入力装置用配線板および入力装置
【課題】導電性繊維を含むにもかかわらず、ある程度高い表面抵抗を容易に確保できる上に視認可能なパターンを有さない透明導電層を備える入力装置用配線板を提供する。
【解決手段】本発明の入力装置用配線板１は、絶縁基板の少なくとも片面に設けられた透明導電層１２を有し、入力領域αが設けられた導電性基板１０と、入力領域α内の透明導電層１２の表面に設けられた集電電極２０と、集電電極２０に接続された外部引き出し配線部３０とを具備し、透明導電層１２は、透明絶縁材料および該透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維を含む層であり、透明導電層１２には、前記透明絶縁材料内の導電性繊維の少なくとも一部が除去されて空隙部が形成された複数の第１の絶縁部Ｂ１が各々独立して形成されている。
【解決手段】本発明の入力装置用配線板１は、絶縁基板の少なくとも片面に設けられた透明導電層１２を有し、入力領域αが設けられた導電性基板１０と、入力領域α内の透明導電層１２の表面に設けられた集電電極２０と、集電電極２０に接続された外部引き出し配線部３０とを具備し、透明導電層１２は、透明絶縁材料および該透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維を含む層であり、透明導電層１２には、前記透明絶縁材料内の導電性繊維の少なくとも一部が除去されて空隙部が形成された複数の第１の絶縁部Ｂ１が各々独立して形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル等の入力装置に用いられる配線板および入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネル等の入力装置においては、液晶ディスプレイ等の画像表示装置の前面に、指等の接触位置を検出する透明な導電性基板を有する配線板が備えられている。導電性基板としては、透明絶縁基板および透明導電層を有するものが用いられ、特許文献１には、透明導電層として、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）の導電膜を用いたものが開示されている。特許文献２，３には、バインダ樹脂中に導電性繊維を含む透明導電層が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２００３−０１０９８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４０８５９号公報
【特許文献３】特開２０１０−０４４９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の透明導電層に使用されるインジウムは、枯渇が懸念される希少資源である。また、ＩＴＯからなる透明導電層に絶縁部を形成する場合には、透明導電層の一部をレーザアブレーションや各種エッチングによって除去することが考えられるが、レーザ照射によって除去した部分が視認可能になるという問題を有していた。
特許文献２，３に記載の、導電性繊維を含む透明導電層は、その表面抵抗が１００Ω／□以下と低いため、抵抗膜式タッチパネルに適用すると、消費電力が多くなるという問題を有していた。その問題に対し、導電性繊維の密度を下げて表面抵抗を高める方法が考えられるが、導電性繊維の密度がある値以下になると、表面抵抗が急激に上昇するため、抵抗膜式タッチパネルに必要な５００〜１００００Ω／□の表面抵抗を得ることが困難であった。
本発明は、導電性繊維を含むにもかかわらず、ある程度高い表面抵抗を容易に確保できる上に視認可能なパターンを有さない透明導電層を備える入力装置用配線板および入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］絶縁基板の少なくとも片面に設けられた透明導電層を有し、入力領域が設けられた導電性基板と、前記入力領域内の透明導電層の表面に設けられた集電電極と、前記集電電極に接続された外部引き出し配線部とを具備する入力装置用配線板であって、前記透明導電層は、透明絶縁材料および該透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維を含む層であり、該透明導電層には、前記透明絶縁材料内の導電性繊維の少なくとも一部が除去されて空隙部が形成された複数の第１の絶縁部が各々独立して形成されていることを特徴とする入力装置用配線板。
［２］前記複数の第１の絶縁部が組み合わされて絶縁パターンが形成されていることを特徴とする［１］に記載の入力装置用配線板。
［３］前記集電電極は、互いに平行な一対の棒状電極であることを特徴とする［２］に記載の入力装置用配線板。
［４］前記第１の絶縁部の少なくとも一部が、前記集電電極と平行であることを特徴とする［３］に記載の入力装置用配線板。
［５］前記集電電極が、前記入力領域の四隅に配置されていることを特徴とする［２］に記載の入力装置用配線板。
［６］前記透明導電層に、入力領域の外形線の一部になる第２の絶縁部が形成されていることを特徴とする［１］〜［５］のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
［７］入力領域の透明導電層に絶縁層が被覆されていることを特徴とする［１］〜［６］のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
［８］前記絶縁基板が透明であることを特徴とする［１］〜［７］のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
［９］前記第１の絶縁部はパルス状レーザの照射によって形成されたことを特徴とする［１］〜［８］のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
［１０］［１］〜［９］のいずれか１項に記載の入力装置用配線板を具備し、前記集電電極に電圧が印加されることを特徴とする入力装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の入力装置用配線板および入力装置は、導電性繊維を含むにもかかわらず、ある程度高い表面抵抗を容易に確保できる上に視認可能なパターンを有さない透明導電層を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の入力装置用配線板の第１の実施形態を示す上面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ’断面図である。
【図３】図１のII−II’断面図である。
【図４】透明導電層の走査型電子顕微鏡写真である。
【図５】第１の絶縁部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図６】レーザ光照射装置の一例を示す側面図である。
【図７】第１の実施形態の入力装置用配線板を用いた入力装置の一例を説明する図である。
【図８】図７の入力装置における入力装置用配線板の配置を示す断面図である。
【図９】本発明の入力装置用配線板の第２の実施形態を示す上面図である。
【図１０】図９のIII−III’断面図である。
【図１１】第２の実施形態の入力装置用配線板を用いた入力装置の一例を説明する図である。
【図１２】第１の絶縁部の他の例を示す上面図である。
【図１３】第１の絶縁部の他の例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
