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技術 フレキソ印刷による絶縁膜の形成方法及びフレキソ印刷版

出願人 日本航空電子工業株式会社
発明者 坂上彰利岩尾直樹佐藤光範竹澤豊古川裕太郎内藤充俊
出願日 2015年10月21日 (3年2ヶ月経過) 出願番号 2015-206850
公開日 2017年4月27日 (1年8ヶ月経過) 公開番号 2017-077677
状態 特許登録済
技術分野 印刷方法 印刷版及びその材料 印刷回路の非金属質の保護被覆 プリント配線の製造(2)
主要キーワード 導体細線 液状前駆体 四角枠形状 島状電極 外周エッジ 網点パーセント 度塗り 導電インキ
関連する未来課題
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図面 (6)

課題

印刷パターンエッジにおける膜厚盛り上がりの発生を防止する。

解決手段

印刷パターンを画定する凸部31上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版絶縁膜材料インキとを用いて被印刷体上に絶縁膜を形成するフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法において、凸部31上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように網点の条件を変化させた網点条件変化領域41,42を印刷パターンのエッジに対応する部位に設ける。

概要

背景

絶縁膜導体膜等の膜の形成において、スパッタリング等の真空プロセスを用いず、印刷プロセスを用いることができれば、高価な成膜装置は不要となり、コストを削減することができ、生産性の向上を図ることができる。

特許文献1には液晶装置に用いる基板において、基板上に形成した電極パターン導電膜)を覆う表面保護膜(絶縁膜)をフレキソ印刷によって形成することが記載されている。図3及び4は特許文献1に記載されているフレキソ印刷による絶縁膜形成の様子を示したものであり、図3及び4中、11は基板を示し、12は電極パターン(導電膜)を示す。また、13,13a,13bはそれぞれ絶縁膜形成用の液状前駆体転写、塗布されて形成された塗膜、下側塗膜、上側塗膜を示す。

特許文献1にはこれら図3,4を参照して以下のことが記載されている。

(1)フレキソ印刷によって液状前駆体を塗布すると、図3Aに示したように塗膜13の端縁14付近が内側領域の膜厚の2倍程度の膜厚にまで盛り上がり、この盛り上がり15が約1500Åになると、洗浄ラビング処理を行った際にひび割れが発生する。このようなひび割れは塗膜13の剥がれの原因となる。図3Aでは750Åの表面保護膜を形成するのが限界である。

(2)図3Bに示したように、フレキソ印刷で下側塗膜13aを形成した後、再度、フレキソ印刷で上側塗膜13bを形成し、しかる後に上側塗膜13b及び下側塗膜13aを硬化させる方法を採用すると、端縁14付近の盛り上がり16が約2000Åになる時、後の洗浄やラビング処理でひび割れが発生する。図3Bでは1000Åの表面保護膜を形成するのが限界となる。

(3)図4Aに示したように、膜厚が約650Åの下側塗膜13aを形成し、次に図4Bに示したように膜厚が約650Åの上側塗膜13bを形成する。この際、上側塗膜13bの端縁18が下側塗膜13aの端縁14から見て約200μmほど内側に位置するように上側塗膜13bを形成する。下側塗膜13aの盛り上がり17と上側塗膜13bの盛り上がり19は重ならず、下側塗膜13aと上側塗膜13bとの膜厚の和が最大の箇所(盛り上がり19が発生している箇所)であっても膜厚は約1950Åであり、2000Åを下回る。よって、図4A,Bでは1300Åの膜厚をもった表面保護膜を形成でき、盛り上がり19が発生している箇所の膜厚は約1950Åに過ぎないので、ひび割れは発生しない。

概要

印刷パターンエッジにおける膜厚の盛り上がりの発生を防止する。印刷パターンを画定する凸部31上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版絶縁膜材料インキとを用いて被印刷体上に絶縁膜を形成するフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法において、凸部31上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように網点の条件を変化させた網点条件変化領域41,42を印刷パターンのエッジに対応する部位に設ける。

目的

この発明の目的は上述したような問題に鑑み、フレキソ印刷による絶縁膜の形成において、印刷パターンのエッジにおける盛り上がりの発生を防止することができるようにした形成方法及びフレキソ印刷版を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

印刷パターン画定する凸部上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版絶縁膜材料インキとを用いて被印刷体上に絶縁膜を形成するフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法であって、前記凸部上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように前記網点の条件を変化させた網点条件変化領域が前記印刷パターンのエッジに対応する部位に設けられていることを特徴とするフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法。

