KR100701832B1 - Thin multi-layered electro-magnetic absorption film by controlling surface resistance - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다층박형 전자파 흡수필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정한 전기저항을 갖는 전도성고분자층과 자성금속복합체층이 적층 배열된 구조로 10㎒∼6㎓까지의 주파수에서 35% 이상의 매우 큰 전자파 감쇠 효과를 얻거나 10㎒∼10㎓의 광대역 주파수에서 특정 수치 이상의 감쇠 효과를 일정하게 얻을 수 있는 다층박형 전자파 흡수필름에 관한 것으로, 20Ω∼1000Ω 사이에 일정한 전기 저항을 갖는 전도성고분자층과, 연자성금속이 유기결합제에 의해 분산ㆍ결합된 자성금속복합체층으로 적어도 2층 이상으로 구성하여 전자파의 감쇠 효과를 현저하게 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a multi-layered thin film electromagnetic wave absorbing film, and more particularly, a very large electromagnetic wave of 35% or more at a frequency of 10 MHz to 6 kHz in a structure in which a conductive polymer layer having a constant electrical resistance and a magnetic metal composite layer are stacked and arranged. The present invention relates to a multilayer thin-film electromagnetic wave absorbing film capable of obtaining attenuation effects or a constant attenuation effect of a specific value or more at a broadband frequency of 10 MHz to 10 GHz. The conductive polymer layer having a constant electrical resistance between 20 and 1000 Ω, The magnetic metal is composed of at least two layers of the magnetic metal composite layer dispersed and bonded by the organic binder, which can significantly increase the attenuation effect of electromagnetic waves.
표면저항제어, 유기결합제. 전도성고분자, 자성금속복합체 Surface resistance control, organic binder. Conductive Polymer, Magnetic Metal Composite
Description
도 1 은 자성 자성금속복합체층으로 구성된 두께 0.1㎜ 이하의 전자파 흡수필름의 두께에 따른 전자파 흡수율을 나타낸 그래프.1 is a graph showing the electromagnetic wave absorption rate according to the thickness of the electromagnetic wave absorbing film having a thickness of 0.1 mm or less composed of a magnetic magnetic metal composite layer.
도 2 는 본 발명의 다층박형 전자파 흡수필름의 단면도.2 is a cross-sectional view of a multilayer thin electromagnetic wave absorbing film of the present invention.
(a) 상부로부터 자성금속복합체층-전도성고분자층-부착부재-이형필름(a) Magnetic metal composite layer-conductive polymer layer-attachment member-release film from above
(b) 상부로부터 전도성고분자층-자성금속복합체층-부착부재-이형필름(b) conductive polymer layer-magnetic metal composite layer-attachment member-release film from above
(c) 상부로부터 자성금속복합체층-전도성고분자층-자성금속복합체층-부착부재-이형필름(c) Magnetic metal composite layer-conductive polymer layer-magnetic metal composite layer-attachment member-release film from above
(d) 상부로부터 전도성고분자층-자성금속복합체층-전도성고분자층-부착부재-이형필름(d) conductive polymer layer-magnetic metal composite layer-conductive polymer layer-attachment member-release film from above
도 3 은 본 발명의 다층박형 전자파 흡수필름의 전자파 흡수율을 측정하기 위한 장치도.3 is a device diagram for measuring the electromagnetic wave absorption rate of the multilayer thin film electromagnetic wave absorption film of the present invention.
도 4는 본 발명의 다층박형 전자파 흡수필름의 실시예로 전자파 흡수율을 나타내는 그래프도.Figure 4 is a graph showing the electromagnetic wave absorption rate as an embodiment of the multilayer thin film electromagnetic wave absorption film of the present invention.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명- Explanation of symbols on the main parts of the drawing
21 : 자성금속복합체층 22 : 전도성고분자층 21: magnetic metal composite layer 22: conductive polymer layer
23 : 부착부재 24 : 이형 필름 23: attachment member 24: release film
본 발명은 다층박형 전자파 흡수필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정한 전기저항을 갖는 전도성고분자층과 자성금속복합체층 등이 적층 배열된 구조로 형성되어, 10㎒∼6㎓의 주파수에서 35% 이상의 매우 큰 전자파 감쇠 효과를 발휘하거나, 10㎒∼10㎓의 광대역 주파수에서 특정 수치 이상의 감쇠 효과를 일정하게 얻을 수 있는 다층박형 전자파 흡수필름에 관한 것이다.The present invention relates to a multilayer thin-wave electromagnetic wave absorbing film, and more particularly, is formed in a structure in which a conductive polymer layer and a magnetic metal composite layer having a constant electrical resistance are stacked and arranged, and at least 35% at a frequency of 10 MHz to 6 kHz. The present invention relates to a multilayer thin-wave type electromagnetic wave absorbing film that exhibits a very large electromagnetic wave attenuation effect or that can consistently obtain a damping effect of a specific value or more at a broadband frequency of 10 MHz to 10 GHz.
