JP2023106734A - 配線構造およびそれを用いたタッチセンサ - Google Patents
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Abstract
【課題】配線端子部における断線の有無を適切に検知する。【解決手段】配線構造は、被検知領域を有する1つの被検知用の配線端子部31と、第1検知端子部36と、第2検知端子部38と、により構成される。被検知領域は、第1領域33および第2領域34を含む。第1および第2検知端子部36,38と被検知領域とにより形成される導通経路39は、第1検知端子部36の先端部から第2検知端子部38の先端部に亘る範囲において、第1領域33における断線の有無を検知可能となるように構成されている。【選択図】図6
Description
本開示は、配線構造およびそれを用いたタッチセンサに関するものである。
例えばタッチセンサの技術分野に関し、従来から特許文献1に示されるような構成が知られている。
特許文献1には、基板を備えるタッチセンサが開示されている。この基板には、複数のセンサ電極(透明導電パターン)と、各々の一端部が各センサ電極と電気的に接続された複数の配線部(取出導電パターン)と、各配線部の他端部側に形成された複数の配線端子部と、が設けられている。複数の配線端子部は、基板において、複数のセンサ電極が位置するセンサ領域(表示領域)の外側に位置する非センサ領域(非表示領域)に配置されている。複数の配線端子部は、基板の外形端付近に配置されている。
ところで、例えばタッチセンサの技術分野において、一般的に、タッチセンサに適用される基板の製造工程としては、当該基板の元となる母材に対し、例えばトムソン刃による打ち抜き加工(機械加工)が行われる。通常、上記母材には、複数のセンサ電極、複数の配線部、および複数の配線端子部が予め形成されている。上記母材に対して上記打ち抜き加工を行うことにより、所定の形状(例えば矩形状)を有する基板が得られる。
上記打ち抜き加工により得られた基板の外形端は、トムソン刃により切断された位置に対応する。すなわち、基板の外形端付近では、上記打ち抜き加工を行う時にトムソン刃のせん断応力による変形が生じやすくなる。
一方、例えばタッチセンサの技術分野に関し、近年では商品力の向上を目的として、タッチセンサの狭額縁化が望まれている。例えば、特許文献1のタッチセンサでは、複数の配線端子部が基板の外形端付近に位置するように構成されている。かかる構成によれば、非センサ領域(非表示領域)が狭められて、タッチセンサの狭額縁化に寄与することになる。
しかしながら、上記打ち抜き加工時では、基板の外形端付近に位置する複数の配線端子部が上記トムソン刃のせん断応力による影響を受けやすくなる。具体的に、配線端子部には、上記打ち抜き加工を行った後に、トムソン刃による切断方向(すなわち、基板の外形端に沿う方向)に略平行な方向に亀裂などの損傷が生じる場合がある。このような損傷が生じた場合には、配線端子部が断線した状態となり、配線端子部において導通不良が起こりうる。
これに対し、特許文献1のタッチセンサでは、上記打ち抜き加工に起因して各配線端子部が断線したとしても、その断線の有無を例えば製品出荷前に検知できるように構成されていなかった。その結果、市場において、タッチセンサが、本来の設計寿命よりも前に動作不良を起こすおそれがあった。
他方、上述のような断線の発生を避けるために、複数の配線端子部を基板の外形端から離れた位置に配置することが考えられる。しかしながら、例えばタッチセンサの技術分野において、複数の配線端子部を基板の外形端から離れた位置に配置した構成では、上述の狭額縁化が必然的に困難となる。その結果、タッチセンサの商品力が低下してしまう。
本開示は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、打ち抜き加工に起因して配線端子部が断線していたとしても、配線端子部における断線の有無を、例えば製品出荷前において適切に検知できるようにすることにある。
上記の目的を達成するために、本開示の一実施形態に係る配線構造は、基板と、基板に取り付け可能なフレキシブル配線板と、を備えている。基板には、被検知領域を有する被検知用の配線端子部が少なくとも1つ設けられている。被検知領域は、第1領域と、第1領域から最近傍に位置する基板の外形端に向かって延びる第2領域と、を含む。第2領域は、最近傍に位置する基板の外形端に平行な方向の幅が、第1領域の幅よりも小さくなるように構成されている。フレキシブル配線板は、互いに電気的に独立するように略平行に配置されかつ基板の被検知用の配線端子部と対向するように配置される第1および第2検知端子部を含む。第1検知端子部の先端部は、フレキシブル配線板の外形端の近傍に配置されている。第2検知端子部の先端部は、第1検知端子部の先端部よりもフレキシブル配線板の外形端から離れた位置に配置されている。フレキシブル配線板が基板に取り付けられた状態では、第1検知端子部が第1領域と重なりかつ第2検知端子部が第2領域と重なるように構成されており、第1および第2検知端子部と被検知領域とにより一つの電気的な導通経路が形成される。そして、導通経路は、第1検知端子部の先端部から第2検知端子部の先端部に亘る範囲において、第1領域における断線の有無を検知可能となるように構成されている。
