KR101769694B1 - 페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트 - Google Patents

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마코토 사다이
신고 혼다
미츠노리 구루마다
아키히로 요시다
가즈요시 가와토
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Abstract

본 발명은, 산화물 환산으로 47 내지 50㏖％의 Fe2O3, 7 내지 26㏖％의 NiO, 13 내지 36㏖％의 ZnO, 7 내지 12㏖％의 CuO, 0 내지 1.5㏖％의 CoO를 포함하는 조성을 갖고, 체적 저항률이 1×108 내지 1×1012Ω㎝이며, 두께가 10 내지 60㎛인 페라이트 소결판 및 해당 페라이트 소결판의 표면에 홈을 형성하고, 또한 점착층 및/또는 보호층을 형성하고, 500㎑에서의 투자율의 실수부가 120 내지 800이며, 투자율의 허수부가 0 내지 30이며, 투자율의 실수부와 페라이트 소결판의 두께의 곱(㎛)이 5000 내지 48000인 것을 특징으로 하는 페라이트 소결 시트에 관한 것이다. 본 발명의 페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트는, 체적 저항률이 높고, μ'가 크고, μ"가 작기 때문에 디지타이저 시스템에 있어서의 실드판으로서 적절하게 사용할 수 있다.

Description

페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트{SINTERED FERRITE PLATE AND SINTERED FERRITE SHEET}
본 발명은 페라이트 소결판 및 해당 페라이트 소결판의 표면에 점착층 및/또는 보호층을 형성한 페라이트 소결 시트를 제공하는 것이다. 더욱 상세하게는 모바일 단말기의 디지타이저 시스템의 검출기 배면에 배치되는 실드판을 제공하는 것이다.
스마트폰, 태블릿, 퍼스널 컴퓨터 등의 모바일 단말기에는 터치펜 등의 좌표 지시기에 의해 액정 화면 상의 위치 정보를 디지털 정보로서 검출하는 디지타이저 시스템이 탑재되어 있다. 이 시스템은 100㎑ 내지 1MHz 정도의 교류 자계를 사용하여, 좌표 지시기와 검출기 사이의 자기 결합을 이용하여 위치 정보를 검출하고 있다. 그리고, 판독 감도나 위치 정밀도를 향상시키기 위하여, 검출기의 배면에 실드판이 배치되어, 외부로부터의 불필요 자계의 영향을 억제하고 있다.
판독 감도나 위치 정밀도의 향상, 경량화, 박형화라고 하는 시장의 요청을 실현하기 위하여, 해당 실드판으로서 페라이트판 또는 페라이트 입자를 고무 혹은 플라스틱에 분산시킨 시트상 부재를 사용하는 기술(특허문헌 1), 퍼멀로이나 비정질 금속을 포함하는 자성 박판을 사용하는 기술(특허문헌 2), 페라이트, 페라이트 함유체, 철카르보닐 압분체, 퍼멀로이 압분체, 센더스트 압분체를 사용하는 기술(특허문헌 3)이 개시되어 있다.
일본 특허 공개(평) 6-149450호 공보 일본 특허 공개(평) 6-309085호 공보 일본 특허 공개(평) 8-221176호 공보
모바일 단말기의 판독 감도나 위치 정밀도를 향상시키기 위해서는, 실드재의 전기 저항률을 크게 하여 와전류의 발생을 억제하는 것이나, 실드판의 투자율의 실수부(μ')를 크게 하는 것이 필요하다. 또한, 효율적인 시스템으로 하기 위하여, 투자율의 허수부(μ")를 작게 하여, 검출 회로의 손실을 작게 하는 것이 필요하다.
나아가, 모바일 단말기의 경량화·박형화를 위하여, 실드재의 두께는 수십㎛ 정도로 하는 것이 요청되고 있다.
이렇게 실드재의 두께가 얇아진 경우, μ'와 두께의 관계를 고려할 필요가 있다. 자계의 검출에 사용되는 루프 안테나의 인덕턴스는 μ'와 실드판의 두께에 의존하여, μ'가 커질수록, 또한 실드판의 두께가 두꺼울수록 커진다. 즉, μ'와 두께의 곱이 클수록, 위치 정보의 판독 감도나 위치 정밀도가 향상된다. 따라서, 실드재를 박막화할 때에는 μ'와 두께뿐만 아니라, μ'와 두께의 곱도 적절한 범위로 설정할 필요가 있다.
