JP2004260068A - 電磁波シールド用銅箔及び電磁波シールド体 - Google Patents
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- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
【課題】本発明は、電磁波シールド能に優れ、透過率が高く、かつ粉落ちのない電磁波シールド用の銅箔を提供することにあり、また、それを用いたＰＤＰに好適に使用できる電磁波シールド体を提供することにある。
【解決手段】本発明は、銅箔の少なくとも片面に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケルからなる合金微細粗化粒子層、該合金微細粗化粒子層上にコバルト又はコバルト−ニッケル合金からなる平滑層が設けられていることを特徴とする電磁波シールドである。
なお、上記本発明銅箔の平滑層上に防錆処理、シランカップリング剤処理を施し、銅箔表面を保護することが好ましい。
【選択図】 なし
【解決手段】本発明は、銅箔の少なくとも片面に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケルからなる合金微細粗化粒子層、該合金微細粗化粒子層上にコバルト又はコバルト−ニッケル合金からなる平滑層が設けられていることを特徴とする電磁波シールドである。
なお、上記本発明銅箔の平滑層上に防錆処理、シランカップリング剤処理を施し、銅箔表面を保護することが好ましい。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイの電磁波シールド用銅箔に関するものであり、さらに詳しくはプラズマディスプレイパネル用に好適に用いられる電磁波シールド用銅箔に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光エレクトロニクス関連部品等の電子機器が高度化するに従って、それらの機器は著しく進歩している。中でも、画像を表示するディスプレイは、テレビジョン受像器、コンピューターモニター装置用等としてめざましい普及を遂げている。近年、その中でもディスプレイの大型化及び薄型化に対する市場要求が高まり、最近では大型かつ薄型化を実現した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と記載することがある）が注目されている。
【０００３】
しかし、プラズマディスプレイパネルは、原理上、強度の電磁波を装置外に放出する。電磁波は、各種計器に障害を及ぼす恐れがあり、最近では、電磁波が人体にも障害を及ぼすとの報告もされ、電磁波放出に関する法的規制が厳しくなってきている。例えば、電気用品取締法を始め、ＶＣＣＩ（Ｖｏｌｕｎｔａｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｕｎｃｉｌ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｂｙ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｏｆｆｉｃｅｍａｃｈｉｎｅ）、ＦＣＣ（Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）等の製品規制がある。
【０００４】
電磁波シールドは、シールド面全面に渡って導電性があり、しかも透明性に優れていることが必須要件である。この要求を満たし、実用化された電磁波シールドとして、透明導電性薄膜をＰＤＰ全面に配置したものがある。しかしこの製品は、電磁波シールド能として例えば、６０ｄＢ以上の能力を得ようとすると透明導電層自体の透過率が減少し、透明性に問題が派生する課題を有している。
【０００５】
上記課題を解決するために、金属繊維をメッシュ状に編んだものをフィルムや、ガラス、高分子基板に挟み電磁波シールドとする方法が提案されている。しかしながら、金属繊維の編み物はよじれ等が発生しやすく、ＰＤＰと合わせるとモアレパターンが発生する等の外観上の問題が発生する。
そこで更に、金属箔を透明な高分子フィルムと接着剤を用いて貼り合わせ、次にエッチングにより金属箔に網の目状のパターンを形成する方法が提案されているが、金属部分は実質的に不透明になるので透過率をどの様にして上げるかが難しい課題であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、電磁波シールド能に優れ、透過率が高く、かつ粉落ちのない電磁波シールド用の銅箔を提供することにあり、また、それを用いたＰＤＰに好適に使用できる電磁波シールド体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。
