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      自我修復(fù)型配線及伸縮器件的制作方法

      文檔序號(hào):10664178閱讀:472來(lái)源:國(guó)知局
      自我修復(fù)型配線及伸縮器件的制作方法【專利摘要】本發(fā)明提供自我修復(fù)型配線(1),其實(shí)現(xiàn)在可伸縮的柔性基板(2)配置金屬配線(3)、作為在金屬配線(3)產(chǎn)生的裂縫(7)的修復(fù)部而以分散有金屬納米顆粒(4)的液體(5)覆蓋金屬配線(3)的結(jié)構(gòu)。即使伴隨柔性基板(2)的伸縮而在金屬配線(3)產(chǎn)生裂縫(7),只要利用僅對(duì)裂縫(7)的部分有選擇地發(fā)揮作用的力,使得液體(5)中的金屬納米顆粒(4)在裂縫(7)架橋,金屬配線(3)就會(huì)僅在裂縫(7)的部分有選擇地被修復(fù),此外,能夠提供使這樣的自我修復(fù)型配線(1)與不具有伸縮性的電氣元件組合成的伸縮器件。由此能夠提供兼具基板高導(dǎo)電性和高伸縮性的自我修復(fù)型配線和伸縮器件?!緦@f(shuō)明】自我修復(fù)型配線及伸縮器件
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001]本發(fā)明涉及實(shí)現(xiàn)同時(shí)具有高伸縮耐受性、高導(dǎo)電率、自我修復(fù)功能的電氣配線的自我修復(fù)型配線和具備該自我修復(fù)型配線的伸縮器件?!?br>背景技術(shù)
      】[0002]近年來(lái),例如如非專利文獻(xiàn)1中記載的那樣,具有柔軟性和伸縮性的可撓式器件的研究正在積極地進(jìn)行。此外,作為可撓式器件中使用的配線,已知有非專利文獻(xiàn)2那樣的令材料作為導(dǎo)電性彈性體的配線、非專利文獻(xiàn)3那樣的令形狀為波狀的金屬配線等。但是,導(dǎo)電性彈性體存在導(dǎo)電性低的問(wèn)題,波狀金屬配線存在由于伸縮而產(chǎn)生裂縫的問(wèn)題。[0003]具體而言,作為之前研究的伸縮配線,最普通的是將導(dǎo)電性材料混在橡膠材料/凝膠材料而得到的導(dǎo)電性橡膠,其電導(dǎo)率lOb/m左右。此外,與非專利文獻(xiàn)2中記載的現(xiàn)有技術(shù)相比具有非常高的傳導(dǎo)率的凝膠材料也不過(guò)為29%的伸縮耐受性、1.02X104S/m的傳導(dǎo)率。這與作為固體的配線材料使用的Au(金)為4.6X107S/m相比,是非常低的傳導(dǎo)率。[0004]另一方面,作為使用金屬的伸縮配線,如在非專利文獻(xiàn)4中記載的那樣,通過(guò)令金屬配線為之字形來(lái)實(shí)現(xiàn)即時(shí)發(fā)生若干伸縮也不會(huì)斷裂的器件。但是,由于僅使用金屬,所以不僅伸縮性存在界限,而且存在伸縮的重復(fù)引起的疲勞斷裂的擔(dān)心。雖然考慮到高傳導(dǎo)率最好使用金屬作為伸縮配線,但是能夠使用金屬解決高伸縮耐受性(即不發(fā)生伸縮引起的斷裂和伸縮的重復(fù)引起的疲勞斷裂)的記載尚不存在。[0005]進(jìn)一步,作為在金屬配線產(chǎn)生了裂縫的情況下的自我修復(fù)型配線的研究例,例如在非專利文獻(xiàn)5中記載有在硅酮橡膠的流路使用焊料作為澆注配線、在由于變形而斷裂時(shí)通過(guò)加熱而修復(fù)斷裂的研究。但是,在作為固體的焊料與同樣作為固體的金屬配線的組合中,例如在每次修復(fù)裂縫時(shí),必須加熱至使焊料熔化的溫度,作為裂縫的修復(fù)部要求根本性的結(jié)構(gòu)上的改良。[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0007]非專利文獻(xiàn)[0008]非專利文獻(xiàn)l:MalloryL.Hammock、AlexChortos、BenjaminC.-K.Tee、JeffreyB.-Η.TokandZhenanBao,"25thAnniversaryArtic1e:TheEvolutionofElectronicSkin(E-Skin):ABriefHistory、DesignConsiderationsandRecentProgress",《25周年論文:電子皮膚的進(jìn)化:簡(jiǎn)單地歷史,設(shè)計(jì)要點(diǎn),以及最近的進(jìn)步》,Adv.Mater.,2013年,ρρ·1-41[0009]非專利文獻(xiàn)2:TsuyoshiSekitani(関谷毅)、HiroyoshiNakajima(中島宏佳)、HirokiMaeda(前田博己)、TakanoriFukushima(福島孝典)、TakuzoAida(相田卓三)、KenjiHata(皇賢治)和TakaoSomeya(染谷隆夫),"Stretchableactive-matrixorganiclight-emittingdiodedisplayusingprintableelasticconductors"〈〈使用能夠印刷的彈性導(dǎo)體的能自由伸縮的有源矩陣式有機(jī)LED顯示屏》,NatureMaterials,vol.8,2009年,pp·494-499[0010]非專利文獻(xiàn)3:DarrenS·Gray、JoeTien和ChristopherS·Chen,"High-ConductivityElastomericElectronics"《高導(dǎo)電性彈性電子體》,Adv.Mater·,2004年,No·5,pp·393-397[0011]非專利文獻(xiàn)4:Dae_HyeongKim、NanshuLu、RuiMa、Yun_SoungKim、Rak_HwanKim、ShuodaoWang、JianWu、SangMinWon、HuTao、AhmadIslam、KiJunYu、Tae_ilKim、RaeedChowdhury、MingYing、LizhiXu、MingLi、Hyun_JoongChung、HohyunKeum、MartinMcCormick、PingLiu、Yong_WeiZhang、FiorenzoG.0menetto、YonggangHuang、ToddColeman、JohnA.Rogers,"EpidermalElectronics"《表皮型電子體》,Science,2011年,vol·333,pp·838-843[0012]非專利文獻(xiàn)5:A.C.Siegel、D.A.Bruzewicz、D.B.Weibel、G.M.Whitesides、uMicrosolidicsfabricationofThree-DimensionalMetallicMicrostructuresinPoly(Dimethylsiloxane)"《微固體:聚二甲基硅氧烷中的三維金屬微構(gòu)造的制作》,AdvancedMaterials,2007年,vol·19,pp·727-733【
      發(fā)明內(nèi)容】[0013]發(fā)明所要解決的問(wèn)題[0014]本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的發(fā)明,其主要目的在于,利用與現(xiàn)有技術(shù)不同的結(jié)構(gòu),提供兼具高導(dǎo)電性和高伸縮性的自我修復(fù)型配線和伸縮器件。[0015]用于解決問(wèn)題的方式[0016]本發(fā)明的自我修復(fù)型配線具備在第一基材配置電氣配線、作為在上述電氣配線的裂縫的修復(fù)部而以分散有導(dǎo)電性顆粒的流動(dòng)體覆蓋上述電氣配線的結(jié)構(gòu)。[0017]在這種情況下,優(yōu)選將能夠向上述電氣配線進(jìn)行電壓施加并僅使述裂縫的部分產(chǎn)生電場(chǎng)的端子部設(shè)置在上述電氣配線。[0018]也可以使上述電氣配線的表面與上述導(dǎo)電性顆粒的表面以相同極性帶電,使在上述裂縫的部分與上述流動(dòng)體相接的上述第一基材的表面與上述導(dǎo)電性顆粒的表面以不同極性帶電。[0019]進(jìn)一步,優(yōu)選上述導(dǎo)電性顆粒為金屬顆粒。[0020]進(jìn)一步,優(yōu)選上述導(dǎo)電性顆粒在上述裂縫的部分,與上述電氣配線相比,先因熱而熔化。[0021]此外,本發(fā)明的自我修復(fù)型配線具備在第一基材配置電氣配線、作為在上述電氣配線產(chǎn)生的裂縫的修復(fù)部而以將溶解有金屬離子的流動(dòng)體覆蓋上述電氣配線的結(jié)構(gòu)。[0022]在這種情況下,優(yōu)選將能夠向上述電氣配線進(jìn)行電壓施加并僅使上述裂縫的部分產(chǎn)生電場(chǎng)的端子部設(shè)置在上述電氣配線。[0023]也可以通過(guò)無(wú)電解電鍍使固體金屬?gòu)乃鼋饘匐x子僅析出于在所述裂縫的部分與所述流動(dòng)體相接的所述第一基材的表面。[0024]進(jìn)一步,優(yōu)選從上述金屬離子析出的固體金屬在上述裂縫的部分,與上述電氣配線相比,先因熱而熔化。[0025]進(jìn)一步,優(yōu)選上述第一基材可伸縮。[0026]進(jìn)一步,優(yōu)選上述電氣配線為金屬配線。[0027]進(jìn)一步,優(yōu)選以在上述電氣配線的規(guī)定的場(chǎng)所產(chǎn)生裂縫的方式構(gòu)成上述電氣配線或上述第一基材的至少一方。[0028]具備上述結(jié)構(gòu)的自我修復(fù)型配線的本發(fā)明的伸縮器件利用上述第一基材和剛性比該第一基材高的第二基材構(gòu)成基板,僅在上述第二基材安裝電氣元件。