JP2021163989A - Film antenna and manufacturing method of the film antenna - Google Patents
Film antenna and manufacturing method of the film antenna Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021163989A JP2021163989A JP2020060875A JP2020060875A JP2021163989A JP 2021163989 A JP2021163989 A JP 2021163989A JP 2020060875 A JP2020060875 A JP 2020060875A JP 2020060875 A JP2020060875 A JP 2020060875A JP 2021163989 A JP2021163989 A JP 2021163989A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- metal
- antenna
- antenna pattern
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/40—Radiating elements coated with or embedded in protective material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
本発明は、フィルムアンテナおよびフィルムアンテナの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a film antenna and a method for manufacturing a film antenna.
移動体通信端末等の電子機器や自動車等の車両に搭載される小型アンテナとして、薄型のフィルム状のアンテナ(フィルムアンテナ)が知られている。 A thin film-shaped antenna (film antenna) is known as a small antenna mounted on an electronic device such as a mobile communication terminal or a vehicle such as an automobile.
従来のフィルムアンテナは、アンテナパターン(導電パターン)がエッチングなどで形成されている(特許文献1など)。フィルムアンテナのアンテナパターンをエッチングで形成する場合、エッチングによる金属部の一部を除去する工程が発生することから、簡便にアンテナパターンを形成できない。 In the conventional film antenna, the antenna pattern (conductive pattern) is formed by etching or the like (Patent Document 1 or the like). When the antenna pattern of a film antenna is formed by etching, it is not possible to easily form the antenna pattern because a step of removing a part of the metal portion by etching is required.
本発明が解決しようとする課題は、アンテナパターンの形成が簡便となるフィルムアンテナおよびフィルムアンテナの製造方法を提供することにある。 An object to be solved by the present invention is to provide a film antenna and a method for manufacturing a film antenna, which facilitates the formation of an antenna pattern.
上記課題を解決するため本発明に係るフィルムアンテナは、基板の面上に、アンテナパターンを構成する部分とアンテナパターンを構成しない部分とが同一平面内に含まれる薄膜層を有し、前記アンテナパターンを構成する部分は、金属を含む導電膜で構成され、前記アンテナパターンを構成しない部分は、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜で構成されていることを要旨とするものである。 In order to solve the above problems, the film antenna according to the present invention has a thin film layer on the surface of the substrate, in which a portion constituting the antenna pattern and a portion not forming the antenna pattern are included in the same plane, and the antenna pattern is described. The portion constituting the antenna pattern is composed of a conductive film containing a metal, and the portion not constituting the antenna pattern is composed of a non-conductive film containing at least one of a metal oxide, a metal nitride, and a metal carbide. The gist is that.
また、本発明に係る他のフィルムアンテナは、基板の面上に、アンテナパターンを構成する部分が含まれる薄膜層を有し、前記アンテナパターンを構成する部分は、金属を含む導電膜で構成され、前記薄膜層の面上に、金属酸化物で構成される不連続膜を有することを要旨とするものである。 Further, another film antenna according to the present invention has a thin film layer including a portion constituting the antenna pattern on the surface of the substrate, and the portion constituting the antenna pattern is composed of a conductive film containing a metal. The gist is that a discontinuous film composed of a metal oxide is provided on the surface of the thin film layer.
本発明に係るフィルムアンテナにおいては、前記薄膜層の面上に、金属酸化物で構成される不連続膜を有することが好ましい。 In the film antenna according to the present invention, it is preferable to have a discontinuous film composed of a metal oxide on the surface of the thin film layer.
そして、前記不連続膜の厚みは、0.5nm以上5.0nm以下であることが好ましい。 The thickness of the discontinuous film is preferably 0.5 nm or more and 5.0 nm or less.
そして、前記アンテナパターンを構成する部分の面上には、当該部分を覆うマスクが配置され、前記アンテナパターンを構成しない部分の面上には、当該部分がマスクで覆われていないことが好ましい。 It is preferable that a mask covering the portion is arranged on the surface of the portion forming the antenna pattern, and the portion is not covered with the mask on the surface of the portion not forming the antenna pattern.
そして、前記導電膜は、銀、銅、チタン、銀合金、銅合金、チタン合金のうちの少なくとも1種の金属を含むことが好ましい。 The conductive film preferably contains at least one metal of silver, copper, titanium, a silver alloy, a copper alloy, and a titanium alloy.
そして、前記不連続膜は、チタン、スズ、タンタル、亜鉛のうちの少なくとも1種の金属の酸化物を含むことが好ましい。 The discontinuous film preferably contains an oxide of at least one metal of titanium, tin, tantalum, and zinc.
そして、本発明に係るフィルムアンテナの製造方法は、基板の面上にアンテナパターンを有するフィルムアンテナの製造方法であって、基板の面上に金属薄膜を形成する工程と、前記金属薄膜のうちアンテナパターンに対応しない部分を酸化、窒化、または炭化して金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜とするとともに、前記金属薄膜のうちアンテナパターンに対応する部分を酸化、窒化、または炭化しないで金属を含む導電膜とする工程と、を有することを要旨とするものである。 The method for manufacturing a film antenna according to the present invention is a method for manufacturing a film antenna having an antenna pattern on the surface of a substrate, which includes a step of forming a metal thin film on the surface of the substrate and an antenna among the metal thin films. The portion that does not correspond to the pattern is oxidized, nitrided, or carbonized to form a non-conductive film containing at least one of a metal oxide, a metal nitride, and a metal carbide, and the portion of the metal thin film that corresponds to the antenna pattern. The gist is to have a step of forming a conductive film containing a metal without oxidizing, nitriding, or carbonizing.
本発明に係るフィルムアンテナの製造方法においては、前記金属薄膜のうちアンテナパターンに対応する部分の面上にマスクを配置して、前記金属薄膜のうちアンテナパターンに対応しない部分を酸化、窒化、または炭化することが好ましい。 In the method for manufacturing a film antenna according to the present invention, a mask is placed on the surface of the portion of the metal thin film corresponding to the antenna pattern, and the portion of the metal thin film not corresponding to the antenna pattern is oxidized, nitrided, or It is preferable to carbonize.
そして、前記非導電膜を除去する工程をさらに有することが好ましい。 Then, it is preferable to further have a step of removing the non-conductive film.
そして、前記金属薄膜のうちアンテナパターンに対応しない部分の酸化、窒化、または炭化は、プラズマ処理で行うことが好ましい。 Then, oxidation, nitriding, or carbonization of the portion of the metal thin film that does not correspond to the antenna pattern is preferably performed by plasma treatment.
本発明に係るフィルムアンテナによれば、基板の面上に、アンテナパターンを構成する部分とアンテナパターンを構成しない部分とが同一平面内に含まれる薄膜層を有し、前記アンテナパターンを構成する部分は、金属を含む導電膜で構成され、前記アンテナパターンを構成しない部分は、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜で構成されていることから、アンテナパターンの形成が簡便となる。 According to the film antenna according to the present invention, a portion having a thin film layer in which a portion forming the antenna pattern and a portion not forming the antenna pattern are included in the same plane on the surface of the substrate, and forming the antenna pattern. Is composed of a conductive film containing a metal, and the portion that does not form the antenna pattern is composed of a non-conductive film containing at least one of a metal oxide, a metal nitride, and a metal carbide. Pattern formation becomes easy.
また、本発明に係る他のフィルムアンテナによれば、基板の面上に、アンテナパターンを構成する部分が含まれる薄膜層を有し、前記アンテナパターンを構成する部分は、金属を含む導電膜で構成され、前記薄膜層の面上に、金属酸化物で構成される不連続膜を有することから、アンテナパターンの形成が簡便となる。 Further, according to another film antenna according to the present invention, a thin film layer including a portion constituting the antenna pattern is provided on the surface of the substrate, and the portion constituting the antenna pattern is a conductive film containing a metal. Since it is configured and has a discontinuous film composed of a metal oxide on the surface of the thin film layer, the formation of an antenna pattern becomes easy.
