JP5444988B2 - antenna - Google Patents
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Description
本発明は、地上波や衛星放送の受信、無線LAN等の送受信、及び外部ネットワークを通じた送受信を行うためのアンテナ、特に、アンテナの視認性を低減した透明アンテナに関する。 The present invention relates to an antenna for receiving terrestrial and satellite broadcasting, transmission / reception of a wireless LAN, and transmission / reception via an external network, and more particularly to a transparent antenna with reduced antenna visibility.
昨今、地上波デジタル放送をはじめとする各種放送が提供され、また無線LAN等の送受信や、外部ネットワークを通じた送受信が普及するなか、小型アンテナの需要が高まる傾向にある。
該アンテナは、携帯電話機の筺体や表示画面、建築物や自動車の窓ガラス、及びRFID(radio frequency identification)タグ等に貼着され、各々の目的に応じた電波を送受信する。
また、該アンテナは、貼着する対象物の外観やデザイン性を損ねないことが求められる。従って、該アンテナとしては、上記いずれの用途においても視認性が低く視界を妨げ無いもの、即ち高透視性のものが求められている。
Recently, various types of broadcasting such as terrestrial digital broadcasting have been provided, and transmission / reception of wireless LANs and transmission / reception via external networks has been widespread, and the demand for small antennas tends to increase.
The antenna is attached to a casing or a display screen of a mobile phone, a window glass of a building or a car, an RFID (radio frequency identification) tag, and the like, and transmits and receives radio waves according to each purpose.
Further, the antenna is required not to impair the appearance and design of the object to be attached. Therefore, the antenna is required to have a low visibility and not obstruct the field of view in any of the above applications, that is, a highly transparent one.
特許文献1には、基体(基材)の表面に面状に形成されるアンテナパターンを有するディスプレイ用透明アンテナが開示されている。また、該アンテナパターンの形成方法として、導電樹脂ペーストを基材上にスクリーン印刷等の手法により印刷する方法が記載されている。しかしながら、上記方法により基材上にアンテナパターンを形成した場合、該アンテナパターンの細線化、パターン形状の忠実再現性は不十分であり、十分な透明性と高導電化(表面抵抗値の低減化)を図ることは困難である。
一方、基材に金属箔を透明接着剤で貼り合せた後、フォトリソグラフィー法により金属箔をメッシュ状にケミカルエッチングしてアンテナパターンを形成する方法もある。この方法によれば、該アンテナパターンの細線化、パターン形状の忠実再現性は良好となり、十分な透明性と高導電化(表面抵抗値の低減化)を図ることができる。しかしながら、該金属箔の金属材料としては、一般に、銅(銅箔)が用いられており、該銅箔を用いることにより、コスト高となるという問題がある。 On the other hand, there is also a method of forming an antenna pattern by bonding a metal foil to a substrate with a transparent adhesive and then chemically etching the metal foil into a mesh shape by a photolithography method. According to this method, the antenna pattern is thinned, the pattern shape is faithfully reproducible, and sufficient transparency and high conductivity (reduction in surface resistance value) can be achieved. However, copper (copper foil) is generally used as the metal material of the metal foil, and there is a problem that the cost is increased by using the copper foil.
透明アンテナの低コスト化のためには、銅箔よりも安価なアルミニウム箔の採用が考えられる。
そこで、本発明者らは、低コスト化を狙い、金属パターン層の金属材料として、銅箔よりも安いアルミニウム箔を用いた透明アンテナの検討を行った。しかしながら、検討の結果、実用化するには、実は、次の解決すべき課題があることがわかった。尚、以下の課題は、パターンの線幅及び厚みの寸法が100μm程度以上の場合には目立たない。高透視性を追及すべく、パターンの線幅及び厚みの寸法が10〜20μm程度、又はそれよりも小さい寸法に微細化した場合において、特に顕在化してくるものであることも判明した。
In order to reduce the cost of the transparent antenna, it is conceivable to use an aluminum foil that is cheaper than the copper foil.
Therefore, the present inventors have studied a transparent antenna using an aluminum foil that is cheaper than a copper foil as a metal material of the metal pattern layer, aiming at cost reduction. However, as a result of examination, it has been found that there are actually the following problems to be solved before practical use. The following problems are not noticeable when the line width and thickness of the pattern are about 100 μm or more. In order to pursue high transparency, it has been found that the line width and thickness of the pattern become particularly obvious when the pattern is refined to a dimension of about 10 to 20 μm or smaller.
(a)アルミニウム自体の活性が高く、表面にアルミニウム酸化物皮膜が存在し、これが耐腐食膜となってケミカルエッチングを阻害する。
(b)エッチング液に接触した領域の酸化物皮膜が一部除去されると、除去された部分がまだ除去されていない部分に対して急速にエッチングが進んでしまい、均一な安定したエッチングが困難である。
(c)上記(a)及び(b)の結果として、金属パターン層のライン部の輪郭に、ギザ(zigzag状のこと。ラインの輪郭に凹凸があって直線性が悪くギザギザしている形態をこのように呼称する。)や断線が発生し、ラインのパターン精度が、銅箔の場合に比べてアルミニウム箔は劣る。
(A) The activity of aluminum itself is high, and an aluminum oxide film is present on the surface, which becomes a corrosion-resistant film and inhibits chemical etching.
(B) When a portion of the oxide film in the region in contact with the etching solution is removed, etching proceeds rapidly to the portion where the removed portion has not yet been removed, making uniform and stable etching difficult. It is.
(C) As a result of the above (a) and (b), the contour of the line portion of the metal pattern layer has a zigzag shape. In this way, the aluminum foil is inferior to the copper foil in terms of line pattern accuracy.
以上の結果、アルミニウム箔では銅箔と比べてギザや断線の問題無くして微細なパターン(例えばライン幅10〜20μm、パターンの厚み10〜20μm程度)が得られない。そして、アルミニウムパターン層のライン部の輪郭に発生する、ギザは光透過性を実現する開口部の面積率のムラとなり、断線は導電性の低下(表面抵抗値の増加)につながる。 As a result, the aluminum foil cannot obtain a fine pattern (for example, a line width of about 10 to 20 μm and a pattern thickness of about 10 to 20 μm) without the problem of knurls and disconnection as compared with the copper foil. And the jaggedness which generate | occur | produces in the outline of the line part of an aluminum pattern layer becomes the nonuniformity of the area ratio of the opening part which implement | achieves light transmittance, and a disconnection leads to the fall of electroconductivity (increase in surface resistance value).
ここで、図8、及び図9を参照して、アルミニウム箔をケミカルエッチングでアルミニウムパターン層とする際の不安定なエッチングと、それによって発生するパターン精度不良を説明する。 Here, with reference to FIG. 8 and FIG. 9, unstable etching when an aluminum foil is formed into an aluminum pattern layer by chemical etching and a pattern accuracy defect caused thereby will be described.