일반적으로, 디지털 및 고주파 전기회로장치에 있어서 전자기파 간섭은 전자 부품 및 전도선이 회로 기판상에 장착될 때, 전자 부품 및 배선 전도 사이에 정전기 결합 또는 자기 결합에 의해 발생된다.In general, in digital and high frequency electric circuit devices, electromagnetic interference is generated by electrostatic coupling or magnetic coupling between the electronic component and the wire conduction when the electronic component and the conductive line are mounted on the circuit board.
종래에는 이러한 전자기파의 간섭을 억제하기 위해 회로기판 각각의 출력단에서 저역필터 또는 잡음 필터에 의해 0.2㎜ 이상의 상대적으로 두꺼운 단층 전자파 흡수체를 사용하거나, 또는 간격을 두어 문제의 회로를 억제함으로써 해결해 오고 있다.Conventionally, in order to suppress such interference of electromagnetic waves, it has been solved by using a relatively thick single layer electromagnetic wave absorber having a thickness of 0.2 mm or more by a low pass filter or a noise filter at each output end of the circuit board, or suppressing the circuit in question at intervals.
그러나 이 같은 전자기파의 간섭을 억제하는 방법은 상기 필터 또는 두께 0.2㎜ 이상의 흡수체를 배열할 공간 및 간격을 필요로 하기 때문에 전자기기의 크기 및 중량이 자연스럽게 커지는 등의 문제점이 발생되고 있는 실정이다.However, such a method of suppressing the interference of electromagnetic waves requires a space and an interval for arranging the filter or the absorber having a thickness of 0.2 mm or more, which causes problems such as an increase in the size and weight of the electronic device naturally.
비교적 큰 공간과 간격을 필요로 하는 저역 필터 또는 잡음 필터의 사용 없 이, 부품 또는 회로기판 사이의 제한된 공간을 최대한 활용하고, 회로기판과 부품에서 발생되는 전자파에서 발생되는 전자파의 방사를 억제하는 것 뿐만 아니라, 그곳에 인접한 다른 회로 부품 간에 발생하는 전자기 간섭의 억제를 위하여 단층으로 구성된 두께 0.1㎜ 이하의 박형 전자파 흡수필름이 사용되고 있다.Without the use of low-pass or noise filters that require relatively large spaces and spacing, to make the best use of the limited space between components or circuit boards, and to suppress the radiation of electromagnetic waves generated by the electromagnetic waves generated by circuit boards and components In addition, a thin electromagnetic wave absorbing film having a thickness of 0.1 mm or less composed of a single layer is used to suppress electromagnetic interference generated between other circuit components adjacent thereto.
전자파 흡수체의 흡수 메커니즘은 근본적으로 물질의 고주파 손실 특성에 기인하는 것으로서, 전자파 흡수체의 재료는 도전손실 재료, 유전손실 재료, 자성손실 재료, 그리고 두 가지 이상의 손실을 포함하는 재료로 크게 분류된다. 이들 재료 중 일반적으로 자성손실을 이용한 것으로서 자성금속분을 유기결합제에 분산시켜 0.1㎜ 이하의 얇은 두께를 갖는 필름형식으로 제조되고 있지만, 얇은 두께로 인하여 1㎓ 이하의 주파수 대역에서는 전자파 감쇠율이 35% 이하로 그 특성에 한계를 나타내고 있으며, 그 측정 결과를 도 1 에 나타내었다.The absorption mechanism of the electromagnetic wave absorber is basically due to the high frequency loss characteristic of the material, and the material of the electromagnetic wave absorber is broadly classified into a conductive loss material, a dielectric loss material, a magnetic loss material, and a material including two or more losses. Among these materials, magnetic loss is generally used, and the magnetic metal powder is dispersed in an organic binder to produce a film having a thin thickness of 0.1 mm or less. However, due to the thin thickness, electromagnetic wave attenuation is less than 35% in the frequency band of 1 kHz or less. The characteristics of the furnace are shown to be limited, and the measurement results are shown in FIG. 1.
도 1 은 샌더스트(Fe-Si-Al합금) 분말을 이용한 자성금속복합체층을 단층으로 코팅하여 제조된 전자파 흡수 필름의 감쇠율을 보여주는 그래프로, 필름의 두께는 (1) 0.025㎜, (2) 0.05㎜, (3) 0.075㎜, (4) 0.1㎜이며 필름의 두께가 두꺼워질수록 그 흡수율이 증가되는 경향이 있음을 알 수 있다.1 is a graph showing the attenuation rate of an electromagnetic wave absorbing film prepared by coating a magnetic metal composite layer using sand dust (Fe-Si-Al alloy) powder with a single layer, wherein the thickness of the film is (1) 0.025 mm, (2) It can be seen that the thickness of the film is 0.05 mm, (3) 0.075 mm, and (4) 0.1 mm, and as the thickness of the film increases, the water absorption tends to increase.
