(57)【要約】【課題】周波数範囲が２０ＭＨｚ〜５ＧＨｚにおいて、電磁遮蔽性能が−１０〜−３０ｄＢであるような、耐久性の良い安価な電磁遮蔽窓を提供する。【解決手段】電磁遮蔽パネルが２枚の透明板状体の間に導電層を形成されてなり、該電磁遮蔽パネルを枠体に嵌め込まれてなる電磁遮蔽窓において、２枚の透明板状体の間に１層以上の導電層が形成され、該導電層は透明板状体のエッジから５ｍｍ乃至１０ｍｍの間を除く面に形成され、電磁遮蔽パネルのエッジから２０ｍｍの間の面に導電膜が設けられ、枠体と透明板状体との間に、導電膜と枠体とを導通する導電体を設ける。透明導電膜、金属製網等でなる導電層びは、面積抵抗が１００Ω／□以下の導電層を用い、導電層と導電体とのインピーダンスを０．１〜１０Ωとする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁遮蔽パネルが２枚の透明板状体の間に導電体層を形成されてなり、該電磁遮蔽パネルを枠体に嵌め込まれてなる電磁遮蔽窓において、２枚の透明板状体の間に１層以上の導電体層が透明板状体のエッジから５ｍｍ乃至１０ｍｍの間を除く面に形成され、電磁遮蔽パネルのエッジから２０ｍｍの間の面に導電膜が設けられ、導電膜と枠体とが導電体で導通されていることを特徴とする電磁遮蔽窓。
【請求項２】
導電体層の面積抵抗が１００Ω／□以下であることを特徴とする請求項１に記載の電磁遮蔽窓。
【請求項３】
導電体層が、透明板状体に成膜された透明導電膜、金属製網、透明導電膜が塗膜された樹脂フィルムの中から選ばれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁遮蔽窓。
【請求項４】
２枚の透明板状体が１層以上の中間膜で接着されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電磁遮蔽窓。
【請求項５】
２枚の透明板状体がスペーサーを介して対向配置され、板状体とスペーサーとにより密閉された空気層を形成されてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電磁遮蔽窓。
【請求項６】
導電層と枠体とのインピ−ダンスが０．１〜１０Ωであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電磁遮蔽窓。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物、特にＯＡ化の進んだインテリジェントビルにおいて、電磁遮蔽パネルを用いる電磁遮蔽窓に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＯＡ・通信分野に代表されるように、建物や車両等に電子機器・装置が多用されている。それら電子機器・装置から発生する電磁波は、他の電子機器や電子制御機器が誤動作をしたり、ノイズを発生させたりする原因となっている。
【０００３】
特に、高度情報化時代においては、窓ガラスから侵入する電磁波が、建物内のコンピューターや通信機器等を誤動作させたり、ノイズ源となるケースが増大している。また、逆に、建物内の電子機器から発生する電磁波が、窓ガラスから屋外へ出ていき、建物の外部の電子機器等を誤動作させたり、ノイズ源になっている。
【０００４】
このような誤動作やノイズ源を防止するために、さらに、建物外へ出る電波による機密漏洩を防止する目的で、窓を含む建物外壁面に、電磁遮蔽性能が要求されてきた。
【０００５】
建物の窓に、電磁遮蔽性能を付与する、多くの提案がなされており、例えば、開口部に電磁遮蔽機能を付与する方法として、２枚の板ガラスをスペーサーで間隔保持し、周縁端部を封着して２枚の板ガラスの間に空気層を設ける複層ガラス構造として、透明導電膜を板ガラスの空気層側に配設したものが知られている（特許文献１）。
【０００６】
また、透明導電膜の電磁遮蔽性能を十分に発揮させるため、複層ガラス構造あるいは２重ガラス構造において、板ガラスの間の空気層側に配置される透明導電膜を窓枠部材などの導電体と導通させ、接地させる必要がある。特許文献２には、空気層側に形成されている透明導電膜と窓枠等の導電体との接続に、金属箔や金属テープを用いることが示されている。
【０００７】
