CN117044391A - 通电部件及加热器 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
通电部件(11)具有用于对导电膜(13)施加电压的电极焊盘(14),在导电膜(13)上形成有以形成规则性重复图案的方式排列的多个非导电部(16),多个非导电部(16)分别包括多个单位单元,所述多个单位单元具有在连结点(C1)相互连结且从连结点(C1)朝向互不相同的方向延伸的细长的形状,连结多个非导电部(16)中最靠近的2个非导电部(16)的连结点(C1)的线段延伸的方向与多个单位单元各自延伸的方向不同。
Description
技术领域
本发明涉及一种对特定频带的电磁波具有透射性的通电部件及具备该通电部件的加热器。
背景技术
以往,通常利用使用了所谓毫米波及微波等电磁波的传感器及通信设备等。这些设备例如搭载于汽车等,并且通常在其周围设置有用于保护的罩。已知这样的罩上的积雪及结冰或由水蒸气等产生的雾成为配置于罩的内侧的传感器中的误检测或通信设备中的通信故障的原因。为了去除积雪、结冰及雾,开发了例如专利文献1中公开的发热部件。专利文献1的发热部件具备带被镀层的立体结构物和具有配置于该被镀层上的金属层的导电性层叠体,使金属层作为电热线发挥作用。
并且,已知与传感器及通信设备等收发的电磁波的频带不同的频带的电磁波成为传感器中的误检测及通信设备中的通信串扰等的原因。为了抑制这样的传感器的误检测及通信串扰等,已知例如非专利文献1中公开的金属筛网的结构。在非专利文献1的金属筛网中形成有沿相互正交的2个方向排列成网格状的十字形状的多个非导电部。通过这些多个非导电部,与十字形状的尺寸对应的频带的电磁波容易透射金属筛网,除此以外的频带的电磁波被屏蔽。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/163830号
非专利文献
非专利文献1:Vyachesla V.Komarov,Valery P.Meschanov著,“Transmissionproperties of metal mesh filters at 90GHz”,Journal of ComputationalElectronics,2019年2月28日,18:696-704
发明内容
发明要解决的技术课题
然而,在专利文献1中公开的发热部件中,不能仅透射特定频带的电磁波,因此难以兼顾发热功能和仅透射特定频带的电磁波的功能。
并且,本发明人等发现,在对非专利文献1中公开的金属筛网通电,使该金属筛网发热的情况下,电流在多个非导电部之间集中流动,由此产生局部的发热,金属筛网在该部分氧化等,导致金属筛网劣化。因此,可以考虑加宽多个非导电部之间的间隔以避免电流的集中,但是若加宽该间隔,则存在具有与非导电部的尺寸对应的特定频带的电磁波的透射率降低,不能充分发挥仅透射特定频带的电磁波的功能的问题。
本发明是为了解决这样的问题点而完成的,其目的在于,提供一种通电部件,该通电部件能够兼顾发热功能和仅透射特定频带的电磁波的功能,并且能够抑制局部的劣化。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的,本发明所涉及的通电部件形成有导电膜,其特征在于,所述通电部件具有用于对导电膜施加电压的电极焊盘,在导电膜上形成有以形成规则性重复图案的方式排列的多个非导电部,多个非导电部分别包括多个单位单元,所述多个单位单元具有在连结点相互连结且从连结点朝向互不相同的方向延伸的细长的形状,连结多个非导电部中最靠近的2个非导电部的连结点的线段延伸的方向与多个单位单元各自延伸的方向不同。
优选如下:在导电膜的两端部连接有一对电极焊盘,在导电膜中,在沿导电膜的表面连接一对电极焊盘之间的任意路径上都配置有非导电部。
并且,导电膜能够以平面状延伸,在该情况下,在沿导电膜的表面以直线状连接一对电极焊盘之间的任意路径上都能够配置非导电部。
优选如下:非导电部能够由4个单位单元构成,在该情况下,4个单位单元以形成十字形状的方式在连结点相互连结。
在该情况下,多个非导电部中最靠近的2个非导电部之间的距离优选为2个非导电部的连结点之间的距离的20%以上且50%以下,更优选为30%以上且40%以下。
优选如下:通电部件具有形成网格形状的多条导电性配线,导电膜由多条导电性配线形成。
在该情况下,非导电部的至少1个单位单元延伸的方向可以与多条导电性配线延伸的方向相同或不同。
优选电极焊盘具有比导电性配线的线宽宽10倍以上的宽度。
通电部件在非导电部的内部具有多条虚设配线,所述多条虚设配线配置于多条导电性配线的延长线上且与多条导电性配线电绝缘。
导电膜能够具有沿曲面的形状。
并且,导电膜优选具有0.1Ω/□以上且10.0Ω/□以下的薄层电阻,更优选具有0.3Ω/□以上且3.0Ω/□以下的薄层电阻。
优选单位单元沿该单位单元延伸的方向具有0.1mm以上且1000.0mm以下的宽度。
本发明所涉及的加热器的特征在于,具备上述通电部件。
发明效果
根据本发明所涉及的通电部件,所述通电部件具有用于对导电膜施加电压的电极焊盘,在导电膜上形成有以形成规则性重复图案的方式排列的多个非导电部,多个非导电部分别包括多个单位单元,所述多个单位单元具有在连结点相互连结且从连结点朝向互不相同的方向延伸的细长的形状,连结多个非导电部中最靠近的2个非导电部的连结点的线段延伸的方向与多个单位单元各自延伸的方向不同,因此能够兼顾发热功能和仅透射特定频带的电磁波的功能,并且能够抑制局部的劣化。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的通电部件的一部分的剖视图。
图2是本发明的实施方式1所涉及的通电部件的俯视图。
图3是放大表示本发明的实施方式1中的导电筛网的示意图。
图4是表示本发明的实施方式1中的非导电部的图。
图5是表示在本发明的实施方式1中相邻的3个非导电部的图。
图6是表示本发明的实施方式1中的非导电部的变形例的图。
图7是表示本发明的实施方式1中的非导电部的另一变形例的例子。
图8是本发明的实施方式1的变形例所涉及的通电部件的俯视图。
图9是表示本发明的实施方式2中的非导电部的图。
图10是放大表示本发明的实施方式2中的间隙的图。
图11是本发明的实施方式3所涉及的通电部件的俯视图。
图12是比较例1的通电部件的俯视图。
具体实施方式
以下,根据附图所示的优选实施方式,对本发明的通电部件进行详细说明。
另外,以下说明的图是用于对本发明进行说明的例示性图,本发明并不限定于以下所示的图。
另外,以下表示数值范围的“~”包括记载在两侧的数值。例如,ε为数值α~数值β是指ε的范围是包括数值α和数值β的范围,若用数学符号表示,则α≤ε≤β。
若没有特别记载,则“平行”及“正交”等角度包括对应的技术领域中通常允许的误差范围。
并且,“相同”包括对应的技术领域中通常允许的误差范围。
并且,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯这两者或其中之一,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及甲基丙烯酸这两者或其中之一。并且,“(甲基)丙烯酰基”表示丙烯酰基及甲基丙烯酰基这两者或其中之一。
另外,若没有特别说明,则对可见光透明是指在波长380nm~800nm的可见光波长域内,可见光透射率为40%以上,优选为80.0%以上,更优选为90.0%以上。并且,在以下说明中,若没有特别说明,则透明是指对可见光透明。
可见光透射率是使用JIS(日本工业标准)K 7375:2008中规定的“塑料-总透光率及总光线反射率的求法”测定的值。
实施方式1