도 1 의 (1), (2), (3) 및 (4)의 곡선에서는 주파수가 높아질수록 파장이 짧아져 전자파의 흡수율이 커진다. 그러나, 1㎓ 이하의 주파수 대역에서 0.1㎜ 이하의 전자파 흡수필름 두께로 35% 이상의 전파 흡수율을 얻는 것은 대단히 어려운 문제점이 있다.In the curves of (1), (2), (3) and (4) of Fig. 1, the higher the frequency, the shorter the wavelength and the higher the absorption rate of the electromagnetic wave. However, it is very difficult to obtain a radio wave absorption rate of 35% or more with an electromagnetic wave absorption film thickness of 0.1 mm or less in a frequency band of 1 kHz or less.
발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 두께 0.1㎜ 이하의 박형 전자파 흡수필름의 전자파 흡수특성을 극대화하기 위하여 일정한 전기 저항을 나타낼 수 있도록 자성금속복합체층 상에 전도성고분자 필름을 적층하여 10㎒∼6㎓ 이하의 주파수에서 전자파 흡수율이 35% 이상으로 향상된 박형 전자파 흡수필름을 제공함에 있다. The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and its purpose is to provide a conductive polymer on the magnetic metal composite layer to exhibit a constant electrical resistance in order to maximize the electromagnetic wave absorption characteristics of the thin electromagnetic wave absorbing film having a thickness of 0.1 mm or less. Laminating the film to provide a thin electromagnetic wave absorbing film having an electromagnetic wave absorption rate of 35% or more at a frequency of 10MHz ~ 6kHz or less.
본 발명의 또 다른 목적은 전도성고분자층과 자성금속복합체층을 적층하여 전자기기에서 전자파 누설방지 또는 전자파 잡음 감쇠용으로 감쇠 효과를 극대화한 두께 0.1㎜ 이하의 유연성을 갖는 다층박형 전자파 흡수필름을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a multilayer thin-film electromagnetic wave absorbing film having a flexibility of 0.1 mm or less, which maximizes the damping effect for preventing electromagnetic leakage or reducing electromagnetic noise in an electronic device by stacking a conductive polymer layer and a magnetic metal composite layer. Is in.
본 발명의 또 다른 목적은 전도성 고분자인 PEDOT을 자성금속복합체 상에서 직접 중합시켜 코팅한 다층박형 전자파 흡수필름을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a multilayer thin electromagnetic wave absorbing film coated by directly polymerizing a conductive polymer PEDOT on a magnetic metal composite.
본 발명의 또 다른 목적은 준마이크로웨이브 대역 (quasi-microwave band : 0.3∼3㎓)에서 50% 이상의 우수한 감쇠 효과를 얻을 수 있는 두께 0.1㎜ 이하의 다층박형 전자파 흡수필름을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a multilayer thin electromagnetic wave absorbing film having a thickness of 0.1 mm or less that can obtain an excellent attenuation effect of 50% or more in a quasi-microwave band (0.3 to 3 dB).
상술한 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 20Ω∼1000Ω 사이의 일정한 전기 저항을 갖는 전도성고분자층과 연자성 금속이 유기결합제에 의해 분산ㆍ결합된 자성금속복합체층이 적어도 2층 이상의 층상구조로 구성되며, 0.1mm 이하의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층박형 전자파 흡수필름을 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides a conductive polymer layer having a constant electrical resistance between 20 Ω and 1000 Ω, and a magnetic metal composite layer in which a soft magnetic metal is dispersed and bonded by an organic binder. It consists of, and provides a multi-layer thin-wave electromagnetic wave absorption film, characterized in that made of a thickness of less than 0.1mm.
또한, 본 발명은 상기 층상구조가 가운데층에 상기 자성금속복합체층이 위치되고, 상기 자성금속복합체층의 상하에 상기 전도성고분자층이 적층되거나, 또는 가운데층에 전도성고분자층이 위치되고, 상하에 자성금속복합체층이 적층되는 것을 특징으로 하는 다층박형 전자파 흡수필름을 제공한다.In the present invention, the layered structure is the magnetic metal composite layer is located in the middle layer, the conductive polymer layer is laminated on the upper and lower portions of the magnetic metal composite layer, or the conductive polymer layer is located in the middle layer, Provided is a multilayer thin electromagnetic wave absorbing film, characterized in that a magnetic metal composite layer is laminated.
또한, 본 발명은 상기 층상구조는 직접 코팅되거나, 접착부재를 이용하거나, 또는 압착에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 다층박형 전자파 흡수필름을 제공한다.In addition, the present invention provides a multi-layered thin film electromagnetic wave absorption film, characterized in that the layered structure is directly coated, using an adhesive member, or bonded by compression.
또한, 본 발명은 상기 전도성고분자층은 PEDOT (polyethylenedioxythioprene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오핀(polythiophene) 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 다층박형 전자파 흡수필름을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a multilayer thin film electromagnetic wave absorbing film is formed of any one of PEDOT (polyethylenedioxythioprene), polyaniline (polyaniline), polypyrrole (polypyrrole), polythiophene (polythiophene).
