TWI886345B

TWI886345B - 頭戴顯示器

Info

Publication number: TWI886345B
Application number: TW110137514A
Authority: TW
Inventors: 川口修司
Original assignee: 日商大日本印刷股份有限公司
Priority date: 2020-10-08
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2025-06-11
Also published as: TW202234125A; US20230375833A1; EP4228249A1; KR20230083307A; EP4228249A4; JPWO2022075463A1; CN116324583A; WO2022075463A1

Abstract

本發明之課題在於提供一種可謀求小型化及輕量化且提高電波感度之頭戴顯示裝置。頭戴顯示裝置90具備：框架91；及透明之顯示裝置95，其安裝於框架91。顯示裝置95具有：第1基材96；配線基板10，其設置於第1基材96上；及顯示部97，其設置於第1基材96與配線基板10之間。配線基板10包含：基板11，其具有透明性；及配線圖案區域，其配置於基板11上，包含複數個配線21。

Description

頭戴顯示器

本揭示之實施形態係關於一種頭戴顯示器。

當前，開發有一種透過型之頭戴顯示器(Head Mounted Display)(例如，參照專利文獻1)。透過型之頭戴顯示器係對佩戴於頭部之佩戴者視認之實際風景，例如使用稱為擴充實境(Augmented Reality(AR))之技術，附加各種資訊而顯示之裝置。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本專利特開2015-191026號公報。

然而，於頭戴顯示器中，為了獲得各種資訊，可搭載用以與外部之通信機器進行通信之天線等。因此，有頭戴顯示器之重量變重之情形，要求頭戴顯示器之小型化及輕量化。又，於頭戴顯示器搭載天線等之情形時，要求提高電波感度。

本實施形態之目的之一在於提供一種可謀求小型化及輕量化，且提高電波感度之頭戴顯示器。

本揭示之一實施形態之頭戴顯示器係如下者，具備：框架；及透明之顯示裝置，其安裝於上述框架；上述顯示裝置具有：第1基材；配線基板，其設置於上述第1基材上；及顯示部，其設置於第1基材與上述配線基板之間，上述配線基板包含：基板，其具有透明性；及配線圖案區域，其配置於上述基板上，包含複數個配線。

