WO2018189983A1 - 電磁波シールド材、電磁波シールド付き建材、及び電磁波シールド材付き物品 - Google Patents

電磁波シールド材、電磁波シールド付き建材、及び電磁波シールド材付き物品 Download PDF

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加藤　登
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Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic shielding material that shields electromagnetic waves of a specific frequency, a building material including the electromagnetic shielding material, and an article (goods).
  • Patent Document 1 discloses a shielding material in which a plurality of FSS (Frequency selective surface) elements configured by thin line patterns are arranged and electromagnetic waves of a specific frequency are shielded (selectively shielded or transmitted) by the FSS elements. Yes.
  • FSS Frequency selective surface
  • the FFS element reflects the electromagnetic wave, and the reflected electromagnetic wave may adversely affect other devices.
  • the electromagnetic wave shielding material of Patent Document 1 is attached to a wall, the electrical length of the FSS element as an antenna varies depending on the dielectric constant of the wall, and the antenna characteristics may be degraded. For this reason, in the electromagnetic wave shielding material of patent document 1, there exists a subject that a use environment is restrict
  • An object of the present invention is to provide an electromagnetic wave shielding material capable of suppressing the use environment from being restricted, a building material and an article including the electromagnetic wave shielding material.
  • the electromagnetic shielding material according to the present invention is an electromagnetic shielding material for shielding electromagnetic waves of a specific frequency, A substrate; A plurality of resonant loops arranged on the substrate; With The plurality of resonance loops are arranged to be magnetically coupled to each other; Each of the resonance loops constitutes an LC parallel resonance circuit and resonates at the specific frequency. It is configured as follows.
  • the electromagnetic wave shielding material according to the present invention is a building material provided with an electromagnetic wave shielding material for shielding electromagnetic waves of a specific frequency
  • the electromagnetic shielding material is A substrate; A plurality of resonant loops arranged on the substrate; With The plurality of resonance loops are arranged to be magnetically coupled to each other; Each of the resonance loops constitutes an LC parallel resonance circuit and resonates at the specific frequency. It is configured as follows.
  • the electromagnetic shielding material according to the present invention is an article provided with an electromagnetic shielding material for shielding electromagnetic waves of a specific frequency
  • the electromagnetic shielding material is A substrate; A plurality of resonant loops arranged on the substrate; With The plurality of resonance loops are arranged to be magnetically coupled to each other; Each of the resonance loops constitutes an LC parallel resonance circuit and resonates at the specific frequency. It is configured as follows.
  • FIG. 2B is a sectional view taken along line A1-A1 of FIG. 2A. It is a perspective view which shows the image in which the capacitor
  • FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of FIG. 3. It is a perspective view which shows a mode that electromagnetic waves inject into the electromagnetic wave shielding material of FIG. It is a top view of the electromagnetic wave shielding material of FIG. 1, and is a figure which shows a mode that an electric current is excited by several resonance loops.
  • FIG. 9B is a sectional view taken along line A2-A2 of FIG. 9A. It is a top view which shows the modification of a resonance loop.
  • FIG. 10B is a sectional view taken along line A3-A3 of FIG. 10A. It is a top view which shows the modification of the electromagnetic wave shielding material of FIG.
  • FIG. 1 It is a top view which shows the modification of the electromagnetic wave shielding material of FIG. It is a perspective view which shows the example in which the window of an office is provided with an electromagnetic wave shielding material. It is a perspective view which shows the example in which the window of the room in which the MRI apparatus was installed provided with an electromagnetic wave shielding material. It is a perspective view which shows the example in which the wall and window of a house are equipped with an electromagnetic wave shielding material. It is a perspective view which shows the example in which the building materials which comprise simple shield rooms, such as a wall, a ceiling, a floor, and a door, are provided with an electromagnetic wave shielding material. It is a perspective view which shows the example in which a movable type screen is provided with an electromagnetic wave shielding material. It is a perspective view which shows the example in which a mobile telephone is provided with an electromagnetic wave shielding material.
  • the electromagnetic shielding material is an electromagnetic shielding material for shielding electromagnetic waves of a specific frequency, A substrate; A plurality of resonant loops arranged on the substrate; With The plurality of resonance loops are arranged to be magnetically coupled to each other; Each of the resonance loops constitutes an LC parallel resonance circuit and resonates at the specific frequency. It is configured as follows.
  • each resonance loop constitutes an LC parallel resonance circuit, it is possible to convert all received electromagnetic wave energy of a specific frequency into a magnetic field, and to suppress reflection of the electromagnetic wave. Moreover, the influence received from the dielectric constant of the member to which the electromagnetic wave shielding material is attached can be suppressed.
  • multiple resonance loops are arranged so that they are magnetically coupled to each other, one of the resonance loops converts the electromagnetic wave energy of a specific frequency into a magnetic field, so that adjacent resonance loops are connected in a daisy chain. can do. Thereby, the energy of the electromagnetic wave of a specific frequency can be attenuated, and reflection of the electromagnetic wave can be further suppressed. Therefore, it can suppress that the use environment of an electromagnetic wave shielding material is restrict
  • the plurality of resonance loops are arranged so that the length in the arrangement direction is 1 ⁇ 2 wavelength or more at the specific frequency. According to this configuration, it is possible to prevent an electromagnetic wave having a specific frequency from passing (bypassing) a portion where a plurality of resonance loops are not provided, and the resonance loop can receive an electromagnetic wave having a specific frequency more reliably. it can. As a result, the shielding effect can be improved.
  • each of the resonance loops is preferably a micro loop having a circumference of less than 1 ⁇ 2 wavelength at the specific frequency. According to this structure, it can prevent that the converted magnetic field is radiated
  • the base material is composed of a flexible sheet member. According to this configuration, the electromagnetic shielding material can be attached to various shapes, and the usability of the electromagnetic shielding material can be improved.
  • each of the resonance loops is composed of a transparent electrode. According to this configuration, for example, even if the electromagnetic shielding material is attached to the transparent glass, the presence of each resonance loop can be made inconspicuous, and the usability of the electromagnetic shielding material can be improved.
  • the base material includes a first main surface and a second main surface facing the first main surface, and each of the resonance loops includes a first conductor formed on the first main surface; A second conductor formed on the second main surface, wherein the first conductor and the second conductor pass through the base material from a direction perpendicular to the first main surface or the second main surface.
  • a part of each other overlap to form a closed loop and be capacitively coupled via the base material. According to this configuration, since the capacitor can be formed only by the dielectric constant of the base material between the electrodes of the first conductor and the second conductor, it is possible to eliminate the necessity of separately providing a capacitor component.
  • the capacitor constituting a part of the LC parallel resonant circuit is formed only between the electrodes of the first conductor and the second conductor of the base material, a dielectric such as glass or a wall outside the electrodes. Even if an electromagnetic shielding material is pasted on, the frequency change is small. Therefore, it can suppress that the use environment of an electromagnetic wave shielding material is restrict
  • the base material includes a first sheet member and a second sheet member stacked on each other, and the plurality of resonance loops are arranged in each of the first sheet member and the second sheet member. Is preferred. According to this configuration, the shielding effect can be further improved, and the use environment of the electromagnetic shielding material can be further suppressed from being restricted.
  • the plurality of resonance loops have the same or substantially the same inner and outer diameter dimensions and are arranged at regular intervals, and the first sheet member and the second sheet member are a plurality of the first sheet member arranged on the first sheet member. It is preferable that the resonance loop and the plurality of resonance loops arranged on the second sheet member are arranged so as to be displaced in the surface direction. According to this configuration, the shielding effect can be further improved, and the use environment of the electromagnetic shielding material can be further suppressed from being restricted.
  • the plurality of resonance loops include a first resonance loop group including at least two resonance loops that resonate at a first frequency, and at least two resonances that resonate at a second frequency different from the first frequency. It is preferable to include a second resonance loop group including loops. According to this configuration, it becomes possible to shield both the electromagnetic waves of the first frequency and the electromagnetic waves of the second frequency, and the usability of the electromagnetic wave shielding material can be further improved.
  • the base material includes a first sheet member and a second sheet member stacked on each other, the first resonance loop group is arranged on the first sheet member, and the second resonance loop group is It is preferable that they are arranged on the second sheet member.
  • the first sheet member and the second sheet member can be configured to shield electromagnetic waves having different specific frequencies. Thereby, compared with the case where it comprises so that the electromagnetic waves of a different specific frequency may be shielded with one sheet member, the design of an electromagnetic wave shielding material can be made easy. In addition, the usability of the electromagnetic shielding material can be further improved.