即ち、請求項１に記載の本発明は、銅箔の少なくとも片面に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケルからなる合金微細粗化粒子層が設けられていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔である。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、銅箔の少なくとも片面に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケルからなる合金微細粗化粒子層、該合金微細粗化粒子層上にコバルト又はコバルト−ニッケル合金からなる平滑層が設けられていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔。
また、請求項３に記載の本発明は、銅箔の少なくとも片面に銅めっきによる微細銅粒子層、該微細銅粒子層上に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケルからなる合金微細粗化粒子層、該合金微細粗化粒子層上にコバルト又はコバルト−ニッケル合金からなる平滑層が設けられていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔である。
【０００９】
更に、請求項８に記載の本発明は、上記本発明電磁波シールド用銅箔により成作したことを特徴とする電磁波シールド体である。
なお、上記本発明銅箔の合金微細粗化粒子層上或いは平滑層上に防錆処理、又はシランカップリング剤処理を施し、或いは防錆処理層上にシランカップリング剤処理を施し、銅箔表面を保護することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の電磁波シールド用銅箔は、圧延銅箔、電解銅箔とも使用することができる。
本発明は銅箔の少なくとも片面、特に銅箔樹脂基板と接着される方の接着表面に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケル合金の合金微細粒子層を１乃至数層設け、次いで該合金微細粗化粒子層上にコバルト又はコバルト−ニッケル合金からなる平滑層を１乃至数層設けたものである。
【００１１】
銅箔表面に銅−コバルト合金、コバルト−ニッケル合金又は銅−コバルト−ニッケル合金の合金微細粒子層を設けるのは、銅箔表面を黒化するためである。黒色の度合いは銅箔表面に施す合金微細粒子層の厚さによる。要求される銅箔表面の黒色の濃度が濃い黒色を要求される場合には堆積層の数を増やし（厚さを厚くし）、薄い黒色を要求される場合は１乃至３層程度と薄くする。
【００１２】
最外層にコバルト或いはコバルト−ニッケル合金からなる平滑層を設けるのは、銅箔に設けた前記合金微細粒子層が下工程の処理において器物等に触れて落下する、いわゆる粉落ち現象を防止するためのもので、前記合金微細粒子層を設け直ちにその面に樹脂基板を貼着する場合には設ける必要はないが、該銅箔表面に樹脂基板を直ぐに設けず、或いは合金微細粒子層と反対側の面に樹脂基板を接着するような場合には、この粉落ち対策は必須となる。
なお、合金微細粒子層上に設けるコバルト或いはコバルト−ニッケル合金からなる平滑層も銅箔表面の黒色の濃淡に影響を与える。そのため、平滑層の層数（厚さ）を黒色の濃淡によって任意に選択することにより、黒色の色合いの要求に応じることも可能となる。
【００１３】
上記本発明銅箔においては、銅箔の少なくとも片面、特に銅箔樹脂基板と接着される方の接着表面に直接合金微細粒子層を設けたが、銅箔表面と合金微細粒子層との間に銅めっきにより微細銅粒子層を設けることが好ましい。
銅箔上に先ず銅めっきにより微細銅粒子層を施すのは、一つにはその上に設ける合金微細粒子層の厚さを薄くしても黒色の色合いが濃くなることである。二つ目は、微細銅粒子層を設けることで黒色色合いを濃くできるために、合金微細粒子層の厚さを薄くでき、しかも、微細銅粒子層は銅箔と同一金属であるために両者の接着力が強く、その上に設ける合金微細粒子層を薄くできることから粉落ち現象が少なくなり、従って前述した粉落ち対策として設ける平滑層を省略でき、或いは薄くすることができる。
【００１４】
更に、前記合金微細粒子層上に、或いは平滑層上に、各種表面処理が施される場合がある。具体的には、クロメート処理、粗面化処理、酸洗、ジンク・クロメート処理等の防錆処理、或いはシランカップリング剤処理等である。
銅箔の厚さは、３μｍ〜３０μｍが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍ、さらに好ましくは７〜１０μｍである。この厚さより厚いとエッチングに時間を要し、また、この厚さよりも薄いと銅箔の取り扱いが極めて困難になるからである。
【００１５】
銅箔を電磁波シールド用として使用するときの光透過部分の開口率は６０％以上、９７％以下が好ましく、より好ましくは７０％以上であり、開口率は大きい方がより好ましい。
開口部の形状は、特に限定されるものではないが、正三角形、正四角形、正六角形、円形、長方形、菱形等に形がそろっており、面内に均一に並んでいることが好ましい。光透過部分の開口部の代表的な大きさは一辺もしくは直径が１００〜３００μｍの範囲であることが好ましい。この値が大きすぎると電磁波シールド能が低下し、また、小さすぎるとディスプレイの画像に好ましくない影響を与える。
【００１６】