そして、本発明に係るフィルムアンテナの製造方法によれば、基板の面上にアンテナパターンを有するフィルムアンテナの製造方法であって、基板の面上に金属薄膜を形成する工程と、前記金属薄膜のうちアンテナパターンに対応しない部分を酸化、窒化、または炭化して金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜とするとともに、前記金属薄膜のうちアンテナパターンに対応する部分を酸化、窒化、または炭化しないで金属を含む導電膜とする工程と、を有することから、アンテナパターンの形成が簡便となる。 According to the method for manufacturing a film antenna according to the present invention, there is a method for manufacturing a film antenna having an antenna pattern on the surface of a substrate, which is a step of forming a metal thin film on the surface of the substrate and a method of forming the metal thin film. Of these, the portion that does not correspond to the antenna pattern is oxidized, nitrided, or carbonized to form a non-conductive material containing at least one of metal oxide, metal nitride, and metal carbide, and corresponds to the antenna pattern among the metal thin films. Since the step of forming a conductive film containing a metal without oxidizing, nitriding, or carbonizing the portion to be formed is provided, the formation of the antenna pattern becomes simple.
本発明に係るフィルムアンテナについて詳細に説明する。 The film antenna according to the present invention will be described in detail.
図1には、本発明の一実施形態に係るフィルムアンテナの外観を示す。図2には、図1に示すフィルムアンテナのA−A線断面図を示す。 FIG. 1 shows the appearance of a film antenna according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along the line AA of the film antenna shown in FIG.
フィルムアンテナ10は、基板12と、薄膜層13と、マスク22と、を有する。薄膜層13には、アンテナパターンを構成する部分16a(アンテナパターン16a)とアンテナパターンを構成しない部分16bとが同一平面内に含まれている。アンテナパターンを構成する部分16aは、金属を含む導電膜で構成され、アンテナパターンを構成しない部分16bは、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜で構成されている。
The
薄膜層13は、3層構成となっており、アンテナパターンを構成する部分16aを含む中間薄膜16の両側に、金属酸化物で構成される不連続膜14,18がそれぞれ配置されている。中間薄膜16は、マスク22で覆われている部分が金属を含む導電膜で構成され、アンテナパターンを構成する部分16aとなっている。マスク22で覆われていない部分は、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜で構成され、アンテナパターンを構成しない部分16bとなっている。
The
アンテナパターン16aは、アンテナエレメント(アンテナ素子)を構成している。アンテナパターン16aには、配線パターン26を介して給電部28が接続されている。給電部28に、図示しない給電用端子を貼着することにより車両内に設けられている地上波デジタル放送やテレビ放送の受信機、GPS装置やDAB(Digital Audio Broadcast)受信機とフィルムアンテナ10とが接続されるようになる。配線パターン26は、特に限定されるものではないが、導電ペーストなどから形成することができる。導電ペーストの金属としては、銀、銅、アルミニウムなどが挙げられる。
The
基板12は、薄膜層13などを形成するためのベースとなる基材である。基板12は、フィルム状やシート状に薄いものであってもよいし、板状のものであってもよい。基板12は、光透過性を有するものであってもよいし、光透過性を有していないものであってもよい。光透過性とは、波長領域360〜830nmにおける透過率の値が50%以上であることをいう。基板12が光透過性基板であると、視認性に優れ、意匠性が向上する。光透過性基板の材料としては、光透過性を有し、その表面に薄膜を支障なく形成でき、柔軟性を有するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、光透過性高分子フィルムやフレキシブルガラスなどが挙げられる。
The
光透過性高分子フィルムの材料としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、トリアセチルセルロース、ポリウレタン、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などの高分子材料が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、光透過性、耐久性、加工性に優れるなどの観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンナフタレートがより好ましい材料として挙げられる。また、光透過性高分子フィルムは、耐熱性に優れるなどの観点から、結晶性で線膨張率の小さいものが比較的好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミドなどが挙げられる。 Specific examples of the material of the light-transmitting polymer film include polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, polystyrene, polyamide, polybutylene terephthalate, and polyether ether ketone. , Polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, triacetyl cellulose, polyurethane, cycloolefin polymer, polyethylene naphthalate, polyimide, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene, polypropylene, cycloolefin polymer, and polyethylene naphthalate are more preferable materials from the viewpoints of excellent light transmission, durability, and processability. Further, the light-transmitting polymer film is relatively preferably crystalline and has a small coefficient of linear expansion from the viewpoint of excellent heat resistance and the like. For example, polyethylene terephthalate, polyimide and the like can be mentioned.
光透過性高分子フィルムの厚さは、用途、光学特性、材料種、耐久性などを考慮して適宜調整すればよい。例えば加工時にしわが入りにくい、破断しにくいなどの観点から、25μm以上が好ましい。より好ましくは50μm以上である。また、柔軟性、取り扱い性、経済性などの観点から、500μm以下が好ましい。より好ましくは250μm以下である。フレキシブルガラスの厚さは、用途、光学特性、耐久性などを考慮して適宜調整すればよい。 The thickness of the light-transmitting polymer film may be appropriately adjusted in consideration of the application, optical properties, material type, durability and the like. For example, 25 μm or more is preferable from the viewpoint of being less likely to wrinkle or break during processing. More preferably, it is 50 μm or more. Further, from the viewpoint of flexibility, handleability, economy and the like, 500 μm or less is preferable. More preferably, it is 250 μm or less. The thickness of the flexible glass may be appropriately adjusted in consideration of the application, optical characteristics, durability and the like.
アンテナパターンを構成する部分16aである導電膜は、金属を含む。導電膜は、金属成分のみで構成されていてもよいし、金属の酸化物成分、窒化物成分、炭化物成分などが含まれていてもよい。
The conductive film which is the
導電膜は、導電性の観点から、表面抵抗が1000Ω/□以下であるとよい。より好ましくは100Ω/□以下である。表面抵抗は、スタロレスタ−GX MCP−T700 低抵抗抵抗率計(三菱ケミカルアナリテック製)により測定することができる。 From the viewpoint of conductivity, the conductive film preferably has a surface resistance of 1000 Ω / □ or less. More preferably, it is 100 Ω / □ or less. The surface resistance can be measured by a Staroresta-GX MCP-T700 low resistivity meter (manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech).
導電膜を構成する金属としては、銀、銀合金、金、白金、銅、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金、チタン、チタン合金などが挙げられる。これらのうちでは、光透過性などの観点から、銀、銀合金、銅、銅合金が好ましい。そして、熱、光、水蒸気などの環境に対する耐久性が向上するなどの観点から、銀合金がさらに好ましい。銀合金としては、銀を主成分とし、銅、ビスマス、金、パラジウム、白金、チタンなどの金属元素を少なくとも1種以上含んだ銀合金が良い。さらに好ましくは、銅を含む銀合金(Ag−Cu系合金)、ビスマスを含む銀合金(Ag−Bi系合金)、チタンを含む銀合金(Ag−Ti系合金)等が良い。 Examples of the metal constituting the conductive film include silver, silver alloy, gold, platinum, copper, aluminum, aluminum alloy, iron, iron alloy, titanium, titanium alloy and the like. Of these, silver, silver alloys, copper, and copper alloys are preferable from the viewpoint of light transmission and the like. Further, a silver alloy is more preferable from the viewpoint of improving durability against the environment such as heat, light, and water vapor. As the silver alloy, a silver alloy containing silver as a main component and containing at least one kind of metal element such as copper, bismuth, gold, palladium, platinum and titanium is preferable. More preferably, a silver alloy containing copper (Ag—Cu based alloy), a silver alloy containing bismuth (Ag—Bi based alloy), a silver alloy containing titanium (Ag—Ti based alloy) and the like are preferable.