특허문헌 1에 있어서, 검출기의 배면에 배치하는 실드판으로서 페라이트판을 사용하는 기술이 개시되어 있지만, 페라이트를 얇게 제어하는 것은 고려되어 있지 않다. 또한, 페라이트 입자를 고무 혹은 플라스틱에 분산시킨 시트상 부재를 사용하는 기술도 개시되어 있다. 페라이트는 벌크의 상태에서는 높은 μ'를 갖지만, 이것을 입자로 하여 수지 등에 분산시킨 시트의 μ'은, 입자간에 비자성의 수지가 있으므로, 20 정도가 상한으로 된다. 따라서, 판독 감도나 위치 정밀도를 향상시키기 위해서는, 더 높은 μ'가 필요하다.
특허문헌 2에 있어서, 해당 실드판으로서 퍼멀로이나 비정질 금속을 포함하는 자성 박판을 사용하는 기술이 개시되어 있다. 그 실시예를 참조하면, 해당 자성 박판의 실효 투자율은 주파수가 높아지면 감소되고 있는 점에서, 와전류에 기인하는 자성 손실(μ")이 커지는 것을 알 수 있다. 따라서, 검출 회로 전체의 손실도 커져, 효율적인 시스템이라고는 하기 어렵다.
특허문헌 3에 있어서, 해당 실드판으로서 철카르보닐 압분체, 퍼멀로이 압분체, 센더스트 압분체를 사용하는 기술이 개시되어 있지만, 압분체의 μ'은, 자성 입자간에 간극이 있으므로, 50 정도가 상한으로 된다. 따라서, 판독 감도나 위치 정밀도를 향상시키기 위해서는 더 높은 μ'가 필요하다.
따라서, 본 발명은 디지타이저 시스템에 있어서, 충분한 판독 감도나 위치 정밀도를 실현하기 위하여, 전기 저항률이 높고, 투자율 중 실수부 μ'가 크고, 허수부 μ"가 작은 페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제는, 다음과 같은 본 발명에 의해 달성할 수 있다.
즉, 본 발명은 산화물 환산으로 47 내지 50㏖％의 Fe2O3, 7.0 내지 26㏖％의 NiO, 13 내지 36㏖％의 ZnO, 7.0 내지 12㏖％의 CuO, 0 내지 1.5㏖％의 CoO를 포함하는 조성을 갖고, 체적 저항률이 1×108 내지 1×1012Ω㎝이며, 두께가 10 내지 60㎛인 것을 특징으로 하는 페라이트 소결판이다(본 발명 1).
또한, 본 발명은 500㎑에서의 투자율의 실수부가 160 내지 1200이며, 투자율의 허수부가 0 내지 90인 본 발명 1에 기재된 페라이트 소결판이다(본 발명 2).
또한, 본 발명은 페라이트 소결판의 500㎑에서의 투자율의 실수부와 페라이트 소결판의 두께의 곱이 7500 내지 72000인 본 발명 1 또는 2에 기재된 페라이트 소결판이다(본 발명 3).
또한, 본 발명은 적어도 한쪽의 표면에 적어도 1개의 홈이 형성되어 있는 본 발명 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 페라이트 소결판이다(본 발명 4).
또한, 본 발명은, 본 발명 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 페라이트 소결판의 적어도 한쪽의 표면에 점착층 또는 보호층을 형성한 페라이트 소결 시트이다(본 발명 5).
또한, 본 발명은, 본 발명 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 페라이트 소결판의 한쪽의 표면에 점착층을 형성하고, 반대측의 표면에 보호층을 형성한 페라이트 소결 시트이다(본 발명 6).
또한, 본 발명은, 본 발명 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 페라이트 소결판의 양면에 점착층을 형성한 페라이트 소결 시트이다(본 발명 7).
또한, 본 발명은, 본 발명 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 페라이트 소결판의 양면에 보호층을 형성한 페라이트 소결 시트이다(본 발명 8).
또한, 본 발명은, 페라이트 소결판이 소편상으로 분할되어 있는 본 발명 5 내지 8 중 어느 하나에 기재된 페라이트 소결 시트이다(본 발명 9).
또한, 본 발명은 500㎑에서의 투자율의 실수부가 120 내지 800이며, 투자율의 허수부가 0 내지 30이며, 500㎑에서의 투자율의 실수부와 페라이트 소결판의 두께의 곱이 5000 내지 48000인 본 발명 9에 기재된 페라이트 소결 시트이다(본 발명 10).
또한, 본 발명은, 체적 저항률이 1×108 내지 1×1012Ω㎝이며, 두께가 10 내지 60㎛이며, 500㎑에서의 투자율의 실수부가 160 내지 1200이며, 투자율의 허수부가 0 내지 90인 페라이트 소결판이다(본 발명 11).
