JP2014123652A - 配線基板、タッチパネルセンサシート、および配線基板製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】印刷方法の限界に左右されず所望の厚さの導電パターンを備える配線基板を提供し、また、前記配線基板を備えるタッチパネルセンサシート、および配線基板製造方法を提供する。
【解決手段】配線基板11は、基材40と、基材40の上に形成された、導電下地層である第二電極パターン42、導電性粒子を含有するライン状の導電パターン31、導電パターン31の伸長方向における両側面に沿って伸長し導電パターン31の位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサ32とを備える。一対の絶縁ガイドスペーサ32は、伸長方向の少なくとも一方の端部32a、32aが開放されて開放口33が形成されている。導電パターン31の開放口33側の下面と、導電下地層である第二電極パターン42の上面とが導電可能となるよう導電パターン31と導電下地層であり第二電極パターン42とが積層されている。
【選択図】図1
【解決手段】配線基板11は、基材40と、基材40の上に形成された、導電下地層である第二電極パターン42、導電性粒子を含有するライン状の導電パターン31、導電パターン31の伸長方向における両側面に沿って伸長し導電パターン31の位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサ32とを備える。一対の絶縁ガイドスペーサ32は、伸長方向の少なくとも一方の端部32a、32aが開放されて開放口33が形成されている。導電パターン31の開放口33側の下面と、導電下地層である第二電極パターン42の上面とが導電可能となるよう導電パターン31と導電下地層であり第二電極パターン42とが積層されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、基材の表面に導電性粒子材料を含有する導電パターンを備えた配線基板、上記配線基板を備えたタッチパネルセンサシートおよび配線基板製造方法に関する。特には、上記導電パターンが印刷手法により形成された印刷物である技術分野に関する。
近年、タッチパネルセンサーや太陽光電池をはじめとする種々の電子デバイス用部材に搭載するための、複雑なライン状の導電パターンあるいは極細ライン状の導電パターン等を備える配線基板に関する技術の開発が活発である。
この種の技術に関し、下記特許文献1の実施例4には、インクジェット法などの印刷手法により形成されたライン状のジャンパー接続部により隣り合う独立の透明導電膜を電気的に接続した配線板の例が開示されている。上記ジャンパー接続部の形成には、樹脂製の導電性粒子であるPEDOT(ポリエチレンジオキジチオフェン)を含有するインクが用いられている。
また特許文献2には、PEDOTを含有するスクリーン印刷用のペーストに関する発明が開示されており、PEDOT含有ペーストを用い、ライン状の導電パターンを形成する技術の開発も期待される。
もちろん、PEDOT以外にも、種々の導電性粒子を含有するペーストあるいはインキを用いスクリーン印刷などの印刷技術でライン状の導電パターンを形成する公知の技術がある。
この種の技術に関し、下記特許文献1の実施例4には、インクジェット法などの印刷手法により形成されたライン状のジャンパー接続部により隣り合う独立の透明導電膜を電気的に接続した配線板の例が開示されている。上記ジャンパー接続部の形成には、樹脂製の導電性粒子であるPEDOT(ポリエチレンジオキジチオフェン)を含有するインクが用いられている。
また特許文献2には、PEDOTを含有するスクリーン印刷用のペーストに関する発明が開示されており、PEDOT含有ペーストを用い、ライン状の導電パターンを形成する技術の開発も期待される。
もちろん、PEDOT以外にも、種々の導電性粒子を含有するペーストあるいはインキを用いスクリーン印刷などの印刷技術でライン状の導電パターンを形成する公知の技術がある。
ところで導電パターンは、種々の印刷方法で形成することができるが、導電パターンの厚さをどの程度まで厚くすることができるか否かは、印刷方法自体の特性によるところが大きい。印刷方法自体の特性を上回って配線パターンの厚さを大きくしたい場合には、配線パターンを同じ箇所に重ねて印刷する方法も考えられる。しかし塗工物は、一般的には周囲にインキまたはペーストがレベリングしてなだらかな形状となる。したがってこのなだらかな形状の上にさらに重ねて印刷しても、印刷回数に比例した高さの増大を得るのは容易でない。加えて、印刷回数が増すほど工程時間の増大が製品コストに影響してくるといった問題がある。
上記課題について、具体的な例として、スクリーン印刷手法を用いて説明する。
スクリーン印刷は、スクリーン印刷版の上に印刷用のペーストをのせ、これをスキージで摺動させ、上記スクリーン印刷版に設けられた所望のパターンの貫通孔を介して基材面に当該ペーストを転写させる印刷手法である。スキージの押圧でスクリーン印刷版は基材面に接し上記貫通孔内に存在するペーストが当該基材面に転写される。したがって、転写物の厚みは上記貫通孔の厚みを限度とする。しかも実際には、スキージの摺動により当該貫通孔に埋め込まれたペーストの一部は、貫通孔の内側面に付着し基材面に転写されない場合もある。特に、貫通孔の形状を線幅の細いパターンで設計したときは、この問題が顕著であった。ペーストの転写量の不足は、転写後の塗工物の不完全な形状となって現れた後、ペーストのレベリングによって均される。上記レベリングにより、塗工物の厚さは小さくなる傾向にあり、結果として、貫通孔の厚さよりも小さい厚さの塗工物しか得られない場合があった。
スクリーン印刷は、スクリーン印刷版の上に印刷用のペーストをのせ、これをスキージで摺動させ、上記スクリーン印刷版に設けられた所望のパターンの貫通孔を介して基材面に当該ペーストを転写させる印刷手法である。スキージの押圧でスクリーン印刷版は基材面に接し上記貫通孔内に存在するペーストが当該基材面に転写される。したがって、転写物の厚みは上記貫通孔の厚みを限度とする。しかも実際には、スキージの摺動により当該貫通孔に埋め込まれたペーストの一部は、貫通孔の内側面に付着し基材面に転写されない場合もある。特に、貫通孔の形状を線幅の細いパターンで設計したときは、この問題が顕著であった。ペーストの転写量の不足は、転写後の塗工物の不完全な形状となって現れた後、ペーストのレベリングによって均される。上記レベリングにより、塗工物の厚さは小さくなる傾向にあり、結果として、貫通孔の厚さよりも小さい厚さの塗工物しか得られない場合があった。
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、印刷方法の限界に左右されず所望の厚さの導電パターンを備える配線基板を提供し、また、上記配線基板を備えるタッチパネルセンサシート、および配線基板製造方法を提供するのである。
本発明の配線基板は、基材と、上記基材の上において形成された、導電下地層、導電性粒子を含有するライン状の導電パターン、および前記導電パターンの伸長方向における両側面に沿って伸長し前記導電パターンの位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサと、を備え、前記一対の絶縁ガイドスペーサは、伸長方向の少なくとも一方の端部が開放されて開放口が形成されており、前記導電パターンの前記開放口側の下面と、前記導電下地層の上面とが導電可能となるよう前記導電パターンと前記導電下地層とが積層されていることを特徴する。
また本発明のタッチパネルセンサシートは、本発明の配線基板を備えることを特徴とする。
また本発明の配線基板製造方法は、基材の上に導電下地層と、ライン状の導電パターンと、前記導電パターンの伸長方向における両側面に沿って伸長し前記導電パターンの位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサとを備える配線基板の製造方法であって、前記基材の所定の位置に導電下地層を形成する導電下地層形成工程、および、一定のスペースを挟み整列し、かつ、伸長方向の少なくとも一端が前記導電下地層の上面で開放してなる開放口を有する一対の絶縁ガイドスペーサを形成する絶縁ガイドスペーサ形成工程を実施し、次いで、前記スペースの上方に前記導電パターンを形成するための導電性粒子を含有するペーストが通過するための貫通孔が位置するようスクリーン印刷版と前記基材との平面方向の相対位置を決定し、前記絶縁ガイドスペーサの上面で前記スクリーン印刷版の前記貫通孔の周辺を支持し、記ペーストを前記貫通孔を介して前記スペースに吐出しライン状の導電パターンを形成することにより、前記導電パターンの前記開放口側の下面と前記導電下地層の上面とが導電可能となるよう前記導電パターンを前記導電下地層に積層させる導電パターン形成工程を実施することを特徴とする。
本発明の配線基板におけるライン状の導電パターンは、当該導電パターンの伸長方向における両側面に沿って伸長する一対の絶縁ガイドスペーサにより、位置および厚さ寸法が規定される構成を備える。したがって本発明の配線構造は、上記導電パターンの厚さを所望の寸法とすることに関し、生産性に優れた構造を備えたものである。
また上記一対の絶縁ガイドスペーサは、少なくとも一方の端部が開放されて開放口が形成されおり、導電パターンの開放口側の端部下面と、導電下地層の上面とが導電可能となるよう導電パターンと導電下地層とが積層している。これにより本発明の配線基板における導電パターンの配線としての機能が確保されている。