於本揭示之一實施形態之頭戴顯示器中，上述顯示裝置亦可進而具有設置於上述配線基板上、與上述第1基材一起夾著上述配線基板之第2基材。

於本揭示之一實施形態之頭戴顯示器中，於沿著上述基板之厚度方向觀察時，上述配線圖案區域與上述顯示部亦可相互錯開而配置。

於本揭示之一實施形態之頭戴顯示器中，上述配線圖案區域亦可設置於較上述顯示部更靠近上述框架之位置。

於本揭示之一實施形態之頭戴顯示器中，上述配線圖案區域亦可具有電波收發功能、肢體動作感測功能、無線供電功能及防霧功能中之至少 1個功能。

於本揭示之一實施形態之頭戴顯示器中，於上述基板上亦可存在複數個上述配線圖案區域，各個上述配線圖案區域亦可各自具有不同之功能。

於本揭示之一實施形態之頭戴顯示器中，複數個上述配線之至少一部分亦可不規則地配置。

於本揭示之一實施形態之頭戴顯示器中，上述基板亦可包含玻璃或樹脂薄膜。

於本揭示之一實施形態之頭戴顯示器中，上述配線基板亦可進而包含配置於上述配線圖案區域之周圍且與上述配線電性獨立之虛設圖案區域。

於本揭示之一實施形態之頭戴顯示器中，上述配線圖案區域之薄片電阻值亦可為5Ω/□以下，以120°之視角觀察各配線時之最長寬度為3μm以下。

根據本揭示之實施形態，可謀求頭戴顯示器之小型化及輕量化，且提高電波感度。

10:配線基板

11:基板

20:天線圖案區域

20a:單位圖案形狀

20b~20e:天線圖案區域

20e1:兩端部

20e2:兩端部

21:天線配線

21a:天線配線

21b:天線配線

22:天線連結配線

23:開口部

30:虛設圖案區域

30a:虛設配線

31:第1虛設配線部分

32:第2虛設配線部分

33a:空隙部

33b:空隙部

40:供電部

51:導電層

52:光硬化性絕緣光阻劑

54:絕緣層

54a:溝槽

55:導電層

90:HMD

90A~90E:HMD

91:框架

92:邊框

93:眼鏡腿

94a:無線通信用電路

94b:控制部

95:顯示裝置

96:第1基材

97:顯示部

98:第2基材

D:最短距離

G₁:間隙

G₂:間隙

H₁:高度

H₂:高度

H₃:高度

H₄:高度

IV:部分

L₁:長度

L₂:長度

L₃:長度

L_a:長度

L_D:視線

L_m:直線

L_n:直線

N_L:法線

O_Z:交點

P₁:間距

P₂:間距

T₁:厚度

V:部分

W₁:線寬

W₂:線寬

W₃:線寬

W₄:線寬

Wa:寬度

W_D:寬度

δ:表皮深度

θ:角度

圖1係顯示一實施形態之頭戴顯示器之立體圖。

圖2係顯示一實施形態之頭戴顯示器之前視圖(圖1之II方向箭視圖)。

圖3係顯示一實施形態之頭戴顯示器之顯示裝置之剖視圖(圖2之III-III線剖視圖)。

圖4係顯示配線基板之放大俯視圖(圖2之IV部放大圖)。

圖5係顯示配線基板之放大俯視圖(圖4之V部放大圖)。

圖6係顯示配線基板之剖視圖(圖5之VI-VI線剖視圖)。

圖7係顯示配線基板之剖視圖(圖5之VII-VII線剖視圖)。

圖8係顯示配線基板之天線配線及天線連結配線之剖視圖。

圖9係顯示模擬薄片電阻值與放射效率之關係之結果之圖表。

圖10係顯示配線基板之天線圖案區域之立體圖。

圖11係顯示配線基板之天線配線及天線連結配線之剖視圖。

圖12係顯示配線基板之剖視圖(圖5之XII-XII線剖視圖)。

圖13A係顯示一實施形態之頭戴顯示器之配線基板之製造方法之剖視圖。

圖13B係顯示一實施形態之頭戴顯示器之配線基板之製造方法之剖視圖。

圖13C係顯示一實施形態之頭戴顯示器之配線基板之製造方法之剖視圖。

圖13D係顯示一實施形態之頭戴顯示器之配線基板之製造方法之剖視圖。

圖13E係顯示一實施形態之頭戴顯示器之配線基板之製造方法之剖視圖。

圖13F係顯示一實施形態之頭戴顯示器之配線基板之製造方法之剖視圖。

圖14係顯示一實施形態之頭戴顯示器之變化例之剖視圖(與圖3對應之圖)。

圖15係顯示一實施形態之頭戴顯示器之變化例之前視圖(與圖2對應之圖)。

圖16係顯示一實施形態之頭戴顯示器之變化例之放大俯視圖(與圖5對應之圖)。

圖17係顯示一實施形態之頭戴顯示器之變化例之前視圖(與圖2對應之圖)。

圖18係顯示一實施形態之頭戴顯示器之變化例之前視圖(與圖2對應之圖)。

首先，藉由圖1至圖13F，對一實施形態進行說明。圖1至圖13F係顯示本實施形態之圖。

以下所示之各圖係模式性顯示之圖。因此，各部之大小、形狀為了易於理解而適當誇大。又，可在不脫離技術思想之範圍內進行適當變更而實施。另，於以下所示之各圖中，有對同一部分標註相同符號，省略一部分詳細說明之情形。又，本說明書中所記載之各構件之尺寸等之數值及材料名稱係作為實施形態之一例，並不限定於此，可適當選擇使用。於本說明書中，關於特定形狀或幾何學條件之用語，例如平行或正交、垂直等之用語，除了嚴格意義以外，亦包含實際上相同之狀態而解釋。

於本實施形態中，所謂「X方向」係相對於基板之一邊平行之方向。所謂「Y方向」係垂直於X方向且相對於基板之另一邊平行之方向。所謂「Z方向」係垂直於X方向及Y方向之兩者且平行於配線基板之厚度方向之方向。又，所謂「正面」係指Z方向正側之面，且對基板設置有天線配線之面。所謂「背面」係指Z方向負側之面，且為與對基板設置有天線配線之面為相反側之面。另，於本實施形態中，雖已以配線圖案區域為具有電波收發功能(作為天線之功能)之天線圖案區域20之情形為例進行說明，但配線圖案區域亦可不具有電波收發功能(作為天線之功能)。

[頭戴顯示器之構成]

參照圖1至圖12，對本實施形態之頭戴顯示器(以下簡記為HMD)之構成進行說明。本實施形態之HMD係透過型(透視型)之HMD。

如圖1所示，本實施形態之HMD90具備框架91及安裝於框架91之透明之顯示裝置95。於本實施形態中，HMD90具備右眼用之顯示裝置95與左眼用之顯示裝置95，係所謂眼鏡型之HMD。另，右眼用之顯示裝置95與左眼用之顯示裝置95具有彼此大致相同之構造。又，各顯示裝置95互相同步，且以左右顯示相同圖像或左右顯示對應之圖像之方式構成。再者，2個顯示裝置95亦可個別地控制，2個顯示裝置95亦可顯示互不相同之圖像。另，HMD90亦可為具備單一之顯示裝置95之所謂護目鏡型之HMD。

HMD90之框架91具有邊框92與連結於邊框92之一對眼鏡腿93。各顯示裝置95分別嵌入邊框92。於本實施形態中，於邊框92設置有HMD90之無線通信用電路94a。

又，於一對眼鏡腿93，設置有用於控制各顯示裝置95之控制部94b。該控制部94b亦可包含產生影像光之影像顯示部(未圖示)。於本實施形態中，於各眼鏡腿93各配置有1個控制部94b。且，構成為配置於右側之眼鏡腿93之控制部94b控制右眼用之顯示裝置95，配置於左側之眼鏡腿93之控制部94b控制左眼用之顯示裝置95。

接著，對顯示裝置95進行說明。如圖2及圖3所示，顯示裝置95具有：第1基材96；配線基板10，其設置於第1基材96上；及顯示部97，其設置於第1基材96與配線基板10之間。於本實施形態中，配線基板10覆蓋第1基材96之全域。另，雖未圖示，但配線基板10亦可僅覆蓋第1基材96之一部分。

作為第1基材96之材料，只要為具有可視光線區域之透明性之材料即可。作為第1基材96例如可使用玻璃基材。於本實施形態中，於將HMD90佩戴於佩戴者時，第1基材96配置於遠離佩戴者之側，配線基板10配置於靠近佩戴者側。即，於將HMD90佩戴於佩戴者時，配線基板10配置於第1 基材96與佩戴者之間。藉此，例如於佩戴者佩戴HMD90時，即使於HMD90與周圍之構造物或他人接觸之情形時，亦可抑制配線基板10與周圍之構造物等接觸。因此，可抑制配線基板10之後述之天線圖案區域20之天線配線21因與周圍之構造物接觸而斷線。另，亦可為於將HMD90佩戴於佩戴者時，第1基材96配置於靠近佩戴者側，配線基板10配置於遠離佩戴者側。

顯示部97包含半反射鏡。該半反射鏡係將顯示裝置95前方之外界光、與來自產生影像光之影像顯示部(未圖示)之影像光重疊之構件。又，顯示部97以於不顯示圖像時，圖像之顯示區域變為透明之方式構成，藉由透過顯示部97之光，佩戴者可視認外界。且，佩戴者可一面視認外界，一面視認藉由影像光形成之虛像(圖像)。於圖示之例中，顯示部97於前視時設置於與第1基材96之大致中央部重疊之位置(參照圖2)。然而，不限於此，顯示部97亦可於前視時設置於與第1基材96之任意區域重疊之位置。

另，作為顯示裝置95，亦可為藉由稜鏡或全息圖投影圖像之方式之顯示裝置，或，亦可為使用透過型之液晶顯示器等之顯示裝置。

[配線基板之構成]

接著，參照圖4至圖12，對顯示裝置95之配線基板10之構成進行說明。圖4至圖12係顯示配線基板10之圖。

如圖4所示，配線基板10具備：基板11，其具有透明性；及天線圖案區域(配線圖案區域)20，其配置於基板11上。其中於天線圖案區域20，電性連接有供電部40。又，配線基板10於基板11上進而具備配置於天線圖案區域20之周圍之虛設圖案區域30。此處，首先，對基板11進行說明。

(基板)

