JPH06502253A - 特に測定プローブのための電気回路を構成する構造、および測定プローブ - Google Patents
特に測定プローブのための電気回路を構成する構造、および測定プローブInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
特に測定プローブのための電気回路を構成する構造、および測定プローブ
本発明は、特に測定プローブのための、電気回路を構成する構造に関し、さらに
、前記測定プローブに関する。
本発明は、実質的に透明な回路および測定プローブを構成することができる前記
構造を作り出すという課題に基づいている。このような回路は、背景画像をそれ
ほどかく乱することなく大型ディスプレイ上に配置することが可能でなければな
らない。この課題は、請求項1によって解決される。
本発明は、ファブリック製造における完全さと正確さにもとづいて、光ファイバ
ーを備えた極めて正確なワイヤグリッドを製造することができるという概念に基
づいている。回路を構成するために、少なくともその一部において、導電性ワイ
ヤを一方向に配するとともに絶縁性ファイバーを他方向に配してなるファブリッ
クを用いて、少なくとも導電性ワイヤ間の間隔を規定する構造が得られる。本発
明の重要なポイントは、ワイヤが、織成されたときの正確な配列状態で固定され
るという事実に見ることができる。導電性ワイヤあるいはファイバーの固定は、
単に、交差方向に延在する絶縁性ファイバーによっても保証される。
本発明の別の実施例によれば、ファブリツタは、ファブリツタ上に積層されたエ
ナメルまたは寸法安定性フィルムによって固定される。好ましくは、フィルムは
接着剤で被覆される。フィルムが絶縁性フィルムである場合、ファブリックの片
は、連続する各層をその前の層に対して90度回転させ、ファブリックの層の間
に絶縁フィルムの層をはさんで配列することができる。これは、X/Yマトリク
スを構成するための非常に安価で正確な方法である。接着剤で被覆されたフィル
ムにより、ファブリックは高精度をもって適正位置に固定される。
導電路は導電性基板を備えたフィルムに印刷され、Z軸方向におけるファブリッ
クのワイヤとの付加的接続がさまざまな方法により、行なわれる。これは、たと
えば、フィルムに設けた穴に導電性銀ペーストを塗布することにより行われる。
これにより、多層構造で集密度が高く高精度をもつ回路を構成することが可能と
なる。
透明フィルムを使用することによって、はとんど透明な回路を製作することかで
きる。これは、極めて薄くはとんと目に見えないファブリックを用いることがで
きるからである。このような回路によって、背景画像に影響することなく大型デ
ィスプレイ上に部分的に設置することのできる透明ディスプレイを製作すること
が可能である。
かって、エレクトロニクス分野において、たとえばLED表示画面上のチップを
接続することは非常に難しかった。この問題は、チップ・オン・フィルム技術(
c。
F)によって、以下のとおりみごとに解決される。
a)ウェハーが、精細な導通路を設けたエツチング済のフィルムに取り付けられ
る。この精細な導通路はフィルム上のウェハーからフィルム・ストリップの片面
上を延びている。導体の間隔は、ファブリックの間隔に対応し、本発明による構
造のファブリックに接触するように調整される。
b)フィルム上もしくはディスプレイユニット全体ノ上に設けられるファブリッ
クは、チップフィルムa)に接続することができるように設けられている。
本発明による構造のファブリックワイヤは、超音波によって、チップフィルム上
の銅厚通路に接着される(超音波、アーク溶接、あるいは熱接合)。
90度回転された二番目のファブリックは、今度は、ウェハーを載せたフィルム
ストリップに接触される。これにより、XおよびY方向に制御される表示画面が
形成される。
極めて優れた解像度を得たい場合には、すなわち、非常に精細なファブリックを
用いる場合には、チップは一つのファブリックのワイヤに両側で一本おきに接続
される。接続部を構成する二つのワイヤの間にあるワイヤは接続されておらず、
反対側において用いられる。これにより短絡を防ぐことができる。
このようにして製作された表示画面すなわちディスプレイには、次に、表示色を
印刷し、部分的に開放したフロントフィルムを設け、表示領域のみを見せて電子
