JP3183604U

JP3183604U - タッチパッド用信号伝送ケーブルのブリッジ構造

Info

Publication number: JP3183604U
Application number: JP2013001270U
Authority: JP
Inventors: ▲かい▼悌楊; 張顯明
Original assignee: 洋華光電股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2013-05-30
Anticipated expiration: 2023-03-08

Abstract

【課題】タッチパッド用信号伝送ケーブルのブリッジ構造を提供する。
【解決手段】タッチパッド用信号伝送ケーブル４のブリッジ構造は、透明基板上に複数のセンサアレイを設置し、各センサアレイをそれぞれ信号導線４３に接続し、尚且つ基板１の遮蔽区域内１２ａの電気接点４２に接続し、絶縁膜を基板の遮蔽区域内１２ａの信号導線４３と電気接点４２上に被覆し、絶縁膜上の電気接点との対応位置に貫通孔を設け、隣接する貫通孔間にブリッジ電線を設置し、関連する各電気接点を互いに直列接続する。これにより、信号伝送ケーブル４を組み合わせた電気接点４２の数量を大幅に減少させることができる。
【選択図】図１

Description

本考案はタッチパッドのタッチセンサと信号ケーブルの組み合わせ構造に関する。

一般にタッチパッド構造は基板を含み、該基板上にタッチセンサを設置し、該タッチセンサの中央箇所にはタッチセンサ区域を設け、その周囲エッジを回路区域とする。回路区域内には前記タッチセンサ区域に連接する複数の信号導線を配線し、尚且つその内の一つ比較的幅の広い回路区域内に電気接点の接合部を設置し、各信号導線をそれぞれ、接合部中の各電気接点に電気的に接続する。該接合部は、信号伝送ケーブルと組み合わせて粘着し、両者に設けた電気接点はそれぞれ対応させて結合する。これに基づき、タッチセンサ区域のタッチ信号は信号導線、信号伝送ケーブルを介して後続の信号処理回路に伝送される。

しかし、現在の電子製品の設計は軽薄短小が時代の主流であり、製品構造が精密であるほど外観デザインには多種変化が伴う。特に、パネルの設計については、画像表示面積、タッチ操作面積が大きくなるほど周囲エッジ箇所がより薄型化、小型化することが好ましい。前述した時代の要求に符合させるため、タッチパッド周辺のエッジにある回路区域の幅を縮小しなければならない。特に、接合部を設けた回路区域への影響はさらに深刻である。信号導線の配置空間の著しい縮小と、接合部の面積縮小化の結果、製造プロセスでの加工精度が高度になり、生産技術の難度が上昇、製造歩留まりの低下を引き起こしている。それと同時に、面積を縮小した接合部と信号伝送ケーブルを組み合わせる時も、組み合わせの精度不良が起き易く、粘着固定性が確実でないため、タッチ信号の伝送効率に問題を生じさせている。

特許文献１に開示されたタッチパッドの信号伝送ケーブルを組み合わせる構造（Signal Wiring of Touch Panel）は図１０に示すとおりである。それは主に、タッチセンサの電気接点接合部を回路区域内から外側に延伸して基板の外部に設置し、さらに、信号伝送ケーブルを組み合わせる。これにより、タッチセンサ回路区域の配線空間を縮小し、エッジフレームの幅を小型化し、同時に接合部の設置面積を拡大し、タッチセンサと信号伝送ケーブルを組み合わせる工程の歩留まりと、結合部の確実性を高める。しかし、現在の新型タッチパッドの設計上に使用される信号伝送ケーブルは、通常、百本にも達するため、信号伝送ケーブルの組み合わせ工程で、断線リスクと対称位置上の誤差が発生するという欠点が依然として存在する。

米国特許出願番号第１３/５７２７０６号明細書

本考案のタッチパッド用信号伝送ケーブルのブリッジ構造は、絶縁膜を信号導線と電気接点に被覆し、絶縁膜上の電気接点との対応位置に貫通孔を設け、隣接する貫通孔間にブリッジ電線を設置し、関連する（例えば同一のX軸方向或いはY軸方向の）各電気接点を互いに直列接続する。これにより、信号伝送ケーブルと組み合わせた電気接点の数量を大幅に減少させ、信号伝送ケーブルの体積を縮小し、それら電気接点の設置面積を拡大し、組み合わせの精度と安定性を高め、生産技術の難度を下げ、製造歩留まりを向上させる。

前述の目的を達成するために、本考案の提供するタッチパッド用信号伝送ケーブルのブリッジ構造は、基板、タッチセンサ、ブリッジ層および信号伝送ケーブルを含む。

前記基板は、底面周囲エッジ箇所に絶縁性のカラーフレームを設けるため、該基板上は、中央箇所の可視区域と周囲エッジ箇所の遮蔽区域とに区切られる。前記タッチセンサは前記基板の表面上に設置され、基板の可視区域には複数のセンサアレイを備え、各センサアレイにはそれぞれ第一信号導線を接続し、並びに、第一信号導線の末端を基板の遮蔽区域の第一電気接点に電気的に接続する。また、基板の遮蔽区域にはさらに第二電気接点と第三電気接点を設け、第二信号導線を第二電気接点と第三電気接点に電気的に接続する。

