(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔の一方の面に、粘着剤層または接着剤層を介してベースフィルムを貼り付けてなる保護層を設ける工程と、
前記金属箔の他の面にフォトレジスト法により所定のメッシュパターンを現像する工程と、
レジストの未現像部を除去し、その除去部分の前記金属箔をエッチングする工程と、
現像部であるレジストを除去することによって、前記ベースフィルムを粘着剤層または接着剤層から剥がすことができる金属製メッシュを得る工程とを備えることを特徴とする電磁波シールド材用金属製メッシュの製造方法。
【請求項２】
前記金属箔は、銅、鉄、ニッケル、アルミニウム、金、銀、プラチナの金属、これら金属の２種以上の合金または金属化合物等からなり、その厚さが１〜５００μｍ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材用金属製メッシュの製造方法。
【請求項３】
前記金属箔は、圧延材であることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波シールド材用金属製メッシュの製造方法。
【請求項４】
前記金属箔が予め黒色酸化処理されているか、もしくは前記現像部であるレジストを除去する工程の後に金属箔を黒色酸化処理することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電磁波シールド材用金属製メッシュの製造方法。
【請求項５】
前記所定のメッシュパターンは、前記未現像部が、正多角形、平行四辺形、台形、円形、楕円形の形状を少なくとも１種有し、かつこれら未現像部を囲む現像部の縦方向および／または横方向の幅が一定であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電磁波シールド材用金属製メッシュの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトレジスト法を利用する金属製メッシュの製造方法であって、電磁波シールド材等に適用される金属製メッシュ、特にディスプレイ用電磁波シールド材として好適な金属製メッシュを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属製メッシュとしては、微粒子分級用の篩いに代表されるような、金属ワイヤを格子状に編んだいわゆる金網が一般的である。また、近年では、電子機器から発する電磁波を遮断するための電磁波シールド材の一つとして、金属製メッシュが注目されている。そのような電磁波シールド材としては、例えば、ポリエステル等の樹脂製繊維を基材とし、この基材に、銅やニッケル等の金属を無電解メッキ等の手段によりコーティングしたものが開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記金網にあっては、金属ワイヤにずれが生じやすいので孔の大きさの均一性および開口率の制御に難点があった。一方、後者の繊維系金属メッシュも、編まれた繊維の状態にメッシュパターンが依存されるので、孔の形状、孔の大きさおよび開口率を制御しにくいものであった。また、いずれの場合も、金属ワイヤもしくは繊維を立体的に編んだものであるため、薄くするにはある程度限界があり、厚さを制御しにくく、さらに、メッシュパターンを自由に制御することはできなかった。
【０００４】
ところで、各種電磁波シールド材の中には、プラズマディスプレイ等のディスプレイに適用されるものがある。その場合、なるべく薄いことが要求されるとともに、光透過性と、これに相反する電磁波シールド性とをバランスよく両立させる必要がある。しかしながら、上記のような従来の金属製メッシュでは、開口率を制御しにくいのでその両立が困難であり、また、要求される薄さに対応できず、さらに、メッシュパターンおよび孔の大きさを自由に制御することができないためモアレ等の画像障害を招く可能性があることから、ディスプレイ用電磁波シールド材としては不適当であった。
【０００５】
したがって本発明は、開口率およびメッシュパターンを自由に制御することができ、かつ薄くすることもできることにより、特にディスプレイ用電磁波シールド材として好適な金属製メッシュの製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金属箔の一方の面に、粘着剤層または接着剤層を介してベースフィルムを貼り付けてなる保護層を設ける工程と、前記金属箔の他の面にフォトレジスト法により所定のメッシュパターンを現像する工程と、レジストの未現像部を除去し、その除去部分の前記金属箔をエッチングする工程と、現像部であるレジストを除去することによって、前記ベースフィルムを粘着剤層または接着剤層から剥がすことができる金属製メッシュを得る工程とを備えることを特徴としている。
