JP2020047172A - 配線体、配線板、及びタッチセンサ - Google Patents
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Abstract
【課題】静電気による帯電破壊の防止を図ることができる配線体を提供する。【解決手段】配線体10は、第1の絶縁部20と、第1の絶縁部20上に形成された第1の導体部30と、を備え、第1の導体部30は、相互に交差する第1の導体線321と第2の導体線322を含み、第1の方向D1に延在するメッシュ状の第1の電極パターン31を含み、第1の導体線321は、第2の方向D2に延在しており、第2の導体線322は、第2の方向D2とは異なる第3の方向D3に延在しており、下記(1)及び(2)式を満たす。θ1<θ2…(1)W1>W2…(2)但し、上記(1)及び(2)式において、θ1は第2の方向D2と第1の方向D1とがなす角度であり、θ2は第3の方向D3と第1の方向D1とがなす角度であり、W1は第1の導体線321の線幅であり、W2は第2の導体線322の線幅である。【選択図】 図4
Description
本発明は、配線体、配線板、及びタッチセンサに関するものである。
導体線を交差させて構成された網目状電極層を有するタッチパネルが知られている(例えば特許文献1参照)。
上記のタッチパネルでは、交差する2本の導体線は、互いに同じ幅を有しているとともに、網目状電極層の延在方向に対してそれぞれ45°傾斜している。このような幅と傾斜を有する導体線から構成された網目状電極層は、静電気によって帯電した場合において、静電気が、網目状電極層に留まり易くなってしまう。その結果、静電気による導体線の帯電破壊が生じ易いという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、静電気による帯電破壊の防止を図ることができる配線体、配線板、及び、タッチセンサを提供することである。
[1]本発明に係る配線体は、絶縁部と、前記絶縁部上に形成された第1の導体部と、を備え、前記第1の導体部は、相互に交差する第1の導体線と第2の導体線を含み、第1の方向に延在するメッシュ状の第1の電極パターンを含み、前記第1の導体線は、第2の方向に延在しており、前記第2の導体線は、前記第2の方向とは異なる第3の方向に延在しており、下記(1)及び(2)式を満たす配線体である。
θ1<θ2 …(1)
W1>W2 …(2)
但し、上記(1)及び(2)式において、θ1は前記第2の方向と前記第1の方向とがなす角度であり、θ2は前記第3の方向と前記第1の方向とがなす角度であり、W1は前記第1の導体線の線幅であり、W2は前記第2の導体線の線幅である。
θ1<θ2 …(1)
W1>W2 …(2)
但し、上記(1)及び(2)式において、θ1は前記第2の方向と前記第1の方向とがなす角度であり、θ2は前記第3の方向と前記第1の方向とがなす角度であり、W1は前記第1の導体線の線幅であり、W2は前記第2の導体線の線幅である。
[2]上記発明において、配線体は、下記(3)式を満たしていてもよい。
0°≦θ1<45° …(3)
0°≦θ1<45° …(3)
[3]上記発明において、配線体は、下記(4)式を満たしていてもよい。
0μm<W1−W2≦5μm …(4)
0μm<W1−W2≦5μm …(4)
[4]上記発明において、配線体は、下記(5)式を満たしていてもよい。
1<W1/W2≦6 …(5)
1<W1/W2≦6 …(5)
[5]上記発明において、前記第1の導体線と前記第2の導体線とが実質的に直交していてもよい。
[6]上記発明において、配線体は、前記絶縁部上に設けられ、前記絶縁部を介して前記第1の導体部と対向する第2の導体部を備え、前記第2の導体部は、相互に交差する第3の導体線と第4の導体線を含み、第4の方向に延在するメッシュ状の第2の電極パターンを含み、前記第3の導体線は、第5の方向に延在しており、前記第4の導体線は、前記第5の方向とは異なる第6の方向に延在しており、下記(5)及び(6)式を満たしていてもよい。
θ3<θ4 …(5)
W3>W4 …(6)
但し、上記(5)及び(6)式において、θ3は前記第5の方向と前記第4の方向とがなす角度であり、θ4は前記第6の方向と前記第4の方向とがなす角度であり、W3は前記第3の導体線の線幅であり、W4は前記第4の導体線の線幅である。
θ3<θ4 …(5)
W3>W4 …(6)
但し、上記(5)及び(6)式において、θ3は前記第5の方向と前記第4の方向とがなす角度であり、θ4は前記第6の方向と前記第4の方向とがなす角度であり、W3は前記第3の導体線の線幅であり、W4は前記第4の導体線の線幅である。
[7]上記発明において、前記第1の方向と前記第4の方向とが実質的に直交していてもよい。
[8]上記発明において、前記第1の導体部は、相互に交差する第5の導体線と第6の導体線とを含むメッシュ状の第1のダミーパターンを含み、前記第2の導体部は、相互に交差する第7の導体線と第8の導体線とを含むメッシュ状の第2のダミーパターンを含み、平面視において、前記第1〜第8の導体線は、同一の格子を繰り返す格子パターンを形成していてもよい。
[9]また、本発明に係る配線板は、上記の配線体と前記配線体を支持する支持体と、を備えた配線板である。
[10]また、本発明に係るタッチセンサは、上記の配線板を備えたタッチセンサである。