また上記一対の絶縁ガイドスペーサは、少なくとも一方の端部が開放されて開放口が形成されおり、導電パターンの開放口側の端部下面と、導電下地層の上面とが導電可能となるよう導電パターンと導電下地層とが積層している。これにより本発明の配線基板における導電パターンの配線としての機能が確保されている。
本発明のタッチパネルセンサシートであれば、所望の厚さを有し充分な導電性を有する導電パターンが実現された配線基板を備える。したがって、電気信頼性の高いタッチパネルセンサーを提供することができる。
本発明の配線基板製造方法は、スクリーン印刷手法により所望の厚さの導電パターンを備える配線基板を容易に形成することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。本実施形態では上下方向を規定して説明する場合があるが、これは構成要素の相対関係を便宜的に説明するものであり重力方向の上下を必ずしも意味しない。
[第一実施形態]
本発明の第一実施形態として、本発明の配線基板をタッチパネルセンサシートに用いた例について説明する。図1(a)は、本発明の配線基板11を備えたタッチパネルセンサシート250の第一実施形態にかかる上面模式図であり、図1(b)は(a)における領域Aの拡大図である。図2(a)は、図1(b)におけるII-a−II-a断面模式図であり、図2(b)は、図1(b)におけるII-b−II-b断面模式図である。図3は、タッチパネルセンサシート250をY軸方向に切った断面模式図であり、図1(b)のIII−III断面図にあたる。尚、図1(b)においては、説明のために導電パターン31にハッチングを付してある。
タッチパネルセンサシート250は、第一電極200および第二電極300からそれぞれ配線により引き出された引出配線260と、この引出配線260に連結された外部接続用の取出電極270を備えている。
本発明の第一実施形態として、本発明の配線基板をタッチパネルセンサシートに用いた例について説明する。図1(a)は、本発明の配線基板11を備えたタッチパネルセンサシート250の第一実施形態にかかる上面模式図であり、図1(b)は(a)における領域Aの拡大図である。図2(a)は、図1(b)におけるII-a−II-a断面模式図であり、図2(b)は、図1(b)におけるII-b−II-b断面模式図である。図3は、タッチパネルセンサシート250をY軸方向に切った断面模式図であり、図1(b)のIII−III断面図にあたる。尚、図1(b)においては、説明のために導電パターン31にハッチングを付してある。
タッチパネルセンサシート250は、第一電極200および第二電極300からそれぞれ配線により引き出された引出配線260と、この引出配線260に連結された外部接続用の取出電極270を備えている。
配線基板11は、基材40と、基材40の上に形成された、導電下地層である第二電極パターン42、導電性粒子を含有するライン状の導電パターン31、導電パターン31の伸長方向における両側面に沿って伸長し導電パターン31の位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサ32とを備える。一対の絶縁ガイドスペーサ32は、伸長方向の少なくとも一方の端部32a、32aが開放されて開放口33が形成されている。導電パターン31の開放口33側の下面と、導電下地層である第二電極パターン42の上面とが導電可能となるよう導電パターン31と導電下地層である第二電極パターン42とが積層されている。
第一電極200は、第一の方向(X軸方向)に繰り返し配置された複数の第一電極パターン41を有している。第二電極300は、第一の方向と交差する第二の方向(Y軸方向)に第一電極200と離間して配置された複数の第二電極パターン42を有している。第一電極200および第二電極300は基材40の表面に形成されている。本実施形態の第一電極200は、複数箇所の矩形状(菱形)の第一電極パターン41が、これよりも細幅の境界部43によって一続きに連なったものであり、Y軸方向に複数本の第一電極200が並列する。
第一電極200は、第一の方向(X軸方向)に繰り返し配置された複数の第一電極パターン41を有している。第二電極300は、第一の方向と交差する第二の方向(Y軸方向)に第一電極200と離間して配置された複数の第二電極パターン42を有している。第一電極200および第二電極300は基材40の表面に形成されている。本実施形態の第一電極200は、複数箇所の矩形状(菱形)の第一電極パターン41が、これよりも細幅の境界部43によって一続きに連なったものであり、Y軸方向に複数本の第一電極200が並列する。
配線基板11は以下の態様を包含する。即ち、配線基板11の一つの態様は、導電下地層として、互いに独立であり、かつ一方方向に整列してなる複数の第二電極パターン42を備える。また絶縁下地層34が、隣り合う第二電極パターン42の間を覆って設けられている。そして導電パターン31および一対の絶縁ガイドスペーサ32は、絶縁下地層34の上を横切り、隣り合う第二電極パターン42に架け渡されてなる。以上の態様は、タッチパネルセンサシートにおける配線基板として適用することができる。即ち、タッチパネルセンサシート250において絶縁下地層34は、絶縁パターンとして機能する。また、導電パターン31は、隣り合う第二電極パターン42同士を橋渡しして物理的および電気的に接続するよう構成されおり、タッチパネルセンサシート250において導電パターン31は、所謂、ジャンパーパターンとして機能する。
尚、隣接する第一電極パターン41同士の境界部43は、絶縁下地層34に被覆されている。絶縁下地層34は、導電パターン31と第一電極200とを互いにを絶縁している。絶縁下地層34の上には、図示しない保護膜が塗工形成される場合もある。
尚、隣接する第一電極パターン41同士の境界部43は、絶縁下地層34に被覆されている。絶縁下地層34は、導電パターン31と第一電極200とを互いにを絶縁している。絶縁下地層34の上には、図示しない保護膜が塗工形成される場合もある。
上述のとおり、配線基板11は、導電パターン31の位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサ32を備える。したがって、導電パターン31の位置および寸法は、2本の絶縁ガイドスペーサ32をまず形成し、次いでこれらの間に形成されるスペースに、導電性粒子を含有する塗工材料をもたらすことにより、所望に調整することができる。ここで上記位置とは、幅寸法および伸長方向の長さを含む。
具体的には、公知の印刷手法において、用いられるインクまたはペーストの粘度、吐出量あるいは吐出速度などを調整することにより、2本の絶縁ガイドスペーサ32の間に形成されたスペースに所望の量のインクまたはペーストを吐出すればよい。
具体的には、公知の印刷手法において、用いられるインクまたはペーストの粘度、吐出量あるいは吐出速度などを調整することにより、2本の絶縁ガイドスペーサ32の間に形成されたスペースに所望の量のインクまたはペーストを吐出すればよい。
図2(a)および(b)に示されるとおり、導電パターン31を挟んで向かいあう2本の絶縁ガイドスペーサ32は、形成面に沿う裾野部36を備えることが一般的である。裾野部36は、たとえば絶縁ガイドスペーサ32のインキまたはペーストなどの塗工材料を用いて印刷形成したとき、上記塗工材料のレベリングで自然に形成される。ここで2本の絶縁ガイドスペーサ32の向かい合う側に存在する裾野部36が互いに近づいたとき、導電パターン31およびこの直下の面の接触面積は、減少し、あるいは不特定の箇所において実質的にゼロとなる場合がある。このような状態は、上記直下の面と導電パターン31との導通が求められる場合に問題である。つまり、導電パターン31と第二電極パターン42との間に、裾野部36が有意に入り込むことは両者の導通の妨げとなり、電気抵抗が大きくなる虞がある。これに対し、本発明における1対の絶縁ガイドスペーサ32は、開放口33を備えることにより、導電パターン31の開放口33の側の下面と導電下地層の上面とが厚さ方向に充分に導通可能である。上記導通をより確実とするには、導電パターン31が、開放口33から外側に広がる延長導電部37を備えることが好ましい。延長導電部37は、一対の絶縁ガイドスペーサ32の間にもたらされる塗工材料の量や吐出位置などの調整によって形成することができる。
例えば導電パターン31は、スクリーン印刷により形成された印刷物であってよい。スクリーン印刷で形成された導電パターン31を備える配線基板11は、所望の厚さに調整された導電パターンを備える点で歩留まりが高い。
尚、導電パターン31をスクリーン印刷により形成する方法は、本発明の配線基板製造方法に関連し後述する。
尚、導電パターン31をスクリーン印刷により形成する方法は、本発明の配線基板製造方法に関連し後述する。
ところで、従来の導電パターンは、インキやペーストの滲みによる短絡が一つの課題であった。これに対し、本発明における導電パターン31は、伸長方向の両側に存在する絶縁ガイドスペーサ32が存在するため、さらに外側への滲みが遮断される。したがって、良好に導電パターン31の短絡が防止される。
上述のとおり、配線基板11は基材40の上に絶縁下地層34を備える。絶縁下地層34は、上面の縁に沿って盛り上がり部35を有しており、導電パターン31と絶縁ガイドスペーサ32とが、絶縁下地層34の上を横切って設けられている。ここで図2(a)を参照して説明するが、配線基板11は、基材40の上面から盛り上がり部35の頂点までの距離aよりも、基材40の上面から絶縁ガイドスペーサ32の頂点までの距離bの方が大きくなるよう構成される。