【０００７】
この製造方法を詳述するならば、はじめの工程は、金属箔の一方の面に、後のエッチング工程において金属箔の全てが浸食されずメッシュパターンのみが残り得るように、保護層を設ける。次の、金属箔の他の面にフォトレジスト法により所定のメッシュパターンを現像する工程は、例えば、金属箔の他の面に、レジストをラミネートし、そのレジストの表面に、所定のメッシュパターンが光透過部として印刷されたマスクを積層した後、マスク上から紫外線等を照射する。すると、マスクの光透過部に対応する部分のレジストが露光され、その露光部が金属箔上に印刷される。なお、マスクの積層および紫外線等の照射に代えて、レジスト上にレーザ光を直接照射する印刷手段を採用することも好ましい。次いで、マスクを除去し、さらに、レジスト除去用の処理液に浸漬して、未露光部すなわち未印刷部のレジストを除去する。これにより、露光部のレジストからなるメッシュパターンが金属箔の表面に現像される。この後、化学エッチング等のエッチング手段で未現像部に対応する部分の金属箔をエッチングし、さらに、残っている現像部のレジストを除去することにより、金属製メッシュを得る。
【０００８】
この段階での当該金属製メッシュは、上記メッシュパターンの金属箔の片面に保護層が積層された構成であり、したがって、未現像部に対応する金属箔の孔の部分は、保護層で塞がれている。本発明の製造方法による金属製メッシュは、このままの状態で使用することができるのは勿論のこと、用途に応じて、保護層を除去した金属箔メッシュ単体の状態や、金属箔もしくは保護層にフィルムを貼ったり樹脂層を積層させたりした状態で、使用することができる。
【０００９】
本発明によれば、金属箔のメッシュパターンは、フォトレジスト法による現像工程で自由に制御することができる。これはすなわち、金属箔に形成される孔の形状および開口率（孔に孔の周囲の金属箔の幅（ライン幅）の１／２を加えた外形面積に対する孔の面積比率）を自由に制御することができるということに他ならない。光透過性は開口率に概ね比例し、逆に光の遮断性は孔の周囲のライン幅に概ね比例する。ここで、光の遮断性は、電磁波シールドを想定した場合に電磁波シールド性に相当する。したがって、金属箔の開口率を自由に制御することのできる本発明からなる金属製メッシュによれば、光透過性と電磁波シールド性との両立がバランスよく求められるディスプレイ用電磁波シールド材として、きわめて好適である。また、金属箔を基本構成要素としているので、金属ワイヤを編んだものや、編まれた繊維にメッキを施した従来の立体的な金属製メッシュと比べると、その厚さをきわめて薄くすることができ、これによっても電磁波シールド材として好適なものとなる。
【００１０】
また、メッシュパターン自体を自由に制御することも勿論可能なので、メッシュパターンをディスプレイの画素に対応する形状およびピッチとすることにより、モアレ等の画像障害を招くことのないディスプレイ用電磁波シールド材を提供することができる。その好ましい開口率は７０〜９７％、さらに好ましくは８０〜９５％、好ましいライン幅は１０〜５０μｍ、好ましい孔の幅（ライン幅のピッチ）は２００〜８００μｍである。なお、開口率の制御に関しては、金属箔メッシュ単体としたものを、さらにエッチングすることによりライン幅を低減させて開口率を上げることができる。その場合、エッチング液の濃度や処理時間によりライン幅の低減の度合いを適宜に制御することができる。また、同様にして金属箔の厚さをさらに薄くすることができるとともに、エッジ部の角をとる加工を容易に行うことができる。なお、ディスプレイ用電磁波シールド材として用いる場合には、一般にそのシールド材の前面側（目視される側）は黒色であることが好ましいとされている。したがってその場合には、金属箔が予め黒色酸化処理されているか、もしくはレジストを除去する工程の後に金属箔を黒色酸化処理して、最終的な金属製メッシュの色を黒色にすることが好ましい。
【００１１】
なお、本発明で得られる金属製メッシュの用途としては、上記したディスプレイ用の他に、電気器具、建物等の電磁波シールド材が挙げられ、さらには、フィルタ、触媒材、滅菌材、装飾材等、電磁波シールド材以外の様々な分野が挙げられる。
【００１２】
電磁波シールド材に用いる場合等は、対象物に対し貼着して用いることになるので、貼着させるための粘着剤層が少なくとも片面に設けられていると好ましい。そこで本発明では、はじめの工程において金属箔の片面に積層する保護層を、粘着剤層とすることを好ましい形態としており、その粘着剤層としては、アクリル系粘着剤によるものが特に好ましい。この形態を採ることにより、当該金属製メッシュが製造された段階で片面に粘着剤層等が積層されており、よって工程の簡略化ならびにシールド材としての製品厚さの低減を図ることができる。
【００１３】
