KR20170101090A - 근거리 전자기파 흡수 필름 - Google Patents
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Abstract
근거리 전자기파 흡수 필름은 플라스틱 필름의 표면에 형성되는 얇은 금속 필름을 포함하고; 얇은 금속 필름에는 2 개의 방향들로 연장하고 교차하는 복수의 라인들의 레이저 에칭된 개구들이 제공되고; 복수의 레이저 에칭된 개구들은 각각의 라인에서 인접한 레이저 에칭된 개구들의 적어도 일부가 떨어지도록 배열되고; 2 개의 방향들로 연장하는 레이저 에칭된 개구 라인들은 45 내지 90°의 각도로 교차하고; 레이저 에칭된 개구들을 형성한 후에 남아있는 얇은 금속 필름 부분들은 레이저 에칭된 개구 라인들에 의해 구획되는 넓은 나머지 부분들, 및 인접한 넓은 나머지 부분을 연결하는 브리지형 나머지 부분들로 구성되고; 및 브리지형 나머지 부분들은 20 ㎛ 이하의 폭들을 갖고; 이에 의해 50 내지 300 Ω/100 ㎠ 의 전기 저항 및 30 내지 80 % 의 빛 투과율(660 ㎚ 의 파장을 갖는 레이저 광들에 의해 측정됨)을 갖는다.
Description
본 발명은 높은 전자기파 흡수 능력을 갖는 근거리 전자기파 흡수 필름에 관한 것이다.
전자기파들의 누설 및 침투를 방지하기 위한 전자기파 흡수 시트(sheet)들이 휴대폰들, 스마트폰들(smartphones), 무선 LAN 들, 등과 같은 통신 장치들 그리고 컴퓨터들과 같은 전자 기기들에 대하여 사용된다. 현재 널리 사용되는 전자기파 흡수 시트들은 금속들의 시트들 또는 네트(net)들로 구성되고, 플라스틱(plastic) 시트에 증기 증착된 금속 필름들을 갖는 전자기파 흡수 시트들이 최근에 제안되고 있다. 예컨대, JP 9-148782 A 는 플라스틱 필름, 그리고 상기 플라스틱 필름의 양 표면들에 증기 증착된 제 1 및 제 2 알루미늄 필름들을 포함하는 전자기파 흡수 시트를 제안하며, 여기서 제 1 증기 증착된 알루미늄 필름은 비전도성 선형 패턴(pattern)으로 에칭되고(etched), 제 2 증기 증착된 알루미늄 필름은 전도성 네트워크(network) 패턴으로 에칭된다.
WO 2010/093027 은 플라스틱 필름, 그리고 상기 플라스틱 필름의 적어도 하나의 표면에 형성되는 단일 층의 또는 다중 층의 얇은 금속 필름을 포함하는 복합 필름을 개시하며, 여기서 얇은 금속 필름에는 복수의 방향들로 불규칙한 폭들 및 간격들을 갖는, 다수의 거의 평행하고, 간헐적인 선형 스크래치(scratch)들이 제공되고, 이에 의해 전자기파 흡수 능력의 비등방성(anistoropy)을 감소시킨다.
선형으로 스크래칭된 얇은 금속 필름 및 플라스틱 필름을 갖는 WO 2010/093027 의 복합 필름 및 JP 9-148782 A 의 전자기파 흡수 시트에서, 전자기파 흡수 능력은 스크래치들 또는 선형 패턴들에 의해 얻어진다. 이 외에도, 레이저 빔 스폿 패턴(laser beam spot pattern)들에 의해 우수한 전자기파 흡수 능력을 갖는 전자기파 흡수 필름을 효율적으로 형성하는 것이 또한 소망된다.
따라서, 본 발명의 목적은 비등방성이 감소된 양호한 전자기파 흡수 능력을 위해 얇은 금속 필름에 형성되는 레이저 에칭된 개구들을 갖는 근거리 전자기파 흡수 필름을 제공하는 것이다.
상기 목적의 관점으로의 집중적인 연구의 결과, 본 발명자는 (a) 인접한 레이저 에칭된 개구들의 적어도 일부가 떨어지도록, 플라스틱 필름에 형성된 얇은 금속 필름에 2 개의 방향들로 레이저 에칭된 개구들의 복수의 라인들을 형성하는 것이, 작은 비등방성을 갖고 우수한 전자기파 흡수 능력을 갖는 근거리 전자기파 흡수 필름을 제공한다는 것을 발견하였다. 본 발명은 이러한 발견을 기본으로 하여 완성되었다.
