JP2016178121A5 - - Google Patents

Description

請求項１に記載の発明は、伸縮性を有するシート状の基材と、前記基材の一方の表面に形成され、伸縮性を有する配線とを含み、前記配線は、エラストマーと、前記エラストマー中に充填されている導電性フィラーとを含む導電性組成物から構成されており、前記導電性フィラーは、コイル状の導電性フィラーとデントライト状の導電性フィラーとを含む、ストレッチャブルケーブルである。
コイル形状の導電性フィラーは、例えば、天然螺旋構造に金属メッキが施されることにより製造された微小金属コイルであってもよい。コイル形状の導電性フィラーは、金属線がコイル形状に加工されることにより製造された微小金属ばねであってもよい。コイル形状の導電性フィラーは、カーボンナノコイルであってもよい。
デンドライト状とは、棒状の主枝から棒状の分岐枝が２次元方向または３次元方向に延びた形状をいう。また、デンドライト状には、前記分岐枝が途中で折れ曲がった形状や、前記分岐枝の途中からさらに棒状の分岐枝が延びている形状も含まれる。
この構成では、基材および配線は伸縮性を有しているので、伸縮性を有するストレッチャブルケーブルが得られる。
また、この構成では、導電性フィラーはコイル形状の導電性フィラーを含んでいるので、導電性組成物中のエラストマーが伸張した場合、導電性組成物中の導電性フィラーはコイルが引っ張られたときにように伸びる。したがって、エラストマーが伸張した場合においても、配線の抵抗値の増加を抑制することができる。この構成では、さらに、導電性フィラーはデンドライト状の導電性フィラーを含んでいるので、導電性組成物中のエラストマーが伸張した場合においても、導電性組成物中の導電性フィラーどうしが接触する確率を向上させることができる。これにより、エラストマーが伸張した場合においても、エラストマー中に導電経路を良好に形成できる。つまり、この構成では、伸縮性を有しかつ伸張時における抵抗値の増加を抑制できる配線を有するストレッチャブルケーブルが得られる。

請求項２に記載の発明は、伸縮性を有するシート状の基材と、前記基材の一方の表面に形成され、伸縮性を有する配線とを含み、前記配線は、エラストマーと、前記エラストマー中に充填されている導電性フィラーとを含む導電性組成物から構成されており、前記導電性フィラーは、導体径が５μｍ以上３０μｍ以下であるコイル形状の導電性フィラーを含む、ストレッチャブルケーブルである。
コイル形状の導電性フィラーは、例えば、天然螺旋構造に金属メッキが施されることにより製造された微小金属コイルであってもよい。コイル形状の導電性フィラーは、金属線がコイル形状に加工されることにより製造された微小金属ばねであってもよい。コイル形状の導電性フィラーは、カーボンナノコイルであってもよい。

この構成では、導電性フィラーは導体径が５μｍ以上３０μｍ以下であるコイル形状の導電性フィラーを含んでいるので、導電性組成物中のエラストマーが伸張した場合、導電性組成物中の導電性フィラーはコイルが引っ張られたときにように伸びる。したがって、エラストマーが伸張した場合においても、配線の抵抗値の増加を抑制することができる。これにより、伸縮性を有しかつ伸張時における抵抗値の増加を抑制できる配線を有するストレッチャブルケーブルが得られる。

請求項３に記載の発明は、伸縮性を有するシート状の基材と、前記基材の一方の表面に形成され、伸縮性を有する配線とを含み、前記配線は、エラストマーと、前記エラストマー中に充填されている導電性フィラーとを含む導電性組成物から構成されており、前記導電性フィラーは、粒径が１μｍ以上２０μｍ以下であるデンドライト状の導電性フィラーを含む、ストレッチャブルケーブルである。
デンドライト状とは、棒状の主枝から棒状の分岐枝が２次元方向または３次元方向に延びた形状をいう。また、デンドライト状には、前記分岐枝が途中で折れ曲がった形状や、前記分岐枝の途中からさらに棒状の分岐枝が延びている形状も含まれる。