また、開口部を形成しない部分の銅箔の幅は５〜５０μｍが好ましい。すなわちピッチが１００〜３５０μｍであることが好ましい。この幅よりも細いとエッチング加工が極めて困難になり、この幅よりも太いと画像に好ましくない影響を与えるからである。
【００１７】
光透過部分を有する金属層の実質的なシート抵抗は、上記パターンよりも５倍以上大きな電極を用いて、上記パターンの繰り返し単位よりも５倍以上の電極間隔をもつ４端子法により測定する。例えば、開口部の形状が一辺１００μｍの正方形で金属層の幅が２０μｍをもって規則的に正方形が並べられたものであれば、ｆ１ｍｍの電極を１ｍｍ間隔で並べて測定することができる。あるいは、パターンを形成したフィルムを短冊状に加工し、その、長手方向の両端に電極を設けて、その、抵抗を計り（Ｒ）、長手方向の長さａ、短手方向の長さｂとすると、実質的なシート抵抗＝Ｒラｂ／ａで求めることができる。この様に測定された値は、０．００５Ω／□以上、０．５Ω／□以下が好ましく、より好ましくは０．０１Ω／□以上、０．３Ω／□以下である。この値よりも小さな値を得ようとすると膜が厚くなり過ぎ、かつ、開口部が充分取れなくなり、一方、これ以上大きな値にすると充分な電磁波シールド能を得ることができなくなる。
【００１８】
本発明銅箔に接着する樹脂基板としては適度な耐熱性と透明性を有している透明高分子フィルムが好ましく、耐熱性についてはガラス転位温度が少なくとも４０℃以上、透明性に関しては５５０ｎｍの光の透過率が少なくとも８０％以上であることが好ましい。
【００１９】
透明高分子フィルムとしては、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチレンメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等が挙げられる。
【００２０】
本発明銅箔を樹脂基板に接着する方法としては、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、シリコーン系、ポリエステル系等の透明な接着材を、高分子フィルムに塗布した後、銅箔と貼り合せる。或いは銅箔に接着剤を塗布し貼り合せることができる。
【００２１】
光透過部分を形成する方法としては、印刷法やフォトレジスト法を用いる。印刷法ではマスク層を印刷レジスト材料でスクリーン印刷してパターンを形成する。フォトレジスト材料を用いる方法では、ロールコーティング法、スピンコーティング法、全面印刷法、転写法などで、金属箔上にフォトレジスト材料をベタ形成し、フォトマスクを用いて露光現像してレジストのパターニングを行う。レジストのパターンニングを完成させた後、開口部とする銅箔部分を湿式エッチングで除去し、所望の開口形状と開口率の光透過部分を有する銅箔層を設ける。
【００２２】
銅箔表面に設ける上記黒色処理層の光線反射率は１％以上、５０％以下とすることが望ましい。これは、銅箔を透光性の電磁波シールドとして用いる場合に、光の反射が視認性を阻害するからである。反射率は一般的には４００ｎｍから６００ｎｍの平均的な反射率であるが、ここでの反射率は波長依存性がないとして、波長５５０ｎｍの光の反射率で代表する。
【００２３】
上記黒色処理層としては、銅の微細粒子、銅−コバルト、コバルト−ニッケル、銅−コバルト−ニッケルの合金微細粒子である。実際には金属と酸化物が混合されていれば良い。微細粒子としては完全に酸化物になっている必要はなく、むしろ金属が混合されている方が好ましい場合もある。上記反射率：１％〜５０％を得るための層数（厚さ）は、特に厚い必要はなく、実質的には５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下が適当な範囲である。これ以上薄いと反射率を充分下げることができず、これ以上の厚みは反射率をさらに下げる効果がないばかりか、材料の無駄であり、さらに、エッチングの時に障害になる恐れもある。
【００２４】
なお、銅箔の反射率は、エッチングをする前に通常の分光光度計を用いて評価することができる。この場合は正反射で評価するよりも、積分球を用いた方が好ましい。エッチングを行いパターンを作ったあとであれば、パターンを作った後の反射率Ｒ１、パターンを除去した後の反射率Ｒ２、開口率ｆから、簡易的に下記の式で評価ができる。
Ｒ１−Ｒ２×（２−ｆ）／２
【００２５】
黒色層の組成は、ラザフォードバックスキャッタリング法（ＲＢＳ）、オージェ電子分光法（ＡＥＳ）、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）と言った、一般的な薄膜の分析方法で分析することが可能である。これらの方法により、この層の酸化物と金属の混合比を測定することができる。
【００２６】
上記銅箔の黒色処理層を設けていない側の表面にも反射を防止する処置として黒色処理層を行い、両面を黒化した銅箔とすることが好ましい。反射防止処理としては、上記と同様に銅、コバルト、コバルト−ニッケル合金等の微細粒子層を設けることで達成でき、或いは通常の黒化処理方法で黒色層を設けても良い。反射防止層が形成された面の可視光線反射率は０．１％以上、２％以下、より好ましくは０．１％以上、０．５％以下の性能を有するようにすることが望ましい。可視光線反射率は、反対面（反射防止膜が形成されていない面）をサンドペーパーで荒らし、或いは黒色塗装等により反対面の反射をなくして、反射防止膜が形成されている面のみで起こる反射光を検知することにより測定することができる。
