KR20070082709A - 전자파 차폐용 필터 및 그 제조방법 - Google Patents

전자파 차폐용 필터 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자파 차폐용 필터 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것으로, 유리 또는 고분자계열의 기판에 할로겐화은 계열의 폴리머를 결합시키는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계 후 은을 석출하여 흑화시키는 제 2 단계를 포함하여 구성함으로서, 할로겐화은을 사용하여 흑화공정을 단순화시킨 전자파 차폐용 필터를 제조할 수 있게 되는 것이다.
전자파 차폐, EMI, 할로겐화은, AgX, 라미네이션, 흑화, 메시

Description

전자파 차폐용 필터 및 그 제조방법{Apparatus and manufacture method for electromagnetic interference filter}
도 1은 종래 전자파 차폐용 필터의 제조방법을 보인 공정도이다.
도 2는 도 1에 의해 제조된 전자파 차폐용 필터의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 전자파 차폐용 필터 및 그 제조방법을 보인 공정도이다.
도 4는 흑화된 메시의 형상을 보인 개념도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 유리기판 또는 고분자계열 필름 2 : 절연성 기재
2m : 메시 모양 패턴 표면 4 : 도전성 메시 금속층
5 : 메시 필름 7 : 반사방지필름
8 : 근적외선 흡수필름 9 : 포토레지스트
9m : 메시 모양 패턴 10 : 플라즈마
11 : 활성화표면 12 : 비활성화표면
20 : 할로겐화은
본 발명은 전자파 차폐용(electromagnetic interference, EMI) 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 할로겐화은을 사용하여 흑화공정을 단순화시킨 전자파 차폐용 필터를 제조하기에 적당하도록 한 전자파 차폐용 필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자파는 LCD(Liquid Crystal Display, 액정 표시 장치), PDP(Plasma Display Panel, 플라즈마 디스플레이 패널), CRT(Cathode Ray Tube, 음극선관), 유기 EL(Electro Luminescent), 전자종이(Electronic Paper) 등의 표시장치를 포함한 전자장치에서 방사되는데, 이러한 전자파가 인체에 유해한 영향을 미치는 것을 방지하기 위하여 전자파 차폐용 필터를 사용한다.
이를 위해 종래기술에는 대한민국 특허청 출원번호 제 10-2004-0028864 호의 전자파 차폐용 필터 제조방법이 제시된 바 있다.
도 1은 이러한 종래기술인 전자파 차폐용 필터의 제조방법을 보인 공정도이고, 도 2는 도 1에 의해 제조된 전자파 차폐용 필터의 단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 유리기판 또는 고분자계열 필름(1) 상에 Cu, Ni 등의 전도성 금속 박막 필름을 라미네이팅(laminating)하고, 상기 절연성 기재(2) 상에 포토레지스트(9)를 코팅하는 단계와; 상기 포토레지스트(9) 상에 포토리소그래피법에 의하여 메시 모양(mesh shape) 패턴(9m)을 형성하고, 상기 메시 모양 패턴(9m)의 포토레지스트(9)를 제거하여 메시 모양 패턴 표면(2m)을 형성하는 단계와; 상기 절연성 기재(2)의 표면으로부터 잔류된 포토레지스트(9)를 제거하고 화학적 처리를 실시하여 흑화된 도전성 메시 금속층(4)을 형성시키는 단계;를 수행한다.
이러한 종래기술의 동작을 도 1을 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
라미네이션(Lamination) 공정에서 유리기판 또는 고분자계열 필름(1)에 동박(Cu)나 니켈박(Ni)의 절연성 기재(2)를 접착시킨다. 이때 동박 또는 니켈박은 반사율을 줄이고 접착성을 향상시키기 위하여 그 표면에 노듈(nodule)층을 형성하는 조화(粗化)처리(roughness treatment) 및 흑화도금처리가 행해진 표면처리박이다. 그리고 절연성 기재(2)에 포토레지스트(9)를 코팅한다(Ⅰ 공정).
그리고 포토리소그래피법에 의하여 포토레지스트(9) 상에 메시(mesh) 모양 패턴(9m)을 형성한다. 통상의 포토리소그래피법에 의해 포토레지스트(9) 상에 메시 모양의 포토마스크를 설치하고 자외선으로 노광 및 현상하면 포토레지스트(9) 상의 감광된 부분은 메시 모양 패턴(9m)이 된다(Ⅱ 공정).
이러한 메시 모양 패턴(9m)을 화학용액에 의하여 제거하면, 절연성 기재(2) 상에 이와 대응되는 메시 모양 패턴 표면(2m)이 형성된다(Ⅲ 공정).
그리고 절연성 기재(2)의 메시 모양 패턴 표면(2m)에 플라즈마 처리를 하여 패턴 표면을 활성화시켜 활성화표면(11)을 형성시킨다(Ⅳ 공정).
여기서 남아있는 포토레지스트(9)는 표면 활성화 억제막으로 작용하기 때문에 화학약품을 사용하여 포토레지스트(9)를 제거하면, 포토레지스트(9)가 제거된 부분의 절연성 기재(2)의 표면은 비활성화표면(12)을 이루고, 메시 모양 패턴 표면(2m)은 활성화표면(11)을 이루게된다(Ⅴ 공정).
