JPH01278800A - 静電気、電磁波シールド材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、各種電子、通信装置、たとえばデイスプレ
ィデバイスなどを備えた装置に取付けられる静電気、電
磁波シールド材に関する。

〔従来の技術］ 近年、上記電子、通信装置は、業務用だけでなく、一般
家庭にも導入されるようになってきている。そして、こ
れらの装置は、その有用な機能などにより各種業務や家
事などを効率よく処理し社会の発展あるいは生活向上に
役立つものとして評価されている。

しかし、その反面、これらの装置から発生する静電気や
電磁波ノイズなどにより、人体あるいは他の備品などが
影響を受は支障をきたすという問題が起こる。たとえば
、デイスプレィなどを備えた上記装置を操作する作業員
などが経験する目積疲労、目の充血、肩こり、偏頭痛な
どの障害や、家庭におけるテレビやラジオの画像の乱れ
やノイズの発生といった障害が現れる。

このため、従来より上記静電気や電磁波ノイズをシール
ドするシールド材を各種装置内に組込んで該装置類から
発生する静電気や電磁波ノイズをシールドすることが行
われている。

このシールド材、たとえば上記デイスプレィデバイスな
どを備えた装置における窓材などとして用いられるシー
ルド材としては、外部からデイスプレィ内部を目視でき
るような高い可視光線透過能、つまりすぐれた透明性（
視認性）を有しているとともに、デイスプレィデバイス
などから発生する静電気（高電圧）または電磁波などを
長期間持続してシールドしうる良好なシールド特性を有
していることが要求される。

従来のこの種シールド材としては、一般にガラス基板や
ポリカーボネート基板などの透明プラスチック基板上に
メツシュタイプのカーボン繊維や金属コーティング繊維
を貼り合わせたものや、上記透明基板上に金属薄膜を直
接的に形成させたものなどが汎用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記従来のシールド材のうち、メツシュタイ
プのカーボン繊維や金属コーティング繊維を用いたもの
は、基板を透過する像や物体が該メツシュ部で切断され
たり、光の反射による散乱によりゆらぎを生じ視認性を
悪くさせるといった問題があり、またメツシュタイプの
ため静電気、電磁波シールド効果が低い。

一方、金属薄膜を用いたものは、基板上に金属薄膜が外
部に露出された状態で形成されるため、長期使用中には
この表面が酸化されシールド能が低下するので、シール
ド効果の持続性、つまり耐久性の悪いものとなる。

このため、上記金属薄膜を基板上に厚膜として形成させ
、シールド能を持続させることも試みられたが、この場
合には厚膜によって金属層の透明性が低下するのでシー
ルド材として不適となるなどの問題があり、したがって
、シールド性あるいは透明性のどちらも同時に満足させ
るものができないものとなっていた。

また、上述のように、金属薄膜を透明基板上に直接的に
形成させ、かつこの金属薄膜が外部に露出しているため
、このようなシールド材を用いて上記装置などへ取付け
あるいは取はずし時には該金属薄膜が損傷され易く、耐
擦傷性が悪いものとなっていた。

したがって、この発明は、上記従来の問題点の解消のた
め、高い可視光線透過能を有するとともに、上記装置の
デイスプレィデバイスなどから発生する静電気や電磁波
などを長期にわたりシールドしうるすぐれたシールド能
を有し、かつその作製時の作業性および耐擦傷性の良好
な静電気、電磁波シールド材を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、透明なフィルム基材の一方の面に透明な金属
薄膜層を設け、この金属薄膜層上にさらに透明な誘電体
薄膜層を設けて、誘電体で保護された透明導電フィルム
を構成させ、この透明４電フィルムの金属薄膜層、誘電
体薄膜層を有しない開放面に粘着剤層を設けるとともに
、他の透明基板をこの粘着剤層を介して貼り合わせるこ
とにより、可視光線透過能、耐久性、静電気および電磁
波に対するシールド能のいずれの機能をも兼ね備えた部
材が得られて、しかもその作製時の作業性および耐擦傷
性が良好なものであることを知り、この発明を完成させ
るに至った。