따라서, 본 발명의 근거리 전자기파 흡수 필름은 플라스틱 필름, 그리고 상기 플라스틱 필름의 표면에 형성되는 단일 층의 또는 다중 층의 얇은 금속 필름을 포함하고,
상기 얇은 금속 필름에는 2 개의 방향들로 연장하고 교차하는 복수의 라인들의 레이저 에칭된 개구들이 제공되고,
복수의 레이저 에칭된 개구들은 각각의 라인에서 인접한 레이저 에칭된 개구들의 적어도 일부가 떨어지도록 배열되고,
레이저 에칭된 개구 라인들은 45 내지 90°의 각도로 교차하는 2 개의 방향들로 연장하고,
레이저 에칭된 개구들을 형성한 후에 남아있는 얇은 금속 필름 부분들은 레이저 에칭된 개구 라인들에 의해 구획된 넓은 나머지 부분들, 및 인접한 넓은 나머지 부분들을 연결하는 브리지형(bridge-like) 나머지 부분들로 구성되고,
브리지형 나머지 부분들은 20㎛ 이하의 폭들을 갖고,
이에 의해 근거리 전자기파 흡수 필름은 50 내지 300 Ω/100 ㎠ 의 전기 저항 그리고 30 내지 80 % 의 빛 투과율(660 ㎚ 의 파장을 갖는 레이저 광으로 측정됨)을 갖는다.
브리지형 나머지 부분들은 바람직하게는 2 내지 15 ㎛ 의 평균 폭을 갖는다.
레이저 에칭된 개구 라인들의 교차 각도는 바람직하게는 60 내지 90°이다.
레이저 에칭된 개구들은 바람직하게는 100 ㎛ 이하의 직경을 갖는다.
인접한 레이저 에칭된 개구 라인들 사이의 중심선 거리는 바람직하게는 레이저 에칭된 개구들의 직경들의 1.5 내지 5 배이다.
얇은 금속 필름의 두께는 바람직하게는 10 내지 300 ㎚ 이다.
얇은 금속 필름은 바람직하게는 알루미늄, 구리, 은, 주석, 니켈, 코발트, 크롬 및 이들의 합금들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속으로 만들어진다.
본 발명의 근거리 전자기파 흡수 필름은 작은 비등방성을 갖고 우수한 전자기파 흡수 능력을 갖는데, 이는 레이저 에칭된 개구 라인들이 얇은 금속 필름에 2 개의 방향들로 형성되고; 복수의 레이저 에칭된 개구들은 각각의 라인에서 인접한 레이저 에칭된 개구들의 적어도 일부가 떨어지도록 배열되고; 레이저 에칭된 개구들을 형성한 후에 남아있는 얇은 금속 필름 부분들은 레이저 에칭된 개구 라인들에 의해 구획된 넓은 나머지 부분들과, 넓은 나머지 부분들을 연결하는 좁은 브리지형 나머지 부분들로 구성되어서, 50 내지 300 Ω/100 ㎠ 의 전기 저항 및 30 내지 80 % 의 광 투과율(660 ㎚ 의 파장을 갖는 레이저 광들에 의해 측정됨)을 갖기 때문이다. 이러한 특징들을 갖는 본 발명의 근거리 전자기파 흡수 필름은 휴대폰들, 스마트폰들, 무선 LAN 등과 같은 통신 장치들, 그리고 컴퓨터들 등과 같은 전자 기기들을 위한 노이즈 억제 시트로서 적절하게 사용 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 부분 확대 평면도이다.
도 2a는 도 1의 라인 A-A 를 따라 취해진 횡단면도이다.
도 2b는 도 1의 라인 B-B 를 따라 취해진 횡단면도이다.
도 3은 도 1의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 부분 확대 평면도이다.
도 5는 도 4의 부분 확대도이다.
도 6a는 근거리 전자기파 흡수 필름의 전기 저항을 측정하기 위한 장치를 도시하는 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 장치를 사용하는 근거리 전자기파 흡수 필름의 전기 저항의 측정을 도시하는 평면도이다.
도 6c는 도 6b의 라인 C-C 를 따라 취해진 횡단면도이다.
도 7a는 근거리 전자기파 흡수 필름의 전자기파 흡수 능력을 평가하기 위한 시스템을 도시하는 평면도이다.
도 7b는 근거리 전자기파 흡수 필름의 전자기파 흡수 능력을 평가하기 위한 시스템을 도시하는 부분 횡단 정면도이다.
도 8은 실시예 1의 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 현미경 사진(photomicrograph)이다.
도 9는 비교예 1의 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 현미경 사진이다.
도 10은 비교예 2의 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 현미경 사진이다.
도 11은 실시예 1 그리고 비교예 1 및 2의 근거리 전자기파 흡수 필름들의 입사 전자기파들의 주파수와 S11 사이의 관계들을 도시하는 그래프이다.
도 12는 실시예 1 그리고 비교예 1 및 2의 근거리 전자기파 흡수 필름들의 입사 전자기파들의 주파수와 투과 감쇠 파워 비(Rtp) 사이의 관계들을 도시하는 그래프이다.
도 13은 실시예 2의 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 현미경 사진이다.
도 14는 비교예 3의 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 현미경 사진이다.
도 15는 비교예 4의 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 현미경 사진이다.
도 16은 실시예 2 그리고 비교예 3 및 4의 근거리 전자기파 흡수 필름들의 입사 전자기파들의 주파수와 S11 사이의 관계들을 도시하는 그래프이다.
