JP7233037B2 - タッチセンサおよびそれを用いた表示装置 - Google Patents

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Description

本発明はタッチセンサおよびそれを用いた表示装置に関するものである。
従来から、タッチセンサに関して、例えば特許文献１に示されるものが知られている。
特許文献１には、センサ電極およびセンサ電極と電気的に接続される引き回し配線が形成されたセンサ基板と、接続部がセンサ基板の一部と機械的に接続された状態で引き回し配線と電気的に接続された信号用配線部材と、を備えたタッチセンサが開示されている。
信号用配線部材は、信号線およびグランド用配線を有している。信号用配線部材は、導体を接続部とタッチセンサの外形部との間に露出させた導体露出部を有している。導体露出部は、信号線と非導通となりかつグランド用配線と導通している。導体露出部は、タッチセンサの表側で導体が露出する表側導体露出部と、表側導体露出部の裏側の層で導体が露出して表側導体露出部と電気的に接続される裏側導体露出部と、を有している。
特許第６１４６９９８号公報
特許文献１のタッチセンサを組み込んだ表示装置（例えば特許文献１に示されたデジタルビデオカメラの表示ユニット）において、例えばタッチパネルの操作時に発生した静電気が表示ユニットの隙間から浸入した場合であっても、この静電気が導体露出部を介してグランド用配線に伝わることにより静電気が適切に除却されるようになっている。すなわち、特許文献１のタッチセンサを組み込んだ表示装置では、静電気による誤作動が生じにくくなっている。
しかしながら、特許文献１のタッチセンサでは、強度的に脆い銅箔層からなる表側導体露出部が信号用配線部材の幅方向（すなわち、信号線が延びる方向と直交する方向）において一端から他端に亘って線状に延びるように形成されている。このため、折り曲げた状態の信号用配線部材を表示装置内に配置した場合ではいわゆる曲げ応力が信号用配線部材の折り曲げ位置で局所的に生じやすくなり、特に表側導体露出部で上記曲げ応力が集中しやすくなる。その結果、特許文献１のタッチセンサでは、信号用配線部材の機械的強度が低下してしまうおそれがあった。
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、静電気の影響を未然に防止するとともに、配線基板における機械的強度の低下を抑制することにある。
上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係るタッチセンサは、第１センサ電極と、第１センサ電極と電気的に接続する第１センサ端子部とを有する第１センサ基板と、第１センサ基板と機械的に接続する第１端部と、第１端部で第１センサ端子部と電気的に接続する信号線部と、信号線部と電気的に絶縁するグランド部と、グランド部を被覆する絶縁層とを有する配線基板と、を備えている。絶縁層は、配線基板の厚み方向に絶縁層を貫通しかつグランド部を露出させる複数の貫通孔を有している。複数の貫通孔は、互いに間隔をあけて配置されている。そして、複数の貫通孔のうちの少なくとも２つの貫通孔同士を結ぶ線分は、信号線部と交差していることを特徴とする。
本発明によると、静電気の影響を未然に防止するとともに、配線基板における機械的強度の低下を抑制することができる。
図１は、本発明の第１実施形態に係るタッチセンサの平面図である。 図２は、本発明の第１センサ基板および配線基板の接続状態を示す平面図である。 図３は、図２のＡ部を拡大して示す部分拡大平面図である。 図４は、図３のIV－IV線断面図である。 図５は、図３のV－V線断面図である。 図６は、図２のVI－VI線断面図である。 図７は、タッチセンサを備えた表示装置の構成を概略的に示す概略図である。 図８は、第１実施形態の変形例１における配線基板を示す図３相当図である。 図９は、第１実施形態の変形例２における配線基板を示す図３相当図である。 図１０は、第１実施形態の変形例３における配線基板を示す図３相当図である。 図１１は、本発明の第２実施形態における配線基板を示す図３相当図である。 図１２は、第２実施形態の変形例１における配線基板を示す図１１相当図である。 図１３は、第２実施形態の変形例２における配線基板を示す図１１相当図である。 図１４は、第１および第２実施形態の更なる変形例１における配線基板の断面構成を示す図４相当図である。 図１５は、第１および第２実施形態の更なる変形例２における配線基板の断面構成を示す図５相当図である。 図１６は、第１および第２実施形態の更なる変形例３における配線基板の断面構成を示す図４相当図である。 図１７は、第１および第２実施形態の更なる変形例４における配線基板の断面構成を示す図４相当図である。 図１８は、第１および第２実施形態の更なる変形例５における配線基板の断面構成を示す図６相当図である。 図１９は、第１および第２実施形態の更なる変形例６における配線基板の断面構成を示す図６相当図である。 図２０は、第１および第２実施形態の更なる変形例７における配線基板の断面構成を示す図６相当図である。
