(57)【要約】【課題】透明基板の視認性を損なうことがなく、パターンを狭くして十分な開口率を得ることができ、しかも、透光性とシールド性とを両立させ得る電磁波シールド体及びその製造方法を提供する。【解決手段】透明ガラス３０Ａの全表面に、反応硬化性樹脂を含有する黒色インクを塗布乾燥させて厚さ１〜５μｍの黒色層３４を形成し、黒色層３４上に、黒色インクの反応硬化性樹脂と同様の反応硬化性樹脂と硬化剤とを含有する銀インクをスクリーン印刷して導電層３５をパターン形成する。そして、黒色層３４と導電層３５とを硬化させて現像液に対して不溶化させ、導電層３５から露出した黒色層３４の露出領域を現像液により除去して熱処理を加える。透明ガラス３０Ａと導電層３５の間に、光線を吸収する無彩色の黒色層３４を介在させるので、透明ガラス３０Ａが全体として曇ることがない。【選択図】  図２
2005012010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の電磁波シールド層を、透明基板に形成される黒色層と、この黒色層に形成される導電層とから構成した電磁波シールド体であって、
透明基板に、反応硬化性樹脂を含む黒色インクにより厚さ１〜５μｍの黒色層を形成し、この黒色層に、黒色インクの反応硬化性樹脂と同様の反応硬化性樹脂と硬化剤とを含む導電インクにより導電層をパターン形成し、これら黒色層と導電層とを硬化させ、導電層から露出した黒色層の露出領域を除去して電磁波シールド層を形成するようにしたことを特徴とする電磁波シールド体。
【請求項２】
電磁波をシールドする電磁波シールド体の製造方法であって、
透明基板に、反応硬化性樹脂を含む黒色インクにより厚さ１〜５μｍの黒色層を形成し、この黒色層に、黒色インクの反応硬化性樹脂と同様の反応硬化性樹脂と硬化剤とを含む導電インクにより導電層をスクリーン印刷してパターン化し、これら黒色層と導電層とを硬化させ、導電層から露出した黒色層の露出領域を除去することを特徴とする電磁波シールド体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）の表示画面等から放射される電磁波をシールドする電磁波シールド体及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラーテレビには様々なタイプがあるが、近年、図５に示すカラーのＰＤＰ１が注目されている。このＰＤＰ１は、発光部であるパネル本体２と、このパネル本体２の前面に装着されてパネル本体２を保護する前面パネル３とを備え、視野角、応答速度、低消費電力に優れるという特徴を有している。
【０００３】
前面パネル３は、図６に示すように、透明基板３０の表面に電磁波シールド層３１と無反射処理層３２とが順次積層され、透明基板３０の裏面には近赤外線吸収層３３が形成されており、図示しないフレーム等と組み合わされる。透明基板３０には、電磁波をシールドして周囲の電子・電気機器や人体等に対する悪影響を抑制防止する電磁波シールド層３１が形成されるが、この電磁波シールド層３１を形成する場合には、例えば透明基板３０の表面に導電インクによりスクリーン印刷して網層をパターン形成し、この網層に透明の保護層をスクリーン印刷する方法が採用される（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２８３９７７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電磁波シールド層３１は、以上のように透明基板３０に網層が導電インクにより単にスクリーン印刷されるが、これではパターンの形成に伴い、透明基板３０が全体として曇るので、透明基板３０に求められる重要な視認性を損なうという大きな問題がある。また近年、パターンは、３０μｍ以下の狭い幅が求められているが、単なるスクリーン印刷では１００μｍ以上の幅になり、十分な開口率を得ることができない。さらに、十分な開口率を確保しようとすると、シールド性に悪影響を及ぼし、透光性とシールド性とを両立させることができないおそれが少なくない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、透明基板の視認性を損なうことがなく、パターンを狭くして十分な開口率を得ることができ、しかも、透光性とシールド性とを両立させることのできる電磁波シールド体及びその製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を達成するため、透明基板の電磁波シールド層を、透明基板に形成される黒色層と、この黒色層に形成される導電層とから構成したものであって、
