JPH10275997A - 電波吸収性パネル - Google Patents
電波吸収性パネルInfo
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- JPH10275997A JPH10275997A JP9081491A JP8149197A JPH10275997A JP H10275997 A JPH10275997 A JP H10275997A JP 9081491 A JP9081491 A JP 9081491A JP 8149197 A JP8149197 A JP 8149197A JP H10275997 A JPH10275997 A JP H10275997A
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Abstract
の開口部に適した電波吸収性パネルを提供する。 【解決手段】 パネルの一方の面を形成する絶縁性基板
2と、この絶縁性基板2の内側表面に一様にコーティン
グされた導電性被膜3と、絶縁性基板2と所定の距離を
おいて平行に配置されたパネルのもう一方の面を形成す
る絶縁性基板6と、絶縁性基板6の内側表面に一様にコ
ーティングされた導電性被膜7と、絶縁性基板2と絶縁
性基板6の間に平行に配置された絶縁性基板4と、絶縁
性基板4の表面にストライブ形状または格子形状にコー
ティングされた導電性被膜5とを備え、これら絶縁性基
板2、6、4を固定し、空気層8を密封した電波吸収性
パネル1。
Description
電波を吸収するために用いられる電波吸収性パネルに係
り、特に到来した電波を吸収することができるととも
に、可視光を透過することができる電波吸収性パネルに
関する。
F等のTV周波数帯域の電波が建造物によって反射され
るケースが多くなり、TV受像機のアンテナにTV局か
ら直接に到来した電波(直接波)と建造物によって反射
された電波(反射波)とが同時に入射することによって
TV画面に生ずるゴースト等の受信障害は、大きな社会
問題となっている。
される電波の低減を目的とし、フェライト等の磁性体か
らなる電波吸収性パネルを外壁に貼り付けたり、埋設し
たりして建造物に到来した電波を吸収させることは従来
から行なわれている。
スには、夏季の冷房負荷の低減(低消費電力化)を図る
ために熱線反射機能を有する膜をコーティングしたもの
が用いられるが、熱線反射能力の高い膜は、電気抵抗が
低いために電波の反射率が高く、電波障害の原因となっ
ている。
電波吸収性パネルは、フェライトが可視光を透過させる
ことができないため、建造物の開口部に適用することが
できない。このため、現状では、熱線反射能力を犠牲に
して電気抵抗の比較的高い透明の熱線反射膜をコーティ
ングし、電波を開口部から室内に透過させることによっ
て電波の反射を減少させて電波障害を防止するととも
に、一部可視光の透過も実現している。
して、高性能の熱線反射膜の電波反射による障害の防止
や電波透過性を付与する目的で、導電性の膜を入射電波
の波長より十分小さいサイズに分割することにより電波
透過性を上げ、高い熱線反射性および低い電波反射性を
同時に実現する技術が開示されている(例えば、特開平
3−250797公報、特開平5−42623号公報、
特開平5−50548号公報、特開平7−242441
号公報を参照)。
来の電波吸収性パネルは、建造物の開口部の窓ガラスに
電波透過性を持たせることにより電波反射の障害を防止
しようとするものであるが、外来電波が建造物の内部へ
透過し、室内に設置されているパソコン等のOA機器に
対して影響を及ぼしたり、室内に設置された電子機器か
ら放射される電磁波が窓ガラスを透過して建造物の外部
に漏洩する課題がある。
予想されるにも拘らず、建造物の開口部の窓に対して導
電性の金網や導電性被膜を用いることによって電波を反
射させて遮蔽する以外に有効な対策はなされておらず、
電波反射の障害が発生する恐れのある地域に、大面積の
開口部を備えた電波遮蔽性を有する建造物を建設するこ
とは困難な状況にあった。
を反射したり、透過させる機能に代えて電波吸収機能を
有する透明なパネルを実用化することが必要である。現
時点では、制御された面抵抗を有する導電性被膜をコー
ティングした透明基板を2枚平行に配置して電波吸収性
パネルを構成し、電波の多重反射の干渉による共振を利
用することによって高い電波吸収性能を実現できる電波
吸収性パネルが知られている。
電波を吸収するためには、電波吸収性パネルを構成する
2枚の基板の間の空気層の厚みを数10cmから1m以
上にしなければならず、通常の建造物の窓に適用するに
は現実的ではない。
されたもので、その目的は2枚の基板の間が薄い電波吸
収性および光透過性に優れた電波吸収性パネルを提供す
ることにある。
この発明に係る電波吸収性パネルは、一様な導電性被膜
が基板の少なくとも一面に形成され、所定の距離をおい