또한, 본 발명은 상기 전도성고분자층은 상기 PEDOT층의 표면 전기저항을 100Ω∼500Ω으로 제어하여 500㎒ 이하의 주파수 대역에서 전자파 흡수율을 극대화한 것을 특징으로 하는 다층박형 전자파 흡수필름을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a multilayer thin film electromagnetic wave absorbing film, characterized in that the electromagnetic wave absorption in the frequency band of 500MHz or less by maximizing the surface electrical resistance of the PEDOT layer by controlling the surface electrical resistance.
또한, 본 발명은 상기 전도성고분자층은 상기 PEDOT의 단량체 용액이 상기 자성금속복합체 위에 직접 코팅되어 단량체 용액이 건조되고 중합되면서 형성되는 특징으로 하는 다층박형 전자파 흡수필름을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a multi-layer thin film electromagnetic wave absorbing film characterized in that the conductive polymer layer is formed while the monomer solution of the PEDOT is directly coated on the magnetic metal composite, the monomer solution is dried and polymerized.
또한, 본 발명은 상기 전도성고분자층은 상기 PEDOT가 PET 필름 또는 PP 필름 위에 코팅되어 제조되는 것을 특징으로 하는 다층박형 전자파 흡수필름을 제공한다.In addition, the present invention provides the multilayer polymer electromagnetic wave absorption film, characterized in that the conductive polymer layer is manufactured by coating the PEDOT on a PET film or a PP film.
이하, 본 발명의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated in detail.
본 발명의 전도성고분자층은 20Ω∼1000Ω 사이의 일정한 표면 전기 저항을 가지며, 반면 자성금속복합체층의 표면 전기저항은 약 106∼108Ω으로 거의 절연에 가깝다.The conductive polymer layer of the present invention has a constant surface electrical resistance between 20 Ω and 1000 Ω, while the surface electrical resistance of the magnetic metal composite layer is about 10 6 to 10 8 Ω, which is almost close to insulation.
일반적으로 저항손실을 이용한 전파흡수체는 전기 저항을 이용한 흡수체이다. 보통 탄소가 함유된 우레탄 폼 등으로 생산되는데 전기 저항이 20Ω 이하로 낮으면 상대적으로 전기전도도가 높기 때문에 전자파가 입사하였을 때 낮은 임피던스로 그 손실이 적게 된다. 입사된 전자파는 내부에서 저항손실에 의해 열로 변환되어 소멸되게 된다. 일반적으로 볼 수 있는 전선, 혹은 전기장판 등에서 열이 발생하는 원인과 비슷한 원리이다. 전자파가 전파흡수체로 입사되어 소멸되기 위해서는 전파흡수체의 임피던스가 매우 큰 영향을 끼친다. 대기의 임피던스는 377Ω으로, 만약 전파흡수체의 임피던스가 대기와 같은 377Ω이라면 그 전자파는 전파흡수체를 100% 투과할 것이다. 그러나 전파흡수체의 임피던스가 20Ω 미만으로 대기 중의 임피던스인 377Ω 보다 크게 낮아지면 그 전자파는 전파흡수체를 투과하지 못하고 대부분이 반사된다. 이는 전자파가 흡수되기 전에 반사되어 전파흡수 용도로는 사용할 수가 없다. In general, an electromagnetic wave absorber using resistance loss is an absorber using electrical resistance. It is usually produced from carbon foamed urethane foam, etc. If the electrical resistance is lower than 20Ω, the electrical conductivity is relatively high, so the loss is low due to the low impedance when the electromagnetic wave is incident. The incident electromagnetic wave is converted into heat by the resistive loss and disappears. This principle is similar to the reason that heat is generated in general wires or electric blankets. In order for electromagnetic waves to enter the radio wave absorber and disappear, the impedance of the radio wave absorber has a great influence. Atmospheric impedance is 377Ω. If the absorber's impedance is 377Ω, which is the same as the atmosphere, the electromagnetic wave will transmit 100% of the absorber. However, if the impedance of the absorber is lower than 20 Ω, which is significantly lower than 377 Ω, which is in the air, the electromagnetic wave does not penetrate the absorber and most of it is reflected. It is reflected before the electromagnetic wave is absorbed and cannot be used for radio wave absorption.
한편, 표면저항이 1000Ω을 초과된 전파흡수체는 전자파의 투과성은 우수하지만, 저항손실이 작은 문제점이 있다. 저항손실을 이용한 전파흡수체는 내부 전하의 분극에 의해 전자파의 흡수가 일어나는데, 분극이 되는 전하의 양이 적기 때문이다. 따라서, 전자파의 투과는 우수하고 전하 분극에 의한 손실이 크기 위해서는 20Ω～1000Ω 사이에 표면저항을 갖는 재료가 좋다. On the other hand, the electromagnetic wave absorber having a surface resistance of more than 1000 Ω has excellent transmittance of electromagnetic waves, but has a small resistance loss. The electromagnetic wave absorber using the resistance loss absorbs electromagnetic waves due to the polarization of internal charges because the amount of electric charges to be polarized is small. Therefore, a material having a surface resistance between 20? And 1000? Is preferable for excellent electromagnetic wave transmission and large loss due to charge polarization.