图1表示本发明的实施方式所涉及的通电部件11。通电部件11是膜状的部件,具备绝缘性的透明的基板12和形成在基板12的单面上的导电膜13。
导电膜13是透明的,例如具有75.0%以上的可见光透射性。
如图2所示,通电部件11具备一对电极焊盘14,该一对电极焊盘14与导电膜13的两端连接,用于对导电膜13施加电压。一对电极焊盘14分别具有长方形的形状,配置成其长边彼此相互对置。并且,一对电极焊盘14分别在与长边正交的短边方向上具有宽度W。
在此,以下,为了便于说明,将从一个电极焊盘14朝向另一个电极焊盘14的方向称为第1方向D1,将与第1方向D1正交的方向称为第2方向D2。
导电膜13由沿第1方向D1及第2方向D2延伸的多条导电性配线15形成。并且,由多条导电性配线15形成有导电筛网M1。
如图3所示,多条导电性配线15具有线宽T,并且隔着被定义为导电性配线15的中心线CL之间的距离的间距E而配置。
并且,导电筛网M具有正方形的多个开口部17,形成所谓方形网格。
导电性配线15的线宽T没有特别限制,但上限优选为1000.00μm以下,更优选为500.00μm以下,进一步优选为300.00μm以下。线宽T的下限优选为1.00μm以上,更优选为3.00μm以上。若线宽T在上述范围内,则导电筛网M能够具有高导电率。并且,从导电性的观点出发,导电性配线15的厚度能够设定为0.01μm以上且200.00μm以下,但其上限优选为30.00μm以下,更优选为20.00μm以下,进一步优选为9.00μm以下,尤其优选为5.00μm以下。导电性配线15的厚度的下限优选为0.01μm以上,更优选为0.10μm以上,进一步优选为0.5μm以上。
由多条导电性配线15形成的导电膜13的薄层电阻优选为0.1Ω/□以上且10.0Ω/□以下,更优选为0.3Ω/□以上且3.0Ω/□以下。如此,由于导电膜13具有10.0Ω/□以下的低薄层电阻,因此具有在有电压限制的条件下具有较大的发热量的高加热器性能,且具有高电磁波透射率。并且,由于导电膜13具有0.10Ω/□以上的电阻值,因此具有即使在有电流限制的条件下也具有较大的发热量的高加热器性能。
并且,如图2所示,在导电膜13上形成有以形成规则性重复图案的方式相互以相同的方向排列的多个十字形状的非导电部16。
如图4所示,非导电部16是由导电性配线15形成且由十字形状的边缘部18包围的、不存在导电性配线15的部分,在其内部不通电。并且,非导电部16以十字形状的中心为连结点C1,通过具有长方形的形状的4个单位单元U1的一端部分别在连结点C1上连结而构成。这4个单位单元U1分别从连结点C1朝向第1方向D1、第1方向D1的反方向、第2方向D2及第2方向D2的反方向这互不相同的方向延伸。
在图4的例子中,非导电部16中包含的4个单位单元U1分别具有长方形的形状,在长边方向上具有宽度L1,在短边方向上具有宽度L2。并且,非导电部16在第1方向D1及第2方向D2上具有宽度L3,该宽度L3具有单位单元U1的宽度L1的2倍的长度。
在此,非导电部16用于透射与其尺寸即宽度L2及宽度L3(宽度L1)对应的特定频带的电磁波。因此,根据要透射非导电部16的电磁波的频带来设计非导电部16的尺寸。例如,在使以76.5GHz为中心的称为所谓毫米波的频带的电磁波透射非导电部16的情况下,优选将宽度L2设计为120μm,将宽度L3设计为1330μm。但是,由于还依赖于多个非导电部的位置关系,因此能够适当调节宽度L2和宽度L3。
如此,由于在导电膜13上形成有非导电部16,因此导电膜13能够透射具有特定频带的电磁波,屏蔽除此以外的频带的电磁波。
在图2所示的例子中,多个非导电部16以相互最靠近的2个非导电部16在第1方向D1上错开间距P1、在第2方向D2上错开间距P2的方式彼此不同地排列。由于多个非导电部16以这种方式彼此不同地排列,因此沿第1方向D1以具有间距P1的2倍长度的间距Q1的间隔排列,并且沿第2方向D2以具有间距P2的2倍长度的间距Q2的间隔排列。
在此,间距P1表示相互最靠近的2个非导电部16的连结点C1之间的第1方向D1上的距离,间距P2表示相互最靠近的2个非导电部16的连结点C1之间的第2方向D2上的距离。并且,间距Q1表示沿第1方向D1相邻而配置的2个非导电部16的连结点C1之间的距离,间距Q2表示沿第2方向D2相邻而配置的2个非导电部16的连结点C1之间的距离。
并且,如图5所示,连结多个非导电部16中最靠近的2个非导电部16的连结点C1的线段F1延伸的方向与多个非导电部16各自的4个单位单元U1延伸的方向、即第1方向D1、第1方向D1的反方向、第2方向D2及第2方向D2的反方向不同。
在此已知,通常,当欲通过配置多个非导电部来透射与非导电部的尺寸对应的特定频带的电磁波且屏蔽除此以外的频带的电磁波时,需要与欲透射的电磁波的频带相对应地,将相互相邻的非导电部的连结点之间的距离设定为适当的值。
并且,本发明人等发现,在欲对形成有多个非导电部的通电部件施加电压以使该通电部件发热的情况下,将非导电部之间的距离设计得越窄,电流在非导电部之间越集中流动,由此容易产生局部的发热。因此,为了避免电流的集中,若设计成加宽非导电部之间的距离,则存在使与非导电部的尺寸对应的特定频带的电磁波透射的功能降低的问题。
在本发明的实施方式1所涉及的通电部件11中,如图5所示,以连结多个非导电部16中最靠近的2个非导电部16的连结点C1的线段F1延伸的方向与非导电部16的多个单位单元U1各自延伸的方向不同的方式排列有多个非导电部16。因此,与欲透射通电部件11的电磁波的频带相对应地,能够将非导电部16的连结点C1之间的距离设计为适当的值,并且能够将相互最靠近的2个非导电部16之间的距离K1及在第1方向D1或第2方向D2上相邻的2个非导电部16之间的距离K2设计得较宽,以使电流不会极端集中。
由此,能够在不损害透射具有特定频带的电磁波的功能的情况下,抑制通过相互靠近的2个非导电部16之间的电流的密度变高。
在此,如图5所示,通过将多个非导电部16中最靠近的2个非导电部16之间的距离K1设计成这2个非导电部16的连结点C1之间的距离K3的20%以上且50%以下,能够进一步抑制通过相互靠近的2个非导电部16之间的电流的密度变高,通过设计成30%以上且40%以下,能够进一步抑制通过相互靠近的2个非导电部16之间的电流的密度变高。
如上所述,根据本发明的实施方式1所涉及的通电部件11,由于以连结多个非导电部16中相互最靠近的2个非导电部16的连结点C1的线段F1延伸的方向与各个非导电部16的4个单位单元U1延伸的方向不同的方式排列多个非导电部16,因此能够兼顾发热功能和仅透射特定频带的电磁波的功能,并且能够抑制局部的劣化。
并且,如图2所示,在通电部件11中,在导电膜13上,沿导电膜13的表面在第1方向D1上以直线状连接一对电极焊盘14之间的任意路径A1上都配置有非导电部16。因此,推测在导电膜13上从一个电极焊盘14流向另一个电极焊盘14的电流相对均匀地绕过多个非导电部16而行进。如此,在通电部件11中,非导电部16配置于沿第1方向D1连接一对电极焊盘14之间的任意路径A1上、即沿导电膜13的表面以直线状相互连接一对电极焊盘14之间的任何最短路径上,由此能够进一步抑制电流在导电膜13上局部流动。
并且,虽然未图示,但能够由本发明的实施方式1所涉及的通电部件11和用于对通电部件11中的导电膜13施加电压的电源装置构成加热器。该加热器在例如以覆盖设置在汽车等上的、使用所谓毫米波及微波等电磁波的传感器及通信设备等的方式配置的情况下尤其有用。
例如,已知当在传感器及通信设备等的周围发生积雪或结冰等时,容易发生传感器中的误检测或通信设备中的通信故障。并且,已知若在传感器及通信设备等的周围存在与传感器及通信设备等收发的电磁波的频带不同的频带的电磁波,则不同的频带的电磁波彼此串扰,容易发生误检测或通信故障。
