JP5148081B2

JP5148081B2 - 電磁波遮蔽材

Info

Publication number: JP5148081B2
Application number: JP2006209723A
Authority: JP
Inventors: 聡坂井; 毅池田; 敏夫工藤; 一之柏原; 勝宣細谷
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 2006-08-01
Filing date: 2006-08-01
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2026-08-01
Also published as: JP2008041687A

Description

本発明は、電磁波遮蔽材に関する。

近年、携帯電話や無線ＬＡＮ等の通信システムの発達により、情報の漏洩及び通信混線の問題が生じている。これらの問題を解決して安全かつ快適に通信を行うために、外部への電磁波の漏洩・不要な電磁波の侵入を防止する電磁波遮蔽材を室内の壁等に設置するといった対策が採られている。
従来の電磁波遮蔽材には、シート状の基材の表面に所定パターン状の金属箔層（アンテナ素子）を接着したものがあり、金属箔層のパターンを設計変更することによって、所望の周波数の電磁波（電波）だけを選択して反射するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。そして、電磁波遮蔽材は、建物の壁や天井又はパーティションに貼り付ける等して設けられていた。
特開平１１−２５１７８４号公報

しかし、電磁波遮蔽材を貼り付ける相手部材（壁・天井等）が、誘電率の高い（低くない）部材から形成されている場合は、電磁波遮蔽材のアンテナ素子の周波数選択性が相手部材の影響を受け、電磁波遮蔽特性（周波数選択性）が悪化するといった問題がある。

そこで、本発明は、被着対象となる相手部材の影響を受けずに良好な電磁波遮蔽特性を発揮する電磁波遮蔽材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電磁波遮蔽材は、抵抗皮膜を具備しない電磁波遮蔽材に於て、同一平面状に配設された多数個のアンテナ素子を有する反射層の一面に発泡炭酸カルシウムから成るスペーサ層を重ね合わせ、かつ、上記反射層の他面に発泡炭酸カルシウムから成るスペーサ層を重ね合わせたものである。

また、抵抗皮膜を具備しない電磁波遮蔽材に於て、同一平面状に配設された多数個のアンテナ素子を有する反射層の一面に発泡炭酸カルシウムから成るスペーサ層を重ね合わせ、かつ、上記反射層の他面側に一層又は複数層の反射層を具備し、各上記反射層の間に発泡炭酸カルシウムから成るスペーサ層を介在させるとともに、最外層に発泡炭酸カルシウムから成るスペーサ層を配設したものである。

また、上記スペーサ層の厚さ寸法を１mm以上 100mm以下に形成することが好ましい。
また、上記スペーサ層の表面に上記アンテナ素子を付着させて、上記反射層と上記スペーサ層とを一体化しても良い。

本発明は、次のような著大な効果を奏する。
本発明に係る電磁波遮蔽材によれば、本発明の電磁波遮蔽材を壁面や天井面等に付設（貼着）すれば、特定周波数の電磁波を遮蔽（シールド）するシールドルームを簡単に作製することができ、安全かつ快適に通信を行うことができる。
即ち、壁や天井、間仕切り（パーティション）等の相手部材に、アンテナ素子を表側にしてスペーサ層を付着することにより、アンテナ素子の周波数選択性が（誘電率の低くない）相手部材の影響を受けて悪化するのを高度に抑止することができ、良好な電磁波遮蔽特性を維持することができる。
言い換えれば、アンテナ素子と相手部材との間にスペーサ層が介在していることにより、アンテナ素子を相手部材の影響をほとんど受けない位置まで遠ざけて配置することができる。また、スペーサ層は低誘電率の部材から形成されているので、アンテナ素子と直接接触してもアンテナ素子の周波数選択性にはほとんど影響を与えない。

以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
図１は本発明と関係が深い電磁波遮蔽材の参考例を示す拡大断面図であり、図２は第１実施形態の平面図である。
図１に示すように、本発明の電磁波遮蔽材は、同一平面状に配設された多数個のアンテナ素子10を有する反射層１と、反射層１の一面に重ね合わされた低誘電率のスペーサ層２とを、有する。

反射層１は、シート状又はフィルム状の基材３と、基材３の表て面（図の上面）に付着した極薄のアンテナ素子10とから成っている。アンテナ素子10は周波数選択性を有するものであり、言い換えれば、アンテナ素子10は特定周波数の電磁波（電波）を選択的に反射するものである。この場合、アンテナ素子10は、略Ｙ字形に形成され（図２参照）、基材３上に等間隔に配設されている。また、基材３とスペーサ層２とは粘着層４を介して接着されている。

