JP7360609B2 - Wiring board and wiring board manufacturing method - Google Patents
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Description
本開示の実施の形態は、配線基板および配線基板の製造方法に関する。 Embodiments of the present disclosure relate to a wiring board and a method for manufacturing the wiring board.
現在、スマートフォン、タブレット等の携帯端末機器の高機能、小型化、薄型化および軽量化が進んでいる。これら携帯端末機器は、複数の通信帯域を使用するため、通信帯域に応じた複数のアンテナが必要とされる。例えば、携帯端末機器には、電話用アンテナ、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity）用アンテナ、３Ｇ（Generation）用アンテナ、４Ｇ（Generation）用アンテナ、ＬＴＥ（Long Term Evolution）用アンテナ、Bluetooth（登録商標）用アンテナ、ＮＦＣ（Near Field Communication）用アンテナ等の複数のアンテナが搭載されている。しかしながら、携帯端末機器の小型化に伴い、アンテナの搭載スペースは限られており、アンテナ設計の自由度は狭まっている。また、限られたスペース内にアンテナを内蔵していることから、電波感度が必ずしも満足できるものではない。 Currently, mobile terminal devices such as smartphones and tablets are becoming more sophisticated, smaller, thinner, and lighter. Since these mobile terminal devices use multiple communication bands, multiple antennas are required depending on the communication bands. For example, mobile terminal devices include telephone antennas, WiFi (Wireless Fidelity) antennas, 3G (Generation) antennas, 4G (Generation) antennas, LTE (Long Term Evolution) antennas, and Bluetooth (registered trademark) antennas. , multiple antennas such as NFC (Near Field Communication) antennas are installed. However, as mobile terminal devices become smaller, the mounting space for antennas is limited, and the degree of freedom in antenna design is narrowed. Furthermore, since the antenna is built into a limited space, the radio wave sensitivity is not necessarily satisfactory.
また近年、第５世代通信すなわち５Ｇ（Generation）用の携帯端末機器の開発が進められている。この５Ｇ用のアンテナ（特にミリ波）は、指向性が高く、携帯端末機器に複数個のアンテナを内蔵させる必要がある。 Furthermore, in recent years, development of mobile terminal devices for fifth generation communication, that is, 5G (Generation), has been progressing. This 5G antenna (particularly millimeter wave) has high directivity and requires a plurality of antennas to be built into the mobile terminal device.
本実施の形態は、表示装置に配置することにより、アンテナメッシュ配線層が送受信する電波の帯域幅を広げるとともに電波の送受信の範囲を広げることが可能な、配線基板および配線基板の製造方法を提供する。 This embodiment provides a wiring board and a method for manufacturing the wiring board, which can widen the bandwidth of radio waves transmitted and received by an antenna mesh wiring layer and expand the range of radio wave transmission and reception by disposing it in a display device. do.
本実施の形態による配線基板は、表示装置用の配線基板であって、透明性を有する基板と、前記基板上に配置され、アンテナとして機能するアンテナメッシュ配線層と、前記アンテナメッシュ配線層に電気的に接続された給電部と、前記基板上であって、前記アンテナメッシュ配線層の周囲に配置された無給電型のアレー型メッシュ配線層と、を備えている。 The wiring board according to the present embodiment is a wiring board for a display device, and includes a transparent board, an antenna mesh wiring layer disposed on the board and functioning as an antenna, and an electrical connection layer to the antenna mesh wiring layer. and a parasitic array type mesh wiring layer disposed on the substrate and around the antenna mesh wiring layer.
本実施の形態による配線基板において、前記アンテナメッシュ配線層は、互いに平行に配置された複数の第１配線と、前記複数の第１配線を連結する複数の第２配線とを含み、前記アレー型メッシュ配線層は、互いに平行に配置された複数の第３配線と、前記複数の第３配線を連結する複数の第４配線とを含んでも良い。 In the wiring board according to the present embodiment, the antenna mesh wiring layer includes a plurality of first wirings arranged parallel to each other and a plurality of second wirings connecting the plurality of first wirings, and the antenna mesh wiring layer includes a plurality of second wirings connecting the plurality of first wirings, and The mesh wiring layer may include a plurality of third wirings arranged in parallel to each other and a plurality of fourth wirings connecting the plurality of third wirings.
本実施の形態による配線基板において、前記アレー型メッシュ配線層の前記第３配線の長さは、前記アンテナメッシュ配線層の前記第２配線の長さの８０％以上１２０％以下であっても良い。 In the wiring board according to the present embodiment, the length of the third wiring of the array type mesh wiring layer may be 80% or more and 120% or less of the length of the second wiring of the antenna mesh wiring layer. .
本実施の形態による配線基板において、前記アンテナメッシュ配線層は、平面視で正方形状であっても良い。 In the wiring board according to this embodiment, the antenna mesh wiring layer may have a square shape in plan view.
本実施の形態による配線基板において、前記給電部は、前記基板の外周縁に位置しても良い。 In the wiring board according to the present embodiment, the power feeding section may be located at an outer peripheral edge of the board.
本実施の形態による配線基板において、前記アンテナメッシュ配線層は、平面視で前記表示装置のディスプレイに重なる位置に設けられていても良い。 In the wiring board according to this embodiment, the antenna mesh wiring layer may be provided at a position overlapping the display of the display device in plan view.
