JPWO2016121972A1 - 配線体、配線基板、及びタッチセンサ - Google Patents

配線体、配線基板、及びタッチセンサ Download PDF

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Abstract

配線体(2)は、長手方向断面視において凹部(511)と凸部(512)とを含む凹凸状の接触面(51)と、接触面(51)に対向する頂面(52)と、を有し、導電性粒子(CP)を少なくとも含有する導電部(5)と、接触面(51)に積層して形成された接着層(4)と、を備え、接着層(4)は、略一定の厚さで設けられ、略平坦な主面(411)を有する平坦部(41)と、導電部(5)に対応するように平坦部(41)上に設けられ、主面(411)から導電部(5)側に向かって突出する突出部(42)と、を有し、突出部(42)は、接触面(51)と接触し、接触面(51)の凹凸状に対して相補的となる凹凸面を有しており、接触面(51)は、主面(411)よりも頂面(52)側に位置しており、下記(1)式を満たす。L1>L2・・・(1)但し、上記(1)式において、L1は長手方向断面視における接触面(51)の単位長さであり、L2は長手方向断面視における頂面(52)の単位長さである。

Description

本発明は、配線体、配線基板、及びタッチセンサに関するものである。
文献の参照による組み込みが認められる指定国については、2015年1月30日に日本国に出願された特願2015−016897号に記載された内容を参照により本明細書に組み込み、本明細書の記載の一部とする。
凹部の溝部に有機金属インクを充填した後、硬化性樹脂を介して被印刷体に当該有機金属インクを転写して回路パターンを形成し、当該回路パターンを焼成することにより形成された導体パターンを有する回路基板が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
特開平4−240792号公報
上記の回路基板では、硬化性樹脂等の樹脂層と有機金属インク等の導電部と間の機械的な接合力が弱く、当該導電部及び樹脂層間で剥離が生じるおそれがあるという問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、樹脂層及び導電部間の剥離の抑制を図る配線体、配線基板、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、長手方向断面視において凹部と凸部とを含む凹凸状の第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、を有し、導電性粒子を少なくとも含有する導電部と、前記第1の面に積層して形成された樹脂層と、を備え、前記樹脂層は、略一定の厚さで設けられ、略平坦な主面を有する平坦部と、前記導電部に対応するように前記平坦部上に設けられ、前記主面から前記導電部側に向かって突出する突出部と、を有し、前記突出部は、前記第1の面と接触し、前記第1の面の凹凸状に対して相補的となる凹凸面を有しており、前記第1の面は、前記主面よりも前記第2の面側に位置しており、下記(1)式を満たす配線体である。
>L・・・(1)
但し、上記(1)式において、Lは前記長手方向断面視における前記第1の面の単位長さであり、Lは前記長手方向断面視における前記第2の面の単位長さである。
[2]上記発明において、下記(2)式を満たしていてもよい。
>S≧0.5S・・・(2)
但し、上記(2)式において、Sは前記凹部における前記第1の面及び前記第2の面間の平均間隔であり、Sは前記凸部における前記第1の面及び前記第2の面間の平均間隔である。
[3]上記発明において、前記第1の面は、前記凸部と前記凹部とを交互に連続させた波形状を有し、下記(3)式を満たしていてもよい。
100D≧S≧3D・・・(3)
但し、上記(3)式において、Sは隣り合う前記凸部間の平均間隔であり、Dは前記導電性粒子の平均粒子径である。
[4]上記発明において、下記(4)式を満たしていてもよい。
≧3D・・・(4)
但し、上記(4)式において、Sは前記凹部における前記第1の面及び前記第2の面間の平均間隔であり、Dは前記導電性粒子の平均粒子径である。
[5]上記発明において、前記導電部の短手方向断面の外形は、前記第1の面から離れるに従って相互に接近するように傾斜する直線状の2つの側面を有していてもよい。
[6]本発明に係る配線基板は、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。
[7]本発明に係るタッチセンサは、上記配線基板を備える。
本発明によれば、樹脂層と導電部との接触面が、長手方向断面視において凹凸状の面とされ、上記(1)式を満たしている。これにより、樹脂層及び導電部間の機械的な接合力が向上し、当該樹脂層及び導電部間の剥離の抑制が図られる。
図1は、本発明の実施形態における配線基板を示す斜視図である。 図2は、図1のII-II線に沿った断面図である。 図3は、図1のIII-III線に沿った断面図である。 図4は、図2のIV部の拡大図である。 図5は、本発明の実施形態における導電部の構造を説明するための短手方向断面図である。 図6は、本発明の実施形態における導電部の構造を説明するための長手方向断面図である。 図7は、本発明の実施形態における導電部を示す図であり、当該導電部の接触面の第1の近似線を求める方法を説明するための長手方向断面図である。 図8(a)〜図8(e)は、本発明の実施形態における配線基板の製造方法を示す斜視図である。 図9は、本発明の実施形態におけるタッチセンサを示す平面図である。 図10は、本発明の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11は、本発明の実施形態における配線基板の第1変形例を示す斜視図である。 図12は、本発明の実施形態における配線基板の第2変形例を示す斜視図である。 図13は、本発明の実施形態における配線基板の第3変形例を示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の実施形態における配線基板を示す斜視図、図2は図1のII-II線に沿った断面図、図3は図1のIII-III線に沿った断面図、図4は図2のIV部の拡大図、図5は本発明の実施形態における導電部の構造を説明するための短手方向断面図、図6は本発明の実施形態における導電部の構造を説明するための長手方向断面図、図7は本発明の実施形態における導電部を示す図であり、当該導電部の接触面の第1の近似線を求める方法を説明するための長手方向断面図である。
本実施形態における配線基板1は、たとえば、タッチパネルやタッチセンサの電極基板として用いられ、図1〜図3に示すように、基材3と、接着層4を介して導電部5が基材3に支持された配線体2と、を備えている。本実施形態の配線体2では、基材3上に直線状とされた4つの導電部5が略平行に設けられているが、特にこれに限定されない。たとえば、特に図示しないが、平面視において、基材3上に線状(直線状、曲線状等)の導電部5を格子状に配置された配線体としてもよい。なお、配線基板1の用途は特に限定されない。本実施形態における「配線体2」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「基材3」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「接着層4」が本発明における「樹脂層」の一例に相当し、本実施形態における「導電部5」が本発明における「導電部」の一例に相当する。