「第１の実施形態」
＜入力装置用配線板＞
本発明の入力装置用配線板（以下、「配線板」と略す。）の第１の実施形態について説明する。
本実施形態の配線板は、抵抗膜式タッチパネルに使用される配線板であって、図１，２，３に示すように、透明絶縁基板１１の片面に設けられた透明導電層１２を有し、矩形状の入力領域αが設けられた矩形状の導電性基板１０と、入力領域α内の透明導電層１２の表面に設けられた集電電極２０と、集電電極２０に電気的に接続された外部引き出し配線部３０とを具備する。
なお、本発明において、「透明」とは、５０％以上の光線透過率を有するものを指す。透明絶縁基板１１と透明導電層１２とからなる導電性基板１０は透明である。
また、入力領域αの大きさは、抵抗膜式タッチパネルと組み合わせて使用される画像表示装置の画像の大きさに対応する。
【０００９】
透明絶縁基板１１としては、透明で絶縁性を有するとともに、後述するレーザ光の照射に対して外観変化の生じにくいものを用いることが好ましい。具体的には、例えば、ガラス、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を代表とするポリエステル、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）などの絶縁性材料が挙げられる。なお、本発明において、「絶縁性」とは、電気抵抗値が１ＭΩ、好ましくは１０ＭΩ以上のことである。
透明絶縁基板１１の形状としては、板状のもの、可撓性を有するフィルム状のもの、立体的（３次元）に成形された成形品等を用いることができる。
【００１０】
本実施形態では、透明導電層１２は、透明絶縁材料１２ｃと、透明絶縁材料１２ｃ内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維１２ｂとを含んでいる（図４参照）。
【００１１】
透明絶縁材料としては、透明な熱可塑性樹脂（ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン）、熱や活性エネルギ線（紫外線、電子線）で硬化した透明な硬化性樹脂（メラミンアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル変性シリケートなどのシリコーン樹脂）の硬化物が挙げられる。
透明絶縁材料は、透明絶縁基板１１と互いに同一材料又は同一系統の樹脂材料からなることが好ましい。例えば、透明絶縁基板１１がポリエチレンテレフタレートフィルムの場合、透明絶縁材料にはポリエステル系樹脂を使用することが好ましい。
【００１２】
各導電性繊維は、透明絶縁基板１１の面方向に沿って２次元状に互いに異なる向きに不規則に配置されているとともに、その少なくとも一部以上が互いに重なり合う（接触し合う）程度に密集して、互いに電気的に接続されている。これにより、導電ネットワークを構成している。
【００１３】
導電性繊維としては、銅、白金、金、銀、ニッケル等からなる金属ナノワイヤや金属ナノチューブが挙げられる。導電性繊維は、例えばその直径が０．３〜１００ｎｍ、長さが１〜１００μｍに形成されている。
また、導電性繊維として、シリコンナノワイヤやシリコンナノチューブ、金属酸化物ナノチューブ、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリル等を用いることもできる。
上記導電性繊維の中でも、透明導電層１２を容易に形成できると共に、後述するレーザ光の照射によって容易に絶縁部を形成できる点で、金属ナノワイヤが好ましく、銀を主成分とする金属ナノワイヤ（銀ナノワイヤ）がより好ましい。
金属ナノワイヤの配列密度は、ワイヤの長さ、導電性にもよるが、ランダムに配置された長さ２０μｍの銀ナノワイヤの場合には、１０００μｍ２あたり１０〜６０本であることが好ましい。前記下限値未満であると、急激に表面抵抗が上昇することがあり、前記上限値を超えると、光線透過率を下げることがある。
【００１４】
導電性基板１０は、透明絶縁基板１１に、透明絶縁材料および導電性繊維を含む塗料を塗布し、乾燥させることによって形成できる。
【００１５】
本実施形態における集電電極２０は、入力領域αの短辺に沿った、互いに平行な一対の棒状電極からなる。このような一対の棒状電極を備える配線板１は、抵抗膜式タッチパネル用の配線板として適している。
外部引き出し配線部３０は、透明導電層１２上の入力領域αの外側に、外部配線（図示せず）が接続可能な位置にまで設けられている。本実施形態では、集電電極２０が一対設けられているから、外部引き出し配線部３０も一対設けられている。
集電電極２０および外部引き出し配線部３０を構成する金属としては、銀、銅、アルミニウム、鉄、ニッケルなどが挙げられる。
【００１６】
集電電極２０および外部引き出し配線部３０の形成方法としては、金属ペーストを透明導電層１２に印刷し、乾燥させる方法、透明導電層１２に金属を蒸着させる方法などが挙げられる。集電電極２０と外部引き出し配線部３０とは同時に形成してもよいし、別々に形成してもよい。
銀ペースト等の金属ペーストを印刷する場合には、金属の他にバインダ樹脂（例えば、ポリエステル、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等）が含まれる。また、印刷方法としては、容易に厚くできることから、スクリーン印刷法が好ましい。
アルミニウム等の金属を蒸着させる方法では、透明導電層１２上の、集電電極２０および外部引き出し配線部３０を形成しない部分にマスクを重ねた状態で金属を蒸着させることにより、透明導電層１２の表面に集電電極２０および外部引き出し配線部３０を形成することができる。
【００１７】
上記配線板１においては、透明導電層１２に、透明絶縁材料内の導電性繊維の少なくとも一部が除去されて空隙部が形成された複数の直線状の第１の絶縁部Ｂ１が各々独立して形成されている。ここで、「独立」とは、各第１の絶縁部Ｂ１が互いに接触しないことを意味する。
第１の絶縁部Ｂ１においては、図５に示すように、透明絶縁材料１２ｃ内の、導電性繊維が存在していた部分が空隙１２ｄになっているため、導電性繊維による導電ネットワークが断絶しており、電気的に絶縁状態になっている。また、第１の絶縁部Ｂ１は、導電性繊維を含む部分と外観（色、透明性）がほぼ同一であるため、視認不能である。
本実施形態では、第１の絶縁部Ｂ１は、集電電極２０の平行方向に一定間隔で直列に配置されたものと、集電電極２０の垂直方向に一定間隔で直列に配置されたものを有している。これにより、格子状の絶縁パターンが形成されている。本実施形態のように、複数の第１の絶縁部Ｂ１によって絶縁パターンを形成する場合には、より容易に表面抵抗の増加を図ることができる。また、格子状の絶縁パターンは容易に形成できる。
【００１８】
直列する第１の絶縁部Ｂ１，Ｂ１同士の間隔Ｃは、抵抗値に影響を与える。具体的には、第１の絶縁部Ｂ１，Ｂ１同士の間隔Ｃ／（第１の絶縁部Ｂ１，Ｂ１同士の間隔Ｃ＋第１の絶縁部Ｂ１の長さ）の比（以下、この比を「開口比」という。）を小さくすることで、透明導電層１２の表面抵抗が大きくすることができる。
【００１９】
また、本実施形態においては、入力領域αの外形線になる第２の絶縁部Ｂ２が形成されている。第２の絶縁部Ｂ２が形成されていることによって、入力領域αの透明導電層１２と外部引き出し配線部３０とを絶縁化できる。
また、一対の外部引き出し配線部３０，３０同士の間には、第３の絶縁部Ｂ３が形成されている。第３の絶縁部Ｂ３によって、外部引き出し配線部３０，３０同士を絶縁化できる。