【００２７】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例によって限定を受けるものではない。
実施例１
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔の片面に先ず微細銅粒子を銅めっきにより設けた。
上記条件によりめっきした微細銅粒子の銅箔への付着量は９．９ｍｇ／ｄｍ２であった。
【００２８】
次いで微細銅粒子面に次のめっき条件でＣｕ−Ｃｏ−Ｎｉ（コバルト合金）からなる合金微細粗化粒子層を付着させ、更にその上にＣｏ金属による平滑化カバーめっきを行った。
上記条件によりめっきした微細粗化粒子の組成は、分析した結果、実組成ｍｇ／ｄｍ２箔として；Ｃｕ：３．３、 Ｃｏ：６．３、 Ｎｉ：１．６であった。
【００２９】
上記条件によりめっきした平滑化層は、コバルトが１１．７ｍｇ／ｄｍ２であった。
【００３０】
実施例２
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔の片面に銅めっきによる微細銅粒子層を設け、該微細銅粒子層上にＣｕ−Ｃｏからなる合金微細粗化粒子層を施して、その上に実施例１と同じ条件でＣｏからなるカバーめっきを施した。
上記条件によりめっきした微細銅粒子の銅箔への付着量は９．９ｍｇ／ｄｍ２であった。
上記条件によりめっきした合金微細粗化粒子層の組成は、分析した結果、実組成ｍｇ／ｄｍ２箔として；Ｃｕ：３．２、 Ｃｏ：６．４であった。
【００３１】
実施例３
厚さ１２μｍの未処理圧延銅箔の片面にＣｕ−Ｃｏからなる合金微細粗化粒子層を施して、その上に実施例１と同じ条件でＣｏからなるカバーめっきを施した。
上記条件によりめっきした合金微細粗化粒子層の組成は、分析した結果、実組成ｍｇ／ｄｍ２箔として；Ｃｕ：４．２， Ｃｏ：８．３であった。
【００３２】
実施例４
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔の片面に銅めっきによる微細銅粒子層を設け、該微細銅粒子層上にＣｏ−Ｎｉからなる合金微細粗化粒子層を施して、その上に実施例１と同じ条件でＣｏからなるカバーめっきを施した。
上記条件によりめっきした微細銅粒子の銅箔への付着量は９．９ｍｇ／ｄｍ２であった。
上記条件によりめっきした合金微細粗化粒子層の組成は、分析した結果、実組成ｍｇ／ｄｍ２箔として；Ｃｏ：９．５、 Ｎｉ：１．１であった。
【００３３】
評価１
実施例１乃至４で作成した銅箔の黒色処理面を上にして平らな台の上に置き、水でぬらした濾紙（東洋濾紙 Ｎｏ．２）を乗せ、その上に重り（底部直径 １５ｍｍφの円形で重さ２５０ ｇ）を置き、濾紙を１５ ｃｍ移動させた後、濾紙への銅粉付着有無を見た結果、粉落ちの発生は見られなかった。
【００３４】
評価２
ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ７５オｍ）の上に、実施例１の黒色処理を施した銅箔を架橋剤を含むポリエステル系の接着剤を１０μｍに塗布し両者を接着した。次に、熱硬化型のインキを用いて、スクリーン印刷にて銅箔上に格子幅２０μｍ、目の大きさ１５０μｍラ１５０μｍの格子模様を印刷した。９０℃ラ５分の加熱によりインキを硬化させた後、塩化第二鉄水溶液によりインキにより保護されていない部分の金属層を除去し、次に、溶剤でインキを除去した。かくして、開口率７５％の電磁波遮蔽シートとなる積層体を作成した。この積層体の可視光線の平均透過率を測定したところ６７％であった。シート抵抗を測定したところ、０．１１Ω／□で、優れた電磁波遮蔽シートを得ることができた。
【００３５】
評価３
ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ１００μｍ）の上に、フッ素樹脂のコーティングにより反射防止フィルムを作製した。このフィルムのフッ素樹脂をコーティングしていない面に、アクリル系の接着剤で、実施例２で作成の銅箔をラミネートした。次に、アルカリ現像型のフォトレジストを銅箔の上にロールコーティング法でコーティングし、プレベーク後にフォトマスクを用いて露光、現像して格子幅２５μｍ、目の大きさ１２５μｍラ１２５μｍの格子パターンを設けた後、塩化第二鉄溶液によりレジストにより保護されていない部分の金属層をエッチングし、次にアルカリ溶液中でレジストを除去した。かくして、開口率６９％の積層体を作成することができた。可視光線の平均透過率を測定したところ６５％を得た。シート抵抗を測定したところ０．０７Ω／□で優れた電磁波遮蔽シートであった。
【００３６】
実施例３、４で作成した銅はついても上記評価２、評価３と同様な評価を行った結果、実施例１、２の箔と同様の結果を得ることができ、電磁波シートとして有用なものであることを確認した。
【００３７】
【発明の効果】
