KR102173612B1 - 센서 유닛과 그 센서 유닛을 구비한 입력 장치 - Google Patents

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Abstract

[과제] 센서 기재에 플렉시블 배선 기판이 접합되어 있는 것에 있어서, 플렉시블 배선 기판의 가장자리부의 기포가 표시 영역에 영향을 주지 않도록 하고, 또한 센서 기재와 플렉시블 배선 기판과의 접합 강도를 높일 수 있는 센서 유닛 및 이것을 사용한 입력 장치를 제공한다.
[해결 수단] 센서 기재와 편광판 등의 투광 기재(17)가 겹쳐져 있으며, 투광 기재(17)에 개구부(19)가 형성되어 있다. 플렉시블 배선 기판(31)의 접합부(32)가 센서 기재에 접합되어 있지만, 접합부(32) 중 표시·입력 영역(11a)에 대향하는 대향 가장자리부(32a)의 많은 부분이 개구부(19) 내에 위치하고 있기 때문에, 대향 가장자리부(32a)를 따른 기포가 발생하기 어려워, 표시·입력 영역(11a)의 표시 품질에 영향을 주기 어렵다. 또한 접합부(32)의 기판 양단부(36, 36)가, 센서 기재와 투광 기재(17)에 의해 끼워져 있으므로, 접합부(32)가 변형되기 어려워져, 센서 기재의 파손을 방지하기 쉽다.

Description

센서 유닛과 그 센서 유닛을 구비한 입력 장치
본 발명은, 투광성의 전극층이 형성된 센서 기재에, 광학 조정 기재 등의 투광 기재가 맞붙여지고, 상기 센서 기재의 맞붙임측의 표면에, 플렉시블 배선 기판이 접합된 구조의 센서 유닛과 그 센서 유닛을 구비한 입력 장치에 관한 것이다.
특허 문헌 1에 일체형 터치 편광판에 관한 발명이 기재되어 있다.
이 일체형 터치 편광판은, 전도성 필름의 표면에, 터치를 구현하기 위한 전도성층이 마련되어 있다. 전도성 필름으로서, 제로 위상차 필름이나 1/4λ의 위상차 필름이 예시되어 있다. 전도성층으로서는, 폴리머, 탄소 나노튜브, Ag가 예시되어 있다.
전도성층을 가지는 전도성 필름의 전방에는, 광학 접착제를 개재하여 편광판이 적층되어 있다. 그리고, 전도성 필름의 표면에 플렉시블 배선 기판이 접합되어 있으며, 그 플렉시블 배선 기판은, 전도성 필름과 편광판과의 사이에 끼워져 있다.
일본 공개특허 특개2011-81810호 공보
특허 문헌 1에 기재된 일체형 터치 편광판에서는, 전도성 필름과 편광판을 광학 접착제를 개재하여 맞붙일 때에, 전도성 필름과 편광판과의 사이에 끼워져 있는 플렉시블 배선 기판의 두께를, 광학 접착제의 두께로 전부 흡수할 수 없어, 플렉시블 배선 기판의 가장자리부에 작은 공극이 남는 현상이 발생하기 쉽다.
일체형 터치 편광판은, 전도성 필름의 하측에 액정 표시 패널이 마련되고, 전도성 필름의 중앙 부분이 표시 영역이 되어, 액정 표시 패널의 표시를 투시할 수 있도록 되어 있다. 여기서, 상기 공극이 전도성 필름의 상기 표시 영역에 미치는 경우가 있으면, 표시 영역에서 투시되는 화상의 표시 품질에 영향을 주게 된다. 이 때문에, 플렉시블 배선 기판의 가장자리부를 표시 영역으로부터 떼어놓는 것이 필요해져, 표시 영역의 측방에, 플렉시블 배선 기판을 접합하기 위한 배선 영역을 넓게 확보해야 한다.
또한, 상기 기포의 발생을 피하기 위해, 편광판에 오목부 등의 개구부를 형성하고, 이 개구부의 내부에 있어서, 전도성 필름에 플렉시블 배선 기판을 접합하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이 구조에서는, 전도성 필름과 편광판과의 적층 부분이 아닌, 전도성 필름의 단체(單體) 부분에 플렉시블 배선 기판이 접합되기 때문에, 플렉시블 배선 기판의 인출부가 구부러졌을 때에, 플렉시블 배선 기판이 접합되어 있는 부분의 전도성 필름에 큰 굽힘이 발생하게 된다.
