KR20090011003A

KR20090011003A - 무선 ｌａｎ에 사용하는 전자파 흡수판

Info

Publication number: KR20090011003A
Application number: KR1020087029134A
Authority: KR
Inventors: 마사아키 가타노; 다다시 오오니시; 요시노리 시라이; 데츠지 핫토리
Original assignee: 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2009-01-30
Also published as: US20090096659A1; US7940203B2; EP2014841A1; WO2007129607A1

Abstract

본 발명은 한쌍의 투명한 판유리가 주연단부(周緣端部)에 배설되어 있는 스페이서를 매개로 하여 격치(隔置)되고, 한쌍의 판유리 사이에 밀봉된 중공층이 형성되어 되는 복층유리에 있어서, 판유리의 두께가 2.5~20 ㎜의 범위에 있고, 중공층의 두께가 2.5~15 ㎜의 범위에 있으며, 한쌍의 판유리 중 1장 이상의 판유리에, 20~2 Kル/□ 범위의 표면저항을 갖는 저항막이 형성되고, 이 저항막은 판유리의 중공층측 면에 형성되어 되는 것을 특징으로 하는 무선 LAN에 사용하는 전자파 흡수판을 제공하는 것을 과제로 한다.

Description

무선 ＬＡＮ에 사용하는 전자파 흡수판{Electromagnetic wave absorption board to be used in wireless LAN}

본 발명은, 주로 건물 외벽의 개구부 또는 옥내의 칸막이 등에 사용하기 위한, 투명한 무선 LAN에 사용하기 위한 전자파 흡수판에 관한 것이다.

최근, 정보전달기술의 비약적 진보에 수반하여, 다양한 정보전달이 가능해지고 있다. 그 중에서도 무선에 의한 정보전달은, 편리성의 관점에서 매우 우수하여, 활발히 이용되고 있다.

무선에 의한 정보전달의 수단으로서는, 휴대전화, PDA(휴대정보단말), 무선 LAN, 방송파, 자동차 레이더, ETC 차재장치, 및 다양한 전자기기 등을 들 수 있다.

한편, 이들 무선에 의한 정보전달의 보급에 수반하여, 무선에 의한 정보전달에 사용되는 기기로부터 발산되는 전자파는, 건물의 개구부로부터 건물 내에 침입하여, 다른 전자기기의 전자 노이즈가 되므로, 전자파를 효과적으로 흡수할 수 있는 투명성을 갖는 전자파 흡수판이 요망되고 있다.

무선에 의한 정보전달 중에서도, 무선 LAN(구내 정보 통신망)은, 실내에 있어서의 LAN 공사(코드의 배선공사 등)가 불필요하므로, 오피스나 일반가정 내에 있어서, 비용 삭감이나 사용 편리성에 크게 공헌하고 있다.

그러나, 무선 LAN은, 실내에 있어서는 반사재(책상, 로커, 의자 등)의 영향에 의한 LAN 스피드의 저하, 실외로의 전파 누설에 의한 도청, 빌딩이나 건물간의 전파간섭(2.45 ㎓ 대역은 4채널이므로)에 의한 폐해, 외부로부터의 부정 액세스나 위장(impersonation) 등의 발생 등, 많은 문제가 발생한다.

이와 같은 문제의 대책으로서, PC(퍼스널 컴퓨터) 등의 통신단말과 서버 사이에서의 발행자 증명서의 교환, 데이터의 암호화 또는 정기적인 암호키의 자동변경, ID나 패스워드의 발행 등으로 대책을 실시하고 있다.

그러나, 발행자 증명서의 교환은 기종의 호환성이 없어, 이기종 사이에서는 곤란하다. 또한, 데이터의 암호화, 정기적인 암호키의 자동변경, ID나 패스워드 등의 대책은, 제3자에 의해 해독되어 버린다는 위험성이 따른다.

이 때문에, 실내의 칸막이, 빌딩, 건물 등의 개구부에, 투명한 전자파 흡수판을 배치하여, 외부로 정보가 누출되지 않도록 하는 것이 필요해지고 있다.

또한, 최근, 에너지 절약의 관점에서, 개구부에 단열성이 우수한 복층유리가 사용되는 경우가 많아, 이와 같은 복층유리 구성의 전자파 흡수판으로서, 특허문헌 1에는, 도래한 전자파를 흡수시키는 흡수재와, 도래한 전자파를 반사시키는 반사재를, 흡수 대상 전자파 파장의 1/4에 상당하는 간격을 두고 배치한, λ/4형 전자파 흡수체가 개시되어 있다.

λ/4형 전자파 흡수체를 사용한 경우, 그 흡수체의 두께는 파장의 1/4의 크기를 필요로 하므로, 무선 LAN의 이용 중심 주파수가 2.45 ㎓인 경우는 약 31 ㎜의 두께가 필요해진다. 따라서 이 흡수체를 칸막이나 건축물의 창, 벽 등에 취부(取付)하기에는 두께가 너무 두껍다는 결점이 있다.

또한, 특허문헌 2에는, λ/4형 전자파 흡수체의 두께를 얇게 하기 위해, 이 λ/4형 전자파 흡수체의 흡수재와 반사재 사이에, 스트라이프상 또는 격자형상으로 형성된 도전성 피막을 배설(配設)함으로써, 흡수재와 반사재 사이의 실효 유전율을 크게 하여, 그 두께를 줄이는 것을 실현한 것도 제안되어 있다.

특허문헌 2에 개시되어 있는 전자파 흡수체의 경우에는, λ/4형 전자파 흡수체의 흡수재와 반사재 사이에 스트라이프상 또는 격자형상으로 코팅된 도전성 피막을 배설함으로써 판 두께를 줄이는 것이 가능하나, 그 구조 자체에 있어서 복잡하여, 제작이 번잡해진다.

