KR20090051007A - 광 투과성 전자파 실드 부재 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20090051007A
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요시타카 마츠이
마사아키 코토우라
오사무 와타나베
타다시 요시오카
케이타로 사카모토
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도레이 카부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 종래 기술에서는 해결이 곤란했던 모아레 현상이 발생하지 않고, 높은 전자파 실드 성능과 적절한 메시 구조에 의한 충분한 전 광선 투과율을 양립한 광 투과성 전자파 실드 부재 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 광 투과성 전자파 실드 부재는 기하학 형상을 갖는 도전 금속 메시 구조의 금속층이 투명 기판 상에 형성되어 이루어지는 광 투과성 전자파 실드 부재로서, 상기 메시 구조의 간격이 200㎛ 이하이고, 메시 구조의 개구율이 84% 이상이며, 또한 도전 금속층의 두께가 2㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 이러한 광 투과성 전자파 실드 부재의 제조 방법은 기하학 형상을 갖는 메시 구조의 금속층이 투명 기판 상에 형성되어 이루어지는 광 투과성 전자파 실드 부재를 제조하는 방법으로서, 투명 기판 상에 두께 2㎛ 이하의 금속층을 형성하고, 금속층을 레이저 어블레이션에 의해 제거하여 메시 구조의 간격이 200㎛ 이하이고, 또한 메시 구조의 개구율이 84% 이상인 메시 구조의 금속층을 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.
광 투과성 전자파 실드 부재

Description

광 투과성 전자파 실드 부재 및 그 제조 방법{LIGHT TRANSPARENT ELECTROMAGNETIC WAVE SHIELD MEMBER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 전자파를 발생하는 전기 제품인 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 음극선관(CRT) 등 화상 표시 부분 등에 이용되는 투시 가능한 광 투과성 전자파 실드 부재 및 그 제조 방법, 및 그것을 사용한 필터 및 디스플레이에 관한 것이다.
최근, 전기 제품에서 발생하는 전자파는 각종 정밀 기기, 계기, 디지털 기기류에의 전파 장해나 인체에의 영향으로부터 규제가 엄격해지고 있다. 이 때문에 전자파 방출은 법적으로 규제되고 있고, 예를 들면, VCCI(Voluntary Control Council for Interference by data processing equipment electronic office machine)에 의한 규제가 있다. 그 때문에, 특히 강한 전자파를 화상 표시부로부터 장치 외부로 방출하는 PDP에서는 광 투과성의 전자파 실드 시트를 반사 방지나 근 적외선 차폐 등 다른 기능이 있는 시트와 합하고, 전면 필터로서 화상 표시부에 직접 부착하거나, 전면 필터용의 유리 또는 플라스틱 등의 투명 기판에 부착하여 화상 표시부에 설치하여 상기 규제를 준수할 수 있도록 전자파를 차폐하고 있다.
이 광 투과성의 전자파 실드 시트로서는 종래, 투명 기재에 동박 등의 금속층을 접착층을 개재하여 적층한 후, 레지스트 필름을 부착하고, 노광, 현상, 에칭, 레지스트 박리하는 포토리소그래피법을 이용하여 투명 기재 상에 패턴화한 도전성 금속층을 형성한 것이 제안되어 있다(특허 문헌 1).
또한, 투명 기재 상에 패턴화한 도전성 금속층을 형성하는 별도의 방법으로서는 스크린 인쇄법 또는 오프셋(offset) 인쇄법에 의해 에칭 레지스트 패턴을 형성하고, 그 후 도전성 금속층을 에칭하고, 마지막에 레지스트를 박리하는 방법도 제안되어 있다(특허 문헌 2, 특허 문헌 3).
그러나, 투명 기재 상에 적층한 도전성 금속층을 사용하여 광 투과성 전자파 실드 시트를 제조하는 포토리소그래피법은 기재의 격자상의 도전성 금속층(동박층)이 규칙적인 간격의 큰 메시 구조를 갖고 있고, 또한 메시 교점부의 세선이 굵기 때문에 모아레(moire) 현상이 발생한다고 하는 문제를 갖고 있다.
모아레 현상이란 「점 또는 선이 기하학적으로 규칙 바르게 분포된 것을 중합했을 때에 발생하는 줄무늬상의 반문(斑紋)」이고, 또한 코우지엔에 의하면, 「점 또는 선이 기하학적으로 규칙 바르게 분포된 것을 중합했을 때에 발생하는 줄무늬 형상의 반문이다. 망판 인쇄물을 원고로 해서 망판을 복제할 때 등에 일어나기 쉽다」라는 기재가 있고, 플라즈마 디스플레이에서 언급하면 화면 상에 줄무늬 모양상의 모양이 발생한다. 이것은 디스플레이의 전면에 형성되는 전자파 실드 기판에 격자상 등의 규칙적인 패턴이 형성되어져 있을 경우, 디스플레이 배면판의 RGB 각 색의 화소를 구획하는 규칙 바른 격자상의 격벽 등과의 상호 작용에 의해 상기 모아레 현상이 발생하는 것이다. 또한, 전자파 실드 기판에 격자상 등의 규칙적인 패턴이 형성되어져 있을 경우, 이 격자의 선폭이 굵을수록 이 모아레 현상이 발생 하기 쉽다고 하는 문제가 있다.
또한, 포토리소그래피의 공정은 복잡하고 길어서 저 코스트화의 시장 요구에 대하여 만족하는 방법은 없었다. 또한, 전자파 실드성과 디스플레이 화면의 시인성을 양립시키기 위해서는 패턴화시킨 도전 금속층 상에 흑색 레지스트층을 적층시켜, 그 흑색 레지스트를 박리하지 않고 남긴다고 하는 것도 제안되어 있지만(특허 문헌 4), 이것도 결국 포토리소그래피법에 의한 것이므로 공정이 복잡하고 길어서 저 코스트화의 시장 요구에 대하여 만족하는 방법이라고 할 수 있는 것은 아니었다.
한편, 스크린 인쇄 또는 오프셋 인쇄에 의해 광 투과성 전자파 실드 시트의 에칭 패턴을 형성하는 방법은 간이한 장치와 단순한 프로세스에 의해 형성할 수 있고, 또한 콘트라스트 성능을 저해하는 금속 광택이 있는 도전성 금속층 상에 직접 흑색 수지층을 형성해서 번쩍이는 감을 억제할 수 있다. 그 때문에 저코스트화의 시장 요구에 충분하게 상응하는 프로세스라고 할 수 있다. 그러나, 이들 인쇄법에서는 고 정세한 선폭을 인쇄하는 것이 어렵고, 메시 패턴의 비시인성의 점에서 바람직한 20㎛ 이하의 세선 패턴 형성을 하는 것이 곤란해서 표시 화면 상에 모아레 현상이 발생하기 쉬웠다. 또한, 얻어지는 전자파 실드 부재도 광 투과성의 점에서 과제가 남는 것이었다.
또한, 도전성 섬유로 메시 구조를 제작함으로써 투명 전자파 실드를 제작하는 방법에 대해서 제안되어 있다(특허 문헌 5). 그러나, 이 방법으로 제작한 전자파 실드 부재는 도전성 섬유의 선지름이 굵기 때문에, 충분한 실드 성능을 얻으려 고 할 경우 개구율이 저하되고, 화면의 시인성이 저하되는 결점이 있었다.
또한, 무전해 도금 촉매를 투명 필름 상에 인쇄함으로써 메시 패턴을 형성하고, 계속해서 무전해 도금 처리를 실시함으로써 전자파 실드를 제작하는 방법이 제안되어 있다(특허 문헌 6). 이 방법은 무전해 도금의 촉매층을 인쇄로 제작하기 때문에 메시의 선폭을 세밀하게 하는 것이 곤란하므로 도금 후에 얻어지는 메시의 선폭이 25~30㎛로 굵어 충분한 시인성을 얻기 위한 개구율이 얻어지는 것은 곤란했다.
또한, 감광 재료인 은염을 필름 상에 도포하여 마스크 패턴을 통해서 자외선으로 감광함으로써 메시 패턴을 묘화하여 투명 지지체 상에 메시 패턴을 제작하는 방법이 제안되어 있는 것(특허 문헌 7)은 공정이 복잡한 결점이 있다. 또한, 제작한 은염 메시만으로는 충분한 실드 성능을 얻는 것은 곤란하고, 메시 패턴을 제작한 후 도금에 의해 도전층을 두껍게 할 필요가 있기 때문에 공정이 한층 복잡화되는 결점이 있었다.