전도성 필름으로서, 시클로올레핀계 필름 등의 무른 재료가 사용되고 있을 때에는, 플렉시블 배선 기판을 구부렸을 때에, 플렉시블 배선 기판이 접합되어 있는 부분의 전도성 필름에 작용하는 굽힘 응력에 의해, 시클로올레핀계 필름 등이 파손될 우려가 있다.
또한, 전도성 필름으로서 PET 등 비교적 강도가 높은 필름을 사용한 경우라도, PET 필름의 단체 부분에 플렉시블 배선 기판이 접합되어 있으면, 플렉시블 배선 기판의 인출부가 구부려졌을 때에, PET 필름에 큰 굽힘이 발생하며, 이것이, PET 필름인 전도성 필름과 편광판과의 박리의 원인이 되는 경우도 있다.
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하는 것이며, 플렉시블 배선 기판을 구부렸을 때에, 센서 기재에 큰 굽힘 응력이 작용하는 것을 방지할 수 있는 센서 유닛과 그 센서 유닛을 구비한 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은, 투광성의 센서 기재와, 상기 센서 기재의 전방에 접착된 투광 기재를 가지는 센서 유닛에 있어서,
상기 센서 기재는, 투광성의 전극층이 형성된 표시 영역과, 상기 표시 영역보다 상기 센서 기재의 가장자리부측에 위치하여 상기 전극층으로부터 연장되는 배선층이 형성된 배선 영역을 가지고, 상기 배선 영역에 있어서 상기 센서 기재에 플렉시블 배선 기판이 접합되어, 상기 플렉시블 배선 기판에 마련된 도전층이 상기 배선층에 도통하고 있으며,
상기 투광 기재의 상기 배선 영역에 대응하는 영역에 개구부가 형성되고, 상기 플렉시블 배선 기판의 일부가 상기 센서 기재와 상기 투광 기재와의 사이에 끼워져, 상기 플렉시블 배선 기판의 가장자리부 중 상기 표시 영역을 향하는 대향 가장자리부 중 적어도 일부가 상기 개구부 내에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 센서 유닛은, 센서 기재가, 시클로올레핀·폴리머(COP), 시클로올레핀·코폴리머(COC), 폴리카보네이트(PC) 중 적어도 1종으로 형성되어 있는 것에 유효하다.
본 발명의 센서 유닛은, 예를 들면, 상기 투광 기재는, 광학 조정 기재이다.
본 발명의 센서 유닛은, 상기 플렉시블 배선 기판 중, 상기 대향 가장자리부가 연장되는 방향의 양측에 위치하는 기판 양단부가, 상기 센서 기재와 상기 투광 기재와의 사이에 끼워져 있는 것으로 하여 구성할 수 있다.
이 경우에, 상기 센서 기재와 상기 투광 기재와의 사이에 끼워져 있는 상기 기판 양단부(兩端部)는, 상기 대향 가장자리부보다, 상기 표시 영역으로부터 멀어지는 위치에 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 센서 유닛은, 예를 들면, 상기 개구부는, 상기 투광 기재의 가장자리부로 해방된 오목부이다.
이 경우에, 상기 오목부의 상기 표시 영역측의 내측 가장자리부는, 상기 표시 영역과 상기 배선 영역과의 경계선보다 상기 가장자리부측으로 떨어진 위치에 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 센서 유닛은, 상기 개구부는, 주위가 내측 가장자리부로 둘러싸인 적어도 1개의 구멍이며, 상기 구멍이, 상기 표시 영역과 상기 배선 영역과의 경계선과, 상기 투광 기재의 가장자리부와의 사이에 위치하고 있는 것이어도 된다.
이어서 본 발명의 입력 장치는, 상기 어느 것의 센서 유닛이 마련되고, 상기 투광 기재의 표면측에 투광성의 패널 부재가 접합되어, 상기 패널 부재의 표면이 조작면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은, 센서 기재에 광학 조정 기재 등의 투광 기재가 접합되어 있는 것에 있어서, 플렉시블 배선 기판의 표시 영역에 대향하는 대향 가장자리부가, 투광 기재에 형성된 개구부 내에 위치하고 있다. 이 때문에, 대향 가장자리부에 기포가 형성되는 것을 억제할 수 있어, 기포가 표시 영역에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 플렉시블 배선 기판을, 표시 영역에 접근한 위치에 장착하는 것이 가능해져, 표시 영역을 넓게 확보할 수 있고, 배선 영역을 좁게 할 수 있다. 또한, 플렉시블 배선 기판 중 센서 기재에 접합되는 접합부의 면적을 넓게 할 수 있어, 플렉시블 배선 기판의 접합을 안정시킬 수 있다.