第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３も、第１の絶縁部Ｂ１と同様に、透明導電層１２の導電性繊維の少なくとも一部が除去されて空隙部が形成されたことによって電気的に絶縁状態となった部分である。
【００２０】
第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３はパルス状レーザの照射によって形成されている。具体的には、透明絶縁基板１１と透明絶縁基板１１の片面に設けられた透明導電層ａとを備える導電性基板１０（図６参照）に、レーザ光を走査しながら照射して、第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３を形成する。
【００２１】
第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３を形成する際のレーザ光の照射では、図６に示すようなレーザ光照射装置４０を使用する。
レーザ光照射装置４０は、レーザ光Ｌを発生させるレーザ光発生手段４１と、レーザ光Ｌを集光する集光手段である凸レンズ等の集光レンズ４２と、透明絶縁基板１１および透明導電層ａからなる導電性基板１０が載置されるステージ４３とを備えている。
このレーザ光照射装置４０では、レーザ光発生手段４１から集光レンズ４２を介して透明導電層ａにレーザ光Ｌを照射する。
レーザ光Ｌの照射による絶縁部の形成では、露光、現像、エッチング等が不要であるため、簡便である。
【００２２】
レーザ光発生手段４１が発生するレーザ光Ｌは、ＹＡＧやＹＶＯ４等のパルス状レーザ光、炭酸ガスレーザ等の連続発振レーザ光が挙げられる。中でも、簡便であることから、ＹＡＧやＹＶＯ４等の波長１０６４ｎｍもしくはその２次高調波を使用した５３２ｎｍのパルス状レーザ光が好ましい。
【００２３】
集光レンズ４２の焦点Ｆは、通常、透明導電層ａの表面毎に設定されるが、導電性基板１０に凹凸などが形成されている場合や広い面積にレーザ光を照射する場合には、透明導電層ａから離れた位置に設定されていることが好ましい。詳しくは、集光レンズ４２は、透明導電層ａと集光レンズ４２との間にレーザ光Ｌの焦点Ｆが位置するように配置される。すなわち、集光レンズ４２（レーザ光Ｌ）の焦点Ｆを、透明導電層ａと集光レンズ４２との間に形成している。これにより、透明絶縁基板１１に当たるレーザ光Ｌのスポット径は、透明導電層ａに当たるレーザ光Ｌのスポット径より大きくなる。これにより、透明導電層ａにおいてはレーザ光Ｌのエネルギ密度を確保して絶縁部を確実に形成しつつ、透明絶縁基板１１においてはレーザ光Ｌのエネルギ密度を低減させ、さらに焦点Ｆと透明導電層ａの距離が変化しても集光スポットＳのエネルギ密度の変動を抑制することで、透明絶縁基板１１の損傷を防止できる。
【００２４】
集光レンズ４２としては、低い開口数（ＮＡ＜０．１）のものが好ましい。すなわち、集光レンズ４２の開口数がＮＡ＜０．１とされることにより、レーザ光Ｌの照射条件設定が容易となり、特にレーザ光Ｌの焦点Ｆが透明導電層ａと集光レンズ４２との間に位置することによる、該焦点Ｆにおける空気のプラズマ化に伴うエネルギ損失とレーザ光Ｌの拡散を防止することができる。
【００２５】
第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３の形成では、まず、第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３を形成していない導電性基板１０をステージ４３の上面に固定する。その際、透明導電層ａを透明絶縁基板１１より上に位置させる。
次いで、レーザ光照射装置４０のレーザ光発生手段４１よりレーザ光Ｌを出射させ、レーザ光Ｌを集光レンズ４２により集光すると共に、ガルバノミラーを用いることによって走査させながら、透明導電層ａに照射する。
レーザ光の照射によって、レーザ光照射前には透明導電層ａに含まれていた導電性繊維が除去され、導電性繊維の存在した部分が空隙となる。そのため、所定のパターンでレーザ光を走査しながら照射することで、照射した部分を第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３とすることができる。
【００２６】
また、これらの値は、加工エリアにおけるレーザ光の出力値を、加工エリアの集光スポット面積で除することにより定義されており、簡便には、出力はレーザ発振機からの出力値に光学系の損失係数を掛けることで求められる。
また、スポット径面積Ｓは、下記式により定義される。
Ｓ＝Ｓ０×Ｄ／ＦＬ
Ｓ０：レンズで集光されるレーザのビーム面積
ＦＬ：レンズの焦点距離
Ｄ：透明導電層ａの表面（上面）と焦点との距離
【００２７】
なお、前述した焦点Ｆは、レンズ等の集光手段４２で、収差が十分に小さい場合を例に説明したが、例えば、焦点距離の短い球面レンズや、保護ガラスなどの収差が大きくなる要素が存在する場合には、前記焦点Ｆは、集光点のエネルギ密度が最も高くなる位置と定義される。
【００２８】
ここで、距離Ｄは、通常のレーザ加工機では、焦点距離ＦＬの０．２〜３％の範囲内に設定される。好ましくは、距離Ｄは、焦点距離ＦＬの０．５〜２％の範囲内に設定される。さらに望ましくは、距離Ｄは、焦点距離ＦＬの０．７〜１．５％の範囲内に設定される。距離Ｄが上記数値範囲に設定されることにより、絶縁部における導電性繊維の除去（空隙の形成）が確実に行えるとともに電気的に高い信頼性を有する絶縁パターンを形成でき、かつ、透明絶縁基板１１の損傷に起因する加工痕を確実に防止できる。
【００２９】
第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３を形成する際に、パルス幅が１〜１００ｎ秒のレーザ（ＹＡＧレーザ又はＹＶＯ４レーザ）を用いる場合、透明導電層ａに照射するレーザ光Ｌのエネルギ密度は１×１０１１〜１×１０１３Ｗ／ｍ２、単位面積あたりの照射エネルギは１×１０４〜１×１０６Ｊ／ｍ２が好ましい。単位面積あたりの照射エネルギは、より好ましくは１×１０５〜３×１０５Ｊ／ｍ２である。
エネルギ密度・照射エネルギが上記数値範囲よりも小さな値に設定された場合、第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３の絶縁が不十分になるおそれがある。また、上記数値範囲よりも大きな値に設定された場合、加工痕が目立つようになる。
【００３０】
以上説明した配線板１では、透明導電層１２に第１の絶縁部Ｂ１が形成されて電気の流れが阻害されているため、透明導電層１２が導電性繊維を含むにもかかわらず、ある程度高い表面抵抗を容易に確保できる。特に、第１の絶縁部Ｂ１の一部は、集電電極２０に対して平行に形成されているため、電気の流れに対して垂直になっている。これにより、電気の流れをより阻害しやすくなっているため、表面抵抗をより高くしやすい。
また、導電性繊維が除去された第１の絶縁部Ｂ１は、その周囲の、導電性繊維を含む透明導電層１２と外観が同一である。そのため、第１の絶縁部Ｂ１は視認不能であり、透明導電層１２は、視認可能なパターンを有さない。したがって、配線板１はタッチパネル用として好適である。
【００３１】
＜入力装置＞
本実施形態の入力装置は、抵抗膜式タッチパネルであり、上記配線板１を具備し、集電電極２０に電圧が印加されるものである。具体的には、図７，８に示すように、一対の配線板１，１が、各々の透明導電層１２，１２が互いに対向するように配置され、定電流電源６０が用いられ、外部引き出し配線部３０を介して集電電極２０に電圧が印加されている。一対の配線板１，１の間には、スペーサＳが設けられて隙間を有している。また、一方の配線板１の集電電極２０と、他方の配線板１の集電電極２０は、互いに垂直になるように配置される。
