JP2020027393A - 配線体、配線板、及びタッチセンサ - Google Patents

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Abstract

【課題】ESD等に起因する過電流による断線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の導体部30と、第2の導体部50と、第1及び第2の導体部30,50の間に介在する第2の絶縁部40と、を備え、第1の導体部30は、複数の第1の導体線321が相互に交差するメッシュ状の第1の電極パターン31を含み、第1の電極パターン31は、第1の本体部同士を連結する第1の連結部33と、を含み、第2の導体部50は、複数の第2の導体線521が相互に交差するメッシュ状の第2の電極パターン51を含み、第2の電極パターン51は、第2の本体部同士を連結する第2の連結部53とを含み、下記(1)式を満たす。W1<W2… (1)但し、(1)式において、W1は第1の連結部33における第1の導体線321の線幅であり、W2は第2の連結部53における第2の導体線521の線幅である。【選択図】 図3

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。
基体と、基体の第1の主面に配置された第1電極パターンと、基体の第2の主面に配置された第2電極パターンと、を備えるタッチパネルが知られている(例えば特許文献1参照)。このタッチパネルでは、第1及び第2電極パターンが複数の格子から構成されており、各格子は略ひし形の外形を有している。また、第1及び第2電極パターンは、延在方向に沿って、交互に配置された幅広部分と幅狭部分とを備えている。
また、このような電極パターンを備えるタッチパネルとしては、1箇所のみに端子が接続されている第1電極パターンと、複数箇所に端子が接続されている第2電極パターンと、を備えるタッチパネルが知られている(例えば特許文献2(図1)参照)。
特開2012−256320号公報 特開2014−203378号公報
上記の特許文献1に記載のタッチパネルでは、電極パターンに接続された外部配線において静電気放電(ESD(Electro-Static Discharge))等に起因する過電流が発生した際に、電極パターンへの突入電流の電流密度が電極パターンの幅狭部分において高くなるため、当該幅狭部分において断線が生じやすいという問題があった。
また、第1の電極パターンと第2の電極パターンとの間で、ESD等に起因する過電流による幅狭部分の断線に対する耐性に差があり、一方の電極パターンで断線が生じ易くなるという問題があった。
その一例を挙げれば、上記の特許文献2に記載のような端子構成を採用すると、複数箇所が端子に接続されている第2電極パターンでは外部配線からの突入電流が端子数に応じて分流され、第2電極パターンにおける電流密度が大きくなり難い。そのため、第2電極パターンでは幅狭部分が断線し難いが、一方で、1箇所のみに端子が接続されている第1電極パターンでは突入電流が大きくなり、幅狭部分は断線し易くなる。
本発明が解決しようとする課題は、ESD等に起因する過電流による断線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、第1の導体部と、第2の導体部と、前記第1の導体部と前記第2の導体部の間に介在する絶縁部と、を備え、前記第1の導体部は、複数の第1の導体線が相互に交差するメッシュ状の第1の電極パターンを含み、前記第1の電極パターンは、複数の第1の本体部と、前記第1の本体部同士を連結する第1の連結部と、を含み、前記第2の導体部は、複数の第2の導体線が相互に交差するメッシュ状の第2の電極パターンを含み、前記第2の電極パターンは、複数の第2の本体部と、前記第2の本体部同士を連結する第2の連結部と、を含み、下記(1)式を満たす。
<W … (1)
但し、上記(1)式において、Wは前記第1の連結部における前記第1の導体線の線幅であり、Wは前記第2の連結部における前記第2の導体線の線幅である。
[2]上記発明において、下記(2)式を満たしていてもよい。
≦2.0×W … (2)
[3]上記発明において、下記(3)式を満たしていてもよい。
<W … (3)
但し、上記(3)式において、Wは前記第1の本体部における前記第1の導体線の線幅であり、Wは前記第2の本体部における前記第2の導体線の線幅である。
[4]上記発明において、下記(4)式を満たしていてもよい。
≦2.0×W … (4)
[5]上記発明において、下記(5)式を満たしていてもよい。
≦2.0×W … (5)
但し、上記(5)式において、Wは前記第2の本体部における前記第2の導体線の線幅である。
[6]上記発明において、前記第1の導体部は、前記第1の電極パターンの一端に電気的に接続された第1の引出線と、前記第1の引出線に接続された第1の端子部と、前記第1の電極パターンの他端に電気的に接続された第2の引出線と、前記第2の引出線に接続された第2の端子部と、を含み、前記第2の導体部は、前記第2の電極パターンの一端に電気的に接続された第3の引出線と、前記第3の引出線に接続された第3の端子部と、を含み、前記第2の電極パターンには、引出線が接続されていなくてもよい。
[7]上記発明において、下記(6)式を満たしていてもよい。
<L … (6)
但し、上記(6)式において、Lは前記第1の電極パターンの延在方向長さであり、Lは前記第2の電極パターンの延在方向長さである。