本発明銅箔は、電磁波シールド能に優れ、透過率が高く、かつ粉落ちがなく、電磁波シールド用銅箔として好適に用いることができる優れた効果を有し、さらに、該銅箔を用いることにより、ＰＤＰに使用できる良好な電磁波シールド体を提供することが可能となる等の優れた効果を有するものである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイの電磁波シールド用銅箔に関するものであり、さらに詳しくはプラズマディスプレイパネル用に好適に用いられる電磁波シールド用銅箔に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光エレクトロニクス関連部品等の電子機器が高度化するに従って、それらの機器は著しく進歩している。中でも、画像を表示するディスプレイは、テレビジョン受像器、コンピューターモニター装置用等としてめざましい普及を遂げている。近年、その中でもディスプレイの大型化及び薄型化に対する市場要求が高まり、最近では大型かつ薄型化を実現した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と記載することがある）が注目されている。
【０００３】
しかし、プラズマディスプレイパネルは、原理上、強度の電磁波を装置外に放出する。電磁波は、各種計器に障害を及ぼす恐れがあり、最近では、電磁波が人体にも障害を及ぼすとの報告もされ、電磁波放出に関する法的規制が厳しくなってきている。例えば、電気用品取締法を始め、ＶＣＣＩ（Ｖｏｌｕｎｔａｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｕｎｃｉｌ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｂｙ ｄａｔａ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｏｆｆｉｃｅｍａｃｈｉｎｅ）、ＦＣＣ（Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）等の製品規制がある。
【０００４】
電磁波シールドは、シールド面全面に渡って導電性があり、しかも透明性に優れていることが必須要件である。この要求を満たし、実用化された電磁波シールドとして、透明導電性薄膜をＰＤＰ全面に配置したものがある。しかしこの製品は、電磁波シールド能として例えば、６０ｄＢ以上の能力を得ようとすると透明導電層自体の透過率が減少し、透明性に問題が派生する課題を有している。
【０００５】
上記課題を解決するために、金属繊維をメッシュ状に編んだものをフィルムや、ガラス、高分子基板に挟み電磁波シールドとする方法が提案されている。しかしながら、金属繊維の編み物はよじれ等が発生しやすく、ＰＤＰと合わせるとモアレパターンが発生する等の外観上の問題が発生する。
そこで更に、金属箔を透明な高分子フィルムと接着剤を用いて貼り合わせ、次にエッチングにより金属箔に網の目状のパターンを形成する方法が提案されているが、金属部分は実質的に不透明になるので透過率をどの様にして上げるかが難しい課題であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、電磁波シールド能に優れ、透過率が高く、かつ粉落ちのない電磁波シールド用の銅箔を提供することにあり、また、それを用いたＰＤＰに好適に使用できる電磁波シールド体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。
即ち、請求項１に記載の本発明は、銅箔の少なくとも片面に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケルからなる合金微細粗化粒子層が設けられていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔である。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、銅箔の少なくとも片面に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケルからなる合金微細粗化粒子層、該合金微細粗化粒子層上にコバルト又はコバルト−ニッケル合金からなる平滑層が設けられていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔。
また、請求項３に記載の本発明は、銅箔の少なくとも片面に銅めっきによる微細銅粒子層、該微細銅粒子層上に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケルからなる合金微細粗化粒子層、該合金微細粗化粒子層上にコバルト又はコバルト−ニッケル合金からなる平滑層が設けられていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔である。
【０００９】
更に、請求項８に記載の本発明は、上記本発明電磁波シールド用銅箔により成作したことを特徴とする電磁波シールド体である。