本開示によると、配線端子部における断線の有無を適切に検知できる。
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
図1は、本開示の実施形態に係るタッチセンサ1の全体を示している。このタッチセンサ1は、タッチ操作が可能な静電容量方式のセンサ型入力装置である。タッチセンサ1は、例えばカーナビゲーション等の車載装置、パーソナルコンピュータのディスプレイ機器、携帯電話、携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コピー機、券売機、現金自動預け払い機、時計などに対する入力装置として用いられる。
以下の説明において、後述する操作面4が位置する側をタッチセンサ1の「表側」とし、その反対側をタッチセンサ1の「裏側」として、タッチセンサ1を構成する各要素の位置関係を定めるものとする。また、この実施形態では、説明の便宜上、各図の紙面における左側から右側に向かう方向をX方向とする一方、各図の紙面における下側から上側に向かう方向をY方向として定めるものとする。
(カバー部材)
図1に示すように、タッチセンサ1は、光透過性を有するカバー部材2を備えている。カバー部材2は、例えばカバーガラスまたはプラスチック製のカバーレンズからなる。カバー部材2は、例えば平面視矩形状の板状に形成されている。
図1に示すように、タッチセンサ1は、光透過性を有するカバー部材2を備えている。カバー部材2は、例えばカバーガラスまたはプラスチック製のカバーレンズからなる。カバー部材2は、例えば平面視矩形状の板状に形成されている。
カバー部材2において、裏面の周縁部には、スクリーン印刷等により黒色等の暗色で略額縁状の加飾部3が形成されている。この加飾部3で囲まれた内部の矩形領域は、透光可能なセンサ領域S1となっている(図2~図4参照)。使用者は、センサ領域S1を介して、タッチセンサ1の裏側に配置したディスプレイパネル(図示せず)からの視覚的情報を得ることができる。そして、センサ領域S1に対応するカバー部材2の表面の領域は、タッチ操作に伴い使用者の手指などが接触する操作面4として構成されている。センサ領域S1の外側に位置する領域(加飾部3が位置する領域)は非センサ領域S2となっている。
(基板)
図2に示すように、タッチセンサ1は、基板5を備えている。図3および図4に示すように、基板5は、第1基板6および第2基板7により構成されている。第1および第2基板6,7の各々は、平面視で略矩形状を有している。
図2に示すように、タッチセンサ1は、基板5を備えている。図3および図4に示すように、基板5は、第1基板6および第2基板7により構成されている。第1および第2基板6,7の各々は、平面視で略矩形状を有している。
第1基板6および第2基板7の各々は、透明性を有する樹脂材からなる。透明性を有する樹脂材としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート、COP(シクロオレフィンポリマー)、COC(シクロオレフィンコポリマー)のような樹脂材が挙げられる。
第1基板6は、第1基板6の表面が図示しない粘着層を介して第2基板7の裏面と対向するように積層配置される。第2基板7は、第2基板7の表面が図示しない粘着層を介してカバー部材2の裏面と対向するように積層配置される。上記粘着層は、光透過性を有する光学用粘着剤(OCA:Optical Clear Adhesive)である。粘着層の厚みは、25μm~250μmであるのが好ましい。
図4に示すように、第2基板7の周縁部には、図4の紙面下側に位置する辺からY軸方向に向かって凹陥状に切り欠かれた開口部8が形成されている。この開口部8は、第1基板6と第2基板7とを積層配置した状態において第1基板6に形成された後述する複数の第1配線部13がタッチセンサ1の表側に露出するように構成されている。
(センサ電極)
図2~図4に示すように、タッチセンサ1は、静電容量方式による複数のセンサ電極10を備えている。複数のセンサ電極10は、複数の送信電極11および複数の受信電極12により構成されている。なお、図2~図4では、各センサ電極10を明示するためにドットによるハッチングを付している。
図2~図4に示すように、タッチセンサ1は、静電容量方式による複数のセンサ電極10を備えている。複数のセンサ電極10は、複数の送信電極11および複数の受信電極12により構成されている。なお、図2~図4では、各センサ電極10を明示するためにドットによるハッチングを付している。
送信電極11および受信電極12は、例えば、酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性を有する透明材(透明導電膜)からなる。あるいは、送信電極11および受信電極12は、銅などの導電金属材料または導電樹脂材料からなる細線をメッシュ状に配置したメッシュパターンとして形成されてもよい。
複数の送信電極11および複数の受信電極12は、センサ領域S1に配置されている。タッチセンサ1では、センサ領域S1に位置する複数の送信電極11および複数の受信電極12を通じて操作面4に接触した使用者の手指(検知対象物)によるタッチ操作の検知が可能となっている。
