TWI771486B - 電磁波吸收片材 - Google Patents

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Abstract

[課題]實現一種所謂的電磁波干擾型的電磁波吸收片材，不限於將所期望的頻帶的電磁波以相對於片材面在垂直方向入射者，而能夠將以更大的入射角度幅入射的電磁波良好地吸收的低成本的電磁波吸收片材。 [解決手段]一種電磁波吸收片材，係層積電阻被膜(1)、介電體層(2)、電磁波遮蔽層(3)而形成，前述電阻被膜藉由導電性有機高分子形成，其表面電阻值為303Ω/sq以上350Ω/sq以下、或415Ω/sq以上502Ω/sq以下。

Description

電磁波吸收片材
本揭示係有關於具有可撓性的電磁波吸收片材，特別是能吸收從數十Giga赫茲(GHz)到數百Giga赫茲(GHz)的所謂毫米波頻帶以上的電磁波的電磁波吸收片材。
為了避免從電路等向外部放出的洩漏電波、或未預期的反射的電磁波的影響，使用吸收電波及電磁波的電磁波吸收片材。
近年，於行動電話等移動通信或無線LAN、自動收費系統(ETC)等，作為具有數Giga赫茲(GHz)的頻帶的厘米波，還有具有從30Giga赫茲到300Giga赫茲的頻率的毫米頻帶、超過毫米頻帶的高頻頻帶的電波，利用具有1兆赫茲(THz)的頻率的電波的技術的研究也正在進行。
對應這種利用更高頻率的電波的技術趨勢，在吸收不需要的電波的電磁波吸收體及因具有可撓性而提升使用者的便利性的片狀電磁波吸收體即電磁波吸收片材中，能吸收毫米波頻帶以上的頻帶的電波也被更厚以期望。
作為這種電磁波吸收片材，已知有在介電體層的一方的表面形成電阻被膜，在另一方的表面形成反射電磁波的電磁波遮蔽層，藉由使反射波的相位相對於入射波偏差1/2波長，向電磁波吸收片材的入射波與反射波會相互抵消而吸收電波，即所謂的電磁波干擾型(λ/4型)的電磁波吸收片材。電磁波干擾型的電磁波吸收片材，與由比重大的磁性體粒子來磁性地將電波吸收的電磁波吸收片材等相比，因為輕量、且能夠容易製造，具有可低成本化的優點。
從前，在所謂的電磁波干擾型的電磁波吸收片材(電磁波吸收體)中，作為在介電體層的表面形成的電阻被膜，已知將氧化銦錫(ITO)、氧化銦、氧化錫、氧化鋅等金屬氧化物、金屬氮化物及其等的混合體，利用離子鍍膜法、蒸鍍法、濺鍍法而形成者(參照專利文獻1、專利文獻2)。
又，作為電磁波干擾型的電磁波吸收體，提案有具備：氧化銦錫(ITO)膜等透明導電體的電阻層、玻璃、丙烯酸樹脂等透明介電體層、形成於該介電體層的由銀、金、銅、鋁等金屬形成的反射膜的，具有難燃性及透光性的電磁波吸收體(參照專利文獻3)。
此外，在電磁波干擾型的電磁波吸收片材中，為了得到良好的電磁波吸收特性，進行使介電體層的輸入阻抗與空氣中(真空)的阻抗一致的阻抗匹配是重要的，但因為電阻層的電阻值根據其厚度為不同的值，為了進行正確的阻抗匹配需要嚴密的厚度控制。又，根據入射至電磁波吸收片材的電波的角度，電阻層的實效厚度會變化。為了解決該種課題，在不影響介電體層的厚度的精度及電波的入射角度而得到對作為目的的頻率的電波的良好吸收特性，作為將介電體層以介電率不同的2層介電體層的層積構成，提案有在2個介電體層的邊界面設置圓頂形狀的凹凸的構成(參照專利文獻4)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特開平06-120689號公報 [專利文獻2]特開平09-232787號公報 [專利文獻3]特開2006-086446號公報 [專利文獻4]特開2008-135485號公報
[發明所欲解決的課題]
在電磁波干擾型的電波吸收片材中，因為隨著吸收的電波變高頻而介電體層的厚度變薄，會有更高的可撓性。更薄且更容易彎曲的電波吸收片材，雖可貼附的地方增加而提升使用者的便利性，但被使用者強力地彎曲的機會增加。在這種電波吸收片材中，藉由濺鍍法等形成的金屬氧化膜等所形成的電阻被膜，若強力地彎曲則容易產生裂痕，在電阻被膜產生裂痕的話其表面電阻值會變大，阻抗匹配會消失，會有產生電波吸收特性降低的問題。又，為了降低因入射至電磁波吸收片材的電波的入射角度造成的影響，將介電體層設為2層構成及將介電體層的表面設為凹凸形狀，會造成電磁波吸收片材的高成本。
本揭示為了解決上述從前的課題，目的為實現一種所謂的電磁波干擾型的電磁波吸收片材，不限於將所期望的頻帶的電磁波以相對於片材面在垂直方向入射者，而能夠將以更大的入射角度幅入射的電磁波良好地吸收的低成本的電磁波吸收片材。 [解決課題的手段]
為了解決上述課題，本案揭示的電磁波吸收片材係層積電阻被膜、介電體層、電磁波遮蔽層而形成，前述電阻被膜藉由導電性有機高分子形成，其表面電阻值為303Ω/sq以上350Ω/sq以下、或415Ω/sq以上502Ω/sq以下。 [發明的效果]
