JP2024037653A - Electromagnetic wave attenuation film - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、吸収ピーク周波数のずれや経時での周波数特性、角度特性の変化の少なく、透光性や透明性を付与した電磁波減衰フィルムを簡便かつ低コストで得ることを目的とする。【解決手段】本発明の電磁波減衰フィルムは、前面および背面を有する誘電体基材と、誘電体基材前面および背面の両面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状のパターンで細線端部が突出したメッシュ状の薄膜導電層と、を有する電磁波減衰基体と、電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と、サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、を備え、メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含む。また、導電素子は周期的に配置され、前面および背面の導電素子の重心の平面方向の距離をl、導電素子の重心からメッシュ端部までの最短距離をaとしたときに下記式(1)を満たしてもよい。l≦3.6a…(1)【選択図】図2[Problem] The purpose of the present invention is to easily and inexpensively obtain an electromagnetic wave attenuating film that has light transmittance and transparency with little shift in absorption peak frequency and changes in frequency characteristics and angular characteristics over time. . [Solution] The electromagnetic wave attenuation film of the present invention includes a dielectric base material having a front surface and a back surface, and a mesh-like pattern formed of thin conductive thin film wires disposed on both the front surface and the rear surface of the dielectric base material. an electromagnetic wave attenuation base having a mesh-like thin film conductive layer with protruding ends; a support layer disposed on the back surface of the electromagnetic wave attenuation base; and a mesh formed of thin conductive thin film wires disposed on the back surface of the support layer. the mesh-like thin film conductive layer includes a plurality of mesh-like conductive elements. In addition, the conductive elements are arranged periodically, and when the distance in the plane direction of the center of gravity of the front and back conductive elements is l, and the shortest distance from the center of gravity of the conductive element to the edge of the mesh is a, the following formula (1) is obtained. may be satisfied. l≦3.6a…(1) [Selection diagram] Figure 2
Description
本発明は、入射波を捕捉し、反射波を減衰することが可能な電磁波減衰フィルムに関する。 The present invention relates to an electromagnetic wave attenuation film capable of capturing incident waves and attenuating reflected waves.
携帯電話などの移動体通信、無線LAN、料金自動収受システム(ETC)などにおいて、数ギガヘルツ(GHz)の周波数帯域を持つ電波が使われている。 Radio waves with a frequency band of several gigahertz (GHz) are used in mobile communications such as mobile phones, wireless LAN, automated toll collection systems (ETC), and the like.
このような電波を吸収する電波吸収シートとして、非特許文献1には、複数の金属パターンを2層に周期配列させた電波吸収体で、径が微小に異なる円形の金属パターンを異なる層に配置し2帯域に吸収特性を有する電波吸収体が提案されている。
As a radio wave absorbing sheet that absorbs such radio waves, Non-Patent
しかしながら、基材の片方の面に導電素子を設け、それを複数層重ねたものを吸収層とすることにより電波吸収体を作成した場合には、導電素子を設けた積層フィルムの伸びやたわみ等により層間の位置精度にずれが生じて吸収周波数にずれが生じることがある。非特許文献1で提案された吸収体は、所定の導電パターンが形成されたFR4などの誘電体基板を精度よく貼り合わせて積層させなければならない、という問題点があった。
加えて、重ね合わせた部位の経時劣化に伴う素子間の位置ずれにより周波数特性や角度特性の変化も懸念される。加えて工程面やコスト面からも素子を設けた基材の枚数が増えることは好ましくない。
また、非特許文献1で提案されるような基材を介して導電素子とは反対の面に金属板を形成する場合、透光性や透明性は得られない。
本発明は、このような従来の問題を解決し、吸収ピーク周波数のずれや経時での周波数特性、角度特性の変化の少なく、透光性や透明性を付与した電磁波減衰フィルムを簡便かつ低コストで得ることを目的とする。
However, when a radio wave absorber is created by providing a conductive element on one side of a base material and using a plurality of layers as an absorbing layer, the laminated film provided with the conductive element may elongate or bend. This may cause a shift in the positional accuracy between the layers, resulting in a shift in the absorption frequency. The absorber proposed in
In addition, there is a concern that frequency characteristics and angular characteristics may change due to positional deviation between elements due to aging deterioration of the overlapped portions. In addition, it is not preferable to increase the number of substrates provided with elements from the viewpoint of process and cost.
Furthermore, when a metal plate is formed on the opposite side of the conductive element via a base material as proposed in
The present invention solves these conventional problems, and makes it possible to easily and inexpensively produce an electromagnetic wave attenuating film that has translucency and transparency with little shift in absorption peak frequency and changes in frequency characteristics and angular characteristics over time. The purpose is to obtain.
上記の課題を解決するために、代表的な本発明の電磁波減衰フィルムの一つは、前面および背面を有する誘電体基材と、前記誘電体基材前面および背面の両面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状のパターンで細線端部が突出したメッシュ状薄膜導電層と、を有する電磁波減衰基体と、前記電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と、前記サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、を備え、前記メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含む、電磁波減衰フィルムである。 In order to solve the above problems, one of the typical electromagnetic wave attenuating films of the present invention includes a dielectric base material having a front surface and a back surface, and a conductive thin film disposed on both the front surface and the back surface of the dielectric base material. an electromagnetic wave attenuating substrate having a mesh-like thin film conductive layer having a mesh-like pattern formed of thin wires with protruding ends of the thin wires; a support layer disposed on the back surface of the electromagnetic wave attenuating substrate; and a back surface of the support layer. a mesh-like flat plate inductor formed of thin wires of a conductive thin film arranged in the mesh-like thin film conductive layer, the mesh-like thin film conductive layer being an electromagnetic wave attenuating film including a plurality of mesh-like conductive elements.
本発明によれば、吸収ピーク周波数のずれや経時での周波数特性、角度特性の変化の少なく、透光性や透明性を付与した電磁波減衰フィルムを簡便かつ低コストで得ることができる。
さらに本発明によれば、ミリ波帯域の周波数の電波を減衰することができ、かつ、薄い電磁波減衰フィルムを提供できる。また、細線端部が突出したメッシュ状薄膜導電層を1層の基材の前面と背面に同時に形成することにより、前面と背面に配置したメッシュ状薄膜導電層の位置精度を確保することができ、目的とする周波数に吸収性能を持つ電磁波減衰フィルムを容易に製造することが可能となる。
According to the present invention, it is possible to easily and inexpensively obtain an electromagnetic wave attenuating film that exhibits little shift in absorption peak frequency and changes in frequency characteristics and angular characteristics over time, and is imparted with translucency and transparency.
Further, according to the present invention, it is possible to attenuate radio waves having a frequency in the millimeter wave band, and to provide a thin electromagnetic wave attenuation film. In addition, by simultaneously forming mesh-like thin film conductive layers with protruding thin wire ends on the front and back sides of a single layer of base material, the positional accuracy of the mesh-like thin film conductive layers placed on the front and back sides can be ensured. , it becomes possible to easily produce an electromagnetic wave attenuation film that has absorption performance at a target frequency.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。また同一部分は符号を省略することがある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment. In addition, in the description of the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals. In addition, the reference numerals may be omitted for the same parts.
実施形態の開示においては、方向を示すために、図面上に表記されたx軸、y軸、z軸に示す方向を用いることがある。また特に断りのない限り、「平面」はxy平面を、「平面視」はz軸方向からみること、「平面図」はz軸方向からみた面を意味し、「平面視形状」「平面形状」はz軸方向から見た図面の形状を意味する。 In the disclosure of the embodiments, the directions shown in the x-axis, y-axis, and z-axis shown on the drawings may be used to indicate directions. Unless otherwise specified, "plane" means the xy plane, "plan view" means the surface viewed from the z-axis direction, "plan view" means the surface seen from the z-axis direction, and "plan view shape" and "plan shape" ” means the shape of the drawing viewed from the z-axis direction.
また実施形態の開示において、物体の「前面」というときは、物体をz軸正側からみたときの面を意味し、「背面」というときはz軸負側からみた面を意味し、「側面」というときは前面と背面に挟まれた外周の面を意味する。「厚さ方向」というときは、z軸方向を意味する。 In addition, in the disclosure of the embodiments, the "front" of an object means the surface when the object is viewed from the positive side of the z-axis, the "back" means the surface when viewed from the negative side of the z-axis, and the "front" of the object means the surface when viewed from the negative side of the z-axis. '' means the outer surface sandwiched between the front and back surfaces. The term "thickness direction" means the z-axis direction.
また実施形態の開示において、「重心」とは平面形状における重心を意味する。ただし、メッシュを形成する細線が突出した端部を有するメッシュ状の平面の場合は、突出した端部を結ぶ仮想線分を最外周とみなして形成される平面形状を意味するものとする。 Furthermore, in the disclosure of the embodiments, the term "center of gravity" means the center of gravity in a planar shape. However, in the case of a mesh-like plane in which the thin wires forming the mesh have protruding ends, this refers to the plane shape formed by regarding the virtual line segment connecting the protruding ends as the outermost periphery.
[第一実施形態]
図1は、本発明の第一実施形態に係る電磁波減衰フィルム1を示す模式平面図である。図2は、図1のI-I線における断面の一部を示す模式図である。図2(a)は、例えばI-I線上のαとβの間の断面である。図2(b)はメッシュ状薄膜導電層30、31の模式平面図である(細線の幅は省略してある)。
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an electromagnetic
電磁波減衰フィルム1は、誘電体基材(誘電体層)10と、誘電体基材10の前面10aに形成されたメッシュ状薄膜導電層30と、誘電体基材10の背面10bに形成されたメッシュ状薄膜導電層31とで構成された電磁波減衰基体20と、背面のメッシュ状薄膜導電層31の背面に形成されたサポート層11と、サポート層11の背面に形成されたメッシュ状平板インダクタ50とを備えている。メッシュ状薄膜導電層30、31は、導電性薄膜の細線(以下、「導電性細線」「細線」ともいう。)で形成されたメッシュ状のパターンで細線端部が突出したメッシュ状導電体平板の層である。メッシュ状薄膜導電層30、31は、複数の導電素子を含んでよい(以下、薄膜導電層に関し、具体的形状や配置などを観念するときに導電素子ということもある。)。メッシュ状平板インダクタ50は、導電性薄膜の細線で形成され、外部の磁束によりメッシュ状平板インダクタ50内部の表面近傍に電流を生じる。また、その電流に伴い、磁場をメッシュ状平板インダクタ50外部の表面近傍に発生させる機能を有する。
尚、前面は、電磁波を入射させる側の面とできる。背面は、誘電体基材の前面と反対側の面である。以下の実施形態に関する説明において、単に薄膜導電層(導電素子)や平板インダクタというときもあるが、特に断りのない限りメッシュ状のものを意味する。
また、電磁波減衰フィルムで減衰される電磁波が単一の極小値となる周波数fを有する場合、この周波数fを、減衰中心周波数fとする。また、電磁波減衰フィルムで減衰される電磁波が複数の極小値を有する場合は、最も減衰の大きい極小値から-3dBとなる複数の周波数の平均値の周波数を減衰中心周波数とする。減衰中心波長は、誘電体基材とサポート層中の光速を後述の減衰中心周波数fで除したものとできる。
また、電磁波減衰フィルム1は、空気とのインピーダンス整合を図り、シートの耐候性を高めるためのトップコート層200(後述)を備えていてもよい。
The electromagnetic
Note that the front surface can be the surface on which electromagnetic waves are incident. The back surface is the surface of the dielectric substrate opposite to the front surface. In the following description of the embodiments, the term "thin film conductive layer (conductive element)" or "flat plate inductor" may be used, but unless otherwise specified, it means a mesh-like structure.
Further, when the electromagnetic wave attenuated by the electromagnetic wave attenuation film has a frequency f that is a single minimum value, this frequency f is defined as the attenuation center frequency f. Further, when the electromagnetic wave attenuated by the electromagnetic wave attenuation film has a plurality of minimum values, the attenuation center frequency is the average value of the plurality of frequencies that is -3 dB from the minimum value with the largest attenuation. The attenuation center wavelength can be determined by dividing the speed of light in the dielectric base material and the support layer by the attenuation center frequency f, which will be described later.
Further, the electromagnetic
(電磁波減衰基体)
図2に示す通り、電磁波減衰基体20は、誘電体基材10の前面10a及び背面10bにメッシュ状薄膜導電層30、31を配置した構成となっている。
誘電体基材10を構成する材料の代表例は合成樹脂である。合成樹脂の種類は、絶縁性とともに十分な強度、可撓性及び加工性を有する限り特に制限されない。この合成樹脂は熱可塑樹脂とできる。合成樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル;ポリフェニレンサルファイド等のポリアリーレンサルファイド;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリスチレン等が挙げられるがこれに限定されるものではない。これらの材料を単体で用いてもよいし、2種類以上混合させても、積層体としてもよい。また、誘電体基材10は、導電性粒子、絶縁性粒子、磁性粒子、または、その混合を含有してもよい。
電磁波減衰基体20を形成するために、誘電体基材10の両面にアンカー層、接着層を介しアンカー層、接着層と共に、メッシュ状にパターニングした薄膜導電層30、31を形成したメッシュ状積層体を用いてもよい。
また誘電体基材10は7000MPa・mm4以下の曲げ剛性を有する。
(Electromagnetic wave attenuation base)
As shown in FIG. 2, the electromagnetic
A typical example of the material constituting the
In order to form the electromagnetic
Further, the
本発明の実施形態において、誘電体基材、サポート層の厚みは、電磁波の波長に対して十分薄くできる。誘電体基材、サポート層が電磁波の波長に対して十分薄い場合、誘電体基材、サポート層内に進行波が生じないことが知られている。「十分薄い」とは、波長の1/2未満とできる。波長の1/2未満では、進行波は導波しない。これは、電磁波のカットオフと言われる現象である。さらには、波長の1/10以下とできる。一般に電磁波の伝搬距離の差が波長の1/10以下の場合、実質的な位相差が生じない。つまり、導電素子と平板インダクタとの距離が誘電体基材、サポート層での波長の1/10以下である場合、導電素子の再放出する電磁波と平板インダクタとの反射波は、その距離により実質的な位相差を生じない。導電体に挟持された十分に薄い誘電体基材、サポート層内には、電磁波は導波しないと考えられており、通常、電磁波は、そのような薄さになると遮断(カットオフ)され、そのような誘電体基材、サポート層に電界や磁界は局在しない。尚、本発明の実施形態でのこの波長は、減衰中心波長とできる。さらに、予想外に、誘電体基材、サポート層が波長の1/100以下の場合でさえ、減衰が得られている。このような厚みは、最高精度の鏡面の凹凸と同レベルの厚みであり、電磁波のスケールに対して実質的に厚みのない構造で減衰が得られていることになる。 In an embodiment of the present invention, the thickness of the dielectric base material and the support layer can be made sufficiently thin with respect to the wavelength of electromagnetic waves. It is known that when the dielectric base material and the support layer are sufficiently thin with respect to the wavelength of electromagnetic waves, no traveling waves are generated in the dielectric base material and the support layer. "Sufficiently thin" may be less than 1/2 of the wavelength. At less than 1/2 the wavelength, traveling waves are not guided. This is a phenomenon called electromagnetic wave cutoff. Furthermore, it can be made less than 1/10 of the wavelength. Generally, when the difference in the propagation distance of electromagnetic waves is 1/10 of the wavelength or less, no substantial phase difference occurs. In other words, when the distance between the conductive element and the flat inductor is 1/10 or less of the wavelength at the dielectric base material and support layer, the electromagnetic waves re-emitted by the conductive element and the reflected waves from the flat inductor are substantially No phase difference occurs. It is thought that electromagnetic waves are not guided within a sufficiently thin dielectric base material or support layer sandwiched between conductors, and normally electromagnetic waves are cut off when the material becomes thin enough. Electric fields and magnetic fields are not localized in such dielectric base materials and support layers. Note that this wavelength in embodiments of the present invention may be the attenuation center wavelength. Furthermore, unexpectedly, attenuation is obtained even when the dielectric base material and support layer have a wavelength of 1/100 or less. This thickness is on the same level as the unevenness of the highest precision mirror surface, and attenuation is obtained with a structure that has virtually no thickness with respect to the scale of electromagnetic waves.