基板11係前視時呈大致長方形狀(角部帶弧度之長方形狀(參照圖2))，其長邊方向平行於X方向，其短邊方向平行於Y方向。基板11具有透明性且為大致平板狀，其厚度整體上大致均一。另，基板11之形狀可配合安裝於框架91之顯示裝置95之第1基材96之形狀而適當選擇。

基板11之材料只要為具有可視光線區域之透明性及電絕緣性之材料即可。例如，基板11亦可包含玻璃或樹脂薄膜。本實施形態中基板11之材料係聚對苯二甲酸乙二酯，但不限定於此。作為基板11之材料，例如，較佳為使用聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、或環烯烴聚合物等聚烯烴系樹脂、三乙醯纖維素等纖維素系樹脂材料等之有機絕緣性材料。又，作為基板11之材料，亦可根據用途適當選擇陶瓷等。另，雖已圖示基板11由單一層構成之例，但不限定於此，亦可為複數個基材或層積層而成之構造。又，基板11亦可為薄膜狀，又可為板狀。因此，基板11之厚度無特別限制，雖可根據用途適當選擇，但作為一例，基板11之厚度T₁(Z方向之長度，參照圖6)例如可設為10μm以上200μm以下之範圍。

又，基板11具有透明性。本說明書中，所謂「具有透明性」意指可視光線(波長400nm以上700nm以下之光線)之透過率為85%以上。基板11之可視光線(波長400nm以上700nm以下之光線)之透過率亦可為85%以上，較佳為90%以上。另，雖基板11之可視光線之透過率無特定之上限，但例如亦可為100%以下。藉由將基板11之可視光線之透過率設為上述範圍，於將配線基板10組入於HDM90時，可抑制阻礙外界之視認性。另，所謂可視光線意指波長400nm以上700nm以下之光線。又，所謂可視光線之透過率為85%以上意指使用周知之分光光度計(例如，日本分光股份有限公司製造之分光器：V-670)對基板11進行吸光率之測定時，於400nm以上700nm以下之全波長區域，透過率為85%以上。

(天線圖案區域)

接著，對天線圖案區域20進行說明。於圖4中，天線圖案區域20於基板11上存在複數個(3個)，分別與不同之頻帶對應。即，複數個天線圖案區域20之長度(Y方向之長度)L_a互不相同，各自具有與特定之頻帶對應之長度。另，對應之頻帶越為低頻，天線圖案區域20之長度L_a越長。於各天線圖案區域20具有電波收發功能之情形時，各天線圖案區域20可與電話用天線、WiFi用天線、3G用天線、4G用天線、LTE(Long Term Evolution：長期演進)用天線、Bluetooth(註冊商標)用天線、NFC(Near Field Communication：近場通信)用天線等之任一者對應。或，於各天線圖案區域20不具有電波收發功能之情形時，各天線圖案區域20例如亦可發揮肢體動作感測功能、無線供電功能、防霧功能、加熱器功能、懸浮操作功能(使用者不直接接觸顯示器亦可操作之功能)、指紋認證功能、降噪功能(屏蔽)等之功能。此處，本說明書中，所謂「肢體動作感測功能」意指檢測對象物相對於天線圖案區域20之相對位置(距離、角度等)、或對象物之移動速度之功能。於該情形時，例如，天線圖案區域20亦可藉由檢測毫米波，而發揮肢體動作感測功能。

各天線圖案區域20前視時分別為大致長方形狀。於圖示之例中，各天線圖案區域20之長邊方向平行於Y方向，短邊方向平行於X方向。各天線圖案區域20之長邊方向(Y方向)之長度L_a例如可於3mm以上100mm以下之範圍內選擇。各天線圖案區域20之短邊方向(寬度方向)之寬度W_a如後所述，可考慮(i)天線配線21及天線連結配線22之表皮深度、(ii)天線圖案區域20之薄片電阻值及(iii)天線配線21及天線連結配線22之視角等而決定。具體而言，各天線圖案區域20之寬度W_a例如可於1mm以上25mm以下之範圍內選擇。

天線圖案區域20之各個金屬線形成為格子形狀或網格形狀，且於X方向及Y方向具有均一之重複圖案。即，如圖5所示，天線圖案區域20由L字狀之單位圖案形狀20a(圖5之網格部分)之重複而構成，且L字狀之單位圖案形狀20a由於X方向延伸之部分(後述之天線連結配線22之一部分)與於Y方向延伸之部分(後述之天線配線21之一部分)構成。

如圖5所示，各天線圖案區域20包含：複數個天線配線(配線)21，其等具有作為天線之功能；及複數個天線連結配線22，其等連結複數個天線配線21。具體而言，複數個天線配線21與複數個天線連結配線22整體上為一體，形成規則之格子形狀或網格形狀。各天線配線21於與天線頻帶對應之方向(Y方向)延伸，各天線連結配線22於與天線配線21正交之方向(X方向)延伸。天線配線21具有與特定之頻帶對應之長度L_a(上述之天線圖案區域20之長度)，藉此主要發揮作為天線之功能。另一方面，天線連結配線22藉由將該等天線配線21彼此連結，而發揮抑制天線配線21斷線，或天線配線21與供電部40未電性連接之不良之作用。

於各天線圖案區域20中，藉由被彼此相鄰之天線配線21與彼此相鄰之天線連結配線22包圍，而形成複數個開口部23。又，天線配線21與天線連結配線22互相等間隔配置。即，複數個天線配線21於天線圖案區域20之寬度方向(X方向)互相等間隔配置。天線配線21之間距P₁如後所述，可考慮(i)天線配線21之表皮深度，(ii)天線圖案區域20之薄片電阻值及(iii)天線配線21之視角等而決定。具體而言，天線配線21之間距P₁例如可設為0.01mm以上1mm以下之範圍。另，天線配線21之間距P₁沿著天線圖案區域20之寬度方向(X方向)均一，但不限於此，亦可沿著寬度方向(X方向)不均一。

又，複數個天線連結配線22於天線圖案區域20之長邊方向(Y方向)相互等間隔配置。天線連結配線22之間距P₂如後所述，可考慮(i)天線連結配線22之表皮深度、(ii)天線圖案區域20之薄片電阻值、及(iii)天線連結配線22之視角等而決定。具體而言，天線連結配線22之間距P₂例如可設為0.01mm以上1mm以下之範圍。