[8]また、上記発明において、前記第1の導体部は、複数の第1のダミー細線が相互に交差するメッシュ状の第1のダミーパターンを含み、前記第1のダミーパターンと前記第1の電極パターンとは、同一の格子を繰り返す格子パターンを形成し、前記第2の導体部は、複数の第2のダミー細線が相互に交差するメッシュ状の第2のダミーパターンを含み、前記第2のダミーパターンと前記第2の電極パターンとは、同一の格子を繰り返す格子パターンを形成する。
[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る。
本発明によれば、第1の電極パターンの第1の連結部における導体線に対して、第2の電極パターンの第2の連結部における導体線の線幅をより大きくすることで、第2の連結部において、ESD等に起因する過電流による第2の導体線の断線の防止を図ることができる。
図1は、本発明の第1実施形態におけるタッチセンサを示す平面図である。 図2は、本発明の第1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。 図3は、図1のIII部分を示す拡大平面図である。 図4は、図3において、第1の電極パターン及び第1のダミーパターンを抜粋して示した拡大平面図である。 図5は、図3のV-V線に沿った断面図である。 図6は、図3において、第2の電極パターン及び第2のダミーパターンを抜粋して示した拡大平面図である。 図7は、図3のVII-VII線に沿った断面図である。 図8は、本発明の第2実施形態におけるタッチセンサを示す平面図である。
<<第1実施形態>>
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の第1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は本発明の第1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の絶縁体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の絶縁体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」は、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2の引出線35と、複数の第1の端子部36と、複数の第2の端子部37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」は、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の引出線34」が、本発明における「第1の引出線」の一例に相当し、本実施形態における「第2の引出線35」が、本発明における「第2の引出線」の一例に相当し、本実施形態における「第1の端子部36」が、本発明における「第1の端子部」の一例に相当し、本実施形態における「第2の端子部37」が、本発明における「第2の端子部」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、本発明における「第1のダミーパターン」の一例に相当する。
それぞれの第1の電極パターン31は、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。なお、本実施形態における「第1の本体部32」が、本発明における「第1の本体部」の一例に相当し、本実施形態における「第1の連結部33」が、本発明における「第1の連結部」の一例に相当し、本実施形態における「X方向」が、本発明における「第1の電極パターンの延在方向」の一例に相当する。
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。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3のV-V線に沿った断面図である。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。
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321a,321bを有している。第1の導体線321aは第1の方向Dに延在しており、一方で、第1の導体線321bは、第1の方向Dとは異なる第2の方向Dに延在している。
複数の第1の導体線321aは等間隔(等ピッチ)で並べられており、同様に、複数の第1の導体線321bも等間隔で並べられている。第1の導体線321a,321b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の導体線321a,321b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。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の導体線321a,321bの本数は特に限定されない。また、本実施形態において、第1の導体線321a,321bを第1の導体線321と総称する。
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の導体線321の本数は、第1の本体部32における第1の導体線321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の導体線321の断面積の合計Sは、第1の本体部32を同様の方向に切断した際の第1の導体線321の断面積の合計Sよりも小さくなっている(S<S)。このように、連結部とは、電極パターンにおいて導体線の断面積の合計値が相対的に小さくなっている部分のことを言う。
