JP2015161998A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学粘着層と接続部材との間の引出配線の腐食を防止するとともに、基材の浮きや気泡の発生を防止することが可能な入力装置を提供する。【解決手段】表面パネル１２と、基材２０と、表面パネル１２と基材２０とを貼り合わせる光学粘着層３０とを有し、基材２０の表面パネル１２と対向する面には、複数の電極と、複数の前記電極から引き出された引出配線２７とが形成され、引出配線２７には接続部材４１が接続されており、光学粘着層３０は、表面パネル１２と基材２０とを貼り合わせる第１の部分３０ａと、第１の部分３０ａから延出し、第１の部分３０ａよりも薄い第２の部分３０ｂとを有し、第１の部分３０ａは接続部材４１と間隔を有して設けられており、第２の部分３０ｂは第１の部分３０ａと接続部材４１との間に位置する引出配線２７を覆っている。【選択図】図４

Description

本発明は、入力装置に関し、特に、引出配線にＦＰＣ等の接続部材が接続される入力装置に関する。

下記特許文献１には、防水仕様に適した静電容量式の入力装置に関する発明が開示されている。特許文献１に記載の入力装置は、センサ部から引き出された引出配線にＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の接続部材が接続されており、引出配線は、ＦＰＣに接続される端子を除き、透明粘着材によって全て覆われる構造となっている。

しかしながら、ＦＰＣに対して隙間なく透明粘着材を設けることが困難であり、透明粘着材はＦＰＣに対して間隔を有して設けられ、またはＦＰＣの一部に重なって透明粘着材が設けられる。透明粘着材とＦＰＣとの間に露出する引出配線は、外気に晒されて湿度等により腐食が生じる。また、ＦＰＣと重なって透明粘着材を設ける場合には引出配線を覆うことはできるが、センサ基材を表面パネルに貼り合わせる際に、ＦＰＣの厚みのためセンサ基材の浮きやセンサ基材と透明粘着材との間に気泡が発生してしまうという課題が生じる。

下記特許文献２には、光学粘着層に覆われていない引出配線の腐食を防止することが可能な入力装置について記載されている。図７は、特許文献２に記載されている従来例の入力装置の断面図である。

図７に示すように、従来例の入力装置１１０は、表面パネル１１２と基材１２０とを有し、表面パネル１１２と基材１２０とは光学粘着層１５１によって貼り合わされている。基材１２０の表面パネル１１２と対向する面には、複数の電極（図示しない）と、複数の電極から引き出された引出配線１２７が形成されている。そして、引出配線１２７は接続端子１２８に接続されて、ＦＰＣ等の接続部材１４１と電気的に接続される。

図７に示すように、光学粘着層１５１は、接続部材１４１に対して間隔を有して設けられており、光学粘着層１５１と接続部材１４１との間の引出配線１２７は、樹脂１６１により封止されている。

特開２０１３−１２５４９６号公報 特開２０１２−１９００８７号公報

特許文献２では、表面パネル１１２と基材１２０とを貼り合わせた後に樹脂１６１により封止する工程が開示されている。しかし、封止樹脂を導入するための空間を設けることが難しいため上記の工程を適用できない場合があり、樹脂１６１により封止した後に表面パネル１１２と基材１２０と貼り合わせることが検討された。この場合、樹脂１６１の塗布量を制御することは困難であり、樹脂１６１が光学粘着層１５１よりも厚く形成されると、基材１２０を表面パネル１１２に対して平坦に貼り合わせることが困難になる。よって、基材１２０が表面パネル１１２に対して密着せず浮きが発生したり、基材１２０と光学粘着層１５１との間、または表面パネル１１２と光学粘着層１５１との間に気泡が発生する等の課題が生じる。

また、図８には比較例の入力装置の断面図を示す。図８に示す比較例の入力装置２１０では、引出配線２２７の上に樹脂２６２を印刷形成して、樹脂２６２の一部と重なって光学粘着層２５１を設けている。こうすれば、塗布形成する場合に比べて樹脂２６２の量を制御することが容易であり、基材２２０の浮きの発生を抑制できる。