도 17은 실시예 2 그리고 비교예 3 및 4의 근거리 전자기파 흡수 필름들의 입사 전자기파들의 주파수와 투과 감쇠 파워 비(Rtp) 사이의 관계들을 도시하는 그래프이다.
도 18은 실시예 2의 근거리 전자기파 흡수 필름의 입사 전자기파들의 주파수와 노이즈 흡수 비(Ploss/Pin) 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 2a는 도 1의 라인 A-A 를 따라 취해진 횡단면도이다.
도 2b는 도 1의 라인 B-B 를 따라 취해진 횡단면도이다.
도 3은 도 1의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 부분 확대 평면도이다.
도 5는 도 4의 부분 확대도이다.
도 6a는 근거리 전자기파 흡수 필름의 전기 저항을 측정하기 위한 장치를 도시하는 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 장치를 사용하는 근거리 전자기파 흡수 필름의 전기 저항의 측정을 도시하는 평면도이다.
도 6c는 도 6b의 라인 C-C 를 따라 취해진 횡단면도이다.
도 7a는 근거리 전자기파 흡수 필름의 전자기파 흡수 능력을 평가하기 위한 시스템을 도시하는 평면도이다.
도 7b는 근거리 전자기파 흡수 필름의 전자기파 흡수 능력을 평가하기 위한 시스템을 도시하는 부분 횡단 정면도이다.
도 8은 실시예 1의 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 현미경 사진(photomicrograph)이다.
도 9는 비교예 1의 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 현미경 사진이다.
도 10은 비교예 2의 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 현미경 사진이다.
도 11은 실시예 1 그리고 비교예 1 및 2의 근거리 전자기파 흡수 필름들의 입사 전자기파들의 주파수와 S11 사이의 관계들을 도시하는 그래프이다.
도 12는 실시예 1 그리고 비교예 1 및 2의 근거리 전자기파 흡수 필름들의 입사 전자기파들의 주파수와 투과 감쇠 파워 비(Rtp) 사이의 관계들을 도시하는 그래프이다.
도 13은 실시예 2의 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 현미경 사진이다.
도 14는 비교예 3의 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 현미경 사진이다.
도 15는 비교예 4의 근거리 전자기파 흡수 필름을 도시하는 현미경 사진이다.
도 16은 실시예 2 그리고 비교예 3 및 4의 근거리 전자기파 흡수 필름들의 입사 전자기파들의 주파수와 S11 사이의 관계들을 도시하는 그래프이다.
도 17은 실시예 2 그리고 비교예 3 및 4의 근거리 전자기파 흡수 필름들의 입사 전자기파들의 주파수와 투과 감쇠 파워 비(Rtp) 사이의 관계들을 도시하는 그래프이다.
도 18은 실시예 2의 근거리 전자기파 흡수 필름의 입사 전자기파들의 주파수와 노이즈 흡수 비(Ploss/Pin) 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
본 발명의 실시예들이 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이며, 하나의 실시예에 관한 설명은 달리 언급되지 않는 한 다른 실시예들에도 적용 가능한 것에 주의해야 한다. 또한, 이후의 설명은 제한적이지 않으며, 다양한 수정들이 본 발명의 범주 내에서 이루어질 수 있다.
[1] 근거리 전자기파 흡수 필름
도 1 및 도 2a 및 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근거리 전자기파 흡수 필름(1)을 도시한다. 이 근거리 전자기파 흡수 필름(1)은 플라스틱 필름(10)의 표면에 형성되는 단일 층의 또는 다중 층의 얇은 금속 필름(11)을 포함하고, 여기서 얇은 금속 필름(11)에는 2 개의 방향들로 연장하고 교차하는 복수의 라인들의 레이저 에칭된 개구들(12)이 제공된다.
(1) 플라스틱 필름
플라스틱 필름(10)을 형성하는 수지들은 이들이 절연성 외에 충분한 강도, 가변성 및 작업성을 갖는 한 특별히 제한적이지 않고, 이들은, 예컨대 폴리에스테르(폴리에틸렌 테레프탈레이트 등), 폴리아릴렌 설파이드(폴리페닐렌 설파이드 등), 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르 설폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트, 아크릴 수지, 폴리스티렌, 폴리올레핀(폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등) 등일 수 있다. 강도 및 비용의 측면에서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 바람직하다. 플라스틱 필름(10)의 두께는 약 10 내지 100 ㎛ 일 수 있다.
(2) 얇은 금속 필름
얇은 금속 필름(11)을 형성하는 금속들은, 이들이 전도성인 한 제한되지는 않지만, 내부식성 및 비용의 양태로부터, 바람직하게는 알루미늄, 구리, 은, 주석, 니켈, 코발트, 크롬 및 이들의 합금, 특히 알루미늄, 구리, 니켈 및 이들의 합금들이다. 얇은 금속 필름의 두께는 바람직하게는 10 내지 300 ㎚, 더 바람직하게는 20 내지 200 ㎚, 가장 바람직하게는 30 내지 150 ㎚ 이다. 얇은 금속 필름(11)은 증기 증착(진공 증기 증착, 스퍼터링(sputtering), 이온 도금 등과 같은 물리적 증기 증착; 또는 플라즈마-CVD, 열-CVD, 광-CVD 등과 같은 화학적 증기 증착), 도금 또는 포일-본딩(foil-bonding)에 의해 형성될 수 있다.