특허문헌 3에서는, 전자파가 입사되는 실외측에 전자 흡수층을 설치하고, 실내측에 전자 반사층을 설치하는 것, 더 나아가서는, 중공층 대신에 유전율이 높은 액체를 봉입(封入)하는 것이 제안되어 있다.

이 특허문헌 3에 개시되어 있는 전파 흡수유리의 경우에는, 전자 반사층을 테두리체에 도통(導通)시킬 필요가 있고, 또한, 중공층 대신에 유전율이 높은 액체를 사용하면, 단열성능이 떨어져 버린다.

또한, 단층 타입으로 유전체층과 임피던스층을 구비하는 투명 전파 흡수체에 있어서 임피던스층 면에서 반사한 전자파와 유전체층 표면에서 반사한 전자파의 위상차를 이용하여 전자파 흡수효과를 얻는 기술이 특허문헌 4에 개시되어 있으나, 실내측으로부터 발생하는 불용전자파의 흡수가 필요한 경우는, 도전막면을 실외측으로 향하게 할 필요성이 있어, 도전막 내구성의 열화가 우려된다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개 제2001-44750호 공보

특허문헌 2: 일본국 특허공개 평10-275997호 공보

특허문헌 3: 일본국 특허공개 평5-37178호 공보

특허문헌 4: 일본국 특허공개 제2003-8279호 공보

발명의 개요

본 발명은, 특허문헌 1~4와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 무선 LAN에서 사용되고 있는, 주파수가 2.45 ㎓ 및 5.2 ㎓ 범위의 전자파에 대해서, 단열성이 우수한 복층유리 구성의 투명한 전자파 흡수판을 제공한다.

본 발명의 전자파 흡수판은, 한쌍의 투명한 판유리가 주연단부(周緣端部)에 배설되어 있는 스페이서를 매개로 하여 격치(隔置)되고, 한쌍의 판유리 사이에 밀봉된 중공층이 형성되어 되는 복층유리에 있어서, 판유리의 두께가 2~20 ㎜의 범위에 있고, 중공층의 두께가 5~15 ㎜의 범위에 있으며, 한쌍의 판유리 중 1장 이상의 판유리에, 20~2 KΩ/□ 범위의 표면저항(표면저항률)을 갖는 저항막이 형성되고, 이 저항막은 판유리의 중공층측 면에 형성되어 되는 것을 특징으로 하는 무선 LAN에 사용하는 전자파 흡수판이다.

도 1은 유전체판에 저항막이 형성되어 되는, 전자파 흡수판의 단면도이다.

도 2는 2장의 유전체판에 모두 저항막이 형성된 전자파 흡수판의 단면도이다.

도 3은 저항 피막이 형성되어 되는 유전체판이, 2장의 유전체판을 중간막으로 적층해서 되는, 전자파 흡수판의 단면도이다.

도 4는 저항 피막이 형성되어 있지 않은 유전체판이, 2장의 유전체판을 중간막으로 적층해서 되는, 전자파 흡수판의 단면도이다.

도 5는 중공층측에 면하는, 유전체판의, 2개의 면에 저항막이 형성되며, 한쪽의 유전체판이 2장의 유전체판을 적층해서 되는 전자파 흡수판의 단면도이다.

도 6은 저항 피막이 형성되어 되는 유전체판에 전파가 도래하는 경우의, 임피던스를 계산하기 위한 등가회로도를 작성하기 위한, 개념도이다.

도 7은 전파 도래방향이 도 6에 나타내는 경우의, 임피던스를 계산하기 위한 등가회로도이다.

도 8은 저항 피막이 형성되어 있지 않은 유전체판에 전파가 도래하는 경우의, 임피던스를 계산하기 위한 등가회로도를 작성하기 위한, 개념도이다.

도 9는 전파 도래방향이 도 8에 나타내는 경우의, 임피던스를 계산하기 위한 등가회로도이다.

도 10은 도 2에 나타내는 전자파 흡수판의 임피던스를 계산하기 위한 등가회로도를 작성하기 위한, 개념도이다.

도 11은 전파 도래방향이 도 10에 나타내는 경우의, 임피던스를 계산하기 위한 등가회로도이다.

도 12는 도 1의 전자파 흡수판에 있어서, 2장의 판유리 두께가 모두 6 ㎜, 중공층(7)의 두께가 6 ㎜인 경우의, 저항막의 표면저항값과 전자파 흡수량의 관계 를 나타내는 그래프이다.

도 13은 도 1의 전자파 흡수판에 있어서, 2장의 판유리 두께가 모두 6 ㎜, 중공층의 두께가 6 ㎜인 경우의, 저항막의 표면저항값과 전자파 흡수량의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 14는 전자파 흡수성능의 측정장치를 나타내는 개략도이다.

상세한 설명

본 발명의 복층유리 구성의 전자파 흡수판은, 간편·용이한 복층유리의 구성으로, 1~10 ㎓의 주파수 범위에 있어서 유효하게 기능하는, 투명한 전자파 흡수판, 특히 무선 LAN의 주파수 2.45 ㎓와 5.2 ㎓에 대해서 유효한, 전자파 흡수판을 제공한다.