本発明における配線体では、第1の導体線の線幅が第2の導体線の線幅よりも太くなっているため(W1>W2)、第2の導体線に比べ第1の導体線の電気抵抗が小さくなっている。また、この第1の導体線は、第2の導体線に比べて、第1の方向(第1の電極パターンの延在方向)となす角度が小さい(θ1<θ2)。そのため、静電気は、電気抵抗のより低い第1の導体線を通過し、第1の電極パターンの延在方向に流れやすくなるため、静電気による第1及び第2の導体線の帯電破壊の防止を図ることができる。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は本実施形態におけるタッチセンサを示す平面図であり、図2は本実施形態におけるタッチセンサを示す分解斜視図である。なお、便宜上、図1では、第3の絶縁部60及びカバーパネル70の図示を省略しているが、実際には、図2に示すように、タッチセンサ1は第3の絶縁部60及びカバーパネル70を備えている。図1に示すタッチセンサ1は、投影型の静電容量方式のタッチパネルセンサであり、例えば、表示装置(不図示)等と組み合わせて、タッチ位置を検出する機能を有する入力装置として用いられる。表示装置としては、特に限定されず、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子ペーパ等を用いることができる。本実施形態における「タッチセンサ1」が本発明における「タッチセンサ」の一例に相当する。
このタッチセンサ1は、表示装置の表示領域に対応するように配置された検出電極と駆動電極(後述する第1の電極パターン31及び第2の電極パターン51)を有しており、この2つの電極の間には、外部回路(不図示)から所定電圧が周期的に印加されている。
このようなタッチセンサ1では、例えば、図2に示すように、操作者の指(外部導体)Fがタッチセンサ1に接近すると、この外部導体Fとタッチセンサ1との間でコンデンサ(電気容量)が形成され、2つの電極間の電気的な状態が変化する。タッチセンサ1は、2つの電極間の電気的な変化に基づいて、操作者の操作位置を検出することができる。
タッチセンサ1は、図2に示すように、配線体10と支持体80を含む配線板2と、配線板2の片面に貼り付けられたカバーパネル70と、を備えている。本実施形態における「配線体10」が、本発明における「配線体」の一例に相当し、本実施形態における「支持体80」が、本発明における「支持体」の一例に相当し、本実施形態における「配線板2」が、本発明における「配線板」の一例に相当する。
支持体80は、矩形状の外形を有し、上記表示装置の視認性を確保するため、透明性を有する材料で構成されている。この支持体80を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド樹脂(PI)、ポリエーテルイミド樹脂(PEI)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、液晶ポリマー(LCP)、シクロオレフィンポリマー(COP)、シリコーン樹脂(SI)、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、グリーンシート、ガラス等を用いることができる。この支持体80には、配線体10が貼り付けられており、支持体80によって配線体10が支持されている。この場合、支持体80は、配線体10を支持できる程度の剛性を有していることが好ましい。
配線体10は、図2に示すように、第1の絶縁部20と、第1の導体部30と、第2の絶縁部40と、第2の導体部50と、第3の絶縁部60と、を備えている。この配線体10は、上記表示装置の視認性を確保するために、全体的に透明性(透光性)を有するように構成されている。
本実施形態では、第1の導体部30が第1の絶縁部20上に配置されていると共に、第2の導体部50が第2の絶縁部40上に配置されており、第1の絶縁部20に第2の絶縁部40が積層されている。すなわち、第1の導体部30が第2の絶縁部40の一方の側に配置されているのに対し、第2の導体部50が当該第2の絶縁部40の他方の側に配置されており、第2の絶縁部40を介して、第1の導体部30と第2の導体部50とが相互に対向している。従って、本実施形態における「第2の絶縁部40」が、本発明における「絶縁部」の一例に相当し、本実施形態における「第1の導体部30」が、本発明における「第1の導体部」の一例に相当し、本実施形態における「第2の導体部50」が、本発明における「第2の導体部」の一例に相当する。
そして、第2の導体部50は、第1の導体部30よりも、外部導体Fが接触する側に近い位置に配設されている。つまり、第1の導体部30が表示装置側に位置し、第2の導体部50が操作者側(外部導体Fが接触する面側)に位置している。
第1の絶縁部20は、矩形状の外形を有し、透明性と電気絶縁性を有する樹脂材料で構成されている。この樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等のUV硬化性樹脂、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等を例示することができる。この第1の絶縁部20の下面が、支持体80に貼り付けられている。
第1の導体部30は、第1の絶縁部20上に設けられており、第1の絶縁部20によって保持されている。この第1の導体部30は、導電性ペーストを印刷して硬化させることで形成されている。導電性ペーストの具体例としては、導電性材料及びバインダ樹脂を、水、もしくは溶剤、及び各種添加剤に混合して構成されたものを例示することができる。なお、導電性ペーストからバインダ樹脂を省略してもよい。
導電性材料の具体例としては、銀や銅、ニッケル、スズ、ビスマス、亜鉛、インジウム、パラジウム等の金属材料や、グラファイト、カーボンブラック(ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック)、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバ等のカーボン系材料を挙げることができる。なお、導電性材料として、金属塩を用いてもよい。金属塩の具体例としては、上述の金属の塩を挙げることができる。バインダ樹脂の具体例としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。溶剤の具体例としては、α-テルピネオール、ブチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトール、1−デカノール、ブチルセルソルブ、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラデカン等を挙げることができる。