本案揭示的電磁波吸收片材，因為電阻被膜藉由導電性有機高分子形成，即便將片材強力地彎曲時在電阻被膜也不會產生破裂等，能夠維持阻抗匹配並持續保持高電磁波吸收特性。又，將電阻被膜的表面電阻值設為預定的範圍，相對於以大入射角度幅入射至片材面的電磁波，能夠發揮20dB以上的高電磁波吸收特性。
本案揭示的電磁波吸收片材係層積電阻被膜、介電體層、電磁波遮蔽層而形成，前述電阻被膜藉由導電性有機高分子形成，其表面電阻值為303Ω/sq以上350Ω/sq以下、或415Ω/sq以上502Ω/sq以下。
藉此，本案揭示的電磁波吸收片材，作為層積電阻被膜、介電體層、電磁波遮蔽層而形成的電磁波干擾型的電磁波吸收片材，將片材強力地彎曲時在電阻被膜也不容易產生破裂，能夠維持阻抗匹配並持續發揮高電磁波吸收特性。又，藉由將電阻被膜的表面電阻值設為預定的範圍，不會使電磁波吸收片材的構成複雜化，能夠以低成本實現在入射角度幅為40度以內的範圍發揮反射衰減量為20dB以上的高電磁波吸收特性的電磁波吸收片材。
再來，前述電阻被膜的表面電阻值為310Ω/sq以上345Ω/sq以下、或420Ω/sq以上500Ω/sq以下較佳。藉由將電阻被膜的表面電阻值更為限制，能夠作為反射衰減量為20dB以上的高電磁波吸收特性在入射角度幅為50度以內的更廣範圍實現的電磁波吸收片材。
又，前述電阻被膜、前述介電體層、前述電磁波遮蔽層都具有透光性，作為片材全體具有透光性較佳。這樣的話，活用了電磁波吸收片材的透光性，電磁波吸收片材能如簾幕般使用，取得來自外部的光並遮蔽不需要的電波的這種新的用途受到期待。 例如將測定電磁波的強度的機器、產生雜訊的機器放入貼附具有透光性的電磁波吸收片材的透光性殼的內部，能夠從外部觀測到。
本案揭示的電磁波吸收片材中，前述電阻被膜包含：聚(3、4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、聚苯乙烯磺酸(PSS)、聚氟化亞乙烯(PVDF)較佳。藉此，能夠容得到具備所期望的表面電阻值的表面被膜。
在該情形中，前述電阻被膜更包含水溶性聚酯較佳。藉此，提高電阻被膜自體的耐候性，能夠實現表面電阻值穩定的高信賴性電磁波吸收片材。
再來，在本案揭示的電磁波吸收片材中，前述介電體層設定成能吸收毫米波頻帶以上的高頻頻帶的電磁波的層厚較佳。藉此，具備高可撓性，能夠實現可吸收的電波的入射角大，並能吸收毫米波頻帶以上的電波的電磁波吸收片材。
以下，參照圖式說明關於本案揭示的電磁波吸收片材。
(實施形態) 首先，說明關於本實施形態的電磁波吸收片材的全體構成。此外，在以下，例示了藉由使構成電磁波吸收片材的電阻被膜、介電體層、電磁波遮蔽層都以具有透光性的構件形成，作為電磁波吸收片材全體具有透光性者。本實施形態說明的電磁波吸收片材中，將透光性的目標設為全光線透過率為30%以上、霧度值為40以下。
圖1為表示本實施形態的電磁波吸收片材的構成的剖面圖。
此外，圖1係為了容易理解本實施形態的電磁波吸收片材的構成而記載的圖，關於圖中所示的構件的大小及厚度並非依現實表現。
本實施形態例示的電磁波吸收片材係層積電阻被膜1、介電體層2、電磁波遮蔽層3而形成。此外，圖1所示的電磁波吸收片材中，在電磁波遮蔽層3的背面側，亦即在電磁波遮蔽層3中與配置介電體層2之側相反側的表面，層積形成黏接層4。又，在電阻被膜1的前面側，亦即在電阻被膜1中與配置介電體層2之側相反側的表面，層積形成保護層5。
本實施形態的電磁波吸收片材，入射至介電體層2的電波11，在配置於介電體層2的背面側的電磁波遮蔽層3與介電體層2的界面反射，作為反射波12再度向外部放出。此時，藉由將介電體層2的厚度d設為入射的電波的波長的1/4(d=λ/4)，入射波11的相位11a與反射波12的相位12a抵消而吸收入射至電磁波吸收片材的電波。
此外，成為d=λ/4是作為介電體層2使用空氣(介電率ε=1)的情形，在用於介電體層2的介電體的介電率為εr 時，成為d=1/4(εr )-1/2 能僅將介電體層2的厚度d以 (εr )-1/2 變薄。藉由將介電體層2薄化形成，能夠實現電磁波吸收片材全體的薄型化，能實現可撓性更佳的電磁波吸收片材。
層積於介電體層2的背面側形成的電磁波遮蔽層3，為能在與介電體層2的邊界面即介電體層2側的表面，將入射進來的電波反射的層。
從本實施形態的電磁波干擾型的電磁波吸收片材中的電磁波吸收的原理來看，電磁波遮蔽層3有作為反射電波的反射層作用的必要。又，作為電磁波遮蔽層有具備可撓性及透光性的必要。作為能對應這種要求的電磁波遮蔽層3，能夠使用由導電性的纖維構成的導電性網目、或由極細線的金屬等導電性引線構成的導電性格子。
電阻被膜1形成於介電體層2的前面側，亦即形成於在與介電體層2的層積電磁波遮蔽層3之側相反之側的被吸收的電波入射之側，進行電磁波吸收片材與空氣之間的阻抗匹配。