[0029]發(fā)明的效果[0030]在權(quán)利要求1的發(fā)明中,即使在電氣配線產(chǎn)生裂縫,只要利用僅對(duì)裂縫的部分有選擇地發(fā)揮作用的力,使得流動(dòng)體中的導(dǎo)電性顆粒在裂縫架橋,電氣配線就會(huì)在裂縫的部分有選擇地被修復(fù)。因此,與現(xiàn)有技術(shù)不同,能夠利用含有導(dǎo)電性顆粒的流動(dòng)體和作為固體的電氣配線的混合結(jié)構(gòu),提供兼具高導(dǎo)電性和高伸縮性的自我修復(fù)型配線。[0031]在權(quán)利要求2的發(fā)明中,即使在電氣配線產(chǎn)生裂縫,只要利用端子部對(duì)該電氣配線施加電壓,就能夠作為僅對(duì)裂縫的部分有選擇地發(fā)揮作用的力、使流動(dòng)體中的導(dǎo)電性顆粒產(chǎn)生由介電泳力引起的電場(chǎng)陷阱現(xiàn)象。由此,能夠使得凝聚的導(dǎo)電性顆粒在裂縫架橋,不從外部施加熱,僅利用物理的力修復(fù)電氣配線。[0032]在權(quán)利要求3的發(fā)明中,即使在電氣配線產(chǎn)生裂縫,也能夠作為僅對(duì)裂縫的部分有選擇地發(fā)揮作用的力、利用表面的分子修飾的差異,使靜電力作用于流動(dòng)體中的導(dǎo)電性顆粒。由此,使得導(dǎo)電性顆粒在第一基材露出的裂縫的部分架橋,能夠不從外部施加熱,僅利用物理的力修復(fù)電氣配線。此外,在修復(fù)時(shí)不需要施加電壓,還能夠避免漏電流和絕緣破壞的問(wèn)題。[0033]在權(quán)利要求4的發(fā)明中,在將在電氣配線產(chǎn)生的裂縫修復(fù)之后,能夠僅對(duì)陷入該裂縫的部分的導(dǎo)電性顆粒進(jìn)行加熱熔化,使電阻比僅使導(dǎo)電性顆粒架橋時(shí)低。[0034]在權(quán)利要求5的發(fā)明中,在特別使用金屬顆粒作為導(dǎo)電性顆粒的結(jié)構(gòu)中,能夠提供兼具高導(dǎo)電性和高伸縮性的自我修復(fù)型配線。[0035]在權(quán)利要求6的發(fā)明中,即使在電氣配線產(chǎn)生裂縫,只要利用僅在裂縫的部分有選擇地發(fā)揮作用的力,使得從流動(dòng)體中的金屬離子析出的固體金屬在裂縫架橋,就能夠使得電氣配線在裂縫的部分有選擇地被修復(fù)。因此與現(xiàn)有技術(shù)相比,能夠利用含有金屬離子的流動(dòng)體與作為固體的電氣配線的混合結(jié)構(gòu),提供兼具高導(dǎo)電性和高伸縮性的自我修復(fù)型配線。[0036]在權(quán)利要求7的發(fā)明中,即使在電氣配線產(chǎn)生裂縫,只要利用端子部對(duì)該電氣配線施加電壓,就能夠作為僅對(duì)裂縫的部分有選擇地發(fā)揮作用的力、通過(guò)利用電場(chǎng)的電鍍從流動(dòng)體中的金屬離子使固體金屬析出。由此,析出的固體金屬在裂縫架橋,能夠不從外部施加熱,僅利用電化學(xué)的力修復(fù)電氣配線。[0037]在權(quán)利要求8的發(fā)明中,即使在電氣配線產(chǎn)生裂縫,作為僅對(duì)裂縫的部分有選擇地發(fā)揮作用的力,也能夠通過(guò)利用表面修飾的差異的無(wú)電解電鍍,僅在與流動(dòng)體在裂縫的部分相接的第一基材的表面、從流動(dòng)體中的金屬離子使固體金屬析出。由此,析出的固體金屬在裂縫架橋,能夠不從外部施加熱,僅利用電化學(xué)的力修復(fù)電氣配線。此外,不需要在修復(fù)時(shí)施加電壓,還能夠避免漏電流和絕緣破壞的問(wèn)題。[0038]在權(quán)利要求9的發(fā)明中,在將在電氣配線產(chǎn)生的裂縫修復(fù)之后,能夠僅使析出至該裂縫的部分的固體金屬加熱熔化,使電阻比僅使固體金屬架橋時(shí)低。[0039]在權(quán)利要求10的發(fā)明中,即使伴隨第一基材的伸縮而在電氣配線產(chǎn)生裂縫,也能夠在裂縫的部分有選擇地修復(fù)該電氣配線。[0040]在權(quán)利要求11的發(fā)明中,在特別使用金屬配線作為電氣配線的結(jié)構(gòu)中,能夠提供兼具高導(dǎo)電性和高伸縮性的自我修復(fù)型配線。[0041]在權(quán)利要求12的發(fā)明中,能夠控制成為裂縫的斷線部分的產(chǎn)生區(qū)域。[0042]在權(quán)利要求13的發(fā)明中,即使在伸縮器件發(fā)生變形時(shí),安裝在第二基材的電氣元件不發(fā)生變形、僅第一基材的部分伸縮而在電氣配線產(chǎn)生裂縫的情況下,也能夠利用修復(fù)部對(duì)該裂縫進(jìn)行自我修復(fù)。因此,即使直接利用現(xiàn)有技術(shù)中的不具有伸縮特性的電氣元件,也因?yàn)樽晕倚迯?fù)型配線的部分具有伸縮耐受性和修復(fù)功能而能夠作為伸縮器件整體具有伸縮耐受性?!靖綀D說(shuō)明】[0043]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線的基本結(jié)構(gòu)的縱截面圖。[0044]圖2同上,是表示利用金屬納米顆粒的電場(chǎng)陷阱進(jìn)行的修復(fù)的情形的示意圖。[0045]圖3A同上,是示意地表示從點(diǎn)0離開(kāi)的金屬納米顆粒從電場(chǎng)受到的力的圖。[0046]圖3B同上,是對(duì)距點(diǎn)0的距離與介電泳力的關(guān)系進(jìn)行理論分析后得到的圖表。[0047]圖4A同上,是示意地表示位于點(diǎn)A的金屬納米顆粒從電場(chǎng)受到的力的圖。[0048]圖4B同上,是表示相對(duì)于施加電壓的介電泳力的計(jì)算結(jié)果的圖表。[0049]圖5同上,是表示實(shí)驗(yàn)用配線的結(jié)構(gòu)的照片。[0050]圖6同上,是作為使用玻璃基板的實(shí)驗(yàn)例、表示施加電壓的振幅與金屬配線的阻抗的關(guān)系的圖表。[0051]圖7同上,是裂縫的寬度為200nm的情況下、對(duì)實(shí)驗(yàn)后的金屬配線拍攝的照片。[0052]圖8同上,是表示裂縫的寬度與修復(fù)電壓的關(guān)系的圖表。[0053]圖9同上,是裂縫的寬度為200nm、600nm、1000nm的情況下、分別對(duì)實(shí)驗(yàn)后的金屬配線拍攝的照片。[0054]圖10同上,是裂縫的寬度為400nm的情況下、對(duì)實(shí)驗(yàn)后的金屬配線拍攝的照片。[0055]圖11同上,是作為使用柔性基板的實(shí)驗(yàn)例、表示施加電壓的振幅與金屬配線的阻抗的關(guān)系的圖表。[0056]圖12同上,是裂縫的寬度為270nm的情況下、對(duì)實(shí)驗(yàn)后的金屬配線拍攝的照片。[0057]圖13同上,是作為使用玻璃基板另一實(shí)驗(yàn)例、表示改變金屬納米顆粒的顆粒半徑的情況下的施加電壓的振幅與金屬配線的阻抗的關(guān)系的圖表。[0058]圖14同上,是納米顆粒的半徑為20nm(A)和半徑為200nm(B)且裂縫的寬度為500nm的情況下的、對(duì)實(shí)驗(yàn)后的金屬配線拍攝的照片。[0059]圖15同上,是表示裂縫的寬度與修復(fù)電壓的關(guān)系的圖表。[0060]圖16是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線的基本結(jié)構(gòu)的縱截面圖。[0061]圖17是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線的基本結(jié)構(gòu)的縱截面圖和利用電鍍進(jìn)行的修復(fù)的情形的示意圖。[0062]圖18是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線的基本結(jié)構(gòu)的縱截面圖和利用電鍍進(jìn)行的修復(fù)的情形的示意圖。[0063]圖19是說(shuō)明本發(fā)明的第五實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線的概要的圖。[0064]圖20同上,是對(duì)金納米顆粒在裂縫部被捕獲的情形(非溶解)拍攝的照片。[0065]圖21同上,是對(duì)金納米顆粒由于焦耳熱(電阻加熱)而一部分溶解的情形拍攝的照片,小的粒為原來(lái)的尺寸、大的球?yàn)槿芙夂蟮某叽纭0066]圖22同上,是對(duì)金納米顆粒很大程度溶解的情形拍攝的照片。[0067]圖23是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線的裂縫周邊的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。[0068]圖24A是表示本發(fā)明的第七實(shí)施方式的伸縮器件的制造方法的一個(gè)例子的立體圖。[0069]圖24B同上,是表示伸縮器件的制造方法的一個(gè)例子的立體圖。[0070]圖24C同上,是表示伸縮器件的制造方法的一個(gè)例子的立體圖。[0071]圖24D同上,是表示伸縮器件的制造方法的一個(gè)例子的立體圖。[0072]圖24E同上,是表示伸縮器件的制造方法的一個(gè)例子的立體圖和縱截面圖。[0073]圖25同上,是表示使伸縮器件伸縮變形時(shí)的變形的分布的示意圖。[0074]圖26同上,是表示將平板狀的伸縮器件粘貼在曲面使用的一個(gè)例子的示意圖?!揪唧w實(shí)施方式】[0075]以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外,在各實(shí)施方式中,對(duì)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記,為了避免重復(fù)而盡力省略對(duì)相同的部分的說(shuō)明。