| 【発明の名称】 |
電磁波シールド板及びその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】島村 正義
【氏名】岡本 良平
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| 【要約】 |
【課題】透過率が高く、モアレが発生しにくく、金属側面反射による視認性の低下を防止することができる電磁波シールド板を提供する。
【解決手段】透明基板１上に金属層と、金属層の有する色に対して補色関係にある色を有する着色樹脂層３を順次形成し、エッチングにより金属パターンの透明基板と平行する切断面の面積が、透明基板と平行する着色樹脂のレジストパターンの切断面の面積とほぼ等しくなった後さらにエッチングを行い、透明基板と平行する切断面の面積が、着色樹脂層よりも小さい金属パターン２を形成し、エッチング終了後も着色樹脂層を金属パターン上から剥離せずに残しておくことにより、金属表面、とくに側面での金属反射を着色樹脂層で吸収して、視認性の低下を防止することができる電磁波シールド板とすることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 透明基板と、該透明基板上に形成された金属パターン層と、該金属パターン層上に設けられた黒色あるいは前記金属パターン層の有する色に対して補色である色を有し、前記透明基板と平行する切断面の面積が金属パターンの切断面の面積より大きい着色樹脂層とからなることを特徴とする電磁波シールド板。
【請求項２】 前記着色樹脂層の光の透過率を７０％〜２０％としたことを特徴とする請求項１記載の電磁波シールド板。
【請求項３】 前記着色樹脂層に用いられる樹脂に近赤外線吸収剤を添加したことを特徴とする請求項１または２記載の電磁波シールド板。
【請求項４】 前記着色樹脂層に用いられる樹脂に電磁波シールド剤を添加したことを特徴とする請求項１から３記載の電磁波シールド板。
【請求項５】 透明基板上に金属層及び黒色あるいは前記金属層の有する色に対して補色である色を有する着色樹脂のレジストパターン層を順次形成し、金属パターンの前記透明基板と平行する切断面の面積がレジストパターンの面積よりも小さくなるまでエッチングを行い、エッチング終了後も前記着色樹脂のレジストパターン層を剥離しないことを特徴とする電磁波シールド板の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、製造が容易で、且つ金属側面反射による視認性の低下を防止することができる電磁波シールド板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来よりＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）などの表示画面により発生する電磁波の外部への漏洩を防止する方法として、透明基板上に金属パターン層を形成して、これをＰＤＰの前面に設ける方法が提案されている。
【０００３】しかしながら、上記の金属パターン層を透明基板上に生成し、ＰＤＰの前面に設ける方法では、金属表面において光の反射が起き、画面自体を見にくくするという不具合を生じていた。この不具合を防止するために金属の表面に黒化処理を行う、金属の表面に黒い樹脂等を塗布するなどの対策が取られていた。
【０００４】また、本発明と技術分野が類似する従来例１として、特開平９−２９３９８９号公報の“透光性電磁波シールド材料とその製造方法”がある。図７は特開平９−２９３９８９号公報に開示された開示内容に基づき作成した電磁波シールド板である。図７を用いて従来の電磁波シールド板について説明する。図７に示された従来の電磁波シールド板は、透明基体１０、金属層２０、黒色レジスト層３０により構成され、エッチングにより透明基体面と平行する金属層の切断面の面積が、透明基体面と平行する黒色レジスト層の切断面の面積と同じとなるように形成している。よって、図７のＡに示された矢印ｇの黒色レジスト層３０に入射する外光は、レジスト層の濃度が濃いため、一回の透過で吸収してしまう。また図７のＢに示された矢印ｊのＰＤＰから放出された光は、殆ど影響を受けることがない。よって画面の明るさを維持することができるとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、黒色樹脂の塗布には高精度な技術が必要であり、また黒化処理では、金属層の厚み減少による電磁波シールド効果の低下といった新たな問題が発生することとなる。また、上記従来例１の透光性電磁波シールド材料とその製造方法では、金属側面での金属光沢による視認性低下の問題については言及していない。また、金属層上に設けたレジスト層の濃度についても言及していない。