盛り上がり部35を有する配線基板11において、盛り上がり部35を上回る導電パターン31の厚さを、絶縁ガイドスペーサ32の厚さ方向で規定することができる。
盛り上がり部35を有する配線基板11において、盛り上がり部35を上回る導電パターン31の厚さを、絶縁ガイドスペーサ32の厚さ方向で規定することができる。
上記趣旨について、以下に詳細に説明する。盛り上がり部35は、印刷手法により絶縁下地層34を形成する際に、形成面に塗工されたインキまたはペーストなどの塗工剤の粘弾性や塗工剤と基材面との親和性の不良により塗工膜の上面の縁が盛り上がる現象により形成される。ここで本発明との対比のために、絶縁ガイドスペーサ32を備えない、従来の配線基板900の断面概略図を図7に示す。尚、図7は、従来の配線基板900に関し、図1(b)におけるIII―III断面に相当する位置で切断したときの断面概略図である。配線基板900は、盛り上がり部35を有する絶縁下地層34の上に導電パターン31を塗工形成した従来の配線基板である。配線基板900では、絶縁下地層34の上において厚さhに設計された導電パターン31は、盛り上がり部35を横切る箇所では、厚さhは維持されず、より小さい厚さiとなる(厚さh>厚さi)。この結果、導電パターン31は盛り上がり部35を横切る際に電気抵抗が増大し導通性における問題が生じる虞があった。
これに対し、配線基板11は、上述のとおり一対の絶縁ガイドスペーサ32の間に導電パターン31を備えることで、導電パターン31の厚さは、絶縁ガイドスペーサ32に規定される。基材40の上面から盛り上がり部35の頂点までの距離aよりも、基材40の上面から絶縁ガイドスペーサ32の頂点までの距離bの方が大きいとき、盛り上がり部35を横切る導電パターン31の厚さに導電性の観点で良好な影響を与える。
これに対し、配線基板11は、上述のとおり一対の絶縁ガイドスペーサ32の間に導電パターン31を備えることで、導電パターン31の厚さは、絶縁ガイドスペーサ32に規定される。基材40の上面から盛り上がり部35の頂点までの距離aよりも、基材40の上面から絶縁ガイドスペーサ32の頂点までの距離bの方が大きいとき、盛り上がり部35を横切る導電パターン31の厚さに導電性の観点で良好な影響を与える。
導電パターン31の導通性を充分に確保するための一つの態様について、導電パターン31の伸長方向に対し略垂直に切断される断面積に関し、図2(a)および(b)を用いて説明する。配線基板11は、盛り上がり部35の上における断面積S2が、盛り上がり部35を有しない絶縁下地層34の上における断面積S1の2分の1以上と構成されてよい。これによって、盛り上がり部の上を通過する導電パターンの充分な電気抵抗を確保することができる。
ここで図2(a)は、図1(b)のII-a―II-aで示される断面の模式図であり、断面積S1は図2(a)において参照される。図2(b)は、図1(b)のII-b―II-bで示される断面の模式図であり、断面積S2は図2(b)において参照される。
導電パターン31の幅寸法が伸長方向において略一律である場合、断面積S2の大きさは、導電パターン31の厚さで調整される。即ち、導電パターン31の両側に備わる絶縁ガイドスペーサ32に規定される導電パターン31の厚さを調整することによって、断面積S1に対する断面積S2の比率を調整することができる。
ここで図2(a)は、図1(b)のII-a―II-aで示される断面の模式図であり、断面積S1は図2(a)において参照される。図2(b)は、図1(b)のII-b―II-bで示される断面の模式図であり、断面積S2は図2(b)において参照される。
導電パターン31の幅寸法が伸長方向において略一律である場合、断面積S2の大きさは、導電パターン31の厚さで調整される。即ち、導電パターン31の両側に備わる絶縁ガイドスペーサ32に規定される導電パターン31の厚さを調整することによって、断面積S1に対する断面積S2の比率を調整することができる。
また配線基板11は、盛り上がり部35と導電パターン31および絶縁ガイドスペーサ32とが交差する交差領域において、以下の構成とすることによっても盛り上がり部35を横切る導電パターン31の導通性を充分に確保可能である。
図3を参照して説明すると、絶縁下地層34の盛り上がり部35を有しない上面と盛り上がり部35の頂点との高低差を高低差dとする。また、盛り上がり部35の頂点から絶縁ガイドスペーサ32の頂点までの高低差を高低差eとする。また、盛り上がり部35の頂点と導電パターン31の上面との高低差を高低差fとする。また、導電パターン31の上面と絶縁ガイドスペーサ32の頂点との高低差を高低差gとする。このとき、配線基板11は、高低差dよりも高低差eの方が大きくなるよう構成する。加えて、高低差fよりも高低差gを小さくなるよう構成する。上記構成では、盛り上がり部35を横切る部分の導電パターン31において良好な導通が得られやすい。
図3を参照して説明すると、絶縁下地層34の盛り上がり部35を有しない上面と盛り上がり部35の頂点との高低差を高低差dとする。また、盛り上がり部35の頂点から絶縁ガイドスペーサ32の頂点までの高低差を高低差eとする。また、盛り上がり部35の頂点と導電パターン31の上面との高低差を高低差fとする。また、導電パターン31の上面と絶縁ガイドスペーサ32の頂点との高低差を高低差gとする。このとき、配線基板11は、高低差dよりも高低差eの方が大きくなるよう構成する。加えて、高低差fよりも高低差gを小さくなるよう構成する。上記構成では、盛り上がり部35を横切る部分の導電パターン31において良好な導通が得られやすい。
以下に、第二電極300の伸長方向と絶縁ガイドスペーサ32の伸長方向との関係、および、上記一対の絶縁ガイドスペーサ32を構成する各絶縁ガイドスペーサ32の互いの端部の位置関係に関し、いくつかの態様について図4を用いて以下に説明する。図4(a)から(c)は、第二電極300の伸長方向と絶縁ガイドスペーサ32の伸長方向との関係、および導電パターン31を挟んで設けられた2本絶縁ガイドスペーサ32の端部の位置関係を説明する説明図である。尚、図4は図示容易化のため、第一電極200および絶縁下地層34を図示省略する。
図4(a)は、第二電極300の伸長方向と絶縁ガイドスペーサ32の伸長方向が同方向であり、導電パターン31を挟んで対となる2本の絶縁ガイドスペーサ32は平行かつ線対称である配線基板11の一つの態様を示す。上記態様は、タッチパネルセンサシート250の一般的な配線基板として汎用される。また上記態様は、さらに保護層を備える場合、絶縁ガイドスペーサ32の伸長方向に保護層形成材料が塗工される製造工程下では、エア抜きの観点で有利な構成である。保護層形成とエア抜きとの関係については、後段で具体的に説明する。
図4(b)は、第二電極300の伸長方向(III)に対し絶縁ガイドスペーサ32の伸長方向(IV)が角度θだけ傾斜しており、導電パターン31を挟んで対となる2本の絶縁ガイドスペーサ32は平行かつ線対称である配線基板11の一つの態様を示す。
図4(c)は、一対の絶縁ガイドスペーサ32を構成する2本の絶縁ガイドスペーサ32は、互いに平行であり、かつ、両端の互いの端部の位置がずれている配線基板11の一つの態様を示す。尚、上記態様の変形として、少なくとも一方の端部における互いの端部の位置がずれていてもよい。尚、当該態様の変形として、2本の絶縁ガイドスペーサ32のいずれかの端部においてのみ、両端の互いの位置がずれている態様も本発明は包含する。これによって、当該端部により形成される開放口33は、2本の絶縁ガイドスペーサ32が平行であり、且つ端部が揃っているときの開放口(図4(c)中、符号33aに相当)と比べて大きい。したがって、開放口33が大きいことによれば、導電パターン31を形成するための塗工材が開放口33から開放され易いため、延長導電部37の面積を容易に大きくすることができる。
しかも図4(c)は、一対の絶縁ガイドスペーサ32の伸長方向(IV)が複数の第二電極パターン42の整列方向(III)に対し角度θだけ傾斜する方向に伸長している。そして、開放口33が第二電極パターンの中央方向に向くよう一対の絶縁ガイドスペーサ32を構成する2本の絶縁ガイドスペーサの互いの端部の位置がずれた配線基板11が示される。かかる態様では、開放口33が第二電極パターン42の中央領域に向かっており、開放口33から第二電極パターン42の外殻線までの最短距離をより大きく確保することができる。これにより開放口33から広がる延長導電部37が、第二電極パターン42のエッジを超えてはみ出し短絡を起こす虞を回避することができる。
ここで配線基板11は、基材40の上において、第二電極パターン42、絶縁ガイドスペーサ32および導電パターン31を覆う保護層(図示省略)が設けられてもよい。基板表面において、第二電極パターン42の整列方向に対し略垂直方向の向きに保護層形成用塗工材の塗工方向を規定して保護層を形成する場合に有利な絶縁ガイドスペーサ32の態様を図4を用いて説明する。図4における矢印は、保護層形成用塗工材を基材面に沿って塗工する方向であり、ライン23は、保護層形成用塗工材の塗工先端ラインを示す。また絶縁ガイドスペーサ32のライン23よりのコーナーをそれぞれ、コーナー101、コーナー102、コーナー103、コーナー104として示す。