또한, 플렉시블 배선 기판의 일부가, 센서 기재와 투광 기재에 끼워져 있기 때문에, 플렉시블 배선 기판의 인출부가 구부러졌을 때에, 센서 기재 단체에 큰 응력이 작용하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 센서 기재를 시클로올레핀계 수지 필름이나 폴리카보네이트계 수지 필름 등의 비교적 무른 재료로 형성한 경우라도, 이 필름이 굽힘 응력에 의해 파손되는 것을 방지하기 쉬워진다. 또한, 센서 기재를 PET 등의 강성이 높은 재료로 형성했을 때에도, 플렉시블 배선 기판의 인출부가 구부려졌을 때에, 센서 기재 단체에 큰 응력이 작용하는 것을 방지할 수 있어, 센서 기재와 투광 기재와의 사이의 박리력이 증대하는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태의 센서 유닛을 가지는 입력 장치 및 이 입력 장치를 탑재한 전자기기의 일례를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명의 실시 형태의 센서 유닛 및 입력 장치의 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 실시 형태의 센서 유닛에 있어서의, 플렉시블 배선 기판의 접합부를 나타내는 확대 평면도,
도 4는 도 3에 나타내는 센서 유닛을 IV-IV선으로 절단한 부분 단면도 및 센서 유닛에 맞붙져 있는 패널 부재의 부분 단면도,
도 5는 도 3에 나타내는 센서 유닛을 V-V선으로 절단한 부분 단면도,
도 6의 (a), (b)는, 다른 실시 형태의 센서 유닛에 있어서의, 플렉시블 배선 기판의 접합부를 나타내는 확대 평면도,
도 7의 (a), (b)는, 다른 실시 형태의 센서 유닛에 있어서의, 플렉시블 배선 기판의 접합부를 나타내는 확대 평면도,
도 8의 (a), (b)는, 다른 실시 형태의 센서 유닛에 있어서의, 플렉시블 배선 기판의 접합부를 나타내는 확대 평면도,
도 9의 (a), (b)는, 또 다른 실시 형태의 센서 유닛에 있어서의, 플렉시블 배선 기판의 접합부를 나타내는 확대 평면도,
도 10은 비교예의 센서 유닛에 있어서의, 플렉시블 배선 기판의 접합부를 나타내는 부분 단면도이다.
도 1에, 본 발명의 실시 형태의 센서 유닛(10) 및 이것을 사용한 입력 장치(20)를 탑재한 소형 전자기기(1)가 나타나 있다. 소형 전자기기(1)는, 휴대 전화, 휴대 정보 단말, 또는 게임 장치 등으로서 사용된다. 도 1 이하의 각 도면에서는, X 방향이 가로 방향, Y 방향이 세로 방향이며 Y1 방향이 기부측이고 Y2 방향이 선부측(先部側), Z1 방향이 전방(표측), Z2 방향이 후방(등부측)이다.
도 1에 나타내는 소형 전자기기(1)는 합성 수지제(製)의 케이싱(2)을 가지고 있다. 케이싱(2)의 내부에는, 컬러 액정 표시 패널 등의 표시 장치(3)와, 각종 전자 회로를 실장한 회로 기판 등이 수납되어 있다. 표시 장치(3)의 표시측인 전방(Z1 방향)에 입력 장치(20)가 배치되어 있다.
입력 장치(20)는 투영형의 터치 패널이다. 도 2와 도 4에 나타내는 바와 같이, 입력 장치(20)는, 센서 유닛(10)과 그 전방에 맞붙여지는 패널 부재(21)로 구성되어 있다.
패널 부재(21)는, 유리판이며, 혹은 투광성의 아크릴계 등의 합성 수지 재료이며, 예를 들면 PMMA(폴리메타크릴산 메틸)로 형성된 투광 패널이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 패널 부재(21)는 케이싱(2)의 전방(Z1 방향)을 덮고 있으며, 케이싱(2)과 함께 소형 전자기기(1)의 외형을 형성하고 있다. 패널 부재(21)의 전방(Z1 방향)을 향하는 표면이 조작면(22)이다.