なお、上記本発明銅箔の合金微細粗化粒子層上或いは平滑層上に防錆処理、又はシランカップリング剤処理を施し、或いは防錆処理層上にシランカップリング剤処理を施し、銅箔表面を保護することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の電磁波シールド用銅箔は、圧延銅箔、電解銅箔とも使用することができる。
本発明は銅箔の少なくとも片面、特に銅箔樹脂基板と接着される方の接着表面に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケル合金の合金微細粒子層を１乃至数層設け、次いで該合金微細粗化粒子層上にコバルト又はコバルト−ニッケル合金からなる平滑層を１乃至数層設けたものである。
【００１１】
銅箔表面に銅−コバルト合金、コバルト−ニッケル合金又は銅−コバルト−ニッケル合金の合金微細粒子層を設けるのは、銅箔表面を黒化するためである。黒色の度合いは銅箔表面に施す合金微細粒子層の厚さによる。要求される銅箔表面の黒色の濃度が濃い黒色を要求される場合には堆積層の数を増やし（厚さを厚くし）、薄い黒色を要求される場合は１乃至３層程度と薄くする。
【００１２】
最外層にコバルト或いはコバルト−ニッケル合金からなる平滑層を設けるのは、銅箔に設けた前記合金微細粒子層が下工程の処理において器物等に触れて落下する、いわゆる粉落ち現象を防止するためのもので、前記合金微細粒子層を設け直ちにその面に樹脂基板を貼着する場合には設ける必要はないが、該銅箔表面に樹脂基板を直ぐに設けず、或いは合金微細粒子層と反対側の面に樹脂基板を接着するような場合には、この粉落ち対策は必須となる。
なお、合金微細粒子層上に設けるコバルト或いはコバルト−ニッケル合金からなる平滑層も銅箔表面の黒色の濃淡に影響を与える。そのため、平滑層の層数（厚さ）を黒色の濃淡によって任意に選択することにより、黒色の色合いの要求に応じることも可能となる。
【００１３】
上記本発明銅箔においては、銅箔の少なくとも片面、特に銅箔樹脂基板と接着される方の接着表面に直接合金微細粒子層を設けたが、銅箔表面と合金微細粒子層との間に銅めっきにより微細銅粒子層を設けることが好ましい。
銅箔上に先ず銅めっきにより微細銅粒子層を施すのは、一つにはその上に設ける合金微細粒子層の厚さを薄くしても黒色の色合いが濃くなることである。二つ目は、微細銅粒子層を設けることで黒色色合いを濃くできるために、合金微細粒子層の厚さを薄くでき、しかも、微細銅粒子層は銅箔と同一金属であるために両者の接着力が強く、その上に設ける合金微細粒子層を薄くできることから粉落ち現象が少なくなり、従って前述した粉落ち対策として設ける平滑層を省略でき、或いは薄くすることができる。
【００１４】
更に、前記合金微細粒子層上に、或いは平滑層上に、各種表面処理が施される場合がある。具体的には、クロメート処理、粗面化処理、酸洗、ジンク・クロメート処理等の防錆処理、或いはシランカップリング剤処理等である。
銅箔の厚さは、３μｍ〜３０μｍが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍ、さらに好ましくは７〜１０μｍである。この厚さより厚いとエッチングに時間を要し、また、この厚さよりも薄いと銅箔の取り扱いが極めて困難になるからである。
【００１５】
銅箔を電磁波シールド用として使用するときの光透過部分の開口率は６０％以上、９７％以下が好ましく、より好ましくは７０％以上であり、開口率は大きい方がより好ましい。
開口部の形状は、特に限定されるものではないが、正三角形、正四角形、正六角形、円形、長方形、菱形等に形がそろっており、面内に均一に並んでいることが好ましい。光透過部分の開口部の代表的な大きさは一辺もしくは直径が１００〜３００μｍの範囲であることが好ましい。この値が大きすぎると電磁波シールド能が低下し、また、小さすぎるとディスプレイの画像に好ましくない影響を与える。
【００１６】
また、開口部を形成しない部分の銅箔の幅は５〜５０μｍが好ましい。すなわちピッチが１００〜３５０μｍであることが好ましい。この幅よりも細いとエッチング加工が極めて困難になり、この幅よりも太いと画像に好ましくない影響を与えるからである。
【００１７】
光透過部分を有する金属層の実質的なシート抵抗は、上記パターンよりも５倍以上大きな電極を用いて、上記パターンの繰り返し単位よりも５倍以上の電極間隔をもつ４端子法により測定する。例えば、開口部の形状が一辺１００μｍの正方形で金属層の幅が２０μｍをもって規則的に正方形が並べられたものであれば、ｆ１ｍｍの電極を１ｍｍ間隔で並べて測定することができる。あるいは、パターンを形成したフィルムを短冊状に加工し、その、長手方向の両端に電極を設けて、その、抵抗を計り（Ｒ）、長手方向の長さａ、短手方向の長さｂとすると、実質的なシート抵抗＝Ｒラｂ／ａで求めることができる。この様に測定された値は、０．００５Ω／□以上、０．５Ω／□以下が好ましく、より好ましくは０．０１Ω／□以上、０．３Ω／□以下である。この値よりも小さな値を得ようとすると膜が厚くなり過ぎ、かつ、開口部が充分取れなくなり、一方、これ以上大きな値にすると充分な電磁波シールド能を得ることができなくなる。
【００１８】