第1の導体部30は、図1及び図2に示すように、複数の第1の電極パターン31と、複数の第1の引出線34と、複数の第1のダミーパターン38と、を含んでいる。なお、本実施形態における「第1の電極パターン31」が本発明における「第1の電極パターン」の一例に相当し、本実施形態における「第1のダミーパターン38」が本発明の「第1のダミーパターン」に相当する。
それぞれの第1の電極パターン31は、第1の方向D1(図中X方向)に延在している。そして、複数の第1の電極パターン31は、図中Y方向に並べられている。それぞれの第1の電極パターン31は、図1及び図2に示すように、複数の第1の本体部32と、複数の第1の連結部33と、を含んでいる。
第1の電極パターン31の両端に位置する第1の本体部32は、三角形状を有しており、その他の第1の本体部32は、略菱形形状を有している。複数の第1の本体部32は、第1の電極パターン31の延在方向(図中X方向)に並べられている。相互に隣り合う第1の本体部32同士は、第1の連結部33を介して電気的に接続されている。この第1の連結部33における第1の電極パターン31の電極幅は、第1の本体部32における第1の電極パターン31の電極幅よりも細くなっている。
図3は図1のIII部分を示す拡大平面図であり、図4はIII部分において、便宜上、第1の電極パターン31と第1のダミーパターン38のみを抜粋して示した拡大平面図である。また、図5は図4のV部分の拡大図であり、図6は図5のVI-VI線に沿った断面図であり、図7は図5のVII-VII線に沿った断面図である。なお、図3において、一点鎖線が第1の電極パターン31の外形を示しており、二点鎖線が第2の電極パターン51の外形を示している。
図3に示すように、平面視において、第1の電極パターン31と、第2の電極パターン51とは交差しており、第1の電極パターン31の第1の連結部33と、第2の電極パターン51の第2の連結部53(後述)とが重複している。一方で、平面視において、第1の電極パターン31の第1の本体部32と、第2の電極パターン51の第2の本体部52(後述)と、は重複していない。
図4に示すように、第1の電極パターン31は、複数の直線状の第1の導体線321と、複数の直線状の第2の導体線322を有している。第1の導体線321は第2の方向D2に延在しており、一方で、第2の導体線322は、第2の方向D2とは異なる第3の方向D3に延在している。本実施形態では、第2の方向D2と第3の方向D3とのなす角の角度は90°であり、第1の導体線321と第2の導体線322とは直交している。本実施形態における「第1の導体線321」が本発明における「第1の導体線」の一例に相当し、本実施形態における「第2の導体線322」が本発明における「第2の導体線」の一例に相当する。
複数の第1の導体線321は等間隔(等ピッチ)で並べられており、同様に、複数の第2の導体線322も等間隔で並べられている。第1の導体線321と第2の導体線322は、相互に交差して複数の格子を形成しており、第1の本体部32及び第1の連結部33は、複数の第1及び第2の導体線321,322から成る格子により構成されたメッシュ状となっている。これによって、第1の電極パターン31はメッシュ状になっている。なお、第1の本体部32及び第1の連結部33を構成する第1及び第2の導体線321,322の本数は特に限定されない。
上述の通り、第1の連結部33における第1の電極パターン31の電極幅は、第1の本体部32における第1の電極パターン31の電極幅よりも細くなっている。換言すると、第1の連結部33における第1及び第2の導体線321,322の本数は、第1の本体部32における第1及び第2の導体線321,322の本数よりも少なくなっている。従って、第1の電極パターン31の幅方向に沿って第1の連結部33を切断した際の第1及び第2の導体線321,322の断面積の合計S1は、第1の本体部32を同様の方向に切断した際の第1及び第2の導体線321,322の断面積の合計S2よりも小さくなっている(S1<S2)。
第1の導体線321は、第1の方向D1に対して角度θ1だけ傾斜している。すなわち、図5に示す第1の方向D1に延在する仮想線l1と、第2の方向D2に延在する第1の導体線321とがなす角度(第1の方向D1と第2の方向D2とがなす角度)がθ1となる。この角度θ1は、下記(1)式のように、0°以上45°未満であることが好ましい。角度θ1が下記式(1)を満たすことで、電気抵抗の低い第1の導体線321を通過して静電気が第1の電極パターン31の延在方向により流れやすくなる。
0°≦θ1<45°… (1)
0°≦θ1<45°… (1)
この第1の導体線321は、図6の断面図に示すように、第1の絶縁部20の凸部21上に設けられている。第1の導体線321は、第1の導体線321の幅方向に切断した断面を視た場合に、第1の絶縁部20から離れるに従い、次第に幅狭となるテーパ形状を有している。この第1の導体線321において、凸部21と接触する第1の接触面321cは、第2の絶縁部40と接触する第2の接触面321dに対して相対的に粗くなっている。具体的には、第1の接触面321cの面粗さRaは、0.1μm〜3μmであるのに対して、第2の接触面321dの面粗さRaは、0.001μm〜1.0μmとなっている。この面粗さRaは、JIS法(JIS B0601(2013年3月21日改正))に定義される「算術平均粗さRa」である。
また、本実施形態では、第1の導体線321の線幅W1は、延在方向(第2の方向D2)に沿って一定となっている。なお、第1の導体線321の線幅とは、第1の導体線321の幅方向に切断した断面を視た場合において最も幅広となる部分の線幅のことを意味し、図6の第1の接触面321cにおける線幅W1に相当する。第1の導体線321の線幅W1は、0.5μmより大きく20μm以下であることが好ましい(0.5μm<W1≦20μm)。線幅W1を0.5μmより大きくすることで、第1の導体線321の導電性をより向上させることができる。線幅W1を20μm以下とすることで、第1の導体線321がより視認されにくくなるため、タッチセンサ1の視認性がより向上する。また、線幅W1は1μm以上10μm以下であることがより好ましく(1μm≦W1≦10μm)、7μm以下であることが特に好ましい(W1≦7μm)。
