JPWO2006011456A1 - 電磁波シールド装置 - Google Patents
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Abstract
電磁波シールド装置1は透明基材11と、必要に応じて設けられた接着層13と、電磁波シールド層15と、透明樹脂層17とを備えている。電磁波シールド層15は画像表示装置の画面部100に対向するメッシュ部103と、該メッシュ部103の周縁を囲み、該メッシュ部104の開口部103aと同一開口率の開口部105aを含む透明樹脂層アンカー部105と、透明樹脂層アンカー部105の外周部を囲む開口部を有しない額縁部107とからなっている。前記メッシュ部103から前記透明樹脂層アンカー部105に亙って表面を被覆し、かつ該開口部103a、105aを充填し、被覆する透明樹脂層17が設けられている。
Description
本発明は、電磁波をシールド(遮蔽)するためのシートに関し、さらに詳しくは、CRT、PDPなどの画像表示装置(ディスプレイ)の前面に配置されて、当該画像表示装置から発生する電磁波をシールドするための電磁波シールド材(電磁波シールド装置)に関する。
本明細書において、「画像表示装置」は「ディスプレイ」、「CRT」は「陰極線管(ブラウン管)」、及び「PDP」は「プラズマディスプレイパネル」の略語、機能的表現、通称、又は業界用語である。
(背景技術)近年、電気電子機器の機能高度化と増加利用に伴い、電磁気的なノイズ妨害(Electro Magnetic Interference;EMI)が増えている。各種画像表示装置も亦EMIの発生源となる。例えば、PDPは、データ電極と蛍光層を有するガラス板と透明電極を有するガラス板との組合体であり、作動すると電磁波が大量に発生する為、電磁波の遮蔽が必要である。PDP前面から発生する電磁波の遮蔽性は30MHz〜1GHzに於いて30dB以上が必要とされる。電磁波ノイズは大きく分けて伝導ノイズと放射ノイズがある。一般的には、伝導ノイズはノイズフィルタなどを用いて除去する方法がある。一方、放射ノイズは電磁気的に空間を絶縁する必要が有るため、筐体を金属にしたり、回路基板間に金属板を挿入したり、ケーブルを金属箔で巻く等して遮蔽する方法がある。これらの方法は回路や電源ブロックの電磁波遮蔽については有効ではあるが、CRT、PDPなどの、画像表示装置の画面部より発生する電磁波は除去出來ず、又金属板被覆は不透明であるため適さない。
そこで、画像標示装置の画面部の電磁波遮蔽の為に、MHz帯からGHz帯の周波数の電磁波に対する遮蔽性と可視光線帯域の周波数の電磁波に対する透明性とが両立する電磁波シールド材(電磁波シールド装置)が各種提案され、又製造販売されている。その最も代表的なものが、樹脂シートから成る透明基材上に、金属の導電体からなるメッシュ(網状体、乃至格子)を積層した構成の電磁波シールド材である。此の種の電磁波シールド材に於いては、最近では、更に、金属メッシュ上に透明樹脂を塗工して開口部を充填し、金属メッシュ表面の凹凸を平坦化した、図4の如き構成のものが求められている。
最近の画像表示装置、中でもPDPは大型画面を特徴としており、前面板に用いる電磁波シールド材の大きさ(外形寸法)は、例えば、37型では621×831mm、42型では983×583mmもあり、さらに大型サイズもある。このため、金属メッシュ上に透明樹脂層を設けた構成の電磁波遮蔽用シートは製造から画像表示装置への組立まで全工程、及び長期にわたる実使用期間において、金属メッシュと透明樹脂層との層間で浮き上ったり、剥離したりする危険性があることが判明した。
即ち、図4の如く、透明樹脂層17は、画像表示装置の画面部100に対向するメッシュ部103の直上部は漏れ無く被覆する必要が有る。但し、塗工位置にバラツキ(位置ズレ)を生じても、メッシュ部直上部には透明樹脂層の欠落部が出來無いように、透明樹脂層17の塗布面積はメッシュ部103の面積よりも広くする必要が有る。更に、塗工した透明樹脂は固化する迄の間に流動して更に外周に広がる。その為、実際は、透明樹脂層はメッシュ部103から外周部の接地用の額縁領域(開口部無しの金属層)101内に2〜3mm程度は入り込んで被覆される(B部分)。メッシュ部103では透明樹脂層と金属メッシュとがアンカー効果(投錨効果)及び接着剤層13との化学密着とにより、透明樹脂層17と金属メッシュ103とは容易に十分な密着を得ることが出来る。しかし、額縁領域101では透明樹脂層17は平坦な金属層とのみ接し、アンカー効果も接着剤層との化学密着も期待出来無い。尚且つ、此の部分は透明樹脂層17と電磁波シールド層(金属層)15との界面の末端となる為、応力はここに集中する。故に、ここで剥離が生じ易くなると考えられる。
従って、金属メッシュを用いた画像表示装置用の電磁波シールド材としては、優れた電磁波シールド性、適度な透明性(可視光透過率)に加えて新たな課題として、製造工程及び実使用期間中に、電磁波シールド材を構成している層間で浮き上ったり、剥離したりしないことが求められるに至った。
そこで、画像標示装置の画面部の電磁波遮蔽の為に、MHz帯からGHz帯の周波数の電磁波に対する遮蔽性と可視光線帯域の周波数の電磁波に対する透明性とが両立する電磁波シールド材(電磁波シールド装置)が各種提案され、又製造販売されている。その最も代表的なものが、樹脂シートから成る透明基材上に、金属の導電体からなるメッシュ(網状体、乃至格子)を積層した構成の電磁波シールド材である。此の種の電磁波シールド材に於いては、最近では、更に、金属メッシュ上に透明樹脂を塗工して開口部を充填し、金属メッシュ表面の凹凸を平坦化した、図4の如き構成のものが求められている。
最近の画像表示装置、中でもPDPは大型画面を特徴としており、前面板に用いる電磁波シールド材の大きさ(外形寸法)は、例えば、37型では621×831mm、42型では983×583mmもあり、さらに大型サイズもある。このため、金属メッシュ上に透明樹脂層を設けた構成の電磁波遮蔽用シートは製造から画像表示装置への組立まで全工程、及び長期にわたる実使用期間において、金属メッシュと透明樹脂層との層間で浮き上ったり、剥離したりする危険性があることが判明した。
即ち、図4の如く、透明樹脂層17は、画像表示装置の画面部100に対向するメッシュ部103の直上部は漏れ無く被覆する必要が有る。但し、塗工位置にバラツキ(位置ズレ)を生じても、メッシュ部直上部には透明樹脂層の欠落部が出來無いように、透明樹脂層17の塗布面積はメッシュ部103の面積よりも広くする必要が有る。更に、塗工した透明樹脂は固化する迄の間に流動して更に外周に広がる。その為、実際は、透明樹脂層はメッシュ部103から外周部の接地用の額縁領域(開口部無しの金属層)101内に2〜3mm程度は入り込んで被覆される(B部分)。メッシュ部103では透明樹脂層と金属メッシュとがアンカー効果(投錨効果)及び接着剤層13との化学密着とにより、透明樹脂層17と金属メッシュ103とは容易に十分な密着を得ることが出来る。しかし、額縁領域101では透明樹脂層17は平坦な金属層とのみ接し、アンカー効果も接着剤層との化学密着も期待出来無い。尚且つ、此の部分は透明樹脂層17と電磁波シールド層(金属層)15との界面の末端となる為、応力はここに集中する。故に、ここで剥離が生じ易くなると考えられる。
従って、金属メッシュを用いた画像表示装置用の電磁波シールド材としては、優れた電磁波シールド性、適度な透明性(可視光透過率)に加えて新たな課題として、製造工程及び実使用期間中に、電磁波シールド材を構成している層間で浮き上ったり、剥離したりしないことが求められるに至った。
(先行技術)従来、透明プラスチック基材の表面に金属等の導電性材料でメッシュ部を形成して成る電磁波シールド材において、該メッシュ部の一部または全面を透明樹脂層で被覆して、メッシュ面の凹凸を平坦化させるものが知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。