図8(a)はエッチングによる腐食が進行する前の状態を示し、図8(b)はエッチングによる腐食が進行中の状態を示す。図8(a)及び図8(b)では、エッチング液71でレジストパターン72の非形成部の領域において露出しているアルミニウム箔74をエッチングする様子を示す。
図8(a)及び図8(b)において、アルミニウム箔積層体75は、基材1の上面に透明接着剤層4を介してアルミニウム層73の上面及び下面、即ち、表裏両面にアルミニウム酸化物皮膜3を有するアルミニウム箔74が設けられている。
FIG. 8A shows a state before corrosion due to etching proceeds, and FIG. 8B shows a state where corrosion due to etching is in progress. FIGS. 8A and 8B show a state in which the
8 (a) and 8 (b), the
そして、図8(b)のように、エッチングが進行すると、レジストパターン72の非形成部でエッチング液71に接触するアルミニウム箔74の露出部分の酸化物皮膜3は、露出部分の全面で均一にエッチングが進行せず、部分的にエッチングが先行し、この腐食先行部分76からアルミニウム層73のエッチングがなされて行く。
Then, as shown in FIG. 8B, when the etching proceeds, the
この結果、エッチングが完了した状態では、図9の平面図にて概念的に示すように、アルミニウムパターン層2のラインには、ギザや断線などのパターン精度不良が多発する。
As a result, when the etching is completed, pattern accuracy defects such as burrs and disconnections frequently occur in the lines of the
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、金属パターン層の材質を銅から安価なアルミニウムに代えると生じる、ケミカルエッチングで形成したアルミニウムパターン層のパターン精度不良を解消して、アルミニウムを用いた安価でしかも実用可能な透明アンテナを構成要素に用いたアンテナを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and eliminates the pattern accuracy defect of an aluminum pattern layer formed by chemical etching, which occurs when the material of the metal pattern layer is changed from copper to inexpensive aluminum. An object of the present invention is to provide an antenna using a transparent antenna that is inexpensive and can be used as a component.
本発明者らは、鋭意検討の結果、基材の一方の面に形成したアルミニウムパターン層の少なくとも該基材側とは反対側の面のアルミニウム酸化物皮膜の厚みを特定の範囲とすることにより、上記課題が解決されるという知見を見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明に係るアンテナは、基材の一方の面に透明アンテナ層が積層されてなり、該透明アンテナ層は、厚みが1〜100μmのアルミニウムパターン層と、該アルミニウムパターン層の少なくとも該基材側とは反対側の面に形成された厚みが2Å以上且つ13Å以下のアルミニウム酸化物皮膜とから成ることを特徴とする。
As a result of intensive studies, the inventors have determined that the aluminum oxide film thickness on the surface opposite to the substrate side of the aluminum pattern layer formed on one surface of the substrate is within a specific range. The present inventors have found that the above problems can be solved and have completed the present invention.
That is, the antenna according to the present invention has a transparent antenna layer laminated on one surface of a substrate, and the transparent antenna layer has an aluminum pattern layer having a thickness of 1 to 100 μm and at least the base of the aluminum pattern layer. It is characterized by comprising an aluminum oxide film having a thickness of 2 mm or more and 13 mm or less formed on the surface opposite to the material side.
本発明によれば、少なくとも基材側とは反対側の面のアルミニウム酸化物皮膜を特定の厚み(薄さ)に規定することで、アルミニウムパターン層をケミカルエッチングで形成する際に安定したエッチングが可能となり、エッチング品質が改善される。そのため、アルミニウムパターン層のライン輪郭部のギザや断線となる不良が解消してパターン精度が向上し、ひいては、導電性(表面抵抗値)のバラツキやヘーズ(曇価)の上昇を抑制することができる。この結果、銅よりも安価なアルミニウムを利用して、材料的に安価な透明アンテナを含むアンテナを実用化できる。
また、製造面でも、アルミニウム酸化物皮膜はそのままでケミカルエッチングできるのでその除去工程が不要で、製造工程の複雑化やコスト高を避けることができる。
According to the present invention, by regulating the aluminum oxide film on at least the surface opposite to the substrate side to a specific thickness (thinness), stable etching can be performed when forming the aluminum pattern layer by chemical etching. Etching quality is improved. For this reason, defects such as nicks and breaks in the line contour of the aluminum pattern layer are eliminated, and the pattern accuracy is improved. Consequently, it is possible to suppress variations in conductivity (surface resistance value) and haze (cloudiness value). it can. As a result, an antenna including a transparent antenna that is inexpensive in terms of material can be put into practical use by using aluminum that is less expensive than copper.
Also, in terms of manufacturing, the aluminum oxide film can be chemically etched as it is, so that the removal process is unnecessary, and the manufacturing process is complicated and the cost is high.
本発明に係るアンテナにおいては、前記基材が、透明基材であることが、視認性の観点から好ましい。かかる形態に構成すれば、基材も含む全層が透明アンテナとして機能する。
また、本発明に係るアンテナは、自動車のフロントガラス又はリアガラスに全層を通して透明な透明アンテナとして構成したカーナビゲーション用アンテナ及び建築物の窓ガラスに透明アンテナとして構成したセキュリティシステム用アンテナから選ばれる少なくとも1つとして、好適に用いることができる。
In the antenna according to the present invention, the substrate is preferably a transparent substrate from the viewpoint of visibility. If it comprises in this form, all the layers including a base material will function as a transparent antenna.
Further, the antenna according to the present invention is at least selected from a car navigation antenna configured as a transparent transparent antenna through all layers on a windshield or rear glass of an automobile and a security system antenna configured as a transparent antenna on a window glass of a building. As one, it can be suitably used.
本発明のアンテナによれば、少なくとも基材側とは反対側の面のアルミニウム酸化物皮膜を特定の厚み(薄さ)に規定することで、アルミニウムパターン層をケミカルエッチングで形成する際に安定したエッチングが可能となり、エッチング品質が改善される。そのため、アルミニウムパターン層のライン輪郭部のギザや断線となる不良が解消してパターン精度が向上し、ひいては、導電性(表面抵抗値)のバラツキやヘーズ(曇価)の上昇を抑制することができる。この結果、銅よりも安価なアルミニウムを利用して、材料的に安価な透明アンテナを実用化できる。
また、製造面でも、アルミニウム酸化物皮膜はそのままでケミカルエッチングできるのでその除去工程が不要で、製造工程の複雑化やコスト高を避けることができる。
According to the antenna of the present invention, the aluminum oxide film on the surface opposite to the substrate side is regulated to a specific thickness (thinness), so that the aluminum pattern layer is stable when formed by chemical etching. Etching becomes possible and etching quality is improved. For this reason, defects such as nicks and breaks in the line contour of the aluminum pattern layer are eliminated, and the pattern accuracy is improved. Consequently, it is possible to suppress variations in conductivity (surface resistance value) and haze (cloudiness value). it can. As a result, a transparent antenna that is inexpensive in terms of material can be put into practical use by using aluminum that is less expensive than copper.
Also, in terms of manufacturing, the aluminum oxide film can be chemically etched as it is, so that the removal process is unnecessary, and the manufacturing process is complicated and the cost is high.