図5に戻り、第2の導体線322は、第1の方向D1に対して角度θ2だけ傾斜している。すなわち、図5に示す第1の方向D1に延在する仮想線l1と、第3の方向D3に延在する第2の導体線322とがなす角度(第1の方向D1と第3の方向D3とがなす角度)がθ2となる。本実施形態では、この角度θ2が、下記(2)式に示すように、上記の角度θ1に対して大きくなっている。すなわち、第1の導体線321は、第2の導体線322よりも、第1の方向D1に対してより平行に近づいている。
θ1<θ2 …(2)
θ1<θ2 …(2)
第2の導体線322は、図7の断面図に示すように、第1の絶縁部20の凸部21上に設けられている。第2の導体線322は、第2の導体線322の幅方向に切断した断面を視た場合に、第1の絶縁部20から離れるに従い、次第に幅狭となるテーパ形状を有している。この第2の導体線322において、凸部21と接触する第1の接触面322cは、第2の絶縁部40と接触する第2の接触面322dに対して相対的に粗くなっている。具体的には、第1の接触面322cの面粗さRaは、0.1μm〜3μmであるのに対して、第2の接触面322dの面粗さRaは、0.001μm〜1.0μmとなっている。この面粗さRaは、JIS法(JIS B0601(2013年3月21日改正))に定義される「算術平均粗さRa」である。
また、第2の導体線322の線幅W2は、延在方向(第3の方向D3)に沿って一定となっている。なお、第2の導体線322の線幅とは、第2の導体線322の幅方向に切断した断面を視た場合において最も幅広となる部分の線幅のことを意味し、図7の第1の接触面322cにおける線幅W2に相当する。この線幅W2は、下記(3)式のように、第1の導体線321の線幅W1よりも細くなっている。
W1>W2 …(3)
W1>W2 …(3)
この第2の導体線322の線幅W2は、0.5μm以上20μm未満であることが好ましい(0.5μm≦W2<20μm)。線幅W2を0.5μm以上とすることで、第2の導体線322の導電性をより向上させることができる。線幅W2を20μm未満とすることで、第2の導体線322がより視認されにくくなるため、タッチセンサ1の視認性がより向上する。また、線幅W2は1μm以上10μm以下であることがより好ましく(1μm≦W2≦10μm)、7μm以下であることが特に好ましい(W2≦7μm)。
さらに、線幅W1と線幅W2の差を下記(4)式の通り、5μm以下とすることで、第1の導体線321がより骨見えし難くなる。これにより、タッチセンサ1の視認性をより向上することができる。
0μm<W1−W2≦5μm …(4)
0μm<W1−W2≦5μm …(4)
また、線幅W1と線幅W2は、下記(5)式を満たしていることが好ましく、下記(6)式を満たしていることがより好ましく、下記(7)式を満たしていることが特に好ましい。これにより、第1の導体線321がより骨見えし難くなり、タッチセンサ1の視認性をより向上することができる。
1<W1/W2≦6 …(5)
1<W1/W2≦2 …(6)
1<W1/W2≦1.5 …(7)
1<W1/W2≦6 …(5)
1<W1/W2≦2 …(6)
1<W1/W2≦1.5 …(7)
図1及び図2に示すように、それぞれの第1の電極パターン31の長手方向一端には第1の引出線34の一端が接続されている。この第1の引出線34の他端が、外部回路と電気的に接続される。なお、第1の電極パターン31の数は特に限定されず、任意に設定することができ、第1の引出線34の数も特に限定されず、第1の電極パターン31の数に応じて設定される。
複数の第1のダミーパターン38は、図2に示すように、第1の絶縁部20において第1の電極パターン31が形成されていない領域に配置されており、第1の電極パターン31とは電気的に絶縁されている。本実施形態においては、複数の第1の電極パターン31の間に、第1のダミーパターン38が配置されており、第1のダミーパターン38は、第2の絶縁部40を介して第2の電極パターン51と対向している。
また、第1のダミーパターン38と、第1の電極パターン31と、第1の引出線34とは、実質的に同一の平面上に設けられている。図3に示すように、第1のダミーパターン38と、第1の電極パターン31とは、同一平面上で、同一の格子を繰り返す一様な格子パターンを形成している。
それぞれの第1のダミーパターン38は、図4に示すように、相互に交差する直線状の第1のダミー細線381と第2のダミー細線382を有している。本実施形態における「第1のダミー細線381」が本発明の「第5の導体線」の一例に相当し、本実施形態における「第2のダミー細線382」が本発明の「第6の導体線」の一例に相当する。
第1のダミー細線381は、第1の導体線321の断面形状(図6参照)と実質的に同一の断面形状を有しており、第1の導体線321と同様に、第1の絶縁部20の凸部21上に形成されている。第1のダミー細線381は、第1の導体線321と同様に、第2の方向D2に延在しており、第1のダミー細線381は、第1の導体線321の延長線上(仮想的な延長線上)に配置されている。従って、第1のダミー細線381の第1の方向となす角度はθ1となり、線幅はW1となっている。なお、第1のダミー細線381の第1の方向となす角度及び線幅は第1の導体線と異なっていてもよい。
一方、第2のダミー細線382は、第2の導体線322の断面形状(図7参照)と実質的に同一の断面形状を有しており、第2の導体線322と同様に、第1の絶縁部20の凸部21上に形成されている。第2のダミー細線382は、第2の導体線322と同様に、第3の方向D3に延在しており、第2のダミー細線382は、第2の導体線322の延長線上(仮想的な延長線上)に配置されている。従って、第2のダミー細線382の第1の方向となす角度はθ2となり、線幅はW2となっている。なお、第2のダミー細線382の第1の方向となす角度及び線幅は第2の導体線と異なっていてもよい。