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の各実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、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。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１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センサ型入力装置である。そして、タッチセンサ１を組み込んだ表示装置５０（図７参照）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などに用いられる。
以下の説明では、タッチセンサ１およびタッチセンサ１における後述する各構成要素の位置関係を、各図に示したＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向に基づいて特定している。具体的に、Ｙ方向は、後述する信号線部３２が延びる方向に平行な方向として定めている。Ｘ方向は、後述する第１センサ面１１の面方向においてＹ方向と直交する方向として定めている。Ｚ方向は、Ｙ方向と直交する後述の配線基板３０の厚み方向として定めている（図４等を参照）。なお、このような位置関係は、タッチセンサ１およびそれが組み込まれた表示装置５０における実際の方向とは無関係である。
（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、例えば平面視で矩形板状に形成されていて、外形が後述する第１センサ基板１０の外形よりも大きくなるように構成されている。
図６に示すように、カバー部材２は、接着層３を介して後述の第１センサ基板１０の上側に積層配置されている。カバー部材２は、表面が使用者の視認側に位置するように配置されている。なお、接着層３としては、例えば光学用透明粘着シート（ＯＣＡ：「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ」）が用いられる。
（第１センサ基板）
図１および図２に示すように、タッチセンサ１は、第１センサ基板１０を備えている。第１センサ基板１０は、例えば光透明性を有する材料により構成されている。具体的に、第１センサ基板１０の材料としては、例えばポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、ＰＭＭＡ(アクリル)、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等の光透過性を有する樹脂材、またはガラスが適している。第１センサ基板１０は、例えば長辺がＸ方向に沿う長方形状に形成されている。
図２および図６に示すように、第１センサ基板１０は、第１センサ面１１を有している。この実施形態において、第１センサ基板１０は、第１センサ面１１がカバーガラスの裏面と対向するように配置されている。
第１センサ面１１には、第１センサ電極１２、引き回し配線１３，１３，…、および第１センサ端子部１４，１４，…が形成されている。
第１センサ電極１２は、カバー部材２の表面に接触した使用者の手指（検知対象物）によるタッチ操作を検知可能な静電容量式のセンサ体として構成されている。第１センサ電極１２は、例えば導電性を有する複数の細線をメッシュ状に配置した網目構造となっている。
第１センサ電極１２の材質としては、例えば銀、銅、アルミニウム、ニッケル、モリブデン、または銅とニッケルとの合金などの導電金属が望ましいが、導電樹脂材などであってもよい。第１センサ電極１２の形成方法としては、スパッタ蒸着法、メッキ処理、フォトリソグラフィー法、スクリーン印刷法、ＣＭＰ研磨（埋設形成）等が挙げられる。
図２に示すように、第１センサ端子部１４，１４，…は、第１センサ面１１の周縁側に形成されている。第１センサ端子部１４，１４，…は、Ｘ方向に沿って互いに間隔をあけて配置されている。各第１センサ端子部１４は、各引き回し配線１３を介して第１センサ電極１２と電気的に接続されている。
（配線基板）
図１および図２に示すように、タッチセンサ１は、配線基板３０を備えている。配線基板３０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なプリント基板として構成されている。配線基板３０は、例えばフレキシブル配線板（ＦＰＣ：「Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ」）により構成されている。配線基板３０は、平面視で長辺がＹ方向に沿う長方形状に形成されている。なお、配線基板３０の外形は、長方形状に限られず、種々の形状にすることが可能である。
