10)의 면적, 타겟의 면적, 증착할 전도층(20)의 두께 등에 따라 적절히 설정한다.

결과적으로, 이러한 스퍼터링을 통해 투명 고분자 필름(10) 상에 두께 0.1~1 ㎛, 조도 1.0㎛ 이하, 비저항 10^-4~10^-6 Ω·㎝의 동 또는 동 합금으로 이루어진 전도층(20)이 형성된다. 여기서, 전도층(20)의 두께, 조도 및 비저항은, 전술한 바와 같이, 전도층 패턴(21)이 전자파 차폐기능을 원활히 수행하고, 광학필터에 사용되었을 때의 적절한 시인성을 담보하며, 후술하는 흑색 전기도금층(30)의 균일하고 원활한 전착을 위해 설정된 수치들로서, 요구되는 전자파 차폐성능이나 시인성 등에 따라 적절히 변화될 수 있음은 물론이다.

한편, 위와 같은 진공증착은 통상의 스퍼터링이나 마그네트론 스퍼터링의 어느 방법으로도 이루어질 수 있으나, 저온 고속의 스퍼터링이 가능한 마그네트론 스퍼터링이 더 바람직하다. 또한, 양산되는 PDP 광학필터에 적합하도록 600mm 이상의 폭으로 연속적으로 진공증착을 할 수 있는 릴-투-릴 형태의 스퍼터링 설비가 바람직하다. 이러한 스퍼터링 설비는, 롤 형태의 PET 필름을 장입하는 10~30mTorr의 저진공 챔버, PET 필름의 표면 청정화 및 활성화를 위한 1~5mTorr의 고진공 플라즈마 챔버, 전도층(20)을 증착하기 위한 1~5mTorr의 고진공 스퍼터링 챔버, 및 최종 표면 결함 및 물성 평가를 위한 10~30mTorr의 저진공 검사 챔버가 연속적으로 구비되어 연속적인 진공증착 및 검사를 가능하게 한다.

이어서, 도 3의 공정 ③과 같이, 투명 고분자 필름(10) 상의 전도층(20) 상부에 흑색 전기도금층(30)을 형성한다(단계 S30). 전술한 바와 같이, 흑색 전기도금층(30)은 적어도 철을 포함하여야 하며, 동-니켈-코발트-철로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, 그 두께는 1㎛ 이하이며, 그 함량은 동 1~4mg/㎡, 코발트 1000~2000mg/㎡, 철 300~600mg/㎡ 및 니켈 7~15mg/㎡인 것이 바람직하다. 이때 흑색 전기도금층 패턴(31)은 0.1~2㎛의 평균 단면폭과 0.1~1㎛의 평균 높이를 갖는 극미소 노듈을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 더욱 바람직하게, 흑색 전기도금층(30)의 각 동, 니켈, 코발트, 철의 함량은, 동 2~3mg/㎡, 코발트 1100~1500mg/㎡, 철 400~550mg/㎡ 및 니켈 10~13mg/㎡이다.

이러한 흑색 전기도금층(30)을 얻기 위해서는, 동의 농도가 0.1~2.0g/L, 코발트의 농도가 0.1~10.0g/L, 철의 농도가 0.1~6.0g/L, 니켈의 농도가 0.02~2.0g/L인 전해액을 이용하는 것이 바람직하고, 전해액의 온도는 20~50℃, pH 0.5~6, 처리시간 2~30초, 음극전류 밀도 0.5~20A/dm²의 조건에서 전해도금하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 더욱 바람직한 함량을 가지는 흑색 전기도금층(30)을 얻기 위해서는, 동의 농도가 0.2~1.0g/L, 코발트의 농도가 3.0~9.0g/L, 철의 농도가 1.5~4.0g/L, 니켈의 농도가 0.1~1.5g/L인 전해액을 이용하는 것이 바람직하고, 전해액의 온도는 30~40℃, pH 1~3, 처리시간 5~20초, 음극전류 밀도 2~15A/dm²의 조건에서 전해도금하는 것이 바람직하다.

또한, 흑색 전기도금층(30)을 형성하기 위한 전류로는 일반적인 직류를 사용하는 것이 가능하며, 펄스 전류 공급이 가능한 펄스 정류기를 사용하면 미세한 입자로 이루어진 전착층 형성에 도움을 주어 흑색 입자가 묻어나지 않는 무광택의 흑색 도금층을 형성하는데 효과가 있다.

이어서, 투명 고분자 필름(10) 상에 형성된 전도층(20)과 흑색 전기도금층 (30)을 메쉬 형태로 패터닝하여(단계 S40) 광학필터에 사용할 수 있는 전자파 차폐재를 완성한다.

구체적으로, 먼저, 도 3의 공정 ④와 같이, 흑색 전기도금층(30) 상부에 마스크층으로서 포토레지스트층(40)을 형성하고, 원하는 메쉬 형태의 미세 패턴이 형성된 포토마스크를 사용하여 노광하고 25~30℃ 수산화 나트륨 성분의 현상액을 분사하여 현상하면, 도 3의 공정 ⑤에 도시된 바와 같이, 마스크 패턴으로서 메쉬 형태의 포토레지스트 패턴(41)이 남는다.

