JP6423058B1

JP6423058B1 - 基材

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Publication number: JP6423058B1
Application number: JP2017161942A
Authority: JP
Inventors: 健太土屋; 平岡　大介; 大介平岡; 平田　修; 修平田
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2037-08-25
Also published as: JP2019040749A; US20210358654A1; CN110870026A; TW201912403A; KR20200022466A; WO2019039046A1

Abstract

【課題】光芒を防ぐ技術の例を追加する。【解決手段】本発明の基材は、メッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材である。第１の基材では、導体パターンは円状閉曲線の配列を複数含み、隣接する配列には周期、波形、位相のいずれかが異なるものが含まれ、２つ以上の円状閉曲線に囲まれた開口部を有する。第２の基材は、メッシュ状が異なる２種類以上の円状閉曲線が配置されることによって形成されている。第３の基材は、メッシュ状が異なる３種類以上の円状閉曲線が配置されることによって形成されている。第４の基材は、１種類の円状閉曲線が用いられており、１つの円状閉曲線に対して他の６つの円状閉曲線が囲む配置である。第５の基材は、１種類の円状閉曲線が用いられている。ただし、１つの円に対して上下左右の４カ所に他の円が接した配置を除く。第６の基材は、１種類以上の円状閉曲線が用いられており、３種類以上の形状の開口部がある。【選択図】図５

Description

本発明は、メッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材に関する。

特許文献１に示されたフィルムアンテナが、メッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材の従来技術として知られている。特許文献１には、網目状の導体からなるアンテナ回路を視覚的に目立たないように形成している。図１８は、特許文献１に示された導体パターンである。特許文献２〜４では、メッシュ状の導体パターンが形成された導電性フィルム及び透明発熱体に関する技術が示されている。そして、特許文献２〜４は、バックライトなどによって光芒が生じる点を指摘し、光芒を防ぐ技術をそれぞれ示している。

特開平１−４９３０２号公報特開２００９−３０２０３５号公報特開２０１５−１３１６３３号公報特開２０１６−１９０６１７号公報

「光芒」とは、一般的には「光のほさき。すじのように見える光。」を意味している（広辞苑第六版参照）。本願に関する技術分野では、光がメッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材を通過する際に生じる光のすじを意味している。図１に光芒の例を示す。この図では、車のバックライトと信号機などの光によって光芒が生じている。特許文献２〜４では光芒を防ぐ技術の例をそれぞれ示しているが、包括的に光芒を防ぐ技術を示しているわけではない。

そこで、本発明は、光芒を防ぐ技術の例を追加することを目的とする。

本発明の基材は、いずれも、メッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材である。本発明の第１の基材では、導体パターンは、複数の円状閉曲線の配列で形成された部分を有する。隣接する配列同士には、周期、波形、位相のいずれかが異なるものが含まれる。そして、２つ以上の円状閉曲線に囲まれた開口部を有する。本発明の第２の基材は、メッシュ状が、大きさの異なる２種類以上の円状閉曲線が配置されることによって形成されている。本発明の第３の基材は、メッシュ状が、大きさの異なる３種類以上の円状閉曲線が配置されることによって形成されている。本発明の第４の基材は、導体パターンに周期性を有する部分があり、導体パターンの周期性を有する部分は、メッシュ状の形成に１種類の円状閉曲線が用いられており、１つの円状閉曲線に対して他の６つの円状閉曲線が囲む配置である。本発明の第５の基材は、導体パターンに周期性を有する部分があり、導体パターンの周期性を有する部分は、メッシュ状の形成に１種類の円状閉曲線が用いられている。ただし、１つの円に対して上下左右の４カ所に他の円が接した配置を除く。本発明の第６の基材は、導体パターンに周期性を有する部分があり、導体パターンの周期性を有する部分は、メッシュ状の形成に１種類以上の円状閉曲線が用いられており、３種類以上の形状の開口部がある。