配線基板３０は、第１および第２端部３０ａ，３０ｂを有している。第１端部３０ａは、第１センサ基板１０の一部と重なる位置に形成されていて、第１センサ基板１０と機械的に接続されている。具体的に、第１端部３０ａは、異方導電性樹脂材４により第１センサ基板１０の第１センサ面１１に固着されている（図６参照）。一方、第２端部３０ｂは、第１端部３０ａからＹ方向に離れた位置に形成されている。第２端部３０ｂは、後述する表示装置５０の実装基板５４と機械的に接続されるようになっている（図７参照）。
配線基板３０は、第１および第２外縁部３０ｃ，３０ｄを有している。第１および第２外縁部３０ｃ，３０ｄの各々は、Ｙ方向に沿って直線状に延びていて、Ｘ方向において後述する信号線部３２，３２，…を挟んで互いに向かい合うように形成されている。
図４および図５に示すように、配線基板３０は、絶縁層３１ａ～３１ｃを有している。絶縁層３１ａ～３１ｃの各々は、例えばポリイミドやポリエステル（ＰＥＴ）などの樹脂材からなる。絶縁層３１ａ～３１ｃは、各々がエポキシ樹脂系またはアクリル樹脂系の接着剤により互いに接着された状態でＺ方向に積層配置されている。
図６にも示すように、絶縁層３１ａは、断面視で第１センサ基板１０側に配置されている。絶縁層３１ｃは、断面視でカバー部材２側に配置されていて、後述するグランド部３４の表側を被覆するように構成されている。絶縁層３１ｂは、断面視で絶縁層３１ａと絶縁層３１ｃとの間に配置されていて、後述するグランド部３４の裏側を被覆するように構成されている。
図６に示すように、第１センサ基板１０と第１端部３０ａとが重なり合う領域には、絶縁層３１ｂおよび絶縁層３１ｃのみが位置している。この領域では、絶縁層３１ｂの裏側に位置する後述の第１配線端子部３３ａが第１センサ面１１と向き合うように配置されている。これと同様に、第２端部３０ｂの領域においても、絶縁層３１ｂおよび絶縁層３１ｃのみが位置している。
配線基板３０は、第１および第２配線基板面３０ｅ，３０ｆを有している。第１配線基板面３０ｅは、第１センサ面１１側に位置している。すなわち、第１配線基板面３０ｅは、絶縁層３１ａの裏面に相当する。一方、第２配線基板面３０ｆは、第１配線基板面３０ｅの反対側に位置している。すなわち、第２配線基板面３０ｆは、タッチセンサ１の視認側に面する絶縁層３１ｃの表面に相当する。
図２および図３に示すように、配線基板３０は、信号線部３２，３２，…を有している。各信号線部３２は、銅などの導電材料からなる。各信号線部３２は、Ｙ方向に向かって直線状に延びている。信号線部３２，３２，…は、Ｘ方向に沿って互いに間隔をあけて配置されている。図４～図６に示すように、各信号線部３２は、断面視で絶縁層３１ａと絶縁層３１ｂとの間に積層配置されている。
図２に示すように、各信号線部３２の両端部には、第１および第２配線端子部３３ａ，３３ｂがそれぞれ形成されている。第１配線端子部３３ａは、第１端部３０ａ側に位置する信号線部３２の一端部に形成されている。第１配線端子部３３ａは、第１端部３０ａの領域内で絶縁層３１ｂの裏面に積層配置されている（図６参照）。一方、第２配線端子部３３ｂは、第２端部３０ｂ側に位置する信号線部３２の他端部に形成されている。第２配線端子部３３ｂは、第２端部３０ｂで絶縁層３１ｂの裏面に積層配置されている（図示せず）。第１および第２配線端子部３３ａ，３３ｂは、各々が信号線部３２を介して互いに電気的に接続されている。
図４～図６に示すように、配線基板３０は、グランド部３４を有している。グランド部３４は、銅などの導電材料からなる。グランド部３４は、絶縁層３１ｂと絶縁層３１ｃとの間で平面状に積層配置されている。グランド部３４は、グランド電位に接続されていて、信号線部３２と電気的に絶縁されている。そして、グランド部３４は、その一部が第２配線基板面３０ｆ側に設けられた後述する貫通孔４０，４０，…から露出した状態となるように構成されている。
図１～図６に示すように、配線基板３０には、グランド部３４の一部を露出させるための複数の貫通孔４０，４０，…が設けられている。各貫通孔４０は、絶縁層３１ｃの一部がＺ方向に向かって貫通した状態となるように形成されている（図４～図６参照）。なお、この実施形態において、貫通孔４０，４０，…は、カバー部材２と配線基板３０とが重なる位置以外の位置に配置されている。
図１～図３に示すように、貫通孔４０，４０，…は、第１～第４貫通孔４１～４４からなる。第１～第４貫通孔４１～４４は、第２貫通孔４２と第３貫通孔４３とを結ぶ仮想的な線分Ｌ１に沿って一列に並べられている。この実施形態において、線分Ｌ１は、図３中における左上から右下に向かってＹ方向に対し斜めに交差している。また、線分Ｌ１は、第１～第４貫通孔４１～４４の各々の対角線と重なるようになっている。すなわち、第１～第４貫通孔４１～４４は、少なくとも２つの貫通孔４０，４０同士を結ぶ線分Ｌ１が信号線部３２と交差するように配置されている。また、第１～第４貫通孔４１～４４は、線分Ｌ１に沿う方向に沿って互いに間隔をあけて配置されている。
第１貫通孔４１は、第１外縁部３０ｃの位置（図３中における左側）から２番目の位置に配置されていて、線分Ｌ１上に位置するように配置されている。
第２貫通孔４２は、第１外縁部３０ｃの位置から１番目の位置に配置されている。具体的に、第２貫通孔４２は、第１貫通孔４１の隣に位置しかつ第１貫通孔４１よりも第１外縁部３０ｃの近くに位置するように配置されている。