一般に、電磁シールド処理されたビルや居室に用いられる電磁シールド部材、例えば電磁遮蔽ガラス、サッシ部材、扉、壁部材などの電磁遮蔽性能は、耐用年数が５年とされている。すなわち、電磁遮蔽ガラスにおいて、５年間は保証期間として電磁遮蔽性能を維持する必要がある。
【０００８】
導通に金属箔や金属テープを用いる場合、金属箔や金属テープの部位から水分が透明導電性膜に浸入し、導電膜が劣化して抵抗が高くなり、電磁遮蔽性能が不十分になることや、また透明導電膜が不透明になる等の問題が生じる。それを改善するために、ブチルゴムを接着剤とする耐水性テープで保護する技術が開示されている（特許文献３、４）。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６４−５０９９号公報
【特許文献２】
実開平３−８３９９６号公報
【特許文献３】
特開平１１―３１２８９２公報
【特許文献４】
特開平１１―３１２８９３公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
透明導電膜と枠などの導体との導通を導電性テープでする場合、水分が浸透していまい、透明導電膜が劣化してしまう。特に透明導電膜がＡｇとＺｎＯの複合膜や耐酸性を有しないＩＴＯ膜などは顕著である。また、導電性テープをブチルゴム系の耐水テープで保護する場合、ブチルゴム系の粘着力のため、施工が煩雑となり、施工ミスが生じやすいとう問題があった。
【００１１】
他方、電磁遮蔽性能については、建物内の電算機システムの誤動作は、装置の誤動作の許容レベルまでにノイズ源の電波強度を低減させればよく、電磁波ノイズに対する誤動作をしない許容レベルは、汎用コンピューターおよびパーソナルコンピューターで１１０〜１２０ｄＢ程度であり、一般に、ノイズ源の電磁波の強度は、最大レベルで１５０ｄＢ程度であるが、ノイズ源からの距離による減衰等を考慮して、開口部に求められる電磁遮蔽性能はー１０〜―３０ｄＢあれば、電磁遮蔽窓として使用することができる。
【００１２】
また、建物内部において、ＰＨＳ電話やパーソナルコンピューター（ＰＣ）などが構内の無線ＬＡＮなどに使用され、該無線通信に対するＰＣやサーバーの誤動作防止や盗聴防止を目的とする場合、電磁遮蔽をする周波数範囲は、２０ＭＨｚ〜５ＧＨｚと限定できる。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑み、周波数範囲が２０ＭＨｚ〜５ＧＨｚにおいて、電磁遮蔽性能が−１０〜−３０ｄＢであるような、耐久性の良い安価な電磁遮蔽窓を提供する。
【００１４】
【問題を解決するための手段】
本発明の電磁遮蔽窓は、電磁遮蔽パネルが２枚の透明板状体の間に導電体層を形成されてなり、該電磁遮蔽パネルを枠体に嵌め込まれてなる電磁遮蔽窓において、２枚の透明板状体の間に１層以上の導電体層が透明板状体のエッジから５ｍｍ乃至１０ｍｍの間を除く面に形成され、電磁遮蔽パネルのエッジから２０ｍｍの間の面に導電膜が設けられ、導電膜と枠体とが導電体で導通されていることを特徴とする電磁遮蔽窓である。
【００１５】
また、本発明の電磁遮蔽窓は、前記電磁遮蔽窓において、導電体層の面積抵抗が１００Ω／□以下であることを特徴とする電磁遮蔽窓である。
【００１６】
また、本発明の電磁遮蔽窓は、前記電磁遮蔽窓において、導電体層が、透明板状体に成膜された透明導電膜、金属製網、透明導電膜が塗膜された樹脂フィルムの中から選ばれていることを特徴とする電磁遮蔽窓である。
【００１７】
また、本発明の電磁遮蔽窓は、前記電磁遮蔽窓において、２枚の透明板状体が１層以上の中間膜で接着されていることを特徴とする電磁遮蔽窓である。
【００１８】
また、本発明の電磁遮蔽窓は、前記電磁遮蔽窓において、２枚の透明板状体がスペーサーを介して対向配置され、板状体とスペーサーとにより密閉された空気層を形成されてなることを特徴とする電磁遮蔽窓である。
【００１９】
また、本発明の電磁遮蔽窓は、前記電磁遮蔽窓において、導電層と枠体とのインピ−ダンスが０．１〜１０Ωであることを特徴とする電磁遮蔽窓である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