導電膜の厚さは、3.0nm以上30.0nm以下であることが好ましい。導電膜の厚さが3.0nm以上であると、安定性に優れる。この観点から、導電膜の厚さは、より好ましくは5.0nm以上、さらに好ましくは7.0nm以上である。また、導電膜の厚さが30.0nm以下であると、光透過性、経済性に優れる。この観点から、導電膜の厚さは、より好ましくは20nm以下、さらに好ましくは11nm以下である。導電膜の厚さは、電界放出型電子顕微鏡(HRTEM)を用いて計測することができる。 The thickness of the conductive film is preferably 3.0 nm or more and 30.0 nm or less. When the thickness of the conductive film is 3.0 nm or more, the stability is excellent. From this point of view, the thickness of the conductive film is more preferably 5.0 nm or more, still more preferably 7.0 nm or more. Further, when the thickness of the conductive film is 30.0 nm or less, light transmission and economy are excellent. From this point of view, the thickness of the conductive film is more preferably 20 nm or less, still more preferably 11 nm or less. The thickness of the conductive film can be measured using a field emission electron microscope (HRTEM).
アンテナパターンを構成しない部分16bである非導電膜は、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む。非導電膜は、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物の1種のみまたは2種以上のみで構成されていてもよいし、金属成分が含まれていてもよい。非導電膜は、導電膜を構成する金属と同じ金属が非導電化されたもので構成されるとよい。
The non-conductive film, which is the
非導電膜は、非導電性の観点から、表面抵抗が1000Ω/□以上であるとよい。より好ましくは2000Ω/□以上である。表面抵抗は、スタロレスタ−GX MCP−T700 低抵抗抵抗率計(三菱ケミカルアナリテック製)により測定することができる。 From the viewpoint of non-conductive property, the non-conductive film has a surface resistance of 1000 Ω / □ or more. More preferably, it is 2000 Ω / □ or more. The surface resistance can be measured by a Staroresta-GX MCP-T700 low resistivity meter (manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech).
非導電膜の厚さは、導電膜の厚さと同様であればよい。非導電膜の厚さは、電界放出型電子顕微鏡(HRTEM)を用いて計測することができる。 The thickness of the non-conductive film may be the same as the thickness of the conductive film. The thickness of the non-conductive film can be measured using a field emission electron microscope (HRTEM).
不連続膜14,18は、金属酸化物で構成される膜で構成される。不連続膜とは、膜が連続せず空孔が存在する状態をいう。例えば、金属酸化物がドット状や島状に点在する状態をいう。不連続膜14,18を構成する金属酸化物としては、チタンの酸化物、インジウムの酸化物、スズの酸化物、インジウムとスズの酸化物、マグネシウムの酸化物、アルミニウムの酸化物、ジルコニウムの酸化物、ニオブの酸化物、セリウムの酸化物、タンタルの酸化物、亜鉛の酸化物などが挙げられる。不連続膜14,18は、チタンの酸化物、スズの酸化物、のうちの少なくとも1種の金属酸化物を含むとよい。また、特に、スズの酸化物を含むとよい。スズの酸化物は、高速成膜が可能であるとともに、耐食性に優れる。
The
不連続膜14,18は、金属酸化物成分のみで構成されていてもよいし、金属成分が含まれていてもよい。
The
不連続膜14,18の厚さは、0.5nm以上5.0nm以下であるとよい。不連続膜14,18の厚さが0.5nm以上であると、導電膜を構成する金属の酸化が抑えられやすい。また、この観点から、不連続膜14,18の厚さは、より好ましくは1.0nm以上である。一方、不連続膜14,18の厚さが5.0nm以下であると、後述するプラズマ処理により非導電膜を形成しやすい。また、この観点から、不連続膜14,18の厚さは、より好ましくは4.0nm以下である。不連続膜14,18の厚さは、電界放出型電子顕微鏡(HRTEM)を用いて計測することができる。
The thickness of the
マスク22は、アンテナパターンを構成する部分16aの面上に配置されている。マスク22は、アンテナパターンを構成しない部分16bの面上には配置されておらず、アンテナパターンを構成しない部分16bはマスクで覆われていない。
The
マスク22は、後述するプラズマ処理において、金属薄膜のうちマスク22で覆われている部分がプラズマ処理を受けないように保護するものである。マスク22を構成する材料としては、アクリル樹脂、オレフィン樹脂、ビニル樹脂、エステル樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。これらのうちでは、光透過性、耐久性、加工性などの観点から、アクリル樹脂が特に好ましい。
The
マスク22の厚さは、0.005μm以上30μm以下であることが好ましい。マスク22の厚さが0.005μm以上であると、金属薄膜を保護する効果により優れる。また、この観点から、マスク22の厚さは、より好ましくは1.0μm以上である。一方、マスク22の厚さが30μm以下であると、外観、光透過性、加工性に優れる。また、この観点から、マスク22の厚さは、より好ましくは20μm以下である。
The thickness of the
フィルムアンテナ10は、次のようにして製造することができる。まず、図3(a)に示すように、基板12を準備する。次いで、図3(b)に示すように、基板12の一方面上に、順に、不連続膜14、金属薄膜15、不連続膜18を積層する。次いで、図3(c)に示すように、厚さ方向で見てアンテナパターンを構成する部分に対応する位置に、マスク22を形成する。次いで、マスク22を形成している面側から、プラズマ処理を行う。これにより、厚さ方向で見てアンテナパターンを構成しない部分に対応する位置の金属薄膜15が酸化、窒化、あるいは炭化される。厚さ方向で見てアンテナパターンを構成する部分に対応する位置の金属薄膜15は、酸化、窒化、あるいは炭化されない。以上により、フィルムアンテナ10を製造することができる。
The
不連続膜14、金属薄膜15、不連続膜18は、気相法により形成することができる。気相法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、MBE法、レーザーアブレーションなどの物理的気相成長法(PVD)や、熱CVD法、プラズマCVD法などの化学的気相成長法(CVD)が挙げられる。これらのうちでは、緻密な膜質が得られる、膜厚制御が比較的容易であるなどの観点から、スパッタリング法がより好ましい。
The
不連続膜14、不連続膜18の形成において、スパッタリング法のターゲットは、金属であってもよいし、金属酸化物であってもよい。金属と金属酸化物のアロイであってもよい。金属をターゲットとする場合、成膜された金属薄膜を後から酸化することにより金属酸化物を含む薄膜とすることができる。金属酸化物をターゲットとする場合、酸化工程を必要としないため、成膜後の酸化処理の負荷を低減することができる。金属と金属酸化物のアロイをターゲットとする場合、金属をターゲットとする場合と比較して成膜後の酸化処理の負荷を低減することができる。また、金属酸化物をターゲットとする場合と比較して成膜レートが高く成膜時の電力が低く、基板12へのダメージが抑えられる。
In the formation of the
プラズマ処理は、所定のプラズマ装置を用いて行うことができる。プラズマ処理は、金属薄膜15の一部の導電性をなくす処理である。プラズマ処理は、炉内に導入するガスの種類により、金属薄膜15の一部を酸化、窒化、あるいは炭化することができる。プラズマ処理は、放電プラズマを持続させる放電(電離)エネルギーの供給手段として、マイクロ波エネルギーと高周波エネルギーによるものがある。これらのうちでは、大面積の処理において速く処理できるなどの観点から、マイクロ波エネルギーによるものがより好ましい。
The plasma treatment can be performed using a predetermined plasma device. The plasma treatment is a treatment for eliminating a part of the conductivity of the metal
以上の構成のフィルムアンテナ10によれば、基板12の面上に、アンテナパターンを構成する部分16aとアンテナパターンを構成しない部分16bとが同一平面内に含まれる薄膜層13を有し、アンテナパターンを構成する部分16aは、金属を含む導電膜で構成され、アンテナパターンを構成しない部分16bは、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜で構成されていることから、アンテナパターンの形成が簡便となる。
According to the
また、以上の構成のフィルムアンテナ10によれば、基板12の面上に金属薄膜15を形成する工程と、金属薄膜15のうちアンテナパターンに対応しない部分を酸化、窒化、または炭化して金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜とするとともに、金属薄膜15のうちアンテナパターンに対応する部分を酸化、窒化、または炭化しないで金属を含む導電膜とする工程と、を有することから、アンテナパターンの形成が簡便となる。
Further, according to the
次に、本発明に係るフィルムアンテナの他の実施形態について説明する。図4には、本発明に係るフィルムアンテナの他の実施形態を示す。 Next, another embodiment of the film antenna according to the present invention will be described. FIG. 4 shows another embodiment of the film antenna according to the present invention.