【０００６】例えば、図７に示された電磁波シールド板の場合、図７のＡに矢印ｆで示された外光は、金属側面で反射し（金属色となる）、ＰＤＰの画面が見にくくなる。また図７のＢに矢印ｉで示されたＰＤＰから放出された光（一般的に外光よりもかなり強い）も、金属側面で反射するので画面の視認性を低下させる原因となる。さらに図７のＡに矢印ｈで示されたＰＤＰから放出され、黒色レジスト層に直接入射する光は、レジストの濃度が濃すぎると殆どの光が吸収されてしまう。よってＰＤＰ全体の輝度が低下することとなる。
【０００７】本発明は、透過率が高く、モアレが発生しにくく、金属側面反射による視認性の低下を防止することができる電磁波シールド板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するために本発明の電磁波シールド板は、透明基板と、透明基板上に形成された金属パターン層と、金属パターン層上に設けられた黒色あるいは金属パターン層の有する色に対して補色である色を有し、透明基板と平行する切断面の面積が金属パターンの切断面の面積より大きい着色樹脂層とからなることを特徴としている。
【０００９】上記の着色樹脂層の光の透過率を７０％〜２０％とするとよい。
【００１０】上記の着色樹脂層に用いられる樹脂に近赤外線吸収剤を添加するとよい。
【００１１】また上記の着色樹脂層に用いられる樹脂に電磁波シールド剤を添加してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明の電磁波シールド板及びその製造方法の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図６を参照すると本発明の電磁波シールド板およびその製造方法の一実施形態が示されている。
【００１３】図１のＡには、本発明の電磁波シールド板の実施形態の断面構成が示されていいる。図１のＡに示された本実施形態は、透明基板１、金属パターン２、着色樹脂層３とにより構成される。
【００１４】透明基板１は、例えば本実施形態をＰＤＰ等の表示画面の前面に設けた場合、画面を保護する役割を果たしている。透明基板の材質としては、ガラス、アクリル系樹脂、ポリエチレン樹脂、のように透明なものであればよい。
【００１５】透明基板１の上部には金属パターン２を設けている。金属パターン２は、電磁波の外部への漏洩を防止するために設けられた金属メッシュのパターン層である。また、図１のＢに示されるように、透明基板１上にＩＴＯ層〔酸化インジウム（In2O3)と二酸化錫(SnO2)の固溶体〕４を設けてから、金属パターンを設けてもよい。ＩＴＯ層４を設けることにより、基板にさらに強力な電磁波シールド性を持たせることができる。金属パターンに用いられる金属としては、例えば、金、銀、銅、鉄、ニッケル、クロムなど充分に電磁波をシールドできる程度の導電性を持つ金属を使用する。
【００１６】金属パターンの上面には着色樹脂層３を設けている。着色樹脂層は、電磁波シールド板の製造工程において、上記金属パターンを形成するために使用するレジスト層である。この着色樹脂層は、着色剤により着色されている。着色剤は、金属パターンに用いた金属の色に対して補色となる色の着色剤である。補色とは、２色を混ぜ合わせると、光が色面を透過したり反射したりしてエネルギーが減少し、灰色または黒色になるような色の対をいう。例えば、金属パターンに銅を用いた場合、銅が赤系統の色であるため、この赤系統の色に対して補色の関係にある青系統に着色した樹脂を用いることにより、２色が混ざり合い、光を吸収することができる。また、金属パターンに用いた金属にかかわらず黒色としてもよい。