以下、本発明について、実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は本発明による透明アンテナ層を構成要素として含むアンテナについて、基本的な形態を例示する断面図である。なお、図1に示す断面図において、説明の容易化のために、厚み方向(図の上下方向)の縮尺を面方向(図の左右方向)の縮尺よりも大幅に拡大誇張し、且つ基材1に比べてアルミニウムパターン層2及びアルミニウム酸化物皮膜3の厚みを大幅に拡大誇張して図示してある。図1に示すアンテナ10は、本発明に係るアンテナの一形態であり、基材1の一方の面に、透明接着剤層4を介して、アルミニウムパターン層2が設けられている。該アルミニウムパターン層2の基材側の面(以下、下面ともいう)、及び基材側とは反対側の面(以下、上面ともいう)の表面にはアルミニウム酸化物皮膜3が形成されており、少なくとも基材側とは反対側の面(上面)の酸化物皮膜の厚みが13Å以下となっている。
尚、透明接着剤層4はアルミニウムパターン層の開口部も含めて基材1の全面に形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a basic form of an antenna including a transparent antenna layer according to the present invention as a constituent element. In the cross-sectional view shown in FIG. 1, for ease of explanation, the scale in the thickness direction (vertical direction in the figure) is greatly enlarged and exaggerated than the scale in the plane direction (left and right direction in the figure), and the substrate Compared to 1, the thickness of the
The transparent adhesive layer 4 is formed on the entire surface of the
また、本発明のアンテナは、特に限定されないが、代表的なものとしては、半波長ダイポールアンテナが用いられる。図2に送信アンテナとして用いた場合の本発明のアンテナの概念図を示す。図2において、半波長ダイポールアンテナ20は、一対の導電部(アンテナ)21と該導電部21に給電線23を介して接続される給電部22(送信すべき信号を交流電流(電圧)として供給する交流電源に相当し、発振回路、変調回路、増幅回路等から成る)とで構成される。
尚、本発明のアンテナを受信アンテナとして用いる場合は、図2における給電部22の代わりに受信回路(同調回路、増幅回路、周波数変換回路、復調(検波)回路等から成る)が接続される。
また、半波長ダイポールアンテナ20において、周波数が2.45GHzの場合、波長は約122.4mmとなる。従って、該導電部の長さ(L1+L2)は該波長の1/2倍となるので、約61.2mmとなり、片方の導電部21の長さは約30.6mmとなる。
尚、導電部21の幅Wの寸法は、特に限定されないが、例えば、5〜50mm程度である。
以下において本発明を詳しく説明する。
The antenna of the present invention is not particularly limited, but a typical example is a half-wave dipole antenna. FIG. 2 shows a conceptual diagram of the antenna of the present invention when used as a transmitting antenna. In FIG. 2, a half-
When the antenna of the present invention is used as a receiving antenna, a receiving circuit (consisting of a tuning circuit, an amplifier circuit, a frequency conversion circuit, a demodulation (detection) circuit, etc.) is connected instead of the
Further, in the half-
In addition, although the dimension of the width W of the
The present invention is described in detail below.
[基材]
基材1は、特に限定されず、耐熱性、機械的強度等の要求物性を考慮して、公知の材料及び厚みを適宜選択して用いることができる。例えば、本発明のアンテナを設ける基材に直接アルミニウムパターン層を形成する場合、該基材は、後述するケミカルエッチング時に使用されるエッチング液に耐え得るものであれば特に限定されず、透明なものでもよく不透明なものでもよい。
例えば、本発明のアンテナを設ける対象物の外観、色調、乃至意匠を、本発明のアンテナによって隠蔽する必要が有る場合には、基材1は不透明なものを選択する。尚、この場合、基材の外側表面に所望の外観、色調、乃至意匠(絵柄、模様、文字等)を付与しておけば、透明アンテナ層10を透して基材1上の外観、色調、乃至意匠を視認できる為、本発明のアンテナを貼着することによって、対象物に外観、色調、乃至意匠を付与し得る。
また、特に、本発明のアンテナを携帯電話の表示部(窓)、自動車等車両の窓、或いは建築物の窓に貼着して用いられる場合は、表示画像、或いは窓の向こう側の光景を視認可能なことが必要である。この場合は、該基材は、可視領域での透明性(光透過性)の高い透明基材を選択する。又、斯くの如く構成した場合は、本発明のアンテナ100の全層(透明基材1/透明アンテナ層10)が透明アンテナとして機能することになる。
[Base material]
The
For example, when it is necessary to conceal the appearance, color tone, or design of the object on which the antenna of the present invention is provided by the antenna of the present invention, the
In particular, when the antenna of the present invention is used by being attached to a display unit (window) of a mobile phone, a window of a vehicle such as an automobile, or a window of a building, a display image or a scene on the other side of the window is displayed. It must be visible. In this case, a transparent substrate having high transparency (light transmittance) in the visible region is selected as the substrate. Further, when configured as described above, all the layers (
該透明基材は、公知の材料及び厚みを適宜選択すればよく、ガラス、セラミックス等の透明無機物の板、或いは樹脂板など板状体の剛直物でも良い。ただし、生産性に優れるロール・トゥ・ロールでの連続加工適性を考慮すると、可撓性のある樹脂フィルム(乃至シート)が好ましい。尚、ロール・トゥ・ロールとは、巻取(ロール)から巻き出して供給し、適宜加工を施し、その後、巻取に巻き取って保管する加工方式をいう。 The transparent substrate may be appropriately selected from known materials and thicknesses, and may be a transparent inorganic plate such as glass or ceramics, or a rigid plate-like material such as a resin plate. However, a flexible resin film (or sheet) is preferable in consideration of suitability for continuous processing with a roll-to-roll having excellent productivity. The roll-to-roll refers to a processing method in which the material is unwound from a take-up (roll), supplied, appropriately processed, and then taken up and stored.
上記樹脂フィルム、樹脂板の材料として用いる樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、シクロオレフィン重合体などのポリオレフィン系樹脂、トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。なかでも、ポリエチレンテレフタレートはその2軸延伸フィルムが耐熱性、機械的強度、光透過性、コスト等の点で好ましい。 Examples of the resin used as the material for the resin film and resin plate include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polyolefin resins such as cycloolefin polymers, and triacetyl cellulose. Cellulose resins such as, polycarbonate resins, polyimide resins and the like. Among these, polyethylene terephthalate is preferably a biaxially stretched film in terms of heat resistance, mechanical strength, light transmittance, cost, and the like.
該基材の厚みは基本的には特に制限はなく用途等に応じ適宜選択することができる。可撓性のある樹脂フィルムを利用する場合、例えば12〜500μm、好ましくは25〜200μm程度である。また、樹脂や透明無機物の板を利用する場合、例えば、500〜5000μm程度である。 The thickness of the substrate is basically not particularly limited and can be appropriately selected depending on the application. When utilizing a flexible resin film, it is 12-500 micrometers, for example, Preferably it is about 25-200 micrometers. Moreover, when utilizing the board | plate of resin or a transparent inorganic substance, it is about 500-5000 micrometers, for example.
なお、該基材の材料として用いる樹脂中には、必要に応じて適宜、紫外線吸収剤、着色剤、充填剤、可塑剤、帯電防止剤などの公知の添加剤を添加することができる。
また、該基材は、適宜その表面に、コロナ放電処理、プライマー処理、下地処理などの公知の易接着処理を行ってもよい。
It should be noted that known additives such as ultraviolet absorbers, colorants, fillers, plasticizers, antistatic agents and the like can be appropriately added to the resin used as the material of the base material as necessary.
In addition, the surface of the substrate may be appropriately subjected to known easy adhesion treatment such as corona discharge treatment, primer treatment, and ground treatment on the surface thereof.