第３貫通孔４３は、第１外縁部３０ｃの位置から３番目の位置に配置されている。具体的に、第３貫通孔４３は、第１貫通孔４１の隣に位置しかつ第１貫通孔４１よりも第２外縁部３０ｄ側に位置するように配置されている。
第４貫通孔４４は、第１外縁部３０ｃの位置から４番目の位置に配置されている。具体的に、第４貫通孔４４は、第３貫通孔４３の隣に位置しかつ第３貫通孔４３よりも第２外縁部３０ｄの近くに位置するように配置されている。
図３および図５に示すように、互いに隣り合う貫通孔４１，４３（４０，４０）同士は、その間隔Ｂ（図５参照）が線分Ｌ１に沿う方向において各貫通孔４０の対角線の長さよりも大きくなるように形成されている。そして、各貫通孔４０は、外径が平面視で配線基板３０の外形よりも極めて小さい形状となるように形成されている。なお、この実施形態において、各貫通孔４０は、正方形状に形成されている。
ここで、上記間隔Ｂは、例えば、距離Ｄ２と距離Ｄ３との合計値を距離Ｄ１から引いた距離Ｄ４に相当する。距離Ｄ１は、第１貫通孔４１の中心から第３貫通孔４３の中心までの距離である。距離Ｄ２は、第１貫通孔４１における中心から対角線上の隅角部までの距離である。距離Ｄ３は、第３貫通孔４３における中心から対角線上の隅角部までの距離である。
図４～図６に示すように、配線基板３０は、導電層３５を有している。導電層３５は、金（Ａｕ）を含む導電材料により構成されている。導電層３５は、各貫通孔４０内においてグランド部３４の上側に積層配置されている。導電層３５は、グランド部３４と電気的に接続されている。
なお、導電層３５を構成する導電材料としては、酸化しにくい材料が好ましい。導電層３５が酸化してしまうと、後述する静電気を除却する効果が低減してしまうためである。具体的に、導電層３５を構成する導電材料としては、上述の金（Ａｕ）に限られず、例えば銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）などを含んでいてもよい。あるいは、導電層３５は、電気伝導性を有する高分子化合物またはカーボンシートにより構成されていてもよい。
（表示装置）
次に、図７を参照しながら、タッチセンサ１を備えた表示装置５０について説明する。
表示装置５０は、装置本体５１を備えている（図７の仮想線を参照）。装置本体５１は、箱状に形成されていて、表示装置５０のケーシングを構成している。装置本体５１の上側には、開口部５２が形成されている。装置本体５１の内部には、タッチセンサ１、ディスプレイ５３、および実装基板５４が設けられている。
ディスプレイ５３は、例えば液晶ディスプレイ５３（ＬＣＤ）からなる。また、実装基板５４には、表示装置５０の動作を制御するための回路部および制御部（いずれも図示せず）などが設けられている。
タッチセンサ１は、装置本体５１の開口部５２に対応する位置に配置されている。また、ディスプレイ５３は、装置本体５１の内部においてタッチセンサ１の下方に配置されている。具体的に、ディスプレイ５３は、タッチセンサ１の第１センサ基板１０裏面と向かい合う位置に配置されている。
実装基板５４は、タッチセンサ１に対しタッチセンサ１からディスプレイ５３に向かう方向に配置されている。具体的に、実装基板５４は、装置本体５１内の底側においてディスプレイ５３の裏面と向かい合う位置に配置されている。
配線基板３０は、装置本体５１の内部において湾曲状に折り曲げられた状態で実装基板５４と機械的に接続されている。そして、配線基板３０の第１端部３０ａが第１センサ基板１０の第１センサ面１１に固着されている一方、配線基板３０の第２端部３０ｂが実装基板５４の端子部（図示せず）に固着されている。これにより、タッチセンサ１および実装基板５４は、配線基板３０を介して互いに電気的に接続された状態となっている。また、配線基板３０の第１配線基板面３０ｅは、タッチセンサ１と実装基板５４とが互いに向
かい合う空間に面するように位置している。
ここで、上述したように、配線基板３０は、グランド部３４の一部が第２配線基板面３０ｆに形成された貫通孔４０，４０，…から露出するように構成されている。一方、図７に示すように、配線基板３０の第２配線基板面３０ｆは、装置本体５１内においてタッチセンサ１のカバー部材２と装置本体５１の開口部５２との間に形成された隙間Ｃと向き合う位置に配置されている。そして、配線基板３０は、貫通孔４０，４０，…が隙間Ｃの近傍に位置するように装置本体５１内に配置されている。
［第１実施形態の作用効果］
以上のように、タッチセンサ１の配線基板３０には、グランド部３４の一部を絶縁層３１から外側に露出させるための貫通孔４０，４０，…が設けられている。これにより、例えばタッチセンサ１の操作時に発生した静電気が各貫通孔４０で露出したグランド部３４に流れ込みやすくなる。すなわち、グランド部３４で静電気が除却されて、静電気が表示装置５０（具体的には表示装置５０の実装基板５４）に向かって流れにくくなる。その結果、表示装置５０において静電気により生じる誤作動を未然に防止することが可能となる。