本実施の形態による配線基板において、前記基板上に、前記アンテナメッシュ配線層及び前記前記アレー型メッシュ配線層を覆うように保護層が形成されていても良い。 In the wiring board according to the present embodiment, a protective layer may be formed on the board so as to cover the antenna mesh wiring layer and the array type mesh wiring layer.
本実施の形態による配線基板の製造方法は、配線基板の製造方法であって、透明性を有する基板を準備する工程と、前記基板上に、アンテナとして機能するアンテナメッシュ配線層と、前記アンテナメッシュ配線層に電気的に接続された給電部と、前記基板上であって、前記アンテナメッシュ配線層の周囲に配置された無給電型のアレー型メッシュ配線層とを形成する工程と、を備えている。 The method for manufacturing a wiring board according to the present embodiment is a method for manufacturing a wiring board, which includes a step of preparing a transparent board, an antenna mesh wiring layer functioning as an antenna, and an antenna mesh wiring layer on the board. forming a power feeding section electrically connected to the wiring layer; and a parasitic array mesh wiring layer disposed on the substrate and around the antenna mesh wiring layer. There is.
本開示の実施の形態によると、表示装置に配置することにより、アンテナメッシュ配線層が送受信する電波の帯域幅を広げるとともに電波の送受信の範囲を広げることができる。 According to the embodiments of the present disclosure, by disposing it in a display device, it is possible to widen the bandwidth of radio waves transmitted and received by the antenna mesh wiring layer and expand the range of radio wave transmission and reception.
まず、図１乃至図１０により、一実施の形態について説明する。図１乃至図１０は本実施の形態を示す図である。 First, one embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 10. 1 to 10 are diagrams showing this embodiment.
以下に示す各図は、模式的に示したものである。そのため、各部の大きさ、形状は理解を容易にするために、適宜誇張している。また、技術思想を逸脱しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。なお、以下に示す各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値および材料名は、実施の形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用することができる。本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば平行や直交、垂直等の用語については、厳密に意味するところに加え、実質的に同じ状態も含むものとする。 Each figure shown below is shown schematically. Therefore, the size and shape of each part are appropriately exaggerated to facilitate understanding. Further, it is possible to implement the invention with appropriate changes within the scope of the technical concept. In each figure shown below, the same parts are given the same reference numerals, and some detailed explanations may be omitted. In addition, the numerical values such as dimensions and material names of each member described in this specification are examples of embodiments, and are not limited to these, and can be appropriately selected and used. In this specification, terms specifying shapes and geometrical conditions, such as terms such as parallel, perpendicular, and perpendicular, are not only meant strictly, but also include substantially the same state.
また、以下の実施の形態において、「Ｘ方向」とは、基板の一辺に対して平行な方向である。「Ｙ方向」とは、Ｘ方向に垂直かつ基板の他の一辺に対して平行な方向である。「Ｚ方向」とは、Ｘ方向およびＹ方向の両方に垂直かつ配線基板の厚み方向に平行な方向である。また、「表面」とは、Ｚ方向プラス側の面であって、基板に対してアンテナメッシュ配線層及びアレー型メッシュ配線層が設けられた面をいう。「裏面」とは、Ｚ方向マイナス側の面であって、基板に対してアンテナメッシュ配線層及びアレー型メッシュ配線層が設けられた面と反対側の面をいう。 Furthermore, in the following embodiments, the "X direction" is a direction parallel to one side of the substrate. The "Y direction" is a direction perpendicular to the X direction and parallel to the other side of the substrate. The "Z direction" is a direction perpendicular to both the X direction and the Y direction and parallel to the thickness direction of the wiring board. Further, the term "surface" refers to the surface on the positive side in the Z direction, on which the antenna mesh wiring layer and the array type mesh wiring layer are provided with respect to the substrate. The "back surface" refers to a surface on the negative side in the Z direction, which is opposite to the surface on which the antenna mesh wiring layer and the array type mesh wiring layer are provided with respect to the substrate.
［配線基板の構成］
図１乃至図６を参照して、本実施の形態による配線基板の構成について説明する。図１乃至図６は、本実施の形態による配線基板を示す図である。
[Wiring board configuration]
The configuration of the wiring board according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. 1 to 6 are diagrams showing a wiring board according to this embodiment.