[アルミニウムパターン層]
アルミニウムパターン層2は、透明アンテナ層2の主要部分であり、アンテナとしての機能を発現せしめる部分である。基材上にアルミニウムで形成したパターン層であり、該層自体は不透明だが、開口部など該層の非形成部を設けたパターンとすることによって、高導電性(表面抵抗値の低減)と透明性とを両立させた層である。しかも、本発明のアルミニウムパターン層2は、少なくとも前記基材側とは反対側の面(上面)に特定の厚み、即ち13Å以下のアルミニウム酸化物皮膜3を有する。該アルミニウム酸化物皮膜3を少なくとも上面に有するアルミニウムパターン層2は透明性を有し、透明アンテナ層10を構成する。ここで、更に、基材1も透明なものを選択すれば、本発明のアンテナ100は全層を通して透明性を有する透明アンテナとなる。
[Aluminum pattern layer]
The
アルミニウムパターン層のアルミニウムは、アルミニウムを主成分とし、アルミニウム純金属の他にアルミニウム合金でもよく、これらをまとめて本発明ではアルミニウムという。アルミニウムの純度が低いと導電性が低下(表面抵抗値が増加)するので、純度は高い方が好ましく、該アルミニウムの純度は99.0%以上であることが好ましい。このような純度が99.0%以上のアルミニウムを利用したアルミニウムパターン層は、JIS H4160(アルミニウム及びアルミニウム合金はく)、JIS H4170(高純度アルミニウムはく)で規定されるアルミニウム箔に準じた箔を利用することで形成できる。 The aluminum of the aluminum pattern layer is mainly composed of aluminum, and may be an aluminum alloy in addition to pure aluminum metal. These are collectively referred to as aluminum in the present invention. If the purity of the aluminum is low, the conductivity is lowered (the surface resistance value is increased). Therefore, the purity is preferably high, and the purity of the aluminum is preferably 99.0% or more. Such an aluminum pattern layer using aluminum having a purity of 99.0% or more is a foil conforming to the aluminum foil defined by JIS H4160 (aluminum and aluminum alloy foil) and JIS H4170 (high purity aluminum foil). It can be formed by using
なお、アルミニウムパターン層はアルミニウム箔から形成するのではなく、基材上にアルミニウムを気相成長法、例えば真空蒸着法で形成したアルミニウム蒸着膜から形成したものを利用しても良い。 The aluminum pattern layer is not formed from an aluminum foil, but may be formed by forming aluminum on a base material from an aluminum vapor deposition film formed by vapor deposition, for example, vacuum vapor deposition.
アルミニウムパターン層の厚みは、高導電性(表面抵抗値の低減)、加工適性、機械的強度などの点から適宜選択すればよく、具体的には1〜100μm、好ましくは5〜20μm、より好ましくは8〜15μmである。厚みが薄いと導電性、機械的強度などが低下し、厚みが厚いと加工適性が低下する。 The thickness of the aluminum pattern layer may be appropriately selected from the viewpoints of high conductivity (reduction in surface resistance value), workability, mechanical strength, and the like. Specifically, it is 1 to 100 μm, preferably 5 to 20 μm, more preferably. Is 8-15 μm. If the thickness is small, the conductivity, mechanical strength, and the like are lowered. If the thickness is thick, the workability is lowered.
アルミニウムパターン層の平面視でのパターンの形状は、例えばメッシュ(格子乃至網目)形状、ストライプ(縞乃至平行線群)形状、スパイラル(螺旋乃至渦巻)形状などの高導電性(表面抵抗値の低減)と光透過性とを両立させた公知のパターンである。なかでもメッシュ形状、それも正方格子形状が代表的であり、この他、格子形状で言えば例えば長方形格子、菱形格子、六角格子、三角格子などがある。メッシュはこれら形状からなる複数の開口部を有し、開口部間は開口部を区画するライン部(線部又は線条部)となる。ライン部は通常幅均一でライン状のものであり、また通常は開口部及び開口部間は、全て各々同一形状で同一サイズとなる。 The pattern shape of the aluminum pattern layer in plan view is, for example, high conductivity (reduction of surface resistance value) such as mesh (lattice or mesh) shape, stripe (stripe or parallel line group) shape, spiral (spiral or spiral) shape, etc. ) And light transmittance. Among them, a mesh shape and a square lattice shape are typical, and in addition, examples of the lattice shape include a rectangular lattice, a rhombus lattice, a hexagonal lattice, and a triangular lattice. The mesh has a plurality of openings having these shapes, and the openings are line portions (line portions or line portions) that define the openings. The line portions are usually line-shaped with a uniform width, and usually the openings and the spaces between the openings are all the same shape and the same size.
パターンのライン部のライン幅は例えば5〜50μm、本発明の効果がより際立つ点ではより細い5〜30μmであり、ラインの繰り返し周期であるライン間隔(ピッチ)は例えば100〜500μmである。 The line width of the line portion of the pattern is 5 to 50 μm, for example, and 5 to 30 μm, which is finer in terms of the effect of the present invention.
(パターン形成)
アルミニウムパターン層のパターンを形成するには、基材の一方の面にアルミニウム箔などパターン形成前のアルミニウム層を積層した後、ケミカルエッチングによって形成できる。ケミカルエッチング時のレジストパターンのパターン形成はフォトリソグラフィー法(パターン露光法)、印刷法などの公知のパターン形成法を適宜選択すればよい。なかでも、フォトリソグラフィー法は印刷法に比べて、透明アンテナに要求されるライン幅やその均一性など高精度のパターンを安定的に形成できる点で好ましい方法である。
(Pattern formation)
In order to form the pattern of the aluminum pattern layer, it can be formed by chemical etching after laminating an aluminum layer such as an aluminum foil before pattern formation on one surface of the substrate. For pattern formation of the resist pattern during chemical etching, a known pattern formation method such as a photolithography method (pattern exposure method) or a printing method may be appropriately selected. Among these, the photolithography method is a preferable method compared to the printing method in that a highly accurate pattern such as a line width required for the transparent antenna and its uniformity can be stably formed.
アルミニウムパターン層をケミカルエッチングする際のエッチング液としては、公知のエッチング液を適宜選択し用いれば良い。例えば、塩化第二鉄を含む酸性のエッチング液である。
エッチングは、アルミニウム層の上面のレジストパターン非形成部におけるアルミニウム酸化物皮膜も含めて行う。エッチングの前処理として、該上面のアルミニウム酸化物皮膜の除去は特に必要ない。そして、レジストパターン形成部に対応した、上面や下面のアルミニウム酸化物皮膜3は、アルミニウムパターン層2の上面や下面の酸化物皮膜3として残る。
As an etching solution for chemically etching the aluminum pattern layer, a known etching solution may be appropriately selected and used. For example, an acidic etching solution containing ferric chloride.
Etching is performed including the aluminum oxide film in the resist pattern non-formation part on the upper surface of the aluminum layer. It is not particularly necessary to remove the aluminum oxide film on the upper surface as a pretreatment for etching. Then, the
[アルミニウム酸化物皮膜]
アルミニウム酸化物皮膜はアルミニウムの酸化物(通常の場合、Al2O3と考えられる)を含む層であり、アルミニウムパターン層をアルミニウム箔を利用して形成する場合、アルミニウム酸化物皮膜は箔の上面及び下面、即ち、表裏両面に存在するが、本発明ではケミカルエッチングでパターン形成する際に、エッチングされる側、つまり上面側について、その厚みを規定する。アルミニウムパターン層の少なくとも上面のアルミニウム酸化物皮膜の厚みについて、その上限を13Å、好ましく12Å、より好ましくは10Å、更に好ましくは8Åとする。
上面のアルミニウム酸化物皮膜の厚みについて、その上限を上記のようにすることで、該酸化物皮膜がたとえ存在したままでも、安定したケミカルエッチングが可能となり、銅を安価なアルミニウムに変更したが故のパターン精度不良を回避できる。
[Aluminum oxide film]
An aluminum oxide film is a layer containing an oxide of aluminum (usually considered as Al 2 O 3 ). When an aluminum pattern layer is formed using an aluminum foil, the aluminum oxide film is the upper surface of the foil. In the present invention, when a pattern is formed by chemical etching, the thickness of the etched side, that is, the upper surface side is defined. The upper limit of the thickness of the aluminum oxide film on at least the upper surface of the aluminum pattern layer is 13 mm, preferably 12 mm, more preferably 10 mm, and still more preferably 8 mm.