  • the Q value of the LC parallel resonant circuit is preferably 1 or more and 30 or less. According to this configuration, when adjacent resonant loops are magnetically coupled in a daisy chain, it is possible to increase the amount by which the energy of an electromagnetic wave having a specific frequency is attenuated, thereby further suppressing reflection of the electromagnetic wave.
  • the building material includes an electromagnetic wave shielding material for shielding an electromagnetic wave of a specific frequency
  • the electromagnetic shielding material is A substrate; A plurality of resonant loops arranged on the substrate; With The plurality of resonance loops are arranged to be magnetically coupled to each other; Each of the resonance loops constitutes an LC parallel resonance circuit and resonates at the specific frequency. It is configured as follows.
  • each resonance loop constitutes an LC parallel resonance circuit, it is possible to convert all received electromagnetic energy of a specific frequency into a magnetic field and suppress reflection and / or re-radiation of the electromagnetic wave. be able to. Moreover, the influence received from the dielectric constant of the building material to which the electromagnetic wave shielding material is attached can be suppressed.
  • multiple resonance loops are arranged so that they are magnetically coupled to each other, one of the resonance loops converts the electromagnetic wave energy of a specific frequency into a magnetic field, so that adjacent resonance loops are connected in a daisy chain. can do. Thereby, the energy of the electromagnetic wave of a specific frequency can be attenuated, and reflection of the electromagnetic wave can be further suppressed. Therefore, it can suppress that the use environment of building materials with an electromagnetic wave shielding material is restrict
  • an article comprising an electromagnetic wave shielding material for shielding electromagnetic waves of a specific frequency
  • the electromagnetic shielding material is A substrate; A plurality of resonant loops arranged on the substrate; With The plurality of resonance loops are arranged to be magnetically coupled to each other; Each of the resonance loops constitutes an LC parallel resonance circuit and resonates at the specific frequency. It is configured as follows.
  • each resonance loop constitutes an LC parallel resonance circuit, it is possible to convert all received electromagnetic energy of a specific frequency into a magnetic field and suppress reflection and / or re-radiation of the electromagnetic wave. be able to. Moreover, the influence received from the dielectric constant of the component to which the electromagnetic wave shielding material is attached can be suppressed.
  • multiple resonance loops are arranged so that they are magnetically coupled to each other, one of the resonance loops converts the electromagnetic wave energy of a specific frequency into a magnetic field, so that adjacent resonance loops are connected in a daisy chain. can do. Since the conductor constituting the resonance loop has a resistance component, electromagnetic wave energy is converted into heat in each resonance loop. Thereby, the energy of the electromagnetic wave of a specific frequency can be attenuated, and reflection of the electromagnetic wave can be further suppressed. Therefore, it can suppress that the use environment of components with an electromagnetic wave shielding material is restrict
  • FIG. 1 is a perspective view of an electromagnetic wave shielding material according to an embodiment of the present invention.
  • the electromagnetic shielding material 1 shields electromagnetic waves having a specific frequency. That is, the electromagnetic wave shielding material 1 selectively shields or transmits electromagnetic waves having a specific frequency.
  • the electromagnetic shielding material 1 includes a base material 2 and a plurality of resonance loops 3 arranged on the base material 2.
  • the base material 2 is composed of a flexible sheet member.
  • the substrate 2 is made of, for example, a PET (polyethylene terephthalate) film, a PEN (polyethylene naphthalate) film, a polyimide film, paper, or a laminate thereof, and includes an insulator layer. Moreover, the base material 2 is better to have heat resistance.
  • the plurality of resonance loops 3 are arranged so as to be magnetically coupled to each other.
  • the plurality of resonance loops 3 are loop conductors having the same or substantially the same inner and outer diameter dimensions, and are arranged at regular intervals.
  • the plurality of resonance loops 3 are arranged in a matrix in the horizontal direction X and the vertical direction Y on the base material 2.
  • the plurality of resonance loops 3 are arranged such that the lengths L1 and L2 in the horizontal direction X and the vertical direction Y, which are the arrangement directions thereof, are equal to or longer than 1 ⁇ 2 wavelength at a specific frequency.
  • FIG. 2A is a plan view of the resonance loop 3.
  • 2B is a cross-sectional view taken along line A1-A1 of FIG. 2A.
  • the resonance loop 3 includes a U-shaped first conductor 31 formed on the first main surface 2a of the substrate 2, and a second main surface 2b facing the first main surface 2b. And a U-shaped second conductor 32 formed thereon.
  • first conductor 31 and the second conductor 32 are seen through the substrate 2 from a direction orthogonal to the first main surface 2a (or the second main surface 2b)
  • the ends of the conductor patterns of each other Are arranged so as to overlap with each other to form a closed loop and capacitively coupled through the base material 2.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an image in which capacitors C1 and C2 which are capacitive components are formed between the first conductor 31 and the second conductor 32.
  • FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of FIG.
  • capacitors C ⁇ b> 1 and C ⁇ b> 2 are formed between the first conductor 31 and the second conductor 32 due to the dielectric constant and the overlapping area of the base material 2.
  • the resonance loop 3 forms an LC parallel resonance circuit by the capacitors C1 and C2, the inductance component of the first conductor 31, and the inductance component of the second conductor 32.
  • the resonance loop 3 is configured to resonate at a specific frequency.
  • the size of the first conductor 31 and the second conductor 32 (outer shape, line width, etc.) and the capacitances of the capacitors C1 and C2 are set so that the resonance loop 3 has a resonance frequency in the UHF band (860 MHz to 960 MHz).
  • the capacities of the capacitors C1 and C2 are adjusted according to the amount of overlap between the first conductor 31 and the second conductor 32 when viewed through the base material 2 from a direction orthogonal to the first main surface 2a, for example. can do.
  • capacitance of the capacitors C1 and C2 can also be adjusted with the material of the base material 2, for example.
  • the resonance loop 3 is a minute loop whose circumference is less than 1 ⁇ 2 wavelength at a specific frequency.
  • the specific frequency is 900 MHz
  • the outer diameter dimension of the resonance loop 3 is, for example, 7 mm ⁇ 7 mm.
  • the area of the inner peripheral portion of the resonance loop 3 is, for example, 30 mm 2 or more and 900 mm 2 or less.
  • the resonance loop 3 is made of, for example, an electrode material such as aluminum, copper, or silver, or zinc oxide.
  • the resonance loop 3 can be formed by, for example, photolithography or etching after aluminum or the like is formed on the entire surface of the PET film to be the base material 2.
  • the resonance loop 3 can also be formed by printing on the paper used as the base material 2, for example.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the electromagnetic wave EW is incident on the electromagnetic wave shielding material 1.
  • 6 and 7 are plan views of the electromagnetic wave shielding material 1.
  • FIG. 8 is a side view showing how the electromagnetic wave EW incident on the electromagnetic shielding material 1 is converted into a magnetic field.
  • the dashed arrow indicates the direction of current flow.
  • a broken-line arrow indicates a current flow direction
  • a white arrow indicates a magnetic field flow direction.
  • the white arrow indicates the flow direction of the magnetic field.
  • the electromagnetic wave EW is incident on the electromagnetic shielding material 1.
  • the electromagnetic wave EW is, for example, a circularly polarized signal.
  • Each resonance loop 3 constituting the electromagnetic wave shielding material 1 receives an electromagnetic wave EW having a specific frequency (for example, 900 MHz) and resonates in parallel. As a result, a current is excited in at least one resonance loop 3 as indicated by a broken-line arrow in FIG.
  • a magnetic field is generated by the current excited in the resonance loop 3, and a current is excited in the resonance loop 3 adjacent to the resonance loop to generate a magnetic field. That is, the energy of the electromagnetic wave EW is converted into a magnetic field.
  • adjacent resonant loops 3 are magnetically coupled in a daisy chain.
  • the energy of the electromagnetic wave EW having a specific frequency is attenuated by the resistance component of the conductor of the resonance loop, so that reflection and re-radiation of the electromagnetic wave EW are suppressed.
  • each resonance loop 3 constitutes an LC parallel resonance circuit, all the received energy of the electromagnetic wave EW having a specific frequency can be converted into a magnetic field, and reflection of the electromagnetic wave EW is suppressed. be able to. Further, since the resonance loop constitutes a closed loop circuit, the influence of the dielectric constant of the member to which the electromagnetic wave shielding material 1 is attached can be suppressed.
  • the plurality of resonance loops 3 are arranged so as to be magnetically coupled to each other, any one of the resonance loops 3 converts the energy of the electromagnetic wave EW having a specific frequency into a magnetic field, so that the adjacent resonance loops 3 are connected to each other. It can be magnetically coupled to the joint. Thereby, the energy of the electromagnetic wave EW having a specific frequency can be attenuated, and reflection of the electromagnetic wave EW can be further suppressed. Therefore, it can suppress that the use environment of the electromagnetic wave shielding material 1 is restrict
  • the plurality of resonance loops 3 are arranged such that the lengths L1 and L2 in the horizontal direction X and the vertical direction Y, which are the arrangement directions, are equal to or longer than 1 ⁇ 2 wavelength at the specific frequency. ing.