第1の導体線321aは、図5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321aは、第1の導体線321a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321a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。なお、第1の導体線321bも、図5に示す第1の導体線321aと同様の断面形状を有している。
また、本実施形態では、第1の導体線321a,321bの線幅は、延在方向(第1の方向D又は第2の方向D)に沿って一定となっている。そのため、本実施形態では、第1の連結部33における第1の導体線321a,321bの線幅Wと、第1の本体部32における第1の導体線321a,321bの線幅Wとが等しくなっている(W=W)。なお、第1の導体線321aの線幅とは、第1の導体線321a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5の第1の接触面321cにおける線幅Wに相当する。また、第1の導体線321bについても同様であり、第1の導体線321bは第1の導体線321aと同様の線幅W,Wを有している。第1の導体線321a,321bの線幅W,Wは、0.5μm≦W,W≦20μmが好ましい。線幅W及び線幅Wを0.5μm以上とすることで、第1の導体線321a,321bの導電性をより向上させることができる。線幅W及び線幅Wを20μm以下とすることで、第1の導体線321a,321b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W及び線幅Wは1μm≦W,W≦7μmであることがより好ましい。なお、第1の連結部33における第1の導体線321a,321bの線幅Wと、第1の本体部32における第1の導体線321a,321bの線幅Wとが異なっていてもよい(W≠W)。
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おり、それぞれの第1の電極パターン31の長手方向他端には第2の引出線35の一端が接続されている。それぞれの第1及び第2の引出線34,35の他端には、第1及び第2の端子部36,37が接続されている。第1及び第2の端子部36,37は、配線体10の縁部に位置している。この第1及び第2の端子部36,37が、外部回路と電気的に接続される。
なお、以下では、第1の導体部30のように、第1の電極パターン31の両端に、第1及び第2の引出線34,35の一端がそれぞれ接続されており、第1及び第2の引出線34,35の他端に、第1及び第2の端子部36,37がそれぞれ接続されている電極構成を「ループパターン」と呼称することもある。
また、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及び第2の引出線34,35と第1及び第2の端子部36,37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及び第2の引出線34,35と、第1及び第2の端子部36,37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A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381a,381bを有している。これらの第1のダミー細線381a,381bは、上述の第1の導体線321aの断面形状と実質的に同一の断面形状を有しており、一方の第1のダミー細線381aは、第1の方向Dに延在しているのに対し、他方の第1のダミー細線381bは、第2の方向Dに延在している。本実施形態における「第1のダミー細線381a,381b」が、本発明における「第1のダミー細線」の一例に相当する。
第1のダミー細線381aは、図3の平面視において、第2の導体線521aと略平行に延在しており、第2の導体線521a同士の間に位置している。一方で、第1のダミー細線381bは、第2の導体線521bと略平行に延在しており、第2の導体線521b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381aは、隣り合う第2の導体線521a同士の間隔を二等分するように延在しており、同様に、第1のダミー細線381bは、隣り合う第2の導体線521b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381a,381bと、第1の導体線321a,321bとの間には、断線部382が形成されている。この断線部382によって、第1のダミー細線381a,381aと、第1の導体線321a,321bとは、電気的に絶縁されている。なお、本実施形態において、第1のダミー細線381a,381bを、第1のダミー細線381と総称する。