一方、タッチセンサ１を、配線基板３０を折り曲げた状態（以下「折り曲げ状態」という）で例えば図７に示した表示装置５０の装置本体５１内に配置した場合では、いわゆる曲げ応力が配線基板３０の折り曲げ位置で局所的に生じやすくなる。これに対し、タッチセンサ１では、貫通孔４０，４０，…が互いに間隔をあけて配置されていて、貫通孔４０，４０，…のうちの少なくとも２つの貫通孔４０，４０同士を結ぶ線分Ｌ１が信号線部３２と交差している。すなわち、グランド部３４の一部を絶縁層３１ｃから露出させるための貫通孔４０，４０，…が、信号線部３２の延びる方向に対して分散した状態となっている。これにより、配線基板３０が上記折り曲げ状態となっても、各貫通孔４０から露出したグランド部３４に上記曲げ応力が集中しにくくなる。その結果、配線基板３０における機械的強度の低下を抑制することが可能となる。
したがって、本発明の第１実施形態に係るタッチセンサ１では、静電気の影響を未然に防止するとともに、配線基板３０における機械的強度の低下を抑制することができる。
また、第１貫通孔４１は、第２貫通孔４２と第３貫通孔４３とを結ぶ線分Ｌ１上に位置している。すなわち、線分Ｌ１上に少なくとも３つの貫通孔４０，４０，…が位置していることになる。これにより、表示装置５０に対するタッチセンサ１の配置状態に応じて静電気を適切に除去することができる。
また、配線基板３０は、各貫通孔４０内に積層されかつグランド部３４と電気的に接続された導電層３５を有している。この導電層３５により、各貫通孔４０から露出したグランド部３４を適切に保護することができる。さらに、銅を含むグランド部３４によりグランド部３４の導電性が向上するとともに、金を含む導電層３５によりグランド部３４の酸化を適切に抑えることができる。
また、線分Ｌ１に沿う方向において貫通孔４０，４０同士の間隔Ｂ（図５参照）が各貫通孔４０の対角線の長さよりも大きくなっている。これにより、各貫通孔４０の外径を、配線基板３０の外形に対し微小な形状にすることが可能となる。その結果、配線基板３０の折り曲げ状態であっても、各貫通孔４０から露出するグランド部３４に対し応力が集中しにくくなる。したがって、配線基板３０における機械的強度の低下をより一層抑制することができる。
また、グランド部３４は、第２配線基板面３０ｆで露出している。具体的に、タッチセンサ１を例えば表示装置５０の装置本体５１内に配置した状態（図７参照）では、グランド部３４が、表示装置５０の操作側（タッチセンサ１の視認側）に面する配線基板３０の第２配線基板面３０ｆ側で各貫通孔４０から露出するようになる。これにより、タッチセンサ１の操作時に発生した静電気が各貫通孔４０からグランド部３４に向かって流れ込みやすくなる。したがって、タッチセンサ１を組み込んだ表示装置５０に対する静電気の影響をより確実に防止することができる。
［第１実施形態の変形例１］
上記第１実施形態では、第１貫通孔４１が線分Ｌ１上に位置する形態を示したが、この形態に限られない。例えば図８に示した変形例１のように、第１貫通孔４１を線分Ｌ１よりも第１端部３０ａ側に配置してもよい。これにより、静電気が第１センサ電極１２に向かって流れにくくすることができる。
［第１実施形態の変形例２］
また、図９に示した変形例２のように、第１貫通孔４１を線分Ｌよりも第２端部３０ｂ側に配置してもよい。これにより、静電気が例えば図７に示した表示装置５０の実装基板５４に向かって流れにくくすることができる。
［第１実施形態の変形例３］
上記第１実施形態では、線分Ｌ１がＹ方向に対し斜めに交差した形態を示したが、この形態に限られない。例えば図１０に示した変形例３のように、線分Ｌ１に代わる線分Ｌ２が、信号線部３２と交差しかつＸ方向（すなわち、第１外縁部３０ｃから第２外縁部３０ｄに向かう方向）に延びるように構成してもよい。
また、上記変形例１および上記変形例２では、１つの第１貫通孔４１を、線分Ｌ１よりも第１端部３０ａ側および第２端部３０ｂ側のいずれか一方に配置した形態を示したが、この形態に限られない。具体的に、変形例３のように、第２貫通孔４２と第３貫通孔４３との間に複数（図示例では２つ）の第１貫通孔４１，４１を設けるとともに、各第１貫通孔４１を、線分Ｌ２よりも第１端部３０ａ側および第２端部３０ｂ側のそれぞれに配置してもよい。これにより、静電気が第１センサ電極１２および表示装置５０の実装基板５４の双方に向かって流れにくくすることができる。
［第２実施形態］
図１１は、本発明の第２実施形態に係るタッチセンサ１を示すものである。この実施形態では、上記第１実施形態で示した第１～第４貫通孔４１～４４に代えて、第５～第８貫通孔４５～４８が設けられている。なお、この実施形態に係るタッチセンサ１の他の構成は、上記第１実施形態に係るタッチセンサ１の構成と同様である。このため、以下の説明では、図１～図１０と同じ部分について同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図１１に示すように、この実施形態において、貫通孔４０，４０，…は、第５～第８貫通孔４５～４８からなる。配線基板３０は、第５貫通孔４５が第１外縁部３０ｃの近くに位置しかつ第６貫通孔４６が第２外縁部３０ｄの近くに位置するように構成されている。