基材3は、たとえば、可撓性を有する絶縁性フィルムから構成されている。このような絶縁性フィルムを構成する材料としては、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、ガラス等を例示することができる。これら基材3は易接着層や光学調整層が形成されていてもよい。配線基板1をタッチパネルの電極基板に用いる場合は、基材3および接着層4を構成する材料として、それぞれ透明なものが選択される。
本実施形態における樹脂層としての接着層4は、基材3と導電部5とを相互に接着して固定する部材である。このような接着層4を構成する材料としては、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やセラミクス等を例示することができる。本実施形態における接着層4は、図1〜図3に示すように、基材3の主面31上に略一定の厚さで設けられた平坦部41と、当該平坦部41上に形成された凸部42と、から構成されている。本実施形態における「平坦部41」が本発明における「平坦部」の一例に相当し、本実施形態における「凸部42」が本発明における「突出部」の一例に相当する。
平坦部41は、基材3の主面31を覆うように一様に設けられており、当該平坦部41の主面411は、基材3の主面31と略平行な面となっている。なお、本実施形態において、基材3の主面31は、図1〜図3中Y方向と実質的に平行な面となっている。
凸部42は、平坦部41と導電部5との間に形成されており、基材3から離れる方向(図1中の+Z方向)に向かって突出するように設けられている。このため、凸部42が設けられている部分における接着層4の厚さ(高さ)は、平坦部41における接着層4の厚さ(高さ)よりも大きくなっている。この凸部42は、図3に示すように、短手方向断面視において、直線状とされ、接触面43(後述)から離れるにしたがって、相互に離間するように傾斜する2つの側面421,421を有している。なお、平坦部41の厚さ(高さ)とは、Z方向(接着層4及び導電部5が積層する方向)において、接着層4の基材3の主面31に面する面から主面411までの距離であり、凸部42の厚さ(高さ)とは、Z方向(接着層4及び導電部5が積層する方向)において、平坦部41と凸部42の繋がる部分(すなわち、主面411と同一平面)から接触面43までの距離のことをいう。凸部42が設けられている部分における接着層4の厚さ(高さ)とは、平坦部41の厚さ(高さ)と凸部42の厚さ(高さ)の合計の厚さ(高さ)のことである。平坦部41の厚さ(高さ)は、5μm〜2000μmであることが好ましく、凸部42の最大厚さ(高さ)は、0.65μm〜33μmであることが好ましく、凸部42の最小厚さ(高さ)は、0.35μm〜17μmであることが好ましい。なお、凸部42の最大厚さ(高さ)とは、導電部5の接触面51(後述)の凹部511(後述)に対応する部分の凸部42の厚さのことをいう。凸部42の最小厚さ(高さ)とは、導電部5の接触面51の凸部512(後述)に対応する部分の凸部42の厚さのことをいう。
本実施形態の接着層4は、接触面43において、導電部5(具体的には、接触面51)と接触している。この接触面43は、図2に示すように、長手方向断面視において導電部5の接触面51が凹凸面とされている(詳細については、後述)ことに対応して、当該接触面51の凹凸状に対して相補的となるような凹凸面とされている。また、接触面43は、短手方向断面視において、両端のそれぞれで凸部42の側面421,421とつながっている。
接触面43は、図3に示すように、短手方向断面において、長手方向断面における接触面43の凹凸形状に比べて微細な凹凸が形成されている。この短手方向断面における接触面43の凹凸形状は、導電部5の接触面51の面粗さに基づいて形成されている。接触面51の面粗さについては、後に詳細に説明する。図3においては、本実施形態における配線体2を分かり易く説明するために、短手方向断面における凸部42と導電部5との境界の凹凸形状を誇張して示している。
導電部5は、接着層4の凸部42上に積層され、図1〜図3中の+Z方向に向かって突出するように形成されている。この導電部5は、図4に示すように、導電性粒子CPと、バインダ樹脂BDと、から構成されている。導電部5では、バインダ樹脂BD中に複数の導電性粒子CPが略均一に分散され存在しており、この導電性粒子CP同士が相互に接触することで、導電部5に導電性が付与される。なお、本実施形態では、一部の導電性粒子CPがバインダ樹脂BDから露出しているが、特にこれに限定されず、導電性粒子CPがバインダ樹脂BDから露出していなくてもよい。因みに、図4において、説明の便宜上、導電性粒子CPは、当該導電性粒子CP間に隙間を有するように充填されているが、実際の配線体2(配線基板1)では、図4中の記載に比べて導電性粒子CPが密に充填されている。
このような導電部5は、導電性ペーストを塗布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、導電性粒子CPを、バインダ樹脂BD、水もしくは溶剤、および各種添加剤に混合して構成する導電性ペーストを例示することができる。導電性粒子CPの具体例としては、導電性粉末や金属塩を例示することができる。導電性粉末としては、銀、銅、ニッケル、スズ、ビスマス、亜鉛、インジウム、パラジウムなどの金属材料や、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。金属塩としては、これら金属の塩を挙げることができる。
この導電部5に含まれる導電性粒子CPとしては、形成する導電部5の幅に応じて、例えば、0.01μm〜2μmの粒径D(0.01≦D≦2)を有する導電性粒子を用いることができる。なお、導電部5における電気抵抗値を安定させる観点から、形成する導電部5の幅の半分以下の平均直径φを有する導電性粒子を用いることが好ましい。また、導電性粒子CPとしてカーボン系材料を用いる場合、BET法により測定した比表面積が20m/g以上の粒子を用いることが好ましい。なお、導電性粒子CPの粒径Dは、後述する粒径D〜Dを総称する。
導電部5として、一定以下の比較的小さい電気抵抗値が求められる場合、導電性粒子CPとしては金属材料を用いることが好ましいが、導電部5として、一定以上の比較的大きい電気抵抗値が許容される場合には、導電性粒子CPとしてカーボン系材料を用いることができる。なお、導電性粒子としてカーボン系材料を用いると、メッシュフィルムのヘイズや全光線反射率を改善させる観点から好ましい。
バインダ樹脂BD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、テトラデカン等を例示することができる。なお、導電部5を構成する材料からバインダ樹脂を省略してもよい。
導電部5の幅(最大幅)S,Sとしては、50nm〜1000μmであることが好ましく、500nm〜150μmであることがより好ましく、1μm〜10μmであることがさらに好ましく、1μm〜5μmであることがさらにより好ましい。また、導電部5の高さとしては、50nm〜3000μmであることが好ましく、500nm〜450μmであることがより好ましく、500nm〜10μmであることがさらに好ましい。
本実施形態の導電部5の外形は、図3に示すように、接触面51と、頂面52と、2つの側面53,53と、から構成されている。接触面51は、図2に示すように、長手方向断面視において、複数の凹部511と、複数の凸部512と、を有しており、凹凸状の面とされている。また、この接触面51は、図3に示すように、短手方向断面視において、側面53,53間に連続して形成されている。接触面51は、この短手方向断面において、長手方向断面に形成される凹凸511,512に比べて微細な凹凸からなる凹凸状の面となっている。この接触面51は、Z方向において、平坦部41の主面411よりも頂面52側に位置している。この場合、接触面51の凹凸が接着層4の凸部42内に収まるので、接着層4の平坦部41に侵食しない。このため、当該樹脂層4の耐久性が向上している。本実施形態における「接触面51」が本発明における「第1の面」の一例に相当する。