By setting the upper limit of the thickness of the aluminum oxide film on the upper surface as described above, even if the oxide film is still present, stable chemical etching is possible, and copper has been changed to inexpensive aluminum. The pattern accuracy defect can be avoided.
ところで、普通に製造されるアルミニウム箔は圧延法により製造される。アルミニウム塊の圧延工程、焼鈍工程を経る箔製造工程、その後の空気中保管など、常温(20℃、50%RH前後)で製造保管することによって、活性なアルミニウムの表面には不可逆的にアルミニウムの酸化物皮膜が形成される。該酸化物皮膜は、本発明の様に薄い皮膜とはならずに、より厚みの厚い15Å以上、通常20〜100Å程度の皮膜となる。 By the way, the aluminum foil manufactured normally is manufactured by the rolling method. By manufacturing and storing at a normal temperature (20 ° C., around 50% RH) such as an aluminum lump rolling process, a foil manufacturing process through an annealing process, and subsequent storage in the air, the surface of active aluminum is irreversibly An oxide film is formed. The oxide film is not a thin film as in the present invention, but a film having a thickness of 15 mm or more, usually about 20 to 100 mm.
また、アルミニウムパターン層上面のアルミニウム酸化物皮膜の厚みの下限は、ケミカルエッチングを阻害しない観点からは、0(零)Å、つまり酸化物皮膜が存在しなくても良い。
ただ、アルミニウム酸化物皮膜は、不動態膜と言われており、アルミニウム箔を加工、搬送、保管する過程中において、アルミニウム箔の内部に(不用意な、望まれない)酸化乃至は腐食が進行することを防止する機能を有する。そのため、この点において、アルミニウムパターン層上面には、緻密なアルミニウム不動態膜としての酸化物皮膜を少なくとも2〜3Å程度の厚みで形成しておく方がよい。
Further, the lower limit of the thickness of the aluminum oxide film on the upper surface of the aluminum pattern layer is 0 (zero), that is, the oxide film does not have to exist from the viewpoint of not inhibiting chemical etching.
However, the aluminum oxide film is said to be a passive film, and during the process of processing, transporting and storing the aluminum foil, oxidation or corrosion progresses (inadvertently or undesirably) inside the aluminum foil. It has a function to prevent this. Therefore, in this respect, it is better to form an oxide film as a dense aluminum passivating film with a thickness of at least about 2 to 3 mm on the upper surface of the aluminum pattern layer.
なお、上面にアルミニウム酸化物皮膜が存在しないアルミニウムパターン層は、真空中、又は不活性気体中で、パターン形成前のアルミニウム層を基材上に形成し、酸化物皮膜生成前に該アルミニウム層の上面を樹脂被覆し、酸化を遮断するなどすれば可能である。その後、ケミカルエッチングで所定のパターンを形成すれば、上面にアルミニウム酸化物皮膜が存在しないアルミニウムパターン層となる。 The aluminum pattern layer having no aluminum oxide film on the upper surface is formed in a vacuum or in an inert gas by forming the aluminum layer before pattern formation on the substrate, and before forming the oxide film, This is possible if the upper surface is coated with a resin to prevent oxidation. Then, if a predetermined pattern is formed by chemical etching, an aluminum pattern layer having no aluminum oxide film on the upper surface is obtained.
アルミニウム酸化物皮膜の厚みを上記のような薄い所定の厚みにするには、各種方法があるが、アルミニウム箔を利用する場合、アルミニウム箔は圧延法によって作られ、その後、焼鈍して製造されているため、圧延条件や焼鈍条件を調整することで、目的とする厚みに調整できる。 There are various methods for reducing the thickness of the aluminum oxide film as described above, but when an aluminum foil is used, the aluminum foil is made by a rolling method and then manufactured by annealing. Therefore, it can adjust to the target thickness by adjusting rolling conditions and annealing conditions.
例えば、圧延後のアルミニウム箔の表面に付着している圧延油を焼鈍時に除去する際に、表面が酸化しないように、焼鈍雰囲気のガス組成を制御したり(酸素濃度を低めにする)、アルミニウム箔表面のアルミニウム酸化物皮膜を薬品で除去したりする、といった方法などがある。焼鈍しないという方法もあるが、圧延油は、フォトリソグラフィー法に悪影響を及ぼすため、焼鈍工程を省略することは好ましくない。 For example, when removing the rolling oil adhering to the surface of the aluminum foil after rolling during annealing, the gas composition of the annealing atmosphere is controlled so that the surface is not oxidized (the oxygen concentration is lowered), aluminum There are methods such as removing the aluminum oxide film on the foil surface with chemicals. Although there is a method of not annealing, it is not preferable to omit the annealing step because the rolling oil adversely affects the photolithography method.
なお、アルミニウム酸化物皮膜の厚みは、ハンターホール法、蛍光X線分析法の一種であるX線光電子分光法(XPS)で測定する。 The thickness of the aluminum oxide film is measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) which is a kind of Hunter Hall method or X-ray fluorescence analysis.
アルミニウム酸化物皮膜は、その箔製造工程からして、箔の表裏両面、つまり上面及び下面の両面に通常形成されている。このうち、アルミニウムパターン層のパターン形成のためのケミカルエッチングに影響するのは上面の酸化物皮膜であるので、本発明では少なくともこの上面のアルミニウム酸化物皮膜について特定の厚み(薄さ)を規定する。尚、下面のアルミニウム酸化物皮膜については、通常は、上面のアルミニウム酸化物皮膜に比べてケミカルエッチング時のメッシュ形状におけるギザ発生への寄与は無視できるため、パターン精度の点からは特に規定する必要はない。但し、該膜厚が厚すぎると、開口部に残留したアルミニウム酸化物皮膜によるメッシュ形状への悪影響も起こり得るし、又開口部の透明性を低下させることも有り得る。このため、下面のアルミニウム酸化物皮膜は、好ましくは、可視光線の最小波長380nm(3800Å)未満、更に好ましくは200nm(2000Å)以下とすることが推奨される。例えば、下面のアルミニウム酸化物皮膜の膜厚も上面と同様に13Å以下とする。尚、本発明の1形態として、ケミカルエッチング前の下面のアルミニウム酸化物皮膜の膜厚、及びケミカルエッチングの加工条件を調整することにより、パターン開口部に可視光線の最小波長380nm未満(例えば3〜13Å)の膜厚の透明なアルミニウム酸化物皮膜を残留させ、ケミカルエッチング時に開口部に露出する透明接着剤層又は基材を腐食液による着色から保護することもできる。 The aluminum oxide film is usually formed on both the front and back surfaces of the foil, that is, both the upper surface and the lower surface, from the foil manufacturing process. Among these, since it is the oxide film on the upper surface that affects the chemical etching for pattern formation of the aluminum pattern layer, the present invention defines at least a specific thickness (thinness) for the aluminum oxide film on the upper surface. . It should be noted that the aluminum oxide film on the lower surface usually needs to be specified in terms of pattern accuracy because the contribution to the generation of burrs in the mesh shape during chemical etching is negligible compared to the aluminum oxide film on the upper surface. There is no. However, if the film thickness is too thick, an adverse effect on the mesh shape due to the aluminum oxide film remaining in the opening may occur, and the transparency of the opening may be reduced. For this reason, it is recommended that the aluminum oxide film on the lower surface is preferably less than the minimum visible light wavelength of 380 nm (3800 mm), more preferably 200 nm (2000 mm) or less. For example, the film thickness of the aluminum oxide film on the lower surface is set to 13 mm or less similarly to the upper surface. As one form of the present invention, by adjusting the film thickness of the aluminum oxide film on the lower surface before chemical etching and the processing conditions of chemical etching, the minimum wavelength of visible light is less than 380 nm (for example, 3 to 3). A transparent aluminum oxide film having a thickness of 13 Å) can be left to protect the transparent adhesive layer or the substrate exposed to the opening during chemical etching from coloring by the corrosive liquid.