上記入力装置においては、一方の配線板１を使用してＸ座標の位置を検出し、他方の配線板１を使用してＹ座標の位置を検出する。検出の際には、集電電極２０に電圧を印加し、指等が入力装置１００に接触したときの各配線板１の集電電極２０，２０間の電圧を、差動アンプ７０を用いて測定し、その電圧に基づいてＸ座標またはＹ座標を求める。
【００３２】
「第２の実施形態」
＜入力装置用配線板＞
本発明の入力装置用配線板（以下、「配線板」と略す。）の第２の実施形態について説明する。
本実施形態の配線板は、表面型静電容量式タッチパネルに使用される配線板であって、図９，１０に示すように、透明絶縁基板１１の片面に設けられた透明導電層１２を有し、矩形状の入力領域αが設けられた矩形状の導電性基板１０と、入力領域α内の透明導電層１２の表面に設けられた集電電極２０と、集電電極２０に電気的に接続された外部引き出し配線部３０と、入力領域αにおける透明導電層１２を被覆する絶縁層５０とを具備する。なお、本実施形態における入力領域αの大きさは、表面型静電容量式タッチパネルと組み合わせて使用される画像表示装置の画像の大きさに対応する。
本実施形態における導電性基板１０は、第１の実施形態と同様のものが使用される。また、第１の実施形態と同様に、透明導電層１２に、複数の第１の絶縁部Ｂ１からなる格子状の絶縁パターンが設けられている。
【００３３】
本実施形態においては、集電電極２０は、入力領域αの四隅の透明導電層１２上に設けられている。また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、外部引き出し配線部３０が入力領域αの外側に、外部配線が接続可能な位置まで設けられている。集電電極２０および外部引き出し配線部３０の材質および形成方法は、第１の実施形態と同様である。
また、本実施形態においても、入力領域αの外形線になる第２の絶縁部Ｂ２が形成されている。また、外部引き出し配線部３０，３０同士の間には、第３の絶縁部Ｂ３が形成されて絶縁化が施されている。第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３も、第１の実施形態と同様である。
【００３４】
絶縁層５０は、入力領域αの透明導電層１２の上に、透明絶縁材料によって形成された層であり、透明導電層１２を保護する層である。透明絶縁材料は、透明導電層１２を構成する樹脂を使用することができる。
絶縁層５０の厚みは５〜７００μｍであることが好ましい。絶縁層５０の厚みが前記下限値以上であれば、充分に透明導電層１２を保護でき、前記上限値以下であれば、配線板２を表面型静電容量タッチパネルに使用した際に、絶縁層５０上の指を確実に検知できる。
【００３５】
以上説明した配線板２においても、透明導電層１２に第１の絶縁部Ｂ１が形成されて電気の流れが阻害されているため、透明導電層１２が導電性繊維を含むにもかかわらず、ある程度高い表面抵抗を容易に確保できる。また、導電性繊維が除去された第１の絶縁部Ｂ１は視認不能である。したがって、配線板２もタッチパネル用として好適である。
【００３６】
＜入力装置＞
本実施形態の入力装置は、表面型静電容量式タッチパネルであり、上記配線板２を具備し、各集電電極２０に電圧が印加されるものである。具体的には、図１１に示すように、配線板２の４つの集電電極２０の各々に、外部引き出し配線部３０を介して交流電源８０が接続されて電圧が印加されている。また、交流電源８０と外部引き出し配線部３０との間の配線には電流検出手段９０が設けられている。
上記入力装置２００においては、配線板２を使用してＸ座標およびＹ座標の位置を検出する。検出の際には、４つの集電電極２０に電圧を印加し、指等が入力装置２００に接触したときの各集電電極２０の電流を、各電流検出手段９０によって検出し，その電流に基づいて各集電電極２０から指の接触位置までの距離を求めることでＸ座標またはＹ座標を求める。
【００３７】
「他の実施形態」
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
例えば、第１の絶縁部によって構成される絶縁パターンとしては、図１２に示すように、直線状の第１の絶縁部Ｂ１が等間隔で直列に配置されたものが複数本平行に並ぶパターンであってもよい。また、図１３に示すような、略正方形で各辺ｂ１の中央付近が開口し、対角線ｂ２を有する第１の絶縁部Ｂ１が等間隔に配置されたパターンであってもよい。
また、上記実施形態の絶縁部の形成方法では、ガルバノミラーを用いてレーザ光を走査させたが、これに代えて、ステージをＸＹ方向に移動させることによって、レーザ光を走査させてもよい。
また、透明導電層１２は、透明絶縁基板１１の両面に設けられていてもよい。
また、導電膜は、ワイヤグリッドを含むものであってもよい。
また上記実施形態では、絶縁基板が透明であったが、静電容量式タッチセンサにおいては不透明であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１，２ 配線板
１０ 導電性基板
１１ 透明絶縁基板
１２ 透明導電層
１２ｂ 導電性繊維
１２ｃ 透明絶縁材料
１２ｄ 空隙
２０ 集電電極
３０ 外部引き出し配線部
４０ レーザ光照射装置
４１ レーザ光発生手段
４３ ステージ
５０ 絶縁層
６０ 定電流電源
７０ 差動アンプ
８０ 交流電源
９０ 電流検出手段
１００，２００ 入力装置
ａ 透明導電層
Ｂ１ 第１の絶縁部
Ｂ２ 第２の絶縁部
Ｂ３ 第３の絶縁部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル等の入力装置に用いられる配線板および入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネル等の入力装置においては、液晶ディスプレイ等の画像表示装置の前面に、指等の接触位置を検出する透明な導電性基板を有する配線板が備えられている。導電性基板としては、透明絶縁基板および透明導電層を有するものが用いられ、特許文献１には、透明導電層として、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）の導電膜を用いたものが開示されている。特許文献２，３には、バインダ樹脂中に導電性繊維を含む透明導電層が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２００３−０１０９８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４０８５９号公報
【特許文献３】特開２０１０−０４４９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の透明導電層に使用されるインジウムは、枯渇が懸念される希少資源である。また、ＩＴＯからなる透明導電層に絶縁部を形成する場合には、透明導電層の一部をレーザアブレーションや各種エッチングによって除去することが考えられるが、レーザ照射によって除去した部分が視認可能になるという問題を有していた。