図１に示すように、本実施の形態による配線基板１０は、表示装置に用いられるものであり、例えば画像表示装置のディスプレイ上に配置されるものである。このような配線基板１０は、透明性を有する基板１１と、基板１１上に配置されたアンテナメッシュ配線層２０と、基板１１上に配置された無給電型のアレー型メッシュ配線層３０と、を備えている。また、アンテナメッシュ配線層２０には、給電部４０が電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, a
このうち基板１１は、平面視で略長方形状であり、その長手方向がＹ方向に平行であり、その短手方向がＸ方向に平行となっている。基板１１は、透明性を有するとともに略平板状であり、その厚みは全体として略均一となっている。基板１１の長手方向（Ｙ方向）の長さＬ１は、例えば１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲で選択することができ、基板１１の短手方向（Ｘ方向）の長さＬ２は、例えば５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲で選択することができる。
Among them, the
基板１１の材料は、可視光線領域での透明性および電気絶縁性を有する材料であればよい。本実施の形態において基板１１の材料はポリエチレンテレフタレートであるが、これに限定されない。基板１１の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹脂、或いは、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材料等の有機絶縁性材料を用いることが好ましい。また、基板１１の材料としては、用途に応じてガラス、セラミックス等を適宜選択することもできる。なお、基板１１は、単一の層によって構成された例を図示したが、これに限定されず、複数の基材又は層が積層された構造であってもよい。また、基板１１はフィルム状であっても、板状であってもよい。このため、基板１１の厚さは特に制限はなく、用途に応じて適宜選択できるが、一例として、基板１１の厚み（Ｚ方向）Ｔ１（図３参照）は、例えば１０μｍ以上２００μｍ以下の範囲とすることができる。
The material of the
本実施の形態において、アンテナメッシュ配線層２０は、アンテナとしての機能をもつアンテナパターンからなっている。図１において、アンテナメッシュ配線層２０は、基板１１上に複数（２つ）形成されており、互いに同一又は異なる周波数帯に対応している。アンテナメッシュ配線層２０の大きさは、アンテナメッシュ配線層２０が送受信する電波の周波数に対応している。すなわち、アンテナメッシュ配線層２０は、平面視で略正方形状であり、その一辺がＸ方向に平行であり、他の一辺がＹ方向に平行となっている。アンテナメッシュ配線層２０の一辺の長さ（Ｘ方向及びＹ方向の長さ）Ｌａは、アンテナメッシュ配線層２０が送受信する電波の周波数の波長の半分に対応した長さ（Ｌａ＝λ／２）となっている。具体的には、アンテナメッシュ配線層２０の一辺の長さＬａは、例えば４ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲で選択することができる。なお、配線基板１０上に１つのアンテナメッシュ配線層２０のみが配置されていても良い。各アンテナメッシュ配線層２０は、電話用アンテナ、ＷｉＦｉ用アンテナ、３Ｇ用アンテナ、４Ｇ用アンテナ、５Ｇ用アンテナ、ＬＴＥ用アンテナ、Bluetooth（登録商標）用アンテナ、ＮＦＣ用アンテナ等のいずれかに対応していても良い。
In this embodiment, the antenna
図２に示すように、アンテナメッシュ配線層２０は、それぞれ金属線が格子形状または網目形状に形成され、Ｘ方向およびＹ方向に繰り返しパターンを有している。すなわちアンテナメッシュ配線層２０は、Ｘ方向に延びる部分（後述する第２配線２２の一部）とＹ方向に延びる部分（後述する第１配線２１の一部）とから構成されるＬ字状の単位パターン形状２０ａの繰り返しから構成されている。
As shown in FIG. 2, the antenna
図２に示すように、アンテナメッシュ配線層２０は、互いに平行に配置された複数の第１配線２１と、複数の第１配線２１を連結する複数の第２配線２２とを含んでいる。具体的には、複数の第１配線２１と複数の第２配線２２とは、全体として一体となって格子形状または網目形状を形成している。各第１配線２１は、アンテナメッシュ配線層２０の一辺に平行な方向（Ｙ方向）に延びており、各第２配線２２は、第１配線２１に直交する方向（Ｘ方向）に延びている。第１配線２１及び第２配線２２は、それぞれ所定の周波数の波長の半分（λ／２）に対応する長さＬａ（上述したアンテナメッシュ配線層２０の辺の長さ、図１参照）を有する。
As shown in FIG. 2, the antenna
複数の第１配線２１は、Ｘ方向に互いに等間隔に配置されている。第１配線２１のピッチＰ１は、例えば０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲とすることができる。また、複数の第２配線２２は、Ｙ方向に互いに等間隔に配置されている。複数の第２配線２２のピッチＰ２は、例えば０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲とすることができる。
The plurality of
複数の第２配線２２のうち、最も給電部４０から遠い（最もＹ方向プラス側の）第２配線２２は、主としてアンテナとしての機能を果たす。このアンテナとしての機能を果たす第２配線２２を図１に太線で示す。他の第２配線２２及び第１配線２１は、アンテナとして機能する第２配線２２と給電部４０とを電気的に接続する役割を果たす。また、第２配線２２及び第１配線２１は、互いに連結されることにより、第１配線２１及び第２配線２２の断線を抑える役割を果たす。
Among the plurality of
図２に示すように、アンテナメッシュ配線層２０においては、互いに隣接する第１配線２１と、互いに隣接する第２配線２２とに取り囲まれることにより、複数の開口部２３が形成されている。各開口部２３は、それぞれ平面視略正方形形状となっている。また、各開口部２３からは透明性を有する基板１１が露出している。このため、各開口部２３の面積を広くすることにより、配線基板１０全体としての透明性を高めることができる。なお、各第１配線２１と各第２配線２２とは、互いに直交しているが、これに限らず、互いに鋭角または鈍角に交差していてもよい。また、第１配線２１のピッチＰ１及び第２配線２２のピッチＰ２は、アンテナメッシュ配線層２０内で均一であるが、これに限らずアンテナメッシュ配線層２０内で不均一としても良い。