  • the resonance loop 3 receives the electromagnetic wave EW having the specific frequency more reliably. Can do.
  • the shielding effect can be improved.
  • each resonance loop 3 is configured to be less than 1 ⁇ 2 wavelength at a specific frequency. Therefore, it can prevent that the converted magnetic field is radiated
  • the base material 2 is comprised by the sheet
  • the electromagnetic wave shielding material 1 can be attached to things of various shapes, and the usability of the electromagnetic wave shielding material can be improved.
  • each resonance loop 3 is the 1st conductor 31 formed in the 1st main surface 2a of the base material 2, and the 2nd formed in the 2nd main surface 2b of the base material 2.
  • FIG. And a conductor 32.
  • the first conductor 31 and the second conductor 32 are partially overlapped when viewed through the base material 2 from a direction orthogonal to the first main surface 2a or the second main surface 2b.
  • a closed loop is formed, and capacitive coupling is performed via the substrate 2.
  • the capacitor can be formed using the dielectric constant of the base material 2, it is possible to eliminate the necessity of separately providing a capacitor component. Thereby, while suppressing the thickness of the electromagnetic wave shielding material 1, cost can be suppressed.
  • the capacitors C1 and C2 constituting part of the LC parallel resonant circuit are formed only by the overlapping area of the electrode pattern and the dielectric constant of the substrate 2, and the electromagnetic shielding material 1 is pasted on a dielectric such as glass or wall. Since the capacitance value between the overlapping areas does not change even if attached, the frequency change of the resonance frequency is small. Therefore, it can suppress that the use environment of the electromagnetic wave shielding material 1 is restrict
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various other modes.
  • the plurality of resonance loops 3 are arranged so that the lengths L1 and L2 in the horizontal direction X and the vertical direction Y are equal to or longer than 1 ⁇ 2 wavelength at the specific frequency.
  • the present invention is not limited to this.
  • the plurality of resonance loops 3 are arranged so that the lengths L1 and L2 in the horizontal direction X and the vertical direction Y are less than 1 ⁇ 2 wavelength at a specific frequency (for example, the length of 3 ⁇ 3 resonance loops). May be. Even with this configuration, it is possible to obtain a shielding effect for the portion where the resonance loop 3 is provided.
  • a metal plate may be arranged so as to surround the plurality of resonance loops 3. According to this structure, it can suppress that the electromagnetic wave EW of a specific frequency passes (bypasses) the part in which the some resonance loop 3 is not provided with the metal plate.
  • the resonance loop 3 is made of aluminum, copper, or zinc oxide.
  • the present invention is not limited to this.
  • the resonance loop 3 may be composed of a transparent electrode such as ITO (indium tin oxide). According to this configuration, for example, even if the electromagnetic wave shielding material 1 is attached to transparent glass, the presence of each resonance loop 3 can be made inconspicuous, and the usability of the electromagnetic wave shielding material 1 can be improved.
  • the first conductor 31 and the second conductor 32 are formed in a U shape, and a part of them is overlapped to form a closed loop, so that the resonance loop 3 is configured. Is not limited to this.
  • the first conductor 31 is formed in a shape in which a part of the annular conductor is opened, and the second conductor 32 is formed so as to include the opening.
  • the resonance loop 3 may be configured by overlapping a part so as to form a closed loop.
  • the resonance loop 3 includes the first conductor 31 formed on the first main surface 2a of the base 2 and the second conductor 32 formed on the second main surface 2b.
  • the resonance loop 3 includes a first conductor 31 in which a part of an annular conductor is opened on the first main surface 2 a of the base 2, and both ends of the first conductor 31.
  • a capacitor element 33 connected to the portion.
  • the first conductor 31 is formed on the first main surface 2a of the base material 2, a dielectric is applied as an insulating material on the first conductor 31, and the second conductor 32 is further formed on the dielectric.
  • the resonance loop 3 may be configured.
  • the shape of the resonance loop 3 is illustrated as being rectangular or substantially rectangular, but the present invention is not limited to this.
  • the resonance loop 3 may be an octagon, or may be another polygon or a circle.
  • the substrate 2 is composed of a single sheet member, and a plurality of resonance loops 3 are arranged on the sheet member.
  • the electromagnetic wave shielding material 1 may be configured by stacking a plurality of two or more sheet members on which a plurality of resonance loops 3 are formed.
  • the substrate 2 includes a first sheet member 21 and a second sheet member 22, and a plurality of resonance loops 3 are arranged in each of the first sheet member 21 and the second sheet member 22. You may be comprised so that. According to this configuration, the shielding effect can be further improved, and the use environment of the electromagnetic shielding material 1 can be further suppressed from being restricted.
  • the plurality of resonance loops 3 have the same or substantially the same inner and outer diameter dimensions, are arranged at regular intervals, and are connected to the plurality of resonance loops 3 and the second sheet member 22 arranged on the first sheet member 21. It is preferable that the plurality of arranged resonance loops 3 are arranged so as to be displaced in the surface direction. According to this configuration, the shielding effect can be further improved, and the use environment of the electromagnetic shielding material 1 can be further suppressed from being restricted.
  • the electromagnetic shielding material 1 is configured by stacking a plurality of two or more sheet members in which a plurality of resonance loops 3 are formed, an LC parallel resonance circuit is configured for each sheet member. Therefore, the capacitance value is hardly affected by other members.
  • the plurality of resonance loops 3 may include a plurality of resonance loop groups each including at least two or more resonance loops 3, and may be configured to resonate at different specific frequencies for each resonance loop group. That is, the plurality of resonance loops 3 are configured by a first resonance loop group including at least two or more resonance loops 3 that resonate at the first frequency, and at least two or more resonance loops 3 that resonate at the second frequency. And a second resonance loop group. According to this configuration, it becomes possible to shield both the electromagnetic waves of the first frequency and the electromagnetic waves of the second frequency, and the usability of the electromagnetic wave shielding material can be further improved.
  • the first resonance loop group may be arranged on the first sheet member 21, and the second resonance loop group may be arranged on the second sheet member 22.
  • the resonant frequency may be varied.
  • the first sheet member 21 and the second sheet member 22 can be configured to shield electromagnetic waves having different specific frequencies. Thereby, compared with the case where it comprises so that the electromagnetic waves of a different specific frequency may be shielded with one sheet member, the design of the electromagnetic wave shielding material 1 can be made easy.
  • the electromagnetic shielding material 1 by preparing a plurality of sheet members in which resonance loop groups having different resonance frequencies are arranged in advance and changing the combination of the sheet members to be used as desired. Become. Thereby, the usability of the electromagnetic wave shielding material 1 can be further improved.
  • the inner and outer diameters of the resonance loops 3 are the same or substantially the same, but the present invention is not limited to this.
  • the inner and outer diameter dimensions of each resonance loop 3 may be different.
  • a plurality of small-diameter resonance loops 3B may be arranged inside a plurality of large-diameter resonance loops 3A.
  • the resonance frequency may be different between the large-diameter resonance loop 3A and the small-diameter resonance loop 3B.
  • the large-diameter resonance loop 3A and the small-diameter resonance loop 3B can be arranged on one sheet member, and electromagnetic waves of two frequencies can be shielded.
  • a protective layer may be provided so as to cover the plurality of resonance loops 3.
  • the LC parallel resonance circuit formed by the resonance loop 3 has a low Q value so that the amount of the energy of electromagnetic waves having a specific frequency can be increased.
  • the Q value is 1-30.
  • the resonance loop 3 may be made of a porous metal material.
  • a material having a relatively large resistance value such as a metal material containing a certain amount of an impurity of an insulating material may be used instead of a pure metal.
  • the first conductor 31 and the second conductor 32 may be formed.
  • damps the energy of the electromagnetic waves of a specific frequency can be increased, and reflection of electromagnetic waves can be suppressed further.
  • a building material (building material with an electromagnetic wave shielding material) provided with the electromagnetic wave shielding material 1 will be described.
  • a building material means the member used for the structure and finishing of a building. Examples of building materials include windows, walls, ceilings, floors, roofs, joinery, and wallpaper.
  • FIG. 13 is a perspective view showing an example in which an office window, which is an example of a building material, includes the electromagnetic shielding material 1.
  • the radio wave EW1 having a frequency (for example, 2.4 GHz, 5 GHz) used for the wireless LAN 50 may be wiretapped.