[0076]圖1表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線1的基本結(jié)構(gòu)。自我修復(fù)型配線1基本為在片狀的柔性基板2上配置金屬配線3、以覆蓋該金屬配線3的方式配置有含有金屬納米顆粒4的液體5的結(jié)構(gòu)。此外,此處在柔性基板2的上表面接合形成有凹狀的液體密封部11的容器12,收容在液體密封部11的液體5被密封于柔性基板2與容器12之間。在金屬配線3的兩端,設(shè)置有用于從設(shè)置在自我修復(fù)型配線1的外部的電源15向金屬配線3施加電壓的端子部8。[0077]作為自我修復(fù)型配線1的外廓部件的柔性基板2和容器12由具有可撓性與伸縮性的絕緣材料構(gòu)成。與此相對(duì),金屬配線3由與自我修復(fù)型配線1的外廓部件相比可撓性和伸縮性差的導(dǎo)電性材料構(gòu)成,如果過(guò)度地使自我修復(fù)型配線1彎曲或伸縮則會(huì)斷裂,部分地形成圖1所示那樣的裂縫7。[0078]在本實(shí)施方式中,作為在金屬配線3產(chǎn)生的裂縫7的修復(fù)部、采用液體5與作為固體的金屬配線3的混合結(jié)構(gòu)這方面受到矚目。這樣的混合結(jié)構(gòu)在后述的各實(shí)施方式中也全部相同。特別是本實(shí)施方式中的裂縫7的修復(fù)部,其利用分散有金屬納米顆粒4的液體5覆蓋金屬配線3,并且在該金屬配線3設(shè)置有以能夠向金屬配線3施加電壓并僅在裂縫7產(chǎn)生電場(chǎng)的端子部8。[0079]圖2是示意地表示上述自我修復(fù)型配線1中、利用金屬納米顆粒4的電場(chǎng)陷阱進(jìn)行的修復(fù)的情形的圖。[0080]在本實(shí)施方式中,通過(guò)利用金屬納米顆粒4的電場(chǎng)陷阱現(xiàn)象,使可伸縮的柔性基板2上的金屬配線3具有自我修復(fù)功能。電場(chǎng)陷阱現(xiàn)象由于電場(chǎng)在不一樣的區(qū)域產(chǎn)生,所以能夠有選擇地僅修復(fù)產(chǎn)生裂縫7的部分。通過(guò)使得被捕獲的金屬納米顆粒4在裂縫7架橋而修復(fù)金屬配線3,再次成為導(dǎo)電性高的金屬配線3。[0081]此處,在向產(chǎn)生裂縫7的金屬配線3施加電壓時(shí),考慮到對(duì)金屬納米顆粒4發(fā)揮作用的力,其合力FTcital以以下的數(shù)1表示。[0082][數(shù)1][0083]FT〇tal=FvDW+FES+FEP+FDEP[0084]上述數(shù)1中,F(xiàn)vdw為范德瓦爾斯力,F(xiàn)es為靜電斥力,F(xiàn)ep為電泳力,F(xiàn)de為介電泳力。其中,范德瓦爾斯力F?·和靜電斥力Fes由顆粒(金屬納米顆粒4)或溶劑(液體5)決定,是不依賴于電源15的施加電壓的力。此外,在電源15的施加電壓為直流或低頻時(shí),電泳力Fep和介電泳力Fdep兩方發(fā)揮作用,但是在高頻時(shí),僅介電泳力Fdep發(fā)揮作用。該介電泳力Fdep是對(duì)金屬納米顆粒4產(chǎn)生電場(chǎng)陷阱現(xiàn)象的力,能夠通過(guò)對(duì)金屬配線3施加高頻的交流電壓,利用電場(chǎng)陷阱現(xiàn)象進(jìn)行金屬配線3的修復(fù)。[0085]介電泳力Fdep的時(shí)間平均〈Fdep〉以以下的數(shù)2表示。[0086][數(shù)2][0087](Fdep)=23ieiR3Re[K(ω)]VErms2[0088]此處,ε:為溶液的介電常數(shù),R為顆粒的半徑,ω為施加電壓的角頻率,Erms為電場(chǎng)強(qiáng)度的有效值。此外,Re[K_(co)](以下,在數(shù)式以外,將符號(hào)下的下劃線"」'同時(shí)寫(xiě)在對(duì)應(yīng)的符號(hào)之后)是表示被稱為Clausius-Mosottifactor的顆粒的極化度的值,介電泳力Fdep的朝向由Re[K_(ω)](Κ_(ω)的實(shí)部)的符號(hào)決定。Κ_(ω)以以下的數(shù)3表示。[0089][數(shù)3][0091]此處,ε2為顆粒的介電常數(shù),〇1為溶液的電導(dǎo)率,σ2為顆粒的電導(dǎo)率,j為虛數(shù)單位。作為一個(gè)例子,在作為金屬納米顆粒4的金納米顆粒分散于水中的情況下,在1016Hz以下的交流電壓下成為Re[K_(co)]>〇,通過(guò)介電泳力Fdep使得金納米顆粒向裂縫7靠近。因此,在將分散有金納米顆粒的水作為溶液5使用的情況下,為了利用金納米顆粒產(chǎn)生電場(chǎng)陷阱,優(yōu)選令施加至金屬配線3的交流電壓的頻率1016Hz以下。[0092]圖3A示意地表示從點(diǎn)0離開(kāi)的金屬納米顆粒4從電場(chǎng)受到的介電泳力Fdep,圖3B從理論上表示裂縫7內(nèi)的從點(diǎn)0至金屬納米顆粒4的距離與介電泳力Fdep的關(guān)系。[0093]如上述數(shù)2和數(shù)3中所示,介電泳力Fdep能夠從金屬納米顆粒4的粒徑、電場(chǎng)的強(qiáng)度分布、金屬納米顆粒4的介電常數(shù)和電導(dǎo)率、液體5的介電常數(shù)和電導(dǎo)率計(jì)算,通過(guò)代入材料的參數(shù)、改變尺寸和電場(chǎng)的參數(shù)而進(jìn)行理論的分析,獲得圖3B所示的圖表。此處,加進(jìn)金屬納米顆粒4的獲得容易性、金屬配線3的制作可能性等而決定各部的材料和尺寸。具體而言,作為含有金屬納米顆粒4的液體5,使用分散有Sigma-Aldrich公司制的平均直徑40nm的金納米顆粒的水溶液,并且使用厚度l〇〇nm的金配線作為金屬配線3。此外,作為施向金配線的施加電壓,使用100kHz的交流電壓。[0094]圖4A示意地表示位于點(diǎn)A的金屬納米顆粒4從電場(chǎng)受到的介電泳力Fdep,圖4B表示相對(duì)于施向金屬配線3的施加電壓的介電泳力Fdep的計(jì)算結(jié)果。[0095]在該計(jì)算中,也使用分散有半徑R=20nm的金納米顆粒的水溶液作為含有金屬納米顆粒4的液體5,使用來(lái)自電源15的100kHz的交流電壓V(t)=VamPsinωt。此外,按金配線的厚度h=100nm、裂縫7的寬度d=200nm,利用數(shù)式2計(jì)算介電泳力Fdep。圖4B表示在圖4A的點(diǎn)A、使施向金配線的施加電壓的振幅Vamp從OV變化至3V時(shí)的介電泳力FDEP的時(shí)間平均〈FDEP〉的大小。由于在范德瓦爾斯力Fvdw加上靜電斥力Fes得到的力(Fvdw+Fes)的大小為10-12Ν左右,由此也能夠預(yù)測(cè)在介電泳力FDEP的時(shí)間平均〈FDEP〉變大的電壓振幅Vamp=1.70V左右以上產(chǎn)生金納米顆粒的電場(chǎng)陷阱。[0096]接著,參照?qǐng)D5~圖15對(duì)本實(shí)施方式的實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行說(shuō)明。此處,進(jìn)行能夠利用金納米顆粒的電場(chǎng)陷阱修復(fù)金配線的驗(yàn)證。[0097]首先,不使用以圖1所示的柔性基板2為基材的自我修復(fù)型配線1,而使用以玻璃基板102為基材的實(shí)驗(yàn)用配線101,在該玻璃基板102上進(jìn)行人工制作的裂縫7的修復(fù)實(shí)驗(yàn)。圖5表示在形成于玻璃基板102上的作為金屬配線3的金配線制作有寬度200nm的裂縫7的實(shí)驗(yàn)用配線101。在實(shí)驗(yàn)中,確認(rèn)了利用金納米顆粒的電場(chǎng)陷阱如理論上的預(yù)測(cè)那樣修復(fù)配線、以及裂縫7的修復(fù)能夠進(jìn)行至何種程度的寬度。[0098]在實(shí)驗(yàn)中,在玻璃基板102上,利用光刻法制作寬度ΙΟμπι、厚度100nm、長(zhǎng)度1mm的金配線,之后通過(guò)FocusedIonBeam(FIB:聚焦離子束)加工,按200nm至1600nm的寬度,人工制作將金屬配線3橫斷的、作為斷線區(qū)域的裂縫7。作為分散有金納米顆粒的水溶液,使用顆粒濃度7.15X101Q個(gè)/ml、半徑20nm的Sigma-Aldrich公司制741981。而且,利用作為電源15的LCR測(cè)試器施加100KHZ的交流電壓,同時(shí)利用四端子法測(cè)量阻抗(交流電阻值)|Z|。[0099]圖6是對(duì)在寬度200nm的裂縫7使電壓振幅Vamp從0.50V增加至3.00V時(shí)、金屬配線3的阻抗IZI如何變化進(jìn)行測(cè)定而得到的圖。在圖6中,電壓振幅vamp為1.65V時(shí)阻抗IZI從104Ω數(shù)量級(jí)大幅減少至101Ω數(shù)量級(jí),之后成為即使施向金屬配線3的施加電壓升高、阻抗|Z也不變化的狀態(tài)。這被認(rèn)為是通過(guò)電場(chǎng)陷阱凝聚的金納米顆粒在裂縫7架橋而修復(fù)了金屬配線3。因此,將該電壓稱為"修復(fù)電壓Vheal"。修復(fù)后的金屬配線3的阻抗與未產(chǎn)生裂縫7的金屬配線3為相同數(shù)量級(jí),可以說(shuō)有非常高的自我修復(fù)功能。此外,如圖7所示,利用ScanningElectronMicroscope(SEM:掃描型電子顯微鏡)對(duì)實(shí)驗(yàn)后的金屬配線進(jìn)行觀察,能夠確認(rèn)金納米顆粒正在裂縫7進(jìn)行架橋。[0100]圖8表示在不同寬度的裂縫7進(jìn)行與圖6同樣的實(shí)驗(yàn)時(shí)的修復(fù)電壓Vhe3al。此處,對(duì)具有200nm至1600nm的寬度的裂縫7各進(jìn)行了五次實(shí)驗(yàn)。