도 1과 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 패널 부재(21)는, 중앙의 네모난 영역이 표시·조작 영역(21a)이며, 이 영역(21a)이 투광성이다. 표시 장치(3)의 표시 화면은, 표시·조작 영역(21a)을 투과하여 전방에서 목시(目視) 가능하다. 패널 부재(21)는, 표시·조작 영역(21a)을 둘러싸는 가식(加飾) 영역(21b)을 가지고 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 가식 영역(21b)에서는, 패널 부재(21)의 장치 내방(Z2 방향)을 향하는 표면에 착색부(23)가 형성되어 있어, 패널 부재(21)가 부분적으로 비투광성으로 되어 있다. 착색부(23)는, 도장, 스퍼터, 착색 필름의 맞붙임 등의 공정으로 형성되어 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 입력 장치(20)는, 장치 내방(Z2 방향)에 위치하는 센서 유닛(10)과 패널 부재(21)가, 광학 접착제(OCA)(24)에 의해 맞붙여져 구성되어 있다.
센서 유닛(10)도, 적어도 패널 부재(21)의 표시·조작 영역(21a)에 대향하는 부분이 투광성이다. 본 명세서에서의 투광성이란, 표시 장치(3)의 표시 내용을 투시할 수 있을 정도의 광투과율을 가지고 있는 것을 의미하고, 예를 들면, 전체 광선 투과율이 80% 이상이며, 바람직하게는 90% 이상이다.
도 2와 도 4에 나타내는 바와 같이, 센서 유닛(10)은, 센서 기재(11)와, 그 전방(Z1 방향)에 겹쳐진 투광 기재(17)를 가지고 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)는 광학 접착제(OCA)(25)에 의해 접착되어 있다. 또한, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)와의 사이에 플렉시블 배선 기판(31)이 접합되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 센서 기재(11)는 장방형이며, 가로 방향(X 방향)을 따라 연장되는 기부측(基部側)의 가장자리부(12a)와, 마찬가지로 가로 방향(X 방향)을 따라 연장되는 선부측의 가장자리부(12b)와, 세로 방향(Y 방향)을 따라 연장되는 한 쌍의 긴변측의 가장자리부(12c, 12c)를 가지고 있다. 센서 기재(11)는, 표시·입력 영역(11a)과, 표시·입력 영역(11a)을 둘러싸는 배선 영역(11b)을 가지고 있다. 표시·입력 영역(11a)은 센서 기재(11)의 중앙부에 위치하고, 배선 영역(11b)은, 표시·입력 영역(11a)보다 센서 기재(11)의 가장자리부(12a, 12b, 12c)측에 위치하고 있다. 표시·입력 영역(11a)이, 본 발명에서의 표시 영역이다. 센서 기재(11)에서는, 표시·입력 영역(11a)과 배선 영역(11b)과의 경계가 명확화되어 있는 것은 아니지만, 센서 기재(11) 중 상기 패널 부재(21)의 표시·조작 영역(21a)에 대향하는 영역이 표시·입력 영역(11a)이며, 가식 영역(21b)에 대향하는 영역이 배선 영역(11b)이다.
센서 기재(11)는 투광성 시트이며, 시클로올레핀·폴리머(COP), 시클로올레핀·코폴리머(COC), 폴리카보네이트(PC) 중 적어도 1종으로 형성되어 있다. 센서 기재(11)는, 광학적으로 등방성을 가지는 필름, 또는 위상차 필름이다. COP 또는 COC는, 고투명이고 또한 내열성이나 내약품성이 우수하다. 그러나, 이들은 PET 등에 비하면 기계적 강도가 낮아, 굽힘력 등에 대하여 무른 성질을 가지고 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 센서 기재(11)는, Z1측을 향하는 전방 표면(13a)과 Z2 방향을 향하는 후방 표면(13b)을 가지고 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 전방 표면(13a)에는, 복수의 제 1 전극층(14)과, 복수의 제 2 전극층(15)이 형성되어 있다. 전극층(14, 15)은, ITO층이나 은 나노 와이어층 등의 투광성과 도전성을 구비한 재료로 형성되어 있다. 제 1 전극층(14)과 제 2 전극층(15)은 동일한 형상으로 동일한 면적을 가지고 있으며, 사각 형상 또는 마름모형의 형상이다. 제 1 전극층(14)은, 세로 방향(Y 방향)으로 열을 이루어 규칙적으로 나열되어 있으며, 연결 도전층(14a)에 의해 Y 방향으로 나열되는 제 1 전극층(14)이 서로 연결되어 도통되고 있다. 제 2 전극층(15)은, 가로 방향(X 방향)으로 행을 이루어 규칙적으로 나열되어 있으며, 연결 도전층(15a)에 의해 X 방향으로 나열되는 제 2 전극층(15)이 서로 연결되어 도통되고 있다. 또한, 연결 도전층(14a)과 연결 도전층(15a)의 교차부에는 투광성의 절연 재료가 끼워져 있으며, 연결 도전층(14a)과 연결 도전층(15a)은 서로 절연되어 있다.