て平行に配置された少なくとも2枚の絶縁性基板と、こ
れらの絶縁性基板の間に平行に配置され、ストライプ形
状または格子形状の導電性被膜が基板の表面に形成され
た少なくとも1枚の絶縁性基板とを備えたことを特徴と
する。
な導電性被膜が基板の少なくとも一面に形成され、所定
の距離をおいて平行に配置された少なくとも2枚の絶縁
性基板と、これらの絶縁性基板の間に平行に配置され、
ストライプ形状または格子形状の導電性被膜が基板の表
面に形成された少なくとも1枚の絶縁性基板とを備えて
いるので、電波吸収性パネルの比誘電率を大きくしてパ
ネルの幅を短くしても電波の吸収率を高めることができ
る。
は、一様な導電性被膜の面抵抗値が1Ω/□から300
0Ω/□であるとともに、ストライプ形状の導電性被膜
の幅をHcm、面抵抗値をRBMΩ/□、ストライプ形状
の導電性被膜が形成された絶縁性基板の絶縁抵抗値をR
DcmΩとした場合に、H、RBMおよびRDが以下の値で
あることを特徴とする。 1cm ≦ H ≦ 50cm 1Ω/□ ≦ RBM ≦ 40Ω/□ RD ≧ 30000cmΩ
な導電性被膜の面抵抗値が1Ω/□から3000Ω/□
であるとともに、ストライプ形状の導電性被膜の幅をH
cm、面抵抗値をRBMΩ/□、ストライプ形状の導電性
被膜が形成された絶縁性基板の絶縁抵抗値をRDcmΩ
とした場合に、H、RBMおよびRDが上記所定の範囲に
入っておれば、ストライプ形状の導電性被膜を用いてい
るため、電波吸収性パネルの比誘電率を大きくして電波
の吸収率を高めることができる。
は、一様な導電性被膜の面抵抗値が1Ω/□から300
0Ω/□であるとともに、格子形状の導電性被膜の幅を
Hcm、長さをVcm、面抵抗値をRBMΩ/□、格子形
状の導電性被膜が形成された絶縁性基板の絶縁抵抗値を
RDcmΩとした場合に、H、V、RBMおよびRDが以下
の値であることを特徴とする。 1cm ≦ H ≦ 50cm 1cm ≦ V ≦ 50cm 1Ω/□ ≦ RBM ≦ 40Ω/□ RD ≧ 30000cmΩ
な導電性被膜の面抵抗値が1Ω/□から3000Ω/□
であるとともに、格子形状の導電性被膜の幅をHcm、
長さをVcm、面抵抗値をRBMΩ/□、格子形状の導電
性被膜が形成された絶縁性基板の絶縁抵抗値をRDcm
Ωとした場合に、H、V、RBMおよびRDが上記所定の
範囲に入っておれば、格子形状の導電性被膜を用いてい
るため、電波吸収性パネルの比誘電率を大きくして電波
の吸収率を高めることができる。
は、一方の絶縁性基板の表面に形成された一様な導電性
被膜の面抵抗値が30Ω/□以下であり、他方の絶縁性
基板の表面に形成された一様な導電性被膜の面抵抗値が
50Ω/□以上3000Ω/□以下であるとともに、ス
トライプ形状の導電性被膜の幅をHcm、面抵抗値をR
BMΩ/□、ストライプ形状の導電性被膜が形成された絶
縁性基板の絶縁抵抗値をRDcmΩとした場合に、H、
RBMおよびRDが以下の値であることを特徴とする。 1cm ≦ H ≦ 50cm 1Ω/□ ≦ RBM ≦ 40Ω/□ RD ≧ 30000cmΩ
の絶縁性基板の表面に形成された一様な導電性被膜の面
抵抗値が30Ω/□以下であり、他方の絶縁性基板の表
面に形成された一様な導電性被膜の面抵抗値が50Ω/
□以上3000Ω/□以下であるとともに、ストライプ
形状の導電性被膜の幅をHcm、面抵抗値をRBMΩ/
□、ストライプ形状の導電性被膜が形成された絶縁性基
板の絶縁抵抗値をRDcmΩとした場合に、H、RBMお
よびRDが上記所定の範囲に入っておれば、ストライプ
の導電性被膜を用いているため、電波吸収性パネルの比
誘電率を大きくして電波の吸収率を高めることができ
る。
は、一方の絶縁性基板の表面に形成された一様な導電性
被膜の面抵抗値が30Ω/□以下であり、他方の絶縁性
基板の表面に形成された一様な導電性被膜の面抵抗値が
50Ω/□以上3000Ω/□以下であるとともに、格
子形状の導電性被膜の幅をHcm、長さをVcm、面抵
抗値をRBMΩ/□、格子形状の導電性被膜が形成された
絶縁性基板の絶縁抵抗値をRDcmΩとした場合に、
H、V、RBMおよびRDが以下の値であることを特徴と
する。 1cm ≦ H ≦ 50cm 1cm ≦ V ≦ 50cm 1Ω/□ ≦ RBM ≦ 40Ω/□ RD ≧ 30000cmΩ
の絶縁性基板の表面に形成された一様な導電性被膜の面
抵抗値が30Ω/□以下であり、他方の絶縁性基板の表
面に形成された一様な導電性被膜の面抵抗値が50Ω/
□以上3000Ω/□以下であるとともに、格子形状の
導電性被膜の幅をHcm、長さをVcm、面抵抗値をR
BMΩ/□、格子形状の導電性被膜が形成された絶縁性基
板の絶縁抵抗値をRDcmΩとした場合に、H、V、R
BMおよびRDが上記所定の範囲に入っておれば、格子形
状の導電性被膜を用いているため、電波吸収性パネルの
比誘電率を大きくして電波の吸収率を高めることができ