発明者らは、種々の実験及びシミュレーションの結果、十分に薄い誘電体基材、サポート層内でも電磁波による電界及び磁界の定在的な局在が起こることを見出した。誘電体基材10の厚さ(t)は、5μm以上、300μm以下とできる。さらには、誘電体基材10の厚さ(t)は、5μm以上、100μm以下とできる。これは、ミリ波帯の波長の1/2より薄く、さらにはミリ波帯の波長の1/10より薄い。そのため、電磁波減衰フィルムは、薄いフィルムでありながら、ミリ波帯域の電磁波を減衰させることが可能である。誘電体基材10の厚さ(t)は、一定または可変である。同様にサポート層11の厚さ(ts)は、5μm以上、250μm以下とできる。さらには、10μm以上、200μm以下とできる。またさらには、15μm以上150μm以下とできる。
As a result of various experiments and simulations, the inventors have found that even within a sufficiently thin dielectric base material and support layer, stationary localization of electric and magnetic fields due to electromagnetic waves occurs. The thickness (t) of the
本発明の実施形態において、電磁波減衰基体20は、サポート層11との間に粘着層12とを有してもよい。サポート層11は単層または多層である。サポート層11の材料としては、誘電体基材10と同様のものを使用できる。例えばウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂の単体、混合体、複合体とできる。サポート層11は、押出フィルムとできる。押出フィルムは、無延伸フィルムまたは延伸フィルムとできる。またサポート層は電磁波減衰基体20の背面に塗工により形成することもできる。粘着層12は、成形層とアンカー層との2層で構成してもよい。さらに、粘着層12と導電素子との密着を向上させるため、接着層を設けてもよい。粘着層12、成形層、アンカー層、接着層は、誘電体基材を構成する材料と同様のものを使用することが可能である。
In an embodiment of the present invention, the electromagnetic
誘電体基材10の前面10aに形成されるメッシュ状薄膜導電層30、背面10bに形成されるメッシュ状薄膜導電層31は、電磁波減衰フィルム1の平面視において、前面10a、背面10bの全体または一部を覆っている。メッシュ状薄膜導電層30、31は、図2に示すように誘電体基材10の両面に直接導電性材料を蒸着あるいはスパッタリングにより層形成したのち、エッチングなどによりパターニングする方法で形成することができる。図3は、メッシュ状薄膜導電層を誘電体基材に粘着層を介して配置しパターニングした場合の断面図である。メッシュ状薄膜導電層30、31は、図3に示すように粘着層13を介し、誘電体基材10に導電材料箔を貼合する方法により薄膜導電層を形成した後、エッチングなどにより導電材料をパターニングして配置することにより形成することができる。図3に示すように、粘着層13を介して導電パターンを誘電体基材10上に形成する場合にも、粘着層13は導電パターンと同様の寸法にパターニングされるため、誘電体基材10に導電パターンが形成された電磁波減衰フィルムを曲げるなどして応力がかかった場合にも、導電パターン毎に応力は分断さるため誘電体前面と背面に形成される導電パターンにずれが生じることはない。
The mesh-like thin film
メッシュ状平板インダクタ50は、サポート層11の背面の全体または一部を覆っている。電磁波減衰フィルム1の性能を大きく損なわない限りにおいて、例えば、電磁波減衰フィルム1の周縁の一部等に、メッシュ状薄膜導電層30、31やメッシュ状平板インダクタ50に覆われていない部位が存在してもよい。
The mesh
メッシュ状薄膜導電層30、31およびメッシュ状平板インダクタ50の材料は、導電性を有する限り特に限定されない。耐食性およびコストの観点からは、アルミニウム、銅、銀、金、白金、スズ、ニッケル、コバルト、クロム、モリブデン、鉄及びこれらの合金が好ましい。メッシュ状薄膜導電層30、31およびメッシュ状平板インダクタ50は、誘電体基材10に真空蒸着を行うことにより形成できるし、粘着層13を介し導電性材料箔を誘電体基材10に貼合することにより形成することもできる。導電性材料箔を誘電体に貼り合わせる粘着層13の膜厚は10nm以上2000nm以下とできる。10nm未満であると、導電性材料箔の誘電体への密着性が低下する可能性があり、2000nmを超えると生産性が落ちる可能性がある。また粘着層13は7000MPa・mm4以下の曲げ剛性を有する。さらにメッシュ状薄膜導電層30、31と粘着層13の膜厚の比率は1:2であることが好ましい。
メッシュ状平板インダクタ50は、導電性の化合物としてもよい。
メッシュ状薄膜導電層30、31の厚さ(tm)は、10nm以上、1000nm以下とできる。10nm未満であると、電磁波を減衰させる機能が低下する可能性がある。1000nmを超えると、生産性が落ちる可能性がある。
メッシュ状平板インダクタ50は鋳物、圧延金属板、金属箔、蒸着膜、スパッタ膜およびめっきとできる。圧延金属板の厚さは、0.1mm以上5mm以下とできる。金属箔の厚さは5μm以上100μm未満とできる。平板インダクタ50が蒸着膜、スパッタ膜およびメッキ膜の場合は、0.5μm以上、5mm未満とできる。メッシュ状平板インダクタ50の厚さ(tmb)は、0.5μm~5mmとできる。また、メッシュ状平板インダクタ50が鋳物の場合は、厚さは特定されないが、最大寸法が10mm以上のものとできる。また、メッシュ状平板インダクタ50の厚さ(tmb)は、減衰中心波長により求められる表皮深さ以上とできる。また、メッシュ状平板インダクタ50の厚さ(tmb)は、メッシュ状薄膜導電層30、31の厚さ(tm)より厚くできる。
メッシュ状薄膜導電層30、31とメッシュ状平板インダクタ50の材質は、同じ金属種とすることができる。この同じ金属種は、同じ純金属か同じ金属の合金(例えば、双方ともアルミニウム合金)とするか、メッシュ状薄膜導電層30、31を純金属としメッシュ状平板インダクタ50をメッシュ状薄膜導電層30の金属の合金としてもよい。また、メッシュ状薄膜導電層30、31とメッシュ状平板インダクタ50の材質は、異なる金属種としてもよい。
メッシュ状薄膜導電層30、31およびメッシュ状平板インダクタ50を形成する導電物質の細線の線幅(w)と、開口幅(wa)は、所望の減衰中心波長に合わせて設計する必要がある。ミリ波帯を吸収する導体細線の開口幅(wa)は波長の1/10~1/225に、線幅(w)は30μm~500μmとできる。
薄膜導電層30、31、平板インダクタ50をメッシュ状とすることで、透光性、透明性が得られると共に、透湿性も得られると考えられる。透光性、透明性が得られることで、窓ガラス等透明性が要求される場所や、景観に配慮しながら電磁波吸収性を付与できるなどのメリットが考えられる。さらに、透湿性を持つことにより、例えば壁紙等と貼合する際に使用する粘着剤に環境に配慮した水系の粘着剤を使用する場合でも水分の透過性が高く扱いが容易になるなどのメリットが考えられる。
メッシュ状薄膜導電層30、31は、導電性細線の端部が突出していることを特徴とする。導電性細線の端部が突出し、最外周を囲む導電性細線がないことで導体の誘電体に占める割合が小さくなり、透光性、透明性の確保が容易になる。
The materials of the mesh thin film
The
The thickness (tm) of the mesh-like thin film
The mesh
The mesh thin film
The line width (w) of the thin wire of the conductive material forming the mesh thin film
It is thought that by forming the thin film
The mesh-like thin film
メッシュ状導電素子30、31の形状やその組み合わせに関し述べる。図4は、メッシュ状導電素子の平面視形状の例を示す模式図である。多角形の正方形、六角形、十字、その他の多角形、円形、楕円が含まれる。この正方形、六角形、十字、その他の多角形の角は丸い形状とすることもできるがこれらに限るものではない。また、導電性細線のメッシュの交差角度もこれらに限るものではない。
また図5は、メッシュ状導電素子の平面視形状の組み合わせの例を示す模式図である。大きさの異なるもの同士の組み合わせでもよく、さらに、単一形状でも複数形状の組み合わせでもよい。
The shapes of the mesh-like
Moreover, FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a combination of planar shapes of mesh-like conductive elements. It may be a combination of different sizes, and may be a single shape or a combination of multiple shapes.
電磁波減衰フィルム1は、上述した構成によって、特定の波長において、特有のメカニズムを発現すると考えらえる。
It is thought that the electromagnetic
本発明の電磁波減衰フィルムに入射する電磁波は下記のようにふるまう。具体的には、入射波により発生する電磁場及び電流は、下記のようになると考えられる。 Electromagnetic waves incident on the electromagnetic wave attenuating film of the present invention behave as follows. Specifically, the electromagnetic field and current generated by the incident wave are considered to be as follows.
まず、メッシュ状導電素子を透過した入射波の磁束の変動は、ファラデーの法則により、メッシュ状平板インダクタ50にメッシュ状平板インダクタ50の入射面に水平な交流電流を誘導する。この交流電流はメッシュ状平板インダクタ50に隣接する誘電体基材に変動する磁場を、アンペールの法則により、発生させる。また、変動する磁場は、透磁率を係数として変動する磁束となる。
First, fluctuations in the magnetic flux of the incident wave transmitted through the mesh-like conductive element induce an alternating current in the mesh-like
変動する磁束により発生する電場は、通常、ヘンリーの法則により磁束を抑制するような向きの電流を誘導する。しかし、本願の構成の場合、予期に反して、逆に電流を増強する向きに働く。これにより、メッシュ状導電素子には、入射波で誘導された以上の電流が流れる。つまり、メッシュ状導電素子の面積は、メッシュ状平板インダクタ50の面積より狭いが、メッシュ状平板インダクタ50と同程度の電流を生じさせることができる。
The electric field generated by the varying magnetic flux typically induces a current in a direction that suppresses the magnetic flux according to Henry's law. However, in the case of the configuration of the present application, contrary to expectations, it works in the direction of increasing the current. As a result, a current greater than that induced by the incident wave flows through the mesh-like conductive element. That is, although the area of the mesh-like conductive element is smaller than the area of the mesh-like
この導電素子に生じる電流の向きは、メッシュ状平板インダクタ50と逆向きとなる。メッシュ状導電素子とメッシュ状平板インダクタ50に流れる双方に反対向きの電流と、その間に流れる変位電流とにより閉回路を形成できる。メッシュ状導電素子とメッシュ状平板インダクタ50の間のみでの閉回路となり、電磁波減衰フィルムの外部の空間に電磁波減衰フィルムに水平な電束が発生しない場合には、反射波が発生しえない。また、メッシュ状平板インダクタ50による反射波と、導電素子の電流により再放出する電磁波は、位相がπずれているため、相互に打ち消し合う。
The direction of the current generated in this conductive element is opposite to that of the mesh
上記の原理により、電磁波減衰フィルムによる反射波は減衰する。エネルギーの観点からは、下記のように、複数のメカニズムが相乗的に作用していると考えられる。 According to the above principle, the reflected waves by the electromagnetic wave attenuation film are attenuated. From an energy perspective, multiple mechanisms are thought to act synergistically, as described below.
第一のメカニズムは、入射波による進行しない周期的に振動する電磁場の発生である。まず、メッシュ状平板インダクタ50により、メッシュ状平板インダクタ50の接線方向に磁束が入射波に誘導される。誘導された磁束により、メッシュ状薄膜導電層30、31(すなわち、メッシュ状導電素子)の対向する一対の辺(最外の導電性細線)から伸張する方向に、メッシュ状平板インダクタ50に対して垂直な方向に電場が発生する。次に、電磁波がメッシュ状平板インダクタに入射すると、変動する磁束によりメッシュ状平板インダクタの表面近傍に近接するように電流が誘導される。メッシュ状平板インダクタ内に誘導された電流により、メッシュ状平板インダクタの表面近傍に近接する誘電体基材10、サポート層11に磁場が発生する。この電場とメッシュ状導電素子とメッシュ状平板インダクタ50の電流は、メッシュ状導電素子とメッシュ状平板インダクタ50との間にメッシュ状平板インダクタ50により誘導される磁束と同じ向きの磁場を発生させる。ここで、メッシュ状導電素子の材質は金属である。誘電体基材内に発生した電界は、入射波の周期と同じ周期で変動している。磁界の周期的な変動は、メッシュ状薄膜導電層30、31とメッシュ状平板インダクタ50との間の電界を周期的に変動させる。その結果、メッシュ状薄膜導電層30、31とメッシュ状平板インダクタ50との間に進行しない周期的に変動する電磁場が発生する。後に電流密度のシミュレーションにより示すように、周期的に変動する電磁場中の磁場により導電素子に交流電流が誘導される。また、周期的に変動する電場は導電素子に周期的に変動する電位を発生させる。電磁場は進行せずその場に留まり、誘導された交流電流は電力損失し、結果として電磁場のエネルギーが熱に変換され、電磁波を吸収する。また、導電素子に誘導された交流電流は、導電素子の誘電体基材10、サポート層11と接している面とは反対側の面から電磁波を再放出すると考えられる。
つまり、電磁波減衰フィルムで捕捉された電磁波のエネルギーは、一部は、熱のエネルギーに変換され、残りは再放出すると考えらえる。また、マクスウェル方程式等で表される古典的な電磁気の理論によれば、誘導される交流電流の周波数は入射波と同じ周波数となるため、再放出される電磁波の周波数は、入射波の周波数と同じとなる。その結果、入射波と同じ周波数の電磁波が再放出される。また、振動する電磁場を量子として考えた場合、量子がエネルギーを失い、よりエネルギーの低い長波長の電磁波が再放出されることも考えられる。また、再放出は、入射した電磁波による誘導放出と自然放出があると考えられる。誘導放出は、入射波の反射方向、すなわち鏡面反射方向に入射波が反射する反射波とコヒーレントな電磁波が放出されると考えられる。自然放出は時間とともに減衰すると考えられる。また、自然放出の空間分布は、電磁波減衰フィルムが回折構造、干渉構造、屈折構造を有していない場合は、ランバート反射に近いと考えられる。
減衰中心波長は、メッシュ状導電素子30、31の面方向における寸法W1(図6参照。以下、「幅W1」と称することがある。)と相関する。図6は、メッシュ状導電素子の寸法と減衰される電磁波の波長との関係を示すグラフである。図6(a)は幅W1(横軸)と減衰中心周波数(縦軸)の関係を表したグラフであり、図6(b)はシミュレーションに用いた各種寸法を示している。図2(b)に示されたように、W1はメッシュ状導電素子(正方形)の端部から端部までの長さを表し、重心からメッシュ端部までの最短距離の長さaの2倍である。
すなわち、第一のメカニズムにより好適に減衰される電磁波の波長は、寸法W1を変更することにより変更でき、電磁波減衰フィルム1においては、電磁波の減衰を自由度高くかつ簡便に設定できる。したがって、容易に15GHz以上、150GHz以下の帯域における直線偏波の電磁波を捕捉可能な構成とすることができる。
The first mechanism is the generation of a periodically oscillating electromagnetic field that is not propagated by the incident wave. First, the mesh-like
In other words, it is thought that part of the electromagnetic wave energy captured by the electromagnetic wave attenuation film is converted into thermal energy, and the rest is re-emitted. Furthermore, according to the classical electromagnetic theory expressed by Maxwell's equations, etc., the frequency of the induced alternating current is the same as the incident wave, so the frequency of the re-emitted electromagnetic wave is the same as the frequency of the incident wave. It will be the same. As a result, electromagnetic waves with the same frequency as the incident wave are re-emitted. Furthermore, if we consider the oscillating electromagnetic field as a quantum, it is also possible that the quantum loses energy and re-emits electromagnetic waves with lower energy and longer wavelengths. Furthermore, re-emission is thought to include stimulated emission due to incident electromagnetic waves and spontaneous emission. In stimulated emission, it is thought that an electromagnetic wave coherent with a reflected wave in which the incident wave is reflected in the direction of reflection of the incident wave, that is, in the direction of specular reflection, is emitted. Spontaneous emissions are thought to decay over time. Moreover, the spatial distribution of spontaneous emission is considered to be close to Lambertian reflection when the electromagnetic wave attenuation film does not have a diffraction structure, an interference structure, or a refraction structure.
The attenuation center wavelength correlates with the dimension W1 (see FIG. 6, hereinafter sometimes referred to as "width W1") of the mesh
That is, the wavelength of the electromagnetic waves suitably attenuated by the first mechanism can be changed by changing the dimension W1, and in the electromagnetic
進行しない電磁場の周期的な変動は、メッシュ状導電素子の平面視形状における向かい合う辺(最外の導電性細線)の間で発生すると考えられる。したがって、第一のメカニズムが発生するためには、一定の長さの辺が向かい合うことが好ましい。このことと、発明者らによる検討結果を踏まえ、薄膜導電層における幅W1が0.25mm以上の区画を導電素子とすることができる。ある導電素子において、複数のW1を取りうる場合は、そのうち最大の値をその導電素子におけるW1と定義できる。W1を0.25mm~4mm程度の範囲内とすることにより、15GHz以上、150GHz以下の帯域の電磁波を減衰することが可能となる。減衰する電磁波の周波数と導電素子の幅の関係性は、図6に示すように、それぞれを対数としたグラフ上で、直線として表せる。つまり、減衰する電磁波の周波数は、導電素子の幅のべき乗関数となる。その関数のべきは、近似的に-1であり、ほぼ反比例となる。
薄膜導電層に含まれる複数の導電素子は、寸法W1の異なるものが複数種類配置されてもよい。この場合、それぞれの電磁波の減衰ピークが重ね合わされ、減衰できる電磁波を広帯域化できる。
Periodic fluctuations in the electromagnetic field that do not advance are considered to occur between opposing sides (outermost thin conductive wires) of the mesh-like conductive element in plan view. Therefore, in order for the first mechanism to occur, it is preferable that sides of a certain length face each other. Based on this and the study results by the inventors, a section in the thin film conductive layer having a width W1 of 0.25 mm or more can be used as a conductive element. If a certain conductive element can have a plurality of W1 values, the maximum value among them can be defined as W1 for that conductive element. By setting W1 within the range of about 0.25 mm to 4 mm, it becomes possible to attenuate electromagnetic waves in a band of 15 GHz or more and 150 GHz or less. As shown in FIG. 6, the relationship between the frequency of the electromagnetic wave to be attenuated and the width of the conductive element can be expressed as a straight line on a logarithmic graph. In other words, the frequency of the electromagnetic wave that is attenuated is a power function of the width of the conductive element. The power of the function is approximately -1, and is approximately inversely proportional.
