JP2005317912A

JP2005317912A - 配線基板及びこれを用いた入力装置とその製造方法

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Publication number: JP2005317912A
Application number: JP2004376047A
Authority: JP
Inventors: Koji Tanabe; 功二田邉; Shoji Fujii; 彰二藤井; Yosuke Chikahisa; 陽介近久
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】各種電子機器に用いられる配線基板及びこれを用いた光透過性タッチパネル等の入力装置とその製造方法に関し、安価なものを提供することを目的とするものである。
【解決手段】複数の配線パターン２２〜２５及び接続部２２Ａ〜２５Ａが上面のみに形成されると共に可撓性を有する折曲部Ｐ−Ｐを有し、この折曲部Ｐ−Ｐで折曲げると、折曲げられる側の接続部２４Ａ、２５Ａが下面に配置されるようにして配線基板２０を構成するものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、各種電子機器に用いられる配線基板及びこれを用いた光透過性タッチパネル等の入力装置とその製造方法に関するものである。

近年、電子機器の高機能化や多様化が進むに伴い、ＬＣＤ等の表示素子の前面に光透過性タッチパネル等の入力装置を装着し、これを通して表示素子に表示された文字や記号、絵柄等の視認、選択を行い、この操作によって電子機器の各機能の切換えを行うものが増えている。

このような従来の入力装置について、光透過性タッチパネル（以後、タッチパネルと記載する）を例として、図７〜図９を用いて説明する。

図７は従来のタッチパネルの分解斜視図、図８は同配線基板の要部斜視図であり、同図において、１はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等の光透過性の上基板で、この下面全面には、酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の上導電層２が真空スパッタ等によって形成されている。

そして、３及び４は銀やカーボン等のペーストによって印刷形成された一対の上電極で、上導電層２の両端から、エッチングやレーザカッティングにより部分的に上導電層２が除去され素地を露出させた上基板１上を延出し、端部には一対の上導出部３Ａと４Ａが設けられている。

また、５はガラスまたはアクリルやポリカーボネート樹脂等の下基板で、この上面全面には、上導電層２と同様にして光透過性の下導電層６が形成されると共に、上導電層２とは直交方向の両端から一対の下電極７及び８が下導電層６が除去された下基板５上を延出している。

そして、この下電極７及び８の端部には一対の下導出部７Ａと８Ａが設けられると共に、下導電層６上面には、上導電層２と所定の間隙を保つための複数のドットスペーサ（図示せず）が、エポキシやシリコン等の絶縁樹脂によって所定の間隔で形成されている。

また、これら上基板１と下基板５は、上下面に粘着剤が塗布された額縁状のスペーサ９によって、上導電層２と下導電層６が所定の間隙を空けて対向するように外周が貼り合わされると共に、上基板１と下基板５の導出部の間には、複数の配線パターン及び接続部が両面に形成されると共に可撓性を有する配線基板１０が挿入され、挟持されている。

具体的には、この配線基板１０には、図８に示すように、上面に複数の配線パターン１２〜１５が形成されると共に、右側の配線パターン１２と１３の端部に右側の接続部１２Ａと１３Ａが形成されている。

また、左側の配線パターン１４と１５は貫通孔内に導電剤が充填されたスルホール１４Ａと１５Ａを介して下面の配線パターンに接続され、この下面の端部には左側の接続部１４Ｂと１５Ｂが形成されている。

そして、図９の断面図に示すように、上下基板１、５の各導出部と配線基板１０の各接続部間には異方導電接着剤１１が塗布され、上基板１の上導出部３Ａと４Ａは配線基板１０上面の右側の接続部１２Ａと１３Ａに、また、下基板５の下導出部７Ａと８Ａは配線基板１０下面の左側の接続部１４Ｂと１５Ｂに接着接続されて、タッチパネルが構成されている。