る。
は、絶縁性基板に透明な板ガラスを用いるとともに、ス
トライプ形状または格子形状の導電性被膜をSnO2を
主成分とする透明導電膜、In2O3を主成分とする透明
導電膜、またはAg、Au、Cu、Alのいずれかを主
成分とする金属膜で形成したことを特徴とする。
性基板に透明な板ガラスを用いるとともに、ストライプ
形状または格子形状の導電性被膜をSnO2を主成分と
する透明導電膜、In2O3を主成分とする透明導電膜、
またはAg、Au、Cu、Alのいずれかを主成分とす
る金属膜で形成したので、導電性被膜の面抵抗値を低く
して光の透過性を高めることができる。
は、少なくとも2枚の絶縁性基板と、ストライプ形状ま
たは格子形状の導電性被膜が基板の表面に形成された少
なくとも1枚の絶縁性基板との空間に、乾燥空気を密閉
したことを特徴とする。
くとも2枚の絶縁性基板と、ストライプ形状または格子
形状の導電性被膜が基板の表面に形成された少なくとも
1枚の絶縁性基板との空間に、乾燥空気を密閉したの
で、外部温度の変化による結露を防止することができ、
導電性被膜の水分による電波吸収性能の劣化を防止する
ことができる。
は、少なくとも2枚の絶縁性基板と、ストライプ形状ま
たは格子形状の導電性被膜が基板の表面に形成された絶
縁性基板との空間に、樹脂を封入して密着させた合わせ
ガラスとしたことを特徴とする。
くとも2枚の絶縁性基板と、ストライプ形状または格子
形状の導電性被膜が基板の表面に形成された絶縁性基板
との空間に、樹脂を封入して密着させた合わせガラスと
したので、ガラスが割れて飛び散ることを防止すること
ができる。
図面に基づいて説明する。なお、本発明は、建造物の開
口部の窓ガラス等に適用し、可視光の透過性を確保する
とともに、外来電波を吸収することによって電波の反射
および建造物内への電波の透過を防止することができる
パネル厚みの薄い電波吸収性パネルを提供するものであ
る。
構成図である。図1において、電波吸収性パネル1は、
パネルの一方の面を形成する絶縁性基板2と、この絶縁
性基板2の内側表面に一様にコーティングされた導電性
被膜3と、絶縁性基板2と所定の距離をおいて平行に配
置されたパネルのもう一方の面を形成する絶縁性基板6
と、絶縁性基板6の内側表面に一様にコーティングされ
た導電性被膜7と、絶縁性基板2と絶縁性基板6の間に
平行に配置された絶縁性基板4と、絶縁性基板4の表面
にストライプ形状または格子形状にコーティングされた
導電性被膜5とを備え、これら絶縁性基板2、6、4を
固定し、空気層8を密封する。
を絶縁性基板2、絶縁性基板4および絶縁性基板6の3
層構造としたが、この3層を一組として複数組で構成し
てもよい。また、導電性被膜3または導電性被膜7は、
それぞれ絶縁性基板2および絶縁性基板6の外側表面に
一様にコーティングしてもよいし、絶縁性基板6の両側
表面に一様にコーティングしてもよい。
に、複数枚のストライプ形状または格子形状の導電性被
膜が基板の表面に形成された絶縁性基板4を備えてもよ
い。また、絶縁性基板2と絶縁性基板6の間に、ストラ
イプ形状または格子形状の導電性被膜が基板の表面に形
成された1枚の絶縁性基板4と、少なくとも1枚の単な
る絶縁性基板を備えてもよい。
ストライプ形状導電性被膜のパターン図である。図2に
おいて、ストライプ形状導電性被膜5Aは、導電性被膜
で形成し、それぞれのストライプ幅がH、隣接するスト
ライプ間の幅をDとしたパターンで形成する。
格子形状導電性被膜のパターン図である。図3におい
て、格子形状導電性被膜5Bは、導電性被膜で形成し、
列方向のそれぞれのパターン幅をH、行方向のそれぞれ
のパターン幅をV、隣接する列方向および行方向のパタ
ーン間隔をDとして格子形状にパターンを形成する。
性被膜が基板の表面に形成された絶縁性基板の構成図で
ある。(a)図にストライプ形状導電性被膜5Aが基板
の表面に形成された絶縁性基板4の構成、および(b)
図、(c)図に示す極偏平な楕円柱を有するストライプ
形状導電性被膜5Aに印加される一様な電波の電場の作
用を示す。(b)図にストライプ形状導電性被膜5Aパ
ターン図、(c)図に(b)図のストライプ形状導電性
被膜5AをC−Cで切断した断面図を示す。
(実線矢印)が一様な電波の電場の向きを示し、x−z
座標の傾斜αを有するベクトル(実線表示)が電波の電
磁波伝播方向を示す。
膜5Aは、極偏平な楕円パターンの長径(ストライプ形
状の導電性被膜の幅)がH、単径(パターンの厚み)が
Aの導電性被膜で形成され、隣接するストライプ形状パ
ターン間隔はDで形成している。また、隣接するストラ
イプ形状パターン間隔の絶縁抵抗値をRD、極偏平な楕
円パターンの周囲の比誘電率をεeXとする。
された絶縁性基板が平行に配置されている場合(図1で
導電性被膜5がコーティングされた絶縁性基板4が存在
しなく空気層8となっている場合)に、多重反射の干渉
による共振に伴う電波吸収を発生させるためには、両基