第1のダミー細線381は、図3の平面視において、第4の導体線522(後述)と略平行に延在しており、第4の導体線522同士の間に位置している。一方で、第2のダミー細線382は、第3の導体線521(後述)と略平行に延在しており、第3の導体線521同士の間に位置している。本実施形態では、第1のダミー細線381は、隣り合う第4の導体線522同士の間隔を二等分するように延在しており、同様に、第2のダミー細線382は、隣り合う第3の導体線521同士の間隔を二等分するように延在している。
また、図4に示すように、第1のダミー細線381と第1の導体線321との間、及び第2のダミー細線382と第2の導体線322との間には、断線部383が形成されている。この断線部383によって、第1のダミー細線381と第1の導体線321とが電気的に絶縁されているとともに、第2のダミー細線382と第2の導体線322とが電気的に絶縁されている。
図2に示すように、第2の絶縁部40は、矩形状の外形を有し、透明性を有する樹脂材料で構成されている。この透明性を有する樹脂材料としては、例えば、上記の第1の絶縁部20を構成する樹脂材料と同様の材料を用いることができる。
第2の絶縁部40は、第1の導体部30を覆うように第1の絶縁部20上に設けられている。この第2の絶縁部40には、切欠部41が形成されている。この切欠部41からは、第1の引出線34の他端が露出している。
第2の導体部50は、第2の絶縁部40上に設けられており、第2の絶縁部40によって保持されている。この第2の導体部50は、導電性ペーストを印刷して硬化させることで形成されている。導電性ペーストの具体例としては、第1の導体部30を構成する導電ペーストと同様のものを例示することができる。
図1及び図2に示すように、第2の導体部50は、複数の第2の電極パターン51と、複数の第2の引出線54と、複数の第2のダミーパターン58と、を含んでいる。本実施形態における「第2の電極パターン51」が本発明における「第2の電極パターン」の一例に相当し、本実施形態における「第2のダミーパターン58」が本発明における「第2のダミーパターン」の一例に相当する。
それぞれの第2の電極パターン51は、第4の方向D4(図中Y方向)に延在しており、第4の方向D4は上述の第1の方向D1と実質的に直交している。換言すると、透過平面視において、第2の電極パターン51は、第1の電極パターン31と実質的に直交している。このように、第1の方向D1と第4の方向D4とが実質的に直交していることで、第1〜第4の導体線321,322,521,522がバランス良く配置され、配線密度が全体的により均一となる。その結果、タッチセンサ1の視認性をより向上させることができる。特に本実施形態のように、第1の電極パターン31と第2の電極パターン51とが実質的に同一の形状のパターンを有している場合、タッチセンサ1の視認性を特に向上させることができる。そして、複数の第2の電極パターン51は、図中X方向に並べられている。それぞれの第2の電極パターン51は、複数の第2の本体部52と、複数の第2の連結部53と、を含んでいる。
図2に示すように、第2の電極パターン51の両端に位置する第2の本体部52は、三角形状を有しており、その他の第2の本体部52は、略菱形形状を有している。第2の電極パターン51の複数の第2の本体部52は、第2の電極パターン51の延在方向(第4の方向D4)に並べられている。相互に隣り合う第2の本体部52同士は、第2の連結部53を介して電気的に接続されている。この第2の連結部53における第2の電極パターン51の電極幅は、第2の本体部52における第2の電極パターン51の電極幅よりも細くなっている。
図8は図3において第2の電極パターンと第2のダミーパターンのみを取り出して示した拡大平面図であり、図9は図8のIX部分の拡大図である。図8に示すように、第2の電極パターン51は、複数の直線状の第3の導体線521と、複数の直線状の第4の導体線522とを有している。なお、第2の本体部52を構成する第3及び第4の導体線521,522の本数は特に限定されない。本実施形態における「第3の導体線521」が、本発明における「第3の導体線」の一例に相当し、本実施形態における「第4の導体線522」が、本発明における「第4の導体線」の一例に相当する。
第3の導体線521は第5の方向D5に延在しており、一方で、第4の導体線522は、第5の方向D5とは異なる第6の方向D6に延在している。本実施形態では、第5の方向D5と第6の方向D6とのなす角の角度は90°であり、第3の導体線521と第4の導体線522とは直交している。
複数の第3の導体線521は等間隔(等ピッチ)で並べられており、同様に、複数の第4の導体線522も等間隔で並べられている。第3の導体線521と第4の導体線522は、相互に交差して複数の格子を形成しており、第2の本体部52及び第2の連結部53は、複数の第3及び第4の導体線521,522から成る格子により構成されたメッシュ状となっている。これによって、第2の電極パターン51はメッシュ状になっている。なお、第2の本体部52及び第2の連結部53を構成する第3及び第4の導体線521,522の本数は特に限定されない。
上述の通り、第2の連結部53における第2の電極パターン51の電極幅は、第2の本体部52における第2の電極パターン51の電極幅よりも細くなっている。換言すると、第2の連結部53における第3及び第4の導体線521,522の本数は、第2の本体部52における第3及び第4の導体線521,522の本数よりも少なくなっている。従って、第2の電極パターン51の幅方向に沿って第2の連結部53を切断した際の第3及び第4の導体線521,522の断面積の合計S3は、第2の本体部52を同様の方向に切断した際の第3及び第4の導体線521,522の断面積の合計S4よりも小さくなっている(S3<S4)。