特許文献２，３に記載の、導電性繊維を含む透明導電層は、その表面抵抗が１００Ω／□以下と低いため、抵抗膜式タッチパネルに適用すると、消費電力が多くなるという問題を有していた。その問題に対し、導電性繊維の密度を下げて表面抵抗を高める方法が考えられるが、導電性繊維の密度がある値以下になると、表面抵抗が急激に上昇するため、抵抗膜式タッチパネルに必要な５００〜１００００Ω／□の表面抵抗を得ることが困難であった。
本発明は、導電性繊維を含むにもかかわらず、ある程度高い表面抵抗を容易に確保できる上に視認可能なパターンを有さない透明導電層を備える入力装置用配線板および入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］絶縁基板の少なくとも片面に設けられた透明導電層を有し、入力領域が設けられた導電性基板と、前記入力領域内の透明導電層の表面に設けられた集電電極と、前記集電電極に接続された外部引き出し配線部とを具備する入力装置用配線板であって、前記透明導電層は、透明絶縁材料および該透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維を含む層であり、該透明導電層には、前記透明絶縁材料内の導電性繊維の少なくとも一部が除去されて空隙部が形成された複数の第１の絶縁部が各々独立して形成されていることを特徴とする入力装置用配線板。
［２］前記複数の第１の絶縁部が組み合わされて絶縁パターンが形成されていることを特徴とする［１］に記載の入力装置用配線板。
［３］前記集電電極は、互いに平行な一対の棒状電極であることを特徴とする［２］に記載の入力装置用配線板。
［４］前記第１の絶縁部の少なくとも一部が、前記集電電極と平行であることを特徴とする［３］に記載の入力装置用配線板。
［５］前記集電電極が、前記入力領域の四隅に配置されていることを特徴とする［２］に記載の入力装置用配線板。
［６］前記透明導電層に、入力領域の外形線の一部になる第２の絶縁部が形成されていることを特徴とする［１］〜［５］のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
［７］入力領域の透明導電層に絶縁層が被覆されていることを特徴とする［１］〜［６］のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
［８］前記絶縁基板が透明であることを特徴とする［１］〜［７］のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
［９］前記第１の絶縁部はパルス状レーザの照射によって形成されたことを特徴とする［１］〜［８］のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
［１０］［１］〜［９］のいずれか１項に記載の入力装置用配線板を具備し、前記集電電極に電圧が印加されることを特徴とする入力装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の入力装置用配線板および入力装置は、導電性繊維を含むにもかかわらず、ある程度高い表面抵抗を容易に確保できる上に視認可能なパターンを有さない透明導電層を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の入力装置用配線板の第１の実施形態を示す上面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ’断面図である。
【図３】図１のII−II’断面図である。
【図４】透明導電層の走査型電子顕微鏡写真である。
【図５】第１の絶縁部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図６】レーザ光照射装置の一例を示す側面図である。
【図７】第１の実施形態の入力装置用配線板を用いた入力装置の一例を説明する図である。
【図８】図７の入力装置における入力装置用配線板の配置を示す断面図である。
【図９】本発明の入力装置用配線板の第２の実施形態を示す上面図である。
【図１０】図９のIII−III’断面図である。
【図１１】第２の実施形態の入力装置用配線板を用いた入力装置の一例を説明する図である。
【図１２】第１の絶縁部の他の例を示す上面図である。
【図１３】第１の絶縁部の他の例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
「第１の実施形態」
＜入力装置用配線板＞
本発明の入力装置用配線板（以下、「配線板」と略す。）の第１の実施形態について説明する。
本実施形態の配線板は、抵抗膜式タッチパネルに使用される配線板であって、図１，２，３に示すように、透明絶縁基板１１の片面に設けられた透明導電層１２を有し、矩形状の入力領域αが設けられた矩形状の導電性基板１０と、入力領域α内の透明導電層１２の表面に設けられた集電電極２０と、集電電極２０に電気的に接続された外部引き出し配線部３０とを具備する。
なお、本発明において、「透明」とは、５０％以上の光線透過率を有するものを指す。透明絶縁基板１１と透明導電層１２とからなる導電性基板１０は透明である。
また、入力領域αの大きさは、抵抗膜式タッチパネルと組み合わせて使用される画像表示装置の画像の大きさに対応する。
【０００９】
透明絶縁基板１１としては、透明で絶縁性を有するとともに、後述するレーザ光の照射に対して外観変化の生じにくいものを用いることが好ましい。具体的には、例えば、ガラス、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を代表とするポリエステル、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）などの絶縁性材料が挙げられる。なお、本発明において、「絶縁性」とは、電気抵抗値が１ＭΩ、好ましくは１０ＭΩ以上のことである。
透明絶縁基板１１の形状としては、板状のもの、可撓性を有するフィルム状のもの、立体的（３次元）に成形された成形品等を用いることができる。
【００１０】
本実施形態では、透明導電層１２は、透明絶縁材料１２ｃと、透明絶縁材料１２ｃ内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維１２ｂとを含んでいる（図４参照）。
【００１１】
透明絶縁材料としては、透明な熱可塑性樹脂（ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン）、熱や活性エネルギ線（紫外線、電子線）で硬化した透明な硬化性樹脂（メラミンアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル変性シリケートなどのシリコーン樹脂）の硬化物が挙げられる。
透明絶縁材料は、透明絶縁基板１１と互いに同一材料又は同一系統の樹脂材料からなることが好ましい。例えば、透明絶縁基板１１がポリエチレンテレフタレートフィルムの場合、透明絶縁材料にはポリエステル系樹脂を使用することが好ましい。
【００１２】
各導電性繊維は、透明絶縁基板１１の面方向に沿って２次元状に互いに異なる向きに不規則に配置されているとともに、その少なくとも一部以上が互いに重なり合う（接触し合う）程度に密集して、互いに電気的に接続されている。これにより、導電ネットワークを構成している。
【００１３】
導電性繊維としては、銅、白金、金、銀、ニッケル等からなる金属ナノワイヤや金属ナノチューブが挙げられる。導電性繊維は、例えばその直径が０．３〜１００ｎｍ、長さが１〜１００μｍに形成されている。
また、導電性繊維として、シリコンナノワイヤやシリコンナノチューブ、金属酸化物ナノチューブ、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリル等を用いることもできる。