２０〜３０ＭＨｚの周波数帯においては高出力のトラック無線（ＣＢ無線）があり、８００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ、１．５ＧＨｚ帯における携帯電話および１．９ＧＨｚ帯のＰＨＳ電話、また２．４５ＧＨｚ帯においてはＰＤＡ（情報携帯端末）やＰＣによる無線ＬＡＮ、さらにまた５ＧＨｚ帯においてもＰＣによる無線ＬＡＮなどのノイズ電波が問題となる。
【００２１】
本発明の電磁遮蔽窓に用いる電磁遮蔽パネルは、２枚の透明板状体の間に導電層を配設したものである。
【００２２】
透明板状体には、ソーダ石灰系ガラス、アルミノ珪酸系ガラス、ホウ珪酸系ガラス等の各種板ガラスやポリカーボネイト板やアクリル板などが使用できる。
【００２３】
導電層には、透明板状体の面に成膜された透明導電膜、透明導電膜が成膜されている透明樹脂フィルム、金属製網等が好適に用いることができる。
【００２４】
透明板状体に形成する透明導電膜には、Ａｇ膜、Ａｇ膜とＺｎＯ膜とを交互に積層した積層膜、ＩＴＯ膜等を用いることができる。Ａｇ膜、ＺｎＯ膜およびＩＴＯ膜は、スパッタリング法、真空蒸着法あるいはイオンプレーティング法などで透明板状体に成膜することが好ましい。
【００２５】
透明導電膜を形成した樹脂フィルムには、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルなどの透明な樹脂フィルムの表面にＡｇ膜、Ａｇ膜とＺｎＯ膜とを交互に積層した積層膜、ＩＴＯ膜等をスパッタリング法、真空蒸着法あるいはイオンプレーティング法などで成膜したものを用いることが好ましい
金属製網は、ステンレス鋼、銅、モネルなどの金属製ワイヤに反射防止用の黒染酸化被膜、シリコン、ネオプレンなどの絶縁被覆をしたものなど各種の金属製網を採用できる。
【００２６】
透明板状体に成膜された透明導電膜については、透明板状体のエッジから５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲には透明導電膜が成膜されていない方が、耐久性のために望ましい。このような透明導電膜は、透明板状体に透明導電膜を成膜するときに、透明板状体のエッジ付近をマスキングするか、あるいは、透明板状体の全体に透明導電膜を成膜した後に、エッジ付近の透明導電膜を、研磨あるいはエッチング等で除去して、得ることができる。
【００２７】
透明導電膜を形成した樹脂フィルムを用いる場合は、該樹脂フィルムの大きさを透明板状体のエッジから５ｍｍ〜１０ｍｍ小さくすることが望ましい。あるいは、透明導電膜を形成した樹脂フィルムのサイズを透明板状体と同じサイズにし、樹脂フィルムのエッジから５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に形成されている透明導電膜を除去してもよい。
【００２８】
金属製網については、透明板状体エッジから５ｍｍ〜１０ｍｍ内側に金属製網のエッジが位置するように、金属製網を裁断して用いる。
【００２９】
導電層が透明板状体に形成された透明導電膜の場合は、ポリビニルブチラールやＥＶＡ等の中間膜を用いて、２枚の透明板状体を接着してなる合わせガラスの構成や、金属製や樹脂製のスペーサーを用いて２枚の透明板状体を対向配置し、スペーサーと２枚の透明板状体との間に密閉された空気層が形成される複層ガラスの構成で用いることが好ましい。
【００３０】
図１（１）は、透明導電膜３が形成されている透明板状体１を、中間膜２で透明板状体１′に接着し、合わせガラスの構成にした電磁遮蔽パネルであり、図１（２）は、透明板状体１′にも、透明導電膜３′が形成されている電磁遮蔽パネルである。ａは５〜１０ｍｍとすることが好ましい。ａの値が５ｍｍ以上であれば、十分な耐久性が得られる。１０ｍｍ以下とするのは、図７に示すように、導電体２５と導通している導電膜２４が、導電層２３と対向した配置することが困難となり、導電体２５と導電層２３との間の電気的導通の状態を示すインピーダンスが大きくなり、その結果、十分な電磁遮蔽性能が得にくくなるためである。
【００３１】
導電層が、金属製網あるいは透明導電膜の形成された樹脂フィルムである場合は、２枚の透明板状体を導電層が透明板状体の面に形成された透明導電膜の場合は、ポリビニルブチラールやＥＶＡ等の中間膜を２枚用いて、２枚の中間膜の間に導電層を配設するようにして、２枚の透明板状体を接着してなる合わせガラスの構成とすることが好ましい。
