電磁波シールドフィルムおよびその製造方法
【課題】微細で寸法精度の高い金属メッシュパターンを有し、電磁波シールド性および光透過性に優れた電磁波シールドフィルムおよび該電磁波シールドフィルムを安価に製造する方法を提供する。
【解決手段】電磁波シールドフィルムの製造方法は、エンボス加工により透明基材１の表面に凹部３を形成する工程と、該凹部３内に金属メッシュパターン４を形成する工程とを含む。前記金属メッシュパターン４は、前記凹部３が形成された透明基材１上に導電性ペーストを塗布することにより形成することが好ましい。
【解決手段】電磁波シールドフィルムの製造方法は、エンボス加工により透明基材１の表面に凹部３を形成する工程と、該凹部３内に金属メッシュパターン４を形成する工程とを含む。前記金属メッシュパターン４は、前記凹部３が形成された透明基材１上に導電性ペーストを塗布することにより形成することが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの前面板フィルターなどに好適に用いられる電磁波シールドフィルムおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型の薄型ディスプレイとしてプラズマディスプレイパネル（以下「ＰＤＰ」ともいう。）が注目されている。
ＰＤＰは、２枚の板状ガラスの間に封入したネオンなどの希ガスに電圧を加え、その時に生じる紫外線を発光体に当てることで可視光を発生させている。しかしながら、可視光発生の際に電磁波や近赤外線なども放射されるため、人体に与える影響や周辺の電子機器を誤作動させるといった問題がある。そのため、ＰＤＰの前面に、電磁波シールドフィルムや近赤外線吸収フィルムなどが積層された前面板フィルターが設けられている。
【０００３】
上記電磁波シールドフィルムとして、たとえば、フィルム基材上に銀（Ａｇ）などの金属薄膜層をスパッタリング法などにより形成した、いわゆるスパッタリングタイプの電磁波シールドフィルムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。しかしながら、スパッタリングタイプの電磁波シールドフィルムは、電磁波シールド性と光透過性との両立が難しいという問題がある。
【０００４】
これに対して、電磁波シールド性と光透過性とを両立することができる電磁波シールドフィルムとして、たとえば、銅などの金属箔をフィルム基材上にラミネートした後、フォトレジスト法を用いてエッチング処理することにより金属メッシュパターンを形成した、いわゆるエッチングメッシュタイプの電磁波シールドフィルムが知られている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、従来のエッチング処理法では、金属箔の積層、金属箔上へのレジスト膜の形成、露光および現像によるレジストパターンの形成、エッチングによる金属メッシュパターンの形成、レジスト膜の剥離、さらに必要に応じて金属メッシュパターンの開口部に透明樹脂を埋め込んで電磁波シールドフィルムの表面を平滑にするといった多くの煩雑な工程を経なければならないという問題があった。
【０００６】
また、電磁波シールド性および光透過性をさらに向上させるため、より微細で寸法精度の高い金属メッシュパターンの形成が求められるとともに、電磁波シールドフィルムの低コスト化が要求されている現状において、従来のエッチング処理法等では、線幅が２０μｍ以下の微細で寸法精度の高い金属メッシュパターンを形成することが難しく、またエッチング処理工程における工程数の短縮や大幅なコスト削減も難しいという問題があった。
【０００７】
したがって、より微細で寸法精度の高い金属メッシュパターンを簡便かつ安価に形成する方法、ならびに、電磁波シールド性および光透過性に優れた電磁波シールドフィルムの開発が求められている。
【特許文献１】特開平１−２７８８００号公報
【特許文献２】特開平１１−１４５６７６号公報
【特許文献３】特開２００２−２５８７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、微細で寸法精度の高い金属メッシュパターンを有し、電磁波シールド
性および光透過性に優れた電磁波シールドフィルムおよび該電磁波シールドフィルムを安価で簡便に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った。その結果、透明基材の表面にエンボス加工を施して凹部を形成し、その凹部内に金属メッシュパターンを形成することにより、寸法精度に優れた微細な金属メッシュパターンを有し、電磁波シールド性および透明性に優れた電磁波シールドフィルムを簡便かつ経済的に製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明に係る電磁波シールドフィルムの製造方法は、エンボス加工により透明基材の表面にメッシュ状の凹部を形成する工程と、該凹部内に金属メッシュパターンを形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の電磁波シールドフィルムの製造方法は、前記金属メッシュパターンの表面を黒化処理する工程、前記金属メッシュパターンが形成された透明基材を焼成する工程を含んでもよい。
【００１２】
本発明の製造方法により、エンボス加工により表面にメッシュ状の凹部が形成された透明基材と、該凹部内に形成された線幅が２０μｍ以下の金属メッシュパターンとを有する電磁波シールドフィルムを安価に得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、線幅が２０μｍ以下の微細で寸法精度の高い金属メッシュパターンを透明基材上に簡便に形成することが可能であり、従来のエッチングメッシュタイプの電磁波シールドフィルムと比較して、電磁波シールド性および光透過性に優れ、かつ安価な電磁波シールドフィルムを得ることができる。
【００１４】
また、本発明の方法を用いれば、透明基材に形成したメッシュ状の凹部内に金属メッシュパターンが形成されるため、従来のように金属メッシュの開口部に透明樹脂を埋め込むといった平滑処理を行わなくても、充分な表面平滑性を有する電磁波シールドフィルムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る電磁波シールドフィルムおよびその製造方法について、詳細に説明する。