一方、接触面に対向する頂面52は、基材3の主面31に対して実質的に平行となっている。また、この頂面52は、短手方向断面視において、側面53,53の間に角部521,521を介して連続して形成されている。なお、この角部521,521は、側面53における光の乱反射を抑制する観点から、90°〜170°(90°≦θ≦170°)であることが好ましく、90°〜120°(90°≦θ≦120°)であることがより好ましい。本実施形態では、側面53の一方と頂面52との間の角部521の角度と、側面53の他方と頂面52との間の角部521の角度とは、実質的に同一となっている。
本実施形態における頂面52は、上述のように、角部521,521が形成されている場合には、当該角部521,521同士間の範囲が、本発明の「第2の面」の一例に相当する。角部521,521に相当する部分にバリ形状がそれぞれ形成されている場合には、当該バリ形状同士間の範囲が、本発明の「第2の面」の一例に相当する。また、角部521,521に相当する部分にR形状がそれぞれ形成されている場合には、当該R形状の曲率半径が最小となる位置同士間の範囲又は当該R形状の断面視における当該中心位置同士間の範囲が、本発明の「第2の面」の一例に相当する。
なお、本実施形態では、側面421,421のそれぞれの傾斜角度が略同一とされているが、特にこれに限定されず、側面421,421のそれぞれの傾斜角度が異なる傾斜角度とされていてもよい。また、同様に、側面53,53のそれぞれの傾斜角度も略同一とされているが、特にこれに限定されず、側面53,53のそれぞれの傾斜角度が異なる傾斜角度とされていてもよい。但し、一方の側面において、側面53の傾斜角度と、側面421の傾斜角度と、は実質的に一致するようになっている。
頂面52は、導電部5の短手方向断面において、平坦部523を含んでいる。この平坦部523は、導電部5の短手方向断面において、頂面52に存在する直線状の部分(すなわち、曲率半径が極めて大きい部分)であり、平面度が0.5μm以下となっている。なお、平面度は、JIS法(JIS B0621(1984))により測定することができる。
本実施形態では、平坦部523の平面度は、レーザ光を用いた非接触式の測定方法を用いて求める。具体的には、帯状のレーザ光を測定対象(たとえば頂面52や側面53)に照射し、その反射光を撮像素子(たとえば、2次元CMOS)上に結像させて平面度を測定する。平面度の算出方法は、対象の平面において、できるだけ離れた3点を通過する平面をそれぞれ設定し、それらの偏差の最大値を平面度として算出する方法(最大ふれ式平面度)を用いる。なお、平面度の測定方法や算出方法は、特に上述に限定されない。たとえば、平面度の測定方法は、ダイヤルゲージ等を用いた接触式の測定方法であってもよい。また、平面度の算出方法は、対象となる平面を、平行な平面で挟んだときにできる隙間の値を平面度として算出する方法(最大傾斜式平面度)を用いてもよい。
本実施形態の平坦部523は、頂面52の略全体に形成されている。なお、特に上述に限定されず、平坦部は、頂面の一部に形成されていてもよい。この場合、たとえば、平坦部が頂面の両端を含まない領域に形成されていてもよい。平坦部が頂面の一部に形成される場合、当該平坦部の幅は、頂面の幅に対して少なくとも1/2以上となっている。
側面53,53は、図3に示すように、短手方向断面視において、直線状とされ、接触面51から離れるにしたがって、相互に接近するように傾斜(いわゆる、テーパ状)して形成されている。また、本実施形態では、側面53,53は、短手方向断面視において、接触面51(或いは、接触面43)とつながる部分で側面421,421に継合わされている。導電部5の側面53と接着層4における凸部42の側面421とは、滑らかに連続することにより1つの平面を形成している。この場合、凸部42の側面421は、導電部5の幅方向の断面において、当該凸部42の裾が広がらない形状であることが好ましい。具体的には、側面421と側面53とが繋がる部分と、側面421と平坦部41とが繋がる部分と、を通る仮想直線よりも、側面421が内側に凹んでいない形状であることが好ましい。
側面53は、接触面51と頂面52との間に位置している。この側面53は、第1の部分531で頂面52と繋がり、第2の部分532で接触面51と繋がっている。なお、本実施形態では、第1の部分531は、角部521と一致している。本実施形態の導電部5は、接着層4から離れるに従い幅狭となるテーパー形状を有していることから、第2の部分532は、第1の部分531よりも外側に位置している。本実施形態の側面53は、導電部5の短手方向断面において、第1及び第2の部分531,532を通る仮想直線(不図示)上を延在する直線状の面となっている。
なお、側面53の形状は、特に上述に限定されない。たとえば、側面53は、導電部5の短手方向断面において、第1及び第2の部分531,532を通る仮想直線よりも外側に突出していてもよい。このように、側面53は、導電部5の短手方向断面において、第1及び第2の部分を通る仮想直線よりも内側に凹んでいない形状(導電部の裾が広がらない形状)であることが好ましい。
このような側面53は、導電部5の幅方向の断面において、平坦部533を含んでいる。平坦部533は、導電部5の短手方向断面において、側面53に存在する直線状の部分(すなわち、曲率半径が極めて大きい部分)であり、平面度が0.5μm以下となっている。本実施形態では、側面53のうち仮想直線と実質的に一致して延在する部分が、平坦部533を構成している。すなわち、側面53の略全体に平坦部533が形成されている。なお、特に上述に限定されず、当該側面の一部に平坦部が形成されていてもよい。
本実施形態における導電部5の接触面51の面粗さは、導電部5を接着層4に強固に固定する観点から、当該導電部5の頂面52の面粗さよりも粗いことが好ましい。本実施形態では、頂面52が平坦部523を含んでいることから、上記導電部5における面粗さの相対的関係(接触面51の面粗さが頂面52の面粗さに対して相対的に粗い関係)が成立している。具体的には、導電部5の接触面51の面粗さRaが0.1μm〜3μm程度であるのに対し、頂面52の面粗さRaは0.001μm〜1.0μm程度となっていることが好ましい。なお、導電部5の接触面51の面粗さRaが0.1μm〜0.5μmであることがより好ましく、頂面52の面粗さRaが0.001μm〜0.3μmであることがより好ましい。また、接触面51の面粗さと、頂面52の面粗さとの比(接触面51の面粗さに対する頂面52の面粗さ)が、0.01〜1未満であることが好ましく、0.1〜1未満であることがより好ましい。また、頂面52の面粗さは、導電部5の幅(最大幅)の5分の1以下であることが好ましい。なお、このような面粗さは、JIS法(JIS B0601(2013年3月21日改正))により測定することができる。
因みに、JIS法(JIS B0601(2013年3月21日改正))に記載されるように、ここでの「面粗さRa」とは「算術平均粗さRa」のことをいう。この「算術平均粗さRa」とは、断面曲線から長波長成分(うねり成分)を遮断して求められる粗さパラメータのことをいう。断面曲線からのうねり成分の分離は、形体を求めるのに必要な測定条件(たとえば、当該対象物の寸法等)に基づいて行われる。
また、本実施形態では、側面53も平坦部533を含んでいる。そして、頂面52と同様、接触面51の面粗さは、平坦部533を含む側面53の面粗さよりも粗くなっている。具体的には、上述の接触面51の面粗さRaに対して、側面53の面粗さRaは0.001μm〜1.0μm程度となっている。なお、側面53の面粗さRaは0.001μm〜0.3μmであることが好ましい。