これら発明はメッシュの開口部の凹部を埋めてメッシュ面を平坦化させることにより、該メッシュ面上に反射防止フィルター等他の層と接着剤層を介して積層する際に、開口部内に気泡が残留して光を乱反射させることを防止するとともに、開口部に露出した接着剤の粗面を充填して透明性を向上させる効果を狙ったものである。但し、実際にこれら発明に基づき電磁波シールド材の製造を試みたところ、更に解決すべき新たな課題が判明した。即ち、画像表示装置の画面用の電磁波シールド材は、通常接地する為に、メッシュ部の周縁部に開口部の無い金属の額縁領域101を有する。そして、メッシュ部103上全面に塗工する透明樹脂層17は、塗工位置がバラついても、確実にメッシュ部103を被覆する為、メッシュ部103より大面積に塗工される、且つ塗工後の流動による拡がりもある為、図4の如く透明樹脂層17端部Bが額縁領域101上に迄に進出する。ところが、額縁領域101上では透明樹脂層17は平坦平滑な金属面と接する為、メッシュ部に比べ、元来透明樹脂層と額縁領域101との接着は弱い。而も透明樹脂層端部Bには外力を受け剥離応力が集中する。よって、該端部Bに於いて、透明樹脂層17と額縁領域101との剥離が頻発するという問題が判明した。上記先行技術には、電磁波シールド材自身の層間の浮きや剥離を防止することについては課題は勿論、課題解決手段についても記載も示唆もされていない。
これら発明はメッシュの開口部の凹部を埋めてメッシュ面を平坦化させることにより、該メッシュ面上に反射防止フィルター等他の層と接着剤層を介して積層する際に、開口部内に気泡が残留して光を乱反射させることを防止するとともに、開口部に露出した接着剤の粗面を充填して透明性を向上させる効果を狙ったものである。但し、実際にこれら発明に基づき電磁波シールド材の製造を試みたところ、更に解決すべき新たな課題が判明した。即ち、画像表示装置の画面用の電磁波シールド材は、通常接地する為に、メッシュ部の周縁部に開口部の無い金属の額縁領域101を有する。そして、メッシュ部103上全面に塗工する透明樹脂層17は、塗工位置がバラついても、確実にメッシュ部103を被覆する為、メッシュ部103より大面積に塗工される、且つ塗工後の流動による拡がりもある為、図4の如く透明樹脂層17端部Bが額縁領域101上に迄に進出する。ところが、額縁領域101上では透明樹脂層17は平坦平滑な金属面と接する為、メッシュ部に比べ、元来透明樹脂層と額縁領域101との接着は弱い。而も透明樹脂層端部Bには外力を受け剥離応力が集中する。よって、該端部Bに於いて、透明樹脂層17と額縁領域101との剥離が頻発するという問題が判明した。上記先行技術には、電磁波シールド材自身の層間の浮きや剥離を防止することについては課題は勿論、課題解決手段についても記載も示唆もされていない。
そこで、本発明はこのような問題点を解消するためになされたものである。
その目的は、メッシュ部の周縁を囲む透明樹脂層アンカー部を設け、透明樹脂層アンカー部の少なくとも1部を充填し、被覆するように、透明樹脂層を形成することで、優れた電磁波シールド性、適度な透明性(可視光透過率)、かつ製造工程及び実使用期間中に、導電体から成る電磁波シールド層と透明樹脂層との層間で浮き上ったり、剥離したりしない、電磁波シールド装置を提供することである。
その目的は、メッシュ部の周縁を囲む透明樹脂層アンカー部を設け、透明樹脂層アンカー部の少なくとも1部を充填し、被覆するように、透明樹脂層を形成することで、優れた電磁波シールド性、適度な透明性(可視光透過率)、かつ製造工程及び実使用期間中に、導電体から成る電磁波シールド層と透明樹脂層との層間で浮き上ったり、剥離したりしない、電磁波シールド装置を提供することである。
本発明は、画像表示装置の画面部の前面に隣接して配置される電磁波シールド装置において、透明基材と、透明基材の一方の面に設けられ、導電体からなる電磁波シールド層と、電磁波シールド層上に設けられた透明樹脂層とを備え、電磁波シールド層は画像表示装置の画面部に対応する形状をもち、多数配列された開口部を含むメッシュ部と、メッシュ部を囲むとともに、多数配列されメッシュ部の開口部と同一開口率の開口部を含む透明樹脂層アンカー部と、透明樹脂層アンカー部を囲むとともに開口部をもたない平坦状の額縁部とを有し、透明樹脂層はメッシュ部表面から透明樹脂層アンカー部表面へわたって設けられていることを特徴とする電磁波シールド装置である。
本発明は、透明樹脂層は、メッシュ部表面全域から透明樹脂層アンカー部表面全域に延び、かつ額縁部の内側端部を覆って設けられていることを特徴とする電磁波シールド装置である。
本発明は、透明樹脂層は、メッシュ部表面全域から透明樹脂層アンカー部表面全域に延び、かつ透明樹脂層アンカー部の外側端部で終了していることを特徴とする電磁波シールド装置である。
本発明は、透明樹脂層は、メッシュ部表面全域から透明樹脂層アンカー部の内側端部を覆って設けられていることを特徴とする電磁波シールド装置である。
本発明は、透明樹脂層は、メッシュ部表面全域から透明樹脂層アンカー部の中間部まで延び、透明樹脂層アンカー部の外側は覆っていないことを特徴とする電磁波シールド装置である。
本発明は、透明基材と電磁波シールド層との間に接着層が介在されていることを特徴とする電磁波シールド装置である。
本発明によれば、優れた電磁波シールド性、適度な透明性(可視光透過率)を有し、かつ製造工程及び実使用期間中に、電磁波シールド層と透明樹脂層との層間で浮き上ったり、剥離したりしない、電磁波シールド材が提供される。
本発明によれば、透明樹脂層の材料が少量で済み、透明樹脂層の形成位置が多少ズレても対応でき、製造工程及び実使用期間中に、構成している層間で浮き上ったり、剥離したりしない、と共に透明樹脂層塗工位置にバラツキを生じても、画面部に対峙するメッシュ部に透明樹脂層の欠落を生じ無い、電磁波シールド材が提供される。
本発明によれば、接着層で積層された透明基材と電磁波シールド層との層間は、強固に接着し、また、メッシュ及び開口部の底面にも接着層が露出しているので、開口部を埋めた透明樹脂層との層間も強固に接着し、製造工程及び実使用期間中に、構成している層間で浮き上ったり、剥離したりしない効果をより確実に奏する、電磁波シールド材が提供される。
本発明によれば、透明樹脂層の材料が少量で済み、透明樹脂層の形成位置が多少ズレても対応でき、製造工程及び実使用期間中に、構成している層間で浮き上ったり、剥離したりしない、と共に透明樹脂層塗工位置にバラツキを生じても、画面部に対峙するメッシュ部に透明樹脂層の欠落を生じ無い、電磁波シールド材が提供される。
本発明によれば、接着層で積層された透明基材と電磁波シールド層との層間は、強固に接着し、また、メッシュ及び開口部の底面にも接着層が露出しているので、開口部を埋めた透明樹脂層との層間も強固に接着し、製造工程及び実使用期間中に、構成している層間で浮き上ったり、剥離したりしない効果をより確実に奏する、電磁波シールド材が提供される。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。
図1は、本発明の1実施例を示す平面図である。
図2(A)(B)は、図1のA部の拡大平面図、及び拡大横断面図である。
図3(A)(B)(C)は、本発明の層の位置を説明する要部の断面図である。
図1は、本発明の1実施例を示す平面図である。
図2(A)(B)は、図1のA部の拡大平面図、及び拡大横断面図である。
図3(A)(B)(C)は、本発明の層の位置を説明する要部の断面図である。
(電磁波シールド材)本発明による電磁波シールド装置(電磁波シールド材)について、図1乃至図3(A)(B)(C)により説明する。
図1および図2(A)(B)に示すように電磁波シールド装置(電磁波シールド材)1は、例えばディスプレイパネル(PDP等)のような画像表示装置の画面部100の前面、即ち観察者側に隣接して配置されるものである。このような電磁波シールド装置1は透明基材11と、透明基材11の一方の面に接着層13を介して設けられ導電体からなる電磁波シールド層15と、電磁波シールド層15上に設けられた透明樹脂層17とを備えている。