  • the radio wave EW2 having a frequency (for example, 900 MHz) used by the mobile phone is desired to be taken into the building.
  • the office window is configured to include the electromagnetic wave shielding material 1 configured to shield the radio wave EW1 having a frequency used in the wireless LAN 50.
  • the electromagnetic wave shielding material 1 can shield the radio wave EW1 having a frequency used in the wireless LAN 50 so as not to leak out of the office. Further, it is possible to prevent radio wave interference EW1 having a frequency used for the wireless LAN 50 from entering the office from the outside. On the other hand, the radio wave EW2 having the frequency used by the mobile phone can be taken into the office.
  • FIG. 14 is a perspective view showing an example in which a window of a room in which an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus 60 as an example of a building material is provided with the electromagnetic shielding material 1.
  • MRI Magnetic Resonance Imaging
  • the window of the room is configured to include the electromagnetic wave shielding material 1 configured to shield a radio wave having a frequency that may cause the MRI apparatus 60 to malfunction.
  • the electromagnetic wave shielding material 1 can shield the radio wave having a frequency that causes a malfunction in the MRI apparatus 60 so as not to enter the room.
  • FIG. 15 is a perspective view showing an example in which a wall and window of a house, which is an example of a building material, includes an electromagnetic wave shielding material 1.
  • a wall and window of a house which is an example of a building material
  • an electromagnetic wave shielding material 1 for example, in a house, there is a case where it is desired to prevent leakage of radio waves (for example, 2.4 GHz, 5 GHz) having a frequency used by WiFi (registered trademark) outside a building.
  • radio waves of frequencies used in television for example, terrestrial wave: 470 MHz to 770 MHz, BS: 11 GHz to 12.5 GHz, analog: 90 MHz to 770 MHz
  • frequencies used in television for example, terrestrial wave: 470 MHz to 770 MHz, BS: 11 GHz to 12.5 GHz, analog: 90 MHz to 770 MHz
  • the walls and windows of the house are configured to include the electromagnetic wave shielding material 1 configured to shield the radio wave having the frequency used in WiFi.
  • the electromagnetic wave shielding material 1 can shield the radio wave having the frequency used for WiFi so as not to leak out of the house.
  • radio waves 2 having a frequency used for television can be taken into the house.
  • FIG. 16 is a perspective view showing an example in which a building material constituting the simple shield room 70 such as a wall, a ceiling, a floor, and a door (sealed or substantially sealed) includes the electromagnetic wave shielding material 1.
  • a building material constituting the simple shield room 70 such as a wall, a ceiling, a floor, and a door (sealed or substantially sealed) includes the electromagnetic wave shielding material 1.
  • the building material of the simple shield room 70 is configured to include the electromagnetic wave shielding material 1 configured to shield a radio wave of a specific frequency.
  • the electromagnetic wave shielding material 1 can shield the radio wave of the specific frequency measured in the simple shield room 70 so as not to enter the inside from the outside of the simple shield room 70.
  • a reading example of a UHF band RFID tag in a component mounting process can be given.
  • a plurality of component mounting processes including the electromagnetic wave shielding material 1 are arranged adjacent to each other and an electromagnetic wave having a specific frequency is used in each component mounting process, radio wave interference and RFID tags are caused by the electromagnetic waves used in the adjacent component mounting processes. Can be prevented from occurring.
  • the electromagnetic wave shielding material 1 has a configuration in which a plurality of electrically closed resonance loops 3 are arranged like a floating island as described above, so that reflection of electromagnetic waves can be suppressed without grounding. it can.
  • an article provided with the electromagnetic shielding material 1 (an article with an electromagnetic shielding material) will be described.
  • the article refers to a tangible object other than building materials.
  • the articles include movable screens, electronic devices such as mobile phones (smartphones) and microwave ovens.
