| 【発明の名称】 |
電磁波シールドフィルター |
| 【発明者】 |
【氏名】堀越 稔之
【氏名】黒田 洋光
【氏名】青山 正義
【氏名】伊藤 雄三
【氏名】小室 浩
【氏名】沖川 寛
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| 【要約】 |
【課題】本発明は、電磁波特性に優れ、透明性（無視認性）を有し、かつ、一定の機械的強度を維持しつつ、軽量化を実現できる電磁波シールドフィルターを提供することを目的とする。
【構成】２枚の透明基板間に複数の線材を組み合わせてなる導電性メッシュを介在させて、接着樹脂で接合一体化してなる電磁波シールドフィルターにおいて、前記導電性メッシュを構成する線材は、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金又はＣｕ−Ａｇ合金からなることを特徴とする電磁波シールドフィルター。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の透明基板間に複数の線材を組み合わせてなる導電性メッシュを介在させて、接着樹脂で接合一体化してなる電磁波シールドフィルターにおいて、
前記導電性メッシュを構成する線材は、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金又はＣｕ−Ａｇ合金からなることを特徴とする電磁波シールドフィルター。
【請求項２】
上記Ｃｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金は、Ｃｕ−０．１５〜０．２５ｍａｓｓ％Ｓｎ−０．１５〜０．２５ｍａｓｓ％Ｉｎであることを特徴とする請求項１に記載の電磁波シールドフィルター。
【請求項３】
上記Ｃｕ−Ａｇ合金は、Ｃｕ−１．０〜５．０ｍａｓｓ％Ａｇであることを特徴とする請求項１に記載の電磁波シールドフィルター。
【請求項４】
前記導電性メッシュを構成する線材は、その外周に厚さ０．１μｍ〜１．０μｍのＳｎまたはＡｇ層を有することを特徴とする請求項１乃至３に記載の電磁波シールドフィルター。
【請求項５】
前記透明基板の厚さは、０．０１〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の電磁波シールドフィルター。
【請求項６】
前記導電性メッシュは、線径が１０μｍ以上〜２５μｍ未満、開口率が８５〜９５％であることを特徴とする請求項１乃至５に記載の電磁波シールドフィルター。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイの前面に配置されるフィルター用プラスティック基板（又はガラス基板）に係り、特にプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）用の前面フィルター用に好適なガラス基板に関する。なお、本発明は、ＰＤＰに限らずフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）や陰極線管（ＣＲＴ）にも適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＰ、ＣＲＴ、フィールドエミッションディスプレイをはじめとするディスプレイ表示装置は、不要電磁波が放射され、周辺機器の誤動作やノイズ源となるばかりか、人体への影響も懸念される。このため、なんらかの電磁波シールドフィルターを設けて、それらをカットする必要がある。通常の機器の電磁波シールドは、導体でそれらを囲むなどして達成されるが、ディスプレイの場合には、透明性と導電性を兼ね合わせた電磁波シールドフィルターでなければならない。
【０００３】
ここに従来の電磁波シールドフィルターとして、２枚の透明基板間に金属被覆導電性繊維からなる導電性メッシュを介在させて、接着樹脂で接合一体化してなる電磁波シールド性光透過窓材がある（特許文献１参照）。
【０００４】
このような電磁波シールド性光透過窓材の透明基板としては、通常、プラスティック基板又はガラス基板が用いられるが、通常のプラスティック基板又はガラス基板の場合、外部から強い荷重を掛けると割れが生じるという機械的強度の点において大きな欠点を有する。つまり、透明基板には、外力に対するパネルの保護の観点から、外力に対する破壊強度の特性が要求される。
【０００５】