第3の導体線521は、第4の方向D4に対して角度θ3だけ傾斜している。すなわち、図9に示す第4の方向D4に延在する仮想線l2と、第5の方向D5に延在する第3の導体線521とがなす角度(第4の方向D4と第5の方向D5とがなす角度)がθ3となる。この角度θ3は、上記(1)式のθ1と同様に、0°以上45°未満であることが好ましい。
この第3の導体線521は、第1の導体線321の断面形状(図6参照)と実質的に同一の断面形状を有しており、第1の導体線321と同様に、第2の絶縁部40の凸部上に形成されている。よって、第3の導体線521は、第1の導体線321の線幅W1と同様の線幅W3を有している。
第4の導体線522は、第4の方向D4に対して角度θ4だけ傾斜している。すなわち、第4の方向D4に延在する仮想線l2と、第6の方向D6に延在する第4の導体線522とがなす角度(第4の方向D4と第6の方向D6とがなす角度)がθ4となる。本実施形態では、この角度θ4が、下記(8)式に示すように、上記の角度θ3に対して大きくなっている。すなわち、第3の導体線521は、第4の導体線522よりも、第4の方向D4に対してより平行に近づいている。
θ3<θ4 …(8)
θ3<θ4 …(8)
この第4の導体線522は、第2の導体線322の断面形状(図7参照)と実質的に同一の断面形状を有しており、第3の導体線521と同様に、第2の絶縁部40の凸部上に形成されている。よって、第4の導体線522は、第2の導体線322の線幅W2と同様の線幅W4を有している。この線幅W4は、下記(9)式のように、第3の導体線521の線幅W3よりも細くなっている。
W3>W4 …(9)
W3>W4 …(9)
さらに、線幅W3と線幅W4の差を下記(10)式の通り、5μm以下とすることで、第3の導体線521がより骨見えしにくくなる。これにより、タッチセンサ1の視認性をより向上することができる。
0μm<W3−W4≦5μm …(10)
0μm<W3−W4≦5μm …(10)
また、線幅W3と線幅W4は、下記(11)式を満たしていることが好ましく、下記(12)式を満たしていることがより好ましく、下記(13)式を満たしていることが特に好ましい。これにより、タッチセンサ1の視認性をより向上することができる。
1<W3/W4≦6 …(11)
1<W3/W4≦2 …(12)
1<W3/W4≦1.5 …(13)
1<W3/W4≦6 …(11)
1<W3/W4≦2 …(12)
1<W3/W4≦1.5 …(13)
また、第1の電極パターン31の第1の導体線321の線幅W1と、第2の電極パターン51の第4の導体線522の線幅W4の差も、下記(14)式の通り、5μm以下であることが好ましい。同様に、第2の電極パターン51の第3の導体線521の線幅W3と、第1の電極パターン31の第2の導体線322の線幅W2の差も、下記(15)式の通り、5μm以下であることが好ましい。
0μm<W1−W4≦5μm …(14)
0μm<W3−W2≦5μm …(15)
0μm<W1−W4≦5μm …(14)
0μm<W3−W2≦5μm …(15)
図1及び図2に示すように、それぞれの第2の電極パターン51の長手方向一端には、第2の引出線54の一端が接続されている。それぞれの第2の引出線54の他端は配線体10の縁部に位置しており、この第2の引出線54の他端が、外部回路と電気的に接続される。
第2のダミーパターン58は、図2に示すように、第2の絶縁部40において第2の電極パターン51が形成されていない領域に配置されており、第2の電極パターン51とは電気的に絶縁されている。本実施形態においては、複数の第2の電極パターン51の間に、第2のダミーパターン58が配置されており、第2のダミーパターン58は、第2の絶縁部40を介して第1の電極パターン31と対向している。
また、第2のダミーパターン58と、第2の電極パターン51と、第2の引出線54とは、実質的に同一の平面上に設けられている。図8に示すように、第2のダミーパターン58と、第2の電極パターン51とは、同一平面上で、同一の格子を繰り返す一様な格子パターンを形成している。
それぞれの第2のダミーパターン58は、図8に示すように、相互に交差する直線状の第3のダミー細線581と第4のダミー細線582を有している。本実施形態における「第3のダミー細線581」が本発明の「第7の導体線」の一例に相当し、本実施形態における「第4のダミー細線582」が本発明の「第8の導体線」の一例に相当する。
第3のダミー細線581は、第3の導体線521の断面形状(図6参照)と実質的に同一の断面形状を有しており、第3の導体線521と同様に、第2の絶縁部40の凸部上に形成されている。第3のダミー細線581は、第3の導体線521と同様に、第5の方向D5に延在しており、第3のダミー細線581は、第3の導体線521の延長線上(仮想的な延長線上)に配置されている。従って、第3のダミー細線581の第4の方向D4となす角度はθ3となり、線幅はW3となっている。なお、第3のダミー細線581の第4の方向D4となす角度及び線幅は第3の導体線521と異なっていてもよい。
一方、第4のダミー細線582は、第4の導体線522の断面形状(図7参照)と実質的に同一の断面形状を有しており、第4の導体線522と同様に、第2の絶縁部40の凸部上に形成されている。第4のダミー細線582は、第4の導体線522と同様に、第6の方向D6に延在しており、第4のダミー細線582は、第4の導体線522の延長線上(仮想的な延長線上)に配置されている。従って、第4のダミー細線582の第4の方向D4となす角度はθ4となり、線幅はW4となっている。なお、第4のダミー細線582の第4の方向D4となす角度及び線幅は第4の導体線522と異なっていてもよい。
第3のダミー細線581は、図3の平面視において、第2の導体線322と略平行に延在しており、第2の導体線322同士の間に位置している。一方で、第4のダミー細線582は、第1の導体線321と略平行に延在しており、第1の導体線321同士の間に位置している。本実施形態では、第3のダミー細線581は、隣り合う第2の導体線322同士の間隔を二等分するように延在しており、同様に、第4のダミー細線582は、隣り合う第1の導体線321同士の間隔を二等分するように延在している。