The plurality of conductive elements included in the thin film conductive layer may be arranged in a plurality of types having different dimensions W1. In this case, the attenuation peaks of the respective electromagnetic waves are superimposed, and the electromagnetic waves that can be attenuated can be broadened.
第二のメカニズムは、メッシュ状薄膜導電層30、31とメッシュ状平板インダクタ50とによる電磁場の閉じ込めである。電磁波減衰フィルム1においては、誘電体基材10、サポート層11がメッシュ状薄膜導電層30、31とメッシュ状平板インダクタ50とに挟まれている。このため、電磁波により電磁波減衰フィルム1の誘電体基材10、サポート層11に生じた電場は、導電素子の電荷、電流によって導電素子を含むメッシュ状薄膜導電層30、31とメッシュ状平板インダクタ50との間の誘電体基材10、サポート層11内に閉じ込められる。すなわち、導電素子は、電磁場を抑制し、誘電体基材10、サポート層11に電磁場を閉じ込める。つまり、導電素子は、チョークとして機能できる。言い換えれば、導電素子は、チョークとして機能するチョークプレートとできる。
また、磁束は、この閉じ込められた電場の周期的な変動によっても、誘導されると考えられる。これにより振動する電磁場が集積し、電磁場のエネルギー密度が高まる。一般的に、エネルギー密度が高いほど減衰しやすいため、このメカニズムにより電磁波は効率よく減衰される。また、第二のメカニズムでは、誘電体基材10、サポート層11の誘電正接が高いほど、誘電体基材内に蓄積された電磁場のエネルギー損失が大きくなる。また、誘電体基材に集積した磁場は、導電素子に大きな電流を伴い、誘電体基材に集積した電場は大きな電位差を生じる。大きな電流と大きな電位差によりその積である電力損失を大きくすることができる。電力損失として、電磁波のエネルギーを消費し、その結果、電磁波が減衰する。
The second mechanism is confinement of the electromagnetic field by the mesh thin film
It is also believed that magnetic flux is induced by periodic fluctuations in this confined electric field. This causes the oscillating electromagnetic field to accumulate, increasing the energy density of the electromagnetic field. Generally, the higher the energy density, the easier it is to attenuate, so this mechanism attenuates electromagnetic waves efficiently. In addition, in the second mechanism, the higher the dielectric loss tangent of the
第三のメカニズムは、対向するメッシュ状薄膜導電層30、31とメッシュ状平板インダクタ50とその間の誘電体基材10、サポート層11によるコンデンサを含む電気回路での電力損失によるものである。電磁波減衰フィルム1においては、誘電体基材10、サポート層11がメッシュ状薄膜導電層30、31とメッシュ状平板インダクタ50とに挟まれている。このため、誘電体基材10、サポート層11はコンデンサとして機能する。したがって、電磁波減衰フィルム1の誘電体基材10、サポート層11に入射した電磁波は、コンデンサを含む電気回路により減衰される。コンデンサの静電容量が大きいほど多くの電荷を蓄積することで蓄えられるエネルギーが増加するため、静電容量が大きいほど高エネルギーに対応しうる。
静電容量は誘電体基材10、サポート層11の厚さに反比例するため、この観点からは、誘電体基材10、サポート層11の厚さは薄いほうがより好ましい。また、メッシュ状薄膜導電層30、31とメッシュ状平板インダクタ50との距離は誘電体基材10、サポート層11の厚さで定まるため、メッシュ状薄膜導電層30、31とメッシュ状平板インダクタ50との間の電気抵抗は、誘電体基材10、サポート層11の厚さに比例する。誘電体基材10、サポート層11の抵抗が小さいと誘電体基材10、サポート層11でのリーク電流は増大し、メッシュ状薄膜導電層30とメッシュ状平板インダクタ50とのコンデンサを含む電気回路に流れる電流は増加する。このため、リーク電流による電力損失を増大しやすく、電力損失により電磁波のエネルギーを吸収しやすい。また、本発明の実施形態の電磁波減衰フィルム1では、導電素子が配置された箇所の誘電体基材10、サポート層11の厚さを変更しても減衰する電磁場の波長はシフトしないため、コンデンサを含む電気回路の特性に合わせて、誘電体基材10、サポート層11の厚さを設計可能である。
The third mechanism is due to power loss in an electric circuit including a capacitor due to the opposing mesh-like thin film
Since the capacitance is inversely proportional to the thickness of the
以上説明したように、電磁波減衰フィルム1に入射した電磁波は、第一のメカニズムにより平板インダクタの表面近傍に近接する誘電体基材10、サポート層11に電磁場を発生させ、第二のメカニズムにより電磁波により生じた電磁場が閉じ込められることで、捕捉される。このように、電磁波減衰フィルム1は、電磁波を捕捉可能である。捕捉された電磁波は、第二のメカニズムによる電界損失と電力損失、第三のメカニズムの電気回路による電力損失により減衰される。
As explained above, the electromagnetic waves incident on the electromagnetic
第一実施形態の電磁波減衰フィルム1において、図2に示すように、誘電体基材10の前面10aに形成されるメッシュ状薄膜導電層30、背面10bに形成されるメッシュ状薄膜導電層31は、導電素子を含む。誘電体基材10の前面10aに配置された導電素子の重心と背面10bに配置された導電素子の重心の同一平面上の距離をlとし、導電素子の重心からメッシュ端部までの最短距離をaとしたときに下記式(1)を満たす位置に導電素子を配置することで、目的とする周波数に減衰が得られる吸収体を作成することが可能となる。図7は、前面の導電素子と背面の導電素子の距離の一例に関する電界強度のシミュレーション結果を示す画像である。図7Aは、前面の導電素子と背面の導電素子の距離の一例を示す斜視画像である。図7Bは、図7AのI-I線における断面での電界強度のシミュレーション結果を示す画像である。距離lを下記式(1)を満たす位置である2aに配置し、前面側から電磁波を入射すると、図7Bに示すように前面の導電素子30と背面の導電素子31の間に共振の結合が見られ強い電界が生じることがわかる。このため電磁波を効率よく減衰させることが可能となる。なお、その他の寸法は図6のシミュレーションの条件と同様である。
l≦3.6a…(1)
図8は、前面の導電素子と背面の導電素子の距離の別の例に関する電界強度のシミュレーション結果を示す画像である。図8Aは、前面の導電素子と背面の導電素子の距離の別の例を示す斜視画像である。図8Bは、図8AのI-I線における断面での電界強度のシミュレーション結果を示す画像である。距離lを4aとして導電素子を配置すると、電磁波を減衰させることは可能ではあるが、図8Bに示すように前面の導電素子と背面の導電素子は独立して共振し、前面と背面の導電素子の共振が結合することがなくなり、前面と背面に導電素子を配置する効果が薄れる。なお、その他の寸法は図6のシミュレーションの条件と同様である。さらに、lが3.6a以上になり前面と背面の導電素子の距離が大きく離れると、目標の周波数において電磁波を減衰させることが難しくなる。
In the electromagnetic
l≦3.6a…(1)
FIG. 8 is an image showing simulation results of electric field strength regarding another example of the distance between the front conductive element and the back conductive element. FIG. 8A is a perspective image showing another example of the distance between the front conductive element and the back conductive element. FIG. 8B is an image showing a simulation result of electric field strength in a cross section taken along line II in FIG. 8A. If the conductive elements are arranged with a distance l of 4a, it is possible to attenuate electromagnetic waves, but as shown in FIG. 8B, the front conductive elements and the back conductive elements resonate independently, and the front and back conductive elements The resonances of the two are no longer coupled, and the effect of arranging the conductive elements on the front and back surfaces is weakened. Note that other dimensions are the same as the simulation conditions in FIG. 6. Furthermore, when l becomes 3.6a or more and the distance between the front and back conductive elements becomes large, it becomes difficult to attenuate electromagnetic waves at a target frequency.
電磁波減衰フィルム1においては、第三のメカニズムの果たす役割も重要である。誘電体基材10の前面10aに電磁波が入射し誘電体基材10に電界が生じると共に、背面10bとメッシュ状平板インダクタ50の間に配置するサポート層11にも電界が生じ、導電素子の下方に電磁場が閉じ込められる。すなわち、エネルギー密度の高い電磁場が導電素子の下方に生じる。閉じ込められた電磁場は、第二のメカニズムによる電力損失と、第三のメカニズムの誘電損失とにより減衰されると考えられる。
In the electromagnetic
従来技術においては、共振する導電体を表皮深さより厚くすることで共振層に十分な交流電流を発生させ、その交流電流の電力損失により電磁波を減衰すると考えられていた。しかし、発明者らは、導電素子の厚さが表皮深さ以下となると、むしろ電磁波の減衰が増加することを見出した。 In the prior art, it was thought that by making the resonant conductor thicker than the skin depth, a sufficient alternating current would be generated in the resonant layer, and the electromagnetic waves would be attenuated by the power loss of the alternating current. However, the inventors have discovered that when the thickness of the conductive element becomes less than the skin depth, the attenuation of electromagnetic waves increases.
図9は、導電素子の厚さの変化による電磁波の減衰性のシミュレーション結果を示すグラフである。図9(a)はシミュレーション結果であり、図9(b)はシミュレーションに用いた各種寸法を示している。導電素子の材質は銅としている。また、入射波は正弦波の直線偏波とし、電磁波減衰フィルムに対して垂直に入射した。尚、シミュレーションでは、平板インダクタを完全導体とした。電磁波減衰フィルムとしての電磁波の減衰性は、平板インダクタのみの場合を基準としたモノスタティックRCSを指標としている。尚、電磁波の減衰性を示す縦軸はデシベル表記としている。モノスタティックRCS(Rader Cross-Section)は、モノスタティックレーダーでの対象の探知のしやすさを表す指標であり、下記式(1)により算出できる。尚、モノスタティックレーダーは、送信と受信を同一地点で行なうものである。 FIG. 9 is a graph showing simulation results of the attenuation of electromagnetic waves due to changes in the thickness of the conductive element. FIG. 9(a) shows the simulation results, and FIG. 9(b) shows various dimensions used in the simulation. The material of the conductive element is copper. The incident wave was a linearly polarized sine wave, and was incident perpendicularly to the electromagnetic wave attenuation film. In addition, in the simulation, the flat plate inductor was assumed to be a perfect conductor. The electromagnetic wave attenuation property of the electromagnetic wave attenuation film is measured using monostatic RCS based on the case of only a flat plate inductor. Note that the vertical axis indicating the attenuation of electromagnetic waves is expressed in decibels. Monostatic RCS (Radar Cross-Section) is an index representing the ease of detecting a target with a monostatic radar, and can be calculated using the following formula (1). Note that a monostatic radar performs transmission and reception at the same location.
シミュレーションの結果、図9に示すように、厚さが30nm以上で大きな電磁波の減衰が認められた。30nm未満では、逆に電磁波の減衰の減少が見られる。
なお、導電素子に黒化層備えられる場合、導電素子と黒化層を合わせた厚さが1000nm以下であれば、安定した成膜が可能である。
As a result of the simulation, as shown in FIG. 9, large attenuation of electromagnetic waves was observed when the thickness was 30 nm or more. On the contrary, below 30 nm, the attenuation of electromagnetic waves decreases.
Note that when the conductive element is provided with a blackening layer, stable film formation is possible if the combined thickness of the conductive element and the blackening layer is 1000 nm or less.
図9に示される現象は、表皮深さと興味深い関係性が見られる。周波数41GHzにおける銅の表皮深さは約326nmである。すなわち、導電素子の厚さが材質の表皮深さ以下になると電磁波の減衰が増加している。また、表皮深さの1/e2未満では、電磁波の減衰は減少している。これは、導電層が表皮深さより厚い場合には、十分な抵抗が得られず電力損失に必要な電圧降下が得られず、また電流が導電素子の中央付近にのみ集中し電位差が生じている領域での電流が減少することが考えられる。他方、導電層の厚さが表皮深さ以下であっても、表皮深さの1/e2未満では、電力損失のための十分な電流が得られないことが考えられる。尚、言うまでもなく、電力損失は電流と電圧の積として与えられる。すなわち、導電素子の厚さTを表皮深さdで正規化した値の自然対数を用いて表した下記のLN関数の式(2)が満たされる範囲であれば、十分な電磁波の減衰が得られると言える。
-2 ≦ ln(T/d) ≦ 0 …(2)
また、導電素子にアドミタンスが低い金属を用いた場合は、下記式(3)の範囲でも電磁波の減衰が得られる。また、導電素子の面積が誘電体基材の前面に占める割合が大きい場合、下記式(3)の範囲でも、電磁波の減衰が得られる。この面積比が大きい場合とする、導電素子の面積が誘電体基材の前面に占める割合は50%以上、90%以下とできる。
0 < ln(T/d) ≦ 1 …(3)
式(2)および式(3)を踏まえると、下記式(4)の範囲において、電磁波の減衰を得ることができる。
-2 ≦ ln(T/d) ≦ 1 …(4)
なお、本発明の実施形態では、この表皮深さは、減衰中心周波数fを用いて算出できる。つまり、減衰中心周波数fを用いると、表皮深さdは、周知のとおり下記式(5)のように計算される。
The phenomenon shown in FIG. 9 has an interesting relationship with skin depth. The skin depth of copper at a frequency of 41 GHz is approximately 326 nm. That is, when the thickness of the conductive element becomes less than the skin depth of the material, the attenuation of electromagnetic waves increases. Further, at less than 1/e 2 of the skin depth, the attenuation of electromagnetic waves decreases. This is because if the conductive layer is thicker than the skin depth, sufficient resistance cannot be obtained and the voltage drop necessary for power loss cannot be obtained, and the current is concentrated only near the center of the conductive element, creating a potential difference. It is conceivable that the current in the region decreases. On the other hand, even if the thickness of the conductive layer is less than the skin depth, if it is less than 1/e 2 of the skin depth, it is conceivable that sufficient current for power loss cannot be obtained. It goes without saying that power loss is given as the product of current and voltage. In other words, sufficient attenuation of electromagnetic waves can be obtained as long as the following LN function formula (2), which is expressed using the natural logarithm of the value obtained by normalizing the thickness T of the conductive element with the skin depth d, is satisfied. It can be said that it can be done.
-2 ≦ ln(T/d) ≦ 0...(2)
Furthermore, when a metal with low admittance is used for the conductive element, attenuation of electromagnetic waves can be obtained even within the range of formula (3) below. Furthermore, when the area of the conductive element occupies a large proportion of the front surface of the dielectric base material, attenuation of electromagnetic waves can be obtained even within the range of formula (3) below. When this area ratio is large, the ratio of the area of the conductive element to the front surface of the dielectric base material can be 50% or more and 90% or less.
0 < ln(T/d) ≦ 1...(3)
Based on equations (2) and (3), the attenuation of electromagnetic waves can be obtained within the range of equation (4) below.
-2 ≦ ln(T/d) ≦ 1...(4)
Note that in the embodiment of the present invention, this skin depth can be calculated using the attenuation center frequency f. That is, when the attenuation center frequency f is used, the skin depth d is calculated as shown in the following equation (5), as is well known.