As shown in FIG. 2, in the antenna
図３に示すように、各第１配線２１は、その長手方向に垂直な断面（Ｘ方向断面）が略長方形形状又は略正方形形状となっている。この場合、第１配線２１の断面形状は、第１配線２１の長手方向（Ｙ方向）に沿って略均一となっている。また、図４に示すように、各第２配線２２の長手方向に垂直な断面（Ｙ方向断面）の形状は、略長方形形状又は略正方形形状であり、上述した第１配線２１の断面（Ｘ方向断面）形状と略同一である。この場合、第２配線２２の断面形状は、第２配線２２の長手方向（Ｘ方向）に沿って略均一となっている。第１配線２１と第２配線２２の断面形状は、必ずしも略長方形形状又は略正方形形状でなくても良く、例えば表面側（Ｚ方向プラス側）が裏面側（Ｚ方向マイナス側）よりも狭い略台形形状、あるいは、長手方向両側に位置する側面が湾曲した形状であっても良い。
As shown in FIG. 3, each
本実施の形態において、第１配線２１の線幅Ｗ１（Ｘ方向の長さ、図３参照）および第２配線２２の線幅Ｗ２（Ｙ方向の長さ、図４参照）は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択できる。例えば、第１配線２１の線幅Ｗ１は０．１μｍ以上５．０μｍ以下の範囲で選択することができ、第２配線２２の線幅Ｗ２は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下の範囲で選択することができる。また、第１配線２１の高さＨ１（Ｚ方向の長さ、図３参照）および第２配線２２の高さＨ２（Ｚ方向の長さ、図４参照）は特に限定されず、用途に応じて適宜選択することができ、例えば０．１μｍ以上５．０μｍ以下の範囲で選択することができる。
In this embodiment, the line width W 1 (length in the X direction, see FIG. 3) of the
第１配線２１および第２配線２２の材料は、導電性を有する金属材料であればよい。本実施の形態において第１配線２１および第２配線２２の材料は銅であるが、これに限定されない。第１配線２１および第２配線２２の材料は、例えば、金、銀、銅、白金、錫、アルミニウム、鉄、ニッケルなどの金属材料（含む合金）を用いることができる。
The
本実施の形態において、アンテナメッシュ配線層２０の開口率Ａｔは、例えば８７％以上１００％未満の範囲とすることができる。アンテナメッシュ配線層２０の開口率Ａｔをこの範囲とすることにより、配線基板１０の導電性と透明性を確保することができる。なお、開口率とは、所定の領域（例えばアンテナメッシュ配線層２０）の単位面積に占める、開口領域（第１配線２１、第２配線２２等の金属部分が存在せず、基板１１が露出する領域）の面積の割合（％）をいう。
In the present embodiment, the aperture ratio At of the antenna
図１に示すように、アレー型メッシュ配線層３０は、各アンテナメッシュ配線層２０の周囲に配置されている。具体的には、アレー型メッシュ配線層３０は、アンテナメッシュ配線層２０のＸ方向両側にそれぞれ配置されている。これら一対のアレー型メッシュ配線層３０は、互いに同一の形状からなり、アンテナメッシュ配線層２０からそれぞれ離間して配置されている。
As shown in FIG. 1, the array type
アレー型メッシュ配線層３０の長手方向（Ｙ方向）の長さＬｂは、後述するように、それぞれアンテナメッシュ配線層２０の辺の長さＬａと同一、又は若干異なる長さを有する。また、アレー型メッシュ配線層３０の幅方向（Ｘ方向）の長さＬｃは、例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲で選択することができる。アレー型メッシュ配線層３０とアンテナメッシュ配線層２０との間隔Ｐｂは、アンテナメッシュ配線層２０が送受信する電波の周波数の帯域幅に応じて適宜選択することができ、例えば０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲とすることができる。この場合、一方のアレー型メッシュ配線層３０とアンテナメッシュ配線層２０との間隔と、他方のアレー型メッシュ配線層３０とアンテナメッシュ配線層２０との間隔は互いに同一となっているが、互いに異なっていても良い。
The length L b of the array type
図５に示すように、アレー型メッシュ配線層３０は、それぞれ金属線が格子形状または網目形状に形成され、Ｘ方向およびＹ方向に繰り返しパターンを有している。すなわちアレー型メッシュ配線層３０は、Ｘ方向に延びる部分（後述する第４配線３２の一部）とＹ方向に延びる部分（後述する第３配線３１の一部）とから構成されるＬ字状の単位パターン形状３０ａの繰り返しから構成されている。
As shown in FIG. 5, the array type
アレー型メッシュ配線層３０は、互いに平行に配置された複数の第３配線３１と、複数の第３配線３１を連結する複数の第４配線３２とを含んでいる。具体的には、複数の第３配線３１と複数の第４配線３２とは、全体として一体となって格子形状または網目形状を形成している。各第３配線３１は、アレー型メッシュ配線層３０の長手方向に平行な方向（Ｙ方向）に延びており、各第４配線３２は、アレー型メッシュ配線層３０の幅方向に平行な方向（Ｘ方向）に延びている。
The array type
第３配線３１の長さ（すなわちアレー型メッシュ配線層３０の長さＬｂ）は、それぞれアンテナメッシュ配線層２０の第２配線２２の長さＬａ（アンテナメッシュ配線層２０が送受信する電波の周波数の波長の半分（λ／２）に対応する長さ、図１参照）と同一、又は若干異なる長さを有する。具体的には、第３配線３１の長さＬｂは、アンテナメッシュ配線層２０の第２配線２２の長さＬａの８０％以上１２０％以下の長さを有する（０．８Ｌａ≦Ｌｂ≦１．２Ｌａ）。このように、アレー型メッシュ配線層３０が設けられていることにより、アンテナメッシュ配線層２０が送受信する電波の帯域幅をさらに広げ、かつアンテナメッシュ配線層２０の放射パターンを広げることができる。とりわけ、第３配線３１の長さＬｂがアンテナメッシュ配線層２０の第２配線２２の長さＬａと若干異なることにより、アンテナメッシュ配線層２０の共振周波数のピークを調整することができ、アンテナメッシュ配線層２０が送受信する電波の帯域幅を広げることができる。一方、第４配線３２は、第３配線３１同士を連結することにより、第３配線３１の断線を抑える役割を果たす。