本実施形態では、頂面52が平坦部523を含み、側面53が平坦部533を含んでいる。この場合、接触面51を除く他の面側(すなわち、頂面52及び側面53を含む面側)における配線体2の乱反射率が、接触面51側における配線体2の乱反射率に対して相対的に小さくなっていることが好ましい。具体的には、接触面51側における配線体2の乱反射率と接触面51を除く他の面側における配線体2の乱反射率との比(接触面51側における配線体2の乱反射率に対する接触面51を除く他の面側における配線体2の乱反射率)が0.1〜1未満となっていることが好ましく、0.3〜1未満であることがより好ましい。
上述した接着面と他の面との面粗さの相対的関係を有する導電部5Bの形状の一例について、図5を参照しながら説明する。図5に示す導電部5Bは、導電性粒子CPaとバインダ樹脂BDaとを含み構成される。そして、導電部5Bの短手方向断面において、接触面51Bでは、導電性粒子CPaの一部がバインダ樹脂BDaから突出しており、これにより、当該接触面51Bが凹凸形状となっている。一方、導電部5Bの幅方向の断面において、頂面52B及び側面53Bでは、導電性粒子CPa同士の間にバインダ樹脂BDaが入り込み、バインダ樹脂BDaが導電性粒子CPaを覆っている。これにより、頂面52Bに平坦部523Bが形成されている。また、側面53Bに平坦部533Bが形成されている。なお、頂面52B及び側面53Bにおいて、導電性粒子CPaがバインダ樹脂BDaにより覆われていることで、隣り合う導電部5同士の間における電気絶縁性が向上し、マイグレーションの発生が抑制される。
図5に示す形態では、接触面51Bにおいて導電性粒子CPaの一部がバインダ樹脂BDaから突出していることで、当該接触面51Bの面粗さが比較的大きくなっている。一方、頂面52Bにおいては、バインダ樹脂BDaにより導電性粒子CPaが覆われていることで、当該頂面52Bの面粗さが比較的小さくなっている。これにより、接触面51Bの面粗さが頂面52Bの面粗さよりも粗くなっている。
また、側面53Bにおいても、頂面52Bと同様、バインダ樹脂BDaにより導電性粒子CPaが覆われていることで、当該側面53Bの面粗さが比較的小さくなっている。これにより、接触面51Bの面粗さが側面53Bの面粗さよりも粗くなっている。なお、接着面、頂辺部、及び側部の形状は、上述の面粗さの相対的関係を有していれば、図5に示す形態に限定されない。
本実施形態では、図6に示すように、長手方向断面視において、接触面51が凹凸状とされ、頂面52(具体的には、平坦部523)が直線状とされることから、下記(5)式が成立している。
>L・・・(5)
但し、上記(5)式において、Lは長手方向断面視における接触面51の単位長さであり、Lは長手方向断面視における頂面52の単位長さである。
なお、上記(5)式において、接触面51の単位長さ及び頂面52の単位長さは以下のように求める。すなわち、接触面51の単位長さについては、図7に示すように、まず、任意の基準面と、単位領域Wと、を設定する。本実施形態では、任意の基準面は平坦部41の主面411とする。また、単位領域Wは、長手方向断面において、接触面51の単位長さに相当する長さの幅を有する領域とされる。そして、単位領域W内において、接触面51上の任意の測定箇所(本実施形態では、P1〜P10の10箇所)について、基準面に基づいた位置を求める。つまり、本実施形態では、YZ平面上におけるそれぞれの測定箇所Pi(i=1〜10)の座標(xi,yi)を求める。なお、YZ平面座標における原点Oは、単位領域Wの境界と基準面の交点とされる。そして、求めた値に基づいて、近似法により接触面51の第1の近似線513が算出される。単位領域Wにおける長手方向断面視での第1の近似線513の長さを、接触面51の単位長さとする。なお、近似法の具体例としては、最小二乗法による多項式近似法等を例示することができる。
また、同様に、頂面52の単位長さについては、単位領域W内において、当該頂面52上の任意の測定箇所について、基準面に基づいた位置を求める。そして、求めた値に基づいて、多項式近似等の近似法により、頂面52の第2の近似線522が算出される。単位領域Wにおける長手方向断面視での第2の近似線522の長さを、頂面52の単位長さとする。
なお、本実施形態では、接触面51から導電性粒子CPが露出することによる微細な凹凸形状の影響を除外するため、隣り合う測定箇所間の間隔は、当該導電性粒子CPの平均粒径の3倍以上としている。
本実施形態において、導電性粒子CPの平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)を用いることで求められる。具体的には、SEMやTEMにより測定された複数(少なくとも、100個)の導電性粒子CPの粒径の算術平均値を、当該導電性粒子CPの平均粒径とする。なお、導電性粒子CPの形状が、短径と長径とを有する楕円体形状、棒状、又は、アスペクト比の概念を含む形状である場合は、当該導電性粒子CPの粒径として長手方向の辺(或いは、径)を測定する。また、導電性粒子CPの平均粒径を求めるに際、当該導電性粒子CPの粒径(つまり、導電性粒子CPの粒径のうち長手方向の辺)が100nm未満のものについては、測定対象から除外する(φ≧100nm)。また、当該導電性粒子CPが凝集している状態のものや、当該導電性粒子CPの外形が歪なものについても、測定対象から除外する。因みに、導電性粒子CPが凝集している状態のものとは、たとえば、当該導電性粒子CP同士が相互に固着したフレーク状となっているもの等を挙げることができる。
本実施形態の凹部511は、長手方向断面において、上述した第1の近似線513のうち曲線の勾配が正から負に変化する変曲点513aに対応した接触面51上の部分である(図7参照)。また、凸部512は、長手方向断面において、上述した第1の近似線513のうち曲線の勾配が負から正に変化する変曲点513bに対応した接触面51上の部分である(図7参照)。
長手方向における単位領域Wの長さを20μmに設定した場合、接触面51の単位長さLは、20.1μm〜30μmであることが好ましく、頂面52の単位長さLは、20μm〜21μmであることが好ましい。また、接触面51の単位長さLと頂面52の単位長さLの比(頂面52の単位長さLに対する接触面51の単位長さL)は、1.01〜1.43であることが好ましく、1.05〜1.30であることがより好ましい。
また、本実施形態では、図6に示すように、接着層4及び導電部5間の機械的な接合力の向上を図ると共に、当該導電部5の破壊を防止する観点から、下記(6)式が成立している。
>S≧0.5S・・・(6)
但し、上記(6)式において、Sは凹部511における接触面51及び頂面52間の平均間隔であり、Sは凸部512における接触面51及び頂面52間の平均間隔である。
なお、本実施形態において、凹部511における接触面51及び頂面52間の平均間隔は、以下のように求める。すなわち、変曲点513aと、当該変曲点513aをZ方向に沿って第2の近似線522上に投影した投影点522aと、の間の間隔を複数箇所(少なくとも、10箇所)において求め、求めた凹部511における接触面51及び頂面52間の間隔の算術平均値を、凹部511における接触面51及び頂面52間の平均間隔とする。
同様に、凸部512における接触面51及び頂面52間の平均間隔は、以下のように求める。すなわち、変曲点513bと、当該変曲点513bをZ方向に沿って第2の近似線522上に投影した投影点522bと、の間の間隔を複数箇所(少なくとも、10箇所)において求め、求めた凸部512における接触面51及び頂面52間の間隔の算術平均値を、凸部512における接触面51及び頂面52間の平均間隔とする。