전자파 흡수성능에 대해서는, 예를 들면 무선 LAN 주파수 대역은 2.45 ㎓와 5.2 ㎓ 대역을 중심으로 하는 주파수 대역이 사용되고 있어, 전자는 특히 실내로부터 실외로의 송신이 가능한 점에서 사용빈도가 높고, 후자는 전파법 규제에 의해 실내만의 사양으로 되어 있다. 또한, 무선 LAN을 행할 때 「액세스 포인트」를 설치하여 출력의 증폭을 행하고 있다. 더 나아가서는 타부위와의 전자파 간섭을 방지 하고 있다. 이때의 「액세스 포인트」 출력이 22 mW(0.022 W)로 되어 있으므로, 이 출력에 대응할 필요가 있다. 이 출력은 일반 통신기기(휴대전화 등)와 비교해도, 출력이 작으므로 전자파 흡수성능을 10 dB(전자파 에너지를 1/10로 감쇠) 이상으로 하면 전자파 흡수체로서 사용할 수 있다.

또한, 건물 내부에 있어서, PHS 전화나 퍼스널 컴퓨터(PS) 등이 구내의 무선 LAN 등에 사용되어, 상기 무선통신에 대한 PC나 서버의 오동작 방지나 도청 방지를 목적으로 하는 경우, 전자파 흡수를 필요로 하는 주파수 범위는 1~10 ㎓이다.

본 발명의 전자파 흡수판이 유효해지는 주파수는 대략 1~10 ㎓로, 이 주파수 범위에는, 휴대전화의 800 ㎒~1 ㎓, 1.5 ㎓대, PHS 전화의 1.9 ㎓대, PDA(정보휴대단말)의 2.45 ㎓대, PC의 무선 LAN에 사용하는 2.45 ㎓대와 5.2 ㎓대가 있고, 또한, ETC 차재 탑재기기 5.8 ㎓대 등이다.

특히, 본 발명의 전자파 흡수판은, 무선 LAN에 사용되고 있는 2.45 ㎓대와 5.2 ㎓대의 전자파에 대해 유효하게 작용하는 것으로, 건물 외벽의 개구부 등에 사용하여, 건물 외로의 전자파 전파의 방지나, 또는 건물 외로부터 진입하는 전자파에 의한 혼선의 방지에 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 전자파 흡수판은, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 투명한 유전체판 (1)과 (2)가, 유전체판의 주변부에 스페이서(4)를 사용하여, 거의 일정한 간격이 되도록 대향 배치된, 복층유리의 구성이다. 유전체판(1, 2)과 스페이서(4)는 접착제(3)에 의해 접착되고, 또한, 스페이서(4)와 유전체판 (1)과 (2)에 의해 형성되는 유전체판의 에지 부근의 스페이스에는, 실링재(5)에 의해 실링되어 있는 것이 바람직하다. 접착제(3)에는, 부틸고무계의 접착제를, 또한 실링재(5)에는 실리콘계 수지, 핫멜트계 수지 등을 사용하는 것이 바람직하다.

유전체판 (1)과 (2)를 대향 배치하는 경우, 스페이서(4)를 사용하지 않고, 탄성 실링재만으로 대향 배치시켜도 된다.

유전체판(1)과 (2)에 의해 형성되는 중공층(7)은, 공기로 충전되어 있는 것이 바람직하나, 아르곤 가스 등의 희가스로 충전되어 있어도 된다.

유전체판(1)의 중공층(7)에 면한 표면에는, 투명성을 갖는 저항 피막(6)이 형성된 것을 사용한다.

유전체판(1, 2)에는, 소다석회계 유리, 알루미노규산계 유리, 붕규산계 유리 등의 판유리나, 폴리카보네이트판이나 아크릴판 등의 투명한 각종 플라스틱판을 사용할 수 있다.

유전체판(1, 2)의 두께는, 전자파를 흡수하는 성능을 발현시키는데 중요하고, 이 때문에, 도 3과 같이 유전체판 (10)과 (12), 도 4와 같이 유전체판 (20)과 (22), 도 5와 같이 유전체판 (30)과 (32)를 적층시켜, 유전체판의 두께를 조정하여, 전자파를 흡수하는 성능을 최적으로 하는 것이 바람직하다.

유전제판의 적층은, 예를 들면, 폴리비닐부티랄 또는 EVA 등의 중간막(11, 21)을 사용하여 적층할 수 있다.

적층하는 유전체에는 전술한, 소다석회계 유리, 알루미노규산계 유리, 붕규산계 유리 등의 판유리나, 폴리카보네이트판이나 아크릴판 등의 투명한 각종 플라스틱판으로부터, 1종 이상의 유전체판을 선택하여 행할 수 있고, 예를 들면, 판유 리와 판유리, 판유리와 플라스틱판, 또는 플라스틱판끼리를 적층한다.

유전체판(1, 2, 12)의 표면에 형성되는 저항 피막(6, 8)은, Ag, Au, Cr, Ti, Al, Cu, SUS, Ni 등으로부터 선택되는 1종류 이상의 금속으로 되는 투명성 금속막, 또는 이 금속막과 ZnO, SnO₂, In₂O₃, TiO₂, Bi₂O₃, Ta₂O₃, WO₃, ZnS 등의 금속산화물막을 적층한 다층 박막을 사용할 수 있다.

다층막으로서는, 예를 들면 ZnO막/Ag막/ZnO막, TiO₂막/Cr막/SnO₂막, ZnO막/Al막/ZnO막, SnO₂막/TiCr막/SnO₂막 등의 3층을 적층한 것, ZnO막/Ag막/ZnO막/Ag막/ZnO막, ZnO막/Al막/ZnO막/Al막/ZnO막, SnO₂막/Al막/SnO₂막/Al막/SnO₂막 등의 5층을 적층한 것, 또는 ITO막이나 네사막(산화주석막)을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

전술한 저항 피막(6, 8)을 형성하는 수단으로서는, 특정하는 것은 아니나, 물리 증착법(스퍼터링법, 진공 증착법 등)이나 화학 증착법을 선택하여 사용할 수 있다.