  • FIG. 17 is a perspective view showing an example in which a movable partition 80 which is an example of an article includes the electromagnetic shielding material 1. For example, when measuring radio waves of a specific frequency in a plurality of areas close to each other, radio wave interference may occur.
  • the movable partition 80 is configured to include the electromagnetic shielding material 1 configured to shield a radio wave having a specific frequency.
  • the radio wave used in the two regions sandwiching the movable partition 80 can be shielded by the electromagnetic wave shielding material 1 to suppress the radio wave interference.
  • FIG. 18 is a perspective view showing an example in which a mobile phone 90 which is an example of an article includes the electromagnetic wave shielding material 1.
  • the mobile phone 90 is usually provided with a ferrite sheet for preventing radio wave interference between components.
  • the mobile phone 90 includes the electromagnetic wave shielding material 1 instead of the ferrite sheet, so that radio wave interference between components can be prevented.
  • the electromagnetic shielding material according to the present invention can be used as an electromagnetic shielding material that shields electromagnetic waves having a specific frequency because the use environment can be prevented from being restricted.
  • Electromagnetic wave shielding material Base material 2a 1st main surface 2b 2nd main surface 3 Resonance loop 3A Large diameter resonance loop 3B Small diameter resonance loop 21 1st sheet member 22 2nd sheet member 31 1st conductor 32 2nd conductor 33 Capacitor element 50 Wireless LAN 60 MRI device 70 Simple shield room 80 Movable screen 90 Mobile phone

Landscapes

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Abstract

使用環境が制限されることを抑えることができる電磁波シールド材を提供する。本発明に係る電磁波シールド材（１）は、特定周波数の電磁波をシールドするための電磁波シールド材（１）であって、基材（２）と、基材（２）上に配列された複数の共振ループ（３）とを備える。複数の共振ループ（３）は、互いに磁界結合するように配列されている。各々の共振ループ（３）は、ＬＣ並列共振回路を構成し、前記特定周波数で共振するように構成されている。

Description

電磁波シールド材、電磁波シールド付き建材、及び電磁波シールド材付き物品
　本発明は、特定の周波数の電磁波をシールドする電磁波シールド材、当該電磁波シールド材を備える建材（building material）及び物品（goods）に関する。
　従来、この種の電磁波シールド材として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１には、細線パターンで構成されるＦＳＳ（Frequency selective surface）素子を複数配列し、当該ＦＳＳ素子によって特定の周波数の電磁波をシールド（選択的に遮蔽又は透過）するシールド材が開示されている。
特開２００７－１８０１１４号公報
　しかしながら、特許文献１の電磁波シールド材では、ＦＦＳ素子が電磁波を反射し、当該反射された電磁波が他の機器に悪影響を及ぼすおそれがある。また、特許文献１の電磁波シールド材を壁に取り付けた場合、当該壁の誘電率によってＦＳＳ素子のアンテナとしての電気長が変わり、アンテナ特性が低下するおそれがある。このため、特許文献１の電磁波シールド材では、使用環境が制限されるという課題がある。
　本発明の目的は、使用環境が制限されることを抑えることができる電磁波シールド材、当該電磁波シールド材を備える建材及び物品を提供することにある。
　本発明に係る電磁波シールド材は、特定周波数の電磁波をシールドするための電磁波シールド材であって、
　基材と、
　前記基材上に配列された複数の共振ループと、
　を備え、
　前記複数の共振ループは、互いに磁界結合するように配列され、
　各々の前記共振ループは、ＬＣ並列共振回路を構成し、前記特定周波数で共振する、
　ように構成されている。
　本発明に係る電磁波シールド材は、特定周波数の電磁波をシールドするための電磁波シールド材を備える建材であって、
　前記電磁波シールド材は、
　基材と、
　前記基材上に配列された複数の共振ループと、
　を備え、
　前記複数の共振ループは、互いに磁界結合するように配列され、
　各々の前記共振ループは、ＬＣ並列共振回路を構成し、前記特定周波数で共振する、
　ように構成されている。
　本発明に係る電磁波シールド材は、特定周波数の電磁波をシールドするための電磁波シールド材を備える物品であって、
　前記電磁波シールド材は、
　基材と、
　前記基材上に配列された複数の共振ループと、
　を備え、
　前記複数の共振ループは、互いに磁界結合するように配列され、
　各々の前記共振ループは、ＬＣ並列共振回路を構成し、前記特定周波数で共振する、
　ように構成されている。
　本発明によれば、電磁波シールド材の使用環境が制限されることを抑えることができる。
本発明の実施の形態に係る電磁波シールド材の斜視図である。 図１の電磁波シールド材が備える共振ループの平面図である。 図２ＡのＡ１－Ａ１線断面図である。 図２の共振ループを構成する２つのループ電極の間に容量成分であるコンデンサが形成されるイメージを示す斜視図である。 図３の等価回路図である。 図１の電磁波シールド材に電磁波が入射する様子を示す斜視図である。 図１の電磁波シールド材の平面図であり、複数の共振ループに電流が励起される様子を示す図である。 図１の電磁波シールド材の平面図であり、複数の共振ループが互いに磁界結合する様子を示す図である。 図１の電磁波シールド材に入射した電磁波が磁界に変換される様子を示す側面図である。 共振ループの変形例を示す平面図である。 図９ＡのＡ２－Ａ２線断面図である。 共振ループの変形例を示す平面図である。 図１０ＡのＡ３－Ａ３線断面図である。 図１の電磁波シールド材の変形例を示す平面図である。 図１の電磁波シールド材の変形例を示す平面図である。 オフィスの窓が電磁波シールド材を備える例を示す斜視図である。 ＭＲＩ装置が設置された部屋の窓が電磁波シールド材を備える例を示す斜視図である。 住宅の壁及び窓が電磁波シールド材を備える例を示す斜視図である。 壁、天井、床、扉等の簡易シールドルームを構成する建材が電磁波シールド材を備える例を示す斜視図である。 可動式衝立が電磁波シールド材を備える例を示す斜視図である。 携帯電話が電磁波シールド材を備える例を示す斜視図である。
　本発明の一態様に係る電磁波シールド材は、特定周波数の電磁波をシールドするための電磁波シールド材であって、
　基材と、
　前記基材上に配列された複数の共振ループと、
　を備え、
　前記複数の共振ループは、互いに磁界結合するように配列され、
　各々の前記共振ループは、ＬＣ並列共振回路を構成し、前記特定周波数で共振する、
　ように構成されている。
　この構成によれば、各々の共振ループがＬＣ並列共振回路を構成しているので、受け取った特定周波数の電磁波のエネルギーを全て磁界に変換することができ、電磁波の反射を抑えることができる。また、電磁波シールド材が取り付けられる部材の誘電率から受ける影響も抑えることができる。また、複数の共振ループが互いに磁界結合するように配列されているので、いずれかの共振ループが特定周波数の電磁波のエネルギーを磁界に変換することで、隣接する共振ループ同士が数珠つなぎに磁界結合することができる。これにより、特定周波数の電磁波のエネルギーを減衰させることができ、電磁波の反射を一層抑えることができる。従って、電磁波シールド材の使用環境が制限されることを抑えることができる。
　なお、前記複数の共振ループは、その配列方向の長さが前記特定周波数における１／２波長以上となるように配列されていることが好ましい。この構成によれば、特定周波数の電磁波が複数の共振ループが設けられてない部分を通過（迂回）してしまうことを抑えることができ、より確実に特定周波数の電磁波を共振ループが受けることができる。その結果、シールド効果を向上させることができる。
　また、各々の前記共振ループは、周長が前記特定周波数における１／２波長未満である微小ループであることが好ましい。この構成によれば、変換した磁界が遠方に放射されないようにすることができ、電磁波シールド材の使用環境が制限されることを一層抑えることができる。
　また、前記基材は、柔軟性を有するシート部材で構成されていることが好ましい。この構成によれば、電磁波シールド材を様々な形状のものに取り付けることができ、電磁波シールド材の使い勝手を向上させることができる。
　また、各々の前記共振ループは、透明電極で構成されていることが好ましい。この構成によれば、例えば、電磁波シールド材を透明ガラスに貼り付けても、各共振ループの存在を目立たなくすることができ、電磁波シールド材の使い勝手を向上させることができる。