しかしながら、樹脂２６２の一部と重なって光学粘着層２５１が設けられており、樹脂２６２と引出配線２２７との段差、または、樹脂２６２と基材２２０との段差に気泡が発生し易いという課題がある。

本発明は、光学粘着層と接続部材との間の引出配線の腐食を防止するとともに、基材の浮きや基材と光学粘着層との間の気泡の発生を防止することが可能な入力装置を提供することを目的とする。

本発明の入力装置は、表面パネルと、前記表面パネルと対向して配置された基材と、前記表面パネルと前記基材とを貼り合わせる光学粘着層とを有し、前記基材の前記表面パネルと対向する面には、複数の電極と、複数の前記電極から引き出された引出配線とが形成され、前記引出配線には接続部材が接続されており、前記光学粘着層は、前記表面パネルと前記基材とを貼り合わせる第１の部分と、前記第１の部分から延出して前記第１の部分よりも薄い第２の部分とを有し、前記第１の部分は前記接続部材と間隔を有して設けられており、前記第２の部分は前記第１の部分と前記接続部材との間に位置する前記引出配線を覆って設けられていることを特徴とする。

これによれば、光学粘着層の第１の部分と接続部材との間の引出配線が第２の部分により覆われているため、引出配線の腐食を防止することができる。また、樹脂を用いて封止する場合に比べて、光学粘着層の厚さを制御することが容易であるため、光学粘着層の第２の部分により引出配線を覆うことにより、基材の浮きや気泡を抑制できる。また、第２の部分は、第１の部分から延出して第１の部分よりも薄く形成されているため、第１の部分と重なる位置に段差が発生することを抑制し、気泡の発生を確実に防止することができる。

したがって、本発明の入力装置によれば、光学粘着層と接続部材との間の引出配線の腐食を防止するとともに、基材の浮きや基材と光学粘着層との間の気泡の発生を防止することが可能である。

前記光学粘着層は、第１の光学粘着層と第２の光学粘着層とを有し、前記第２の光学粘着層は前記基材に貼り合わされ、前記第１の光学粘着層は、前記第２の光学粘着層と前記表面パネルとの間に設けられており、前記第１の部分は前記第１の光学粘着層と前記第２の光学粘着層との積層構造を有し、前記第２の部分は前記第２の光学粘着層から構成されていることが好ましい。これによれば、第１の部分と第２の部分とに亘って第２の光学粘着層で構成され、第２の光学粘着層が前記基材に貼り合わされるため、光学粘着層と基材との間に段差が形成されることを抑制して気泡の発生を確実に抑制することができる。

前記第２の光学粘着層は、前記第１の光学粘着層よりも薄いことが好ましい。これによれば、第２の部分を第１の部分よりも確実に薄く形成することができ、第２の部分により引出配線を覆って腐食を防止するとともに、基材の浮きを防止することができる。

前記第１の光学粘着層の外周が、前記第２の光学粘着層の外周よりも内方に位置していることが好ましい。これによれば、第１の光学粘着層と第２の光学粘着層との段差が表面パネル側に向けられるため、基材の浮きの発生、及び基材と光学粘着層の段差による気泡の発生を防止できる。

前記接続部材は導電性接着材を介して前記引出配線に接続されており、前記導電性接着材は、前記引出配線及び前記光学粘着層の前記第２の部分に跨がって設けられていることが好ましい。これによれば、接続部材と光学粘着層の第２の部分との間の引出配線が導電性接着材により覆われるため、引出配線の腐食を確実に防止することができる。

本発明の入力装置によれば、光学粘着層と接続部材との間の引出配線の腐食を防止するとともに、基材の浮きや基材と光学粘着層との間の気泡の発生を防止することが可能である。

本発明の第１の実施形態における入力装置の分解斜視図である。 本実施形態の入力装置を構成する基材の平面図である。 引出配線と接続部材との接続部分を透過させて示す部分拡大平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線で切断して矢印方向から見たときの入力装置の部分拡大断面図である。 第２の変形例の入力装置を構成する基材の平面図である。 第２の実施形態における入力装置の部分拡大断面図である。 従来例の入力装置の部分拡大断面図である。 比較例の入力装置の部分拡大断面図である。