図1および図2(A)(B)に示すように電磁波シールド装置(電磁波シールド材)1は、例えばディスプレイパネル(PDP等)のような画像表示装置の画面部100の前面、即ち観察者側に隣接して配置されるものである。このような電磁波シールド装置1は透明基材11と、透明基材11の一方の面に接着層13を介して設けられ導電体からなる電磁波シールド層15と、電磁波シールド層15上に設けられた透明樹脂層17とを備えている。
このうち電磁波シールド層15はPDPのような画像表示装置の画面部100に対向して配置されるとともに画面部100と略同一形状を有し、多数配列された開口部103aを有するメッシュ部103と、メッシュ部103を囲むとともに開口部103aと同一開口率の開口部105aを有する透明樹脂層アンカー部105と、透明樹脂層アンカー部105を囲むとともに開口部をもたない平坦状の額縁部107とを備えている。
このうち透明樹脂層アンカー部105と、額縁部107とにより額縁領域101が形成されている。また透明樹脂層アンカー部105の開口部105aは、画像表示装置の画面部100の外側に位置し、画像を透視することは不要である。そのため該開口部105aは、電磁波シールド層15を必ずしも貫通していなくても電磁波シールド層15の表面から途中でとまっていてもよい。
またメッシュ部103は開口部103aを形成するライン部103bからなり、透明樹脂層アンカー部105は開口部105aを形成するライン部105bからなり開口部103aと開口部105aは互いに同一寸法および同一形状をもつ同一パターンを有している。このためメッシュ部103の開口部103aの開口率は、透明樹脂層アンカー部105の開口部105aの開口率と一致する。
さらに額縁部107には、電磁波電磁波シールド材1を画像表示装置の画面部100に隣接して設けた場合、アースが接続される。
さらに額縁部107には、電磁波電磁波シールド材1を画像表示装置の画面部100に隣接して設けた場合、アースが接続される。
さらに図2(B)に示すように、透明樹脂層17はメッシュ部103表面全域から透明樹脂層アンカー部105の表面全域に渡って延び、かつ開口部103a、105aを充填し、被覆している。この場合、透明樹脂層17は透明樹脂アンカー部105の外側端部で終了している。
また透明樹脂層17は透明樹脂層アンカー部105の中間部まで延び、透明樹脂層アンカー部105の外側を覆っていなくてもよい(図3(B))。
さらに透明樹脂17は透明樹脂層アンカー部105の表面全域に延びるとともに、開口部を有してない領域部107の内側端部を覆っていてもよい(図3(C))。
好ましくは透明樹脂層17は透明樹脂層アンカー部105の外側端で終了し、額縁部107へは食み出していない(図3(A))。
また透明樹脂層17は透明樹脂層アンカー部105の中間部まで延び、透明樹脂層アンカー部105の外側を覆っていなくてもよい(図3(B))。
さらに透明樹脂17は透明樹脂層アンカー部105の表面全域に延びるとともに、開口部を有してない領域部107の内側端部を覆っていてもよい(図3(C))。
好ましくは透明樹脂層17は透明樹脂層アンカー部105の外側端で終了し、額縁部107へは食み出していない(図3(A))。
本発明の電磁波シールド材1について、各層の材料及び形成について説明する。
(透明基材)透明基材11の材料としては、使用条件や製造に耐える透明性、絶縁性、耐熱性、機械的強度などがあれば、種々の材料が適用でき、例えば、ガラスや透明樹脂である。
(ガラス)ガラスでは、石英ガラス、ほう珪酸ガラス、ソーダライムガラスなどが適用でき、好ましくは熱膨脹率が小さく寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであり、画像表示装置の電極基板と兼用するもできる。
(透明基材)透明基材11の材料としては、使用条件や製造に耐える透明性、絶縁性、耐熱性、機械的強度などがあれば、種々の材料が適用でき、例えば、ガラスや透明樹脂である。
(ガラス)ガラスでは、石英ガラス、ほう珪酸ガラス、ソーダライムガラスなどが適用でき、好ましくは熱膨脹率が小さく寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであり、画像表示装置の電極基板と兼用するもできる。
(透明樹脂)透明樹脂では、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト、テレフタル酸−イソフタル酸−エチレングリコール共重合体、テレフタル酸‐シクロヘキサンジメタノール‐エチレングリコール共重合体などのポリエステル系樹脂、ナイロン6などのポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタアクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体などのスチレン系樹脂、トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂、イミド系樹脂、ポリカ−ボネ−トなどの樹脂からなるシート、フィルム、板などが適用できる。
該透明樹脂から成る透明基材は、これら樹脂を主成分とする共重合樹脂、または、混合体(ポリマーアロイを含む)、若しくは複数層からなる積層体であっても良い。該透明基材は、延伸フィルムでも、未延伸フィルムでも良いが、強度を向上させる目的で、一軸方向または二軸方向に延伸したフィルムが好ましい。該透明基材の厚さは、該透明樹脂から成る透明基材の場合は、通常、12〜1000μm程度が適用できるが、50〜700μmが好適で、100〜500μmが最適である。該ガラスから成る透明基材の場合は、通常、1000〜5000μm程度が好適である。いずれも、これ以下の厚さでは、機械的強度が不足して反りやたるみ、破断などが発生し、これ以上では、過剰な性能となってコスト的にも無駄である。
通常、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂フィルム、或いはガラスが透明性、耐熱性がよくコストも安いので好適に使用される。中でも特に、割れ難いこと、軽量で成形が容易なこと等の点で、ポリエチレンテレフタレートが最適である。
また、透明性は高いほどよいが、好ましくは可視光線透過率で80%以上である。
また、透明性は高いほどよいが、好ましくは可視光線透過率で80%以上である。
該透明基材は、塗布に先立って塗布面へ、コロナ放電処理、プラズマ処理、オゾン処理、フレーム処理、プライマー(アンカー剤、接着促進剤、易接着剤とも呼ばれる)塗布処理、予熱処理、除塵埃処理、蒸着処理、アルカリ処理、などの易接着処理を行ってもよい。該樹脂フィルムは、必要に応じて、紫外線吸収剤、充填剤、可塑剤、帯電防止剤などの添加剤を加えても良い。
(電磁波シールド層)電磁波を遮蔽する電磁波シールド層15としては、電磁波を遮蔽するに足る導電率を有する物質であれば特に制限は無いが、代表的には、例えば金、銀、銅、鉄、ニッケル、クロム、アルミニウムなど充分に電磁波をシールドできる程度の導電性を持つ金属から成る層からなる。該電磁波シールド層は、予め独立した層として製膜された金属箔を透明基材上に接着剤層を介して積層してなるか、又は透明基材上に、直接蒸着、スパッタ、メッキ等により金属層を析出して成る。金属又は金属層は単体でなくても、合金あるいは多層であってもよい。金属としては、鉄の場合には低炭素リムド鋼や低炭素アルミキルド鋼などの低炭素鋼、Ni−Fe合金、インバー合金が好ましく、また、カソーディック電着を行う場合には、電着のし易さから銅又は銅合金が好ましい。特に予め製膜して成る銅、即ち銅箔としては、圧延銅箔、電解銅箔が使用できるが、厚さの均一性、黒化処理及び/又はクロメート(処理)層との密着性、及び10μm以下の薄膜化ができる点から、電解銅箔が好ましい。該金属箔の厚さは1〜100μm程度、好ましくは5〜20μmである。これ以下の厚さでは、フォトリソグラフイ法によるメッシュ加工は容易になるが、金属の電気抵抗値が増え電磁波遮蔽効果が損なわれ、これ以上では、所望する高精細なメッシュの形状が得られず、その結果、実質的な開口率が低くなり、光線透過率が低下し、さらに視角も低下して、画像の視認性が低下する。