これにより金属パターン表面での反射率を低く抑えられ、画面の視認性の低下を防止することができる。さらに、この着色樹脂には、近赤外線吸収剤や電磁波シールド剤を添加している。これにより基板に近赤外線吸収機能や、より強力な電磁波シールド機能を付加することができる。例えば、着色樹脂層をカーボンブラック等の黒色材により黒く着色した場合、黒色材が導電性材料としても機能するので、より高い電磁波シールド効果を得ることができる。また、着色樹脂のレジストパターン層は、エッチング終了後も剥離せずに残しておくので、例えば、電磁波シールド板を表示画面の前面に設ける場合に、光をまったく透過しないと、画面が暗くなってしまう。このため着色樹脂層の透過率を７０％〜２０％としている。
【００１７】次に本実施形態を製造手順を追いながら説明する。まず、透明基板１上に金属層を形成する。金属層の形成方法としては、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどの気相から析出させる方法、透明基板の表面を無電解メッキする方法など、どのような方法を用いてもよい。金属層の膜厚は、適用する金属によって適宜変更する。例えば、銅の場合、０．２μｍ、ニッケルの場合、１０μｍとするのがよい。
【００１８】次に金属層の上面に、金属層に用いた金属の色に対して補色となる色に着色した樹脂を塗布する。樹脂の塗布方法には、スピンコーティングなどにより金属層の上面にベタ形成する方法などがある。そして、ベタ形成した着色樹脂層を露光、現像してレジストパターン層を形成する。次に上面に着色樹脂のレジストパターン層を形成した金属層をエッチングし、金属パターンの透明基板と平行する切断面の面積が、透明基板と平行する着色樹脂のレジストパターンの切断面の面積とほぼ等しくなった後さらにエッチングを行い、金属パターンの切断面の面積がレジストパターンの切断面の面積より小さくなるように金属パターンを形成する。またエッチング終了後、金属パターンの形成のために用いた着色樹脂層は、剥離せずに残し、金属表面での光の反射防止材、近赤外線吸収材、電磁波シールド材として用いる。
【００１９】次に、図２及び図７を用いて本実施形態と従来の電磁波シールド板の反射防止効果について説明する。尚、図２は、本実施形態の着色樹脂層での光の反射防止効果を説明するための図である。まず図７に示された従来の電磁波シールド板の反射防止効果について説明する。図７に示された従来の電磁波シールド板は、エッチングにより透明基板面と平行する金属パターンの切断面の面積が、透明基板面と平行するレジストパターンの切断面の面積と同じとなるように形成している。よって、図７のＡに矢印ｆで示された外光は、金属側面で反射（金属色となる）するので、ＰＤＰの画面が見にくくなる。また図７のＢに矢印ｉで示されたＰＤＰから放出された光も、金属側面で反射するので画面の視認性を低下させることになる。さらに図７のＡに矢印ｈで示されたＰＤＰから放出され、レジスト層に直接入射する光は、レジストの濃度が濃すぎると、殆どの光が吸収されてしまう。よってＰＤＰ全体の輝度が低下することとなる。次に、図２を用いて本実施形態による反射防止効果について説明する。図２に示された本実施形態は、上述したように、エッチングにより金属パターンの透明基板と平行する切断面の面積が、透明基板と平行する着色樹脂のレジストパターンの切断面の面積とほぼ等しくなった後さらにエッチングを行い、金属パターンの切断面の面積が着色樹脂のレジストパターンの切断面の面積よりも小さくなるように金属パターンを形成している。また着色樹脂層は、金属パターンに用いた金属の色に対して補色となる着色剤により着色され、光の透過率が７０％〜２０％となるようにしている。よって、図２のＡに矢印ａで示された外光は、透明基板上で若干反射するが、ある程度、着色樹脂層に吸収される。また図２のＡに矢印ｂで示された外光は、着色樹脂層を透過し金属パターンで反射するが、着色樹脂層を二度通過するため、殆ど吸収されることとなる。また図２のＡに矢印ｃで示されたＰＤＰから放出される光（一般的に外光よりかなり強い）は、金属パターンの近くでは着色樹脂層の影響を受けて吸収されることとなるが、着色樹脂層を一度しか通過しないため、ある程度観察者側に送られることとなる。