この構成では、導電性フィラーは粒径が１μｍ以上２０μｍ以下であるデンドライト状の導電性フィラーを含んでいるので、導電性組成物中のエラストマーが伸張した場合においても、導電性組成物中の導電性フィラーどうしが接触する確率を向上させることができる。これにより、エラストマーが伸張した場合においても、エラストマー中に導電経路を良好に形成できる。その結果、伸縮性を有しかつ伸張時における抵抗値の増加を抑制できる配線を有するストレッチャブルケーブルが得られる。

請求項４に記載の発明は、伸縮性を有するストレッチャブル基板と、前記ストレッチャブル基板の一方の表面の一部の領域に貼着され、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板と、前記ストレッチャブル基板の他方の表面に形成され、伸縮性を有するストレッチャブル配線とを含み、前記ストレッチャブル配線は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の前記導電性組成物から構成されている、ストレッチャブル回路基板である。
この構成では、伸縮性を有するストレッチャブル基板の一方の表面の一部の領域に、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板が貼着されている。この非ストレッチャブル基板側に伸縮性を有しない電子部品を装着できる。ストレッチャブル基板の他方の表面には、伸縮性を有するストレッチャブル配線が形成されている。ストレッチャブル基板およびストレッチャブル配線は、非ストレッチャブル基板が貼着されていない領域において、伸縮性を保持している。これにより、伸縮性を有するストレッチャブル回路基板が得られる。

請求項７に記載の発明は、伸縮性を有するストレッチャブル基板と、前記ストレッチャブル基板の一方の表面の一部に形成された、伸縮性を有するストレッチャブル配線と、前記ストレッチャブル基板の前記一方の表面の一部の領域であって、前記ストレッチャブル配線の少なくとも一部を含む領域に貼着された、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板とを含み、前記ストレッチャブル配線は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の前記導電性組成物から構成されている、ストレッチャブル回路基板である。