金属箔又は金属層の表面粗さとしては、Rz値で0.5〜10μmが好ましい。これ以下では、黒化処理しても外光が鏡面反射して、画像の視認性が劣化する。これ以上では、接着剤やレジストなどを塗布する際に、表面全体へ行き渡らなかったり、気泡が発生したりする。表面粗さRzは、JIS−B0601(1994年版)に準拠して測定した10点の平均値である。
(黒化及び/又は防錆処理)電磁波シールド層15には、電磁波シールド材1へ入射する外光を吸収させて、ディスプレイの画像の視認性を向上するために、メッシュ状の導電体の少なくとも観察側に、公知の黒化処理を行って、コントラスト感を出したり、また、メッシュ状の導電体及び/又は黒化処理面へ、防錆機能と黒化処理の脱落や変形を防止するために、公知の防錆層を設けてもよい。
(黒化処理)該黒化処理は金属箔又は金属層の所定の面を粗化及び/又は黒化すればよく、金属単体、金属酸化物、金属硫化物、金属合金の形成や種々の手法が適用できる。鉄の場合には、通常スチーム中、450〜470℃程度の温度で、10〜20分間さらして、1〜2μm程度の酸化膜(黒化膜)を形成するが、濃硝酸などの薬品処理によるFe3O4から成る酸化膜(黒化膜)でもよい。また、銅箔の場合には、銅箔を硫酸、硫酸銅及び硫酸コバルトなどからなる電解液中で、陰極電解処理を行って、カチオン性粒子を付着させるカソーディック電着が好ましい。該カチオン性粒子を設けることでより粗化し、同時に黒色が得られる。記カチオン性粒子としては、銅粒子、銅と他の金属との合金粒子が適用できるが、好ましくは銅‐コバルト合金の粒子である。
(合金粒子)上記カチオン性粒子としては、銅粒子、銅と他の金属との合金粒子が適用できるが、好ましくは銅‐コバルト合金の粒子である。銅‐コバルト合金の粒子を用いると、黒化の程度が著しく向上して可視光をよく吸収する。電磁波遮蔽用シートの視認性を評価する光学特性として、色調をJIS−Z8729に準拠した表色系「L*、a*、b*、ΔE*」で表わした。L*(明度)が低いことに加えて、該「a*」及び「b*」の絶対値が小さい(彩度が低い)方が電磁波シールド層が非視認性となり、画像のコントラスト感が高まり、結果として画像の視認性が優れる。銅‐コバルト合金の粒子を用いると、銅粒子と比較して「a*」及び「b*」をほぼ0に近く小さくできる。
また、銅‐コバルト合金粒子の平均粒子径は0.1〜1μmが好ましい。これ以上では、銅‐コバルト合金粒子の粒子径を大きくすると導電体層の厚さが薄くなり、基材11と積層する工程で銅箔が切断したりして加工性が悪化し、また、密集粒子の外観の緻密さが欠けて、ムラ状が目立ってくる。これ以下では、粗化が不足するので、画像の視認性が悪くなる。
(防錆層)金属等の導電体及び/又は黒化処理への、防錆機能と黒化処理の脱落や変形を防止するために、少なくとも黒化処理を有する金属等の導電体面へ、防錆層を設けることが好ましい。該防錆層としては、ニッケル、亜鉛、及び/又は銅の酸化物、又はクロメート処理層が適用できる。通常は亜鉛メッキをした上にクロメート処理を行うことが好ましい。ニッケル、亜鉛、及び/又は銅の酸化物の形成は、公知のメッキ法でよく、厚さとしては、0.001〜1μm程度、好ましくは0.001〜0.1μmである。
(クロメート)該クロメート処理は、被処理材へクロメート処理液を塗布し処理する。
該塗布方法としては、ロールコート、カーテンコート、スクイズコート、静電霧化法、浸漬法などが適用でき、塗布後は水洗せずに乾燥すればよい。クロメート処理を片面に施す場合は、ロールコートなどで片面に塗布し、両面に施す場合は、浸漬法で行えばよい。クロメート処理液としては、通常CrO2を3g/lを含む水溶液を使用する。この他、無水クロム酸水溶液に異なるオキシカルボン酸化合物を添加して、6価クロムの一部を3価クロムに還元したクロメート処理液も使用できる。また、6価クロムの付着量の多少により淡黄色から黄褐色に着色するが、3価クロムは無色であり、3価と6価クロムを管理すれば、実用上の問題がない透明性が得られる。オキシカルボン酸化合物としては、酒石酸、マロン酸、クエン酸、乳酸、グルコール酸、グリセリン酸、トロパ酸、ベンジル酸、ヒドロキシ吉草酸などを、単独又は併用して用いる。還元性は化合物により異なるので、添加量は3価クロムへの還元を把握しながら行う。具体的には、アルサーフ1000(日本ペイント社製、クロメート処理剤商品名)、PM−284(日本パ−カライジング社製、クロメート処理液商品名)などが例示できる。また、クロメート処理は黒化処理の効果をより高める。
該塗布方法としては、ロールコート、カーテンコート、スクイズコート、静電霧化法、浸漬法などが適用でき、塗布後は水洗せずに乾燥すればよい。クロメート処理を片面に施す場合は、ロールコートなどで片面に塗布し、両面に施す場合は、浸漬法で行えばよい。クロメート処理液としては、通常CrO2を3g/lを含む水溶液を使用する。この他、無水クロム酸水溶液に異なるオキシカルボン酸化合物を添加して、6価クロムの一部を3価クロムに還元したクロメート処理液も使用できる。また、6価クロムの付着量の多少により淡黄色から黄褐色に着色するが、3価クロムは無色であり、3価と6価クロムを管理すれば、実用上の問題がない透明性が得られる。オキシカルボン酸化合物としては、酒石酸、マロン酸、クエン酸、乳酸、グルコール酸、グリセリン酸、トロパ酸、ベンジル酸、ヒドロキシ吉草酸などを、単独又は併用して用いる。還元性は化合物により異なるので、添加量は3価クロムへの還元を把握しながら行う。具体的には、アルサーフ1000(日本ペイント社製、クロメート処理剤商品名)、PM−284(日本パ−カライジング社製、クロメート処理液商品名)などが例示できる。また、クロメート処理は黒化処理の効果をより高める。
黒化処理及び防錆層は、少なくとも観察側に設ければよく、コントラストが向上してディスプレイの画像の視認性が良くなる。また、他方の面、即ちディスプレイ面側に設けてもよく、ディスプレイから発生する迷光を抑えられるので、さらに、画像の視認性が向上する。
(積層法)透明基材11と電磁波シールド層15の積層法としては、当業者がドライラミネーション法という接着層13を介して積層する方法やメッキ法により接着剤層を介さずに透明基材11上に直接積層する方法がある。該メッキ法は、基材11へ電解又は無電解メッキする公知のメッキ法が適用できる。
(ドライラミネーション法)ドライラミネーション法とは、溶媒へ分散または溶解した接着剤を、乾燥後の膜厚が0.1〜20μm(乾燥状態)程度、好ましくは1〜10μmとなるように、例えば、ロ−ルコ−ティング、リバースロ−ルコ−ティング、グラビアコ−ティングなどのコーティング法で塗布し、溶剤などを乾燥して、該接着層を形成したら直ちに、貼り合せ基材を積層した後に、30〜80℃で数時間〜数日間のエージングで接着剤を硬化させることで、2種の材料を積層させる方法である。該ドライラミネーション法で用いる接着層は、熱硬化型樹脂、または紫外線や電子線などの電離放射線で硬化する電離放射線硬化型樹脂の接着剤が適用できる。熱硬化型樹脂の接着剤としては、具体的には、2液硬化型ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、ゴム系接着剤などが適用できるが、2液硬化型ウレタン系接着剤が好適である。2液硬化型ウレタン系接着剤は多官能ポリオールと多官能イソシアネートとの反応により硬化する。多官能ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリエーテルポリオール等が用いられる。又多官能イソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、或いはこれらの付加体や多量体が用いられる。
(メッシュ)上記でできた開口部の全くない電磁波シールド層15に、メッシュを形成する。該メッシュとしては画像表示装置の画面部100に対向したメッシュ部103、及び該メッシュ部の周縁を囲む透明樹脂層アンカー部105とからなる。メッシュの形成方法としては、フォトリソグラフィー法が適用できる。