얇은 금속 필름(11)이 단일 층을 가질 때, 얇은 금속 필름(11)은 전도성, 내부식성 및 비용의 양태로부터 바람직하게는 알루미늄 또는 니켈로 만들어진다. 얇은 금속 필름(11)이 복수의 층들을 가질 때, 하나의 층은 비자기 금속으로 만들어질 수 있고, 다른 층은 자기 금속으로 만들어질 수 있다. 비자기 금속은 알루미늄, 구리, 은, 주석 또는 이들의 합금일 수 있고, 자기 금속은 니켈, 코발트, 크롬 또는 이들의 합금일 수 있다. 이들의 총 두께가 상기 범위 내에 있는 한, 비자기 금속 층 및 자기 금속 층은 두께가 제한되지 않는다.
(3) 레이저 에칭된 개구 라인들
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 레이저 에칭된 개구(12)는, 플라스틱 필름(10)에 보링(boring) 작업을 하지 않고, 레이저 빔 스폿들에 의해 얇은 금속 필름(11)을 조사함으로써 금속을 소멸시킴으로써(evaporating) 형성되는 실질적으로 원형 개구이다. 각각의 레이저 에칭된 개구(12)의 직경(D)은 바람직하게는 100 ㎛ 이하, 더 바람직하게는 40 내지 80 ㎛ 이다.
복수의 라인들의 레이저 에칭된 개구들(12)은, 이들이 2 개의 방향들로 연장하고 교차하도록, 얇은 금속 필름(11)에 배열된다. 얇은 금속 필름(11)은 교차하는 레이저 에칭된 개구 라인들(12a, 12b)에 의해 개별적인 넓은 나머지 부분들(13)로 구획된다. 각각의 레이저 에칭된 개구 라인(12a, 12b)에서, 복수의 레이저 에칭된 개구들(12)은 인접한 레이저 에칭된 개구들의 적어도 일부가 떨어지도록 배열되어서, 얇은 금속 필름(11)의 떨어진 인접한 레이저 에칭된 개구들(12) 사이에는 좁은 브리지형 나머지 부분(14)이 남아있게 된다. 따라서, 남아있는 얇은 금속 필름 부분들이라고 불리는, 레이저 에칭된 개구들(12)이 형성된 후에 남아있는 얇은 금속 필름의 부분들은 넓은 나머지 부분들(13)과 좁은 브리지형 나머지 부분들(14)로 구성된다.
양쪽의 레이저 에칭된 개구 라인들(12a, 12b)에서, 인접한 레이저 에칭된 개구들(12)의 적어도 일부는 바람직하게는 떨어진다. 브리지형 나머지 부분들(14)의 폭들(W)은 20 ㎛ 이하, 바람직하게는 1 내지 15 ㎛ 이다. 따라서, 브리지형 나머지 부분들(14)의 최대 폭(Wmax)은 20 ㎛, 바람직하게는 15 ㎛ 이다. 브리지형 나머지 부분들(14)의 평균 폭(Wav)은 2 내지 15 ㎛, 바람직하게는 3 내지 10 ㎛ 이다.
브리지형 나머지 부분들(14)이 상이한 폭들(W)을 갖도록, 얇은 금속 필름(11)은 상이한 간격들로 레이저 빔 스폿들에 의해 조사될 수 있다.
레이저 빔 스폿 자체가 원형이지만, 레이저 빔 스폿에 의해 소멸되는 얇은 금속 필름의 영역은 완전하게 원형은 아니고, 인접한 레이저 에칭된 개구들(12) 사이의 간섭으로 인해 약간 불규칙한 외형을 갖는 경향이 있다. 예컨대, 인접한 레이저 에칭된 개구들(12)이 떨어질 때, 양쪽의 레이저 에칭된 개구들(12, 12)은 합쳐지기 쉽거나, 브리지형 나머지 부분들(14)은 너무 작은 폭들을 갖기 쉽다. 이는 소멸된 금속이 인접한 레이저 빔 스폿들 사이에서 고형화되어, 너무 좁은 브리지형 나머지 부분들(14)을 초래한다는 사실로 인한 것으로 보인다. 얇은 금속 필름(11)을 소멸시킴으로써 실질적으로 형성되는 레이저 에칭된 개구들(12)은, 비록 레이저 빔 스폿들이 동일한 간격으로 배열되더라도 동일한 간격을 갖지 않기 때문에, 브리지형 나머지 부분들(14)은 20 ㎛ 이하의 범위 내의 상이한 폭들(W)을 갖는 경향이 있다. 따라서, 본 발명의 근거리 전자기파 흡수 필름(1)은 넓은 주파수 범위에서 우수한 전자기파 흡수 능력을 갖는다.