The length of the third wiring 31 (that is, the length L b of the array type mesh wiring layer 30 ) is the length L a of the
複数の第３配線３１は、アレー型メッシュ配線層３０の幅方向（Ｘ方向）に互いに等間隔に配置されている。第３配線３１のピッチＰ３は、上述した第１配線２１のピッチＰ１と同一とすることができる。複数の第４配線３２は、アレー型メッシュ配線層３０の長手方向（Ｙ方向）に互いに等間隔に配置されている。複数の第４配線３２のピッチＰ４は、上述した第２配線２２のピッチＰ２と同一とすることができる。
The plurality of
アレー型メッシュ配線層３０においては、互いに隣接する第３配線３１と、互いに隣接する第４配線３２とに取り囲まれることにより、複数の開口部３３が形成されている。各開口部３３は、それぞれ平面視略正方形形状となっている。また、各開口部３３からは、透明性を有する基板１１が露出している。このため、各開口部３３の面積を広くすることにより、配線基板１０全体としての透明性を高めることができる。なお、各第３配線３１と各第４配線３２とは、互いに直交しているが、これに限らず、互いに鋭角または鈍角に交差していてもよい。また、第３配線３１のピッチＰ３及び第４配線３２のピッチＰ４は、アレー型メッシュ配線層３０内で均一であるが、これに限らずアレー型メッシュ配線層３０内で不均一としても良い。
In the array type
各第３配線３１の長手方向に垂直な断面（Ｘ方向断面）の形状は、上述した第１配線２１の断面形状と同一とすることができる。また、各第４配線３２の長手方向に垂直な断面（Ｙ方向断面）の形状は、上述した第２配線２２の断面形状と同一とすることができる。また、第３配線３１の線幅（Ｘ方向の長さ）および第４配線３２の線幅（Ｙ方向の長さ）は、それぞれ上述した第１配線２１の線幅Ｗ１および第２配線２２の線幅Ｗ２と同一とすることができる。さらに、第３配線３１の高さ（Ｚ方向の長さ）および第４配線３２の高さ（Ｚ方向の長さ）は、上述した第１配線２１の高さＨ１および第２配線２２の高さＨ２と同一とすることができる。
The cross-sectional shape of each
第３配線３１および第４配線３２の材料についても、上述した第１配線２１および第２配線２２の材料と同一とすることができる。
The material of the
本実施の形態において、アレー型メッシュ配線層３０の開口率Ａｓは、例えば８７％以上１００％未満の範囲とすることができる。アレー型メッシュ配線層３０の開口率Ａｓをこの範囲とすることにより、配線基板１０の導電性と透明性を確保することができる。
In the present embodiment, the aperture ratio As of the array-type
本実施の形態において、アレー型メッシュ配線層３０は、無給電型であり、給電部４０又はアンテナメッシュ配線層２０に電気的に接続されることはない。すなわちアレー型メッシュ配線層３０の外周縁は、全周にわたって他の金属部分と接続されることがなく、平面視で全周にわたって基板１１に取り囲まれている。
In this embodiment, the array type
一方、アンテナメッシュ配線層２０は、給電型であり、給電部４０に電気的に接続されている。アンテナメッシュ配線層２０の外周縁は、給電部４０を除き、平面視で全周にわたって基板１１に取り囲まれている。なお、これに限らず、アンテナメッシュ配線層２０及びアレー型メッシュ配線層３０の外周縁（Ｙ方向マイナス側の外周縁）が、平面視で基板１１の外周縁（Ｙ方向マイナス側の外周縁）と一致していても良い。
On the other hand, the antenna
図６に示すように、給電部４０は、平面視略長方形状であり、導電性の薄板状部材からなる。この場合、給電部４０の長手方向はＸ方向に平行であり、給電部４０の短手方向はＹ方向に平行である。また、給電部４０は、基板１１の外周縁（Ｙ方向マイナス側端部）に配置されている。給電部４０は、最もＹ方向マイナス側に位置する第２配線２２に接続されている。この場合、給電部４０は、最もＹ方向マイナス側に位置する第２配線２２と一体に形成されていても良い。給電部４０の材料は、例えば、金、銀、銅、白金、錫、アルミニウム、鉄、ニッケルなどの金属材料（含む合金）を用いることができる。この給電部４０は、配線基板１０が画像表示装置９０（図８乃至図１０参照）に組み込まれた際、給電線９５を介して画像表示装置９０の無線通信用回路９４と電気的に接続される。なお、給電部４０は、基板１１の表面に設けられているが、これに限らず、給電部４０の一部又は全部が基板１１の外周縁よりも外側に位置していても良い。また、給電部４０を柔軟に形成することにより、給電部４０が画像表示装置９０の側面や裏面に回り込んで、基板１１の側面や裏面側で電気的に接続できるようにしても良い。
As shown in FIG. 6, the
さらに、図３及び図４に示すように、基板１１の表面上には、アンテナメッシュ配線層２０及びアレー型メッシュ配線層３０を覆うように保護層１７が形成されている。保護層１７は、アンテナメッシュ配線層２０及びアレー型メッシュ配線層３０を保護するものであり、基板１１の表面の略全域に形成されている。保護層１７の材料としては、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート等のアクリル樹脂とそれらの変性樹脂と共重合体、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等のポリビニル樹脂とそれらの共重合体、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリアミド、塩素化ポリオレフィン等の無色透明の絶縁性樹脂を用いることができる。また、保護層１７の厚みＴ２は、０．３μｍ以上１００μｍ以下の範囲で選択することができる。なお、保護層１７は、基板１１のうち少なくともアンテナメッシュ配線層２０及びアレー型メッシュ配線層３０を覆うように形成されていれば良い。