接触面51及び頂面52間の平均間隔は、上述した方法により求めることに限定されない。たとえば、SEMやTEMを用いて、10箇所以上の凹部511(又は凸部512)における接触面51及び頂面52間の間隔を測定し、測定した当該接触面51及び頂面52間の間隔の算術平均値を、凹部511(又は凸部512)における接触面51及び頂面52間の平均間隔としてもよい。
なお、本実施形態では、凹部511における接触面51及び頂面52間の間隔、及び、凸部512における接触面51及び頂面52間の間隔は、導電部5の短手方向断面視において、当該導電部5の短手方向断面における微細な凹凸の影響はあるが、導電部5の長手方向断面における凹凸に比べて略一定の厚みとされている。
凹部511における接触面51及び頂面52間の平均間隔Sは、0.35μm〜17μmであることが好ましい。また、凸部512における接触面51及び頂面52間の平均間隔Sは、0.65μm〜33μmであることが好ましい。なお、SとSの平均値を、導電部5の高さ(平均高さ)として用いることができるが、この導電部5の高さと、凸部42の厚さ(高さ)との比が、0.67〜1.5であることが好ましい。
また、図6に示すように、接着層4及び導電部5間の機械的な接合力の向上をさらに図る観点から、下記(7)式が成立していることが好ましい。
≧3D・・・(7)
但し、上記(7)式において、Sは凹部511及び凸部512間の平均高低差であり、Dは導電性粒子CPの平均粒子径である。
なお、凹部511及び凸部512間の平均高低差は、以下のように求める。すなわち、上述ように求められた凸部512における接触面51及び頂面52間の平均間隔から、凹部511における接触面51及び頂面52間の平均間隔を減算した値を、凹部511及び凸部512間の平均高低差とする。
凹部511及び凸部512間の平均高低差は、上述した方法により求めることに限定されない。たとえば、SEMやTEMを用いて、10箇所以上の凹部511における接触面51及び頂面52間の間隔と、10箇所以上の凸部512における接触面51及び頂面52間の間隔と、を測定し、測定した凸部512における接触面51及び頂面52間の間隔の算術平均値から、測定した凹部511における接触面51及び頂面52間の間隔の算術平均値を減算した値を、凹部511及び凸部512間の平均高低差としてもよい。
凹部511及び凸部512間の平均高低差Sは、0.3μm〜17μmであることが好ましい。
本実施形態では、図6に示すように、接触面51は、凹部511と凸部512とを交互に連続させた波形状とされており、下記(8)式が成立している。
100D≧S≧3D・・・(8)
但し、上記(8)式において、Sは隣り合う凸部512間の平均間隔であり、Dは導電性粒子CPの平均粒子径である。
なお、本実施形態において、隣り合う凸部512間の平均間隔は、以下のように求める。すなわち、隣り合う2つの変曲点513b間の間隔を複数箇所において求め、求めた変曲点513b間の間隔の算術平均値を、隣り合う凸部512間の平均間隔とする。この場合、隣り合う2つの変曲点513b間の間隔の測定は、少なくとも10箇所(つまり、変曲点513bは11箇所)以上で行う。
隣り合う凸部512間の平均間隔は、上述した方法により求めることに限定されない。たとえば、SEMやTEMを用いて、10箇所以上の隣り合う凸部512間の間隔を測定し、測定した隣り合う当該凸部512間の間隔の算術平均値を、隣り合う凸部512間の平均間隔としてもよい。
隣り合う凸部512間の平均間隔Sは、3μm〜20μmであることが好ましい。
また、図6に示すように、本実施形態では、導電部5の延在方向に沿った導電性をより確実に確保する観点から、下記(9)式が成立しており、さらに下記(10)式が成立していることがより好ましい(Sについては、図3参照)。
≧3D・・・(9)
≧3D・・・(10)
但し、上記(9)式において、Sは凹部511における接触面51及び頂面52間の平均間隔であり、Dは導電性粒子CPの平均粒子径である。また、上記(10)式において、Sは短手方向断面視における導電部5の最大幅であり、Dは導電性粒子CPの平均粒子径である。
なお、短手方向断面視における導電部5の最大幅は、以下のように求める。すなわち、SEMやTEMを用いて、短手方向断面において、10箇所以上の導電部5の最大幅を測定し、測定した当該導電部5の最大幅の算術平均値を、導電部5の最大幅とする。
凹部511における接触面51及び頂面52間の平均間隔Sは、上述のSと同様の範囲内で設定することが好ましい。
また、図3及び図6に示すように、導電部5及び接着層4間の機械的な接合力の向上をさらに図る観点から、下記(11)式が成立していることが好ましい。
>S・・・(11)
但し、上記(11)式において、Sは隣り合う凸部512間の平均間隔であり、Sは導電部5の短手方向断面視における最大幅である。
なお、隣り合う凸部512間の平均間隔Sは、上述のSと同様の範囲で設定することが好ましい。
次に、本実施形態における配線基板1の製造方法について説明する。図8(a)〜図8(e)は、本実施形態における配線基板1の製造方法を説明するための断面図である。
まず、図8(a)に示すように、まず、導電部5に対応する形状の凹部61が形成された凹版6を準備する。凹版6を構成する材料としては、ニッケル、シリコン、二酸化珪素、有機シリカ類、グラッシーカーボン、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂等を例示することができる。凹部61の幅は、50nm〜1000μmであることが好ましく、500nm〜150μmであることがより好ましく、1μm〜10μmであることがさらに好ましく、1μm〜5μmであることがさらにより好ましい。凹部61の深さとしては、50nm〜3000μmであることが好ましく、500nm〜450μmであることがより好ましく、500nm〜10μmであることがさらに好ましい。
凹部61を含む凹版6の表面には、離型性を向上するために黒鉛系材料、シリコーン系材料、フッ素系材料、セラミック系材料、アルミニウム系材料、等からなる離型層を形成することが好ましい。
続いて、上記の凹版6の凹部61に対し、導電性材料7を充填する。このような導電性材料7としては、上述した導電性ペーストを用いる。導電性材料7を凹版6の凹部61に充填する方法としては、例えばディスペンス法、インクジェット法、スクリーン印刷法を挙げることができる。もしくはスリットコート法、バーコート法、ブレードコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スピンコート法での塗工の後に凹部以外に塗工された導電性材料をふき取るもしくは掻き取る、吸い取る、貼り取る、洗い流す、吹き飛ばす方法を挙げることができる。導電性材料の組成等、凹版の形状等に応じて適宜使い分けることができる。
次に、図8(b)に示すように、凹版6の凹部61に充填された導電性材料7を加熱することにより導電部5を形成する。導電性材料7の加熱条件は、導電性材料7の組成等に応じて適宜設定することができる。なお、加熱処理を行う際、凹部61に充填された導電性材料7上に、長手方向において凹凸状とされたモールド(不図示)を押し付けて当該導電性材料7を加熱する。或いは、導電性材料7を加熱後に当該導電性材料7の上面が凹凸状とされるように、導電性材料7に含まれる水あるいは溶剤の含有量を調整する。
そして、加熱処理により、導電性材料7が体積収縮する。この際、導電性材料7の上面を除く外面は、凹部61に沿った形状に形成される。一方、導電部5の上面には凹凸状の面(すなわち、接触面51)が形成される。また、導電性材料7が体積収縮したことで、凹版6の凹部61内において、導電部5上に当該凹部61の外部空間につながる空隙62が形成される。なお、導電性材料7の処理方法は加熱に限定されない。赤外線、紫外線、レーザー光等のエネルギー線を照射してもよいし、乾燥だけでもよい。