本発明の電磁波シールドフィルムは、表面にメッシュ状の凹部が形成された透明基材と、該凹部内に形成された金属メッシュパターンとを有する。このような電磁波シールドフィルムは、図１に示すように、透明基材１の表面に直接エンボス加工を施すことにより、メッシュ状の凹部３を形成し、該凹部３内に金属メッシュパターン４を形成することにより製造することができる。
【００１６】
上記透明基材としては、可視波長領域において十分な透明性を有していれば特に限定されず、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート、ナイロン、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ノルボルネン含有樹脂などの材質からなる透明樹脂フィルムを用いることができる。さらに好ましくは、後述するエンボス加工に適した耐熱性および強度を有する、ノルボルネン系フィルムを用いることができる。プラスチックの材質は、単独でも、２種以上を混合したものでもよい。これらの中では、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＴＡＣ、ＰＣ、ノ
ルボルネン含有樹脂が、耐熱性、透明性、価格などの点から好ましいが、特に、下記式（１）で表される少なくとも１種の化合物を含む単量体を開環重合し、さらに水素添加して得られたノルボルネン含有樹脂が、上記透明基材として好適である。
【００１７】
【化１】
【００１８】
［式（１）中、Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３０の炭化水素基またはその他の１価の有機基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち少なくとも一つは、酸素原子、窒素原子、硫黄原子およびケイ素原子からなる群より選ばれた少なくとも１種の原子を１個以上含む１価の極性基である。また、Ｒ1とＲ2および／またはＲ3とＲ4が相互に結合してアルキリデン基を形成していてもよく、Ｒ1とＲ2、Ｒ3とＲ4またはＲ2とＲ3が相互に結合して炭素環もしくは複素環を形成してもよい。該炭素環もしくは複素環は、単環構造でも多環構造でもよく、また芳香環でも非芳香環でもよい。ｍは０〜３の整数であり、ｐは０または１である。］
上記透明基材の厚みは、通常１０〜３００μｍ、好ましくは２０〜２００μｍ、特に好ましくは４０〜１２０μｍである。透明基材の厚みが上記範囲にあることにより、可視光の透過率に優れるとともに、エンボス加工および金属メッシュ形成を好適に行うことができる。
【００１９】
上記透明基材として用いられるプラスチックフィルムの可視光線透過率は、８０％以上であることが好ましく、特に好ましくは８５％以上である。可視光透過率が８０％未満であると、得られる前面板フィルターが透過率の低いものとなるため、ＰＤＰの表示画面が十分な明度を有さないことがある。
【００２０】
上記透明基材表面にメッシュ状の凹部を形成するためのエンボス加工は、通常、金属板に所望のメッシュ状の凸部を形成した金型を、該透明基材に圧着させて行われる。このときの圧着条件としては、プレス圧力が０．８〜１０ＭＰａ、圧着温度が８０〜２５０℃、圧着時間が１〜６０分である。
【００２１】
プレス圧力が０．８ＭＰａ未満もしくは１０ＭＰａを超える場合、または圧着温度が８０℃未満もしくは２５０℃を超える場合には、プレス後のエンボス加工において、形成されるパターンが所望の形状となりにくく、また、パターンの断面形状が矩形にならず、テーパー状や逆テーパー状になりやすい傾向にある。特にメッシュ状のパターンにおいては、メッシュの交差部において、交差角度が鋭角になりにくく、所望のメッシュが形成されにくいため、電磁波シールドとしての機能が低下してしまう場合がある。これに対して、プレス圧力０．８〜１０ＭＰａ、圧着温度８０〜２５０℃にすることにより、形成するパターン形状によらず、所望の形状となりやすく、電磁波シールドとしての機能に優れたものとなる。
【００２２】
また、圧着時間が１分未満では、フィルムの下部において密着不足などに起因する不具合が発生し、圧着時間が６０分を超えると、フィルムの上部において過剰圧着による不具合が発生することがある。いずれの場合も、形状異常、隣り合うパターンとの短絡などが
発生して電磁波シールド機能が低下する場合がある。これに対して、圧着時間が１〜６０分間であれば、パターン形状の不具合がなく、電磁波シールドとしての機能に優れたものとなる。
【００２３】
上記メッシュ状の凹部の断面形状、すなわち金型の凸部の断面形状は、上記プレス条件でエンボス加工を行えば、形状の異常を引き起こしにくいことから特に限定されず、たとえば、三角形、四角形、多角形、半円状などの形状が挙げられ、金型凸部の加工性や寸法精度を考慮して適宜選択すればよい。このような凸部を有する金型は、通常フォトエッチング加工や機械加工などによって作製される。
【００２４】
上記透明基材には、エンボス加工を施す面の反対側の面に保護フィルムが積層されていてもよい。また、前記保護フィルムの代わりに、近赤外カット、ネオンカット、色調調整、反射防止、帯電防止などの機能を持たせた機能性光学フィルムを透明基材に積層させてもよい。なお、このような機能性光学フィルムはエンボス加工前に透明基材に積層させても、エンボス加工後または金属メッシュパターン形成後に透明基材に積層させてもよい。また、エンボス加工および金属メッシュパターン形成時は上記保護フィルムを透明基材に積層させておき、金属メッシュパターン形成後に保護フィルムを剥離して機能性光学フィルムを積層させてもよい。上記保護フィルムまたは機能性光学フィルムには、さらにセパレーターが積層されていてもよい。
【００２５】
上記メッシュ状の凹部内に形成される金属メッシュパターンを構成する金属としては、銅、銀、金、白金、鉄、ニッケル、アルミニウム、タングステン、クロム、チタンなどの導電性を有する金属、およびこれらの金属の２種以上を組み合わせた合金、さらには炭素などが挙げられる。上記金属は１種単独でも、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、加工性、導電性および価格の観点から銅および銀を主成分とすることが好ましい。