請求項2

請求項1記載のフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法において、前記網点条件変化領域は前記印刷パターンの印刷方向における後尾側のエッジに対応する部位に設けられていることを特徴とするフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法。

請求項3

請求項1記載のフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法において、前記絶縁膜は2つの導体膜間に形成される絶縁膜であって前記2つの導体膜同士を接続するための貫通穴を有するものとされ、前記網点条件変化領域は前記印刷パターンにおける前記貫通穴回りのエッジに対応する部位に設けられた環状の領域であることを特徴とするフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法。

請求項4

印刷パターンを画定する凸部上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版であって、前記凸部上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように前記網点の条件を変化させた網点条件変化領域が前記印刷パターンのエッジに対応する部位に設けられていることを特徴とするフレキソ印刷版。

請求項5

請求項4記載のフレキソ印刷版において、前記網点条件変化領域は前記凸部の外周の少なくとも一部に接する部位に設けられていることを特徴とするフレキソ印刷版。

請求項6

請求項4記載のフレキソ印刷版において、前記印刷パターンは穴を有し、前記網点条件変化領域は前記穴回りの環状の領域であることを特徴とするフレキソ印刷版。

技術分野

0001

この発明はフレキソ印刷によって絶縁膜を形成する形成方法及びその形成方法に用いるフレキソ印刷版に関する。

背景技術

0002

絶縁膜や導体膜等の膜の形成において、スパッタリング等の真空プロセスを用いず、印刷プロセスを用いることができれば、高価な成膜装置は不要となり、コストを削減することができ、生産性の向上を図ることができる。

0003

特許文献1には液晶装置に用いる基板において、基板上に形成した電極パターン導電膜)を覆う表面保護膜(絶縁膜)をフレキソ印刷によって形成することが記載されている。図3及び4は特許文献1に記載されているフレキソ印刷による絶縁膜形成の様子を示したものであり、図3及び4中、11は基板を示し、12は電極パターン(導電膜)を示す。また、13,13a,13bはそれぞれ絶縁膜形成用の液状前駆体転写、塗布されて形成された塗膜、下側塗膜、上側塗膜を示す。

0004

特許文献1にはこれら図3,4を参照して以下のことが記載されている。

0005

(1)フレキソ印刷によって液状前駆体を塗布すると、図3Aに示したように塗膜13の端縁14付近が内側領域の膜厚の2倍程度の膜厚にまで盛り上がり、この盛り上がり15が約1500Åになると、洗浄ラビング処理を行った際にひび割れが発生する。このようなひび割れは塗膜13の剥がれの原因となる。図3Aでは750Åの表面保護膜を形成するのが限界である。

0006

(2)図3Bに示したように、フレキソ印刷で下側塗膜13aを形成した後、再度、フレキソ印刷で上側塗膜13bを形成し、しかる後に上側塗膜13b及び下側塗膜13aを硬化させる方法を採用すると、端縁14付近の盛り上がり16が約2000Åになる時、後の洗浄やラビング処理でひび割れが発生する。図3Bでは1000Åの表面保護膜を形成するのが限界となる。

0007

(3)図4Aに示したように、膜厚が約650Åの下側塗膜13aを形成し、次に図4Bに示したように膜厚が約650Åの上側塗膜13bを形成する。この際、上側塗膜13bの端縁18が下側塗膜13aの端縁14から見て約200μmほど内側に位置するように上側塗膜13bを形成する。下側塗膜13aの盛り上がり17と上側塗膜13bの盛り上がり19は重ならず、下側塗膜13aと上側塗膜13bとの膜厚の和が最大の箇所(盛り上がり19が発生している箇所)であっても膜厚は約1950Åであり、2000Åを下回る。よって、図4A,Bでは1300Åの膜厚をもった表面保護膜を形成でき、盛り上がり19が発生している箇所の膜厚は約1950Åに過ぎないので、ひび割れは発生しない。

先行技術

0008

特開2001−51259号公報

発明が解決しようとする課題

0009

上述したように、特許文献1にはフレキソ印刷による絶縁膜の形成において、絶縁膜の端縁に発生する盛り上がりが厚くなるとひび割れが発生すること、ひび割れの発生を回避しつつ厚い絶縁膜を形成するために端縁をずらして二度塗りにより絶縁膜を形成することが記載されている。

0010

ところで、このようにフレキソ印刷によって絶縁膜を形成する際に発生する盛り上がりは印刷パターンの外周部分のみならず、印刷パターン内にも発生する。例えば、印刷パターン内に印刷されない穴(インキが転写されない空白)がある場合にはその穴回りにも盛り上がりが発生する。