특허 문헌 1: 일본 특허 제 3388682호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 2000-315890호 공보
특허 문헌 3: 일본 특허 공개 2000-323889호 공보
특허 문헌 4: 일본 특허 공개 평 9-293989호 공보
특허 문헌 5: 일본 특허 공개 2005-311189호 공보
특허 문헌 6: 일본 특허 공개 2002-38095호 공보
특허 문헌 7: 일본 특허 공개 2006-12935호 공보
특허 문헌 8: 일본 특허 공개 2000-223886호 공보
본 발명의 목적은 상기한 결점을 해소하고, 종래 기술과 비교해서 모아레 현상의 발생을 억제한 높은 전자파 실드 성능과 적절한 메시 구조에 의한 충분한 전 광선 투과율을 양립한 광 투과성 전자파 실드 부재 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 보다 바람직한 형태의 목적은 디스플레이에 부착했을 때의 시인성을 저하시키지 않는 광 투과성 전자파 실드 부재 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서, 다음과 같은 수단을 채용하는 것이다. 즉, 본 발명은 이하의 (1)~(4) 등이다.
(1) 기하학 형상을 갖는 메시 구조의 금속층이 투명 기재 상에 형성되어 이루어지는 광 투과성 전자파 실드 부재를 제조하는 방법으로서,
두께 2㎛ 이하의 금속층을 형성하는 공정, 상기 금속층을 레이저 어블레이션에 의해 제거하는 공정을 갖고,
메시 구조의 간격이 200㎛ 이하이고, 메시 구조의 개구율이 84% 이상인 메시 구조의 금속층을 형성하는 광 투과성 전자파 실드 부재의 제조 방법.
(2) 금속층의 적어도 한쪽의 면측에 금속 산화물층을 형성하는 공정을 갖는 (1)에 기재된 광 투과성 전자파 실드 부재의 제조 방법.
(3) 기하학 형상을 갖는 메시 구조의 금속층이 투명 기재 상에 형성되어 이루어지는 광 투과성 전자파 실드 부재로서,
메시 구조의 간격이 200㎛ 이하, 메시 구조의 개구율이 84% 이상, 또한 금속층의 두께가 2㎛ 이하인 광 투과성 전자파 실드 부재.
(4) 투명 기재 상에 기하학 형상을 갖는 메시 구조로 형성된 금속층과 금속층의 적어도 한쪽의 면측에 형성된 두께 0.01~0.1㎛의 제 1 금속 산화물층을 갖는 (3)에 기재된 광 투과성 전자파 실드 부재.
본 발명에 의하면, 모아레 현상이 발생하지 않고, 높은 전자파 실드 성능과 적절한 메시 구조에 의한 충분한 전 광선 투과율을 양립한 광 투과성 전자파 실드 부재를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 의하면, 화상 열화가 더욱 적은 광 투과성 전자파 실드 부재를 얻을 수 있다.
[도 1] 본 발명의 광 투과성 전자파 실드 부재의 개략적인 단면도의 일례이다.
[도 2] 본 발명의 광 투과성 전자파 실드 부재의 개략적인 단면도의 일례이다.
[도 3] 본 발명의 광 투과성 전자파 실드 부재의 개략적인 단면도의 일례이다.
[도 4] 본 발명의 광 투과성 전자파 실드 부재의 제작 공정을 설명하는 개략적인 단면도이다.
부호의 설명
1: 투명 기재 2: 금속층
3: 접착층 4: 금속 산화물층
5: 제 2 금속 산화물층
본 발명은 상기 과제, 즉 종래 기술에서는 해결이 곤란했던 모아레 현상이 발생하지 않고, 높은 전자파 실드 성능과 적절한 메시 구조에 의한 충분한 전 광선 투과율을 양립한 광 투과성 전자파 실드 부재에 대해서 예의 검토하고, 투명 전자파 실드 부재의 메시 구조의 간격을 좁게 하고, 또한 선폭을 작게 해 본 바, 상기과제를 훌륭하게 해결하고, 높은 개구율을 갖고, 또한 모아레의 문제도 발생하지 않으며, 충분한 실드 성능을 효과적으로 달성할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하는 것에 이른 것이다. 그리고, 본 발명의 전자파 실드 부재에 따른 메시 구조를 형성할 때에 레이저 어블레이션을 사용하는 것이 특히 유효한 것을 발견한 것이다. 이하에 도 1~4를 사용하여 본 발명을 실시하기 위한 형태에 관하여 설명한다.
본 발명의 광 투과성 전자파 실드 부재를 구성하는 투명 기재(1)의 재질로서는 유리, 플라스틱 등 특별하게 한정되지 않지만, 취급성의 관점 또는 두루마리 형태로의 제조 및 가공시에 요구되는 가요성의 점에서는 플라스틱 필름이 바람직하다.
이러한 플라스틱 필름으로서는 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(이후, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트 수지, 또는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 폴리메틸펜텐 등의 폴 리올레핀계 수지, 또는 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸세룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리아크릴로니트릴계 수지 등을 용융 또는 용액 제막한 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도 투명성, 내열성, 내약품성, 코스트 등의 점으로부터 PET 필름이 가장 바람직하게 사용된다.
이러한 투명 기재에는 이들 플라스틱 필름의 단체 또는 2종 이상의 혼합물로 이루어지는 단층 필름 또는 2층 이상의 적층 필름 등을 사용할 수 있지만, 바람직하게는 투명 기재로서 전 광선 투과율이 85% 이상인 것이 좋다.
이러한 투명 기재의 두께는 용도에 따른 것이면 좋고, 특별하게 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 전자파 실드성 디스플레이가 일반적인 광학 필터로서 사용되는 경우에는 바람직하게는 25㎛ 이상, 보다 바람직하게는 50㎛ 이상인 것이 좋다. 한편, 상한에 관해서는 바람직하게는 250㎛ 이하, 보다 바람직하게는 150㎛ 이하인 것이 좋다.
이러한 투명 기재 상에 금속층을 형성하기 위해서는 상기 투명 기재에도 상응하는 강도가 필요하고, 거기에는 25㎛ 이상의 두께로 하는 것이 바람직하다. 두께가 50㎛ 이상이면 더욱 탄력성이 좋아져서 가공시의 작업성이 증가하므로 바람직하다. 또한, 50㎛ 미만의 PET 필름 등을 투명 기재로서 사용하는 경우에는 다른 필름, 예를 들면 자외선 및/또는 적외선 컷 기능을 갖는 PET 필름, 하드 코트 PET 필름 등과 적층해서 두께를 두껍게 하여도 좋다.
또한, 이러한 투명 기재로서의 필름은 통상 롤로부터 권출(unwind)하여 사용 한다. 그 때문에 필름 두께가 일정 이상이면 권출할 때에 필름이 평면으로 되지 않고 컬링된 상태가 되기 쉽고, 평면으로 고치기 위한 공정이 필요하다. 그러나, 250㎛ 이하의 두께를 가지면, 특별한 공정을 필요로 하지 않고, 그 필름을 사용할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 150㎛ 이하의 두께이면, 디스플레이로 했을 때에 충분한 휘도를 용이하게 얻을 수 있으므로, 투명 기재로서 고투명 PET 필름 등, 고 코스트의 기재를 사용할 필요가 없어 보다 바람직하다.
또한, 투명 기재(1)에는 필요에 따라서 코로나 방전 처리, 오존 블로잉 처리, 플라즈마 처리, 이접착 프라이머 도포 처리 등의 공지의 이접착 처리를 투명 기재(1)를 형성 중에 또는 형성한 후에 실시해도 좋다. 예를 들면, PET 필름 등에서는 시판의 이접착 처리 필름을 사용하면, 한층 더 이접착 처리를 생략할 수도 있다.
본 발명의 광 투과성 전자파 실드 부재는 이러한 투명 기재 상에 기하학 형상을 갖는 메시 구조의 금속층이 형성되어 이루어지는 것이다. 또한, 투명 기재 상에 직접적으로 금속층이 형성되어 있어도 좋고, 후술하는 바와 같이 투명 기재와 금속층의 사이에 금속 산화물층이 형성되어 있어도 관계 없다.
이러한 금속층(2)은 백금, 금, 은, 동, 알루미늄, 니켈, 철 등 도전성이 높은 금속 중 1종 또는 2종 이상을 조합시킨 합금을 사용할 수 있지만, 제작한 구조의 외적 요인에 대한 안정성으로부터 백금, 금, 은, 동이 바람직하게 사용된다. 이러한 금속 중에서도 또한 코스트, 도전율의 관점으로부터 동이 가장 바람직하게 사용된다.
