JPWO2012090586A1 - 近傍界電磁波吸収体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の近傍界電磁波吸収体を構成する第一の電磁波吸収フィルム100は、図1に示すようにプラスチックフィルム10の一方の面に形成した金属薄膜11に複数方向の線状痕12を形成したものである。
プラスチックフィルム10を形成する樹脂は、絶縁性とともに十分な強度、耐熱性、可撓性及び加工性を有する限り特に制限されず、例えばポリエステル(ポリエチレンテレフタレート等)、ポリアリーレンサルファイド(ポリフェニレンサルファイド等)、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、ポリオレフィン(ポリプロピレン等)等が挙げられる。プラスチックフィルム10の厚さは10〜100μm程度で良い。
金属薄膜11は導電性金属又は磁性金属からなるが、少なくとも一枚の電磁波吸収フィルムの金属薄膜は磁性金属薄膜層を有していなければならない。導電性金属として、銅、アルミニウム、銀等が挙げられる。磁性金属として、ニッケル、クロム等が挙げられる。これらの金属は勿論単体に限らず、合金でも良い。金属薄膜11はスパッタリング法、真空蒸着法等の公知の方法により形成することができる。
優れた電磁波吸収能を発揮するとともに電磁波吸収能の異方性を抑制するために、少なくとも一枚の電磁波吸収フィルムの金属薄膜11に、実質的に平行で断続的な線状痕12を複数方向に不規則な幅及び間隔で形成する必要がある。図2は複数の線状痕12の一例を示す。多数の実質的に平行で断続的な線状痕12a,12bは複数方向(図示の例では二方向)に不規則な幅及び間隔で配向している。なお、説明のために図1では線状痕12の深さを誇張している。二方向に配向した線状痕12は種々の幅W及び間隔Iを有する。なお間隔Iは、線状痕12の配向方向(長手方向)及びそれに直交する方向(横手方向)の両方における間隔を意味する。線状痕12の幅W及び間隔Iはいずれも線状痕形成前の金属薄膜11の表面Sの高さ(元の高さ)で求める。線状痕12が種々の幅W及び間隔Iを有するので、電磁波吸収フィルム1は広範囲にわたる周波数の電磁波を効率良く吸収することができる。
複数枚の電磁波吸収フィルムを接着した場合に金属薄膜11が外面に露出するときには、その面に保護層(図示せず)を形成するのが好ましい。保護層はプラスチックのハードコート又はフィルムであるのが好ましい。フィルムを用いる場合、熱ラミネート法又はドライラミネート法により接着するのが好ましい。プラスチックハードコートは、例えば光硬化性樹脂の塗布及び紫外線の照射により形成することができる。各保護層13の厚さは10〜100μm程度が好ましい。
図4(a)〜図4(e) はプラスチックフィルムに線状痕を二方向に形成する装置の一例を示す。説明の簡単化のために、単にプラスチックフィルム10に線状痕を形成する場合を例にとって線状痕の形成方法を説明するが、勿論その方法はそのまま金属薄膜11への線状痕の形成に適用できる。
本発明の近傍界電磁波吸収体は、複数枚の電磁波吸収フィルムを接着層を介して積層してなる。図9に示す例では、2枚の電磁波吸収フィルム100a,100bは金属薄膜11a,11bが対向するように接着されており、図10に示す例では、金属薄膜11a,11bが同じ側を向くように接着されている。
厚さ16μmのPETフィルム10aに厚さ0.7μmのCu薄膜層及び厚さ50 nmのNi薄膜層を順に形成し、金属薄膜11aを形成した。次いで、粒径分布が50〜80μmのダイヤモンド微粒子を電着したパターンロール32a,32bを有する図8に示す構造の装置を用い、金属薄膜11aに交差角が90°の二方向の線状痕を形成し、電磁波吸収フィルム100aを得た。同様に厚さ16μmのPETフィルム10bに形成した厚さ0.7μmのCu薄膜層と厚さ50 nmのNi薄膜層とからなる金属薄膜11bに、図4に示す装置を用いて交差角が60°の二方向の線状痕を形成し、電磁波吸収フィルム100bを得た。各電磁波吸収フィルム100a,100bにおける線状痕の特性は下記の通りであった。