(フォトリソグラフィー法)上記積層体の電磁波シールド層15表面上へ、レジスト層をメッシュ状パターンに設け、レジスト層で覆われていない部分の導電体層をエッチングにより除去した後に、レジスト層を除去して、メッシュ状パターンの電磁波シールド層とする。図1の平面図に図示するように、電磁波シールド層15は、内側から外側に向かって、順次、メッシュ部103と、透明樹脂層アンカー部105と、開口部のない額縁部107とからなり、図2(A)の拡大平面図及び図2(B)の拡大横断面図に示すように、メッシュ部103及び透明樹脂層アンカー部105は金属層が残ったライン部103b、105bにより包囲された複数の開口部103a、105aを含み、開口部を有しない額縁部107は開口部がなく全面金属層が残されている。
フォトリソグラフィー法も、積層法と同様に帯状で連続して巻き取られたロール状での加工が好ましい。透明基材11と電磁波シールド層15の積層体を連続的又は間歇的に搬送しながら、緩みなく伸張した状態で、マスキング、エッチング、レジスト剥離する。まず、マスキングは、例えば、感光性レジストを電磁波シールド層(導電体層)上へ塗布し、乾燥した後に、所定のパターン(メッシュのライン部と額縁部)を有する原版(フォトマスク)にて密着露光し、水現像し、硬膜処理などを施し、ベーキングする。レジストの塗布は、巻取りロール状の帯状の積層体を連続又は間歇で搬送させながら、その電磁波シールド層面へ、カゼイン、PVA、ゼラチンなどのレジストをディッピング(浸漬)、カーテンコート、掛け流しなどの方法で行う。また、レジストは塗布ではなく、ドライフィルムレジストを用いてもよく、作業性が向上できる。ベーキングはカゼインレジストの場合、通常200〜300℃で行うが、積層体の反りを防止するために、100℃以下のできるだけ低温度が好ましい。
(エッチング)マスキング後にエッチングを行う。該エッチングに用いるエッチング液としては、エッチングを連続して行う本発明には循環使用が容易にできる塩化第二鉄、塩化第二銅の溶液が好ましい。また、該エッチングは、帯状で連続する鋼材、特に厚さ20〜80μmの薄板をエッチングするカラーTVのブラウン管用のシャドウマスクを製造する設備と、基本的に同様の工程である。即ち、該シャドウマスクの既存の製造設備を流用でき、マスキングからエッチングまでが一貫して連続生産できて、極めて効率が良い。エッチング後は、水洗、アルカリ液によるレジスト剥離、洗浄を行ってから乾燥すればよい。
(メッシュ部)メッシュ部103は、透明樹脂層アンカー部105と額縁107とからなる額縁領域101により囲まれてなる領域である。メッシュ部103はライン部103bにより囲繞された複数の開口部103aからなっている。開口部103aの形状(メッシュパターン)は特に限定されず、例えば、正3角形等の3角形、正方形、長方形、菱形、台形などの4角形、6角形、等の多角形、円形、楕円形などが適用できる。これらの開口部103aの1種のみで、或いは複数種を組み合わせてメッシュとする。開口率及びメッシュの非視認性から、ライン幅は25μm以下、好ましくは20μm以下が、ライン間隔(ラインピッチ)は光線透過率から150μm以上、好ましくは200μm以上が好ましい。そして開口率(全面積に対する開口部の面積の比率)は、85〜95%程度とする。また、バイアス角度(メッシュのライン部と電磁波シールド材の辺とのなす角度)は、モアレの解消などのために、ディスプレイの画素や発光特性を加味して適宜、選択すればよい。
(透明樹脂層アンカー部)透明樹脂層アンカー部105のメッシュパターンも、メッシュ部103のメッシュパターンと同様にする。同様とは、該メッシュ部103の開口部103aと同一形状及び同寸法で同一開口率の開口部105aを有するパターンである。勿論メッシュ部103と全く同一形状及び同寸法のパターンでも良いが、製造環境やマスク、及び工程上の加工精度による誤差を含める為、或いはメッシュ部103と開口部を有しない額縁部107との境界部への応力集中に耐久する様に多少メッシュの線幅を太くする等の設計上の理由の為、多少寸法、形状にメッシュ部と差異を持たせることも許容する。このようにすると、メッシュパターンのマスクは単一でよく工程が容易であり、低コストで製造できる。また、電磁波シールド材1のメッシュ部103と、画像表示装置の画面部100とを対峙させる際の位置合わせ精度に余裕ができ、歩留りが向上できる。
(平坦化と透明化)透明樹脂層17の持つ機能は、メッシュ部の平坦化及び透明化である。即ち、メッシュ部103と透明樹脂層アンカー部105とが形成されると、ライン部103b、105bは電磁波シールド層15の厚みがあるが、開口部103a、105aは除去されて空洞となり、電磁波シールド層15は凹凸状態となる。該凹凸は、次工程で接着剤(又は粘着剤)が塗布される場合には、該接着剤又は粘着剤などで埋まるが、開口部103a、105a形成後、直ちにディスプレイへ貼り込む場合には、凹凸が露出したままで、作業性が悪いので、透明樹脂層17で凹部を埋めて平坦化する。また、該透明樹脂層17は、開口部の底面には透明基材11又は接着層13が露出しており、該透明基材11又は接着層13、特に接着層13の表面は、電磁波シールド層15の凹凸が転写された凹凸形状があって、該凹凸による乱反射によって、著しく透明性が低くなっている。この凹凸を透明樹脂層17で埋めて平坦化すると、透明性を向上させることができる。
平坦化のために、透明樹脂を凹部に塗布して埋め込むが、凹部の隅々まで侵入しないと、気泡が残り透明性が劣化する。このため、溶剤などで稀釈して低粘度で塗布し乾燥したり、空気を脱気しながら塗布したりして、透明樹脂層17を形成する。尚、ここで「平坦化」とは、ディスプレイ画像を歪曲させたり、光散乱により曇り(ヘイズ)を生じ無い程度の平面性であれば良い。但し、画像に歪曲、曇りを生じ無い範囲に於いて、表面ブロッキングや電磁波シールド材を巻き取ったり、積重ねたりした際に、各電磁波シールド材の層間に空気(気泡)が残留することを防止する為に平坦面の中に微小凹凸(マット状)の存在を容認するものである、即ち、メッシュ部の周期と同程度の大局スケールでは平坦面として平坦化と透明化の機能を付与せしめ、且つ該平坦面上にメッシュ部の周期に比べて微視的なスケールで局部的には微小凹凸が畳重して形成して、巻取時の気泡混入を防止してもよい。
(透明樹脂層)透明樹脂層17は透明性が高く、メッシュの導電体との接着性が良く、次工程の接着剤との接着性がよいものであればよい。但し、透明樹脂層17の表面が、突起、凹み、ムラがあると、ディスプレイ前面へ設置した際に、モワレ、干渉ムラ、ニュートンリングが発生したりするので好ましくない。好ましい方法としては、樹脂として熱硬化型樹脂又は電離放射線硬化型樹脂を、公知の間歇式ダイコート法などで所望のパターン状に塗布した後に、平面性に優れ剥離性のある剥離性基材で積層し、塗布樹脂を熱又は紫外線で硬化させて、剥離性基材を剥離し除去する。透明樹脂層17の表面は、平面性基材の表面が転写されて、平坦且つ平滑な面が形成される。
(電離放射線硬化型樹脂)該透明樹脂層17に用いる樹脂としては、特に限定されず各種の天然又は合成樹脂が用いられる。塗工した樹脂の硬化形態としては、熱硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂などが適用できるが、樹脂の耐久性、塗布性、平坦化しやすさ、平面性などから、アクリル系の紫外線硬化型樹脂が好適である。電離放射線硬化型樹脂は、主として紫外線、電子線のような電離放射線の照射により、開始剤なしで、もしくは開始剤の作用を受けて架橋、重合反応を起こし得る官能基を有するオリゴマーおよび/またはモノマーが重合した、電離放射線硬化型樹脂若しくはその組成物の硬化物である。
電離放射線硬化型樹脂となり得るオリゴマーもしくはモノマーとしては、主に、分子中にアクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等のエチレン性二重結合を有するラジカル重合性のものが用いられるが、これ以外にも、エポキシ基含有化合物のようなカチオン重合性のオリゴマーおよび/またはモノマーを用いることができる。