2 개의 방향들로 연장하는 레이저 에칭된 개구 라인들(12a, 12b)은 45 내지 90°의 각도(θ)로 교차한다. 이는 비등방성이 감소된 높은 전자기파 흡수 능력을 제공한다. 교차 각도(θ)가 45°미만일 때, 충분한 전자기파 흡수 능력이 나타날 수 없다. 교차 각도(θ)가 90°일 때, 최대 전자기파 흡수 능력이 얻어진다. 바람직한 교차 각도(θ)는 60 내지 90°이다.
인접한 레이저 에칭된 개구 라인들(12a, 12b) 사이의 중심선 거리(T)는 넓은 나머지 부분들(13)의 크기들에 큰 영향을 미치고, 이는 결국 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 전기 저항(따라서, 전자기파 흡수 능력)에 영향을 미친다. 따라서, 레이저 에칭된 개구 라인들(12a, 12b) 사이의 중심선 거리(T)는 바람직한 전기 저항을 얻도록 설정되어야 한다. 구체적으로, 레이저 에칭된 개구 라인들(12a, 12b) 사이의 중심선 거리(T)는 바람직하게는 100 내지 400 ㎛, 더 바람직하게는 150 내지 300 ㎛ 이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 근거리 전자기파 흡수 필름(100)을 도시한다. 이 근거리 전자기파 흡수 필름(100)은 복수의 레이저 에칭된 개구들(12)을 갖고, 이들은 기다란 개구들(112)로 통합적으로 합쳐진다(이 부분들로부터 얇은 금속 필름이 사라짐(소멸됨)). 그 결과, 레이저 에칭된 개구들(12)이 형성된 후에 남아 있는 얇은 금속 필름 부분들은 통합 개구들(112)에 의해 구획되는 넓은 나머지 부분들(13), 및 인접한 넓은 나머지 부분들(13)을 연결하는 브리지형 나머지 부분들(14)로 구성된다. 이러한 실시예에서, 비교적 작은 넓은 나머지 부분들(13)로 인해, 넓은 나머지 부분들(13)과 브리지형 나머지 부분들(14)로 구성되는 남아있는 얇은 금속 필름 부분들(11a)은 전체적으로 네트워크와 같이 보인다.
이 실시예에서, 얇은 금속 필름(11)은, 인접한 레이저 에칭된 개구들(12)의 일부가 통합적으로 연결되도록, 상이한 간격들로 레이저 빔 스폿들에 의해 조사될 수 있다.
넓은 나머지 부분들(13)의 크기들은 브리지형 나머지 부분들(14)의 폭들(W) 및 개수, 얇은 금속 필름(11)의 타입 및 두께(전기 저항) 등에 따라 변할 수 있다. 일반적으로, 얇은 금속 필름(11)이 더 큰 전기 저항을 갖는 금속에 의해 형성될 때, 그리고 얇은 금속 필름(11)이 더 얇을 때, 더 큰 넓은 나머지 부분들(13)이 얻어진다. 집중적인 연구는 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 전자기파 흡수 능력이 레이저 에칭된 개구들(12)을 형성한 후에 남아있는 얇은 금속 필름 부분들의 크기(남아있는 얇은 금속 필름 부분들(11a) = 넓은 나머지 부분들(13) + 브리지형 나머지 부분들(14)) 및 전기 저항에 따른다는 것을 발견하였다. 구체적으로, 50 내지 300 Ω/100 ㎠ 의 전기 저항 및 30 내지 80 % 의 빛 투과율(660 ㎚ 의 파장을 갖는 레이저 광들에 의해 측정됨)에 의해, 근거리 전자기파 흡수 필름(1)은 낮은 비등방성으로, 넓은 주파수의 전자기파들에 대한 우수한 흡수 능력을 갖는다.
(4) 전기 저항
남아있는 얇은 금속 필름 부분들(11a)을 갖는 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 전기 저항은, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 장치를 사용하여, 압력 하에서 DC 2-단자 방법(간단하게 "압력 하의 2-단자 방법" 이라고 함)에 의해 측정된다. 구체적으로는, 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 정사각형 시편(TP1)(10 ㎝ x 10 ㎝)이 그의 남아있는 얇은 금속 필름 부분들이 편평하고 경질의 절연 표면 위에 있도록 놓이고, 길이가 10 ㎝, 폭이 1 ㎝ 그리고 두께가 0.5 ㎜ 인 전극 본체 부분(121), 그리고 전극 본체 부분(121)의 중심 측으로부터 연장하는 폭이 1 ㎝ 그리고 두께가 0.5 ㎜ 인 전극 연장부(122)를 각각 포함하는 한 쌍의 전극들(120, 120)이 정사각형 시편(TP1)의 대향 측 부분들에 부착된다. 10 ㎝ x 10 ㎝ x 5 ㎜ 의 투명한 아크릴 판(130)이 시편(TP1) 및 양쪽 전극들(120, 120)에, 완전하게 이들을 커버하도록 놓이고, 직경이 10 ㎝ 인 원통형 추(140)(3.85 ㎏)가, 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 표면 저항을 판정하기 위해 양쪽 전극 연장부들(222, 222) 사이에서 흐르는 전류를 측정하기 위해 투명한 아크릴 판(130)에 놓인다.