根据具备本发明的实施方式1所涉及的通电部件11的加热器,能够去除在加热器上产生的积雪或结冰等,能够透射与通电部件11中的多个非导电部16的尺寸对应的频带的电磁波且屏蔽除此以外的频带的电磁波,因此能够抑制积雪或结冰等的影响,抑制传感器或通信设备等中的误检测及通信故障等。而且,该加热器具备本发明的实施方式1所涉及的通电部件11,还抑制因发热而在导电膜13上产生局部的劣化,因此耐久性优异。
另外,一对电极焊盘14优选具有比导电性配线15的线宽T宽10倍以上的宽度W。如此,通过将电极焊盘14的宽度W设计得较宽,能够减少由电极焊盘14与未图示的电源的连接部分中的接触电阻引起的电压损失及电极焊盘14内的电压损失,因此能够抑制电极焊盘14中的多余的能量损失。
并且,在图1中示出了导电膜13具有沿平面的形状,但也能够具有沿曲面的形状。例如,通过在具有曲面的基板12上形成导电膜13,能够以具有沿基板12的曲面形状的形状的方式形成导电膜13。作为该曲面形状,例如可举出沿球、圆柱及圆锥等任意立体形状的表面的形状。
在导电膜13具有沿曲面的形状的情况下,优选在沿导电膜13的表面连接与导电膜13的两端部连接的一对电极焊盘14之间的任意路径上都配置有非导电部16。在此,沿导电膜13的表面连接电极焊盘14之间的路径是指,与相互对置的一对电极焊盘14的边缘部正交且沿导电膜13的曲面形状从一个电极焊盘14直进到另一个电极焊盘14的路径。该路径优选以最短距离连接一对电极焊盘14之间。
通过以这种方式将多个非导电部16配置于导电膜13上,能够进一步抑制电流在导电膜13上局部流动。
并且,导电膜13还能够具有沿更复杂的立体的表面的形状。作为复杂的立体,例如可举出汽车标志、雷达天线罩、雷达前罩、汽车前照灯罩、天线及反射器等。通过将本发明的实施方式的通电部件11沿这样的立体的形状配置,例如能够将通电部件11沿汽车标志配置,在标志的内部搭载雷达。
并且,在沿汽车标志配置通电部件11的情况等、欲使外部的观察者视觉辨认被通电部件11覆盖的部件的设计的情况下,优选通电部件11具有透明性。在这样的情况下,为了使导电筛网M1的存在不显眼,导电筛网M1的间距E的上限优选为800.00μm以下,更优选为600.00μm以下,进一步优选为400.00μm以下。并且,间距E的下限优选为5.00μm以上,更优选为30.00μm以上,进一步优选为80.00μm以上。
并且,由于通电部件11具有75.0%以上的可见光透射率,因此导电筛网M的开口率优选为75%以上,更优选为80%以上。在此,导电筛网M的开口率是指,导电筛网M所占的区域中除了导电性配线15以外的透射性部分的比例,即相当于多个开口部17所占的合计面积相对于导电筛网M的整体面积的比例。
另外,导电筛网M的多个开口部17的形状并不限定于正方形,例如能够设为正三角形、等腰三角形、直角三角形等三角形、正方形、长方形、平行四边形、梯形等四边形、(正)六边形、(正)八边形等(正)多边形、圆、椭圆或星形等,或也能够设为组合这些形状而成的几何图形。
并且,说明了导电膜13由多条导电性配线15形成,但并不限定于此。例如,导电膜13可以由ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)等所谓透明导电性氧化物或金属等膜形成,导电膜13也可以由它们的表面形成。
在该情况下,非导电部16例如通过将透明导电性氧化物或金属等膜切取成十字状而形成。通过以这种方式形成的非导电部16,与非导电部16的尺寸对应的频带的电磁波透射通电部件11,除此以外的频带的电磁波被屏蔽。并且,在对通电部件11施加电压的情况下,从一个电极焊盘14流向另一个电极焊盘14的电流绕过非导电部16而行进。因此,即使在导电膜13由透明导电性氧化物或金属等膜构成且非导电部16通过切取透明导电性氧化物或金属等膜而形成的情况下,能够兼顾发热功能和仅透射特定频带的电磁波的功能,并且能够抑制局部的劣化。
并且,说明了非导电部16的单位单元U1的尺寸与欲透射非导电部16的电磁波的频带相对应地设计。例如,为了透射以76.5GHz为中心的毫米波的频带的电磁波,单位单元U1延伸的方向上的该单位单元U1的宽度即宽度L1能够设计为665μm。在本发明中,例如能够将该长度L1设计为0.1mm以上即100μm以上且1000.0mm以下。
并且,说明了非导电部16由4个单位单元U1构成,但也能够由2个单位单元构成,也能够由3个单位单元构成,也能够由5个以上的单位单元构成。
例如,图6示出了由3个单位单元U3构成的非导电部36的例子。非导电部36由具有长方形的形状的3个单位单元U3在连结点C3相互连结而构成,被由导电性配线15形成的边缘部38包围。并且,这3个单位单元U3从连结点C3朝向互不相同的方向延伸。
并且,说明了非导电部16的单位单元U1具有长方形的形状,但只要是细长的形状,则单位单元U1的形状并不特别限定于长方形。
例如,图7示出了具备具有细长的椭圆形状的单位单元U4的非导电部46的例子。非导电部46由具有椭圆形的形状的4个单位单元U4以形成十字的方式在连结点C4相互连结而构成。这4个单位单元U4分别朝向第1方向D1、第1方向D1的反方向、第2方向D2及第2方向D2的反方向这互不相同的方向延伸。
并且,非导电部16的4个单位单元U1在与多条导电性配线15延伸的方向相同的方向上延伸,但例如如图8所示,4个单位单元U1延伸的方向与多条导电性配线15延伸的方向可以互不相同。在图8的例子中,多条导电性配线15沿与第1方向D1及第2方向D2交叉的方向延伸,由此形成有导电筛网M3。在该情况下,根据通电部件11,能够兼顾发热功能和仅透射特定频带的电磁波的功能,并且能够抑制局部的劣化。
然而,当4个单位单元U1延伸的方向与多条导电性配线15延伸的方向相互相同时,在观察通电部件11时,十字形状的非导电部16的存在不显眼。因此,例如在要求通电部件11具有透明性的情况下,从非导电部16的存在不显眼的观点出发,优选4个单位单元U1延伸的方向与多条导电性配线15延伸的方向相互相同。
实施方式2
在实施方式1中的非导电部16的内部未配置导电性配线15,但只要是未与一对电极焊盘14电连接的导电性配线15,则能够配置于非导电部16的内部。
图9示出了实施方式2中的非导电部56。与实施方式1中的非导电部16同样地,非导电部56被由导电性配线15形成的十字形状的边缘部58包围,具有长方形的形状的单位单元U5在连结点C5以十字状连结,但在其内部包括多条虚设配线59。虚设配线59由与导电性配线15相同的材料构成,配置成与和一对电极焊盘14电连接的导电性配线15的延长线平行地重叠。
并且,如图10所示,虚设配线59与和一对电极焊盘14电连接的导电性配线15隔着间隙G而配置。因此,虚设配线59与一对电极焊盘14电绝缘。
并且,为了使间隙G的存在不显眼,优选将间隙G设计成具有0.01μm~2.00μm的范围的长度。
以这种方式,通过在非导电部56的内部配置多条虚设配线59,在观察者观察实施方式2的通电部件时,能够使非导电部56的存在不显眼。因此,实施方式2的通电部件例如在覆盖汽车标志等希望使外部的观察者视觉辨认其设计的部件的情况下,能够防止该部件的设计受损,因此尤其有用。
实施方式3
在实施方式1的通电部件11中,在导电膜13上,在沿第1方向D1以直线状连接一对电极焊盘14之间的任意路径A1上都配置有非导电部16,但若以连结多个非导电部16中相互最靠近的2个非导电部16的连结点C1的线段F1延伸的方向与4个单位单元U1各自延伸的方向不同的方式排列有多个非导电部16,则可以存在以直线状连接一对电极焊盘14之间且通过非导电部16之间的路径A1。