(電離放射線)電離放射線とは、電磁波または荷電粒子線のうち、分子を重合、架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味し、通常、紫外線、電子線等が用いられる。紫外線の場合には、照射装置(線源)として高圧水銀燈、低高圧水銀燈、メタルハライドランプ、カーボンアーク、ブラックライトランプ等を用いる。紫外線のエネルギー(波長)は190〜450nm程度、照射線量は50〜1000mJ/cm2程度が好ましい。電子線の場合には、照射装置(線源)としてコックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、あるいは直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器等を用いる。電子線のエネルギー(加速電圧)は70〜1000keV、好ましくは100〜300keV程度、照射線量は、通常0.5〜30Mrad程度が好ましい。なお、電子線硬化の場合、電離放射線硬化性樹脂組成物には重合開始剤は含有させなくてもよい。
(透明樹脂層の塗布位置)透明樹脂層17の塗布位置が重要である。
本来、透明樹脂層17の塗布位置は、図3(A)に示すように、メッシュ部103から透明樹脂層アンカー部105に亙って表面を被覆し、かつ該開口部103a、105aを充填し、被覆するように形成して、開口部を有しない額縁部107へ食み出さないように開口部103a、105aの全部を充填被覆しても良いが、塗工の位置制御に高精度を必要とし難度が高くなる。
そこで、図3(B)に示すように、透明樹脂層アンカー部105の開口部105aの内周部迄を充填被覆するに留め、透明樹脂アンカー部105の外周部については開口部105aが未被覆、未充填のまま残るようにする。此の様にすると、透明樹脂層の塗工位置が前後左右にバラついても、透明樹脂層17の末端の位置がメッシュ部103内部に後退したり、或いは開口部を有さない額縁部107迄浸入したりすることが防止出來る。尚、図3(C)に示すように、メッシュ部103から透明樹脂層アンカー部105の開口部105aを充填被覆して開口部105aを埋め、さらに開口部を有しない額縁部107へも多少浸入ていても、開口部10の3周期分程度以下、より好ましくは1周期分以下の距離であれば、透明樹脂層17と電磁波シールド層15との剥離防止効果は期待出来、本発明の効果を奏する。
本来、透明樹脂層17の塗布位置は、図3(A)に示すように、メッシュ部103から透明樹脂層アンカー部105に亙って表面を被覆し、かつ該開口部103a、105aを充填し、被覆するように形成して、開口部を有しない額縁部107へ食み出さないように開口部103a、105aの全部を充填被覆しても良いが、塗工の位置制御に高精度を必要とし難度が高くなる。
そこで、図3(B)に示すように、透明樹脂層アンカー部105の開口部105aの内周部迄を充填被覆するに留め、透明樹脂アンカー部105の外周部については開口部105aが未被覆、未充填のまま残るようにする。此の様にすると、透明樹脂層の塗工位置が前後左右にバラついても、透明樹脂層17の末端の位置がメッシュ部103内部に後退したり、或いは開口部を有さない額縁部107迄浸入したりすることが防止出來る。尚、図3(C)に示すように、メッシュ部103から透明樹脂層アンカー部105の開口部105aを充填被覆して開口部105aを埋め、さらに開口部を有しない額縁部107へも多少浸入ていても、開口部10の3周期分程度以下、より好ましくは1周期分以下の距離であれば、透明樹脂層17と電磁波シールド層15との剥離防止効果は期待出来、本発明の効果を奏する。
図4は、従来の透明樹脂層の位置を説明する要部の断面図である。
即ち、従来の透明樹脂層17の塗布位置は、図4に示す如くである。即ち、先ず画面部と対向するメッシュ部103の開口部103aを埋める。そして透明樹脂層アンカー部がないので、塗工位置が通常2〜3mm程度バラついても確実にメッシュ部103を被覆する様に、透明樹脂層17は、塗工位置のバラツキ分を吸収する2〜3mm程度以上(メッシュ開口部10周期分以上)は、開口部を有しない額縁領域(=額縁部)101内に浸入させる。
透明樹脂層17と額縁部101との密着性は、透明樹脂層17と接着層13又は透明基材11との密着性より小さい。故に透明樹脂層17が額縁領域101へ大きく覆っていると、電磁波シールド材1の製造からディスプレイへの組立まで全工程中で加わる外力、及び長期にわたる実使用期間において寒熱繰返し、吸放湿繰返し等による周期的な基材の伸縮時に各層の伸縮率差で生じる応力等により、透明樹脂層と電磁波シールド層との層間から浮き上ったり、剥離したりすることがあった。さらに、透明樹脂層17が額縁部101を覆った部分は、開口部がないので、その分厚さが厚く段差がついているので、剥離するキッカケとなりやすい。
即ち、従来の透明樹脂層17の塗布位置は、図4に示す如くである。即ち、先ず画面部と対向するメッシュ部103の開口部103aを埋める。そして透明樹脂層アンカー部がないので、塗工位置が通常2〜3mm程度バラついても確実にメッシュ部103を被覆する様に、透明樹脂層17は、塗工位置のバラツキ分を吸収する2〜3mm程度以上(メッシュ開口部10周期分以上)は、開口部を有しない額縁領域(=額縁部)101内に浸入させる。
透明樹脂層17と額縁部101との密着性は、透明樹脂層17と接着層13又は透明基材11との密着性より小さい。故に透明樹脂層17が額縁領域101へ大きく覆っていると、電磁波シールド材1の製造からディスプレイへの組立まで全工程中で加わる外力、及び長期にわたる実使用期間において寒熱繰返し、吸放湿繰返し等による周期的な基材の伸縮時に各層の伸縮率差で生じる応力等により、透明樹脂層と電磁波シールド層との層間から浮き上ったり、剥離したりすることがあった。さらに、透明樹脂層17が額縁部101を覆った部分は、開口部がないので、その分厚さが厚く段差がついているので、剥離するキッカケとなりやすい。
これに対し、本発明の電磁波シールド材1では、メッシュ部103および透明樹脂層アンカー部105の開口部103a、105aへ透明樹脂層17が埋まり込んでいるので、物理的な投錨(アンカー)効果が大きい。これに加えて前述の透明樹脂層17と接着層13又は透明基材11との密着性向上効果との相乗効果も有り、透明樹脂層17と電磁波シールド層15との剥離は防止される。
即ち、本発明に於いては、図3の如く額縁部107の内周部に、メッシュ部103の周縁を囲む透明樹脂層アンカー部105を設け、透明樹脂層アンカー部105の少なくとも1部の開口部105aを充填し、被覆するように、透明樹脂層17を形成する。このようにすることで、層間密着力と投錨効果が発現され、製造工程及び実使用期間中に、構成している層間で浮き上ったり、剥離したりせず、かつ、電磁波シールド層15による優れた電磁波シールド性、開口部の底面の凹凸が解消されて適度な透明性(可視光透過性)とすることができる。
また、本発明の電磁波シールド材1には、可視光線及び/又は近赤外線の特定波長を吸収する機能、反射防止機能、ハードコート機能、防汚機能、防眩機能などの機能を付与したり、該機能を有する層を任意の表裏面及び/又は層間のいずれに設けてもよい。
(NIR吸収層)さらに、透明樹脂層17に用いる樹脂へ、可視光線及び/又は近赤外線の不要な特定波長を吸収する光線吸収剤を添加してもよい。可視光線の特定波長を吸収することで、画像の天然色再生の不自然さ、不快感が抑えられ、画像の視認性が向上する。PDPから発光する可視光領域の不要な特定波長としては、通常、ネオン原子のスペクトル光である波長590nm付近のオレンジ色が多いので、590nm付近を適度に吸収するものが好ましい。近赤外線の特定波長とは、780〜1100nm程度である。該780〜1100nmの波長領域の80%以上を吸収することが望ましい。特定の近赤外線を吸収することで、画像表示装置周辺に有る近赤外線で作動させる遠隔操作機器の誤動作を防止する。該近赤外線吸収剤(NIR吸収剤という)としては、特に限定されないが、近赤外線領域に急峻な吸収があり、可視光線領域の光透過性が高く、かつ、可視光線領域には特定の波長の大きな吸収がない色素などが適用できる。該可視光領域の不要な特定波長を吸収する色素としては、例えば、ポリメチン系色素、ポルフィリン系色素等がある。