また図２のＢに矢印ｅで示された外光は、上述のように着色樹脂層の切断面の面積を金属パターンの切断面の面積よりも大きくとっているので、ある程度、着色樹脂層に吸収されることとなる。また図２のＢに矢印ｄで示されたＰＤＰから放出される光は、着色樹脂層に入射するが、着色樹脂層の光の透過率を７０％〜２０％としているため、ある程度の光は透過されることとなる。このように金属パターンの表面、特に側面で反射した光を、着色樹脂層の透明基板と平行する切断面の面積が、金属パターンのそれよりも大きくなるように設けることにより吸収し、さらに着色樹脂層に入射する光の透過率を７０％〜２０％として、ある程度の光を透過させることにより、画面の明るさを維持したままで、視認性の低下を防止することができる。
【００２０】上述のように本実施形態は、エッチングにより金属パターンの透明基板と平行する切断面の面積が着色樹脂層の透明基板と平行する切断面の面積とほぼ等しくなった後さらにエッチングを行い、金属パターンの切断面の面積が着色樹脂層の面積よりも小さくなるように金属パターンを形成したことを特徴としている。さらに着色樹脂層に用いられる樹脂を金属パターンで用いた金属の色に対して補色の色の着色剤により着色する、または金属パターンに用いられる金属に関わらず、黒色材により黒く着色している。これにより特に金属パターン側面で反射する光を着色樹脂層により吸収し、金属側面での金属光沢による視認性の低下を防ぐことができる。また着色樹脂層の光の透過率が７０％〜２０％となるようにして、ある程度の光を透過させることにより、画面の明るさを維持しながら金属パターンでの反射による視認性の低下を防止することができる。また着色樹脂層に近赤外線吸収剤を添加したことにより、近赤外線吸収性を基板に持たせることができる。またこの着色樹脂層に電磁波シールド剤を添加することにより、より強い電磁波シールド性を基板に持たせることができる。
【００２１】次に、図３〜図６を用いて実施例及びその製造工程について説明する。尚、図３は第１の実施例の製造工程を表すフローチャート、図４は第２の実施例の製造工程を表すフローチャート、図５は第３の実施例の製造工程を表すフローチャート、図６は第３の実施例の製造過程での構成を表す断面構成図である。
【００２２】まず、図３に示された第１の実施例の製造工程について説明する。ステップＳ１にて、ニッケルメッキ付きガラス基板上に着色樹脂を塗布する。本工程に用いられる着色樹脂は、ポリイミド〔（株）東レ製、商品名ＳＰ−９７０〕と、希釈剤メチルセロソルブと、（株）オリエント化学製、商品名Balifast black3820とを５：１０：０．５の割合で混合したものである。
【００２３】次にステップＳ２にて、ホットプレート上、１５０℃の条件下で５分間、プレベークする。次にステップＳ３にて、ベークした基板にレジストを塗布する。本工程ではレジスト剤として（株）東京応化工業製、商品名ＴＬＣＲ−Ｐ８００８を適用している。スピンナー上に固定された基板にレジスト剤を滴下し、１５００ｒｐｍで１分間、回転させる。これによりガラス基板上にμｍオーダの薄いレジスト膜ができる。
【００２４】次にステップＳ４にて、レジストを塗布したガラス基板をもう一度プレベークする。このプレベークは１１０℃で２分間行う。次にベークしたガラス基板にマスクを重ねて露光し（ステップＳ５）、さらに現像して（ステップＳ６）、感光しない部分の着色樹脂を剥離する。本工程では露光は１００ｍｊ／cm2 で、また現像は０．８％濃度のＫＯＨに２５℃で１分間、浸漬して行う。
【００２５】次にステップＳ７で余分な着色樹脂を剥離したガラス基板を水洗いし、ステップＳ８でエッチングを行う。本工程ではエッチング液として（株）メルテックス製、商品名メルストリップＭＮ−９５７を用いている。４０℃のエッチング液にガラス基板を１５０秒間浸漬する。そして金属パターンの透明基板と平行する切断面の面積が、透明基板と平行する着色樹脂のレジストパターンの切断面の面積とほぼ等しくなった後さらにエッチングを行い、金属パターンの切断面の面積が着色樹脂のレジストパターンの切断面の面積よりも小さくなる金属パターンを形成する。