圖中,分?jǐn)?shù)表示相對(duì)于試驗(yàn)次數(shù)的修復(fù)的次數(shù)。[0101]圖9是裂縫7的寬度為200nm、600nm、1000nm的情況下分別對(duì)實(shí)驗(yàn)后的金屬配線3拍攝的照片。同樣,圖10是對(duì)裂縫7的寬度為400nm的情況下、對(duì)實(shí)驗(yàn)后的金屬配線3拍攝的照片。[0102]實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,例如在裂縫7的寬度為200nm時(shí),5次中4次修復(fù)成功,成功的情況下的修復(fù)電壓Vheai的平均為1.7V。這樣,在裂縫7的寬度為1OOOnrn以下的情況下,5次中4次以上修復(fù)成功,即使裂縫7的寬度為1200nm以下的情況下,5次中3次以上修復(fù)成功。此外,存在當(dāng)裂縫7的寬度擴(kuò)大時(shí)修復(fù)電壓Vheai也一起增加的趨勢(shì),裂縫7的寬度為200nm至1200nm之間,修復(fù)電壓Vheai的平均值從1.70V變化至2.50V。其理由為,從上述數(shù)2可知,由于裂縫7的寬度變大,電場(chǎng)強(qiáng)度的有效值Erms變小,電場(chǎng)陷阱所需的電壓變大。[0103]另一方面,當(dāng)裂縫7的寬度擴(kuò)至1400nm時(shí),5次中僅1次修復(fù),在1600nm未修復(fù)。在未修復(fù)的金屬配線3,當(dāng)施加的交流電壓的振幅Vamp成為3.00V前后時(shí),在裂縫7的周邊產(chǎn)生氣泡,當(dāng)進(jìn)一步提升電壓時(shí),金屬配線3發(fā)生了熔化。認(rèn)為當(dāng)施加電壓的振幅Vamp超過(guò)3.0V以上時(shí),會(huì)開(kāi)始溶液和金屬配線3的電分解或焦耳熱引起的溶液的沸騰和金屬配線3的熔化,因此在實(shí)驗(yàn)中調(diào)查至3.0V為止是否修復(fù)。[0104]修復(fù)電壓Vhw的最大值與最小值的差最大為1.10V左右。這被認(rèn)為原因在于修復(fù)電壓Vhe3al不是電場(chǎng)陷阱開(kāi)始的電壓,而是金納米顆粒凝聚、在裂縫7架橋時(shí)的電壓。圖6中的測(cè)量在各點(diǎn)等待幾十秒左右之后使電壓振幅Vamp變化,但是介電泳力FDEP的有效的區(qū)域所含的金納米顆粒的數(shù)量確定,凝聚的金納米顆粒的數(shù)量每次發(fā)生變化。因此認(rèn)為修復(fù)電壓Vh-發(fā)生變動(dòng)。實(shí)際上,如圖8的誤差條所示的那樣,即使在具有相同寬度的裂縫7,修復(fù)電壓Vhe3al的參差不齊也大,并非裂縫7的寬度小就必然被修復(fù),因此認(rèn)為修復(fù)過(guò)程中存在隨機(jī)性的過(guò)程。但是,得到了只要是寬度為l〇〇〇nm以下的裂縫7,通過(guò)3.0V以下的電壓施加就幾乎能夠修復(fù)的結(jié)論。[0105]接著,代替玻璃基板102在可伸縮的柔性基板2上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在該實(shí)驗(yàn)中,作為柔性基板2,使用口〇15^((1;[11161:11718;[1€^116)(?013)。在?013基板上制作寬度1(^111、厚度100111]1的金配線,通過(guò)FIB加工制作寬度270nm的裂縫7。以與玻璃基板102上相同條件進(jìn)行修復(fù)的結(jié)果是,修復(fù)電壓Vheai為1.60V。圖11表示在使電壓振幅Vamp從0.50V增加至3.00V時(shí),對(duì)金屬配線3的阻抗|Z|如何變化進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果。[0106]由于玻璃基板102改為PDMS基板,考慮范德瓦爾斯力Fvdw和靜電斥力Fes的大小、裂縫7的截面形狀發(fā)生變化的可能性。但是,實(shí)驗(yàn)中的修復(fù)電壓Vhe3al為與玻璃基板102相同的值。這被認(rèn)為原因在于,金配線的厚度為1〇〇nm,從PDMS基板受到的范德瓦爾斯力F?和靜電斥力Fes的影響小等。圖12是裂縫7的寬度為270nm的情況下、金修復(fù)屬配線3后的裂縫7的顯微鏡照片和SEM照片,與玻璃基板101上的實(shí)驗(yàn)一樣,金納米顆粒在裂縫7架橋。即,判明了即使在使用TOMS的柔性基板2上,也能夠利用金納米顆粒的電場(chǎng)陷阱現(xiàn)象對(duì)金配線進(jìn)行自我修復(fù)。[0107]這樣,在玻璃基板102上制作寬度ΙΟμπι、厚度lOOnm、長(zhǎng)度1mm的金配線制作,對(duì)使該金配線產(chǎn)生了200nm至1600nm的寬度的裂縫7的實(shí)驗(yàn)用配線101,使用分散有顆粒濃度7.15X101()個(gè)/ml、半徑20nm的金納米顆粒的水溶液,進(jìn)行金配線的修復(fù)實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果是,判明了裂縫7的寬度為200nm至1200nm的金配線如果以100kHz的頻率、從電源15對(duì)金配線施加振幅Vamp為1.70V至2.50V的范圍的交流電壓,則在金納米顆粒發(fā)生電場(chǎng)陷阱現(xiàn)象,金納米顆粒在裂縫7架橋,能夠修復(fù)金配線。此外,被修復(fù)的金配線的阻抗|Z|減少至與產(chǎn)生裂縫7之前相同的Π^Ω數(shù)量級(jí),能夠維持高的電導(dǎo)性。[0108]進(jìn)一步,在另一實(shí)驗(yàn)中,在PDMS基板上制作寬度ΙΟμπι、厚度100nm的金配線,使該金配線產(chǎn)生270nm的寬度的裂縫7,在這樣的金配線,在1.60V的修復(fù)電壓Vheal、在金納米顆粒產(chǎn)生電場(chǎng)陷阱現(xiàn)象,金納米顆粒在裂縫7架橋,能夠修復(fù)金配線。這與玻璃基板101上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同。[0109]接著,關(guān)于金納米顆粒的粒徑依存性,圖5同樣地使用以玻璃基板102為基材的實(shí)驗(yàn)用配線101,在該玻璃基板102上進(jìn)行人工制作的裂縫7的修復(fù)實(shí)驗(yàn)。對(duì)金屬納米顆粒發(fā)揮作用的力如上述那樣以數(shù)1所示的合力FTcital表示。數(shù)1的右邊所示的各力受金屬納米顆粒的粒徑的影響,作為范德瓦爾斯力Fvdw和靜電斥力Fes的和的Fvdw+Fes與r成比例,介電泳力FDEP與r3成比例(r為金屬納米顆粒的顆粒半徑)。因此,預(yù)測(cè)裂縫7的修復(fù)的效果根據(jù)金納米顆粒的粒徑而不同。[0110]在實(shí)驗(yàn)中,在玻璃基板102上,利用光刻法制作寬度ΙΟμπι、厚度500nm、長(zhǎng)度lmm的金配線,之后通過(guò)FocusedIonBeam(FIB:聚焦離子束)加工,人工制作將金屬配線3橫斷的、作為斷線區(qū)域的裂縫7。此外,進(jìn)行了作為金納米顆粒、使用半徑20nm和半徑200nm這兩種顆粒的實(shí)驗(yàn)。關(guān)于裂縫寬度,在使用顆粒半徑20nm的情況下為寬度250nm至1250nm,在使用顆粒半徑200nm的情況下為寬度500nm至3500nm。作為分散有金納米顆粒的溶液,為了盡量使顆粒半徑以外的條件一致,使用顆粒濃度7.2X101()個(gè)/ml、半徑20nm的Sigma-Aldrich公司制741981和顆粒濃度1.9X108個(gè)/ml、半徑200nm的Sigma-Aldrich公司制742090。而且,通過(guò)作為電源15的LCR測(cè)試器施加100KHZ的交流電壓,同時(shí)利用四端子法測(cè)量阻抗(交流電阻值)|z|。[0111]圖13是測(cè)定在寬度500nm的裂縫7使電壓振幅vamp從0.1V增加至2.5V時(shí)、金屬配線3的阻抗|Z|如何變化的圖。在圖13,顆粒半徑為20nm的情況下、電壓振幅Vamp為2.2V時(shí),或者顆粒半徑為200nm的情況下、電壓振幅Vamp為1.8V時(shí),阻抗|Z|從104Ω數(shù)量級(jí)大幅減少至101Ω數(shù)量級(jí),之后成為即使施向金屬配線3的施加電壓升高,阻抗|Z|也不變化的狀態(tài)。能夠了解到:被認(rèn)為利用電場(chǎng)陷阱凝聚的金納米顆粒在裂縫7架橋而修復(fù)了的金屬配線3的修復(fù)電壓Vheai由于使金納米顆粒的粒徑變大而降低。此外,如圖14所示,利用ScanningElectronMicroscope對(duì)實(shí)驗(yàn)后的金屬配線進(jìn)行觀察,確認(rèn)到金納米顆粒正在在裂縫7進(jìn)行架橋。另外,如圖14A所示,確認(rèn)到在顆粒半徑20nm時(shí)凝聚的顆粒溶解、產(chǎn)生大小為幾百nm的塊狀的情形。[0112]圖15表示在不同寬度的裂縫7進(jìn)行與圖13同樣的實(shí)驗(yàn)時(shí)的修復(fù)電壓Vhe3al。此處,在使用顆粒半徑20nm的情況下相對(duì)于具有250nm至1600nm的寬度的裂縫7、在使用顆粒半徑200nm的情況下相對(duì)于具有500nm至3500nm的寬度的裂縫7,各進(jìn)行5次(3500nm的寬度僅進(jìn)行3次)實(shí)驗(yàn)。圖中,分?jǐn)?shù)表示相對(duì)于試驗(yàn)次數(shù)的修復(fù)的次數(shù)。[0113]實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,在相同的顆粒半徑,如果裂縫7的寬度變大則發(fā)生修復(fù)電壓也變大。