以下、図面を参照して、具体的な実施形態の入力装置について説明をする。なお、各図面の寸法は適宜変更して示している。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態における入力装置の分解斜視図である。図２は、本実施形態の入力装置を構成する基材の平面図である。図１に示すように、本実施形態の入力装置１０は、表面パネル１２と、表面パネル１２と対向して配置された基材２０と、表面パネル１２と基材２０とを貼り合わせる光学粘着層３０とを有して構成される。また、接続部材４１は基材２０に接続されて、表面パネル１２と基材２０との間から外部に延出する。

本実施形態において、表面パネル１２は透光性の樹脂材料やガラスを用いて平板状に形成されている。表面パネル１２の表面側（図１のＺ１方向を向く面）は入力操作を行う操作面であり、操作者は、指等を操作面に接触させ、若しくは操作面に接触させずに近づけた状態で入力操作を行うことができる。また、表面パネル１２の裏面側（図１のＺ２方向を向く面）には着色された加飾層（図１では省略して示す）が設けられている。加飾層は表面パネル１２の外周部において枠状に設けられており、加飾層と重なる領域が非入力領域１７である。また、加飾層によって区分けされ、非入力領域１７に囲まれた領域が、入力操作を行う入力領域１６である。なお、表面パネル１２は、平板状に限定されず、曲面形状であってもよい。

図１に示すように、基材２０の表面パネル１２と対向する面には、複数の第１の電極２１、第２の電極２２、及び引出配線２７が形成されている。複数の第１の電極２１及び第２の電極２２は、入力領域１６に形成されており、また、引出配線２７は第１の電極２１及び第２の電極２２から引き出されて、入力領域１６の外側の非入力領域１７を引き回されている。

図２に示すように、第１の電極２１及び第２の電極２２は、それぞれ菱形形状に形成されて入力領域１６に配列されている。第１の電極２１は、Ｘ１−Ｘ２方向に間隔を設けて配置されており、Ｘ１−Ｘ２方向に隣り合う第１の電極２１同士はブリッジ部２３によって接続される。接続された複数の第１の電極２１は、Ｘ１−Ｘ２方向に延在するとともに、Ｙ１−Ｙ２方向に間隔を設けて複数本配列されている。また、第２の電極２２はＹ１−Ｙ２方向において間隔を設けて配列されており、Ｙ１−Ｙ２方向に隣り合う第２の電極２２同士は幅細の連結部２４によって接続されている。接続された複数の第２の電極２２は、Ｙ１−Ｙ２方向に延在するとともに、Ｘ１−Ｘ２方向に間隔を設けて複数本配列されている。

図２に示すように、ブリッジ部２３は連結部２４と交差して形成されている。連結部２４とブリッジ部２３とが交差する部分において、連結部２４を覆うように絶縁層（図示しない）が設けられており、連結部２４とブリッジ部２３とは絶縁層（図示しない）を介して電気的に絶縁されている。

本実施形態において、基材２０は、フィルム状の樹脂材料を用いて形成されており、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等の透光性樹脂材料が用いられる。また、第１の電極２１、及び第２の電極２２は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の透明導電材料を用いて形成されており、スパッタや蒸着等の薄膜法により形成される。

本実施形態の入力装置１０において、操作者が入力操作を行う際に、表面パネル１２の表面の入力領域１６に、指などの被検出体を接触させて、または接触させずに近づけた場合に、第１の電極２１と第２の電極２２との間の静電容量と、各電極部と被検出体との間に形成される静電容量とが結合する。この静電容量変化に基づいて入力位置情報が検出される。

また、図２に示すように第１の電極２１及び第２の電極２２に接続された複数の引出配線２７は、基材２０の非入力領域１７を引き回されて、接続部材４１（図２には省略して示す）と接続するための端子２８に接続される。なお、引出配線２７及び端子２８は、表面パネル１２の加飾層（図示しない）と重なる位置に配置されているため外部から視認されない。引出配線２７及び端子２８は、Ｃｕ、Ａｇ等の金属材料やＣｕＮｉ等の合金材料を用いて形成される。