자성금속복합체의 표면 전기저항이 106∼108Ω인데도 전파흡수효과가 있는 것은, 자성금속복합체의 전파흡수손실은 저항손실이 아니라 자기손실을 이용하기 때문이다.Although the surface electrical resistance of the magnetic metal composite is 10 6 to 10 8 Ω, the radio wave absorption effect is effective because the magnetic absorption is not the resistance loss but the magnetic loss.
전도성고분자층은 PEDOT(polyethylenedioxythioprene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오핀(polythiophene) 중 선택된 어느 하나로 자성금속복합체의 한 면 또는 양면에 적층되는 것으로서 적층의 방법은 직접 코팅되거나, 접착부재를 이용하거나, 또는 압착에 의해 결합될 수 있다.The conductive polymer layer is laminated on one or both sides of the magnetic metal composite with any one selected from polyethylenedioxythioprene (PEDOT), polyaniline, polypyrrole, and polythiophene. The member may be used or joined by compression.
특히 500㎒ 이하의 주파수 대역에서 전자파 흡수율을 극대화하기 위하여 상기 전도성고분자층중 PEDOT층의 표면 전기저항을 100Ω∼500Ω으로 제어하는데, 도 4에 도시된 그래프도를 참고로 설명하면, 표면저항이 대기중의 임피던스와 유사한 300Ω인 경우, 500㎒ 이하의 주파수 대역에서 최대 흡수율을 나타낸다. 300㎒를 기준으로 살펴볼 때, 약 43%의 전파흡수율을 갖는다. 그러나 200Ω인 경우는 300㎒에서 약 18%로 되고 표면저항이 100Ω 이하인 경우는 전파흡수율이 거의 나타나지 않는다.In particular, in order to maximize the electromagnetic wave absorption rate in the frequency band of 500MHz or less, the surface electrical resistance of the PEDOT layer of the conductive polymer layer is controlled to 100 kV to 500 kV. Referring to the graph shown in FIG. In the case of 300Ω, which is similar to the impedance in the figure, the maximum absorption is shown in the frequency band of 500 MHz or less. Based on 300MHz, it has a radio absorption of about 43%. However, in the case of 200 kHz, it becomes about 18% at 300 MHz, and when the surface resistance is less than 100 kHz, the radio wave absorption rate is hardly shown.
한편, 표면저항이 500Ω을 초과하는 전파흡수체의 경우에서는 300㎒ 대역의 주파수에서 30% 이상의 전파흡수율을 얻는 것은 매우 어렵다.On the other hand, in the case of a radio wave absorber having a surface resistance of more than 500 Hz, it is very difficult to obtain a radio wave absorption rate of 30% or more at a frequency in the 300 MHz band.
본 발명의 전도성고분자층 중에서 PEDOT을 코팅하는 방법의 일례는 다음과 같다. 전기전도성 고분자 단량체로 에틸렌다이옥씨오핀(3,4-ethylenedioxy thiophene), 매트릭스 고분자로 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone), 그리 고 엔-메틸피롤리돈(n-methylpyrrolidone), 디메틸포마미드(dimethylformamide) 등의 염기성 첨가제를 1-부탄올(1-butanol) 또는 1-프로판올(1-propanol) 등의 유기용제에 용해하여 단량체 용액을 제조한다. 산화제로 사용되는 페릭 피-톨로엔 설포네이트(ferric p-toluene sulfonate)를 같은 종류의 용매에 용해시켜 산화제 용액을 제조한다. 제조된 단량체 용액과 산화제 용액을 혼합하여 균일한 용액을 제조한 후 이 용액을 자성금속복합체에 스핀코팅, 바코팅, 테이프코팅 등의 방법으로 PET필름 혹은 PP필름 위에 코팅한다. 코팅된 기재를 일정온도로 조절되는 오븐에서 일정시간 동안 가열하면 단량체가 중합이 되면서 전기전도성 PEDOT 박막이 형성되며, 이를 메탄올(methanol), 아세톤(acetone) 과 같은 용매로 세척한 후 건조하면 최종 PEDOT 박막을 얻을 수 있다. 제조되는 PEDOT 박막의 표면비저항은 폴리비닐피롤리돈의 함량, 염기성 첨가제의 함량, 산화제의 농도, 중합온도, 중합시간 등을 변화시키면 코팅된 PEDOT 박막의 표면저항을 쉽게 변화시킬 수 있다.An example of a method for coating PEDOT in the conductive polymer layer of the present invention is as follows. 3,4-ethylenedioxy thiophene as an electrically conductive polymer monomer, polyvinyl pyrrolidone as a matrix polymer, n-methylpyrrolidone and dimethylformamide A basic solution such as) is dissolved in an organic solvent such as 1-butanol or 1-propanol to prepare a monomer solution. Ferric p-toluene sulfonate used as an oxidant is dissolved in the same kind of solvent to prepare an oxidant solution. After preparing a homogeneous solution by mixing the prepared monomer solution and the oxidizer solution, the solution is coated on a PET film or a PP film by spin coating, bar coating, or tape coating on a magnetic metal composite. When the coated substrate is heated in an oven controlled at a constant temperature for a predetermined time, the monomer is polymerized to form an electrically conductive PEDOT thin film, which is washed with a solvent such as methanol and acetone and dried to give a final PEDOT. A thin film can be obtained. The surface resistivity of the prepared PEDOT thin film can be easily changed by changing the content of polyvinylpyrrolidone, basic additive content, oxidizer concentration, polymerization temperature, polymerization time and the like.