上記導電性繊維の中でも、透明導電層１２を容易に形成できると共に、後述するレーザ光の照射によって容易に絶縁部を形成できる点で、金属ナノワイヤが好ましく、銀を主成分とする金属ナノワイヤ（銀ナノワイヤ）がより好ましい。
金属ナノワイヤの配列密度は、ワイヤの長さ、導電性にもよるが、ランダムに配置された長さ２０μｍの銀ナノワイヤの場合には、１０００μｍ２あたり１０〜６０本であることが好ましい。前記下限値未満であると、急激に表面抵抗が上昇することがあり、前記上限値を超えると、光線透過率を下げることがある。
【００１４】
導電性基板１０は、透明絶縁基板１１に、透明絶縁材料および導電性繊維を含む塗料を塗布し、乾燥させることによって形成できる。
【００１５】
本実施形態における集電電極２０は、入力領域αの短辺に沿った、互いに平行な一対の棒状電極からなる。このような一対の棒状電極を備える配線板１は、抵抗膜式タッチパネル用の配線板として適している。
外部引き出し配線部３０は、透明導電層１２上の入力領域αの外側に、外部配線（図示せず）が接続可能な位置にまで設けられている。本実施形態では、集電電極２０が一対設けられているから、外部引き出し配線部３０も一対設けられている。
集電電極２０および外部引き出し配線部３０を構成する金属としては、銀、銅、アルミニウム、鉄、ニッケルなどが挙げられる。
【００１６】
集電電極２０および外部引き出し配線部３０の形成方法としては、金属ペーストを透明導電層１２に印刷し、乾燥させる方法、透明導電層１２に金属を蒸着させる方法などが挙げられる。集電電極２０と外部引き出し配線部３０とは同時に形成してもよいし、別々に形成してもよい。
銀ペースト等の金属ペーストを印刷する場合には、金属の他にバインダ樹脂（例えば、ポリエステル、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等）が含まれる。また、印刷方法としては、容易に厚くできることから、スクリーン印刷法が好ましい。
アルミニウム等の金属を蒸着させる方法では、透明導電層１２上の、集電電極２０および外部引き出し配線部３０を形成しない部分にマスクを重ねた状態で金属を蒸着させることにより、透明導電層１２の表面に集電電極２０および外部引き出し配線部３０を形成することができる。
【００１７】
上記配線板１においては、透明導電層１２に、透明絶縁材料内の導電性繊維の少なくとも一部が除去されて空隙部が形成された複数の直線状の第１の絶縁部Ｂ１が各々独立して形成されている。ここで、「独立」とは、各第１の絶縁部Ｂ１が互いに接触しないことを意味する。
第１の絶縁部Ｂ１においては、図５に示すように、透明絶縁材料１２ｃ内の、導電性繊維が存在していた部分が空隙１２ｄになっているため、導電性繊維による導電ネットワークが断絶しており、電気的に絶縁状態になっている。また、第１の絶縁部Ｂ１は、導電性繊維を含む部分と外観（色、透明性）がほぼ同一であるため、視認不能である。
本実施形態では、第１の絶縁部Ｂ１は、集電電極２０の平行方向に一定間隔で直列に配置されたものと、集電電極２０の垂直方向に一定間隔で直列に配置されたものを有している。これにより、格子状の絶縁パターンが形成されている。本実施形態のように、複数の第１の絶縁部Ｂ１によって絶縁パターンを形成する場合には、より容易に表面抵抗の増加を図ることができる。また、格子状の絶縁パターンは容易に形成できる。
【００１８】
直列する第１の絶縁部Ｂ１，Ｂ１同士の間隔Ｃは、抵抗値に影響を与える。具体的には、第１の絶縁部Ｂ１，Ｂ１同士の間隔Ｃ／（第１の絶縁部Ｂ１，Ｂ１同士の間隔Ｃ＋第１の絶縁部Ｂ１の長さ）の比（以下、この比を「開口比」という。）を小さくすることで、透明導電層１２の表面抵抗が大きくすることができる。
【００１９】
また、本実施形態においては、入力領域αの外形線になる第２の絶縁部Ｂ２が形成されている。第２の絶縁部Ｂ２が形成されていることによって、入力領域αの透明導電層１２と外部引き出し配線部３０とを絶縁化できる。
また、一対の外部引き出し配線部３０，３０同士の間には、第３の絶縁部Ｂ３が形成されている。第３の絶縁部Ｂ３によって、外部引き出し配線部３０，３０同士を絶縁化できる。
第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３も、第１の絶縁部Ｂ１と同様に、透明導電層１２の導電性繊維の少なくとも一部が除去されて空隙部が形成されたことによって電気的に絶縁状態となった部分である。
【００２０】
第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３はパルス状レーザの照射によって形成されている。具体的には、透明絶縁基板１１と透明絶縁基板１１の片面に設けられた透明導電層ａとを備える導電性基板１０（図６参照）に、レーザ光を走査しながら照射して、第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３を形成する。
【００２１】
第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３を形成する際のレーザ光の照射では、図６に示すようなレーザ光照射装置４０を使用する。
レーザ光照射装置４０は、レーザ光Ｌを発生させるレーザ光発生手段４１と、レーザ光Ｌを集光する集光手段である凸レンズ等の集光レンズ４２と、透明絶縁基板１１および透明導電層ａからなる導電性基板１０が載置されるステージ４３とを備えている。
このレーザ光照射装置４０では、レーザ光発生手段４１から集光レンズ４２を介して透明導電層ａにレーザ光Ｌを照射する。
レーザ光Ｌの照射による絶縁部の形成では、露光、現像、エッチング等が不要であるため、簡便である。
【００２２】
レーザ光発生手段４１が発生するレーザ光Ｌは、ＹＡＧやＹＶＯ４等のパルス状レーザ光、炭酸ガスレーザ等の連続発振レーザ光が挙げられる。中でも、簡便であることから、ＹＡＧやＹＶＯ４等の波長１０６４ｎｍもしくはその２次高調波を使用した５３２ｎｍのパルス状レーザ光が好ましい。
【００２３】
集光レンズ４２の焦点Ｆは、通常、透明導電層ａの表面毎に設定されるが、導電性基板１０に凹凸などが形成されている場合や広い面積にレーザ光を照射する場合には、透明導電層ａから離れた位置に設定されていることが好ましい。詳しくは、集光レンズ４２は、透明導電層ａと集光レンズ４２との間にレーザ光Ｌの焦点Ｆが位置するように配置される。すなわち、集光レンズ４２（レーザ光Ｌ）の焦点Ｆを、透明導電層ａと集光レンズ４２との間に形成している。これにより、透明絶縁基板１１に当たるレーザ光Ｌのスポット径は、透明導電層ａに当たるレーザ光Ｌのスポット径より大きくなる。これにより、透明導電層ａにおいてはレーザ光Ｌのエネルギ密度を確保して絶縁部を確実に形成しつつ、透明絶縁基板１１においてはレーザ光Ｌのエネルギ密度を低減させ、さらに焦点Ｆと透明導電層ａの距離が変化しても集光スポットＳのエネルギ密度の変動を抑制することで、透明絶縁基板１１の損傷を防止できる。
【００２４】
集光レンズ４２としては、低い開口数（ＮＡ＜０．１）のものが好ましい。すなわち、集光レンズ４２の開口数がＮＡ＜０．１とされることにより、レーザ光Ｌの照射条件設定が容易となり、特にレーザ光Ｌの焦点Ｆが透明導電層ａと集光レンズ４２との間に位置することによる、該焦点Ｆにおける空気のプラズマ化に伴うエネルギ損失とレーザ光Ｌの拡散を防止することができる。
【００２５】