또한, 본 발명은 체적 저항률이 1×108 내지 1×1012Ω㎝인 페라이트 소결판의 적어도 한쪽의 표면에 점착층 또는 보호층을 형성한 페라이트 소결 시트이며, 상기 페라이트 소결판이 소편상으로 분할되어 있고, 당해 페라이트 소결 시트의 500㎑에서의 투자율의 실수부가 120 내지 800이며, 투자율의 허수부가 0 내지 30인 페라이트 소결 시트이다(본 발명 12).
또한, 본 발명은 검출기와 검출기에 인접하여 배치되는 실드판을 포함하는 디지타이저 시스템이며, 실드판이 본 발명 1 내지 4, 11 중 어느 하나에 기재된 페라이트 소결판을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지타이저 시스템이다(본 발명 13).
또한, 본 발명은 검출기와 검출기에 인접하여 배치되는 실드판을 포함하는 디지타이저 시스템이며, 실드판이 본 발명 5 내지 10, 12 중 어느 하나에 기재된 페라이트 소결 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지타이저 시스템이다(본 발명 14).
본 발명에 관한 페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트는, 전기 저항률이 높고, μ'가 크고, μ"가 작으므로, 디지타이저 시스템의 판독 감도나 위치 정밀도를 향상시키는 실드판으로서 적합하다.
본 발명의 구성을 보다 자세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 관한 페라이트 소결판의 체적 저항률은 1×108 내지 1×1012Ω㎝이다. 체적 저항률이 1×108Ω㎝ 미만인 경우는, 와전류가 발생하여 디지타이저 시스템의 손실이 커진다. 체적 저항률의 상한은, 본 발명에 관한 재료 본래의 특성으로서 1×1012Ω㎝이다. 더 바람직한 체적 저항률은 2×108 내지 1×1012Ω㎝이다.
본 발명에 관한 페라이트 소결판의 조성은, 산화물 환산으로 47 내지 50㏖％의 Fe2O3, 7 내지 26㏖％의 NiO, 13 내지 36㏖％의 ZnO, 7 내지 12㏖％의 CuO, 0 내지 1.5㏖％의 CoO이며, 합계 100㏖％로 된다. 단, 원료나 제조 공정으로부터 불 회피적으로 혼입되는 미량의 불순물을 포함하고 있을 수도 있다.
본 발명에 관한 페라이트 소결판에 있어서의 Fe2O3의 조성이 47㏖％ 미만인 경우는 μ'가 작아진다. 50㏖％를 초과하는 경우는 낮은 온도에서의 소결을 할 수 없게 된다. 더 바람직한 Fe2O3의 조성은 47 내지 49.5㏖％이다.
본 발명에 관한 페라이트 소결판에 있어서의 NiO의 조성이 7㏖％ 미만인 경우는 μ"가 커진다. 26㏖％를 초과하는 경우는 μ'가 작아진다. 더 바람직한 NiO의 조성은 7.5 내지 26.0㏖％이다.
본 발명에 관한 페라이트 소결판에 있어서의 ZnO의 조성이 13㏖％ 미만인 경우는 μ'가 작아진다. 36㏖％를 초과하는 경우는 μ"가 커진다. 더 바람직한 ZnO의 조성은 14.0 내지 35.5㏖％이다.
본 발명에 관한 페라이트 소결판에 있어서의 CuO의 조성이 7㏖％ 미만인 경우는 소결할 수 없게 된다. 12㏖％를 초과하는 경우는 μ'가 작아짐과 함께, 체적 저항률이 1×108Ω㎝ 미만으로 되는 점에서 와전류 손실이 커지므로, 위치 정보의 판독 감도나 위치 정밀도가 열화되어, 검출 회로 전체의 손실도 커진다. 보다 바람직한 CuO의 조성은 7.5 내지 11.5㏖％이다.
본 발명에 관한 페라이트 소결판에 있어서의 CoO는 μ"를 보다 작게 할 필요가 있을 때에 함유시킨다. 그 조성이 1.5㏖％를 초과하는 경우는 μ'의 온도 변화가 커지므로 바람직하지 않다.
본 발명에 관한 페라이트 소결판의 두께는 10 내지 60㎛이다. 두께가 10㎛ 미만인 페라이트 소결판은 공업적으로 생산하는 것이 곤란하다. 60㎛를 초과하면 박막화의 요청에 합치하지 않고, 또한 중량이 무거워지므로 경량화의 요청에도 합치하지 않는다.