　また、前記基材は、第１主面と、第１主面に対向する第２主面とを備え、各々の前記共振ループは、前記第１主面に形成された第１導体と、前記第２主面に形成された第２導体とを備え、前記第１導体と前記第２導体とは、前記第１主面又は第２主面に対して直交する方向から前記基材を透過して見たとき、互いの一部が重複して閉ループを構成し、前記基材を介して容量結合するように構成されることが好ましい。この構成によれば、第１導体と第２導体の電極間にある基材の誘電率だけでコンデンサを形成することができるので、別途コンデンサ部品を備える必要性を無くすことができる。これにより、電磁波シールド材の厚さを抑えるとともに、コストを抑えることができる。また、電磁波シールド材の耐久性も向上させることができる。また、ＬＣ並列共振回路の一部を構成するコンデンサは、基材の第１導体と第２導体の電極間のみで形成しているので、前記電極間の外部となるガラスや壁などの誘電体に電磁波シールド材を貼り付けても周波数変化が小さい。従って、電磁波シールド材の使用環境が制限されることを抑えることができる。
　また、前記基材は、互いに積層された第１シート部材と第２シート部材とを備え、前記複数の共振ループは、前記第１シート部材と前記第２シート部材のそれぞれに配列されていることが好ましい。この構成によれば、シールド効果を一層向上させることができ、電磁波シールド材の使用環境が制限されることを一層抑えることができる。
　また、前記複数の共振ループは、内外径寸法が同一又は略同一であり、一定間隔で配列され、前記第１シート部材と前記第２シート部材とは、前記第１シート部材に配列された複数の共振ループと前記第２シート部材に配列された複数の共振ループとが面方向にずれるように配置されていることが好ましい。この構成によれば、シールド効果を一層向上させることができ、電磁波シールド材の使用環境が制限されることを一層抑えることができる。
　また、前記複数の共振ループは、第１周波数で共振する少なくとも２以上の共振ループで構成される第１共振ループ群と、前記第１周波数とは異なる第２周波数で共振する少なくとも２以上の共振ループで構成される第２共振ループ群とを備えることが好ましい。この構成によれば、第１周波数の電磁波と第２周波数の電磁波の両方をシールドすることが可能になり、電磁波シールド材の使い勝手を一層向上させることができる。
　また、前記基材は、互いに積層された第１シート部材と第２シート部材とを備え、前記第１共振ループ群は、前記第１シート部材に配列され、前記第２共振ループ群は、前記第２シート部材に配列されていることが好ましい。この構成によれば、第１シート部材と第２シート部材とを、それぞれ異なる特定周波数の電磁波をシールドするものとして構成することができる。これにより、異なる特定周波数の電磁波を１つのシート部材でシールドするように構成する場合に比べて、電磁波シールド材の設計を容易にすることができる。また、電磁波シールド材の使い勝手を一層向上させることができる。
　また、前記ＬＣ並列共振回路のＱ値は、１以上３０以下であることが好ましい。この構成によれば、隣接する共振ループ同士が数珠つなぎに磁界結合する際に、特定周波数の電磁波のエネルギーを減衰させる量を増加させることができ、電磁波の反射を一層抑えることができる。
　本発明の一態様に係る電磁波シールド材付き建材によれば、特定周波数の電磁波をシールドするための電磁波シールド材を備える建材であって、
　前記電磁波シールド材は、
　基材と、
　前記基材上に配列された複数の共振ループと、
　を備え、
　前記複数の共振ループは、互いに磁界結合するように配列され、
　各々の前記共振ループは、ＬＣ並列共振回路を構成し、前記特定周波数で共振する、
　ように構成されている。
　この構成によれば、各々の共振ループがＬＣ並列共振回路を構成しているので、受け取った特定周波数の電磁波のエネルギーを全て磁界に変換することができ、電磁波の反射及び、または再放射を抑えることができる。また、電磁波シールド材が取り付けられる建材の誘電率から受ける影響も抑えることができる。また、複数の共振ループが互いに磁界結合するように配列されているので、いずれかの共振ループが特定周波数の電磁波のエネルギーを磁界に変換することで、隣接する共振ループ同士が数珠つなぎに磁界結合することができる。これにより、特定周波数の電磁波のエネルギーを減衰させることができ、電磁波の反射を一層抑えることができる。従って、電磁波シールド材付き建材の使用環境が制限されることを抑えることができる。
　本発明の一態様に係る電磁波シールド材付き物品によれば、特定周波数の電磁波をシールドするための電磁波シールド材を備える物品であって、
　前記電磁波シールド材は、
　基材と、
　前記基材上に配列された複数の共振ループと、
　を備え、
　前記複数の共振ループは、互いに磁界結合するように配列され、
　各々の前記共振ループは、ＬＣ並列共振回路を構成し、前記特定周波数で共振する、
　ように構成されている。
　この構成によれば、各々の共振ループがＬＣ並列共振回路を構成しているので、受け取った特定周波数の電磁波のエネルギーを全て磁界に変換することができ、電磁波の反射及び、または再放射を抑えることができる。また、電磁波シールド材が取り付けられる部品の誘電率から受ける影響も抑えることができる。また、複数の共振ループが互いに磁界結合するように配列されているので、いずれかの共振ループが特定周波数の電磁波のエネルギーを磁界に変換することで、隣接する共振ループ同士が数珠つなぎに磁界結合することができる。この共振ループを構成する導体には抵抗成分があるので、それぞれの共振ループで電磁波エネルギーが熱に変換される。これにより、特定周波数の電磁波のエネルギーを減衰させることができ、電磁波の反射を一層抑えることができる。従って、電磁波シールド材付き部品の使用環境が制限されることを抑えることができる。
　以下、実施の形態に係る電磁波シールド材について、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。
（実施の形態）
　図１は、本発明の実施の形態に係る電磁波シールド材の斜視図である。
　本実施の形態に係る電磁波シールド材１は、特定周波数の電磁波をシールドするものである。すなわち、電磁波シールド材１は、特定周波数の電磁波を選択的に遮蔽又は透過するものである。
　図１に示すように、電磁波シールド材１は、基材２と、基材２上に配列された複数の共振ループ３とを備えている。
　基材２は、柔軟性を有するシート部材で構成されている。基材２は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルム、ポリイミドフィルム、紙、或いはそれらの積層体などで、絶縁体層を含むように構成されている。また、基材２は、耐熱性を有している方が良い。
　複数の共振ループ３は、互いに磁界結合するように配列されている。複数の共振ループ３は、内外径寸法が同一又は略同一のループ状導体であり、一定間隔で配列されている。本実施の形態において、複数の共振ループ３は、基材２に横方向Ｘ及び縦方向Ｙにマトリックス状に配列されている。また、複数の共振ループ３は、その配列方向である横方向Ｘ及び縦方向Ｙの長さＬ１，Ｌ２が特定周波数における１／２波長以上となるように配列されている。
　図２Ａは、共振ループ３の平面図である。図２Ｂは、図２ＡのＡ１－Ａ１線断面図である。
　図２Ａ及び図２Ｂに示すように、共振ループ３は、基材２の第１主面２ａに形成されたＵ字形の第１導体３１と、第１主面２ｂに対向する第２主面２ｂに形成されたＵ字形の第２導体３２とを備えている。第１導体３１と第２導体３２とは、第１主面２ａ（又は第２主面２ｂ）に対して直交する方向から基材２を透過して見たとき、互いの導体パターンの端部が重なるように配置することで閉ループを構成し、基材２を介して容量結合するように構成されている。
　図３は、第１導体３１と第２導体３２との間に容量成分であるコンデンサＣ１，Ｃ２が形成されるイメージを示す斜視図である。図４は、図３の等価回路図である。
　図３に示すように、第１導体３１と第２導体３２との間には、基材２の誘電率と重なり面積によりコンデンサＣ１，Ｃ２が形成される。共振ループ３は、図４に示すように、当該コンデンサＣ１，Ｃ２と、第１導体３１が有するインダクタンス成分と、第２導体３２が有するインダクタンス成分とで、ＬＣ並列共振回路を構成する。
　共振ループ３は、特定周波数で共振するように構成されている。例えば、共振ループ３は、ＵＨＦ帯（８６０ＭＨｚ～９６０ＭＨｚ）に共振周波数を有するように、第１導体３１及び第２導体３２の大きさ（外形、線幅等）及びコンデンサＣ１，Ｃ２の容量が設定されている。コンデンサＣ１，Ｃ２の容量は、例えば、第１主面２ａに対して直交する方向から基材２を透過して見たときに第１導体３１と第２導体３２とが重なる量に応じて調整することができる。また、コンデンサＣ１，Ｃ２の容量は、例えば、基材２の材質によっても調整することができる。
　また、共振ループ３は、周長が特定周波数における１／２波長未満である微小ループである。特定周波数が９００ＭＨｚである場合、共振ループ３の外径寸法は、例えば、７ｍｍ×７ｍｍである。共振ループ３の内周部分の面積は、例えば、３０ｍｍ２以上９００ｍｍ２以下である。共振ループ３は、例えば、アルミニウム、銅、銀などの電極材料や、酸化亜鉛で構成されている。なお、共振ループ３は、例えば、基材２となるＰＥＴフィルムの全面にアルミニウム等を形成した後、フォトリソグラフィ又はエッチングにより形成することができる。また、共振ループ３は、例えば、基材２となる紙に印刷することにより形成することもできる。
　次に、電磁波シールド材１のシールド動作について説明する。図５は、電磁波シールド材１に電磁波ＥＷが入射する様子を示す斜視図である。図６及び図７は、電磁波シールド材１の平面図である。図８は、電磁波シールド材１に入射した電磁波ＥＷが磁界に変換される様子を示す側面図である。図６において、破線矢印は電流の流れ方向を示している。図７において、破線矢印は電流の流れ方向を示し、白抜き矢印は磁界の流れ方向を示している。図８において、白抜き矢印は磁界の流れ方向を示している。なお、図６及び図７では、説明の便宜上、横方向Ｘ及び縦方向Ｙにそれぞれ５つの共振ループ３がマトリックス状に配列されるものとする。
　まず、図５に示すように、電磁波シールド材１に電磁波ＥＷが入射される。電磁波ＥＷは、例えば、円偏波の信号である。電磁波シールド材１を構成する各共振ループ３は、特定周波数（例えば、９００ＭＨｚ）の電磁波ＥＷを受けて並列共振する。これにより、図６の破線矢印で示すように少なくとも１つの共振ループ３において電流が励起される。