이후 절연성 기재(2)에 도금을 행하면, 비활성화표면(12)에는 도금층이 형성되지 않고, 활성화표면(11)에만 도금층이 형성되므로 도전성 메시 도금층(4)이 형성되게 된다(Ⅵ 공정).
그러나 이러한 종래기술은 포토레지스트 도포 -> 노광(Exposure) -> 현상(Development) -> 식각(Etching) -> 스트리핑(Striping)의 공정으로 흑화막을 형성하기 때문에 공정이 복잡한 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 할로겐화은을 사용하여 흑화공정을 단순화시킨 전자파 차폐용 필터를 제조할 수 있는 전자파 차폐용 필터 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 전자파 차폐용 필터의 제조방법은,
유리 또는 고분자계열의 기판에 할로겐화은 계열의 폴리머를 결합시키는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계 후 은을 석출하여 흑화시키는 제 2 단계를 포함하여 수행함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
이하, 상기와 같은 본 발명, 전자파 차폐용 필터 및 그 제조방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 전자파 차폐용 필터 및 그 제조방법을 보 인 공정도이다.
이에 도시된 바와 같이, 유리 또는 고분자계열의 기판에 할로겐화은(AgX)(20) 계열의 폴리머를 결합시키는 제 1 단계(a, b)와; 상기 제 1 단계 후 은(Ag)을 석출하여 흑화시키는 제 2 단계(c ~ f)를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 단계는, 포토마스크를 이용하여 메시 형상으로 상기 할로겐화은(20)을 감광하여 잠상(Latent Image)을 형성시키는 노광(Lighting)단계(c)와; 상기 노광단계 후 감광된 상기 할로겐화은(20)을 흑화은으로 바꿔 실상을 형성시키는 현상(Development)단계(d)와; 상기 현상단계 후 상기 할로겐화은(20)의 감광되지 않은 부분을 정착액에 녹여 감광시켜 현상된 은의 화상을 정착시키는 정착(Fixing)단계(e)와; 상기 정착단계 후 수용성으로 바꾸어진 감광되지 않은 부분을 녹이는 수세단계(f)를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 현상단계는, 현상액으로 알칼리성 화합물을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 현상단계는, 현상액으로 p-디히디록시벤젠(p-Dihydroxybenzene), 메톨(Metol), 엘론(Elon), p-아미노페놀(p-Aminophenol), 피로갈롤(Pyrogallol), 아미돌(Amidol) 중에서 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 정착단계는, 정착액(Fixer)으로 티오황산나트륨(Sodium Thiosulfate, NaSO)을 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일실시예에 의한 전자파 차폐용 필터는, 상기 전자파 차폐용 필터의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 전자파 차폐용 필터 및 그 제조방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명은 할로겐화은을 사용하여 흑화공정을 단순화시킨 전자파 차폐용 필터를 제조하고자 한 것이다.
여기서 전자파 차폐용 필터를 구성할 때 흑화가 필요한 이유는 다음과 같다. 즉, 기판 상에 전도성을 갖는 물질에 의해 메시가 형성되어 전자파 차폐 기능을 수행하게 되는데, 대부분의 전도성 물질이 금속성이다. 이러한 금속성 물질 자체의 표면 광택에 의해 화면에서 출사한 광이 다시 돌아오거나 외부 광이 금속층에 의해 반사되어 시인성이 저하되기 때문에 금속성 물질 자체에 대한 흑화가 필요하다. 도 4는 흑화된 메시의 형상을 보인 개념도이다. 그래서 도 4에서와 같은 형상으로 메시를 흑화시킬 수 있다.
그래서 본 발명에서는 먼저 기판을 준비한다(a).
그리고 준비된 기판에 할로겐화은(AgX)(20) 계열의 폴리머를 결합시킨다(b).
이때 종래에는 라미네이션 방법을 사용하여 동박을 코팅하였으나, 본 발명에서는 할로겐화은(20)을 직접 코팅하는 간단한 방법을 사용한다. 또한 코팅은 졸-겔법, 스퍼터링법, CVD법 등을 사용할 수 있는데, 비용면에서는 졸-겔법에 의한 코팅이 저렴하다. 그리고 졸-겔법에 의한 코팅에 관해서는 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 플로우 코팅법, 메니스커스(meniscus) 코팅법, 롤 코팅법, 그라비아 코팅법, 플렉소 그라피(flexography) 인쇄법, 스크린 인쇄법 등이 사용할 수 있다. 적절하게는 스핀 코팅법, 스크린 인쇄법을 사용할 수 있다.
그래서 할로겐화은에서 메시형상을 구현하는 부분만을 선택적으로 은을 석출하여 흑화시킴으로써 전자파 차폐용 필름을 구성하게 된다.
이를 위해 노광단계에서는 포토마스크를 이용하여 할로겐화은(20)을 감광한 후 잠상(Latent Image)을 형성시킨다.
고분자(P) 내에 포함된 AgX는 Ag+ + X- + e- + P 와 같은 상태로 존재하며, 외부의 광에너지에 의해 포토마스크에 노출된 부분이 반응하여 잠상(latent image)부가 생성된다. 이때의 반응식은 다음의 화학식 1과 같다(c).