次に、図8(c)に示すように、接着層4を形成するための樹脂材料8を凹版6上に塗布する。このような樹脂材料8としては、上述した接着層4を構成する材料と同様の材料を例示することができる。樹脂材料8を凹版6上に塗布する方法としては、スクリーン印刷法、スプレーコート法、バーコート法、ディップ法、インクジェット法等を例示することができる。この塗布により、接触面51の凹凸状を含む凹部61内に樹脂材料8が入り込む。
次に、図8(d)に示すように、凹版6上に塗布された樹脂材料8の上から基材を配置する。この配置は、樹脂材料8と基材3との間に気泡が入り込むことを抑制するために、真空下で行うことが好ましい。次いで、樹脂材料8を固める。樹脂材料8を固める方法としては、紫外線、赤外線レーザー光等のエネルギー線照射、加熱、加熱冷却、乾燥等を例示することができる。これにより、接着層4が形成されると共に、当該接着層4を介して基材3と導電部5とが相互に接着され固定される。この際、空隙62に充填された樹脂材料8が硬化することにより、接着層4の凸部42が形成される。
なお、本実施形態では、樹脂材料8を凹版6上に塗布した後に基材3を積層しているが、特にこれに限定されない。例えば、基材3の主面(凹版6に対向する面)に予め樹脂材料8を塗布したものを凹版6上に配置することにより、樹脂材料8を介して基材3を凹版6に積層してもよい。
次に、基材3、接着層4及び導電部5を離型し、配線基板1を得ることができる(図8(e)参照)。この際、本実施形態のように、凹版6の凹部61がテーパ形状を有する場合には、離型作業を容易とすることができる。
本実施形態における配線体2及び配線基板1は、以下の効果を奏する。
本実施形態では、長手方向断面視において、接触面51が凹凸状の面とされ、下記(12)式が成立している。これにより、導電部5及び接着層4間の機械的な接合力が向上し、当該導電部5及び接着層4間の剥離の抑制が図られる。つまり、導電部5及び接着層4間の接触面51,43が凹凸状の面とされることで、アンカー効果により当該導電部5及び接着層4間の密着力が向上する。また、接着層4と導電部5との接触面積が増加し、当該接着層4と導電部5とを強固に接着することができる。この場合、本実施形態の配線体2における接着層4と導電部5との密着力(接着強度)は、10N/cm以上であることが好ましい。
>L・・・(12)
但し、上記(12)式において、Lは長手方向断面視における接触面51の単位長さであり、Lは長手方向断面視における頂面52の単位長さである。
また、本実施形態では、樹脂層としての接着層4は、平坦部41と凸部42とを有しているが、当該凸部42は、導電部5を支える部分に対応して、平坦部41の主面411から当該導電部側5に向かって突出している。そして、この凸部42が導電部5と接触していることで、当該導電部5の接触面51は、平坦部41の主面411よりも当該導電部5の頂面52側に位置している。このため、凸部42の厚さだけ導電部5を支える部分の接着層4が厚く形成され、当該導電部5を支える部分の接着層4の剛性が向上することで、接着層4及び導電部5間の剥離の抑制を図ることができる。
また、本実施形態では、導電部5の接触面51が平坦部41の主面411よりも当該導電部5の頂面52側に位置していることから、当該接触面51の凹凸が凸部42内に収まっている。このため、平坦部41が導電部5に侵食されておらず、略一定の厚みを維持することができる。これにより、平坦部41に薄肉の部分が生じないので、接着層4の耐久性を向上させることができる。
また、本実施形態では、接着層4の接触面43(すなわち、導電部5の接触面51と接触する凸部42の面)は凹凸に形成する一方、平坦部41の主面411は、略平坦に形成している。これにより、接着層4及び導電部5間の密着性を向上させると共に、外部から配線体2に入射する光が平坦部41の主面411で乱射するのを防ぐことができる。つまり、本実施形態の配線体2は、接着層4及び導電部5間の剥離の抑制を図ると共に、視認性の向上も図ることができる。
また、接着層4と導電部5との接触面積が増加することにより、配線基板1の製造時の離型時に、凹版6の凹部61内に導電部5が残留してしまうことを抑制することができる。また、離型性の向上に伴い、導電部5の細線化を行うことも可能となる。
また、本実施形態では、接着層4及び導電部5間の機械的な接合力の向上を図ると共に、当該導電部5の破壊を防止する観点から、下記(13)式が成立している。つまり、下記(13)式の下限値未満の範囲では、凸部512が先鋭となり、当該凸部512において導電部5が破壊され、延いては、当該接着層4及び導電部5間の剥離が生じるおそれがある。また、下記(13)式の上限値と等式の場合では、接触面51が凹凸状の面とされないため、接着層及び導電部間の機械的な接合力の向上が図れず、当該接着層及び導電部間の剥離が生じるおそれがある。
>S≧0.5S・・・(13)
但し、上記(13)式において、Sは凹部511における接触面51及び頂面52間の平均間隔であり、Sは凸部512における接触面51及び頂面52間の平均間隔である。
また、本実施形態の接触面51は、凹部511と凸部512とを交互に連続させた波形状とされており、下記(14)式が成立している。これにより、接着層4及び導電部5間の機械的な接合力がさらに向上し、当該接着層4及び導電部5間の剥離の抑制が図られる。また、接触面51を凹部511と凸部512とが周期的に形成される波形状とすることで、一部の凸部512に応力が集中し、当該凸部512が破壊されるのが抑制される。これにより、接着層4及び導電部5間の剥離が生じるのをさらに抑制することができる。
100D≧S≧3D・・・(14)
但し、上記(14)式において、Sは隣り合う凸部512間の平均間隔であり、Dは導電性粒子CPの平均粒子径である。
また、本実施形態では、下記(15)式が成立している。これにより、導電部5の延在方向に沿った導電性の確保が図られる。
≧3D・・・(15)
但し、上記(15)式において、Sは凹部511における接触面51及び頂面52間の平均間隔であり、Dは導電性粒子CPの平均粒子径である。
また、本実施形態では、側面53,53は、短手方向断面視において、直線状とされ、接触面51から離れるにしたがって、相互に接近するように傾斜して形成されている。これにより、凹版6から基材3、接着層4及び導電部5を離型する際に、離型作業を容易とすることができる。
また、本実施形態の配線体2では、短手方向断面において、導電部5の接触面51と当該接触面51以外の他の面(頂面52及び側面53を含む面)との面粗さ(すなわち、うねり成分を遮断した粗さパラメータ)の相対的関係にも着目しており、当該接触面51の面粗さRaを他の面の面粗さRaに対して相対的に粗くしている。このため、接着層4と導電部5とを強固に接着しつつ、外部から入射する光の乱反射を抑制することができる。特に、導電部5の幅が1μm〜5μmの場合に、接触面51と他の面との面粗さの相対的関係が上述の関係を満たすことで、接着層4と導電部5とを強固に接着しつつ、外部から入射する光の乱反射を抑制することができるという効果を顕著に奏することができる。
また、本実施形態では、側面53は、第1及び第2の部分531,532を通る仮想直線と実質的に一致するように延在している。この場合、導電部5の短手方向断面において、側面が第1及び第2の部分531,532を通る仮想直線よりも内側に凹んだ形状(導体パターンの裾が広がる形状)となっていないため、配線体2の外部から入射する光の乱反射が抑えられる。これにより、配線体2の視認性をさらに向上することができる。