複数の送信電極11は、第1基板6の表面に配置されている(図3参照)。一方、複数の受信電極12は、第2基板7の表面に配置されている(図4参照)。そして、複数の送信電極11および複数の受信電極12は、第1基板6と第2基板7とが積層配置された状態において第2基板7を介して互いに絶縁される。
各送信電極11は、後述するフレキシブル配線板20を介して図示しない駆動回路に接続されている。各送信電極11は、上記駆動回路により周囲に電界を放射するように構成されている。図3に示すように、各送信電極11は、平面視で略長方形状を有している。具体的に、各送信電極11は、平面視でX方向の幅がY方向に沿って一定の大きさとなるように略帯状に延びている。また、複数の送信電極11は、X方向に並んで配置されている。
各受信電極12は、後述するフレキシブル配線板20を介して図示しない検出回路に接続されている。各受信電極12は、各送信電極11から放射された電界を受信するように構成されている。図4に示すように、各受信電極12は、X方向に沿って延びている。具体的に、各受信電極12は、平面視で略長方形状を有している。また、複数の受信電極12は、Y方向に間隔を並んで配置されている。
なお、この実施形態では、各受信電極12が各送信電極11よりも細くなるように構成されているが、かかる構成に限定されない。例えば、受信電極12の幅と各送信電極11の幅とが同じ大きさとなっていてもよい。
(配線部)
図2~図4に示すように、タッチセンサ1は、複数の第1配線部13および複数の第2配線部14を備えている。複数の第1配線部13および複数の第2配線部14は、複数のセンサ電極10を図示しない外部回路と電気的に接続するための要素である。
図2~図4に示すように、タッチセンサ1は、複数の第1配線部13および複数の第2配線部14を備えている。複数の第1配線部13および複数の第2配線部14は、複数のセンサ電極10を図示しない外部回路と電気的に接続するための要素である。
複数の第1配線部13および複数の第2配線部14は、例えば、酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性を有する透明材(透明導電膜)からなる。あるいは、複数の第1配線部13および複数の第2配線部14は、銅などの導電金属材料または導電樹脂材料からなる細線をメッシュ状に配置したメッシュパターンとして形成されてもよい。
複数の第1配線部13は、第1基板6の表面に形成されている(図3参照)。また、複数の第2配線部14は、第2基板7の表面に形成されている(図4参照)。
複数の第1配線部13および複数の第2配線部14は、非センサ領域S2に配置されている。具体的に、複数の第1配線部13および複数の第2配線部14は、操作面4の側から見た平面視において加飾部3(図1参照)と重なる位置に配置されている。すなわち、複数の第1配線部13および複数の第2配線部14は、加飾部3により操作面4の側(タッチセンサ1の表側)から視認できないようになっている。
図3に示すように、各第1配線部13の一端部は、各送信電極11の端部(図3の紙面下側に位置する端部)と電気的に接続されている。複数の第1配線部13は、各々の他端部が、第1基板6の、後述するフレキシブル配線板20が取り付けられる位置に対応する辺(図3の紙面下側に位置する辺)の略中央に集束するように配置されている。
図4に示すように、各第2配線部14の一端部は、各受信電極12の端部(図4の紙面右側または左側に位置する端部)と電気的に接続されている。複数の第2配線部14は、各々の他端部が、第2基板7の、後述するフレキシブル配線板20が取り付けられる位置に対応する辺(図4の紙面下側に位置する辺)において開口部8の近傍に集束するように配置されている。
第1配線部13の他端部は、後述するフレキシブル配線板20の各信号端子部25と電気的に接続するための配線端子部13aとして構成されている。第2配線部14の他端部は、後述するフレキシブル配線板20の各信号端子部25と電気的に接続するための配線端子部14aとして構成されている。
(グランドパターン)
図2~図4に示すように、タッチセンサ1は、第1グランドパターン15および第2グランドパターン16を備えている。第1グランドパターン15および第2グランドパターン16は、複数のセンサ電極10、複数の第1配線部13、および複数の第2配線部14と電気的に非接続状態となっている。第1グランドパターン15および第2グランドパターン16は、非センサ領域S2に配置されている。第1グランドパターン15および第2グランドパターン16により、タッチセンサ1の外部からセンサ領域S1に向かうノイズおよび静電気の少なくともいずれか一方の侵入が阻止される。
図2~図4に示すように、タッチセンサ1は、第1グランドパターン15および第2グランドパターン16を備えている。第1グランドパターン15および第2グランドパターン16は、複数のセンサ電極10、複数の第1配線部13、および複数の第2配線部14と電気的に非接続状態となっている。第1グランドパターン15および第2グランドパターン16は、非センサ領域S2に配置されている。第1グランドパターン15および第2グランドパターン16により、タッチセンサ1の外部からセンサ領域S1に向かうノイズおよび静電気の少なくともいずれか一方の侵入が阻止される。