また、図8に示すように、第3のダミー細線581と第3の導体線521との間、及び第4のダミー細線582と第4の導体線522との間には、断線部583が形成されている。この断線部583によって、第3のダミー細線581と第3の導体線521とが電気的に絶縁されているとともに、第4のダミー細線582と第4の導体線522とが電気的に絶縁されている。
図3に示すように、第1の電極パターン31、第1のダミーパターン38、第2の電極パターン51、及び第2のダミーパターン58により、タッチセンサ1の平面視において、見かけ上同一の格子を繰り返す格子パターンAが形成される(図3参照)。この同一の格子は、第1の電極パターン31と第2のダミーパターン58とが重なって形成される格子と、第2の電極パターン51と第1のダミーパターン38とが重って形成される格子と、第1の電極パターン31の第1の連結部33の一部と第2の電極パターン51の第2の連結部53の一部とが重なって形成される格子と、を含んでいる。
換言すれば、同一の格子は、第1〜第4の導体線321,322,521,522及び第1〜第4のダミー細線381,382,581,582によって形成されている。格子パターンAでは、線幅が相対的に太い導体線(第1及び第3の導体線321,521、第1及び第3のダミー細線381,581)と、線幅が相対的に細い導体線(第2及び第4の導体線322,522、第2及び第4のダミー細線382,582)とが、交互に配置されている。本実施形態では、このような格子パターンAが形成されているため、タッチセンサ1の視認性をより向上させることができる。
図2に戻り、第3の絶縁部60は、矩形状の外形を有し、透明性を有する樹脂材料で構成されている。この透明性を有する樹脂材料としては、例えば、上記の第1の絶縁部20を構成する樹脂材料と同様の材料を用いることができる。この第3の絶縁部60を構成する材料としては、例えば、シリコン樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ポリエステル樹脂系接着剤等の接着剤を用いることができる。
この第3の絶縁部60は、第2の導体部50を覆うように第2の絶縁部40上に設けられている。この第3の絶縁部60には、切欠部61が形成されている。この切欠部61からは、第2の引出線54の他端が露出している。また、この切欠部61は上述の第2の絶縁部40の切欠部41と重なっており、当該切欠部61から第1の引出線34の他端も露出している。
カバーパネル70は、図示しない接着層を介して配線体10に貼り付けられている。カバーパネル70は、図2に示すように、可視光線を透過することが可能な透明部71と、可視光線を遮蔽する遮蔽部72とを備えている。透明部71は、矩形状に形成され、遮蔽部72は、透明部71の周囲に矩形枠状に形成されている。
カバーパネル70を構成する透明な材料としては、たとえば、ソーダライムガラスやホウケイ酸ガラス等のガラス材料、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂材料を例示することができる。また、遮蔽部72は、カバーパネル70の裏面の外周部に、例えば、黒色のインクを塗布することにより形成されている。カバーパネル70の裏側(第3の絶縁部60と接する側)には、図示しない接着層が設けられている。
以上のように、本実施形態では、上記(2)式に示すように、第1の導体線321の線幅W1が第2の導体線322の線幅W2よりも太くなっているため(W1>W2)、第2の導体線322に比べ第1の導体線321の電気抵抗が小さくなっている。また、この第1の導体線321は、上記(3)式に示すように、第2の導体線322に比べて、第1の方向D1(第1の電極パターン31の延在方向)となす角度が小さい(θ1<θ2)。すなわち、第1の導体線321は、第1の電極パターン31の延在方向に対してより平行に近づいている。
そのため、第1の電極パターン31が静電気は、電気抵抗のより低い第1の導体線321を通過し、第1の電極パターン31の延在方向に流れやすくなるため、静電気による第1及び第2の導体線321,322の帯電破壊の防止を図ることができる。さらに、第1の電極パターン31に突発的な過電流が流れた際にも、当該過電流は電気抵抗のより低い第1の導体線321を通過する。これにより、第1の導体線321及び第2の導体線322が過電流により破壊されるのを抑制することができる。これらの効果は、上記(8)、(9)式を満たす第2の電極パターン51においても同様である。
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
例えば、上述の実施形態では、第1〜第4の導体線321,322,521,522と第1〜第4のダミー細線381,382,581,582が直線に形成されているが、特にこれに限定されず、例えば、曲線、破線、ジグザグ線等にしてもよい。
また、上述の実施形態では、第1及び第2の電極パターン31,51は、第1及び第2の本体部32,52を含む幅広部分と、第1及び第2の連結部33,53を含む幅狭部分と、を有しているが、特にこれに限定されない。例えば、第1及び第2の電極パターン31,51は、幅が一定の帯形状を有するものであってよい。
また、上述の実施形態では、第1及び第2の引出線34,54は1本の導体線から構成されているが、これに限定されない。第1及び第2の引出線34,54は、互いに交差する複数の導体線を含むメッシュ形状であってもよい。
また、第1及び第2の導体部31,51は、第1及び第2のダミーパターン38,58を含んでいなくてもよい。