第５～第８貫通孔は、第５貫通孔４５と第６貫通孔４６とを結ぶ線分Ｌ３に沿って互いに間隔をあけて配置されていて、線分Ｌ３に沿って一列に配列されている。すなわち、第７および第８貫通孔４７，４８は線分Ｌ３上に位置している。ここで、線分Ｌ３は、図１１中における右上から左下に向かってＹ方向に対し斜めに交差していて、各貫通孔４０の対角線と重なるようになっている。
この実施形態であっても、第１実施形態と同様に、タッチセンサ１を組み込んだ表示装置５０に対する静電気の影響を未然に防止することができるとともに、配線基板３０における機械的強度の低下を抑制することができる。また、線分Ｌ３上に配列させた４つの貫通孔４０，４０，…により、表示装置５０に対するタッチセンサ１の配置状態に応じて静電気を適切に除去することができる。
［第２実施形態の変形例１］
上記第２実施形態では、第７および第８貫通孔４７，４８が線分Ｌ３上に位置している形態を示したが、この形態に限られない。例えば図１２に示した変形例１のように、第７および第８貫通孔４７，４８を線分Ｌ３よりも第１端部３０ａ側に配置してもよい。これにより、静電気が第１センサ電極１２に向かって流れにくくすることができる。
［第２実施形態の変形例２］
また、図１３に示した変形例２のように、第７および第８貫通孔４７，４８を線分Ｌ３よりも第２端部３０ｂ側に配置してもよい。これにより、静電気が例えば図７に示した表示装置５０の実装基板５４に向かって流れにくくすることができる。
［各実施形態の更なる変形例１］
上記各実施形態では、導電層３５を各貫通孔４０内でグランド部３４の上側に積層配置した形態を示したが、この形態に限られない。例えば図１４に示すように、導電層３５を各貫通孔４０内でグランド部３４の上側に積層配置して、導電層３５の一部が各貫通孔４０の周囲に位置する絶縁層３１を被覆するように構成してもよい。これにより、各貫通孔４０の周囲に位置する絶縁層３１の強度が向上して、配線基板３０を補強することができる。
［各実施形態の更なる変形例２］
また、図１５に示すように、導電層３５を、互いに隣り合う貫通孔４０，４０同士を跨いだ状態で絶縁層３１の一部を被覆した構成としてもよい。これにより、絶縁層３１の強度をより一層高めることができる。
［各実施形態の更なる変形例３および４］
上記各実施形態では、配線基板３０が絶縁層３１ａ～３１ｃを有していて、各信号線部３２が絶縁層３１ａと絶縁層３１ｂとの間に積層配置されている一方、グランド部３４が絶縁層３１ｂと絶縁層３１ｃとの間に積層配置されている形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、図１６および図１７に示すように、配線基板３０が絶縁層３１ｂおよび絶縁層３１ｃを有していて、各信号線部３２およびグランド部３４の各々が絶縁層３１ｂと絶縁層３１ｃとの間に積層配置されていてもよい。なお、信号線部３２およびグランド部３４の各々は、互いに間隔をあけて配置されていて、互いに電気的に絶縁された状態となっている。
［各実施形態の更なる変形例５］
上記各実施形態では、各貫通孔４０が第２配線基板面３０ｆ側の絶縁層３１ｃに形成されかつグランド部３４の一部が第２配線基板面３０ｆに露出した形態を示したが、このような形態に限られない。すなわち、図１８に示すように、各貫通孔４０を絶縁層３１ｂおよび絶縁層３１ｃに形成し、かつグランド部３４の一部を第１配線基板面３０ｅに露出させてもよい。これにより、タッチセンサ１における視認側の反対側から静電気が流れ込むことを防ぐことができる。なお、導電層３５は、絶縁層３１ｂに形成した各貫通孔４０のみに形成されていればよい。
［各実施形態の更なる変形例６］
上記各実施形態では、貫通孔４０，４０，…が配線基板３０においてカバー部材２と配線基板３０とがＺ方向で互いに重ならない位置に配置された形態を示したが、このような形態に限られない。例えば図１９に示すように、少なくとも１つの貫通孔４０を、カバー部材２と配線基板３０とが互いに重なる位置に配置してもよい。すなわち、貫通孔４０は、カバー部材２の外形と第１センサ基板１０の外形との間に位置していてもよい。この変形例では、第１センサ電極１２に向かう静電気の流れをより確実に防止することができる。
［各実施形態の更なる変形例７］
上記各実施形態では、タッチセンサ１が第１センサ基板１０のみを備える形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、図２０に示すように、タッチセンサ１は、第１および第２センサ基板１０，２０を備えていてもよい。
この変形例において、第１センサ基板１０は、第１センサ面１１と反対側の面がカバー部材２の裏面と対向するように配置されている。そして、第１センサ電極１２は、受信電極として構成されている。第１センサ基板１０のその他の構成は、上記第１実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