すなわち、この発明は、透明なフィルム基材と、このフ
ィルム基材の一方の面に設けられた透明な金属薄膜層と
、さらにこの金属薄膜層上に設けられた透明な誘電体薄
膜層と、上記フィルム基材の他面に設けられた透明な粘
着剤層と、この粘着剤層を介して上記フィルム基材と貼
り合わされた透明基板とからなることを特徴とする静電
気、電磁波シールド材に係るものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明において使用する透明なフィルム基材としては
、透明性を有するフィルムであれば広く適用でき、たと
えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミ
ド（ＰＩ）、ポリエーテルサルフオン（ＰＥＳ）、ポリ
エーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）　、ポリカーボネ
ート　（Ｐ　Ｃ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミ
ド、アクリル、セルロースプロピオーネ（ＣＰ）などの
フィルムが挙げられ、この厚みはフレキシブル性と機械
的強度とを保持しうる５〜３００μｍ程度のものが好ま
しく用いられる。

上記フィルムの厚みが薄くなりすぎると、フィルムの機
械的強度が不足し、また厚くなりすぎるとフィルムのフ
レキシブル性が欠如し、たとえば、ロール状として連続
的に該フィルム表面に上記透明金属薄膜層、透明誘電体
薄膜層あるいは粘着剤層を形成させることが難しくなる
。また、フレキシブル性がないために、上記透明基板を
貼り合わせる際、両者間に浮き現象や気泡が生じ易くな
り密着性を阻害するので好ましくない。

この発明においては上述のように透明なフィルム基材を
ロール状として、このフィルム基材上に連続して金属薄
膜層、誘電体薄膜層あるいは粘着剤層を形成させること
ができ、またこの状態において上記透明基板と貼り合わ
せることができるので、従来のように遂−透明基板上に
金属薄膜層を形成させる単一操作を繰り返して行うとい
った手数を要することもなく、作業容易性と生産性の向
上が実現できる。

この発明において上記フィルム基材の一方の面に設けら
れる透明な金属薄膜層は、静電気および電磁波シールド
能を備えてなるもので、その材料としては、Ａｇ、Ａｕ
、Ｃｕ、ＡＩ、Ｐｄ、Ｐｔ。

Ｓ　ｎ　％　Ｉ　ｎ　ＳＺ　ｎ　％　Ｔ　１％　Ｃｄ　
ｓ　Ｆ　ｅ　％　Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉなどの金属または合
金などが挙げられる。

このような金属７ｉＪ膜層は、たとえば真空蒸着法、ス
パッタリング法、イオンブレーティング法、化学蒸着法
、スプレー熱分解法、化学メツキ法、電気メツキ法また
はこれらの組み合わせ法などの公知の薄膜形成技術によ
り容易に形成することができるが、このうち析出）Ｗ膜
の均一性、膜形成速度および作業性の面からみて真空蒸
着法がもっとも好ましい。

この金属薄膜層の厚みは、目的により適宜設定できるが
、この発明の用途などから勘案して一般に３０〜６００
人程度とするのがよく、これより薄すぎると膜構造上の
欠陥により静電気や電磁波シールド能が低下し、かつ膜
の安定性に欠け、逆に厚くなりすぎると可視光線透過能
が低下するため、いずれの場合もシールド材として適さ
なくなる。

上記金属薄膜層の表面抵抗は、特に静電シールド用とし
て用いる場合は、１０９Ω／口以下、また電磁波シール
ド用として用いる場合は、１０３Ω／口以下が好ましい
。なお、透明性を保持させる必要から、上記表面抵抗は
１Ω／口以上であることが好ましく、一般には１〜１０
３Ω／口の範囲にあるものが特に好ましく用いられる。