他の実施形態に係るフィルムアンテナ20は、基板12と、薄膜層17と、マスク22と、を有する。薄膜層17には、アンテナパターンを構成する部分16a(アンテナパターン16a)が含まれている。アンテナパターンを構成する部分16aは、金属を含む導電膜で構成されている。薄膜層17は、3層構成となっており、アンテナパターンを構成する部分16aの厚さ方向の両側に、金属酸化物で構成される不連続膜14,18がそれぞれ配置されている。マスク22は、アンテナパターンを構成する部分16aの面上に配置されている。
The
フィルムアンテナ20は、フィルムアンテナ10と比較して、厚さ方向で見てアンテナパターンを構成しない部分に対応する位置に、不連続膜14,18およびアンテナパターンを構成しない部分16bを有していない点が異なる。これ以外については、フィルムアンテナ20はフィルムアンテナ10と同様であるため、同様の説明については省略する。
The
フィルムアンテナ20は、フィルムアンテナ10と同様、基板12の一方面上に、順に、不連続膜14、金属薄膜15、不連続膜18を積層し、厚さ方向で見てアンテナパターンを構成する部分に対応する位置にマスク22を形成し、マスク22を形成している面側からプラズマ処理を行った後、厚さ方向で見てアンテナパターンを構成しない部分に対応する位置の不連続膜14、非導電膜、不連続膜18を除去することにより、製造することができる。
Similar to the
非導電膜等の除去は、布等を用いた拭き取り、粘着テープを用いた除去、水等を用いた洗浄などにより、容易に行うことができる。 The non-conductive film and the like can be easily removed by wiping with a cloth or the like, removing with an adhesive tape, cleaning with water or the like, or the like.
フィルムアンテナ20は、フィルムアンテナ10と同様の作用効果を奏する。また、フィルムアンテナ20は、フィルムアンテナ10と比較して、非導電膜が除去されていることから、金属種によっては、光透過性、意匠性が向上する。例えば、非導電膜を構成する金属が銀、銀合金であると、非導電膜には金属光沢反射やギラツキ感があるが、非導電膜が除去されていることで、金属光沢反射やギラツキ感が抑えられ、非導電膜が除去されていないものと比較して、光透過性、意匠性が向上する。
The
図5には、本発明に係るフィルムアンテナの他の実施形態を示す。 FIG. 5 shows another embodiment of the film antenna according to the present invention.
他の実施形態に係るフィルムアンテナ30は、基板12と、金属酸化物層32と、薄膜層13と、マスク22と、を有する。薄膜層13には、アンテナパターンを構成する部分16a(アンテナパターン16a)とアンテナパターンを構成しない部分16bとが同一平面内に含まれている。アンテナパターンを構成する部分16aは、金属を含む導電膜で構成され、アンテナパターンを構成しない部分16bは、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜で構成されている。
The
フィルムアンテナ30は、フィルムアンテナ10と比較して、基板12と薄膜層13の間に金属酸化物層32を有する点が異なる。これ以外については、フィルムアンテナ30はフィルムアンテナ10と同様であるため、同様の説明については省略する。
The
金属酸化物層32は、導電膜に対する高屈折率薄膜として機能し、導電膜とともに積層されることで光透過性を高めるなどの機能を発揮することができる。また、低誘電率材料として配置されることで、フィルムアンテナ30は次世代の5G通信に好適に用いることができる。
The
金属酸化物層32を構成する金属酸化物としては、チタンの酸化物、亜鉛の酸化物、インジウムの酸化物、スズの酸化物、インジウムとスズとの酸化物、マグネシウムの酸化物、アルミニウムの酸化物、ジルコニウムの酸化物、ニオブの酸化物、セリウムの酸化物などが挙げられる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。また、これら金属酸化物は、2種以上の金属酸化物が複合した複合酸化物であっても良い。これらのうちでは、可視光に対する屈折率が比較的大きいなどの観点から、チタンの酸化物、インジウムとスズとの酸化物、亜鉛の酸化物、スズの酸化物などが好ましい。
Examples of the metal oxide constituting the
金属酸化物層32の厚さは、10〜100nmの範囲内であることが好ましい。金属酸化物層32の厚さが10nm以上であると、導電膜の金属のマイグレーションを抑える効果に優れる。この観点から、より好ましくは15nm以上、さらに好ましくは20nm以上である。また、金属酸化物層32の厚さが100nm以下であると、光透過性に優れる。この観点から、より好ましくは80nm以下、さらに好ましくは60nm以下である。
The thickness of the
金属酸化物層32は、気相法、液相法の何れでも形成することができる。気相法は、金属薄膜15と同様の方法を用いることができる。液相法としては、ゾル−ゲル法を好適に利用することができる。液相法は、気相法と比較して、真空引きしたり、大電力を使用したりする必要がない。そのため、その分、コスト的に有利であり、生産性にも優れているので好適である。
The
ゾル−ゲル法は、金属酸化物の前駆体である有機金属化合物を含むコーティング液を薄膜状にコーティングし、必要に応じて乾燥させ、金属酸化物薄膜の前駆体薄膜を形成した後、この前駆体薄膜中の有機金属化合物を加水分解・縮合反応させることにより金属酸化物薄膜を形成する方法である。有機金属化合物としては、金属アルコキシド、金属アシレート、金属キレートなどを挙げることができる。前駆体薄膜中の有機金属化合物を加水分解・縮合反応させる手段としては、紫外線、電子線、X線等の光エネルギーの照射、加熱などを挙げることができる。これらのうちでは、紫外線照射が特に好ましい。 In the sol-gel method, a coating liquid containing an organic metal compound which is a precursor of a metal oxide is coated in a thin film, and if necessary, dried to form a precursor thin film of the metal oxide thin film, and then this precursor is formed. This is a method of forming a metal oxide thin film by hydrolyzing and condensing an organic metal compound in a body thin film. Examples of the organometallic compound include metal alkoxides, metal acylates, and metal chelates. Examples of means for hydrolyzing / condensing the organic metal compound in the precursor thin film include irradiation and heating of light energy such as ultraviolet rays, electron beams, and X-rays. Of these, ultraviolet irradiation is particularly preferred.
図6には、本発明に係るフィルムアンテナの他の実施形態を示す。 FIG. 6 shows another embodiment of the film antenna according to the present invention.