第1グランドパターン15および第2グランドパターン16は、例えば、酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性を有する透明材(透明導電膜)からなる。あるいは、第1グランドパターン15および第2グランドパターン16は、銅などの導電金属材料または導電樹脂材料からなる細線をメッシュ状に配置したメッシュパターンとして形成されてもよい。
図3に示すように、第1グランドパターン15は、第1基板6の表面に配置されている。第1グランドパターン15は、平面視においてセンサ領域S1の外周を囲うように配置されている。具体的に、第1グランドパターン15は、第1基板6と第2基板7とが積層配置された状態において、複数の第2配線部14の外側に位置するように配置されている(図2参照)。第1グランドパターン15の両端部(図3に示した符号31,31)は、第1基板6の、後述するフレキシブル配線板20が取り付けられる位置に対応する辺(図3の紙面下側に位置する辺)に位置している。また、第1グランドパターン15の両端部は、複数の第1配線部13の他端部(図3に示した符号13a)とX方向に隣り合うように配置されている。
図4に示すように、第2グランドパターン16は、第2基板7の表面に設けられている。第2グランドパターン16は、平面視においてセンサ領域S1の外周を囲うように配置されている。具体的に、第2グランドパターン16は、第1基板6と第2基板7とが積層配置された状態において、第1グランドパターン15を外側から囲うように配置されている(図2参照)。第2グランドパターン16の両端部(図3に示した符号31,31)は、第2基板7の、後述するフレキシブル配線板20が取り付けられる位置に対応する辺(図4の紙面下側に位置する辺)に位置している。また、第2グランドパターン16の両端部は、複数の第2配線部14の他端部(図4に示した符号14a)とX方向に隣り合うように配置されている。
(フレキシブル配線板)
図1に示すように、タッチセンサ1は、フレキシブル配線板20を備えている。フレキシブル配線板20は、柔軟性を有しかつ変形状態でもその電気的特性が変化しないように構成されている。
図1に示すように、タッチセンサ1は、フレキシブル配線板20を備えている。フレキシブル配線板20は、柔軟性を有しかつ変形状態でもその電気的特性が変化しないように構成されている。
図2に示すように、フレキシブル配線板20は、本体部22および接続部23を有している。本体部22および接続部23は、一体に形成されている。接続部23におけるX方向の幅は、本体部22の幅よりも大きい。接続部23は、例えば図示しない異方導電性接着剤により基板5(第1および第2基板6,7)の周縁部に固着される。
図5および図6に示すように、フレキシブル配線板20は、フィルム基材21を備えている。フィルム基材21は、絶縁性および柔軟性を有する。フィルム基材21は、例えば可撓性を有する絶縁フィルムからなる。絶縁フィルムの材料としては、例えばポリイミド(PI)、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)等が適している。
フレキシブル配線板20は、複数の信号線24を有している。複数の信号線24は、例えばフィルム基材21の裏面に形成された導電膜からなる。接続部23に位置する各信号線24の端部は、配線端子部13a,14aと電気的に接続するための信号端子部25として構成されている。なお、図5および図6では、各信号線24を明示するために、各信号線24に対してドットによるハッチングを付している。
(配線構造)
本開示の特徴的構成として、タッチセンサ1は配線構造を備えている。この配線構造は、1つの被検知用の配線端子部31と、第1検知端子部36と、第2検知端子部38と、により構成される。
本開示の特徴的構成として、タッチセンサ1は配線構造を備えている。この配線構造は、1つの被検知用の配線端子部31と、第1検知端子部36と、第2検知端子部38と、により構成される。
(被検知用の配線端子部)
図2~図4に示すように、基板5には、被検知用の配線端子部31が設けられている。第1および第2グランドパターン15,16の各々の端部は、被検知用の配線端子部31として構成されている。すなわち、この実施形態では、被検知用の配線端子部31が複数設けられている。被検知用の配線端子部31は、第1および第2グランドパターン15,16と同様に、例えば、酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性を有する透明材(透明導電膜)からなる。
図2~図4に示すように、基板5には、被検知用の配線端子部31が設けられている。第1および第2グランドパターン15,16の各々の端部は、被検知用の配線端子部31として構成されている。すなわち、この実施形態では、被検知用の配線端子部31が複数設けられている。被検知用の配線端子部31は、第1および第2グランドパターン15,16と同様に、例えば、酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性を有する透明材(透明導電膜)からなる。
被検知用の配線端子部31は、被検知領域を有する。図5および図6に示すように、被検知領域は、第1領域33および第2領域34により構成されている。ここで、図5および図6では、被検知領域(第1領域33および第2領域34)を明示するために、被検知領域に対してドットによるハッチングを付している。