图11示出实施方式3所涉及的通电部件61。通电部件61在实施方式1所涉及的通电部件11中,具备使非导电部16旋转45°的非导电部66来代替非导电部16,而且具备使多条导电性配线15旋转45°而形成的导电筛网M6来代替导电筛网M1。
多个非导电部66中最靠近的2个非导电部66沿第1方向D1或第2方向D2排列,非导电部66的4个单位单元U6分别朝向与第1方向D1及第2方向D2交叉的方向从连结点C6延伸。因此,多个非导电部66配列成连结多个非导电部66中相互最靠近的2个非导电部66的连结点C6的线段F2延伸的方向与4个单位单元U6各自延伸的方向不同。
在导电膜63中,沿第1方向D1以直线状连接一对电极焊盘14之间的路径存在于相互最靠近的2个非导电部66之间,但由于连结多个非导电部66中相互最靠近的2个非导电部66的连结点C6的线段F2延伸的方向与4个单位单元U6各自延伸的方向不同,因此能够将2个非导电部66之间的距离K6设计得较宽,以使电流不会极端集中。因此,能够缓和在一对电极焊盘14之间流动的电流的密度局部增大,抑制导电筛网M6的劣化。
如上所述,根据实施方式3所涉及的通电部件61,由于以连结多个非导电部66中相互最靠近的2个非导电部66的连结点C6的线段F2延伸的方向与各个非导电部66的4个单位单元U6延伸的方向不同的方式排列多个非导电部66,因此能够兼顾发热功能和仅透射特定频带的电磁波的功能,并且能够抑制局部的劣化。
以下,对构成实施方式1的通电部件11的各部件进行详细说明。另外,对于实施方式2的通电部件及实施方式3的通电部件61的各部件,也适用以下说明。
<基板>
基板12只要具有绝缘性且至少能够支撑导电膜13,则没有特别限定,优选透明,且优选由树脂材料构成。
作为构成基板12的树脂材料的具体例,可举出聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate:PMMA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(Acrylonitrile butadiene styrene:ABS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate:PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate:PC)、聚环烯烃、(甲基)丙烯酸、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate:PEN)、聚乙烯(Polyethylene:PE)、聚丙烯(Polypropylene:PP)、聚苯乙烯(Polystyrene:PS)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride:PVC)、聚偏二氯乙烯(Polyvinylidene chloride:PVDC)、聚偏二氟乙烯(PolyVinylidene difluoride:PVDF)、聚芳酯(Polyarylate:PAR)、聚醚砜(Polyethersulfone:PES)、高分子丙烯酸、芴衍生物、结晶性环烯烃聚合物(Cyclo OlefinPolymer:COP)、三乙酰纤维素(Triacetylcellulose:TAC)等。
在此,从基板12的透明性及耐久性的观点出发,基板12优选以聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中的任意一种为主成分而构成。在此,基板12的主成分是指,占基板12的构成成分中的80%以上。
基板12的可见光透射率优选为85.0%~100.0%。
并且,基板12的厚度没有特别限制,但从操作性等观点出发,优选为0.05mm以上且2.00mm以下,更优选为0.10mm以上且1.00mm以下。
<底漆层>
为了牢固地支撑导电层13,可以在基板12与导电层13之间设置底漆层。底漆层只要能够牢固地支撑导电层13,则并不限定材料,但在导电膜13由多条导电性配线15形成的情况下,尤其优选由氨基甲酸酯系树脂材料构成。
<导电性配线>
导电性配线15由具有导电性的材料构成。作为导电性配线15,能够使用金属、金属氧化物、碳材料及导电性高分子等。例如,在导电性配线15由金属构成的情况下,该金属的种类没有特别限定,例如可举出铜、银、铝、铬、铅、镍、金、锡及锌等,从导电性的观点出发,更优选铜、银、铝、金。作为形成金属性的导电性配线的方法,能够使用半加成法、全加成法、减去法、银盐法、含金属油墨或其前体的印刷、喷墨方式、激光直接成型法,还能够使用它们的组合。作为金属,能够使用块状材料,也能够使用纳米线、纳米粒子。在导电性配线15由碳材料构成的情况下,作为导电性配线15,其结构或组成没有特别限定,能够使用碳纳米管、富勒烯、碳纳米芽、石墨烯、石墨等。在导电性配线15由金属氧化物构成的情况下,作为导电性配线15,能够使用ITO(Indium Tin Oxide:铟锡氧化物、氧化铟锡)。在导电性配线15由导电性高分子构成的情况下,作为导电性配线15,能够使用PEDOT-PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)polystyrene sulfonate)等。
实施例
以下,根据实施例对本发明进一步详细地进行说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当变更,本发明的范围不应由以下实施例进行限定性解释。
<实施例1>
(基板的准备)
准备厚度250.0μm的聚碳酸酯树脂膜(TEIJIN LIMITED.制造的Panlite PC-2151)作为基板。
(底漆层形成用组合物的制备)
将以下成分进行混合,获得了底漆层形成用组合物。
Z913-3(Aica Kogyo Co..Ltd.制造) 33质量份
IPA(异丙醇) 67质量份
(底漆层的形成)
将所获得的底漆层形成用组合物以平均干燥膜厚成为1.0μm的方式棒涂于基板上,在80℃干燥3分钟。之后,对所形成的底漆层形成用组合物层以1000mJ的照射量照射紫外线(Ultraviolet:UV),形成了厚度0.8μm的底漆层。
(被镀层前体层形成用组合物的制备)
将以下成分进行混合,获得了被镀层前体层形成用组合物。
IPA(异丙醇) 38.00质量份
聚丁二烯马来酸 4.00质量份
FOM-03008(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制造)1.00质量份IRGACURE OXE02(BASF公司制造,ClogP=6.55)0.05质量份
另外,FOM-03008含有由以下化学式表示的化合物作为主成分。
[化学式1]
(带被镀层前体层的基板的制作)
将所获得的被镀层前体层形成用组合物以膜厚成为0.2μm的方式棒涂于底漆层上,在120℃的气氛下干燥1分钟。之后,立即在被镀层前体层形成用组合物上贴合厚度12.0μm的聚丙烯膜,由此制作了带被镀层前体层的基板。
(带被镀层的基板的制作)
准备了石英玻璃制的光掩模,该光掩模在第1方向D1上具有110.804mm的宽度,在第2方向D2上具有100.804mm的宽度,具有6.00mm的厚度,形成有与图2所示的导电筛网M1、一对电极焊盘14及多个非导电部16对应的曝光用图案。在该光掩模中,以连结多个非导电部16中相互最靠近的2个非导电部16的连结点C1的线段F1延伸的方向与非导电部16的4个单位单元U1各自延伸的方向不同的方式排列有与多个非导电部16对应的曝光图案。