如此，將複數個天線配線21與複數個天線連結配線22分別等間隔配置，藉此，於各天線圖案區域20內，開口部23之大小無偏差，可使天線圖案區域20不易以肉眼視認。又，天線配線21之間距P₁與天線連結配線22之間距P₂相等。因此，各開口部23各自為俯視大致正方形狀，具有透明性之基板11自各開口部23露出。因此，藉由擴大各開口部23之面積，可提高配線基板10整體之透明性。另，各開口部23之一邊之長度L₁例如可設為0.01mm以上1mm以下之範圍。另，雖各天線配線21與各天線連結配線22相互正交，但不限於此，亦可互相以銳角或鈍角交叉。又，較佳為開口部23之形狀於整面為相同形狀、相同尺寸，但亦可不於整面均一化，而因應場所進行改變等。

如圖6所示，各天線配線21之與其長邊方向垂直之剖面(X方向剖面)為大致長方形形狀或大致正方形形狀。於該情形時，天線配線21之剖面形狀沿著天線配線21之長邊方向(Y方向)大致均一。又，如圖7所示，與各天線連結配線22之長邊方向垂直之剖面(Y方向剖面)之形狀係大致長方形形狀或大致正方形形狀，與上述之天線配線21之剖面(X方向剖面)形狀大致相同。於該情形時，天線連結配線22之剖面形狀沿著天線連結配線22之長邊方向(X方向)大致均一。天線配線21與天線連結配線22之剖面形狀可未必為大致長方形形狀或大致正方形形狀，例如亦可為正面側(Z方向正側)窄於背面側(Z方向負側)之大致梯形形狀，或者為位於寬度方向兩側之側面彎曲之形狀。

於本實施形態中，天線配線21之線寬W₁(X方向之長度，參照圖6)及高度H₁(Z方向之長度，參照圖6)如後所述，可考慮(i)天線配線21之表皮深度、(ii)天線圖案區域20之薄片電阻值、及(iii)天線配線21之視角等而決定。例如，天線配線21之線寬W₁可於0.1μm以上5.0μm以下之範圍內選擇，天線配線21之高度H₁例如可於0.1μm以上5.0μm以下之範圍內選擇。

同樣地，天線連結配線22之線寬W₂(Y方向之長度，參照圖7)及高度H₂(Z方向之長度，參照圖7)如後所述，可考慮(i)天線連結配線22之表皮深度、(ii)天線圖案區域20之薄片電阻值、及(iii)天線連結配線22之視角等而決定。例如，天線連結配線22之線寬W₂可於0.1μm以上5.0μm以下之範圍內選擇，天線連結配線22之高度H₂例如可於0.1μm以上5.0μm以下之範圍內選擇。

天線配線21及天線連結配線22之材料只要為具有導電性之金屬材料即可。於本實施形態中，雖天線配線21及天線連結配線22之材料為銅，但不限定於此。天線配線21及天線連結配線22之材料例如可使用金、銀、銅、鉑、錫、鋁、鐵、鎳等之金屬材料(包含其等之合金)。

如上所述，天線圖案區域20之天線配線21及天線連結配線22之網格形狀(尺寸)可考慮(i)天線配線21及天線連結配線22之表皮深度、(ii)天線圖案區域20之薄片電阻值及(iii)天線配線21及天線連結配線22之視角等而決定。以下，對決定此種天線圖案區域20之網格形狀(尺寸)之方法進行說明。

(i)表皮深度

如上所述，天線圖案區域20之長度(Y方向之長度)L_a具有與特定之頻帶對應之長度，對應之頻帶越為低頻，長度L_a越長。亦可於決定天線圖案區域20之長度L_a後，決定天線配線21及天線連結配線22之線寬W₁、W₂及高度H₁、H₂。

即，關於天線配線21及天線連結配線22之線寬W₁、W₂及高度H₁、H₂，各者亦可根據對應之頻帶，以成為不影響表皮效應之尺寸之方式決定。具體而言，於天線配線21及天線連結配線22之剖面中，各個高度H₁、H₂與線寬W₁、W₂中較短者可為各天線配線21及天線連結配線22之表皮深度之2倍以下。

一般而言，於交流電流過配線時，頻率越高，電流越難流至配線中心部分，電流流過配線之表面。此種，將交流電流流過配線時，電流僅流過表面之現象稱為表皮效應。又，所謂表皮深度係指相對於電流最容易流過之配線表面之電流，衰減為1/e(約0.37)倍之距離配線表面之深度。該表皮深度δ一般藉由下式求得。

另，上述式中，ω意指角頻率(=2πf)、μ意指導磁率(於真空中為4π×10^-7[H/m])、σ意指構成配線之導體之導電率(銅之情形係5.8×10⁷ [S/m])。銅之配線之表皮深度δ於頻率為0.8GHz之情形時，δ=約2.3μm，於頻率為2.4GHz之情形時，δ=約1.3μm，於頻率為4.4GHz之情形時，δ=約1.0μm，於頻率為6GHz之情形時，δ=約0.85μm。

於本實施形態中，天線配線21(天線連結配線22)之高度H₁(H₂)與線寬W₁(W₂)中之較短者可為對應之頻率之表皮深度δ之2倍(2δ)以下。例如，如圖8所示，於線寬W₁(W₂)短於天線配線21(天線連結配線22)之高度H₁(H₂)之情形時(W₁<H₁(W₂<H₂))，亦可將天線配線21(天線連結配線22)之線寬W₁(W₂)設為對應之頻率之表皮深度δ之2倍以下(W₁≦2δ(W₂≦2δ))。例如，於天線圖案區域20之頻率係2.4GHz之情形時，W₁(W₂)可為2.6μm以下，於天線圖案區域20之頻率係6GHz之情形時，W₁(W₂)可為1.7μm以下。

藉此，可使電流遍及天線配線21(天線連結配線22)之剖面之大致全域而流過。因此，可效率良好地利用天線配線21(天線連結配線22)，可將天線配線21(天線連結配線22)之剖面積抑制為最小。該結果，可提高天線圖案區域20之開口率A1，可使天線圖案區域20不易被肉眼視認到。

(ii)薄片電阻值

又，天線圖案區域20之薄片電阻值亦可為5Ω/□以下。藉由將薄片電阻值設為5Ω/□以下，可維持天線圖案區域20之性能。具體而言，可提高作為天線之天線圖案區域20之放射效率(表示輸入至天線圖案區域20單體之電力被放射多少之比例)。