板間の距離を電波の波長の1/4程度の長さにすること
が要求される。両基板間が空気層の場合には比誘電率が
1であるので、例えば周波数100MHz電波に対して
両基板の間の距離が75cmとなる。
いガラスを用いると、比誘電率が7程度の値となるの
で、両基板間の距離は約28cmとなる。さらに、両基
板間の距離を10cm程度まで小さくするためには、周
波数100MHzの電波に対して誘電率が数10以上の
媒体が必要となる。
性被膜5Aは、隣接するストライプ形状パターン間隔の
中心線と直角方向の電波の電界に対し、一定の条件の下
では、導電性被膜5Aの膜厚をAcm、極偏平な楕円パ
ターンの長径をHcmとすると、H/Aの程度(通常の
場合この大きさは107程度)の巨大な大きさの実数の
比誘電率を有し、かつ厚さがAcmの一様な媒体と見な
してよいという性質を持つことが本発明者等の研究によ
って明らかになった。
巨大な実数の誘電率を持つ誘電体膜が、一様な導電性被
膜が形成された2枚の絶縁性基板が平行に配置されてい
る中に配置されている場合と同様な機能を有し、ストラ
イプ形状または格子形状に分割された導電性被膜の両側
で、電波に対して大きな位相変化をもたらすことがで
き、その結果、2枚の絶縁性基板間の距離(パネルの厚
さ)が1/4波長よりも大幅に短い場合でも、多重反射
の干渉による共鳴を発生させることができ、高い電波吸
収性を実現することができる。
的な演算を簡単なモデルに基づいて算出する。図4の
(c)図に示すように、ストライプ状に分割された導電
性被膜5Aを、電波の電場の向き(y軸方向)と直角な
方向に伸びた極偏平な楕円柱とし、隣接する楕円柱間を
絶縁抵抗値RD、距離(幅)Dで形成し、楕円柱の周辺
を比誘電率εeXの誘電体で囲むという形にモデル化し、
この楕円柱1個に一様な外部電場が印加される場合の分
極を計算し、分割された導電膜の層全体に亘って空間平
均することより、この仮想誘電体層の実効的な比誘電率
ΣBMは数1で表わされる。
RDが充分大きな場合には、RD→∞とすることによって
数1は簡略化されて数2で表わされる。
Hを入射する電波の波長λより充分小さな値(H<<λ)
に設定し、導電性被膜の面抵抗値をRBMが真空の空間イ
ンピーダンスZOより充分小さい値(RBM<<ZO)に設定
した場合には、数2は簡略化されて数3で表わされる。
された導電性被膜5Aの仮想誘電体層の実効的な比誘電
率ΣBMは、巨大な実数の比誘電率(107 の程度)に相
当することになる。
様な導電性被膜が形成された絶縁性基板が平行に配置さ
れている状態で、その間にストライプ状に分割された導
電性被膜が形成された絶縁性基板を入れる場合の電波の
透化・反射・吸収特性をマックスウェルの方程式を用い
て計算した。
性基板が平行に配置されている状態で、その間にストラ
イプ状に分割された導電性被膜の形成された絶縁性基板
を入れない場合と、入れた場合の電波の透過・反射・吸
収周波数特性の演算結果を図5、図6に示す。
膜の形成された絶縁性基板を入れたない場合の電波の透
過・反射・吸収周波数特性図である。なお、2枚の一様
な導電性被膜が形成された絶縁性基板間の空気層の厚み
は60cmとする。
で、電波吸収率は大幅に増大(吸収率=1)し、一方電
波反射率は大幅に低下(反射率=0. 001:減衰量6
0dB)する。
された導電性被膜の形成された絶縁性基板を入れた場合
の電波の透過・反射・吸収周波数特性図である。なお、
空気層の厚みは、図1に示す絶縁性基板2と絶縁性基板
4間が15cm、絶縁性基板4と絶縁性基板6間が1c
mとする。
で、電波吸収率は大幅に増大(吸収率=1)し、一方電
波反射率は大幅に低下(反射率=0. 01:減衰量40
dB)する。
は、ストライプ状に分割された導電性被膜の形成された
絶縁性基板を少なくとも2枚の一様な導電性被膜が形成
された絶縁性基板間に設けたので、ストライプ状に分割
された導電性被膜の形成された絶縁性基板がない状態と
比較してパネル幅を1/4程度に短くしても、電波の反
射率を低減し、吸収率を増大することができる。
れる一様な導電性被膜の特性には、電波を100%近く
反射する作用と、電波の一部を反射・透過させ一部を吸
収する作用とがある。
の小さいものが適しているが、面抵抗値RBMを小さくす
るには導電性被膜を厚くする必要があり、製造するコス
トが増大する。
膜に金属膜を用いる場合には、可視光の透過性が低下し
てしまう。
性の課題を解消するために、面抵抗値RBMを1Ω/□以
上3000Ω/□以下に設定する。特に、面抵抗値RBM
は5Ω/□〜20Ω/□に設定することが望ましい。
ーティングした絶縁性基板を多層にすることによって電
波吸収特性は様々に変化するが、面抵抗値RBMを300
0Ω/□以上にすると電波の透過が多すぎて十分な吸収
のものを得ることが困難になり、一方、面抵抗値RBMを
50Ω/□以下にすると電波の反射が多すぎて十分な吸