この発明においては上記の金属薄膜層上にさらに透明な
誘電体薄膜層を設けることにより、金属薄膜層を単独で
設ける場合に比し可視光線透過可能を著しく向上させる
ことができる。また、この誘電体薄膜層は、金属薄膜層
の保護膜としての機能をも有し、長期間使用による金属
薄膜層の酸化を防止し、金属薄膜層の静電気シールド能
や電磁波シールド能を長期的に持続させるための耐久性
の向上にも寄与するものである。

このような誘電体薄膜層としては、誘電体としての機能
を有する公知の金属酸化物、金属硫化物、金属弗化物な
どが広く適用できる。この発明においては、特に可視光
に対して１．３〜２．３の屈折率を有し、かつ可視光線
透過率が５０％以上、好適には７０％以上であるものが
選択使用される。この代表的な誘電体材料としては、Ｍ
ｇＦｚ、５ｔＯＸ（０＜Ｘ≦２）、Ｓ、、ＯＸ　（０く
ｘ≦２）、ＺｎＳなどがあり、その他Ｓ　ｉｚ　０３　
、ＡＮｚ　Ｏ、、Ｔｉｅ、　、Ｔｉ０１Ｂｉ２０３、Ｉ
ｎ２０．〜１、ｚｒｏ□なども使用できる。これらは１
種であっても２種以上を併用してもよい。

これら誘電体薄膜層の形成に際しては、真空蒸着法、ス
パッタリング法、イオンブレーティング法などの公知の
薄膜形成技術を採用できる。この薄膜層の厚みは、通常
１００Å以上とするのがよく、薄すぎると連続被膜とな
りにくいため、透明性の向上および下地となる金属薄膜
層の保護を確実に図れない。一方、上限としては６０，
０００Å以下、特に好ましくは１０，０００Å以下とす
るのがよい。この理由は、誘電体薄膜層が厚くなりすぎ
るとフィルム基材と誘電体薄膜層との線膨張率の差異に
よってこの誘電体薄膜層自体にクラック、はがれなどが
発生しやすくなるからである。

なお、誘電体薄膜層の厚さの最適範囲は、使用する誘電
体薄膜層の材質や透明フィルム基材の種類、あるいは金
属薄膜層の材質などにより、また用途上望まれる透明性
、耐久性などの特性に応じて適宜法められるものである
。

この発明において、透明フィルム基材の金属薄膜層およ
び誘電体薄膜層を有しない片面に設けられる粘着剤層と
しては、透明性を有するものであれば特に限定なく使用
できるが、たとえばアクリル系粘着剤、シリコン系粘着
剤、ゴム系粘着剤などが好ましく用いられる。この粘着
剤層の弾性係数および厚さは、この発明のシールド材に
おいてかなり重要な要素となるもので、弾性係数として
は１０５〜１０？ｄｙｎ　７ｃｍの範囲、厚さとしては
２μｍ以上、通常５〜５００μｍの範囲とするのが好ま
しい。

すなわち、上記粘着剤層の弾性係数が１０５ｄｙｎ／ｃ
１１１未満の場合には、上記２種の薄膜層を有する透明
フィルム基材と後述する透明基板との貼り合わせ後にお
いて、この粘着剤層が側面にはみ出てくるおそれがあり
、一方１０　’　ｄｙｎ　７ｃｍを超えると、粘着剤層
自体の硬度が増大しクツション作用が小さくなるので、
上記の透明フィルム基材と透明基板との貼り合わせ時あ
るいはデイスプレィデバイスなどを備えた装置へこのシ
ールド材を取り付けるとき、または取りはずし作業時な
どに、該シールド材の誘電体薄膜層や金属薄膜層を損傷
させ易くなるとといった弊害がでるため、いずれも好ま
しくない。

また、上記粘着剤層の厚みを２μｍ未満とした場合には
、デイスプレィデバイスなどを備えた装置への取付けな
どの際、該シールド材における粘着剤層のクツション作
用が期待できないため、透明フィルム基材上の金属薄膜
層、誘電体薄膜層が押圧操作などにより容易に損傷され
るといった弊害につながり、一方厚くしすぎると、クツ
ション効果は保有するものの、可視光線透過性や作業性
あるいはコストの面で好ましくないといった問題がある
。