本発明の金属製メッシュを構成する金属箔の材料としては、銅、鉄、ニッケル、アルミニウム、金、銀、プラチナ等の金属や、これら金属の２種以上の合金（例えば銅−ニッケル合金、ステンレス等）、さらには金属化合物等の、箔化が可能な金属系材料が用いられる。また、酸化防止等、必要に応じて表面をメッキ処理したものも適宜に用いることができる。これら金属の中で、特に好ましくは、銅、アルミニウム、鉄、ニッケルの合金もしくは金属化合物で、箔化が容易かつエッチングが容易なものである。また、その厚さは、用途によって適宜に選択されるが、１〜５００μｍが適当とされ、好ましくは５〜２００μｍ、さらに好ましくは１０〜８０μｍである。
【００１４】
また、本発明における金属箔は、圧延材であることが好ましい。金属箔が圧延材であれば、加工度が高まることによって金属組織が緻密になり、かつ靱性が向上するので、強度ならびにハンドリングの向上が図られる。また、厚さの制御を自由に行うことができるとともに、きわめて薄いメッシュの製造が可能となる。さらに、塑性変形もしくは弾性変形の自由度が増し、用途の範囲が広がる。
【００１５】
さらに、本発明で得られる金属製メッシュのメッシュパターンは、現像工程における未現像部すなわち金属箔の孔の形状が、正多角形、平行四辺形、台形、円形、楕円形等の形状を少なくとも１種有し、かつこれら孔を囲む現像部すなわち金属箔の縦方向および／または横方向のライン幅が略一定であることを特徴としている。このようなメッシュパターンは、言い換えると一定の形状および寸法の多数の孔が規則的に配列されることを可能とし、したがって、どの部分においても一定の機能（光透過性および／または電磁波シールド性等）が発揮される点で重要となってくる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１〜図７は、一実施形態に係る金属製メッシュの製造方法を工程順に示している。その製造方法は、まず、図１に示すように、透明性ベースフィルム（保護層）１の表面に透明性粘着剤層（保護層）２を設ける。ベースフィルム１としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ポリイミド等の各種樹脂フィルムが用いられ、その厚さは２５〜１００μｍ程度とされる。また、粘着剤層２の粘着剤としては、アクリル系粘着剤やＮＢＲ（アクリルニトリル−ブタジエンゴム）フェノリック等の熱硬化性接着剤が好ましく用いられ、その層厚は５〜４０μｍ程度とされる。なお、場合によっては粘着剤層２の代わりに接着剤を塗布した接着剤層が採用される。
【００１７】
次いで、図２に示すように、粘着剤層２に金属箔３を貼り合わせる。金属箔３としては、前述したように、銅、鉄、ニッケル、アルミニウム、金、銀、プラチナ等の金属や、これら金属の２種以上の合金（例えば銅−ニッケル合金、ステンレス等）、さらには金属化合物等の箔化が可能な金属系材料を圧延した圧延材が用いられる。金属箔３の厚さは、用途によって適宜に選択されるが、１〜５００μｍが適当とされる。例えばプラズマディスプレイ等のディスプレイ用シールド材として用いる場合にはできるだけ薄い方が好ましく、５〜１００μｍ、さらには１０〜５０μｍの厚さが選択される。
【００１８】
次いで、図３に示すように、金属箔３の表面にレジスト４をラミネートする。次いで、図４に示すように、レジスト４の表面に、所定のメッシュパターン（例えば、孔が正方形で、ライン幅が２０μｍ、孔の一辺が５００μｍ、開口率９２％の格子状）が光透過部として印刷されたフィルム状のマスク５を積層した後、マスク５上から紫外線を照射する。レジスト４の厚さは１０〜２５μｍ程度が好適とされ、また、紫外線の照射量は８０〜１６０ｍｊ程度が好適とされる。紫外線の照射により、マスク５の光透過部に対応する部分のレジスト４が露光され、その露光部が金属箔上に印刷される。
【００１９】
次いで、マスク５を除去し、さらに、炭酸ソーダ水溶液等のレジスト除去用の処理液に全体を浸漬して、未露光部すなわち未印刷部のレジスト４を除去する。これにより、図５に示すようにレジスト４からなるメッシュパターンが金属箔３の表面に現像される。次に、エッチング液（例えば塩酸中に塩化第二鉄を溶解させた液）中に全体を浸漬することにより、図６に示すように未現像部に対応する部分の金属箔３をエッチングする。この後、苛性ソーダ希釈液等のレジスト除去用の処理液に全体を浸漬して残っている現像部のレジスト４を除去し、図７に示す金属製メッシュを得る。
【００２０】