【００２６】
金属メッシュパターンの形成方法としては、上記凹部内に金属層を形成することができれば特に限定されず、たとえば、金属粉を含有する導電性ペーストの塗布、メッキ、スパッタリング、蒸着、印刷などが挙げられる。これらの中では、簡便かつ経済的であり、得られる金属層の均一性に優れることから、導電性ペーストの塗布による形成方法が好ましい。
【００２７】
導電性ペーストは、銀または銀−カーボン（カーボン割合０．２〜５質量％）からなる導電性粒子と、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂などから選ばれる樹脂成分とを含有しており、特に、銀−カーボンからなる導電性粒子とポリエステル樹脂とを含有されたものであることが好ましい。銀−カーボンからなる導電性粒子が好ましい理由は、導電性粒子内にカーボンを含有させることにより、フィルムを形成した際に反射を抑制することができるからである。
【００２８】
導電性ペーストの塗布は、スキージを用いた印刷のような方法をとることができる。塗布により過剰に付着したペーストは、スキージにより平坦化させてもよいし、表面を研磨してもよい。例えば、ＣＭＰスラリーのような研磨粒子による研磨を行ってもよい。導電性ペーストの塗布後、必要に応じて焼成を加えることができる。焼成条件としては、１００〜２００℃の温度条件で、２０分〜１時間程度行うことが好ましい。
【００２９】
上記金属メッシュパターンは、線幅が細く、線間隔（ピッチ）が広くなるほど、開口率が高くなり光透過性は向上する。しかしながら、線幅を細くした場合、ピッチが広くなりすぎると、フィルム表面の導電性が不足して電磁波シールド性が低下する傾向にある。したがって、本発明においては、線幅が１〜５０μｍ、好ましくは３〜３０μｍ、特に好ま
しくは５〜２０μｍの範囲にあり、線間隔が５〜５００μｍ、好ましくは２０〜４００μｍ、特に好ましくは５０〜３００μｍの範囲にあることが望ましい。
【００３０】
上記範囲の線幅および線間隔を有する金属メッシュパターンを形成することにより、良好な電磁波シールド性および光透過性が得られる。なお、本発明の方法を用いれば、線幅２０μｍ以下のパターンを精度よく作成することが可能であり、さらには従来困難であった線幅１０μｍ以下のパターンについても高い寸法精度で形成することも可能である。
【００３１】
また、上記金属メッシュパターンの厚み、すなわちエンボス加工により形成される凹部の深さは、１〜５０μｍ、好ましくは３〜３０μｍ、特に好ましくは５〜２０μｍであることが望ましい。金属メッシュパターンの厚みが上記範囲にあることにより、電磁波シールド性およびディスプレイの視野角などに優れるとともに、均一で強度に優れた金属メッシュパターンを効率的かつ経済的に形成することができる。
【００３２】
上記のようにして形成された金属メッシュパターンの表面が銅などの金属色や白色系であると、可視光線反射率が増加してディスプレイのコントラストや視認性を低下させることがある。したがって、上記のようにして形成された金属メッシュパターンの表面を黒化処理することが好ましい。黒化処理の方法としては、電磁波シールド性を損なわなければ特に限定されず、従来公知の黒化処理方法、たとえば、金属メッシュパターンの表面を酸化処理する方法、ニッケルメッキやクロムメッキなどのメッキ処理による方法、アルカリ液等による表面処理による方法などが挙げられる。また、予め導電性ペーストにカーボンなどの黒色成分を混合しておくことでメッシュパターンを黒化することもできる。
【００３３】
本発明においては、上記のようにして金属メッシュパターンが形成された透明基材の電磁波シールド性能を向上させるため、焼成処理してもよい。この場合の焼成温度は５０〜４００℃の範囲内で実施することが好ましく、特に好ましい焼成温度範囲は１００〜３００℃である。上記条件で焼成を行うことにより、導電性粒子の焼結が促進され、電磁波シールド特性の一つである電界シールド性能が向上するとともに、金属メッシュの機械的強度が高まり、電磁波シールドフィルムの屈曲耐性が向上する。
【００３４】
上記のように、本発明の方法によれば、従来のエッチング処理法による金属メッシュパターンの形成方法と比較して、大幅に工程数を削減することができるとともに、寸法精度が高い微細な金属メッシュパターンを形成することができる。すなわち、本発明によれば、電磁波シールド性および光透過性に優れた電磁波シールドフィルムを、低コストで製造することができる。このような本発明の電磁波シールドフィルムは、たとえば、プラズマディスプレイパネルの前面板フィルターなどに好適に用いることができ、優れた電磁波シールド性を発揮するとともに、ディスプレイの輝度や画質についても向上させることができる。
【００３５】
［実施例］
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【００３６】
〔実施例１〕
図１に、本発明の電磁波シールドフィルムの製造方法の概略図を示す。
透明基材１として厚さ１００μｍのノルボルネン含有樹脂フィルム（ＪＳＲ（株）製、商品名「ＡＲＴＯＮ」、サイズ；２０ｃｍ×２０ｃｍ、透過率９２％）を用い、これに、金属板（材質：ニッケル）にメッシュ状の凸部を形成した金型２を、プレス圧３ＭＰａ、温度２５０℃の条件で５分間圧着させた。透明基材１から金型２を離すと、メッシュ状の凹部３（深さ２０μｍ）が表面に形成されたフィルム基材が得られた（図２）。
【００３７】
凹部が形成されたノルボルネン含有樹脂フィルム基材に、銅粒子（平均粒径０．５μｍ／１．０μｍの混合物）８０重量％、ポリエステル樹脂１０重量％および酢酸エチレングリコールモノブチルエーテル１０重量％からなる導電性ペーストを塗布して硬化することにより、凹部３内に銅を主成分とする金属メッシュパターン４（図３）が形成された電磁波シールドフィルム５が得られた。
【００３８】
〔実施例２〕
透明基材１として厚さ１００μｍのノルボルネン含有樹脂フィルム（ＪＳＲ（株）製、商品名「ＡＲＴＯＮ」、サイズ；２０ｃｍ×２０ｃｍ、透過率９２％）を用い、これに、金属板（材質：ニッケル）にメッシュ状の凸部を形成した金型２を、プレス圧３ＭＰａ、温度２５０℃の条件で５分間圧着させた。透明基材１から金型２を離すと、メッシュ状の凹部３（深さ２０μｍ）が表面に形成されたフィルム基材が得られた（図２）。