与导电性配线15对应的曝光用图案的线宽为4μm,与相互相邻的导电性配线15对应的曝光图案的间隔为150μm。与单位单元U1的宽度L2对应的曝光图案的宽度为120μm,与非导电部16的宽度L3对应的曝光图案的宽度为1330μm。在曝光图案中,在第1方向D1或第2方向D2上相邻的2个非导电部16的连结点C1之间的距离、即与间距Q1及间距Q2对应的距离为2100μm。
并且,在光掩模中,以在中央部包围1个非导电部16的4个连结点C1为顶点的正方形状的区域在第1方向D1及第2方向D2上分别排列48个的方式形成有曝光图案。因此,光掩模形成有与482+(48-1)2=4513个非导电部16对应的曝光图案。
将隔着该光掩模对带被镀层前体层的基板照射了紫外线(能量200mJ/cm2、波长365μm)。接着,将紫外线照射后的带被镀层前体层的基板通过纯喷淋进行5分钟的显影处理,制作了带被镀层的基板。
(导电膜的形成)
将带被镀层的基板在35℃的1质量%的碳酸氢钠水溶液中浸渍5分钟。接着,将带被镀层的基板在55℃的钯催化剂赋予液RONAMERSE SMT(Rohm and Haas ElectronicMaterials K.K.制造)中浸渍5分钟。将带被镀层的基板水洗之后,接着在35℃的CIRCUPOSIT6540(Rohm and Haas Electronic Materials K.K.制造)中浸渍5分钟,之后再次进行水洗。而且,在将带被镀层的基板在45℃的CIRCUPOSIT4500(Rohm and HaasElectronic Materials K.K.制造)中浸渍20分钟之后,进行水洗,在被镀层上形成了导电膜。由此,获得了在基板上具备具有如图2所示的一对电极焊盘14、多条导电性配线15及多个非导电部16的铜制的导电膜的实施例1的通电部件。
在实施例1的通电部件中,最靠近的2个非导电部之间的距离为504μm,这2个非导电部的连结点之间的距离为1485μm。因此,最靠近的2个非导电部之间的距离为这2个非导电部的连结点之间的距离的大致34%。
<实施例2>
作为实施例1的带被镀层的基板的制作工序中使用的光掩模,使用如图9所示的形成有与包含多条虚设配线59的非导电部56对应的曝光图案的光掩模来代替使用形成有与图4所示的非导电部16对应的曝光图案的光掩模,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了实施例2的通电部件。
在该光掩模中,与导电性配线15对应的曝光用图案的线宽为4μm,与相互相邻的导电性配线15对应的曝光图案的间隔为150μm。与单位单元U5的宽度L2对应的曝光图案的宽度为150μm,与非导电部56的宽度L3对应的曝光图案的宽度为1350μm。在曝光图案中,与在第1方向D1或第2方向D2上相邻的2个非导电部56的连结点C5之间的距离对应的距离为2100μm。
在实施例2的通电部件中,最靠近的2个非导电部之间的距离为424μm,这2个非导电部的连结点之间的距离为1485μm。因此,最靠近的2个非导电部之间的距离为这2个非导电部的连结点之间的距离的大致29%。
<实施例3>
作为实施例1的带被镀层的基板的制作工序中使用的光掩模,使用形成有这些多条导电性配线15和多个非导电部16旋转45°的如图11所示的曝光图案的光掩模来代替使用形成有如图2所示的沿第1方向D1和第2方向D2延伸的多条导电性配线15和与非导电部16对应的曝光图案的光掩模,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了实施例3的通电部件。在实施例3的通电部件中,如图11所示,连结多个非导电部66中最靠近的2个非导电部66的连结点C6的线段F2延伸的方向与多个单位单元U6各自延伸的方向不同,但在沿导电膜13的表面以直线状连接一对电极焊盘14之间的路径上,存在未配置有非导电部66的部分。
<实施例4>
通过包括以下所示的卤化银乳剂的制备工序、感光性层形成用组合物的制备工序、感光性层的形成工序、曝光处理及显影处理的工序、加热处理的工序、明胶分解处理的工序及高分子交联处理的工序的银盐法,获得了如图2所示的具备具有一对电极焊盘14、多条导电性配线15及多个非导电部16的银制的导电膜的实施例4的通电部件。
(卤化银乳剂的制备)
在搅拌的同时历时20分钟向保持在38℃、pH4.5的下述液体1中添加下述液体2及液体3的分别相当于90%的量,形成了0.16μm的核粒子。接着,历时8分钟添加下述液体4及液体5,进一步历时2分钟添加下述液体2及液体3的其余的10%的量,使其生长至0.21μm。进一步添加碘化钾0.15g,熟化5分钟,结束了粒子形成。
液体1:
液体2:
水 300ml
硝酸银 150g
液体3:
液体4:
水 100ml
硝酸银 50g
液体5:
之后,按照常规方法,通过絮凝法进行了水洗。具体而言,将温度降低至35℃,使用硫酸降低pH直至卤化银沉淀(pH为3.6±0.2的范围)。接着,去除了大致3升上清液(第一水洗)。进一步添加3升蒸馏水之后,添加硫酸直至卤化银沉淀。再次,去除了3升上清液(第二水洗)。进一步重复1次与第二水洗相同的操作(第三水洗),结束了水洗/脱盐工序。将水洗/脱盐后的乳剂调整为pH6.4、pAg7.5,添加明胶2.5g、苯硫代磺酸钠10mg、苯硫代亚磺酸钠3mg、硫代硫酸钠15mg和氯金酸10mg,在55℃进行化学增感以获得最佳灵敏度,作为稳定剂添加1,3,3a,7-四氮茚100mg,作为防腐剂添加PROXEL(商品名、ICI Co.,Ltd.制造)100mg。最终获得的乳剂为含有0.08摩尔%的碘化银,氯溴化银的比率为氯化银70摩尔%、溴化银30摩尔%,平均粒径0.22μm,变动系数9%的碘氯溴化银立方体粒子乳剂。
(感光性层形成用组合物的制备)
向上述乳剂中添加1,3,3a,7-四氮茚1.2×10-4摩尔/摩尔Ag、氢醌1.2×10-2摩尔/摩尔Ag、柠檬酸3.0×10-4摩尔/摩尔Ag、2,4-二氯-6-羟基-1,3,5-三嗪钠盐0.90g/摩尔Ag、微量硬膜剂,使用柠檬酸将涂布液pH调整为5.6。
以相对于所含有的明胶成为聚合物/明胶(质量比)=0.5/1的方式,向上述涂布液中添加了由下述式(P-1)表示的聚合物和含有由二烷基苯基PEO硫酸酯构成的分散剂的聚合物胶乳(分散剂/聚合物的质量比为2.0/100=0.02)。
而且,作为交联剂添加了EPOXY RESIN DY 022(商品名:Nagase ChemteXCorporation制造)。另外,交联剂的添加量调整为后述的含卤化银的感光性层中的交联剂的量为0.09g/m2。
如上所述,制备了感光性层形成用组合物。
另外,参考日本专利第3305459号及日本专利第3754745号合成了由下述式(P-1)表示的聚合物。
[化学式2]
(感光性层的形成)
在实施例1中的绝缘基板上涂布上述聚合物胶乳,设置了厚度0.05μm的底涂层。
接着,在底涂层上涂布将上述聚合物胶乳和明胶进行混合的不含卤化银的层形成用组合物,设置了厚度1.0μm的不含卤化银的层。另外,聚合物与明胶的混合质量比(聚合物/明胶)为2:1,聚合物的含量为0.65g/m2。
接着,在不含卤化银的层上涂布上述感光性层形成用组合物,设置了厚度2.5μm的含卤化银的感光性层。另外,含卤化银的感光性层中的聚合物与明胶的混合质量比(聚合物/明胶)为0.5:1,聚合物的含量为0.22g/m2。
接着,在含卤化银的感光性层上涂布将上述聚合物胶乳和明胶进行混合的保护层形成用组合物,设置了厚度0.15μm的保护层。另外,聚合物与明胶的混合质量比(聚合物/明胶)为0.1:1,聚合物的含量为0.015g/m2。
(曝光处理及显影处理)
隔着实施例1中的光掩模,使用以高压汞灯为光源的平行光对形成在绝缘基板上的感光性层进行曝光。曝光后,用下述显影液进行显影,进一步使用定影液(商品名:CN16X用N3X-R:Fujifilm Corporation制造)进行显影处理之后,用纯水冲洗,之后进行了干燥。