0011

一方、絶縁膜は特許文献1に記載されているように表面保護膜として用いられるもののほか、例えば2つの導体膜間に形成されるものもあり、このような2つの導体膜間に形成される絶縁膜であって、2つの導体膜同士を接続、導通させるための貫通穴を絶縁膜が有する場合、その貫通穴に対応した穴を印刷パターンは有することになり、よって貫通穴回りの絶縁膜には盛り上がりが発生する。

0012

2つの導体膜同士を接続するための、言い換えれば導体接続に使用する絶縁膜の貫通穴の回りに盛り上がりがあって絶縁膜の膜厚が大きくなっていると、導体接続不良を招くことになる。以下、この点について図面を参照して説明する。

0013

図5Aは説明のための模式的な構成を示したものであり、基板21上に第1の導体膜22、絶縁膜23、第2の導体膜24が順次積層されて形成されている。図5A中、25は第2の導体膜24を第1の導体膜22に接続するために絶縁膜23に設けられている貫通穴を示す。

0014

図5Bは貫通穴25部分の断面を示したものであり、絶縁膜23の盛り上がり23aにより貫通穴25回りの絶縁膜23の膜厚は大きくなり、これにより第2の導体膜24は大きな段差がある部分に形成されることになるため、図5B中、破線で囲んだ部分において欠落が発生してしまい、つまり断線して接続不良が発生してしまう。

0015

一方、図5Cは絶縁膜23の、第1の導体膜22上に位置する外周エッジ部分の断面を示したものである。絶縁膜23の盛り上がり23bは絶縁膜23が滲む要因となり、絶縁膜23が形成すべき位置からはみ出したり、絶縁膜23のエッジ直線性が損なわれることになる。

0016

この発明の目的は上述したような問題に鑑み、フレキソ印刷による絶縁膜の形成において、印刷パターンのエッジにおける盛り上がりの発生を防止することができるようにした形成方法及びフレキソ印刷版を提供することにある。

課題を解決するための手段

0017

請求項1の発明によれば、印刷パターンを画定する凸部上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版と絶縁膜材料のインキとを用いて被印刷体上に絶縁膜を形成するフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法において、前記凸部上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように網点の条件を変化させた網点条件変化領域を印刷パターンのエッジに対応する部位に設ける。

0018

請求項2の発明では請求項1の発明において、網点条件変化領域は印刷パターンの印刷方向における後尾側のエッジに対応する部位に設けられる。

0019

請求項3の発明では請求項1の発明において、絶縁膜は2つの導体膜間に形成される絶縁膜であって2つの導体膜同士を接続するための貫通穴を有するものとされ、網点条件変化領域は印刷パターンにおける前記貫通穴回りのエッジに対応する部位に設けられた環状の領域とされる。

0020

請求項4の発明では印刷パターンを画定する凸部上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版は、前記凸部上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように網点の条件を変化させた網点条件変化領域が印刷パターンのエッジに対応する部位に設けられているものとされる。

0021

請求項5の発明では請求項4の発明において、網点条件変化領域は前記凸部の外周の少なくとも一部に接する部位に設けられているものとされる。

0022

請求項6の発明では請求項4の発明において、印刷パターンは穴を有し、網点条件変化領域は前記穴回りの環状の領域とされる。

発明の効果

0023

この発明によれば、印刷パターンのエッジにおける膜厚の盛り上がりの発生を防止することができる。よって、盛り上がりに起因して、印刷パターンエッジが滲むといった現象を防止することができ、また例えば2つの導体膜間に形成される絶縁膜が2つの導体膜を接続するための貫通穴を有する場合に、貫通穴回りの絶縁膜の盛り上がりによって接続不良が生じるといったような現象の発生を防止することができる。

図面の簡単な説明

0024

Aはこの発明によるフレキソ印刷版の構成を説明するため図、Bは2つの導体膜間の絶縁膜がAの構成を有するフレキソ印刷版で印刷形成された時の絶縁膜の貫通穴部分を示す拡大断面図、CはAの構成を有するフレキソ印刷版で絶縁膜が印刷形成された時の外周エッジ部分を示す拡大断面図。
Aはこの発明のフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法が適用されるタッチパネル概要を示す平面図、BはAの部分拡大断面図。
Aは従来のフレキソ印刷により形成された絶縁膜のエッジ部分を示す断面図、Bは従来のフレキソ印刷により二度塗り(重ね印刷)されて形成された絶縁膜のエッジ部分を示す断面図。
Aは従来のフレキソ印刷により形成された絶縁膜のエッジ部分を示す断面図、BはAの上にエッジがずらされてフレキソ印刷により絶縁膜が重ね印刷された状態を示す断面図。
Aはフレキソ印刷により形成された貫通穴を有する絶縁膜が2つの導体膜間に介在している模式的な構成を示す図、BはAにおける絶縁膜の貫通穴部分の拡大断面図、CはAにおける絶縁膜の外周エッジ部分の拡大断面図。