この電磁波シールド性光透過窓材の機械的強度を補うために、２枚の透明基板のうちの少なくとも一方に特殊な化学強化ガラスを用いる方法が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、この方法では、市販のプラスチックフィルムではなく、特殊な化学強化ガラスを用いるため、製造コストがかかってしまう。
【０００６】
また、電磁波シールドフィルターは、一定の強度以上の機械的特性が求められる反面、表示パネルの前面に配置されるために、軽量化の要請がある。軽量化の方法としては、透明基板を薄型化することが検討されているが、これでは、電磁波シールドフィルター全体の強度を確保することができない。一般的に、機械的強度と軽量化は相反する特性であり、従来のディスプレイ用前面フィルター基板として、これらの相反する特性を両立させることは困難であった。
【０００７】
また、この透明性と導電性を兼ね合わせた電磁波シールドフィルターとしては、透明基板に導電性金属を蒸着させ、それをエッチングしてメッシュ配線に加工する方法、線材を縦方向および横方向から組み合わせてメッシュ構造を得る方法が知られている（特許文献２参照）。しかしながら、エッチングしてメッシュ配線を形成する方法では、経済的問題（コスト）を有すると共に、市場の要求を満足する程の透明性（無視認性）も得られていない。
【０００８】
また、線材を縦方向および横方向から組み合わせて製造したメッシュ構造では、上市されている配線の線径が約３０μｍ、４０μｍ程度のものであり、透明性（無視認性）の観点からは、更なる細径化が要求される。殊に、線材を用いる場合には、通常の伸線加工法では加工途中に何度も焼鈍を入れる必要があり、しかも通常の銅又は銅合金では、２０μｍφの極細線にまで伸線加工することは困難であるのが実情である。したがって、電磁波シールドフィルターの線材には、少なくとも２０μｍφの極細線を安定して製造するために、強加工による減面加工によっても断線を生じない極細線が求められる。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１７４４８８号公報
【特許文献２】特開２００１−２２２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、電磁波特性に優れ、透明性（無視認性）を有し、かつ、一定の機械的強度を維持しつつ、軽量化を実現できる電磁波シールドフィルターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、２枚の透明基板間に複数の線材を組み合わせてなる導電性メッシュを介在させて、接着樹脂で接合一体化してなる電磁波シールドフィルターにおいて、前記導電性メッシュを構成する線材は、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金又はＣｕ−Ａｇ合金からなるものである。
【００１２】
また、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金は、Ｃｕ−０．１５〜０．２５ｍａｓｓ％Ｓｎ−０．１５〜０．２５ｍａｓｓ％Ｉｎであり、また、Ｃｕ−Ａｇ合金は、Ｃｕ−１．０〜５．０ｍａｓｓ％Ａｇである。
【００１３】
また、導電性メッシュを構成する線材は、その外周に厚さ０．１μｍ〜１．０μｍのＳｎまたはＡｇ層を有し、また、透明基板の厚さは、０．０１〜０．５ｍｍであり、導電性メッシュは、線径が１０μｍ以上〜２５μｍ未満、開口率が８５〜９５％である。
【００１４】
このような電磁波シールドフィルターを実現するため、本発明では、線径がφ２５μｍ未満であり、導電性の低下を最小限に抑えつつ、高引張強さを実現したＣｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金を用いた線材又はＣｕ−Ａｇ合金を用いた線材を、メッシュ加工して用いる点に特徴がある。かかる合金からなるメッシュ構造は、十分な導電性を有するため電磁波特性を備えると同時に、高引張強さを備えるため薄型化した透明基板の補強材としての機能を果たすものである。したがって、透明基板を薄型化したとしても、電磁波シールドフィルター全体として、高い機械的強度を達成することができるものである。
【００１５】