显影液的组成:
在显影液1升(L)中含有以下化合物。
(加热处理)
而且,将干燥后的绝缘基板在120℃的过热蒸汽槽中静置130秒钟,进行了加热处理。
(明胶分解处理)
而且,将进行了加热处理的绝缘基板在如下制备的明胶分解液(40℃)中浸渍120秒,之后在温水(液温:50℃)中浸渍120秒钟进行了清洗。明胶分解液是在蛋白水解酶(Nagase ChemteX Corporation制造BIOPRA SE30L)的水溶液(蛋白水解酶的浓度:0.5质量%)中添加三乙醇胺、硫酸而将pH调整为8.5。
(高分子交联处理)
而且,在CARBODILITE V-02-L2(商品名:Nisshinbo Co.,Ltd.制造)1%水溶液中浸渍30秒,从水溶液中取出,在纯水(室温)中浸渍60秒钟,进行了清洗。由此,获得了实施例4的通电部件。
<实施例5>
使用包括以下所示的银纳米线分散液的制备工序、粘接用溶液的制备工序、非图案化银纳米线导电性基板的制作工序、及图案化银纳米线导电性基板的制作工序的银纳米线法,获得了如图2所示的具备具有一对电极焊盘14、多条导电性配线15及多个非导电部16的银制的导电膜的实施例5的通电部件。另外,导电性配线15的线宽设为30μm。
(银纳米线分散液的制备)
预先制备了下述添加液A、B、C及D。
<添加液A>
将硬脂基三甲基氯化铵60mg、硬脂酰三甲基氢氧化铵10%水溶液6.0g、葡萄糖2.0g溶解于蒸馏水120.0g中,制成反应溶液A-1。另外,将硝酸银粉末72mg溶解于蒸馏水2.0g中,制成硝酸银水溶液A-2。
而且,将反应溶液A-1保持在25℃,在剧烈搅拌的同时将硝酸银水溶液A-2添加到反应溶液A-1中。在添加硝酸银水溶液A-2之后,将反应溶液A-1剧烈搅拌180分钟,获得了添加液A。
<添加液B>
将硝酸银粉末42.0g溶解于蒸馏水958g中,获得了添加液B。
<添加液C>
将25%氨水75g与蒸馏水925g进行混合,获得了添加液C。
<添加液D>
将聚乙烯吡咯烷酮(K30)400g溶解于蒸馏水1.6kg中,获得了添加液D。
接着,如下制备了银纳米线分散液。
首先,将硬脂基三甲基溴化铵粉末1.30g、溴化钠粉末33.1g、葡萄糖粉末1,000g、硝酸(1N)115.0g溶解于80℃的蒸馏水12.7kg中。将该溶液保持在80℃,在以500rpm搅拌的同时,依次以添加速度250cc/分钟添加添加液A,以500cc/分钟添加添加液B,以500cc/分钟添加添加液C。在将搅拌速度设为200rpm,将液温维持在80℃的同时,加热搅拌添加了添加液A、添加液B及添加液C的溶液100分钟。之后,将该溶液冷却至25℃。将搅拌速度变更为500rpm,以500cc/分钟向该溶液中添加了添加液D。将以这种方式添加了添加液D的溶液作为装料液E1。
接着,在剧烈搅拌1-丙醇的同时,向其中以1-丙醇与装料液E1的混合比率成为体积比1:1的方式一次性添加了装料液E1。将以这种方式向1-丙醇中添加了装料液E1的溶液搅拌3分钟,获得了装料液E2。
而且,使用分馏分子量15万的超滤模块,如下实施了对装料液E2的超滤。将所获得的装料液E2浓缩4倍之后,重复对浓缩4倍的装料液E2的蒸馏水与1-丙醇的混合溶液(体积比1:1)的添加及浓缩,直至滤液的传导度最终成为50μS/cm以下,获得了金属含量0.45%的银纳米线分散液。
(粘接用溶液的制备)
按照以下配方制备了粘接用溶液。
<粘接用溶液>
四乙氧基硅烷(KBE-04,Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)5.0质量份
3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(KBM-403,Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)3.2质量份
2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(KBM-303,Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)1.8质量份
乙酸水溶液(乙酸浓度=0.05%、pH=5.2)10.0质量份
固化剂(硼酸,Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造)0.8质量份
胶体二氧化硅(SNOWTEX O,平均粒径10nm~20nm,固体成分浓度20%,pH=2.6,Nissan Chemical Corporation制造)60.0质量份
表面活性剂(Narrow Acty HN-100,Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造)0.2质量份
通过以下方法制备了粘接用溶液。
首先,在剧烈搅拌乙酸水溶液的同时,历时3分钟滴加3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷,获得了水溶液1。接着,在剧烈搅拌水溶液1的同时,历时3分钟添加2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷,获得了水溶液2。接着,在剧烈搅拌水溶液2的同时,历时5分钟添加四乙氧基硅烷,之后继续搅拌2小时,获得了水溶液3。接着,向水溶液3中依次添加胶体二氧化硅、固化剂及表面活性剂,制备了粘接用溶液。
(非图案化银纳米线导电性基板的制作)
在对聚碳酸酯基板(聚碳酸酯树脂膜(TEIJIN LIMITED.制造的Panlite PC-2151)厚度250μm)的表面进行电晕放电处理之后,通过棒涂法以成为涂布量8.8mg/m2的方式涂布0.02%的N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷水溶液,接着在100℃干燥1分钟,获得了经表面处理的聚碳酸酯基板。
而且,在对经表面处理的聚碳酸酯基板的表面进行电晕放电处理之后,通过棒涂法在其表面涂布上述粘接用溶液,在170℃加热1分钟进行干燥,形成厚度0.5μm的粘接层,获得了带粘接层的聚碳酸酯基板。
将下述组成的醇盐化合物的溶液在60℃搅拌1小时,确认其变均匀,获得了溶胶凝胶液。将所获得的溶胶凝胶液2.24质量份和银纳米线分散液的制备工序中获得的银纳米线分散液17.76质量份进行混合,进一步用蒸馏水和1-丙醇稀释,获得了液状组合物(溶胶凝胶涂布液)。所获得的液状组合物的溶剂比率为蒸馏水:1-丙醇=60:40。
<醇盐化合物的溶液>
四乙氧基硅烷(KBE-04,Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)5.0质量份
1%乙酸水溶液 11.0质量份
蒸馏水 4.0质量份
在对上述带粘接层的聚碳酸酯基板的粘接层的表面实施电晕放电处理,通过棒涂法以银量成为0.015g/m2、总固体成分涂布量成为0.120g/m2的方式在其表面涂布上述液状组合物(溶胶凝胶涂布液)之后,在100℃进行1分钟加热处理,由此引起溶胶凝胶反应,形成了导电性层。以这种方式获得了非图案化银纳米线导电性基板。导电性层中的四乙氧基硅烷(醇盐化合物)与银纳米线的质量比为7:1。
(图案化银纳米线导电性基板的制作)
使用丝网印刷方法将溶解液(蚀刻液)以图案状涂布于上述中获得的非图案化银纳米线导电性基板上,进行了图案形成处理。