또한, 저항 피막을 형성한 투명한 수지 필름을 유전체판에 접착해도 된다. 이때의 저항 피막도, 판유리 등의 투명한 수지판에 형성하는 저항 피막과 동일한 막을 사용할 수 있다. 투명한 수지 필름으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에스테르 필름 등을 사용할 수 있다.

본 발명 전자파 흡수판의 전자파 흡수성능은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 저항 피막(6)이 형성되어 있는 투명한 유전체판(1)측으로부터 전자파가 입사되는 경우와, 도 8에 나타내는 바와 같이, 저항 피막(6)이 형성되어 있지 않은 투명한 유전체판(2)측으로부터 전자파가 입사되는 경우가 있어, 전자파 흡수량을 구하기 위한 등가회로는, 각각 도 7과 도 9와 같이 되어, 상이하다.

이후, 도 6에 나타내는, 저항 피막(6)이 형성되어 있는 투명한 유전체판(1)측으로부터 전자파가 입사되는 경우를 케이스 1이라고 부른다. 도 8에 나타내는, 저항 피막(6)이 형성되어 있지 않은 투명한 유전체판(2)측으로부터 전자파가 입사되는 경우를 케이스 2라고 부른다.

또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 중공층에 면하고 있는 2개의 유전체판 면에, 모두 저항막이 형성되어 있는 경우를 케이스 3이라고 부른다.

케이스 1의 경우, 전자파 흡수량은 다음과 같이 하여 구해진다. 케이스 1의 경우 등가회로는 도 5와 같이 된다. 도 5에 있어서, 전자파가 입사되는 측과 반대측의, 투과측 자유공간측의 유전체판(2)의 입력 임피던스 Z_gi2는 다음의 수학식 1로 구해진다.

여기서, ε₂는 투명한 유전체판(2)의 복소 유전율이고, μ₂는 투명한 유전체판(2)의 비투자율(比透磁率)이다. 또한, γ₂는 수학식 2로 구해지고, j=-1^1/2이며, λi는 전자파의 파장이고, d_g2는 투명한 유전체판(2)의 두께(m)이다.

중공층(7)으로의 입력 임피던스 Z_ai는 수학식 3으로 구해진다.

여기서 d_a는 중공층(7)의 두께(m)이다.

투명한 유도체판(1)에 형성된 저항 피막의 중공층(7)측 임피던스 Z_ri는, 도 7에 나타내는 등가회로도로부터 다음의 수학식 4로 구해진다.

여기서, Z_r은 저항 피막(6)의 면적 저항(Ω/□)이고, 377은 공기의 특성 임피던스이다.

도 6의 투명한 유전체판(1)측(전자파 입사측)의, 전자파의 입력 임피던스 Z_xi는, 도 7에 나타내는 등가회로로부터 다음의 수학식 5로 구해진다.

여기서, ε₁은 투명한 유전체판(1)의 복소 유전율, μ₁은 투명한 유전체판의 비투자율이다. 판유리의 경우, ε₁=7-0.1j(j=(-1)^1/2), μ₁=1이다. λ_i는 전자파의 파장이고, d_g1은 투명 판상체의 두께(m)이다.

또한, 투명한 유전체의 표면에서 반사되는 전자파의 반사계수 Γ_i1은, 다음의 수학식 6으로 구해지는 값으로,

반사계수 Γ_i1로부터, 전자파 흡수량 A_i1은 다음의 수학식 7에 의해 구할 수 있다.

다음으로, 케이스 2의 경우의 전자파 흡수량은, 도 9에 나타내는 등가회로를 사용하여 구한다. 도 9에 있어서, 전자파가 입사되는 측과 반대측의 자유공간측 유 전체판(1)의 입력 임피던스 Z_gi1은, 다음의 수학식 8로 구해진다.

여기서, γ₁은 다음의 수학식 9로 구해진다.

투명한 유전체판(1)에 형성된 저항 피막(3)의 입력 임피던스는 다음의 수학식 10으로 구해진다.

또한, 중공층(7) 표면에서의 입력 임피던스 Z_ai2는 다음의 수학식 11로 구해진다.

도 6에 나타내는, 전자파가 입사되는 측의 투명한 유도체의 표면에 표면저항값 Z_r2의 저항막을 가상하고, 이 저항 피막의 임피던스를, 도 7의 등가회로로부터, 다음의 수학식으로 구해진다.

또한, 전자파 입사측의 투명한 유전체(1)에 입사되는 전자파의 임피던스는, 다음의 수학식 13으로 구해진다.

여기서, ε₂는 투명 판상체의 복소 유전율, μ₂는 투명 판상체의 비투자율이다. 판유리의 경우, ε₂=7-0.1j(j=(-1)^1/2), μ₂=1이다. λ_i는 전자파의 파장이고, d_g2는 투명한 유전체판의 두께(m)이다.

투명한 유전체판에서 반사되는 전자파의 반사계수 Γ_i2는, 다음의 수학식 14 로 구해지는 값으로,

반사계수 Γ_i2로부터, 저항 피막이 형성되어 있지 않은 투명한 유전체판측으로부터 전자파가 입사되는 경우의, 전자파 흡수량 A_i2는 다음의 수학식 15에 의해 구할 수 있다.

도 1에 나타내는 투명한 유전체판(1, 2)에 판유리를 사용할 때의 전자파 흡수량을, 예를 들면, 두께가 6 ㎜인 판유리에 저항막을 형성하고, 중공층(7)의 두께를 6 ㎜로 하며 또한 저항막을 형성한 유리에 대향하여 배치하는 판유리의 두께를 6 ㎜로 했을 때, 케이스 1의 경우의 전자파 흡수량은, 수학식 7에 의해 구하면, 도 12와 같이, 전자파의 파장에 대한 흡수량의 그래프가 얻어진다.