また、例えば、第1の絶縁部20の下面を実装対象(フィルム、表面ガラス、偏光板、ディスプレイガラス等)に接着して、配線体10を実装対象により支持させる形態として配線体を構成する場合、当該第1の絶縁部20の下面に剥離シートを設け、実装時に当該剥離シートを剥がして実装対象に接着して実装する形態としてもよい。また、第1の絶縁部20側から配線体10を覆う樹脂部をさらに設け、当該樹脂部を介して、上述の実装対象に接着して実装する形態としてもよい。これらの場合、配線体を実装する実装対象が本発明の支持体の一例に相当する。また、第3の絶縁部60側を上述の実装対象に接着して実装する形態としてもよい。この場合、カバーパネル70が実装対象となって支持体の一例となる。
さらに、上述の実施形態では、配線体又は配線板は、タッチセンサに用いられるとして説明したが、特にこれに限定されない。例えば、配線体に通電して抵抗加熱等で発熱させることにより当該配線体をヒーターとして用いてもよい。また、配線体の導体部の一部を接地することにより当該配線体を電磁遮蔽シールドとして用いてもよい。また、配線体をアンテナとして用いてもよい。この場合、配線体を実装する実装対象が本発明の支持体の一例に相当する。
1…タッチセンサ
2…配線板
10…配線体
20…第1の絶縁部
21…凸部
30…第1の導体部
31…第1の電極パターン
32…第1の本体部
321…第1の導体線
321c…第1の接触面
321d…第2の接触面
322…第2の導体線
322c…第1の接触面
322d…第2の接触面
33…第1の連結部
34…第1の引出線
38…第1のダミーパターン
381…第1のダミー細線
382…第2のダミー細線
383…断線部
40…第2の絶縁部
41…切欠部
50…第2の導体部
51…第2の電極パターン
52…第2の本体部
521…第3の導体線
522…第4の導体線
53…第2の連結部
54…第2の引出線
58…第2のダミーパターン
581…第3のダミー細線
582…第4のダミー細線
583…断線部
60…第3の絶縁部
61…切欠部
70…カバーパネル
71…透明部
72…遮蔽部
80…支持体
A…格子パターン
F…外部導体
2…配線板
10…配線体
20…第1の絶縁部
21…凸部
30…第1の導体部
31…第1の電極パターン
32…第1の本体部
321…第1の導体線
321c…第1の接触面
321d…第2の接触面
322…第2の導体線
322c…第1の接触面
322d…第2の接触面
33…第1の連結部
34…第1の引出線
38…第1のダミーパターン
381…第1のダミー細線
382…第2のダミー細線
383…断線部
40…第2の絶縁部
41…切欠部
50…第2の導体部
51…第2の電極パターン
52…第2の本体部
521…第3の導体線
522…第4の導体線
53…第2の連結部
54…第2の引出線
58…第2のダミーパターン
581…第3のダミー細線
582…第4のダミー細線
583…断線部
60…第3の絶縁部
61…切欠部
70…カバーパネル
71…透明部
72…遮蔽部
80…支持体
A…格子パターン
F…外部導体
Claims (10)
- 絶縁部と、
前記絶縁部上に形成された第1の導体部と、を備え、
前記第1の導体部は、相互に交差する第1の導体線と第2の導体線を含み、第1の方向に延在するメッシュ状の第1の電極パターンを含み、
前記第1の導体線は、第2の方向に延在しており、
前記第2の導体線は、前記第2の方向とは異なる第3の方向に延在しており、
下記(1)及び(2)式を満たす配線体。
θ1<θ2 …(1)
W1>W2 …(2)
但し、上記(1)及び(2)式において、θ1は前記第2の方向と前記第1の方向とがなす角度であり、θ2は前記第3の方向と前記第1の方向とがなす角度であり、W1は前記第1の導体線の線幅であり、W2は前記第2の導体線の線幅である。 - 請求項1に記載の配線体であって、
下記(3)式を満たす配線体。
0°≦θ1<45° …(3) - 請求項1又は2に記載の配線体であって、
下記(4)式を満たす配線体。
0μm<W1−W2≦5μm …(4) - 請求項1〜3の何れか一項に記載の配線体であって、
下記(5)式を満たす配線体。
1<W1/W2≦6 …(5) - 請求項1〜4の何れか一項に記載の配線体であって、
前記第1の導体線と前記第2の導体線とが実質的に直交している配線体。 - 請求項1〜5の何れか一項に記載の配線体であって、
前記絶縁部上に設けられ、前記絶縁部を介して前記第1の導体部と対向する第2の導体部を備え、
前記第2の導体部は、相互に交差する第3の導体線と第4の導体線を含み、第4の方向に延在するメッシュ状の第2の電極パターンを含み、
前記第3の導体線は、第5の方向に延在しており、
前記第4の導体線は、前記第5の方向とは異なる第6の方向に延在しており、
下記(5)及び(6)式を満たす配線体。
θ3<θ4 …(5)
W3>W4 …(6)
但し、上記(5)及び(6)式において、θ3は前記第5の方向と前記第4の方向とがなす角度であり、θ4は前記第6の方向と前記第4の方向とがなす角度であり、W3は前記第3の導体線の線幅であり、W4は前記第4の導体線の線幅である。 - 請求項6に記載の配線体であって、
前記第1の方向と前記第4の方向とが実質的に直交する配線体。 - 請求項6又は7に記載の配線体であって、
前記第1の導体部は、相互に交差する第5の導体線と第6の導体線とを含むメッシュ状の第1のダミーパターンを含み、
前記第2の導体部は、相互に交差する第7の導体線と第8の導体線とを含むメッシュ状の第2のダミーパターンを含み、
平面視において、前記第1〜第8の導体線は、同一の格子を繰り返す格子パターンを形成する配線体。 - 請求項1〜8の何れか一項に記載の配線体と、
前記配線体を支持する支持体と、を備えた配線板。 - 請求項9に記載の配線板を備えたタッチセンサ。
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JP2018177046A JP2020047172A (ja) | 2018-09-21 | 2018-09-21 | 配線体、配線板、及びタッチセンサ |
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