丝网印刷使用了MINO GROUP Co.,Ltd.制造的WHT-3型和刮板No.4黄色。用于形成图案的银纳米线的蚀刻液通过将CP-48S-A液、CP-48S-B液(均由Fujifilm Corporation制造)及纯水混合成1:1:1,用羟乙基纤维素增粘而制备,将其用作丝网印刷用油墨。作为丝网印刷中使用的图案,使用了与实施例1中使用的光掩模的曝光图案相同且将与导电性配线15对应的部分的线宽设为30μm的图案。将蚀刻液以涂布量成为0.01g/cm2的方式涂布于非图案化银纳米线导电性基板上,在25℃放置2分钟之后,用纯水清洗,由此进行了图案形成处理。
通过进行上述图案形成处理,获得了包含具有导电性区域和非导电性区域的导电性层的图案化银纳米线导电性基板。该图案化银纳米线导电性基板为实施例5的通电部件。
<实施例6>
除了以下所示的底漆层的形成工序、被镀层前体层形成用组合物的制备工序及带被镀层前体层的基板的制作工序以外,以与实施例1相同的方式制作了实施例6的通电部件。
(底漆层的形成)
首先,将以下成分进行混合,获得了底漆层形成用组合物。
共聚物A 25.0质量份
MFG(1-甲氧基-2-丙醇) 74.8质量份
Omnirad184(IGM Resins B.V.公司制造)0.2质量份
另外,Omnirad184含有由以下化学式表示的化合物作为主成分。
[化学式3]
在此,共聚物A是在市售的Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.制造的8UX-196A中将多元醇成分比率设为2倍且将重均分子量设为40000的共聚物。
将所获得的底漆层形成用组合物以平均干燥膜厚成为1.6μm的方式棒涂于基板上,在100℃干燥10分钟。之后,对所形成的底漆层形成用组合物层以500mJ的照射量照射紫外线(Ultraviolet:UV),形成了厚度1.5μm的底漆层。
(被镀层前体层形成用组合物的制备)
接着,进行了被镀层前体层形成用组合物的制备。将以下成分进行混合,获得了被镀层前体层形成用组合物。
IPA(异丙醇) 38.00质量份
聚丁二烯马来酸 4.00质量份
FOM-03008(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制造)1.00质量份IRGACURE OXE02(BASF公司制造,ClogP=6.55)0.10质量份
另外,FOM-03008含有由以下化学式表示的化合物作为主成分。
[化学式4]
(带被镀层前体层的基板的制作工序)
将所获得的被镀层前体层形成用组合物以膜厚成为0.4μm的方式棒涂于底漆层上,在120℃的气氛下干燥1分钟。之后,立即在被镀层前体层形成用组合物上贴合厚度12.0μm的聚丙烯膜,由此制作了带被镀层前体层的基板。
以与实施例1相同的方式进行以后的工序,制作了实施例6的导通部件。
<比较例1>
作为实施例1的带被镀层的基板的制作工序中使用的光掩模,使用例如在“Vyachesla V.Komarov,Valery P.Meschanov著,“Transmission properties of metalmesh filters at 90GHz”,Journal of Computational Electronics,2019年2月28日,18:696-704”中公开的如图12中记载的形成有多个非导电部76在第1方向D1及第2方向D2上以恒定间隔排列成方形网格状的曝光图案的光掩模来代替如图2所示排列有与多个非导电部16对应的曝光图案的光掩模,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了比较例1的通电部件。
在比较例1中使用的光掩模中,在第1方向D1上相互相邻而排列的2个非导电部76和在第2方向D2上相互相邻而排列的2个非导电部76是多个非导电部76中相互最靠近的2个非导电部76。并且,在该光掩模中,以连结这些最靠近的2个非导电部76的连结点C7的线段延伸的方向、即第1方向D1及第2方向D2与非导电部26的4个单位单元U7延伸的方向相同的方式,排列有与多个非导电部26对应的曝光图案。
在该光掩模中,与导电性配线25对应的曝光用图案的线宽为4μm,与相互相邻的导电性配线25对应的曝光图案的间隔为150μm。与单位单元U2的宽度L2对应的曝光图案的宽度为120μm,与非导电部56的宽度L3对应的曝光图案的宽度为1290μm。在曝光图案中,与在第1方向D1或第2方向D2上相邻的2个非导电部56的连结点C2之间的距离即间距P3对应的距离为1500μm。
并且,在该光掩模中,以在中央部包含1个非导电部16且在第1方向D1和第2方向D2上具有1500μm的宽度的区域在第1方向D1及第2方向D2上分别排列66个的方式形成有曝光图案。因此,光掩模形成有与66×66=4356个非导电部26对应的曝光图案。
<比较例2>
作为实施例1的带被镀层的基板的制作工序中使用的光掩模,使用了不具有与非导电部对应的曝光图案而仅具有与图2所示的导电筛网M1及一对电极焊盘14对应的曝光图案的光掩模,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了比较例2的通电部件。
如上所述,对所获得的实施例1~6、比较例1及比较例2的通电部件进行了以下所示的评价。
(劣化评价)
首先,将导电带分别粘贴到通电部件的一对电极焊盘整体上,测定了这些导电带之间的电阻值R1。接着,以导电膜与水平面正交的方式固定了通电部件。此时,在导电膜的两面侧的150mm的范围内不配置任何障碍物。接着,将与电源装置(KIKUSUI ELECTRONICSCORP.制造的DME1600;数字式万用表)连接的鳄鱼夹分别安装于贴附到一对电极焊盘上的导电带上。另外,事先将2片导电带以不相互接触的方式贴合在相同的电极焊盘上,并且测定它们的电阻,由此测定了经由电极焊盘的接触电阻。确认了接触电阻为0.05Ω以下,相对于电阻值R1能够充分忽略。
之后,将通电部件配置于设定为温度25℃、相对湿度60%、无风的条件的恒温槽内,使用电源装置对导电膜持续施加电压2000小时,以使导电膜的温度维持在100℃。此时,使用温度计(FLIR公司制造ETS320)测定了导电膜的温度。在从对导电膜施加电压起经过2000小时之后,测定安装于一对电极焊盘上的各个导电带之间的电阻值R2,根据电阻值R2与电阻值R1之比计算出劣化系数R2/R1。对于计算出的劣化系数R2/R1为1.2以下的通电部件,判定为劣化被充分抑制而评价为A,对于劣化系数R2/R1大于1.2的通电部件,判定为发生了明显的劣化而评价为B。
(毫米波透射评价)
对于通电部件,使用毫米波网络分析仪(KeysightTechnologies公司制造的Millimeter Wave Network Analyzers N5290A),测定了特定波长的毫米波的透射率。此时,首先,将通电部件贴附到具有直径80mm的孔的2mm厚的不锈钢板上。并且,将毫米波网络分析仪的2个端口相互相对地设置。并且,以不锈钢板的直径80mm的孔位于2个端口的中间点且平板状的通电部件的表面与连结2个端口的线段垂直的方式,配置了贴附到不锈钢板上的通电部件。在该状态下,测定了76.5GHz的毫米波对通电部件的透射率。将在2个端口之间不配置通电部件而测定透射率的情况设为0dB,计算出通电部件的透射率。在所测定的透射率为-1.0dB以上的情况下评价为A,在透射率低于-1.0dB的情况下评价为B。
(温度均匀性评价)
与劣化试验同样地,将导电带分别粘贴到通电部件的一对电极焊盘整体上,在以导电膜与水平面正交的方式固定通电部件的状态下,将通电部件配置于设定为温度10℃、相对湿度60%、无风的条件的恒温槽内。在该状态下,在使用温度计测定通电部件的导电膜的同时,使用电源装置以导电膜的温度成为35℃的方式对导电膜施加了电压。而且,使用相同的温度计,测定了导电膜的中心部的50mm×50mm的范围的温度分布。对于所测定的最高温度与最低温度的温度差小于3℃的通电部件,判定为温度分布均匀而评价为A,对于所测定的最高温度与最低温度的温度差为3℃以上的通电部件,判定为温度分布不均匀而评价为B。