図4(a)に示される配線基板11において、絶縁ガイドスペーサ32は、第二電極パターン42と同方向に伸長する。したがって、ライン23が矢印方向に移動すると、まずコーナー101およびコーナー102とライン23とが接触し、次いで、コーナー103およびコーナー104とライン23とが接触する。この場合、絶縁ガイドスペーサ32とライン23とで挟まれるエアが両端からエア抜きされ難く、形成される保護層の内面側にエアが残ってしまう虞がある。したがって、図4(a)に示される態様では、第二電極パターン42の伸長方向に平行に保護層形成用塗工材を塗工することが推奨される。
これに対し、図4(b)では、図面から理解されるように、ライン23は、コーナー101、コーナー103、コーナー102、コーナー104の順に接触する。これは、第二電極パターン42の整列方向に対し、絶縁ガイドスペーサ32が所定の傾斜を有し、且つ、2本の絶縁ガイドスペーサ32の端部の位置が並列している構成に起因する。このようにライン23が各端部と順に接触する場合、絶縁ガイドスペーサ32とライン23とで挟まれるエアは、ライン23と絶縁ガイドスペーサ32とでなす角の広がり方向に押されて良好にエア抜きされる。
さらに、図4(c)では、図面から理解されるように、ライン23は、コーナー101、コーナー102、コーナー103、コーナー104の順に接触する。これは、第二電極パターン42の整列方向に対し、絶縁ガイドスペーサ32が所定の傾斜を有し、且つ、開放口33が第二電極パターン42の中央を向くよう2本の絶縁ガイドスペーサ32の端部の位置がずれている構成に起因する。上記接触順では、ライン23がコーナー102と接触した時点で、コーナー103とライン23との間にはまだエア抜きが可能なスペースが残っている。したがって、図4(b)の態様に比べ、より遅い段階までコーナー103側およびコーナー104側の両側からエア抜きされるため好ましい。
以上のとおり、保護層を備える配線基板11に関し、保護層を設けるときの製造工程上の観点、特に保護層形成時のエア抜きの観点から優れた構成の一つとして、図4(c)に示される態様が挙げられる。
上記では、塗工材を用いての保護層形成に係る態様を示したが、図4(b)および(c)に関しては、シートタイプの保護フィルムを基板面に貼合して保護層を形成する場合においても同様の効果を得ることができる。詳述すれば、保護層形成用塗工材による保護層形成の場合、塗工方向の調整には比較的自由度があるため、当該塗工方向の最適化によってもエア抜きの良化を得易い。一方、シートタイプの保護フィルムを貼合して保護層を形成しようとする場合には、貼合設備の制約上、第二電極パターンの整列方向に対して並行か垂直かの2方向からの貼合方向に限定される場合が多い。かかる態様では、エア抜きの課題を解決しようとすると、図4(b)または(c)の態様のごとく絶縁ガイドスペーサ32の形成方向を第二電極パターンに対し角度θだけ傾斜して伸長させることの利点が塗工材を用いる場合に比べて大きいといえる。
図4(a)に示される配線基板11において、絶縁ガイドスペーサ32は、第二電極パターン42と同方向に伸長する。したがって、ライン23が矢印方向に移動すると、まずコーナー101およびコーナー102とライン23とが接触し、次いで、コーナー103およびコーナー104とライン23とが接触する。この場合、絶縁ガイドスペーサ32とライン23とで挟まれるエアが両端からエア抜きされ難く、形成される保護層の内面側にエアが残ってしまう虞がある。したがって、図4(a)に示される態様では、第二電極パターン42の伸長方向に平行に保護層形成用塗工材を塗工することが推奨される。
これに対し、図4(b)では、図面から理解されるように、ライン23は、コーナー101、コーナー103、コーナー102、コーナー104の順に接触する。これは、第二電極パターン42の整列方向に対し、絶縁ガイドスペーサ32が所定の傾斜を有し、且つ、2本の絶縁ガイドスペーサ32の端部の位置が並列している構成に起因する。このようにライン23が各端部と順に接触する場合、絶縁ガイドスペーサ32とライン23とで挟まれるエアは、ライン23と絶縁ガイドスペーサ32とでなす角の広がり方向に押されて良好にエア抜きされる。
さらに、図4(c)では、図面から理解されるように、ライン23は、コーナー101、コーナー102、コーナー103、コーナー104の順に接触する。これは、第二電極パターン42の整列方向に対し、絶縁ガイドスペーサ32が所定の傾斜を有し、且つ、開放口33が第二電極パターン42の中央を向くよう2本の絶縁ガイドスペーサ32の端部の位置がずれている構成に起因する。上記接触順では、ライン23がコーナー102と接触した時点で、コーナー103とライン23との間にはまだエア抜きが可能なスペースが残っている。したがって、図4(b)の態様に比べ、より遅い段階までコーナー103側およびコーナー104側の両側からエア抜きされるため好ましい。
以上のとおり、保護層を備える配線基板11に関し、保護層を設けるときの製造工程上の観点、特に保護層形成時のエア抜きの観点から優れた構成の一つとして、図4(c)に示される態様が挙げられる。
上記では、塗工材を用いての保護層形成に係る態様を示したが、図4(b)および(c)に関しては、シートタイプの保護フィルムを基板面に貼合して保護層を形成する場合においても同様の効果を得ることができる。詳述すれば、保護層形成用塗工材による保護層形成の場合、塗工方向の調整には比較的自由度があるため、当該塗工方向の最適化によってもエア抜きの良化を得易い。一方、シートタイプの保護フィルムを貼合して保護層を形成しようとする場合には、貼合設備の制約上、第二電極パターンの整列方向に対して並行か垂直かの2方向からの貼合方向に限定される場合が多い。かかる態様では、エア抜きの課題を解決しようとすると、図4(b)または(c)の態様のごとく絶縁ガイドスペーサ32の形成方向を第二電極パターンに対し角度θだけ傾斜して伸長させることの利点が塗工材を用いる場合に比べて大きいといえる。
尚、上述における配線基板11は、いずれも対となる2本の絶縁ガイドスペーサ32と、これに挟まれる導電パターン31を備える態様について説明した。しかし本発明はこれに限定されない。例えば図5に示す配線基板11aように、一定の間隔をあけて並列する3本の絶縁ガイドスペーサ32を備え、3本の絶縁ガイドスペーサ32の間には、それぞれ導電パターン31が設けられてもよい。配線基板11aは、導電パターン31および絶縁ガイドスペーサ32の態様を上述のとおり変更したこと以外は配線基板11と同様に構成されている。図5は、配線基板11aに関し、図1(b)に示すII―a、II―a断面と同様の位置で切断したときの断面図である。また並列する絶縁ガイドスペーサ32はさらに4本以上であってもよく、各絶縁ガイドスペーサ32の間には、それぞれ導電パターン31が設けられてもよい。より線幅の細い導電パターン31を複数並列して設けることによれば、各導電パターン31のトータルで所望の電気抵抗を確保するとともに、導電パターンの非可視化を図ることが可能である。尚、絶縁ガイドスペーサ32が3本以上の態様では、両側の絶縁ガイドスペーサ32それぞれと対をなすよう兼用される絶縁ガイドスペーサ32を含む。
以下に本発明の配線基板11の各構成の詳細について説明する。
基材40は、配線基板11の基材として使用可能ないずれのものを選択してもよい。特には、基材40が透明性を備えることによって、配線基板11を光透過性デバイスや表示デバイスに用いることができるので好ましい。基材40として、高透明性を有するPET(Polyethylene terephthalate)フィルムや、ポリカーボネートフィルム、透明ポリイミドフィルムなどのフィルム材料や、薄く成型されたガラス基板が好適に用いられる。基材40として可撓性を有する材料を選択することにより、フレキシブル基板として利用することができる。基材40の厚さは、配線基板11の強度やフレキシブル性など所望の特性が発揮される範囲において特に限定されない。基材40の表面には、導電下地層などの積層される層との密着性や塗工均一性を向上させるためのコート層を形成してもよい。
基材40は、配線基板11の基材として使用可能ないずれのものを選択してもよい。特には、基材40が透明性を備えることによって、配線基板11を光透過性デバイスや表示デバイスに用いることができるので好ましい。基材40として、高透明性を有するPET(Polyethylene terephthalate)フィルムや、ポリカーボネートフィルム、透明ポリイミドフィルムなどのフィルム材料や、薄く成型されたガラス基板が好適に用いられる。基材40として可撓性を有する材料を選択することにより、フレキシブル基板として利用することができる。基材40の厚さは、配線基板11の強度やフレキシブル性など所望の特性が発揮される範囲において特に限定されない。基材40の表面には、導電下地層などの積層される層との密着性や塗工均一性を向上させるためのコート層を形成してもよい。
導電下地層は、導電性を有する材料から形成される。特に導電下地層が第二電極パターン42など、使用者に視認可能な位置に設けられる場合には、透明導電性部材によって形成されることが好ましい。一例として、ITO(錫ドープ酸化インジウム)、ATO(アンチモンドープ酸化錫)またはFTO(フッ素ドープ酸化錫)に代表される金属酸化物系材料や、PEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)、ポリピロールまたはポリアニリンに代表される透明性導電ポリマー系材料、導電性ナノワイヤ系材料等が挙げられる。導電性ナノワイヤの材料としては、銀、金属合金またはカーボンを例示することができる。また、視認性が求められない領域に導電下地層が形成される場合には、さらに、非透明性の導電材料によって導電下地層が形成されていてもよい。