この発明における上記金属薄膜層、誘電体薄膜層を設け
たフィルム基材の担体となる透明基板は、その形状が平
板状または曲形状などのものが採用され、たとえば厚み
が通常１〜１０ｍｍ程度のガラス板や、ポリカーボネー
ト（ＰＣ）、セルロースブロピオーネ（ＣＰ）、アクリ
ルなどの透明なプラスチック板などが用いられる。

なお、上記ガラス板とプラスチック板とを積層させて透
明基板を構成させてもよく、この場合には比較的脆く破
損され易いガラス板の破損時の飛散防止効果が付加され
る。

第１図は、この発明の静電気、電磁波シールド材の構成
を示すもので、図中１は透明なフィルム基材、２はこの
フィルム基材１の一方の面に設けられた透明な金属薄膜
層、３はこの金属薄膜層２上に設けられた透明な誘電体
薄膜層であり、４は上記フィルム基材２の他面に設けら
れた透明な粘着剤層である。そして、５は上記粘着剤層
４を介してフィルム基材１に貼り合わされた透明基板で
ある。

このようなシールド材においてたとえば上記した透明基
板５の表面にアンチグレア−処理、すなわち成形、サン
ドマット、塗工法などにより基板５表面を凹凸形状にし
、光の表面散乱および吸収を増加させることにより表面
反射を少なくさせ、まぶしさをなくするようにして該基
板５の視認性をさらに向上させるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の静電気、電磁波シールド材は
、すぐれた可視光線透過能、耐久性、静電気および電磁
波シールド能のいずれの機能をも兼ね備えたものである
ため、たとえばデイスプレィデバイスなどを備えた装置
の窓材として適用されれば、その透明性により装置内部
の目視が容易となるとともに、保護層を有する耐久性の
よい金属薄膜層の作用により装置内部から発生する静電
気あるいは電磁波を好適にシールドするという格別の効
果が奏し得られるものとなる。

また、上記シールド材は、上述のように透明フィルム基
材を用いて構成しているため、たとえばロール状となし
た透明フィルム基材を使用し連続的に該フィルム基材上
に金属薄膜層、誘電体薄膜層あるいは粘着剤層を形成さ
せることができ、かつ該金属Ｆｆｆ１ＭＩ層、誘電体薄
膜層と粘着剤層を形成したフィルム基材と、透明基板と
を連続して貼り合わせることも可能となる。

したがって、作業能率と、生産性の飛躍的な向上を期待
できるし、また作製されたシールド材は上記すくれた性
能とともに、既述した粘着剤層のクツション効果により
金属薄膜層、誘電体薄膜層の耐擦傷性が良好なものとな
り、従来にない静電気、電磁波シールド材として広い用
途に適用され得るものとなる。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。なお、以下の特性試験は、つぎの方法にて行った
ものである。

く表面抵抗〉 ４端子法にて測定した。

く可視光線透過率〉 島津製作所製の分光分析装置ＵＶ−２４０を用いて波長
５５０ｎｍにおける透過率を測定した。

く静電気シールド特性〉 春日電気社製の集電式電位測定器ＫＳ−３２５を用いて
、テレビのブラウン管（、ＣＲＴ）表面にシールド材を
設置（アース付き）し、シールド材表面の静電気量（テ
レビＯＮ時）を測定した。なお、シールド材を設置しな
い場合は、４０〜５０ｋＶの静電気電位を持つ。

く電磁波シールド特性〉 アトパンテスト社製の電磁波シールド効果測定装置ＴＲ
−１７３０１を用いて周波数１０’、］０８．１０９１
１ｚの電界シールド効果（ｄＢ）を測定した。

〈耐久性〉 シールド材を８５℃、９５％ＲＨの条件下で５０時間放
置する耐湿性試験を行い、この試験を行う前の初期の表
面抵抗値（ＲＯ）に対する試験後の表面抵抗値（Ｒ）の
変化（Ｒ／ＲＯ）を測定した。この変化（Ｒ／ＲＯ）が
小さいほど酸化劣化が低くて耐久性にすぐれていること
を意味している。