被検知領域には、切り欠き部32が形成されている。切り欠き部32は、被検知領域の一部が、第2基板7(基板5)の外形端7aが位置する側からY方向に向かって切り欠かれるように構成されている。切り欠き部32におけるX方向の長さは、図5に示した寸法Aに相当する。切り欠き部32におけるY方向の長さは、図5に示した寸法Dに相当する。
第1領域33は、Y方向と反対の方向に、第2基板7の外形端7aに向かって略帯状に延びている。第1領域33は、Y方向において切り欠き部32よりもセンサ領域S1側に配置されている。すなわち、第1領域33は、Y方向と反対の方向において第2領域34よりも第2基板7の外形端7aから離れた位置に配置されている。ここで、第1領域33におけるX方向の長さは、図5に示した寸法Aと寸法Bとを合算した長さに相当する。第1領域33におけるY方向の長さは、図5に示した寸法Cに相当する。
第2領域34は、Y方向と反対の方向に、第1領域33から最近傍に位置する第2基板7の外形端7aに向かって略帯状に延びている。第2領域34の先端部34aは、第1領域33よりも第2基板7の外形端7a寄りに位置している。
第2領域34は、X方向において切り欠き部32に対し図5の紙面右側に配置されている。第2領域34は、X方向の幅が第1領域33のX方向の幅よりも小さくなるように構成されている。すなわち、第2領域34は、第2領域34の最近傍に位置する第2基板7の外形端7aに平行な方向の幅が第1領域33の幅よりも小さくなるように構成されている。ここで、第2領域34におけるX方向の長さは、図5に示した寸法Bに相当する。第2領域34におけるY方向の長さは、図5に示した寸法Dに相当する。
(第1および第2検知端子部)
図5および図6に示すように、フレキシブル配線板20は、第1および第2検知用信号線35,37を有している。第1および第2検知用信号線35,37は、X方向において互いに間隔をあけて配置されている。第1および第2検知用信号線35,37は、例えばフィルム基材21の裏面に形成された導電膜からなる。なお、図5および図6では、第1および第2検知用信号線35,37を明示するために、第1および第2検知用信号線35,37に対してドットによるハッチングを付している。
図5および図6に示すように、フレキシブル配線板20は、第1および第2検知用信号線35,37を有している。第1および第2検知用信号線35,37は、X方向において互いに間隔をあけて配置されている。第1および第2検知用信号線35,37は、例えばフィルム基材21の裏面に形成された導電膜からなる。なお、図5および図6では、第1および第2検知用信号線35,37を明示するために、第1および第2検知用信号線35,37に対してドットによるハッチングを付している。
接続部23に位置する第1検知用信号線35の端部側は、第1検知端子部36として構成されている。また、接続部23に位置する第2検知用信号線37の端部側は、第2検知端子部38として構成されている。第1および第2検知端子部36,38は、互いに電気的に独立するように略平行に配置されている。第1および第2検知端子部36,38は、被検知用の配線端子部31とY方向において対向するように配置されている。
第1検知端子部36は、Y方向においてフィルム基材21の外形端21aに向かって略帯状に延びている。第1検知端子部36は、フレキシブル配線板20が基板5に取り付けられたときに、第1領域33と重なる領域を含むように構成されている。第1検知端子部36の先端部は、フィルム基材21の外形端21aの近傍に配置されている。この実施形態において、第1検知端子部36の先端部は、外形端21aの位置と一致している。
第2検知端子部38は、Y方向においてフィルム基材21の外形端21aに向かって略帯状に延びている。第2検知端子部38は、フレキシブル配線板20が基板5に取り付けられたときに、第2領域34と重なる領域を含むように構成されている。第2検知端子部38の先端部は、第1検知端子部36の先端部よりも外形端21aから離れた位置に配置されている。具体的に、第2検知端子部38の先端部は、Y方向と反対の方向に、外形端21a(すなわち、第1検知端子部36の先端部に対応する位置)から寸法Eだけ離れた位置に配置されている(図5および図6参照)。この実施形態において、寸法Eは寸法Cと同じ長さに設定されている。
図6に示すように、フレキシブル配線板20が基板5(第2基板の表側)に取り付けられた状態では、第1および第2検知端子部36,38と、被検知用の配線端子部31とが、例えば異方導電性接着剤を介して互いに圧接される。これにより、第1および第2検知端子部36,38と、被検知用の配線端子部31とが電気的に接続される。すなわち、第1および第2検知用信号線35,37は、第2グランドパターン16と電気的に接続される。
(導通経路)
図6に示すように、フレキシブル配線板20が基板5(第2基板7の表側)に取り付けられた状態では、第1検知端子部36が第1領域33と重なる一方、第2検知端子部38が第2領域34と重なるように構成されている。具体的に、第1検知端子部36は第1領域33の左側部分と重なる一方、第2検知端子部38は第2領域34の全域と重なっている。
図6に示すように、フレキシブル配線板20が基板5(第2基板7の表側)に取り付けられた状態では、第1検知端子部36が第1領域33と重なる一方、第2検知端子部38が第2領域34と重なるように構成されている。具体的に、第1検知端子部36は第1領域33の左側部分と重なる一方、第2検知端子部38は第2領域34の全域と重なっている。