実施例

0025

この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。

0026

図1Aはこの発明によるフレキソ印刷版の構成を示したものであり、図1Aではフレキソ印刷版の印刷パターンを画定する凸部31のみを示し、また凸部31上に突出形成されている網点の図示は省略している。

0027

この図1Aに示したフレキソ印刷版の凸部31は前述の図5Aに示した絶縁膜23を形成するためのものであり、この例ではアニロックスロールから例えばポリイミドエポキシ樹脂アクリル樹脂などの絶縁膜材料のインキが転移されてインキを被印刷体に転写する網点の条件を凸部31上の他の領域に対し変化させた網点条件変化領域41,42が設けられている。なお、図1Aでは網点条件変化領域41,42にハッチングを付している。

0028

網点条件変化領域41は絶縁膜23に形成する貫通穴25(図5A参照)に対応する印刷パターンの穴32回りに環状の領域として設けられており、網点条件変化領域42は印刷パターンの外周部分に全周に渡って設けられている。これら網点条件変化領域41,42は他の領域(網点条件変化領域41,42以外の領域)よりもインキ保持量が少なくなるように網点の条件が選定されている。そして、この例では網点条件変化領域41内の網点条件は、後述するように環状をなす領域の中でさらに同心円状に段階的に変えられている。網点条件変化領域41,42の幅(印刷パターンエッジからの幅)は例えば0.5〜5mm程度とする。

0029

図1B,Cは上記のように網点条件変化領域41,42が設けられたフレキソ印刷版を用い、前述した図5Aの構成と同様、基板21上に形成された第1の導体膜22上に絶縁膜23をフレキソ印刷によって形成し、さらに絶縁膜23上に第2の導体膜24を形成した時の絶縁膜23の貫通穴25部分の断面及び絶縁膜23の、第1の導体膜22上に位置する外周エッジ部分の断面をそれぞれ示したものである。

0030

インキ保持量を少なくした網点条件変化領域41,42を印刷パターンのエッジに対応する部位に設けることにより、印刷パターンのエッジにおける絶縁膜23の盛り上がりの発生を防止することができ、網点条件をそれぞれ選定し、あるいはさらに領域内でも段階的に変えることにより、図1Bに示したような絶縁膜23のエッジ形状及び図1Cに示したような絶縁膜23のエッジ形状を得ることができる。

0031

図1Bでは絶縁膜23の盛り上がりが解消されると共に、第1の導体膜22に向かって貫通穴25の内壁面がなだらかな傾斜面をなすように絶縁膜23が形成されており、よって図5Bに示したような欠落が生じることなく、第2の導体膜24を良好に形成することができ、第1の導体膜22に対する第2の導体膜24の接続不良を防止することができる。

0032

一方、絶縁膜23の外周エッジ部分を図1Cに示したような盛り上がりのない形状とすれば、絶縁膜23の滲みを抑制することができる。

0033

ここで、網点条件について説明する。網点の条件としては線数網点面積率網点パーセント)があり、これらの値を変えることによりインキの保持量(被印刷体へのインキの転写量)を調節することができる。

0034

具体的数値の一例を示せば、絶縁膜23を形成するフレキソ印刷版の網点条件が300LPI(ラインインチ)、網点面積率70%の場合、例えば網点条件変化領域41の網点条件について言えば、その環状の領域をなす図1A中の41a,41b,41c,41dを同心円状に外側から内側に向かって、網点面積率70%のまま、400LPI→500LPI→600LPIと段階的に変化させる。これにより、網点条件変化領域41のインキ保持量を少なくすることができると共に、絶縁膜23のエッジになだらかな傾斜面を形成することができる。

0035

フレキソ印刷によって絶縁膜23を形成する場合の印刷パターンエッジの盛り上がりは印刷方向に依存し、印刷方向における後尾側のエッジに特に顕著に盛り上がりが発生する。この点で図1Aでは網点条件変化領域42は印刷パターンの外周部分に全周に渡って設けられているが、例えば印刷パターンの印刷方向における後尾側のエッジに対応する部位にのみ網点条件変化領域42を設けるようにしてもよい。この場合、網点条件変化領域42は凸部31の外周に接する部位においては、その一部にのみ設けられることになる。図1A中に記した矢印aを印刷方向とした場合には、凸部31の右辺31a側にのみ網点条件変化領域42が設けられることになる。