本発明銅箔に接着する樹脂基板としては適度な耐熱性と透明性を有している透明高分子フィルムが好ましく、耐熱性についてはガラス転位温度が少なくとも４０℃以上、透明性に関しては５５０ｎｍの光の透過率が少なくとも８０％以上であることが好ましい。
【００１９】
透明高分子フィルムとしては、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチレンメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等が挙げられる。
【００２０】
本発明銅箔を樹脂基板に接着する方法としては、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、シリコーン系、ポリエステル系等の透明な接着材を、高分子フィルムに塗布した後、銅箔と貼り合せる。或いは銅箔に接着剤を塗布し貼り合せることができる。
【００２１】
光透過部分を形成する方法としては、印刷法やフォトレジスト法を用いる。印刷法ではマスク層を印刷レジスト材料でスクリーン印刷してパターンを形成する。フォトレジスト材料を用いる方法では、ロールコーティング法、スピンコーティング法、全面印刷法、転写法などで、金属箔上にフォトレジスト材料をベタ形成し、フォトマスクを用いて露光現像してレジストのパターニングを行う。レジストのパターンニングを完成させた後、開口部とする銅箔部分を湿式エッチングで除去し、所望の開口形状と開口率の光透過部分を有する銅箔層を設ける。
【００２２】
銅箔表面に設ける上記黒色処理層の光線反射率は１％以上、５０％以下とすることが望ましい。これは、銅箔を透光性の電磁波シールドとして用いる場合に、光の反射が視認性を阻害するからである。反射率は一般的には４００ｎｍから６００ｎｍの平均的な反射率であるが、ここでの反射率は波長依存性がないとして、波長５５０ｎｍの光の反射率で代表する。
【００２３】
上記黒色処理層としては、銅の微細粒子、銅−コバルト、コバルト−ニッケル、銅−コバルト−ニッケルの合金微細粒子である。実際には金属と酸化物が混合されていれば良い。微細粒子としては完全に酸化物になっている必要はなく、むしろ金属が混合されている方が好ましい場合もある。上記反射率：１％〜５０％を得るための層数（厚さ）は、特に厚い必要はなく、実質的には５ｎｍ以上、１００ｎｍ以下が適当な範囲である。これ以上薄いと反射率を充分下げることができず、これ以上の厚みは反射率をさらに下げる効果がないばかりか、材料の無駄であり、さらに、エッチングの時に障害になる恐れもある。
【００２４】
なお、銅箔の反射率は、エッチングをする前に通常の分光光度計を用いて評価することができる。この場合は正反射で評価するよりも、積分球を用いた方が好ましい。エッチングを行いパターンを作ったあとであれば、パターンを作った後の反射率Ｒ１、パターンを除去した後の反射率Ｒ２、開口率ｆから、簡易的に下記の式で評価ができる。
Ｒ１−Ｒ２×（２−ｆ）／２
【００２５】
黒色層の組成は、ラザフォードバックスキャッタリング法（ＲＢＳ）、オージェ電子分光法（ＡＥＳ）、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）と言った、一般的な薄膜の分析方法で分析することが可能である。これらの方法により、この層の酸化物と金属の混合比を測定することができる。
【００２６】
上記銅箔の黒色処理層を設けていない側の表面にも反射を防止する処置として黒色処理層を行い、両面を黒化した銅箔とすることが好ましい。反射防止処理としては、上記と同様に銅、コバルト、コバルト−ニッケル合金等の微細粒子層を設けることで達成でき、或いは通常の黒化処理方法で黒色層を設けても良い。反射防止層が形成された面の可視光線反射率は０．１％以上、２％以下、より好ましくは０．１％以上、０．５％以下の性能を有するようにすることが望ましい。可視光線反射率は、反対面（反射防止膜が形成されていない面）をサンドペーパーで荒らし、或いは黒色塗装等により反対面の反射をなくして、反射防止膜が形成されている面のみで起こる反射光を検知することにより測定することができる。
【００２７】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例によって限定を受けるものではない。
実施例１
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔の片面に先ず微細銅粒子を銅めっきにより設けた。
【００２８】
次いで微細銅粒子面に次のめっき条件でＣｕ−Ｃｏ−Ｎｉ（コバルト合金）からなる合金微細粗化粒子層を付着させ、更にその上にＣｏ金属による平滑化カバーめっきを行った。
【００２９】
【００３０】
実施例２
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔の片面に銅めっきによる微細銅粒子層を設け、該微細銅粒子層上にＣｕ−Ｃｏからなる合金微細粗化粒子層を施して、その上に実施例１と同じ条件でＣｏからなるカバーめっきを施した。
【００３１】
実施例３
厚さ１２μｍの未処理圧延銅箔の片面にＣｕ−Ｃｏからなる合金微細粗化粒子層を施して、その上に実施例１と同じ条件でＣｏからなるカバーめっきを施した。