他の実施形態に係るフィルムアンテナ40は、基板12と、薄膜層と、マスク22と、を有する。薄膜層は、1層構成となっており、アンテナパターンを構成する部分16aを含む中間薄膜16で構成されている。薄膜層には、アンテナパターンを構成する部分16a(アンテナパターン16a)とアンテナパターンを構成しない部分16bとが同一平面内に含まれている。アンテナパターンを構成する部分16aは、金属を含む導電膜で構成され、アンテナパターンを構成しない部分16bは、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜で構成されている。
The
フィルムアンテナ40は、フィルムアンテナ10と比較して、中間薄膜16の厚み方向の両側に金属酸化物で構成される不連続膜14,18が配置されていない点が異なる。これ以外については、フィルムアンテナ40はフィルムアンテナ10と同様であるため、同様の説明については省略する。
The
フィルムアンテナ40の構成は、アンテナパターン16aの金属が、金などの酸化されにくい金属であるか、チタンなどの表面に酸化被膜の不働態が形成されやすい金属において、特に有効である。
The configuration of the
図7には、本発明に係るフィルムアンテナの他の実施形態を示す。 FIG. 7 shows another embodiment of the film antenna according to the present invention.
他の実施形態に係るフィルムアンテナ50は、基板12と、薄膜層13と、マスク22と、を有する。薄膜層13には、アンテナパターンを構成する部分16a(アンテナパターン16a)とアンテナパターンを構成しない部分16bとが同一平面内に含まれている。アンテナパターンを構成する部分16aは、金属を含む導電膜で構成され、アンテナパターンを構成しない部分16bは、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜で構成されている。
The
フィルムアンテナ40は、マスク22および薄膜層13の面上に、粘着剤層34を介して保護フィルム36を有し、保護フィルム36の面上にさらにハードコート層38を有する。フィルムアンテナ40は、フィルムアンテナ10と比較して、粘着剤層34、保護フィルム36、ハードコート層38を有する点が異なる。これ以外については、フィルムアンテナ40はフィルムアンテナ10と同様であるため、同様の説明については省略する。
The
粘着剤層34は、保護フィルム36をマスク22および薄膜層13の面上に接着することができるものである。粘着剤層34は、粘着剤を含有する。粘着剤は、表面の粘着性を利用して圧力をかけて接着するものであり、感圧接着剤として、固化により剥離抵抗力を発揮する接着剤とは区別される。粘着剤としては、アクリル樹脂系粘着剤、シリコーン樹脂系粘着剤、ウレタン系粘着剤などが挙げられる。なお、ここでは、粘着剤層34と示しているが、粘着剤層34に代えて接着剤を含有する接着層としてもよい。
The pressure-sensitive adhesive layer 34 is capable of adhering the
粘着剤層34の厚さとしては、特に限定されるものではない。例えば、1.0μm以上100μm以下とすることができる。 The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer 34 is not particularly limited. For example, it can be 1.0 μm or more and 100 μm or less.
保護フィルム36は、薄膜層13を覆って保護するものである。保護フィルム36は、光透過性を有するものであってもよいし、光透過性を有していないものであってもよい。保護フィルム36が光透過性基板であると、視認性に優れ、意匠性が向上する。光透過性基板の材料としては、光透過性を有し、その表面に薄膜を支障なく形成でき、柔軟性を有するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、光透過性高分子フィルムなどが挙げられる。保護フィルム36として用いられる光透過性高分子フィルムとしては、基板12において例示するものを挙げることができる。
The
保護フィルム36の厚さとしては、特に限定されるものではない。例えば、12μm以上500μm以下とすることができる。
The thickness of the
ハードコート層38は、薄膜層13や保護フィルム36の面上を覆っており、これらの表面に傷が付くのを抑えることができる。ハードコート層38の厚さは、耐擦傷性に優れるなどの観点から、0.4μm以上であることが好ましい。より好ましくは0.6μm以上、さらに好ましくは0.8μm以上である。一方、断熱性に優れる(熱貫流率を低く抑える)などの観点から、2.0μm以下であることが好ましい。より好ましくは1.6μm以下、さらに好ましくは1.0μm以下である。ハードコート層38としては、硬化性樹脂を含有する層や、有機無機ハイブリッド材料を含有する層が好適なものとして挙げられる。
The
硬化性樹脂としては、シリコーン樹脂やアクリル樹脂などが好適なものとして挙げられる。シリコーン樹脂やアクリル樹脂は、熱硬化性であっても良いし、光硬化性であっても良いし、水硬化性であっても良い。アクリル樹脂としては、アクリル・ウレタン樹脂、シリコンアクリル樹脂、アクリル・メラミン樹脂などが好適なものとして挙げられる。 As the curable resin, silicone resin, acrylic resin and the like are preferable. The silicone resin or acrylic resin may be thermosetting, photocurable, or water-curable. As the acrylic resin, acrylic / urethane resin, silicon acrylic resin, acrylic / melamine resin and the like are preferable.
有機無機ハイブリッド材料は、有機材料(有機成分の原料)と無機材料(無機成分の原料)により形成され、有機材料と無機材料とがナノレベルあるいは分子レベルで複合化している。有機無機ハイブリッド材料は、例えば、有機材料中に分散させた無機材料と有機材料とが重合反応などの反応を起こし、化学結合を介して無機成分が有機成分中に高分散した網目状の架橋構造を有するものである。ハードコート層38が有機無機ハイブリッド材料で構成されることにより、保護フィルム36とハードコート層38の層間密着性が良好となる。これは、ハードコート層38を形成する材料に無機成分を添加したことでハードコート層38の硬化収縮が抑えられるためと推察される。
The organic-inorganic hybrid material is formed of an organic material (raw material of an organic component) and an inorganic material (raw material of an inorganic component), and the organic material and the inorganic material are composited at the nano level or the molecular level. The organic-inorganic hybrid material has, for example, a network-like crosslinked structure in which an inorganic material dispersed in an organic material and an organic material cause a reaction such as a polymerization reaction, and the inorganic component is highly dispersed in the organic component via a chemical bond. It has. Since the
有機無機ハイブリッド材料を形成する有機成分の原料としては、硬化性樹脂などが挙げられる。硬化性樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、2種以上組み合わされてもよい。また、無機成分の原料としては、金属化合物などが挙げられる。金属化合物としては、Si化合物、Ti化合物、Zr化合物などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、2種以上組み合わされてもよい。金属化合物は、Si、Ti、Zrなどの無機成分を含有する化合物で、有機成分の原料と重合反応などの反応を起こすなどにより複合化できるものからなる。金属化合物としては、より具体的には、有機金属化合物などが挙げられる。有機金属化合物としては、シランカップリング剤、金属アルコキシド、金属アシレート、金属キレート、シラザンなどが挙げられる。 Examples of the raw material of the organic component forming the organic-inorganic hybrid material include a curable resin. Examples of the curable resin include acrylic resin, epoxy resin, urethane resin and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, as a raw material of an inorganic component, a metal compound and the like can be mentioned. Examples of the metal compound include Si compounds, Ti compounds, Zr compounds and the like. These may be used alone or in combination of two or more. The metal compound is a compound containing an inorganic component such as Si, Ti, and Zr, and is composed of a compound that can be compounded by causing a reaction such as a polymerization reaction with a raw material of the organic component. More specific examples of the metal compound include organometallic compounds. Examples of the organometallic compound include a silane coupling agent, a metal alkoxide, a metal acylate, a metal chelate, and a silazane.
粘着剤層34は、マスク22および薄膜層13の面上に粘着剤を塗工することにより形成することができる。保護フィルム36は、形成した粘着剤層34の面上に配置し、圧力を加えて粘着剤層34に接着することにより形成することができる。そして、ハードコート層38は、ハードコート層38を形成する材料を保護フィルム36の面上に塗工し、必要に応じて乾燥・硬化・架橋処理を行うことにより、形成することができる。
The pressure-sensitive adhesive layer 34 can be formed by applying a pressure-sensitive adhesive on the surfaces of the
次に、他の接続構造について説明する。図8、図9には、他の接続構造を示す。 Next, other connection structures will be described. 8 and 9 show other connection structures.
