JP2009057042A - 導電性薄膜と電極を備えた発熱基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明基板100、透明基板100の一面に形成される複数の電極110,115,120、及び透明基板100の一面に形成されて、複数の電極110,115,120によって電気的に並列連結される複数の領域105a,105b,105cを含む。また、透明基板100上に導電性薄膜105を形成する導電性薄膜形成段階と、導電性薄膜105の周縁と隣接して透明基板100上に伸びてメイン電極110,115を形成するメイン電極形成段階と、メイン電極から伸びて導電性薄膜105に接して枝電極120を形成する枝電極形成段階と、を含む。
【選択図】図1A
Description
一部応用分野において抵抗の大きさは大きい問題にはならないが、低い抵抗が要求される製品にはその適用に大きい障害となる。従って、現在導電性薄膜の透明度を維持すると共に、抵抗を低くする研究が進められている。
図面で本発明を明確に説明するために説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同じ参照符号を付けた。
以下、添付図を参照して、本発明の実施形態による導電性薄膜と電極を備えた発熱基板について詳しく説明する。
図1Aを参照して説明すると、本実施形態による導電性薄膜と電極を備えた発熱基板は、透明な基板100と、この基板100上に薄く形成される導電性薄膜105と、この導電性薄膜105の両側周縁に沿って隣接形成されるメイン電極110、115と、このメイン電極110、115から各々伸びて形成される枝電極(120a、120b、120c、120d)と、を含む。
本実施形態で、導電性薄膜105は長方形状で基板100上に形成される。また図1に示したように、第1メイン電極110は導電性薄膜105の左側周縁と隣接形成され、第2メイン電極115は導電性薄膜105の右側周縁に隣接形成される。
図1Aに示したように、枝電極(120a、120b、120c、120d)は互いに平行に配置され、第1メイン電極110から始まる枝電極(120a、120c)と第2メイン電極115から始まる枝電極(120b、120d)は交互に配置される。
図1Bは図1Aの構造を概略的に示した回路図である。この時、本発明の計算では枝電極の抵抗が導電性薄膜の抵抗に比べて大変少ない値を有すると仮定して無視した。
図2に示したように、基板100上に導電性薄膜105、メイン電極110、115および枝電極(120a、120b、120c、120d)が形成される。また、このような基板100上には透明な誘電層200または絶縁層(図示せず)がさらに形成でき、このような誘電層200は導電性薄膜105、メイン電極110、115および枝電極(120a、120b、120c、120d)を覆うことによって、水分や異物などからこれらを保護する。
また他の透明な導電性薄膜として用いられる材料としては有機導電性ポリマーがある。有機導電性ポリマーの発達は1970年代以来進められてきた。このような努力でポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールおよびポリアセンチレンのようなポリマー類を基材にした導電性物質が開発された。
但し、導電性薄膜に用いられる材料は、一般に薄膜に製造および使用できる全ての物質を活用できる。また本実施形態による透明な導電性薄膜は、電界放出ディスプレイ、停電遮蔽、タッチスクリーン、LCD用電極、ヒーター、機能性光学フィルム、複合材料、化学およびバイオセンサー、太陽電池、エネルギー貯蔵物質、電子素子などに活用できる。
図3は本発明の第2実施形態による導電性薄膜と電極を備えた発熱基板の平面図である。
図4Aを参照して説明すると、本実施形態による導電性薄膜と電極を備えた発熱基板は、透明な基板100、この基板100上に薄くフィルム状で形成される導電性薄膜405、この導電性薄膜405の両側周縁に沿って形成されるメイン電極110、115およびメイン電極110、115から各々伸びて形成される枝電極420を含む。
本実施形態で、電流は第1メイン電極110から枝電極420と導電性薄膜405を経て第2メイン電極115に流れる。
また、第1メイン電極110から第1枝電極420aと導電性薄膜405の第1部分405aを経て第2枝電極420bと第2メイン電極115に電流が流れ、第1メイン電極110から第3枝電極420cと導電性薄膜405の第2部分405bを経て第2枝電極420bと第2メイン電極115に電流が流れる。
つまり、図4Aの構造において、第2領域450bは視認性(可視光透過率)が良く、第1領域450aは視認性が落ちる。このような構造は視認性が良く発熱性能が高い必要がある装置に応用できる。
図4Aの構造は図4Bに示した回路図で表示できる。この回路図について説明すると、一部枝電極(420b、420c、420d、420e)がない場合に全体導電性薄膜405の電気抵抗がRであると仮定して、本実施形態のように枝電極(420b、420c、420d、420e)が形成される場合、メイン電極110、115の間に抵抗(R")は略R/42に過ぎない(下記の数式3参照)。
図1Aと図5を参照して説明すると、本実施形態による導電性薄膜と電極を利用した発熱基板の製造形成段階は、透明基板100上に導電性薄膜105を形成する導電性薄膜形成段階(S1)、導電性薄膜105に隣接するようにメイン電極110、115を形成するメイン電極形成段階(S2)、メイン電極110、115から始まって導電性薄膜105の上に伸びて枝電極120を形成する枝電極形成段階(S3)を含む。
図6Aに示したように、透明な基板100上に透明な導電性薄膜105を薄く塗布して形成する。次の図6Bに示したように、導電性薄膜105と隣接するようにメイン電極110、115を形成する。次の図6Cに示したように、メイン電極110、115から始まって導電性薄膜105に沿って枝電極120a、120bを形成する。
電極(110、115、120a、120b)を形成する方法としては、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、グラビア印刷およびオプチカルリソグラフィがあって、電極の厚さ、幅により適切な方法を選択して利用することができる。特に枝電極の場合にはワイヤー状に形成された金属線を付着する方式で形成できる。