本発明の基材によれば、特許文献２〜４に示された技術とは異なる手段で光芒を防ぐ技術を示し、かつ同等以上の光芒を防ぐ効果が得られる。

光芒の例を示す図。光芒が観測されるメッシュの例を示す図。光芒を防いでいるメッシュの例を示す図。メッシュの形状ごとに光の強度の分布をシミュレーションした結果を示す図。本発明の基材の構成例を示す図。隣接する配列同士が周期、波形、位相のすべてが一致する導体パターン９００を示す図。隣接する配列同士が、周期と波形は一致するが位相は異なる導体パターン１００を示す図。隣接する配列同士が、周期と波形は一致するが位相は異なる導体パターン１５０を示す図。隣接する配列同士が、周期は一致するが波形は異なる導体パターン２００を示す図。隣接する配列同士の周期が異なる導体パターン２５０を示す図。円状閉曲線同士が重なり合っている導体パターン１６０を示す図。円状閉曲線同士の間には隙間があり、隙間には円状閉曲線同士を接続する接続線が形成されている導体パターン１７０を示す図。３種類の円状閉曲線が配置されている導体パターン３００を示す図。３種類の円状閉曲線が配置されている導体パターン３５０を示す図。２種類の円状閉曲線が配置されている導体パターン４００を示す図。２種類の円状閉曲線が配置されている導体パターン５００を示す図。２種類の円状閉曲線が配置されている導体パターン５５０を示す図。特許文献１に示された導体パターンを示す図。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

本発明は、メッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材に関する。「透明な基材」は、透明な絶縁体であり、ガラス、樹脂など形成した板でもよいし、窓に張るためのフィルムでもよい。導体パターンは、視認されにくいように透明な基材表面または基材中に形成されている。導体パターンの用途としては、アンテナの場合と発熱体の場合が特許文献１〜４に示されている。しかし、本願においては用途を限定するものではない。メッシュの間隔としては１００μｍ〜数ｍｍ、導体パターンの線幅としては数μｍ〜数１０μｍとすればよい。ただし、用途に応じて視認性への要求は異なると考えられるので、要求される視認性に応じて、メッシュの間隔と導体パターンの線幅は適宜定めればよい。

＜分析＞
図２に光芒が観測されるメッシュの例を示す。図３に光芒を防いでいるメッシュの例を示す。図２と図３の観測結果の中心部分は緑色のＬＥＤの光であり、右上は赤色のＬＥＤの光である。この観測では、緑色の光の方が光芒の差が分かりやすいので、中心部分の光を見ながら説明する。図２の１番目はひし形、図２の２番目はひし形の各辺を波線に変更した形状、図２の３番目は六角形でメッシュが形成されている。図２に示した観測結果では、明確な光芒が観測されている。ただし、１番目の観測結果より、２番目の観測結果の方が光芒は小さくなっている。これは、各辺を波線に変更したことに起因すると考えられる。つまり、各辺が直線の場合に光芒が生じやすい。このように、光芒はメッシュを構成する閉曲線の形状に依存して発生する。ここで「閉曲線」とは、直線または曲線によって閉じた形状を意味している。ひし形、ひし形の各辺を波線に変更した形状、六角形、円なども閉曲線に含まれる。

図３に示したメッシュは、円状閉曲線が配置されることによって形成されている。「円状閉曲線」とは、正確な円だけでなく、楕円、円の一部が直線に変更された形状などを含む意味である。図３の場合の観測結果では全方向にぼやけているが、図２の例のような明確な光芒は観測できない。

図４はメッシュの形状ごとに光の強度の分布をシミュレーションした結果である。シミュレーション結果の黒い部分が光の強度が高くなる部分である。特定の方向だけ光の強度が高い場合に、光芒が観測されやすい。図４の１番目は六角形でメッシュが形成された場合のシミュレーション結果を示している。６方向に光芒が観測された図２の３番目の観測結果と一致する結果となっている。

図４の２番目と図３の１番目は同じメッシュであり、図４の３番目と図３の２番目は同じメッシュである。図４の２番目のシミュレーション結果では、黒く示された部分が少ない。したがって、図３の１番目の観測結果で光芒が観測されなかったと考えられる。図４の３番目のシミュレーション結果では、黒く示された部分は何箇所かある。しかし、黒く示された部分が多方向に広がっているために、図３の２番目の観測結果では光芒として観測されていないと考えられる。図４の２番目と３番目とを比較すると、高い強度の光が広がっていないので、２番目のメッシュの方が光芒の防止に適していると考えられる。

図４の４番目は５つの大きさの異なる円を不規則に配置することでメッシュを形成している。この例のシミュレーション結果の場合、中心以外には黒い部分はない。また、低い強度の光も、すべての方向にほぼ均等に広がっている。つまり、図４の２番目よりもさらに光芒の防止に適している。したがって、大きさが異なる円状閉曲線でメッシュを形成すれば光芒を防止しやすいと考えられる。

言い換えると、
・開口部の形状が直線のみで構成されている（多角形）
・同一形状を揃えて配置している（周期、波形、位相のすべてが一致する）
を満たすと、光芒を生じやすいことが分かる。なお、「開口部」とは、導体パターンの線によって区切られた導体の存在しない部分を意味する。「周期」、「波形」、「位相」については後述する。