フィルムアンテナは、図7に示すフィルムアンテナ50と同じものである。したがって、その説明を省略する。フィルムアンテナ50において、ハードコート層38の外側から基板12を貫通するまでハードコート層38の外側に配置されたコネクタ44から延びる金属配線42が、アンテナエレメント(アンテナ素子)であるアンテナパターン16aを貫通しており、これにより、金属配線42はアンテナパターン16aに電気的に接続されている。コネクタ44には、同軸ケーブル46が接続されている。
The film antenna is the same as the
本発明に係るフィルムアンテナは、移動体通信端末等の電子機器や自動車等の車両に搭載される薄型アンテナとして好適に用いることができる。また、本発明に係るフィルムアンテナにおいて、アンテナパターンはアンテナ目的以外の導電パターンとして用いることも可能である。したがって、本発明に係るフィルムアンテナは、フィルムアンテナに限らず、導電パターンを必要とする他の用途への適用も可能である。他の用途としては、導電性などが求められる用途が挙げられる。 The film antenna according to the present invention can be suitably used as a thin antenna mounted on an electronic device such as a mobile communication terminal or a vehicle such as an automobile. Further, in the film antenna according to the present invention, the antenna pattern can be used as a conductive pattern other than the purpose of the antenna. Therefore, the film antenna according to the present invention is not limited to the film antenna, and can be applied to other applications requiring a conductive pattern. Other uses include applications that require conductivity and the like.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記各実施形態では、マスク22が含まれているが、本発明のフィルムアンテナは、マスク22が除去されていてもよい。
For example, although the
また、図5,6,7に示すフィルムアンテナにおいては、図2に示すフィルムアンテナと同様に、非導電膜は除去されていないが、図5,6,7に示すフィルムアンテナにおいても、図4に示すフィルムアンテナと同様に、非導電膜が除去されていてもよい。 Further, in the film antennas shown in FIGS. 5, 6 and 7, the non-conductive film was not removed as in the film antenna shown in FIG. 2, but in the film antennas shown in FIGS. 5, 6 and 7, FIG. 4 Similar to the film antenna shown in 1, the non-conductive film may be removed.
また、図4,5,6に示すフィルムアンテナにおいては、図1に示すフィルムアンテナと同様に、粘着剤層34、保護フィルム36、ハードコート層38は設けられていないが、図4,5,6に示すフィルムアンテナにおいても、図7に示すフィルムアンテナと同様に、粘着剤層34、保護フィルム36、ハードコート層38は設けられていてもよい。図4に示すフィルムアンテナにおいて、粘着剤層34やハードコート層38などが設けられると、アンテナパターンを構成する部分である導電膜と、アンテナパターンを構成しない部分である粘着剤、硬化性樹脂あるいは有機無機ハイブリッド材料からなる非導電膜とが同一平面内に含まれるものとなる。
Further, in the film antennas shown in FIGS. 4, 5 and 6, similarly to the film antenna shown in FIG. 1, the adhesive layer 34, the
また、アンテナパターン16aの形状は特に限定されるものではなく、用途に応じ種々のアンテナパターンとすることができる。
Further, the shape of the
また、例えば、図8,9では、フィルムアンテナ50の接続構造として、ハードコート層38の外側から金属配線42がアンテナパターン16aを貫通する形態が示されているが、ハードコート層38の外側から金属配線がアンテナパターン16aを貫通するとともに、基板12の外側からも他の金属配線がアンテナパターン16aを貫通する形態(クリッピング)により、フィルムアンテナ50が接続されるものであってもよい。
Further, for example, in FIGS. 8 and 9, as a connection structure of the
また、図8,9に示す他の接続構造や上記クリッピングによる接続構造は、フィルムアンテナ10〜40に適用されていてもよい。さらに、図8,9に示す他の接続構造や上記クリッピングによる接続構造は、フィルムアンテナ10〜40に対し表面保護層24が適用されたフィルムアンテナや、フィルムアンテナ20〜40に対し粘着剤層32、保護フィルム34、表面保護層24が適用されたフィルムアンテナに適用されていてもよい。
Further, the other connection structures shown in FIGS. 8 and 9 and the connection structure by clipping may be applied to the
以下、実施例および比較例を用いて本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples.
(実施例1)
<フィルムアンテナの作製>
易接着層が片面に形成された厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績製「コスモシャイン(登録商標)A4300」)の易接着層とは反対の面に、DCマグネトロンスパッタ装置を用い、Sn酸化物(豊島製作所製「SnOx(x<1)」)をターゲットとしてスパッタリングによりSn酸化物を含む第1の不連続膜を成膜した(厚さ2nm)。次いで、第1の不連続膜の面上に、スパッタリングによりAg−Cu合金を含む金属薄膜(厚さ10nm)を形成した。次いで、金属薄膜の面上に、Sn酸化物(豊島製作所製「SnOx(x<1)」)をターゲットとしてスパッタリングによりSn酸化物を含む第2の不連続膜を成膜した(厚さ2nm)。次いで、図1に示すようなアンテナパターンとなるように、厚さ方向で見てアンテナパターンを構成する部分に対応する位置に、マスクの材料(アクリル樹脂、DIC製「UVTクリア−EX80112」)を塗工し、乾燥・UV硬化させることにより、マスクを形成した。次いで、マスクの上から酸素プラズマ処理を行い、金属薄膜のうちマスクで覆われていない部分を酸化した。以上により、図1に示すような構造の実施例1のフィルムアンテナを作製した。
(Example 1)
<Manufacturing of film antenna>
Sn oxidation using a DC magnetron sputtering device on the surface opposite to the easy-adhesive layer of a 50 μm-thick polyethylene terephthalate film (“Cosmo Shine (registered trademark) A4300” manufactured by Toyo Spinning Co., Ltd.) in which an easy-adhesive layer is formed on one side. A first discontinuous film containing Sn oxide was formed by sputtering on a product (“SnOx (x <1)” manufactured by Toyoshima Seisakusho) (thickness 2 nm). Next, a metal thin film (
(実施例2)
易接着層が片面に形成された厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績製「コスモシャイン(登録商標)A4300」)の易接着層とは反対の面に、マイクログラビアコーターを用いて、下記のTiOx薄膜形成用コーティング液を塗工し、塗工膜を100℃で80秒間乾燥させた後、紫外線照射してゾル−ゲル硬化させることにより、TiOx薄膜(厚さ20nm)を形成した。次いで、形成したTiOx薄膜の面上に、実施例1と同様に、Sn酸化物を含む第1の不連続膜、Ag−Cu合金を含む金属薄膜、Sn酸化物を含む第2の不連続膜を成膜し、実施例1と同様に、酸素プラズマ処理を行った。以上により、実施例2のフィルムアンテナを作製した。
(Example 2)
A 50 μm-thick polyethylene terephthalate film (“Cosmo Shine (registered trademark) A4300” manufactured by Toyo Spinning Co., Ltd.) with an easy-adhesive layer formed on one side is used on the opposite side of the easy-adhesive layer, using a microgravure coater, as shown below. A TiOx thin film (
<TiOx薄膜形成用コーティング液の調整>
テトラ−n−ブトキシチタン4量体(日本曹達製「B4」)とアセチルアセトンとをn−ブタノールとイソプロピルアルコールの混合溶媒に配合し、攪拌機を用いて10分間混合することにより、TiOx薄膜形成用コーティング液を調製した。テトラ−n−ブトキシチタン4量体/アセチルアセトン/n−ブタノール/イソプロピルアルコールの配合は、それぞれ6.75質量%/3.38質量%/59.87質量%/30.00質量%とした。
<Adjustment of coating liquid for forming TiOx thin film>
A coating for forming a TiOx thin film by blending tetra-n-butoxytitanium tetramer (“B4” manufactured by Nippon Soda) and acetylacetone in a mixed solvent of n-butanol and isopropyl alcohol and mixing for 10 minutes using a stirrer. The solution was prepared. The composition of tetra-n-butoxytitanium tetramer / acetylacetone / n-butanol / isopropyl alcohol was 6.75% by mass / 3.38% by mass / 59.87% by mass / 30.00% by mass, respectively.