이어서, 포토레지스트 패턴(41)을 식각 마스크로 하고, 25~50℃ 염화철 또는 과산화수소-황산계 식각액에 노출하면, 공정 ⑥과 같이 포토레지스트 패턴(41)의 아래 부분을 제외한 흑색 전기도금층(30)과 전도층(20)이 식각되어 제거되고 포토레지스트 패턴(41)과 동일한 패턴의 전도층 패턴(21)과 흑색 전기도금층 패턴(31)이 남는다.

마지막으로 전도층 패턴(21)과 흑색 전기도금층 패턴(31) 상부에 남아 있는 포토레지스트 패턴(41)을 제거하면, 공정 ⑦과 같이 최종적인 메쉬형 전자파 차폐재가 얻어진다.

이와 같이 본 발명의 전자파 차폐재는, 전도층(20) 증착, 흑색 전기도금층(30) 형성, 전도층 및 흑색 전기도금층의 패터닝의 순서로 제조된다. 따라서, 종래의 전도층 형성, 전도층 패터닝, 패터닝된 전도층의 표면처리의 순으로 제조된 전자파 차폐재와 달리, 불량 패턴 없이 균일한 흑색 전기도금층 패턴(31)이 얻어진다.

한편, 상술한 실시예에서는, 투명 고분자 필름(10) 상에 전도층 패턴(21) 및 흑색 전기도금층 패턴(31)으로 이루어지는 전자파 차폐재 및 그 제조방법에 대해 설명했지만, 본 발명의 전자파 차폐재는 다음과 같은 변형이 가능하다.

즉, 전도층(20)을 형성한 후, 흑색 전기도금층(30)의 고속 전기도금을 위해, 전도층(30) 상에 전기도금에 의한 전도층을 더 형성할 수 있다(도 2의 단계 S21). 다시 말해, 고속의 흑색 전기도금(단계 S30)을 위해 전도층(20)의 용적을 증가시키는 것이다. 구체적으로, 예컨대 동 전기도금 전도층을 형성하는 경우는, pH 2.0~3.0, 온도 35℃, 동 농도 50g/L를 갖는 황산구리 용액에서 1~20A/dm²의 전류밀도로 전기도금을 실시하여 1~10㎛ 두께의 도금층을 형성할 수 있다. 또한, 동 합금 전기도금층을 형성하는 경우에는, 원하는 합금 원소를 포함하는 황화물을 황산구리 용액에 용해시켜 전기도금하면 된다. 그런데, 전술한 바와 같이, 동 또는 동 합금의 전기도금 전도층을 포함하여 전도층(20)의 패턴(21)의 측벽은 시인성을 저하시키는 요인이 되므로, 이 변형예와 같이 전기도금 전도층을 형성하는 경우에 그 두께는 10㎛ 이하가 되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 보다 구체적인 실시예를 설명함으로써 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니며 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있다. 단지, 다음의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 동시에 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 실시를 용이하게 하고자 하는 것이다.

[실시예]

본 실시예에서는 다음의 증착 조건으로 전도층(20)을 형성하고, 다음의 전해액 조성과 처리조건으로 동-코발트-니켈-철을 포함하는 흑색 전기도금층(30)을 형성한 후, 식각을 통해 메쉬형 전자파 차폐재를 제조하였다.

먼저, 100㎛의 두께를 갖는 PET 필름에 순수한 동을 증착하였다. 증착전에 챔버를 75℃로 유지하고 글로우 방전에 의한 전처리 과정을 10초간 두어 PET 필름을 청정화 및 활성화시켰다. 이어서, PET 필름과 150mm 이격된 순도 99.99%의 동 타겟을 준비하고, 챔버 내의 압력이 2mTorr가 되도록 아르곤 가스를 주입하고, 이러한 아르곤 가스 분위기 하에서 20kW의 DC 전력, 1m/min 의 회전속도로 3회에 걸쳐 동을 증착함으로써, 두께 0.12㎛의 전도층(20)을 얻었다.

이 전도층의 비저항은 2x10^-6Ω·㎝, 표면 조도(Rz)는 0.8㎛이었다. 또한, AOI(Automatic Optical Inspection)분석 및 현미경 분석을 통해 확인한 결과 부분적인 미증착으로 인한 핀홀(pin hole) 또는 이물질에 의한 오염 및 돌출부는 나타나지 않았다. 또한, PET 필름과 전도층의 접합성을 확인하기 위해 증착한 동 전도층에 테이프를 붙이고 박리하는 테스트를 3회 진행하였으나 PET 필름과의 분리는 없었다.

다음으로, 흑색 전기도금층(30)을 전기도금 방법으로 형성하였다. 이때 전해액의 조성은 동 0.4g/L, 코발트 4.0g/L, 철 2.0g/L 및 니켈 0.2g/L로 하였다. 또한 처리조건은 전해액 온도 35℃, 처리시간 20초, 음극전류 밀도 10A/dm², pH 1.75 이 하로 하였다.