図１に示すように、端子２８にはＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の接続部材４１が接続される。引出配線２７は接続部材４１を介してＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の外部回路に接続される。また、表面パネル１２と基材２０とは光学粘着層３０を介して貼り合わされている。本実施形態において、光学粘着層３０は、第１の光学粘着層３１と第２の光学粘着層３２とを有し、第２の光学粘着層３２は基材２０に貼り合わされ、第１の光学粘着層３１は、第２の光学粘着層３２と表面パネル１２との間に設けられている。第１の光学粘着層３１及び第２の光学粘着層３２は、アクリル系粘着剤や両面粘着テープ等である。

次に図３及び図４を参照して、引出配線２７と接続部材４１との接続部分について詳細に説明する。図３は、引出配線と接続部材との接続部分を透過させて示す部分拡大平面図である。また、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線で切断して矢印方向から見たときの入力装置の部分拡大断面図である。なお、図３では第１の電極２１及び第２の電極２３は省略して示している。

図３は、基材２０に第１の光学粘着層３１と第２の光学粘着層３２とを積層したときの平面図を示しており、第１の光学粘着層３１と第２の光学粘着層３２にはそれぞれ斜線を施して示している。図１及び図３に示すように、第１の光学粘着層３１及び第２の光学粘着層３２にはそれぞれ切り欠き３５、３６が形成されており、切り欠き３５、３６が形成された箇所で端子２８が露出して、端子２８と接続部材４１とが接続される。

第１の光学粘着層３１の切り欠き３５は、第２の光学粘着層３２の切り欠き３６よりも入力領域１６側（図３のＹ１側）に大きく形成されており、第２の光学粘着層３２の一部が第１の光学粘着層３１よりも端子２８側に延出している。また、図１及び図３に示すように、第２の光学粘着層３２は、第１の光学粘着層３１と重なる領域全体と、第１の光学粘着層３１と接続部材４１との間に連続して形成されている。

図４に示すように、接続部材４１は、表面パネル１２と基材２０との間に配置されて、導電性接着材４７を介して引出配線２７に接続されている。接続部材４１は、ベース基板４２と、カバーフィルム４４、４５との積層構造を有しており、ベース基板４２に形成された接続電極４３が、導電性接着材４７を介して端子２８と対向して配置される。接続部材４１は例えば熱圧着されて、接続電極４３と端子２８とが電気的に接続される。

導電性接着材４７として、例えば異方性導電フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｎｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ、ＡＣＦ）や異方性導電ペースト（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｎｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ、ＡＣＰ）等を用いることができる。なお、接続部材４１、導電性接着材４７等は、表面パネル１２に形成された加飾層１４と重なる位置で端子２８と接続されるため、外部から視認されない。

本実施形態において、図４に示すように、光学粘着層３０のうち第１の光学粘着層３１と第２の光学粘着層３２との積層構造を有する部分を第１の部分３０ａとし、第１の光学粘着層３１から露出する第２の光学粘着層３２により構成される部分を第２の部分３０ｂとする。表面パネル１２と基材２０とは第１の部分３０ａにより貼り合わされており、第２の部分３０ｂは第１の部分３０ａから連続して延出し、第１の部分３０ａよりも薄く形成されている。

本実施形態において、図４に示すように、第１の光学粘着層３１（第１の部分３０ａ）は接続部材４１と間隔を有して設けられており、第２の光学粘着層３２（第２の部分３０ｂ）は、第１の光学粘着層３１と接続部材４１との間の引出配線２７を覆って設けられている。したがって、第１の光学粘着層３１と接続部材４１との間の引出配線２７の腐食を防止することができる。