透明基板に、反応硬化性樹脂を含む黒色インクにより厚さ１〜５μｍの黒色層を形成し、この黒色層に、黒色インクの反応硬化性樹脂と同様の反応硬化性樹脂と硬化剤とを含む導電インクにより導電層をパターン形成し、これら黒色層と導電層とを硬化させ、導電層から露出した黒色層の露出領域を除去して電磁波シールド層を形成するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明においては、上記課題を達成するため、電磁波をシールドするものの製造方法であって、
透明基板に、反応硬化性樹脂を含む黒色インクにより厚さ１〜５μｍの黒色層を形成し、この黒色層に、黒色インクの反応硬化性樹脂と同様の反応硬化性樹脂と硬化剤とを含む導電インクにより導電層をスクリーン印刷してパターン化し、これら黒色層と導電層とを硬化させ、導電層から露出した黒色層の露出領域を除去することを特徴としている。
【０００９】
ここで特許請求の範囲における透明基板としては、強化ガラスや半強化ガラスの他、歪みの問題を生じなければ、例えばアクリル基板等が使用される。この透明基板には、電磁波シールド層の他、無反射処理層や近赤外線吸収層を適宜形成することができる。電磁波シールド層、黒色層、導電層は、最終的には格子形、ストライプ形、幾何学模様等にパターン形成される。黒色層の導電性や絶縁性の有無については、特に問うものではない。また、導電層のパターン形成には、主にスクリーン印刷法を用いるが、オフセット印刷法等を用いることもできる。さらに、本発明に係る電磁波シールド体は、ＰＤＰの前面パネルの一部として使用されるが、何らこれに限定されるものではない。例えば、ＦＥＤ等の他の機器に使用することができる。ＰＤＰには、ＤＣ型、ＡＣ型、ハイブリッド型があるが、特に特定されるものではない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における電磁波シールド体及びその製造方法は、図１ないし図４に示すように、剛性を有する透明ガラス３０Ａに、黒色インクを塗布乾燥させて厚さ１〜５μｍの黒色層３４を形成し、この黒色層３４上に、導電層３５を銀インクにより印刷してパターン形成し、これら多層の黒色層３４と導電層３５とを硬化させて現像液３７に対して不溶化させるとともに、導電層３５から露出した黒色層３４の非パターン部である露出領域３６を現像液３７により除去した後、熱処理を加えて電磁波シールド層３１を導電パターン形成するようにしている。
【００１１】
透明ガラス３０Ａは、例えば強化されて耐熱性や透光性等に優れる平面矩形のガラス板からなる。この透明ガラス３０Ａは、例えば平坦なソーダライムガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が使用される。透明ガラス３０Ａの厚さは、特に限定されるものではないが、視認性や透光性確保の観点から薄いほうが好ましい。具体的には、視認性、透光性、機械的強度の観点から０．０５〜５ｍｍ、好ましくは１．５〜３ｍｍ程度の厚さに形成される。
【００１２】
黒色層３４は、アクリル樹脂やウレア樹脂等の反応硬化性樹脂を含有する黒色インクからなるとともに、重合禁止剤、レベリング剤、分散剤、消泡剤、増粘剤、沈殿防止剤等が必要に応じて加えられ、透明ガラス３０Ａの上面である全表面に塗布形成される。この黒色層３４は、例えば黒色顔料、金属酸化物系着色剤、所定の溶剤等を適宜配合して調製される。
【００１３】