在顆粒半徑為20nm的情況下,寬度為lOOOnrn為止的裂縫7在施加電壓的振幅Vamp為3.2V以下時(shí)發(fā)生修復(fù),在顆粒半徑為200nm的情況下,寬度為3500nm為止的裂縫7在施加電壓的振幅VamP為4.0V以下時(shí)發(fā)生修復(fù)。此外,與顆粒半徑為20nm相比,使用200nm的金納米顆粒時(shí)發(fā)生對(duì)各裂縫7的寬度的修復(fù)的電壓更小,以相同的施加電壓能夠修復(fù)更大的裂縫。[0114]接著,對(duì)圖1所示的自我修復(fù)型配線1的作用效果進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線1由于例如由PDMS構(gòu)成的柔性基板2和容器12具有可撓性和伸縮性,所以能夠利用外力任意地彎曲或伸縮。在這方面,雖然在現(xiàn)有技術(shù)中在廣泛地進(jìn)行柔性顯示器和柔性傳感器片等的開(kāi)發(fā),但是這樣的可撓式器件多具有彎曲至某個(gè)曲率半徑為止的可撓性,而不具有伸縮性。[0115]此外,當(dāng)過(guò)度地使自我修復(fù)型配線1彎曲或伸縮時(shí),雖然金屬配線3部分地?cái)嗔讯a(chǎn)生裂縫7,但是如果將電源15的兩端與端子部8連接,從電源15向金屬配線3施加上述那樣的交流電壓,則會(huì)在裂縫7的部分產(chǎn)生電場(chǎng),發(fā)生僅介電泳力FDEP作用于液體5中的金屬納米顆粒4的電場(chǎng)陷阱現(xiàn)象,該金屬納米顆粒4在裂縫7架橋,金屬配線3僅在裂縫7的部分被有選擇地修復(fù)。通過(guò)該自我修復(fù)型配線1的自我修復(fù)功能,作為電氣配線能夠具有高的電導(dǎo)率且具有尚的伸縮耐受性。[0116]如上所述,本實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線1在作為第一基材的柔性基板2配置有作為電氣配線的金屬配線3,作為在金屬配線3產(chǎn)生的裂縫7的修復(fù)部,實(shí)現(xiàn)以分散有作為導(dǎo)電性顆粒的金屬納米顆粒4的液體5覆蓋金屬配線3的獨(dú)自的混合結(jié)構(gòu)。[0117]在這種情況下,即使在金屬配線3產(chǎn)生裂縫7,只要利用有選擇地僅對(duì)裂縫7的部分發(fā)揮作用的力,使得液體5中的金屬納米顆粒4在裂縫7架橋,金屬配線3就會(huì)僅在裂縫7的部分被有選擇地修復(fù)。因此,與現(xiàn)有技術(shù)相比,能夠利用含有金屬納米顆粒4的液體5與作為固體的金屬配線3的混合結(jié)構(gòu),提供兼具高導(dǎo)電性和高伸縮性的自我修復(fù)型配線1。[0118]此外,本實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線1能夠向金屬配線3進(jìn)行電壓施加,將僅使裂縫7的部分產(chǎn)生電場(chǎng)的端子部8設(shè)置在金屬配線3。[0119]在這種情況下,即使伴隨柔性基板2的伸縮而在金屬配線3產(chǎn)生裂縫7,只要利用端子部8向該金屬配線3施加所望的電壓,就能夠作為僅有選擇地對(duì)裂縫7的部分發(fā)揮作用的力、使由介電泳力FDEP引起的電場(chǎng)陷講現(xiàn)象產(chǎn)生于液體5中的金屬納米顆粒4。由此,能夠使得金屬納米顆粒4在裂縫7架橋,不從外部施加熱,僅利用物理的力修復(fù)金屬配線3。[0120]此外,本實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線1的特征在于:導(dǎo)電性顆粒為作為金屬顆粒的金屬納米顆粒4,由此能夠在特別使用金屬納米顆粒4作為導(dǎo)電性顆粒的結(jié)構(gòu)中提供兼具高導(dǎo)電性和高伸縮性的自我修復(fù)型配線1。[0121]此外,本實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線1的特征在于:作為第一基材的柔性基板2可伸縮,由此即使伴隨柔性基板2的伸縮而在金屬配線3產(chǎn)生裂縫7,也能夠在裂縫的部分有選擇地修復(fù)該金屬配線3。[0122]此外,本實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線1的特征在于:電氣配線為金屬配線3,由此能夠在特別使用金屬配線3作為電氣配線的結(jié)構(gòu)中,提供兼具高導(dǎo)電性和高伸縮性的自我修復(fù)型配線1。[0123]圖16表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的自我修復(fù)型配線21的基本結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中,不是第一實(shí)施方式那樣的使用電場(chǎng)的方法,作為使用表面的差異的方法,提示特別通過(guò)表面修飾對(duì)在金屬配線3產(chǎn)生的裂縫7進(jìn)行自我修復(fù)的方法。此處的伸縮配線21不設(shè)置第一實(shí)施方式中的端子部8或電源15,代之以使金屬納米顆粒4的表面和與液體5相接的金屬配線3的表面帶負(fù)電荷22、使在裂縫7的部分與液體5相接的柔性基板2的表面以正電荷23帶電的結(jié)構(gòu)。[0124]而且,在本實(shí)施方式中,雖然未對(duì)金屬配線3施加電壓,但是上述的范德瓦爾斯力Fvdw和靜電力也對(duì)金屬納米顆粒4發(fā)揮作用。范德瓦爾斯力(引力)FVDW雖然難以控制,但是靜電力通過(guò)表面正帶電還是負(fù)帶電決定作為引力發(fā)揮作用還是作為斥力發(fā)揮作用,這點(diǎn)能夠通過(guò)表面的分子修飾容易地改變。因此,如果如圖16所示那樣在伸縮配線21附加金屬納米顆粒4和金屬配線3的各表面在液體5中負(fù)帶電、柔性基板(硅酮橡膠)2的表面在液體5中正帶電那樣的靜電力賦予機(jī)構(gòu)(未圖示),則能夠使得金屬納米顆粒4在柔性基板2露出的裂縫7的部分架橋,僅有選擇地在該部分修復(fù)金屬配線3。這在修復(fù)中不需要電壓、不存在漏電流和絕緣破壞的問(wèn)題方面比第一實(shí)施方式那樣的使用電場(chǎng)的方法優(yōu)異。[0125]如上所述,本實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線1進(jìn)一步包括使金屬配線3的表面帶與作為金屬顆粒的金屬納米顆粒4的表面相同極性的負(fù)電荷22、使在裂縫7的部分與液體5相接的作為第一基材的柔性基板2的表面帶與金屬納米顆粒4的表面不同極的正電荷23的結(jié)構(gòu)。[0126]在這種情況下,即使伴隨柔性基板2的伸縮而在金屬配線3產(chǎn)生裂縫7,作為僅有選擇地對(duì)裂縫7的部分發(fā)揮作用的力,也能夠特別利用表面的分子修飾的差異、使靜電力對(duì)液體5中的金屬納米顆粒4發(fā)揮作用。由此,能夠使得金屬納米顆粒4在柔性基板2露出的裂縫7的部分架橋,不從外部施加熱,僅利用物理的力修復(fù)金屬配線3。此外,在修復(fù)時(shí)不需要施加電壓,還能夠避免漏電流和擊穿的問(wèn)題。[0127]另外,在上述第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中,導(dǎo)電性顆粒除金屬顆粒以外還可以為含有金屬的化合物的顆粒、焊料等的合金顆粒、半導(dǎo)體顆粒、導(dǎo)電性高分子、碳納米管和富勒烯等的碳顆?;蛩鼈兊慕M合。在半導(dǎo)體顆粒和導(dǎo)電性高分子中,還能夠通過(guò)使得上述的范德瓦爾斯力Fvdw、靜電斥力Fes、介電泳力Fdep發(fā)揮作用或表面修飾而改變表面的電荷。此外,在第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中,作為分散導(dǎo)電性顆粒的流動(dòng)體,還能夠使用氣體(空氣、gas、真空等)代替液體5。這一點(diǎn)特別在宇宙用途中很重要。[0128]圖17表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的自我修復(fù)型配線31的基本結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中,作為第一實(shí)施方式那樣的使用電場(chǎng)的方法,提示利用特別以產(chǎn)生了裂縫7的一方金屬配線3為陽(yáng)極3A、以另一方金屬配線3為陰極3B而向其間施加來(lái)自電源15的直流電壓的電鍍的方法。此處的伸縮配線31為了利用僅在裂縫7的部分產(chǎn)生的電場(chǎng)進(jìn)行電鍍,作為不溶解金屬納米顆粒4而是溶解有例如銅離子Cu2+等的金屬離子的水溶液的液體5覆蓋金屬配線3地配置。[0129]而且,在本實(shí)施方式中,當(dāng)使伸縮配線31過(guò)度彎曲或伸縮時(shí),金屬配線3部分地?cái)嗔讯a(chǎn)生裂縫7,但是如果將電源15的兩端與端子部8連接、從電源15向金屬配線3施加直流電壓,則僅在裂縫7的部分產(chǎn)生電場(chǎng),溶于液體5的金屬離子由于電化學(xué)反應(yīng)而作為固體金屬向金屬配線3的陽(yáng)極3A側(cè)析出。之后,該固體金屬在裂縫7架橋,由此金屬配線3僅在裂縫7的部分被有選擇地修復(fù)。[0130]另外,在上述電化學(xué)反應(yīng)中,在金屬配線3的陰極3B側(cè)產(chǎn)生金屬作為金屬離子溶于液體5的反應(yīng),但是在電鍍中電場(chǎng)集中于尖角,比其它部位更迅速地進(jìn)行電鍍,因此如果利用該電鍍速度的差異,則即使沒(méi)有修復(fù)整個(gè)金屬配線3,金屬配線3的一部分也會(huì)連結(jié)起來(lái)。