Furthermore, as shown in FIGS. 3 and 4, a
［配線基板の製造方法］
次に、図７（ａ）－（ｉ）を参照して、本実施の形態による配線基板の製造方法について説明する。図７（ａ）－（ｉ）は、本実施の形態による配線基板の製造方法を示す断面図である。
[Method for manufacturing wiring board]
Next, a method for manufacturing a wiring board according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 7(a) to 7(i). 7(a)-(i) are cross-sectional views showing a method for manufacturing a wiring board according to this embodiment.
まず、図７（ａ）に示すように、基板１１を準備し、この基板１１の表面の略全域に導電層５１を形成する。本実施の形態において導電層５１の厚さは、２００ｎｍである。しかしながらこれに限定されず、導電層５１の厚さは１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲で適宜選択することができる。本実施の形態において導電層５１は、銅を用いてスパッタリング法によって形成する。導電層５１を形成する方法としては、プラズマＣＶＤ法を用いても良い。
First, as shown in FIG. 7A, a
次に、図７（ｂ）に示すように、基板１１の表面の略全域に光硬化性絶縁レジスト５２を供給する。この光硬化性絶縁レジスト５２としては、例えばエポキシ系樹脂等の有機樹脂を挙げることができる。
Next, as shown in FIG. 7(b), a photocurable insulating resist 52 is applied to substantially the entire surface of the
続いて、凸部５３ａを有する透明なインプリント用のモールド５３を準備し（図７（ｃ））、このモールド５３と基板１１とを近接させて、モールド５３と基板１１との間に光硬化性絶縁レジスト５２を展開する。次いで、モールド５３側から光照射を行い、光硬化性絶縁レジスト５２を硬化させることにより、絶縁層５４を形成する。これにより、絶縁層５４の表面に、凸部５３ａが転写された形状をもつトレンチ５４ａが形成される。トレンチ５４ａは、第１配線２１、第２配線２２、第３配線３１及び第４配線３２に対応する平面形状パターンを有する。
Next, a
その後、モールド５３を絶縁層５４から剥離することにより、図７（ｄ）に示す断面構造の絶縁層５４を得る。
Thereafter, the
このように、絶縁層５４の表面に、インプリント法によってトレンチ５４ａを形成することにより、トレンチ５４ａの形状を微細なものとすることができる。なお、これに限らず、絶縁層５４をフォトリソグラフィ法により形成しても良い。この場合、フォトリソグラフィ法により、第１配線２１、第２配線２２、第３配線３１及び第４配線３２に対応する導電層５１を露出するようにレジストパターンを形成する。
In this way, by forming the
図７（ｄ）に示すように、絶縁層５４のトレンチ５４ａの底部には、絶縁材料の残渣が残ることがある。このため過マンガン酸塩溶液やＮ－メチル－２－ピロリドンを用いたウェット処理や、酸素プラズマを用いたドライ処理を行うことによって、絶縁材料の残渣を除去する。このように、絶縁材料の残渣を除去することによって、図７（ｅ）に示すように導電層５１を露出したトレンチ５４ａを形成することができる。
As shown in FIG. 7D, residues of the insulating material may remain at the bottom of the
次に、図７（ｆ）に示すように、絶縁層５４のトレンチ５４ａを、導電体５５で充填する。本実施の形態において、導電層５１をシード層として、電解メッキ法を用いて絶縁層５４のトレンチ５４ａを銅で充填する。
Next, as shown in FIG. 7(f), the
続いて、図７（ｇ）に示すように、絶縁層５４を除去する。この場合、過マンガン酸塩溶液やＮ－メチル－２－ピロリドンを用いたウェット処理や、酸素プラズマを用いたドライ処理を行うことによって、基板１１上の絶縁層５４を除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 7(g), the insulating
次いで、図７（ｈ）に示すように、基板１１の表面上の導電層５１を除去する。この際、過酸化水素水を用いたウェット処理を行うことによって、基板１１の表面が露出するように導電層５１をエッチングする。このようにして、基板１１と、基板１１上に配置されたアンテナメッシュ配線層２０と、アンテナメッシュ配線層２０の周囲に配置されたアレー型メッシュ配線層３０と、を有する配線基板１０が得られる。この場合、アンテナメッシュ配線層２０は、第１配線２１及び第２配線２２を含む。またアレー型メッシュ配線層３０は、第３配線３１及び第４配線３２を含む。このとき、導電体５５の一部によって、給電部４０が形成される。あるいは、平板状の給電部４０を別途準備し、この給電部４０をアンテナメッシュ配線層２０に電気的に接続しても良い。
Next, as shown in FIG. 7(h), the
その後、図７（ｉ）に示すように、基板１１上のアンテナメッシュ配線層２０及びアレー型メッシュ配線層３０を覆うように保護層１７を形成する。保護層１７を形成する方法としては、ロールコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、マイクログラビアコート、スロットダイコート、ダイコート、ナイフコート、インクジェットコート、ディスペンサーコート、キスコート、スプレーコート、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷を用いても良い。
Thereafter, as shown in FIG. 7(i), a
［本実施の形態の作用］
次に、このような構成からなる配線基板の作用について述べる。
[Operation of this embodiment]
Next, the operation of the wiring board having such a configuration will be described.