収のものを得ることが困難になる。このため、面抵抗値
RBMは、200Ω/□〜1500Ω/□が望ましい。
電性被膜の特性は、電波の吸収率を高めるために実効的
な比誘電率ΣBMを大きくすることが要求される。
に比較して十分大きくないと共鳴が起こりにくくなって
吸収率も低下するので、導電性被膜の楕円パターンの長
径Hを入射する電波の波長λよりも充分小さな値(H<<
λ)に設定し、導電性被膜の面抵抗値をRBMが真空の空
間インピーダンスZOより充分小さい場合(RBM<<ZO)
に設定することが重要となる。
の導電性被膜の幅Hの値を大きくすると大きい値に設定
できるが、到来する電波がVHF帯の場合には波長λが
300cm程度であるので、H<<λとするためにはスト
ライプ形状の導電性被膜の幅Hを50cmより小さく設
定する。
の値を小さくすると、比誘電率ΣBMが小さくなって電波
の吸収率が小さくなるとともに、導電性被膜が製造しに
くいという問題も発生するため、通常、Hの値は1cm
以上(H≧1cm)に設定する。
RBMは、前述したように真空の空間インピーダンスZO
より充分小さい値(RBM<<ZO≒377Ω)にする必要
があり、通常、面抵抗値RBMは40Ω/□以下(RBM≦
40Ω/□)に設定する。
は導電性被膜の厚みを大きくする必要があって製造する
コストが増大する。さらに、導電性被膜の膜厚が大きく
すると、導電性被膜に金属膜を用いる場合には可視光の
透過率が低下してしまう課題があり、このため面抵抗値
RBMは1Ω/□以上(RBM≧1Ω/□)に設定する。特
に、面抵抗値RBMは、5Ω/□〜20Ω/□に設定する
ことが望ましい。
大きいための条件は、隣接するストライプ形状パターン
間隔の絶縁抵抗値RDが大きいことが必要であり、数4
で表わされる。
は、隣接するストライプ形状パターン間隔Dより充分大
きく(H>>D)設定するのが一般的で、この条件を数4
に適用して数5が得られる。
電率εeX =7(ガラス)、ZO=377Ωを代入する
と、ストライプ形状パターン間隔の絶縁抵抗値RD >>
3300cmΩが得られ、通常、絶縁抵抗値RDは30
000cmΩより大きく設定する。
た導電性被膜にストライプの長手方向に電波の電場が印
加される場合には、これまでに述べたストライプ形状の
導電性被膜の効果は期待できず、一様な導電性被膜の場
合と同様な特性になってしまう。
状の導電性被膜と同様な電波吸収特性を発揮させるため
に、導電性被膜を格子形状に設定する。なお、格子形状
は、前述した一方向のストライプ形状の条件が満たされ
ている必要がある。
て、ストライプ形状または格子形状の導電性被膜がコー
ティングされた絶縁性基板を有する電波吸収性パネルを
用い、図1に示すパネルの一方の外周を構成する絶縁性
基板の表面上に形成された一様な導電性被膜として電波
を100%近く反射する作用を有するものを配置し、他
方の外周を構成する絶縁性基板の表面に形成された一様
な導電性被膜として電波を部分的に反射・透過し、部分
的に吸収する作用を有するものを配置し、両絶縁性基板
の間に格子形状の導電性被膜を表面上に形成された絶縁
性基板を少なくとも1枚配置したものについて説明す
る。
の両外周に電波を部分的に反射・透過し部分的に吸収す
る機能を有する絶縁性基板を配置した場合と比較して、
空気層の厚みを約1/2、ストライプ状もしくは格子状
に分割された導電性被膜を形成された絶縁性基板の効果
を倍の枚数相当にすることができる。
一様な導電性被膜の面抵抗値RBMは1Ω/□〜30Ω/
□に設定する。特に、より最適な面抵抗値RBMとして
は、5Ω/□〜20Ω/□が望ましい。しかし、光の透
過性を要求しないような場合には、より低い面抵抗値R
BMの導電性被膜を用いることができ、より顕著な効果が
得られる。
収する機能を有する一様な導電性被膜の面抵抗値RBMは
50Ω/□〜3000Ω/□に設定する。特に、より最
適な面抵抗値RBMとしては、200Ω/□〜1500Ω
/□が望ましい。
部に適用するためには、絶縁性基板として可視光に対し
て透明な基板を用いる必要があり、透明な板ガラスが好
適である。また、絶縁性基板に形成される導電性被膜も
透光性を有するものを用いる。
電性被膜の面抵抗値を低くし、かつ透光性を維持するた
めに、膜材料を限定して選択する必要がある。このよう
な機能を実現できる膜材料としては、SnO2を主成分
とする透明導電膜、In2O3を主成分とする透明導電
膜、Ag、Au、Cu、Alのいずれかを主成分とする
金属膜が適している。
の近赤外線をよく反射したり、熱線の低輻射機能を有す
るため、電波吸収機能に加えて窓ガラスに使用される場
合には、室内の冷暖房の省エネルギー化を図ることがで
きる。
u、Alのいずれかを主成分とする金属膜を用いる場
合、膜の耐久性を確保するために、乾燥空気をガラス基
板の間に密封して作られる複層ガラスや、ガラス基板間
に樹脂を挿入して密着させた合わせガラスにして用いる