【００３９】
凹部が形成されたノルボルネン含有樹脂フィルム基材に、銀粒子（平均粒径５〜８μｍ）７５重量％、カーボン粒子（平均粒径５〜８μｍ）１重量％、ポリエステル樹脂１０重量％および酢酸エチレングリコールモノブチルエーテル１４重量％からなる導電性ペーストを塗布して硬化することにより、凹部３内に銀を主成分とする金属メッシュパターン４（図３）が形成された電磁波シールドフィルム５が得られた。
【００４０】
〔評価〕
実施例１および２で得られた電磁波シールドフィルムについて以下の方法で評価を行った。結果を表１に示す。
【００４１】
（外観評価）
形成された金属メッシュパターンの線幅、線間隔、厚みを測定した。
（電磁波シールド性）
関西電子工業振興センター法（ＫＥＣ法）による評価を実施した。シールドプレートの間に試料を挟み、特定周波数の電磁波を発信させ、試料を通過する電界および磁界を他方で受信し、試料通過による減衰を測定する。測定は、温度２２．５℃、湿度６４％ＲＨ、気圧９９７ｈＰａ、１００ｋＨｚ〜１ＧＨｚの条件で行った。
【００４２】
（光透過性）
スガ試験機社製ヘイズメーター「ＨＧＭ−２ＤＰ型」を使用して全光線透過率を測定した。
【００４３】
（表面平滑性）
プラスチィックフィルム上の金属メッシュパターンによる凹凸量を、図５に示すようにフィルムに対して垂直方向に測定した。
【００４４】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る電磁波シールドフィルムの製造方法の一例を示す概略図である。
【図２】エンボス加工後（導電性ペースト塗布前）における透明基板（加工ピッチ２００μｍ、凹幅２０μｍ、深さ２０μｍ）の斜め上方（左図）および真上（右図）から見たＳＥＭ写真である。
【図３】導電ペースト塗布焼成後の真上（左図）および断面（右図）の写真である。
【図４】電磁波シールド性能の測定結果を示すグラフである。
【図５】実施例で行った表面平滑性の測定量に関する説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・透明基材
２・・・エンボス加工用金型
３・・・凹部
４・・・金属メッシュパターン
５・・・電磁波シールドフィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの前面板フィルターなどに好適に用いられる電磁波シールドフィルムおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型の薄型ディスプレイとしてプラズマディスプレイパネル（以下「ＰＤＰ」ともいう。）が注目されている。
ＰＤＰは、２枚の板状ガラスの間に封入したネオンなどの希ガスに電圧を加え、その時に生じる紫外線を発光体に当てることで可視光を発生させている。しかしながら、可視光発生の際に電磁波や近赤外線なども放射されるため、人体に与える影響や周辺の電子機器を誤作動させるといった問題がある。そのため、ＰＤＰの前面に、電磁波シールドフィルムや近赤外線吸収フィルムなどが積層された前面板フィルターが設けられている。
【０００３】
上記電磁波シールドフィルムとして、たとえば、フィルム基材上に銀（Ａｇ）などの金属薄膜層をスパッタリング法などにより形成した、いわゆるスパッタリングタイプの電磁波シールドフィルムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。しかしながら、スパッタリングタイプの電磁波シールドフィルムは、電磁波シールド性と光透過性との両立が難しいという問題がある。
【０００４】
これに対して、電磁波シールド性と光透過性とを両立することができる電磁波シールドフィルムとして、たとえば、銅などの金属箔をフィルム基材上にラミネートした後、フォトレジスト法を用いてエッチング処理することにより金属メッシュパターンを形成した、いわゆるエッチングメッシュタイプの電磁波シールドフィルムが知られている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、従来のエッチング処理法では、金属箔の積層、金属箔上へのレジスト膜の形成、露光および現像によるレジストパターンの形成、エッチングによる金属メッシュパターンの形成、レジスト膜の剥離、さらに必要に応じて金属メッシュパターンの開口部に透明樹脂を埋め込んで電磁波シールドフィルムの表面を平滑にするといった多くの煩雑な工程を経なければならないという問題があった。
【０００６】
また、電磁波シールド性および光透過性をさらに向上させるため、より微細で寸法精度の高い金属メッシュパターンの形成が求められるとともに、電磁波シールドフィルムの低コスト化が要求されている現状において、従来のエッチング処理法等では、線幅が２０μｍ以下の微細で寸法精度の高い金属メッシュパターンを形成することが難しく、またエッチング処理工程における工程数の短縮や大幅なコスト削減も難しいという問題があった。
【０００７】
したがって、より微細で寸法精度の高い金属メッシュパターンを簡便かつ安価に形成する方法、ならびに、電磁波シールド性および光透過性に優れた電磁波シールドフィルムの開発が求められている。
【特許文献１】特開平１−２７８８００号公報
【特許文献２】特開平１１−１４５６７６号公報
【特許文献３】特開２００２−２５８７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、微細で寸法精度の高い金属メッシュパターンを有し、電磁波シールド
性および光透過性に優れた電磁波シールドフィルムおよび該電磁波シールドフィルムを安価で簡便に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った。その結果、透明基材の表面にエンボス加工を施して凹部を形成し、その凹部内に金属メッシュパターンを形成することにより、寸法精度に優れた微細な金属メッシュパターンを有し、電磁波シールド性および透明性に優れた電磁波シールドフィルムを簡便かつ経済的に製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明に係る電磁波シールドフィルムの製造方法は、エンボス加工により透明基材の表面にメッシュ状の凹部を形成する工程と、該凹部内に金属メッシュパターンを形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の電磁波シールドフィルムの製造方法は、前記金属メッシュパターンの表面を黒化処理する工程、前記金属メッシュパターンが形成された透明基材を焼成する工程を含んでもよい。