在空氣中傳遞而來的電波在入射至電磁波吸收片材時，藉由使電磁波吸收片材的輸入阻抗值與空氣中的阻抗值(實際為真空的阻抗值)377Ω不同，防止向電磁波吸收片材的電波的入射時產生電波的反射/散射而電磁波吸收特性降低是重要的。在本實施形態的電磁波吸收片材中，藉由將電阻被膜1作為導電性有機高分子的膜形成，在確保作為電磁波吸收片材的可撓性的同時，將電磁波吸收片材強力地曲折時也不會產生電阻被膜1的破損，能夠不使表面電阻值發生變化而維持良好的阻抗匹配。
黏接層4為以使電磁波吸收片材容易貼附於預定的處所的方式，形成於電磁波遮蔽層3的背面側的層。黏接層4藉由塗佈黏著性的樹脂糊料而能夠容易形成。
此外，黏接層4在本實施形態的電磁波吸收片材中並非必須的構件。當將電磁波吸收片材配置於預定的處所時，配置用來在貼附電磁波吸收片材的構件側黏接的構件也可以，又，將電磁波吸收片材配置於預定的處所時，能夠在電磁波吸收片材與配置處所之間供應黏接劑、或採用利用兩面賿帶等的黏接方法。
保護層5形成於電阻被膜1的表面，亦即形成於在電磁波吸收片材中電波入射側的最表面，為保護電阻被膜1的構件。
形成本實施形態的電磁波吸收片材的電阻被膜1的導電性有機高分子，若在表面附著水分則其表面電阻值會有發生變化的情形。又，因為是樹脂製的膜，在表面接觸尖的構件時、或擦過硬的材質時，會有損傷的危險。因此，將電阻被膜1的表面以保護層5覆蓋而保護電阻被膜1較佳。
此外，保護層5並非本實施形態的電磁波吸收片材中的必須構成要件，根據導電性有機高分子的材料，伴隨著向表面的水分的附著的表面電阻值的變化及電阻被膜1的表面損傷的懸念小時，可以選擇無保護層5的電磁波吸收片材的構成。
又，作為保護層5，能夠如同後述使用聚對苯二甲酸等樹脂材料。作為保護層5使用的樹脂材料有一定的電阻值，但將保護層5的膜厚設定成薄的，能夠使因保護層5的有無造成的對電磁波吸收片材的表面電阻值的影響成為實用上沒有問題的等級。
接著，詳述關於構成本實施形態的電磁波吸收片材的各構件。
[電阻被膜] 在本實施形態的電磁波吸收片材中，電阻被膜1以導電性有機高分子構成。
作為導電性有機高分子，使用共軛導電性有機高分子，使用聚噻吩及其介電體、聚吡咯及其介電體較佳。
作為用於本實施形態的電磁波吸收片材的電阻被膜1的較佳的聚噻吩系導電性高分子的具體例有：聚(噻吩)、聚(3-甲基噻吩)、聚(3-乙基噻吩)、聚(3-丙基噻吩)、聚(3-丁基噻吩)、聚(3-己基噻吩)、聚(3-庚基噻吩)、聚(3-辛基噻吩)、聚(3-癸基噻吩)、聚(3-十二基噻吩)、聚(3-十八基噻吩)、聚(3-溴噻吩)、聚(3-氯噻吩)、聚(3-碘噻吩)、聚(3-氰基噻吩)、聚(3-苯基噻吩)、聚(3,4-二甲基噻吩)、聚(3,4-二丁基噻吩)、聚(3-羥基噻吩)、聚(3-甲氧基噻吩)、聚(3-乙氧基噻吩)、聚(3-丁氧基噻吩)、聚(3-己基氧噻吩)、聚(3-庚基氧噻吩)、聚(3-辛基氧噻吩)、聚(3-癸基氧噻吩)、聚(3-十二基氧噻吩)、聚(3-十八基氧噻吩)、聚(3,4-噻吩)、聚(3,4-二羥基噻吩)、聚(3,4-二甲氧基噻吩)、聚(3,4-二乙氧基噻吩)、聚(3,4-二丙氧基噻吩)、聚(3,4-二丁氧基噻吩)、聚(3,4-二己基氧噻吩)、聚(3,4-二庚基氧噻吩)、聚(3,4-二癸基氧噻吩)、聚(3,4-十二烷基氧噻吩)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、聚(3,4-丙烯二氧噻吩)、聚(3,4-丁烯二氧噻吩)、聚(3-甲基-4-甲氧基噻吩)、聚(3-甲基-4-乙氧基噻吩)、聚(3-羧基噻吩)、聚(3-甲基-4-羧基噻吩)、聚(3-甲基-4-羧基乙基噻吩)、聚(3-甲基-4-羧基丁基噻吩)等。
又，作為適用於電阻被膜1的聚吡咯系導電性高分子的具體例有：聚吡咯、聚(N-甲基吡咯)、聚(3-甲基吡咯)、聚(3-乙基吡咯)、聚(3-n-丙基吡咯)、聚(3-丁基吡咯)、聚(3-辛基吡咯)、聚(3-癸基吡咯)、聚(3-十二基吡咯)、聚(3,4-二甲基吡咯)、聚(3,4-二丁基吡咯)、聚(3-羧基吡咯)、聚(3-甲基-4-羧基吡咯)、聚(3-甲基-4-羧基乙基吡咯)、聚(3-甲基-4-羧基丁基吡咯)、聚(3-羥基吡咯)、聚(3-甲氧基吡咯)、聚(3-乙氧基吡咯)、聚(3-丁氧基吡咯)、聚(3-己基氧吡咯)、聚(3-甲基-4-己基氧吡咯)、聚(3-甲基-4-己基氧吡咯)等。
其他也是，作為電阻被膜1，可以使用主鏈以π共軛系構成的有機高分子，可以使用：聚乙炔系導電性高分子、聚伸苯系導電性高分子、聚苯乙烯系導電性高分子、聚苯胺系導電性高分子、聚并苯系導電性高分子、聚噻吩伸乙烯系導電性高分子、及其等的共聚物等。
此外，作為用於電阻被膜的導電性有機高分子，可以將聚陰離子作為共存陰離子使用。作為聚陰離子雖沒有特別限定，但在上述用於電阻被膜的共軛導電性有機高分子中，含有使其產生化學氧化摻雜的陰離子基較佳。作為這種陰離子基，例如，有以一般式-O-SO3 X、-O-PO(OX)2 、-COOX、-SO3 X表示的基等(各式中，X表示氫原子或鹼金屬原子。)，其中，從對共軛導電性有機高分子的摻雜效果佳的觀點來看，特別是以-SO3 X、及-O-SO3 X表示的基較佳。