前記ブリッジ層には前記各第一電気接点と第二電気接点上方を被覆する絶縁膜を備え、該絶縁膜上には前記第一電気接点と第二電気接点に対応する複数の貫通孔を設け、同一軸線上の隣接する貫通孔間の上表面に設けたブリッジ電線によって、同一軸線上の各第一電気接点を相互に直列結合し、尚且つ第二電気接点に電気的に接続する。

前記信号伝送ケーブルは、フレキシブルプリント基板上に前記第三電気接点に相応する複数の第四電気接点を設け、第二電気接点をそれぞれ複数の第三信号導線に電気的に接続する。信号伝送ケーブルは、前記基板の遮蔽区域エッジに組み合わせて粘着し、さらに第四電気接点と第三電気接点を相互に対応させて結合する。以上によりタッチセンサ上で生じたセンサ信号は、信号伝送ケーブルを経由し、後続のセンサ信号処理回路に伝送される。

本考案のタッチパッド用信号伝送ケーブルのブリッジ構造は、信号伝送ケーブルと組み合わせた電気接点の数量を大幅に減少させ、信号伝送ケーブルの体積を縮小し、それら電気接点の設置面積を拡大し、組み合わせ工程の精度と安定性を高め、生産技術の難度を下げ、製造歩留まりを向上させる効果を有する。

構成要素を分離させた図である。構成要素を組み合わせた状態の正面図である。タッチセンサ回路の配置図である。図３Ａ部分の拡大図である。図３Ａ部分の駆動電極の配置図である。図３Ａ部分のセンサ電極の配置図である。本考案タッチセンサ回路とブリッジ層の組み合わせを示す図である。図７Ｂ部分の拡大図である。図８のX−X間の断面図である。公知のタッチセンサと信号伝送ケーブルを組み合わせた構造の構成要素を分離させた図である。

次に、本考案のその他の効果及び技術特徴についての説明に入る。本技術の熟知者は、以下の説明を読めば本考案の実現が可能となる。

本考案の実施例は主に、基板１、タッチセンサ２、ブリッジ層３、及び信号伝送ケーブル４を含む。

図１及び図２に示すとおり、基板１は優れた機械強度を備えた高い光透過率の薄板であり、その材料は、各種ガラス、ポリメタクリル酸メチル樹脂（PMMA）、ポリカーボン（PC）、ポリエチレンテレフタラート（PET）、或いはシクロオレフィンコポリマー（COC）から選択するが、その実施範囲は前記材料に制限されないものとする。基板１の底面周囲エッジ箇所にはカラーフレーム１２を設け、該カラーフレーム１２は非導電性材料により形成される不透明の薄膜層である。前記非導電性材料は、インク、フォトレジスト(photoresist)等の材料から選択するが、材料の選択範囲は前記に制限されないものとする。また、前記材料は、印刷、塗布等の技術手段を用いて、基板の底面周囲エッジ箇所に厚さ約１５μｍの薄膜層を形成する。通常のカラーフレームは３ｍｍ以下であるため、幅狭パネルの設計要求に符合する。尚、前述に基づく基板上の周囲エッジ箇所にはフレーム型の遮蔽区域１２ａと中央の可視区域１３を形成して区切る。

図３及び図６に示すとおり、本実施例中のタッチセンサ２は、交互静電容量式のタッチセンサであり、複数列のセンサアレイ２０によって構成される（図３参照）。各センサアレイ２０は駆動電極２１（図５参照）と複数のセンサ電極２２（図６参照）を含み、駆動電極２１とセンサ電極２２とは互いを補い対応する形態で設置され（図４参照）、さらにそれぞれは信号導線２３から周囲エッジの電気接点２４に電気的に接続する。タッチセンサ２は基板１上に設置され、基板の可視区域１３内には複数列のセンサアレイ２０を備え、電気接点２４、電気接点２５、電気接点２６を基板の遮蔽区域１２ａ範囲内に設置する。そのうち、電気接点２４は、駆動電極２１、センサ電極２２の信号導線２３と電気的に接続し、電気接点２５と電気接点２６間は信号導線２７で電気的に接続をする。前記タッチセンサ２は高い光透過率の材質からなり、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛（IZO）、酸化亜鉛アルミニウム（AZO）或いはポリエチレンジオキシチオフェン（PEDOT）等の透明材質の薄膜から選択する。好ましいのは、タッチセンサ２を直接基板上に設置し、エッチング或いはレーザーを用いて必要な回路図案を直接描き出す方法である。