0036

また、各網点条件変化領域41,42内の網点条件を、印刷方向を考慮して変えてもよい。例えば印刷方向が矢印aの時、貫通穴25の内壁面に傾斜面を形成しなくとも盛り上がりの解消によって第1の導体膜22に対する第2の導体膜24の十分な接続が得られる場合には、四角枠形状をなす網点条件変化領域41の各辺41a,41b,41c,41dにつき、網点面積率は同じ70%として、線数を、
41a : 600LPI
41b : 500LPI
41c,41d : 400LPI
としてもよい。

0037

さらに、各網点条件変化領域41,42における網点条件は印刷パターンのエッジに向かって領域内で段階的に変えることと、印刷方向を考慮して変えることとを組み合わせて選定してもよい。

0038

以上、この発明によるフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法及びフレキソ印刷版について説明したが、次にこの発明が適用される具体例について説明する。

0039

図2はこの発明が適用される静電容量式のタッチパネルを示したものである。タッチパネルは矩形状の透明基板50を有し、透明基板50上には透明基板50の短辺と平行なX方向に沿って延び、かつ透明基板50の長辺と平行なY方向に並列配置された複数の第1のセンサ電極列61と、Y方向に沿って延び、かつX方向に並列配置された複数の第2のセンサ電極列62が形成されている。

0040

各第1のセンサ電極列61の一端からは引き出し配線71がそれぞれ引き出され、各第2のセンサ電極62の一端からは引き出し配線72がそれぞれ引き出されている。これら引き出し配線71,72は透明基板50の一方の短辺の中央近傍に形成された端子部73まで延びている。

0041

第1のセンサ電極列61はX方向に配列された複数の島状電極部61aと、隣接する島状電極部61aを連結する連結部61bとよりなり、第2のセンサ電極列62はY方向に配列された複数の島状電極部62aと、隣接する島状電極部62aを連結する連結部62bとよりなる。

0042

タッチパネルは図2Bに示したように、透明基板50上に第1の導体膜81、絶縁膜82,第2の導体膜83及び保護膜84が順次、積層形成された構成を有している。複数の第1のセンサ電極列61、引き出し配線71,72及び端子部73は第1の導体膜81によって形成され、複数の第2のセンサ電極列62は絶縁膜82により第1の導体膜81と絶縁された第2の導体膜83によって形成されている。第1のセンサ電極列61と第2のセンサ電極列62は互いに絶縁された状態で交差しており、連結部61bと62bは互いに重なる位置に位置されている。なお、図2Aでは絶縁膜82及び保護膜84の外形線の図示は省略している。

0043

第2のセンサ電極列62と引き出し配線72との接続は絶縁膜82に貫通穴91を形成することにより、貫通穴91部分によって行われる。貫通穴91は図2Aに示したように各第2のセンサ電極列62のY方向下端の島状電極部62aが位置する位置と対応して設けられている。

0044

図2Bは貫通穴91部分の断面を示したものであり、絶縁膜82はこの発明のフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法によって形成されて盛り上がりがなく、かつ貫通穴91の内壁面がなだらかな傾斜面をなすように形成されているため、接続不良が生じることはなく、第2のセンサ電極列62と引き出し配線72とを良好に接続することができる。よって、生産性の向上を図ることができる。

0045

なお、図2Aでは詳細図示を省略しているが、第1及び第2のセンサ電極列61,62、引き出し配線71,72及び端子部73をいずれも導体細線メッシュパターンとして、銀などの導電インキグラビアオフセット印刷することによって形成するものとし、さらに上述したように絶縁膜82をフレキソ印刷によって形成し、保護膜84もフレキソ印刷によって形成するようにすれば、タッチパネルを印刷プロセスによって製造することができ、よって大幅なコストダウンを図ることができる。

0046

11基板12電極パターン
13塗膜13a 下側塗膜
13b 上側塗膜 14端縁
15,16,17,19盛り上がり18 端縁
21 基板 22 第1の導体膜
23絶縁膜23a,23b 盛り上がり
24 第2の導体膜 25貫通穴
31 凸部 31a右辺
32 穴 41,42網点条件変化領域
41a〜41d 辺 50 基板
61 第1のセンサ電極列 61a島状電極部
61b 連結部 62 第2のセンサ電極列
62a 島状電極部 62b 連結部
71,72引き出し配線73端子部
81 第1の導体膜 82 絶縁膜
83 第2の導体膜 84 保護膜
91 貫通穴

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