図８乃至図１０に示すように、配線基板１０は、ディスプレイ９１を有する画像表示装置（表示装置）９０に組み込まれる。このような画像表示装置９０としては、例えばスマートフォン、タブレット等の携帯端末機器を挙げることができる。
As shown in FIGS. 8 to 10, the
画像表示装置９０は、筐体９２と、筐体９２に収容されたディスプレイ９１と、筐体９２に収容された無線通信用回路９４とを備えている。無線通信用回路９４には、給電線９５が接続されている。給電線９５は、画像表示装置９０の側面で厚み方向（Ｚ方向）に延びている（図９参照）。配線基板１０は、ディスプレイ９１上に配置される。また配線基板１０のアンテナメッシュ配線層２０は、平面視で少なくとも一部がディスプレイ９１に重なる位置に設けられている。アンテナメッシュ配線層２０は、給電部４０及び給電線９５を介して、画像表示装置９０の無線通信用回路９４に電気的に接続される。このようにして、アンテナメッシュ配線層２０を介して、所定の周波数の電波を送受信することができ、画像表示装置９０を用いて通信を行うことができる。
The
ところで、一般に、アンテナメッシュ配線層２０が例えば５Ｇアンテナ（特にミリ波用アンテナ）である場合、アンテナメッシュ配線層２０が送受信する電波の帯域幅が狭く、指向性も強い傾向がある。これに対して本実施の形態においては、基板１１上であってアンテナメッシュ配線層２０の周囲に、無給電型のアレー型メッシュ配線層３０が設けられている。これにより、アンテナメッシュ配線層２０が送受信する電波の帯域幅をより広げることができるとともに、アンテナメッシュ配線層２０のアンテナの指向性を広げることができる。この場合、アレー型メッシュ配線層３０の長さ（Ｙ方向距離）を調整することにより、さらにアンテナメッシュ配線層２０が送受信する電波の帯域幅を広げることができる。
By the way, in general, when the antenna
また、本実施の形態によれば、配線基板１０は、透明性を有する基板１１と、基板１１上に配置され、アンテナメッシュ配線層２０及びアレー型メッシュ配線層３０とを備えている。このアンテナメッシュ配線層２０及びアレー型メッシュ配線層３０は、不透明な導電体層の形成部としての導体部と多数の開口部とによるメッシュ状のパターンを有しているので、配線基板１０の透明性が確保されている。これにより、配線基板１０がディスプレイ９１上に配置されたとき、アンテナメッシュ配線層２０の開口部２３及びアレー型メッシュ配線層３０の開口部３３からディスプレイ９１を視認することができ、ディスプレイ９１の視認性が妨げられることがない。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、アンテナメッシュ配線層２０は、複数の第１配線２１を連結する複数の第２配線２２を含み、アレー型メッシュ配線層３０は、複数の第３配線３１を連結する複数の第４配線３２を含む。これにより、第１配線２１、第２配線２２、第３配線３１及び第４配線３２を断線しにくくすることができ、アンテナメッシュ配線層２０及びアレー型メッシュ配線層３０の機能が低下することを抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the antenna
また、本実施の形態によれば、アレー型メッシュ配線層３０の第３配線３１の長さＬｂは、アンテナメッシュ配線層２０の第２配線２２の長さＬａの８０％以上１２０％以下である。これにより、第３配線３１の長さＬｂを適宜調整することにより、アンテナメッシュ配線層２０の共振周波数のピークを調整することができ、アンテナメッシュ配線層２０が送受信する電波の帯域幅を広げることができる。
Further, according to the present embodiment, the length L b of the
（変形例）
次に、配線基板の変形例について説明する。
(Modified example)
Next, a modification of the wiring board will be described.