〈耐擦傷性〉 シールド材の薄膜表面をガーゼで強くごすり、この操作
によって傷が著しくつくものを×、僅かにつくものを△
、はとんどつかないものを○、操作前と全く変わらない
ものを◎として評価した。

実施例１ 真空蒸着装置のベルジャ内を真空度１〜２×１０−’Ｔ
ｏｒｒとなるように排気したのち、タングステンボート
内にＡｇを蒸着材料として収容し、この蒸着源から２０
ｃｍの距離に透明フィルム基材としての厚さ１１００Ｉ
１のポリエステルフィルムをセットして抵抗加熱法によ
りこのフィルム上に蒸着速度数十人／秒にて厚さ１２０
人のＡｇ薄膜層を形成した。

次いで、上記真空度に保持された装置内で上記Ａｇ薄膜
層上に抵抗加熱法によりＳｉＯを蒸着速度数十へ／秒に
て真空蒸着し厚さ５００人のＳｉＯ誘電体薄膜層を形成
した。また、上記ポリエステルフィルムの他面側に弾性
係数ｌＸｌ０６ｄｙｎ／　ｃｒｎに調整したアクリル系
の粘着剤を塗布し、約２０μｍ厚の粘着剤層を形成した
。

さらに、このフィルムに上記の粘着剤層を介して厚さ２
　ｍｍのアクリル板を貼り合わせ、この発明の静電気、
電磁波シールド材とした。

比較例ｌ ５ｉＯ誘電体薄膜層を形成しなかった以外は、実施例１
と同様にして比較用の静電気、電磁波シールド材を作製
した。

比較例２ 厚さ２龍のアクリル板上に実施例１と同様の方法で厚さ
１２０人のＡｇ薄膜を形成して、比較用の静電気、電磁
波シールド材とした。

上記実施例１と比較例１．２に係る各シールド材の特性
を調べた結果は、つぎの第１表に示されるとおりであっ
た。

第　　１　　表 実施例２ 実施例１と同様の手法にてＡｇ薄膜層に代えて厚さ１２
０人のＡＩ薄膜層を形成し、他は実施例１と全く同様に
してこの発明の静電気、電磁波シールド材を作製した。

このシールド材の表面抵抗は１５Ω／口、可視光線透過
率は５０％、静電気シールド特性は０．２ＫＶ以下、電
磁波シールド特性は周波数１０’Ｈｚで２０ｄＢ、同１
０８Ｈｚで４０ｄ口、同１０９ｆｉｚで１３ｄＢ、耐久
性（Ｒ／ＲＯ）は２０以下、耐擦傷性は◎であった。

つぎに、上記の実施例１および実施例２に係る静電気、
電磁波シールド材を、ＣＲＴ、ＬＣＤなどのデイスプレ
ィ前面に取付けて実用テストを行ったところ、良好な視
認性が得られるとともに、耐久性がよいので静電気およ
び電磁波に対するすりしたシールド効果が長期間発揮さ
れることが確認された。さらに、上記デイスプレィ前面
への取付は時においても、傷などの発生はなく、耐擦傷
性も良好であることが証明された。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の静電気、電磁波シールド材の一例を
示す断面図である。 ■・・・透明なフィルム基材、２・・・透明な金属薄膜
層、３・・・透明な誘電体薄膜層、４・・・透明な粘着
剤層、５・・・透明基板 特許出願人　　日東電気工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明なフィルム基材と、このフィルム基材の一方
   の面に設けられた透明な金属薄膜層と、さらにこの金属
   薄膜層上に設けられた透明な誘電体薄膜層と、上記フィ
   ルム基材の他面に設けられた透明な粘着剤層と、この粘
   着剤層を介して上記フィルム基材と貼り合わされた透明
   基板とからなることを特徴とする静電気、電磁波シール
   ド材。