圖9顯示與作為天線之天線圖案區域20對應之頻率為2.4GHz之情形時，模擬薄片電阻值與放射效率之關係之結果。自圖9可明確，藉由將天線圖案區域20之薄片電阻值設為5Ω/□以下，天線圖案區域20單體之放射效率為75%以上，可維持其之天線特性。另，於與天線圖案區域20對應之頻率為2.4GHz以外之頻率之情形時，藉由將薄片電阻值設為5Ω/□以下，亦可良好地維持放射效率。

此處，天線圖案區域20之薄片電阻值(Ω/□)可如下求得。即，實測天線圖案區域20之長邊方向(Y方向)兩端部20_e1、20_e2(參照圖10)之間之電阻值R。接著，藉由將該電阻值R除以天線圖案區域20之長度L_a與寬度W_a之比(L_a/W_a)，可求得天線圖案區域20之薄片電阻之R_s(Ω/□)。即薄片電阻值Rs=R×W_a/L_a。

如此，藉由將天線圖案區域20之薄片電阻值設為5Ω/□以下，可將天線圖案區域20單體之放射效率設為75%以上，可提高天線圖案區域20之作為天線之性能。又，於滿足上述薄片電阻值之範圍內，可儘可能將天線圖案區域20之寬度W_a及高度H₁、H₂抑制為最小。因此，可提高天線圖案區域20之開口率A1，可使天線圖案區域20不易被視認到。

(iii)視角

又，於本實施形態中，於120°之視角觀察時，天線配線21及天線連結配線22各自之最長寬度可為3μm以下。

即，如圖11所示，於相對於天線配線21(天線連結配線22)之長邊方向垂直之剖面中，規定自特定之視線L_D之方向觀察天線配線21(天線連結配線22)時之寬度W_D。且，將該視線L_D於120°之範圍內移動時之最長之天線配線21(天線連結配線22)之寬度可為3μm以下。

此處，所謂視角係指將垂直於基板11之正面之法線N_L與朝向法線N_L與基板11之正面之交點O_Z之視線L_D之角度設為θ之情形時，成為2×θ之角度。又，所謂自視線L_D之方向觀察時之寬度W_D意指平行於視線L_D之一對直線L_m、L_n於剖視觀察時與天線配線21(天線連結配線22)接觸時之一對直線L_m、L_n之間之距離。

例如，天線配線21(天線連結配線22)之高度H₁(H₂)與天線配線21(天線連結配線22)之線寬W₁(W₂)相同之情形時(H₁=W₁(H₂=W₂))，以120°之視角觀察時之寬度W_D於θ=45°時最長，其值係1.41×W₁。又，於天線配線21(天線連結配線22)之高度H₁(H₂)為天線配線21(天線連結配線22)之線寬W₁(W₂)之2倍之情形時(H₁=2×W₁(H₂=2×W₂))，以120°之視角觀察時之寬度W_D於θ=60°之情形時最長，其值為2.23×W₁。

一般而言，於使用者視認配線基板10之情形時，認為其視角最大為120°左右。又，人可視認之天線配線21(天線連結配線22)之寬度最大為3μm左右。因此，藉由將以120°之視角觀察天線配線21(天線連結配線22)時之最長寬度設為3μm以下，使用者難以憑肉眼辨識天線配線21(天線連結配線22)。

然而，若再次參考圖2，則於前視HMD90時(即，於沿著基板11之厚度方向觀察之情形時)，天線圖案區域20與顯示部97相互錯開配置。換言之，此種天線圖案區域20於前視HMD90時，設置於不與顯示部97重疊之位置。藉此，可提高顯示部97之視認性。又，於前視HMD90時，天線圖案區域20與顯示部97相互錯開配置，藉此可提高天線圖案區域20之作為天線之性能。即，於前視HMD90時，天線圖案區域20與顯示部97相互錯開配置，藉此可使天線圖案區域20與作為導體之顯示部97之間之距離變長。因此，可抑制對電波收發產生不良影響。於該情形時，天線圖案區域20與顯示部97之間之最短距離D較佳為0.1mm以上，更佳為0.2mm以上。藉由最短距離D為0.1mm以上，可進一步提高顯示部97之視認性。又，可有效抑制對電波之收發產生不良影響，可進一步提高天線圖案區域20之作為天線之性能。又，藉由最短距離D為0.2mm以上，可進一步提高顯示部97之視認性。再者，可更有效抑制對電波之收發產生不良影響，進一步提高天線圖案區域20之作為天線之性能。另，最短距離D之上限亦可於使天線圖案區域20落在框架91內之範圍內，適當設定。

又，天線圖案區域20設置於較顯示部97更靠近框架91之位置。藉此，可容易連接天線圖案區域20與設置於框架91之無線通信用電路94a。於圖示之例中，天線圖案區域20於前視HMD90時，以到達框架91之邊框92之方式於Y方向延伸。於該情形時，天線圖案區域20之至少一部分於前視HMD90時，可設置於與框架91之邊框92重疊之位置。藉此，更容易連接天線圖案區域20與設置於框架91之邊框92之無線通信用電路94a。另，天線圖案區域20於前視HMD90時，亦可不到達框架91之邊框92。

(虛設圖案區域)

接著，對虛設圖案區域30進行說明。若再次參照圖4，則虛設圖案區域30以包圍各天線圖案區域20之周圍之方式設置，於包圍各天線圖案區域20中除供電部40側外(Y方向負側)以外之周方向全域(X方向正側、X方向負側、Y方向正側)之方式形成。於該情形時，虛設圖案區域30遍及基板11上，且除天線圖案區域20及供電部40以外之大致全域而配置。該虛設圖案區域30與天線圖案區域20不同，實質上不發揮作為天線之功能。

如圖5所示，虛設圖案區域30由具有特定之單位圖案形狀之虛設配線30a之重複而構成。即，虛設圖案區域30包含複數個相同形狀之虛設配線30a，各虛設配線30a分別與天線圖案區域20(天線配線21及天線連結配線22)電性獨立。又，複數個虛設配線30a遍及虛設圖案區域30內之全域規則地配置。複數個虛設配線30a於平面方向相互分開，且於基板11上突出配置成島狀。即，各虛設配線30a與天線圖案區域20、供電部40及其他之虛設配線30a電性獨立。該等虛設配線30a分別為俯視大致L字狀，且具有：於Y方向延伸之第1虛設配線部分31、及於X方向延伸之第2虛設配線部分32。其中第1虛設配線部分31具有特定之長度L₂(Y方向之長度)，第2虛設配線部分32具有特定之長度L₃(X方向之長度)，其等彼此相等(L₂=L₃)。