본 발명의 전도성고분자층을 코팅하는 또 다른 예는 다음과 같다. 가용성 폴리피롤을 보고된 방법(대한민국 특허 10-0162864-0000)에 의하여 제조한 후 클로로포름에 용해시켜 폴리피롤 용액을 제조하여, 이 용액을 기재에 코팅한다. 일정 시간 동안 건조한 후 메탄올(methanol), 아세톤(acetone) 등으로 세척한 후 건조하면 최종 전기전도성 폴리피롤 박막을 얻을 수 있다.Another example of coating the conductive polymer layer of the present invention is as follows. Soluble polypyrrole is prepared by the reported method (Korean Patent 10-0162864-0000) and then dissolved in chloroform to prepare a polypyrrole solution, which is coated on a substrate. After drying for a certain time, washed with methanol, acetone, etc., and dried to obtain a final electrically conductive polypyrrole thin film.
본 발명의 전도성고분자층을 코팅하는 또 다른 예는 다음과 같다. 가용성 폴리아닐린을 보고된 방법(대한민국 특허 10-0205912-0000)에 의하여 제조한 후 클로로포름에 용해시켜 폴리아닐린 용액을 제조하여, 이 용액을 기재에 코팅한다. 일정 시간 동안 건조한 후 메탄올, 아세톤 등으로 세척한 후 건조하면 최종 전기전도성 폴리아닐린 박막을 얻을 수 있다.Another example of coating the conductive polymer layer of the present invention is as follows. Soluble polyaniline is prepared by the reported method (Korean Patent 10-0205912-0000) and then dissolved in chloroform to prepare a polyaniline solution, which is coated on a substrate. After drying for a period of time, washed with methanol, acetone, etc., and dried to obtain a final electroconductive polyaniline thin film.
한편, 본 발명의 자성금속복합체층에서 자성 금속 분말로는 샌더스트(Fe-Si-Al), 퍼말로이(Fe-Ni), 순철(Fe)분말, 카보닐철, 몰리퍼말로이(Fe-Ni-Mo), 페라이트, 스테인리스강(Fe-Cr, Fe-Cr-Ni), 규소강 (Fe-Si) 분말 중 어느 하나로 이루어진다.On the other hand, the magnetic metal powder in the magnetic metal composite layer of the present invention as sand dust (Fe-Si-Al), permalloy (Fe-Ni), pure iron (Fe) powder, carbonyl iron, molybdenum (Fe-Ni- Mo), ferrite, stainless steel (Fe-Cr, Fe-Cr-Ni), silicon steel (Fe-Si) powder of any one.
또한 자성금속복합체층에 사용되는 유기결합제는 PVC(polyvinyl-butyral), 우레탄 고무, 에폭시, 실리콘 고무, 폴리에칠렌, 염소화폴리에칠렌, EPDM, 네오프렌(neoprene), 폴리프로필렌 또는 폴리스틸렌, 천연고무 중에 적어도 어느 하나로 구성된다. 상기 명시된 유기결합제는 분말에 대한 충진성이 우수하며, 유기 용매에 의해 용해가 가능하여 유기결합제에 충진되어 있는 분말들이 잘 분산될 수 있는 특징을 지니고 있다.In addition, the organic binder used in the magnetic metal composite layer is composed of at least one of polyvinyl-butyral (PVC), urethane rubber, epoxy, silicone rubber, polyethylene, chlorinated polyethylene, EPDM, neoprene, polypropylene or polystyrene, and natural rubber. do. The organic binder described above is excellent in packing property to the powder, and is soluble by an organic solvent, so that the powders filled in the organic binder can be well dispersed.
자성금속복합체층과 전도성고분자층으로 이루어진 다층박형 전자파 흡수필름은 전기적으로 절연된 접착제, 점착제 또는 양면테이프 등의 부착부재에 의해 결합되어 형성될 수 있으며, 이 부착부재는 전자기기 등에 용이하게 부착가능하게 하는 것이다.The multilayer thin electromagnetic wave absorbing film composed of a magnetic metal composite layer and a conductive polymer layer may be formed by being bonded by an adhesive member such as an electrically insulated adhesive, an adhesive, or a double-sided tape, and the adhesive member may be easily attached to an electronic device. It is to make it.
또한 . 부착부재의 이면에는 그 부착부재를 보호하기 위하여 이형필름을 붙일 수 있는데, 이형필름은 부착부재를 보호하고 생산 및 취급의 편리를 위해 결합된다.Also . On the back of the attachment member, a release film may be attached to protect the attachment member. The release film protects the attachment member and is combined for convenience of production and handling.