저항막이 형성된 판유리의 두께를 3 ㎜, 5 ㎜, 8 ㎜, 10 ㎜, 12 ㎜ 및 15 ㎜의 6종류로 하고, 저항막을 형성한 판유리 각각에 대해, 도 12와 같은 그래프를, 대향 배치하는 판유리를 3 ㎜, 5 ㎜, 8 ㎜, 10 ㎜, 12 ㎜ 및 15 ㎜로 하여 작성하여, 2.45 ㎓ 및 5.2 ㎓의 전자파에 대한 흡수량이 10 dB 이상이 되는 저항막의 저항범위를 구하면, 케이스 1에 대해서는 표 1에 나타내는 결과가 얻어지고, 케이스 2에 대해서는 표 2에 나타내는 결과가 얻어졌다.

표 1은 수학식 7에 의해 구해지는 흡수량을 토대로, 또한 표 2는 수학식 15에 의해 구해지는 흡수량을 토대로 작성한 것이다.

표 1 및 표 2의 작성에 있어서, 저항막의 저항값이 2 KΩ/□를 초과하면, 수학식 7이나 수학식 15로 구하는 흡수량과 실시예에서 설명하는 흡수량의 측정값이 상이하므로, 저항막의 상한값은 2 KΩ/□로 하였다.

케이스 1 쪽이 케이스 2 보다도, 흡수량이 10 dB 이상이 되는 판유리의 두께범위, 중공층(7)의 두께범위가 넓은 것이 표 1과 표 2를 비교하면 알 수 있다.

표 1 및 표 2로부터, 저항 피막이 형성되는 판유리의 두께가 2~20 ㎜의 범위에 있고, 중공층의 두께가 5~15 ㎜의 범위에 있으며, 한쌍의 판유리 중 어느 한쪽의 판유리에, 20~2 kΩ/□ 범위의 저항막이 형성되어 있는 것은, 무선 LAN에 사용하는 전자파를 10 dB 이상 흡수하는 성능을 갖는 것을 알 수 있다.

특히, 표 1, 표 2로부터, 2.45 ㎓의 전자파에 대해서, (1) 저항막을 형성한 판유리의 두께가 2 ㎜ 이상 8 ㎜ 미만, 중공층(7)의 두께가 5 ㎜~15 ㎜로 하는 경우, 또한, (2) 저항막을 형성한 판유리의 두께가 8 ㎜ 이상 15 ㎜ 미만이고, 중공층(7)의 두께를 5 ㎜ 이상 8 ㎜ 미만으로 하는 경우는, 저항막의 저항범위 20~2 kΩ/□의 범위에서, 케이스 1과 케이스 2 양쪽의 경우 또는 케이스 1과 케이스 2 중 어느 한쪽의 경우에 비해, 10 dB 이상의 전자파 흡수량이 되는 것이 있어, 바람직하다.

또한, 표 1로부터, (3) 저항막을 형성한 판유리의 두께가 8 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하이고, 중공층(7)의 두께가 8 ㎜ 이상 15 ㎜ 이하이며, 저항막의 표면저항값을 20~600 Ω/□로 함으로써, 2.45 ㎓의 전자파 흡수량이 10 dB 이상이 되는 것이 있어, 바람직하다.

다음으로, 5.2 ㎓의 전자파에 대해서는, 표 1, 표 2로부터, (4) 중공층(7)이 5~15 ㎜의 범위에 있고, 저항막을 형성한 판유리의 두께가 8 ㎜를 초과하고 15 ㎜ 미만인 범위에 있으며, 100~2 KΩ/□의 저항막을 형성한 것은, 케이스 1과 케이스 2 양쪽의 경우 또는 케이스 1과 케이스 2 중 어느 한쪽의 경우에 비해, 10 dB 이상의 전자파 흡수량이 되는 것이 있어, 바람직하다.

또한, (5) 중공층(7)의 두께가 5 ㎜~15 ㎜의 범위에 있고, 저항막을 형성한 판유리의 두께가 2 ㎜ 이상 8 ㎜ 이하의 범위에 있으며, 20~2 KΩ/□ 범위의 표면저항값의 저항막을 형성한 것은, 5.2 ㎓의 전자파를 10 dB 이상 흡수하는 것이 있어, 바람직하다.

또한, (6) 중공층(7)이 5 ㎜~15 ㎜의 범위에 있고, 저항막을 형성한 판유리 두께의 범위가 15 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하의 범위에 있으며, 20~600 Ω/□의 저항막을 형성한 것은, 5.2 ㎓의 전자파를 10 dB 이상 흡수하는 것이 있어, 바람직하다.

또한, 저항막이 형성되어 있는 판유리의 두께, 중공층의 두께에 대해서, 20 dB 이상(1/100로 감쇠)의 흡수량이 되는 경우에 대해서 보면, 2.45 ㎓에 대해서는, 표 3과 같은 저항막의 표면저항값의 범위가 되고, 5.2 ㎓에 대해서는, 표 4와 같은 저항막의 표면저항값의 범위가 된다.

케이스 3의 경우, 전자파 흡수성능은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 저항막(6)이 형성되어 있는 투명한 판유리(1)측으로부터 전자파가 입사되는 것으로 하여, 전자파 흡수량을 구하기 위한 등가회로는 도 11과 같이 된다.

먼저, 도 10에 기재된 투과측 자유공간 판유리(2)의 입력 임피던스 Z_g2i를 구한다.

여기서, ε₂는 투명한 판유리(2)의 복소 유전율이고, μ₂는 투명한 판유리(2)의 비투자율이다. 또한, γ₂는 수학식 17로 구해지고, j=-1^1/2이며, λ_i는 전자파의 파장이고, d_g2는 투명한 판유리(2)의 두께(m)이다.