フレキシブル配線板20が基板5に取り付けられた状態では、第1および第2検知端子部36,38と被検知領域とにより一つの電気的な導通経路39が形成される。具体的に、導通経路39は、フレキシブル配線板20が基板5に取り付けられた状態において、第1検知端子部36および第2検知端子部38と、第1検知端子部36の先端部から第2検知端子部38の先端部に亘る範囲(図6に示した寸法E)において第1および第2検知端子部36,38の双方と重なり合わない第1領域33の一部(図6に示した第1領域33の右側部分)と、により構成される。なお、この実施形態において、フレキシブル配線板20が基板5に取り付けられた状態では、第2検知端子部38の先端部が、第1領域33と第2領域34との境界に位置している。
そして、導通経路39は、第1検知端子部36の先端部から第2検知端子部38の先端部に亘る範囲(寸法E)において、第1領域33における断線の有無を検知可能となるように構成されている。具体的に、一般的な構成を有する電気抵抗測定器ERを第1検知端子部36および第2検知端子部38に接続し、導通経路39に対してループ配線による電気抵抗の測定を行う。これにより、図6に示した寸法Eの範囲において第1領域33の断線の有無を検知することが可能となる。上記電気抵抗測定により抵抗値が増加した場合には、第1領域33の一部に断線があることが予想される。
[従前の問題点]
ところで、一般的に、タッチセンサの技術分野において、従前からタッチセンサに適用される基板の製造工程としては、基板の元となる母材に対し、例えばトムソン刃による打ち抜き加工(機械加工)が行われる。通常、上記母材には、複数のセンサ電極、複数の配線部、および複数の配線端子部が予め形成される。上記母材に対して上記打ち抜き加工を行うことにより、所定の形状(例えば矩形状)を有する基板が得られる。
ところで、一般的に、タッチセンサの技術分野において、従前からタッチセンサに適用される基板の製造工程としては、基板の元となる母材に対し、例えばトムソン刃による打ち抜き加工(機械加工)が行われる。通常、上記母材には、複数のセンサ電極、複数の配線部、および複数の配線端子部が予め形成される。上記母材に対して上記打ち抜き加工を行うことにより、所定の形状(例えば矩形状)を有する基板が得られる。
上記打ち抜き加工により得られた基板の外形端は、トムソン刃により切断された位置に対応する。すなわち、基板の外形端付近では、上記打ち抜き加工を行う時にトムソン刃のせん断応力による変形が生じやすくなる。
一方、タッチセンサの技術分野において、近年では商品力の向上を目的として、タッチセンサの狭額縁化が望まれている。具体的に、非センサ領域を狭めるために、非センサ領域に位置する複数の配線端子部を、基板の外形端付近に配置する傾向にある。
このため、上記打ち抜き加工時では、基板の外形端付近に位置する複数の配線端子部が上記トムソン刃のせん断応力による影響を受けやすくなる。具体的に、複数の配線端子部には、上記打ち抜き加工を行った後に、トムソン刃による切断方向(すなわち、基板の外形端に沿う方向)に略平行な方向に亀裂などの損傷が生じる場合がある。このような損傷が生じた場合には、配線端子部が断線した状態となり、配線端子部において導通不良が起こりうる。このような断線の有無を例えば製品出荷前に検知できない場合には、市場において、タッチセンサの本来の設計寿命よりも前に動作不良を起こすおそれがあった。
他方、上述のような断線の発生を避けるために、複数の配線端子部を基板の外形端から離れた位置に配置することが考えられる。しかしながら、複数の配線端子部を基板の外形端から離れた位置に配置したような構成では、上述の狭額縁化が必然的に困難となる。
[実施形態の作用効果]
このような従前の問題を解決するために、本開示の実施形態に係るタッチセンサ1は、図5および図6に示したような配線構造を備えている。配線構造は、上述した一つの電気的な導通経路39が形成されるように構成されている。この導通経路39は、第1検知端子部36の先端部から第2検知端子部38の先端部に亘る範囲(図5および図6に示した寸法Eに対応する範囲)において、第1領域33における断線の有無を検知可能となるように構成されている。かかる構成によれば、導通経路39に対して上述した電気抵抗測定を行うことにより、第1領域33における断線(亀裂などの損傷箇所)の有無を、例えば製品出荷前において適切に検知することができる。その結果、市場において、タッチセンサ1における本来の設計寿命を担保しつつ、狭額縁化を実現したタッチセンサ1を提供することができる。
このような従前の問題を解決するために、本開示の実施形態に係るタッチセンサ1は、図5および図6に示したような配線構造を備えている。配線構造は、上述した一つの電気的な導通経路39が形成されるように構成されている。この導通経路39は、第1検知端子部36の先端部から第2検知端子部38の先端部に亘る範囲(図5および図6に示した寸法Eに対応する範囲)において、第1領域33における断線の有無を検知可能となるように構成されている。かかる構成によれば、導通経路39に対して上述した電気抵抗測定を行うことにより、第1領域33における断線(亀裂などの損傷箇所)の有無を、例えば製品出荷前において適切に検知することができる。その結果、市場において、タッチセンサ1における本来の設計寿命を担保しつつ、狭額縁化を実現したタッチセンサ1を提供することができる。