上述導電性有機高分子，可以單獨使用1種也可以併用2種以上。上述例示的材料之中，從使透明性與導電性更高的觀點來看，由從聚吡咯、聚(3-甲氧基噻吩)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、聚(2-苯胺砜酸)、聚(3-苯胺砜酸)選出的1種或2種構成的聚合體較佳。
特別是為共軛系的導電性有機高分子與聚陰離子的組合，使用聚(3、4-乙烯二氧噻吩：PEDOT)、聚苯乙烯磺酸(PSS)較佳。
又，在本實施形態的電阻被膜1中，為了控制導電性有機高分子的電傳導度，使電磁波吸收片材的輸入阻抗與空氣中的阻抗值匹配，可以併用摻雜物。作為摻雜物，可以使用碘、氯等鹵素類、BF3 、PF5 等路易斯酸類、硝酸、硫酸等質子酸類、或過渡金屬、鹼金屬、氨酸、核酸、界面活性劑、色素、四氯苯醌、四氰乙烯、TCNQ等。更具體來說，將電阻被膜1的表面電阻值設為相對於377Ω/sq正/負數%程度之值較佳，此時，導電性有機高分子與摻雜物的調配比例，作為一例能夠設為質量比導電性高分子：摻雜物=1：2～1：4。
再來，作為形成電阻被膜1的材料，另外包含聚氟化亞乙烯、水溶性聚酯較佳。藉由包含其等，因為電阻被膜1的耐候性提升，抑制了電阻被膜1的表面電阻值的經時變化，能夠實現維持穩定的電磁波吸收特性的高信賴性電磁波吸收片材。
聚氟化亞乙烯藉由將導電性有機高分子加入塗佈時的組成物中，在導電性有機高分子膜之中實現作為黏結劑的機能，能夠使成膜性提升且提高與基材的密著性。
又，因為水溶性聚酯與導電性高分子的相溶性高，藉由在形成電阻被膜1的導電性有機高分子的塗佈組成物中加入水溶性聚酯，在電阻被膜1內使導電性高分子固定化，能形成更均質的被膜。其結果，藉由使用水溶性聚酯，即便是在更嚴峻的高溫高濕環境下時表面電阻值的變化也會變小，能夠維持與空氣中的阻抗值的阻抗匹配的狀態。
電阻被膜1中的導電性有機高分子的含有量，相對於包含在電阻被膜1組成物中的固態成分的全質量，為10質量%以上35質量%以下較佳。含有量低於10質量%的話，電阻被膜1的導電性會有降低的傾向。因此，為了取得阻抗匹配而將電阻被膜1的表面電阻值設在預定的範圍內的結果，因增加電阻被膜1的膜厚，會有電磁波吸收片材全體變厚或光學特性降低的傾向。另一方面，含有量超過35質量%的話，因導電性有機高分子的構造，塗佈電阻被膜1時的塗佈適正會降低，難以形成良好的電阻被膜1，電阻被膜1的霧度會上升，還是會有光學特性降低的傾向。
此外，電阻被膜1，如同上述能夠藉由將作為電阻被膜的形成用塗料的塗佈組成物塗佈於基材之上並乾燥來形成。
作為將電阻被膜形成用塗料塗佈於基材之上的方法，例如能夠使用：棒塗布法、反向塗佈法、凹印塗佈法、微凹版塗佈法、模塗布法、浸漬法、旋轉塗佈法、狹縫塗層法、噴塗法法等塗佈方法。塗佈後的乾燥，可以是電阻被膜形成用塗料的溶劑成分蒸發的條件，在100～150℃於5～60分鐘進行較佳。溶劑若殘留於電阻被膜1的話強度會有劣化的傾向。作為乾燥方法，例如，能夠藉由熱風乾燥法、加熱乾燥法、真空乾燥法、自然乾燥等進行。又，因應必要，藉由對塗膜照射UV光(紫外線)或EB(電子線)來使塗膜硬化形成電阻被膜1也可以。
此外，作為用來形成電阻被膜1的基材並沒有特別限定，但透明性透明基材較佳。作為這種透明基材的材質，例如，能使用樹脂、橡膠、玻璃、陶瓷等各種材質。
本實施形態的電磁波吸收片材中，藉由利用上述導電性有機高分子構成表面電阻值為377Ω/sq的電阻被膜1，相對於入射電磁波吸收片材的電波能與空氣中的阻抗匹配，能使在電磁波吸收片材表面的電波的反射及散射降低而得到更良好的電磁波吸收特性。
[介電體層] 本實施形態的電磁波吸收片材的介電體層2，可以由：聚氟化亞乙烯、聚酯樹脂、玻璃、透明的矽氧橡膠、透明的氟樹脂薄膜、OCA(光學透明的黏著劑)、OCR(光學透明的樹脂)等介電體形成。此外，介電體層2可以由1種材料作為1層的構成形成，又，也可以將同種、異種的材料進行2層以上的層積而構成。介電體層2的形成可以使用塗佈法及加壓成型法、壓出成型法等。
如同上述，本實施形態的電磁波吸收片材為藉由使入射至電磁波吸收片材的電波與以電磁波遮蔽層反射的反射波的相位相差1/2波長，讓入射波與反射波抵消而吸收電波的電磁波干擾型(λ/4型)的電磁波吸收片材。因此，介電體層的厚度(圖1中為d)，對應欲吸收的電波的波長而決定。
此外，d的值，在電阻被膜1與電磁波遮蔽層3之間成為空間時，亦即介電體層2以空氣形成時，雖成立d=λ/4，但將介電體層2以介電率εr的材料形成時因為d=λ/4(εr)-1/2 ，作為構成介電體層2的材料，藉由使用材料自體具有的介電率高者，能夠使介電體層2的厚度d的值小於(εr)-1/2 ，也能夠降低電磁波吸收片材全體的厚度。本實施形態的電磁波吸收片材因為具有可撓性，構成電磁波吸收片材的介電體層2及電磁波吸收片材自體的厚度越小則越容易彎曲更佳。又，本實施形態的電磁波吸收片材，考慮到常藉由後述黏接層4等貼附至欲防止電波洩漏的構件而使用的話，電磁波吸收片材的厚度薄而容易沿著貼附部分的形狀、又片材更輕量化較佳。