ことが好ましい。なお、乾燥空気や樹脂を用いて電波吸
収作用を持たせるために、空気層の厚みやガラス基板の
厚み、樹脂層の厚みを上述の各種条件に基づいて設計す
る。
体的に説明する。 <実施例1>インライン型スパッタ装置を用い、窒素9
0mol%、酸素10mol%のガスを導入し、Cr金
属ターゲットを用いた反応性スパッタ法により酸窒化膜
CrOxNy膜を、厚さ4mmのソーダライムシリカガ
ラス上に形成した。この膜の厚さは約40nmであり、
膜の面抵抗の値は約400Ω/□であった。
さ4mmのソーダライムシリカガラス基板上にAgの膜
として基板側から順にZnO/Ag/ZnOを成膜し
た。各膜厚を順に、40nm、15nm、40nmにな
るように制御する。ZnO膜は、Ag膜の耐久性を維持
する役割を有する。得られた膜の面抵抗は約5Ω/□で
あった。
い、隣り合うの穴の間隔が4mmで1辺が5cmの正方
形の穴をあけた厚さ0. 5mmの薄いステンレス板のマ
スクを準備して厚さ4mmのソーダライムシリカガラス
上にのせ、ガラス基板側から順にZnO/Ag/ZnO
の膜を膜厚が順に40nm、15nm、40nmになる
ように制御し、成膜した。マスクを取り除いて、基板上
に1辺が5cmの正方形の透明なZnO/Ag/ZnO
膜を格子状に形成した。膜の面抵抗は約5Ω/□であ
り、隣接する格子の膜の間の絶縁抵抗は20MΩ以上の
値となる。
切り取り、ガラス4mm/CrOxNy:空気層0. 6
cm:格子状ZnO/Ag/ZnO膜/ガラス4mm:
空気層2. 4cm:ZnO/Ag/ZnO膜/ガラス4
mmの構造の積層体を構成する。
Hzまでの電波反射率、電波透過率を測定した結果、約
500MHz付近に反射が減少し、強い共振的吸収が発
生する領域があることが判明した。
論による電波反射吸収特性の計算結果を第7図に示す。
成された厚さ4mmのガラス基板を、膜の形成されてい
ないガラス基板に置き換えた積層体を製作し、周波数2
00MHzから1GHzまでの電波反射率、電波透過率
を測定した結果、周波数1GHz付近に反射率の低減と
吸収率の増加があるが、周波数1GHz以下では共振的
吸収は現れなかった。
計算結果では、図8に示すように周波数1. 2GHz付
近に共振的吸収が現れた。実施例1と同じ周波数500
MHz付近に共振的吸収を生じさせるためには2. 5c
mの空気層の厚みを10cmまで増加させることが必要
であった。
TO焼結体ターゲットを取り付け、Arに酸素20mo
l%添加したガスを導入して厚さ4mmのソーダライム
シリカガラス上に約60nmの厚さのITO膜を形成し
た。
に成膜条件を調整した。この基板を実施例1のCrOx
Ny膜の形成された基板に置き換えて積層体パネルを形
成し、周波数200MHzから1GHzまでの電波反射
率、電波透過率を測定したところ実施例1とほぼ同じ特
性を示した。
いてSnO2/Ag/SnO2を厚さ4mmのソーダライ
ムシリカガラス基板上に成膜した。膜厚は順に、40n
m、15nm、40nmとなるように制御し、面抵抗約
5Ω/□の膜が得られた。
て碁盤目状にけがき疵を入れ、約20cm角の正方形に
分割した。分割部を光学顕微鏡で観察すると200μm
弱の幅の線状に膜が削り取られていた。
おおむね50kΩを越えている。この20cm角の正方
形の格子状の膜を形成したガラス基板を実施例1の格子
状ZnO/Ag/ZnO膜の形成されたガラス基板に置
き換えて積層体を構成し、周波数200MHzから1G
Hzまでの電波反射率、電波透過率を測定した。周波数
250MHz付近に実施例1の場合よりもやや弱い共振
的吸収が発生した。
いて、ガラス/ITO/Ag/ITOを成膜する。 膜
厚は順に、40nm、15nm、40nmになるように
制御し、面抵抗約5Ω/□の膜が得られた。実施例3と
同様に、膜面を鋼鉄性の針を用いて碁盤目状にけがき疵
を入れ、約20cm角の正方形に分割した。分割された
隣接する導電膜間の電気抵抗は50Ω以下(RDで約1
000cmΩ)であった。
成したガラス基板を実施例1の格子状ZnO/Ag/Z
nO膜の形成されたガラス基板に置き換えて積層体を構
成し、周波数200MHzから1GHzまでの電波反射
率、電波透過率を測定した。周波数250MHz付近に
ゆるやかな反射率の低下はあるが、共振的な吸収は生じ
なかった。
400Ω/□のCrの酸窒化膜CrNxOyを厚さ10
mmのガラス上に成膜し、1辺が180cmの正方形に
切断し床面と垂直に立てる。このガラスの膜面側に、1
辺が厚さ約1cmの立方体形状の発泡スチロールを約3
0cm間隔の格子点に張り付けスペーサーとした。
抗が約10Ω/□のSnO2 膜からなる透明導電膜付
きの板厚4mmの無色フロートガラスを、幅20cm、
長さ180cmに切断し、それをプラスチックの板の上
に縦方向に密に並べて固定して1辺が180cmのパネ
ルを製作した。このパネルを、鉛直に立てた厚さ10m
mのガラスに発泡スチロールのスペーサーを介して立て