スペーサ層２は、誘電率の低い発泡炭酸カルシウムから成る。
スペーサ層２の誘電率は１以上２以下に設定され、好ましくは誘電率が１に近い値がよい。スペーサ層２の誘電率が２を越える場合は、アンテナ素子10がスペーサ層２の影響を受けて良好な電磁波遮蔽特性を維持できないからである。

また、スペーサ層２の厚さ寸法Ｔは１mm以上 100mm以下に形成されている。さらに、下限値としては５mmが好ましく、上限値としては30mmが好ましい。この厚さ寸法Ｔが１mm未満であると、アンテナ素子10がスペーサ層２の裏面（図１に於て下面）に配設される相手部材の影響を受けて良好な電磁波遮蔽特性を維持できなくなり、厚さ寸法Ｔが 100mmを越えると不必要に厚くなって付設するのに必要なスペースが大きくなるからである。

さらに詳しく説明すると、アンテナ素子10は導電材料で形成され、導電材料としては、アルミニウム、銀、銅、金、白金、鉄、カーボン、黒鉛、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、これらの混合物又は合金等が挙げられる。
また、基材３の材料として、例えば、樹脂、紙、布等が挙げられる。

上述の電磁波遮蔽材の製造方法は、図３に示すように、まず、粉末状の導電材料を含ませた導電塗料を、基材３の表て面３ａに所定パターン（略Ｙ字形）に塗布（スクリーン印刷）し、その後、乾燥させて上記反射層１を作製する。そして、基材３の裏面３ｂ又はスペーサ層２の表て面２ａに粘着剤を塗布し、基材３とスペーサ層２とを接着して完成する。また、アンテナ素子10は、上記方法以外に、エッチング法、パターン圧着法、スパッタ法、蒸着法等によって基材３の表面に形成してもよい。

図４に於て本発明と関係が深い電磁波遮蔽材の他の参考例を示す。
図４に示すように、アンテナ素子10はスペーサ層２の表面に直接付着し、図１で示した参考例の基材３と粘着層４とが省略されている。即ち、他の参考例では、反射層１とスペーサ層２とが一体化している。スペーサ層２が発泡炭酸カルシウムボードから成るので、スペーサ層２の一面を研磨して凹凸をなくしてから、その研磨面に上記導電塗料を塗布しアンテナ素子10を形成するとよい。
なお、図４に於て、図１と同一の符号は図１と同様の構成であるので説明を省略する。

また、図５で示すのは本発明の第１実施形態である。
この場合、反射層１の両面に低誘電率のスペーサ層２，２が重ね合わされている。基材３の上面（一面）に多数個のアンテナ素子10が配設され、そのアンテナ素子10と基材３の上面に粘着層４を介してスペーサ層２が接着されている。そして、基材３の下面（他面）にも粘着層４を介してスペーサ層２が接着されている。
なお、図５に於て、図１と同一の符号は図１と同様の構成であるので説明を省略する。

図６は本発明の第２実施形態であり、図に示すように、電磁波遮蔽材は２個の反射層１，１を有している。そして、２個の反射層１，１はスペーサ層２（及び粘着層４，４）を介して積層され、さらに、各反射層１，１の外面側にそれぞれスペーサ層２が（粘着層４を介して）重ね合わされている。
また、反射層１を３個以上有している場合は、各反射層１をスペーサ層２を介して積層し、両外面側の反射層１，１にそれぞれスペーサ層２を重ね合わせる。
また、２個ある反射層１，１の各アンテナ素子10，10を、（同じ周波数の電磁波を遮蔽する）同じ形状・配置にしてもよく、（異なる周波数の電磁波を遮蔽する）相違する形状・配置にしてもよい。
なお、図６に於て、図１と同一の符号は図１と同様の構成であるので説明を省略する。

また、本発明の電磁波遮蔽材は設計変更自由であり、アンテナ素子10の形状や配置の仕方を遮蔽（反射）する電磁波の周波数に応じて変更自由である。例えば、図７に示すように、相似する大小２種類のアンテナ素子10ａ，10ｂを交互に配設してもよい。大きい第１アンテナ素子10ａと、小さい第２アンテナ素子10ｂとは、それぞれ相違する周波数選択性を有するものである。つまり、第１アンテナ素子10ａと第２アンテナ素子10ｂとで２種類の周波数の電磁波を選択的に反射し、それ以外の周波数の電磁波を透過させる。