以上の構成において、このタッチパネルがＬＣＤ等の表示素子の前面に装着されると共に、配線基板１０の各配線パターンが接続用コネクタ等によって電子機器の検出回路に接続され、上基板１の上面が指或いはペン等で押圧操作されると、上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層２が下導電層６に接触し、検出回路が上電極３、４間及び下電極７、８間に電圧を印加してこれらの電極間の抵抗比を検出し、この押圧された位置を検出して電子機器の各機能の切換えを行うように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−１０８３０２号公報

しかしながら、上記従来の配線基板及びこれを用いた入力装置においては、配線基板１０に両面の配線パターンやスルホールの形成が必要なため、入力装置が高価なものになるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、安価な配線基板及びこれを用いた入力装置とその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、複数の配線パターン及び接続部を上面のみに形成すると共に、可撓性を有する折曲部で折曲げると、一部の接続部が下面に配置されるようにして配線基板を構成したものであり、両面の配線パターンやスルホールの形成が不要なため、安価な配線基板を得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、折曲後の接続部の位置を決める複数の穴を設けたものであり、例えば、位置決めピンを形成した曲げ治具等を使用して、折曲後にこの位置決めピンに複数の穴を入れるだけで接続部を、背景技術の項で説明したタッチパネルの上電極及び下電極の所定の箇所に対向するようにできるため、これらの穴がないものに比べて入力装置の製造を容易に行うことができるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、折曲げられない接続部と、折曲部で折曲げられる接続部の各接続部を含む配線基板部を同等の厚さとしたものであり、各接続部を背景技術の項で説明したタッチパネルの上導出部及び下導出部に加熱圧などにより接続する作業の際、均等に加熱圧できるため、安定した接続の信頼性の高い入力装置を得ることができるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明において、配線基板は複数の接続部の間に切込み部を設けたものであり、この切込み部で配線基板に加わる応力を吸収し、かつ接続部の折曲げを容易に行うことができるという作用を有する。

請求項５に記載の発明は、請求項１記載の配線基板と、下面の全面又は所定の箇所に上導電層及びこの上導電層に接続された上電極が形成された上基板と、上面の全面又は所定の箇所に上導電層と所定の間隙を空けて対向する下導電層及びこの下導電層に接続された下電極が形成された下基板からなり、配線基板の複数の接続部が上電極及び下電極の所定の箇所に接続されるようにして入力装置を構成したものであり、配線基板に両面の配線パターンやスルホールの形成が不要なため、安価な入力装置を得ることができるという作用を有する。

請求項６に記載の発明は、配線基板を折曲部で折曲げた後、この配線基板の複数の接続部を上電極及び下電極の所定の箇所に接続するようにして請求項７記載の入力装置の製作を行うものであり、安価な入力装置を実現することができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、安価な配線基板及びこれを用いた入力装置とその製造方法を提供することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、主にタッチパネルを例として、図１〜図６を用いて説明する。

なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるタッチパネルの分解斜視図、図２は同上下基板の平面図、図３は同配線基板の平面図であり、同図において、１はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等の光透過性の上基板で、この下面全面には、酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の上導電層２が真空スパッタ等によって形成されている。

そして、３及び４は銀やカーボン等のペーストによって印刷形成された一対の上電極で、図２（ａ）に示すように、上導電層２の両端から、エッチングやレーザカッティングにより部分的に上導電層２が除去され素地を露出させた上基板１上を延出し、端部には一対の上導出部３Ａと４Ａが設けられている。

また、５はガラスまたはアクリルやポリカーボネート樹脂等の下基板で、この上面全面には、上導電層２と同様にして光透過性の下導電層６が形成されると共に、図２（ｂ）に示すように、上導電層２とは直交方向の両端から一対の下電極７及び８が下導電層６が除去された下基板５上を延出している。

また、これら上基板１と下基板５は、図１に示すように、上下面に粘着剤が塗布された額縁状のスペーサ９によって、上導電層２と下導電層６が所定の間隙を空けて対向するように外周が貼り合わされると共に、上基板１と下基板５の導出部の間には、複数の配線パターン及び接続部が上面のみに形成されると共に可撓性を有する折曲部を有し、この折曲部で折曲げると、一部の接続部が下面に配置される配線基板２０が挿入され、挟持されている。