AgX = Ag+ + X- + e- + P -> Ag0(잠상, latent image) + X- + P
여기서 잠상부인 Ag0는 빛과 반응을 해서 맺힌 상으로서 육안으로 볼 수 없는 부분이며, 현상단계를 거쳐 이를 눈에 보이게 하는 과정이 수반된다. 그리고 현상단계에서는 감광된 할로겐화은(20)이 흑화은으로 전환되어 실상이 형성된다.
또한 현상단계에서 사용하는 현상액으로는 알칼리성 화합물을 사용할 수 있다.
또한 이러한 알칼리성 현상액으로는 p-디히디록시벤젠, 메톨, 엘론, p-아미노페놀, 피로갈롤, 아미돌 등이 포함될 수 있다.
이러한 현상단계에서 수행되는 화학변화 과정은 다음의 화학식 2와 같다(d).
Ag0(잠상) + X- + P -> Ag(실상) + AgX(감광되지 않은 부분) + P
여기서 실상은 흑화과정에 의해 형성된 상을 말하는데, 이러한 실상형성 과정은 다음의 화학식 3과 같다.
AgX + e- -> Ag0 + X-
그런 다음 정착단계에서는 할로겐화은(20)의 필름에 감광되지 않은 부분을 정착액에 녹여 감광시켜 현상된 은의 화상을 정착시키게 된다.
즉, 정착단계는 감광되지 않은 부분을 물에 용해되도록 수용성을 바꾸어주는 과정이다.
이때의 정착액(Fixer)으로는 티오황산나트륨(NaSO)을 사용할 수 있다.
이러한 정착단계에서 수행되는 화학변화 과정은 다음의 화학식 4와 같다(e).
Ag(실상) + AgX(감광되지 않은 부분) + P -> Ag + Na[Ag(SO)] + NaX + P
그래서 감광되지 않은 부분인 AgX 를 Na[Ag(SO)] + NaX 로 바꾸어주게 된다.
그런 다음 수세단계에서는 수용성으로 바꾸어진 감광되지 않은 부분을 물에 용해시키게 된다.
이러한 수세단계에서 수행되는 화학변화 과정은 다음의 화학식 5와 같다(f).
Ag + Na[Ag(SO)] + NaX + G -> Ag
그래서 AgX가 노광되면 Ag로 석출되고, 이러한 Ag는 검은색을 띄게 되므로, 흑화의 공정이 단순화된 전도성을 지닌 전자파 차폐용 메시의 제조가 가능하게 된다.
이처럼 본 발명은 할로겐화은을 사용하여 흑화공정을 단순화시킨 전자파 차폐용 필터를 제조하게 되는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 전자파 차폐용 필터 및 그 제조방법은 할로겐화은을 사용하여 흑화공정을 단순화시킨 전자파 차폐용 필터를 제조할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한 본 발명은 할로겐화은의 특징을 이용하여 별도의 흑화 공정 없이 자체적으로 흑화된 전자파 차폐용 필터를 구현할 수 있는 효과가 있게 된다.
더불어 종래기술에서는 흑화를 위해 에칭공정이 필요했으나, 본 발명에서는 할로겐화은의 수세공정에 의해 에칭공정 없이 흑화가 가능한 효과가 있게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 한정하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 응용할 수 있고, 이러한 응용도 하기 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 바탕으로 하는 한 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 당연하다 할 것이다.

Claims (6)

  1. 유리 또는 고분자계열의 기판에 할로겐화은 계열의 폴리머를 결합시키는 제 1 단계와;
    상기 제 1 단계 후 은을 석출하여 흑화시키는 제 2 단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 단계는,
    포토마스크를 이용하여 메시 형상으로 상기 할로겐화은을 잠상을 형성시키는 노광단계와;
    상기 노광단계 후 감광된 상기 할로겐화은을 흑화은으로 바꿔 실상을 형성시키는 현상단계와;
    상기 현상단계 후 상기 할로겐화은의 감광되지 않은 부분을 정착액에 녹여 감광시켜 현상된 은의 화상을 정착시키는 정착단계와;
    상기 정착단계 후 수용성으로 바꾸어진 감광되지 않은 부분을 녹이는 수세단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터의 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 현상단계는,
    현상액으로 알칼리성 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터의 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 현상단계는,
    현상액으로 p-디히디록시벤젠, 메톨, 엘론, p-아미노페놀, 피로갈롤, 아미돌 중에서 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터의 제조방법.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 정착단계는,
    정착액으로 티오황산나트륨(NaSO)을 이용하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터의 제조방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐용 필터의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 필터.
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