また、フレキシブル配線板20が基板5に取り付けられた状態では、第2検知端子部38の先端部が、第1領域33と第2領域34との境界に位置している。すなわち、この実施形態において、第2検知端子部38は、第1領域33と重ならないように構成されている。これにより、上記電気抵抗測定を行う場合に、第1領域33の検知範囲(すなわち、寸法Eに対応する範囲)を最大限に確保することが可能となる。その結果、第1領域33における断線の有無を適切に検知することができる。
[その他の実施形態]
上記実施形態では、タッチセンサ1として、静電容量方式のセンサ型入力装置を示したが、これに限られない。例えば、タッチセンサ1は、抵抗膜式のセンサ型入力装置であってもよい。
上記実施形態では、タッチセンサ1として、静電容量方式のセンサ型入力装置を示したが、これに限られない。例えば、タッチセンサ1は、抵抗膜式のセンサ型入力装置であってもよい。
上記実施形態では、略矩形状を有するセンサ領域S1を示したが、この形態に限られない。センサ領域S1は、例えば平面視で略円形状や五角形状などの多角形状を有していてもよい。
上記実施形態では、複数の送信電極11、複数の第1配線部13、および第1グランドパターン15が第1基板6の表面に配置されるとともに、複数の受信電極12、複数の第2配線部14、第2グランドパターン16が第2基板7の表面に配置された形態を示したが、この形態に限られない。例えば、複数の送信電極11、複数の第1配線部13、および第1グランドパターン15が第1基板6の裏面に配置されるとともに、複数の受信電極12、複数の第2配線部14、第2グランドパターン16が第2基板7の裏面に配置されていてもよい。あるいは、複数の送信電極11、複数の第1配線部13、および第1グランドパターン15が第2基板7の表面に配置されるとともに、複数の受信電極12、複数の第2配線部14、第2グランドパターン16が第1基板6の表面に配置されていてもよい。
上記実施形態では、第1および第2基板6,7を用いた形態を示したが、この形態に限られない。例えば、第1基板6からなる1枚の基板のみを用いた形態であってもよい。この形態では、例えば、複数の送信電極11、複数の第1配線部13、および第1グランドパターン15が第1基板6の表面に配置される一方、複数の受信電極12、複数の第2配線部14、第2グランドパターン16が第1基板6の裏面に配置されていてもよい。あるいは、複数の送信電極11、複数の受信電極12、複数の第1配線部13、複数の第2配線部14、第1グランドパターン15、第2グランドパターン16が第1基板6の表面または裏面の同一面上に配置されるとともに、センサ領域S1において複数の送信電極11と複数の受信電極12とが絶縁された状態になっていればよい。
上記実施形態では、各送信電極11がY方向に沿って延びる一方、各受信電極12がX方向に沿って延びる形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、各送信電極11がX方向に沿って延びる一方、各受信電極12がY方向に沿って延びていてもよい。
上記実施形態では、カバー部材2、粘着層(図示せず)、およびフレキシブル配線板20が第1および第2基板6,7に取り付けられた状態のタッチセンサ1(図1参照)を示したが、この形態に限られない。すなわち、本開示によるタッチセンサ1の概念には、カバー部材2、粘着層、およびフレキシブル配線板20などを第1および第2基板6,7に取り付ける前の状態が含まれる。さらに、本開示のタッチセンサ1の概念には、第1および第2基板6,7が個々に形成される前の状態となる長尺状の母材(例えば、図示しない長尺のフープ状部材)において、複数のセンサ電極10(複数の送信電極11、複数の受信電極12)、複数の配線部(複数の第1配線部13、複数の第2配線部14)、およびグランドパターン(第1グランドパターン15、第2グランドパターン16)が当該母材に形成された構成も含まれる。
上記実施形態では、図5および図6の紙面左下側に位置する被検知用の配線端子部31を取り上げて配線構造の詳細を説明したが、他の位置にある被検知用の配線端子部31についても上述した配線構造と同様に構成されていてもよい。
上記実施形態では、被検知用の配線端子部31を複数設けた形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、被検知用の配線端子部31が少なくとも1つ設けられていればよい。
上記実施形態では、第1および第2グランドパターン15,16の各々の端部を、被検知用の配線端子部31として構成した形態を示したが、この形態に限られない。例えば、第1配線部13の配線端子部13aを被検知用の配線端子部31として構成してもよい。または、第2配線部14の配線端子部14aを被検知用の配線端子部31として構成してもよい。さらに、配線端子部13aおよび配線端子部14aの各々を被検知用の配線端子部31として構成してもよい。
上記実施形態では、第1領域33および第2領域34が略帯状を有する形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、第1領域33および第2領域34の各々は、略帯状と異なる形状を有していてもよい。