상기와 같이 구성된 본 발명의 다층박형 전자파 흡수 필름을 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 통해 아래와 같이 구체적으로 설명한다.With reference to the accompanying drawings, the multilayer thin electromagnetic wave absorbing film of the present invention configured as described above will be described in detail as follows.
도 2 는 본 발명의 실시예들을 나타내는 그림이다.2 is a diagram illustrating embodiments of the present invention.
도 2(a)는 다층박형 전자파 흡수필름으로 유기결합제에 의해 편상화된 연자성 금속 분말을 분산ㆍ결합시켜 자성금속복합체층(21)을 형성하고, 전도성고분자를 그 한 면에 코팅하여 전도성고분자층(22)을 형성하고, 전도성고분자층(22)의 배면에 접착제, 점착제 또는 양면테이프의 부착부재(23)를 결합한 후 이형필름(24)을 부착하여 두께 0.1㎜ 이하로 이루어진 상태를 나타내는 단면도이다.Figure 2 (a) is a multilayer thin electromagnetic wave absorbing film to disperse and combine the soft magnetic metal powder segregated by the organic binder to form a magnetic
전도성고분자층(22)에서 저항손실에 의해 전자파를 1차적으로 감쇠시키고 자성금속복합체층(21)에서 자성손실에 의해 2차적으로 전자파를 감쇠시키는 작용을 하여 1층으로 구성된 자성금속복합체 필름과 비하여 그 특성이 대단히 우수하다.In the
상기 다층 필름에서 각 층간의 결합은 유기결합제에 의해 분산되어진 액상 상태에서 닥터 블레이드(Dr. Blade), 바코팅(bar coating), 스핀코팅(spin coating)법 등에 의해 균일하게 코팅되어지거나, 혹은 점착제, 접착제, 양면테이프에 의해 기계적으로 결합되거나 압착에 의해 형성될 수 있다..Bonding between the layers in the multilayer film is uniformly coated by a doctor blade (Dr. Blade), bar coating (spin coating), spin coating method or the like in a liquid state dispersed by an organic binder, or adhesive It can be mechanically bonded by means of adhesives, double-sided tapes or formed by pressing.
한편, 도 2(b) 에 도시된 바와 같이 전도성고분자층(22)이 상부측에 위치되고, 그 하부에 자성금속복합체층(21)층을 적층하고, 부착부재(23) 및 이형필름(24)을 형성한 구조를 취할 수도 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 2 (b), the
또한, 본 발명의 일실시예로 3층의 다층형 전자파 흡수 필름으로, 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 자성금속복합체층(22)을 중심으로 상ㆍ하부에 전도성고분자층(21)을 결합시킨 구조, 또는 도 2(d)에 도시된 바와 같이, 전도성고분자층(21)을 중심으로 상ㆍ하부에 자성금속복합체층(22)이 결합되는 구조를 취할 수도 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, as a multi-layered electromagnetic wave absorbing film, as shown in FIG. 2 (c), the
본 발명에 의한 다층박형 전자파 흡수 필름의 효과를 알아보기 위하여 전자파 흡수율을 다음과 같은 방법을 측정하였다.In order to examine the effect of the multilayer thin film electromagnetic wave absorbing film according to the present invention, the following method was measured.
본 발명의 전자파 흡수필름의 전자파 흡수율을 측정하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이, 마이크로스트립 회로 기판(81)의 상부는 약 2㎜의 폭과 80㎜의 길이를 갖는 구리(83)가 인쇄되어 있고, 그 끝단을 3.5㎜ SMA형의 단자(85)와 연결한다.As shown in FIG. 3 to measure the electromagnetic wave absorption rate of the electromagnetic wave absorbing film of the present invention, the upper portion of the
마이크로스트립 회로 기판의 하부는 구리층(84)으로 구성되어 있으며, 일정한 크기를 갖는 흡수필름(82)을 상부에 구리선에 위치시키고, 전자파 흡수율을 측정한다.The lower part of the microstrip circuit board is composed of a
상기 발명에 사용된 전자파 흡수필름의 크기는 한 변이 50㎜의 길이를 갖는 정사각형의 모양으로 상기 전자파 흡수율 측정 장치를 이용한 전자파 흡수필름의 감쇠 효과는 벡터 회로망 분석용 장비와 연결되어 한 단자에서 또 다른 단자로 가는 신호가 감쇠되게 분석되어짐을 알 수 있다.The size of the electromagnetic wave absorbing film used in the present invention is a square shape having a length of 50 mm on one side. The attenuation effect of the electromagnetic wave absorbing film using the electromagnetic wave absorptivity measuring device is connected to a vector network analysis device and is connected to another terminal at another terminal. It can be seen that the signal to the terminal is analyzed to be attenuated.
상기와 같은 방법으로 측정한 흡수율에 대한 결과가 도 4에 나타나 있다.The results for the water absorption measured by the above method are shown in FIG. 4.