於X方向上彼此相鄰之虛設配線30a彼此之間形成空隙部33a(圖5之網點部分)，於Y方向上彼此相鄰之虛設配線30a彼此之間形成空隙部33b(圖5之網點部分)。於該情形時，虛設配線30a彼此互相等間隔配置。即，X方向上彼此相鄰之虛設配線30a彼此互相等間隔配置，其間隙G₁例如可設為1μm以上20μm以下之範圍。同樣地，Y方向上彼此相鄰之虛設配線30a彼此互相等間隔配置，其間隙G₂例如可設為1μm以上20μm以下之範圍。另，間隙G₁、G₂之最大值分別可為上述間距P₁、P₂之0.8倍以下。於該情形時，虛設配線30a之X方向之間隙G₁與虛設配線30a之Y方向之間隙G₂相等(G₁=G₂)。

於本實施狀態中，虛設配線30a具有上述天線圖案區域20之單位圖案形狀20a之一部分缺失之形狀。即，虛設配線30a之形狀為自天線圖案區域20之L字狀之單位形狀20a去除上述空隙部33a、33b之形狀。即，將虛設圖案區域30之複數個虛設配線30a與複數個空隙部33a、33b合併之形狀相當於形成天線圖案區域20之格子形狀或網格形狀。如此，虛設圖案區域30之虛設配線30a為天線圖案區域20之單位圖案形狀20a之一部分缺失之形狀，藉此可不易以目測辨識天線圖案區域20與虛設圖案區域30之差異，可不易觀察到配置於基板11上之天線圖案區域20。

於圖5中，於Y方向上天線圖案區域20與虛設圖案區域30相鄰。於該天線圖案區域20與虛設圖案區域30之邊界附近，第1虛設配線部分31形成於天線配線21之延長線上。因此，不易以目測視認到天線圖案區域20與虛設圖案區域30之差異。又，雖未圖示，但於X方向上天線圖案區域20與虛設圖案區域30相鄰之部位，鑑於同樣之理由，較佳為第2虛設配線部分 32亦形成於天線連結配線22之延長線上。

如圖12所示，各虛設配線30a之第1虛設配線部分31之垂直於其長邊方向(Y方向)之剖面(X方向剖面)為大致長方形形狀或大致正方形形狀。又，如圖7所示，各虛設配線30a之第2虛設配線部分32之垂直於其長邊方向(X方向)之剖面(Y方向剖面)為大致長方形形狀或大致正方形形狀。於該情形時，第1虛設配線部分31之剖面形狀與天線配線21之剖面形狀大致相同，第2虛設配線部分32之剖面形狀與天線連結配線22之剖面形狀大致相同。

於本實施形態中，第1虛設配線部分31之線寬W₃(X方向之長度，參照12)與天線配線21之線寬W₁大致相同，第2虛設配線部分32之線寬W₄(Y方向之長度，參照圖7)與天線連結配線22之線寬W₂大致相同。又，關於第1虛設配線部分31之高度H₃(Z方向之長度，參照圖12)及第2虛設配線部分32之高度H₄(Z方向之長度，參照圖7)，亦分別與天線配線21之高度H₁及天線連結配線22之高度H₂大致相同。

虛設配線30a之材料可使用與天線配線21之材料及天線連結配線22之材料相同之金屬材料。

然而，於本實施形態中，上述天線圖案區域20及虛設圖案區域30各自具有特定之開口率A1、A2。其中天線圖案區域20之開口率A1例如可為85%以上99.9%以下之範圍。又，虛設圖案區域30之開口率A2例如可為 87%以上未達100%之範圍。於該情形時，虛設圖案區域30之開口率A2大於天線圖案區域20之開口率A1(A2>A1)。藉此，可確保配線基板10之透明性。另，並不限定於此，虛設圖案區域30之開口率A2亦可小於天線圖案區域20之開口率A1(A2<A1)。

又，虛設圖案區域30之開口率A2與天線圖案區域20之開口率A1之差(｜A2-A1｜)較佳為超過0%且為7%以下之範圍，更佳為超過0%且為1%以下之範圍。如此，藉由縮小虛設圖案區域30之開口率A2與天線圖案區域20之開口率A1之差，不易發現天線圖案區域20與虛設圖案區域30之邊界，可不易憑肉眼辨識天線圖案區域20之存在。

再者，合併天線圖案區域20及虛設圖案區域30之區域之開口率A3(即，配線基板10之全體之開口率)例如可為87%以上未達100%之範圍。藉由將開口率A3設為該範圍，可確保配線基板10之導電性與透明性。

另，所謂開口率係指開口區域(天線配線21、天線連結配線22、虛設配線30a等之金屬部分不存在，基板11露出之區域)之面積佔據特定區域(天線圖案區域20、虛設圖案區域30、或天線圖案區域20及虛設圖案區域30)之單位面積的比例(%)。

再次參照圖4，供電部40電性連接於天線圖案區域20。該供電部40包含大致長方形狀之導電性之薄板狀構件。供電部40之長邊方向平行於X方向，供電部40之短邊方向平行於Y方向。又，供電部40配置於基板11之長邊方向端部(Y方向負側端部)。供電部40之材料例如可使用金、銀、銅、鉑、錫、鋁、鐵、鎳等之金屬材料(包含其等之合金)。該供電部40於將配線基板10組入於HMD90時，與設置於HMD90之框架91之無線通信用電路94a(參照圖2)電性連接。此處，於前視HMD90時，供電部40較佳為設置於與框架91之邊框92重疊之位置。藉此，可更容易連接天線圖案區域20與無線通信用電路94a，且可抑制妨礙外界之視認性。另，雖將供電部40設置於基板11之正面，但並不限定於此，供電部40之一部分或全部亦可位於較基板11之周緣更外側。

[配線基板之製造方法]