幅Wの範囲:0.5〜5μm
平均幅Wav:2μm
横手方向間隔Iの範囲:2〜30μm
平均横手方向間隔Iav:10μm
平均長さLav:5 mm
交差角θs:90°及び60°
Rtp=−10×log[10S21/10/(1−10S11/10)]
により伝送減衰率Rtpを求めた。結果を図14に示す。図14から明らかなように、伝送減衰率Rtpは約1.5 GHz〜6 GHzの広い範囲内で20 dB以上と大きかった。
金属薄膜11a及び11bの間に厚さ16μmのPETフィルムを介在させて両電磁波吸収フィルム100a,100bを接着した以外実施例1と同様にして、近傍界電磁波吸収体1を製造し、反射波S11の電力及び透過波S12の電力を測定し、伝送減衰率Rtpを求めた。結果を図15に示す。図15から明らかなように、伝送減衰率Rtpは約2 GHz〜5.7 GHzの広い範囲内で20 dB以上と大きかったが、実施例1の伝送減衰率Rtpより僅かに劣っていた。これから、金属薄膜11a及び11bの電磁気的な結合が電磁波吸収能に影響することが分かる。
線状痕を形成しない以外実施例1と同様にして近傍界電磁波吸収体1を製造し、反射波S11の電力及び透過波S12の電力を測定し、伝送減衰率Rtpを求めた。結果を図16に示す。図16から明らかなように、0〜6 GHzの周波数範囲にわたって伝送減衰率Rtpは小さかった。これから、導電性金属薄膜層/磁性金属薄膜層からなる金属薄膜を有する2枚の電磁波吸収フィルムを接着してなる近傍界電磁波吸収体であっても、両金属薄膜に線状痕を形成していないと、電磁波吸収能は著しく低いことが分かる。
実施例1で作製した電磁波吸収フィルム100a(厚さ0.7μmのCu薄膜層及び厚さ50 nmのNi薄膜層からなる金属薄膜11aに交差角が90°の二方向の線状痕を形成した)に対して、実施例1と同様にして反射波S11の電力及び透過波S12の電力を測定し、伝送減衰率Rtpを求めた。結果を図17に示す。図17から明らかなように、20 dBを超えるRtpが得られる周波数領域はほとんど約4.5 GHz以上だけであり、実施例1及び2より著しく狭かった。
特性に優れた電波吸収・シールドフィルムを開示している。しかし、この電波吸収・シールドフィルムの減衰率は10dB以下で十分ではなく、また電磁波吸収能の異方性について全く検討されていない。
[発明の概要]
[発明が解決しようとする課題]
[0006]
従って本発明の目的は、数百MHz乃至数GHzの電磁波ノイズに対して高い吸収能を有するとともに、電磁波吸収能の異方性が抑制された近傍界電磁波吸収体を提供することである。
[課題を解決するための手段]
[0007]
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、プラスチックフィルムの一方の面に金属薄膜を形成してなる複数枚の電磁波吸収フィルムを接着してなる近傍界電磁波吸収体において、(a)磁性金属薄膜及び/又は導電性金属薄膜層からなる第一の金属薄膜が形成された第一の電磁波吸収フィルムと、磁性金属薄膜及び/又は導電性金属薄膜層からなる第二の金属薄膜が形成された第二の電磁波吸収フィルムとを、前記第一及び第二の金属薄膜が接着層を介して対向するように接着し、(b)前記第一及び第二の金属薄膜の少なくとも一方を磁性金属薄膜層とし、(c)前記第一及び第二の金属薄膜の両方に不規則な幅及び間隔で実質的に平行な多数の断続的な線状痕を複数方向に形成し、(d)前記第一の金属薄膜に形成した線状痕の交差角と、前記第二の金属薄膜に形成した線状痕の交差角とを異なるものにすると、近傍界における電磁波吸収能が著しく向上することを発見し、本発明に想到した。
[0008]
すなわち、本発明の近傍界電磁波吸収体は、プラスチックフィルムの一方の面に金属薄膜を形成してなる複数枚の電磁波吸収フィルムを接着してなり、