第２センサ基板２０は、例えば光学用透明粘着シートを介して第１センサ基板１０に積層配置されている。具体的に、第２センサ基板２０は、第２センサ面２１を有していて、第２センサ面２１が第１センサ面１１と対向するように第１センサ基板１０に積層配置されている。第２センサ面２１には、第２センサ電極２２、引き回し配線２３，２３，…、および第２センサ端子部２４，２４，…が形成されている。第２センサ電極２２は、送信電極として構成されている。すなわち、第１センサ電極１２および第２センサ電極２２は、互いに静電容量結合するように構成されている。各第２センサ端子部２４は、第２センサ面２１の周縁側に形成されている。
配線基板３０の第１端部３０ａは、第２センサ基板２０と機械的に接続されている。具体的に、配線基板３０の第１端部３０ａは、異方導電性樹脂材４により第２センサ基板２０の第２センサ面２１に固着されている。そして、配線基板３０のグランド部３４は、第１配線基板面３０ｅで露出している。具体的に、グランド部３４は、上記第１および第２実施形態と同様に、その一部が第２配線基板面３０ｆに形成された各貫通孔４０から露出するように構成されている。なお、信号線部３２は、第１端部３０ａの位置で第１および第２センサ面１１，２１に向かって異なる２つの方向に分岐している。
このような変形例であっても、上記第１および第２実施形態と同様に、タッチセンサ１を組み込んだ表示装置５０に対する静電気の影響を未然に防止することができるとともに、配線基板３０における機械的強度の低下を抑制することができる。
［その他の実施形態］
上記各実施形態では、各貫通孔の外形を正方形状とした形態を示したが、この形態に限られず、円形状、楕円形状、多角形状などの種々の形状にすることが可能である。なお、各貫通孔の外形を例えば円形状とした形態では、互いに隣り合う貫通孔４０，４０同士の間隔がＸ方向において各貫通孔の孔径よりも大きくなるように形成されていればよい。
本発明は、タッチ操作可能なタッチセンサおよびそれを用いた表示装置として産業上の利用が可能である。
１：タッチセンサ
２：カバー部材
１０：第１センサ基板
１１：第１センサ面
１２：第１センサ電極
１４：第１センサ端子部
２０：第２センサ基板
２１：第２センサ面
２２：第２センサ電極
２４：第２センサ端子部
３０：配線基板
３０ａ：第１端部
３０ｂ：第２端部
３０ｃ：第１外縁部
３０ｄ：第２外縁部
３０ｅ：第１配線基板面
３０ｆ：第２配線基板面
３１ａ～３１ｃ：絶縁層
３２：信号線部
３３ａ：第１配線端子部
３３ｂ：第２配線端子部
３４：グランド部
３５：導電層
４０：貫通孔
５０：表示装置
５１：装置本体
５２：開口部
５３：ディスプレイ
５４：実装基板
Ｂ：間隔
Ｃ：隙間
Ｌ１～Ｌ３：線分

Claims (20)

  1. 第１センサ電極と、前記第１センサ電極と電気的に接続する第１センサ端子部とを有する第１センサ基板と、
    前記第１センサ基板と機械的に接続する第１端部と、前記第１端部で前記第１センサ端子部と電気的に接続する信号線部と、前記信号線部と電気的に絶縁するグランド部と、前記グランド部を被覆する絶縁層とを有する配線基板と、
    を備え、
    前記絶縁層は、前記配線基板の厚み方向に前記絶縁層を貫通しかつ前記グランド部を露出させる複数の貫通孔を有し、
    前記複数の貫通孔は、互いに間隔をあけて配置されており、
    前記複数の貫通孔のうちの少なくとも２つの前記貫通孔同士を結ぶ線分は、前記信号線部と交差している、
    タッチセンサ。
  2. 前記信号線部は、前記第１端部で前記第１センサ端子部と電気的に接続する第１配線端子部と、前記第１配線端子部と電気的に接続する第２配線端子部とを含み、
    前記配線基板は、前記第２配線端子部が配置された第２端部と、前記第１端部から前記第２端部へと延びる第１外縁部と、前記第１外縁部と前記信号線部を挟んで向かい合いかつ前記第１端部から前記第２端部へと延びる第２外縁部とを有し、
    前記複数の貫通孔は、前記第１外縁部と前記第２外縁部との間に位置する第１貫通孔と、前記第１貫通孔よりも前記第１外縁部の近くに位置する第２貫通孔と、前記第１貫通孔よりも前記第２外縁部側に位置する第３貫通孔とを含む、
    請求項１に記載のタッチセンサ。
  3. 前記第１貫通孔は、前記第２貫通孔と前記第３貫通孔とを結ぶ線分上に位置している、
    請求項２に記載のタッチセンサ。
  4. 前記第１貫通孔は、前記第２貫通孔と前記第３貫通孔とを結ぶ線分よりも前記第１端部の近くに位置している、
    請求項２に記載のタッチセンサ。
  5. 前記第１貫通孔は、前記第２貫通孔と前記第３貫通孔とを結ぶ線分よりも前記第２端部の近くに位置している、
    請求項２に記載のタッチセンサ。
  6. 前記線分は、前記信号線部と交差しかつ前記第１外縁部から前記第２外縁部に向かう方向に沿って延びており、
    前記第１貫通孔は複数設けられており、
    前記各第１貫通孔は、前記第２貫通孔と前記第３貫通孔との間に位置しかつ前記線分よりも前記第１端部側および前記第２端部側のそれぞれに配置されている、請求項４または５に記載のタッチセンサ。
  7. 前記信号線部は、前記第１端部で前記第１センサ端子部と電気的に接続する第１配線端子部と、前記第１配線端子部と電気的に接続する第２配線端子部とを含み、