근거리 전자기파 흡수 필름(1)은 50 내지 300 Ω/100 ㎠ 범위의 전기 저항을 가져야 한다. 전기 저항이 50 Ω/100 ㎠ 미만이거나 300 Ω/100 ㎠ 초과일 때, 근거리 전자기파 흡수 필름(1)은 충분한 전자기파 흡수 능력을 갖지 않는다. 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 전기 저항은 바람직하게는 60 내지 250 Ω/100 ㎠, 더 바람직하게는 80 내지 200 Ω/100 ㎠ 이다.
(5) 빛 투과율
근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 전자기파 흡수 능력은 남아있는 얇은 금속 필름 부분들(11a)(넓은 나머지 부분들(13) + 브리지형 나머지 부분들(14))의 면적비(area ratio)에 따른다. 남아있는 얇은 금속 필름 부분들(11a)이 실질적으로 빛 투과율을 갖지 않기 때문에, 남아있는 얇은 금속 필름 부분들(11a)의 면적비는 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 광 투과율에 의해 표현될 수 있다. 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 빛 투과율은 660 ㎚ 의 파장을 갖는 레이저 광들에 의해 측정된다.
근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 빛 투과율은 30 내지 80 % 이어야 한다. 빛 투과율이 30 % 미만일 때, 남아있는 얇은 금속 필름 부분들(11a)의 면적비는 너무 크고, 이는 전자기파들의 높은 반사율을 초래하며, 따라서 낮은 전자 노이즈 흡수 능력을 초래한다. 다른 한편, 빛 투과율이 80 % 초과일 때, 남아있는 얇은 금속 필름 부분들(11a)의 면적비는 너무 작아서, 불충분한 전자기파 흡수 능력을 초래한다. 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 빛 투과율은 바람직하게는 35 내지 70 % 이다.
(6) 보호층
보호 플라스틱 층(미도시)이 바람직하게는 2 개의 방향들로 연장하고 교차하는 복수의 라인들의 레이저 에칭된 개구들(12)을 갖는 얇은 금속 필름에 형성된다. 보호 플라스틱 층을 위한 플라스틱 필름은 플라스틱 필름(10)과 동일할 수 있다. 보호 플라스틱 층의 두께는 바람직하게는 약 10 내지 100 ㎛ 이다. 분리를 방지하기 위해, 플라스틱 필름은 바람직하게는 보호층으로서 근거리 전자기파 흡수 필름(1)에 열 적층된다(heat-laminated). 보호 플라스틱 층이 PET 필름에 의해 형성될 때, 열 적층 온도는 110 내지 150℃ 일 수 있다.
[2] 근거리 전자기파 흡수 필름의 전자기파 흡수 능력
(1) 투과 감쇠 파워 비
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 50-Ω 마이크로스트립라인(MSL, 64.4㎜ x 4.4 ㎜), 상기 마이크로스트립라인(MSL)을 지지하는 절연 기재(220), 상기 절연 기재(220)의 하부 표면에 부착되는 접지된(grounded) 전극(221), 상기 마이크로스트립라인(MSL)의 양 단부들에 연결되는 전도성 핀들(222, 222), 네트워크 분석기(NA), 및 네트워크 분석기(NA)를 전도성 핀들(222, 222)에 연결하는 동축 케이블들(223, 223)을 포함하는 시스템을 사용하여, 각각의 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 시편(TP2)은 0.1 내지 6 ㎓ 의 입력된 전자기파에 대한 그의 반사된 파장의 파워(S11) 및 투과된 파장의 파워(S21)를 측정하기 위해 마이크로스트립라인(MSL)에 부착되며, 이에 의해 이하의 공식(1)에 의해 그의 투과 감쇠 파워 비(Rtp)를 판정한다.
Rtp = -10 x log[10S21/10/(1-10S11/10)] ... (1).
(2) 노이즈 흡수 비
도 7a 및 도 7b에 도시된 시스템에서, 입력된 파워(Pin) = 반사된 파장의 파워(S11) + 투과된 파장의 파워(S21) + 흡수된 파워(파워 손실)(Ploss) 이다. 따라서, 노이즈 흡수 비(Ploss/Pin)는 입력된 파워(Pin)로부터 반사된 파장의 파워(S11) 및 투과된 파장의 파워(S21)를 빼고, 그 결과인 파워 손실(Ploss)을 입력된 파워(Pin)로 나눔으로써 결정된다.
본 발명은 제한의 의도가 없는 이하의 실시예들을 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다.
실시예 1 및 비교예 1 및 2
도 8 내지 도 10에 도시된 근거리 전자기파 흡수 필름(1)을 제조하기 위해, 80 ㎚ 정도 두께의 각각의 얇은 Al 필름(11)이 진공 증기 증착 방법에 의해 16 ㎛ 정도 두께의 PET 필름(10) 상에 형성되었고, 3-축 하이브리드 레이저 마커(marker)(Keyence Corporation 으로부터 이용 가능한 MD-X1000)에 의해 2 개의 방향들로 연장하고 교차하는 직경 60 ㎛ 의 복수의 라인들의 레이저 에칭된 개구들(12)이 제공되었다.