이러한 금속층을 투명 기재 상에 형성하는 방법으로서는 접착층(3)을 개재하여 금속박을 서로 부착시키는 방법(이후, 금속박 라미네이트법), 또는 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 화학 증착법 등의 드라이 프로세스, 무전해 및 전해 도금법 등의 웨트 프로세스 중 어느 1개의 방법, 또는 2개 이상의 방법을 조합시킨 방법 등 특별하게 한정되지 않는다. 그러나, 금속박 라미네이트법을 사용하는 경우, 접착제층을 개재하여 금속층을 서로 부착하였기 때문에, 메시 구조를 형성한 후의 개구 부분에 접착제가 잔존하고, 투명성이 저하되는 경우가 있다(예를 들면, 도 2). 또한, 무전해 도금, 전해 도금법에서는 미리 투명 기재 상에 도통층이나 도금 촉매층을 형성할 필요가 있어 프로세스가 복잡해진다. 이상의 관점으로부터 도전 금속층을 투명 기재 상에 형성하는 프로세스로서는 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅 및 화학 증착법(CVD) 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 금속막의 밀착성, 전기 특성 등의 관점으로부터 진공 증착법, 또는 스퍼터링법을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 금속층(2)은 투명 기재 상에 형성된 도전성을 갖는 층이고, 이 표면 저항이 낮을수록(도전성이 높을수록), 우수한 전자파 실드성을 갖는다. 후술하는 것과 같은 방법으로 이 금속층의 일부를 제거하고, 예를 들면, 격자상 등으로 패턴화함으로써, 기하학 형상을 갖는 메시 구조의 금속층으로 할 수 있고, 전자파 실드성과 디스플레이에 부착할 때에 필요한 광 투과성을 양립할 수 있다.
금속층(2)의 종류에 대해서, 동, 알루미늄, 니켈, 철, 금, 은, 스테인레스, 크롬, 티타늄 등의 금속 중 1종 또는 2종 이상을 조합시킨 합금 또는 다층의 것을 사용할 수 있다. 양호한 전자파 실드성을 갖기 위한 도전성, 패턴 가공의 용이함, 가격면 등으로부터 동, 알루미늄이 바람직하다.
또한, 금속층의 두께는 0.00001㎛ 이상 2㎛ 이하인 것이 필요하다. 금속층은 두꺼울수록 전자파 실드 성능이 높아지게 되어 바람직하지만, 두께가 2㎛를 초과하면 금속을 제거하는 처리에 시간이 걸려 생산성이 저하되거나, 어블레이션 처리시에 투명 기재 자신에도 열이 가해져 투명 기재가 손상을 받으며, 표면의 평활성, 투명성이 악화되어 버린다. 또한, 금속층의 두께가 0.00001㎛ 미만이면 실드 성능이 발현되지 않고, 또한 도금 처리 등을 실시할 경우에 있어서도 전해 도금을 행할 경우에 있어서도 전해 도금을 행하는 경우에는 전기 전도도가 부족하고, 또한 무전해 도금을 행할 경우에 있어서도 금속층이 도금 촉매로서 작용하지 않게 된다. 금속층의 두께는 바람직하게는 0.02~2㎛이고, 보다 바람직하게는 0.02~1㎛이다. 금속층의 두께가 0.1㎛ 이상이면, 충분한 전자파 실드성을 얻을 수 있으므로 바람직하다.
본 발명의 광 투과성 전자파 실드 부재의 제조 방법은 두께 2㎛ 이하의 금속층을 형성하는 공정, 및 금속층을 레이저 어블레이션에 의해 제거하는 공정을 갖지만, 바람직하게는 금속층의 적어도 한쪽의 면측에 금속 산화물층을 형성하는 공정을 갖는다(예를 들면, 도 1, 도 4). 본 발명에 따른 제 1 금속 산화물층(4)은 금속층(2)의 적어도 한쪽의 면측에 형성된 층이며, 후술하는 것과 같은 방법으로 금속층(2)과 함께 패턴 형상(기하학 형상)을 갖는 메시 구조의 금속층으로 형성되어 금속층(2)의 금속 광택에 의한 표시 화상의 시인성 저하를 억제하는 것이다. 제 1 금 속 산화물층은 금속층(2)의 투명 기재(1)측의 면과는 반대인 면측에 형성되어져 있는 것이 바람직하다. 이렇게 금속 산화물층을 디스플레이에 형성할 때에 시청자측의 층에 형성함으로써, 표시 화상의 시인성 저하를 경감할 수 있다.
본 발명에 따른 제 1 금속 산화물층(4)은 광 투과성 전자파 실드 부재를 디스플레이에 설치했을 때에 목적으로 하는 표시 화상의 시인성 저하의 경감 효과가 얻어지는 것이면, 그 종류, 형성 방법은 특별하게 한정되지 않지만, 동, 알루미늄, 니켈, 철, 금, 은, 스테인레스, 크롬, 티타늄, 주석 등의 금속 산화물 중 1종 또는 2종 이상을 조합시킨 합금을 사용한다. 그 중에서도 가격이나 막의 안정성 등의 점으로부터 동의 산화물, 즉 산화동이 바람직하다.
제 1 금속 산화물층(4)의 두께는 0.01~0.1㎛일 필요가 있다. 두께가 0.01㎛ 미만이면 충분한 시인성 저하의 경감 효과가 얻어지지 않고, 또한 두께가 0.1㎛를 초과하여도 충분한 시인성 저하의 경감 효과가 얻어지지 않는 동시에, 금속층(2)과 함께 후술하는 방법으로 그 일부를 제거해서 패턴 형상으로 형성하는 공정에 있어서, 가공 시간이 길어지는 점이나 디스플레이에 형성했을 때의 시야각이 좁아지는 점으로부터 바람직하지 못하다. 이들 시인성 저하의 경감 효과와 가공성 등의 관점으로부터 제 1 금속 산화물층의 두께는 0.02~0.06㎛인 것이 바람직하다.
제 1 금속 산화물층(4)을 형성하는 방법으로서는 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이트법, 화학 증착법, 무전해 및 전해 도금법 등의 박막 형성 기술 중 1개의 방법, 또는 2개 이상의 방법을 조합시키는 방법 등 특별하게 한정되지 않지만, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 화학 증착법이 제조 코스트, 용이 성의 점에 있어서 바람직하다.
또한, 제 1 금속 산화물층(4)은 금속층(2) 중 어느 하나의 면에 금속층(2)과는 다른 층으로서 형성할 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 금속층(2)을 형성하면서, 금속층(2)의 투명 기재측의 면에만 또는 그 반대측의 면에만 일부를 산화 처리하는 방법이나, 금속층(2)을 형성한 후, 그 표면을 산화, 또는 수산화처리하는 방법으로도 얻어진다.
또한, 본 발명의 전자파 실드 부재에서는 금속층(2)의 제 1 금속 산화물층(4)을 형성한 면측과는 반대의 면측에 제 2 금속 산화물층(5)을 형성하는 것이 바람직하다(예를 들면, 도 3). 제 2 금속 산화물층(5)을 형성함으로써, 패턴 형상(기하학 형상을 갖는 메시 구조)으로 형성된 금속층의 금속 광택에 의한 시청자측에서의 반사(외광이나 형광등 등이 금속층에 반사됨)뿐만 아니라, 디스플레이측에서의 반사(디스플레이로부터의 화상이 금속층에 반사됨)도 저감되고, 또한 화상 시인성의 저하를 저감할 수 있다. 제 2 금속 산화물층의 두께는 0.01~0.1㎛인 것이 바람직하다. 두께가 0.01㎛ 이상이면, 금속부의 금속 광택에 의한 화상 시인성의 저하를 디스플레이측에서도 억제할 수 있다. 두께가 0.1㎛ 이하이면, 금속층의 금속 광택에 의한 화상 시인성의 저하를 억제할 수 있는 동시에, 금속층, 및 제 1 금속 산화물층과 함께, 그 일부를 제거해서 패턴 형상을 형성하는 공정에 있어서, 가공 시간이 길어질 일도 없다. 제 2 금속 산화물층(5)의 종류나 형성 방법은 제 1 금속 산화물층(4)과 동일한 종류, 형성 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 금속층을 기하학 형상(패턴 형상)을 갖는 메시 구조로 형성 하는 방법으로서는 메시 구조의 세선이 효율적으로 형성될 수 있고, 또한 메시의 교점부의 교점 굵기가 작지 않으므로 레이저 어블레이션법으로 행하는 것이 바람직하다.
레이저 어블레이션이란 레이저 광을 흡수하는 고체 표면에 에너지 밀도가 높은 레이저 광을 조사했을 경우, 조사된 부분의 분자 간의 결합이 절단되어 증발함으로써 조사된 부분의 고체 표면이 깎이는 현상이다. 이 현상을 이용함으로써 고체 표면을 가공할 수 있다. 레이저 광은 직진성, 집광성이 높기 때문에 어블레이션에 사용하는 레이저 광의 파장의 약 3배 정도의 미세한 면적을 선택적으로 가공하는 것이 가능해서, 레이저 어블레이션법에 의해 높은 가공 정밀도를 얻을 수 있다.