【００１２】
本発明の製造方法により、エンボス加工により表面にメッシュ状の凹部が形成された透明基材と、該凹部内に形成された線幅が２０μｍ以下の金属メッシュパターンとを有する電磁波シールドフィルムを安価に得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、線幅が２０μｍ以下の微細で寸法精度の高い金属メッシュパターンを透明基材上に簡便に形成することが可能であり、従来のエッチングメッシュタイプの電磁波シールドフィルムと比較して、電磁波シールド性および光透過性に優れ、かつ安価な電磁波シールドフィルムを得ることができる。
【００１４】
また、本発明の方法を用いれば、透明基材に形成したメッシュ状の凹部内に金属メッシュパターンが形成されるため、従来のように金属メッシュの開口部に透明樹脂を埋め込むといった平滑処理を行わなくても、充分な表面平滑性を有する電磁波シールドフィルムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る電磁波シールドフィルムおよびその製造方法について、詳細に説明する。
本発明の電磁波シールドフィルムは、表面にメッシュ状の凹部が形成された透明基材と、該凹部内に形成された金属メッシュパターンとを有する。このような電磁波シールドフィルムは、図１に示すように、透明基材１の表面に直接エンボス加工を施すことにより、メッシュ状の凹部３を形成し、該凹部３内に金属メッシュパターン４を形成することにより製造することができる。
【００１６】
上記透明基材としては、可視波長領域において十分な透明性を有していれば特に限定されず、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート、ナイロン、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ノルボルネン含有樹脂などの材質からなる透明樹脂フィルムを用いることができる。さらに好ましくは、後述するエンボス加工に適した耐熱性および強度を有する、ノルボルネン系フィルムを用いることができる。プラスチックの材質は、単独でも、２種以上を混合したものでもよい。これらの中では、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＴＡＣ、ＰＣ、ノ
ルボルネン含有樹脂が、耐熱性、透明性、価格などの点から好ましいが、特に、下記式（１）で表される少なくとも１種の化合物を含む単量体を開環重合し、さらに水素添加して得られたノルボルネン含有樹脂が、上記透明基材として好適である。
【００１７】
【化１】
【００１８】
［式（１）中、Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３０の炭化水素基またはその他の１価の有機基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち少なくとも一つは、酸素原子、窒素原子、硫黄原子およびケイ素原子からなる群より選ばれた少なくとも１種の原子を１個以上含む１価の極性基である。また、Ｒ1とＲ2および／またはＲ3とＲ4が相互に結合してアルキリデン基を形成していてもよく、Ｒ1とＲ2、Ｒ3とＲ4またはＲ2とＲ3が相互に結合して炭素環もしくは複素環を形成してもよい。該炭素環もしくは複素環は、単環構造でも多環構造でもよく、また芳香環でも非芳香環でもよい。ｍは０〜３の整数であり、ｐは０または１である。］
上記透明基材の厚みは、通常１０〜３００μｍ、好ましくは２０〜２００μｍ、特に好ましくは４０〜１２０μｍである。透明基材の厚みが上記範囲にあることにより、可視光の透過率に優れるとともに、エンボス加工および金属メッシュ形成を好適に行うことができる。
【００１９】
上記透明基材として用いられるプラスチックフィルムの可視光線透過率は、８０％以上であることが好ましく、特に好ましくは８５％以上である。可視光透過率が８０％未満であると、得られる前面板フィルターが透過率の低いものとなるため、ＰＤＰの表示画面が十分な明度を有さないことがある。
【００２０】
上記透明基材表面にメッシュ状の凹部を形成するためのエンボス加工は、通常、金属板に所望のメッシュ状の凸部を形成した金型を、該透明基材に圧着させて行われる。このときの圧着条件としては、プレス圧力が０．８〜１０ＭＰａ、圧着温度が８０〜２５０℃、圧着時間が１〜６０分である。
【００２１】
プレス圧力が０．８ＭＰａ未満もしくは１０ＭＰａを超える場合、または圧着温度が８０℃未満もしくは２５０℃を超える場合には、プレス後のエンボス加工において、形成されるパターンが所望の形状となりにくく、また、パターンの断面形状が矩形にならず、テーパー状や逆テーパー状になりやすい傾向にある。特にメッシュ状のパターンにおいては、メッシュの交差部において、交差角度が鋭角になりにくく、所望のメッシュが形成されにくいため、電磁波シールドとしての機能が低下してしまう場合がある。これに対して、プレス圧力０．８〜１０ＭＰａ、圧着温度８０〜２５０℃にすることにより、形成するパターン形状によらず、所望の形状となりやすく、電磁波シールドとしての機能に優れたものとなる。
【００２２】
また、圧着時間が１分未満では、フィルムの下部において密着不足などに起因する不具合が発生し、圧着時間が６０分を超えると、フィルムの上部において過剰圧着による不具合が発生することがある。いずれの場合も、形状異常、隣り合うパターンとの短絡などが
発生して電磁波シールド機能が低下する場合がある。これに対して、圧着時間が１〜６０分間であれば、パターン形状の不具合がなく、電磁波シールドとしての機能に優れたものとなる。
【００２３】