此外，與在從電磁波遮蔽層3距離λ/4的位置配置電阻被膜1的情形相比，在電磁波遮蔽層3與電阻被膜1之間使用具有介電率εr的介電體層2的話，能使厚度d成為d=λ/4(εr)-1/2 ，能夠將介電體層2的厚度變薄。藉此，藉由調整介電率εr的值、及介電體層2的厚度，能夠控制在具備該介電體層2的電磁波吸收片材吸收的電波的波長。
[電磁波遮蔽層] 本實施形態的電磁波吸收片材的電磁波遮蔽層3為隔著介電體層2配置於電磁波吸收片材的相反側，使從表面被膜1入射的電波反射的構件。
同時，電磁波遮蔽層3至少需要具有在電阻被膜1與介電體層2彎曲時，能隨其彎曲的可撓性、及透光性。
作為能對應這種要求的電磁波遮蔽層3，能夠採用由導電性的纖維構成的導電性網目。導電性網目，作為一例，藉由在以聚酯纖維單絲織成的網目使金屬附著而使之有導電性來構成。作為金屬能使用導電性高的銅、銀等。又，為了降低覆蓋網目的表面的金屬膜造成的反射，在金屬膜的更外側附加黑色的抗反射層者也被製品化。
又，作為電磁波遮蔽層3，另外也用直徑為數十到數百μm的細銅線等金屬線縱橫配置的導電性格子。
此外，上述網目及導電性格子形成的電磁波遮蔽層3，為了確保可撓性及透光性，只要能實現作為電磁波遮蔽層要求的表面電阻值，以具有最低限的厚度來構成。又，導電性網目的纖維及導電性格子的引線受損、或切斷時，實現所期望的表面電阻值是困難的。因此，在導電性格子的更背面側，形成具有透光性的樹脂形成的補強層及保護層，能夠使用導電性的材料形成的電磁波反射部分及樹脂製的膜構成部分構成的層積體所形成的電磁波遮蔽層3。
[黏接層] 在本實施形態的電磁波吸收片材中，藉由設置黏接層4，能夠將電阻被膜1、介電體層2、電磁波遮蔽層3的層積體即電磁波吸收片材，貼附至收納電路的框體的內面、及電子機器的內面或外面等所期望的位置。特別是本實施形態的電磁波吸收片材因為具有可撓性，也能夠在彎曲的曲面上容易地貼附，藉由在背面設置黏接層4提升了電磁波吸收片材的處理容易性。
作為黏接層4，可以用作為黏著膠等黏著層利用的公知的材料、丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑、矽氧系黏著劑等。又為了相對於被貼附體的黏著力的調節、黏膠殘留的降低，也可以使用黏著附加劑及交聯劑。相對於被貼附體的黏著力為5N/10mm～12N/10mm較佳。黏著力比5N/10mm更小的話，電磁波吸收片材容易從被貼附體被剝離、或產生偏差。又，黏著力比12N/10mm還大的話，會變得難以將電磁波吸收片材從被貼附體剝離。
又黏接層4的厚度較佳為20μm～100μm。黏接層4的厚度比20μm更薄的話，黏著力變小，電磁波吸收片材容易從被貼附體被剝離、或產生偏差。黏接層4的厚度比100μm還大的話，會變得難以將電磁波吸收片材從被貼附體剝離。又黏接層的凝集力小時，將電磁波吸收片材剝離時，在被貼附體會有產生黏膠殘留的情形。又，會成為使作為電磁波吸收片材全體的可撓性降低的要因。
此外，作為用於本實施形態的電磁波吸收片材的黏接層4，能夠作為將電磁波吸收片材以不可剝離的方式貼附於被貼附物體的黏接層4，同時也能夠作為進行可剝離貼附的黏接層4。又，如同前述，在本實施形態的電磁波吸收片材中，作為具備黏接層4的構成並非必須的要件，能夠將電磁波吸收片材相對於所期望的構件，利用從前一般的各種黏接方法來黏接。
[保護層] 本實施形態的電磁波吸收片材中，可以在電阻被膜1的表面電波的入射面側設置保護層5。
在本實施形態的電磁波吸收片材中，作為電阻被膜1使用的導電性有機高分子，會有受到空氣中的濕度影響而其表面電阻值產生變化的情形。因此，藉由在電阻被膜1的表面設置保護層5讓濕度的影響變小，能夠有效地抑制阻抗匹配造成的電波的吸收特性降低。
在本實施形態的電磁波吸收片材中作為保護層5，作為一例，可以用厚度25μm的聚對苯二甲酸，能夠將其藉由樹脂材料的黏接劑貼附至電阻被膜1的表面而構成。
此外，藉由將保護層5設為覆蓋電阻被膜1的表面全體的膜，能夠防止向電阻被膜1的水分浸透。作為樹脂製的膜而形成的保護層5的表面電阻值的成分，相對於層積的電阻被膜1的表面電阻值的成分作為並聯者應該會有影響。因此，若不使保護層5的厚度過厚，對電磁波吸收片材的輸入阻抗造成的影響應該極小。又，作為電磁波吸收片材的輸入阻抗，在考慮保護層5的表面電阻值的影響之前提下，可以將電阻被膜1的表面電阻值設定成更適合的數值。
作為保護層5的厚度，在能保護電阻被膜1的範圍內越薄較佳。具體來說，保護層5的厚度較佳為150μm以下，更佳為100μm以下。保護層的厚度若超過150μm，會有電波的吸收性能降低，電磁波吸收量變得比20dB還低的情形。又，因為電磁波吸收片材全體的厚度變大，可撓性降低。