이러한 어블레이션에 사용하는 레이저는 금속이 흡수하는 파장의 모든 레이저를 사용할 수 있다. 예를 들면, 가스 레이저, 반도체 레이저, 엑시머 레이저, 또는 반도체 레이저를 여기 광원에 사용한 고체 레이저를 사용할 수 있다. 또한, 이들 고체 레이저와 비선형 광학 결정을 조합함으로써 얻어지는 제 2 고조파 광원(SHG), 제 3 고조파 광원(THG), 제 4 고조파 광원(FHG)을 사용할 수 있다.
이러한 고체 레이저 중에서도 투명 기재를 가공하지 않는다고 하는 관점으로부터, 파장이 204nm~533nm인 자외선 레이저를 사용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도 바람직하게는 Nd:YAG(네오듐:이트륨·알루미늄·가넷) 등의 고체 레이저의 SHG(파장 533nm), 보다 바람직하게는 Nd:YAG 등의 고체 레이저의 THG(파장 355nm)의 자외선 레이저를 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 기체 레이저 중에서도 엑시머 레이저를 사용하는 것도 바람직하다. 그 중에서도 XeF(크세논 플로라이드), XeCl(크세논 클로라이드), KrF(크립톤 플로라이드)를 사용한 엑시머 레이저는 파장이 각각 351, 305, 248nm로 가공에 적합한 파장일 뿐만 아니라, 펄스 당의 에너지가 높기 때문에 대면적의 가공에 적합하다. 이 경우, 금속층에 형성하는 기하학 형상(패턴 형상)을 갖는 메시 구조의 마스크를 통해서 레이저를 조사하는 방법이 바람직하다. 제작하는 형상의 수배의 크기의 형상을 갖는 마스크를 제작하고, 축소 투영하는 방법이 바람직하다. 사용하는 마스크는 레이저의 에너지를 흡수하지 않는 점으로부터 석영 유리 상에 크롬막을 형성한 것에 패터닝을 형성하는 방법을 사용할 수 있지만, 이것 외의 모든 마스크를 사용할 수 있다.
이러한 레이저의 발진 방식으로서는 모든 방식의 레이저를 사용할 수 있지만, 가공 정밀도의 점으로부터 펄스 레이저를 사용하고, 더욱 바람직하게는 펄스폭이 ns 이하인 펄스 레이저를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 기하학 형상을 갖는 메시 구조란 최종적으로 얻어지는 전자파 실드 시트의 광을 투과하는 영역 내에 존재하는 금속층으로 형성된 도형을 말한다.
이러한 기하학 형상을 갖는 메시 구조에 있어서의 개구부의 형상은 디스플레이의 수단에 따라 임의의 형상이어도 좋고, 예를 들면, 직선적인 선 형상으로 형성되는 정 삼각형, 이등변 삼각형, 직각 삼각형 등의 삼각형, 정방형, 장방형, 마름모형, 평행사변형, 사다리꼴 등의 사각형, 육각형, 팔각형, 십이각형 등 기타 다각형, 또는 곡선적 선형상으로 형성되는 원형, 타원형, 그 이외의 환상형 등의 기하 학 형상을 예시할 수 있고, 또한 이들의 형상의 조합을 예시할 수 있다. 또한, 개구부의 형상은 시트 전면에 걸쳐서 균일 또는 주기적인 형상일 필요는 없고, 각각의 크기, 형상이 다른 개구부로 구성되어 있어도 좋다.
그러나, 기하학 형상의 메시 구조를 형성하는 것이 용이한 것으로부터, 직선적인 선형상으로 구성되는 개구부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 삼각형, 사각형이다.
최종적으로 전자파 실드 부재에 형성되는 기하학 형상을 갖는 메시 구조의 형상은 시트 둘레 가장자리부로의 도통이 충분히 확보되는 형상이면 특별하게 한정되지 않는다. 예를 들면, 기하학 도형을 예시할 수 있다.
본 발명에 따른 메시 구조의 개구율은 84% 이상인 것이 필요하다. 여기에서, 본 발명에 있어서의 「개구율」이란 투명 기재 전체의 면적에 대한 메시 개구 부분의 면적의 비율, 즉, 광을 투과하는 면적의 비율이다. 이 개구율이 높을수록 전 광선 투과율이 높고, 고휘도의 시인성이 좋은 화상 표시 장치의 제작이 가능해진다. 개구율이 84% 미만이면, 전 광선 투과율이 낮아져 화상 시인성이 떨어진다. 또한, 메시 구조의 메시 부분의 비율이 많아지면, 즉, 메시의 선폭이 굵어지면, 모아레 현상이 발생하기 쉬워진다. 또한, 개구율은 바람직하게는 84~95%이고, 보다 바람직하게는 88~90%의 범위이다. 개구율이 95% 이하이면, 전광 투과율을 높게 하면서도 메시 부분의 비율이 지나치게 작지 않아 양호한 전자파 실드 성능이 되어 바람직하다.
여기에서, 상기 메시 구조의 개구율의 측정 방법에 관하여 설명한다. 즉, 현 미경으로 관찰한 사진을 휘도 분포에 의해 2계 조화하여 개구부의 면적을 전체의 면적으로 제산함으로써 개구율을 계산하고, 이 측정을 랜덤하게 20개소에서 행하고, 그 평균치를 개구율이라고 한 것이다.
또한, 이러한 메시 구조의 간격은 200㎛ 이하인 것이 필요하다. 메시 구조의 간격은 바람직하게는 150㎛ 이하, 보다 바람직하게는 75㎛ 이하이다. 메시 구조의 간격이 200㎛보다 커지면, 모아레가 발생하기 쉬워진다. 또한, 격자상으로 금속을 배열한 메시 구조의 경우, 금속의 세선 간격, 즉, 메시 구조의 간격은 실드 성능을 결정하는 중요한 요소이고, 이 간격이 좁을수록 높은 실드 성능을 갖는다. 메시 구조의 간격은 보다 세밀한 쪽이 바람직하지만, 가공의 정밀도의 점으로부터 40㎛ 이상인 것이 바람직하다.
여기에서, 본 발명에 있어서의 「메시 구조의 간격」에 관하여 설명한다. 우선, 메시 구조의 개구부(A)와 이 개구부(A)와 적어도 한변을 공유해 인접하는 개구부에 착안한다. 이어서, 개구부(A)의 무게중심과 이들 인접하는 개구부의 무게중심의 거리를 측정한다. 이들 측정한 거리 중에서, 최단 거리를 개구부(A)의 메시의 간격이라고 한다. 그리고, 20cm 사방의 전자파 실드 부재로부터 임의로 100개소의 개구부를 선택하고, 이들 개구부의 메시의 간격의 평균치를 이 전자파 실드 부재의 「메시 구조의 간격」이라고 한다.
이러한 메시 구조의 메시의 선폭은 상술의 메시 간격과 개구율로부터 바람직한 선폭이 규정되는 것이지만, 패턴의 연속성을 확보하기 위해서 선폭의 하한은 3㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 디스플레이에 사용했을 때의 화상의 휘도를 충 분한 것으로 하기 위해서는 이러한 메시의 선폭의 상한은 12㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 전자파 실드성과 모아레 방지, 비시인성 등 디스플레이의 화질 품질도 고려하면, 보다 바람직하게는 9㎛ 이하, 가장 바람직하게는 6㎛ 이하인 것이 좋다. 또한, 레이저 어블레이션에 의하면, 이러한 선폭이나 메시 간격을 용이하게 변경할 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 있어서, 전자파 실드성을 보다 높이기 위해서는 최종적인 전자파 실드 부재에 있어서 금속층의 메시의 선이 분단되지 않고 연속되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 전자파 실드 부재는 디스플레이 등에 조립했을 경우에, 외주의 부분이 디스플레이 등의 프레임체에 씌워지는 경우가 있다. 이 경우, 외주의 부분은 광 투과성이 필요없는 부분이 된다. 그 때문에 이렇게 프레임체에 씌워지는 경우에는 전자파 실드 부재의 외주부에 있어서, 개구부의 형상, 개구율은 특별하게 한정되지 않고, 어스가 취해지기 쉽도록 개구부가 없어도 좋다.