無線ＬＡＮでは、2.45ＧＨｚと5.2 ＧＨｚとの２種類の周波数の電磁波が使用されている。例えば、この無線ＬＡＮ用の２種類の電磁波を選択的に遮蔽し、それ以外の周波数の電磁波（携帯電話用通信電磁波・テレビ放送用電磁波等）を透過させる通信環境に使用する電磁波遮蔽材として、図７の実施例は好適である。
また、このことは、図６に示す２個ある反射層１，１の各アンテナ素子10，10を、（異なる周波数の電磁波を遮蔽する）相違する形状・配置にしても可能となる。
なお、アンテナ素子10を上述した形状・配置以外の形状・配置にしても自由である。

また、図５と図６に於て、アンテナ素子10を直接スペーサ層２に付着してもよい（図４参照）。具体的には、図５と図６に於て、基材３と、基材３の下面の粘着層４とを、省略してアンテナ素子10（と残った粘着層４）が下方のスペーサ層２に付着した状態になる。

上述した参考例及び本発明の電磁波遮蔽材の使用（付設）方法について説明する。
図１に示す参考例の電磁波遮蔽材の使用方法を、図８に於て説明する。
図８に於て、５は室内の壁・天井・間仕切り（パーティション）等の相手部材である。この相手部材５の表面に電磁波遮蔽材のスペーサ層２を重ね合わせる（貼着する）。つまり、アンテナ素子10は相手部材５と離れた表側に配置する。

また、図５に示す第１実施形態の電磁波遮蔽材の使用方法を、図９に於て説明する。
この場合、電磁波遮蔽材は、例えば、壁パネル等の第１相手部材５と、他の壁パネル又は壁紙等の第２相手部材６との間に介装される。
つまり、図９に於て、５が第１相手部材、６が第２相手部材であり、相手部材５の表面に、電磁波遮蔽材のどちらか一方のスペーサ層２を重ね合わせる（貼着する）。そして、表側（他方）のスペーサ層２に第２相手部材６を重ね合わせる（貼着する）。
また、第１相手部材５に貼り付けた（図５に示す）電磁波遮蔽材に、第２相手部材６を貼り付けない場合は、表側のスペーサ層２はアンテナ素子10の保護層としての役割を果たす。

以上のように、本発明と関係が深い電磁波遮蔽材は、同一平面状に配設された多数個のアンテナ素子10を有する反射層１の一面に低誘電率のスペーサ層２を重ね合わせたので、本発明の電磁波遮蔽材を壁面や天井面等に付設（貼着）すれば、特定周波数の電磁波を遮蔽（シールド）するシールドルームを簡単に作製することができ、安全かつ快適に通信を行うことができる。
即ち、壁や天井、間仕切り（パーティション）等の相手部材５に、アンテナ素子10を表側にしてスペーサ層２を付着することにより（図８参照）、アンテナ素子10の周波数選択性が（誘電率の低くない）相手部材５の影響を受けて悪化するのを高度に抑止することができ、良好な電磁波遮蔽特性を維持することができる。
言い換えれば、アンテナ素子10と相手部材５との間にスペーサ層２が介在していることにより、アンテナ素子10を相手部材５の影響をほとんど受けない位置まで遠ざけて配置することができる。また、スペーサ層２は低誘電率の部材から形成されているので、アンテナ素子10と直接接触してもアンテナ素子10の周波数選択性にはほとんど影響を与えない。

また、本発明の電磁波遮蔽材は、同一平面状に配設された多数個のアンテナ素子10を有する反射層１の両面に低誘電率のスペーサ層２，２を重ね合わせたので、本発明の電磁波遮蔽材を壁面や天井面等に付設（貼着）すれば、特定周波数の電磁波を遮蔽（シールド）するシールドルームを簡単に作製することができ、安全かつ快適に通信を行うことができる。また、表裏両面にスペーサ層２，２を有しているので、２枚の壁パネルの間や、壁面と壁紙との間等に本発明の電磁波遮蔽材を内装して良好な電磁波遮蔽特性を発揮することができる。
即ち、図９に示すように、アンテナ素子10と第１相手部材５との間、及び、アンテナ素子10と第２相手部材６との間に、それぞれスペーサ層２が介装されているので、アンテナ素子10の周波数選択性が（誘電率の低くない）第１相手部材５と第２相手部材６との影響を受けて悪化するのを高度に抑止することができ、良好な電磁波遮蔽特性を維持することができる。また、スペーサ層２は低誘電率の部材から形成されているので、アンテナ素子10と直接接触してもアンテナ素子10の周波数選択性にはほとんど影響を与えない。