[0131]如上所述,本實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線31實(shí)現(xiàn)在作為可伸縮的第一基材的柔性基板2配置有金屬配線3、作為伴隨柔性基板2的伸縮而在金屬配線3產(chǎn)生的裂縫7的修復(fù)部而以溶解有金屬離子的液體5覆蓋金屬配線3的獨(dú)自的混合結(jié)構(gòu)。[0132]在這種情況下,即使伴隨柔性基板2的伸縮而在金屬配線3產(chǎn)生裂縫7,只要利用僅對(duì)裂縫7的部分有選擇地發(fā)揮作用的力,從液體5中的金屬離子析出的固體金屬在裂縫7架橋,金屬配線3就會(huì)在裂縫7的部分有選擇地被修復(fù)。因此與現(xiàn)有技術(shù)相比,能夠利用含有金屬離子的液體5和作為固體的金屬配線3的混合結(jié)構(gòu),提供兼具高導(dǎo)電性和高伸縮性的自我修復(fù)型配線31。[0133]此外,本實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線31能夠向金屬配線3進(jìn)行電壓施加,將僅使裂縫7的部分產(chǎn)生電場(chǎng)的端子部8設(shè)置在金屬配線3。[0134]在這種情況下,即使伴隨柔性基板2的伸縮而在金屬配線3產(chǎn)生裂縫7,只要利用端子部8向該金屬配線3施加所要求的電壓,就能夠通過(guò)利用作為僅對(duì)裂縫7的部分有選擇地發(fā)揮作用的力,由利用電場(chǎng)的電鍍、從液體5中的金屬離子析出固體金屬。由此,析出的固體金屬在裂縫7架橋,能夠不從外部施加熱,僅利用電化學(xué)的力來(lái)修復(fù)金屬配線3。[0135]圖18表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式中的自我修復(fù)型配線41的基本結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中,作為第二實(shí)施方式那樣的利用表面的差異的方法,特別提示無(wú)電解電鍍的電化學(xué)的方法。此處的伸縮配線41與第三實(shí)施方式一樣使用溶液有金屬離子的水作為溶液5,但是不設(shè)置第三實(shí)施方式那樣的端子部8和電源15,作為替代方式,為了僅在樹(shù)脂的柔性基板2的表面進(jìn)行無(wú)電解電鍍而在該柔性基板2實(shí)施前處理。[0136]而且,在本實(shí)施方式中,當(dāng)使伸縮配線41過(guò)度彎曲或伸縮時(shí),金屬配線3部分地?cái)嗔讯a(chǎn)生裂縫7,當(dāng)在其裂縫7的部分、被實(shí)施了前處理的柔性基板2露出而與液體5接觸時(shí),溶于液體5的金屬離子由于電化學(xué)反應(yīng)而作為固體金屬的電鍍層42向柔性基板2的表面析出。之后,電鍍層42在裂縫7架橋,由此金屬配線3僅在裂縫7的部分被有選擇地修復(fù)。[0137]如上所述,本實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線41進(jìn)一步具有通過(guò)無(wú)電解電鍍使固體金屬作為電鍍層42從金屬離子僅析出至在裂縫7的部分與液體5相接的柔性基板2的表面的結(jié)構(gòu)。[0138]在這種情況下,即使伴隨柔性基板2的伸縮而在金屬配線3產(chǎn)生裂縫7,能夠通過(guò)作為僅對(duì)裂縫7的部分有選擇地發(fā)揮作用的力、利用表面修飾的差異的無(wú)電解電鍍,使固體金屬作為電鍍層42從金屬離子僅析出至在裂縫7的部分與液體5相接的柔性基板2的表面。由此,能夠使得析出的電鍍層42在裂縫7架橋,不從外部施加熱,僅利用電化學(xué)的力來(lái)修復(fù)金屬配線3。此外,在修復(fù)的時(shí)不需要施加電壓,還能夠避免漏電流和絕緣破壞的問(wèn)題。[0139]另外,在上述第三實(shí)施方式和第四實(shí)施方式中,溶解有金屬離子的液體5也可以為含有金屬的化合物、化合物離子或者含有或溶解有它們的組合的流動(dòng)體。[0140]根據(jù)圖19~圖22對(duì)本發(fā)明的第五實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中,通過(guò)使得金屬納米顆粒4在裂縫7之間架橋后熔化,降低修復(fù)后的電阻。具體而言,在將金屬納米顆粒4利用電場(chǎng)陷阱或表面修飾進(jìn)行自我修復(fù)之后,如圖19所示那樣,利用電源15向作為配線部的金屬配線3施加電壓(在電場(chǎng)陷阱的情況下即使修復(fù)也施加電壓,因此還能夠直接持續(xù)地施加電壓)。由于修復(fù)部與配線部相比為高電阻,所以利用焦耳熱(電阻加熱)有選擇地加熱修復(fù)部。進(jìn)一步,已知金屬納米顆粒4與作為具有一定程度的大小的塊狀的大塊金屬相比融點(diǎn)低,因此認(rèn)為金屬納米顆粒4在配線部由于焦耳熱而熔化之前熔化。因此,如在第一實(shí)施方式中也說(shuō)明的那樣,發(fā)生修復(fù)部的金屬納米顆粒4的熔化,在裂縫7之間形成熔化部18。如果利用一定程度的量的金屬納米顆粒4進(jìn)行架橋,則修復(fù)部的金屬納米顆粒4熔化,由熔化部18填埋裂縫7的間隙,因此與使金屬納米顆粒4架橋的情況相比能夠降低電阻。[0141]此外,作為用于有選擇地對(duì)修復(fù)部進(jìn)行加熱的熱源,也可以代替上述的焦耳熱對(duì)自我修復(fù)型配線1的整體進(jìn)行加熱或進(jìn)行激光加熱。在這種情況下,也為如下情形:因?yàn)橐阎饘偌{米顆粒4與作為具有一定程度的大小的塊狀的大塊金屬相比融點(diǎn)低,所以即使對(duì)自我修復(fù)型配線1的整體進(jìn)行加熱也能夠僅使金屬納米顆粒4熔化。[0142]實(shí)際上,在圖20~圖22表示在裂縫部架橋的金納米顆粒熔化的情形。圖20表示金納米顆粒在裂縫部被捕獲的情形,圖21表示金納米顆粒由于焦耳熱(電阻加熱)而熔化、其一部分熔化成為大的塊狀的情形,圖22表示金納米顆粒嚴(yán)重熔化成為塊狀的情形。[0143]本實(shí)施方式中說(shuō)明的使用焦耳熱的金屬納米顆粒4的熔化在第一實(shí)施方式中說(shuō)明的使用金屬納米顆粒4的電場(chǎng)陷阱和第二實(shí)施方式中說(shuō)明的表面修飾中有效,也可以與第三實(shí)施方式的電解電鍍和第四實(shí)施方式的無(wú)電解電鍍同時(shí)使用。即,在第三實(shí)施方式和第四實(shí)施方式中,通過(guò)向金屬配線3進(jìn)行電壓施加使析出至裂縫7的部分的固體金屬由于焦耳熱而比金屬配線3先熔化。此處也可以代替焦耳熱、對(duì)自我修復(fù)型配線31、41的整體進(jìn)行加熱或進(jìn)行激光加熱。另外,在第二實(shí)施方式和第四實(shí)施方式中,均作為不設(shè)置端子部8和電源15的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明,不過(guò)在同時(shí)使用本實(shí)施方式的情況下需要設(shè)置端子部8、電源15。[0144]如上所述,在本實(shí)施方式中,與上述的第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式并用,使得作為導(dǎo)電性顆粒的金屬納米顆粒4在裂縫7的部分由于熱而比作為電氣配線的金屬配線3先熔化。[0145]在這種情況下,能夠在修復(fù)在金屬配線3產(chǎn)生的裂縫7之后,僅使在該裂縫的部分被捕獲的導(dǎo)電性顆粒加熱熔化,與僅使導(dǎo)電性顆粒架橋的情況相比能夠降低電阻。[0146]此外,在本實(shí)施方式中,與上述的第三實(shí)施方式和第四實(shí)施方式并用,為了在裂縫7架橋而從金屬離子析出的固體金屬在裂縫7的部分由于熱而比金屬配線3先熔化。[0147]在這種情況下,能夠在修復(fù)在金屬配線3產(chǎn)生的裂縫7之后,僅使析出于該裂縫的部分的固體金屬加熱熔化,與僅使固體金屬架橋的情況相比能夠降低電阻。[0148]圖23表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式中的自我修復(fù)型配線1的裂縫7周邊的結(jié)構(gòu)。在該圖中,"類型Γ表示第一實(shí)施方式中說(shuō)明的單獨(dú)的金屬配線3,"類型2"表示本實(shí)施方式中說(shuō)明的為分割多股的金屬配線3。在本實(shí)施方式中,除金屬配線3的形狀不同以外,具有與第一實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線1相同的結(jié)構(gòu)。[0149]由于"類型Γ的金屬配線3在一端(例如,一個(gè)端子部8)與另一端(例如,另一個(gè)端子部8)之間僅形成一個(gè)電流路徑,所以在金屬配線3產(chǎn)生裂縫7時(shí)的修復(fù)點(diǎn)也僅為一個(gè),雖然最后被修復(fù),但是一時(shí)之間成為"斷線"的狀態(tài)。[0150]與此相對(duì),"類型2"的金屬配線3在一端與另一端之間形成分割為多股的多個(gè)電流路徑,因此,在金屬配線3產(chǎn)生裂縫7時(shí)能夠形成多個(gè)修復(fù)點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)在多個(gè)電流路徑的中、任幾處電流路徑相聯(lián)系的結(jié)構(gòu)。由此,雖然根據(jù)相聯(lián)系處的數(shù)量存在作為金屬配線3的電阻值的變動(dòng),但是能夠消除成為"斷線"的瞬間。[0151]如上所述,本實(shí)施方式的自我修復(fù)型配線1通過(guò)將金屬配線3進(jìn)一步分割而形成多股,即使在裂縫7的修復(fù)中也能夠避免成為斷線的狀態(tài)。