(黒化処理層)
なお、アルミニウムパターン層はその表面に黒化処理層を形成してもよい。
黒化処理層は、アルミニウムパターン層やその表面の酸化物皮膜による光反射を抑制することで、外光吸収、コントラスト向上を図る層である。黒化処理層は外光吸収、コントラスト向上が必要な場合に設ける。黒化処理層はアルミニウムパターン層の表面、表面に酸化物皮膜がある場合は該酸化物皮膜の表面に設けて、その光反射率を低下させる。
(Blackening treatment layer)
In addition, you may form a blackening process layer in the surface of an aluminum pattern layer.
The blackening treatment layer is a layer for improving external light absorption and contrast by suppressing light reflection by the aluminum pattern layer and the oxide film on the surface thereof. The blackening treatment layer is provided when external light absorption and contrast improvement are required. The blackening treatment layer is provided on the surface of the aluminum pattern layer, and when there is an oxide film on the surface, it is provided on the surface of the oxide film to reduce the light reflectance.
ここで表面とは上面、下面、側面などの面をいう。黒化処理して黒化処理層を形成する表面としては、アルミニウムパターン層の上面のみ、上面と両側側面、下面のみ、上面と両側側面と下面の全ての表面など、要求に応じた面とすれば良いのは公知の黒化処理と同じである。このうち、透明接着剤層存在下で透明接着剤に接する面が下面である。また、本発明の透明アンテナをその上面側を観察者側に向けて使用する場合には、少なくとも上面については黒化処理層を形成するのが好ましい。 Here, the surface means a surface such as an upper surface, a lower surface, or a side surface. The surface on which the blackening treatment is performed to form the blackening treatment layer is a surface according to requirements, such as only the upper surface of the aluminum pattern layer, the upper surface and both side surfaces, only the lower surface, and all surfaces of the upper surface, both side surfaces, and the lower surface. What is necessary is the same as the known blackening process. Among these, the surface in contact with the transparent adhesive in the presence of the transparent adhesive layer is the lower surface. Further, when the transparent antenna of the present invention is used with the upper surface side directed toward the viewer, it is preferable to form a blackening treatment layer at least on the upper surface.
黒化処理層としては、公知のものを適宜採用すれば良い。例えば、黒化処理層としては、金属などの無機材料、黒色樹脂などの有機材料などを使用できる。無機材料としては、例えば金属乃至は合金、金属酸化物、金属硫化物などの金属化合物であり、めっき法など公知の黒化処理にて形成することができる。また、黒色樹脂としては例えば黒色の着色剤を樹脂中に含有させた層として形成できる。 As the blackening treatment layer, a known layer may be appropriately employed. For example, as the blackening treatment layer, an inorganic material such as a metal, an organic material such as a black resin, or the like can be used. The inorganic material is, for example, a metal compound such as a metal or an alloy, a metal oxide, or a metal sulfide, and can be formed by a known blackening process such as a plating method. Moreover, as black resin, it can form as a layer which contained the black coloring agent in resin, for example.
[透明接着剤層]
透明接着剤層4は、アルミニウムパターン層を基材に固定するための層であり、例えば、アルミニウムパターン層をアルミニウム箔から形成する場合に、アルミニウム箔を基材に接着固定するために使用される。なお、透明接着剤層は、アルミニウムパターン層をアルミニウム蒸着で基材上に直接積層したアルミニウム層から形成する場合には省略できる。
[Transparent adhesive layer]
The transparent adhesive layer 4 is a layer for fixing the aluminum pattern layer to the substrate. For example, when the aluminum pattern layer is formed from an aluminum foil, the transparent adhesive layer 4 is used for bonding and fixing the aluminum foil to the substrate. . In addition, a transparent adhesive bond layer can be abbreviate | omitted when forming from the aluminum layer which laminated | stacked the aluminum pattern layer directly on the base material by aluminum vapor deposition.
透明接着剤層としては、アルミニウムパターン層の開口部による光透過性を阻害しないように、透明な接着剤であればよく、公知の透明な接着剤を適宜使用すればよい。例えば、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤などである。なかでも、ウレタン系接着剤、例えば2液硬化型ウレタン系接着剤は、接着力などの点で好ましい。2液硬化型ウレタン系接着剤としては、ポリオールを主剤とし、これにポリイソシアネート硬化剤を用いた接着剤を使用できる。ポリオールとしては、例えば、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリウレタンポリオールなどが挙げられる。また、ポリイソシアネート硬化剤としては、例えば、トリレンジイソシアネート系硬化剤、キシリレンジイソシアネート系硬化剤、ヘキサメチレンジイソシアネート系硬化剤などが挙げられる。ポリオール、及びポリイソシアネート硬化剤は、各々複数種使用してもよい。 As the transparent adhesive layer, a transparent adhesive may be used as long as it does not impair the light transmission through the opening of the aluminum pattern layer, and a known transparent adhesive may be used as appropriate. For example, urethane adhesive, acrylic adhesive, epoxy adhesive, rubber adhesive, and the like. Among these, urethane adhesives, for example, two-component curable urethane adhesives are preferable in terms of adhesive strength. As the two-component curable urethane-based adhesive, an adhesive using a polyol as a main component and a polyisocyanate curing agent can be used. Examples of the polyol include acrylic polyol, polyester polyol, polyurethane polyol, polyether polyol, and polyester polyurethane polyol. Examples of polyisocyanate curing agents include tolylene diisocyanate curing agents, xylylene diisocyanate curing agents, hexamethylene diisocyanate curing agents, and the like. A plurality of polyols and polyisocyanate curing agents may be used.
透明接着剤層は、透明な接着剤をアルミニウム箔、基材のいずれか又は両方に公知の形成法によって施した後、アルミニウム箔と基材とを接着剤を介する様に積層することで形成できる。該形成法は、塗工法、印刷法などである。 A transparent adhesive layer can be formed by laminating an aluminum foil and a base material via an adhesive after applying a transparent adhesive to an aluminum foil, a base material, or both by a known forming method. . The forming method includes a coating method and a printing method.