また、同一平面状に配設された多数個のアンテナ素子10を有する複数の反射層１を低誘電率のスペーサ層２を介して積層し、さらに、両外面側の反射層１，１にそれぞれスペーサ層２を重ね合わせたので、本発明の電磁波遮蔽材を壁面や天井面等に付設（貼着）すれば、特定周波数の電磁波を遮蔽（シールド）するシールドルームを簡単に作製することができ、安全かつ快適に通信を行うことができる。また、表裏両面にスペーサ層２，２を有しているので、２枚の壁パネルの間や、壁面と壁紙との間等に本発明の電磁波遮蔽材を内装して良好な電磁波遮蔽特性を発揮することができる。
即ち、２つの相手部材（第１相手部材５と第２相手部材６）と、両外面側のアンテナ素子10，10との間に、それぞれスペーサ層２が介在しているので、アンテナ素子10の周波数選択性が（誘電率の低くない）相手部材５，６の影響を受けて悪化するのを高度に抑止することができ、良好な電磁波遮蔽特性を維持することができる。さらに、各アンテナ素子10の間にもスペーサ層２が介在しているので、各アンテナ素子10が相互に干渉し合って周波数選択性が悪化するのを高度に抑止することができる。また、スペーサ層２は低誘電率の部材から形成されているので、アンテナ素子10と直接接触してもアンテナ素子10の周波数選択性にはほとんど影響を与えない。
また、各アンテナ素子10を同じ周波数選択性を有するものに設定すれば、全体としてその周波数特性を向上させて、特定の周波数の電磁波を確実に遮蔽することができる。また、各アンテナ素子10を相違する周波数選択性を有するものに設定すれば、複数種類の周波数の電磁波を遮蔽することができる。

また、スペーサ層２の厚さ寸法Ｔを１mm以上 100mm以下に形成したので、アンテナ素子10を（誘電率の低くない）相手部材の影響を受けない位置まで（相手部材から）十分に遠ざけて配設することができ、良好な電磁波遮蔽特性を維持することができる。

また、スペーサ層２の誘電率を１以上２以下にしたので、スペーサ層２のアンテナ素子10の周波数選択性への影響を一層少なくすることができ、良好な電磁波遮蔽特性を維持することができる。

また、スペーサ層２の表面にアンテナ素子10を付着させて、反射層１とスペーサ層２とを一体化したので、簡易な構成となり生産工程の短縮化と生産コストの軽減が図れる。

本発明と関係が深い電磁波遮蔽材の参考例を示す拡大断面図である。平面図である。説明用斜視図である。本発明と関係が深い電磁波遮蔽材の他の参考例を示す拡大断面図である。本発明の第１実施形態を示す拡大断面図である。第２実施形態を示す拡大断面図である。アンテナ素子の他の形状パターンを示す平面図である。参考例の使用状態を示す拡大断面図である。第１実施形態の使用状態を示す拡大断面図である。

１反射層
２スペーサ層
10 アンテナ素子
Ｔ厚さ寸法

Claims

抵抗皮膜を具備しない電磁波遮蔽材に於て、
同一平面状に配設された多数個のアンテナ素子（10）を有する反射層（１）の一面に発泡炭酸カルシウムから成るスペーサ層（２）を重ね合わせ、かつ、上記反射層（１）の他面に発泡炭酸カルシウムから成るスペーサ層（２）を重ね合わせたことを特徴とする電磁波遮蔽材。
抵抗皮膜を具備しない電磁波遮蔽材に於て、
同一平面状に配設された多数個のアンテナ素子（10）を有する反射層（１）の一面に発泡炭酸カルシウムから成るスペーサ層（２）を重ね合わせ、
かつ、上記反射層（１）の他面側に一層又は複数層の反射層（１）を具備し、各上記反射層(１)の間に発泡炭酸カルシウムから成るスペーサ層（２）を介在させるとともに、最外層に発泡炭酸カルシウムから成るスペーサ層(２)を配設したことを特徴とする電磁波遮蔽材。
上記スペーサ層（２）の厚さ寸法（Ｔ）を１mm以上100mm以下に形成した請求項１又は２記載の電磁波遮蔽材。
上記スペーサ層（２）の表面に上記アンテナ素子（10）を付着させて、上記反射層（１）と上記スペーサ層（２）とを一体化した請求項１，２又は３記載の電磁波遮蔽材。