　共振ループ３で励起された電流により磁界が発生し、当該共振ループに隣接する共振ループ３において電流が励起され、磁界が発生する。すなわち、電磁波ＥＷのエネルギーが磁界に変換される。このようにして、図７及び図８の白抜き矢印で示すように、隣接する共振ループ３同士が数珠つなぎに磁界結合する。この過程で、特定周波数の電磁波ＥＷのエネルギーが共振ループの導体の抵抗成分により減衰するので、電磁波ＥＷの反射や再放射が抑えられる。
　本実施の形態によれば、各々の共振ループ３がＬＣ並列共振回路を構成しているので、受け取った特定周波数の電磁波ＥＷのエネルギーを全て磁界に変換することができ、電磁波ＥＷの反射を抑えることができる。また、共振ループが閉ループ回路を構成しているので、電磁波シールド材１が取り付けられる部材の誘電率から受ける影響も抑えることができる。また、複数の共振ループ３が互いに磁界結合するように配列されているので、いずれかの共振ループ３が特定周波数の電磁波ＥＷのエネルギーを磁界に変換することで、隣接する共振ループ３同士が数珠つなぎに磁界結合することができる。これにより、特定周波数の電磁波ＥＷのエネルギーを減衰させることができ、電磁波ＥＷの反射を一層抑えることができる。従って、電磁波シールド材１の使用環境が制限されることを抑えることができる。
　また、本実施の形態によれば、電気的に閉じた共振ループ３が浮島のように複数配列された構成を有するので、電磁波シールド材１を接地しなくても電磁波ＥＷの反射を抑えることができる。
　また、本実施の形態によれば、複数の共振ループ３が、その配列方向である横方向Ｘ及び縦方向Ｙの長さＬ１，Ｌ２が特定周波数における１／２波長以上となるように配列されている。これにより、特定周波数の電磁波ＥＷが複数の共振ループ３が設けられてない部分を通過（迂回）してしまうことを抑えることができ、より確実に特定周波数の電磁波ＥＷを共振ループ３が受けることができる。その結果、シールド効果を向上させることができる。
　また、本実施の形態によれば、各共振ループ３の周長が特定周波数における１／２波長未満となるように構成されている。これにより、変換した磁界が遠方に放射されないようにすることができ、電磁波シールド材１の使用環境が制限されることを一層抑えることができる。
　また、本実施の形態によれば、基材２が柔軟性を有するシート部材で構成されている。これにより、電磁波シールド材１を様々な形状のものに取り付けることができ、電磁波シールド材の使い勝手を向上させることができる。
　また、本実施の形態によれば、各共振ループ３が、基材２の第１主面２ａに形成された第１導体３１と、基材２の第２主面２ｂに形成された第２導体３２とを備えている。また、第１導体３１と第２導体３２とは、第１主面２ａ又は第２主面２ｂに対して直交する方向から基材２を透過して見たとき、互いの一部が重複して閉ループを構成し、基材２を介して容量結合するように構成されている。この構成によれば、基材２の誘電率を使ってコンデンサを形成することができるので、別途コンデンサ部品を備える必要性を無くすことができる。これにより、電磁波シールド材１の厚さを抑えるとともに、コストを抑えることができる。また、電磁波シールド材１の耐久性も向上させることができる。また、ＬＣ並列共振回路の一部を構成するコンデンサＣ１，Ｃ２は電極パターンの重なり面積と基材２の誘電率だけで形成しており、ガラスや壁などの誘電体に電磁波シールド材１を貼り付けても重なり面積間の容量値は変化しないので、共振周波数の周波数変化が小さい。従って、電磁波シールド材１の使用環境が制限されることを抑えることができる。
　なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、横方向Ｘ及び縦方向Ｙの長さＬ１，Ｌ２が特定周波数における１／２波長以上となるように複数の共振ループ３を配列するものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、横方向Ｘ及び縦方向Ｙの長さＬ１，Ｌ２が特定周波数における１／２波長未満（例えば、共振ループ：３×３個分の長さ）となるように複数の共振ループ３を配列してもよい。この構成によっても、共振ループ３を設けた部分についてはシールド効果を得ることができる。なお、この場合、例えば、複数の共振ループ３の周囲を囲むように金属板を配置してもよい。この構成によれば、金属板によって、特定周波数の電磁波ＥＷが複数の共振ループ３が設けられてない部分を通過（迂回）してしまうことを抑えることができる。
　また、前記では、共振ループ３がアルミニウム、銅、又は酸化亜鉛で構成されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、共振ループ３は、ＩＴＯ（インジウムティンオキサイド）などの透明電極で構成されてもよい。この構成によれば、例えば、電磁波シールド材１を透明ガラスに貼り付けても、各共振ループ３の存在を目立たなくすることができ、電磁波シールド材１の使い勝手を向上させることができる。
　また、前記では、第１導体３１と第２導体３２とをＵ字形に形成し、それらの一部が閉ループを構成するように重複させることで共振ループ３を構成するものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、第１導体３１を環状の導体の一部が開口された形状に形成するとともに、当該開口を包含するように第２導体３２を形成し、それらの一部が閉ループを構成するように重複させることで共振ループ３を構成してもよい。
　また、前記では、共振ループ３が、基材２の第１主面２ａに形成された第１導体３１と、第２主面２ｂに形成された第２導体３２とを備えるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、共振ループ３は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、基材２の第１主面２ａにおいて、環状の導体の一部が開口された第１導体３１と、第１導体３１の両端部に接続されたコンデンサ素子３３とを備えるように構成されてもよい。また、例えば、基材２の第１主面２ａに第１導体３１を形成し、当該第１導体３１上に絶縁材として誘電体を塗布し、更に当該誘電体上に第２導体３２を形成することで、共振ループ３を構成してもよい。
　また、各図面では、共振ループ３の形状が矩形又は略矩形であるものとして図示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、共振ループ３は、八角形であってもよいし、その他の多角形や円形であってもよい。
　また、前記では、基材２が１枚のシート部材で構成され、当該シート部材に複数の共振ループ３が配列されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数の共振ループ３が形成された２枚以上のシート部材を複数枚重ねることにより電磁波シールド材１が構成されてもよい。例えば、図１１に示すように、基材２が第１シート部材２１と第２シート部材２２とを備え、第１シート部材２１と第２シート部材２２のそれぞれに複数の共振ループ３が配列されるように構成されてもよい。この構成によれば、シールド効果を一層向上させることができ、電磁波シールド材１の使用環境が制限されることを一層抑えることができる。
　なお、この場合、複数の共振ループ３は、内外径寸法が同一又は略同一であり、一定間隔で配列され、第１シート部材２１に配列された複数の共振ループ３と第２シート部材２２に配列された複数の共振ループ３とが面方向にずれるように配置されることが好ましい。この構成によれば、シールド効果を一層向上させることができ、電磁波シールド材１の使用環境が制限されることを一層抑えることができる。
　なお、複数の共振ループ３が形成された２枚以上のシート部材を複数枚重ねることにより電磁波シールド材１を構成した場合であっても、各シート部材毎にＬＣ並列共振回路が構成されているので、容量値は他の部材の影響を受け難い。
　また、複数の共振ループ３は、少なくとも２以上の共振ループ３でそれぞれ構成される複数の共振ループ群を備え、各共振ループ群毎に異なる特定周波数で共振するように構成されてもよい。すなわち、複数の共振ループ３は、第１周波数で共振する少なくとも２以上の共振ループ３で構成される第１共振ループ群と、第２周波数で共振する少なくとも２以上の共振ループ３で構成される第２共振ループ群とを備えてもよい。この構成によれば、第１周波数の電磁波と第２周波数の電磁波の両方をシールドすることが可能になり、電磁波シールド材の使い勝手を一層向上させることができる。
　また、第１共振ループ群は第１シート部材２１に配列され、第２共振ループ群は第２シート部材２２に配列されてもよい。言い換えれば、第１シート部材２１に配列される複数の共振ループ３（第１共振ループ群）と、第２シート部材２２に配列される複数の共振ループ３（第２共振ループ群）とで、共振する周波数を異ならせてもよい。この構成によれば、第１シート部材２１と第２シート部材２２とを、それぞれ異なる特定周波数の電磁波をシールドするものとして構成することができる。これにより、異なる特定周波数の電磁波を１つのシート部材でシールドするように構成する場合に比べて、電磁波シールド材１の設計を容易にすることができる。また、例えば、共振する周波数が異なる共振ループ群が配列された複数枚のシート部材を予め用意し、要望に応じて使用するシート部材の組合せを変えて電磁波シールド材１を構成することが可能になる。これにより、電磁波シールド材１の使い勝手を一層向上させることができる。
　また、前記では、各共振ループ３の内外径寸法が同一又は略同一であるものとしたが、本発明はこれに限定されない。各共振ループ３の内外径寸法は異なっていてもよい。例えば、図１２に示すように、複数の大径の共振ループ３Ａの内側に、それぞれ複数の小径の共振ループ３Ｂを配列するように構成してもよい。また、この場合、大径の共振ループ３Ａと小径の共振ループ３Ｂとで、共振する周波数を異ならせてもよい。これにより、大径の共振ループ３Ａと小径の共振ループ３Ｂとを１枚のシート部材に配列することができるとともに、２つの周波数の電磁波をシールドすることができる。
　また、前記では、複数の共振ループ３が外部に露出するようにしたが、本発明はこれに限定されない。複数の共振ループ３を覆うように保護層が設けられてもよい。
　なお、共振ループ３が構成するＬＣ並列共振回路は、特定周波数の電磁波のエネルギーを減衰させる量を増加させることができるように、Ｑ値が低いことが好ましい。一方、Ｑ値が低すぎると、当該ＬＣ並列共振回路に電流が流れなくなる。このため、Ｑ値は１以上３０以下であることが好ましい。なお、Ｑ値を低くするには、例えば、共振ループ３を多孔質な金属材料で構成すればよい。また、共振ループ３の材料として、純金属ではなく、絶縁材の不純物を一定量含む金属材料など、抵抗値が比較的大きいものを用いればよい。例えば、基材２の主面に銀ペーストを塗布し、当該銀ペースト上に絶縁材となる誘電体ペーストを塗布し、更に当該誘電体ペースト上に銀ペーストを塗布することにより、共振ループ３の第１導体３１及び第２導体３２を形成するようにしてもよい。これにより、特定周波数の電磁波のエネルギーを減衰させる量を増加させることができ、電磁波の反射を一層抑えることができる。