また、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金又はＣｕ−Ａｇ合金を用いたメッシュ加工構造は、φ１０μｍ以上２５μｍ未満の極細線により製造することができるため、市場の要求を満足する程度の透明性を確保することができる。
【００１６】
また、本発明の電磁波シールドフィルターは、薄型化した透明基板を補強するために別部材として補強材を用意する必要がないため、軽量化を実現でき、透明基板として特殊な化学強化ガラス等を用いる必要がないため、低コストである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電磁波シールドフィルターは、導電性メッシュを構成する線材がＣｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金又はＣｕ−Ａｇ合金であるため、線径φ２５μｍ未満を実現することができ、かつ、導電性の低下を最小限に抑えつつ、高引張強さを達成することができる。よって、十分な導電性を有するため電磁波特性を備えると同時に、高引張強さを備えるため薄型化した透明基板の補強材としての役割を果たし、透明基板を薄型化したとしても、電磁波シールドフィルター全体として、高い機械的強度を達成することができる。
【００１８】
また、電磁波シールドフィルターは、φ２５μｍ未満の極細線を使用することができるため、市場の要求を満足する程度の透明性を確保することができる。
【００１９】
また、本発明の電磁波シールドフィルターは、薄型化した透明基板を補強するために別部材として補強材を用意する必要がないため、軽量化を実現でき、透明基板として特殊な化学強化ガラス等を用いる必要がないため、低コストである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に図面を参照して本発明の電磁波シールドフィルターの実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
図１、２を参照して本発明の電磁波シールドフィルターの実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の電磁波シールドフィルターの実施の形態を示す模式的な断面図、図２は、複合メッシュ加工した電磁波シールド部を拡大して示す模式図である。
【００２３】
図１に示すごとく、電磁波シールドフィルター１は、２枚の透明基板２Ａ、２Ｂを、導電性線材３を介在させて接着剤４で接合一体化してなるものである。
【００２４】
透明基板２Ａ、２Ｂの構成材料としては、ガラス、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリル板、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、トリアセテートフィルム、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、等が挙げられる。
【００２５】
透明基板２Ａ、２Ｂの厚さは、強度及び軽量化の要求特性から決定されるものであり、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲とされる。
【００２６】
透明基板２Ａ、２Ｂは、必ずしも同材質である必要はなく、例えば、表面側をガラス板とし、裏面側をＰＥＴフィルム又はＰＥＴ板、アクリル板又はアクリルフィルム、ポリカーボネートフィルム又はポリカーボネート板等とすることもできる。
【００２７】
また、本発明においては、このような透明基板２Ａ、２Ｂに介在させる導電性線材として、次のようなものを用いる。
【００２８】
本発明のＣｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金からなる導電性メッシュは、線径１０μｍ〜２５μｍ未満のものを用いる。その理由は、線径が２５μｍ以上であると線材が容易に視認され、ＰＤＰへ用いた際にディスプレイの視認性を妨げる。また、線径１０μｍ以下の製造は困難であり、例え製造できたとしてもコスト的に非常に高価になってしまう。
【００２９】
また、本発明のＣｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金からなる導電性メッシュは、開口率８５％〜９５％のものを用いる。その理由は、開口率が８５％以下であるとディスプレイの視認性を妨げ、また、９０％以上であると対象とする周波数(３００ＭＨｚ)近傍の電磁波の減衰率が低くなり電磁波フィルターとしての特徴が失われてしまう。