導電層３５は、黒色インクの反応硬化性樹脂と同様のアクリル樹脂やウレア樹脂等からなる反応硬化性樹脂、硬化剤、及び導電性付与フィラー、換言すれば、入手の容易性、コスト、導電性、耐酸化性に優れる銀粒子を含有する銀インクからなり、黒色層３４の全表面にスクリーン印刷によりパターン形成される。銀インクは、加工法に応じ、溶剤等の添加により最適な性状に調製される。この銀インクの反応硬化性樹脂としては、黒色層３４の露出領域３６を除去する際の現像液３７に対する耐性を有するもの、より具体的には、エポキシ樹脂、エポキシ−メラミン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等があげられる。また、硬化剤としては、パーオキサイドやイソシアネート等があげられる。
【００１４】
銀粒子は、平均粒径が０．０５〜１μｍ、好ましくは０．０７〜０．８μｍに形成される。これは、平均粒径が０．０５μｍ未満の場合には、導電性確保のため、添加量を増加する必要があるからである。逆に、１μｍを超える場合には、銀粒子の脱落や食み出しのパターンエッジの直線性に与える影響が大きくなり、微細なパターンを得ることができなくなるからである。
【００１５】
上記において、電磁波シールド体４０を製造する場合には、先ず、所定の厚さの透明ガラス３０Ａを用意し（図１参照）、この透明ガラス３０Ａの片側の全表面に黒色インクを塗布乾燥させて黒色層３４を形成し、この全黒色層３４上に銀インクをスクリーン印刷して導電層３５をパターン形成するとともに、オーブン等で所定の時間熱処理して乾燥硬化させ、黒色層３４の被パターン領域、及び導電層３５を現像液３７に対して不溶化させる（図２参照）。黒色層３４の形成に際しては、例えばロールコータやカーテンコータ等を用いることができる。
【００１６】
黒色層３４は、乾燥後に１〜５μｍの厚さとなることが好ましい。これは、黒色層３４の厚さが１μｍ未満の場合には、銀インクの溶剤吸収能力が不足し、幅方向に対する広がり、換言すれば、パターンだれを有効に防止することができなくなるからである。逆に、５μｍを超える場合には、硬化剤が浸透しないので不溶化が不十分となり、黒色層３４の露出領域３６の除去時にパターンが損傷するおそれがあるからである。このような黒色層３４は、銀インクの溶剤を吸収し、幅方向に対する広がり、すなわち、パターンだれを有効に防止するよう機能する。
【００１７】
次いで、導電層３５から露出した黒色層３４の露出領域３６をスプレーやディッピング等の方法による所定の現像液３７で除去（図３参照）し、黒色層３４が導電層３５同様にパターン形成された中間体を形成する。こうして中間体を形成したら、この中間体をオーブン等に投入して２００〜６００℃の温度で熱処理し、この熱処理を所定の時間維持して電磁波シールド層３１を形成する導電層３５を収縮させ、その後、所定温度に冷却する。そして、オーブンから中間体を取り出した後、この中間体を所定時間放置して電磁波シールド層３１を完全に導電パターン化すれば、透光性の電磁波シールド体４０を製造することができる（図４参照）。
【００１８】
電磁波シールド層３１におけるパターンの線幅は２〜４０μｍが好ましい。これは、線幅がμｍ未満の場合には、電磁波のシールド特性が劣化し、又パターンの断線を招くおそれがあるという理由に基づく。逆に、線幅が４０μｍを超える場合には、透光性を維持するために線間隔を広げる必要があり、透光性とシールド特性の両立が困難化するという理由に基づく。
【００１９】
電磁波シールド体４０を製造したら、透明ガラス３０Ａの裏面に近赤外線吸収層３３を透明の接着剤により接着し、電磁波シールド層３１に無反射処理層３２を透明の接着剤により接着し、図示しないフレーム等と組み合わせる。こうすれば、前面パネル３を得ることができる。無反射処理層３２は、必要がなければ、適宜省略することも可能である。
【００２０】
上記によれば、透明ガラス３０Ａに導電層３５を直接形成するのではなく、透明ガラス３０Ａと導電層３５との間に、光線を吸収する無彩色の黒色層３４を介在させるので、透明ガラス３０Ａが全体として曇ることがない。したがって、透明ガラス３０Ａに求められる視認性を著しく向上させることができる。また、導電層３５から露出した黒色層３４の露出領域３６を現像除去し、電磁波シールド層３１をパターン形成するので、パターン化された黒色層３４と導電層３５とを高精度に位置決めして重ねる必要が全くない。この結果、パターンの線幅を４０μｍ、好ましくは３０μｍ程度、より好ましくは２０μｍ程度に狭めることができ、従来法では不可能だったパターンの線幅を狭めることができる。
【００２１】