第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３の形成では、まず、第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３を形成していない導電性基板１０をステージ４３の上面に固定する。その際、透明導電層ａを透明絶縁基板１１より上に位置させる。
次いで、レーザ光照射装置４０のレーザ光発生手段４１よりレーザ光Ｌを出射させ、レーザ光Ｌを集光レンズ４２により集光すると共に、ガルバノミラーを用いることによって走査させながら、透明導電層ａに照射する。
レーザ光の照射によって、レーザ光照射前には透明導電層ａに含まれていた導電性繊維が除去され、導電性繊維の存在した部分が空隙となる。そのため、所定のパターンでレーザ光を走査しながら照射することで、照射した部分を第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３とすることができる。
【００２６】
また、これらの値は、加工エリアにおけるレーザ光の出力値を、加工エリアの集光スポット面積で除することにより定義されており、簡便には、出力はレーザ発振機からの出力値に光学系の損失係数を掛けることで求められる。
また、スポット径面積Ｓは、下記式により定義される。
Ｓ＝Ｓ０×Ｄ／ＦＬ
Ｓ０：レンズで集光されるレーザのビーム面積
ＦＬ：レンズの焦点距離
Ｄ：透明導電層ａの表面（上面）と焦点との距離
【００２７】
なお、前述した焦点Ｆは、レンズ等の集光手段４２で、収差が十分に小さい場合を例に説明したが、例えば、焦点距離の短い球面レンズや、保護ガラスなどの収差が大きくなる要素が存在する場合には、前記焦点Ｆは、集光点のエネルギ密度が最も高くなる位置と定義される。
【００２８】
ここで、距離Ｄは、通常のレーザ加工機では、焦点距離ＦＬの０．２〜３％の範囲内に設定される。好ましくは、距離Ｄは、焦点距離ＦＬの０．５〜２％の範囲内に設定される。さらに望ましくは、距離Ｄは、焦点距離ＦＬの０．７〜１．５％の範囲内に設定される。距離Ｄが上記数値範囲に設定されることにより、絶縁部における導電性繊維の除去（空隙の形成）が確実に行えるとともに電気的に高い信頼性を有する絶縁パターンを形成でき、かつ、透明絶縁基板１１の損傷に起因する加工痕を確実に防止できる。
【００２９】
第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３を形成する際に、パルス幅が１〜１００ｎ秒のレーザ（ＹＡＧレーザ又はＹＶＯ４レーザ）を用いる場合、透明導電層ａに照射するレーザ光Ｌのエネルギ密度は１×１０１１〜１×１０１３Ｗ／ｍ２、単位面積あたりの照射エネルギは１×１０４〜１×１０６Ｊ／ｍ２が好ましい。単位面積あたりの照射エネルギは、より好ましくは１×１０５〜３×１０５Ｊ／ｍ２である。
エネルギ密度・照射エネルギが上記数値範囲よりも小さな値に設定された場合、第１の絶縁部Ｂ１、第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３の絶縁が不十分になるおそれがある。また、上記数値範囲よりも大きな値に設定された場合、加工痕が目立つようになる。
【００３０】
以上説明した配線板１では、透明導電層１２に第１の絶縁部Ｂ１が形成されて電気の流れが阻害されているため、透明導電層１２が導電性繊維を含むにもかかわらず、ある程度高い表面抵抗を容易に確保できる。特に、第１の絶縁部Ｂ１の一部は、集電電極２０に対して平行に形成されているため、電気の流れに対して垂直になっている。これにより、電気の流れをより阻害しやすくなっているため、表面抵抗をより高くしやすい。
また、導電性繊維が除去された第１の絶縁部Ｂ１は、その周囲の、導電性繊維を含む透明導電層１２と外観が同一である。そのため、第１の絶縁部Ｂ１は視認不能であり、透明導電層１２は、視認可能なパターンを有さない。したがって、配線板１はタッチパネル用として好適である。
【００３１】
＜入力装置＞
本実施形態の入力装置は、抵抗膜式タッチパネルであり、上記配線板１を具備し、集電電極２０に電圧が印加されるものである。具体的には、図７，８に示すように、一対の配線板１，１が、各々の透明導電層１２，１２が互いに対向するように配置され、定電流電源６０が用いられ、外部引き出し配線部３０を介して集電電極２０に電圧が印加されている。一対の配線板１，１の間には、スペーサＳが設けられて隙間を有している。また、一方の配線板１の集電電極２０と、他方の配線板１の集電電極２０は、互いに垂直になるように配置される。
上記入力装置においては、一方の配線板１を使用してＸ座標の位置を検出し、他方の配線板１を使用してＹ座標の位置を検出する。検出の際には、集電電極２０に電圧を印加し、指等が入力装置１００に接触したときの各配線板１の集電電極２０，２０間の電圧を、差動アンプ７０を用いて測定し、その電圧に基づいてＸ座標またはＹ座標を求める。
【００３２】
「第２の実施形態」
＜入力装置用配線板＞
本発明の入力装置用配線板（以下、「配線板」と略す。）の第２の実施形態について説明する。
本実施形態の配線板は、表面型静電容量式タッチパネルに使用される配線板であって、図９，１０に示すように、透明絶縁基板１１の片面に設けられた透明導電層１２を有し、矩形状の入力領域αが設けられた矩形状の導電性基板１０と、入力領域α内の透明導電層１２の表面に設けられた集電電極２０と、集電電極２０に電気的に接続された外部引き出し配線部３０と、入力領域αにおける透明導電層１２を被覆する絶縁層５０とを具備する。なお、本実施形態における入力領域αの大きさは、表面型静電容量式タッチパネルと組み合わせて使用される画像表示装置の画像の大きさに対応する。
本実施形態における導電性基板１０は、第１の実施形態と同様のものが使用される。また、第１の実施形態と同様に、透明導電層１２に、複数の第１の絶縁部Ｂ１からなる格子状の絶縁パターンが設けられている。
【００３３】
本実施形態においては、集電電極２０は、入力領域αの四隅の透明導電層１２上に設けられている。また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、外部引き出し配線部３０が入力領域αの外側に、外部配線が接続可能な位置まで設けられている。集電電極２０および外部引き出し配線部３０の材質および形成方法は、第１の実施形態と同様である。
また、本実施形態においても、入力領域αの外形線になる第２の絶縁部Ｂ２が形成されている。また、外部引き出し配線部３０，３０同士の間には、第３の絶縁部Ｂ３が形成されて絶縁化が施されている。第２の絶縁部Ｂ２および第３の絶縁部Ｂ３も、第１の実施形態と同様である。
【００３４】
絶縁層５０は、入力領域αの透明導電層１２の上に、透明絶縁材料によって形成された層であり、透明導電層１２を保護する層である。透明絶縁材料は、透明導電層１２を構成する樹脂を使用することができる。
絶縁層５０の厚みは５〜７００μｍであることが好ましい。絶縁層５０の厚みが前記下限値以上であれば、充分に透明導電層１２を保護でき、前記上限値以下であれば、配線板２を表面型静電容量タッチパネルに使用した際に、絶縁層５０上の指を確実に検知できる。
【００３５】
以上説明した配線板２においても、透明導電層１２に第１の絶縁部Ｂ１が形成されて電気の流れが阻害されているため、透明導電層１２が導電性繊維を含むにもかかわらず、ある程度高い表面抵抗を容易に確保できる。また、導電性繊維が除去された第１の絶縁部Ｂ１は視認不能である。したがって、配線板２もタッチパネル用として好適である。
【００３６】