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及び第2の端子部36,37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3の引出線54と、複数の第3の端子部56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3の引出線54」が、本発明における「第3の引出線」の一例に相当し、本実施形態における「第3の端子部56」が、本発明における「第3の端子部」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、図中Y方向に延在している。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。本実施形態における「第2の本体部52」は、本発明における「第2の本体部」の一例に相当し、本実施形態における「第2の連結部53」は、本発明における「第2の連結部」の一例に相当し、本実施形態における「Y方向」が、本発明における「第2の電極パターンの延在方向」の一例に相当する。
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(図中Y方向)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6は図3において第2の電極パターンのみを抜粋して示した拡大平面図であり、図7は図3のVII-VII線に沿った断面図である。図6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2の導体線521a,521bを有している。なお、第2の本体部52を構成する第2の導体線521a,521bの本数は特に限定されない。本実施形態における「第2の導体線521a,521b」が、本発明における「第2の導体線」の一例に相当する。
第2の導体線521aは第1の方向Dに延在しており、一方で、第2の導体線521bは、第2の方向Dに延在している。複数の第2の導体線521aは等間隔で並べられており、同様に、複数の第2の導体線521bも等間隔で並べられている。第2の導体線521a,521b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2の導体線521a,521b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。なお、第2の本体部52及び第2の連結部53を構成する第2の導体線521a,521bの本数は特に限定されない。本実施形態において、第2の導体線521a,521bを第2の導体線521と総称する。
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1の導体線521の本数は、第2の本体部52における第2の導体線521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2の導体線521の断面積の合計Sは、第2の本体部52を同様の方向に切断した際の第2の導体線521の断面積の合計Sよりも小さくなっている(S<S)。
第2の導体線521aは、図7に示すように、第2の絶縁部40の凸部42上に設けられている。第2の導体線521aは、第2の導体線521aの幅方向に切断した断面を視た場合に、第2の絶縁部40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521aにおいて、凸部42と接触する第1の接触面521cは、第2の絶縁部40と接触する第2の接触面521d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521cの面粗さRaは、0.1μm〜3μmであるのに対して、第2の接触面521dの面粗さRaは、0.001μm〜1.0μmとなっている。なお、第2の導体線521bも、図7に示す第2の導体線521aと同様の断面形状を有している。
また、本実施形態では、第2の導体線521a,521bの線幅は、延在方向(第1の方向D又は第2の方向D)に沿って一定となっている。そのため、本実施形態では、第2の連結部53における第2の導体線521a,521bの線幅Wと、第2の本体部52における第2の導体線521a,521bの線幅Wとが等しくなっている(W=W)。また、第2の導体線521bも、第2の導体線521aと同様の線幅W,Wを有している。第2の導体線521a,521bの線幅W,Wは、0.5μm≦W,W≦20μmが好ましい。線幅W及び線幅Wを0.5μm以上とすることで、第2の導体線521a,521bの導電性をより向上させることができる。線幅W及び線幅Wを20μm以下とすることで、第2の導体線521a,521b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W及び線幅Wは1μm≦W,W≦7μmであることがより好ましい。なお、第2の連結部53における第2の導体線521a,521bの線幅Wと、第2の本体部52における第2の導体線521a,521bの線幅Wは異なっていてもよい(W≠W)。
第2の連結部53における第2の導体線521a,521bの線幅Wは、下記(1)式に示す通り、第1の連結部33における第1の導体線321a,321bの線幅Wよりも太くなっている。これにより、第2の電極パターン51の耐久性を向上させることができる。
<W … (1)
さらに、線幅Wと線幅Wの差を大きくし過ぎることなく、第2の連結部53において第2の導体線521a,521bが骨見えしないようにする(部分的な透過率の違いにより第2の電極パターン51が視認されないようにする)ため、下記(2)式に示すように、線幅Wは線幅Wの2.0倍以下の太さであることが好ましい。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。また、線幅Wは線幅Wの1.5倍以下の太さであることがより好ましい。