特許文献２〜４は本願とは異なる手段で光芒を防止する技術を示している。そして、特許文献２の図５には、図３の２番目（図４の３番目）のメッシュが示されている。しかし、特許文献２〜４には、図３の１番目（図４の２番目）、図３の３番目、図４の４番目のメッシュは示されていないし、示唆もない。

以下の具体的形状１〜６には、光芒を防止するための導体パターン（メッシュ状）の形状の定義を示し、用語について説明する。

＜具体的形状１＞
図５に本発明の基材の構成例を示す。基材１０は、メッシュ状の導体パターン１００が形成された透明な基材である。「透明な基材」は、透明な絶縁体であり、ガラス、樹脂など形成した板でもよいし、窓に張るためのフィルムでもよい。導体パターン１００は、複数の円状閉曲線の配列で形成された部分を有する。隣接する配列同士には、周期、波形、位相のいずれかが異なるものが含まれる。そして、２つ以上の前記円状閉曲線に囲まれた開口部を有する。

図６に隣接する配列同士が周期、波形、位相のすべてが一致する導体パターン９００を示す。図７に隣接する配列同士が、周期と波形は一致するが位相は異なる導体パターン１００を示す。図８に隣接する配列同士が、周期と波形は一致するが位相は異なる導体パターン１５０を示す。図９に隣接する配列同士が、周期は一致するが波形は異なる導体パターン２００を示す。図１０に隣接する配列同士の周期が異なる導体パターン２５０を示す。図１１に円状閉曲線同士が重なり合っている導体パターン１６０を示す。図１２に円状閉曲線同士の間には隙間があり、隙間には円状閉曲線同士を接続する接続線が形成されている導体パターン１７０を示す。

「円状閉曲線」とは、正確な円だけでなく、楕円、円の一部が直線に変更された形状などを含む意味であり、光芒の発生において円と同等の範囲を含む表現である。「配列」は、導体パターンを構成する円状閉曲線の列である。図６〜１２では、横方向の配列に対して配列Ａ，配列Ｂと記載している。ただし、図６であれば縦方向にも配列があり、図７であれば斜めの配列もある。一方、図１０の場合は横方向の配列はあるが、他の方向には配列はない。「隣接する配列同士には、周期、波形、位相のいずれかが異なるものが含まれる。」とは、配列が認識できるいずれかの方向の隣接する配列同士の中に、周期、波形、位相のいずれかが異なるものが存在することを意味している。

「周期」とは配列における繰り返しの間隔を意味し、「周期」が一致するとは繰り返しの間隔が等しいことを意味する。図６〜８の配列Ａと配列Ｂは、同じ大きさの円状閉曲線１１０が繰り返し配置されており、周期（繰り返しの間隔）が一致する。また、図９の配列Ａは円状閉曲線１１０が繰り返し配置され、配列Ｂは円状閉曲線１２０が間隔をあけながら繰り返し配置されている。繰り返しの間隔は配列Ａと配列Ｂは同じなので、周期が一致する。図１０の配列Ａは円状閉曲線１１０が繰り返し配置され、配列Ｂは円状閉曲線１２０が繰り返し配置されている。繰り返しの間隔が配列Ａと配列Ｂでは異なるので、周期が異なる。

「波形」とは、１つの周期の中で導体パターンの線が存在する位置を意味している。図６〜図８の配列Ａと配列Ｂは、同じ大きさの円状閉曲線１１０が繰り返し配置されているので、１つの周期の中で導体パターンの線が存在する位置は同じである。よって、「波形」が一致する。図９の場合、配列Ａと配列Ｂでは、１つの周期の中で導体パターンの線が存在する位置は異なるので、「波形」は異なる。

「位相」とは、繰り返している位置を意味している。「位相」については、別の表現を用いてさらに説明する。隣接する配列同士の周期と波形が一致する場合、１つの周期の中の１つの点を位相０の位置とすると、どちらの配列にも位相０の位置は存在する。この位相０と定めた点の位置が、隣接する配列同士で一致するときを位相が一致するといい、異なるときを位相が異なるという。図６の配列Ａと配列Ｂは、円状閉曲線１１０が同じように配置されているので、「位相」が一致する。一方、図７の場合は、配列Ａの円状閉曲線１１０と配列Ｂの円状閉曲線１１０とは半分ずつずれて配置されているので、「位相」が異なる。図８も配列Ａの円状閉曲線１１０と配列Ｂの円状閉曲線１１０とはずれているので、「位相」が異なる。なお、図９のように隣接する配列同士の「波形」が異なる場合、「周期、波形、位相のいずれかが異なる」に該当するので、「位相」を比較する必要はない。また、図１０のように隣接する配列同士の「周期」が異なる場合、「周期、波形、位相のいずれかが異なる」に該当するので、「波形」、「位相」を比較する必要はない。