また、特に導電下地層が静電容量型のタッチパネルセンサーの電極を構成する場合には、透明であり導電性を有する層であって、人の手指が近接した場合に、その箇所において局部的に変化する静電容量の値を検出して位置特定をするためのセンサ機能を備える。
また、特に導電下地層が静電容量型のタッチパネルセンサーの電極を構成する場合には、透明であり導電性を有する層であって、人の手指が近接した場合に、その箇所において局部的に変化する静電容量の値を検出して位置特定をするためのセンサ機能を備える。
導電パターン31は、導電性粒子を含んで構成される。導電性粒子材料としては、導電性金属粒子、導電性金属パウダー、導電性樹脂粒子、金属ナノワイヤを含み、導電材として知られる公知の粒子材料から適宜選択されてよい。ここで粒子材料とは、一般的に粒子形状と認められるものの他、短繊維形状などであってもよく、互いに離散する導電材料の集合材料を包含する。導電性金属粒子あるいは導電性金属パウダーとしては銀粒子、金粒子などが挙げられるがこれに限定されない。また導電性樹脂粒子としては、PEDOT、PEDOTにPSS(ポリスチレンスルホン酸)を混和したもの、ポリアニリンまたはポリピロールのなどの粒子材料が挙げられるがこれに限定されない。また金属ナノワイヤとしては、短繊維状の、銀ナノワイヤ、金ナノワイヤ、銀合金ナノワイヤ、または金合金ナノワイヤなどが挙げられるがこれに限定されない。また導電性樹脂粒子というときは、1つの材料で粒子状となっているもの、あるいは他の材料との複合的な集合(例えばミセル粒子)なども含む。導電パターン31の厚さが比較的薄くなっても、良好な導電性が得られ易いという観点では、上記導電性粒子のうち特に導電性金属粒子が好ましい。金属ナノワイヤは縦横比率が大きいため、離散的な複数の金属ナノワイヤが互いに並列すると電気的接触が得られ難い場合がある。これに対し、導電性金属粒子は縦横比率が小さいため、隣り合う粒子同士が電気的に接触し易い場合がある。
ここで導電性樹脂粒子は、導電金属粒子あるいは導電性金属パウダーよりも粒径が大きい傾向にある。粒径が大きいほど、従来の配線基板では、盛り上がり部35の上を横切る導電パターン31の厚さが小さいと、電気抵抗が大きくなる傾向にあった。これに対し、本発明は、絶縁ガイドスペーサ32により導電パターンの厚さが規定されるため、所望の厚さの導電パターン31を得て充分な導通性を示すことが可能である。したがって、導電性樹脂粒子を含有する導電パターン31を備える本発明の配線基板11であれば、導電性樹脂粒子を用いることによるフレキシブル性の享受および充分な電気抵抗の確保という2つの優れた性質が示される。
ここで導電性樹脂粒子は、導電金属粒子あるいは導電性金属パウダーよりも粒径が大きい傾向にある。粒径が大きいほど、従来の配線基板では、盛り上がり部35の上を横切る導電パターン31の厚さが小さいと、電気抵抗が大きくなる傾向にあった。これに対し、本発明は、絶縁ガイドスペーサ32により導電パターンの厚さが規定されるため、所望の厚さの導電パターン31を得て充分な導通性を示すことが可能である。したがって、導電性樹脂粒子を含有する導電パターン31を備える本発明の配線基板11であれば、導電性樹脂粒子を用いることによるフレキシブル性の享受および充分な電気抵抗の確保という2つの優れた性質が示される。
絶縁ガイドスペーサ32は、一例としては、高透明性を有する樹脂材料をインク化またはペースト化し、インクジェット印刷やスクリーン印刷などの手法によって所望のパターン形状に印刷した後、加熱工程や紫外線照射工程を経て乾固させることによって得られる。上記樹脂材料としては、例えば透明アクリル系樹脂などが挙げられるがこれに限定されない。
絶縁下地層34は、一例としては、絶縁ガイドスペーサ32と同様の材料および同様の手法で形成することができる。ただし、絶縁ガイドスペーサ32と同一の材料を必ずしも選択しなくてよい。
保護層は、一例としては、絶縁ガイドスペーサ32と同様の材料および同様の手法で形成することができる。ただし、保護層という観点からは、耐久性に優れるものが選択されることが好ましい。具体的には、ポリメチルメタクリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オキタセン化合物含有材料などが挙げられるがこれに限定されない。また保護層の表面に、さらにフッ素系材料やシリコーン系材料の膜を設けてもよい。
また、シートタイプの保護層として、PETフィルムなどの透明フィルムをOCA(Optical Clear Adhesive)を用いて貼合するようにしてもよい。
また、シートタイプの保護層として、PETフィルムなどの透明フィルムをOCA(Optical Clear Adhesive)を用いて貼合するようにしてもよい。
以上に述べる第一実施形態では、配線基板11をタッチパネルセンサシート250に用いた例を説明した。配線基板11は、充分な導電性を示す導電パターン31を備えるため、タッチパネルセンサシート250における電気信頼性に貢献する。しかも、配線基板11は、絶縁下地層34を横切る導電パターン31に関し、充分な導電性を確保するための種々の態様を包含するため、タッチパネルセンサシート250における電気信頼性を確実にする態様を選択することができる。
ただし、本発明の配線基板11はタッチパネルセンサシートへの搭載にその利用を限定されない。基材上に導電性粒子を含有するライン状の導電パターンが備えられる種々の配線基板に本発明を適用することが可能である。
例えば、太陽電池用電極板における配線構造として本発明の配線基板を用いることができる。具体的には、第一基材から順に、第一電極層、酸化物半導体層、第二電極層、第二基材を備える太陽電池において、上記第一基材および上記第一電極層を少なくとも備える太陽電池用電極基板として、本発明の配線基板を備えることができる。即ち、第一基材の上に透明電極層を形成し、当該透明電極層の所定の位置に、本発明における少なくとも2本のガイドスペーサを形成する。そして、2本の上記ガイドスペーサの間に、本発明の導電パターンに相当する導電高分子層を形成することができる。これによってガイドスペーサの厚さを限度に、上記導電高分子層の厚さを所望の寸法に調整可能である。
ただし、本発明の配線基板11はタッチパネルセンサシートへの搭載にその利用を限定されない。基材上に導電性粒子を含有するライン状の導電パターンが備えられる種々の配線基板に本発明を適用することが可能である。
例えば、太陽電池用電極板における配線構造として本発明の配線基板を用いることができる。具体的には、第一基材から順に、第一電極層、酸化物半導体層、第二電極層、第二基材を備える太陽電池において、上記第一基材および上記第一電極層を少なくとも備える太陽電池用電極基板として、本発明の配線基板を備えることができる。即ち、第一基材の上に透明電極層を形成し、当該透明電極層の所定の位置に、本発明における少なくとも2本のガイドスペーサを形成する。そして、2本の上記ガイドスペーサの間に、本発明の導電パターンに相当する導電高分子層を形成することができる。これによってガイドスペーサの厚さを限度に、上記導電高分子層の厚さを所望の寸法に調整可能である。
尚、以上の説明は、本発明の配線基板の基本構造あるいは具体例に関するものであり、本発明を何ら限定するものではない。本発明の配線基板は、基材上において、少なくとも2本のガイドスペーサと、これらの間に位置する導電パターンとを任意の箇所に含む種々の配線基板を包含する。
[第二実施形態]
次に本発明の第二実施形態として、本発明の配線基板製造方法(以下、「本方法」ともいう)について図6を用いて説明する。図6は、配線基板11を製造するにあたり、スクリーン印刷手法に倣い導電パターン31を形成しているところを説明する説明図である。図6(a)は、図2(a)に示す配線基板11の断面において、導電パターン31が形成されるところを示し、図6(b)は、図3に示す配線基板11の断面において、導電パターン31が形成されるところを示す。
本方法は、基材40の上に導電下地層である第二電極パターン42と、ライン状の導電パターン31と、導電パターン31の伸長方向における両側面に沿って伸長し導電パターン31の位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサ32とを備える配線基板11を製造する方法である。
本方法は、まず基材40の所定の位置に導電下地層である第二電極パターン42を形成する導電下地層形成工程を実施する。上記導電下地層形成工程においては、第二電極パターン42の形成と同時に、第一電極パターン41も形成することができる。次に、隣り合う第二電極パターン42の間を覆って絶縁下地層34を形成する絶縁下地層形成工程を実施する。絶縁下地層形成工程は本方法において任意の工程であり、所望の配線基板の構成によって実施されない場合もある。次に、一定のスペースを挟み整列し、かつ、伸長方向の少なくとも一端が第二電極パターン42の上面で開放してなる開放口33(図1(b)参照)を有する一対の絶縁ガイドスペーサ32を形成する絶縁ガイドスペーサ形成工程を実施する。
以上の導電下地層形成工程、絶縁下地層形成工程、および絶縁ガイドスペーサ形成工程は、それぞれ適切な材料を選択し、印刷手法、フォトリソグラフィ手法、スパッタ手法など、所望のパターンの各構成を形成可能な公知の手法により実施してよい。