また、本実施形態では、接触面51の面粗さRaを接触面51以外の他の面(頂面52及び側面53を含む面)の面粗さRaに対して相対的に粗くしていることで、当該他の面側における配線体2の乱反射率が、接触面51側における配線体2の乱反射率に対して相対的に小さくなっている。ここで、配線体2の乱反射率が小さいと、導電部5が白く映るのを抑え、当該導電部5を視認できる領域においてコントラストの低下を抑制することできる。このように、本実施形態の配線体2の視認性のさらなる向上を図ることができる。
本実施形態の作用・効果を、以下に具体的に説明する。上述の製造方法に従い、樹脂層上に導電部が形成された配線体を製造した。導電部の幅は2μmとした。この導電部は、長手方向における単位領域Wの長さを12.5μmに設定した場合、接触面の単位長さLが14.9μmであり、頂面の単位長さLが12.9μmであった。また、凹部における接触面及び頂面間の平均間隔S、Sは、1.4μmであり、凸部における接触面及び頂面間の平均間隔Sは、1.9μmであった。また、隣り合う凸部間の平均間隔Sは、5.8μmであった。導電性粒子の平均粒子径Dは、0.3μmであった。この配線体では、接触面の単位長さLと頂面52の単位長さLとの関係が、上記(12)式を満たしている。また、凹部における接触面及び頂面間の平均間隔Sと凸部における接触面及び頂面間の平均間隔Sとの関係が、上記(13)式を満たしている。また、導電性粒子の平均粒子径Dと隣り合う凸部間の平均間隔Sとの関係が、上記(14)式を満たしている。また、凹部における接触面及び頂面間の平均間隔Sと導電性粒子の平均粒子径Dとの関係が、上記(15)式を満たしている。
このような配線体における樹脂層と導電部との接着強度を確認するため、当該配線体に対してシア試験を行った。シアツールとしては、先端径が30μmのものを使用した。このシアツールを導電部の側面に対して平行に50μm/sで移動させ、導電部が樹脂層から剥離した際の力を求めた。配線体に対して、上記方法により任意の8箇所で試験を行い、求められた力の平均値を樹脂層と導電部との接着強度とした。シア試験を行った結果、上記配線体における樹脂層と導電部との接着強度は、43mNであった。
ところで、EIAJ ED−4703(日本電子機械工業会規格)によれば、半導体デバイスに用いる直径0.018mmのワイヤにおけるワイヤボンド強度(接着強度)は、少なくとも15mN〜30mNであることが必要であると定められているが、上記配線体における樹脂層と導電部との接着強度は、上記必要とされる接着強度に対して十分に大きい。
また、JPCA−BM03(日本電子回路工業会規格)によれば、銅箔の引き剥がし強度は、3.5N/cm以上であることが必要であることが定められ、国際公開第2012−169074号の記載によれば、ラミネート法やキャスティング法で得た銅箔の引き剥がし強度は、10N/cm以上であることが実質的に必要であるが、上記配線体における樹脂層と導電部との接着強度をシアツールの先端径で除した値は、14N/cmであることから、上記必要とされる引き剥がし強度に対して十分に大きい。このように、上記配線体が備える特性が、樹脂層及び導電部の剥離の抑制に寄与することが確認された。
以上に説明した配線体を2つ積層して構成されるタッチセンサ10の一例について、図9及び図10を参照しながら説明する。図9は本発明の実施形態におけるタッチセンサを示す平面図、図10は本発明の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。
本実施形態のタッチセンサ10は、図9に示すように、投影型の静電容量方式のタッチパネルセンサであり、たとえば、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、電子ペーパー等を用いることができる。このタッチセンサ10は、相互に対向して配置された検出電極と駆動電極(後述する電極21と電極22)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10では、たとえば、操作者の指(外部導体)がタッチセンサ10に接近すると、この外部導体とタッチセンサ10との間でコンデンサ(静電容量)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10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10は、図9及び図10に示すように、基材3と、第1の配線体2Cと、第2の配線体2Dと、を備えた配線基板から構成されている。第1の配線体2Cは、樹脂層4Cと、導電層21と、を備えている。導電層21は、複数の検出用の電極211と、複数の引出線212と、複数の端子213と、から構成されている。なお、この第1の配線体2Cが有する電極211の数は、特に限定されず、任意に設定することができる。また、第1の配線体2Cが有する引出線212及び端子213の数は、電極211の数に応じて設定される。
それぞれの電極211は、図中Y方向に延在しており、複数の電極211は、図中X方向に並列されている。それぞれの電極211の長手方向一端には引出線212の一端が接続されている。各引出線212の他端には外部回路と電気的に接続する端子213が接続されている。
電極211は、複数の直線状の導電部5によって構成されたメッシュ形状(網目形状)を有している。本実施形態では、導電部5によって構成される各網目の形状は略正方形とされているが、特にこれに限定されず、各網目の形状が次のような幾何学的模様であってもよい。すなわち、上記網目の形状が、正三角形、二等辺三角形、直角三角形等の三角形でもよいし、平行四辺形、台形等の四角形でもよい。また、網目の形状が、六角形、八角形、十二角形、二十角形等のn角形や、円、楕円、星型等でもよい。
このように、種々の図形単位を繰り返して得られる幾何学模様を、当該電極211の各網目の形状として用いることができる。本実施形態では、導電部5は、直線状とされているが、線状に延在しているのであれば、特にこれに限定されず、たとえば、曲線状、馬蹄状、ジグザグ線状等にしてもよい。
引出線212及び端子213も、電極211と同様、直線状の導電部5によって構成されている。なお、引出線212及び端子213は、単一の導電部5により構成されていてもよいし、複数の導電部5によって構成されるメッシュ形状(網目形状)であってもよい。
樹脂層4Cは、上述した樹脂層としての接着層4と同様の構成を有しているため、詳細の説明を省略する。
第2の配線体2Dは、樹脂層4Dと、導電層22と、を備えている。導電層22は、複数の電極221と、複数の引出線222と、複数の端子223と、から構成されている。なお、この第2の配線体2Dを構成する電極221の数は、特に限定されず、任意に設定することができる。また、第2の配線体2Dを構成する引出線222や端子223の数は、電極221の数に応じて設定される。
それぞれの電極221は、第1の配線体2Cのそれぞれの電極221に対して直交する方向(図中X方向)に延在しており、複数の電極221は、図中Y方向に並列されている。それぞれの電極221の長手方向一端には引出線222の一端が接続されている。また、それぞれの引出線222の他端には端子223が設けられている。この端子223が外部回路に電気的に接続される。第2の配線体2Dの導電層22を構成する電極221、引出線222、及び端子223は、第1の配線体2Cの導電層21を構成する電極211、引出線212、及び端子213との基本的な構造は同じであるから、電極221、引出線222、及び端子223については、詳細の説明を省略する。