≦2.0×W … (2)
また、第2の本体部52における第2の導体線521a,521bの線幅Wも、下記(3)式に示す通り、第1の連結部33における第1の導体線321a,321bの線幅Wよりも太くなっている。
<W … (3)
このような場合も、第2の本体部52における第2の導体線521a,521bの骨見えを防止するという観点から、下記(4)式に示すように、線幅Wは線幅Wの2.0倍以下の太さであることが好ましい。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。また、線幅Wは線幅Wの1.5倍以下の太さであることがより好ましい。
≦2.0×W … (4)
また、第2の連結部53における第2の導体線521a,521bの線幅Wと第2の本体部52における第2の導体線521a,521bの線幅Wが異なる場合には、下記の(5)式に示すように、線幅Wは線幅Wの2.0倍以下の太さであることが好ましい。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。また、線幅Wは線幅Wの1.5倍以下の太さであることがより好ましい。
≦2.0×W … (5)
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3の引出線54の一端が接続されている。それぞれの第3の引出線54の他端には第3の端子部56が接続されており、それぞれの第3の端子部56は配線体10の縁部に位置している。この第3の端子部56が、外部回路と電気的に接続される。一方で、第2の電極パターン51の長手方向他端には、引出線及び端子部は接続されていない。この第2の導体部50のように、第2の電極パターン51の一端のみに、第3の引出線54の一端が接続されており、当該第3の引出線54の他端に、第3の端子部56が接続されている電極構成を、以下、「非ループパターン」と呼称する。
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3の引出線54と、第3の端子部56とは、実質的に同一の平面上に設けられている。図6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B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6に示すように、相互に交差する直線状の第2のダミー細線581a,581bを有している。これらの第2のダミー細線581a,581bは、上述の第2の導体線521aの断面形状と実質的に同一の断面形状を有しており、一方の第2のダミー細線581aは、第1の方向Dに延在しているのに対し、他方の第2のダミー細線581bは、第2の方向Dに延在している。なお、第2のダミー細線581a,581bは、第2の導体線521a,521bと異なる断面形状を有していてもよく、線幅も第2の導体線521a,521bと異なっていてもよい。
第2のダミー細線581aは、図3の平面視において、第1の導体線321aと略平行に延在しており、第1の導体線321a同士の間に位置している。一方で、第2のダミー細線581bは、第1の導体線321bと略平行に延在しており、第1の導体線321b同士の間に位置している。本実施形態では、第2のダミー細線581aは、隣り合う第1の導体線321a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581bは、隣り合う第1の導体線321b同士の間隔を二等分するように延在している。
また、第2のダミー細線581a,581bと、第2の導体線521a,521bとの間には、断線部582が形成されている。この断線部582によって、第2のダミー細線581a,581bと、第2の導体線521a,521bとは、電気的に絶縁されている。なお、本実施形態において、第2のダミー細線581a,581bを、第2のダミー細線581と総称する。
以上の第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C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。
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3の端子部56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及び第2の端子部36,37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、第1の導体部30がループパターンであり、第2の導体部50が非ループパターンとなっている。ループパターン(第1の導体部30)では、ESD等に起因する外部回路からの第1の電極パターン31への突入電流は、第1の端子部36を経由する突入電流と、第2の端子部37を経由する突入電流とに分流され、電流密度が高くなり難いため、第1の連結部33第1の導体線321a,321bの断線が生じ難い。一方で、非ループパターン(第2の導体部50)では、ループパターンのような分流は生じないため、ESD等に起因する突入電流の電流密度が高くなり易い。よって、従来では、特に、第2の導体線の本数が減少する(すなわち、第2の電極パターンの幅方向に沿って第2の連結部を切断した際の第2の導体線の断面積の合計が小さくなっている)第2の連結部において、第2の導体線の断線が生じ易くなっていた。