このように、引出配線２７を第２の光学粘着層３２（第２の部分３０ｂ）で覆うことにより、樹脂を用いて封止する場合に比べて、第２の光学粘着層３２の厚さを制御して薄く形成することが容易であるため、基材２０の浮きや気泡の発生を抑制できる。また、第２の光学粘着層３２は、第１の部分３０ａから第２の部分３０ｂに亘って連続して設けられて基材２０と貼り合わされている。そのため、第１の光学粘着層３１と第２の光学粘着層３２との段差は表面パネル１２側に向けられ、基材２０と貼り合わされる第２の光学粘着層３２は平坦な面となる。よって、基材２０と光学粘着層３０との間に段差が形成されることを抑制して、気泡の発生を確実に防止することができる。

したがって、本実施形態の入力装置１０によれば、第１の光学粘着層３１と接続部材４１との間の引出配線２７の腐食を防止するとともに、基材２０の浮きや基材２０と光学粘着層３０との間の気泡の発生を防止することが可能である。

図４に示すように、第２の光学粘着層３２は、第１の光学粘着層３１よりも薄く形成することが好ましい。本実施形態において、第１の光学粘着層３１の厚さは、５０μｍ〜２００μｍ程度とし、第２の光学粘着層３２の厚さは、例えば２５μｍ以下とすることができる。こうすれば、第２の光学粘着層３２の厚みばらつきを１０％以内に抑えて形成することができ、基材２０の浮きや気泡の発生を確実に防止できる。

さらに、図４に示すように、接続部材４１と端子２８とを接続する導電性接着材４７は、端子２８、引出配線２７及び第２の光学粘着層３２（第２の部分３０ｂ）に跨がって設けられている。これにより、接続部材４１と第２の光学粘着層３２（第２の部分３０ｂ）との間の引出配線２７が導電性接着材４７により覆われるため、引出配線２７の腐食を確実に防止することができる。

また、図３及び図４に示すように、第１の光学粘着層３１の外周が、第２の光学粘着層３２の外周と重なる位置、若しくは第２の光学粘着層３２の外周よりも内方に位置して、第１の光学粘着層３１と第２の光学粘着層３２とが積層されている。こうすれば、第１の光学粘着層３１と第２の光学粘着層３２との段差が表面パネル１２側に向けられるため、基材２０の浮きや、基材２０と光学粘着層３０との段差に発生する気泡を防止できる。また、第２の光学粘着層３２は、第１の部分３０ａ及び第２の部分３０ｂに連続して設けられているため、入力領域１６における気泡の発生を防止するとともに、入力領域１６における均一な視認性を得ることができる。

本実施形態の入力装置１０において、引出配線２７は、配線下地層２７ａと金属層２７ｂとが積層された構造となっている。配線下地層２７ａは、第１の電極２１（図４では省略して示す。）または第２の電極２２から連続して形成されており、第１の電極２１または第２の電極２２と同一のＩＴＯ等の透明導電材料が用いられる。金属層２７ｂは、配線下地層２７ａの上に形成され、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の金属材料を有して構成される。

このように金属層２７ｂを形成することで引出配線２７の低抵抗化が可能となり、また、第１の光学粘着層３１と接続部材４１との間の金属層２７ｂは第２の光学粘着層３２により覆われるため、金属層２７ｂの腐食を防止することができる。また、配線下地層２７ａの上に金属層２７ｂを設けることにより、金属層２７ｂと基材２０との密着性を向上させることができる。なお、Ｃｕ等の金属層２７ｂの上に保護層としてＣｕＮｉ等の合金層を積層して複数層の積層構造としてもよい。

本実施形態の入力装置１０は、図２に示すように、第１の電極２１がブリッジ部２３によって接続された構成であるが、入力操作を検出するための複数の電極のパターンはこれに限定されない。

図５には、変形例の入力装置を構成する基材の平面図を示す。図５に示すように、本変形例において、複数の矩形状の電極６１が、互いに離間して入力領域６３に配列されている。電極６１のそれぞれに引出配線６７が接続されており、引出配線６７は電極６１の間を引き回されて入力領域６３から非入力領域６４に向かって引き出される。引出配線６７は、それぞれ端子６８に接続されて、ＦＰＣ等の接続部材（図５には図示しない）と電気的に接続される。