＜入力装置＞
本実施形態の入力装置は、表面型静電容量式タッチパネルであり、上記配線板２を具備し、各集電電極２０に電圧が印加されるものである。具体的には、図１１に示すように、配線板２の４つの集電電極２０の各々に、外部引き出し配線部３０を介して交流電源８０が接続されて電圧が印加されている。また、交流電源８０と外部引き出し配線部３０との間の配線には電流検出手段９０が設けられている。
上記入力装置２００においては、配線板２を使用してＸ座標およびＹ座標の位置を検出する。検出の際には、４つの集電電極２０に電圧を印加し、指等が入力装置２００に接触したときの各集電電極２０の電流を、各電流検出手段９０によって検出し，その電流に基づいて各集電電極２０から指の接触位置までの距離を求めることでＸ座標またはＹ座標を求める。
【００３７】
「他の実施形態」
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
例えば、第１の絶縁部によって構成される絶縁パターンとしては、図１２に示すように、直線状の第１の絶縁部Ｂ１が等間隔で直列に配置されたものが複数本平行に並ぶパターンであってもよい。また、図１３に示すような、略正方形で各辺ｂ１の中央付近が開口し、対角線ｂ２を有する第１の絶縁部Ｂ１が等間隔に配置されたパターンであってもよい。
また、上記実施形態の絶縁部の形成方法では、ガルバノミラーを用いてレーザ光を走査させたが、これに代えて、ステージをＸＹ方向に移動させることによって、レーザ光を走査させてもよい。
また、透明導電層１２は、透明絶縁基板１１の両面に設けられていてもよい。
また、導電膜は、ワイヤグリッドを含むものであってもよい。
また上記実施形態では、絶縁基板が透明であったが、静電容量式タッチセンサにおいては不透明であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１，２ 配線板
１０ 導電性基板
１１ 透明絶縁基板
１２ 透明導電層
１２ｂ 導電性繊維
１２ｃ 透明絶縁材料
１２ｄ 空隙
２０ 集電電極
３０ 外部引き出し配線部
４０ レーザ光照射装置
４１ レーザ光発生手段
４３ ステージ
５０ 絶縁層
６０ 定電流電源
７０ 差動アンプ
８０ 交流電源
９０ 電流検出手段
１００，２００ 入力装置
ａ 透明導電層
Ｂ１ 第１の絶縁部
Ｂ２ 第２の絶縁部
Ｂ３ 第３の絶縁部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の少なくとも片面に設けられた透明導電層を有し、矩形状の入力領域が設けられた導電性基板と、前記入力領域内の透明導電層の表面に設けられた集電電極と、前記集電電極に接続された外部引き出し配線部とを具備する入力装置用配線板であって、
前記透明導電層は、透明絶縁材料および該透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維を含む層であり、該透明導電層には、前記透明絶縁材料内の導電性繊維の少なくとも一部が除去されて空隙部が形成された複数の第１の絶縁部が各々独立して形成されていることを特徴とする入力装置用配線板。
【請求項２】
前記複数の第１の絶縁部が組み合わされて絶縁パターンが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の入力装置用配線板。
【請求項３】
前記集電電極は、互いに平行な一対の棒状電極であることを特徴とする請求項２に記載の入力装置用配線板。
【請求項４】
前記第１の絶縁部の少なくとも一部が、前記集電電極と平行であることを特徴とする請求項３に記載の入力装置用配線板。
【請求項５】
前記集電電極が、前記入力領域の四隅に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の入力装置用配線板。
【請求項６】
前記透明導電層に、入力領域の外形線の一部になる第２の絶縁部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
【請求項７】
入力領域の透明導電層に絶縁層が被覆されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
【請求項８】
前記絶縁基板が透明であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
【請求項９】
前記第１の絶縁部はパルス状レーザの照射によって形成されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の入力装置用配線板を具備し、前記集電電極に電圧が印加されることを特徴とする入力装置。
【請求項１】
絶縁基板の少なくとも片面に設けられた透明導電層を有し、矩形状の入力領域が設けられた導電性基板と、前記入力領域内の透明導電層の表面に設けられた集電電極と、前記集電電極に接続された外部引き出し配線部とを具備する入力装置用配線板であって、
前記透明導電層は、透明絶縁材料および該透明絶縁材料内に２次元ネットワーク状に配置された導電性繊維を含む層であり、該透明導電層には、前記透明絶縁材料内の導電性繊維の少なくとも一部が除去されて空隙部が形成された複数の第１の絶縁部が各々独立して形成されていることを特徴とする入力装置用配線板。
【請求項２】
前記複数の第１の絶縁部が組み合わされて絶縁パターンが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の入力装置用配線板。
【請求項３】
前記集電電極は、互いに平行な一対の棒状電極であることを特徴とする請求項２に記載の入力装置用配線板。
【請求項４】
前記第１の絶縁部の少なくとも一部が、前記集電電極と平行であることを特徴とする請求項３に記載の入力装置用配線板。
【請求項５】
前記集電電極が、前記入力領域の四隅に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の入力装置用配線板。
【請求項６】
前記透明導電層に、入力領域の外形線の一部になる第２の絶縁部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
【請求項７】
入力領域の透明導電層に絶縁層が被覆されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
【請求項８】
前記絶縁基板が透明であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
【請求項９】
前記第１の絶縁部はパルス状レーザの照射によって形成されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の入力装置用配線板。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の入力装置用配線板を具備し、前記集電電極に電圧が印加されることを特徴とする入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１６８６９０（Ｐ２０１２−１６８６９０Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８３８１（Ｐ２０１１−２８３８１）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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