각각의 근거리 전자기파 흡수 필름(1)에서 절단된 정사각형 시편(TP1)(10 ㎝ x 10 ㎝)의 전기 저항은 섹션 [1] 의 (4)에 설명된 방법에 의해 측정되었다. 각각의 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 빛 투과율은 660 ㎚ 의 파장을 갖는 레이저 광들에 의해 측정되었다. 결과들은 표 1에 도시되어 있다.
| 번호 | 예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 |
| 대응하는 도면 | 도 8 | 도 9 | 도 10 |
| 교차 각도 θ (1) (°) | 90 | 90 | 90 |
| 최대 폭 Wmax(2) (㎛) | 15 | 60 | 0 |
| 평균 폭 Wav(2) (㎛) | 8 | 50 | 0 |
| 전기 저항 (Ω/100 ㎠) | 100 | 2 | 8 |
| 빛 투과율 (%) | 70 | 25 | 50 |
주의 : (1) 레이저 에칭된 개구 라인들의 교차 각도(θ).
(2) 얇은 금속 필름의 브리지형 나머지 부분들에서 측정됨.
각각의 근거리 전자기파 흡수 필름(1)으로부터 절단된 시편(TP2)(55.2 ㎜ x 4.7 ㎜)은, 0.1 내지 6 ㎓ 의 주파수 범위의 입력된 파워(Pin)에 대한 반사된 파장 파워(S11) 및 투과된 파장 파워(S21)를 측정하기 위해, 도 7a 및 도 7b에 도시된 시스템의 마이크로스트립라인(MSL)에 부착되었다. 반사된 파장 파워(S11) 및 투과된 파장 파워(S21)는, 0.1 내지 6 ㎓ 의 주파수 범위의 S11 및 투과 감쇠 파워 비(Rtp)를 판정하기 위해, 섹션 [2] 의 (1) 및 (2) 에서 설명된 방법에 의해 측정되었다. 0.1 내지 6 ㎓ 의 주파수 범위의 S11 및 투과 감쇠 파워 비(Rtp)는 각각 도 11 및 도 12에 도시된다. 도 11로부터 자명한 바와 같이, 너무 적은 레이저 에칭된 개구들(12)(너무 낮은 전기 저항 및 빛 투과율)을 갖는 비교예 1에서 너무 많은 파장 파워가 반사되었다. 도 12로부터 자명한 바와 같이, 투과 감쇠 파워 비(Rtp)는 과도한 레이저 에칭된 개구들(12)(너무 높은 전기 저항)을 갖는 비교예 2 에서 낮았다.
예 2 및 비교예 3 및 비교예 4
도 13 내지 도 15에 도시된 근거리 전자기파 흡수 필름(1)을 제조하기 위해, 50 ㎚ 정도 두께의 각각의 얇은 Ni 필름(11)이 진공 증기 증착 방법에 의해 16 ㎛ 정도 두께의 PET 필름(10) 상에 형성되었고, 3-축 하이브리드 레이저 마커(Keyence Corporation 으로부터 이용 가능한 MD-X1000)에 의해 2 개의 방향들로 연장하고 교차하는 직경 60 ㎛ 의 복수의 라인들의 레이저 에칭된 개구들(12)이 제공되었다. 각각의 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 전기 저항 및 빛 투과율은 실시예 1에서와 동일한 방법들에 의해 측정되었다. 결과들은 표 2에 도시되어 있다.
| 번호 | 예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 |
| 대응하는 도면 | 도 13 | 도 14 | 도 15 |
| 교차 각도 θ (1) (°) | 90 | 90 | 90 |
| 최대 폭 Wmax(2) (㎛) | 15 | 60 | 0 |
| 평균 폭 Wav(2) (㎛) | 7 | 50 | 0 |
| 전기 저항 (Ω/100 ㎠) | 60 | 6 | 8 |
| 빛 투과율 (%) | 40 | 30 | 50 |
주의 : (1) 레이저 에칭된 개구 라인들의 교차 각도(θ).
(2) 얇은 금속 필름의 브리지형 나머지 부분들에서 측정됨.
0.1 내지 6 ㎓ 의 주파수 범위의 각각의 근거리 전자기파 흡수 필름(1)의 S11, 투과 감쇠 파워 피(Rtp) 및 노이즈 흡수 비(Ploss/Pin)는 실시예 1에서와 동일한 방법들에 의해 측정되었다. 0.1 내지 6 ㎓ 의 주파수 범위의 S11 및 투과 감쇠 파워 비(Rtp)는 각각 도 16 및 도 17에 도시되어 있다. 실시예 2의 노이즈 흡수 비(Ploss/Pin)는 도 18에 도시되어 있다. 도 16으로부터 자명한 바와 같이, 너무 적은 레이저 에칭된 개구들(12)(너무 낮은 전기 저항 및 빛 투과율)을 갖는 비교예 3에서 너무 많은 파장 파워가 반사되었다. 도 17에서 자명한 바와 같이, 과도한 레이저 에칭된 개구들(12)(너무 높은 전기 저항)을 갖는 비교예 4에서 투과 감쇠 파워 비(Rtp)는 낮았다. 또한, 도 18로부터 자명한 바와 같이, 레이저 에칭된 개구들(12), 전기 저항 및 빛 투과율에 대하여 본 발명의 요건들을 충족하는 실시예 2는 높은 노이즈 흡수 비(Ploss/Pin)를 나타내었다.