接著，參照圖13A至圖13F，對配線基板之製造方法進行說明。圖13A至圖13F係顯示配線基板之製造方法之剖視圖。

首先，如圖13A所示，準備具有透明性之基板11。

接著，於基板11上形成包含複數個天線配線21之天線圖案區域20、與配置於天線圖案區域20之周圍，與天線配線21電性獨立的虛設圖案區域30。此時，首先，於基板11之正面之大致全域形成導電層51。於本實施形態中，導電層51之厚度係200nm。然而，並不限定於此，導電層51之厚度可於10nm以上1000nm以下之範圍內適當選擇。於本實施形態中，導電層51使用銅藉由濺鍍法形成。作為形成導電層51之方法，亦可使用電漿CVD(chemical vapor deposition：化學汽相沈積)法。

接著，如圖13B所示，對基板11之正面之大致全域供給光硬化性絕緣光阻劑52。作為該光硬化性絕緣光阻劑52，例如可例舉丙烯酸樹脂、環氧系樹脂等有機數值。

繼而，如圖13C所示，藉由光微影法形成絕緣層54。於該情形時，藉由光微影法將光硬化性絕緣光阻劑52圖案化，形成絕緣層54(光阻劑圖案)，該絕緣層54形成有溝槽54a。溝槽54a具有與天線配線21、天線連結配線22及虛設配線30a對應之平面形狀圖案。又，此時，以與天線配線21、天線連結配線22及虛設配線30a對應之導電層51露出之方式，形成絕緣層54。

另，並不限定於此，於絕緣層54之正面，亦可藉由壓印法形成溝槽54a。於該情形時，準備具有與溝槽54a對應之凸部之透明之壓印用之鑄模，使該鑄膜與基板11接近，於鑄膜與基板11之間展開光硬化性絕緣光阻劑52。接著，自鑄膜側進行光照射，使光硬化性絕緣光阻劑52硬化，藉此形成絕緣層54。藉此，於絕緣層54之正面，形成具有轉印有凸部之形狀之溝槽54a。其後，藉由將鑄膜自絕緣層54剝離，可獲得圖13C所示之剖面構造之絕緣層54。此處，雖未圖示，但於絕緣層54之溝槽54a之底部，有時會殘留絕緣材料之殘渣。因此，藉由進行使用高錳酸鹽溶液或N-甲基-2-吡咯烷酮之濕處理、或使用氧電漿之乾處理，去除絕緣材料之殘渣。此種，藉由去除絕緣材料之殘渣，如圖13C所示，可形成導電層51露出之溝槽54a。

接著，圖13D所示，以導電體55填充絕緣層54之溝槽54a。於本實施形態中，將導電層51作為薄片層，使用電解鍍覆法以銅填充絕緣層54之溝槽54a。

繼而，如圖13E所示，去除絕緣層54。於該情形時，藉由進行使用高錳酸鹽溶液或N-甲基-2-吡咯烷酮、氧或鹼溶液等之濕處理，或使用氧電漿之乾處理，去除基板11上之絕緣層54。

其後，如圖13F所示，去除基板11之正面上之導電層51。此時，藉由進行使用過氧化氫水之濕處理，以使基板11之正面露出之方式蝕刻導電層51。如此，可獲得具有基板11、與配置於基板11上之天線圖案區域20及虛設圖案區域30之配線基板10。於該情形時，天線圖案區域20包含天線配線21及天線連結配線22，虛設圖案區域30包含虛設配線30a。上述導電體55包含有有天線配線21、天線連結配線22、及虛設配線30a。

且，藉由將配線基板10安裝於嵌入於框架91之邊框92之第1基材96，可獲得圖1所示之HMD90。另，亦可於將第1基材96嵌入於框架91之邊框92前，將配線基板10安裝於第1基材96。

[本實施形態之作用]

接著，對包含此種構成之HMD90之作用進行敘述。

如圖2所示，配線基板10作為顯示裝置95之構成要素組入於HMD90。配線基板10之天線圖案區域20經由供電部40與HMD90之無線通信用電路94a電性連接。如此，可經由天線圖案區域20，收發特定頻率之電波，可使用HMD90進行通信。另，因各虛設圖案區域30分別與天線圖案區域20離開而電性獨立，故藉由設置有各虛設圖案區域30，而毋庸擔心對電波之收發產生影響。

根據本實施形態，於HMD90中，因配線基板10具有具有透明性之基板11、與配置於基板11上，且包含複數個天線配線21之天線圖案區域20，故確保配線基板10之透明性。藉此，於將配線基板10組入於HMD90時，因可自天線圖案區域20之開口部23視認外界，故不會妨礙外界之視認性。

又，因配線基板10包含含有複數個天線配線21之天線圖案區域20，故與將天線搭載於HMD90之框架91之情形相比，可謀求HMD90之小型化及輕量化。又，因安裝於框架91之顯示裝置95具有配線基板10，故與將天線搭載於HMD90之框架91之情形比較，可提高HMD90之電波感度。

又，根據本實施形態，於前視HMD90(即，於沿著基板11之厚度方向觀察之情形)時，天線圖案區域20與顯示部97互相錯開配置。換言之，天線圖案區域20於前視HMD90時，設置於不與顯示部97重疊之位置。藉此，可提高顯示部97之視認性。又，於前視HMD90時，藉由將天線圖案區域20與顯示部97互相錯開配置，可提高天線圖案區域20作為天線之性能。即，因可延長天線圖案區域20與作為導體之顯示部97之間之距離，故可抑制對電波之收發產生不良影響。

又，根據本實施形態，天線圖案區域20設置於較顯示部97更靠近框架91之位置。藉此，可容易連接天線圖案區域20與設置於框架91之無線通信用電路94a。

又，根據本實施形態，配線基板10配置於天線圖案區域20之周圍，進而包含與天線配線21電性獨立之虛設圖案區域30。如此，藉由將虛設圖案區域30配置於天線圖案區域20之周圍，可使天線圖案區域20與其以外之區域之邊界模糊。藉此，於顯示裝置95中，可不易觀察到天線圖案區域20，可使HMD90之佩戴者不易憑肉眼視認到天線圖案區域20。

(變化例)

接著，參照圖14至圖18，對HMD之各種變化例進行說明。圖14至圖18係顯示HMD之各種變化例之圖。於圖14至圖18中，對與圖1至圖13F所示之形態相同部分標註相同之符號，省略詳細說明。

(變化例1)