上記実施形態では、第2検知端子部38の先端部が第1領域33と第2領域34との境界に位置する形態を示したが、この形態に限られない。例えば、第2検知端子部38の先端部が第1領域33と第2領域34との境界から多少ずれていてもよい。すなわち、第2検知端子部38の先端部が第1領域33と第2領域34との境界付近に位置していれば、上記実施形態と同様に、第1領域33における断線の有無を適切に検知することができる。
上記実施形態では、第1検知端子部36の先端部がフィルム基材21の外形端21aの位置と一致している形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、第1検知端子部36の先端部は、外形端21aの位置と一致していなくてもよい。要は、第1検知端子部36が第1領域33と重なるように、第1検知端子部36の先端部を外形端21a付近に配置すればよい。
上記実施形態では、本開示の配線構造を適用したタッチセンサ1について例示したが、これに限られない。すなわち、本開示の配線構造を、タッチセンサ以外の技術分野(例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(OLED)、マイクロLED表示装置、太陽電池装置、ヒータ装置、アンテナ装置などの様々な技術分野)に広く適用することが可能である。
また、上記実施形態に係るタッチセンサ1では、図示しないディスプレイパネルと組み合わせた形態を示したが、この形態に限られない。例えば、タッチセンサ1を、上記ディスプレイパネルと組み合わせない低透過用途のタッチセンサ(図示せず)として構成してもよい。この低透過用途のタッチセンサでは、図2~図4に示した複数のセンサ電極10(複数の送信電極11および複数の受信電極12)に代えて、図示しない複数の静電スイッチからなるセンサ群が基板に形成される。この各静電スイッチは、例えば導電樹脂材からなる。そして、上記静電スイッチに対して、上記実施形態で例示した配線部および被検知用の配線端子部31が電気的に接続されていてもよい。すなわち、上記低透過用途のタッチセンサであっても、上記実施形態で例示した配線構造を適用することが可能である。
以上、本開示についての実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態のみに限定されず、本開示の範囲内で種々の変更が可能である。
本開示は、配線構造およびそれを備えるタッチセンサとして産業上の利用が可能である。
1:タッチセンサ
5:基板
6:第1基板
7:第2基板
10:センサ電極
11:送信電極
12:受信電極
13:第1配線部
14:第2配線部
15:第1グランドパターン
16:第2グランドパターン
20:フレキシブル配線板
21:フィルム基材
24:信号線
25:信号端子部
31:被検知用の配線端子部
32:切り欠き部
33:第1領域
34:第2領域
35:第1検知用信号線
36:第1検知端子部
37:第2検知用信号線
38:第2検知端子部
39:導通経路
5:基板
6:第1基板
7:第2基板
10:センサ電極
11:送信電極
12:受信電極
13:第1配線部
14:第2配線部
15:第1グランドパターン
16:第2グランドパターン
20:フレキシブル配線板
21:フィルム基材
24:信号線
25:信号端子部
31:被検知用の配線端子部
32:切り欠き部
33:第1領域
34:第2領域
35:第1検知用信号線
36:第1検知端子部
37:第2検知用信号線
38:第2検知端子部
39:導通経路
Claims (3)
- 基板と、
前記基板に取り付け可能なフレキシブル配線板と、を備え、
前記基板には、被検知領域を有する被検知用の配線端子部が少なくとも1つ設けられており、
前記被検知領域は、
第1領域と、
前記第1領域から最近傍に位置する前記基板の外形端に向かって延びる第2領域と、を含み、
前記第2領域は、前記最近傍に位置する前記基板の外形端に平行な方向の幅が、前記第1領域の幅よりも小さくなるように構成されており、
前記フレキシブル配線板は、互いに電気的に独立するように略平行に配置されかつ前記被検知用の配線端子部と対向するように配置される第1および第2検知端子部を含み、
前記第1検知端子部の先端部は、前記フレキシブル配線板の外形端の近傍に配置されており、
前記第2検知端子部の先端部は、前記第1検知端子部の先端部よりも前記フレキシブル配線板の外形端から離れた位置に配置されており、
前記フレキシブル配線板が前記基板に取り付けられた状態では、前記第1検知端子部が前記第1領域と重なりかつ前記第2検知端子部が前記第2領域と重なるように構成されており、
前記第1および第2検知端子部と前記被検知領域とにより一つの電気的な導通経路が形成され、
前記導通経路は、前記第1検知端子部の先端部から前記第2検知端子部の先端部に亘る範囲において、前記第1領域における断線の有無を検知可能となるように構成されている、配線構造。 - 請求項1に記載の配線構造において、
前記フレキシブル配線板が前記基板に取り付けられた状態では、前記第2検知端子部の先端部が前記第1領域と前記第2領域との境界に位置している、配線構造。 - 請求項1または2に記載の配線構造を備える、タッチセンサ。
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