【００２６】次にステップＳ９でエッチングを施した基板を水洗いし、さらにステップＳ１０で乾燥させる。以上の工程により第１の実施例の電磁波シールド板が完成する。
【００２７】次に図４を用いて本発明の電磁波シールド板の第２の実施例の製造工程について説明する。本実施例は、レジストパターンを形成するために用いられるレジスト剤に近赤外線吸収剤を添加した電磁波シールド板である。まずステップＳ１１にて、ニケッルメッキ付きガラス基板上に着色樹脂を塗布する。本工程に用いられる着色樹脂は、ポリイミド〔（株）東レ製、商品名ＳＰ−９７０〕と、希釈剤メチルセロソルブと、オリエント化学（株）製、商品名Balifast black3820と、日本化薬（株）製、商品名ＩＲＧ−００２とを５：１０：０．４：０．２の割合で混合している。ＩＲＧ−００２は近赤外線吸収剤である。スピンナー上に固定されたガラス基板に着色樹脂を滴下し、８００ｒｐｍで２０秒間回転させる。
【００２８】次にステップＳ１２にて、ホットプレート上、１５０℃の条件下で５分間、プレベークする。そして、ステップＳ１３でベークしたガラス基板にレジストを塗布する。本工程では、レジスト剤として（株）東京応化工業製、商品名ＴＬＣＲ−Ｐ８００８を適用している。スピンナー上に固定されたガラス基板にレジスト剤を滴下し、１５００ｒｐｍで１分間、回転させる。これによりガラス基板上にμｍオーダの薄いレジスト膜ができる。
【００２９】次にステップＳ１４にて、レジストを塗布した基板をもう一度プレベークする。このプレベークは１１０℃で２分間行う。次にベークしたガラス基板にマスクを重ねて露光し（ステップＳ１５）、さらに現像して（ステップＳ１６）、感光しない部分の着色樹脂を剥離する。本工程では露光は１００ｍｊ／cm2 で、また現像は０．８％濃度のＫＯＨに２５℃で１分間、浸漬して行う。
【００３０】次にステップ１７で余分な着色樹脂を剥離したガラス基板を水洗いし、ステップＳ１８でエッチングを行う。本工程ではエッチング液として（株）メルテックス製、商品名メルストリップＭＮ−９５７を用いている。４０℃のエッチング液に基板を１５０秒間浸漬する。そして金属パターンの透明基板と平行する切断面の面積が、透明基板と平行する着色樹脂のレジストパターンの切断面の面積とほぼ等しくなった後さらにエッチングを行い、金属パターンの切断面の面積が着色樹脂のレジストパターンの切断面の面積よりも小さくなる金属パターンを形成する。
【００３１】次にステップＳ１９でエッチングを施した基板を水洗いし、さらにステップＳ２０で乾燥させる。以上の工程により第２の実施例の電磁波シールド板が完成する。
【００３２】次に図５を用いて本発明の電磁波シールド板の第３の実施例の製造工程について説明する。本実施例は、着色樹脂のレジストパターン層に導電性材料を含有させた電磁波シールド板である。まずステップＳ２１にて、ニッケルメッキ付きガラス基板にポジレジストを塗布する。本工程ではポジレジスト剤として（株）東京応化工業製、商品名ＰＭＥＲ−６００５を適用している。スピンナー上に固定されたニッケルメッキ付きガラス基板上にＰＭＥＲ−６００５を滴下し、１０００ｒｐｍで１０秒間、回転させる。これにより図６のＡに示されたガラス基板上にニッケルのメッキが設けられ、さらにその上にポジレジストを設けた構成となる。
【００３３】次にステップＳ２２にて、ポジレジストを塗布したガラス基板をプレベークする。本工程では１２０℃で１０秒間行う。プレベークしたガラス基板にマスクを重ねて露光し（ステップＳ２３）、さらに現像して（ステップＳ２４）、感光しない部分のレジストを剥離する。本工程では露光は３０ｍｊ／cm2 で、また現像は０．５％濃度のＮａＯＨに８０秒間、浸漬して行う。これにより図６のＢに示されたレジストの一部分を剥離した基板構成となる。
【００３４】次にステップＳ２７にて、レジスト及びニッケルメッキの上面を覆うように着色樹脂を塗布する。尚、本工程に適用される着色樹脂は、（株）日立粉末冶金製、商品名ヒダゾールを用いている。スピンナー上に固定されたガラス基板上にヒダゾールを滴下し、６００ｒｐｍで５秒間、回転させる。図６のＣはレジスト及びニッケルメッキの上面にヒダゾールを塗布した状態を表している。