また、シミュレーション結果では、導電素子の厚さが表皮深さより薄い場合に、減衰が増加した。これは、導電素子の誘電体基材の磁束の影響で生じる電流が誘電体基材の反対側の面側にも達し、その電流によって誘電性インダクタによる反射波を相殺する誘電性インダクタによる反射波と位相がπずれた電磁波が放出されるためと考えられる。また、導電素子の厚さが表皮深さより薄くなるにつれて、導電素子の電流が規制された結果、磁界が導電素子の中心付近のみならず、導電素子全域にわたって発生し、発生した磁界により誘導される電流も導電素子の全域にわたって発生し、誘電性インダクタによる反射波を相殺する電磁波の放出が増加するため、反射波がより減衰すると考えられる。
また、導電素子と誘電性インダクタの間の誘電体基材の電場は、導電素子と誘電性インダクタを引き付ける。電場が周期的に変動している場合は、導電素子に引き付ける力も周期的に変動する。そのため、導電素子と誘電性インダクタの間の誘電体基材の電場は、導電素子を振動させる。この振動のエネルギーは熱に変換されて損失する。このため、電磁場が導電素子に作用する力学も電磁波の減衰に寄与すると考えられる。
また、電磁場の進行しない周期的な変動を、量子として捉えた場合には、運動量がゼロの状態として電磁場に束縛され量子が捕捉されている状態にあると考えることができる。加えて導電素子の厚さが数百nmのレベルとなるため、導電素子内のエネルギー準位に影響を及ぼす可能性も考えられる。
このように、本発明の実施形態での現象に対する解釈は、古典的電磁としての解釈に加えて、古典力学や量子力学としての解釈も可能である。
そのため、式(4)を解釈するにあり、当該範囲は合理的に定められているが、すべての物理現象を加味し厳格に算出された範囲ではない。したがって、対象となる製品が上記式の範囲に該当するかを判断する場合には、発現している物理現象を考慮し解釈することが適切だと言える。
なお、従来技術において、表皮深さ程度から表皮深さより薄い導体を使用する例は、通常みられない。そのため、本発明の実施形態は、ミリ波帯での電磁波との相互作用のメカニズムそのものが従来とは異なると考えられる。
Simulation results also showed that attenuation increased when the thickness of the conductive element was thinner than the skin depth. This is because the current generated due to the magnetic flux of the dielectric base material of the conductive element reaches the opposite side of the dielectric base material, and the reflected wave from the dielectric inductor is canceled out by the current. This is thought to be because electromagnetic waves with a phase shift of π are emitted. In addition, as the thickness of the conductive element becomes thinner than the skin depth, the current in the conductive element is regulated, and as a result, a magnetic field is generated not only near the center of the conductive element but also throughout the entire conductive element, and is induced by the generated magnetic field. It is believed that the reflected waves are further attenuated because current is also generated across the conductive element, increasing the emission of electromagnetic waves that cancel out the waves reflected by the dielectric inductor.
Additionally, the electric field in the dielectric substrate between the conductive element and the dielectric inductor attracts the conductive element and the dielectric inductor. If the electric field varies periodically, the attractive force on the conductive element will also vary periodically. Therefore, the electric field in the dielectric substrate between the conductive element and the dielectric inductor causes the conductive element to vibrate. The energy of this vibration is converted into heat and lost. Therefore, it is thought that the mechanics of the electromagnetic field acting on the conductive element also contribute to the attenuation of the electromagnetic waves.
Furthermore, if we consider periodic fluctuations in the electromagnetic field as quanta, we can think of them as a state in which the momentum is zero and the quantum is trapped by the electromagnetic field. In addition, since the thickness of the conductive element is on the order of several hundred nanometers, it is possible that the energy level within the conductive element may be affected.
In this way, the phenomena in the embodiments of the present invention can be interpreted not only as classical electromagnetism but also as classical mechanics or quantum mechanics.
Therefore, when interpreting equation (4), the range is reasonably determined, but it is not a range that is strictly calculated by taking into account all physical phenomena. Therefore, when determining whether a target product falls within the range of the above formula, it is appropriate to consider and interpret the physical phenomena occurring.
Incidentally, in the prior art, there is usually no example of using a conductor that is about skin depth to thinner than skin depth. Therefore, the embodiment of the present invention is considered to be different from the conventional mechanism in the interaction mechanism itself with electromagnetic waves in the millimeter wave band.
[第二実施形態]
本発明の第二実施形態について、図10、図11を参照して説明する。第二実施形態は、導電素子の配置において第一実施形態と異なる。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。第二実施形態においても、上述の第一、第二、第三のそれぞれのメカニズムは発現していると考えられる。
[Second embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. The second embodiment differs from the first embodiment in the arrangement of conductive elements. In the following description, components that are common to those already described may be given the same reference numerals and redundant descriptions may be omitted. It is thought that the first, second, and third mechanisms described above are also expressed in the second embodiment.
図10は、本発明の第二実施形態に係る電磁波減衰フィルムを示す模式平面図である。図11は、図10のII-II線における断面の一部を示す模式図である。例えばII-II線上のαとβの間の断面である。各種寸法に関する記号は図2と同様である。
電磁波減衰フィルム61は、誘電体基材62と、複数のメッシュ状導電素子30A、31Aと、メッシュ状平板インダクタ50とを備えている。メッシュ状導電素子30A、31Aの厚さは1000nm以下とできる。
FIG. 10 is a schematic plan view showing an electromagnetic wave attenuation film according to a second embodiment of the present invention. FIG. 11 is a schematic diagram showing a part of a cross section taken along line II-II in FIG. 10. For example, it is a cross section between α and β on line II-II. Symbols regarding various dimensions are the same as in FIG. 2.
The electromagnetic
第二実施形態の誘電体基材62は、第一実施形態の誘電体基材10と同様の材料および構成とすることができる。図11に示す通り、電磁波減衰基体60は、誘電体基材62の前面62a及び背面62bにメッシュ状薄膜導電層30A、31Aを配置した構成となっている。電磁波減衰基体60を形成するために、誘電体基材62の両面にアンカー層、接着層を介し薄膜導電層を形成した積層体を用いてもよい。
The
サポート層11は、押出フィルムとできる。押出フィルムは、無延伸フィルムまたは延伸フィルムとできる。またサポート層は電磁波減衰基体60の背面に塗工により形成することもできる。サポート層は7000MPa・mm4以下の曲げ剛性を有する。
誘電体基材62の前面62aに形成されるメッシュ状薄膜導電層30A、背面62bに形成されるメッシュ状薄膜導電層31Aは、電磁波減衰フィルム61の平面視において、前面62a、背面62bの全体または一部を覆っている。メッシュ状平板インダクタ50は、サポート層11の背面の全体または一部を覆っている。メッシュ状平板インダクタ50は、電磁波減衰フィルム1の性能を大きく損なわない限りにおいて、例えば、電磁波減衰フィルム61の周縁の一部等に、メッシュ状薄膜導電層30A、31Aやメッシュ状平板インダクタ50に覆われていない部位が存在してもよい。
サポート層11の背面には、メッシュ状平板インダクタ50が設けられているが、サポート層11背面とメッシュ状平板インダクタ50との間に接着層が設けられてもよい。接着層およびメッシュ状平板インダクタ50は、第一実施形態と同じ材質、同じ製法で形成できる。
The mesh-like thin film
Although the mesh
第二実施形態の電磁波減衰フィルム61における減衰性の設定は、誘電体基材62の前面62aと背面62bに配置するメッシュ状導電素子30A、31Aの配置位置で制御することが可能である。前記前面と背面の導電素子の重心の平面方向の距離をl、導電素子の重心からメッシュ端部までの最短距離をaとしたとき下記式(6)を満たす前面、背面の導電素子の組み合わせと、下記式(7)を満たす前面、背面の導電素子の組み合わせを混在させることにより、多周波数に電磁波減衰性能を有する電磁波減衰フィルム61を作成することが可能となる。組み合わせの範囲は特に限定されないが、例えば電磁波減衰フィルムを平面視した際に、所定の前面(背面)の導電素子と隣接する背面(前面)導電素子との間で行ってもよい。
前面と背面の導電素子の重心の平面方向の距離1と導電素子の重心からメッシュ端部までの最短距離をaとの関係が下記式(6)を満たすとき、前面と背面の導電素子は平面方向に重なり、下記式(8)で示されるキャパシタンスCが増大し共振周波数は低周波数域にシフトする。このことにより前面と背面の導電素子を平面方向に重ねて配置する箇所と、重ねない箇所を1平面上に混在させることにより、導電素子の寸法を変化させることなく、多周波数に減衰を持つ電磁波減衰フィルムを作成することが可能となる。
l<2a…(6)
l≧2a…(7)
ω0=1/sqrt(LC)…(8)
ω0:共振周波数
L:リアクタンス
C:キャパシタンス
さらに、前面と背面の導電素子を平面方向に重ねて配置する組み合わせと、重ねない組み合わせを1平面上に混在させる比率や、前面と背面の導電素子を平面方向に重ねる面積比を調整することで、電磁波が減衰する周波数を制御し、広帯域に減衰したり、多周波数にある特定の周波数だけを減衰させる減衰ピークを有する電磁波減衰フィルムを作成することができる。混在させる比率の算出方法は特に限定されないが、例えば式(6)を満たす組み合わせの数と式(7)を満たす組み合わせの数の比率から算出することも可能である。なお、隣接する前面の導電素子同士または背面の導電素子同士が互いに重なることもあり得るが、組み合わせの算出においては独立した導電素子として扱ってよい。
The setting of the attenuation in the electromagnetic
When the relationship between the
l<2a…(6)
l≧2a…(7)
ω 0 =1/sqrt(LC)…(8)
ω 0 : Resonance frequency L: Reactance C: Capacitance
Furthermore, by adjusting the ratio of the combinations in which the front and back conductive elements are stacked in the plane direction and the combinations in which they are not stacked on one plane, and the area ratio in which the front and back conductive elements are stacked in the plane direction. By controlling the frequency at which electromagnetic waves are attenuated, it is possible to create an electromagnetic wave attenuating film that has an attenuation peak that attenuates over a wide range of frequencies or attenuates only a specific frequency among multiple frequencies. The method of calculating the mixing ratio is not particularly limited, but it may be calculated, for example, from the ratio of the number of combinations that satisfy equation (6) and the number of combinations that satisfy equation (7). Note that although adjacent front conductive elements or rear conductive elements may overlap each other, they may be treated as independent conductive elements in calculating the combination.
<黒化層>
本発明の実施形態において、薄膜導電層の周りに黒化処理を施して、黒化層を設けてもよい。
図12は、黒化層を設けた場合の図1のI-I線における断面の一部を示す一例の模式図である。図12に示す通り薄膜導電層30の前面に黒化層32、側面に黒化層33、薄膜導電層31の背面に黒化層34、側面に黒化層35を設けてもよい。
また、図13は、黒化層を設けた場合の図1のI-I線における断面の一部を示す別の例の模式図である。図13に示す通り、誘電体基材10に薄膜導電層30、31を形成する前に黒化層を形成し、その後薄膜導電層を形成しエッチングなどにより黒化層と薄膜導電層を同一の寸法にパターニングし、薄膜導電層30、31と誘電体基材10の間に黒化層36、37を設け、薄膜導電層30の前面に黒化層32、側面に黒化層33、薄膜導電層31の背面に黒化層34、側面に黒化層35を設けてもよい。
また、図14は、黒化層を設けた場合の図1のI-I線における断面の一部を示す別の例の模式図である。図14に示す通り、誘電体基材10に薄膜導電層30、31を形成する前に、粘着層13を介して黒化層を形成し、その後薄膜導電層を形成しエッチングなどにより粘着層、黒化層と薄膜導電層を同一の寸法にパターニングし、薄膜導電層30、31と誘電体基材10の間に粘着層13、黒化層36、37を設け、薄膜導電層30の前面に黒化層32、側面に黒化層33、薄膜導電層31の背面に黒化層34、側面に黒化層35を設けてもよい。
前記黒化処理は硫化黒化処理、置換黒化処理のいずれか一方を施し、黒化層を形成してよい。このような黒化層を導電素子の表面に形成することで、導電素子の抵抗値の上昇を抑制したり、金属光沢を抑えて視認性を改善するなどの効果が得られる。また、誘電体基材10の表面に黒化層を設けたり粘着層13を介して黒化層を設けたのち薄膜層を積層させた多層導電体層をエッチングすることで導電素子を形成することができる。このような黒化層を誘電体基材と導電素子の間に形成することで誘電体基材への導電素子の密着性を向上させることが可能となる。黒化層の厚みは200nm以下であることが好ましい。200nm以上であると生産性が低下する可能性がある。また、黒化層の表面粗さはRa0.5μm以上である。
<Blackening layer>
In embodiments of the present invention, a blackening layer may be provided by performing a blackening treatment around the thin film conductive layer.
FIG. 12 is a schematic diagram of an example showing a part of a cross section taken along line II in FIG. 1 when a blackening layer is provided. As shown in FIG. 12, a
Further, FIG. 13 is a schematic diagram of another example showing a part of the cross section taken along the line II in FIG. 1 when a blackening layer is provided. As shown in FIG. 13, a blackened layer is formed before forming the thin film
Further, FIG. 14 is a schematic diagram of another example showing a part of the cross section taken along the line II in FIG. 1 when a blackening layer is provided. As shown in FIG. 14, before forming the thin film
The blackening treatment may be performed by performing either a sulfurization blackening treatment or a substitution blackening treatment to form a blackened layer. By forming such a blackened layer on the surface of the conductive element, effects such as suppressing an increase in the resistance value of the conductive element and suppressing metallic luster to improve visibility can be obtained. Alternatively, a conductive element may be formed by providing a blackening layer on the surface of the
メッシュ状薄膜導電層31は、誘電体基材10の反対側の面(背面)にサポート層11を有してもよい。サポート層11の厚さ(ts)は、5μm以上、250μm以下とできる。さらには、10μm以上、200μm以下とできる。サポート層11は単層または多層である。サポート層11の材料としては、誘電体基材10の材料と同様のものを使用できる。例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂の単体、混合体、複合体とできる。サポート層11は、押出フィルムとできる。押出フィルムは、無延伸フィルムまたは延伸フィルムとできる。またサポート層11は電磁波減衰基体20の背面に塗工により形成することもできる。
The mesh-like thin film
メッシュ状薄膜導電層30は、誘電体基材10の反対側の面(前面)にトップコート層200を有してもよい。図15は、トップコート層200を設けた場合の図1のI-I線における断面の一部を示す模式図である。平板インダクタ50も、誘電体基材10の反対側の面(背面)にトップコート層200を有してもよい。トップコート層200の厚さ(h)は、0.1μm以上、50μm以下とできる。さらには、1μm以上、5μm以下とできる。トップコート層200は単層または多層である。トップコート層200の材質は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂の単体、混合体、複合体とできる。また、絶縁性粒子、磁性粒子、導電性粒子、または、その混合を含有してもよい。粒子は、無機粒子とできる。トップコート層200を設けることで、電波が伝搬する空気とインピーダンスが整合し、薄膜導電層に対し、電波が効果的に減衰することが可能となる。また、メッシュ状薄膜導電層30、31、メッシュ状平板インダクタ50に、耐食性、耐薬品性、耐熱性、耐摩擦性、耐衝撃性等を付与することが出来る。例えば、架橋したアクリル樹脂、架橋したエポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、シリコーン樹脂等を用いることにより、耐溶剤性を向上させた上で、耐熱性を向上させることが可能となる。また、ウレタン樹脂等を用いることで耐衝撃性を、シリコーン樹脂を用いることで耐摩擦性を向上させることが可能となる。
The mesh-like thin film
さらに、意匠性を付与するために、トップコート層200に顔料等を含有しても良い。使用する顔料としては、有機顔料、無機顔料が挙げられる。有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、レーキ顔料、アントラキノン顔料、フタロシアニン顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料等の有機顔料を採用できる。無機顔料としては、例えば、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、バリウムイエロー、オーレオリン、モリブデートオレンジ、カドミウムレッド、弁柄、鉛丹、辰砂、マルスバイオレット、マンガンバイオレット、コバルトバイオレット、コバルトブルー、セルリアンブルー、群青、紺青、エメラルドグリーン、クロムバーミリオン、酸化クロム、ビリジアン、鉄黒、カーボンブラック等を用いることができる。また、無機顔料の白色顔料としては、例えば、酸化チタン(チタン白、チタニウムホワイト)、酸化亜鉛(亜鉛華)、塩基性炭酸鉛(鉛白)、塩基性硫酸鉛、硫化亜鉛、リトポン、チタノックス等を用いることができる。特に無機顔料は、耐光性(耐褪色性)や耐薬品性にも優れているので、トップコート層に意匠性を付与したい場合は耐久性や堅牢性の面から見ても非常に好適である。
Furthermore, the
トップコート層200が多層の場合は、耐久性付与層と意匠性付与層と分けても良い。必要に応じて、意匠性付与層を保護するための保護層を、意匠性付与層の上に設けても良い。また、メッシュ状薄膜導電層30に接する面に接着層や粘着層を設け、別途準備した耐久性付与層と意匠性付与層を貼り合せることにより、トップコート層200としてもよい。
本発明の電磁波減衰フィルムにトップコート層200を貼り合せる際は、メッシュ状薄膜導電体層30との間に気泡等が入らないように貼り合せることにより、所望する電磁波減衰特性を維持することが出来る。
When the
When bonding the
本発明の電磁波減衰フィルムを壁紙等の建装材へ適用する場合に、意匠性を付与するために、トップコート層200もしくは意匠性付与層に絵柄を設けても良い。絵柄の種類は、特に限定されるものではなく、壁紙等の建装材の用途に応じた任意の絵柄を用いることができる。例えば、従来の建装材の分野において広く採用されている木目柄、コルク柄、石目柄、大理石柄、抽象柄等を採用することができる。また、例えば、単なる着色や色彩調整を目的とする場合には、単色無地を採用することもできる。また、必要に応じて、凹凸模様を設けてもよい。凹凸模様の模様の種類は、特に限定されるものではなく、壁紙等の建装材の用途に応じた任意の絵柄を用いることができる。例えば、従来の壁紙等の建装材の分野において広く採用されている木目柄、石目柄、和紙柄、大理石柄、布目柄、幾何学模様状等の各種模様状を採用することができる。また、単なる艶消状や砂目状、ヘアライン状、スウェード調等を使用することもできる。凹凸模様の形成方法は、特に限定されるものではなく、凹凸模様の形成方法を用いることができる。例えば、金属製のエンボス版を使用した機械エンボス法を採用できる。
このように、意匠性を付与することによって、本発明の電磁波減衰フィルムを建装材として用いた場合に、色合いや風合いの雰囲気を空間との調和させることが可能となる。
When applying the electromagnetic wave attenuation film of the present invention to a building material such as wallpaper, a pattern may be provided on the
In this manner, by imparting design properties, when the electromagnetic wave attenuating film of the present invention is used as a building material, it becomes possible to harmonize the atmosphere of the color and texture with the space.