105 導電性薄膜
305a 導電性薄膜
305b 導電性薄膜
305c 導電性薄膜
405 導電性薄膜
110 メイン電極
115 メイン電極
120a 第1枝電極
320a 第1枝電極
420a 第1枝電極
120b 第2枝電極
320b 第2枝電極
420b 第2枝電極
120c 第3枝電極
320c 第3枝電極
420c 第3枝電極
120d 第4枝電極
320d 第4枝電極
420d 第4枝電極
200 透明誘電層
320e 第5枝電極
420e 第5枝電極
320f 第6枝電極
420f 第6枝電極
450a 第1領域
450b 第2領域
G1 第1ギャップ
G2 第2ギャップ
S1 導電性薄膜形成段階
S2 メイン電極形成段階
S3 枝電極形成段階
Claims (17)
- 透明基板と、
前記透明基板の一面に形成される複数の電極と、
前記透明基板の一面に形成されて、前記複数の電極によって電気的に並列連結される複数の領域を含む導電性薄膜と、を含むことを特徴とする導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。 - 前記電極は、
前記導電性薄膜の第1周縁と隣接して前記基板上に伸びて形成される第1メイン電極と、
前記第1周縁と対向する第2周縁と隣接して前記基板上に伸びて形成される第2メイン電極と、
前記第1メイン電極から伸びて、前記導電性薄膜に接して前記導電性薄膜の一側を横切って前記第2メイン電極方向に延長形成される第1枝電極と、
前記第2メイン電極から伸びて、前記導電性薄膜に接して前記第1枝電極と対応して形成される第2枝電極と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。 - 前記導電性薄膜は厚さが均一な長方形状に形成されることを特徴とする請求項1に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。
- 前記第1枝電極は複数備えられ、前記第2枝電極は前記第1枝電極に対応して形成されることを特徴とする請求項2に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。
- 前記第1枝電極と前記第2枝電極が交互に繰り返し形成されることを特徴とする請求項4に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。
- 前記第1枝電極と前記第2枝電極は互いに平行に配置されることを特徴とする請求項4に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。
- 一つの前記第1枝電極とこれに対応する前記第2枝電極との間の距離は第1幅だけ離隔され、
他の一つの前記第1枝電極とこれに対応する前記第2枝電極との間の距離は第2幅だけ離隔され、
前記第1幅より前記第2幅が長いことを特徴とする請求項4に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。 - 前記第1幅が形成された第1領域より前記第2幅が形成された第2領域の可視光透光率が大きいことを特徴とする請求項7に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。
- 前記導電性薄膜は、
第1導電性薄膜と、
前記第1導電性薄膜と一定のギャップをおいて形成される第2導電性薄膜を含み、
前記第1枝電極は前記第1導電性薄膜と前記第2導電性薄膜との一側周縁に接して形成され、
前記第2枝電極は前記第1導電性薄膜と前記第2導電性薄膜との他側周縁に接して形成され、
前記第1メイン電極と前記第2メイン電極とが並列連結されることを特徴とする請求項2に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。 - 前記第1導電性薄膜と前記第2導電性薄膜とは同じ形態を有することを特徴とする請求項9に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。
- 前記導電性薄膜は可視光の透過率が10%乃至99.9%の範囲に属することを特徴とする請求項1に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。
- 前記導電性薄膜は、
酸化インジウム錫(ITO)、ZnO、SnO2、In2O3、CdSnO4、炭素ナノチューブを含む炭素基盤素材、フッ素が添加された錫酸化物(FTO)およびアルミニウムが添加された亜鉛酸化物(AZO)から選択された一つ以上の成分を含むことを特徴とする請求項1に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。 - 前記メイン電極と前記枝電極は、
導電性薄膜に比べて表面抵抗が低くなるように形成されたことを特徴とする請求項2に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。 - 前記メイン電極と前記枝電極は、
アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、及び、銅(Cu)の少なくとも何れか一つの材質を含む金属で構成されたことを特徴とする請求項13に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。 - 前記メイン電極および前記枝電極のうち少なくともいずれか一つの電極は、透明伝導性物質で構成されることを特徴とする請求項2に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。
- 前記基板上に透明誘電層が形成され、
前記透明誘電層は、
前記導電性薄膜および前記電極を覆うことを特徴とする請求項1に記載の導電性薄膜と電極を備えた発熱基板。 - 基板上に導電性薄膜を形成する導電性薄膜形成段階と、
前記導電性薄膜の周縁と隣接して前記基板上に伸びてメイン電極を形成するメイン電極形成段階と、
前記メイン電極から伸びて前記導電性薄膜に接して前記導電性薄膜の一側を横切って枝電極を形成する枝電極形成段階と、を含むことを特徴とする導電性薄膜と電極を備えた発熱基板の製造方法。
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