樹脂層4Dは、第1の配線体2Cを覆っている。本実施形態において、この樹脂層4Dは、第1の配線体2Cの導電層21と第2の配線体2Dの導電層22との間の絶縁を確保する絶縁部としても機能する。この樹脂層4Dは、その下面が第1の配線体2Cの凹凸形状に対応した凹凸状の面となっているが、基本的な構造は第1の配線体2Cの樹脂層4Cと同じである。
以上に説明したタッチセンナ10では、第1及び第2の配線体2C,2Dを備えることで、導電部5により構成される導電層21と樹脂層4Cとの間の機械的な接合力が向上し、当該導電層21及び樹脂層4C間の剥離の抑制が図られる。また、導電部5により構成される導電層22と樹脂層4Dとの間の機械的な接合力が向上し、当該導電層22及び樹脂層4C間の剥離の抑制が図られる。
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。
図11は本発明の実施形態における配線基板の第1変形例を示す斜視図、図12は本発明の実施形態における配線基板の第2変形例を示す斜視図、図13は本発明の実施形態における配線基板の第3変形例を示す斜視図である。
また、例えば図11に示す配線基板1Bのように、接着層4の平坦部41のうち、導電部5の下面側に形成されている部分以外を省略した接着層4Bが形成(つまり、配線体2Bが形成)されていてもよい。このような接着層4Bは、例えば、基材3の主面31全体に接着層を形成して配線基板を作製した後、導電部5の近傍を除く接着層をエッチング等で除去することにより形成することができる。
この場合には、配線基板1B全体の光透過性を向上することが可能となり、当該配線基板1Bをタッチパネル等に用いた場合の視認性の向上を図ることができる。さらに、接着層4を構成する材料を有色材料とすることにより、導電部5での光の乱反射を抑制し、配線基板1Bをタッチパネル等に用いた場合の視認性をさらに向上することができる。
また、図12に示す配線基板1Cのように、上述した実施形態から基材3を省略してもよい。たとえば、凹版6に導電性材料7を充填して加熱した後、樹脂材料8を凹版6上に塗布し、当該樹脂材料8を固める。そして、樹脂材料8を基材3Bとして用い、加熱後の導電性材料7(導電部5)及び樹脂材料8を凹版6から離型することにより、配線基板1Cを製造することができる。この場合、「基材3B」が本発明における「樹脂層」及び「支持体」の一例に相当する。
また、この場合において、図13に示すように、たとえば、接着層4の下面に剥離シート9を設け、実装時に当該剥離シート9を剥がして実装対象(フィルム、表面ガラス、偏向板、及びディスプレイ等)に接着して実装する形態として配線基板1Dを構成してもよい。この場合、実装対象が本発明における「支持体」の一例に相当する。また、樹脂層側から配線体を覆う樹脂層をさらに設け、当該樹脂層を介して、上述の実装対象に接着して実装する形態としてもよい。また、導電部側から配線体を覆う樹脂層を設け、当該樹脂層を介して、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、上述の実施形態のタッチセンサ10は、2つの配線体2C,2Dを用いた投影型の静電容量方式のタッチセンサであるが、特にこれに限定されず、1つの配線体を用いた表面型(容量結合型)静電容量方式のタッチセンサにも、本発明を適用することができる。
また、導電部5の導電性粒子CPとして、金属材料とカーボン系材料を混合したものを用いてもよい。この場合、たとえば、導電部5の頂面52側にカーボン系材料を配置し、接触面51側に金属系材料を配置してもよい。また、その逆で、導電部5の頂面52側に金属系材料を配置し、接触面51面側にカーボン系材料を配置してもよい。
さらに、上述の実施形態では、配線体2は、タッチセンサ等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。たとえば、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。この場合、導電部の導電性粒子としては、比較的電気抵抗値の高いカーボン系材料を用いることが好ましい。また、配線体の導電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。
10・・・タッチパネル
1,1B〜1D・・・配線基板
2,2B・・・配線体
21・・・導電層
211・・・電極
212・・・引出線
213・・・端子
22・・・導電層
221・・・電極
212・・・引出線
213・・・端子
3,3B・・・基材
31・・・主面
4,4B・・・接着層
41・・・平坦部
411・・・主面
42・・・凸部
421・・・側面
43・・・接触面
5・・・導電部
51・・・接触面
511・・・凹部
512・・・凸部
513・・・第1の近似線
513a,513b・・・変曲点
52・・・頂面
521・・・角部
522・・・第2の近似線
522a,522b・・・投影点
523・・・平坦部
53・・・側面
531・・・第1の部分
532・・・第2の部分
533・・・平坦部
CP,CPa・・・導電性粒子
BD,BDa・・・バインダ
W・・・単位領域
6・・・凹版
61・・・凹部
62・・・空隙
7・・・導電性材料
8・・・樹脂材料
9・・・剥離シート

Claims (7)

  1. 長手方向断面視において凹部と凸部とを含む凹凸状の第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、を有し、導電性粒子を少なくとも含有する導電部と、
    前記第1の面に積層して形成された樹脂層と、を備え、
    前記樹脂層は、
    略一定の厚さで設けられ、略平坦な主面を有する平坦部と、
    前記導電部に対応するように前記平坦部上に設けられ、前記主面から前記導電部側に向かって突出する突出部と、を有し、
    前記突出部は、前記第1の面と接触し、前記第1の面の凹凸状に対して相補的となる凹凸面を有しており、
    前記第1の面は、前記主面よりも前記第2の面側に位置しており、
    下記(1)式を満たす配線体。
    >L・・・(1)
    但し、上記(1)式において、Lは前記長手方向断面視における前記第1の面の単位長さであり、Lは前記長手方向断面視における前記第2の面の単位長さである。
  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。
    >S≧0.5S・・・(2)
    但し、上記(2)式において、Sは前記凹部における前記第1の面及び前記第2の面間の平均間隔であり、Sは前記凸部における前記第1の面及び前記第2の面間の平均間隔である。
  3. 請求項1又は2に記載の配線体であって、
    前記第1の面は、前記凹部と前記凸部とを交互に連続させた波形状を有し、
    下記(3)式を満たす配線体。
    100D≧S≧3D・・・(3)
    但し、上記(3)式において、Sは隣り合う前記凸部間の平均間隔であり、Dは前記導電性粒子の平均粒子径である。
  4. 請求項1〜3の何れか1項に記載の配線体であって、
    下記(4)式を満たす配線体。
    ≧3D・・・(4)
    但し、上記(4)式において、Sは前記凹部における前記第1の面及び前記第2の面間の平均間隔であり、Dは前記導電性粒子の平均粒子径である。
  5. 請求項1〜4の何れか1項に記載の配線体であって、
    前記導電部の短手方向断面の外形は、前記第1の面から離れるに従って相互に接近するように傾斜する直線状の2つの側面を有する配線体。
  6. 請求項1〜5の何れか1項に記載の配線体と、
    前記配線体を支持する支持体と、を備える配線基板。
  7. 請求項6に記載の配線基板を備えるタッチセンサ。
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