本変形例においても、図３及び図４と同様に、基材２０の表面に第１の光学粘着層３１と第２の光学粘着層３２とが積層される。第１の光学粘着層３１は接続部材４１と間隔を設けて配置され、第１の光学粘着層３１と接続部材４１との間で露出する引出配線６７は、第２の光学粘着層３２により覆われる。これにより、引出配線６７の腐食が防止される。特に、図５に示すように引出配線６７が多く形成される場合には、各配線幅及び配線間距離が微細化されるため、第２の光学粘着層３２により引出配線６７の腐食を防止して耐環境性を向上させることはより有効となる。

＜第２の実施形態＞
図６は、第２の実施形態の入力装置の部分拡大断面図であり、図４に示す入力装置１０の部分拡大断面図と同じ箇所について示している。本実施形態の入力装置１１は、表面パネル１２と基材２０とが１枚の光学粘着層３０で貼り合わされている点が異なっている。

図６に示すように、光学粘着層３０は、表面パネル１２と基材２０とを貼り合わせる第１の部分３０ａと、第１の部分３０ａから連続して延出し、第１の部分３０ａよりも薄い第２の部分３０ｂとを有する。第１の部分３０ａと第２の部分３０ｂとの段差は、光学粘着層３０の表面パネル１２側に形成されており、基材２０側に対向する面は、第１の部分３０ａと第２の部分３０ｂとが連続して同一面を構成している。

本実施形態において、第１の部分３０ａは接続部材４１と間隔を設けて配置されており、第１の部分３０ａと接続部材４１との間の引出配線２７は、第２の部分３０ｂによって覆われている。このような態様であっても、引出配線２７の腐食を防止するとともに、基材２０の浮きや基材２０と光学粘着層３０との間の気泡の発生を防止することが可能である。

１０〜１１ 入力装置
１２ 表面パネル
１６、６３ 入力領域
１７、６４ 非入力領域
２０、６０ 基材
２１ 第１の電極
２２ 第２の電極
２３ ブリッジ部
２４ 連結部
２７、６７ 引出配線
２７ａ 配線下地層
２７ｂ 金属層
２８、６８ 端子
３０ 光学粘着層
３０ａ 第１の部分
３０ｂ 第２の部分
３１ 第１の光学粘着層
３２ 第２の光学粘着層
３５、３６ 切り欠き
４１ 接続部材
４７ 導電性接着材
６１ 電極

Claims (5)

1. 表面パネルと、前記表面パネルと対向して配置された基材と、前記表面パネルと前記基材とを貼り合わせる光学粘着層とを有し、
   前記基材の前記表面パネルと対向する面には、複数の電極と、複数の前記電極から引き出された引出配線とが形成され、前記引出配線には接続部材が接続されており、
   前記光学粘着層は、前記表面パネルと前記基材とを貼り合わせる第１の部分と、前記第１の部分から延出し、前記第１の部分よりも薄い第２の部分とを有し、
   前記第１の部分は前記接続部材と間隔を有して設けられており、前記第２の部分は前記第１の部分と前記接続部材との間に位置する前記引出配線を覆って設けられていることを特徴とする入力装置。
2. 前記光学粘着層は、第１の光学粘着層と第２の光学粘着層とを有し、前記第２の光学粘着層は前記基材に貼り合わされ、前記第１の光学粘着層は、前記第２の光学粘着層と前記表面パネルとの間に設けられており、
   前記第１の部分は前記第１の光学粘着層と前記第２の光学粘着層との積層構造を有し、前記第２の部分は前記第２の光学粘着層から構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。
3. 前記第２の光学粘着層は、前記第１の光学粘着層よりも薄いことを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
4. 前記第１の光学粘着層の外周が、前記第２の光学粘着層の外周よりも内方に位置していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の入力装置。
5. 前記接続部材は導電性接着材を介して前記引出配線に接続されており、前記導電性接着材は、前記引出配線及び前記光学粘着層の前記第２の部分に跨がって設けられていることを特徴とする請求項１から請求４のいずれか１項に記載の入力装置。