γ₂는 다음의 수학식 17로 구해진다.

다음으로 저항막(8) 표면에서의 입력 임피던스를 구한다.

여기서 Z_r2는 저항막의 표적 저항(Ω/□)이고, 377은 공기의 특성 임피던스이다.

다음으로 수학식 19로부터, 중공층 표면에서의 입력 임피던스 Z_ai가 구해진다.

여기서 d_a는 중공층의 두께(m)이다.

도 10에 나타내는 입사 전자파측의 투명한 유도체의 저항막측 임피던스 Z_r1i는, 다음의 수학식 20으로 구해진다.

도 10의 전자파 입사측의 입력 임피던스 Z_xi는, 도 11에 나타내는 등가회로로부터, 다음의 수학식 21로 구해지는 값이다.

여기서, ε₁은 투명 판상체의 복소 유전율, μ₁은 투명 판상체의 비투자율이다. 판유리의 경우, ε₁=7-0.1j(j=(-1)^1/2), μ₁=1이다. λ_i는 전자파의 파장이고, d_g1은 투명 판상체의 두께(m)이다.

또한, 투명 판상체의 표면에서 반사되는 전자파의 반사계수 Γ_i1은, 다음의 수학식 22로 구해지는 값으로,

반사계수 Γ_i1로부터, 전자파 흡수량 A_i1은 다음의 수학식 23에 의해 구할 수 있다.

도 2에 나타내는 투명한 유전체판(1, 2)에 두께 6 ㎜의 판유리를 사용할 때의 전자파 흡수량을, 중공층(7)의 두께를 6 ㎜로 하고, 판유리 (1)과 (2)에 형성되는 저항막(6, 8)의 저항값을 동일하게 하여, 전자파 흡수량을 수학식 23에 의해 구하면, 도 13과 같이, 전자파의 파장에 대한 흡수량의 그래프가 얻어진다.

판유리의 두께를 3 ㎜, 5 ㎜, 10 ㎜, 12 ㎜ 및 15 ㎜의 6종류로 하고, 저항막을 형성한 판유리 각각에 대해, 도 13과 같은 그래프를, 대향 배치하는 판유리를 3 ㎜, 5 ㎜, 10 ㎜, 12 ㎜ 및 15 ㎜로 하여 작성하여, 2.45 ㎓ 및 5.2 ㎓의 전자파에 대한 흡수량이 10 dB 이상이 되는 저항막의 저항범위를 구하면, 표 5에 나타내는 결과가 얻어졌다. 또한, 특히 현저한 효과가 있는 경우로서, 흡수성능이 20 dB 이상이 되는 저항막의 저항범위를 표 6에 나타낸다.

표 5에 나타내는 10 dB 이상이 되는 판유리의 두께, 중공층(7)의 두께, 및 저항막의 저항값은, 2장의 판유리 두께는 3~20 ㎜의 범위이고, 중공층(7)의 두께는 5~15 ㎜의 범위이며, 저항막의 저항값은 20~2 KΩ/□의 범위이다.

또한, 표 5로부터, (6) 중공층(7)이 5~15 ㎜의 범위에 있고, 1장 이상의 판유리 두께가 2~6 ㎜의 범위에 있으며, 이 판유리에 형성되는 저항막의 저항값이 100~2 KΩ/□의 범위에 있는 경우, 또는, (7) 중공층(7)이 5~15 ㎜이고, 1장 이상의 판유리 두께가 6 ㎜를 초과하고 14 ㎜ 이하인 범위에 있으며, 이 판유리에 형성되는 저항막의 저항값이 20~500 Ω/□의 범위에 있는 경우, 또는, (8) 중공층(7)이 11~13 ㎜이고, 1장 이상의 판유리 두께가 14 ㎜를 초과하고 20 ㎜ 이하인 범위에 있으며, 이 판유리에 형성되는 저항막의 저항값이 20~150 Ω/□의 범위에 있는 경우는, 2.45 ㎓의 전자파 흡수량이 10 dB 이상이 되어, 바람직하다.

또한, (9) 중공층(7)이 5~11 ㎜이고, 1장 이상의 판유리 두께가 2~9 ㎜의 범위에 있으며, 이 판유리에 형성되는 저항막의 저항값이 20~500 Ω/□의 범위에 있는 경우, 또는, (10) 중공층(7)이 7~13 ㎜이고, 1장 이상의 판유리 두께가 11~20 ㎜의 범위에 있으며, 저항막의 저항값이 20~2 KΩ/□의 범위에 있는 경우는, 5.2 ㎓의 전자파 흡수량이 10 dB 이상이 되어, 바람직하다.

실시예 1

도 1에 나타내는 구성의 전자 흡수판을, 유전체(1, 2)에 플로트 제조된 판유리를 사용하여, 표 7에 나타내는 판유리의 두께, 중공층(7)의 두께, 저항막의 표면저항값이 상이한, 시료 1~4를 제작하였다. 중공층(7)에는 공기를 충전시켰다. 스페이서에는, 단면형상이 중공 직사각형상인 알루미늄제 스페이서를 사용하고, 중공층의 간격을 스페이서 사이즈로 변경하였다.

시료 1~4는, 케이스 1의 경우의, 무선 LAN의 2.45 ㎓ 주파수대에 사용하기 위해 제작한 전자파 흡수판이다.

저항막에는 TiO₂막, Cr막 및 SnO₂막을 이 순서로, 스퍼터링법으로 성막(成膜)한 것을 사용하고, 저항 피막의 면적 저항은 막 두께로 조정하였다.

제작한 전자파 흡수판(시료 1~4)의 전자파 흡수성능은, 도 14에 나타내는, 타임 도메인법을 사용한 아치형 측정장치로 측정하였다.