본 발명에 관한 페라이트 소결판의 500㎑에서의 투자율의 실수부 μ'는 160 내지 1200이 바람직하다. 투자율의 실수부 μ'가 160 미만인 경우는 판독 감도나 위치 정밀도가 낮아진다. 투자율의 실수부 μ'가 1200을 초과하는 경우는 허수부 μ"가 커지므로 디지타이저 시스템의 손실이 커진다. 더 바람직한 투자율의 실수부 μ'는 170 내지 1200이다. 필요에 따라 행하는 페라이트 소결판의 분할 처리에 의해, μ'는 처리 전의 약 5 내지 8할로 되므로, 페라이트 소결판 및 분할 처리되어 있지 않은 페라이트 소결 시트의 μ'를 160 내지 1200의 범위로 하면, μ'가 120 내지 800인 분할 처리된 페라이트 소결 시트를 얻을 수 있다.
본 발명에 관한 페라이트 소결판의 500㎑에서의 투자율의 허수부 μ"는 0 내지 90이 바람직하다. 투자율의 허수부의 하한은, 본 발명에 관한 재료 본래의 특성으로서 0이다. 투자율의 허수부 μ"가 90을 초과하는 경우는, 디지타이저 시스템의 손실이 커진다. 더 바람직한 투자율의 허수부 μ"는 0 내지 80이다. 필요에 따라 행하는 페라이트 소결판의 분할 처리에 의해, μ"는 처리 전보다 감소되므로, 페라이트 소결판 및 분할 처리되어 있지 않은 페라이트 소결 시트의 μ"를 0 내지 90의 범위로 하면, μ"가 0 내지 30인 분할 처리된 페라이트 소결 시트를 얻을 수 있다.
본 발명에 관한 페라이트 소결판에 있어서, 투자율의 실수부 μ'와 페라이트 소결판의 두께(㎛)의 곱(㎛)은 7500 내지 72000이 바람직하다. 상기 곱의 값이 7500 미만인 경우는, 위치 정보의 판독 감도나 위치 정밀도가 나빠진다. 본 발명에 있어서의 투자율의 실수부와 페라이트 소결판의 두께의 곱은, 투자율의 실수부의 상한과 페라이트 소결판의 두께의 상한으로부터 72000이다. 분할 처리에 의해, μ'는 감소되므로, 페라이트 소결판 및 분할 처리되어 있지 않은 페라이트 소결 시트에 있어서의 투자율의 실수부와 페라이트 소결판의 두께의 곱을 7500 내지 72000의 범위로 하면, 투자율의 실수부와 페라이트 소결판의 두께의 곱이 5000 내지 48000인 분할 처리된 페라이트 소결 시트를 얻을 수 있다.
이어서, 본 발명에 관한 페라이트 소결 시트에 대하여 설명한다.
본 발명에 관한 페라이트 소결 시트는, 상기 페라이트 소결판의 적어도 한쪽의 표면에 점착층 또는 보호층을 형성한 것이다.
본 발명에 있어서의 점착층으로서는, 양면 점착 테이프를 들 수 있다. 양면 점착 테이프로서는, 특별히 제한되는 것은 아니고, PET 필름이나 폴리이미드 필름을 기재로 한 또는 기재를 포함하지 않는 공지의 양면 점착 테이프를 사용할 수 있다. 또한, 점착층으로서, 페라이트 소결판의 편면에 점착제, PET 필름이나 폴리이미드 필름 등의 굴곡성이면서 또한 신축성의 필름, 점착제 및 이형 필름을 순차 적층한 것일 수도 있다. 실드재의 박막화의 요청에 따라, 점착층의 두께는 3 내지 10㎛가 바람직하다.
본 발명에 있어서의 보호층은, 이것을 형성함으로써 페라이트 소결판을 분할할 때의 분말 낙하에 대한 신뢰성 및 내구성을 높일 수 있다. 해당 보호층으로서는, 페라이트 소결 시트를 굴곡시킨 경우에 파단되지 않고 신장되는 수지이면 특별히 제한되는 것은 아니고, PET 필름, 폴리이미드 필름, 수지를 함유하는 도료 등이 예시된다. 또한, 보호층으로서, 페라이트 소결판의 편면에 점착제, PET 필름이나 폴리이미드 필름 등의 굴곡성이면서 또한 신축성의 필름을 순차 적층한 것일 수도 있다. 나아가, 보호층을 2층 이상 형성해 두고, 페라이트 소결 시트의 제조 공정 및 그의 가공 공정에 있어서 보호층에 흠집, 오염, 찢어짐 등이 발생한 경우, 순차 그의 보호층을 제거함으로써, 최종적으로 최상층에 흠집, 오염, 찢어짐 등이 없는 청정한 보호층을 얻을 수 있다. 실드재의 박막화의 요청에 따라 보호층의 두께는 3 내지 10㎛가 바람직하다.
본 발명에 관한 분할 처리되어 있지 않은 페라이트 소결 시트에 있어서, 500㎑에서의 투자율의 실수부 μ', 투자율의 허수부 μ" 및 투자율의 실수부 μ'와 페라이트 소결판의 두께(㎛)의 곱(㎛)의 각 수치는 상기 본 발명에 관한 페라이트 소결판과 동일 정도의 특성을 갖는 것이다.