도 4 에 도시된 그래프는, 유기결합제에 의해 분산 결합된 자성금속복합체층 상에 전도성고분자(PEDOT)를 코팅하여 도 2(a) 에 제시된 바와 같이 2층으로 구성하고, 부착부재는 전도성고분자층 아래에 결합시킨 구조로 제조된 다층박형 필름의 전자파 흡수율에 관한 것이다.4, the conductive polymer (PEDOT) is coated on the magnetic metal composite layer dispersed and bonded by an organic binder and composed of two layers as shown in FIG. 2 (a), and the attachment member is a conductive polymer layer. It relates to the electromagnetic wave absorption rate of the multilayer thin film manufactured by the structure bonded below.
자성금속복합체층의 두께를 0.03㎜으로 고정하고, 그 위에 전도성고분자의 표면 전기저항을 각각 20Ω(71), 50Ω(72), 80Ω(73), 100Ω(74), 230Ω(75), 300 Ω(76)으로 균일하게 제어하여 0.005∼0.020㎜의 두께로 코팅하였으며, 다층박형 필름의 총 두께를 약 0.05㎜로 구성하였다.The thickness of the magnetic metal composite layer is fixed to 0.03 mm, and the surface electrical resistances of the conductive polymers are set on the 20 Ω (71), 50 Ω (72), 80 Ω (73), 100 Ω (74), 230 Ω (75), and 300 Ω, respectively. Uniformly controlled at (76) and coated to a thickness of 0.005 to 0.020 mm, the total thickness of the multilayer thin film was composed of about 0.05 mm.
상기 도 4의 그래프 상의 데이터와, 도 1 의 전자파 흡수율의 데이터를 비교해 보면, 도 1에 표시된 자성금속복합체 단층 필름의 두께에 따른 전파 흡수율은 1 ㎓이하의 주파수에서 모두 30%이하임에 대하여, 본 발명에서는 1㎓의 주파수에서 85%이상(74)의 전자파 흡수율을 얻을 수 있음을 알 수 있다.Comparing the data on the graph of FIG. 4 with the data of the electromagnetic wave absorptivity of FIG. 1, the radio wave absorptance according to the thickness of the magnetic metal composite monolayer film shown in FIG. 1 is all 30% or less at a frequency of 1 kHz or less. In the present invention, it can be seen that the electromagnetic wave absorption rate of 85% or more at a frequency of 1 kHz can be obtained.
특히 본 발명의 자성금속복합체층과 전도성고분자층의 복층으로 전자파 흡수필름을 구성할 경우에 500㎒ 이하의 주파수에서도 자성금속복합체층 단층으로 구현하기 어려운 우수한 전자파 흡수율을 구현시킬 수 있는 특징이 있다.In particular, when the electromagnetic wave absorbing film is composed of a multilayer of the magnetic metal composite layer and the conductive polymer layer of the present invention, even when the frequency is less than 500 MHz, it is possible to realize an excellent electromagnetic wave absorption rate that is difficult to realize with the magnetic metal composite layer monolayer.
따라서, 본 발명의 자성금속복합체층과 전도성고분자층을 적층한 본 발명의 필름으로, 두께 0.1㎜이하를 유지함과 동시에 전기적인 단락을 방지하면서 전자파 흡수율을 극대화할 수 있다.Therefore, the magnetic metal composite layer and the conductive polymer layer of the present invention are laminated with the film of the present invention, while maintaining the thickness of 0.1 mm or less and maximizing electromagnetic wave absorption while preventing electrical short circuit.
상기와 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 당업자에 의해 적절하게 변경하거나 변형할 수 있음은 물론이고, 이와 같은 변경이나 변형은 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 한, 본 발명의 권리범위에서 속하는 것은 당연하다.Although described with reference to the preferred embodiment of the present invention as described above, can be appropriately changed or modified by those skilled in the art without departing from the scope of the invention, of course, such changes or modifications are the spirit of the invention Unless departed from, the scope of the present invention is obvious.
본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에서 기재된 내용으로 한정되는 것이 아님은 물론이다.Of course, the technical scope of the present invention is not limited to the contents described in the detailed description of the specification.
상기와 같은 본 발명에 의해, 두께 0.1㎜이하로 자성금속복합체층과 전도성 고분자로 구성된 다층박형 전자파 흡수필름에 의해, 전도성고분자 재료 및 자성 금속 분말 재료에 의해 기존의 전자파 흡수필름용 재료에 비해 전자파 흡수율이 우수한 효과가 있다.According to the present invention as described above, by using a multilayer thin electromagnetic wave absorbing film composed of a magnetic metal composite layer and a conductive polymer with a thickness of 0.1 mm or less, by using a conductive polymer material and a magnetic metal powder material, compared with conventional electromagnetic wave absorbing film materials The water absorption is excellent.
본 발명의 다층박형 전자파 흡수 필름은 적층방법에 따라 전자 반도체, 전자통신 분야 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기 부품 및 케이스, 전자 디지털 영상장비 등에 영향을 미치지 않도록 매우 효과적으로 전자파를 차단할 수 있는 효과가 있다.Multilayer thin electromagnetic wave absorbing film of the present invention has an effect that can effectively block the electromagnetic wave, so as not to affect the electronic semiconductor, electronic communication devices, mobile phones and mobile communication device parts and cases, electronic digital imaging equipment according to the lamination method.
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