次に本発明の第二実施形態として、本発明の配線基板製造方法(以下、「本方法」ともいう)について図6を用いて説明する。図6は、配線基板11を製造するにあたり、スクリーン印刷手法に倣い導電パターン31を形成しているところを説明する説明図である。図6(a)は、図2(a)に示す配線基板11の断面において、導電パターン31が形成されるところを示し、図6(b)は、図3に示す配線基板11の断面において、導電パターン31が形成されるところを示す。
本方法は、基材40の上に導電下地層である第二電極パターン42と、ライン状の導電パターン31と、導電パターン31の伸長方向における両側面に沿って伸長し導電パターン31の位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサ32とを備える配線基板11を製造する方法である。
本方法は、まず基材40の所定の位置に導電下地層である第二電極パターン42を形成する導電下地層形成工程を実施する。上記導電下地層形成工程においては、第二電極パターン42の形成と同時に、第一電極パターン41も形成することができる。次に、隣り合う第二電極パターン42の間を覆って絶縁下地層34を形成する絶縁下地層形成工程を実施する。絶縁下地層形成工程は本方法において任意の工程であり、所望の配線基板の構成によって実施されない場合もある。次に、一定のスペースを挟み整列し、かつ、伸長方向の少なくとも一端が第二電極パターン42の上面で開放してなる開放口33(図1(b)参照)を有する一対の絶縁ガイドスペーサ32を形成する絶縁ガイドスペーサ形成工程を実施する。
以上の導電下地層形成工程、絶縁下地層形成工程、および絶縁ガイドスペーサ形成工程は、それぞれ適切な材料を選択し、印刷手法、フォトリソグラフィ手法、スパッタ手法など、所望のパターンの各構成を形成可能な公知の手法により実施してよい。
次いで実施する導電パターン形成工程は、従来のスクリーン印刷方法に倣うものである。しかし本方法では、スクリーン印刷版400がペースト420の塗工面に接さず、一対の絶縁ガイドスペーサ32の間に形成されたスペースにペーストを吐出する点で新規な手法を含む。上記新規な手法を含むことにより、導電パターン31の位置および厚さ寸法を、スクリーン印刷版400の貫通孔410ではなく、一対の絶縁ガイドスペーサ32により規定することができる。この結果、所望の厚さの導電パターン31が形成可能となり、導電性の充分な導電パターン31を形成することができる。
具体的には、上記スペースの上方に導電パターン31を形成するための導電粒子を含有するペースト420が通過するための貫通孔410が位置するようスクリーン印刷版400と基材40の平面方向の相対位置を決定する。そして絶縁ガイドスペーサ32の上面においてスクリーン印刷版400の貫通孔410の周辺を支持させる。これによって、スキージ430を摺動させたとき、印刷時にスクリーン印刷版400が塗工面、即ち、絶縁下地層34の上面に接しない状態で、導電性粒子を含有するペースト420を貫通孔410を介して上記スペースの間に吐出させることができる。以上より、一対の絶縁ガイドスペーサ32によって位置および厚さ寸法を規定してライン状の導電パターン31を形成することができる導電パターン形成工程が実施される。
尚、吐出するペースト420の吐出量の調整や、印刷版400の開口パターンの設計によって、導電パターン31の伸長方向両端部を絶縁ガイドスペーサ32の開放口33より外側に拡げ延長導電部37を形成することができる。
また吐出されるペースト420の粘度を充分に高く調整することにより、一対の絶縁ガイドスペーサ32の内側側面に実質的に接しない導電パターン31を形成してもよい。あるいは、ペースト420の適切な粘度調整やスキージ430の摺動スピードの調整などにより、一対の絶縁ガイドスペーサ32の内側面に接する導電パターン31を形成してもよい。
以上の各形成工程を通し、導電パターン31の開放口33側の下面と第二電極パターン42の上面とが導電可能となるよう、導電パターン31を第二電極パターン42に積層させるようパターニングする。延長導電部37は、導電パターン31の開放口33側の端部に含まれる。
具体的には、上記スペースの上方に導電パターン31を形成するための導電粒子を含有するペースト420が通過するための貫通孔410が位置するようスクリーン印刷版400と基材40の平面方向の相対位置を決定する。そして絶縁ガイドスペーサ32の上面においてスクリーン印刷版400の貫通孔410の周辺を支持させる。これによって、スキージ430を摺動させたとき、印刷時にスクリーン印刷版400が塗工面、即ち、絶縁下地層34の上面に接しない状態で、導電性粒子を含有するペースト420を貫通孔410を介して上記スペースの間に吐出させることができる。以上より、一対の絶縁ガイドスペーサ32によって位置および厚さ寸法を規定してライン状の導電パターン31を形成することができる導電パターン形成工程が実施される。
尚、吐出するペースト420の吐出量の調整や、印刷版400の開口パターンの設計によって、導電パターン31の伸長方向両端部を絶縁ガイドスペーサ32の開放口33より外側に拡げ延長導電部37を形成することができる。
また吐出されるペースト420の粘度を充分に高く調整することにより、一対の絶縁ガイドスペーサ32の内側側面に実質的に接しない導電パターン31を形成してもよい。あるいは、ペースト420の適切な粘度調整やスキージ430の摺動スピードの調整などにより、一対の絶縁ガイドスペーサ32の内側面に接する導電パターン31を形成してもよい。
以上の各形成工程を通し、導電パターン31の開放口33側の下面と第二電極パターン42の上面とが導電可能となるよう、導電パターン31を第二電極パターン42に積層させるようパターニングする。延長導電部37は、導電パターン31の開放口33側の端部に含まれる。
尚、図6では、形成が予定されるライン状の導電パターン31の伸長方向に対し、スキージ430の下端を略垂直に配置し、ペーストの移動方向を上記伸長方向に対し略平行となるよう設定した。しかし、本方法における上記ペーストの塗工方向と、形成が予定されるライン状の導電パターン31の伸長方向との関係はこれに限定されない。たとえば、形成が予定されるライン状の導電パターン31の伸長方向に対し、ペーストの移動方向を上記伸長方向に対し略垂直としてもよいし、あるいは、所定の角度をもって傾斜させてもよい。
本方法は、導電下地層形成工程において、導電下地層として、互いに独立であり、かつ一方方向に整列してなる複数の第二電極パターン42を形成し、その後、絶縁ガイドスペーサ形成工程および導電パターン形成工程を実施してよい。次いで、基材40の面を覆う保護層を形成する保護層形成工程を実施することができる。このとき、絶縁ガイドスペーサ形成工程において、絶縁ガイドスペーサ32を以下の(i)および(II)を含んでパターニングすることが好ましい。
(i)一対の絶縁ガイドスペーサ32を互いに平行とする;
(ii)複数の第二電極パターン42の整列方向に対し一対の絶縁ガイドスペーサ32の伸長方向を傾斜させ、かつ、開放口33が第二電極パターン42の中央方向に向くよう一対の絶縁ガイドスペーサ32を構成する2本の絶縁ガイドスペーサ32の端部を互いにずらして位置せしめる;
そして、複数の第二電極パターン42が整列する方向に対し略垂直または略平行のいずれかの方向から保護層形成材料を塗工して塗工膜を形成し、当該塗工膜を乾燥して保護層を形成する保護層形成工程を実施する。特に本発明の配線基板11に関し図4を用いて上述するエア抜きに関する説明事項を、上記保護層形成工程において充分に勘案することにより、保護層の下面が良好にエア抜きされた配線基板を製造することができる。
(i)一対の絶縁ガイドスペーサ32を互いに平行とする;
(ii)複数の第二電極パターン42の整列方向に対し一対の絶縁ガイドスペーサ32の伸長方向を傾斜させ、かつ、開放口33が第二電極パターン42の中央方向に向くよう一対の絶縁ガイドスペーサ32を構成する2本の絶縁ガイドスペーサ32の端部を互いにずらして位置せしめる;
そして、複数の第二電極パターン42が整列する方向に対し略垂直または略平行のいずれかの方向から保護層形成材料を塗工して塗工膜を形成し、当該塗工膜を乾燥して保護層を形成する保護層形成工程を実施する。特に本発明の配線基板11に関し図4を用いて上述するエア抜きに関する説明事項を、上記保護層形成工程において充分に勘案することにより、保護層の下面が良好にエア抜きされた配線基板を製造することができる。
昨今の多くのデバイスに共通する小型化の課題が反映される結果、上記ライン状の導電パターンを、より微細な配線パターンとすることが求められる傾向にある。ただし導電パターンは、規定の電気抵抗を維持する必要があり、線幅を細くしつつも充分な導電性を維持することが求められるという課題があった。これに対し、本方法であれば、導電パターンの厚さ寸法を絶縁ガイドスペーサにて規定することができるので所望の厚さの導電パターンを形成することが可能である。
また、一対の絶縁ガイドスペーサの間隔を狭めることによっても、その間に形成される導電パターンの幅寸法を制限することができることから、導電パターンを形成する印刷材料の物性や印刷技術の制約を超えた微細導電パターンの形成を達成することもできる。
また、一対の絶縁ガイドスペーサの間隔を狭めることによっても、その間に形成される導電パターンの幅寸法を制限することができることから、導電パターンを形成する印刷材料の物性や印刷技術の制約を超えた微細導電パターンの形成を達成することもできる。