본 발명에 관한 페라이트 소결 시트는, 굴곡된 부분에 밀착시켜 부착하기 때문에, 미리 페라이트 소결판의 적어도 한쪽의 표면에 형성된 적어도 1개의 홈을 기점으로 하여 페라이트 소결판이 분할 가능하게 구성될 수도 있다. 상기 홈은 연속되어 있을 수도, 단속적으로 형성되어 있을 수도 있고, 또한 다수의 미소한 오목부를 형성함으로써, 홈의 대용으로 할 수도 있다. 홈의 단면은 특별히 한정되는 것은 아니지만 U자형 또는 V자형이 바람직하다.
본 발명에 관한 페라이트 소결 시트는, 굴곡된 부분에 밀착시켜 부착하기 때문에, 사용 시에 찢어지는 것을 방지하기 위하여, 미리 페라이트 소결판을 소편상으로 분할해 두는 것이 바람직하다. 예를 들어, 미리 페라이트 소결판의 적어도 한쪽의 표면에 형성된 적어도 1개의 홈을 기점으로 하여 페라이트 소결판을 분할하거나, 홈을 형성하지 않고 페라이트 소결판을 분할하여 소편상으로 하는 방법의 어느 것이든 좋다.
페라이트 소결판은, 홈에 의해 임의의 크기의 삼각형, 사변형, 다각형 또는 그들의 조합으로 분할된다. 예를 들어, 삼각형, 사변형, 다각형의 1변의 길이는, 통상 1 내지 12㎜이며, 피부착물의 접착면이 곡면인 경우에는, 바람직하게는 1㎜ 이상이고 그 곡률 반경의 1/3 이하, 보다 바람직하게는 1㎜ 이상이고 1/4 이하이다. 나아가, 페라이트 소결판은 홈에 의해 분할되지 않고, 부정형으로 분할되어 있을 수도 있다.
페라이트 소결판에 형성하는 홈의 개구부의 폭은, 통상 250㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 150㎛이다. 개구부의 폭이 250㎛를 초과하는 경우는, 페라이트 소결판의 투자율의 저하가 커져 바람직하지 않다. 또한, 홈의 깊이는, 페라이트 소결판의 두께의 바람직하게는 1/20 내지 1/4, 보다 바람직하게는 1/20 내지 1/6이다.
본 발명에 관한 분할 처리된 페라이트 소결 시트의 500㎑에서의 투자율의 실수부 μ'는 120 내지 800이 바람직하다. 투자율의 실수부 μ'가 120 미만인 경우는, 판독 감도나 위치 정밀도가 낮아진다. 투자율의 실수부 μ'가 800을 초과하는 경우는, 허수부 μ"가 커지므로 디지타이저 시스템의 손실이 커진다. 더 바람직한 투자율의 실수부 μ'는 150 내지 700이다.
본 발명에 관한 분할 처리된 페라이트 소결 시트의 500㎑에서의 투자율의 허수부 μ"는 0 내지 30이 바람직하다. 투자율의 허수부 μ"의 하한은, 본 발명에 관한 재료 본래의 특성으로서 0이다. 투자율의 허수부 μ"가 30을 초과하는 경우는, 디지타이저 시스템의 손실이 커진다. 더 바람직한 투자율의 허수부 μ"는 0 내지 25이다.
본 발명에 관한 분할 처리된 페라이트 소결 시트에 있어서, 투자율의 실수부 μ'와 페라이트 소결판의 두께(㎛)의 곱(㎛)은 5000 내지 48000이 바람직하다. 상기 곱의 값이 5000 미만인 경우는, 위치 정보의 판독 감도나 위치 정밀도가 나빠진다. 본 발명에 있어서의 투자율의 실수부와 페라이트 소결판의 두께의 곱은, 투자율의 실수부의 상한과 페라이트 소결판의 두께의 상한으로부터 48000이다.
이어서, 본 발명에 관한 페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트의 제조 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 페라이트 분말은, 페라이트를 구성하는 각 원소의 산화물, 탄산염, 수산화물, 옥살산염 등의 원료를 소정의 조성 비율로 혼합하여 얻어진 원료 혼합물 또는 수용액 중에서 각 원소를 침전시켜 얻어진 침전물을, 대기 중에 있어서 700 내지 900℃의 온도 범위에서 1 내지 20시간 가소성한 후, 분쇄함으로써 얻을 수 있다.