이렇게 해서 제작된 전자파 실드 부재는 충분한 실드 성능을 발휘하지만, 더욱 높은 전자파 실드 성능이 요구되는 경우에는 레이저에 의해 가공한 메시 구조의 금속층 상에 전계 도금, 무전해 도금 등 모든 기지의 방법으로 도금 처리를 실시하여도 좋다. 이러한 도금 금속층을 구성하는 금속은 특별하게 한정되지 않지만, 동, 니켈, 크롬, 아연, 금, 은, 알루미늄, 주석, 백금, 팔라듐, 코발트, 철, 인듐 등을 사용할 수 있고, 1 종 또는 2종 이상의 금속을 조합시켜서 사용할 수 있다. 이들 중에서도 도전성, 전해 도금성 등의 점에서 동을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 그 경우 도금 후에 기지의 모든 흑화 처리를 사용하여 도금 후 금속 표면을 흑화시킴(금속 표면을 산화시킴)으로써 시인성을 향상시키는 조치를 취할 수 있다.
이상과 같이 제조되는 본 발명의 전자파 실드 시트는 반사 방지층과 함께 플라즈마 디스플레이 등에 부착되는 필터로서 적합하게 사용할 수 있다.
디스플레이는 예를 들면, PDP, 필터, 전원 회로, 비디오 신호로부터 PDP에 부합하는 전기 신호로 변환하는 회로 등이 1개의 케이스체 내에 수용되어 이루어지고, PDP와 필터의 위치 관계는 후술하는 바와 같다. 또한, 디스플레이의 케이스체에는 음성을 내기 위한 스피커 및 스피커의 구동 회로, 텔레비젼 전파 수신 회로 등을 병설하는 것도 가능하다.
본 발명의 전자파 실드 부재를 사용한 필터는 PDP에 일반적으로 다음 2개의 형태 중 어느 하나로 장착된다. 1개는 PDP의 전면 유리판에 직접 전자파 실드 부재를 접합하는 형태이고, 다른 1개는 별도로 준비한 유리판 등에 전자파 실드 부재를 서로 접합시키고, 그 접합체를 PDP의 앞에 약간의 공극을 벌려서 탑재하는 형태이다. 본 발명의 전자파 실드 부재는 전자의 형태로 바람직하게 사용된다.
필터의 구성은 상기 2개의 형태에 있어서, 각각 이하와 같다. 전자의 형태에서는 예를 들면, PDP측으로부터 충격 흡수층, 전자파 실드 부재(PDP측에 투명 기재), 색조 조정층, 근 적외선 컷 층, 및 반사 방지층이 된다. 후자의 형태에서는 전자파 실드 부재(PDP측에 패턴을 갖는 수지층), 유리, 색조 조정층, 근 적외선 컷 층, 및 반사 방지층이 된다.
상기 각 기능을 갖는 층은 각각 독립한 층이어도 좋고, 1개의 층에서 복수의 기능을 발휘하는 것이어도 좋다. 이들은 한정되지 않지만, 각각 이하와 같은 구성, 조성을 갖는 것을 사용할 수 있다.
반사 방지층은 저 굴절률층과 고 굴절률층의 적어도 2층으로 이루어지고, 고 굴절률층을 PDP측에 배치한다. 저 굴절률층을 형성하기 위해서는 실란 커플링제, 알콕시 실릴기를 갖는 불소 수지를 사용할 수 있다. 고 굴절률층을 형성하기 위해서는 금속 화합물 입자를 함유한 아크릴계 수지를 사용할 수 있다. 금속 화합물 입자를 병용하는 것은 대전 방지 효과를 얻을 수 있고, 진애가 필터에 부착되는 것을 억제하므로 바람직하다. 각각의 수지는 공지의 유기 용매에 용해하고, 전자파 실드 시트 또는 그것과 별도로 준비된 기재에 도포하면 좋다.
근 적외선 컷 층은 디이모늄계 화합물 등, 근 적외선 흡수능을 갖는 색소를 전자파 실드 시트의 투명 기재 또는 그것과 별도로 준비된 기재에 도포함으로써 형성할 수 있다. 이 때, 프탈로시아닌계 화합물, 시아닌계 화합물, 디티올니켈 착체계 화합물을 병용하면, 흡수능을 높일 수 있으므로 바람직하다.
색조 조정층은 예를 들면, 포르피라진계 화합물 등, 파장 590nm 부근의 가시 광선을 흡수하는 색소를 전자파 실드 시트의 투명 기재 또는 그것과 별도로 준비된 기재에 도포해서 형성할 수 있다. 또한, 상기 색소는 근 적외선 흡수능을 갖는 색소와 혼합하여 사용하고, 근 고분자 수지 바인더와 함께 공지의 유기 용매를 사용해서 기재에 도포하여도 좋다.
실시예
각 실시예, 비교예의 평가 방법에 관하여 설명한다.
(1) 메시 구조의 선폭, 및 간격(피치)
KEYENCE CORPORAION 제작 디지털 마이크로스코프(VHX-200)를 사용하여 배율 450배로 표면 관찰을 행했다. 그 측장 기능을 사용하여 격자상 도전성 패턴의 선폭, 및 간격(피치)(대향하는 선폭과 선폭의 간격)을 측장했다. 각 실시예·비교예에 대해서, 20cm×20cm 사이즈의 샘플 1장으로부터 임의의 25개소(각 개소 당, 세선 4개와 세선 간격 1개소), 합계 100개의 선폭, 및 25개소의 간격(피치)에 대해서 계측하고, 그 평균치를 각각의 치수로 했다.
(2) 메시 구조의 개구율
KEYENCE CORPORAION 제작 디지털 마이크로스코프(VHX-200)를 사용하여 배율 200배로 표면 관찰을 행했다. 그 휘도 추출 기능(히스토그램 추출, 휘도 레인지 설정 0-170)을 사용하여 메시 구조의 금속층이 형성되어 있지 않는 부분(개구부)과 메시 구조의 금속층이 형성되어 있는 부분으로 2치화했다. 이어서, 면적 계측 기능을 사용하여 전체의 면적, 및 개구 부분의 면적을 산출하고, 개구부 면적을 전체의 면적으로 제산함으로써 개구율을 얻었다. 각 실시예·비교예에 대해서, 20cm×20cm 사이즈의 샘플 1장으로부터 임의인 20개소에 대해서 개구율을 산출하고, 그 평균치를 개구율로 했다.
(3) 금속층, 금속 산화물층의 두께
FIB(집속 이온빔) 마이크로 샘플링 시스템(Hitachi, Ltd. 제작 FB-2000A)으로 샘플 단면을 잘라내고, 그 단면을 투과형 전자 현미경(Hitachi, Ltd. 제작 H-9000UHRII, 가속 전압 300kV, 관찰 배율 20만배)으로 관찰하고, 0.1㎛ 미만의 금속 층, 및 금속 산화물층의 두께를 측장했다. 각 실시예·비교예에 대해서, 20cm×20cm 사이즈의 샘플 1장으로부터 임의의 3개소에 대해서 계측하고, 그 평균치를 금속 산화물층의 두께로 했다.
또한, 0.1㎛ 이상의 금속층 및 금속/금속 산화물층의 두께에 관해서는 KEYENCE CORPORAION 제작 표면 형상 측정 현미경(VF-7500)을 사용하여 배율 2500배로 표면 형상 측정을 실시하여 메시 구조 세선의 두께를 계측했다. 20cm×20cm 사이즈의 샘플 1장으로부터 임의의 20개소에 대해서 계측하고, 그 평균치를 그 샘플에 있어서의 금속층의 두께로 했다.
(4) 전자파 실드성
ADVANTEST CORPORATION 제작 스펙트럼 애널라이저 시스템, 실드 평가 기기(TR17031A를 사용하고, KEC(Kansai Electronic Industry Development Center)법으로 1MHz~1GHz의 주파수 범위의 전계파 감쇠(dB)를 측정하고, 이하의 기준에서 평가했다. 각 실시예·비교예에 대해서 샘플은 3장 측정했다.
주파수 50MHz에서의 전계파 감쇠: 3장 모두 40dB 이상임 ···○
주파수 50MHz에서의 전계파 감쇠: 1장에서만 40dB 미만임···×
전계파 감쇠(dB)는 값이 클수록 전자파 실드성이 우수하다. 「○」이면 양호한 전자파 실드성을 나타낸다.
(5) 화상 시인성(디스플레이 화면의 시인성)
광 투과성 전자파 실드 부재를 PDP(플라즈마 디스플레이 패널) 화면의 최전면에 부착하여 정면, 상하, 좌우측 방향으로부터 목시 관찰을 행하고, 이하 기준으 로 평가했다. 각 실시예·비교예에 대해서 샘플은 3장 평가했다. 또한, 목시 관찰을 행한 인원수는 1사람이다.
3장 모두 화면에 얼룩, 또는 번쩍임이 발생하지 않음···○
1장 또는 2장에 화면에 얼룩, 또는 번쩍임이 발생함···△
3장 전부에 화면 얼룩, 또는 번쩍임이 발생함···×
「○」이면 화상 시인성의 저하가 없고, 양호한 시인성을 나타낸다.