上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
(1)基材と、前記基材の上において形成された、導電下地層、導電性粒子を含有するライン状の導電パターン、および前記導電パターンの伸長方向における両側面に沿って伸長し前記導電パターンの位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサと、を備え、前記一対の絶縁ガイドスペーサは、伸長方向の少なくとも一方の端部が開放されて開放口が形成されており、前記導電パターンの前記開放口側の下面と、前記導電下地層の上面とが導電可能となるよう前記導電パターンと前記導電下地層とが積層されていることを特徴とする配線基板;
(2)前記基材の上に、絶縁下地層を備え、前記絶縁下地層は、上面の縁に沿って盛り上がり部を有しており、前記導電パターンと前記絶縁ガイドスペーサとが、前記絶縁下地層の上を横切って設けられており、前記基材の上面から前記盛り上がり部の頂点までの距離よりも、前記基材の上面から前記絶縁ガイドスペーサの頂点までの距離の方が大きいことを特徴とする上記(1)に記載の配線基板;
(3)前記導電下地層として、互いに独立であり、かつ一方方向に整列してなる複数の電極パターンを備え、前記絶縁下地層は、隣り合う前記電極パターンの間を覆って設けられており、前記導電パターンおよび前記絶縁ガイドスペーサは、前記絶縁下地層の上を横切り、隣り合う前記電極パターンに架け渡されている上記(2)に記載の配線基板;
(4)前記絶縁下地層の上面のうち前記盛り上がり部が形成されていない領域と前記盛り上がり部の頂点との高低差よりも、前記盛り上がり部の頂点から前記絶縁ガイドスペーサの頂点までの高低差の方が大きく、かつ、前記盛り上がり部の頂点と前記導電パターンの上面との高低差よりも、前記導電パターンの上面と前記絶縁ガイドスペーサの頂点との高低差の方が小さい上記(2)または(3)に記載の配線基板;
(5)前記導電パターンの伸長方向に対し略垂直に切断される断面積に関し、前記盛り上がり部の上における前記断面積が、前記盛り上がり部を有しない前記絶縁下地層の上における前記断面積の2分の1以上である上記(2)から(4)のいずれか一つに記載の配線基板;
(6)前記一対の絶縁ガイドスペーサを構成する2本の絶縁ガイドスペーサは、互いに平行であり、かつ、少なくとも前記一方の端部における互いの端部の位置がずれている上記(1)から(5)のいずれか一つに記載の配線基板;
(7)前記一対の絶縁ガイドスペーサが複数の前記電極パターンの整列方向に対し傾斜する方向に伸長しており、前記開放口が前記電極パターンの中央方向に向くよう前記一対の絶縁ガイドスペーサを構成する2本の絶縁ガイドスペーサの互いの端部の位置がずれている上記(3)から(5)のいずれか一つを引用する上記(6)に記載の配線基板;
(8)前記基材の上において、前記電極パターン、前記絶縁ガイドスペーサおよび前記導電パターンを覆う保護層が設けられている上記(7)に記載の配線基板;
(9)一定の間隔をあけて並列する3本以上の前記絶縁ガイドスペーサを備え、3本以上の前記絶縁ガイドスペーサの間にそれぞれ前記導電パターンが設けられている上記(1)から(8)のいずれか一つに記載の配線基板;
(10)前記導電パターンが、スクリーン印刷により形成された印刷物である上記(1)から(9)いずれか一つに記載の配線基板;
(11)上記(1)から(10)のいずれか一つに記載の配線基板を備えることを特徴とするタッチパネルセンサシート;
(12)基材の上に導電下地層と、ライン状の導電パターンと、前記導電パターンの伸長方向における両側面に沿って伸長し前記導電パターンの位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサとを備える配線基板の製造方法であって、前記基材の所定の位置に導電下地層を形成する導電下地層形成工程、および、一定のスペースを挟み整列し、かつ、伸長方向の少なくとも一端が前記導電下地層の上面で開放してなる開放口を有する一対の絶縁ガイドスペーサを形成する絶縁ガイドスペーサ形成工程を実施し、次いで、前記スペースの上方に前記導電パターンを形成するための導電性粒子を含有するペーストが通過するための貫通孔が位置するようスクリーン印刷版と前記基材との平面方向の相対位置を決定し、前記絶縁ガイドスペーサの上面で前記スクリーン印刷版の前記貫通孔の周辺を支持し、前記ペーストを前記貫通孔を介して前記スペースに吐出しライン状の導電パターンを形成することにより、前記導電パターンの前記開放口側の下面と前記導電下地層の上面とが導電可能となるよう前記導電パターンを前記導電下地層に積層させる導電パターン形成工程を実施することを特徴とする配線基板製造方法;
(13)前記導電下地層形成工程において、前記導電下地層として、互いに独立であり、かつ一方方向に整列してなる複数の電極パターンを形成し、その後、前記絶縁ガイドスペーサ形成工程および前記導電パターン形成工程を実施し、次いで、前記基材の面を覆う保護層を形成する保護層形成工程を実施する配線基板製造方法であり、前記絶縁ガイドスペーサ形成工程において、前記絶縁ガイドスペーサを以下の(i)および(ii)を満たすようにパターニングし、前記保護層形成工程は、複数の前記電極パターンが整列する方向に対し略垂直または略平行のいずれかの方向から保護層形成材料を塗工して塗工膜を形成し、前記塗工膜を乾燥して前記保護層を形成する上記(12)に記載の配線基板製造方法;
(i)前記一対の絶縁ガイドスペーサを互いに平行に形成する;
(ii)複数の前記電極パターンの整列方向に対し前記一対の絶縁ガイドスペーサの伸長方向が傾斜し、かつ、前記開放口が前記電極パターンの中央方向に向くよう前記一対の絶縁ガイドスペーサを構成する2本の絶縁ガイドスペーサの端部を互いにずらして形成する。
(1)基材と、前記基材の上において形成された、導電下地層、導電性粒子を含有するライン状の導電パターン、および前記導電パターンの伸長方向における両側面に沿って伸長し前記導電パターンの位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサと、を備え、前記一対の絶縁ガイドスペーサは、伸長方向の少なくとも一方の端部が開放されて開放口が形成されており、前記導電パターンの前記開放口側の下面と、前記導電下地層の上面とが導電可能となるよう前記導電パターンと前記導電下地層とが積層されていることを特徴とする配線基板;
(2)前記基材の上に、絶縁下地層を備え、前記絶縁下地層は、上面の縁に沿って盛り上がり部を有しており、前記導電パターンと前記絶縁ガイドスペーサとが、前記絶縁下地層の上を横切って設けられており、前記基材の上面から前記盛り上がり部の頂点までの距離よりも、前記基材の上面から前記絶縁ガイドスペーサの頂点までの距離の方が大きいことを特徴とする上記(1)に記載の配線基板;
(3)前記導電下地層として、互いに独立であり、かつ一方方向に整列してなる複数の電極パターンを備え、前記絶縁下地層は、隣り合う前記電極パターンの間を覆って設けられており、前記導電パターンおよび前記絶縁ガイドスペーサは、前記絶縁下地層の上を横切り、隣り合う前記電極パターンに架け渡されている上記(2)に記載の配線基板;
(4)前記絶縁下地層の上面のうち前記盛り上がり部が形成されていない領域と前記盛り上がり部の頂点との高低差よりも、前記盛り上がり部の頂点から前記絶縁ガイドスペーサの頂点までの高低差の方が大きく、かつ、前記盛り上がり部の頂点と前記導電パターンの上面との高低差よりも、前記導電パターンの上面と前記絶縁ガイドスペーサの頂点との高低差の方が小さい上記(2)または(3)に記載の配線基板;
(5)前記導電パターンの伸長方向に対し略垂直に切断される断面積に関し、前記盛り上がり部の上における前記断面積が、前記盛り上がり部を有しない前記絶縁下地層の上における前記断面積の2分の1以上である上記(2)から(4)のいずれか一つに記載の配線基板;
(6)前記一対の絶縁ガイドスペーサを構成する2本の絶縁ガイドスペーサは、互いに平行であり、かつ、少なくとも前記一方の端部における互いの端部の位置がずれている上記(1)から(5)のいずれか一つに記載の配線基板;
(7)前記一対の絶縁ガイドスペーサが複数の前記電極パターンの整列方向に対し傾斜する方向に伸長しており、前記開放口が前記電極パターンの中央方向に向くよう前記一対の絶縁ガイドスペーサを構成する2本の絶縁ガイドスペーサの互いの端部の位置がずれている上記(3)から(5)のいずれか一つを引用する上記(6)に記載の配線基板;
(8)前記基材の上において、前記電極パターン、前記絶縁ガイドスペーサおよび前記導電パターンを覆う保護層が設けられている上記(7)に記載の配線基板;
(9)一定の間隔をあけて並列する3本以上の前記絶縁ガイドスペーサを備え、3本以上の前記絶縁ガイドスペーサの間にそれぞれ前記導電パターンが設けられている上記(1)から(8)のいずれか一つに記載の配線基板;
(10)前記導電パターンが、スクリーン印刷により形成された印刷物である上記(1)から(9)いずれか一つに記載の配線基板;
(11)上記(1)から(10)のいずれか一つに記載の配線基板を備えることを特徴とするタッチパネルセンサシート;