該近赤外線吸収色素としては、ジインモニウム系化合物、シアニン系化合物、フタロシアニン系化合物、ジチオール系錯体などがある。透明樹脂層17へNIR吸収剤を添加しない場合には、NIR剤を有する別の層(NIR吸収層という)を、少なくとも一方の面へ設ければよい。
該近赤外線吸収色素としては、ジインモニウム系化合物、シアニン系化合物、フタロシアニン系化合物、ジチオール系錯体などがある。透明樹脂層17へNIR吸収剤を添加しない場合には、NIR剤を有する別の層(NIR吸収層という)を、少なくとも一方の面へ設ければよい。
(NIR吸収別層)NIR吸収層は、透明樹脂層17側及び/又は逆側の基材11側へ設けてもよい。該NIR吸収層は、NIR吸収剤を有する市販フィルム(例えば、東洋紡績社製、商品名No2832)を接着剤で積層したり、先のNIR吸収剤をバインダへ含有させて塗布してもよい。該バインダとしては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂や、熱硬化型又は紫外線硬化型などのエポキシ基、アクリレート基、メタアクリレート基、イソシアネート基などの反応を利用した硬化タイプなどが適用できる。
(AR層)さらに、図示していないが、電磁波シールド材の観察側へ、反射防止層(AR層という)を設けてもよい。反射防止層は、可視光線の反射を防止するためのもので、その構成としては、単層、多層の多くが市販されている。単層のものは表面に低屈折率層を積層してなる。又多層のものは、最表面が低屈折率層となるように、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層したもので、高屈折率層としては、酸化ニオブ、チタン酸化物、酸化ジルコニウム、ITOなどがあり、低屈折率層としては、弗化マグネシウム、珪素酸化物がある。また、外光を乱反射する微細な凹凸表面を有する層を有するものもある。
(ハードコート層、防汚層、防眩層)さらに、反射防止(AR)層には、ハードコート層、防汚層、防眩層を設けてもよい。ハードコート層は、JIS−K5400の鉛筆硬度試験でH以上の硬度を有する層で、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートなどの多官能アクリレートを、熱又は電離放射線で硬化させる。防汚層は、撥水性、撥油性のコートで、シロキサン系、フッ素化アルキルシリル化合物などが適用できる。防眩層は外光を乱反射する微細な凹凸表面を有する層である。
(直接貼着)メッシュ状となった電磁波シールド層側が観察側とし、該電磁波シールド層へ少なくとも黒化処理、防錆層を必須に設ければ、例えばPDPへ直接貼着することができる。額縁部107が表面へ露出するので、電極を引き出し易くアースがとりやすい。
また、該額縁部101が黒化処理されていて黒い面が観察側となるので、前面ガラス板の額縁状に設けていた黒色印刷が不要となり、工程が短縮でき、コスト面でも有利である。
また、該額縁部101が黒化処理されていて黒い面が観察側となるので、前面ガラス板の額縁状に設けていた黒色印刷が不要となり、工程が短縮でき、コスト面でも有利である。
以下、実施例及び比較例により、本発明を更に詳細に説明するが、これに限定されるものではない。
電磁波シールド層15として、厚さ10μmの電解銅箔の片方の面上に、平均粒子径0.3μmの銅‐コバルト合金粒子の黒化層、及びクロメート(処理)層が順次積層されて成る導電体を用いた。この銅‐コバルト合金粒子層のクロメート(処理)層面と、厚さが100μmの2軸延伸PETフィルムA4300(東洋紡績社製、ポリエチレンテレフタレート商品名)から成る透明基材11とを、2液硬化型ウレタン系接着剤13でラミネートした後に、56℃で4日間エージングした。接着剤としては主剤がポリエステルウレタンポリオール、又硬化剤がキシレンジイソシアネートから成る2液硬化型ウレタン樹脂を用い、塗布量は乾燥後の厚さで7μmとした。
フォトリソグラフイ法によりメッシュを形成する際、連続した帯状でマスキングからエッチングまでを行う、カラーTVシャドウマスク用の製造ラインを流用した。まず、導電体層面の全体へ、カゼインレジストを掛け流し法で塗布した。次のステーションへ搬送し、下記の形状のパターンを有する原版を用いて、水銀燈からの紫外線により密着露光した。次々とステーションを搬送しながら、水現像し、硬膜処理し、さらに、加熱してベーキングした。
上記パターン版の形状は、図1の如く画像表示装置の42型(横長、対角線長42インチ相当)の画面部100に対向し、正方形の開口部103aがライン幅22μm、ライン間隔(ピッチ)300μm、バイアス角度49度で配置されたメッシュ部103と、該メッシュ部103の周縁を囲みメッシュ部103と同一形状で同一開口率の開口部105aを有し5mm幅の透明樹脂層アンカー部105と、該透明樹脂層アンカー部105の周縁を囲み10mm幅の開口部を有しない額縁部107とを有している。
さらに次のステーションへ搬送し、エッチング液として塩化第二鉄溶液を用いて、スプレイ法で吹きかけてエッチングし、開口部103a、105aを形成した。次々とステーションを搬送しながら、水洗し、レジストを剥離し、洗浄し、さらに、加熱して乾燥した。なお、メッシュ部103と透明樹脂層アンカー部105のライン幅は22μmのレジストパターン版を用いたが、エッチング後のライン幅は12±5μm(7〜17μm)となっていた。その結果、開口率は、メッシュ部103、及び透明樹脂アンカー部105共に92%であった。
このようにして得たメッシュ部103及び透明樹脂層アンカー部105へ、下記組成の透明樹脂層17組成物を、メッシュ部103及び透明樹脂層アンカー部105と同パターン(即ち、メッシュ部と該メッシュ部の周縁を5mm幅で囲むパターン)により、間歇ダイコート法で塗布し、厚さが50μmのSP−PET20−BU(トーセロ社製、表面離型処理PETフィルム商品名)をラミネートした後に、高圧水銀灯を用いて200mj/cm2の露光(365nm換算)した。
透明樹脂層組成物としては、N−ビニル−2−ピロリドン20質量部、ジシクロペンテニルアクリレート25質量部、オリゴエステルアクリレート(東亜合成(株)製、M−8060)52質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバガイギー社製、イルガキュア184)3質量部を用いた。
そして、SP−PET20−BUを剥離すると、図3(A)の如くメッシュ部103の開口部103a及び透明樹脂層アンカー部105の開口部105aが透明樹脂層17で充填被覆され平坦化された実施例1の電磁波シールド材が得られた。
フォトリソグラフイ法によりメッシュを形成する際、連続した帯状でマスキングからエッチングまでを行う、カラーTVシャドウマスク用の製造ラインを流用した。まず、導電体層面の全体へ、カゼインレジストを掛け流し法で塗布した。次のステーションへ搬送し、下記の形状のパターンを有する原版を用いて、水銀燈からの紫外線により密着露光した。次々とステーションを搬送しながら、水現像し、硬膜処理し、さらに、加熱してベーキングした。
上記パターン版の形状は、図1の如く画像表示装置の42型(横長、対角線長42インチ相当)の画面部100に対向し、正方形の開口部103aがライン幅22μm、ライン間隔(ピッチ)300μm、バイアス角度49度で配置されたメッシュ部103と、該メッシュ部103の周縁を囲みメッシュ部103と同一形状で同一開口率の開口部105aを有し5mm幅の透明樹脂層アンカー部105と、該透明樹脂層アンカー部105の周縁を囲み10mm幅の開口部を有しない額縁部107とを有している。