部品を隠している。
このようにして、電子部品をもつ極めて平面的な表示画面か可能となる。
この種のディスプレイは透明である。
対応する電子部品が一方の側に「縫い込まれた」本発明による構造において互い
に上下に重なる数層のファブリックは、デジタイザーに必要とされるような入力
としても有効に用いることかできる。導通路が近接しているため、高解像度のデ
ジタイザーを製作することが可能である。ビンを用いて、二つの90度回転した
積層ファブリックをインダクタンス的もしくはキャパシタンス的に制御すること
ができる。XおよびY側の電子的解析器は、ピンの正確な位置を認識する。
現在、ワイヤを用いて作動するデジタイザーには多種類のものが存在する。しか
しながら、一方向にのみ導電性ワイヤを有するファブリックがこの目的のために
用いられたことはない。また、COF技術とフィルムの導通路上のワイヤの直接
接触との組合わせも存在しなかった。
本発明による工程において、ファブリックは織成直後に、接着剤によって被覆さ
れたフィルム上に積層される。
国際特許公開公報WO35101913号の構造では、フィルムは圧延運動によ
って押しつけられ、この目的に特に適合している。これにより、XおよびYの両
方向において高精度を達成することができる。ファブリックのワイヤとファイバ
ーは、この方法では、それほどスリップしないし、ファブリツタの直径が大きく
ても圧延できる。この構造を用いてフィルムとファブリックを正確な相対的配列
をもって押し付けることができるので、数層のフィルムとファブリツタを交互に
配列することも可能である。フィルムにおける接触のために設けられた打抜きま
たは切抜き領域を、対応するファブリック層のワイヤの上に正確に配置すること
が不可欠である。非常に精細なファブリックを用いる場合でも、前記特許公開公
報の構造を用いることにより、要求される精度を達成できることかわかっている
。
しかしながら、対応するファブリックのワイヤの径と対応するフィルムおよび塗
布された接着剤の厚さとを適合させることもまた重要である。さもなければ、圧
延において異なった長さが生じ、しわを作ってしまう。予備調整され優れた寸法
安定性をもつポリエステルを主体としたフィルムを用いるべきであることが実験
的に確認された。
本発明のその他の目的は、添付の請求項と以下の説明から明らかにされる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例について詳細に説明する。
図1および図2は、本発明による構造の詳細を示す概略斜視図である。
図3aおよび図3bは、本発明による構造を形成するための工程を示す概略図で
ある。
図4および5は、本発明による構造の断面図である。
図6は、本発明による構造の一部分の上面図を示し、接続プラグか取り付けられ
た状態を示している。
図7は、測定プローブの概略図である。
図1は、導電性ワイヤ1aと絶縁性ファイバー1bからなるファブリック1を示
している。ワイヤ1aは、たとえば、銅、金、その他の導電性材料から作られ、
ファイバー1bはナイロンで作ることができる。このファブリック1は通常の方
法で織成でき、ワイヤ1aとファイバ−1b間の距離は数ミクロンから数ミリ程
度である。
しかしながら、ワイヤ1aを部分的にもしくは全面的に光ファイバーで構成して
もよい。
ファブリツタは、接着剤3で被覆した絶縁性フィルム4の層に固定されている。
フィルム4には、たとえば、予備処理済みで高い寸法安定性をもつポリエステル
フィルムを用いることかできる。フィルム4には打抜き領域5か設けられ、これ
らの位置においてフィルム4を介してファブリック1への電気的接続が可能とな
る。接着剤3としては、たとえば、初期粘着度が高い軟質透明柔軟接着剤が用い
られる。主に移送作業において必要とされるように、ワイヤ1aを表面上にのせ
るだけの場合は、硬質接着剤3を使用するのが好ましい。
図2に示す実施例では、ファブリック1は上述のようにフィルム4に接着されて
いる。透明度が高く、正確に測定された位置に打抜き領域10を有する別の柔軟
フィルム28が、追加の絶縁層としてフィルム4の上に積層されている。フィル
ム28の下側には、接着層9が設けられている。
導通路7および8か、公知の方法によりフィルム4および28に取り付けられ、