이어서, 10㎛ 폭의 메쉬형 미세 패턴 제작을 위한 식각공정을 수행하였다. 즉, 위와 같이 형성된 흑색 전기도금층(30) 상부에 포토레지스트를 도포하여 마스크층을 형성하고, 자연광에 의한 노광(노광조건은 130mJ/㎠)을 거쳐 마스크 패턴을 얻고, 35℃ 염화철 원액을 사용하여 식각함으로써 메쉬형 전자파 차폐재를 얻었다.

도 4는 이렇게 얻어진 메쉬형 전자파 차폐재의 주사전자현미경 사진으로서, 본 실시예의 메쉬형 전자파 차폐재는 불량 패턴 없이 흑색 전기도금층 패턴이 균일하게 형성되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 광학필터에 적합한 높은 흑색도를 가지며 흑색 입자가 묻어나는 등의 불량도 없었다.

이상에서 본 발명의 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명이 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 의하면, 전도층 상부에 적어도 철을 포함하는 흑색 전기도금층을 형성함으로써, 흑색 입자가 묻어나지 않는, 무광택의 진한 흑색 도금층이 형성되어 디스플레이 제품의 광학필터에 사용되는 경우에 요구되는 시인성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 투명 고분자 필름 기판에 진공증착에 의한 전도층을 형성함으로써, 전자파 차폐 역할을 하는 전도층과 투명 고분자 필름을 접합하는 종 래 기술에 비해, 접착제 합성 및 코팅, 접합 공정이 생략되어 공정의 단순화는 물론 공정 비용 및 시간을 절감을 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 전도층과 흑색 전기도금층을 형성한 뒤 미세 패턴으로 패터닝함으로써, 메쉬형 미세 패턴을 형성한 후 흑화처리하는 종래 기술에 비해, 흑색 균일도를 높여 최종적으로 대면적 디스플레이 제품의 광학필터에 적합한 메쉬형 전자파 차폐재를 제공할 수 있다.

Claims

디스플레이 제품의 광학필터에 사용되는 전자파 차폐재에 있어서,

투명 고분자 필름;

상기 투명 고분자 필름 상부에 진공증착에 의해 형성되고 메쉬 형태로 패터닝된 진공증착 전도층 패턴; 및

상기 진공증착 전도층 패턴 상부에 전기도금에 의해 형성되고, 상기 진공증착 전도층 패턴과 동일한 메쉬 형태로 패터닝된, 적어도 철(Fe)을 함유하는 흑색 전기도금층 패턴;을 포함하는 전자파 차폐재.
제 1항에 있어서,

상기 진공증착 전도층 패턴은 동 또는 동 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.
제1항에 있어서,

상기 흑색 전기도금층 패턴은 동-코발트-철-니켈(Cu-Co-Fe-Ni)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.
제3항에 있어서,

상기 흑색 전기도금층 패턴은, 그 두께가 1㎛ 이하이고, 그 함량은 동 1~4mg/㎡, 코발트 1000~2000mg/㎡, 철 300~600mg/㎡ 및 니켈 7~15mg/㎡인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.
제3항에 있어서,

상기 흑색 전기도금층 패턴은, 그 두께가 1㎛ 이하이고, 그 함량은 동 2~3mg/㎡, 코발트 1100~1500mg/㎡, 철 400~550mg/㎡ 및 니켈 10~13mg/㎡인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 진공증착 전도층 패턴과 흑색 전기도금층 패턴의 사이에, 동 또는 동 합금으로 이루어지고, 상기 진공증착 전도층 패턴 및 흑색 전기도금층 패턴과 동일한 메쉬 형태로 패터닝되며, 전기도금에 의해 형성된 전기도금 전도층 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.
디스플레이 제품의 광학필터에 사용되는 전자파 차폐재에 있어서,

투명 고분자 필름;

상기 투명 고분자 필름 상부에 진공증착에 의해 형성되고 메쉬 형태로 패터닝된 전도층 패턴; 및

상기 전도층 패턴 상부에만 형성되고, 상기 전도층 패턴과 동일한 메쉬 형태로 패터닝된, 적어도 철(Fe)을 함유하는 흑색 전기도금층 패턴;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.
제7항에 있어서,

상기 전도층 패턴은 동 또는 동 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 전도층 패턴은 그 두께가 0.1~1㎛인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.
제7항에 있어서,

상기 흑색 전기도금층 패턴은 동-코발트-철-니켈(Cu-Co-Fe-Ni)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.
제10항에 있어서,

상기 흑색 전기도금층 패턴은, 그 두께가 1㎛ 이하이고, 그 함량은 동 1~4mg/㎡, 코발트 1000~2000mg/㎡, 철 300~600mg/㎡ 및 니켈 7~15mg/㎡인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.
제10항에 있어서,

상기 흑색 전기도금층 패턴은, 그 두께가 1㎛ 이하이고, 그 함량은 동 2~3mg/㎡, 코발트 1100~1500mg/㎡, 철 400~550mg/㎡ 및 니켈 10~13mg/㎡인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.