発明者らの検討では、導電素子を構成する金属のアドミタンス(電気抵抗の逆数)により、第一のメカニズムによる減衰が変化することが分かった。アドミタンス(siemens/m)が1000万以上で、良好な電磁波の減衰が得られた。常伝導体で最もアドミタンスが高い物質として銀が知られており、そのアドミタンスは61~66×106であることから、アドミタンスの上限値はおよそ7000万となる。アドミタンスが500万以上、7000万以下の金属を用いることができる。導電素子を構成する金属は、強磁性体、常磁性体、反磁性体、反強磁性体とできる。強磁性体の金属の実例は、ニッケル、コバルト、鉄またはその合金である。常磁性体の金属の実例は、アルミニウム、スズ(βスズ)またはその合金である。反磁性の金属の実例は、金、銀、銅、スズ(αスズ)、亜鉛またはその合金である。反磁性の合金の実例は、銅と亜鉛の合金である真鍮である。反強磁性の金属の実例は、クロムである。これらの金属の導電素子により良好な電磁波の減衰が示された。 The inventors' studies have revealed that the attenuation due to the first mechanism changes depending on the admittance (reciprocal of electrical resistance) of the metal constituting the conductive element. Admittance (siemens/m) was 10 million or more, and good attenuation of electromagnetic waves was obtained. Silver is known as a substance with the highest admittance among normal conductors, and its admittance is 61 to 66×10 6 , so the upper limit of admittance is approximately 70 million. A metal having an admittance of 5 million or more and 70 million or less can be used. The metal constituting the conductive element can be ferromagnetic, paramagnetic, diamagnetic, or antiferromagnetic. Examples of ferromagnetic metals are nickel, cobalt, iron or alloys thereof. Examples of paramagnetic metals are aluminum, tin (beta tin) or alloys thereof. Examples of diamagnetic metals are gold, silver, copper, tin (alpha tin), zinc or alloys thereof. An example of a diamagnetic alloy is brass, which is an alloy of copper and zinc. An example of an antiferromagnetic metal is chromium. Good attenuation of electromagnetic waves was demonstrated by these metallic conductive elements.
<製造方法>
電磁波減衰フィルム1の製造方法の一例について説明する。
<Manufacturing method>
An example of a method for manufacturing the electromagnetic
本発明の電磁波減衰フィルムを得る手段は種々考えられるが、以下に述べる製造方法が簡便且つ、薄膜導電層の配置精度が高い。 Various methods can be considered for obtaining the electromagnetic wave attenuation film of the present invention, but the manufacturing method described below is simple and provides high precision in the arrangement of the thin film conductive layer.
まず、電磁波減衰基体20の製造方法を説明する。そのため誘電体基材10の前面10aと背面10bに、導電素子による所定の繰り返しパターンからなるメッシュ状薄膜導電層30、31を、表裏同時に形成する。導電素子の形成は、所要のパターンが得られるならどのようなものでもよいが、例えばフォトリソグラフィー法を用いることができる。なお、誘電体基材10の前面10aおよび背面10bには、必要に応じて予め硫化黒化処理、置換黒化処理のいずれか一方を施して黒化層を形成しておいてもよい。
First, a method of manufacturing the electromagnetic
誘電体基材10の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル;ポリフェニレンサルファイド等のポリアリーレンサルファイド;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリスチレン等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
Examples of the material of the
フォトリソグラフィー法を用いる場合、まず、誘電体基材10の前面10aと背面10bの両方に、最終的に得たいパターンの領域全てを包含するように金属膜を形成する。金属膜は、蒸着やスパッタリングなどの物理堆積によって形成してもよいし、金属箔などを貼り付けてもよい。あるいはめっきによって形成することもできる。めっきは、電解めっきまたは無電解めっきとできる。めっきは、銅めっき、無電解ニッケルめっき、電解ニッケルめっき、亜鉛めっき、電解クロムめっき、またはこれらの積層とできる。金属膜の形成は、前面10aと背面10bに同時に行なってもよいし、別々に行なってもよい。別々に行なう場合、形成する順はどちらが先でもよい。
When using the photolithography method, first, a metal film is formed on both the
続いて、誘電体基材10の前面10aと背面10bに形成された金属膜に、レジスト層を形成する。レジスト層は、通常のレジスト溶液を塗工して乾燥させてもよいが、ドライフィルムレジストを用いる方法が、乾燥不足による液ダレの心配がなく好適である。レジスト層の形成は、前面10a側と背面10b側に同時に行なってもよいし、別々に行なってもよい。別々に行なう場合は形成順を問わないのも金属膜の形成と同様である。
Subsequently, a resist layer is formed on the metal film formed on the
次に、フォトマスクなど光をパターン状に遮蔽する物質を介し、誘電体基材10の前面10a側と背面10b側に同時に露光する。本発明の実施形態において、フォトリソグラフィー法を採用する場合「同時に形成」とは、露光工程を同時に実施することを指す。前面10a側と背面10b側の計2枚のフォトマスクは、標準的にはパターンの形状および/または位置が異なる。露光時、2枚のフォトマスクの位置を適切に制御できれば、最終的に得られるメッシュ状薄膜導電層30、31の位置関係は設計の通りとなり、形成後あるいは電磁波減衰フィルムの使用時にもズレの心配が最小化される。
Next, the
その後、現像液を用いて現像し、レジスト層の不要部分を除去する。現像も、誘電体基材10の前面10a側と背面10b側に同時に行なってもよいし、別々に行なってもよいが、同時に行なうと現像液の反対面側へのまわり込みによる不具合が発生する心配がないので好ましい。
Thereafter, development is performed using a developer to remove unnecessary portions of the resist layer. Development may be performed on the
さらに、レジスト層が取り除かれて露出している部分の金属層を除去する。金属層の除去は、一般的にはウェットエッチングによって行なわれるが、露出部のみを選択的に除去できるのであればドライエッチングその他いかなる方法を用いてもよい。金属層の除去も、誘電体基材10の前面10a側と背面10b側に同時に行なってもよいし、別々に行なってもよいが、ウェットエッチングを採用するのであれば同時に行なうのが簡便である。
Furthermore, the resist layer is removed and the exposed portions of the metal layer are removed. Removal of the metal layer is generally performed by wet etching, but dry etching or any other method may be used as long as only exposed portions can be selectively removed. The metal layer may be removed simultaneously from the
最後に、不要部分が除かれ、パターンが形成された金属層、すなわち薄膜導電層30、31の上に残るレジスト層を除去する。レジスト層の除去も、誘電体基材10の前面10a側と背面10b側に同時に行なってもよいし、別々に行なってもよいが、同時に行なうのが簡便である。なお、メッシュ状薄膜導電層30、31にレジスト層が残っていた方が都合の良い設計上の理由があれば、この工程は省略できる。
Finally, unnecessary portions are removed and the resist layer remaining on the patterned metal layer, ie, the thin film
なお、すでに記したように、誘電体基材10への薄膜導電層30、31の形成はフォトリソグラフィー法によらなくてもよい。印刷法、インクジェット法、その他あらゆる形成法が適用されうる。本願発明において「同時に形成」とは、印刷法を採用する場合は転写が同時に行なわれること、インクジェット法を採用する場合は堆積が同時に行なわれることを指す。
Note that, as already mentioned, the formation of the thin film
また、本発明の実施形態において「金属膜」は金属によらなくてもよい。例えば、PEDOT/PSSなどの導電性有機物や、InGaZnOなどの導電性酸化物であってもよい。 Furthermore, in the embodiments of the present invention, the "metal film" does not have to be made of metal. For example, it may be a conductive organic material such as PEDOT/PSS or a conductive oxide such as InGaZnO.
これらの工程が終了したあと、必要に応じてメッシュ状薄膜導電層30、31に硫化黒化処理、置換黒化処理のいずれか一方を施して黒化層を形成してもよい。
After these steps are completed, the mesh-like thin film
続いて、平板インダクタ50が形成されたサポート層11を準備する。なお、当該工程が誘電体基材10へのメッシュ状薄膜導電層30、31形成より後であるのは単に説明の便宜のためであって、順番が逆であってもかまわず、あるいは両工程を並行して進めても問題ないことは言うまでもない。
Subsequently, the
メッシュ状平板インダクタ50が形成されたサポート層11は、典型的にはサポート層11にメッシュ状平板インダクタ50を積層することによって得ることができる。サポート層11の材料としては、誘電体基材10の材料と同様のものを使用できる。そしてサポート層11に、誘電体基材10に金属膜を形成するのと同様に、金属メッシュ膜たるメッシュ状平板インダクタ50を形成することができる。あるいはメッシュ状平板インダクタ50は、サポート層11にメッシュ状の鋳物や金属板を貼合することによって得てもよい。
The
サポート層11の材料としては、誘電体基材10と同様のものを使用しうる。サポート層11は誘電体基材10と全く同一の材料としてもよいし、異なる材料を採用してもよい。
As the material for the
またメッシュ状平板インダクタ50の材料としては、メッシュ状薄膜導電層30、31と同様のものを使用しうる。メッシュ状平板インダクタ50はメッシュ状薄膜導電層30、31と全く同一の材料としてもよいし、異なる材料を採用してもよい。
Further, as the material for the mesh-like
そしてメッシュ状薄膜導電層30、31が形成された誘電体基材10(電磁波減衰基体20)の背面10b側に、メッシュ状平板インダクタ50が形成されたサポート層11の、メッシュ状平板インダクタ50とは反対側を貼り合わせることによって本発明の電磁波減衰フィルム1を得ることができる。
The mesh-like
また本発明の電磁波減衰フィルムを得る別の方法として、誘電体基材10の前面10aと背面10bにメッシュ状薄膜導電層30、31を表裏同時に形成したあと、誘電体基材10の背面10b側にサポート層11を積層し、サポート層11の誘電体基材10の反対側にメッシュ状平板インダクタ50を形成してもよい。
Another method for obtaining the electromagnetic wave attenuation film of the present invention is to form the mesh-like thin film
トップコート層200を設ける場合においては、誘電体フィルムを粘着層を介して貼合して設けてもよいが、トップコート層200の形成方法はこれに限らず、塗工方法などでもよい。塗布方法は、フィルム製造に使用されている方法から適宜選択すればよい。塗布方法の例には、グラビアコート、リバースコート、グラビアリバースコート、ダイコート、フローコート等が上げられる。
In the case of providing the
[実施例]
本発明の各実施形態について、実施例を用いてさらに説明する。図16は、実施例1~5に示す電磁波減衰フィルムの断面の一部を示す模式図である。l、l1は誘電体基材前面と背面のメッシュ状導電素子の重心間の距離、a、a1、a2(図2(b)参照)はメッシュ状導電素子の重心からメッシュ端部までの最短距離で、例えばメッシュ状導電素子30の間で異なる寸法a、a1をとり得ることがあり、さらにはメッシュ状導電素子31も異なる寸法a2をとり得ることを想定している。tは誘電体基材膜厚、tsはサポート層膜厚、tmはメッシュ状導電素子膜厚、tmbはメッシュ状平板インダクタ膜厚、hはトップコート層膜厚を示す。なお、本実施例においてはメッシュ状導電素子は同一形状(正方形状)、同一寸法であることからa、a1、a2は等しい。waはメッシュ状薄膜導電層およびメッシュ状平板インダクタの開口幅、wはメッシュ状薄膜導電層およびメッシュ状平板インダクタの線幅を示す。
図1に示される第一実施形態のように同一形状の導電素子が一様に配置されている場合は、lはl1に等しい。一方、図10に示される第二実施形態のように導電素子同士の距離が異なるものが混在している場合は、lとl1は異なる値をとる。実施例1~5の電磁波減衰フィルムの構造を表1に示した。実施例1~4は第一実施形態の実施例に、実施例5は第二実施形態の実施例に該当する。
Each embodiment of the present invention will be further described using examples. FIG. 16 is a schematic diagram showing a part of the cross section of the electromagnetic wave attenuating film shown in Examples 1 to 5. l and l1 are the distances between the centers of gravity of the mesh-like conductive elements on the front and back sides of the dielectric substrate, and a, a1, and a2 (see Figure 2(b)) are the shortest distances from the center of gravity of the mesh-like conductive elements to the ends of the mesh. For example, it is assumed that the mesh-like
When the conductive elements of the same shape are uniformly arranged as in the first embodiment shown in FIG. 1, l is equal to l1. On the other hand, when there are conductive elements having different distances from each other as in the second embodiment shown in FIG. 10, l and l1 take different values. Table 1 shows the structures of the electromagnetic wave attenuating films of Examples 1 to 5. Examples 1 to 4 correspond to examples of the first embodiment, and Example 5 corresponds to an example of the second embodiment.
<製造方法>
実施例1~3にかかる電磁波減衰フィルムを作製する共通の製造方法に関し説明する。厚みが50μmのPETシート両面に銅層をスパッタリングにて膜厚500nm形成した。次いで、銅層を洗浄した後に、ドライレジストフィルムをPETシート両面の銅層上にラミメートした。その後メッシュ状パターンを有するメッシュ状フォトマスクを介して両面同時に露光し、その後、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムとの混合アルカリ水溶液によってアクリル系ネガレジスト層を両面同時に現像し不要なレジストを除去することによって下地の薄膜導電層の一部を露出させた。
<Manufacturing method>
A common manufacturing method for manufacturing the electromagnetic wave attenuating films according to Examples 1 to 3 will be explained. A 500 nm thick copper layer was formed on both sides of a 50 μm thick PET sheet by sputtering. Then, after cleaning the copper layer, a dry resist film was laminated onto the copper layer on both sides of the PET sheet. After that, both sides are exposed simultaneously through a mesh photomask having a mesh pattern, and then both sides of the acrylic negative resist layer are simultaneously developed with a mixed alkaline aqueous solution of sodium carbonate and sodium bicarbonate to remove unnecessary resist. A portion of the underlying thin film conductive layer was exposed.
次いで、レジスト層によって一部が覆われた両面の銅層を両面同時に塩化第二鉄溶液に浸漬し、銅層のなかで露出された部分をエッチングによって除去した。その後、残存したレジスト層をアルカリ溶液によって両面同時に除去することでメッシュ状銅パターンを得た。次に銅パターン表面と側面に黒化処理を施した。 Next, both sides of the copper layer partially covered by the resist layer were simultaneously immersed in a ferric chloride solution, and the exposed portions of the copper layer were removed by etching. Thereafter, the remaining resist layer was simultaneously removed from both sides using an alkaline solution to obtain a mesh copper pattern. Next, a blackening treatment was applied to the surface and side surfaces of the copper pattern.
次いで、上述と同様の方法で膜厚100μmのPETフィルムの片面にメッシュ状の銅パターンを形成し、メッシュ状の平板インダクタを製造した後、両面にメッシュ状銅パターンを有するフィルムの背面側に粘着層を介してラミネートした。以上が第一実施形態に係る実施例1~3の製造手順である。 Next, a mesh-like copper pattern was formed on one side of a PET film with a thickness of 100 μm in the same manner as described above to produce a mesh-like flat plate inductor, and then adhesive was applied to the back side of the film having mesh-like copper patterns on both sides. Laminated through layers. The above is the manufacturing procedure of Examples 1 to 3 according to the first embodiment.