前述の第１実施形態に係るストレッチャブルケーブルまたは前述の第２〜４実施形態に係るストレッチャブル回路基板の用途としては、例えば、心電や筋電などの生体信号計測センサ、歪センサ、圧電素子用電極等が挙げられる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
この明細書からはさらに以下のような特徴が抽出され得る。
１．伸縮性を有するシート状の基材と、前記基材の一方の表面に形成され、伸縮性を有する配線とを含み、前記配線は、エラストマーと、前記エラストマー中に充填されている導電性フィラーとを含む導電性組成物から構成されている、ストレッチャブルケーブル。
この構成では、基材および配線は伸縮性を有しているので、伸縮性を有するストレッチャブルケーブルが得られる。
２．前記導電性フィラーは、コイル形状の導電性フィラーを含む、前記１．に記載のストレッチャブルケーブルである。
コイル形状の導電性フィラーは、例えば、天然螺旋構造に金属メッキが施されることにより製造された微小金属コイルであってもよい。コイル形状の導電性フィラーは、金属線がコイル形状に加工されることにより製造された微小金属ばねであってもよい。コイル形状の導電性フィラーは、カーボンナノコイルであってもよい。
この構成では、導電性フィラーはコイル形状の導電性フィラーを含んでいるので、導電性組成物中のエラストマーが伸張した場合、導電性組成物中の導電性フィラーはコイルが引っ張られたときにように伸びる。したがって、エラストマーが伸張した場合においても、配線の抵抗値の増加を抑制することができる。これにより、伸縮性を有しかつ伸張時における抵抗値の増加を抑制できる配線を有するストレッチャブルケーブルが得られる。
３．前記導電性フィラーは、デンドライト状の導電性フィラーを含む、前記１．に記載のストレッチャブルケーブルである。
デンドライト状とは、棒状の主枝から棒状の分岐枝が２次元方向または３次元方向に延びた形状をいう。また、デンドライト状には、前記分岐枝が途中で折れ曲がった形状や、前記分岐枝の途中からさらに棒状の分岐枝が延びている形状も含まれる。
この構成では、導電性フィラーはデンドライト状の導電性フィラーを含んでいるので、導電性組成物中のエラストマーが伸張した場合においても、導電性組成物中の導電性フィラーどうしが接触する確率を向上させることができる。これにより、エラストマーが伸張した場合においても、エラストマー中に導電経路を良好に形成できる。その結果、伸縮性を有しかつ伸張時における抵抗値の増加を抑制できる配線を有するストレッチャブルケーブルが得られる。
４．伸縮性を有するストレッチャブル基板と、前記ストレッチャブル基板の一方の表面の一部の領域に貼着され、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板と、前記ストレッチャブル基板の他方の表面に形成され、伸縮性を有するストレッチャブル配線とを含む、ストレッチャブル回路基板である。
この構成では、伸縮性を有するストレッチャブル基板の一方の表面の一部の領域に、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板が貼着されている。この非ストレッチャブル基板側に伸縮性を有しない電子部品を装着できる。ストレッチャブル基板の他方の表面には、伸縮性を有するストレッチャブル配線が形成されている。ストレッチャブル基板およびストレッチャブル配線は、非ストレッチャブル基板が貼着されていない領域において、伸縮性を保持している。これにより、伸縮性を有するストレッチャブル回路基板が得られる。
５．前記非ストレッチャブル基板における前記ストレッチャブル基板が貼着されている表面とは反対側の表面に形成された導体層と、前記ストレッチャブル基板および前記非ストレッチャブル基板を貫通し、前記ストレッチャブル配線と前記導体層とを接続する第１ビアとをさらに含む、前記４．に記載のストレッチャブル回路基板である。この構成では、非ストレッチャブル基板側に装着される電子部品を、導体層および第１ビアを介してストレッチャブル配線に接続できる。
６．前記導体層を覆う絶縁層と、前記絶縁層の表面に設けられた電子部品と、前記絶縁層を貫通し、前記導体層と前記電子部品とを電気的に接続する第２ビアとを含む、前記５．に記載のストレッチャブル回路基板である。この構成では、電子部品を、第２ビア、導体層および第１ビアを介して、ストレッチャブル配線に接続できる。
７．伸縮性を有するストレッチャブル基板と、前記ストレッチャブル基板の一方の表面の一部に形成された、伸縮性を有するストレッチャブル配線と、前記ストレッチャブル基板の前記一方の表面の一部の領域であって、前記ストレッチャブル配線の少なくとも一部を含む領域に貼着された、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板とを含む、ストレッチャブル回路基板である。
この構成では、伸縮性を有するストレッチャブル基板の一方の表面の一部の領域には、伸縮性を有するストレッチャブル配線が形成されている。ストレッチャブル基板の一方の表面の一部の領域であって、ストレッチャブル配線の少なくとも一部を含む領域には、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板が貼着されている。この非ストレッチャブル基板側に伸縮性を有しない電子部品を装着できる。ストレッチャブル基板およびストレッチャブル配線は、非ストレッチャブル基板が貼着されていない領域において、伸縮性を保持している。これにより、伸縮性を有するストレッチャブル回路基板が得られる。
８．前記非ストレッチャブル基板における前記ストレッチャブル基板が貼着されている表面とは反対側の表面に形成された導体層と、前記非ストレッチャブル基板を貫通し、前記ストレッチャブル配線と前記導体層とを接続する第１ビアとをさらに含む、前記７．に記載のストレッチャブル回路基板である。この構成では、非ストレッチャブル基板側に装着される電子部品を、導体層および第１ビアを介してストレッチャブル配線に接続できる。
９．前記導体層を覆う絶縁層と、前記絶縁層の表面に設けられた電子部品と、前記絶縁層を貫通し、前記導体層と前記電子部品とを電気的に接続する第２ビアとをさらに含む、前記８．に記載のストレッチャブル回路基板である。この構成では、電子部品を、第２ビア、導体層および第１ビアを介して、ストレッチャブル配線に接続できる。
１０．前記非ストレッチャブル基板は、リジット基板またはフレキシブル基板である、前記４．〜前記９．のいずれかに記載のストレッチャブル回路基板である。