具体的には、この配線基板２０には、図３（ａ）に示すように、上面の上側の配線パターン２２と２３の端部に接続部２２Ａと２３Ａが、上面の下側の配線パターン２４と２５の端部に接続部２４Ａと２５Ａが形成されると共に、複数の穴１６Ａ、穴１６Ｂ、穴１７Ａ、穴１７Ｂが形成されている。

上記穴１６Ａ、穴１６Ｂ、穴１７Ａ及び穴１７Ｂは配線基板２０に各種処理を施すときや次工程に移動させるとき、或いは位置合わせ等に用いることができる。

そして、折曲げは、配線基板２０の各穴に対応する３箇所に位置決めピンを形成した曲げ治具（図示せず）等を使用して、図３（ｂ）に示すように、穴１７Ａと穴１７Ｂがこの治具の同一の位置決めピンに入るようにする。

つまり、配線基板２０の配線パターン２５と接続部２５Ａの間に設けられ穴状の切り欠き１８Ａまで延伸する切込み部２６を利用して、穴状の切り欠き１８Ａと１８Ｂの中心を結ぶ線で形成される折曲部Ｐ−Ｐで穴１７Ａと穴１７Ｂが重なるように折曲げることによって、上面に形成された上側の接続部２２Ａと２３Ａの下側の下面に接続部２４Ａと２５Ａが配置される。

ここで、折曲げた状態で重なる必要な箇所同士を固着するために線分２７Ａ及び線分２７Ｂで囲まれた領域を接着部２８とし、この領域に接着剤もしくは接着テープを貼る。

つまり、穴状の切り欠き１８Ａと１８Ｂの中心を結ぶ線で形成される折曲部Ｐ−Ｐで折曲げることによって、接続部２４Ａと２５Ａが配された配線基板部が反転し、接続部２２Ａと２３Ａに隣合うように配置される。

このことは言い方を変えると、接続部２２Ａ、２３Ａは配線基板２０の上面に置かれたままで、折曲げられた後の接続部２４Ａ、２５Ａは上面とは反対側、すなわち、下面側に置かれる。

この結果、これら各接続部２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ、２５Ａは全領域が１重の状態で同じ厚みにできる。

このことは、図４に示す、図３（ｂ）の配線基板２０をタッチパネルに組込む際に、配線基板２０が上基板１と下基板５の間に重ねられて、折曲げられない接続部２２Ａ、２３Ａと、折曲げられる接続部２４Ａ、２５Ａの各接続部が同じ厚さにできて、対向する上導出部３Ａ、４Ａ及び下導出部７Ａ、８Ａに加熱圧などにより接続する場合、均等に加熱圧できる。

つまり、上基板１の上導出部３Ａと４Ａは配線基板２０の接続部２２Ａと２３Ａに、また、下基板５の下導出部７Ａと８Ａは接続部２４Ａと２５Ａに異方導電接着剤１１を介して接着接続されてタッチパネルが構成されている。

以上の構成において、このタッチパネルがＬＣＤ等の表示素子の前面に装着されると共に、配線基板２０の各配線パターンが接続用コネクタ等によって電子機器の検出回路に接続され、上基板１の上面が指或いはペン等で押圧操作されると、上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層２が下導電層６に接触し、検出回路が上電極３、４間及び下電極７、８間に電圧を印加してこれらの電極間の抵抗比を検出し、この押圧された位置を検出して電子機器の各機能の切換えを行うように構成されている。

このように本実施の形態によれば、複数の配線パターン２２〜２５及び接続部２２Ａ〜２５Ａを上面のみに形成すると共に、可撓性を有する折曲部で折曲げると、一部の接続部としての接続部２４Ａ、２５Ａが下面に配置されるようにして配線基板２０を構成することによって、両面の配線パターンやスルホールの形成が不要なため、安価な配線基板２０を得ることができるものである。