Y 방향으로 연결되어 있는 각각의 열의 제 1 전극층(14)으로부터 연장되는 제 1 배선층(14b)은, 센서 기재(11)의 기부측의 가장자리부(12a)를 따른 배선 영역(11b)으로 인출되고 있다. X 방향으로 연결되어 있는 각각의 행의 제 2 전극층(15)으로부터 연장되는 제 2 배선층(15b)은, 배선 영역(11b)에 있어서 긴변측의 가장자리부(12c)를 따르도록 배열되어, 기부측의 가장자리부(12a)를 따른 배선 영역(11b)으로 인출되고 있다. 그리고, 기부측의 가장자리부(12a)를 따른 배선 영역(11b)의 일부에, 배선층(14b, 15b)이 집합되는 커넥터부(16)가 형성되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 투광 기재(17)는, 센서 기재(11)와 대략 동일한 크기의 장방형이며, 기부측의 가장자리부(17a)와 선부측의 가장자리부(17b) 및 긴변측의 가장자리부(17c, 17c)를 가지고 있다. 투광 기재(17)는, 편광판이나 1/4λ 위상차판, 혹은 편광판과 1/4λ 위상차판이 겹쳐진 광학 조정 기재이다. 투광 기재(17)를 편광판으로 함으로써, 표시 장치(3)인 액정 표시 패널의 전방의 편광판을 생략할 수 있다. 또한 1/4λ 위상차판을 사용하면, 표시·입력 영역(11a)을 투과하는 표시 장치(3)의 표시광을 원편광으로 할 수 있고, 편광 선글라스를 착용하고 보았을 때의 검은 얼룩의 발생을 방지할 수 있게 된다.
투광 기재(17)는, 센서 기재(11)를 보강할 목적을 가지고 있기 때문에, 투광 기재(17)의 굽힘 강성은, 센서 기재(11)의 굽힘 강성보다 높은 것이 바람직하다. 또한, 투광 기재(17)가 광학 조정 기재가 아닌, 강성이 높은 PET 등의 수지 시트 등으로 구성되어 있어도 된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 투광 기재(17)는, Z1 방향을 향하는 전방 표면(18a)과 Z2 방향을 향하는 후방 표면(18b)을 가지고 있다. 투광 기재(17)의 후방 표면(18b)과 센서 기재(11)의 전방 표면(13a)이 광학 접착제(25)로 맞붙여지고, 투광 기재(17)의 전방 표면(18a)과 패널 부재(21)의 배면이 광학 접착제(24)로 맞붙여진다.
도 2와 도 3에 나타내는 바와 같이, 투광 기재(17)에, 개구부(19)가 형성되어 있다. 개구부(19)는, 기부측의 가장자리부(17a)에서 해방된 오목부이다. 도 2와 도 3에는, 센서 기재(11)에 있어서의 표시·입력 영역(11a)과 기부측(Y1측)의 배선 영역(11b)과의 경계선(B)이 나타나 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 경계선(B)은, 패널 부재(21)의 표시·조작 영역(21a)과 가식 영역(21b)과의 경계선에 하방으로부터 대향하는 가상선이다. 오목부인 개구부(19)는, 상기 경계선(B)과 평행하게 연장되는 내측 가장자리부(19a)를 가지고 있다. 내측 가장자리부(19a)는, 경계선(B)보다 기부측(Y1측)으로 떨어져 위치하고 있다. 또한, 오목부는 X 방향을 향하는 양측의 내측 가장자리부(19b, 19b)를 가지고 있다.
도 2와 도 3에 나타내는 바와 같이, 플렉시블 배선 기판(31)은, 가로 방향(X 방향)의 폭 치수가 큰 접합부(32)와, 가로 방향의 폭 치수가 작아 접합부(32)로부터 연장되어 나오는 인출부(33)가 일체로 형성되어 있다. 접합부(32)는, 선부측 (Y2측)에 위치하여, 표시·입력 영역(11a) 및 경계선(B)을 향해진 대향 가장자리부(32a)와, X 방향의 양측을 향하는 양측 가장자리부(32b, 32b)를 가지고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 플렉시블 배선 기판(31)의 Z2 방향을 향하는 배선 표면에는, 접합부(32)에 복수의 랜드부(35)가 형성되고, 인출부(33)에, 각각의 랜드부(35)로부터 연장되는 리드부(34)가 형성되어 있다. 랜드부(35)와 리드부(34)는 구리박 등의 도전층으로 형성되어 있다.