しかしながら、本実施形態では、第2の連結部53における第2の導体線521の線幅Wを、第1の連結部33における第1の導体線321の線幅Wよりも太くしている(上記(1)式参照)。そのため、断線が生じやすい第2の連結部53において、第2の導体線521の断線の発生を抑制することができる。
また、両方の電極パターン31,51において、線幅を太くした場合、液晶ディスプレイ(LCD(liquid crystal display))のブラックマトリクスと、第1及び第2の電極パターン31,51との干渉によるモアレが発生しやすくなってしまう。しかしながら、本実施形態では、片方の電極パターン51においてのみ第2の導体線521の線幅を太くすることで、モアレの発生を抑制することができる。このように、本実施形態のタッチセンサ1は、ESD等に起因する過電流による断線を抑制しつつ、モアレの抑制も抑制することができる。
さらに、本実施形態では、第2の本体部52における第2の導体線521の線幅Wを、第1の本体部32における第1の導体線321の線幅Wよりも太くしている(上記(3)式参照)。そのため、第2の本体部52においても、第2の導体線521をより断線し難くすることができる。
<<第2実施形態>>
図8は本発明の第2実施形態におけるタッチセンサ1Bを示す平面図である。なお、図8では図1と同様に、第3の絶縁体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1と同様に、タッチセンサ1は第3の絶縁体60及びカバーパネル70を備えている。本実施形態では、第1の導体部30Bと第2の導体部50Bとが共に非ループパターンである点と、第1の電極パターン31Bの延在方向長さLが、第2の電極パターン51Bの延在方向長さLより短い点が第1実施形態と相違するが、それ以外の構成は第1実施形態と同様である。以下に、第2実施形態におけるタッチセンサ1Bについて第1実施形態との相違点についてのみ説明し、第1実施形態と同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、第1の導体部30が非ループパターンとなっている。また、下記(6)式のように、第1の電極パターン31Bの延在方向長さ(長手方向長さ)Lよりも、第2の電極パターン51Bの延在方向長さ(長手方向長さ)Lが長くなっている。
<L … (6)
第2の電極パターン51Bは、第1の電極パターン31Bと比較して長いため、寄生容量が大きい。そのため、第1の電極パターン31BよりもESD等に起因する過電流によって断線が生じやすくなってしまう。これに対して、本実施形態では、第1実施形態と同様に、第2の電極パターン51Bを構成する第2の導体線521の線幅Wを、第1の導体線321の線幅Wより太くしているため(図5及び図7参照)、第2の導体線521の断線の発生を抑制することができる。また、第2の導体線521のみを太くすることで、第1実施形態と同様に、モアレの発生を抑制することができる。
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及び第2の導体線321,521と第1及び第2のダミー細線381,581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、延在方向において幅が一定の帯形状を有するものであってよい。
第1及び第2の電極パターン31,51が帯形状を有する場合、平面視において、第1及び第2の電極パターン31,51が互いに重なる領域で、第1及び第2の導体線321,521の本数を少なくすることがある。これは、第1及び第2の電極パターン31,51が互いに重なる領域の透過率と、重ならない領域の透過率と、の差を小さくするためである。この場合、第1及び第2の電極パターン31,51の第1及び第2の導体線321,521の本数が少ない領域が本発明における「第1の連結部」及び「第2の連結部」の一例に相当し、第1及び第2の導体線321,521が相対的に多い領域が本発明における「第1の本体部」及び「第2の本体部」の一例に相当する。
帯形状の電極パターンでは、延在方向に沿って幅が一定となっている。この帯状の電極パターンにおいても、上記のように、連結部とは、電極パターンにおいて導体線の断面積の合計値が相対的に小さくなっている部分のことを言い、電極パターンの形状は問われない。また、このような帯形状の電極パターンを有する配線体においても、上記(1)式を満たすように導体線の幅を設定することで、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、上述の実施形態では、第1〜第3の引出線34,35,54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〜第3の引出線34,35,54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、上述の実施形態では、第2の電極パターン51(駆動電極)の第2の導体線521を、第1の電極パターン31(検出電極)の第1の導体線321よりも太くしているが、特にこれに限定されない。例えば、第1の電極パターン31が非ループパターンであり、第2の電極パターン51がループパターンである場合などには、第1の電極パターン31の第1の導体線321を第2の電極パターン51の第2の導体線521よりも太くしてもよい。この場合、第2の電極パターン51が本発明の「第1の電極パターン」の一例に相当し、第1の電極パターン31が本発明の「第2の電極パターン」の一例に相当し、第2の導体線521の線幅が本発明の線幅Wの一例に相当し、第1の導体線321の線幅が本発明の線幅Wの一例に相当する。