図１１は、配線基板の一変形例を示している。図１１に示す変形例は、アンテナメッシュ配線層２０及びアレー型メッシュ配線層３０の配置が異なるものであり、他の構成は上述した図１乃至図１０に示す実施の形態と略同一である。図１１において、図１乃至図１０に示す形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
FIG. 11 shows a modified example of the wiring board. The modification shown in FIG. 11 differs in the arrangement of the antenna
図１１に示す配線基板１０Ａにおいて、基板１１上に８個（複数）のアンテナメッシュ配線層２０が配置されている。アンテナメッシュ配線層２０は、基板１１の長手方向（Ｙ方向）辺及び短手方向（Ｘ方向）辺にそれぞれ２個（複数）ずつ配置されている。各アンテナメッシュ配線層２０の周囲には、それぞれ一対の無給電型のアレー型メッシュ配線層３０が配置されている。
In the wiring board 10A shown in FIG. 11, eight (plural) antenna mesh wiring layers 20 are arranged on the
このように、アンテナメッシュ配線層２０及びアレー型メッシュ配線層３０を基板１１の全ての辺に沿って配置することにより、アンテナメッシュ配線層２０が送受信する電波の帯域幅及び指向性をより広げることができる。なお、アンテナメッシュ配線層２０及びアレー型メッシュ配線層３０は、基板１１の２つ又は３つの辺に沿って配置されていても良い。
In this way, by arranging the antenna
上記実施の形態および変形例に開示されている複数の構成要素を必要に応じて適宜組合せることも可能である。あるいは、上記実施の形態および変形例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。 It is also possible to appropriately combine the plurality of components disclosed in the above embodiments and modifications as necessary. Alternatively, some components may be deleted from all the components shown in the above embodiments and modifications.
１０ 配線基板
１１ 基板
１７ 保護層
２０ アンテナメッシュ配線層
２１ 第１配線
２２ 第２配線
２３ 開口部
３０ アレー型メッシュ配線層
３１ 第３配線
３２ 第４配線
３３ 開口部
４０ 給電部
10
Claims (8)
透明性を有する基板と、
前記基板上に配置され、アンテナとして機能するアンテナメッシュ配線層と、
前記アンテナメッシュ配線層に電気的に接続された給電部と、
前記基板上であって、前記アンテナメッシュ配線層の周囲に配置された無給電型のアレー型メッシュ配線層と、を備え、
前記給電部は、その全体が平面視で前記表示装置のディスプレイに重ならない位置に設けられ、
前記アンテナメッシュ配線層の開口率は、８７％以上１００％未満であり、
前記アンテナメッシュ配線層は、互いに平行に配置された複数の第１配線と、前記複数の第１配線を連結する複数の第２配線とを含み、前記第１配線の線幅は０．１μｍ以上５．０μｍ以下であり、前記第２配線の線幅は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下であり、
前記アレー型メッシュ配線層の開口率は、８７％以上１００％未満である、配線基板。 A wiring board for a display device,
a transparent substrate;
an antenna mesh wiring layer disposed on the substrate and functioning as an antenna;
a power feeding section electrically connected to the antenna mesh wiring layer;
a parasitic array type mesh wiring layer disposed on the substrate and around the antenna mesh wiring layer,
The power feeding unit is provided at a position where the entirety thereof does not overlap the display of the display device in plan view ,
The antenna mesh wiring layer has an aperture ratio of 87% or more and less than 100%,
The antenna mesh wiring layer includes a plurality of first wirings arranged parallel to each other and a plurality of second wirings connecting the plurality of first wirings, and the line width of the first wiring is 0.1 μm or more. 5.0 μm or less, and the line width of the second wiring is 0.1 μm or more and 5.0 μm or less,
The wiring board , wherein the array type mesh wiring layer has an aperture ratio of 87% or more and less than 100% .
透明性を有する基板を準備する工程と、
前記基板上に、アンテナとして機能するアンテナメッシュ配線層と、前記アンテナメッシュ配線層に電気的に接続された給電部と、前記アンテナメッシュ配線層の周囲に配置された無給電型のアレー型メッシュ配線層とを形成する工程と、を備え、
前記給電部は、その全体が平面視で前記表示装置のディスプレイに重ならない位置に設けられ、
前記アンテナメッシュ配線層の開口率は、８７％以上１００％未満であり、
前記アンテナメッシュ配線層は、互いに平行に配置された複数の第１配線と、前記複数の第１配線を連結する複数の第２配線とを含み、前記第１配線の線幅は０．１μｍ以上５．０μｍ以下であり、前記第２配線の線幅は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下であり、
前記アレー型メッシュ配線層の開口率は、８７％以上１００％未満である、配線基板の製造方法。 A method for manufacturing a wiring board, the method comprising:
a step of preparing a transparent substrate;
On the substrate, an antenna mesh wiring layer functioning as an antenna, a power feeding part electrically connected to the antenna mesh wiring layer, and a parasitic array type mesh wiring arranged around the antenna mesh wiring layer. a step of forming a layer;
The power feeding unit is provided at a position where the entirety thereof does not overlap the display of the display device in plan view ,
The antenna mesh wiring layer has an aperture ratio of 87% or more and less than 100%,
The antenna mesh wiring layer includes a plurality of first wirings arranged parallel to each other and a plurality of second wirings connecting the plurality of first wirings, and the line width of the first wiring is 0.1 μm or more. 5.0 μm or less, and the line width of the second wiring is 0.1 μm or more and 5.0 μm or less,
The method for manufacturing a wiring board , wherein the array type mesh wiring layer has an aperture ratio of 87% or more and less than 100% .
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