(视觉辨认性评价)
在距离通电部件1m的位置配置10名观察者,在将通电部件举到荧光灯下的状态下,各观察者肉眼观察通电部件,进行了非导电部是否被视觉辨认到的评价。在10名观察者中仅少于5名评价为视觉辨认到非导电部的情况下,对该通电部件评价为A,在10名观察者中5名以上评价为视觉辨认到非导电部的情况下,对该通电部件评价为B。
在以下表1中,示出对实施例1~6、比较例1及比较例2的劣化评价及毫米波透射评价的结果。
[表1]
如表1所示,可知实施例1~6的通电部件的劣化评价和毫米波透射评价均为A,具有透射毫米波的功能,并且即使对导电膜通电也不易发生导电性配线的劣化。
在实施例1~6的通电部件中,由于以连结多个非导电部中相互最靠近的2个非导电部的连结点的线段延伸的方向与非导电部的多个单位单元各自延伸的方向不同的方式形成有多个非导电部,因此非导电部之间的距离相对宽,不会产生电流的密度急剧增大的部位,因此认为抑制了由于过度发热引起的导电性配线的氧化等,也抑制了导电性配线的劣化。
相对于此,可知比较例1的通电部件的劣化评价为B,通过对导电膜通电,容易发生导电性配线的劣化。
在比较例1的通电部件中,由于以连结多个非导电部中相互最靠近的2个非导电部的连结点的线段延伸的方向与非导电部的多个单位单元各自延伸的方向相同的方式形成有多个非导电部,因此非导电部之间的距离相对窄,产生电流的密度急剧增大的部位,因此认为由于局部发生过度发热,从而发生导电性配线的氧化等,导电性配线容易劣化。
并且,可知比较例2的通电部件的毫米波透射评价为B,不具有透射毫米波的功能。认为这是因为,比较例2的通电部件不具有非导电部。
接着,在以下表2中,示出对实施例1~6的温度均匀性评价的结果。
[表2]
并且,实施例1、2及4~6的通电部件的温度均匀性评价为A,另一方面,实施例3的通电部件的温度均匀性评价为B。
在实施例1、2及4~6的通电部件中,在导电膜中,在沿第1方向D1以直线状连接一对电极焊盘之间的任意路径上都配置有非导电部,因此认为从一个电极焊盘流向另一个电极焊盘的电流均匀地绕过多个非导电部而行进。因此,认为不易发生局部的温度上升。
在实施例3的通电部件中,在导电膜中,沿第1方向D1以直线状连接一对电极焊盘之间的路径存在于2个非导电部之间,因此认为容易产生电流的密度局部上升的部位和电流的密度局部降低的部位,导电膜的温度分布容易变得不均匀。
接着,在以下表3中,示出对实施例1~6的视觉辨认性评价的结果。
[表3]
有无虚设配线 | 视觉辨认性评价 | |
实施例1 | 无 | B |
实施例2 | 有 | A |
实施例3 | 无 | B |
实施例4 | 无 | B |
实施例5 | 无 | B |
实施例6 | 无 | B |
实施例2的通电部件的视觉辨认性的评价为A,实施例1及3~6的通电部件的视觉辨认性的评价为B。
在实施例2的通电部件中,由于在非导电部的内部配置有多条虚设配线,因此认为非导电部的存在不显眼。
并且,在实施例1及3~6的通电部件中,由于未形成虚设配线,因此认为非导电部的存在相对显眼。
本发明基本上如上构成。以上,对本发明的通电部件进行了详细说明,但本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,当然可以进行各种改善及变更。
符号说明
11、61-通电部件,12-基板,13、23-导电膜,14、24-电极焊盘,15-导电性配线,16、36、46、56、66、76-非导电部,17-开口部,18、38、58-边缘部,59-虚设配线,A1-路径,C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7-连结点,CL-中心线,D1-第1方向,D2-第2方向,E、P1、P2、Q1、Q2-间距,F1、F2-线段,G-间隙,K1、K2、K3、K6-距离,L1、L2、L3、W-宽度,M1、M3、M6-导电筛网,T-线宽,U1、U3、U4、U5、U6、U7-单位单元。
Claims (16)
1.一种通电部件,其形成有导电膜,
所述通电部件具有用于对所述导电膜施加电压的电极焊盘,
在所述导电膜上形成有以形成规则性重复图案的方式排列的多个非导电部,
所述多个非导电部分别包括多个单位单元,所述多个单位单元具有在连结点相互连结且从所述连结点朝向互不相同的方向延伸的细长的形状,
连结所述多个非导电部中最靠近的2个所述非导电部的所述连结点的线段延伸的方向与所述多个单位单元各自延伸的方向不同。
2.根据权利要求1所述的通电部件,其中,
在所述导电膜的两端部连接有一对所述电极焊盘,
在所述导电膜中,在沿所述导电膜的表面连接所述一对电极焊盘之间的任意路径上都配置有所述非导电部。
3.根据权利要求2所述的通电部件,其中,
所述导电膜以平面状延伸,
在沿所述导电膜的表面以直线状连接所述一对电极焊盘之间的任意路径上都配置有所述非导电部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的通电部件,其中,
所述非导电部由4个所述单位单元构成,
所述4个单位单元以形成十字形状的方式在所述连结点相互连结。
5.根据权利要求4所述的通电部件,其中,
所述多个非导电部中最靠近的所述2个非导电部之间的距离为所述2个非导电部的所述连结点之间的距离的20%以上且50%以下。
6.根据权利要求5所述的通电部件,其中,
所述多个非导电部中最靠近的所述2个非导电部之间的距离为所述2个非导电部的所述连结点之间的距离的30%以上且40%以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的通电部件,其具有形成网格形状的多条导电性配线,
所述导电膜由所述多条导电性配线形成。
8.根据权利要求7所述的通电部件,其中,
所述非导电部的至少1个所述单位单元延伸的方向与所述多条导电性配线延伸的方向相同。
9.根据权利要求7所述的通电部件,其中,
所述非导电部的所述多个单位单元延伸的方向与所述多条导电性配线延伸的方向不同。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的通电部件,其中,
所述电极焊盘具有比所述导电性配线的线宽宽10倍以上的宽度。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的通电部件,其中,
在所述非导电部的内部具有多条虚设配线,所述多条虚设配线配置于所述多条导电性配线的延长线上且与所述多条导电性配线电绝缘。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的通电部件,其中,
所述导电膜具有沿曲面的形状。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的通电部件,其中,
所述导电膜具有0.1Ω/□以上且10.0Ω/□以下的薄层电阻。
14.根据权利要求13所述的通电部件,其中,
所述导电膜具有0.3Ω/□以上且3.0Ω/□以下的薄层电阻。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的通电部件,其中,
所述单位单元沿该单位单元延伸的方向具有0.1mm以上且1000.0mm以下的宽度。
16.一种加热器,其具备权利要求1至15中任一项所述的通电部件。
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