【００３５】次にステップＳ２８にて、図６のＣの状態の基板をプレベークする。本工程では１００℃で１５分間ベークする。そしてステップＳ２９でプレベークしたガラス基板からレジストを除去する。図６のＣに示されたレジストをその上面に塗布した着色樹脂と共に除去する。本工程では２．０％濃度のＮａＯＨ溶液に２０秒間浸漬する。これにより図６のＤに示されるようにニッケルメッキの上面に着色樹脂だけが残った状態となる。
【００３６】次にステップＳ３０でレジストを除去した基板を水洗いして乾燥させる（ステップＳ３１）。尚、本工程では水洗いを４．０kg／cm2 の水で行う。
【００３７】次にステップＳ３２でエッチングを行う。本工程ではエッチング液に（株）メルテックス製、商品名メルストリップＭＮ−９５７を適用している。４０℃のメルストリップＭＮ−９５７に１５０秒間浸漬する。そして金属パターンの透明基板と平行する切断面の面積が、透明基板と平行する着色樹脂のレジストパターンの切断面の面積とほぼ等しくなった後さらにエッチングを行い、金属パターンの切断面の面積が着色樹脂のレジストパターンの切断面の面積よりも小さくなる金属パターンを形成する。
【００３８】次にエッチングを施した基板をステップＳ３３で水洗いし（ステップＳ３３）、さらに乾燥させる（ステップＳ３４）ことにより第３の実施例の電磁波シールド板が完成する。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように請求項１記載の本発明の電磁波シールド板は、透明基板と、透明基板上に形成された金属パターン層と、金属パターン上に設けられた黒色あるいは金属層の有する色に対して補色である色を有し、透明基板と平行する切断面の面積が金属パターンの切断面の面積より大きい着色樹脂層とからなることにより、特に金属パターン側面で反射する光を着色樹脂層により吸収し、金属側面での金属光沢による視認性の低下を防ぐことができる。またＰＤＰなどの表示画面の前面に設けたときに、ＰＤＰにより発生する電磁波の外部への漏洩を高導電率の金属パターンにより防止することができる。
【００４０】請求項２記載の電磁波シールド板は、着色樹脂層の光の透過率を７０％〜２０％としたことにより、金属パターン層での光の反射防止効果を挙げながら画面の明るさを維持することができる。
【００４１】請求項３記載の電磁波シールド板は、着色樹脂層に用いられる樹脂に近赤外線吸収剤を添加することにより、着色樹脂層の近赤外線吸収性を与えることができる。
【００４２】請求項４記載の電磁波シールド板は、着色樹脂層に用いられる樹脂に電磁波シールド剤を添加することにより、着色樹脂層に電磁波シールド性を持たせることができ、より強力な電磁波シールド性を基板に与えることができる。
【００４３】請求項５記載の電磁波シールド板の製造方法は、透明基板上に金属層及び黒色あるいは金属層の有する色に対して補色である色を有する着色樹脂のレジストパターン層を順次形成し、金属パターンの透明基板と平行する切断面の面積がレジストパターンの面積よりも小さくなるまでエッチングを行い、エッチング終了後も着色樹脂のレジストパターン層を剥離しないことにより、簡単に精度良く金属パターン上に黒い膜または金属層の有する色に対して補色である色に着色された着色樹脂のレジストパターン層を有する電磁波シールド板を製造することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１６２１１３
【氏名又は名称】共同印刷株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）１月３０日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】丸山 隆夫
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２２０２８７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）８月１０日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１９０３０ |
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