【００３２】
図３（１）、（２）は、透明導電膜４の形成された樹脂フィルム５を導電層として用い、中間膜２、２′の間に導電層を配置して、合わせガラスの構成とする場合である。図３（１）は、樹脂フィル５のエッジを透明板状体１、１′と同じ位置にした場合であり、図３（２）は、樹脂フィルム５のエッジを透明板状体と同じにした場合である。
【００３３】
導電性フィルムに形成された透明導電膜４のエッジと、透明板状体１、１′のエッジとの距離ｂは、図１のａと同様に、５〜１０ｍｍとすることが好ましい。
【００３４】
また、図４は、金属製網を中間膜２、２′の間に配置して、透明板状体１、１′を合わせガラスの構成としたものであり、金属製網のエッジと透明板状体のエッジとの距離ｃは。距離ａや距離ｂと同様、５〜１０ｍｍとすることが好ましい。
【００３５】
図５に示すように、導電層２３が２枚の透明板状体２１、２１′の間に配設されてなる電磁遮蔽パネル１１を枠体に嵌め込むとき、枠体２０と電磁遮蔽パネル１１との間に、導電体２５を設け、さらに、電磁遮蔽パネルの周辺に導電膜２４を設けて、導電層２３と枠体２０との導通を好ましい状態にする。
【００３６】
枠体が金属製でなく、木製あるいは樹脂製の場合、枠体に導電性膜２６を形成することが好ましい。また、枠体が金属製であっても塗膜されて枠体の表面が絶縁状態であれば、塗膜を剥いで導通状態にするか、導電性膜２６を形成してもよい。
【００３７】
電磁遮蔽パネルのエッジクリアランスが小さいため、図６に示すように、導電層２３と導電体２５とが、透明板状体２１の面に垂直方向で対面した配置にできない場合がある。このため、導電層２３と導電体２５との間のインピーダンスが大きくなり、十分な電磁遮蔽性が得られなくなる。これを解消するために、電磁遮蔽パネルの周辺部に、導電膜２４をエッジから１０乃至２０ｍｍの幅に設ける。
【００３８】
導電膜２４には、導電性ペースト、アルミニウムやステンレス鋼等でできている金属テープを用いることができる。
【００３９】
導電膜２４を設けることにより、導電層２３と導電体２５との間のインピーダンスは、ＬＡＮで用いられる周波数２．４５ＧＨｚにおいて、コンデンサモデルに基づいて、（１）式によって計算される。
【００４０】
Ｚ（Ω）＝ｄ／（２πｆ・ε０・εｇ・Ｓ）                    （１）
ここに、Ｉはインピーダンス、ｆは周波数（２．４５ＧＨｚ）、ε０は空気の誘電率（８．８５４×１０―１２Ｆ／ｍ）、εｇはガラスの比誘電率（７×１０―２）である。またｄは距離（ｍ）で、ｄ＝Ｌ１、Ｓは、導電層２３と導電膜２４とが透明板状体の面に垂直方向に見たときの重なる面積であり、Ｓ＝Ｌ２×（透明板状体２１の幅）である。
【００４１】
さらに、インピーダンスＺおよび空気のインピーダンス３７７の値を用いて、電磁波の反射率Ｒおよび遮蔽性能Ｓｐが次の（２）式、（３）式によって求められる。
【００４２】
Ｒ＝（（３７７−Ｚ）／（３７７＋Ｚ））２                （２）
Ｓ＝１０ｌｏｇ１０（１−Ｒ）                              （３）
導電層と導電膜は透明板状体を介して対向して配置されており、電磁遮蔽性能が―１０ｄＢ〜ー３０ｄＢの範囲にあって有効な電磁遮蔽性能を有するためには、透明板状体の厚みｄと、導電層と導電膜とが対向している面積Ｓを調整して、インピーダンスＺが、０．１〜１０Ωとなるようにすることが望ましい。
【００４３】
インピーダンスＺは、式（１）で求められるが、インピーダンス測定器を用いて測定してもよい。
【００４４】
さらに、―１０ｄＢ〜ー３０ｄＢの範囲の電磁遮蔽性能を得るためには、導電層の面積抵抗が１００Ω／□以下であることが望ましい。
【００４５】
導電体には、全体を金属線あるいはカーボン繊維をメッシュ構造としたもの、あるいはスパイラル中空構造としたもの、金属網や金属フィルムをパイプ状にしたものなどが好適に使用できる。
【００４６】
【実施例】
以下、図面を参考にしながら本発明を詳細に説明する。
【００４７】
実施例１
透明板状体に厚み１０ｍｍの板ガラス（サイズ１０１０×１０１０ｍｍ）を２枚用い、その１枚に、Ａｇ膜とＺｎＯ膜を交互に積層した透明導電膜３をスパッタリング法で成膜し導電層とした。透明導電膜３の面積抵抗は１０Ω／□とした。板ガラスのエッジから１０ｍｍの範囲の透明導電膜は、研磨により除去した。