図７及び図９に示すとおり、ブリッジ層３を遮蔽区域１２ａ内に設置し、絶縁膜３１を電気接点２４、電気接点２５の上方に被覆する。並びに、電気接点２４、電気接点２５に対応する箇所には貫通孔３１ａを設け、絶縁膜３１の上表面にはブリッジ電線３２を設け、ブリッジ電線３２をＸ軸方向の隣接する貫通孔３１ａ間に架設し、尚且つブリッジ電線３２の二端をそれぞれ貫通孔３１ａ中の電気接点２４に露出する形態で電気的に接続する。これにより、同一のＸ軸方向上の各電気接点２４をそれぞれ直列接続し、尚且つ一側面の電気接点２５に電気的接続する。前述の説明では、ブリッジ電線３２をＸ軸方向の隣接する貫通孔３１ａに直列接続することを例に挙げたが、実施可能な直列連結範囲はこれに制限されないものとする。

信号伝送ケーブル４はフレキシブルプリント基板（Flexible Print Circuit, FPC）であるが、それは可撓性パッド板４１を備え、可撓性パッド板４１の底面には複数の電気接点４２と電気接点４２と電気的接続をする複数の信号導線４３を設ける。図１及び図２に示すとおり、信号伝送ケーブル４の前端は、前記基板の遮蔽区域１２ａに組み合わせて粘着固定し、並びに、信号伝送ケーブルの電気接点４２とタッチセンサ２の電気接点２６を相互に対応させて結合する。以上により、タッチセンサ２上で生じたセンサ信号は、信号伝送ケーブル４を経由し、後続のセンサ信号処理回路（未図示）に伝送されてセンサ信号の処理が行われ、センサ位置が算出される。

前記説明は、静電容量式タッチセンサの構造を実施例として説明したが、その実施範囲はこれに制限されず、例えば、抵抗式のタッチセンサや電磁誘導式のタッチセンサ等、その他の各種タッチセンサにも適用する。また、本考案の実施例図では、ブリッジ層３の接合構造を明確に示すために、タッチセンサのセンサアレイ２０の構成要素を縮小して示し、各信号導線２３、電気接点２４、電気接点２５、電気接点２６の構成要素を拡大して示した。

前述の説明から理解できるとおり、本考案は、ブリッジ層３を使用して、関連する各電気接点を互いに直列し、信号伝送ケーブル４に組み合わせる電気接点２４の数量を大幅に減少させる。これにより、それらの電気接点の設置面積を拡大し、信号伝送ケーブルとの組み合わせの精度と安定性を向上させ、生産難度を下げ、組み合わせ工程による歩留まりと、その組み合わせの確実性を高める。また、信号伝送ケーブルの体積を縮小し、軽薄短小構造の設計応用でき、材料コストを削減する。

本考案は、図面を参考に具体的な実施例を組み合わせて説明を行ってきたが、注意すべき点は、本技術の熟知者によって各種変化や修正を加えることが可能な点にある。この種の変化や修正については、添付の実用新案登録請求の範囲に定義する本考案の範囲内に含まれるものとする。

１基板
１２カラーフレーム
１２ａ遮蔽区域
１３可視区域
２タッチセンサ
２０センサアレイ
２１駆動電極
２２センサ電極
２３信号導線
２４電気接点
２５電気接点
２６電気接点
２７信号導線
３ブリッジ層
３１ａ貫通孔
３１絶縁膜
３２ブリッジ電線
４信号伝送ケーブル
４１可撓性パッド板
４２電気接点
４３信号導線

Claims

底面周囲エッジ箇所に絶縁性のカラーフレームを設けることにより、基板上中央の可視区域と周囲エッジ箇所の遮蔽区域とに区切る透明基板と、
基板の可視区域に複数のセンサアレイを備え、各センサアレイはそれぞれ第一信号導線を接続し、第一信号導線の末端を基板の遮蔽区域の第一電気接点に電気的に接続し、基板の遮蔽区域にはさらに第二電気接点と第三電気接点を設け、第二信号導線を第二電気接点と第三電気接点に電気的に接続するセンサアレイと、
前記各第一電気接点と第二電気接点上方を被覆する絶縁膜を備え、該絶縁膜上には前記第一電気接点と第二電気接点に対応する複数の貫通孔を設け、同一軸線上の隣接する貫通孔間上の表面に設けたブリッジ電線によって、同一軸線上の各第一電気接点を相互に直列結合し、尚且つ第二電気接点に電気的に接続するブリッジ層と、
フレキシブルプリント基板上に前記第三電気接点に対応する複数の第四電気接点を設け、第二電気接点をそれぞれ複数の第三信号導線に電気的に接続し、前記基板の遮蔽区域エッジに組み合わせて粘着し、尚且つ第四電気接点と第三電気接点を相互に対応させて結合する信号伝送ケーブルからなる、タッチパッド用信号伝送ケーブルのブリッジ構造。