얻어진 페라이트 분말과 결합제 수지를 혼합한 후, 분말 압축 성형법, 사출 성형법, 캘린더법, 압출법 등에 의해 페라이트판을 성형하고, 필요에 따라 탈지 처리한 후, 소결 처리하여 페라이트 소결판을 제조할 수 있다. 또한, 페라이트 분말과 결합제 수지와 용매를 혼합한 후, 필름 또는 시트 위에 닥터 블레이드 등으로 도포하여 그린 시트를 얻고, 필요에 따라 탈지 처리한 후, 얻어진 그린 시트를 소결 처리하여 페라이트 소결판을 제조할 수 있다. 또한, 얻어진 그린 시트를 복수매 적층한 후, 소결할 수도 있다.
필요에 따라, 페라이트 소결판에 홈을 형성하는 경우에는 페라이트판의 성형 중, 성형 후 또는 소결 처리 후에 홈을 형성할 수 있다. 예를 들어, 분말 압축 성형법 또는 사출 성형법으로 성형하는 경우에는 성형 중에 형성하는 것이 바람직하고, 캘린더법 또는 압출법으로 성형하는 경우에는 성형 후이고 소결 전에 형성하는 것이 바람직하고, 그린 시트를 경유하여 소결 페라이트판을 제조하는 경우는 그린 시트에 형성하는 것이 바람직하다.
탈지 처리는, 통상 150 내지 500℃의 온도에서 행해진다. 소결 온도는, 통상 850 내지 970℃, 바람직하게는 870 내지 960℃이다. 소결 시간은, 통상 30 내지 180분, 바람직하게는 30 내지 120분이다. 소결 온도가 850℃ 미만인 경우는, 입자의 소결이 곤란해지고, 얻어진 페라이트 소결판의 강도가 충분하지 않아, μ'도 낮은 것으로 된다. 또한, 소결 온도가 970℃이면 입자의 소결은 충분히 진행되기 때문에, 970℃를 초과하여 높일 필요가 없다. 소결 시간이 30분 미만인 경우는, 입자의 소결이 곤란해져, 얻어진 소결 페라이트판의 강도가 충분하지 않아, μ'도 낮은 것으로 된다. 또한, 소결 시간이 180분이면 입자의 소결은 충분히 진행되기 때문에, 180분을 초과하여 길게 할 필요가 없다.
계속해서, 얻어진 페라이트 소결판의 표면에 대하여, 점착층, 예를 들어 양면 점착 테이프를 설치함으로써 페라이트 소결 시트를 얻을 수 있다.
점착층은 페라이트 소결판의 편면 또는 양면에 형성할 수 있다.
또한, 얻어진 페라이트 소결판의 표면에 대하여, 보호층을 형성함으로써 페라이트 소결 시트를 얻을 수 있다. 보호층은 페라이트 소결판의 편면 또는 양면에 형성할 수 있다. 보호층의 형성은 보호층을 구성하는 수지의 필름 또는 시트를, 필요에 따라 접착제를 개재하여 페라이트 소결판의 표면에 접착함으로써 또는 보호층을 구성하는 수지를 함유하는 도료를 페라이트 소결판의 표면에 도포함으로써 행한다. 보호층을 형성함으로써 페라이트 소결판의 분말 낙하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 페라이트 소결판의 한쪽의 표면에 점착층을 형성하고, 다른 한쪽의 표면에 보호층을 형성함으로써 페라이트 소결 시트를 얻을 수 있다.
분할 처리된 페라이트 소결 시트를 얻기 위해서는, 점착층 및/또는 보호층을 형성한 페라이트 소결 시트를 롤러 등에 의해 분할하면 된다.
본 발명의 디지타이저 시스템은, 검출기의 배면에 본 발명의 페라이트 소결판 또는 페라이트 소결 시트를 포함하는 실드판이 배치되어 이루어진다. 실제로는 또한 좌표 지시기를 조합시켜 디지타이저 시스템으로서 기능시킨다. 검출기의 배면에 실드판을 접촉하여 배치시킬 수도 있고, 또한 시스템의 소형화에 영향을 미치지 않을 정도로, 간격을 두거나 또는 다른 층을 개재하여 배치시킬 수도 있다.
<작용>
본 발명에 있어서 가장 중요한 점은, 본 발명에 관한 페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트는, 체적 저항률이 높으므로 와전류 손실이 작고, 투자율의 실수부 μ'가 높고, 자성 손실인 허수부 μ"가 작고, 투자율의 실수부 μ'와 페라이트 소성판의 두께의 곱이 적절한 범위이므로, 디지타이저 시스템의 실드판으로서 사용했을 때, 그 판독 감도나 위치 정밀도를 높일 수 있어, 검출 회로 전체의 손실을 작게 할 수 있다는 사실이다.
실시예
본 발명의 대표적인 실시 형태는, 다음과 같다.