【００３０】
この導電性メッシュにおいて、線径が２５μｍ以上とすると開口率が８５％以下になってしまい、８μｍ未満では、開口率が９５％以上になってしまう。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例によって具体的に説明する。
【００３２】
（実施例１）
導電性メッシュを構成する金属線としては、２０μｍφのＣｕ−０．１９ｍａｓｓ％Ｓｎ−０．２０ｍａｓｓ％Ｉｎ合金線を使用した。この合金線の外周には予めＡｇめっきが施されている。かかる合金線を横方向に複数本並べ、これと直行するように縦方向に複数本並べてメッシュ形状を形成し、メッシュ形状によって得られた格子の一辺は３００μｍであり、開口面積は８７．１％であった。かかるメッシュ形状を有する長尺体を巻き取りロールに巻き取る（メッシュ長尺体成形工程）。
つぎに、メッシュ形状の長尺体をガイドプーリーで整列させて連続で送り出しながら、その上下方向から、同時にボビンに巻いてある光透過性のある接着層のある平面上の厚さ０．０５ｍｍのＰＥＴフィルム（透明基板２Ａ、２Ｂ）に挟み込み、圧延用熱ロール（圧延温度１５０℃）で連続してＰＥＴフィルム同士を密着させて、メッシュ形状の長尺体がＰＥＴフィルムの表面に形成された接着層に配線された長尺の電磁波シールドフィルターを製造し、巻き取りボビンに巻き取る。
製造した長尺の電磁波シールドフィルターは、ディスプレイの形状および表面積に適応するように、適当な形状および長さに切断し（縦１８０ｃｍ×横９０ｃｍ、金属線の本数（縦６０００本×横３０００本））、電磁波シールドフィルターを製造する。
【００３３】
（実施例２）
導電性メッシュを構成する金属線として、１６μｍφのＣｕ−０．１９ｍａｓｓ％Ｓｎ−０．２０ｍａｓｓ％Ｉｎ合金線を使用した点、メッシュ構造の開口面積が８９．６％である点以外の条件は、実施例１と同様にして電磁波シールドフィルターを製造した。
【００３４】
（実施例３）
導電性メッシュを構成する金属線として、１３μｍφのＣｕ−０．１９ｍａｓｓ％Ｓｎ−０．２０ｍａｓｓ％Ｉｎ合金線を使用した点、メッシュ構造の開口面積が９１．５％である点以外の条件は、実施例１と同様にして電磁波シールドフィルターを製造した。
【００３５】
（実施例４）
導電性メッシュを構成する金属線として、Ｃｕ−２．０ｍａｓｓ％Ａｇ合金線を使用した点以外の条件は、実施例１と同様にして電磁波シールドフィルターを製造した。
【００３６】
（実施例５）
導電性メッシュを構成する金属線として、１６μｍφのＣｕ−２．０ｍａｓｓ％Ａｇ合金線を使用した点、メッシュ構造の開口面積が８９．６％である点以外の条件は、実施例１と同様にして電磁波シールドフィルターを製造した。
【００３７】
（実施例６）
導電性メッシュを構成する金属線として、１３μｍφのＣｕ−２．０ｍａｓｓ％Ａｇ合金線を使用した点、メッシュ構造の開口面積が９１．５％である点以外の条件は、実施例１と同様にして電磁波シールドフィルターを製造した。
【００３８】
（比較例１）
導電性メッシュを構成する金属線として、２５μｍφのＣｕ−０．１９ｍａｓｓ％Ｓｎ−０．２０ｍａｓｓ％Ｉｎ合金線を使用した点、メッシュ構造の開口面積が８４．０％である点以外の条件は、実施例１と同様にして電磁波シールドフィルターを製造した。
【００３９】
（比較例２）
導電性メッシュを構成する金属線として、２５μｍφのＣｕ−２．０ｍａｓｓ％Ａｇ合金線を使用した点、メッシュ構造の開口面積が８４．０％である点以外の条件は、実施例１と同様にして電磁波シールドフィルターを製造した。
【００４０】
（比較例３）
導電性メッシュを構成する金属線としては、２５μｍφの純銅線（ＯＦＣ）を使用した点、メッシュ構造の開口面積が８４．０％である点以外の条件は、実施例１と同様にして電磁波シールドフィルターを製造した。
【００４１】
（比較例４）
導電性メッシュを構成する金属線としては、２０μｍφの純銅線（ＯＦＣ）を使用した点、メッシュ構造の開口面積が８７．１％である点以外の条件は、実施例１と同様にして電磁波シールドフィルターを製造した。
【００４２】
（比較例５）
導電性メッシュを構成する金属線としては、２５μｍφの純銅線（ＴＰＣ）を使用した点、メッシュ構造の開口面積が８４．０％である点以外の条件は、実施例１と同様にして電磁波シールドフィルターを製造した。
【００４３】
（比較例６）