[その他の層]
本発明のアンテナには、更にその他の層、例えば、アルミニウムパターン層の上面側の凹凸を平坦化し、表面を保護する表面保護層などの公知の層を積層することができる。
該表面保護層は、基材の一方の面に形成したアルミニウムパターン層による凹凸表面に対して、樹脂を含む液状組成物を塗布等で施すことで形成できる。当該液状組成物としては、透明な樹脂を含むものであれば特に限定はなく、公知の樹脂を適宜採用すれば良い。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂等である。例えば、熱可塑性樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、酢酸ビニル系樹脂等であり、熱硬化性樹脂としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、硬化性アクリル樹脂等であり、電離放射線硬化性樹脂としては紫外線や電子線で硬化するアクリレート系樹脂等である。なかでも、アルミニウムパターン層による凹凸を埋め易い点では、無溶剤或いは無溶剤に近い状態で塗工形成できる、電離放射線硬化性樹脂は好ましい樹脂である。
[Other layers]
In the antenna of the present invention, other layers, for example, known layers such as a surface protective layer for flattening the unevenness on the upper surface side of the aluminum pattern layer and protecting the surface can be laminated.
The surface protective layer can be formed by applying a liquid composition containing a resin to the concavo-convex surface of the aluminum pattern layer formed on one surface of the substrate. The liquid composition is not particularly limited as long as it contains a transparent resin, and a known resin may be appropriately employed. For example, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an ionizing radiation curable resin, or the like. For example, thermoplastic resins are acrylic resins, polyester resins, thermoplastic urethane resins, vinyl acetate resins, etc., and thermosetting resins are urethane resins, epoxy resins, curable acrylic resins, etc. Examples of the radiation curable resin include acrylate resins that are cured by ultraviolet rays or electron beams. Among these, an ionizing radiation curable resin that can be coated and formed in a solvent-free or solvent-free state is a preferable resin in that it easily fills the unevenness of the aluminum pattern layer.
本発明に係るアンテナのアルミニウムパターン層の表面抵抗値は、0.005〜10Ω/□、更に好ましくは0.05〜5Ω/□とすることができ、十分な導電性を有し感度の高いアンテナとすることができる。
尚、上記表面抵抗値は、抵抗率計・ロレスタEPMCP−T360型(三菱化学アナリテック社製)を用いて4端子4探針法で測定することができる。
また、本発明に係るアンテナの透明アンテナ層10部分の可視光透過率は、70%以上とすることができ、十分な透明性を有する。従って、該アンテナを対象物に貼着しても目立ちにくく、該対象物の外観及び意匠性を損ねることがない。また、更に、本発明に係るアンテナ100の基材1も透明なもの(可視光透過率70%以上)を選択し、全層を通して透明な所謂透明アンテナを構成することが出来る。この場合は、アンテナ100の全層を通しての可視光透過率は、好ましくは70%以上、より好ましくは、80%以上とする。
尚、上記可視光透過率は、紫外可視近赤外分光光度計MPC−3100(島津製作所社製)で測定することができる。
The surface resistance value of the aluminum pattern layer of the antenna according to the present invention can be 0.005 to 10Ω / □, more preferably 0.05 to 5Ω / □, and the antenna has sufficient conductivity and high sensitivity. It can be.
The surface resistance value can be measured by a 4-terminal 4-probe method using a resistivity meter / Loresta EPMCP-T360 type (manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech).
Moreover, the visible light transmittance of the
The visible light transmittance can be measured with an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer MPC-3100 (manufactured by Shimadzu Corporation).
[用途]
本発明に係るアンテナの用途としては、例えば、(1)携帯電話機用アンテナ:携帯電話機30の筺体31の一部にアンテナ100を貼着し(図3(A)参照)、電話・インターネット通信機能における電波の送受信や、テレビやラジオの放送、GPS(global positioning system)等の電波を受信する、(2)カーナビゲーション用アンテナ:自動車のフロントガラス又はリアガラスに全層を通して透明な透明アンテナとして構成したアンテナ100(以下、単に「透明アンテナ100」とも呼稱)を貼着し(図3(B)参照)、該透明アンテナをカーナビゲーション機器42のテレビチューナーに接続しGPS衛星の電波を受信する、(3)セキュリティシステム用アンテナ:建築物50の窓ガラス51に透明アンテナとして構成したアンテナ100を貼着し(図3(C)参照)、該窓ガラスが破損した際に、該透明アンテナから信号が受信装置に発信され、これにより異常を検知する、及び(4)製品管理用アンテナ:ICチップ61とアンテナ100を含むRFID(radio frequency identification)タグ60において(図3(D)参照)、該アンテナがリーダライタから呼び出し電波を受信するとICチップのメモリに記憶している情報を該透明アンテナがリーダライタに送信することにより、製品の入出庫、在庫、販売管理等を行う、等が挙げられる。
以下、本発明に係る透明アンテナを携帯電話機用アンテナとして用いた例を挙げ、具体的に説明する。
[Usage]
Applications of the antenna according to the present invention include, for example, (1) mobile phone antenna:
Hereinafter, an example in which the transparent antenna according to the present invention is used as an antenna for a mobile phone will be described in detail.
図4は、本発明の透明アンテナ100を携帯電話機30の表示画面32に取り付けた状態を示した概略図である。また、図5は、図4に示す透明アンテナの拡大図であり、図6は、図5におけるA−A’断面の拡大図である。
携帯電話機30は2つ折りタイプのものであり、折り畳んだ状態で外側となる面に表示画面(サブウインドウ)32を備えている。そして、該表示画面32の表示範囲全体に透明アンテナ10が貼着されている。
また、透明アンテナ100の給電用電極(図示せず)は、表示画面32の外枠に設けられた出入力端子を介して携帯電話機30内の送受信部に接続されている。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the
The
In addition, a feeding electrode (not shown) of the
図6に示すように、基材33の一方の面に上面に酸化物皮膜3を有するアルミニウムパターン層34が設けられており、該アルミニウムパターン層34の表面に表面保護層35が該アルミニウムパターン層34の凹凸を平坦化するように形成されている。
該表面保護層35の一部には透孔部36が設けられており、該透孔部36を通じて電極部37が露出するようになっている。該露出した電極部37に上記表示画面32の外枠に設けられた出入力端子や、アンテナワイヤが接続される。
また、基材33のアルミニウムパターン層34とは反対側の面に粘着剤型の透明接着剤層38が設けられており、該透明接着剤層38の表面には剥離シート39が貼り合わされている。
上記透明アンテナ100を携帯電話機30の表示画面32に後付けで貼着する場合、上記剥離シート39を剥がして透明接着剤層38を露出させ、該透明接着剤層38を介して透明アンテナ100を表示画面32の前面に貼着する。
As shown in FIG. 6, an
A part of the surface
Further, an adhesive-type
When the
また、透明アンテナ100は、所望の長さLを有し、該透明アンテナのアルミニウムパターン層のライン部輪郭に断線等のパターン精度不良がなければ、途中で折り曲げても所望の電波を送受信することができる。
従って、上記表示画面32の幅が上記透明アンテナ100の長さよりも短い場合には、図7に示すように、透明アンテナ100をつづら折りにして設置面積を圧縮し、該表示画面内に収まる大きさにして、該表示画面32に貼着してもよい。
尚、図7において透明アンテナ100の長さとは、該透明アンテナ100の一端aから他端bまでの該つづら折りパターンに沿って測った長さのことである。
In addition, the
Accordingly, when the width of the
In FIG. 7, the length of the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. These descriptions do not limit the present invention.