(実施例3)
Sn酸化物を含む第1の不連続膜およびSn酸化物を含む第2の不連続膜の厚さを変更した以外は実施例1と同様にして、フィルムアンテナを作製した。
(Example 3)
A film antenna was produced in the same manner as in Example 1 except that the thicknesses of the first discontinuous film containing Sn oxide and the second discontinuous film containing Sn oxide were changed.
(実施例4)
第1の不連続膜および第2の不連続膜の成膜時において、ターゲットを金属Tiに変更し、自然酸化によりTi酸化物とした以外は実施例1と同様にして、フィルムアンテナを作製した。
(Example 4)
At the time of film formation of the first discontinuous film and the second discontinuous film, a film antenna was produced in the same manner as in Example 1 except that the target was changed to metal Ti and Ti oxide was obtained by natural oxidation. ..
(実施例5)
第2の不連続膜の成膜時において、ターゲットを金属Tiに変更し、自然酸化によりTi酸化物とし、第1の不連続膜の厚さを変更した以外は実施例3と同様にして、フィルムアンテナを作製した。
(Example 5)
At the time of forming the second discontinuous film, the target was changed to metal Ti, Ti oxide was obtained by natural oxidation, and the thickness of the first discontinuous film was changed in the same manner as in Example 3. A film antenna was manufactured.
(実施例6)
易接着層が片面に形成された厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績製「コスモシャイン(登録商標)A4300」)の易接着層とは反対の面に、金属Tiをターゲットとし、スパッタリングにより金属Tiを含む金属薄膜(厚さ10nm)を成膜した。この金属薄膜は、表面が不働態化されている。次いで、図1に示すようなアンテナパターンとなるように、厚さ方向で見てアンテナパターンを構成する部分に対応する位置に、マスクの材料(アクリル樹脂、DIC製「UVTクリア−EX80112」)を塗工し、乾燥・UV硬化させることにより、マスクを形成した。次いで、マスクの上から酸素プラズマ処理を行い、金属薄膜のうちマスクで覆われていない部分を酸化した。以上により、フィルムアンテナを作製した。
(Example 6)
Metal Ti is targeted on the surface opposite to the easy-adhesive layer of a 50 μm-thick polyethylene terephthalate film (“Cosmo Shine (registered trademark) A4300” manufactured by Toyo Spinning Co., Ltd.) in which an easy-adhesive layer is formed on one side, and the metal is sputtered. A metal thin film (
(実施例7)
ターゲットを金属Cuに変更した以外は実施例6と同様にして、フィルムアンテナを作製した。
(Example 7)
A film antenna was produced in the same manner as in Example 6 except that the target was changed to metal Cu.
(比較例1)
Sn酸化物をターゲットとするスパッタリングにおいて、膜厚を変更した以外は実施例1と同様にして、フィルムアンテナを作製した。
(Comparative Example 1)
In sputtering targeting Sn oxide, a film antenna was produced in the same manner as in Example 1 except that the film thickness was changed.
上記酸素プラズマ処理の条件は、以下の通りである。
ガス種:酸素
圧力:13Pa
マイクロ波の周波数:2.45GHz
出力電力:500W
照射時間:10sec
The conditions for the oxygen plasma treatment are as follows.
Gas type: Oxygen pressure: 13 Pa
Microwave frequency: 2.45 GHz
Output power: 500W
Irradiation time: 10 sec
作製した各フィルムアンテナを用い、アンテナ機能、光透過性、密着性、耐候性を評価した。 Using each of the produced film antennas, the antenna function, light transmission, adhesion, and weather resistance were evaluated.
(アンテナ機能)
地上デジタル放送に対応したλ/2ダイポールアンテナを作製し、テレビとアンテナを接続し、受信可否を確認した。受信可を「○」、受信不可を「×」とした。
(Antenna function)
We made a λ / 2 dipole antenna compatible with terrestrial digital broadcasting, connected the TV to the antenna, and confirmed whether reception was possible. Receivable was set as "○" and non-receivable was set as "x".
(光透過性)
分光光度計(島津製作所製「SolidSpec3700」)にて各波長毎の透過率を測定し、JIS A5759に準拠し、可視光透過率を算出した。
(Optical transparency)
The transmittance for each wavelength was measured with a spectrophotometer (“SolidSpec3700” manufactured by Shimadzu Corporation), and the visible light transmittance was calculated in accordance with JIS A5759.
(密着性)
カッターにて金属薄膜を1mm間隔で碁盤目(25マス)に切り、セロハンテープにて剥離試験を行った。
(Adhesion)
A metal thin film was cut into a grid (25 squares) at 1 mm intervals with a cutter, and a peeling test was performed with cellophane tape.
(耐候性)
作製したフィルムアンテナの薄膜層の表面に、厚さ25μmのアクリル粘着シート(積水化学工業社製「5402」)を介して厚さ3mmの板ガラスを貼り付けて、試験片1を作製した。試験片1を用い、ガラス側からキセノンランプ(出力160W/m2)を1000時間照射した(測定波長300〜390nm)。目視にて試験片の変色有無を確認した。
(Weatherability)
A plate glass having a thickness of 3 mm was attached to the surface of the thin film layer of the produced film antenna via an acrylic adhesive sheet having a thickness of 25 μm (“5402” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) to prepare a test piece 1. Using the test piece 1, a xenon lamp (output 160 W / m 2 ) was irradiated from the glass side for 1000 hours (measurement wavelength 300 to 390 nm). The presence or absence of discoloration of the test piece was visually confirmed.
(膜厚測定)
各薄膜層の膜厚は、電界放出型電子顕微鏡(HRTEM)(日本電子製「JEM2001F」)による試験片の断面観察から測定した。
(Film thickness measurement)
The film thickness of each thin film layer was measured by observing the cross section of the test piece with a field emission electron microscope (HRTEM) (“JEM2001F” manufactured by JEOL Ltd.).
比較例1は、Sn酸化物をターゲットとするスパッタリングにより形成されたSn酸化物を含む膜の膜厚が厚すぎて、Sn酸化物を含む膜は、金属酸化物で構成される不連続膜とはなっていない。このため、マスクの上から酸素プラズマ処理を行っても、金属薄膜のうちマスクで覆われていない部分は酸化されなかった。このため、比較例1では、基板上にアンテナパターンは形成されなかった。これにより、比較例1のフィルムアンテナは、アンテナ機能がない。 In Comparative Example 1, the film containing Sn oxide formed by sputtering targeting Sn oxide was too thick, and the film containing Sn oxide was a discontinuous film composed of metal oxide. It is not. Therefore, even if the oxygen plasma treatment was performed from above the mask, the portion of the metal thin film not covered with the mask was not oxidized. Therefore, in Comparative Example 1, the antenna pattern was not formed on the substrate. As a result, the film antenna of Comparative Example 1 does not have an antenna function.
これに対し、実施例1〜3は、Sn酸化物をターゲットとするスパッタリングにより形成されたSn酸化物を含む膜の膜厚が十分に薄いため、Sn酸化物を含む膜は、金属酸化物で構成される不連続膜となっている。このため、酸素プラズマ処理によって、金属薄膜のうちマスクで覆われていない部分は酸化された。このため、実施例1〜3では、基板上にアンテナパターンが形成された。これにより、実施例1〜3のフィルムアンテナは、アンテナ機能を有する。 On the other hand, in Examples 1 to 3, the film containing Sn oxide formed by sputtering targeting Sn oxide is sufficiently thin, so that the film containing Sn oxide is a metal oxide. It is a discontinuous film composed. Therefore, the portion of the metal thin film not covered with the mask was oxidized by the oxygen plasma treatment. Therefore, in Examples 1 to 3, an antenna pattern was formed on the substrate. As a result, the film antennas of Examples 1 to 3 have an antenna function.