また、折曲後の接続部２２Ａ〜２５Ａの位置を決める複数の穴１６Ａ、穴１６Ｂ、穴１７Ａ及び穴１７Ｂを設けることによって、例えば、位置決めピンを形成した曲げ治具等を使用して、折曲後にこの位置決めピンに複数の穴１６Ａ、穴１６Ｂ、穴１７Ａ及び穴１７Ｂを入れるだけで接続部２２Ａ〜２５Ａを、上電極３、４及び下電極７、８の所定の箇所としての上導出部３Ａと４Ａ及び下導出部７Ａと８Ａに対向するようにできるため、これらの穴がないものに比べて入力装置の製造を容易に行うことができる。

そして、配線基板２０の複数の接続部２２Ａ〜２５Ａが上電極３、４及び下電極７、８の所定の箇所としての上導出部３Ａと４Ａ及び下導出部７Ａと８Ａに接続されるようにして入力装置を構成することによって、両面の配線パターンやスルホールの形成が不要なため、安価な入力装置及びその製造方法を得ることができる。

なお、以上の説明では、上基板１及び下基板５の表面全面に、上導電層２及び下導電層６が酸化インジウム錫や酸化錫等で形成された光透過性のタッチパネルとして説明したが、これに代えて、上導電層２及び下導電層６が上電極３、４や下電極７、８と同様の不透光性の銀やカーボン等のペーストによって印刷形成されたものとしても、本発明の実施は可能である。

また、上基板１下面の所定の箇所に上導電層が形成されると共に、下基板５上面の所定の箇所に上記上導電層と所定の間隙を空けて対向する下導電層が形成され、上基板１上面の押圧操作によって所定の箇所の上導電層と下導電層のみの電気的接離が行われる、所謂、メンブレンスイッチ等の入力装置としても良い。

そして、以上の説明では、折曲後の接続部の位置を決める複数の穴を設けた例として図３（ａ）に示す配線基板を用いたが、図５（ａ）に示す配線基板を用いて、図５（ｂ）に示すように、穴５７Ａと穴５７Ｂが入れ替わるように穴状の切り欠き５８Ａと５８Ｂの中心を結ぶ線Ｐ−Ｐで形成される折曲部で折曲げ、上面に形成された上側の接続部５２Ａと５３Ａの下側の下面に接続部５４Ａと５５Ａが配置されるようにしても良い。

詳しくは、接続部５２Ａと接続部５５Ａの間に切込み部５９Ａを設け、この切込み部５９Ａは幅広部のほぼ中央部に設けると共に、切込み部５９Ａに連接して、くり抜き部５９Ｂを設けている。

ここで、このくり抜き部５９Ｂを設ける本来の目的は折曲げ箇所と位置を画定するためであるが、配線基板５０の加熱圧や折曲げ時に発生する応力を緩和するという副次的な作用効果も有する。

なお、上記実施の形態で述べた図３（ａ）では、折曲部Ｐ−Ｐは配線基板２０の幅狭部の延伸方向に対して直交するように配置したが、本実施の形態では幅狭部の延伸方向に対してほぼ平行に配置させている。

また、図５（ａ）の折曲部Ｐ−Ｐをほぼ中心として接着部５１を設け、この接着部５１には折曲部Ｐ−Ｐで折曲げたときに、配線基板５０の重なり領域を固着するために接着剤や接着テープが取り付けられる。

ここで、折曲げは切込み部５９Ａと対辺する幅広部の一辺との位置関係が反転されるように行い、これによって、切込み部５９Ａとくり抜き部５９Ｂとで形成される突起部（５９Ａ）が幅広部の外側に現れる。

また、折曲げられた配線基板５０の接続部５２Ａ、５３Ａ、５４Ａ及び５５Ａは同一線上に配置されるとともに、各接続部には重なった領域が存在しないいわゆる、１重構造の配線基板５０を得ることができる。