(実施例1)
先ず、アルミニウムパターン層2とする金属箔として、厚み12μmの連続帯状の圧延アルミニウム箔を用意した。このアルミニウム箔表面のアルミニウム酸化物皮膜の厚みを、蛍光X線分析法(XPS)で測定したところ、上面下面とも8Åだった。
また、基材(透明基材)1として、片面にポリエステル樹脂系プライマー層が形成された、連続帯状の無着色透明な厚み100μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを用意した。
Example 1
First, a continuous strip-shaped rolled aluminum foil having a thickness of 12 μm was prepared as a metal foil for the
Further, as a base material (transparent base material) 1, a continuous belt-like uncolored transparent biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a polyester resin primer layer formed on one side was prepared.
次いで、上記透明基材のプライマー層面と、上記アルミニウム箔の光沢面とを、透明な2液硬化型ウレタン樹脂系接着剤(主剤として平均分子量3万のポリエステルポリウレタンポリオール12質量部に対して、硬化剤としてキシリレンジイソシアネート系プレポリマー1質量部を含む)でドライラミネートした後、50℃で3日間養生して、アルミニウム箔と透明基材間に厚み7μmの透明接着剤層4を有する連続帯状のアルミニウム箔積層シートを得た。 Next, the primer layer surface of the transparent substrate and the glossy surface of the aluminum foil are cured with respect to 12 parts by mass of a transparent two-component curable urethane resin-based adhesive (polyester polyurethane polyol having an average molecular weight of 30,000 as a main component). (Including 1 part by mass of xylylene diisocyanate-based prepolymer as an agent) and then cured at 50 ° C. for 3 days to form a continuous belt-like layer having a transparent adhesive layer 4 having a thickness of 7 μm between the aluminum foil and the transparent substrate. An aluminum foil laminated sheet was obtained.
次いで、上記アルミニウム箔積層シートのアルミニウム箔に対して、フォトリソグラフィー法を利用したケミカルエッチング処理を行い、開口部及びライン部とから成るメッシュ形状のアルミニウムパターン層2を形成した。
Next, the aluminum foil of the aluminum foil laminated sheet was subjected to a chemical etching process using a photolithography method to form a mesh-shaped
上記エッチングは、具体的には、上記積層シートのアルミニウム箔面全面に感光性のエッチングレジストを塗布後、所望のメッシュパターンを密着露光し、現像、硬膜処理、ベーキングして、メッシュの開口部に相当する領域上にレジスト層が非形成となったレジストパターンを形成した後、レジスト層非形成部のアルミニウム箔を、塩化第二鉄を含む酸性水溶液のエッチング液でエッチングして除去して、メッシュ形状の開口部を有したアルミニウムパターン層を形成し、次いで、水洗、レジスト剥離、洗浄、乾燥を順次行った。 Specifically, the etching is performed by applying a photosensitive etching resist on the entire surface of the aluminum foil of the laminated sheet, then exposing and exposing a desired mesh pattern, developing, hardening, baking, and opening the mesh. After forming a resist pattern in which the resist layer is not formed on the region corresponding to, the aluminum foil of the resist layer non-formed portion is removed by etching with an acid aqueous etchant containing ferric chloride, An aluminum pattern layer having a mesh-shaped opening was formed, and then water washing, resist stripping, washing, and drying were sequentially performed.
メッシュの形状は、その開口部が正方形で非開口部となる線状のライン部のライン幅は20μm、そのライン間隔(ピッチ)は300μm、ライン部の高さは12μmであった。又、得られた断面形態は図1の如くであった。このようにして、幅寸法605mmの透明アンテナシートを得て、ロール状に巻き取った。 As for the shape of the mesh, the line width of the linear line portion having a square opening and a non-opening portion was 20 μm, the line interval (pitch) was 300 μm, and the height of the line portion was 12 μm. Further, the obtained cross-sectional form was as shown in FIG. In this way, a transparent antenna sheet having a width dimension of 605 mm was obtained and wound into a roll.
得られたアルミニウムパターン層のパターン精度は、メッシュのライン幅のバラツキ(3×(幅分布の標準偏差)で評価)は4.5μmであり、目視観察での面ムラ(ムラ上の外観)は外観上問題はなく、また、メッシュ構成線の断線も無かった。 As for the pattern accuracy of the obtained aluminum pattern layer, the variation in the line width of the mesh (evaluated by 3 × (standard deviation of width distribution)) is 4.5 μm, and the surface unevenness (appearance on unevenness) by visual observation is There was no problem in appearance, and there was no disconnection of the mesh constituent lines.
次に、上記透明アンテナシートを用いて長さ30mm、幅40mmの図2の如き透明アンテナを一対有する2.45GHz帯の半波長ダイポールアンテナを作成した。
該アンテナのアンテナ特性を測定した結果、標準ダイポールアンテナと同等のアンテナ特性が得られた。また、該アンテナの表面抵抗値は0.5Ω/□、(可視光)透過率は77%であった。
Next, a 2.45 GHz band half-wave dipole antenna having a pair of transparent antennas as shown in FIG. 2 having a length of 30 mm and a width of 40 mm was prepared using the transparent antenna sheet.
As a result of measuring the antenna characteristics of the antenna, antenna characteristics equivalent to the standard dipole antenna were obtained. The surface resistance of the antenna was 0.5Ω / □, and the (visible light) transmittance was 77%.
(比較例1)
実施例1において、アルミニウム箔の表面のアルミニウム酸化物皮膜の厚みが15Åのものを使用した以外は同様にして透明アンテナシートを得た。
得られたアルミニウムパターン層のパターン精度は、メッシュのラインに断線が多発し(ライン幅のバラツキ22μm)、外観的にも目視で面ムラが目立ち、また表面抵抗値が大きくばらついた。
次に、上記透明アンテナシートを用いて長さ30mm、幅40mmの透明アンテナを一対有する2.45GHz帯の半波長ダイポールアンテナを作成した。
該アンテナのアンテナ特性を測定した結果、標準ダイポールアンテナのアンテナ特性よりも劣るものであった。
(Comparative Example 1)
A transparent antenna sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the aluminum oxide film on the surface of the aluminum foil was 15 mm.
With respect to the pattern accuracy of the obtained aluminum pattern layer, the mesh line was frequently disconnected (
Next, a 2.45 GHz half-wave dipole antenna having a pair of transparent antennas having a length of 30 mm and a width of 40 mm was prepared using the transparent antenna sheet.
As a result of measuring the antenna characteristics of the antenna, it was inferior to the antenna characteristics of the standard dipole antenna.
1 基材
2 アルミニウムパターン層
3 アルミニウム酸化物皮膜(酸化物被膜)
4 透明接着剤層
10 透明アンテナ層
20 半波長ダイポールアンテナ
21 導電部(透明アンテナ)
22 給電部
23 給電線
30 携帯電話機
31 筺体
32 表示画面(サブウインドウ)
33 基材
34 アルミニウムパターン層
35 表面保護層
36 透孔部
37 電極部
38 透明接着剤層
39 剥離シート
41 フロントガラス
42 カーナビゲーション機器
50 建築物
51 窓ガラス
60 RFIDタグ
61 ICチップ
62 ICチップラベル
71 エッチング液
72 レジストパターン
73 アルミニウム層
74 アルミニウム箔
75アルミニウム箔積層体
76 腐食先行部分
100 アンテナ(透明アンテナ)
L1,L2 導電部の長さ
W 導電部の幅
a アンテナの一端
b アンテナの他端
DESCRIPTION OF
4
22
33
L1, L2 Length of conductive part W Width of conductive part a One end of antenna b Other end of antenna
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