(a)磁性金属薄膜及び/又は導電性金属薄膜層からなる第一の金属薄膜が形成された第一の電磁波吸収フィルムと、磁性金属薄膜及び/又は導電性金属薄膜層からなる第二の金属薄膜が形成された第二の電磁波吸収フィルムとを有し、
(b)前記第一及び第二の金属薄膜が接着層を介して対向するように前記第一及び第二の電磁波吸収フィルムは接着されており、
(c)前記第一及び第二の金属薄膜の少なくとも一方は磁性金属薄膜層を有し、
(d)前記第一及び第二の金属薄膜とも不規則な幅及び間隔で実質的に平行な多数の断続的な線状痕が複数方向に形成されており、
(e)前記第一の金属薄膜に形成した線状痕の交差角と、前記第二の金属薄膜に形成した線状痕の交差角とは異なることを特徴とする。
[0009]
隣接する電磁波吸収フィルムは金属薄膜同士が対向するように接着されているのが好ましい。接着層を十分に薄くすることにより、対向する金属薄膜は接着層を介して電磁気的に結合する。
[0010]
全ての電磁波吸収フィルムの金属薄膜に前記線状痕が複数方向に形成されているのが好ましい。各電磁波吸収フィルムの金属薄膜は線状痕の形成後に50〜1500Ω/□の範囲内の表面抵抗を有するのが好ましい。金属薄膜の表面抵
Claims (10)
- プラスチックフィルムの一方の面に金属薄膜を形成してなる複数枚の電磁波吸収フィルムを接着してなる近傍界電磁波吸収体であって、少なくとも一枚の電磁波吸収フィルムの金属薄膜は磁性金属の薄膜層を有し、かつ少なくとも一枚の電磁波吸収フィルムの金属薄膜に不規則な幅及び間隔で実質的に平行な多数の断続的な線状痕が複数方向に形成されていることを特徴とする近傍界電磁波吸収体。
- 請求項1に記載の近傍界電磁波吸収体において、隣接する電磁波吸収フィルムは金属薄膜同士が対向するように接着されていることを特徴とする近傍界電磁波吸収体。
- 請求項2に記載の近傍界電磁波吸収体において、対向する金属薄膜が接着層を介して電磁気的に結合していることを特徴とする近傍界電磁波吸収体。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の近傍界電磁波吸収体において、全ての電磁波吸収フィルムの金属薄膜に前記線状痕が複数方向に形成されていることを特徴とする近傍界電磁波吸収体。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の近傍界電磁波吸収体において、各電磁波吸収フィルムの金属薄膜は線状痕の形成後に50〜1500Ω/□の範囲内の表面抵抗を有することを特徴とする近傍界電磁波吸収体。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の近傍界電磁波吸収体において、前記磁性金属がニッケルであることを特徴とする近傍界電磁波吸収体。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の近傍界電磁波吸収体において、少なくとも一枚の電磁波吸収フィルムの金属薄膜が導電性金属薄膜層と磁性金属薄膜層とからなることを特徴とする近傍界電磁波吸収体。
- 請求項7に記載の近傍界電磁波吸収体において、全ての金属薄膜が導電性金属薄膜層と磁性金属薄膜層とからなることを特徴とする近傍界電磁波吸収体。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の近傍界電磁波吸収体において、前記線状痕は二方向に配向しており、その交差角は30〜90°であることを特徴とする近傍界電磁波吸収体。
- 請求項9に記載の近傍界電磁波吸収体において、前記線状痕の幅は90%以上が0.1〜100μmの範囲内にあって、平均1〜50μmであり、前記線状痕の間隔は0.1〜200μmの範囲内にあって、平均1〜100μmであることを特徴とする近傍界電磁波吸収体。
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