    前記配線基板は、前記第２配線端子部が配置された第２端部と、前記第１端部から前記第２端部へと延びる第１外縁部と、前記第１外縁部と前記信号線部を挟んで向かい合いかつ前記第１端部から前記第２端部へと延びる第２外縁部とを有し、
    前記絶縁層は、前記複数の貫通孔よりも前記第１外縁部の近くに位置しかつ前記配線基板の厚み方向に前記絶縁層を貫通する第５貫通孔と、前記複数の貫通孔よりも前記第２外縁部の近くに位置しかつ前記配線基板の厚み方向に前記絶縁層を貫通する第６貫通孔とを有する、
    請求項１に記載のタッチセンサ。
  8. 前記複数の貫通孔は、前記第５貫通孔と前記第６貫通孔とを結ぶ線分上に位置している、請求項７に記載のタッチセンサ。
  9. 前記複数の貫通孔は、前記第５貫通孔と前記第６貫通孔とを結ぶ線分よりも前記第１端部の近くに位置している、
    請求項７に記載のタッチセンサ。
  10. 前記複数の貫通孔は、前記第５貫通孔と前記第６貫通孔とを結ぶ線分よりも前記第２端部の近くに位置している、
    請求項７に記載のタッチセンサ。
  11. 前記配線基板は、前記複数の貫通孔内に積層されかつ前記グランド部と電気的に接続された導電層をさらに有し、
    前記グランド部の材質は、銅を含み、
    前記導電層の材質は、金を含む、
    請求項１に記載のタッチセンサ。
  12. 前記配線基板は、前記絶縁層の一部を被覆し、前記グランド部と電気的に接続する導電層をさらに有する、
    請求項１に記載のタッチセンサ。
  13. 前記導電層は、互いに隣り合う前記貫通孔同士を跨いた状態で前記絶縁層の一部を被覆するように構成されている、
    請求項１２に記載のタッチセンサ。
  14. 前記信号線部は、前記第１端部で前記第１センサ端子部と電気的に接続する第１配線端子部と、前記第１配線端子部と電気的に接続する第２配線端子部とを含み、
    前記配線基板は、前記第２配線端子部が配置された第２端部と、前記第１端部から前記第２端部へと延びる第１外縁部と、前記第１外縁部と前記信号線部を挟んで向かい合いかつ前記第１端部から前記第２端部へと延びる第２外縁部とを有し、
    前記貫通孔同士を結ぶ線分に沿う方向における前記複数の貫通孔のそれぞれの間隔は、前記複数の貫通孔の各々の孔径または対角線よりも大きい、
    請求項１に記載のタッチセンサ。
  15. 前記第１センサ基板は、前記第１センサ端子部を形成された第１センサ面をさらに有し、前記配線基板は、少なくとも一部が前記第１センサ面側に位置する第１配線基板面と、前記第１配線基板面の反対の面である第２配線基板面とをさらに有し、
    前記グランド部は、前記第２配線基板面で露出する、
    請求項１に記載のタッチセンサ。
  16. 前記第１センサ基板は、前記第１センサ端子部が形成された第１センサ面をさらに有し、前記配線基板は、少なくとも一部で前記第１センサ面と向かい合う第１配線基板面をさらに有し、
    前記グランド部は、前記第１配線基板面で露出する、
    請求項１に記載のタッチセンサ。
  17. 前記第１センサ基板を覆うカバー部材をさらに備え、
    前記カバー部材の外形は、前記第１センサ基板よりも大きく、
    前記複数の貫通孔は、前記カバー部材の外形と前記第１センサ基板の外形との間に位置する、
    請求項１に記載のタッチセンサ。
  18. 前記第１センサ電極と静電容量結合する第２センサ電極と、前記第２センサ電極および前記信号線部と電気的に接続する第２センサ端子と、前記第２センサ端子が形成された第２センサ面とを有し、前記第１端部と機械的に接続する第２センサ基板をさらに備え、
    前記第１センサ基板は、前記第１センサ端子部が形成された第１センサ面をさらに有し、前記配線基板は、少なくとも一部で前記第１センサ面と向かい合う第１配線基板面と、前記第１配線基板面の反対に位置しかつ前記第２センサ面と向かい合う第２配線基板面とを有し、
    前記グランド部は、前記第１配線基板面で露出している、
    請求項１に記載のタッチセンサ。
  19. 前記第１センサ電極は、受信電極であり、
    前記第２センサ電極は、送信電極である、
    請求項１８に記載のタッチセンサ。
  20. 請求項１に記載のタッチセンサと、
    前記第１センサ基板と向かい合うディスプレイと、
    前記タッチセンサから前記ディスプレイに向かう方向に配置された実装基板と、
    を備え、
    前記信号線部は、前記第１端部で前記第１センサ端子部と電気的に接続する第１配線端子部と、前記第１配線端子部と電気的に接続しかつ前記実装基板と電気的に接続する第２配線端子部とを含み、
    前記配線基板は、少なくとも一部で前記タッチセンサと前記実装基板との間の空間と向かい合う第１配線基板面と、前記第１配線基板面の反対の面である第２配線基板面とを有し、
    前記複数の露出部は、第２配線基板面に形成されている、
    表示装置。
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