上記メッシュ状の凹部の断面形状、すなわち金型の凸部の断面形状は、上記プレス条件でエンボス加工を行えば、形状の異常を引き起こしにくいことから特に限定されず、たとえば、三角形、四角形、多角形、半円状などの形状が挙げられ、金型凸部の加工性や寸法精度を考慮して適宜選択すればよい。このような凸部を有する金型は、通常フォトエッチング加工や機械加工などによって作製される。
【００２４】
上記透明基材には、エンボス加工を施す面の反対側の面に保護フィルムが積層されていてもよい。また、前記保護フィルムの代わりに、近赤外カット、ネオンカット、色調調整、反射防止、帯電防止などの機能を持たせた機能性光学フィルムを透明基材に積層させてもよい。なお、このような機能性光学フィルムはエンボス加工前に透明基材に積層させても、エンボス加工後または金属メッシュパターン形成後に透明基材に積層させてもよい。また、エンボス加工および金属メッシュパターン形成時は上記保護フィルムを透明基材に積層させておき、金属メッシュパターン形成後に保護フィルムを剥離して機能性光学フィルムを積層させてもよい。上記保護フィルムまたは機能性光学フィルムには、さらにセパレーターが積層されていてもよい。
【００２５】
上記メッシュ状の凹部内に形成される金属メッシュパターンを構成する金属としては、銅、銀、金、白金、鉄、ニッケル、アルミニウム、タングステン、クロム、チタンなどの導電性を有する金属、およびこれらの金属の２種以上を組み合わせた合金、さらには炭素などが挙げられる。上記金属は１種単独でも、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、加工性、導電性および価格の観点から銅および銀を主成分とすることが好ましい。
【００２６】
金属メッシュパターンの形成方法としては、上記凹部内に金属層を形成することができれば特に限定されず、たとえば、金属粉を含有する導電性ペーストの塗布、メッキ、スパッタリング、蒸着、印刷などが挙げられる。これらの中では、簡便かつ経済的であり、得られる金属層の均一性に優れることから、導電性ペーストの塗布による形成方法が好ましい。
【００２７】
導電性ペーストは、銀または銀−カーボン（カーボン割合０．２〜５質量％）からなる導電性粒子と、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂などから選ばれる樹脂成分とを含有しており、特に、銀−カーボンからなる導電性粒子とポリエステル樹脂とを含有されたものであることが好ましい。銀−カーボンからなる導電性粒子が好ましい理由は、導電性粒子内にカーボンを含有させることにより、フィルムを形成した際に反射を抑制することができるからである。
【００２８】
導電性ペーストの塗布は、スキージを用いた印刷のような方法をとることができる。塗布により過剰に付着したペーストは、スキージにより平坦化させてもよいし、表面を研磨してもよい。例えば、ＣＭＰスラリーのような研磨粒子による研磨を行ってもよい。導電性ペーストの塗布後、必要に応じて焼成を加えることができる。焼成条件としては、１００〜２００℃の温度条件で、２０分〜１時間程度行うことが好ましい。
【００２９】
上記金属メッシュパターンは、線幅が細く、線間隔（ピッチ）が広くなるほど、開口率が高くなり光透過性は向上する。しかしながら、線幅を細くした場合、ピッチが広くなりすぎると、フィルム表面の導電性が不足して電磁波シールド性が低下する傾向にある。したがって、本発明においては、線幅が１〜５０μｍ、好ましくは３〜３０μｍ、特に好ま
しくは５〜２０μｍの範囲にあり、線間隔が５〜５００μｍ、好ましくは２０〜４００μｍ、特に好ましくは５０〜３００μｍの範囲にあることが望ましい。
【００３０】
上記範囲の線幅および線間隔を有する金属メッシュパターンを形成することにより、良好な電磁波シールド性および光透過性が得られる。なお、本発明の方法を用いれば、線幅２０μｍ以下のパターンを精度よく作成することが可能であり、さらには従来困難であった線幅１０μｍ以下のパターンについても高い寸法精度で形成することも可能である。
【００３１】
また、上記金属メッシュパターンの厚み、すなわちエンボス加工により形成される凹部の深さは、１〜５０μｍ、好ましくは３〜３０μｍ、特に好ましくは５〜２０μｍであることが望ましい。金属メッシュパターンの厚みが上記範囲にあることにより、電磁波シールド性およびディスプレイの視野角などに優れるとともに、均一で強度に優れた金属メッシュパターンを効率的かつ経済的に形成することができる。
【００３２】
上記のようにして形成された金属メッシュパターンの表面が銅などの金属色や白色系であると、可視光線反射率が増加してディスプレイのコントラストや視認性を低下させることがある。したがって、上記のようにして形成された金属メッシュパターンの表面を黒化処理することが好ましい。黒化処理の方法としては、電磁波シールド性を損なわなければ特に限定されず、従来公知の黒化処理方法、たとえば、金属メッシュパターンの表面を酸化処理する方法、ニッケルメッキやクロムメッキなどのメッキ処理による方法、アルカリ液等による表面処理による方法などが挙げられる。また、予め導電性ペーストにカーボンなどの黒色成分を混合しておくことでメッシュパターンを黒化することもできる。
【００３３】
本発明においては、上記のようにして金属メッシュパターンが形成された透明基材の電磁波シールド性能を向上させるため、焼成処理してもよい。この場合の焼成温度は５０〜４００℃の範囲内で実施することが好ましく、特に好ましい焼成温度範囲は１００〜３００℃である。上記条件で焼成を行うことにより、導電性粒子の焼結が促進され、電磁波シールド特性の一つである電界シールド性能が向上するとともに、金属メッシュの機械的強度が高まり、電磁波シールドフィルムの屈曲耐性が向上する。
【００３４】
上記のように、本発明の方法によれば、従来のエッチング処理法による金属メッシュパターンの形成方法と比較して、大幅に工程数を削減することができるとともに、寸法精度が高い微細な金属メッシュパターンを形成することができる。すなわち、本発明によれば、電磁波シールド性および光透過性に優れた電磁波シールドフィルムを、低コストで製造することができる。このような本発明の電磁波シールドフィルムは、たとえば、プラズマディスプレイパネルの前面板フィルターなどに好適に用いることができ、優れた電磁波シールド性を発揮するとともに、ディスプレイの輝度や画質についても向上させることができる。
【００３５】
［実施例］