フィルム4および28を介してファブリック1のワイヤ1aに電気的に接続され
る。
導通路7および8とワイヤ1aとの間にZ軸方向に沿って走る接続部6および9
は、たとえば、打抜き部5および10に塗布した導電性銀ペーストで形成される
。
導通路7は、フィルム28の上面に取り付けられた電気部品11に接続される。
部品11は、たとえば、ダイオードやセンサである。しかし、用途に応じ、その
他の公知の電気部品も考えられる。導通路8は、フィルム28に取り付けられた
部品(図示せず)につながっている。
図2に示される実施例では、導通路と部品はフィルム4および28の両方に取り
付けられている。しかしながら、導通路8と部品を一方のフィルム、たとえば、
フィルム4にたけ取り付けた実施例もある。
ファブリック1を固定するには、あらかじめ打抜き部5と接着層3を設けたフィ
ルム4を、図3aに概略的に示されているように、ファブリックがまだ製織機2
1に固定されているうちにファブリック1に接合する。このことにより、製織後
に展開されているワイヤ1aとフ。
イバ−1bの正確な整列状態が維持されるとともに、打抜き部5を目的のワイヤ
1a上に正確に位置決めすることができる。ファブリック1がフィルム4によっ
て固定されると、ファブリック1は織機21から取り外され、図3bに示される
ように積層状態が現れる。
さらなる積層工程において、フィルム28がファブリック1の露出面に接合され
る。
図4および5は、積層例の断面図を示し、導通路7と部品11の支持部材として
フィルム28が備えられている。
図6に示されるように、ワイヤ1aは、積層部端部のはんだ付はポイント12に
よってプラグコネクタ14の導通路13に接続される。導通路13は、ここでは
、柔軟フィルム15に取り付けられる。このプラグ14は公知である。ワイヤ1
bか正確に配列されているため、はんだ付はポイント12は、簡単で自動化され
た方法を用いて形成できる。ここで再び、ファブリ・ツク1が適正な位置に固定
されること、および、適切な積層工程を用いることか不可欠である。図6の実施
例では、LED16は導通路17と接続点18によってファブリック1のワイヤ
に接続され、最終的にプラグ14の接続点2oに接続される。このように、ここ
に示したような簡単な設計で、多数のLED16に対し独立して電気を供給する
ことができる。
図7は、測定プローブ3oを示し、この測定プローブ3oは、解析回路Bに電気
的または光学的に接続された解析基板支持部材へを有している。解析基板支持部
材Aは、縦糸方向に金、銅、その他の金属ファイバー1a、横糸方向にポリエス
テルやナイロン製ファイバー1bを配した帯状のファブリック1を有する。ファ
ブリック1は、製織工程の間は固定されているため、メツシュ開口35の大きさ
は正確に定められる。上述したファブリ・ツク1を固定するための方法は、解析
基板支持部材についても可能である。適当な切断装置を用いて、ファブリック1
は所望の形状に裁断される。
測定プローブ30の解析領域において、ファブリック1のメツシュ開口には、解
析基板32.33.34がドープされる。外部または解析回路Bとの、そしてデ
ィスプレイまたはコンピューター36との電気的または光学的接続は、ドープさ
れたメツシュ開口に沿って導かれるワイヤ1aを介して構築される。このように
して、それぞれ接続部をもつ解析セルが、ドープされたメツシュを介して構成さ
れる。解析基板32.33.34は、たとえば、液体に接触したときにその電気
抵抗が変化し、この電気抵抗の変化が液体の種類やその状態に依存するような公
知の基板である。解析基板32〜34には、測定される液体の異なる特性に反応
する異なる基板を用いることが好ましい。たとえば、解析基板支持部材Aを測定
される液体に浸漬すれば、液体の種々の数値を同時に測定することができる。解
析基板32〜34から延びるワイヤ1aは、解析のために、ウェハーもしくはチ
ップ31へ直接電気的に接続される。このチップにより、公知の方法を用いて、
二線式あるいは三線式線路37を経由してコンピューター36へ符号化信号が送
られる。このように、この測定プローブ30を用いれば、非常に正確な比較測定
数値を得ることができる。これは、同じ測定プローブ30によりいくつかの異な
る測定を実施できるからである。測定プローブ30は工業的に大規模に製造する