【００４８】
図２に示すように、２枚の板ガラスを、導電層３を空気層１２側に位置させて、乾燥剤１０を充填したスペーサー９を用いて対向配置させ、複層ガラスの構成にした電磁遮蔽パネルを作成した。さらに、電磁遮蔽パネルの周辺部には、透明導電膜３とアルミテープ４との、透明板状体に垂直視で重なる幅を１０ｍｍとなるように幅２０ｍｍのアルミニウムテープを接着した
この電磁遮蔽パネルを、図５に示すようにサッシ２４に装着し、電磁遮蔽窓とした。導電体２５には金属線でできたメッシュをパイプ状にし、アルミテープ２４と接触させた。
【００４９】
導電層２３と導電体２５および枠体２０に塗幕した導電性被膜２６との間のインピ−ダンスＺ（Ω）をコンデンサモデルから、無線ＬＡＮで使われる周波数２．４５ＭＨｚに対して計算し、１．０５Ωの値を得た。
【００５０】
このインピ−ダンスに対して、（３）式から、遮蔽性能はー２０ｄＢとなるが、ＭＩＬ−ＳＴＤ−２８５法（米国軍用規格）に規定されている挿入損失法で測定した結果、ガラス面での反射があり、遮蔽性能は−２３ｄＢであった。さらに、３０ＭＨｚ〜５ＧＨｚの帯域で、電磁遮蔽性能を測定したところ、―２２〜―２３ｄＢの値であった。
【００５１】
また、本実施例の電磁遮蔽窓に対し、屋外暴露試験（１年間）とＪＩＳ  Ｒ  ３２０９に規定される耐久性試験とを行ったところ、十分な耐久性のあることを確認した。
【００５２】
比較例１
実施例１で用いたアルミテープを用いない他は全て実施例１と同様にして電磁遮蔽パネルを作製した。さらに、図６に示すように、この電磁遮蔽パネルを枠体２０に嵌め込み電磁遮蔽窓を作製した。
【００５３】
また、本比較例の電磁遮蔽窓に対し、屋外暴露試験（１年間）とＪＩＳ  Ｒ３２０９に規定される耐久性試験とを行ったところ、十分な耐久性のあることを確認した。
【００５４】
しかし、インピーダンスが１８Ωで、遮蔽性能をＭＩＬ−ＳＴＤ−２８５法（米国軍用規格）に規定されている挿入損失法で測定した結果、３０ＭＨｚ〜５ＧＨｚの帯域で、―７〜―８ｄＢの値で、ほとんど実用できない性能であった。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の電磁遮蔽パネルおよび電磁遮蔽窓は、簡易な電磁遮蔽の開口部を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】透明導電膜が形成された透明板状体を、中間膜を用いて合わせガラスの構成とする電磁遮蔽パネルの要部断面図である。
【図２】透明導電膜が形成された透明板状体を、スペーサーを用いて対向配置し複層ガラスの構成とする電磁遮蔽パネルの要部断面図である。
【図３】透明導電膜を形成した樹脂フィルムを用いる電磁遮蔽パネルの要部断面図である。
【図４】金属製網を用いる透明電磁遮蔽パネルの要部断面図である。
【図５】透明導電膜を形成した透明板状体を用いて複層ガラス構成にした電磁遮蔽パネルを枠体に嵌めた状態の要部断面図である。
【図６】比較例１の電磁遮蔽窓の要部断面図である。
【図７】導電層が透明板状体のエッジから１０ｍｍを越えて設けた場合の、電磁遮蔽窓の要部断面図である。
【符号の説明】
１、１′      透明板状体
２、２′      中間膜
３、３′      透明導電膜
４、４′      導電膜
５          樹脂フィルム
６          金属製網
７          １次シーリング材
８          ２次シーリング材
９          スペーサー
１０        乾燥剤
２０        枠体
２１、２１′透明板状体，
２３        透明導電膜
２４        導電膜
２５        導電体
２６        導電性被膜
２７        セッティングブロック
２８        押縁
２９        バックアップ材
３０        シーリング材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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