実施例4にかかる電磁波減衰フィルムを作製する製造方法に関し説明する。実施例1~3と同様の製造手順で誘電体基材の前面及び背面に薄膜導電層を形成し、メッシュ状の平板インダクタ形成したサポート層を背面の薄膜導電層側に粘着層を介して形成した後、誘電体基材の前面側に、トップコート層を形成した。トップコート層は以下に示す手順で形成した。
メチルメタクリレートモノマー80質量部とシクロヘキシルメタクリレート20質量部の混合物からなるアクリル系樹脂組成物を主成分とし、ここに、そのアクリル系樹脂組成物の固形分を100質量部として、上記化学式Aに示す構造を有するヒドロキシフェニルトリアジン系の紫外線吸収剤((株)ADEKA製「アデカスタブLA-46」)を6質量部、上記化学式Aに示す構造とは別の組成のヒドロキシフェニルトリアジン系の紫外線吸収剤(チバスペシャルティケミカルズ(株)製「チヌビン479」)を6質量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(チバスペシャルティケミカルズ(株)製「チヌビン329」)を3質量部、ヒンダートアミン系ラジカル補足剤(チバスペシャルティケミカルズ(株)製「チヌビン292」)を5質量部添加し、さらに固形分調整用に酢酸エチル溶剤を添加した固形分量33質量部の主剤溶液と、固形分調整用に酢酸エチル溶剤を添加した固形分量75質量部ヘキサメチレンジイソシアネート型硬化剤溶液とを、主剤溶液と硬化剤溶液の比率が10:1(この時の主剤溶液中の水酸基数と硬化剤溶液中のイソシアネート基数の比率は1:2)となるように混合し、さらに溶剤成分として酢酸エチルを添加して固形分量を20質量部に調整した塗工液を、溶剤揮発後の厚さで6μmとなるように塗工し、トップコート層を得た。以上が第一実施形態に係る実施例4の製造手順である。
A manufacturing method for producing an electromagnetic wave attenuation film according to Example 4 will be explained. A thin film conductive layer was formed on the front and back sides of the dielectric substrate using the same manufacturing procedure as in Examples 1 to 3, and a support layer in which a mesh-like flat plate inductor was formed was formed on the back side of the thin film conductive layer via an adhesive layer. After that, a top coat layer was formed on the front side of the dielectric base material. The top coat layer was formed by the procedure shown below.
The main component is an acrylic resin composition consisting of a mixture of 80 parts by mass of methyl methacrylate monomer and 20 parts by mass of cyclohexyl methacrylate, and the solid content of the acrylic resin composition is 100 parts by mass, and the structure shown in the chemical formula A above is obtained. 6 parts by mass of a hydroxyphenyltriazine-based ultraviolet absorber ("ADK STAB LA-46" manufactured by ADEKA Co., Ltd.) having 6 parts by mass of a benzotriazole-based ultraviolet absorber ("Tinuvin 329" manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) (produced by Specialty Chemicals Co., Ltd.), 3 parts by mass of a hindered amine radical scavenger (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 5 parts by mass of Tinuvin 292 (manufactured by Chemicals Co., Ltd.) was added, and an ethyl acetate solvent was added to adjust the solid content to create a base solution with a solid content of 33 parts by mass, and an ethyl acetate solvent was added to adjust the solid content. A solid content of 75 parts by mass of a hexamethylene diisocyanate type curing agent solution is used, and the ratio of the base solution to the hardener solution is 10:1 (at this time, the ratio of the number of hydroxyl groups in the base solution to the number of isocyanate groups in the hardener solution is 1: 2), and further added ethyl acetate as a solvent component to adjust the solid content to 20 parts by mass, and then applied the coating solution to a thickness of 6 μm after the solvent evaporated. A coat layer was obtained. The above is the manufacturing procedure of Example 4 according to the first embodiment.
実施例5にかかる電磁波減衰フィルムを作製する製造方法に関し説明する。実施例1~3と同様の製造手順で、誘電体基材の前面及び背面に形成する薄膜導電層の位置を前面と背面の薄膜導電層が平面方向に重なる組み合わせ(l<2a)を全体の50%、重ならない組み合わせ(l≧2a)を全体の50%ずつ一平面中に混在させ、薄膜導電層を形成した。次いで、背面の薄膜導電層側に粘着層を介してサポート層を形成、その後サポート背面に平板インダクタを形成した。以上が第二実施形態に係る実施例5の製造手順である。 A manufacturing method for producing an electromagnetic wave attenuating film according to Example 5 will be explained. Using the same manufacturing procedure as in Examples 1 to 3, the positions of the thin film conductive layers to be formed on the front and back surfaces of the dielectric base material were changed to a combination (l<2a) in which the front and back thin film conductive layers overlap in the plane direction. A thin conductive layer was formed by mixing 50% non-overlapping combinations (l≧2a) in one plane. Next, a support layer was formed on the back side of the thin film conductive layer via an adhesive layer, and then a flat plate inductor was formed on the back side of the support. The above is the manufacturing procedure of Example 5 according to the second embodiment.
<共通評価項目>
上述した製造方法で製造した実施例1~5にかかる電磁波減衰フィルムについて、屈曲試験、電磁波減衰特性、耐候性、透過率を評価した。
(屈曲試験)
実施例1~5の電磁波減衰フィルムの屈曲試験を実施した。各実施例で作製した電磁波減衰フィルムを使い2本1セットの曲げR治具(マンドレル)の間にサンプルを挟み込み屈曲試験を実施し試験後の試験片の導電素子の位置を顕微鏡観察し、薄膜導電層の位置ずれの有無を確認した。評価結果を表1に示した。
<Common evaluation items>
The electromagnetic wave attenuating films according to Examples 1 to 5 manufactured by the above-described manufacturing method were evaluated for bending tests, electromagnetic wave attenuation characteristics, weather resistance, and transmittance.
(bending test)
A bending test was conducted on the electromagnetic wave attenuating films of Examples 1 to 5. Using the electromagnetic wave attenuation film produced in each example, a bending test was performed by sandwiching the sample between a set of two bending R jigs (mandrels), and the position of the conductive element on the test piece was observed with a microscope after the test. The presence or absence of misalignment of the conductive layer was confirmed. The evaluation results are shown in Table 1.
(電磁波減衰特性)
屈曲試験を行った後の構成を用いて、電磁波吸収特性のシミュレーションを行った。評価結果を表1に示した。図17~21に周波数毎のモノスタティックRCS減衰量のグラフを示す。
図17は、実施例1の電磁波減衰特性を示すグラフである。76GHzで―13dBの良好な吸収特性を示した。
図18は、実施例2の電磁波減衰特性を示すグラフである。76GHzで-10dBの良好な吸収特性を示した。
図19は、実施例3の電磁波減衰特性を示すグラフである。73GHzで―12dBの良好な吸収特性を示した。
図20は、実施例4の電磁波減衰特性を示すグラフである。70GHzで―10dBの良好な吸収特性を示した。
図21は、実施例5の電磁波減衰特性を示すグラフである。79GHzで―11dB、89GHzで-15dBの良好な吸収特性を示した。
(Electromagnetic wave attenuation characteristics)
The electromagnetic wave absorption characteristics were simulated using the configuration after the bending test. The evaluation results are shown in Table 1. 17 to 21 show graphs of monostatic RCS attenuation for each frequency.
FIG. 17 is a graph showing the electromagnetic wave attenuation characteristics of Example 1. It showed good absorption characteristics of -13 dB at 76 GHz.
FIG. 18 is a graph showing the electromagnetic wave attenuation characteristics of Example 2. It showed good absorption characteristics of -10 dB at 76 GHz.
FIG. 19 is a graph showing the electromagnetic wave attenuation characteristics of Example 3. It showed good absorption characteristics of -12 dB at 73 GHz.
FIG. 20 is a graph showing the electromagnetic wave attenuation characteristics of Example 4. It showed good absorption characteristics of -10 dB at 70 GHz.
FIG. 21 is a graph showing the electromagnetic wave attenuation characteristics of Example 5. It showed good absorption characteristics of -11 dB at 79 GHz and -15 dB at 89 GHz.
(耐候性)
さらに、作製した電磁波減衰フィルムをステンレス板に粘着層を介し圧着し、サンシャインウエザーメータにて屋外暴露10年間相当の暴露を行ったのち、電磁波減衰フィルムの表面を綿布にて払拭してトップコート層、または電磁波減衰基体、サポート層、平板インダクタを含む電磁波減衰層の残存状態を確認した。評価結果を表1に示した。払拭後いずれの層にも影響がなければ〇、実用上支障ない範囲の剥がれが発生すれば△とした。
(Weatherability)
Furthermore, the produced electromagnetic wave attenuation film was pressure-bonded to a stainless steel plate via an adhesive layer, and after being exposed to the equivalent of 10 years of outdoor exposure using a sunshine weather meter, the surface of the electromagnetic wave attenuation film was wiped with a cotton cloth to form a top coat layer. , or the remaining state of the electromagnetic wave attenuating layer including the electromagnetic wave attenuating substrate, support layer, and flat inductor. The evaluation results are shown in Table 1. If there was no effect on any layer after wiping, it was rated as ○, and if peeling occurred within a range that did not cause any practical problems, it was rated as △.
(透過率)
透過率に関しては、白色光を電磁波減衰フィルムに入射させたときの入射強度と透過強度の比率として導出し、最低10%の透過率を示せば合格とした。
(transmittance)
Regarding the transmittance, it was calculated as the ratio of the incident intensity and the transmitted intensity when white light was incident on the electromagnetic wave attenuating film, and a film with a transmittance of at least 10% was considered to have passed.
(総合評価)
実施例1~5の電磁波減衰フィルムを作製し評価した結果、誘電体基材前面及び背面に同時形成された薄膜導電層を有する電磁波減衰フィルムでは、屈曲試験後にも薄膜導電層の位置ずれは発生せず、試験前の構造を保つことができた。
また吸収する周波数は設計通りであり、吸収量は-10dBを確保することができた。耐候性試験の結果、トップコート層、電磁波減衰層ともに劣化がなく、特にトップコート層の形成により、耐候性が向上し、実用上特に良好な特性が得られたことを確認した。さらに透過率も合格基準を上回る値が得られた。
(comprehensive evaluation)
As a result of producing and evaluating the electromagnetic wave attenuating films of Examples 1 to 5, it was found that in the electromagnetic wave attenuating films having thin conductive layers simultaneously formed on the front and back surfaces of the dielectric substrate, misalignment of the thin conductive layer occurred even after the bending test. It was possible to maintain the structure before the test.
Furthermore, the frequency to be absorbed was as designed, and the amount of absorption was -10 dB. As a result of the weather resistance test, it was confirmed that there was no deterioration in either the top coat layer or the electromagnetic wave attenuation layer, and that the formation of the top coat layer in particular improved the weather resistance and provided particularly good characteristics for practical use. Furthermore, the transmittance exceeded the acceptance criteria.
(試験例1)
実施例3にかかる電磁波減衰フィルムに、耐久性付与層の上に木目柄の絵柄が設けられた意匠性付与層を積層した積層シートを別途準備し、メッシュ状薄膜導電体層30との間に気泡が入らないようにしながら接着剤で貼り合せて、本発明に関わるトップコート層200とし、試験例1の電磁波減衰フィルムとした。
その結果、実施例3と同程度の電磁波減衰特性が得られた。さらに、室内の木目柄の化粧シートの隣に試験例1の電磁波減衰フィルムを貼付したところ、試験例1の電磁波減衰フィルムは木目柄の化粧シートと違和感がなく、室内全体が木目調で調和のとれたものとなった。
(Test example 1)
A laminated sheet in which a design imparting layer having a wood grain pattern is laminated on the electromagnetic wave attenuation film according to Example 3 on the durability imparting layer is separately prepared, and a laminated sheet is laminated between the electromagnetic wave attenuation film according to Example 3 and the mesh-like thin
As a result, electromagnetic wave attenuation characteristics comparable to those of Example 3 were obtained. Furthermore, when the electromagnetic wave attenuating film of Test Example 1 was pasted next to a decorative sheet with a wood grain pattern in the room, the electromagnetic wave attenuating film of Test Example 1 did not feel out of place with the decorative sheet with a wood grain pattern, and the entire room was harmonious with the wood grain pattern. It became something that was taken.
(試験例2)
実施例5にかかる電磁波減衰フィルムに、耐久性付与層の上に木目柄の絵柄が設けられた意匠性付与層を積層した積層シートを別途準備し、メッシュ状薄膜導電体層30との間に気泡が入らないようにしながら接着剤で貼り合せて、本発明に関わるトップコート層200とし、試験例2の電磁波減衰フィルムとした。
その結果、実施例5と同程度の電磁波減衰特性が得られた。さらに、室内の木目柄の化粧シートの隣に試験例2の電磁波減衰フィルムを貼付したところ、試験例2の電磁波減衰フィルムは木目柄の化粧シートと違和感がなく、室内全体が木目調で調和のとれたものとなった。
(Test example 2)
A laminated sheet in which a design imparting layer having a wood grain pattern is laminated on the electromagnetic wave attenuation film according to Example 5 is separately prepared, and a laminated sheet is laminated between the electromagnetic wave attenuation film according to Example 5 and the mesh-like thin
As a result, electromagnetic wave attenuation characteristics comparable to those of Example 5 were obtained. Furthermore, when the electromagnetic wave attenuating film of Test Example 2 was pasted next to a decorative sheet with a wood grain pattern in the room, the electromagnetic wave attenuating film of Test Example 2 did not feel out of place with the decorative sheet with a wood grain pattern, and the entire room was harmonious with the wood grain pattern. It became something that was taken.
(試験例3)
実施例3にかかる電磁波減衰フィルムに、耐久性付与層の上に大理石柄の絵柄が設けられた意匠性付与層を積層した積層シートを別途準備し、メッシュ状薄膜導電体層30との間に気泡が入らないようにしながら接着剤で貼り合せて、本発明に関わるトップコート層200とし、試験例3の電磁波減衰フィルムとした。
その結果、実施例3と同程度の電磁波減衰特性が得られた。さらに、室内の大理石柄の床材の隣に試験例3の電磁波減衰フィルムを設けたところ、試験例3の電磁波減衰フィルムは大理石柄の床材と違和感がなく、室内の大理石調の床材の高級感を損なうことが無かった。
(Test example 3)
A laminated sheet in which a design imparting layer having a marble pattern on the durability imparting layer is laminated on the electromagnetic wave attenuation film according to Example 3 is separately prepared, and a laminated sheet is laminated between the electromagnetic wave attenuation film according to Example 3 and the mesh-like thin
As a result, electromagnetic wave attenuation characteristics comparable to those of Example 3 were obtained. Furthermore, when the electromagnetic wave attenuating film of Test Example 3 was installed next to indoor marble-patterned flooring, the electromagnetic wave-attenuating film of Test Example 3 did not look out of place with the marble-patterned flooring. The sense of luxury was not compromised.
(試験例4)
実施例5にかかる電磁波減衰フィルムに、耐久性付与層の上に大理石柄の絵柄が設けられた意匠性付与層を積層した積層シートを別途準備し、メッシュ状薄膜導電体層30との間に気泡が入らないようにしながら接着剤で貼り合せて、本発明に関わるトップコート層200とし、試験例4の電磁波減衰フィルムとした。
その結果、実施例5と同じ電磁波減衰特性が得られた。さらに、室内の大理石柄の床材の隣に試験例4の電磁波減衰フィルムを設けたところ、試験例4の電磁波減衰フィルムは大理石柄の床材と違和感がなく、室内の大理石調の床材の高級感を損なうことが無かった。
(Test example 4)
A laminated sheet in which a design imparting layer having a marble pattern on the durability imparting layer is laminated on the electromagnetic wave attenuation film according to Example 5 is separately prepared, and a laminated sheet is laminated between the electromagnetic wave attenuation film according to Example 5 and the mesh-like thin
As a result, the same electromagnetic wave attenuation characteristics as in Example 5 were obtained. Furthermore, when the electromagnetic wave attenuation film of Test Example 4 was installed next to indoor marble-patterned flooring, the electromagnetic wave attenuation film of Test Example 4 did not look out of place with the marble-patterned flooring. The sense of luxury was not compromised.
[比較例]
表2に比較例にかかる電磁波減衰フィルムの構造、評価結果を示す。また図23~29に周波数毎のモノスタティックRCS減衰量のグラフを示す。
Table 2 shows the structure and evaluation results of the electromagnetic wave attenuation film according to the comparative example. Furthermore, graphs of monostatic RCS attenuation for each frequency are shown in FIGS. 23 to 29.
(比較例1)
比較例1にかかる電磁波減衰フィルムは、貼合積層体の構成を有する点で誘電体基材の前面と背面の両面に薄膜導電層が形成された構成(電磁波減衰基体)を有する実施例の構成と異なる。図22は、比較例1の電磁波減衰フィルムの断面の一部を示す模式図である。図16と同様の構成に関しては説明を省略する。誘電体基材10の前面のみにメッシュ状薄膜導電層30が形成された貼合上層40と貼合下層41をそれぞれ積層した構成を有する。比較例1の電磁波減衰フィルムの構造を表2に示した。
(Comparative example 1)
The electromagnetic wave attenuation film according to Comparative Example 1 has the structure of a bonded laminate, whereas the structure of the example has a structure in which thin film conductive layers are formed on both the front and back surfaces of the dielectric base material (electromagnetic wave attenuation base material). different from. FIG. 22 is a schematic diagram showing a part of the cross section of the electromagnetic wave attenuation film of Comparative Example 1. Description of the configuration similar to that in FIG. 16 will be omitted. It has a structure in which a laminated
<製造方法>
実施例1に準じて、誘電体基材10の前面側だけにメッシュ状薄膜導電層30を配する貼合上層40と貼合下層41の2枚作成した。貼合上層40の背面側にアクリル系粘着層12を介し貼合下層41を貼合した。次いで、膜厚100μmのPETフィルムの片面にメッシュ状の銅薄膜をエッチングにより形成し、粘着層12を介しラミネートしてサポート層11とメッシュ状平板インダクタ50を形成し、多層貼合による電磁波減衰フィルムを作成した。
<Manufacturing method>
According to Example 1, two sheets of a laminated
<評価方法・結果>
実施例1に準じて、電磁波減衰フィルムの屈曲試験、電磁波減衰特性、耐候性、透過率を評価した。評価結果を表2に示した。
比較例1の多層貼合による電磁波減衰フィルムの屈曲試験を実施後、試験片の導電素子の位置を観察した結果、貼合上層40のフィルムと貼合下層41のフィルムにずれが生じ、上層と下層のメッシュ状導電素子30の配置位置が試験前と約5mmずれる結果であった。
図23は、比較例1の電磁波減衰特性を示すグラフである。目標の吸収周波数が設計値では75GHz付近の吸収であるのに対し、貼合積層することで作製した電磁波吸収シートでは吸収ピーク周波数は57GHzとなり、設計値から大きくずれる結果となった。
耐候性に関しては、綿布で払拭したところ薄膜金属層が剥がれさほど良好とはいえない結果となった。
<Evaluation method/results>
According to Example 1, the bending test, electromagnetic wave attenuation characteristics, weather resistance, and transmittance of the electromagnetic wave attenuation film were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.