1 : 근거리 전자기파 흡수 필름
10 : 플라스틱 필름
11 : 얇은 금속 필름
11a : 남아있는 얇은 금속 필름 부분
12 : 레이저 에칭된 개구
12a, 12b : 레이저 에칭된 개구 라인
13 : 넓은 나머지 부분
14 : 브리지형 나머지 부분
112 : 통합 개구
120 : 전극
121 : 전극 본체 부분
122 : 전극 연장부
130 : 투명한 아크릴 판
140 : 원통형 추
220 : 절연 기재
221 : 접지된 전극
222 : 전도성 핀
223 : 동축 케이블
D : 레이저 에칭된 개구의 직경
W : 브리지형 나머지 부분의 폭
T : 인접한 레이저 에칭된 개구 라인들 사이의 중심선 거리
TP1, TP2 : 근거리 전자기파 흡수 필름의 시편
MSL : 마이크로스트립라인
NA : 네트워크 분석기
10 : 플라스틱 필름
11 : 얇은 금속 필름
11a : 남아있는 얇은 금속 필름 부분
12 : 레이저 에칭된 개구
12a, 12b : 레이저 에칭된 개구 라인
13 : 넓은 나머지 부분
14 : 브리지형 나머지 부분
112 : 통합 개구
120 : 전극
121 : 전극 본체 부분
122 : 전극 연장부
130 : 투명한 아크릴 판
140 : 원통형 추
220 : 절연 기재
221 : 접지된 전극
222 : 전도성 핀
223 : 동축 케이블
D : 레이저 에칭된 개구의 직경
W : 브리지형 나머지 부분의 폭
T : 인접한 레이저 에칭된 개구 라인들 사이의 중심선 거리
TP1, TP2 : 근거리 전자기파 흡수 필름의 시편
MSL : 마이크로스트립라인
NA : 네트워크 분석기
Claims (7)
- 플라스틱 필름(plastic film), 그리고 상기 플라스틱 필름의 표면에 형성되는 단일 층의 또는 다중 층의 얇은 금속 필름을 포함하는 근거리 전자기파 흡수 필름(near-field electromagnetic wave absorbing film)으로서, ,
상기 얇은 금속 필름에는 2 개의 방향들로 연장하고 교차하는 복수의 라인들의 레이저 에칭된(laser-etched) 개구들이 제공되고,
상기 복수의 레이저 에칭된 개구들은 각각의 라인에서 인접한 레이저 에칭된 개구들의 적어도 일부가 떨어지도록 배열되고,
상기 레이저 에칭된 개구 라인들은 45 내지 90°의 각도로 교차하는 2 개의 방향들로 연장하고,
상기 레이저 에칭된 개구들을 형성한 후에 남아있는 얇은 금속 필름 부분들은 상기 레이저 에칭된 개구 라인들에 의해 구획된 넓은 나머지 부분들, 및 인접한 넓은 나머지 부분들을 연결하는 브리지형(bridge-like) 나머지 부분들로 구성되고, 및
상기 브리지형 나머지 부분들은 20㎛ 이하의 폭들을 갖고,
이에 의해 상기 근거리 전자기파 흡수 필름은 50 내지 300 Ω/100 ㎠ 의 전기 저항 그리고 30 내지 80 % 의 빛 투과율(660 ㎚ 의 파장을 갖는 레이저 광으로 측정됨)을 갖는 근거리 전자기파 흡수 필름. - 제 1 항에 있어서,
상기 브리지형 나머지 부분들은 2 내지 15 ㎛ 의 평균 폭을 갖는 근거리 전자기파 흡수 필름. - 제 1 항에 있어서,
상기 레이저 에칭된 개구 라인들의 교차 각도는 45 내지 90°인 근거리 전자기파 흡수 필름. - 제 1 항에 있어서,
상기 레이저 에칭된 개구들은 100 ㎛ 이하의 직경을 갖는 근거리 전자기파 흡수 필름. - 제 1 항에 있어서,
인접한 레이저 에칭된 개구 라인들 사이의 중심선 거리는 상기 레이저 에칭된 개구들의 직경들의 1.5 내지 5 배인 근거리 전자기파 흡수 필름. - 제 1 항에 있어서,
상기 얇은 금속 필름의 두께는 10 내지 300 ㎚ 인 근거리 전자기파 흡수 필름. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 얇은 금속 필름은 알루미늄, 구리, 은, 주석, 니켈, 코발트, 크롬 및 이들의 합금들로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속으로 만들어지는 근거리 전자기파 흡수 필름.
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