「開口部」とは、導体パターンの線によって区切られた導体の存在しない部分を意味する。図７の導体パターン１００の場合、円状閉曲線１１０に囲まれた開口部ａと、３つの円状閉曲線１１０に囲まれた開口部ｂがある。図８の導体パターン１５０の場合、円状閉曲線１１０に囲まれた開口部ａと、４つの円状閉曲線１１０に囲まれた開口部ｂがある。例えば、図７の開口部ｂ、図８の開口部ｂが、「２つ以上の前記円状閉曲線（配列を形成する円状閉曲線）に囲まれた開口部」に該当する。

具体的形状１の場合、隣接する配列同士が周期、波形、位相のいずれかが異なるので、図６に示した導体パターンと同等以上に光芒を防ぐことができる。なお、図７はすべての円状閉曲線１１０同士が接している例を示しているが、図１１に示すように、円状閉曲線１１０同士が重なり合ってもいい。符号の１０１は重複部分を示している。図１２に示すように、円状閉曲線１１０同士の間には隙間があり、隙間には円状閉曲線同士を接続する接続線１９０が形成されてもよい。また、図１０に示すように、重複部分１０１と接続線１９０の両方が存在してもよい。さらに、後述する図１５〜１７の導体パターン４００、５００、５５０も具体的形状１に該当する。

＜具体的形状２＞
基材１０は、メッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材である。そして、メッシュ状が、大きさの異なる２種類以上の円状閉曲線が配置されることによって形成されている。

図１３に３種類の円状閉曲線が配置されている導体パターン３００を示す。図１４に３種類の円状閉曲線が配置されている導体パターン３５０を示す。図１５に２種類の円状閉曲線が配置されている導体パターン４００を示す。図１６に２種類の円状閉曲線が配置されている導体パターン５００を示す。図１７に２種類の円状閉曲線が配置されている導体パターン５５０を示す。

図１３は円状閉曲線１１０，１３０，１４０同士が接している例を示している。図１４は重複部分１０１と接続線１９０がある例を示している。図１５の導体パターン４００は、図６の導体パターン９００に示された円状閉曲線１１０の一部を大きさが小さい円状閉曲線１２０に置き換えた形状である。図１６の導体パターン５００は、図７の導体パターン１００に示された円状閉曲線１１０の一部を大きさが小さい円状閉曲線１２０に置き換えた形状である。図１７の導体パターン５５０は、図７の導体パターン１００に示された円状閉曲線１１０の一部を大きさが小さい円状閉曲線１２０に置き換え、さらに接続線１９０を追加した形状である。図９、図１０は具体的形状２にも該当する。

具体的形状２の場合、大きさの異なる２種類以上の円状閉曲線を用いているので、図６〜８の形状よりも図４の４番目のメッシュに近い。よって、図６に示した導体パターンよりも光芒を防ぐことができる。また、具体的形状２は、「配列」を用いて定義していないので、どの方向にも円状閉曲線の配列を認識できない図１３、１４のような形状を含むように定義できる。

＜具体的形状３＞
基材１０は、メッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材である。そして、メッシュ状が、大きさの異なる３種類以上の円状閉曲線が配置されることによって形成されている。

具体的形状３には、図１３と図１４に示した導体パターンが該当する。図１３、１４に示された導体パターンの場合、図６〜１２、１５〜１７のような配列がない。したがって、さらに図４の４番目のメッシュに近い。よって、さらに光芒を防ぐことができる。

＜具体的形状４＞
基材１０は、メッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材である。そして、導体パターンに周期性を有する部分がある。導体パターンの周期性を有する部分は、メッシュ状の形成に１種類の円状閉曲線が用いられており、１つの円状閉曲線に対して他の６つの円状閉曲線が囲む配置である。

図７、１１、１２に示した導体パターンが具体的形状４に該当する。これらの導体パターンは図４の２番目のメッシュに近く、隣接する配列同士の位相が逆になるので、図６に示した導体パターンよりも光芒を防ぐことができる。