導電性メッシュを構成する金属線としては、２０μｍφの純銅線（ＴＰＣ）を使用した点、メッシュ構造の開口面積が８７．１％である点以外の条件は、実施例１と同様にして電磁波シールドフィルターを製造した。
【００４４】
【表１】
【００４５】
（導電性メッシュに使用される線材の評価）
各種のメッシュ構造に使用される線材の特性は、以下の方法によって評価した。
【００４６】
導電率は、４端子法により抵抗を測定し、線材の線径と長さにより導電率を求めた。
【００４７】
強度（ＭＰａ）は、歪速度３×１０−３（s-1）での引張試験により評価した。
【００４８】
加工性は、各線材の径に加工する際の断線または傷等の表面欠陥が生じるまでの平均加工長さで評価し、３０km以上を良好とした。
【００４９】
表１から判るように、実施例１から実施例６の銅合金線は、比較例３から比較例６の純銅線に比べて導電率は低いが、引張強さの値が高い傾向にある。したがって、実施例１から実施例６の銅合金線を使用した導電性メッシュは、比較例の純銅線を使用した導電性メッシュに比べて機械的強度が高いことがわかる。
【００５０】
また、実施例１から実施例６の銅合金線は、線径が２０μｍ以下の領域であっても比較的安定して伸線加工が可能であるのに対し、比較例４および比較例６の純銅線は、線径２５μｍ程度であれば対応可能であるものの、線径が２０μｍのより細経の領域になると、断線または傷等の表面欠陥が生じてしまい、加工性の評価は不良であった。
【００５１】
【表２】
【００５２】
（電磁波シールドフィルターの特性の評価）
各種のメッシュ構造の特性は、以下の方法によって評価した。
【００５３】
開口率（％）は、メッシュ全体の面積に対して、線材が占める面積を除いた部分の面積比率とした。
【００５４】
電磁波シールド性は、ＥＭＩシールド測定機を用い、電界の減衰量を測定した。
【００５５】
透明性（無視認性）は、分光計を用い、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの平均可視光透過率を求めた。
【００５６】
強度（破壊応力）は、落球破壊試験により評価し、直径φ３８ｍｍ、重量２７７ｇの鋼球を高さ１００ｍｍの地点からメッシュに向けて落とした際に、透明基板または線材が破断した場合を不可とした。
【００５７】
表２から判るように、実施例１から実施例６の電磁波シールドフィルターは、電磁波シールド性は比較例の電磁波シールドフィルターと比べて同等程度であるが、透明性、強度の点で優れていることがわかる。
【００５８】
すなわち、比較例１乃至３および５の電磁波シールドフィルターは、電磁波シールド性、強度の点で良好であるものの、線径が２５μｍと実施例に比して太径であるため、透明性（無視認性）の点で不良であった。また、比較例４及び比較例６の電磁波シールドフィルターは、電磁波シールド性、透明性（無視認性）の点で良好であるものの、線材自体の引張り強度が実施例に比して低いため、強度（破壊応力）の点で不良であった。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の電磁波シールドフィルターの実施の形態を示す模式的な部分断面図である。
【図２】本発明の複合メッシュ加工した電磁波シールド部を部分的に拡大して示す模式図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 電磁波シールドフィルター
２Ａ、２Ｂ 透明基板
３ 導電性線材（導電性メッシュ）
４ 接着剤
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１２０
【氏名又は名称】日立電線株式会社
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| 【出願日】 |
平成１９年７月１８日（２００７．７．１８） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００８−６０５４７（Ｐ２００８−６０５４７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成２０年３月１３日（２００８．３．１３） |
| 【出願番号】 |
特願２００７−１８６８３６（Ｐ２００７−１８６８３６） |
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