After performing a bending test on the electromagnetic wave attenuating film formed by laminating multiple layers in Comparative Example 1, the position of the conductive element on the test piece was observed. As a result, a shift occurred between the film of the laminated
FIG. 23 is a graph showing the electromagnetic wave attenuation characteristics of Comparative Example 1. While the target absorption frequency is around 75 GHz in the design value, the absorption peak frequency of the electromagnetic wave absorbing sheet produced by laminating and laminating was 57 GHz, which was a large deviation from the design value.
Regarding weather resistance, when wiped with a cotton cloth, the thin metal layer peeled off, resulting in not so good results.
(比較例2)
比較例2にかかる電磁波減衰フィルムは、誘電体10の前面および背面に導電素子を配しサポート層を形成し、その後サポート層の背面に平板インダクタを形成した。比較例2は導電素子および平板インダクタはメッシュ状ではない。
(Comparative example 2)
In the electromagnetic wave attenuation film according to Comparative Example 2, conductive elements were arranged on the front and back sides of the dielectric 10 to form a support layer, and then a flat plate inductor was formed on the back side of the support layer. In Comparative Example 2, the conductive element and the flat plate inductor are not mesh-shaped.
<製造方法>
誘電体基材の前面及び背面に薄膜導電層を形成し、背面の薄膜導電層側に粘着層を介してサポート層を形成し、その後サポート層の背面に平板インダクタを形成した。
<Manufacturing method>
A thin film conductive layer was formed on the front and back sides of the dielectric base material, a support layer was formed on the back side of the thin film conductive layer via an adhesive layer, and then a flat plate inductor was formed on the back side of the support layer.
<評価方法・結果>
実施例1に準じて、電磁波減衰フィルムの屈曲試験、電磁波減衰特性、耐候性、透過率を評価した。評価結果を表2に示した。
屈曲試験に関しては、屈曲試験後にも薄膜導電層の位置ずれは発生しなかった。
図24は、比較例2の電磁波減衰特性を示すグラフである。74GHzでー13dBの吸収量を得た。透過率については0%であり透光性、透明性は得られなかった。
<Evaluation method/results>
According to Example 1, the bending test, electromagnetic wave attenuation characteristics, weather resistance, and transmittance of the electromagnetic wave attenuation film were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.
Regarding the bending test, no displacement of the thin film conductive layer occurred even after the bending test.
FIG. 24 is a graph showing the electromagnetic wave attenuation characteristics of Comparative Example 2. An absorption amount of -13 dB was obtained at 74 GHz. The transmittance was 0%, and no light transmittance or transparency was obtained.
(比較例3、4、5)
比較例3、4、5は、電磁波吸収フィルムの構成要素の寸法が一部異なるほかは実施例1などにかかる電磁波吸収フィルムの構成と同様であるので、異なる点を中心に説明する。
比較例3は、誘電体基材の前面と背面の導電素子の重心の平面方向の距離をl、導電素子の重心からメッシュ端部までの最短距離をaとしたとき、下記式(1)を満たさない位置関係で導電素子を形成した構造を有する。
l≦3.6a…(1)
比較例4は、サポート層の膜厚が5μmよりも薄い構造を有する。
比較例5は、誘電体基材の前面と背面の導電素子及びサポート層背面に配する平板インダクタのメッシュの開口幅(wa)が減衰中心波長の1/10より大きい構造を有する。
比較例3、4、5の電磁波減衰フィルムの構造を表2に示した。
(Comparative Examples 3, 4, 5)
Comparative Examples 3, 4, and 5 have the same structure as the electromagnetic wave absorbing film according to Example 1, etc., except for some differences in the dimensions of the constituent elements of the electromagnetic wave absorbing film, so the explanation will focus on the differences.
Comparative Example 3 is based on the following equation (1), where l is the distance in the plane direction between the centers of gravity of the conductive elements on the front and back sides of the dielectric base material, and a is the shortest distance from the center of gravity of the conductive elements to the edge of the mesh. It has a structure in which conductive elements are formed with a positional relationship that is not satisfied.
l≦3.6a…(1)
Comparative Example 4 has a structure in which the thickness of the support layer is less than 5 μm.
Comparative Example 5 has a structure in which the opening width (wa) of the mesh of the conductive elements on the front and rear sides of the dielectric base material and the flat plate inductor arranged on the back side of the support layer is larger than 1/10 of the attenuation center wavelength.
Table 2 shows the structures of the electromagnetic wave attenuating films of Comparative Examples 3, 4, and 5.
<製造方法>
実施例1に準じて誘電体基材の前面及び背面にメッシュ状薄膜導電層を形成し、膜厚100μmのPETフィルムの片面にメッシュ状の銅薄膜をエッチングにより形成し、粘着層を介しラミネートしてサポート層とメッシュ状平板インダクタを形成した。
<Manufacturing method>
A mesh-like thin film conductive layer was formed on the front and back sides of a dielectric base material according to Example 1, and a mesh-like thin copper film was formed on one side of a PET film with a film thickness of 100 μm by etching, and then laminated with an adhesive layer interposed therebetween. A support layer and a mesh-like flat plate inductor were formed.
<評価方法・結果>
実施例1に準じて、電磁波減衰フィルムの屈曲試験、電磁波減衰特性、耐候性、透過率を評価した。評価結果を表2に示した。
屈曲試験に関しては、比較例3、4、5とも、屈曲試験後にも薄膜導電層の位置ずれは発生しなかった。
図25は、比較例3の電磁波減衰特性を示すグラフである。1/aが4.4で式(1)の関係を満たさないことで、前面と背面の導電素子間で共振の結合が起こらず、吸収量が目標の-10dBに届かない結果であった。
図26は、比較例4の電磁波減衰特性を示すグラフである。比較例4のように、誘電体基材背面の導電素子の背面に形成するサポート層の膜厚が4μmで5μmよりも薄い場合には、吸収量が目標の-10dBに届かない結果であった。このことから、サポート層の膜厚は5μm(0.005mm)以上が好ましい。
耐候性に関しては、綿布で払拭したところ薄膜金属層が剥がれ、さほど良好とはいえない結果となった。
図27は、比較例5の電磁波減衰特性を示すグラフである。比較例5のように誘電体基材の前面及び背面に形成するメッシュ状薄膜導電層及び、サポート層背面に配するメッシュ状平板インダクタのメッシュの開口幅が、減衰中心波長の1/10より大きい場合には、吸収量が目標のー10dBに届かない結果であった。このことから、メッシュの開口幅は減衰中心波長の1/10以下であることが望ましい。
<Evaluation method/results>
According to Example 1, the bending test, electromagnetic wave attenuation characteristics, weather resistance, and transmittance of the electromagnetic wave attenuation film were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.
Regarding the bending test, in Comparative Examples 3, 4, and 5, no displacement of the thin film conductive layer occurred even after the bending test.
FIG. 25 is a graph showing the electromagnetic wave attenuation characteristics of Comparative Example 3. Since 1/a was 4.4, which did not satisfy the relationship of equation (1), resonance coupling did not occur between the front and back conductive elements, resulting in an absorption amount that did not reach the target -10 dB.
FIG. 26 is a graph showing the electromagnetic wave attenuation characteristics of Comparative Example 4. As in Comparative Example 4, when the thickness of the support layer formed on the back side of the conductive element on the back side of the dielectric substrate was 4 μm, which was thinner than 5 μm, the absorption amount did not reach the target -10 dB. . For this reason, the thickness of the support layer is preferably 5 μm (0.005 mm) or more.
Regarding weather resistance, the thin metal layer peeled off when wiped with a cotton cloth, resulting in not-so-good results.
FIG. 27 is a graph showing the electromagnetic wave attenuation characteristics of Comparative Example 5. As in Comparative Example 5, the opening width of the mesh of the mesh thin film conductive layer formed on the front and back surfaces of the dielectric substrate and the mesh flat plate inductor arranged on the back of the support layer is larger than 1/10 of the attenuation center wavelength. In some cases, the absorption amount did not reach the target of -10 dB. From this, it is desirable that the opening width of the mesh is 1/10 or less of the attenuation center wavelength.
以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせなども含まれる。以下にいくつか変更を例示するが、これらはすべてではなく、それ以外の変更も可能である。これらの変更が2以上適宜組み合わされてもよい。 Although each embodiment of the present invention has been described above in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and modifications and combinations of the configuration may be made without departing from the gist of the present invention. included. Some changes are illustrated below, but these are not all, and other changes are also possible. Two or more of these changes may be combined as appropriate.
第一実施形態においては、周波数帯域や導電素子の金属種、黒化層や製造方法など第二実施形態で用いられた態様を適宜用いることができる。逆も同様である。 In the first embodiment, the aspects used in the second embodiment, such as the frequency band, the metal type of the conductive element, the blackening layer, and the manufacturing method, can be used as appropriate. The same is true vice versa.
本発明において、平板インダクタの態様は、背面の全面に形成するものに限られない。
例えば、前面と同様に複数の導電素子を配置してもよい。
In the present invention, the form of the flat plate inductor is not limited to that formed on the entire back surface.
For example, a plurality of conductive elements may be arranged in the same manner as on the front surface.
本発明において、導電素子の形状は正方形に限られず、円形(楕円を含む)、正方形以外の多角形、角部が丸められた各種多角形、不定形など、さまざまに設定できる。
前面の投影面積に占める導電素子の総面積は、20%以上であることが好ましい。
このようにすると、効率良く電磁波を減衰することができる。
In the present invention, the shape of the conductive element is not limited to a square, and can be set to various shapes such as a circle (including an ellipse), a polygon other than a square, various polygons with rounded corners, and an irregular shape.
It is preferable that the total area of the conductive elements occupying the projected area of the front surface is 20% or more.
In this way, electromagnetic waves can be efficiently attenuated.
本発明に係る電磁波減衰フィルムにおいて、背面に平板インダクタを備えない構成がありうる。例えば、背面を接合する対象が金属であれば、平板インダクタを備えなくても接合対象の金属面により第二および第三のメカニズムが問題なく発揮される。このような場合は、背面に対象物に接合可能な粘着層等の貼合層を備えればよい。 In the electromagnetic wave attenuation film according to the present invention, there may be a configuration in which the back surface is not provided with a flat plate inductor. For example, if the object to which the back surfaces are to be joined is metal, the second and third mechanisms can be exerted without any problem by the metal surfaces to be joined without a flat plate inductor. In such a case, a bonding layer such as an adhesive layer that can be bonded to the object may be provided on the back surface.
本発明に係る電磁波減衰フィルムにおいて、構造周期や導電素子の寸法等のパラメータは、すべての部位で完全に一致していることを必須としない。例えば、製造過程における公差の範囲(概ね上下5%程度)内で上記パラメータが変化している場合も、本発明においては、「同形同大」に含まれる。また「所定範囲の値」は、規則性のある値の範囲とできる。この規則性は、ガウシアン分布、二項分布、一定区画内で等頻度となるランダム分布または疑似ランダム分布、製造過程における公差の範囲とできる。 In the electromagnetic wave attenuation film according to the present invention, parameters such as the structural period and the dimensions of the conductive elements do not necessarily have to be completely the same in all parts. For example, in the present invention, even if the above-mentioned parameters vary within the tolerance range (approximately 5% above and below) during the manufacturing process, this is included in "same shape and same size" in the present invention. Further, the "predetermined range of values" can be a regular range of values. This regularity can be a Gaussian distribution, a binomial distribution, a random distribution or pseudo-random distribution with equal frequency within a certain section, or a range of tolerance in the manufacturing process.
本発明に関わる電磁波減衰フィルムにおいて、支持基材に剥離層を設けたのちに、第一実施形態および第二実施形態の電磁波減衰フィルムを設け、さらに接着剤・粘着剤等を設けて、転写箔としてもよい。
転写箔とすることで、さらなる薄膜化をすることが可能となり、さらに追従性を向上させることが可能となり、複雑な形状にも転写することが可能であり、本発明の電磁波減衰フィルムの適用範囲を広くすることが可能となる。
In the electromagnetic wave attenuating film according to the present invention, after providing a release layer on the supporting base material, the electromagnetic wave attenuating film of the first embodiment and the second embodiment is provided, and an adhesive/pressure-sensitive adhesive is further provided, and the transfer foil is You can also use it as
By using transfer foil, it is possible to make the film even thinner, and it is also possible to further improve followability, and it is possible to transfer even complex shapes, which increases the scope of application of the electromagnetic wave attenuation film of the present invention. It becomes possible to widen the area.
上記実施例では、電磁波の減衰について検討しているが、特定の電磁波を減衰する導体は、電波を受信するアンテナとなることが知られている。したがって、上述した実施形態は、受信アンテナとしても使用できる。また、上述した実施形態では、2次元の系に運動量がゼロの量子が捉えられることから、導電素子の量子状態でデータの演算や記録を行う素子として用いることも可能と考えられる。 In the above embodiment, the attenuation of electromagnetic waves is considered, but it is known that a conductor that attenuates specific electromagnetic waves serves as an antenna for receiving radio waves. Therefore, the embodiments described above can also be used as receiving antennas. Furthermore, in the above-described embodiment, since a quantum with zero momentum is captured in a two-dimensional system, it is considered possible to use the conductive element as an element for calculating and recording data in its quantum state.
上述のように、本発明の実施形態は、電磁波との相互作用のメカニズムが従来技術と異なるため、同等のメカニズムを発現する製品は、本発明の実施形態を実質的に用いたものであると捉えるべきである。 As mentioned above, the embodiments of the present invention differ from the prior art in the mechanism of interaction with electromagnetic waves, and therefore products that exhibit an equivalent mechanism are those that substantially use the embodiments of the present invention. should be captured.
