JP6960161B2 - 電子機能部材及び電子部品 - Google Patents
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Description
すなわち、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
図1は、本実施形態にかかる電子機能部材の平面模式図である。図1に示す電子機能部材100は、繊維網10と、繊維網10を支持する基材20と、を有する。繊維網10は、基材20の開口部20aに懸架されている。「開口部に懸架された」状態を実現するため、繊維網10は基材20の開口部20aを跨いで基材20の一方の表面に固定されている。電子機能部材は、例えば、生体に接触させることで生体からの情報を受信する部材(センサー)、電気的信号を生体に与える部材、電極等として用いることができる。
繊維網10は、繊維の集合体である。図1では、理解を容易にするために、繊維網10を構成する繊維を線として図示している。繊維網10を構成する繊維は、開口部20aの間を直線状に繋いでも、曲線状に繋いでもよい。また繊維は、外枠により開口部20a上に張力によって張られた状態で懸架されていてもよく、たわんだ状態で懸架されていてもよい。例えば、繊維網10は綿状に形成されていてもよい。
図2は、第1実施形態にかかる電極部12を構成する繊維の断面を模式的に示した図である。図2に示すように電極部12を構成する繊維は、芯材12Aと緩和層12Bと導電層12Cとを備える。
支持する役割も担う。芯材12Aは単体では非常に柔らく、形状を維持することが難しい。緩和層12Bが、柔らかい芯材12Aを一部で支持しつつ、導電層12Cとの応力差を緩和することで、動作する対象物の動作を妨げずに追従することが可能となる。このような構成は、芯材12Aが溶解性(生体溶解性)を有さない場合において特に有用である。
配線部14は、電極部12から延在する。繊維網10の配線部14は、基材20の配線部24につながる。繊維網10の配線部14と基材20の配線部24とは、一度にパターニングされており、連続的につながっている。
支持部16は、繊維網10において電極部12及び配線部14を除く部分である。図6は、第1実施形態にかかる支持部16を構成する繊維の断面を模式的に示した図である。図6に示すように支持部16を構成する繊維は、芯材16Aからなる。芯材16Aは、電極部12における芯材12Aと同一である。支持部16は導電層を有さないため、導電層の破断を考慮しなくてよい。支持部16が芯材16Aにより構成されることで、電子機能部材100の柔軟性がより高まる。
基材20は、繊維網10の支持体として機能すれば特に制限はされない。基材20は、フレキシブル性を有していることが好ましい。ここで、支持とは、繊維網10の一部を基材20の一方の表面に固定することを意味する。またその一例として、繊維網10が開口部20aを跨いで存在することで、基材20によって保持される場合がある。
図7は、本実施形態にかかる電子機能部材の製造方法を模式的に示した図である。本実施形態にかかる電子機能部材100の製造方法は、基材20に開口部20aを形成する工程と、樹脂組成物からなる第1繊維網40を作製する工程と、第1繊維網40を基材20の開口部20aに移送する工程と、第1繊維網40の所定の位置に緩和層、導電層、被覆層を順に積層し、第2繊維網41を作製する工程と、第2繊維網41の一部をエッチングし、繊維網10を作製する工程と、を有する。
第2実施形態にかかる電子部品は、上述の電子機能部材の配線部に接続された電子回路要素を有する。
基材として、パリレンからなるフィルムを用い、1cm×2cmの開口部を形成した。このときパリレンの裏面には同じサイズの開口部が形成されたポリイミドフィルムを支持体として用いた。
12 電極部
14、24 配線部
16 支持部
12A、14A、16A、32A 芯材
12B、14B、16B 緩和層
12C、14C、32C 導電層
12D、14D、16D 被覆層
20 基材
S 支持体
20a、Sa 開口部
40 第1繊維網
41 第2繊維網
42 外部端子
100 電子機能部材
Claims (13)
- 電極部を有する繊維網を有し、
前記電極部を構成する繊維が、
芯材と、
前記芯材の少なくとも一部を被覆し、前記芯材を構成する材料よりヤング率が高い材料を含む緩和層と、
前記緩和層の前記芯材と反対側の面を被覆する導電層と、
を備える、電子機能部材。 - 前記芯材を構成する材料のヤング率が1GPa未満であり、前記緩和層を構成する材料のヤング率が1GPa以上である、請求項1に記載の電子機能部材。
- 前記芯材を構成する材料が、ポリウレタンまたはシリコンゴムであり、
前記緩和層を構成する材料が、パリレンである、請求項1または2に記載の電子機能部材。 - 前記導電層が金または白金である、請求項1から3のいずれか一項に記載の電子機能部材。
- 前記芯材の直径が、200nm以上2000nm以下であり、
前記緩和層の厚みが、50nm以上500nm以下である、請求項1から4のいずれか一項に記載の電子機能部材。 - 前記電極部から延びる配線部をさらに備え、
前記配線部を構成する繊維が、
前記芯材と、
前記緩和層と、
前記導電層と、
前記導電層の前記緩和層と反対側の面を被覆する被覆層と、
を備える、請求項1から5のいずれか一項に記載の電子機能部材。 - 前記繊維網において、前記電極部及び前記配線部を除く部分を構成する繊維が、前記芯材からなり、
前記芯材と、前記電極部の芯材と、前記配線部の芯材が、同じ材料から形成される、請求項6に記載の電子機能部材。 - 請求項7に記載の電子機能部材と、前記電子機能部材の前記配線部に接続された電子回路要素を有する電子部品。
- 前記導電層は前記緩和層と接触しており、前記緩和層は前記芯材と接触している、請求項1に記載の電子機能部材。
- 前記緩和層を構成する材料のヤング率が、前記芯材を構成する材料のヤング率より高く、前記導電層を構成する材料のヤング率より低い、請求項1に記載の電子機能部材。
- 前記芯材と前記導電層が接触しない、請求項1に記載の電子機能部材。
- 前記導電層の表面が空気中に露出する、請求項1に記載の電子機能部材。
- 前記電極部に含まれる前記繊維が、複数の繊維であり、前記繊維同士が接触している、請求項1に記載の電子機能部材。
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