圖14顯示出變化例1之HMD90A。於圖14中，顯示裝置95亦可進而具有設置於配線基板10上，與第1基材96一起夾著配線基板10之第2基材98。作為第2基材98之材料，可使用與第1基材96之材料相同之材料，只要為在可視光區域具有透明性之材料即可。

如此，因顯示裝置95進而具有設置於配線基板10上與第1基材96一起夾著配線基板10之第2基材98，則即使HMD90與周圍之構造物或他人接觸，亦可更有效抑制配線基板10與周圍之構造物等接觸。因此，可更有效抑制配線基板10之天線圖案區域20之天線配線21斷線。

(變化例2)

圖15顯示出變化例2之HMD90B。於圖15中，於基板11上存在複數天線圖案區域20，各個天線圖案區域20亦可各自具有不同之功能。

於圖15所示之HMD90B中，於基板11上配置有複數個天線圖案區域20(20b~20e)。於該情形時，一部分天線圖案區域20之長邊方向與另一部分天線圖案區域20之長邊方向朝向互不相同之方向。具體而言，複數個天線配線區域20中，一部分天線圖案區域20(20b~20c)之長邊方向平行於X方向或Y方向。於該情形時，例如，天線圖案區域20b可具有肢體動作感測功能，天線圖案區域20c可具有無線供電功能。又，另一部分天線圖案區域20(20d)之長邊方向相對於X方向及Y方向非平行(傾斜)。於該情形時，例如，天線圖案區域20d可具有防霧功能。再者，一部分天線圖案區域20(20e)線對稱地配置，構成偶極天線。

此種，於基板11上存在複數個天線圖案區域20，藉由使各個天線圖案區域20各自具有不同之功能，可賦予HMD90B各種功能。

(變化例3)

圖16顯示變化例3之HMD90C。於圖16中，亦可為複數個天線配線21之至少一部分不規則配置。

於圖16所示之HMD90C中，一部分天線配線21之長邊方向與另一部分天線配線21之長邊方向朝向互不相同之方向。具體而言，於複數個天線配線21中，一部分天線配線21(21a)之長邊方向平行於Y方向。又，另一部分天線配線21(21b)之長邊方向相對於X方向及Y方向非平行(傾斜)。

如此，複數個天線配線21之至少一部分不規則地配置，藉此可抑制因由配線基板10之天線配線21反射之光彼此發生干涉而產生之光芒(視認到條紋狀之光之現象)之發生。

(變化例4)

圖17及圖18顯示變化例4之HMD90D、90E。於圖17及圖18中，顯示部97於前視HMD90D、90E時(即，於沿著基板11之厚度方向觀察之情形時)，以到達框架91之邊框92之方式設置。

於該情形時，如圖17所示，顯示部97於前視HMD90D時，亦可設置於與第1基材96之大致中央部重疊之位置，且沿著Y方向延伸。此處，有於HMD90設置控制顯示部97之配線(未圖示)之情形。於該情形時，控制顯示部97之配線可以自顯示部97延伸至顯示部97之外部之方式配置。根據本變化例，即使於將控制顯示部97之配線設置於HMD90之情形時，亦可由框架91將該配線隱藏。因此，可提高外界之視認性。

又，如圖18所示，顯示部97亦可沿著框架91之邊框92之內緣延伸。於圖示之例中，顯示部97沿著邊框92之內緣，於X方向延伸。又，顯示部97於前視HMD90E時，亦可設置於不與第1基材96之大致中央部重疊之位置。於該情形時，可提高外界之視認性。另，雖未圖示，但顯示部97亦可沿著邊框92之內緣，於Y方向延伸。

(變化例5)

又，於上述之實施形態中，雖已對於沿著基板11之厚度方向觀察之情形時，天線圖案區域20設置於不與顯示部97重疊之位置之例進行說明，但並不限定於此。雖未圖示，但例如天線圖案區域20於沿著基板11之厚度方向觀察之情形時，亦可與顯示部97重疊。

(變化例6)

再者，於上述實施形態中，雖已對配線基板10進而包含配置於天線圖案區域20之周圍，與天線配線21電性獨立之虛設圖案區域30之例進行說明，但並不限定於此。雖未圖示，但例如配線基板10亦可不包含與天線配線21電性獨立之虛設圖案區域30。

亦可將上述實施形態及各變化例所揭示之複數個構成要素根據需要而適當組合。或，亦可自上述實施形態及各變化例所示之所有構成要素刪除若干構成要素。

10:配線基板 20:天線圖案區域 40:供電部 90:HMD 91:框架 92:邊框 94a:無線通信用電路 95:顯示裝置 96:第1基材 97:顯示部 D:最短距離

Claims

一種頭戴顯示器，其具備：框架；及透明之顯示裝置，其安裝於上述框架；且上述顯示裝置具有：第1基材；配線基板，其設置於上述第1基材上；及顯示部，其設置於上述第1基材與上述配線基板之間；且上述配線基板包含：基板，其具有透明性；及配線圖案區域，其配置於上述基板上，且包含複數個配線；上述配線圖案區域之整體係於前視下，設置於不與上述顯示部重疊之位置。
如請求項1之頭戴顯示器，其中上述配線圖案區域與上述顯示部之間之最短距離為0.1 mm以上。
如請求項1之頭戴顯示器，其中上述顯示裝置進而具有第2基材，該第2基材設置於上述配線基板上，與上述第1基材一起夾著上述配線基板。
如請求項1之頭戴顯示器，其中上述配線圖案區域設置於較上述顯示部更靠近上述框架之位置。
如請求項1之頭戴顯示器，其中上述配線圖案區域具有電波收發功能、肢體動作感測功能、無線供電功能及防霧功能中之至少1個功能。
如請求項5之頭戴顯示器，其中於上述基板上存在複數個上述配線圖案區域，各個上述配線圖案區域各自具有不同功能。
如請求項1之頭戴顯示器，其中複數個上述配線之至少一部分不規則地配置。
如請求項1之頭戴顯示器，其中上述基板包含玻璃或樹脂薄膜。
如請求項1之頭戴顯示器，其中上述配線基板進而包含虛設圖案區域，該虛設圖案區域配置於上述配線圖案區域之周圍，與上述配線電性獨立。
如請求項1至9中任一項之頭戴顯示器，其中上述配線圖案區域之薄片電阻值為5 Ω/□以下，以120°之視角觀察各配線時之最長寬度為3 μm以下。