[實施例] 以下，作為本實施形態的電磁波吸收片材，實際製作使電阻被膜的表面電阻值變化的複數種類的片材，測定電波的入射角度變化時的電磁波吸收特性的變化結果。
＜電阻被膜的耐候性＞ 電阻被膜從添加、混合以下所示的成分的電阻被膜液製作。
(1)導電性高分子分散體　　　　　　36.7份 賀利氏公司製導電性高分子(PEDOT-PSS)：PH-100(製品名)、 固態成分濃度　　1.2質量% (2)PVDF分散液　　　　　　　　　5.6份 阿科瑪公司製：LATEX32(商品名)、 固態成分濃度　20質量%、　溶劑　水 (3)水溶性聚酯水溶液　　　　　　　0.6份 互應化學工業公司製：正塗層Z561(商品名) 固態成分濃度　25質量% (4)有機溶劑(二甲基亞碸)　　　　　9.9份 (5)水溶性溶劑(乙醇)　　　　　　　30.0份 (6)水　　　　　　　　　　　　　　17.2份。
電阻被膜，為在作為基材的聚對苯二甲酸製片材(50μm厚)上，將以上述組成製作的電阻被膜液，由棒塗布法以乾燥後的厚度成為預定的厚度的方式塗佈，之後以150℃進行5分鐘加熱並成膜。
接著，在與形成基材的電阻被膜之側相反側的面，將厚度500μm的透明矽氧OCA貼合。其結果，與基材的50μm一併形成厚度550μm的介電體層。再來，在矽氧OCA上，使用SEIREN股份公司製的導電網目Su-4x-13227(製品名)形成電磁波遮蔽層製作電磁波吸收片材。此外，在這次測定使用的電磁波吸收片材中，未形成黏接劑層與表面保護層。
接著，藉由使電阻被膜的厚度變化讓表面電阻值不同，製作以下6種電磁波吸收片材。
(片材1)　表面電阻值310Ω/sq(厚度160nm) 透過率66.2%、霧度12% (片材2)　表面電阻值345Ω/sq(厚度147nm) 透過率66.2%、霧度12% (片材3)　表面電阻值377Ω/sq(厚度120nm) 透過率66.2%、霧度12% (片材4)　表面電阻值420Ω/sq(厚度118nm) 透過率66.2%、霧度12% (片材5)　表面電阻值465Ω/sq(厚度107nm) 透過率66.2%、霧度12% (片材6)　表面電阻值500Ω/sq(厚度100nm) 透過率66.2%、霧度12% 其中，片材3因為是與將電阻被膜的表面電阻值設為真空中的阻抗值(377Ω)相同者，相當於進行從前的阻抗匹配的電磁波吸收片材。
(電磁波吸收特性的測定) 將上述作成的片材1～片材6作為測定對象，藉由自由空間法測定60～90GHz的頻帶的電磁波吸收特性。具體來說，利用KEYCOM股份公司製的自由空間測定裝置、安立知股份公司製的向量網路分析儀MS4647B(商品名)，將對各電磁波吸收片材照射電波時的入射波與反射波的強度比分別作為電壓值掌握。
圖2表示電波以預定的入射角度α入射至電磁波吸收片材的狀態。
如圖2所示，通過電磁波吸收片材的電阻被膜1、介電體層2的入射波13，在電磁波遮蔽層3的表面反射成為反射波14。此時，在理想狀態下，相對於垂直電磁波吸收片材的面的垂直線15，入射波13的夾角與反射波14的夾角都是相同角度。此外，在本說明書中，方便上將圖2所示的入射波13與反射波14的夾角度稱為入射角度α。入射角度α，為在光學領域中所用的作為用語的入射波13的入射角α1 與反射波14的反射角α2 之和，亦即為α=α1 +α2 (通常，α1 =α2 )。
其中，在圖2中的實線箭頭13的根部方向配置自由空間測定裝置的發送天線16，在圖2中的虛線箭頭14的前端方向配置接收天線17，從入射角度α為α=0度，亦即從垂直入射的狀態使角度α增加，到成為最大入射角度α=65度為止，以接收天線17測定從發送天線16發射在電磁波吸收層3的表面反射的電波，比較該強度將反射衰減量以dB單位求出。
圖3為表示在各電磁波吸收片材中的向電磁波吸收片材的入射角度α(單位：度)與反射波衰減量(單位：dB)的關係的圖。此外，在圖3中，圖3(a)為表示片材1(表面電阻值310Ω/sq)、圖3(b)為表示片材2(表面電阻值345Ω/sq)、圖3(c)為表示片材3(表面電阻值377Ω/sq)、圖3(d)為表示在片材4(表面電阻值420Ω/sq)、圖3(e)為表示片材5(表面電阻值465Ω/sq)、圖3(f)為表示片材6(表面電阻值500Ω/sq)的反射波中的衰減特性。
如圖3(a)所示，電阻被膜1的表面電阻值為310Ω/sq的片材1時的反射衰減特性(符號31)，在垂直入射即入射角度α=0度的狀態下反射衰減量約18dB，入射角度越大則反射衰減量增加，入射角度α為5度時為20dB、入射角度α為34度時成為峰值的約45dB。之後，隨著入射角度α變大而反射衰減量降低，入射角度α在55度成為20dB。從該結果，可得知在片材1中，以入射角度α具有從5度到55度之間的50度的入射角度幅的入射角度入射電磁波時，也能夠維持20dB以上的反射衰減量。又，可得知在片材1中，相對於入射角度α為34度的電磁波，電阻被膜1的表面電阻值為310Ω/sq時阻抗匹配。