また、導電性の高い銀からなる導電層３５を形成するので、良好なシールド性を得ることができ、しかも、空気雰囲気中での熱処理が可能になる。また、導電層３５をフォトリソ法ではなく、生産性の高いスクリーン印刷法により形成するので、必要な部分にのみ導電層３５を形成することができ、これにより材料の無駄を省くことが可能になる。さらに、黒色層３４に導電層３５をパターン形成した後、これらを熱処理したり、黒色層３４と導電層３５からなる中間体を熱処理するので、黒色層３４の架橋により信頼性が向上し、しかも、導電層３５の導電性の向上が大いに期待できる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明に係る電磁波シールド体及びその製造方法の実施例について比較例と共に説明する。
実施例１〜４、比較例１〜３で電磁波シールド体をそれぞれ製造し、各電磁波シールド体のシールド効果、透光性、視認性を測定評価してその結果を表１にまとめた。
【００２３】
実施例１〜４
先ず、厚さ２．５ｍｍ，縦５８２ｍｍ×横９８２ｍｍの半強化ソーダライムガラスからなる透明ガラスを用意し、この透明ガラスの片側の全表面に、黒色インクをロールコータにより塗布して乾燥させ、所定の厚さの黒色層を形成した。黒色インクは、表１記載のベース樹脂１００質量部に、黒色顔料として黒鉛化カーボンを１０質量部添加して調製した。この黒色層の厚さは、実施例毎に変更するようにし、乾燥後の厚さを表１に記載した。黒色層を形成したら、全黒色層上に銀インクをスクリーン印刷して銀層からなる導電層をパターン形成し、１５０℃のオーブンで３０分間加熱して乾燥させ、硬化処理を施し、黒色層の被パターン領域、及び導電層を現像液に対して不溶化させた。
【００２４】
銀インクは、表１記載のベース樹脂１００質量部に、平均粒子径０．３μｍで略球形の銀粉末１０００質量部、表１記載の硬化剤３質量部を用いて調製した。表１記載の黒色層及び導電層のベース中、「アクリル」はスチレン−無水マレイン酸共重合体系のアルカリ可溶性樹脂とポリエチレングリコールジメタクリレートからなる架橋性モノマーとからなる組成物を示し、「ウレア」はイハラケミカル製「ポレア  Ｒ−１１０」の主剤「Ｒ−１１０  Ａ」を示す。また、硬化剤の「パーオキサイド」は日本油脂製「パーヘキサ  ３Ｍ」を示し、「イソシアネート」はイハラケミカル製「ポレア  Ｒ−１１０」の硬化剤「Ｒ−１１０  Ｂ」である。
【００２５】
スクリーン印刷のスクリーンは、ＳＵＳ＃４００のメッシュとし、乳剤厚さ１００μｍで５３０ｍｍ×９３０ｍｍの矩形領域に線幅２０μｍ、ピッチ２５０μｍ、バイアス１５°の格子形の開口パターンを有し、その外側全周に幅２５ｍｍのアース用電極部を形成するための開口部（内部の格子パターンと連通）を有するタイプとした。
【００２６】
次いで、導電層から露出した黒色層の露出領域を所定の現像液で除去し、黒色層を導電層同様にパターン形成し、透光性の電磁波シールド体を製造した。現像液は、ベース樹脂に「アクリル」を使用した場合には、２．３８％のＴＭＡＨ水溶液とし、「ウレア」を使用した場合には、アセトンとした。
【００２７】
比較例１〜３
基本的には実施例と同様だが、比較例１では透明ガラスの片側の全表面に銀インクからなる導電層をスクリーン印刷により直接形成し、黒色層を省略した。また、比較例２では黒色層の乾燥後の厚さを０．５μｍ、比較例３では黒色層の乾燥後の厚さを６μｍとした。
【００２８】
シールド効果試験
各電磁波シールド体を縦横２０×２０ｃｍにカットし、アドバンテスト法により周波数０．１ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲における電磁波の減衰率（ｄＢ）を測定し、上記周波数における各電磁波シールド体のシールド効果を評価した。表１には、シールド効果の指標として、周波数２００ＭＨｚにおける電磁波の減衰率（ｄＢ）を以下の評価基準で評価した結果を記載した。
〔評価基準〕
××：１０ｄＢ以下
×  ：１０ｄＢを超え、２０ｄＢ以下
△  ：２０ｄＢを超え、４０ｄＢ以下
○  ：４０ｄＢを超え、５０ｄＢ以下
◎  ：５０ｄＢ超
【００２９】
透光性試験
各電磁波シールド体の可視光線（波長４００〜７００ｎｍ）の分光透過率を測定し、その最低値を指標として、各電磁波シールド体の透光性を以下の評価基準で評価した。