本実施形態で得られた金属製メッシュは、ベースフィルム１の片面に、粘着剤層２を介して、メッシュパターンが形成された金属箔メッシュ３ａが貼着された構成となっている。当該メッシュ３ａは、図８（ａ）に示すように、ベースフィルム１を剥がして粘着剤層２を残し、その粘着剤層２により、例えば電磁波シールドを要するガラス等の対象物に貼って用いられる。あるいは、このままの状態から、金属箔メッシュ３ａの表面に透明性粘着剤を塗布して粘着剤層を積層し、この金属箔メッシュ３ａ側の新たに積層した粘着剤層を介して対象物に貼ることもできる。さらには、図８（ｂ）に示すように、ベースフィルム１を剥がした後、粘着剤層２も除去して金属箔メッシュ３ａ単体として用いることも可能である。その一例として、用途がディスプレイ用シールド材の場合には、例えば金属箔メッシュ３ａを黒色酸化処理した後、その両面に、透明性樹脂（最終的に硬化する接着剤でも可）を塗布して硬化させるか、もしくは透明性樹脂フィルムを貼り合わせることにより金属箔メッシュ３ａを透明性樹脂でサンドイッチし、電磁波シールド材として対象物に適宜に貼って用いる形態が挙げられる。このように、本実施形態で得られる金属製メッシュは、金属箔メッシュ３ａを基本構成要素とし、用途に応じて様々な層構成に展開することができる。以下、そのような用途のいくつかを例示する。
【００２１】
図９は、プラズマディスプレイ等のディスプレイ用電磁波シールド材に応用した例を示しており、ＰＥＴ製のフィルム１０上に設けた粘着剤層１１の中に黒色酸化処理した金属箔メッシュ３ａを含浸させた層構成とし、これを、ディスプレイ表面を形成する表面層中の適宜な個所に積層させる。この場合の金属箔メッシュ３ａの孔の大きさおよび開口率は、ディスプレイに応じて、その光透過性と電磁波シールド性の両立がバランスよく制御される。なお、この層構成にあっては、ディスプレイ用電磁波シールド材の他に、コンピュータの配線や積層板リジッドボード、一般的な電気コード、電灯カバー等の、電磁波シールドが要求される各種電気機器に適宜に貼って用いることができる。
【００２２】
図１０は、合わせガラス用電磁波シールド材に応用した例を示している。この場合、合わせる２枚のガラス２０ａ・２０ｂの互いの対向面に粘着剤層２１をそれぞれ積層し、これらの間に金属箔メッシュ３ａを挟んで合わせガラスとする。このような適用例は、建物の窓等のガラスの他、例えば、新生児保育器等のケース（アクリル製）等にも応用することができる。また、１枚構成のガラスに対しては、図１１に示すように、ＰＥＴ製のフィルム３０上に設けた粘着剤層３１の中に金属箔メッシュ３ａを含浸させた層構成とし、粘着剤層３１を介してガラス３２に貼って用いることができる。いずれの場合も、電磁波シールド機能が発揮されるとともに、ガラスが割れた際の飛散防止効果および装飾性が付加的にもたらされる。
【００２３】
図１２は、金属箔メッシュ３ａ単体をドーナツ状に成形したものであって、例えば、ガスクロマトグラフィのガス通路途中に設ける耐熱性ガスケットとして用いられる。
【００２４】
本発明で得られる金属製メッシュの用途としては、上記の他に、例えば、録音スタジオや病院の壁に貼る電磁波シールド材、金属箔メッシュ単体を用いての換気扇用等のフィルタ、触媒あるいは滅菌用のメッシュ、さらには、網戸、電灯カバー、バッグ等への装飾材としての応用等が挙げられる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、メッシュパターン、孔の大きさ、開口率および厚さを自由に制御することができる金属製メッシュの製造方法の提供が可能となり、このため、特にディスプレイ用電磁波シールド材の製造方法としてきわめて有望である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る金属製メッシュの製造方法の第１工程の概念図である。
【図２】  同製造方法の第２工程の概念図である。
【図３】  同製造方法の第３工程の概念図である。
【図４】  同製造方法の第４工程の概念図である。
【図５】  同製造方法の第５工程の概念図である。
【図６】  同製造方法の第６工程の概念図である。
【図７】  同製造方法の第７工程の概念図である。
【図８】  （ａ）は同製造方法により得られた金属製メッシュのベースフィルムを除去した状態の概念図、（ｂ）はベースフィルムおよび粘着剤層を除去した状態の概念図である。
【図９】  同製造方法によって得られた金属製メッシュをディスプレイ用電磁波シールド材に適用する場合の層構成の一例を示す概念図である。
【図１０】  同製造方法によって得られた金属製メッシュを合わせガラス用電磁波シールド材に適用した場合の概念図である。
【図１１】  同製造方法によって得られた金属製メッシュを１枚ガラス用電磁波シールド材に適用した場合の概念図である。
【図１２】  同製造方法によって得られた金属製メッシュを耐熱性ガスケットとした場合の斜視図である。
【符号の説明】
１…ベースフィルム（保護層）、２…粘着剤層（保護層）、３…金属箔、
３ａ…金属箔メッシュ、４…レジスト、５…マスク、１０，３０…フィルム、
１１，２１，３１…粘着剤層、２０ａ，２０ｂ，３２…ガラス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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