本発明の内容となり得る態様を以下に述べる、ただしこれに限られるものではない。
(態様1)
前面および背面を有する誘電体基材と、前記誘電体基材前面および背面の両面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状のパターンで細線端部が突出したメッシュ状薄膜導電層と、を有する電磁波減衰基体と、
前記電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と
前記サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、
を備え、
前記メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含む、
電磁波減衰フィルム。
(態様2)
前面および背面を有する誘電体基材と、前記誘電体基材前面および背面の両面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状のパターンで細線端部が突出したメッシュ状薄膜導電層と、を有する電磁波減衰基体と、
電気電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と
前記サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、
を備え、
前記メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含み、
前記導電素子は周期的に配置され、
前記誘電体基材前面および背面の導電素子の重心の平面方向の距離をl、前記導電素子の重心からメッシュ端部までの最短距離をaとしたときに下記式(1)を満たす、
電磁波減衰フィルム。
l≦3.6a…(1)
(態様3)
前面および背面を有する誘電体基材と、前記誘電体基材前面および背面の両面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状のパターンで細線端部が突出したメッシュ状薄膜導電層と、を有する電磁波減衰基体と、
前記電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と
前記サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、
を備え、
前記メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含み、
前記メッシュ状導電素子は周期的に配置され、
前記サポート層の膜厚が0.005mm以上である、
電磁波減衰フィルム。
(態様4)
前面および背面を有する誘電体基材と、前記誘電体基材前面および背面の両面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状のパターンで細線端部が突出したメッシュ状薄膜導電層と、を有する電磁波減衰基体と、
前記電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と
前記サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、
を備え、
前記メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含み、
前記メッシュ状導電素子は周期的に配置され
前記メッシュ状導電素子の厚さをT、表皮深さをd、としたときに下記式(4)を満たす、
電磁波減衰フィルム。
-2 ≦ ln(T/d) ≦ 1 …(4)
(態様5)
前面および背面を有する誘電体基材と、前記誘電体基材前面および背面の両面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状のパターンで細線端部が突出したメッシュ状薄膜導電層と、を有する電磁波減衰基体と、
電気電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と
前記サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、
を備え、
前記メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含み、
前記メッシュ状導電素子は周期的に配置され、
前記誘電体基材前面および背面のメッシュ状導電素子の重心の平面方向の距離をl、前記メッシュ状導電素子の重心からメッシュ端部までの最短距離をaとしたときに下記式(6)を満たす前記誘電体基材前面および背面のメッシュ状導電素子の組み合わせと、下記式(7)を満たす前記誘電体基材前面および背面のメッシュ状導電素子の組み合わせを混在させることにより多周波数に電磁波減衰性能を有する、
電磁波減衰フィルム。
l<2a…(6)
l≧2a…(7)
(態様6)
前記メッシュ状薄膜導電層と前記メッシュ状平板インダクタは、前記誘電体基材または前記サポート層の厚さ方向に離間している、態様1~5のいずれか一つに記載の電磁波減衰フィルム。
(態様7)
前記誘電体基材前面に配置されたメッシュ状薄膜導電層の前面および背面に黒化層を備えていることを特徴とする、態様1~6のいずれか一つに記載の電磁波減衰フィルム。
(態様8)
前記誘電体基材背面に配置された前記メッシュ状薄膜導電層の前面および背面に黒化層を備えていることを特徴とする、態様1~7のいずれか一つに記載の電磁波減衰フィルム。
(態様9)
前記電磁波減衰基体の前面側にトップコート層を備えていることを特徴とする、態様1~8のいずれか一つに記載の電磁波減衰フィルム。
(態様10)
前記トップコート層が、電磁波が伝搬する空気層とインピーダンス整合がとられていることを特徴とする、態様9に記載の電磁波減衰フィルム。
(態様11)
前記トップコート層はシクロヘキシル(メタ)アクリレートをモノマー成分として含有するアクリル系樹脂組成物を主成分とすることを特徴とする、態様9または10のいずれか一つに記載の電磁波減衰フィルム。
(態様12)
前記トップコート層はアクリル系樹脂組成物中に紫外線吸収剤、紫外線散乱剤を含有することを特徴とする、態様9~11のいずれか一つに記載の電磁波減衰フィルム。
(態様13)
前記メッシュ状薄膜導電層が、銀、銅、アルミニウムのいずれからなる、態様1~12のいずれか一つに記載の電磁波減衰フィルム。
(態様14)
前記メッシュ状薄膜導電層は、前記誘電体基材の前面側から入射した電磁波を捕捉可能に構成されている、態様1~13のいずれか一つに記載の電磁波減衰フィルム。
(態様15)
前記メッシュ状導電素子が面状素子であり、対向する一対の辺を有する、態様1~14のいずれか一つに記載の電磁波減衰フィルム。
(態様16)
前記面状素子の、対向する一対の辺の長さは、0.25mm以上、4mm以下である、態様15に記載の電磁波減衰フィルム。
(態様17)
前記メッシュ状薄膜導電層層と前記メッシュ状平板インダクタは、細線の線幅が30~500μm、メッシュの開口幅が減衰中心波長の1/10~1/225である態様1~16の
いずれか一つに記載の電磁波減衰フィルム。
(態様18)
前記誘電体基材の厚さは、減衰中心波長に対して十分薄い、態様1~17のいずれか一つに記載の電磁波減衰フィルム。
(態様19)
前記誘電体基材の厚さは、減衰中心波長の1/10未満である、態様18に記載の電磁波減衰フィルム。
Possible embodiments of the present invention are described below, but are not limited thereto.
(Aspect 1)
a dielectric base material having a front surface and a back surface; and a mesh-like thin film conductive layer arranged on both the front surface and the back surface of the dielectric base material and having a mesh pattern formed of thin wires of a conductive thin film with ends of the thin wires protruding. an electromagnetic wave attenuating base having;
a support layer disposed on the back surface of the electromagnetic wave attenuating base; a mesh-like flat plate inductor formed of thin wires of a conductive thin film disposed on the back surface of the support layer;
Equipped with
The mesh-like thin film conductive layer includes a plurality of mesh-like conductive elements.
Electromagnetic wave attenuation film.
(Aspect 2)
a dielectric base material having a front surface and a back surface; and a mesh-like thin film conductive layer arranged on both the front surface and the back surface of the dielectric base material and having a mesh pattern formed of thin wires of a conductive thin film with ends of the thin wires protruding. an electromagnetic wave attenuating base having;
a support layer disposed on the back surface of the electric and electromagnetic wave attenuating base; a mesh-like flat plate inductor formed of thin wires of a conductive thin film disposed on the back surface of the support layer;
Equipped with
The mesh-like thin film conductive layer includes a plurality of mesh-like conductive elements,
the conductive elements are arranged periodically;
The following formula (1) is satisfied when the distance in the plane direction of the center of gravity of the conductive elements on the front and back sides of the dielectric substrate is l, and the shortest distance from the center of gravity of the conductive element to the end of the mesh is a,
Electromagnetic wave attenuation film.
l≦3.6a…(1)
(Aspect 3)
a dielectric base material having a front surface and a back surface; and a mesh-like thin film conductive layer arranged on both the front surface and the back surface of the dielectric base material and having a mesh pattern formed of thin wires of a conductive thin film with ends of the thin wires protruding. an electromagnetic wave attenuating base having;
a support layer disposed on the back surface of the electromagnetic wave attenuating base; a mesh-like flat plate inductor formed of thin wires of a conductive thin film disposed on the back surface of the support layer;
Equipped with
The mesh-like thin film conductive layer includes a plurality of mesh-like conductive elements,
The mesh-like conductive elements are arranged periodically,
The thickness of the support layer is 0.005 mm or more,
Electromagnetic wave attenuation film.
(Aspect 4)
a dielectric base material having a front surface and a back surface; and a mesh-like thin film conductive layer arranged on both the front surface and the back surface of the dielectric base material and having a mesh pattern formed of thin wires of a conductive thin film with ends of the thin wires protruding. an electromagnetic wave attenuating base having;
a support layer disposed on the back surface of the electromagnetic wave attenuating base; a mesh-like flat plate inductor formed of thin wires of a conductive thin film disposed on the back surface of the support layer;
Equipped with
The mesh-like thin film conductive layer includes a plurality of mesh-like conductive elements,
The mesh-like conductive elements are arranged periodically, and when the thickness of the mesh-like conductive elements is T and the skin depth is d, the following formula (4) is satisfied.
Electromagnetic wave attenuation film.
-2 ≦ ln(T/d) ≦ 1...(4)
(Aspect 5)
a dielectric base material having a front surface and a back surface; and a mesh-like thin film conductive layer arranged on both the front surface and the back surface of the dielectric base material and having a mesh pattern formed of thin wires of a conductive thin film with ends of the thin wires protruding. an electromagnetic wave attenuating base having;
a support layer disposed on the back surface of the electric and electromagnetic wave attenuating base; a mesh-like flat plate inductor formed of thin wires of a conductive thin film disposed on the back surface of the support layer;
Equipped with
The mesh-like thin film conductive layer includes a plurality of mesh-like conductive elements,
The mesh-like conductive elements are arranged periodically,
When the distance in the plane direction of the center of gravity of the mesh-like conductive elements on the front and back sides of the dielectric substrate is l, and the shortest distance from the center of gravity of the mesh-like conductive element to the end of the mesh is a, the following formula (6) is expressed. Electromagnetic wave attenuation can be achieved at multiple frequencies by mixing the combination of the mesh-shaped conductive elements on the front and rear sides of the dielectric base that satisfies the following equation (7) and the combination of the mesh-shaped conductive elements on the front and rear sides of the dielectric base that satisfies the following formula (7). with performance,
Electromagnetic wave attenuation film.
l<2a...(6)
l≧2a…(7)
(Aspect 6)
The electromagnetic wave attenuating film according to any one of
(Aspect 7)
7. The electromagnetic wave attenuation film according to any one of
(Aspect 8)
8. The electromagnetic wave attenuation film according to any one of
(Aspect 9)
The electromagnetic wave attenuating film according to any one of
(Aspect 10)
The electromagnetic wave attenuation film according to
(Aspect 11)
11. The electromagnetic wave attenuating film according to any one of
(Aspect 12)
The electromagnetic wave attenuating film according to any one of
(Aspect 13)
The electromagnetic wave attenuating film according to any one of
(Aspect 14)
14. The electromagnetic wave attenuation film according to any one of
(Aspect 15)
15. The electromagnetic wave attenuating film according to any one of
(Aspect 16)
The electromagnetic wave attenuating film according to
(Aspect 17)
The mesh-like thin film conductive layer and the mesh-like flat plate inductor have a thin line width of 30 to 500 μm, and a mesh opening width of 1/10 to 1/225 of the attenuation center wavelength. Electromagnetic wave attenuation film described in .
(Aspect 18)
18. The electromagnetic wave attenuation film according to any one of
(Aspect 19)
The electromagnetic wave attenuation film according to
1、61 電磁波減衰フィルム
10、62 誘電体基材
10a、62a 前面
10b、62b 背面
20、60 電磁波減衰基体
30、30A、31、31A メッシュ状薄膜導電層、メッシュ状導電素子
32、33、34、35、36、37 黒化層
11 サポート層
12、13 粘着層
40 貼合上層
41 貼合下層
50 メッシュ状平板インダクタ
200 トップコート層
1, 61 Electromagnetic
上記の課題を解決するために、代表的な本発明の電磁波減衰フィルムの一つは、前面および背面を有する誘電体基材と、前記誘電体基材前面および背面の両面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状のパターンで細線端部が突出したメッシュ状薄膜導電層と、を有する電磁波減衰基体と、前記電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と、前記サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、を備え、前記メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含み、前記メッシュ状導電素子は周期的に配置され、前記誘電体基材前面および背面の隣接するメッシュ状導電素子の重心の平面方向の距離をl、前記メッシュ状導電素子の重心からメッシュ端部までの最短距離をaとしたときに下記式(1)を満たす、電磁波減衰フィルムである。
l≦3.6a…(1)
In order to solve the above problems, one of the typical electromagnetic wave attenuating films of the present invention includes a dielectric base material having a front surface and a back surface, and a conductive thin film disposed on both the front surface and the back surface of the dielectric base material. an electromagnetic wave attenuating substrate having a mesh-like thin film conductive layer having a mesh-like pattern formed of thin wires with protruding ends of the thin wires; a support layer disposed on the back surface of the electromagnetic wave attenuating substrate; and a back surface of the support layer. a mesh-like flat plate inductor formed of thin wires of a conductive thin film, the mesh-like thin film conductive layer includes a plurality of mesh-like conductive elements, and the mesh-like conductive elements are arranged periodically. , the distance in the plane direction of the center of gravity of the adjacent mesh-like conductive elements on the front and back sides of the dielectric substrate is l, and the shortest distance from the center of gravity of the mesh-like conductive element to the end of the mesh is a, the following formula ( It is an electromagnetic wave attenuation film that satisfies 1) .
l≦3.6a…(1)
Claims (19)
前記電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と、
前記サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、
を備え、
前記メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含む、
電磁波減衰フィルム。 a dielectric base material having a front surface and a back surface; and a mesh-like thin film conductive layer arranged on both the front surface and the back surface of the dielectric base material and having a mesh pattern formed of thin wires of a conductive thin film with ends of the thin wires protruding. an electromagnetic wave attenuating base having;
a support layer disposed on the back side of the electromagnetic wave attenuating base;
a mesh-like flat plate inductor arranged on the back side of the support layer and formed of thin wires of a conductive thin film;
Equipped with
The mesh-like thin film conductive layer includes a plurality of mesh-like conductive elements.
Electromagnetic wave attenuation film.
電気電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と、
前記サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、
を備え、
前記メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含み、
前記メッシュ状導電素子は周期的に配置され、
前記誘電体基材前面および背面のメッシュ状導電素子の重心の平面方向の距離をl、前記メッシュ状導電素子の重心からメッシュ端部までの最短距離をaとしたときに下記式(1)を満たす、
電磁波減衰フィルム。
l≦3.6a…(1) a dielectric base material having a front surface and a back surface; and a mesh-like thin film conductive layer arranged on both the front surface and the back surface of the dielectric base material and having a mesh pattern formed of thin wires of a conductive thin film with ends of the thin wires protruding. an electromagnetic wave attenuating base having;
a support layer placed on the back side of the electrical and electromagnetic wave attenuating base;
a mesh-like flat plate inductor arranged on the back side of the support layer and formed of thin wires of a conductive thin film;
Equipped with
The mesh-like thin film conductive layer includes a plurality of mesh-like conductive elements,
The mesh-like conductive elements are arranged periodically,
When the distance in the plane direction of the center of gravity of the mesh-like conductive elements on the front and back sides of the dielectric substrate is l, and the shortest distance from the center of gravity of the mesh-like conductive element to the end of the mesh is a, the following formula (1) can be calculated. Fulfill,
Electromagnetic wave attenuation film.
l≦3.6a…(1)
前記電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と、
前記サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、
を備え、
前記メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含み、
前記メッシュ状導電素子は周期的に配置され、
前記サポート層の膜厚が0.005mm以上である、
電磁波減衰フィルム。 a dielectric base material having a front surface and a back surface; and a mesh-like thin film conductive layer arranged on both the front surface and the back surface of the dielectric base material and having a mesh pattern formed of thin wires of a conductive thin film with ends of the thin wires protruding. an electromagnetic wave attenuating base having;
a support layer disposed on the back side of the electromagnetic wave attenuating base;
a mesh-like flat plate inductor arranged on the back side of the support layer and formed of thin wires of a conductive thin film;
Equipped with
The mesh-like thin film conductive layer includes a plurality of mesh-like conductive elements,
The mesh-like conductive elements are arranged periodically,
The thickness of the support layer is 0.005 mm or more,
Electromagnetic wave attenuation film.
前記電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と、
前記サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、
を備え、
前記メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含み、
前記メッシュ状導電素子は周期的に配置され、
前記メッシュ状導電素子の厚さをT、表皮深さをd、としたときに下記式(4)満たす、
電磁波減衰フィルム。
-2 ≦ ln(T/d) ≦ 1 …(4) a dielectric base material having a front surface and a back surface; and a mesh-like thin film conductive layer arranged on both the front surface and the back surface of the dielectric base material and having a mesh pattern formed of thin wires of a conductive thin film with ends of the thin wires protruding. an electromagnetic wave attenuating base having;
a support layer disposed on the back side of the electromagnetic wave attenuating base;
a mesh-like flat plate inductor formed of thin wires of a conductive thin film and arranged on the back side of the support layer;
Equipped with
The mesh-like thin film conductive layer includes a plurality of mesh-like conductive elements,
The mesh-like conductive elements are arranged periodically,
When the thickness of the mesh-like conductive element is T and the skin depth is d, the following formula (4) is satisfied,
Electromagnetic wave attenuation film.
-2 ≦ ln(T/d) ≦ 1...(4)
電気電磁波減衰基体の背面に配置されたサポート層と、
前記サポート層の背面に配置され導電性薄膜の細線で形成されたメッシュ状平板インダクタと、
を備え、
前記メッシュ状薄膜導電層は、複数のメッシュ状導電素子を含み、
前記メッシュ状導電素子は周期的に配置され、
前記誘電体基材前面および背面のメッシュ状導電素子の重心の平面方向の距離をl、前記メッシュ状導電素子の重心からメッシュ端部までの最短距離をaとしたときに下記式(6)を満たす前記誘電体基材前面および背面のメッシュ状導電素子の組み合わせと、下記式(7)を満たす前記誘電体基材前面および背面のメッシュ状導電素子の組み合わせを混在させることにより多周波数に電磁波減衰性能を有する、
電磁波減衰フィルム。
l<2a…(6)
l≧2a…(7) a dielectric base material having a front surface and a back surface; and a mesh-like thin film conductive layer arranged on both the front surface and the back surface of the dielectric base material and having a mesh pattern formed of thin wires of a conductive thin film with ends of the thin wires protruding. an electromagnetic wave attenuating base having;
a support layer placed on the back side of the electrical and electromagnetic wave attenuating base;
a mesh-like flat plate inductor arranged on the back side of the support layer and formed of thin wires of a conductive thin film;
Equipped with
The mesh-like thin film conductive layer includes a plurality of mesh-like conductive elements,
The mesh-like conductive elements are arranged periodically,
When the distance in the plane direction of the center of gravity of the mesh-like conductive elements on the front and back sides of the dielectric substrate is l, and the shortest distance from the center of gravity of the mesh-like conductive element to the end of the mesh is a, the following formula (6) is expressed. Electromagnetic wave attenuation can be achieved at multiple frequencies by mixing the combination of the mesh-shaped conductive elements on the front and rear sides of the dielectric base that satisfies the following equation (7) and the combination of the mesh-shaped conductive elements on the front and rear sides of the dielectric base that satisfies the following formula (7). with performance,
Electromagnetic wave attenuation film.
l<2a...(6)
l≧2a…(7)
ずれか一つに記載の電磁波減衰フィルム。 The mesh-like thin film conductive layer and the mesh-like flat plate inductor have a thin line width of 30 to 500 μm and a mesh opening width of 1/10 to 1/225 of the attenuation center wavelength, any one of claims 1 to 5. Electromagnetic wave attenuation film described in .
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022142267 | 2022-09-07 |
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