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【００３６】
〔実施例１〕
図１に、本発明の電磁波シールドフィルムの製造方法の概略図を示す。
透明基材１として厚さ１００μｍのノルボルネン含有樹脂フィルム（ＪＳＲ（株）製、商品名「ＡＲＴＯＮ」、サイズ；２０ｃｍ×２０ｃｍ、透過率９２％）を用い、これに、金属板（材質：ニッケル）にメッシュ状の凸部を形成した金型２を、プレス圧３ＭＰａ、温度２５０℃の条件で５分間圧着させた。透明基材１から金型２を離すと、メッシュ状の凹部３（深さ２０μｍ）が表面に形成されたフィルム基材が得られた（図２）。
【００３７】
凹部が形成されたノルボルネン含有樹脂フィルム基材に、銅粒子（平均粒径０．５μｍ／１．０μｍの混合物）８０重量％、ポリエステル樹脂１０重量％および酢酸エチレングリコールモノブチルエーテル１０重量％からなる導電性ペーストを塗布して硬化することにより、凹部３内に銅を主成分とする金属メッシュパターン４（図３）が形成された電磁波シールドフィルム５が得られた。
【００３８】
〔実施例２〕
透明基材１として厚さ１００μｍのノルボルネン含有樹脂フィルム（ＪＳＲ（株）製、商品名「ＡＲＴＯＮ」、サイズ；２０ｃｍ×２０ｃｍ、透過率９２％）を用い、これに、金属板（材質：ニッケル）にメッシュ状の凸部を形成した金型２を、プレス圧３ＭＰａ、温度２５０℃の条件で５分間圧着させた。透明基材１から金型２を離すと、メッシュ状の凹部３（深さ２０μｍ）が表面に形成されたフィルム基材が得られた（図２）。
【００３９】
凹部が形成されたノルボルネン含有樹脂フィルム基材に、銀粒子（平均粒径５〜８μｍ）７５重量％、カーボン粒子（平均粒径５〜８μｍ）１重量％、ポリエステル樹脂１０重量％および酢酸エチレングリコールモノブチルエーテル１４重量％からなる導電性ペーストを塗布して硬化することにより、凹部３内に銀を主成分とする金属メッシュパターン４（図３）が形成された電磁波シールドフィルム５が得られた。
【００４０】
〔評価〕
実施例１および２で得られた電磁波シールドフィルムについて以下の方法で評価を行った。結果を表１に示す。
【００４１】
（外観評価）
形成された金属メッシュパターンの線幅、線間隔、厚みを測定した。
（電磁波シールド性）
関西電子工業振興センター法（ＫＥＣ法）による評価を実施した。シールドプレートの間に試料を挟み、特定周波数の電磁波を発信させ、試料を通過する電界および磁界を他方で受信し、試料通過による減衰を測定する。測定は、温度２２．５℃、湿度６４％ＲＨ、気圧９９７ｈＰａ、１００ｋＨｚ〜１ＧＨｚの条件で行った。
【００４２】
（光透過性）
スガ試験機社製ヘイズメーター「ＨＧＭ−２ＤＰ型」を使用して全光線透過率を測定した。
【００４３】
（表面平滑性）
プラスチィックフィルム上の金属メッシュパターンによる凹凸量を、図５に示すようにフィルムに対して垂直方向に測定した。
【００４４】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る電磁波シールドフィルムの製造方法の一例を示す概略図である。
【図２】エンボス加工後（導電性ペースト塗布前）における透明基板（加工ピッチ２００μｍ、凹幅２０μｍ、深さ２０μｍ）の斜め上方（左図）および真上（右図）から見たＳＥＭ写真である。
【図３】導電ペースト塗布焼成後の真上（左図）および断面（右図）の写真である。
【図４】電磁波シールド性能の測定結果を示すグラフである。
【図５】実施例で行った表面平滑性の測定量に関する説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・透明基材
２・・・エンボス加工用金型
３・・・凹部
４・・・金属メッシュパターン
５・・・電磁波シールドフィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンボス加工により透明基材の表面に凹部を形成する工程と、該凹部内に金属メッシュパターンを形成する工程とを含むことを特徴とする電磁波シールドフィルムの製造方法。
【請求項２】
前記透明基材が、押出成形法またはキャスト法により製造された可視光透過率８０％以上のプラスチックフィルム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ムの製造方法。
【請求項３】
前記透明基材がノルボルネン系樹脂フィルム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ムの製造方法。
【請求項４】
前記ノルボルネン系樹脂が、下記式（１）で表される少なくとも１種の化合物を含む単量体を開環重合し、さらに水素添加して得られた樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の電磁波シールドフィルムの製造方法。
【化１】
［式（１）中、Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３０の炭化水素基またはその他の１価の有機基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち少なくとも一つは、酸素原子、窒素原子、硫黄原子およびケイ素原子からなる群より選ばれた少なくとも１種の原子を１個以上含む１価の極性基である。また、Ｒ1とＲ2および／またはＲ3とＲ4が相互に結合してアルキリデン基を形成していてもよく、Ｒ1とＲ2、Ｒ3とＲ4またはＲ2とＲ3が相互に結合して炭素環もしくは複素環を形成してもよい。該炭素環もしくは複素環は、単環構造でも多環構造でもよく、また芳香環でも非芳香環でもよい。ｍは０〜３の整数であり、ｐは０または１である。］
【請求項５】
前記金属メッシュパターンを構成する主成分が銅または銀であり、該金属メッシュパターンが形成された透明基材を５０〜４００℃の温度で焼成する工程をさらに含む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ムの製造方法。
【請求項６】
エンボス加工により表面に凹部が形成された透明基材と、該凹部内に形成された金属メッシュパターンとを有することを特徴とする電磁波シールドフィルム。
【請求項７】