また、上述の実施形態では、第2の本体部52を構成する第2の導体線521の線幅も第1の導体線321に比べて太くしているが、少なくとも第2の連結部53を構成する第2の導体線521の線幅を第1の連結部33を構成する第1の導体線321に比べて太くすればよい。同様に、第2のダミー細線581の線幅も太くしているが、第2のダミー細線581の線幅を必ずしも太くする必要はない。また、第1及び第2のダミー細線を必ずしも備える必要はない。
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、1B…タッチセンサ
2…配線板
10…配線体
20…第1の絶縁部
21…凸部
30,30B…第1の導体部
31、31B…第1の電極パターン
32…第1の本体部
321a,321b…第1の導体線
321c…第1の接触面
321d…第2の接触面
33…第1の連結部
34…第1の引出線
35…第2の引出線
36…第1の端子部
37…第2の端子部
38…第1のダミーパターン
381a,381b…第1のダミー細線
382…断線部
40…第2の絶縁部
41…切欠部
42…凸部
50,50B…第2の導体部
51、51B…第2の電極パターン
52…第2の本体部
521a,521b…第2の導体線
53…第2の連結部
54…第3の引出線
56…第3の端子部
58…第2のダミーパターン
581a,581b…第2のダミー細線
582…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、B,C…格子パターン
F…外部導体

Claims (10)

  1. 第1の導体部と、
    第2の導体部と、
    前記第1の導体部と前記第2の導体部の間に介在する絶縁部と、を備え、
    前記第1の導体部は、複数の第1の導体線が相互に交差するメッシュ状の第1の電極パターンを含み、
    前記第1の電極パターンは、
    複数の第1の本体部と、
    前記第1の本体部同士を連結する第1の連結部と、を含み、
    前記第2の導体部は、複数の第2の導体線が相互に交差するメッシュ状の第2の電極パターンを含み、
    前記第2の電極パターンは、
    複数の第2の本体部と、
    前記第2の本体部同士を連結する第2の連結部と、を含み、
    下記(1)式を満たす配線体。
    <W … (1)
    但し、上記(1)式において、Wは前記第1の連結部における前記第1の導体線の線幅であり、Wは前記第2の連結部における前記第2の導体線の線幅である。
  2. 請求項1に記載の配線体であって、
    下記(2)式を満たす配線体。
    ≦2.0×W … (2)
  3. 請求項1又は2に記載の配線体であって、
    下記(3)式を満たす配線体。
    <W … (3)
    但し、上記(3)式において、Wは前記第1の本体部における前記第1の導体線の線幅であり、Wは前記第2の本体部における前記第2の導体線の線幅である。
  4. 請求項3に記載の配線体であって、
    下記(4)式を満たす配線体。
    ≦2.0×W … (4)
  5. 請求項1〜4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。
    ≦2.0×W … (5)
    但し、上記(5)式において、Wは前記第2の本体部における前記第2の導体線の線幅である。
  6. 請求項1〜5の何れか一項に記載の配線体であって、
    前記第1の導体部は、
    前記第1の電極パターンの一端に電気的に接続された第1の引出線と、
    前記第1の引出線に接続された第1の端子部と、
    前記第1の電極パターンの他端に電気的に接続された第2の引出線と、
    前記第2の引出線に接続された第2の端子部と、を含み、
    前記第2の導体部は、
    前記第2の電極パターンの一端に電気的に接続された第3の引出線と、
    前記第3の引出線に接続された第3の端子部と、を含み、
    前記第2の電極パターンの他端には、引出線が接続されていない配線体。
  7. 請求項1〜6の何れか一項に記載の配線体であって、
    下記(6)式を満たす配線体。
    <L … (6)
    但し、上記(6)式において、Lは前記第1の電極パターンの延在方向長さであり、Lは前記第2の電極パターンの延在方向長さである。
  8. 請求項1〜7の何れか一項に記載の配線体であって、
    前記第1の導体部は、複数の第1のダミー細線が相互に交差するメッシュ状の第1のダミーパターンを含み、
    前記第1のダミーパターンと前記第1の電極パターンとは、同一の格子を繰り返す格子パターンを形成し、
    前記第2の導体部は、複数の第2のダミー細線が相互に交差するメッシュ状の第2のダミーパターンを含み、
    前記第2のダミーパターンと前記第2の電極パターンとは、同一の格子を繰り返す格子パターンを形成する配線体。
  9. 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。
  10. 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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