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

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)

【特許請求の範囲】
1. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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。