この結果、これら各接続部５２Ａ、５３Ａ、５４Ａ及び５５Ａは全領域が１重の状態で同じ厚みにでき、これら接続部と他の接続手段との電気的接続および機械的結合の信頼性を高めることができる。

また、図６（ａ）に示す配線基板６０を用いて、図６（ｂ）に示すように、穴６７Ａと穴６７Ｂが重なるように上側の接続部６２Ａと６３Ａの左端と下側の接続部６４Ａと６５Ａの右端を結ぶ線で形成される折曲部Ｅ−Ｆで折曲げる。

この結果、上面に形成された接続部６２Ａと６３Ａの下方の下面に接続部６４Ａと６５Ａが配置されるようにしても良い。

なお、図５（ａ）の折曲げ前は上側の接続部５２Ａと下側の接続部５５Ａが隣合っているため、この時に、上側の接続部５２Ａと５３Ａ及び下側の接続部５４Ａと５５Ａの上面に異方導電接着剤１１を続けて塗布するようにできるため、左側と右側に接続部が離れている図３（ａ）の例のような場合、それぞれの各上面に異方導電接着剤１１を別々に塗布する必要がなく、作業の簡略化ができる。

また、上下基板１、５の各導出部と配線基板の各接続部間には異方導電接着剤１１を塗布するものとしたが、これに代えて、異方導電接着剤１１が塗布されたソニーケミカル製のＣＰ７１３１等の異方導電テープを貼り付けるものとしても良い。

なお以上の説明において、説明の便宜上、「上面」、「下面」、「右側」及び「左側」などのいわゆる相対的な位置関係を表す語句を用いたが、これらは各部材、各部位が置かれた相対的な所在を表すものであり、絶対的な位置関係を表すものではない。

本発明による配線基板及びこれを用いた入力装置とその製造方法は、配線基板構造の簡便化を図り製造の工程数を減らすとともに、配線基板の全ての接続部を同じ厚さ構造にでき、上基板側と下基板側との接続部の配線基板は上基板と下基板の熱膨張や吸湿膨張の差による相対位置変動に対しても柔軟に対応できるので、これら接続部と他の接続手段との電気的接続および機械的結合の信頼性を高める、安価な配線基板及びこれを用いた入力装置とその製造方法を提供することができるという有利な効果を有し、各種電子機器の操作に用いられるタッチパネル等の入力装置とその製造方法等に有用である。

本発明の一実施の形態による光透過性タッチパネルの分解斜視図同上下基板の平面図同配線基板の平面図同断面図本発明の他の実施の形態による配線基板の平面図同配線基板の平面図従来の光透過性タッチパネルの分解斜視図同配線基板の要部斜視図同断面図

符号の説明

１７Ａ、１７Ｂ穴
１８Ａ、１８Ｂ切り欠き
２０配線基板
２２、２３、２４、２５配線パターン
２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ、２５Ａ接続部
２６切込み部
２８粘着部
Ｐ−Ｐ折曲部

Claims

複数の配線パターン及び接続部が上面のみに形成されると共に可撓性を有する折曲部を有し、この折曲部で折曲げると、一部の接続部が下面に配置される配線基板。
折曲後の接続部の位置を決める複数の穴を設けた請求項１記載の配線基板。
折曲げられず上面側に配置される接続部と、折曲げられ下面側に配置される接続部の各接続部を含む配線基板部を同等の厚さとした請求項１記載の配線基板。
複数の接続部の間に切込み部を設けた請求項１記載の配線基板。
請求項１記載の配線基板と、下面の全面又は所定の箇所に上導電層及びこの上導電層に接続された上電極が形成された上基板と、上面の全面又は所定の箇所に上記上導電層と所定の間隙を空けて対向する下導電層及びこの下導電層に接続された下電極が形成された下基板からなり、上記配線基板の複数の接続部が上記上電極及び下電極の所定の箇所に接続された入力装置。
配線基板を折曲部で折曲げた後、この配線基板の複数の接続部を対向配置した上下基板の上電極及び下電極の、所定の箇所に接続する請求項３記載の入力装置の製造方法。