ことができ、従って安価に生産できる。測定プローブ30は、特に血液のような
組織液の解析に適している。
また、導電性ファイバー1aはグラスファイバーなどの光ファイバーでもよい。
この場合、基板32〜34は、たとえば、輝度その他の光学的特性の相違に反応
するダイオードである。たとえば、ファイバー1aは、ダイオードが放出する光
を解析回路Bへ伝導し、この解析回路Bで光学的数値の解析と表示を行なう。
さらに、測定プローブ30は、たとえば、血管に挿入されるカテーテルの一部と
してもよく、その先端部に解析基板32〜34が設けられる。そしてファブリッ
ク1により基板32〜34はカテーテル基端部の解析回路Bに接続される。測定
プローブ3oのその他の応用としてはたとえば気相における測定が考えられる。
当業者であれば、平均的レベルの技術に基づいて電気的および光学的に適当な解
析回路Bを制作することか可能である。したかって、ここではそのような回路の
詳細な説明は省略する。
Fig、 7
I
Claims (14)
- 1.導電性あるいは光学的ワイヤもしくはファイバー(1a)を一方向に配する とともに絶縁性ファイバー(1b)を他方向に配してなるファブリック(1)を 有し、これにより少なくとも上記導電性ワイヤ(1a)間の間隔を規定するため の構造(1b、3、4)が得られることを特徴とする、特に測定プローブのため の電気回路を製作する構造。
- 2.上記ファブリック(1)は、上記ファブリックに塗布されたエナメルによっ て固定されることを特徴とする請求項1に記載の構造。
- 3.上記ファブリック(1)は、寸法安定性の高いフィルム(4)に積層される ことを特徴とする請求項1に記載の構造。
- 4.上記フィルム(4)は、上記ファブリック側を、接着剤(3)によって被覆 されることを特徴とする請求項3に記載の構造。
- 5.上記フィルム(4、28)は、予備調整されたポリエステルフィルムである ことを特徴とする請求項3または4に記載の構造。
- 6.上記接着剤(3)は硬質であり、上記導電性ワイヤ(1a)を上記接着剤の 表面上にのせるだけにとどめるようにしたことを特徴とする請求項4および5の いずれかに記載の構造。
- 7.絶縁体の層を介在させた少なくとも二つのファブリック(1)を上下に積層 したことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の装置。
- 8.上記ファブリック(1)の層を互いに90度回転させたことを特徴とする請 求項7に記載の構造。
- 9.部分的に切抜かれたもしくは打抜かれた領域を備えたフィルム(4、28) を有し、上記フィルムがファブリック(1)に接合され、上記打抜き(5、10 )あるいは切抜き領域により少なくとも部分的に上記ファブリック(1)の導電 性ワイヤ(1a)との接触を提供できるようにしたことを特徴とする請求項1乃 至8のいずれかに記載の構造。
- 10.上記打抜き(5、10)あるいは切抜き領域を介して上記ファブリック( 1)の上記導電性ワイヤ(1a)に、少なくとも部分的に、電気的に接続される 導通路(7、8)が上記フィルム(4、28)に取り付けられていることを特徴 とする請求項9に記載の構造。
- 11.導電性あるいは光学的ワイヤもしくはファイバー(1a)を一方向に配す るとともに絶縁性ファイバー(1b)を他方向に配してなるファブリック(1) を有し、上記ファブリックのメッシュ開口に解析基板をドープし、上記導電性あ るいは光学的ワイヤもしくはファイバー(1a)が解析回路に接続されることを 特徴とする測定プローブ。
- 12.上記解析基板がドープされた各メッシュ開口は、上記解析回路に対してそ れぞれ接続される解析セルを形成し、上記ファブリックの上記導電性あるいは光 学的ワイヤもしくはファイバーにより電気的または光学的接続が構築されること を特徴とする請求項11に記載のプローブ。
- 13.ドープされたメッシュ開口上で抵抗値が測定され、符号化信号に変換され ることを特徴とする請求項11に記載のプローブ。
- 14.上記ファブリックの上記導電性ワイヤは、導電性接続においてウエハー( チップ)に直接接続されることを特徴とする請求項11乃至13のいずれかに記 載のプローブ。
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