如圖3(b)所示，電阻被膜1的表面電阻值為345Ω/sq的片材2時的反射衰減特性(符號32)，在垂直入射的α=0度的狀態下反射衰減量約27dB，入射角度α約26度時反射衰減量成為52dB、α=50度時反射衰減量成為20dB。因此，可得知在片材2中，入射角度幅在50度的範圍內，也一樣能夠維持20dB以上的高反射衰減量。又，可得知在片材2中，相對於入射角度α為26度的電磁波，電阻被膜1的表面電阻值為345Ω/sq時阻抗匹配。
在片材2中，與圖3(a)所示片材1相比較反射衰減量成為峰值的入射角度α較小，應該是因為片材2的表面電阻值，較接近在垂直入射即入射角度α=0度時成為阻抗匹配的表面電阻值377Ω/sq。
如圖3(c)所示，表面電阻值為377Ω/sq的片材3時的反射衰減特性(符號33)，在垂直入射即入射角度α=0度的狀態下反射衰減量約45dB，隨著入射角度α變大反射衰減量降低。接著，入射角度α在35度前後，反射衰減量低於20dB。因此，得知在進行阻抗匹配時，垂直入射即入射角度α為0度時能得到極高的反射衰減量，但入射角度α從0度開始變大的話，僅在較小的入射角度幅能保持良好的反射衰減量。
此外，如圖3(c)所示的入射角度α為0度時的反射衰減量最大，隨著入射角α的值變大而反射衰減量漸漸地降低的反射衰減特性，於電阻被膜1的表面電阻值在+側、-側相對於377Ω/sq分別為30Ω/sq左右的範圍的電磁波吸收片材同樣被觀察到。也就是說，相對於垂直入射電磁波吸收片材的電磁波，電阻被膜1的表面電阻值在377Ω/sq阻抗匹配。
如圖3(d)所示，表面電阻值為420Ω/sq的片材4的電波衰減特性(符號34)時，在垂直入射α=0度下反射衰減量約25dB，之後入射角度α在約28度成為峰值的約51dB，之後反射衰減量降低在入射角度α為50度時反射衰減量成為20dB。因此，可得知在片材3中，入射角度幅在50度的範圍能夠實現高反射衰減量。又，從該結果可以得知在片材3中，相對於入射角度α為28度的電磁波，電阻被膜1的表面電阻值為420Ω/sq時阻抗匹配。
在圖3(e)所示的表面電阻值為465Ω/sq的片材5的電波衰減特性(符號35)中，在垂直入射α=0度下反射衰減量約19dB，入射角度越大則反射衰減量增加，入射角度α為4度時為20dB、入射角度α為37.5度時成為峰值的約42dB。之後，隨著入射角度α變大而反射衰減量降低，入射角度α在56度成為20dB。從該結果，可得知在片材5中，以入射角度α具有從3度到56度之間的53度的入射角度幅的入射角度入射電磁波時，也能夠維持20dB以上的反射衰減量。又，可得知在片材5中，相對於入射角度α為37.5度的電磁波，電阻被膜1的表面電阻值為465Ω/sq時阻抗匹配。
在圖3(f)所示的表面電阻值為500Ω/sq的片材6的電波衰減特性(符號36)中，在垂直入射α=0度下反射衰減量約19dB，入射角度越大則反射衰減量增加，入射角度α為3度時為20dB、入射角度α為約43度時成為峰值的約51dB，之後降低入射角度α為53度時反射衰減量成為20dB。從該結果，可得知在片材6中，相對於入射角度α為從3度到56度的50度的入射角度幅的電磁波，也能夠維持20dB以上的反射衰減量。又，可得知在片材6中，表現出電阻被膜1的表面電阻值為500Ω/sq時阻抗匹配。
因此，如圖3(a)到圖3(f)所示的，從使入射角度α變化時的反射衰減量的變化可以得知在一般較佳的阻抗匹配的表面電阻值377Ω/sq的電磁波吸收片材中，入射角度α越大則電磁波吸收特性急速地降低，另一方面，根據電磁波的入射角度，阻抗匹配的電阻被膜的表面電阻值不同。
又，從預想到入射至電磁波吸收片材的電磁波的入射角度不同的情形等，能夠良好地吸收以具有預定的寬度的入射角度入射的電磁波的電波吸收片材這種觀點來看，可得知藉由使表面電阻值從377Ω/sq積極地推移至有點不同的範圍，即便入射角度α之幅為50度這麼大值時，也有能夠良好地吸收電波的傾向。
具體來說，可得知在成為空間中的輸入阻抗的電阻被膜的表面電阻值比377Ω/sq還小的範圍及還大的範圍中，即便各入射角度α之幅為40度或50度的情形，有反射衰減量能維持在20dB以上的區域存在。因為反射衰減量為20dB代表吸收99%的電波，能夠判斷為在實用上充足的電磁波吸收特性。
圖4為表示使電阻被膜的表面電阻值不同時的，反射衰減量能夠維持20dB的入射角度幅。
如圖4的符號41所示，電阻被膜1的表面電阻值在303Ω/sq以上350Ω/sq以下的範圍、或表面電阻值在415Ω/sq以上502Ω/sq以下的範圍中，即便入射角度α的幅在40度的範圍內變動，也都能夠確保-20dB。又，電阻被膜1的表面電阻值在310Ω/sq以上345Ω/sq以下的範圍、或表面電阻值在420Ω/sq以上500Ω/sq以下的範圍中，即便入射角度α的幅在50度的範圍內變動，也都能夠確保-20dB。