前記透明基材が、押出成形法またはキャスト法により製造された可視光透過率８０％以上のプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項６に記載の電磁波シールドフィルム。
【請求項８】
前記透明基材がノルボルネン系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項６に記載の電磁波シールドフィルム。
【請求項９】
前記ノルボルネン系樹脂が、下記式（１）で表される少なくとも１種の化合物を含む単量体を開環重合し、さらに水素添加して得られた樹脂であることを特徴とする請求項８に記載の電磁波シールドフィルム。
【化２】
［式（１）中、Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３０の炭化水素基またはその他の１価の有機基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち少なくとも一つは、酸素原子、窒素原子、硫黄原子およびケイ素原子からなる群より選ばれた少なくとも１種の原子を１個以上含む１価の極性基である。また、Ｒ1とＲ2および／またはＲ3とＲ4が相互に結合してアルキリデン基を形成していてもよく、Ｒ1とＲ2、Ｒ3とＲ4またはＲ2とＲ3が相互に結合して炭素環もしくは複素環を形成してもよい。該炭素環もしくは複素環は、単環構造でも多環構造でもよく、また芳香環でも非芳香環でもよい。ｍは０〜３の整数であり、ｐは０または１である。］
【請求項１０】
前記金属メッシュパターンを構成する主成分が銅または銀であり、該金属メッシュパターンが形成された透明基材を５０〜４００℃の温度で焼成したことを特徴とする請求項７に記載の電磁波シールドフィルム。
【請求項１】
エンボス加工により透明基材の表面に凹部を形成する工程と、該凹部内に金属メッシュパターンを形成する工程とを含むことを特徴とする電磁波シールドフィルムの製造方法。
【請求項２】
前記透明基材が、押出成形法またはキャスト法により製造された可視光透過率８０％以上のプラスチックフィルム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ムの製造方法。
【請求項３】
前記透明基材がノルボルネン系樹脂フィルム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ムの製造方法。
【請求項４】
前記ノルボルネン系樹脂が、下記式（１）で表される少なくとも１種の化合物を含む単量体を開環重合し、さらに水素添加して得られた樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の電磁波シールドフィルムの製造方法。
【化１】
［式（１）中、Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３０の炭化水素基またはその他の１価の有機基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち少なくとも一つは、酸素原子、窒素原子、硫黄原子およびケイ素原子からなる群より選ばれた少なくとも１種の原子を１個以上含む１価の極性基である。また、Ｒ1とＲ2および／またはＲ3とＲ4が相互に結合してアルキリデン基を形成していてもよく、Ｒ1とＲ2、Ｒ3とＲ4またはＲ2とＲ3が相互に結合して炭素環もしくは複素環を形成してもよい。該炭素環もしくは複素環は、単環構造でも多環構造でもよく、また芳香環でも非芳香環でもよい。ｍは０〜３の整数であり、ｐは０または１である。］
【請求項５】
前記金属メッシュパターンを構成する主成分が銅または銀であり、該金属メッシュパターンが形成された透明基材を５０〜４００℃の温度で焼成する工程をさらに含む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ムの製造方法。
【請求項６】
エンボス加工により表面に凹部が形成された透明基材と、該凹部内に形成された金属メッシュパターンとを有することを特徴とする電磁波シールドフィルム。
【請求項７】
前記透明基材が、押出成形法またはキャスト法により製造された可視光透過率８０％以上のプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項６に記載の電磁波シールドフィルム。
【請求項８】
前記透明基材がノルボルネン系樹脂フィルムであることを特徴とする請求項６に記載の電磁波シールドフィルム。
【請求項９】
前記ノルボルネン系樹脂が、下記式（１）で表される少なくとも１種の化合物を含む単量体を開環重合し、さらに水素添加して得られた樹脂であることを特徴とする請求項８に記載の電磁波シールドフィルム。
【化２】
［式（１）中、Ｒ1〜Ｒ4は、各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３０の炭化水素基またはその他の１価の有機基を表し、Ｒ1〜Ｒ4のうち少なくとも一つは、酸素原子、窒素原子、硫黄原子およびケイ素原子からなる群より選ばれた少なくとも１種の原子を１個以上含む１価の極性基である。また、Ｒ1とＲ2および／またはＲ3とＲ4が相互に結合してアルキリデン基を形成していてもよく、Ｒ1とＲ2、Ｒ3とＲ4またはＲ2とＲ3が相互に結合して炭素環もしくは複素環を形成してもよい。該炭素環もしくは複素環は、単環構造でも多環構造でもよく、また芳香環でも非芳香環でもよい。ｍは０〜３の整数であり、ｐは０または１である。］
【請求項１０】
前記金属メッシュパターンを構成する主成分が銅または銀であり、該金属メッシュパターンが形成された透明基材を５０〜４００℃の温度で焼成したことを特徴とする請求項７に記載の電磁波シールドフィルム。
【図１】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２６１３２２（Ｐ２００６−２６１３２２Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７５３８１（Ｐ２００５−７５３８１）
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
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