또한, 화상 시인성의 평가는 반 투명 기재측에서 관찰하여 행했다(투명 기재측을 PDP 화면의 최표면에 장착하고, 반 투명 기재측을 시인측으로 해서 관찰 평가했다.).
또한, 광 투과성 전자파 실드 부재가 금속 산화물층을 갖고 있는 경우에는 금속 산화물층측에서 관찰했다(금속 산화물층을 반 투명 기재측에 갖는 경우에는 반 투명 기재측을 시인측으로 해서 관찰 평가했다. 한편, 금속 산화물층을 투명 기재측에 갖는 경우에는 투명 기재측을 시인측으로 해서 관찰 평가했다. 또한, 금속 산화물층을 반 투명 기재측과 투명 기재측의 2층 갖는 경우에는 반 투명 기재측과 투명 기재측에서의 양쪽의 평가도 행했다. ).
(6) 레이저 가공성
레이저 어블레이션에 의한 패턴화시에 발생하는 열에 의해 투명 기재가 백탁하여 투명성이 손상되지 않는지의 여부를 목시로 판단했다. 평가 기준은 이하와 같다. 각 실시예·비교예에 대해서 샘플은 3장 평가했다. 또한, 목시 관찰을 행한 사람수는 1사람이다.
3장 모두 투명 기재에 백탁이 없음····○
1장에서도 투명 기재에 백탁이 있음····×
「○」이면 레이저 가공시의 열의 영향이 없고, 양호한 투명성을 나타낸다.
(7) 모아레
제작한 전자파 실드 부재를 플라즈마 텔레비젼(Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 제작 VIERA(등록 상표) PX50)에 밀착시키면서 90°회전시켜 모아레의 발생이 쉬움을 평가했다. 모아레가 시인되지 않는 각도 범위가 60° 이상인 것을 ○(양호: 모아레가 발생하기 어려움), 60° 미만 40° 이상인 것을 △(보통: 약간 모아레가 발생하기 쉬움), 40° 미만인 것을 ×(불량: 모아레가 발생하기 쉬움)라고 했다. 또한, 그 밖의 이유에서 계측 불능한 경우에는 「-」이라고 했다. 또한, 각 실시예·비교예에 대해서 각각 샘플을 3장 측정하고, 하기의 기준에 의거하여 각 실시예·비교예에 있어서의 모아레 평가라고 했다.
○(양호: 모아레가 발생하기 어려움): 3장의 샘플의 평가 결과가 모두 「○」이다.
△(보통: 약간 모아레가 발생하기 어려움): 평가 결과가 「×」「-」인 샘플은 없지만, 적어도 1장의 샘플의 평가 결과가 「△」이다.
×(불량: 모아레가 발생하기 쉬움): 평가 결과가 「-」인 샘플은 없지만, 적어도 1장의 샘플의 평가 결과가 「×」이다.
-(계측 불능): 적어도 1장의 샘플이 계측 불능이다.
이하의 각 실시예·비교예에 있어서, 금속층에 대하여 투명 기재가 있는 방향을 「투명 기재측」, 그 반대인 방향을 「반 투명 기재측」이라고 칭한다. 레이 저 이외의 가공법을 사용한 경우에는 「-」이라고 했다.
또한, 금속 산화물층의 제작 방법에 대해서는 스퍼터링법(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 산소 100%)으로 제작한 경우에는 「스퍼터」, Meltex Inc. 제작 흑화 처리제(Meltex Inc. 제작 엔플레이트 MB-438A/B를 A/B/순수=8/13/79의 비율로 조정)에 관해서는 「웨트」라고 기재했다.
(실시예 1)
두께 100㎛의 PET 필름(Toray Industries, Inc. 제작 LUMIRA(등록 상표)U34)의 한 면에 동을 스퍼터링(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 아르곤 100%)함으로써 두께 0.08㎛의 동층이 PET 상에 형성된 필름을 제작했다.
이어서, 스퍼터링법(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 산소 100%)으로 동 상에 두께 0.05㎛의 산화동을 형성했다(제 1 금속 산화물층). 제작했다.
필름의 반 투명 기재측(스퍼터링면)에 파장 355nm의 YAG 레이저의 제 3 고조파를 조사함으로써 한변 70㎛의 정방형 부분 내의 동층만을 어블레이션한 구조를 기본으로 하는 선폭 5㎛, 메시 구조 간격이 75㎛인 메시 구조가 표면에 형성된 광 투과성 전자파 실드 부재를 제작했다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 시인성, 전자파 실드 성능, 모아레 모두 양호했다.
(실시예 2)
실시예 1과 같은 PET 필름 상에 동을 두께 0.3㎛분 만큼 진공 증착(진공도: 3×10-3Pa)한 후, 또한 산화동을 두께 0.03㎛분 만큼 스퍼터링함으로써 두께 0.33㎛의 금속층이 PET 상에 형성된 필름을 제작했다.
제작한 필름의 반 투명 기재측(금속층 형성면)에 파장 355nm의 YAG 레이저의 제 3 고조파를 조사함으로써 한변 70㎛의 정방형 부분 내의 금속층만을 어블레이션한 구조를 기본으로 하는 선폭 5㎛, 메시 구조의 간격이 75㎛인 메시 구조가 표면에 형성된 광 투과성 전자파 실드 부재를 제작했다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 시인성, 전자파 실드 성능, 모아레 모두 양호했다.
(실시예 3)
실시예 2와 같이, PET 필름 상에 동을 두께 0.5㎛분 만큼 진공 증착한 후, 또한 산화동을 두께 0.03㎛분 만큼 스퍼터링함으로써 두께 0.53㎛의 금속층이 PET 상에 형성된 필름을 제작했다.
제작한 필름의 반 투명 기재측(금속층 형성면)에 파장 355nm의 YAG 레이저의 제 3 고조파를 조사함으로써 한변 142㎛의 정방형 부분 내의 금속층만을 어블레이션한 구조를 기본으로 하는 선폭 8㎛, 메시 구조의 간격이 150㎛인 메시 구조가 표면에 형성된 광 투과성 전자파 실드 부재를 제작했다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 시인성, 전자파 실드 성능, 모아레 모두 양호했다.
(실시예 4)
실시예 1과 같은 PET 필름 상에 동을 스퍼터링(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 아르곤 100%)함으로써 두께 0.04㎛의 동층이 PET 상에 형성된 필름을 제작했다.
제작한 필름의 반 투명 기재측(스퍼터링면)에 파장 248nm의 KrF 엑시머 레이저를 조사함으로써 한변 144㎛의 정방형 부분 내의 금속층만을 어블레이션한 구조를 기본으로 하는 선폭 6㎛, 메시 구조의 간격이 150㎛인 메시 구조가 표면에 형성된 필름을 제작했다.
이 필름을 하기의 전해 동 도금액에 담그고, 필름 100㎠당 0.3A의 전류를 흘리고, 5분간 전해 Cu 도금을 행하고, 몸통층의 두께를 2.0㎛로 했다. 그 후, 필름을 꺼내어 수세한 후, 수분을 날리기 위해서 필름을 120℃에서 1분간 건조했다.
제작한 필름을 산화 처리제(Meltex Inc. 제작 엔플레이트 MB-438A/B를 A/B/순수=8/13/79의 비율로 조정)로 60℃, 5분의 침지 처리를 행했다(금속 표면의 흑화 처리).
최종적인 Cu 도금 후의 메시 구조는 선폭 10㎛, 두께 2.0㎛(금속 산화물층의 두께: 0.2㎛, 금속층의 두께: 1.8㎛), 메시 구조의 간격 150㎛가 되었다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 시인성, 전자파 실드 성능, 모아레 모두 양호했다.
전해 동 도금액: 7L의 물에 황산동 용액 SG(Meltex Inc. 제작)을 6L 넣어서 교반했다. 다음에, 97% 황산(Ishizu Co., Ltd. 제작 황산 97% 시약 특급)을 2.1L 첨가한 후, 1N의 염산(Nacalai Tesque, Inc. 제작 N/1-염산)을 28mL 첨가했다. 또 한, 이 용액에 황산동 도금 광택제로서 Rohm and Haas Company 제작 카파그림 CLX-A, CLX-C를 각 100mL씩 이 순서로 첨가하고, 마지막에 물을 첨가해서 용액 전체를 20L로 했다.
(실시예 5)
실시예 1과 같은 PET 필름 상에 스퍼터링법(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 산소 100%)으로 두께 0.04㎛의 산화동을 형성했다(제 1 금속 산화물층).
이어서, 스퍼터링법(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 아르곤 100%)으로 산화동 상에 두께 0.2㎛의 동을 형성했다(금속층).
또한, 스퍼터링법(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 산소 100%)으로 동 상에 두께 0.1㎛의 산화동을 형성했다(제 2 금속 산화물층).