其結果，作為本實施形態的電磁波吸收片材，藉由使電阻被膜的表面電阻值與空氣中的阻抗值即377Ω/sq相異，設為303Ω/sq以上350Ω/sq以下、或415Ω/sq以上502Ω/sq以下的範圍，即便向電磁波吸收片材的電波的入射角有很大的差異時，在入射角度幅到40度為止的範圍也能得到實用上應為充足的等級的具備反射衰減量為20dB以上的電磁波吸收特性的電磁波吸收片材。
[可撓性、透光性的確認] 此外，作為本實施形態的電磁波吸收片材以上述實施例說明的順序製作，將切取出5×10cm的大小的片材，在水平配置的直徑6mm的鋁製圓筒型棒(心軸)上，以電阻被膜面向表面的方式被覆，即便在片材的兩端附加300g的錘維持30秒的情形，電阻被膜的表面電阻之值也不會產生變化，確認到本實施形態的電磁波吸收性片材具備高可撓性。
又，本實施形態的電磁波吸收片材的光學特性，確認到在全光線透過率為30%以上、霧度值為40以下的較佳數值範圍內。
如同以上說明，本實施形態的電磁波吸收片材，藉由將配置於吸收的電波入射之側的表面的電阻被膜以導電性有機高分子構成，即便將電磁波吸收片材強力地曲折時也能夠維持電磁波吸收特性。因此，能夠發揮安定的高電磁波吸收特性，實現具備可撓性及透光性的電磁波吸收片材。例如，置於電波屏蔽狀態的居室的簾幕等，要求可辨視內部、或外部的樣子同時吸收不期望的電波不讓其透過的狀況下能夠適用。再來，藉由將電阻被膜的表面電阻值設為303Ω/sq以上350Ω/sq以下、或415Ω/sq以上502Ω/sq以下，即便入射角度α的幅在40度的範圍內變動，能夠以低成本得到實用上應充足的反射衰減量為20dB以上的電磁波吸收特性。
此外，更佳為藉由將電阻被膜的表面電阻值設為310Ω/sq以上345Ω/sq以下的範圍、或420Ω/sq以上500Ω/sq的範圍，即便入射角度α的幅在50度的範圍內變動，能夠確認到實用上應充足的反射衰減量為20dB以上的電磁波吸收特性。 因此，在實際使用時判斷預計的電波的入射角度幅是否為40度為止、或者預計是否為50度左右，形成具有適切的表面電阻值的電阻被膜，能夠製作將實用上充足的電波吸收特性相對於廣入射角度幅能夠實現的電磁波吸收片材。
此外，在上述實施形態中，說明關於構成電磁波吸收片材的，電阻被膜、介電體層、電磁波遮蔽層，還有作為電磁波吸收片材具備時，將保護層及黏接層全部使用具有透光性的構件，作為電磁波吸收片材備透光性者。
但是，本案揭示的相對於以更廣角度幅入射的電磁波具有實用上充足的電波吸收特性的電磁波吸收片材，即便作為無透光性者也可以實現。此時，取代構成上述電波吸收層的各層的構成構件，作為構成電阻被膜、及介電體層的材料，能夠使用無透光性的更低成本的材料等，在實施本案揭示的電磁波吸收片材時能夠選擇更多樣的材料。又，作為電磁波遮蔽層也可以採用鋁箔等低成本的構件。
根據本案揭示的電磁波吸收片材，應能夠相對於所謂的毫米波頻帶以上的高頻率的電磁波發揮良好的電磁波吸收特性。 [產業上的利用可能性]
本案揭示的電磁波吸收片材，即便在毫米波頻帶以上的高頻帶的電波以大的入射角幅度入射時也能夠穩定地吸收，作為具有可撓性的電磁波吸收片材是有用的。
1‧‧‧電阻被膜 2‧‧‧介電體層 3‧‧‧電磁波遮蔽層
[圖1]說明本實施形態的電磁波吸收片材的構成的剖面圖。 [圖2]說明電波以入射角度α入射至本實施形態的電磁波吸收片材的狀態的剖面圖。 [圖3]表示在使電阻被膜的表面電阻值不同的電磁波吸收片材中的電磁波吸收特性的圖。 [圖4]表示能夠使反射減衰量為20dB以上的入射角度幅與電阻被膜的表面電阻值的關係的圖。
1‧‧‧電阻被膜
2‧‧‧介電體層
3‧‧‧電磁波遮蔽層
4‧‧‧黏接層
5‧‧‧保護層
11‧‧‧入射波
11a‧‧‧相位
12‧‧‧反射波
12a‧‧‧相位
d‧‧‧厚度

Claims (5)

  1. 一種電磁波吸收片材，係層積電阻被膜、介電體層、電磁波遮蔽層而形成；前述電阻被膜藉由導電性有機高分子形成，其表面電阻值為303Ω/sq以上350Ω/sq以下、或415Ω/sq以上502Ω/sq以下；前述電阻被膜、前述介電體層、前述電磁波遮蔽層都具有透光性，作為片材全體具有透光性。
  2. 如請求項1記載的電磁波吸收片材，其中，前述電阻被膜的表面電阻值為310Ω/sq以上345Ω/sq以下、或420Ω/sq以上500Ω/sq以下。
  3. 如請求項1或2記載的電磁波吸收片材，其中，前述電阻被膜包含：聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸、聚氟化亞乙烯。
  4. 如請求項3記載的電磁波吸收片材，其中，前述電阻被膜更包含水溶性聚酯。
  5. 如請求項1或2記載的電磁波吸收片材，其中，前述介電體層設定成能吸收毫米波頻帶以上的高頻頻帶的電波的層厚。
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