〔評価基準〕
××：５０％以下
×  ：５０％を超え、６０％以下
△  ：６０％を超え、７０％以下
○  ：７０％を超え、８０％以下
◎  ：８０％超
【００３０】
視認性試験
各電磁波シールド体の電磁波シールド層を内側にし、これをＰＤＰの表示画面の前面に５ｍｍの間隔を空けて設置し、表示画面の視認性を以下の評価基準で評価した。
〔評価基準〕
×  ：全面に亘ってムラやメッシュを確認した
△  ：かすかにムラやメッシュを確認した
○  ：ムラやメッシュを全く確認することがなく、しかも、コントラストも十分に高く、良好な画像を得た
◎  ：ムラやメッシュを全く確認することがなく、しかも、コントラストが著しく高く、きわめて良好な画像を得た
【００３１】
【表１】
2005012010.tif 000003
【００３２】
試験結果
実施例１、２においては、全評価項目で非常に良好な性能の電磁波シールド体を得ることができた。
実施例３においては、黒色層の厚さを実施例１、２と比較して薄くした関係上、スクリーン印刷時の溶剤の吸収能力が僅かに劣化し、透光性、視認性が若干劣化したものの、実使用上問題の無いレベルであった。
実施例４においては、黒色層の厚さを実施例１、２と比較して厚くしたため、導電層の硬化剤成分の黒色層に対する浸透が僅かに不足し、黒色層の露出領域除去時に導電パターンが部分的に破損した。このため、シールド効果が若干劣化したが、実使用上問題の無いレベルであった。
【００３３】
比較例１においては、黒色層を形成せずに直接スクリーン印刷したので、パターンが著しく広がり、透光性、視認性とも非常に劣悪な結果となった。
比較例２においては、黒色層の厚さを本発明の範囲外に薄くした関係上、スクリーン印刷時の溶剤の吸収能力が不足し、導電層の印刷時にパターンが広がり、透光性、視認性が低下した。
さらに、比較例３においては、黒色層の厚さを本発明の範囲外に厚くしたため、導電層の硬化剤成分の黒色層に対する浸透が不足し、黒色層の露出領域除去時に導電パターンが破損した。このためシールド効果の劣化を招いた。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、透明基板の視認性を損なうことがなく、パターンを狭くして良好な開口率を得ることができ、しかも、透光性とシールド性とを両立させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電磁波シールド体の製造方法の実施形態における透明ガラスを示す模式断面説明図である。
【図２】本発明に係る電磁波シールド体の製造方法の実施形態における透明ガラスに黒色層を形成し、この全黒色層上に導電層をパターン形成する状態を示す模式断面説明図である。
【図３】本発明に係る電磁波シールド体の製造方法の実施形態における黒色層の露出領域を現像液で除去する状態を示す模式断面説明図である。
【図４】本発明に係る電磁波シールド体及びその製造方法の実施形態における電磁波シールド層が導電パターン化された電磁波シールド体を示す模式断面説明図である。
【図５】プラズマディスプレイを示す全体斜視説明図である。
【図６】前面パネルを示す模式断面説明図である。
【符号の説明】
１              ＰＤＰ
２              パネル本体
３              前面パネル
３０            透明基板
３０Ａ          透明ガラス（透明基板）
３１            電磁波シールド層
３２            無反射処理層
３３            近赤外線吸収層
３４            黒色層
３５            導電層
３６            露出領域
３７            現像液
４０            電磁波シールド体
【図１】
2005012010.tif 000004
【図２】
2005012010.tif 000005
【図３】
2005012010.tif 000006
【図４】
2005012010.tif 000007
【図５】
2005012010.tif 000008
【図６】
2005012010.tif 000009