도 3과 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 플렉시블 배선 기판(31)의 접합부(32)는, 도 2에 나타내는 센서 기재(11)의 전방 표면(13a)에 형성된 커넥터부(16)에, 이방성 도전성 접착제 등으로 접착 고정되어, 접합부(32)의 Z2측을 향하는 배선 표면에 형성된 랜드부(35)와, 센서 기재(11)의 전방 표면(13a)에 형성된 배선층(14b, 15b)이 일대일의 관계로 도통 접속된다.
플렉시블 배선 기판(31)의 접합부(32)가, 센서 기재(11)에 접합된 후에, 센서 기재(11) 상에 투광 기재(17)가 접합된다. 투광 기재(17)의 후방 표면(18b)에는 미리 광학 접착제(25)가 고착되어 있으며, 센서 기재(11)에 투광 기재(17)를 겹쳐 가압함으로써, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)가 접합된다.
이 때, 도 3에 나타내는 바와 같이, 플렉시블 배선 기판(31)의 접합부(32)의 대부분이, 투광 기재(17)에 형성된 개구부(19)의 내부에 위치한다. 그리고, 접합부(32)의 대향 가장자리부(32a) 중 X 방향에서의 중앙 부분이 개구부(19) 내에 위치한다. 바람직하게는, 대향 가장자리부(32a)가, 개구부(19)의 Y2측의 내측 가장자리부(19a)로부터 Y1측을 향해 떨어진 위치가 되고, 내측 가장자리부(19a)와 대향 가장자리부(32a)와의 사이에 간극(δ)이 형성된다. 또한, 도 3과 도 5에 나타내는 바와 같이, 접합부(32)는, 대향 가장자리부(32a)를 따른 방향(X 방향)의 양측 부분이 기판 양단부(36, 36)이며, 이 기판 양단부(36, 36)가 상기 양측 가장자리부(32b, 32b)를 가지고 있다. 기판 양단부(36, 36)는, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)와의 사이에 끼워져 있으며, 기판 양단부(36, 36)와 센서 기재(11)가 이방성 도전성 접착제로 고정되고, 기판 양단부(36, 36)와 투광 기재(17)가 광학 접착제(25)로 고정되어 있다.
도 10에는, 비교예의 센서 유닛(10A)이 나타나 있다. 도 10은, 도 4와 동일한 부분을 나타내는 단면도이다. 비교예에서는, 투광 기재(17)에 개구부(19)가 형성되어 있지 않다. 도 4와 도 10에 나타내는 바와 같이, 플렉시블 배선 기판(31)의 접합부(32)의 두께 치수는, 광학 접착제(25)의 층의 두께보다 크기 때문에, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)와의 사이에 접합부(32)가 끼워졌을 때에, 접합부(32)의 두께를 광학 접착제(25)의 층의 두께에 의해 완전히 흡수할 수 없다.
도 10에 나타내는 비교예에서는, 접합부(32)의 대향 가장자리부(32a)가, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)에 의해 상하로부터 완전히 끼워져 있고, 게다가, 접합부(32)의 두께를 광학 접착제(25)의 층의 두께에 의해 완전히 전부 흡수할 수 없기 때문에, 대향 가장자리부(32a)에 있어서, 센서 기재(11)의 전방 표면(13a)과 광학 접착제(25)와의 사이에 기포(V)가 발생하기 쉽다. 대향 가장자리부(32a)를 따라 발생하는 기포(V)가, 센서 기재(11)에 있어서의 표시·입력 영역(11a)까지 진행되는 경우가 있으면, 표시·입력 영역(11a)의 가장자리부에 있어서, 표시 장치(3)에서 표시되는 화상의 투과 정밀도가 저하되어, 화상의 표시 품질에 악영향을 주게 된다. 이것을 피하기 위해서는, 접합부(32)의 대향 가장자리부(32a)를, 표시·입력 영역(11a)과 배선 영역(11b)과의 경계선(B)으로부터 기부측(Y1측)으로 꽤 떨어뜨리는 것이 필요해진다. 그 결과, 접합부(32)의 접합 면적을 좁게 하는 것이 필요해져 플렉시블 배선 기판(31)의 접합이 불안정해진다. 혹은, 배선 영역(11b)을 넓게 하고, 표시·입력 영역(11a)을 좁혀야 한다.