　（電磁波シールド材付き建材）
　以下、電磁波シールド材１を備える建材（電磁波シールド材付き建材）について説明する。ここで、建材とは、建築物の構造や仕上げに使用される部材をいう。建材としては、例えば、窓、壁、天井、床、屋根、建具、壁紙などが挙げられる。
　図１３は、建材の一例であるオフィスの窓が電磁波シールド材１を備える例を示す斜視図である。例えば、無線ＬＡＮ５０を利用するオフィスにおいては、無線ＬＡＮ５０に利用する周波数（例えば、２．４ＧＨｚ、５ＧＨｚ）の電波ＥＷ１が盗聴されるおそれがある。一方、携帯電話で利用する周波数（例えば、９００ＭＨｚ）の電波ＥＷ２は建物内に取り込みたい場合がある。
　このような場合において、図１３に示すように、無線ＬＡＮ５０で利用する周波数の電波ＥＷ１をシールドするように構成された電磁波シールド材１を備えるようにオフィスの窓を構成する。これにより、無線ＬＡＮ５０で利用する周波数の電波ＥＷ１をオフィスの外部に漏出しないように電磁波シールド材１でシールドすることができる。また、無線ＬＡＮ５０に利用する周波数の電波ＥＷ１が外部からオフィス内に侵入して電波干渉が生じることを抑えることができる。一方、オフィス内に携帯電話で利用する周波数の電波ＥＷ２を取り込むことができる。
　図１４は、建材の一例であるＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置６０が設置された部屋の窓が電磁波シールド材１を備える例を示す斜視図である。ＭＲＩ装置６０は、特定周波数に対して誤作動を起こし、正確なＭＲＩ画像を撮影できないおそれがある。
　このような場合において、図１４に示すように、ＭＲＩ装置６０が誤作動を起こすおそれがある周波数の電波をシールドするように構成された電磁波シールド材１を備えるように部屋の窓を構成する。これにより、ＭＲＩ装置６０で誤作動を起こす周波数の電波が部屋の中に侵入しないように電磁波シールド材１でシールドすることができる。
　図１５は、建材の一例である住宅の壁及び窓が電磁波シールド材１を備える例を示す斜視図である。例えば、住宅においては、ＷｉＦｉ（登録商標）で利用する周波数の電波（例えば、２．４ＧＨｚ、５ＧＨｚ）が建物外に漏出するのを防止したい場合がある。一方、テレビジョンで利用する周波数（例えば、地上波：４７０ＭＨｚ～７７０ＭＨｚ、ＢＳ：１１ＧＨｚ～１２．５ＧＨｚ、アナログ：９０ＭＨｚ～７７０ＭＨｚ）の電波は建物内に取り込みたい場合がある。
　このような場合において、図１５に示すように、ＷｉＦｉで利用する周波数の電波をシールドするように構成された電磁波シールド材１を備えるように住宅の壁及び窓を構成する。これにより、ＷｉＦｉで利用する周波数の電波を住宅の外部に漏出しないように電磁波シールド材１でシールドすることができる。また、ＷｉＦｉで利用する周波数の電波が外部から住宅内に侵入して電波干渉が生じることを抑えることができる。一方、住宅内にテレビジョンで利用する周波数の電波２を取り込むことができる。
　図１６は、壁、天井、床、扉等の簡易シールドルーム７０を構成（密閉又は略密閉）する建材が電磁波シールド材１を備える例を示す斜視図である。例えば、簡易シールドルーム７０内で特定周波数の電波の測定を行う場合、当該特定周波数の電波が簡易シールドルーム７０の外部から内部に侵入すると、正確な電波の測定ができなくなる。
　このような場合において、図１６に示すように、特定周波数の電波をシールドするように構成された電磁波シールド材１を備えるように簡易シールドルーム７０の建材を構成する。これにより、簡易シールドルーム７０で測定する特定周波数の電波が、簡易シールドルーム７０の外部から内部に侵入しないように電磁波シールド材１でシールドすることができる。
　なお、簡易シールドルーム７０の使用例としては、例えば、部品搭載工程でのＵＨＦ帯ＲＦＩＤタグの読み取り事例が挙げられる。例えば、電磁波シールド材１を備える複数の部品搭載工程が隣接配置されており、各部品搭載工程で特定周波数の電磁波を利用する場合、隣接する部品搭載工程で利用される電磁波によって電波干渉やＲＦＩＤタグの読み取りエラーが生じることを抑えることができる。
　なお、通常、シールドルームは、完全に接地させることが求められ、設置箇所が限定される。これに対して、電磁波シールド材１は、前述したように、電気的に閉じた共振ループ３が浮島のように複数配列された構成を有するので、接地しなくても電磁波の反射を抑えることができる。
　（電磁波シールド材付き物品）
　以下、電磁波シールド材１を備える物品（電磁波シールド材付き物品）について説明する。ここで、物品とは、建材以外の有体物をいう。物品としては、例えば、可動式衝立、携帯電話（スマートフォン）や電子レンジなどの電子機器などが挙げられる。
　図１７は、物品の一例である可動式衝立８０が電磁波シールド材１を備える例を示す斜視図である。例えば、特定周波数の電波の測定を互いに近接した複数の領域で行う場合、電波干渉が生じるおそれがある。
　このような場合において、図１７に示すように、特定周波数の電波をシールドするように構成された電磁波シールド材１を備えるように可動式衝立８０を構成する。これにより、可動式衝立８０を挟む２つの領域で利用される電波を電磁波シールド材１によりシールドして、電波干渉を抑えることができる。
　図１８は、物品の一例である携帯電話９０が電磁波シールド材１を備える例を示す斜視図である。携帯電話９０には、通常、部品間の電波干渉を防止するためのフェライトシートが設けられている。
　図１８に示すように、フェライトシートに代えて、携帯電話９０が電磁波シールド材１を備えることで、部品間の電波干渉を防止することができる。
　本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
　本発明に係る電磁波シールド材によれば、使用環境が制限されることを抑えることができるので、特定の周波数の電磁波をシールドする電磁波シールド材として有用である。
　　１　　電磁波シールド材
　　２　　基材
　　２ａ　第１主面
　　２ｂ　第２主面
　　３　　共振ループ
　　３Ａ　大径の共振ループ
　　３Ｂ　小径の共振ループ
　２１　　第１シート部材
　２２　　第２シート部材
　３１　　第１導体
　３２　　第２導体
　３３　　コンデンサ素子
　５０　　無線ＬＡＮ
　６０　　ＭＲＩ装置
　７０　　簡易シールドルーム
　８０　　可動式衝立
　９０　　携帯電話

Claims (13)

  1. 　特定周波数の電磁波をシールドするための電磁波シールド材であって、
    　基材と、
    　前記基材上に配列された複数の共振ループと、
    　を備え、
    　前記複数の共振ループは、互いに磁界結合するように配列され、
    　各々の前記共振ループは、ＬＣ並列共振回路を構成し、前記特定周波数で共振する、
    　電磁波シールド材。
  2. 　前記複数の共振ループは、その配列方向の長さが前記特定周波数における１／２波長以上となるように配列されている、請求項１に記載の電磁波シールド材。
  3. 　各々の前記共振ループは、周長が前記特定周波数における１／２波長未満である微小ループである、請求項１又は２に記載の電磁波シールド材。
  4. 　前記基材は、柔軟性を有するシート部材で構成されている、請求項１～３のいずれか１つに記載の電磁波シールド材。
  5. 　各々の前記共振ループは、透明電極で構成されている、請求項１～４のいずれか１つに記載の電磁波シールド材。
  6. 　前記基材は、第１主面と、第１主面に対向する第２主面とを備え、
    　各々の前記共振ループは、前記第１主面に形成された第１導体と、前記第２主面に形成された第２導体とを備え、
    　前記第１導体と前記第２導体とは、前記第１主面又は第２主面に対して直交する方向から前記基材を透過して見たとき、互いの一部が重複して閉ループを構成し、前記基材を介して容量結合する、
    　請求項１～５のいずれか１つに記載の電磁波シールド材。
  7. 　前記基材は、互いに積層された第１シート部材と第２シート部材とを備え、
    　前記複数の共振ループは、前記第１シート部材と前記第２シート部材のそれぞれに配列されている、請求項１～６のいずれか１つに記載の電磁波シールド材。
  8. 　前記複数の共振ループは、内外径寸法が同一又は略同一であり、一定間隔で配列され、
    　前記第１シート部材と前記第２シート部材とは、前記第１シート部材に配列された複数の共振ループと前記第２シート部材に配列された複数の共振ループとが面方向にずれるように配置されている、請求項７に記載の電磁波シールド材。
  9. 　前記複数の共振ループは、
    　第１周波数で共振する少なくとも２以上の共振ループで構成される第１共振ループ群と、
    　前記第１周波数とは異なる第２周波数で共振する少なくとも２以上の共振ループで構成される第２共振ループ群と、
    　を備える、請求項１～８のいずれか１つに記載の電磁波シールド材。
  10. 　前記ＬＣ並列共振回路のＱ値は、１以上３０以下である、請求項１～９のいずれか１つに記載の電磁波シールド材。
  11. 　前記基材は、互いに積層された第１シート部材と第２シート部材とを備え、
    　前記第１共振ループ群は、前記第１シート部材に配列され、
    　前記第２共振ループ群は、前記第２シート部材に配列されている、
    　請求項９に記載の電磁波シールド材。
  12. 　特定周波数の電磁波をシールドするための電磁波シールド材を備える建材であって、
    　前記電磁波シールド材は、
    　基材と、
    　前記基材上に配列された複数の共振ループと、
    　を備え、
    　前記複数の共振ループは、互いに磁界結合するように配列され、
    　各々の前記共振ループは、ＬＣ並列共振回路を構成し、前記特定周波数で共振する、
    　電磁波シールド材付き建材。
  13. 　特定周波数の電磁波をシールドするための電磁波シールド材を備える物品であって、
    　前記電磁波シールド材は、
    　基材と、
    　前記基材上に配列された複数の共振ループと、
    　を備え、
    　前記複数の共振ループは、互いに磁界結合するように配列され、
    　各々の前記共振ループは、ＬＣ並列共振回路を構成し、前記特定周波数で共振する、
    　電磁波シールド材付き物品。
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