実施例4〜5は、金属Tiをターゲットとするスパッタリングにより形成されたTi酸化物を含む膜の膜厚が十分に薄いため、Ti酸化物を含む膜は、金属酸化物で構成される不連続膜となっている。このため、酸素プラズマ処理によって、金属薄膜のうちマスクで覆われていない部分は酸化された。このため、実施例4〜5では、基板上にアンテナパターンが形成された。これにより、実施例4〜5のフィルムアンテナは、アンテナ機能を有する。 In Examples 4 to 5, the film containing the Ti oxide formed by sputtering targeting the metal Ti is sufficiently thin, so that the film containing the Ti oxide is discontinuous composed of the metal oxide. It is a film. Therefore, the portion of the metal thin film not covered with the mask was oxidized by the oxygen plasma treatment. Therefore, in Examples 4 to 5, an antenna pattern was formed on the substrate. As a result, the film antennas of Examples 4 to 5 have an antenna function.
実施例6〜7は、金属薄膜の面上にマスクを形成しており、酸素プラズマ処理によって、金属薄膜のうちマスクで覆われていない部分は酸化された。このため、実施例6〜7では、基板上にアンテナパターンが形成された。これにより、実施例6〜7のフィルムアンテナは、アンテナ機能を有する。 In Examples 6 to 7, a mask was formed on the surface of the metal thin film, and the portion of the metal thin film not covered with the mask was oxidized by the oxygen plasma treatment. Therefore, in Examples 6 to 7, an antenna pattern was formed on the substrate. As a result, the film antennas of Examples 6 to 7 have an antenna function.
そして、実施例1〜7のフィルムアンテナは、光透過性、密着性および耐候性にも優れることが確認できた。 Then, it was confirmed that the film antennas of Examples 1 to 7 were also excellent in light transmission, adhesion and weather resistance.
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。 Although the examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
10、20、30、40、50 フィルムアンテナ
12 基板
13 薄膜層
14 不連続膜
15 金属薄膜
16 中間薄膜
16a アンテナパターンを構成する部分
16b アンテナパターンを構成しない部分
17 薄膜層
18 不連続膜
22 マスク
26 配線パターン
28 給電部
32 金属酸化物層
34 粘着剤層
36 保護フィルム
38 ハードコート層
42 金属配線
44 コネクタ
46 同軸ケーブル
10, 20, 30, 40, 50
Claims (11)
前記アンテナパターンを構成する部分は、金属を含む導電膜で構成され、
前記アンテナパターンを構成しない部分は、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜で構成されていることを特徴とするフィルムアンテナ。 On the surface of the substrate, there is a thin film layer in which the portion constituting the antenna pattern and the portion not constituting the antenna pattern are contained in the same plane.
The portion constituting the antenna pattern is made of a conductive film containing a metal.
A film antenna characterized in that a portion that does not form the antenna pattern is made of a non-conductive film containing at least one of a metal oxide, a metal nitride, and a metal carbide.
前記アンテナパターンを構成する部分は、金属を含む導電膜で構成され、
前記薄膜層の面上に、金属酸化物で構成される不連続膜を有することを特徴とするフィルムアンテナ。 A thin film layer including a portion constituting the antenna pattern is provided on the surface of the substrate.
The portion constituting the antenna pattern is made of a conductive film containing a metal.
A film antenna characterized by having a discontinuous film made of a metal oxide on the surface of the thin film layer.
基板の面上に金属薄膜を形成する工程と、
前記金属薄膜のうちアンテナパターンに対応しない部分を酸化、窒化、または炭化して金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物のうちの少なくとも1種を含む非導電膜とするとともに、前記金属薄膜のうちアンテナパターンに対応する部分を酸化、窒化、または炭化しないで金属を含む導電膜とする工程と、を有することを特徴とするフィルムアンテナの製造方法。 A method for manufacturing a film antenna having an antenna pattern on the surface of a substrate.
The process of forming a metal thin film on the surface of the substrate,
The portion of the metal thin film that does not correspond to the antenna pattern is oxidized, nitrided, or carbonized to form a non-conductive film containing at least one of a metal oxide, a metal nitride, and a metal carbide, and the metal thin film is formed. A method for manufacturing a film antenna, which comprises a step of forming a conductive film containing a metal without oxidizing, nitriding, or carbonizing a portion corresponding to an antenna pattern.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020060875A JP2021163989A (en) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | Film antenna and manufacturing method of the film antenna |
PCT/JP2020/036284 WO2021199460A1 (en) | 2020-03-30 | 2020-09-25 | Film antenna and method for producing film antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020060875A JP2021163989A (en) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | Film antenna and manufacturing method of the film antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021163989A true JP2021163989A (en) | 2021-10-11 |
Family
ID=77928385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020060875A Pending JP2021163989A (en) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | Film antenna and manufacturing method of the film antenna |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021163989A (en) |
WO (1) | WO2021199460A1 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MXPA03009959A (en) * | 2001-04-30 | 2005-07-01 | Neology Inc | Selective metal removal process for metallized retro-reflective and holographic films and radio frequency devices made therewith. |
US8743006B2 (en) * | 2007-10-31 | 2014-06-03 | Nitta Corporation | Wireless communication-improving sheet member, wireless IC tag, antenna, and wireless communication system using the same |
-
2020
- 2020-03-30 JP JP2020060875A patent/JP2021163989A/en active Pending
- 2020-09-25 WO PCT/JP2020/036284 patent/WO2021199460A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021199460A1 (en) | 2021-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6099875B2 (en) | Manufacturing method of laminate | |
JP5401132B2 (en) | Radio wave transmitting decorative member and manufacturing method thereof | |
JP6601199B2 (en) | Transparent conductor | |
EP2409832B1 (en) | Radio wave-transmitting decorative film and decorative member using same | |
CN102474913B (en) | Enhanced bus bar system for aircraft transparencies | |
WO2010001591A1 (en) | Transparent electrically conductive transfer plate and production method therefor, transparent electrically conductive base, method for producing transparent electrically conductive base using transparent electrically conductive transfer plate, and molded article using transparent electrically conductive base | |
KR101211842B1 (en) | Decorative part | |
JP2011529134A (en) | Method for manufacturing a layer system on a substrate and layer system | |
KR20110083622A (en) | Electrically conductive laminate, and protective plate for plasma display | |
TWI755384B (en) | Liquid crystal light-adjusting member, light-transmitting conductive film, and liquid crystal light-adjusting element | |
TW201806752A (en) | Translucent film | |
CN109313964B (en) | Transparent conductor | |
CN103003063B (en) | Thin metal film transfer material and production method of same | |
WO2021199460A1 (en) | Film antenna and method for producing film antenna | |
CN110167752B (en) | Graphite composite film and method for producing same | |
KR102328764B1 (en) | A liquid crystal light control member, a light transmissive conductive film, and a liquid crystal light control element | |
JP6813944B2 (en) | Conductive film and electromagnetic wave shield sheet using it | |
JP3511337B2 (en) | Transparent conductive laminate and method for producing the same | |
JP2023043332A (en) | Electrode wiring substrate and method for manufacturing the same | |
JPH06251632A (en) | Transparent conductive film having high flexibility and manufacture thereof | |
KR102103860B1 (en) | Electroconductive coating composition and transparent conductive film for flexible display comprising conductive layer prepared from the composition | |
US11825570B2 (en) | Heater package | |
JP2021057876A (en) | Film antenna and manufacturing method of the same | |
KR101462302B1 (en) | Transparent plastic film for shielding electromagnetic waves and method for producing a plastic film of this type | |
JP3466001B2 (en) | Transparent conductive laminate |