さらに次のステーションへ搬送し、エッチング液として塩化第二鉄溶液を用いて、スプレイ法で吹きかけてエッチングし、開口部103a、105aを形成した。次々とステーションを搬送しながら、水洗し、レジストを剥離し、洗浄し、さらに、加熱して乾燥した。なお、メッシュ部103と透明樹脂層アンカー部105のライン幅は22μmのレジストパターン版を用いたが、エッチング後のライン幅は12±5μm(7〜17μm)となっていた。その結果、開口率は、メッシュ部103、及び透明樹脂アンカー部105共に92%であった。
このようにして得たメッシュ部103及び透明樹脂層アンカー部105へ、下記組成の透明樹脂層17組成物を、メッシュ部103及び透明樹脂層アンカー部105と同パターン(即ち、メッシュ部と該メッシュ部の周縁を5mm幅で囲むパターン)により、間歇ダイコート法で塗布し、厚さが50μmのSP−PET20−BU(トーセロ社製、表面離型処理PETフィルム商品名)をラミネートした後に、高圧水銀灯を用いて200mj/cm2の露光(365nm換算)した。
透明樹脂層組成物としては、N−ビニル−2−ピロリドン20質量部、ジシクロペンテニルアクリレート25質量部、オリゴエステルアクリレート(東亜合成(株)製、M−8060)52質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバガイギー社製、イルガキュア184)3質量部を用いた。
そして、SP−PET20−BUを剥離すると、図3(A)の如くメッシュ部103の開口部103a及び透明樹脂層アンカー部105の開口部105aが透明樹脂層17で充填被覆され平坦化された実施例1の電磁波シールド材が得られた。
透明樹脂層17組成物を、メッシュ部103に塗布し、かつ該メッシュ部103の外周部の透明樹脂層アンカー部105に2.5mm幅で塗布した。それ以外は、実施例1と同様にして、図3(B)の如くメッシュ部103の開口部103a及び透明樹脂層アンカー部105の開口部105aの内周側の1部が透明樹脂層17で充填被覆され平坦化された実施例2の電磁波シールド材を得た。なお、透明樹脂層アンカー部105の外周部は2.5mm幅で開口部105aが露出している。
透明樹脂層17組成物を、メッシュ部103に塗布し、かつメッシュ部103の外周の透明樹脂層アンカー部105およびその外周に計5.5mm幅で塗布した。それ以外は、実施例1と同様にして、メッシュ部103の開口部103a及び透明樹脂層アンカー部105の開口部105aが透明樹脂層17で充填被覆され、さらに開口部を有しない額縁部107の内周部は0.5mm幅(開口部1.7周期分)で被覆された実施例3の電磁波シールド材を得た。
(比較例1)パターン版の形状は、画像表示装置の42型(横長。対角線長42インチ相当)の画面部に対向し、開口部が正方形でライン幅22μm、ライン間隔(ピッチ)300μm、バイアス角度49度のメッシュ部103と、透明樹脂層アンカー部105を設けず、直接メッシュ部103の周縁を囲み15mm幅の開口部を有しない額縁部101とを有している。さらに、透明樹脂層17組成物の塗布パターンは、図4の如くメッシュ部103と、該メッシュ部の外周部に有る開口部を有しない額縁部107の内周部3.5mm幅(開口部11.7周期分)とを含んでいる。それ以外は、実施例1と同様にして、比較例1の電磁波シールド材を得た。
(評価方法)評価は、熱衝撃試験後の層間密着性で行った。熱衝撃試験は、−40℃で1時間と80℃で1時間の繰り返しを100回とし、該熱衝撃試験を行った後に、室温25℃に於いて、25mm幅のニチバン社製のセロファン粘着テープであるセロテープ(登録商標)で、透明樹脂層面から透明樹脂の無い額縁部上に亙る領域を充分に覆うように貼着し、透明樹脂層の無い部分から強剥離した。
該剥離で、透明樹脂層が透明基材及び/又は電磁波シールド層との間で、浮きや剥離が発生したものを不合格とし、浮きや剥離が発生し無かったものを合格とした。
なお、全光線透過率、視認性、電磁波シールド性も測定した。
視認性はPDP;WOOO(日立製作所社製、商品名)の前面に載置して、テストパターン、白、及び黒を順次表示させて、画面から50cm離れた距離で、視認角度0〜80度の範囲で、目視で観察した。
全光線透過率はJIS−K7361−1に準拠して、色彩機HM150(村上色彩社製、商品名)を用いてメッシュ部に於いて測定した。
電磁波シールド(遮蔽)性は、KEC法(財団法人関西電子工業振興センターが開發した電磁波測定法)により測定した。
該剥離で、透明樹脂層が透明基材及び/又は電磁波シールド層との間で、浮きや剥離が発生したものを不合格とし、浮きや剥離が発生し無かったものを合格とした。
なお、全光線透過率、視認性、電磁波シールド性も測定した。
視認性はPDP;WOOO(日立製作所社製、商品名)の前面に載置して、テストパターン、白、及び黒を順次表示させて、画面から50cm離れた距離で、視認角度0〜80度の範囲で、目視で観察した。
全光線透過率はJIS−K7361−1に準拠して、色彩機HM150(村上色彩社製、商品名)を用いてメッシュ部に於いて測定した。
電磁波シールド(遮蔽)性は、KEC法(財団法人関西電子工業振興センターが開發した電磁波測定法)により測定した。
(評価結果)実施例1〜3、比較例1のいずれも、メッシュ部の全光線透過率が83.
0%と良好であった。また、電磁波シールド性も、実施例1〜3、比較例1のいずれも、周波数30MHz〜1000MHzの範囲に於いて、電磁場の減衰率は30〜60dBと電磁波シールド性も十分であった。
また、熱衝撃試験後の層間密着性は、実施例1〜3の電磁波シールド材では浮きや剥離が発生せず、いずれも合格であったが、比較例1では額縁部に於いて浮きや剥離が発生して不合格であった。
さらに、層間密着性の良かった実施例1〜3の電磁波シールド材をPDPディスプレイの前面板に設け、画像を表示させて視認性を評価したところ、いずれも視認性は良好であった。
0%と良好であった。また、電磁波シールド性も、実施例1〜3、比較例1のいずれも、周波数30MHz〜1000MHzの範囲に於いて、電磁場の減衰率は30〜60dBと電磁波シールド性も十分であった。
また、熱衝撃試験後の層間密着性は、実施例1〜3の電磁波シールド材では浮きや剥離が発生せず、いずれも合格であったが、比較例1では額縁部に於いて浮きや剥離が発生して不合格であった。
さらに、層間密着性の良かった実施例1〜3の電磁波シールド材をPDPディスプレイの前面板に設け、画像を表示させて視認性を評価したところ、いずれも視認性は良好であった。
Claims (6)
- 画像表示装置の画面部の前面に隣接して配置される電磁波シールド装置において、
透明基材と、
透明基材の一方の面に設けられ、導電体からなる電磁波シールド層と、
電磁波シールド層上に設けられた透明樹脂層とを備え、
電磁波シールド層は画像表示装置の画面部に対応する形状をもち、多数配列された開口部を含むメッシュ部と、メッシュ部を囲むとともに、多数配列されメッシュ部の開口部と同一開口率の開口部を含む透明樹脂層アンカー部と、透明樹脂層アンカー部を囲むとともに開口部をもたない平坦状の額縁部とを有し、
透明樹脂層はメッシュ部表面から透明樹脂層アンカー部表面へわたって設けられていることを特徴とする電磁波シールド装置。 - 透明樹脂層は、メッシュ部表面全域から透明樹脂層アンカー部表面全域に延び、かつ額縁部の内側端部を覆って設けられていることを特徴とする請求項1記載の電磁波シールド装置。
- 透明樹脂層は、メッシュ部表面全域から透明樹脂層アンカー部表面全域に延び、かつ透明樹脂層アンカー部の外側端部で終了していることを特徴とする請求項1記載の電磁波シールド装置。
- 透明樹脂層は、メッシュ部表面全域から透明樹脂層アンカー部の内側端部を覆って設けられていることを特徴とする請求項1記載の電磁波シールド装置。
- 透明樹脂層は、メッシュ部表面全域から透明樹脂層アンカー部の中間部まで延び、透明樹脂層アンカー部の外側は覆っていないことを特徴とする請求項4記載の電磁波シールド装置。
- 透明基材と電磁波シールド層との間に接着層が介在されていることを特徴とする請求項1記載の電磁波シールド装置。
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