이에 비하여, 본 발명의 실시 형태의 센서 유닛(1)에서는, 도 3과 도 4에 나타내는 바와 같이, 플렉시블 배선 기판(31)에 형성된 접합부(32)의 대향 가장자리부(32a)의 일부(중앙 부분)가, 투광 기재(17)에 형성된 개구부(19)의 내부에 위치하고, 개구부(19)의 내측 가장자리부(19a)와 대향 가장자리부(32a)와의 사이에 간극(δ)이 형성되어 있다. 이 때문에, 접합부(32)의 대향 가장자리부(32a)의 중앙 부분의 넓은 범위에서 기포(V)가 발생하는 것을 방지할 수 있어, 기포(V)가, 센서 기재(11)에 있어서의 표시·입력 영역(11a)까지 진행되는 것을 억제할 수 있게 된다.
다만, 접합부의 양측의 기판 양단부(36, 36)는, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)에 의해 끼워져 있기 때문에, 기판 양단부(36, 36)의 대향 가장자리부(32a)에는 기포(V)가 발생하는 경우가 있다. 그러나, 대향 가장자리부(32a)의 중앙 부분이 개구부(19)의 내부에 위치하고 있기 때문에, 기판 양단부(36, 36)의 대향 가장자리부(32a)에서 발생한 기포(V)를, 개구부(19)로 빠져나나게 할 수 있어, 기판 양단부(36, 36)에서 발생한 기포(V)가 표시·입력 영역(11a)까지 진행되는 것을 방지할 수 있다.
그 결과, 접합부(32)의 대향 가장자리부(32a)를, 경계선(B)에 접근시키는 것이 가능해져, 접합부(32)의 면적을 넓게 하여, 센서 기재(11)와 접합부(32)의 접합을 안정시킬 수 있다. 또한 배선 영역(11b)을 좁게 하여, 표시·입력 영역(11a)을 넓게 확보하는 것도 가능하다.
게다가, 도 5에 나타내는 바와 같이, 접합부(32)의 X 방향의 양측에 위치하는 기판 양단부(36, 36)가, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)와의 사이에 끼워져, 기판 양단부(36, 36)가 센서 기재(11)와 투광 기재(17)의 쌍방에 접합되어 고정되어 있다. 이 때문에, 플렉시블 배선 기판(31)의 접합부(32)를 X 방향으로 곡률을 가지도록 구부리려고 하였을 때의 굽힘 강성을 높게 할 수 있다. 따라서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 플렉시블 배선 기판(31)의 인출부(33)를, 센서 기재(11)의 후방 표면(13b)에 대향하도록 U자 형상으로 구부려도, 접합부(32)의 곡률이 커지는 것을 억제할 수 있다.
이 실시 형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 접합부(32)의 대향 가장자리부(32a)가, 기판 양단부(36, 36)에 이르기까지 X 방향으로 직선 형상으로 연장되어 있다. 이 때문에, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)와의 사이에 끼워져 있는 기판 양단부(36, 36)의 면적을 넓게 할 수 있어, 플렉시블 배선 기판(31)의 굽힘에 대한 휨 강도를 높게 유지할 수 있게 된다.
실시 형태의 센서 기재(11)는, COP, COC, PC 중 적어도 1종으로 형성되어 있다. 이들 재료는, 광학 특성은 양호하지만, 특히 COP, COC는 무른 재료이며, 굽힘 변형에 의해 파손되기 쉬운 것으로 되어 있다. 그러나, 접합부(32)가 접합되어 있는 부분에 있어서 센서 기재(11)의 굽힘을 억제할 수 있기 때문에, 센서 기재(11)를 이들 재료로 형성해도 손상이 발생하기 어려워진다.
또한, 센서 기재(11)가 부분적으로 크게 구부러지는 것을 방지할 수 있기 때문에, 예를 들면 센서 기재(11)가 PET 등 비교적 강도가 높게 형성되어 있는 경우에, 센서 기재(11)가 단체로 크게 구부러지는 것에 기인하는 센서 기재(11)와 투광 기재(17)와의 접합부의 박리 등을 방지하기 쉬워진다.
도 6 내지 도 8에, 플렉시블 배선 기판(31)의 접합부(32)와, 센서 기재(11) 및 투광 기재(17)와의 접합 구조의 다른 실시 형태를 나타내고 있다. 각 실시 형태에서, 도 1 내지 도 5에 나타내는 실시 형태와 동일한 기능을 발휘하는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.
도 6의 (a)에 나타내는 실시 형태에서는, 플렉시블 배선 기판(31)의 접합부(32)에, Y2의 양측 가장자리부(32c, 32c)와 Y1측의 양측 가장자리부(32d, 32d)가 단차를 개재하여 형성되어 있다. 표시·입력 영역(11a)을 향하는 대향 가장자리부(32a)와 Y2측의 양측 가장자리부(32c, 32c)가 개구부(19)의 내부에 위치하고, Y1측의 양측 가장자리부(32d, 32d)가, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)와의 사이에 끼워져 있다. 따라서, 접합부(32) 중, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)에 의해 끼워져 있는 기판 양단부(36, 36)를, 경계선(B) 및 대향 가장자리부(32a)로부터 Y1측으로 크게 떨어뜨려 위치시킬 수 있다.