[0152]另外,本實(shí)施方式中提案的金屬配線3的形狀在上述說(shuō)明的其他的自我修復(fù)型配線21、31、41中也能夠直接應(yīng)用。[0153]圖24A~圖24E表示本發(fā)明的第七實(shí)施方式中的伸縮器件51的制造方法的一個(gè)例子。另外,此處說(shuō)明的伸縮器件51的制造方法雖然具體但是有限,并不會(huì)限定于該制造方法,還可以使用其它方法。[0154]以下,按順序說(shuō)明伸縮器件51的制造方法,首先,在圖24A,此處例如為了制作具有剛性的分布的基板54,使用無(wú)論拉伸或彎曲都不會(huì)斷裂的硅酮橡膠(PDMS)基板等的高伸縮材料55、以及剛性比高伸縮材料55更高、即使施加力也不怎么變形的Si基板等的高剛性材料56等楊氏模量大的兩種不同的基材。這是為了制作在將基板54向圖中左右方向拉動(dòng)時(shí)變形的分布,通過(guò)使用相同材質(zhì)、改變各基材的厚度或者僅在一種基材開(kāi)孔也能夠發(fā)揮同樣的效果。在本例中,令作為第一基材的高伸縮材料55為Si基板,令作為第二基材的高剛性材料56為硅酮橡膠基板,但是在硅酮橡膠中也已知有楊氏模量相差10倍的種類(如果將其作為兩種基材使用,則在向左右拉動(dòng)時(shí)變形相差1/10倍),因此即使令所有基板54均為橡膠材料也能夠?qū)崿F(xiàn)。即,此處的基板54并不限定于各種材質(zhì)和形狀,只要利用第一基材(例如,高伸縮材料55)和剛性比該第一基材更高的第二基材(例如,高剛性材料56)作制即可。高剛性材料56相當(dāng)于第一實(shí)施方式~第六實(shí)施方式中說(shuō)明的柔性基板2。[0155]在接下來(lái)的圖24B中,在基板54的表面圖形化有金屬配線層57。金屬配線層57相當(dāng)于第一實(shí)施方式~第六實(shí)施方式中說(shuō)明的金或銅等的金屬配線3,因此能夠使用真空蒸鍍和薄膜粘貼薄膜等現(xiàn)有技術(shù)中使用的方法。此處,跨越高伸縮材料55和高剛性材料56地形成金屬配線層57,特別在高剛性材料56的表面上的金屬配線層57配置有分別成對(duì)的第一電極58A、58B、第二電極59A、59B以及第三電極60A、60B。圖中,金屬配線層57僅在基板54的一個(gè)面設(shè)置,不過(guò)也可以在基板54的兩面設(shè)置。[0156]在接下來(lái)的圖24C中,在基板54的高剛性材料56的部分設(shè)置有例如1C等的電氣元件63。電氣元件63焊接于金屬配線層57的第三電極60A、60B,不過(guò)即使使用現(xiàn)有技術(shù)中使用的不具有伸縮耐受性的材料,只要由高伸縮材料55和在其表面形成的金屬配線層57形成的配線部具有第一實(shí)施方式~第六實(shí)施方式中說(shuō)明的那樣的伸縮耐受性和修復(fù)功能,最后也能夠?qū)崿F(xiàn)作為整個(gè)伸縮器件51具有伸縮耐受性的結(jié)構(gòu)。[0157]在接下來(lái)的圖24D中,分別制作圖形化為成為上述的液體5的密封部的流路部71和凹陷形成有電氣元件63的收容部72的硅酮橡膠(PDMS)的密封體73,并將之與圖24C的狀態(tài)的基板54接合。此處的接合利用一般在制作被稱為PDMS-PDMSbonding微型流路等時(shí)使用的方法,接合力強(qiáng),密封的液體5不會(huì)漏出。此外,硅酮橡膠還進(jìn)行施加氣壓而如氣球那樣膨脹等的用途,拉動(dòng)接合部也不會(huì)破裂。即使是硅酮橡膠也當(dāng)然存在斷裂的界限,不過(guò)還存在相對(duì)于原來(lái)的尺寸200%拉伸的娃酮橡膠。密封體73相當(dāng)于第一實(shí)施方式~第六實(shí)施方式中說(shuō)明的容器12,流路部71相當(dāng)于第一實(shí)施方式~第六實(shí)施方式中說(shuō)明的液體密封部11。[0158]這樣,當(dāng)將密封體73與基板54接合時(shí),能夠獲得圖24E所示那樣的完成狀態(tài)的伸縮器件51。在伸縮器件51的完成狀態(tài),收容在流路部71的液體5以與高伸縮材料55上的金屬配線層57相接的狀態(tài)被密封于密封體73與基板54之間。此外,為了能夠進(jìn)行伸縮器件51與其它電氣設(shè)備的電連接,第一電極58A、58B和第二電極59A、59B不被密封體73覆蓋而露出至高剛性材料56上。[0159]另外,液體5既可以在將密封體73與基板54與接合密封時(shí)預(yù)先放入流路部71,也可以在密封后從外部注入,并堵塞與流路部71連通的注入口。此外,考慮到漏電流等,例如如果如圖24E所示那樣以使得液體5不與電氣元件63接觸的方式劃分形成密封體73的流路部71,則不會(huì)產(chǎn)生漏電流等的問(wèn)題。[0160]圖25是用于說(shuō)明圖24A中使用"具有剛性的分布的基板54"的理由的圖,示意地表示使伸縮器件51伸縮變形時(shí)的變形的分布。在該圖中,相對(duì)于完成的伸縮器件51、向左右施加相同的力而產(chǎn)生伸縮變形時(shí),在高剛性材料56安裝有電氣元件63的無(wú)變形區(qū)域不變形,僅上下均硅利用橡膠的高伸縮材料55與密封體73形成的高變形區(qū)域的部分伸縮。該高變形區(qū)域相當(dāng)于第一實(shí)施方式~第六實(shí)施方式中說(shuō)明的自我修復(fù)型配線1、21、31、41,因此如果隨著使伸縮器件51伸縮而在金屬配線3產(chǎn)生裂縫7,則能夠利用第一實(shí)施方式~第六實(shí)施方式的方法修復(fù)該裂縫7。[0161]另外,上述的伸縮器件51的制造方法自身作為一個(gè)例子并不那么特殊,但是通過(guò)使用具有剛性的分布的基板54,能夠作為伸縮器件51任意地控制變形的分布。此外,在本實(shí)施方式中,不對(duì)電氣元件63要求修復(fù)功能,僅對(duì)配線、即金屬配線層57要求,這也是一個(gè)特征。例如,在有機(jī)EL元件和有機(jī)半導(dǎo)體元件那樣的功能元件追求彎曲耐受性、伸縮耐受性的研究正在積極進(jìn)行,不過(guò)當(dāng)采用圖24E所示那樣的伸縮器件51的結(jié)構(gòu)時(shí),即使包含功能元件的電氣元件63自身不具有伸縮性,作為器件整體也能夠具有伸縮性和修復(fù)功能?,F(xiàn)狀下,與使用有機(jī)材料的電氣元件63相比使用無(wú)機(jī)材料的電氣元件63在性能方面更優(yōu)異,但是能夠保留這樣的歷來(lái)積存的功能元件地實(shí)現(xiàn)具有伸縮性和修復(fù)功能的柔性的伸縮器件51。這意味著與自有機(jī)材料等的材料研發(fā)開(kāi)始進(jìn)行相比、使用無(wú)機(jī)材料制造柔性的伸縮器件51在工業(yè)上更快且更現(xiàn)實(shí),能夠?qū)⒈緦?shí)施方式中的伸縮器件51作為實(shí)現(xiàn)性高的途徑掌握。[0162]接著,關(guān)于伸縮器件51的利用方法,對(duì)一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明,在圖24E中,在通常使用時(shí),在一個(gè)第一電極58A與一個(gè)第二電極59A之間施加電氣元件63的驅(qū)動(dòng)電壓,利用伸縮器件51,另一方面,例如在與第一電極58A側(cè)相連的金屬配線層57斷裂的情況下,向一個(gè)第一電極58A與另一個(gè)第一電極58B施加修復(fù)電壓,修復(fù)伸縮器件51。這成為將施加電氣元件63的驅(qū)動(dòng)電壓的電源與施加金屬配線層57的修復(fù)電壓的電源(相當(dāng)于上述的電源15)分開(kāi)的例子。不過(guò),作為另一例子,認(rèn)為作為實(shí)際的伸縮器件51優(yōu)選與驅(qū)動(dòng)電壓重疊地施加修復(fù)電壓等。此外,在本實(shí)施方式中,與裂縫7的產(chǎn)生處相應(yīng)地,第一電極58A、58B和第二電極59A、59B均能夠作為向金屬配線層57施加修復(fù)電壓的端子部。[0163]如上所述,在與第一電極58A側(cè)相連的金屬配線層57斷裂的情況下,向一個(gè)第一電極58A和另一個(gè)第一電極58B施加修復(fù)電壓,但是例如在第一實(shí)施方式中,金屬配線層57的修復(fù)所需的交流電壓的振幅Va_為3V以下,因此,只要是例如動(dòng)作電壓為5V的電氣元件63,就不存在由于修復(fù)中施加的電壓而損壞電氣元件63的問(wèn)題。此外,能夠通過(guò)改變液體5的種類(介電常數(shù)),降低修復(fù)電壓。[0164]圖26表示將平面制作的伸縮器件51粘貼于曲面使用的一個(gè)例子。[0165]作為不僅將伸縮器件51彎曲使用時(shí)、而且拉伸使用時(shí)的用途,具有在正在使用時(shí)需要伸縮的第一用途和雖然正在使用時(shí)不需要伸縮但是在粘貼至對(duì)象物時(shí)需要伸縮的第二用途。在第一用途中,設(shè)想將伸縮器件51安裝在可動(dòng)部(機(jī)器人的肘等)使用的情況,或者作為粘貼在作為活體的人、取得體溫和健康信息的傳感器片實(shí)現(xiàn)伸縮器件51的情況下,也對(duì)伸縮器件51要求伴隨活體的伸縮的伸縮性。[0166]在第二的用途中,對(duì)象物,如果例如在圓柱粘貼使用伸縮器件51,則僅通過(guò)將平面片狀的伸縮器件51彎曲就能夠以伸縮器件51覆蓋整個(gè)圓柱,但是在對(duì)象物為球面的情況下,如果不使平面片狀的伸縮器件51伸縮,就不能以伸縮器件51覆蓋整個(gè)球面。關(guān)于這一點(diǎn),只要考慮作為粘貼的對(duì)象物的曲面的高斯曲率,就知道是僅進(jìn)行彎曲變形即可還是需要進(jìn)行伸縮變形。