측정은, 네트워크 애널라이저(30)를 사용하여, 아치형 프레임(33) 중에 설치된 송신 안테나(32)로부터 전자파를 발신하고, 전자파 흡수판(시료 1~4)(36)에서 반사된 전자파의 반사량을, 수신 안테나(32')에 의해 네트워크 애널라이저로 측정한다. 송신 안테나(32) 및 수신 안테나(32')에는 모두 혼 안테나를 사용하였다. 참조번호 31은 전선을 표시한다.

전자파 흡수판(시료 1~4)(36)에 대해서는, 알루미늄으로 제작한 금속판의 반사량을 측정하고, 이어서 전자파 흡수판(시료 1~4)(36)의 반사량을 측정하여, 금속판의 반사량과 전자파 흡수판(시료 1~4)(36)의 반사량의 차를, 시료 1~4의 전자파 흡수량으로서 산출하였다.

또한, 전자파 흡수판(시료 1~4)(36)의 반사량의 측정은, 시료 1~4를 전자파 흡수성의 발포 폴리우레탄제의 시료대(35) 상에 두고, 카본을 이겨넣어 성형한 전자파 흡수체(34)로 주위를 둘러싸 측정을 행하였다.

측정된 전자파 흡수량을 표 7에 나타낸다. 표 7에는, 계산에 의해 구한 전자파 흡수량도 나타내고, 계산으로 구한 전자파 흡수량과 측정된 전자파 흡수량은, 표 7에 나타내는 바와 같이 잘 일치하였다.

또한, 측정에서, TE파(전계가 입사면에 수직인 경우)와 TM파(자계가 입사면에 수직인 경우)에 대해서 측정을 행하였으나, 현저한 차는 없었다.

또한, 수직 입사 뿐 아니라, 수직으로부터 45도 기울인, 경사 입사인 경우의 측정도 행하였으나, 수직 입사의 측정 결과와 비교해서, 현저한 차는 없었다.

시료 1~4의 전자파 흡수판을 사용한 박스를 제작하고, 노트북 컴퓨터를 박스 내에 설치하였다. 박스는 저항 피막면을 내측으로 하여 제작하였다.

박스 내에 설치한 노트북 컴퓨터로부터, 박스 외에 설치한 서버에, 주파수 2.45 ㎓의 주파수대에서 무선 LAN의 접속을 시도하였으나, 접속은 불가능하여, 서버로부터의 전자파가 박스 내에 투과되지 않은 것이 확인되었다. 따라서, 시료 1~4의 전자파 흡수판은, 실용 레벨의 전자파 흡수성능을 갖고 있는 것을 확인할 수 있었다.

실시예 2

실시예 1과 동일하게 하여, 케이스 1의 경우의, 무선 LAN의 5.2 ㎓ 주파수대에 사용하기 위해, 표 8에 나타내는 것과 같은 전자파 흡수판(시료 5~8)을 제작하였다. 또한, 실시예 1과 동일하게 하여, 전자파 흡수량을 측정하였다.

표 8에, 계산에 의해 구한 전자파 흡수량과 측정된 전자파 흡수량을 나타내나, 양쪽 값은 잘 일치하였다.

실시예 3

저항막에, ZnO₂막, Al막 및 ZnO₂막을 이 순서로, 스퍼터링법으로 성막한 것을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 케이스 2의 경우의, 무선 LAN의 2.45 ㎓ 주파수대에 사용하기 위해, 표 9에 나타내는 것과 같은 전자파 흡수판(시료 9~11)을 제작하였다.

실시예 1과 동일하게 하여, 전자파 흡수량을 측정하였다. 표 9에, 계산에 의해 구한 전자파 흡수량과 측정된 전자파 흡수량을 나타내나, 양쪽 값은 잘 일치하였다.

실시예 4

저항막에, ZnO₂막, Al막 및 ZnO₂막을 이 순서로, 스퍼터링법으로 성막한 것을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 케이스 2의 경우의, 무선 LAN의 2.45 ㎓ 주파수대에 사용하기 위해, 표 10에 나타내는 것과 같은 전자파 흡수판(시료 12~14)을 제작하였다.

실시예 1과 동일하게 하여, 전자파 흡수량을 측정하였다. 표 10에, 계산에 의해 구한 전자파 흡수량과, 측정된 전자파 흡수량을 나타내나, 양쪽 값은 잘 일치하였다.

실시예 5

무선 LAN의 2.45 ㎓ 주파수대에 사용하기 위한, 케이스 3의 전자파 흡수판으로서, 표 11에 나타내는, 시료 15~18의 전자 흡수판을 제작하였다. 시료 15~18은, 모두 도 2에 나타내는 구성으로, 투명한 판유리(1, 2)에는, 플로트법으로 제조된 1 m×1 m의 판유리(소다석회계 유리)를 사용하여 제작하였다.

스페이서(4)에, 단면이 중공 직사각형상인 알루미늄제 스페이서를 사용하고, 스페이서의 단면 사이즈로 중공층(7)의 두께를 변경하였다.

저항막(6, 8)에는, TiO₂막, Cr막 및 SnO₂막을 이 순서로, 스퍼터링법으로 성막한 것을 사용하고, 저항막의 면적 저항은, 막 두께로 조정하여, 판유리(1, 2)에는 동일한 저항값의 저항막을 형성하였다.

제작한 전자파 흡수판의 전자파 흡수성능은, 도 14에 나타내는, 타임 도메인법을 사용한 아치형 측정장치에 의해, 실시예 1과 동일하게 하여, 전자파 흡수량을 측정하였다.

시료 15~18의 전자파 흡수판을 사용한 박스를 제작하고, 노트북 컴퓨터를 박스 내에 설치하였다.