제작한 필름의 반 투명 기재측(산화동/동/산화동면측)에 파장 355nm의 Nd:YAG 레이저의 제 3 고조파를 조사하고, 선폭 10㎛, 간격(피치) 150㎛, 개구율 87%의 격자상 도전성 패턴의 광 투과성 전자파 실드 부재를 얻었다. 또한, 화상 시인성에 관해서는 투명 기재측, 투명 기재판 대면측, 양쪽으로부터 관찰해서 평가했다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 시인성, 전자파 실드 성능, 모아레 모두 양호했다.
(실시예 6)
실시예 5의 샘플에 대해서, 반 투명 기재측의 산화동(두께 0.1㎛)을 제 1 금 속 산화물층이 되도록 스퍼터링(실시예 5의 제 2 금속 산화물층의 산화동을 실시예 6의 제 2 금속 산화물층이 되도록 스퍼터링)하고, 투명 기재측의 산화동(두께 0.04㎛)을 제 2 금속 산화물층이 되도록 스퍼터링(실시예 5의 제 1 금속 산화물층의 산화동을 실시예 6의 제 2 금속 산화물층이 되도록 스퍼터링)하고, 그 후에는 실시예 5와 같이 함으로써 광 투과성 전자파 실드 부재를 얻었다.
실시예 1과 같이 평가했다. 또한, 화상 시인성에 관해서는 투명 기재측, 반 투명 기재측 양쪽으로부터 관찰해서 평가했다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 시인성, 전자파 실드 성능, 모아레 모두 양호했다.
(실시예 7)
두께 100㎛의 PET 필름(Toray Industries, Inc. 제작 LUMIRA(등록 상표) U34)의 한 면에 동을 스퍼터링(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 아르곤 100%)함으로써 두께 0.08㎛의 동층이 PET 상에 형성된 필름을 제작했다.
필름의 반 투명 기재측(스퍼터링면)에 파장 355nm의 YAG 레이저의 제 3 고조파를 조사함으로써 한변 70㎛의 정방형 부분 내의 동층만을 어블레이션한 구조를 기본으로 하는 선폭 5㎛, 메시 구조 간격이 75㎛인 메시 구조가 표면에 형성된 광 투과성 전자파 실드 부재를 제작했다.
표 1에 나타낸 바와 같이 시인성은 떨어지지만, 전자파 실드 성능, 모아레 모두 양호했다.
(실시예 8)
실시예 2와 같이 PET 필름 상에 동을 두께 0.3㎛분 만큼 진공 증착(진공도: 3×10-3Pa)했다(동층만 형성하고, 금속 산화물층은 형성하지 않았다.).
제작한 필름의 반 투명 기재측(금속층 형성면)에 파장 355nm의 YAG 레이저의 제 3 고조파를 조사함으로써 한변 70㎛의 정방형 부분 내의 금속층만을 어블레이션한 구조를 기본으로 하는 선폭 5㎛, 메시 구조의 간격이 75㎛인 메시 구조가 표면에 형성된 광 투과성 전자파 실드 부재를 제작했다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 시인성은 떨어지지만, 전자파 실드 성능, 모아레 모두 양호했다.
(실시예 9)
실시예 2와 같은 방법으로 PET 필름 상에 동을 두께 0.5㎛분 만큼 진공 증착했다(동층만 형성하고, 금속 산화물층은 형성하지 않았다.).
제작한 필름의 반 투명 기재측(금속층 형성면)에 파장 355nm의 YAG 레이저의 제 3 고조파를 조사함으로써 한변 142㎛의 정방형 부분 내의 금속층만을 어블레이션한 구조를 기본으로 하는 선폭 8㎛, 메시 구조의 간격이 150㎛인 메시 구조가 표면에 형성된 광 투과성 전자파 실드 부재를 제작했다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 시인성은 떨어지지만, 전자파 실드 성능, 모아레 모두 양호했다.
(실시예 10)
실시예 1과 같은 PET 필름 상에 동을 스퍼터링(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 아르곤 100%)함으로써 두께 0.04㎛의 동층이 PET 상에 형성된 필름 을 제작했다(동층만 형성하고, 금속 산화물층은 형성하지 않았다.).
제작한 필름의 반 투명 기재측(스퍼터링면)에 파장 248nm의 KrF 엑시머 레이저를 조사함으로써 한변 144㎛의 정방형 부분 내의 금속층만을 어블레이션한 구조를 기본으로 하는 선폭 6㎛, 메시 구조의 간격이 150㎛인 메시 구조가 표면에 형성된 필름을 제작했다.
이 필름을 하기의 전해 동 도금액에 담그고, 필름 100㎠당 0.3A의 전류를 흘리고, 5분간 전해 Cu 도금을 행했다(동층의 두께는 2.0㎛, 메시 구조의 간격은 10㎛이 되었다.). 그 후, 필름을 꺼내어 수세한 후, 수분을 날리기 위해서 필름을 120℃에서 1분간 건조했다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 시인성은 떨어지지만, 전자파 실드 성능, 모아레 모두 양호했다.
전해 동 도금액: 7L의 물에 황산동 용액 SG(Meltex Inc. 제작)를 6L 넣어서 교반했다. 다음에, 97% 황산(Ishizu Co., Ltd. 제작 황산 97% 시약 특급)을 2.1L 첨가한 후, 1N의 염산(Nacalai Tesque, Inc. 제작 N/1-염산)을 28mL 첨가했다. 또한, 이 용액에 황산동 도금 광택제로서 Rohm and Haas Company 제작 카파그림 CLX-A, CLX-C를 각 100mL씩 이 순서로 첨가하고, 마지막에 물을 첨가해서 용액 전체를 20L로 했다.
(비교예 1)
실시예 1과 같은 방법으로 동층과 산화동층을 제작한 필름의 반 투명 기재측(동 증착면)에 파장 355nm의 YAG 레이저의 제 3 고조파를 조사함으로써 한변 230 ㎛의 정방형 부분 내의 동층만을 어블레이션한 구조를 기본으로 하는 선폭 20㎛, 메시 구조 간격이 250㎛인 동 메시 구조가 표면에 형성된 광 투과성 전자파 실드 부재를 제작했다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 비교예에 나타낸 방법에서는 메시 구조의 간격이 200㎛보다 넓기 때문에 시인성은 좋지만 양호한 실드 성능을 발휘할 수 없는 것이 확인되었다. 또한, 모아레의 발생 빈도도 높았다.
(비교예 2)
두께 100㎛의 PET 필름(Toray Industries, Inc. 제작 LUMIRA(등록 상표) U34) 상에 12㎛의 전계 동박(MITSUI MINING & SMELTING CO.,LTD., SQ-VLP)을 라미네이트 처리에 의해 붙여서 PET와 동의 라미네이트 필름을 제작했다.
얻어진 필름의 반 투명 기재측(동측) 표면에 선폭 25㎛, 150㎛ 간격(피치)의 메시 패턴을 물이 없는 평판법으로 인쇄했다. 잉크는 자외선 경화 잉크(T&K TOKA COMPANY 제작 베스트큐어(등록 상표) UV171 흑 잉크)를 사용하고, 인쇄 후, 염화 제 2 철 용액으로 에칭함으로써 광 투과성 전자파 실드 필름을 제작했다.
제작한 메시의 선폭은 20㎛이었다. 에칭법으로 제작한 필름은 충분한 실드 성능을 갖고 있지만, 선폭이나 교점이 굵어 충분한 개구율이 얻어지지 않았다. 이 때문에 PDP 디스플레이 필터로서 충분한 시인성을 얻을 수 없었다.
(비교예 3)
두께 100㎛의 PET 필름(Toray Industries, Inc. 제작 LUMIRA(등록 상표) U34) 상에 12㎛의 전계 동박(MITSUI MINING & SMELTING CO.,LTD., SQ-VLP)을 라미 네이트 처리에 의해 붙여서 PET와 동의 라미네이트 필름을 제작했다.
얻어진 필름의 반 투명 기재측(동측 표면)에 선폭 25㎛, 300㎛ 간격(피치)의 메시 패턴을 물이 없는 평판법으로 인쇄했다. 잉크는 자외선 경화 잉크(T&K TOKA COMPANY 제작 베스트큐어(등록 상표) UV171 흑 잉크)를 사용하고, 인쇄 후, 염화 제 2 철 용액으로 에칭함으로써 광 투과성 전자파 실드 필름을 제작했다.
에칭 후의 선폭은 20㎛이었다. 에칭법으로 제작한 필름은 충분한 실드 성능을 갖고 있지만, 메시 구조의 간격이 300㎛로 높기 때문에 모아레의 발생 빈도가 높고, PDP 디스플레이의 양호한 시인성을 확보하는 것이 어려웠다.