かけた。さらに、このパネルを挟んで平行に厚さ15μ
m程度のアルミホイルを密に張りつめたもう1枚のパネ
ルを空気層の厚みが可変になるようにして設置した。
ラス側から直線偏波の電波を入射させて周波数50MH
zから500MHzの範囲での反射率の測定を行った。
電波の電界の偏りが水平の場合、可変空気層の厚みが約
15cmの時に、周波数100MHz付近に著しい反射
率の低下が現れ、強い共振的吸収が生じた。
垂直に偏った電波を入射させた場合、反射率は周波数5
0MHzから500MHzの範囲でほぼ100%となっ
た。
0cm×180cmの透明導電膜付きガラスを並べたパ
ネルを取り除き、空気層の厚みを変えて周波数100M
Hz付近に水平偏波に対する共振的吸収の生ずる条件を
調べると、空気層の厚みは約70cm必要であることが
判明した。
なITO膜の形成された厚さ4mmのソーダライムシリ
カガラス基板と、面抵抗約5Ω/□のSnO2/Ag/
SnO2膜を形成した後、鋼鉄製の針でけがいて1辺が
5cmの格子状に分割された透明な導電性被膜の形成さ
れた厚さ18mmのソーダライムシリカガラス基板、及
び面抵抗約3Ω/□の一様なZnO/Ag/ZnO/A
g/ZnO膜を形成した厚さ4mmのソーダライムシリ
カガラス基板の3枚のガラスを樹脂を介在させて合わせ
ガラスとし、ガラス4mm/ITO膜:樹脂0. 36m
m:分割SnO2/Ag/SnO2膜/ガラス18m
m:樹脂0. 36mm:ZnO/Ag/ZnO/Ag/
ZnO膜/ガラス4mmの構成の積層体パネルを製作し
た。
板の側から電波を入射させ、周波数400MHzから
1. 5GHzまでの電波反射率、電波透過率を測定した
結果、周波数600MHz付近に共振的吸収が発生して
いることが判明した。
状に分割された透明な導電性被膜の形成された厚さ18
mmのソーダライムシリカガラス基板からの代わりに、
何もコートしていない厚さ18mmのソーダライムシリ
カガラス基板を用いて合わせガラスを構成した。
射させて周波数400MHzから1. 5GHzまでの電
波反射率、電波透過率を測定した結果、周波数1. 2G
Hz付近に共振的吸収が発生した。
吸収性パネルは、一様な導電性被膜が基板の少なくとも
一面に形成され、所定の距離をおいて平行に配置された
少なくとも2枚の絶縁性基板と、これらの絶縁性基板の
間に平行に配置され、ストライプ形状または格子形状の
導電性被膜が基板の表面に形成された少なくとも1枚の
絶縁性基板とを備え、電波吸収性パネルの比誘電率を大
きくしてパネルの厚みを薄くしても電波の吸収率を高め
ることができるので、建造物の開口部に設置する最適な
VHF帯の電波吸収用パネルとして適用することができ
る。
は、一様な導電性被膜の面抵抗値が1Ω/□から300
0Ω/□であるとともに、ストライプ形状の導電性被膜
の幅をHcm、面抵抗値をRBMΩ/□、ストライプ形状
の導電性被膜が形成された絶縁性基板の絶縁抵抗値をR
DcmΩとした場合に、H、RBMおよびRDを上記所定の
範囲に入っておれば、ストライプ形状の導電性被膜を用
いているため、電波吸収性パネルの比誘電率を大きくし
て電波の吸収率を高めることができるので、パネルの厚
みが薄くても一定の方向から到来する電波の吸収性を向
上させることができる。
は、一様な導電性被膜の面抵抗値が1Ω/□から300
0Ω/□であるとともに、格子形状の導電性被膜の幅を
Hcm、長さをVcm、面抵抗値をRBMΩ/□、格子形
状の導電性被膜が形成された絶縁性基板の絶縁抵抗値を
RDcmΩとした場合に、1cm ≦ H ≦ 50cm、
1cm ≦V ≦ 50cm、1Ω/□ ≦ RBM ≦ 40
Ω/□、RD ≧ 30000cmΩの範囲に入っておれ
ば、格子形状の導電性被膜を用いて電波吸収性パネルの
比誘電率を大きくして電波の吸収率を高めることができ
るので、パネルの厚みが薄くても任意の方向から到来す
る電波の吸収性を向上させることができる。
は、一方の絶縁性基板の表面に形成された一様な導電性
被膜の面抵抗値が30Ω/□以下であり、他方の絶縁性
基板の表面に形成された一様な導電性被膜の面抵抗値が
50Ω/□以上3000Ω/□以下であるとともに、ス
トライプ形状または格子形状の導電性被膜を基板の表面
にコーティングした絶縁性基板を用いているので、パネ
ルの厚みをより薄くしても電波の吸収性を向上させるこ
とができる
は、絶縁性基板に透明な板ガラスを用いるとともに、ス
トライプ形状または格子形状の導電性被膜をSnO2を
主成分とする透明導電膜、In2O3を主成分とする透明
導電膜、またはAg、Au、Cu、Alのいずれかを主
成分とする金属膜で形成したので、導電性被膜の面抵抗
値を低くして光の透過性を高めることができるので、建
造物の開口部に最適な窓ガラスとして適用することがで
きる。
は、少なくとも2枚の絶縁性基板と、ストライプ形状ま
たは格子形状の導電性被膜が基板の表面に形成された少