【００３２】
実施例４
厚さ１２μｍの未処理電解銅箔の片面に銅めっきによる微細銅粒子層を設け、該微細銅粒子層上にＣｏ−Ｎｉからなる合金微細粗化粒子層を施して、その上に実施例１と同じ条件でＣｏからなるカバーめっきを施した。
【００３３】
評価１
実施例１乃至４で作成した銅箔の黒色処理面を上にして平らな台の上に置き、水でぬらした濾紙（東洋濾紙 Ｎｏ．２）を乗せ、その上に重り（底部直径 １５ｍｍφの円形で重さ２５０ ｇ）を置き、濾紙を１５ ｃｍ移動させた後、濾紙への銅粉付着有無を見た結果、粉落ちの発生は見られなかった。
【００３４】
評価２
ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ７５オｍ）の上に、実施例１の黒色処理を施した銅箔を架橋剤を含むポリエステル系の接着剤を１０μｍに塗布し両者を接着した。次に、熱硬化型のインキを用いて、スクリーン印刷にて銅箔上に格子幅２０μｍ、目の大きさ１５０μｍラ１５０μｍの格子模様を印刷した。９０℃ラ５分の加熱によりインキを硬化させた後、塩化第二鉄水溶液によりインキにより保護されていない部分の金属層を除去し、次に、溶剤でインキを除去した。かくして、開口率７５％の電磁波遮蔽シートとなる積層体を作成した。この積層体の可視光線の平均透過率を測定したところ６７％であった。シート抵抗を測定したところ、０．１１Ω／□で、優れた電磁波遮蔽シートを得ることができた。
【００３５】
評価３
ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ１００μｍ）の上に、フッ素樹脂のコーティングにより反射防止フィルムを作製した。このフィルムのフッ素樹脂をコーティングしていない面に、アクリル系の接着剤で、実施例２で作成の銅箔をラミネートした。次に、アルカリ現像型のフォトレジストを銅箔の上にロールコーティング法でコーティングし、プレベーク後にフォトマスクを用いて露光、現像して格子幅２５μｍ、目の大きさ１２５μｍラ１２５μｍの格子パターンを設けた後、塩化第二鉄溶液によりレジストにより保護されていない部分の金属層をエッチングし、次にアルカリ溶液中でレジストを除去した。かくして、開口率６９％の積層体を作成することができた。可視光線の平均透過率を測定したところ６５％を得た。シート抵抗を測定したところ０．０７Ω／□で優れた電磁波遮蔽シートであった。
【００３６】
実施例３、４で作成した銅はついても上記評価２、評価３と同様な評価を行った結果、実施例１、２の箔と同様の結果を得ることができ、電磁波シートとして有用なものであることを確認した。
【００３７】
【発明の効果】
本発明銅箔は、電磁波シールド能に優れ、透過率が高く、かつ粉落ちがなく、電磁波シールド用銅箔として好適に用いることができる優れた効果を有し、さらに、該銅箔を用いることにより、ＰＤＰに使用できる良好な電磁波シールド体を提供することが可能となる等の優れた効果を有するものである。
Claims (8)
- 銅箔の少なくとも片面に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケルからなる合金微細粗化粒子層が設けられていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔。
- 銅箔の少なくとも片面に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケルからなる合金微細粗化粒子層、該合金微細粗化粒子層上にコバルト又はコバルト−ニッケル合金からなる平滑層が設けられていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔。
- 銅箔の少なくとも片面に銅めっきによる微細銅粒子層を設け、該微細銅粒子層上に銅−コバルト、コバルト−ニッケル又は銅−コバルト−ニッケルからなる合金微細粗化粒子層、該合金微細粗化粒子層上にコバルト又はコバルト−ニッケル合金からなる平滑層が設けられていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔。
- 請求項１に記載の合金微細粗化粒子層上に防錆処理が施されていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔。
- 請求項１に記載の合金微細粗化粒子層上にシランカップリング剤処理が施されていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔。
- 請求項２又は３に記載の平滑層の上に防錆処理が施されていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔。
- 請求項２又は３に記載の平滑層の上にシランカップリング剤処理が施されていることを特徴とする電磁波シールド用銅箔。
- 請求項１乃至７に記載の電磁波シールド用銅箔で作成されたことを特徴とする電磁波シールド体。
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