＜具体的形状５＞
基材１０は、メッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材である。そして、導体パターンに周期性を有する部分がある。導体パターンの周期性を有する部分は、メッシュ状の形成に１種類の円状閉曲線が用いられている。ただし、１つの円に対して上下左右の４カ所に他の円が接した配置を除く。

図７、８、１１、１２に示した導体パターンが具体的形状５に該当する。これらの導体パターンは、隣接する配列同士の位相が異なるので、図６に示した導体パターンと同等以上に光芒を防ぐことができる。なお、ただし書きは、図６の形状を除外するための記載である。

＜具体的形状６＞
基材１０は、メッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材である。そして、導体パターンに周期性を有する部分がある。導体パターンの周期性を有する部分は、メッシュ状の形成に１種類以上の円状閉曲線が用いられており、３種類以上の形状の開口部がある。

「開口部」とは、導体パターンの線によって区切られた導体の存在しない部分を意味する。図９〜１１、１５〜１７に示した導体パターンが具体的形状６に該当する。例えば、図９の導体パターン２００には、円状閉曲線１１０で形成される開口部ａ、円状閉曲線１２０で形成される開口部ｂ、２つの円状閉曲線１１０と２つの円状閉曲線１２０で囲まれた開口部ｃ、２つの円状閉曲線１１０と１つの円状閉曲線１２０で囲まれた開口部ｄがある。図１１の導体パターン１６０には、５つの円状閉曲線１１０で形成される開口部ａ（１つの円状閉曲線１１０から４つの重複部分１０１を除いた形状）、２つの円状閉曲線１１０で形成される開口部ｂ（重複部分１０１）、３つの円状閉曲線１１０で形成された開口部ｃがある。図１５の導体パターン４００には、円状閉曲線１１０で形成される開口部ａ、円状閉曲線１２０で形成される開口部ｂ、３つの円状閉曲線１１０と１つの円状閉曲線１２０で囲まれた開口部ｃ、７つの円状閉曲線１１０と１つの円状閉曲線１２０で囲まれた開口部ｄがある。図１７の導体パターン５５０には、円状閉曲線１１０で形成される開口部ａ、円状閉曲線１２０で形成される開口部ｂ、２つの円状閉曲線１１０と１つの円状閉曲線１２０と２つの接続線１９０で囲まれた開口部ｃがある。

これらの形状は、隣接する配列同士の波形または位相を異ならせることになるので、図６に示した導体パターンよりも光芒を防ぐことができる。

１００，１５０，１６０，１７０，２００，２５０，３００，３５０，４００，５００，５５０，９００導体パターン
１０１重複部分
１１０，１２０，１３０，１４０円状閉曲線
１９０接続線

Claims

メッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材であって、
前記メッシュ状は、
大きさの異なる３種類以上の円状閉曲線が配置されることによって形成され、
前記円状閉曲線同士の間には隙間があり、前記隙間には前記円状閉曲線同士を接続する接続線が形成されている
ことを特徴とする基材。
周期性を有する部分があるメッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材であって、
前記導体パターンの周期性を有する部分は、
前記メッシュ状の形成に１種類の円状閉曲線が用いられており、
１つの円状閉曲線に対して他の６つの円状閉曲線が囲む配置である
ことを特徴とする基材。
周期性を有する部分があるメッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材であって、
前記導体パターンの周期性を有する部分は、
前記メッシュ状の形成に１種類の円状閉曲線が用いられ、
前記円状閉曲線同士は接していることを特徴とし、
１つの円に対して上下左右の４カ所に他の円が接した配置は除く
基材。
周期性を有する部分があるメッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材であって、
前記導体パターンの周期性を有する部分は、
前記メッシュ状の形成に１種類の円状閉曲線が用いられ、
前記円状閉曲線同士が重なり合っている
ことを特徴とする基材。
周期性を有する部分があるメッシュ状の導体パターンが形成された透明な基材であって、
前記導体パターンの周期性を有する部分は、
前記メッシュ状の形成に１種類以上の円状閉曲線が用いられており、
３種類以上の形状の開口部があり、
前記円状閉曲線同士が重なり合っている
ことを特徴とする基材。
請求項２記載の基材であって、
前記円状閉曲線同士が接している
ことを特徴とする基材。
請求項２記載の基材であって、
前記円状閉曲線同士が重なり合っている
ことを特徴とする基材。
請求項２記載の基材であって、
前記円状閉曲線同士の間には隙間があり、前記隙間には前記円状閉曲線同士を接続する接続線が形成されている
ことを特徴とする基材。