なくとも1枚の絶縁性基板との空間に、乾燥空気を密閉
したので、外部温度の変化による結露を防止することが
でき、導電性被膜の水分による電波吸収性能の劣化を防
止することができるので、電波吸収性能の信頼性を向上
することができる。
は、少なくとも2枚の絶縁性基板と、ストライプ形状ま
たは格子形状の導電性被膜が基板の表面に形成された絶
縁性基板との空間に、樹脂を封入して密着させた合わせ
ガラスとしたので、ガラスが割れて飛び散ることを防止
することができる。
薄い建造物の開口部に適した電波吸収性パネルを提供す
ることができる。
形状導電性被膜のパターン図
電性被膜のパターン図
板の表面に形成された絶縁性基板の構成図
れた絶縁性基板を入れたない場合の電波の透過・反射・
吸収周波数特性図
性被膜の形成された絶縁性基板を入れた場合の電波の透
過・反射・吸収周波数特性図
グラフ
グラフ
7…一様にコーティングされた導電性被膜、5…ストラ
イプ形状または格子形状にコーティングされた導電性被
膜、5A…ストライプ形状導電性被膜、5B…格子形状
導電性被膜、8…空気層。
Claims (8)
- 【請求項1】 一様な導電性被膜が基板の少なくとも一
面に形成され、所定の距離をおいて平行に配置された少
なくとも2枚の絶縁性基板と、これらの絶縁性基板の間
に平行に配置され、ストライプ形状または格子形状の導
電性被膜が基板の表面に形成された少なくとも1枚の絶
縁性基板とを備えたことを特徴とする電波吸収性パネ
ル。 - 【請求項2】 前記一様な導電性被膜の面抵抗値が1Ω
/□から3000Ω/□であるとともに、前記ストライ
プ形状の導電性被膜の幅をHcm、面抵抗値をRBMΩ/
□、前記ストライプ形状の導電性被膜が形成された絶縁
性基板の絶縁抵抗値をRDcmΩとした場合に、H、R
BMおよびRDが以下の値であることを特徴とする請求項
1記載の電波吸収性パネル。 1cm ≦ H ≦ 50cm 1Ω/□ ≦ RBM ≦ 40Ω/□ RD ≧ 30000cmΩ - 【請求項3】 前記一様な導電性被膜の面抵抗値が1Ω
/□から3000Ω/□であるとともに、前記格子形状
の導電性被膜の幅をHcm、長さをVcm、面抵抗値を
RBMΩ/□、前記格子形状の導電性被膜が形成された絶
縁性基板の絶縁抵抗値をRDcmΩとした場合に、H、
V、RBMおよびRDが以下の値であることを特徴とする
請求項1記載の電波吸収性パネル。 1cm ≦ H ≦ 50cm 1cm ≦ V ≦ 50cm 1Ω/□ ≦ RBM ≦ 40Ω/□ RD ≧ 30000cmΩ - 【請求項4】 一方の前記絶縁性基板の表面に形成され
た一様な導電性被膜の面抵抗値が30Ω/□以下であ
り、他方の前記絶縁性基板の表面に形成された一様な導
電性被膜の面抵抗値が50Ω/□以上3000Ω/□以
下であるとともに、前記ストライプ形状の導電性被膜の
幅をHcm、面抵抗値をRBMΩ/□、前記ストライプ形
状の導電性被膜が形成された絶縁性基板の絶縁抵抗値を
RDcmΩとした場合に、H、RBMおよびRDが以下の値
であることを特徴とする請求項1記載の電波吸収性パネ
ル。 1cm ≦ H ≦ 50cm 1Ω/□ ≦ RBM ≦ 40Ω/□ RD ≧ 30000cmΩ - 【請求項5】 一方の前記絶縁性基板の表面に形成され
た一様な導電性被膜の面抵抗値が30Ω/□以下であ
り、他方の前記絶縁性基板の表面に形成された一様な導
電性被膜の面抵抗値が50Ω/□以上3000Ω/□以
下であるとともに、前記格子形状の導電性被膜の幅をH
cm、長さをVcm、面抵抗値をRBMΩ/□、前記格子
形状の導電性被膜が形成された絶縁性基板の絶縁抵抗値
をRDcmΩとした場合に、H、V、RBMおよびRDが以
下の値であることを特徴とする請求項1記載の電波吸収
性パネル。 1cm ≦ H ≦ 50cm 1cm ≦ V ≦ 50cm 1Ω/□ ≦ RBM ≦ 40Ω/□ RD ≧ 30000cmΩ - 【請求項6】 前記絶縁性基板に透明な板ガラスを用い
るとともに、前記ストライプ形状または格子形状の導電
性被膜をSnO2を主成分とする透明導電膜、In2O3
を主成分とする透明導電膜、またはAg、Au、Cu、
Alのいずれかを主成分とする金属膜で形成したことを
特徴とする請求項1〜請求項5記載の電波吸収性パネ
ル。 - 【請求項7】 前記少なくとも2枚の絶縁性基板と、ス
トライプ形状または格子形状の導電性被膜が基板の表面
に形成された少なくとも1枚の絶縁性基板との空間に、
乾燥空気を密閉したことを特徴とする請求項1〜請求項
6記載の電波吸収性パネル。 - 【請求項8】 前記少なくとも2枚の絶縁性基板と、ス
トライプ形状または格子形状の導電性被膜が基板の表面
に形成された絶縁性基板との空間に、樹脂を封入して密
着させた合わせガラスとしたことを特徴とする請求項1
〜請求項6記載の電波吸収性パネル。
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