Claims (10)

1. 伸縮性を有するシート状の基材と、
   前記基材の一方の表面に形成され、伸縮性を有する配線とを含み、
   前記配線は、エラストマーと、前記エラストマー中に充填されている導電性フィラーとを含む導電性組成物から構成されており、
   前記導電性フィラーは、コイル状の導電性フィラーとデントライト状の導電性フィラーとを含む、ストレッチャブルケーブル。
2. 伸縮性を有するシート状の基材と、
   前記基材の一方の表面に形成され、伸縮性を有する配線とを含み、
   前記配線は、エラストマーと、前記エラストマー中に充填されている導電性フィラーとを含む導電性組成物から構成されており、
   前記導電性フィラーは、導体径が５μｍ以上３０μｍ以下であるコイル形状の導電性フィラーを含む、ストレッチャブルケーブル。
3. 伸縮性を有するシート状の基材と、
   前記基材の一方の表面に形成され、伸縮性を有する配線とを含み、
   前記配線は、エラストマーと、前記エラストマー中に充填されている導電性フィラーとを含む導電性組成物から構成されており、
   前記導電性フィラーは、粒径が１μｍ以上２０μｍ以下であるデンドライト状の導電性フィラーを含む、ストレッチャブルケーブル。
4. 伸縮性を有するストレッチャブル基板と、
   前記ストレッチャブル基板の一方の表面の一部の領域に貼着され、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板と、
   前記ストレッチャブル基板の他方の表面に形成され、伸縮性を有するストレッチャブル配線とを含み、
   前記ストレッチャブル配線は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の前記導電性組成物から構成されている、ストレッチャブル回路基板。
5. 前記非ストレッチャブル基板における前記ストレッチャブル基板が貼着されている表面とは反対側の表面に形成された導体層と、
   前記ストレッチャブル基板および前記非ストレッチャブル基板を貫通し、前記ストレッチャブル配線と前記導体層とを接続する第１ビアとをさらに含む、請求項４に記載のストレッチャブル回路基板。
6. 前記導体層を覆う絶縁層と、
   前記絶縁層の表面に設けられた電子部品と、
   前記絶縁層を貫通し、前記導体層と前記電子部品とを電気的に接続する第２ビアとを含む、請求項５に記載のストレッチャブル回路基板。
7. 伸縮性を有するストレッチャブル基板と、
   前記ストレッチャブル基板の一方の表面の一部に形成された、伸縮性を有するストレッチャブル配線と、
   前記ストレッチャブル基板の前記一方の表面の一部の領域であって、前記ストレッチャブル配線の少なくとも一部を含む領域に貼着された、伸縮性を有さない非ストレッチャブル基板とを含み、
   前記ストレッチャブル配線は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の前記導電性組成物から構成されている、ストレッチャブル回路基板。
8. 前記非ストレッチャブル基板における前記ストレッチャブル基板が貼着されている表面とは反対側の表面に形成された導体層と、
   前記非ストレッチャブル基板を貫通し、前記ストレッチャブル配線と前記導体層とを接続する第１ビアとをさらに含む、請求項７に記載のストレッチャブル回路基板。
9. 前記導体層を覆う絶縁層と、
   前記絶縁層の表面に設けられた電子部品と、
   前記絶縁層を貫通し、前記導体層と前記電子部品とを電気的に接続する第２ビアとをさらに含む、請求項８に記載のストレッチャブル回路基板。
10. 前記非ストレッチャブル基板は、リジット基板またはフレキシブル基板である、請求項４〜９のいずれか一項に記載のストレッチャブル回路基板。