박스 내에 설치한 노트북 컴퓨터로부터, 박스 외에 설치한 서버에, 주파수 2.45 ㎓의 주파수대에서 무선 LAN의 접속을 시도하였으나, 접속은 불가능하여, 서버로부터의 전자파가 박스 내에 투과되지 않은 것이 확인되었다. 따라서, 시료 15~18의 전자파 흡수판은, 실용 레벨의 전자파 흡수성능을 갖고 있는 것을 확인할 수 있었다.

실시예 6

실시예 5와 동일하게 하여, 무선 LAN의 5.2 ㎓ 주파수대에 사용하기 위해, 표 12에 나타내는 것과 같은 전자파 흡수판(시료 19~22)을 제작하였다.

실시예 1과 동일하게 하여, 전자파 흡수량을 측정하였다. 표 12에, 계산에 의해 구한 전자파 흡수량과 측정된 전자파 흡수량을 나타내나, 양쪽 값은 잘 일치하였다.

Claims

한쌍의 투명한 판유리가 주연단부에 배설되어 있는 스페이서를 매개로 하여 격치(隔置)되고, 한쌍의 판유리 사이에 밀봉된 중공층이 형성되어 되는 복층유리에 있어서, 판유리의 두께가 2.5~20 ㎜의 범위에 있고, 중공층의 두께가 2.5~15 ㎜의 범위에 있으며, 한쌍의 판유리 중 1장 이상의 판유리에, 20~2 Kル/□ 범위의 표면저항을 갖는 저항막이 형성되고, 이 저항막은 판유리의 중공층측 면에 형성되어 되는 것을 특징으로 하는 무선 LAN에 사용하는 전자파 흡수판.
제1항에 있어서,

1장의 판유리에만 저항막이 형성되며, (1) 저항막이 형성된 판유리의 두께가 2~9 ㎜의 범위에 있고, 중공층의 두께가 5~15 ㎜의 범위에 있으며, 저항막의 저항값이 20~2 kΩ/□의 범위에 있거나, 또는 (2) 저항막이 형성된 판유리의 두께가 9 ㎜를 초과하고 20 ㎜ 이하인 범위에 있고, 중공층의 두께가 5 ㎜~15 ㎜의 범위에 있으며, 저항막의 저항값이 20~1 kΩ/□의 범위에 있고, 또한, 2.45 ㎓의 전자파 흡수량이 10 dB 이상인 것을 특징으로 하는 무선 LAN에 사용하는 전자파 흡수판.
제1항에 있어서,

1장의 판유리에만 저항막이 형성되며, (3) 중공층의 두께가 5~15 ㎜의 범위에 있고, 저항막이 형성된 판유리의 두께가 4~6 ㎜의 범위에 있으며, 저항막의 저 항값이 20~500 Ω/□의 범위에 있거나, 또는 (4) 중공층의 두께가 5 ㎜~15 ㎜의 범위에 있고, 저항막이 형성된 판유리의 두께가 6 ㎜를 초과하고 14 ㎜ 이하인 범위에 있으며, 저항막의 저항값이 100~300 Ω/□의 범위에 있거나, 또는 (5) 중공층의 두께가 5 ㎜~15 ㎜의 범위에 있고, 저항막이 형성된 판유리의 두께가 14 ㎜를 초과하고 20 ㎜ 이하인 범위에 있으며, 저항막의 저항값이 20~500 Ω/□의 범위에 있고, 또한, 5.2 ㎓의 전자파 흡수량이 10 dB 이상인 것을 특징으로 하는 무선 LAN에 사용하는 전자파 흡수판.
제1항에 있어서,

2장의 판유리에 저항막이 형성되며, (6) 중공층이 5~15 ㎜이고, 1장 이상의 1장 이상의 판유리 두께가 2~6 ㎜의 범위에 있으며, 이 판유리에 형성되는 저항막의 저항값이 100~2 kΩ/□의 범위에 있거나, 또는, (7) 중공층이 5~15 ㎜이고, 1장 이상의 판유리 두께가 6 ㎜를 초과하고 14 ㎜ 이하인 범위에 있으며, 이 판유리에 형성되는 저항막의 저항값이 20~500 Ω/□의 범위에 있거나, 또는, (8) 중공층이 11~15 ㎜에 있고, 1장 이상의 판유리 두께가 14 ㎜를 초과하고 20 ㎜ 이하인 범위에 있으며, 이 판유리에 형성되는 저항막의 저항값이 20~150 Ω/□의 범위에 있고, 2.45 ㎓의 전자파 흡수량이 10 dB 이상인 것을 특징으로 하는 무선 LAN에 사용하는 전자파 흡수판.
제1항에 있어서,

2장의 판유리에 저항막이 형성되며, (9) 중공층이 5~11 ㎜이고, 1장 이상의 판유리 두께가 2~9 ㎜의 범위에 있으며, 이 판유리에 형성되는 저항막의 저항값이 20~500 Ω/□의 범위에 있거나, 또는, (10) 중공층이 7~15 ㎜이고, 1장 이상의 판유리 두께가 11~20 ㎜의 범위에 있으며, 이 판유리에 형성되는 저항막의 저항값이 20~2 kΩ/□의 범위에 있고, 5.2 ㎓의 전자파 흡수량이 10 dB 이상인 것을 특징으로 하는 무선 LAN에 사용하는 전자파 흡수판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

저항막이 유전체막, 금속막, 유전체막의 순으로 판유리에 성막되어 되는 것을 특징으로 하는 무선 LAN에 사용하는 전자파 흡수판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

금속막이 Cr 또는 Al로 되는 것을 특징으로 하는 무선 LAN에 사용하는 전파 흡수판.