페라이트 소결판의 조성은, 형광 X선 분석 장치 3530(리가쿠 덴키 고교(주)제)을 사용하여 측정했다.
페라이트 소결판의 밀도는, 노기스와 마이크로미터로 측정한 외형 치수와 중량으로부터 계산으로 구했다.
페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트의 두께는 마이크로미터로 측정했다.
분할 처리된 페라이트 소결 시트의 μ'와 μ"는 외경 20㎜, 내경 10㎜로 펀칭한 링을 임피던스 애널라이저 4294A(애질런트·테크놀로지(주)제)를 사용하여 500㎑의 주파수에 있어서 측정했다.
페라이트 소결판 또는 분할 처리되어 있지 않은 페라이트 소결 시트의 μ'와 μ"는, 초음파 가공기에 의해 외경 20㎜, 내경 10㎜의 링을 잘라내고, 임피던스 애널라이저 4294A(애질런트·테크놀로지(주)제)를 사용하여 500㎑의 주파수에 있어서 측정했다.
페라이트 소결판의 체적 저항률은, 그 값에 따라 고저항 미터 4339B(애질런트·테크놀로지(주)제), 또는 저항계 3541(히오키 덴키(주)제)을 사용하여 측정했다.
실시예 1:
페라이트의 조성이, 소정의 조성이 되도록 각 산화물 원료를 칭량하고, 볼 밀을 사용하여 20시간 습식 혼합을 행한 후, 혼합 슬러리를 여과 분리·건조하여 원료 혼합 분말을 얻었다. 해당 원료 혼합 분말을 730℃에서 2시간 소성하여 얻어진 가소성물을 볼 밀로 분쇄하여, 본 발명에 관한 Ni-Zn-Cu 페라이트 분말을 얻었다.
얻어진 Ni-Zn-Cu 페라이트 분말 100중량부에 대하여 결합 재료로서 폴리비닐부티랄 8중량부, 가소제로서 프탈산벤질-n-부틸 3중량부, 용제로서 3메틸-3메톡시 -1부탄올 50중량부를 첨가한 후, 충분히 혼합하여 슬러리를 얻었다. 이 슬러리를 닥터 블레이드식 코터에 의해 PET 필름 위에 도포하여 도막을 형성한 후, 건조함으로써 두께 43㎛의 그린 시트를 얻었다. 그 한쪽의 표면에 날형을 사용하여 격자상의 홈을 형성했다.
얻어진 그린 시트를 400℃에서 탈지한 후에, 960℃에서 2시간 소결함으로써, 페라이트 소결판을 얻었다. 해당 페라이트 소결판의 조성은, Fe2O3이 47.1㏖％, NiO가 9.9㏖％, ZnO가 33.8㏖％, CuO가 9.2㏖％이며, 체적 저항률은 3×1011Ω㎝이며, 두께는 35㎛이며, 밀도는 5.23g/㎤이며, μ'는 849이며, μ"는 34이었다. 또한, 투자율의 실수부 μ'와 페라이트 소결판의 두께의 곱(㎛)은 29722이었다.
얻어진 페라이트 소결판의 한쪽의 표면에 두께 5㎛의 PET 필름을 부착하고, 다른 한쪽의 표면에 두께 5㎛의 양면 테이프를 부착하여, 두께 45㎛의 페라이트 소결 시트를 얻었다.
얻어진 페라이트 소결 시트를 롤러에 의해 소편상으로 분할한 후의 μ'는 535, μ"는 7이었다. 또한, 투자율의 실수부 μ'와 페라이트 소결판의 두께의 곱(㎛)은 18725이었다.
실시예 2 내지 4:
실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트를 얻었다. 이때의 제조 조건과, 얻어진 페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
비교예 1:
페라이트의 조성이, 소정의 조성이 되도록 각 산화물 원료를 칭량하고, 볼 밀을 사용하여 20시간 습식 혼합을 행한 후, 혼합 슬러리를 여과 분리·건조하여 원료 혼합 분말을 얻었다. 해당 원료 혼합 분말을 1000℃에서 2시간 소성하여 얻어진 가소성물을 건식 진동 밀로 분쇄하여, Ni-Zn-Cu 페라이트 분말을 얻었다. 얻어진 Ni-Zn-Cu 페라이트 분말의 조성은, Fe2O3이 49.5㏖％, NiO가 8.3㏖％, ZnO가 35.0㏖％, CuO가 7.2㏖％이었다. 얻어진 Ni-Zn-Cu 페라이트 분말과 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 Ni-Zn-cu 페라이트 분말이 60vol％의 비율이 되도록 혼합하고, 블라스트 밀을 사용하여 80℃의 온도에서 혼련했다. 얻어진 혼련물을 2축의 열간 롤을 사용하여 60℃의 온도에서 두께 50㎛의 시트로 성형했다. 얻어진 시트의 체적 저항률은 7×1010Ω㎝, 500㎑에서의 μ'는 16, μ"는 0이었다. μ'와 해당 시트의 두께의 곱(㎛)은 800이었다.