(비교예 4)
실시예 1과 같은 PET 필름 상에 동을 두께 2.5㎛분 만큼 진공 증착한 후(진공도: 3×10-3Pa), 제작한 필름의 반 투명 기재측(동 증착면)에 파장 355nm의 YAG 레이저의 제 3 고조파를 조사함으로써 한변 142㎛의 정방형 부분 내의 동층만을 어블레이션한 구조를 기본으로 하는 선폭 8㎛, 메시 구조 간격이 150㎛인 동 메시 구조가 표면에 형성된 광 투과성 전자파 실드 부재를 제작했다.
실드 성능은 양호했지만, Cu의 막 두께가 2㎛ 이상으로 두껍기 때문에 기재의 PET 필름이 어블레이션시의 열 손상에 의해 변형, 변색되어 PDP 디스플레이의 양호한 시인성을 확보하는 것이 어려웠다. 이 때문에 모아레 발생의 확인은 곤란했다.
(실시예 11)
두께 100㎛의 PET 필름(Toray Industries, Inc. 제작 LUMIRA(등록 상표) U34)에 스퍼터링법(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 산소 100%)으로 두께 0.15㎛의 산화동을 형성했다(제 1 금속 산화물층).
이어서, 저항 가열에 의한 진공 증착법(진공도: 3×10-3Pa)으로 동 증착을 행하고, 산화동 상에 두께 0.3㎛의 동을 형성했다(금속층).
제작한 필름의 반 투명 기재측(산화동/동면측)에 파장 355nm의 Nd:YAG 레이저의 제 3 고조파를 조사하고, 선폭 10㎛, 간격(피치) 150㎛, 개구율 87%의 격자상 도전성 패턴의 광 투과성 전자파 실드 부재를 얻었다.
얻어진 광 투과성 전자파 실드 부재로부터, 20cm×20cm 사이즈의 샘플을 잘라내고, 실시예 1과 같이 평가했다. 또한, 화상 시인성에 관해서는 투명 기재측에서 관찰해서 평가했다. 전자파 실드성, 모아레, 레이저 가공성은 양호했고 화상 시인성은 낮았지만, 문제 없는 레벨이었다.
(실시예 12)
두께 100㎛의 PET 필름(Toray Industries, Inc. 제작 LUMIRA(등록 상표) U34)에, 스퍼터링법(진공도: 0.5Pa, 타깃 동, 도입 가스 분율: 산소 100%)으로 두께 0.11㎛의 산화동을 형성했다(제 2 금속 산화물층).
이어서, 스퍼터링법(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 아르곤 100%)으로 산화동 상에 두께 0.3㎛의 동을 형성했다(금속층).
또한, 스퍼터링법(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 산소 100%)으 로 동 상에 두께 0.005㎛의 산화동을 형성했다(제 1 금속 산화물층).
제작한 필름의 반 투명 기재측(산화동/동/산화동면측)에 파장 355nm의 Nd:YAG 레이저의 제 3 고조파를 조사하고, 선폭 10㎛, 간격(피치) 150㎛, 개구율 87%의 격자상 도전성 패턴의 광 투과성 전자파 실드 부재를 얻었다.
얻어진 광 투과성 전자파 실드 부재로부터 20cm×20cm 사이즈의 샘플을 잘라내고, 실시예 1과 같이 평가했다. 또한, 화상 시인성에 관해서는 투명 기재측, 반 투명 기재측 양쪽으로부터 관찰해서 평가했다. 전자파 실드성, 모아레, 레이저 가공성은 양호했고 화상 시인성은 낮았지만, 문제 없는 레벨이었다.
(실시예 13)
실시예 12의 샘플에 대해서, 실시예 12의 투명 기재측의 산화동(두께 0.11㎛)을 실시예 13의 제 1 금속 산화물층이 되도록 스퍼터링(실시예 12의 투명 기재측의 산화동과 같은 막을 실시예 13의 반 투명 기재측의 산화동의 막으로서 형성했다.)하고, 실시예 12의 반 투명 기재측의 산화동(두께 0.005㎛)을 실시예 13의 제 1 금속 산화물층이 되도록 스퍼터링(실시예 12의 반 투명 기재측의 산화동과 같은 막을 실시예 13의 투명 기재측의 산화동의 막으로서 형성했다.)하고, 실시예 1과 같이 평가했다. 또한, 화상 시인성에 관해서는 투명 기재측, 반 투명 기재측 양쪽으로부터 관찰해서 평가했다. 전자파 실드성, 모아레, 레이저 가공성은 양호했고 화상 시인성은 낮았지만 문제 없는 레벨이었다.
(실시예 14)
두께 100㎛의 PET 필름(Toray Industries, Inc. 제작 "LUMIRA"(등록 상표) U34)에 스퍼터링법(진공도: 0.5Pa, 타겟: 동, 도입 가스 분율: 산소 100%)으로 두께 0.005㎛의 산화동을 형성했다(제 1 금속 산화물층).
이어서, 저항 가열에 의한 진공 증착법(진공도: 3×10-3Pa)으로 동 증착을 행하고, 산화동 상에 두께 0.3㎛의 동을 형성했다(금속층).
제작한 필름 산화동/동면측에 파장 355nm의 Nd:YAG 레이저의 제 3 고조파를 조사하고, 선폭 10㎛, 간격(피치) 150㎛, 개구율 87%의 격자상 도전성 패턴의 광 투과성 전자파 실드 부재를 얻었다.
얻어진 광 투과성 전자파 실드 부재로부터 20cm×20cm 사이즈의 샘플을 잘라내고, 실시예 1과 같이 평가했다. 또한, 화상 시인성에 관해서는 투명 기재측에서 관찰해서 평가했다. 전자파 실드성, 모아레, 레이저 가공성은 양호했고 화상 시인성은 낮았지만, 문제 없는 레벨이었다.
[표 1-1]
Figure 112008087576803-PCT00001
[표 1-2]
Figure 112008087576803-PCT00002
본 발명은 종래 기술과 비교해서 모아레 현상의 발생을 억제한 높은 전자파 실드 성능과 적절한 메시 구조에 의한 충분한 전 광선 투과율을 양립하고, 또한 디스플레이에 부착했을 때, 시인성을 저하시키는 일이 없는 광 투과성 전자파 실드 부재 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

Claims (15)

  1. 기하학 형상을 갖는 메시 구조의 금속층이 투명 기재 상에 형성되어 이루어지는 광 투과성 전자파 실드 부재를 제조하는 방법으로서:
    두께 2㎛ 이하의 금속층을 형성하는 공정, 상기 금속층을 레이저 어블레이션에 의해 제거하는 공정을 갖고,
    메시 구조의 간격이 200㎛ 이하이고, 또한 메시 구조의 개구율이 84% 이상인 메시 구조의 금속층을 형성하는 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기재 상에 금속층을 형성하는 수단은 스퍼터링, 증착, CVD 및 이온 플레이팅에서 선택된 1종 이상의 드라이 제막 프로세스인 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속층의 적어도 한쪽의 면측에 금속 산화물층을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 금속 산화물층을 형성하는 수단은 스퍼터링, 증착, CVD 및 이온 플레이팅에서 선택된 1종 이상의 드라이 제막 프로세스인 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 어블레이션을 행하는 수단이 자외선 레이저인 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 어블레이션 가공 후의 광 투과성 전자파 실드 부재에 도금 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재의 제조 방법.
  7. 기하학 형상을 갖는 메시 구조의 금속층이 투명 기재 상에 형성되어 이루어지는 광 투과성 전자파 실드 부재로서:
    메시 구조의 간격이 200㎛ 이하이고, 메시 구조의 개구율이 84% 이상이며, 또한 상기 금속층의 두께가 2㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 투명 기재 상에 기하학 형상을 갖는 메시 구조로 형성된 금속층과, 상 기 금속층의 적어도 한쪽의 면측에 형성된 두께 0.01~0.1㎛의 제 1 금속 산화물층을 갖는 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 산화물층의 두께가 0.02~0.06㎛인 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 산화물층이 산화동인 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 금속 산화물층은 상기 금속층의 상기 투명 기재측의 면과는 반대의 면측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재.
  12. 제 8 항에 있어서,
    제 2 금속 산화물층은 상기 금속층의 상기 제 1 금속 산화물층이 형성된 면측과는 반대의 면측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 금속 산화물층이 산화동인 것을 특징으로 하는 광 투과성 전자파 실드 부재.
  14. 제 7 항에 기재된 광 투과성 전자파 실드 부재와 반사 방지층을 구비한 것을 특징으로 하는 필터.
  15. 제 14 항에 기재된 필터를 구비한 것을 특징으로 하는 디스플레이.
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