(12)基材の上に導電下地層と、ライン状の導電パターンと、前記導電パターンの伸長方向における両側面に沿って伸長し前記導電パターンの位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサとを備える配線基板の製造方法であって、前記基材の所定の位置に導電下地層を形成する導電下地層形成工程、および、一定のスペースを挟み整列し、かつ、伸長方向の少なくとも一端が前記導電下地層の上面で開放してなる開放口を有する一対の絶縁ガイドスペーサを形成する絶縁ガイドスペーサ形成工程を実施し、次いで、前記スペースの上方に前記導電パターンを形成するための導電性粒子を含有するペーストが通過するための貫通孔が位置するようスクリーン印刷版と前記基材との平面方向の相対位置を決定し、前記絶縁ガイドスペーサの上面で前記スクリーン印刷版の前記貫通孔の周辺を支持し、前記ペーストを前記貫通孔を介して前記スペースに吐出しライン状の導電パターンを形成することにより、前記導電パターンの前記開放口側の下面と前記導電下地層の上面とが導電可能となるよう前記導電パターンを前記導電下地層に積層させる導電パターン形成工程を実施することを特徴とする配線基板製造方法;
(13)前記導電下地層形成工程において、前記導電下地層として、互いに独立であり、かつ一方方向に整列してなる複数の電極パターンを形成し、その後、前記絶縁ガイドスペーサ形成工程および前記導電パターン形成工程を実施し、次いで、前記基材の面を覆う保護層を形成する保護層形成工程を実施する配線基板製造方法であり、前記絶縁ガイドスペーサ形成工程において、前記絶縁ガイドスペーサを以下の(i)および(ii)を満たすようにパターニングし、前記保護層形成工程は、複数の前記電極パターンが整列する方向に対し略垂直または略平行のいずれかの方向から保護層形成材料を塗工して塗工膜を形成し、前記塗工膜を乾燥して前記保護層を形成する上記(12)に記載の配線基板製造方法;
(i)前記一対の絶縁ガイドスペーサを互いに平行に形成する;
(ii)複数の前記電極パターンの整列方向に対し前記一対の絶縁ガイドスペーサの伸長方向が傾斜し、かつ、前記開放口が前記電極パターンの中央方向に向くよう前記一対の絶縁ガイドスペーサを構成する2本の絶縁ガイドスペーサの端部を互いにずらして形成する。
11:配線基板、11a:配線基板、23:ライン、31:導電パターン、32:絶縁ガイドスペーサ、32a:端部、33:開放口、34:絶縁下地層、35:盛り上がり部、36:裾野部、37:延長導電部、40:基材、41:第一電極パターン、42:第二電極パターン、43:境界部、200:第一電極、250:タッチパネルセンサシート、260:引出配線、270:取出電極、300:第二電極、400:スクリーン印刷版、410:貫通孔、420:ペースト、430:スキージ、900:配線基板
Claims (13)
- 基材と、
前記基材の上において形成された、導電下地層、導電性粒子を含有するライン状の導電パターン、および前記導電パターンの伸長方向における両側面に沿って伸長し前記導電パターンの位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサと、を備え、
前記一対の絶縁ガイドスペーサは、伸長方向の少なくとも一方の端部が開放されて開放口が形成されており、
前記導電パターンの前記開放口側の下面と、前記導電下地層の上面とが導電可能となるよう前記導電パターンと前記導電下地層とが積層されていることを特徴とする配線基板。 - 前記基材の上に、絶縁下地層を備え、
前記絶縁下地層は、上面の縁に沿って盛り上がり部を有しており、
前記導電パターンと前記絶縁ガイドスペーサとが、前記絶縁下地層の上を横切って設けられており、
前記基材の上面から前記盛り上がり部の頂点までの距離よりも、前記基材の上面から前記絶縁ガイドスペーサの頂点までの距離の方が大きいことを特徴とする請求項1に記載の配線基板。 - 前記導電下地層として、互いに独立であり、かつ一方方向に整列してなる複数の電極パターンを備え、
前記絶縁下地層は、隣り合う前記電極パターンの間を覆って設けられており、
前記導電パターンおよび前記絶縁ガイドスペーサは、前記絶縁下地層の上を横切り、隣り合う前記電極パターンに架け渡されている請求項2に記載の配線基板。 - 前記絶縁下地層の上面のうち前記盛り上がり部が形成されていない領域と前記盛り上がり部の頂点との高低差よりも、前記盛り上がり部の頂点から前記絶縁ガイドスペーサの頂点までの高低差の方が大きく、かつ、
前記盛り上がり部の頂点と前記導電パターンの上面との高低差よりも、前記導電パターンの上面と前記絶縁ガイドスペーサの頂点との高低差の方が小さい請求項2または3に記載の配線基板。 - 前記導電パターンの伸長方向に対し略垂直に切断される断面積に関し、
前記盛り上がり部の上における前記断面積が、前記盛り上がり部を有しない前記絶縁下地層の上における前記断面積の2分の1以上である請求項2から4のいずれ一項に記載の配線基板。 - 前記一対の絶縁ガイドスペーサを構成する2本の絶縁ガイドスペーサは、互いに平行であり、かつ、少なくとも前記一方の端部における互いの端部の位置がずれている請求項1から5のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記一対の絶縁ガイドスペーサが複数の前記電極パターンの整列方向に対し傾斜する方向に伸長しており、前記開放口が前記電極パターンの中央方向に向くよう前記一対の絶縁ガイドスペーサを構成する2本の絶縁ガイドスペーサの互いの端部の位置がずれている請求項3から5のいずれか一項を引用する請求項6に記載の配線基板。
- 前記基材の上において、前記電極パターン、前記絶縁ガイドスペーサおよび前記導電パターンを覆う保護層が設けられている請求項7に記載の配線基板。
- 一定の間隔をあけて並列する3本以上の前記絶縁ガイドスペーサを備え、3本以上の前記絶縁ガイドスペーサの間にそれぞれ前記導電パターンが設けられている請求項1から8のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記導電パターンが、スクリーン印刷により形成された印刷物である請求項1から9いずれか一項に記載の配線基板。
- 前記請求項1から10のいずれか一項に記載の配線基板を備えることを特徴とするタッチパネルセンサシート。
- 基材の上に導電下地層と、ライン状の導電パターンと、前記導電パターンの伸長方向における両側面に沿って伸長し前記導電パターンの位置および厚さ寸法を規定する一対の絶縁ガイドスペーサとを備える配線基板の製造方法であって、
前記基材の所定の位置に導電下地層を形成する導電下地層形成工程、および、一定のスペースを挟み整列し、かつ、伸長方向の少なくとも一端が前記導電下地層の上面で開放してなる開放口を有する一対の絶縁ガイドスペーサを形成する絶縁ガイドスペーサ形成工程を実施し、
次いで、前記スペースの上方に前記導電パターンを形成するための導電性粒子を含有するペーストが通過するための貫通孔が位置するようスクリーン印刷版と前記基材との平面方向の相対位置を決定し、前記絶縁ガイドスペーサの上面で前記スクリーン印刷版の前記貫通孔の周辺を支持し、記ペーストを前記貫通孔を介して前記スペースに吐出しライン状の導電パターンを形成することにより、前記導電パターンの前記開放口側の下面と前記導電下地層の上面とが導電可能となるよう前記導電パターンを前記導電下地層に積層させる導電パターン形成工程を実施することを特徴とする配線基板製造方法。 - 前記導電下地層形成工程において、前記導電下地層として、互いに独立であり、かつ一方方向に整列してなる複数の電極パターンを形成し、
その後、前記絶縁ガイドスペーサ形成工程および前記導電パターン形成工程を実施し、
次いで、前記基材の面を覆う保護層を形成する保護層形成工程を実施する配線基板製造方法であり、
前記絶縁ガイドスペーサ形成工程において、前記絶縁ガイドスペーサを以下の(i)および(ii)を満たすようにパターニングし、
前記保護層形成工程は、複数の前記電極パターンが整列する方向に対し略垂直または略平行のいずれかの方向から保護層形成材料を塗工して塗工膜を形成し、前記塗工膜を乾燥して前記保護層を形成する請求項12に記載の配線基板製造方法;
(i)前記一対の絶縁ガイドスペーサを互いに平行に形成する;
(ii)複数の前記電極パターンの整列方向に対し前記一対の絶縁ガイドスペーサの伸長方向が傾斜し、かつ、前記開放口が前記電極パターンの中央方向に向くよう前記一対の絶縁ガイドスペーサを構成する2本の絶縁ガイドスペーサの端部を互いにずらして形成する。
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Cited By (3)
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WO2016080389A1 (ja) * | 2014-11-19 | 2016-05-26 | コニカミノルタ株式会社 | 機能性パターン、機能性パターン付き基材及び機能性パターンの形成方法 |
JP2016181582A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | アルプス電気株式会社 | 配線層の製造方法 |
JP2021520070A (ja) * | 2018-04-02 | 2021-08-12 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | ジャンパを有する電気デバイス |
-
2012
- 2012-12-21 JP JP2012279299A patent/JP2014123652A/ja active Pending
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