비교예 2:
시클로헥사논에 스티렌계 엘라스토머를 20중량％ 용해한 용액에, 용제를 제거 후의 체적비가 편평상 철-알루미늄-규소 합금 분말(철, 알루미늄, 규소의 중량비가 85:6:9, 종횡비가 20 내지 30, 평균 입자 직경이 40㎛)이 55vol％, 스티렌계 엘라스토머가 45vol％로 되도록 계량하고, 충분히 혼합하여 슬러리를 얻었다. 그 때, 점도 조정을 위하여 에틸시클로헥사논을 첨가했다. 이 슬러리를 닥터 블레이드 방식 코터에 의해, PET 필름 위에 도포하여 건조했다. 얻어진 도막을 온도 130℃, 압력 90MPa, 가압 시간 5분의 조건에서 성형하여, 두께 60㎛의 편평상 철-알루미늄-규소 합금 분말 함유 시트를 얻었다. 얻어진 시트의 체적 저항률은, 3×105ΩcM, 500㎑에서의 μ'는 110, μ"는 0이었다. μ'와 해당 시트의 두께의 곱(㎛)은 6600이었다.
비교예 3:
실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트를 얻었다. 이때의 제조 조건과, 얻어진 페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트의 여러 특성을 표 1에 나타낸다.
Figure 112015119289235-pct00001
<산업상 이용가능성>
본 발명에 관한 페라이트 소결판 및 페라이트 소결 시트는 전기 저항률이 높고, 투자율의 실수부 μ'가 크고, 허수부 μ"가 작으므로, 디지타이저 시스템의 판독 감도나 위치 정밀도를 향상시키는 실드판으로서 적합하다.

Claims (14)

  1. 산화물 환산으로 47 내지 50㏖％의 Fe2O3, 7.0 내지 26㏖％의 NiO, 13 내지 36㏖％의 ZnO, 7.0 내지 12㏖％의 CuO, 0㏖％의 CoO를 포함하는 조성을 갖고, 체적 저항률이 1×108 내지 1×1012Ω㎝이며, 두께가 10 내지 60㎛인 것을 특징으로 하는 페라이트 소결판.
  2. 제1항에 있어서, 500㎑에서의 투자율의 실수부가 160 내지 1200이며, 투자율의 허수부가 0 내지 90인 페라이트 소결판.
  3. 제1항에 있어서, 페라이트 소결판의 500㎑에서의 투자율의 실수부와 페라이트 소결판의 두께의 곱(㎛)이 7500 내지 72000인 페라이트 소결판.
  4. 제1항에 있어서, 적어도 한쪽의 표면에 적어도 1개의 홈이 형성되어 있는 페라이트 소결판.
  5. 제1항에 기재된 페라이트 소결판의 적어도 한쪽의 표면에 점착층 또는 보호층을 형성한 페라이트 소결 시트.
  6. 제1항에 기재된 페라이트 소결판의 한쪽의 표면에 점착층을 형성하고, 반대측의 표면에 보호층을 형성한 페라이트 소결 시트.
  7. 제1항에 기재된 페라이트 소결판의 양면에 점착층을 형성한 페라이트 소결 시트.
  8. 제1항에 기재된 페라이트 소결판의 양면에 보호층을 형성한 페라이트 소결 시트.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 페라이트 소결판이 소편상으로 분할되어 있는 페라이트 소결 시트.
  10. 제9항에 있어서, 500㎑에서의 투자율의 실수부가 120 내지 800이며, 투자율의 허수부가 0 내지 30이며, 500㎑에서의 투자율의 실수부와 페라이트 소결판의 두께의 곱이 5000 내지 48000인 페라이트 소결 시트.
  11. 검출기와 검출기에 인접하여 배치되는 실드판을 포함하는 디지타이저 시스템이며, 실드판이 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 페라이트 소결판을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지타이저 시스템.
  12. 검출기와 검출기에 인접하여 배치되는 실드판을 포함하는 디지타이저 시스템이며, 실드판이 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 페라이트 소결 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지타이저 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 페라이트 소결판의 조성에 있어서 Fe2O3, NiO, ZnO, CuO, CoO의 합계가 100㏖％인 페라이트 소결판.
  14. 제13항에 있어서, 원료나 제조 공정으로부터 불 회피적으로 혼입되는 불순물을 포함하는 페라이트 소결판.
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