即,如果考慮在高斯曲率不是零的對(duì)象物的曲面粘貼使用,則需要使伸縮器件51可伸縮變形。[0167]例如,當(dāng)如圖26所示那樣將制作成半徑r的圓板片狀的伸縮器件51(面積為nr2)粘貼在球形的對(duì)象物S的半球面(面積23ir2)時(shí),因?yàn)槊娣e為2倍,所以按相似比為V2倍,作為伸展(變形),相對(duì)于拉伸前的形狀增加41%(=(V2-1)X100)。此處,作為極端的例子,考慮將平板狀的伸縮器件51安裝在半球面的情況,實(shí)際上認(rèn)為即使伸展為10%左右的伸縮器件51、利用范圍也非常廣闊。[0168]如上所述,本實(shí)施方式的伸縮器件51利用作為第一基材的高伸縮材料55和與該高伸縮材料55相比剛性高的高剛性材料56構(gòu)成基板54,僅在高剛性材料56安裝各種電氣元件63〇[0169]在這種情況下,在伸縮器件51發(fā)生變形時(shí),安裝在高剛性材料56的電氣元件63不變形,僅高伸縮材料55的部分發(fā)生伸縮,即使在安裝在此的金屬配線層57產(chǎn)生裂縫7的情況下,也能夠利用作為修復(fù)部的自我修復(fù)型配線1、21、31、41的混合結(jié)構(gòu)對(duì)該裂縫7進(jìn)行自我修復(fù)。因此,即使直接使用歷來(lái)的沒(méi)有伸縮特性的電氣元件63,也因?yàn)樽晕倚迯?fù)型配線1、21、31、41的部分具有伸縮耐受性和修復(fù)功能而能夠作為伸縮器件51整體具有伸縮耐受性。[0170]第七實(shí)施方式中,對(duì)使用具有剛性分布的基板54的例子進(jìn)行了說(shuō)明。在這種情況下,成為裂縫7的斷線部分在高變形區(qū)域產(chǎn)生。在本實(shí)施方式中,利用這樣的現(xiàn)象或者利用其它方法,控制斷線部分的產(chǎn)生區(qū)域。通過(guò)這樣控制斷線的區(qū)域,能夠?qū)嗑€部分限定為一處或者制造多處。通過(guò)將斷線區(qū)域限定為一處,能夠降低修復(fù)電壓。另一方面,通過(guò)使斷線區(qū)域分散于多處,能夠防止斷線間隔變得過(guò)大,能夠防止修復(fù)費(fèi)時(shí)和修復(fù)變難。[0171]具體而言,通過(guò)將配線(金屬配線3和金屬配線層57)的一部分區(qū)域的厚度和寬度形成得比其它區(qū)域小,能夠產(chǎn)生斷線。此外,也可以在作為基底的柔性基板2和高伸縮材料55等設(shè)置凹凸,形成在拉動(dòng)時(shí)容易集中應(yīng)力的形狀,以比其它區(qū)域容易產(chǎn)生斷線。此外,還可以通過(guò)將第七實(shí)施方式中所示的高變形區(qū)域和低變形區(qū)域交替地形成多個(gè),以在多個(gè)特定的區(qū)域產(chǎn)生斷線。[0172]如上所述,在本實(shí)施方式中,以使得在作為電氣配線的金屬配線3和金屬配線層57的規(guī)定的場(chǎng)所產(chǎn)生裂縫7的方式,構(gòu)成金屬配線3和金屬配線層57或作為第一基材的柔性基板2和高伸縮材料55的至少一方。由此,能夠控制成為裂縫7的斷線部分的產(chǎn)生區(qū)域。[0173]以上,對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明,但該實(shí)施方式只不過(guò)作為例子進(jìn)行的提示,并不用于限定發(fā)明的范圍。此處提示的實(shí)施方式能夠利用其它各種方式實(shí)施,能夠在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、替換、變更。[0174]例如,金屬(納米)顆粒除金以外也能夠采用銀、銅、鋁。此外,通過(guò)對(duì)非專利文獻(xiàn)4中記載的那樣的、通過(guò)將金屬配線形成為之字形而獲得伸縮性的已有的電氣配線同時(shí)使用本發(fā)明的自我修復(fù)功能,能夠獲得兼具高導(dǎo)電性和高伸縮性的自我修復(fù)型配線和伸縮器件一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式。[0175]此外,液體5也可以使用Flu〇rinert(7nlJt-卜)(注冊(cè)商標(biāo):住友3Μ株式會(huì)社制)等的絕緣性液體、離子液體等的不揮發(fā)性液體。此外,還可以利用含有液體的凝膠材料構(gòu)成液體5,以使得液體5在自我修復(fù)型配線1、21、31、41在被刀具切斷時(shí)等也不泄露。[0176]工業(yè)上的可利用性[0177]認(rèn)為利用具有伸縮性的配線部與微小的傳感器元件的組合,能夠?qū)崿F(xiàn)即使傳感器元件部不變形、作為整體也具有伸縮性的伸縮器件51。由此,能夠期待能夠在粘貼于球面等的曲面的傳感器片和可伸縮的顯示器等的應(yīng)用。[0178]此外認(rèn)為:通過(guò)完成本發(fā)明的課題,能夠作為伸縮器件51實(shí)現(xiàn)密封狀或濕布狀的柔性傳感器片和柔性顯示器。認(rèn)為高伸縮耐受性這一性質(zhì)并不限定于在使用時(shí)需要伸縮性時(shí)的用途,例如在粘貼于自由曲面的用途中均需要,因此在工業(yè)上的波及效果大。[0179]作為具體的例子,作為伸縮器件51的工業(yè)上的可利用性,考慮在曲面也能夠粘貼的柔性太陽(yáng)能電池片、如橡皮膏和濕布那樣粘貼于活體而測(cè)量或估測(cè)體溫、脈波(脈搏)、血液氧飽和度、血糖值等的健康監(jiān)測(cè)片和粘貼于機(jī)械手的指尖的觸覚傳感器片等。此外,不僅產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,而且還更多考慮在泳裝或飛機(jī)的翼面、棒球的表面等粘貼流速傳感器而測(cè)量例子流體的力等、用于學(xué)術(shù)上的現(xiàn)象解釋的利用。[0180]附圖標(biāo)記的說(shuō)明[0181]1、21、31、41自我修復(fù)型配線[0182]2柔性基板(第一基材)[0183]3電氣配線[0184]4金屬納米顆粒(導(dǎo)電性顆粒)[0185]5液體(流動(dòng)體)[0186]7裂縫[0187]8端子部[0188]54基板[0189]55高伸縮材料(第一基材)[0190]56高剛性材料(第二基材)[0191]57金屬配線層(電氣配線)[0192]58A、58B第一電極(端子部)[0193]59A、59B第二電極(端子部)[0194]63電氣元件【主權(quán)項(xiàng)】1.一種自我修復(fù)型配線,其特征在于:具備在第一基材配置電氣配線、作為在所述電氣配線產(chǎn)生的裂縫的修復(fù)部而以分散有導(dǎo)電性顆粒的流動(dòng)體覆蓋所述電氣配線的結(jié)構(gòu)。2.如權(quán)利要求1所述的自我修復(fù)型配線,其特征在于:將能夠向所述電氣配線進(jìn)行電壓施加并僅使所述裂縫的部分產(chǎn)生電場(chǎng)的端子部設(shè)置于所述電氣配線。3.如權(quán)利要求1所述的自我修復(fù)型配線,其特征在于:使所述電氣配線的表面與所述導(dǎo)電性顆粒的表面以相同極性帶電,使在所述裂縫的部分與所述流動(dòng)體相接的所述第一基材的表面與所述導(dǎo)電性顆粒的表面以不同極性帶電。4.如權(quán)利要求1~3中的任一項(xiàng)所述的自我修復(fù)型配線,其特征在于:所述導(dǎo)電性顆粒在所述裂縫的部分,與所述電氣配線相比,先因熱而熔化。5.如權(quán)利要求1~4中的任一項(xiàng)所述的自我修復(fù)型配線,其特征在于:所述導(dǎo)電性顆粒為金屬顆粒。6.-種自我修復(fù)型配線,其特征在于:具備在第一基材配置電氣配線、作為在所述電氣配線產(chǎn)生的裂縫的修復(fù)部而以溶解有金屬離子的流動(dòng)體覆蓋所述電氣配線的結(jié)構(gòu)。7.如權(quán)利要求6所述的自我修復(fù)型配線,其特征在于:將能夠向所述電氣配線進(jìn)行電壓施加并僅使所述裂縫的部分產(chǎn)生電場(chǎng)的端子部設(shè)置在所述電氣配線。8.如權(quán)利要求6所述的自我修復(fù)型配線,其特征在于:設(shè)為如下結(jié)構(gòu):通過(guò)無(wú)電解電鍍使固體金屬?gòu)乃鼋饘匐x子僅析出于在所述裂縫的部分與所述流動(dòng)體相接的所述第一基材的表面。9.如權(quán)利要求6~8中的任一項(xiàng)所述的自我修復(fù)型配線,其特征在于:從所述金屬離子析出的固體金屬在所述裂縫的部分,與所述電氣配線相比,先因熱而熔化。10.如權(quán)利要求1~9中的任一項(xiàng)所述的自我修復(fù)型配線,其特征在于:所述第一基材能夠伸縮。11.如權(quán)利要求1~10中的任一項(xiàng)所述的自我修復(fù)型配線,其特征在于:所述電氣配線為金屬配線。12.如權(quán)利要求1~11中的任一項(xiàng)所述的自我修復(fù)型配線,其特征在于:以在所述電氣配線的規(guī)定的部位產(chǎn)生裂縫的方式構(gòu)成所述電氣配線或所述第一基材的至少一方。13.-種伸縮器件,其特征在于,包括權(quán)利要求1~12中的任一項(xiàng)所述的自我修復(fù)型配線,利用所述第一基材和剛性比該第一基材高的第二基材構(gòu)成基板,僅在所述第二基材安裝電氣元件。【文檔編號(hào)】H05K1/02GK106031312SQ201580009524【公開(kāi)日】2016年10月12日【申請(qǐng)日】2015年2月20日【發(fā)明人】巖瀬英治,古志知也【申請(qǐng)人】學(xué)校法人早稻田大學(xué)
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