접합부(32)의 대향 가장자리부(32a)와 Y2측의 양측 가장자리부(32c, 32c)가 개구부(19)의 내부에 위치하고 있기 때문에, 대향 가장자리부(32a)와 양측 가장자리부(32c, 32c)에서 기포(V)가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 기판 양단부(36, 36)의 가장자리부 주변에 기포(V)가 발생하는 경우가 있어도, 기판 양단부(36, 36)가 경계선(B)으로부터 크게 떨어져 있기 때문에, 이 기포가 표시·입력 영역(11a)에 악영향을 주기 어려워진다.
도 6의 (b)에 나타내는 실시 형태에서는, 대향부(32)의 X 방향의 양측에 있어서, Y2측의 양측 가장자리부(32e, 32e)가 Y1 방향을 향함에 따라 서로 떨어지도록 경사지고, Y1측의 양측 가장자리부(32d, 32d)는 Y1-Y2 방향과 평행하게 되어 있다. Y2측의 양측 가장자리부(32e, 32e)가 경사지고 있는 결과, 대향부(32) 중, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)에 의해 끼워져 있는 기판 양단부(36, 36)를, 경계선(B)으로부터 Y1측으로 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 경사져 있는 양측 가장자리부(32e, 32e)를 따라 기포(V)가 발생했다고 해도, 이 기포(V)가, 표시·입력 영역(11a)에 악영향을 주기 어려워진다.
도 6의 (a)와 도 6의 (b)에 나타내는 실시 형태에 있어서, 접합부(32)의 Y1-Y2 방향의 폭 치수의 최대값을 동일하게 하고, 양측 가장자리부(32d, 32d)의 X 방향의 간격을 동일하게 하였을 때에, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)와의 사이에 끼워져 있는 기판 양단부(36, 36)의 면적을, 도 6의 (b)의 실시 형태가 도 6의 (a)에 나타내는 실시 형태보다 넓게 확보하는 것이 가능하다. 이 때문에, 도 6의 (b)에서는, 플렉시블 배선 기판(31)이 구부러졌을 때에, 접합부(32)가 접합되어 있는 부분에서 센서 기재(11)에 작용하는 휨력을 저감할 수 있다.
도 7의 (a)에 나타내는 실시 형태에서는, 투광 기재(17)에 형성되는 개구부(119)가, 전체 둘레가 내측 가장자리부로 둘러싸인 구멍이며, 구멍의 형상은 직사각형이다. 플렉시블 배선 기판(31)의 접합부(32)의 대향 가장자리부(32a)와, 양측 가장자리부(32b, 32b)의 Y2측의 부분이 개구부(119)의 내부에 위치하고 있다. 따라서, 대향 가장자리부(32a)와 양측 가장자리부(32b, 32b)의 Y2측의 부분에 기포가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
게다가, 접합부(32)의 Y1측의 부분이 X 방향의 전체 길이에 걸쳐, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)에 의해 끼워져 있다. 이 때문에, 도 4에 나타내는 바와 같이, 플렉시블 배선 기판(31)의 인출부(33)가 구부려졌다고 해도, 접합부(32)와 센서 기판(11)과의 맞붙임부에 큰 곡률의 굽힘이 발생하기 어렵다. 이에 따라, 접합부(32)가 접합되어 있는 부분에서 센서 기재(11)가 파손되는 것을 방지 할 수 있게 되거나, 또는, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)와의 접합부에 박리가 발생하는 등의 문제가 발생하기 어려워진다.
도 7의 (b)에 나타내는 실시 형태에서는, 투광 기재(17)에 형성된 개구부(219)가, 장원 형상이다. 이 실시 형태에서도, 접합부(32)의 대향 가장자리부(32a)와 Y2측의 양측 가장자리부(32c, 32c)가 개구부(219)의 내부에 위치하고 있기 때문에, 가장자리부(32a, 32c)에 기포가 발생하는 경우가 없다. 또한, 접합부(32)의 기판 양단부(36, 36)가, 대향 가장자리부(32a)로부터 Y1측으로 크게 떨어진 위치에 있어서, 개구부(219)보다 X 방향의 양측으로 돌출되고, 이 기판 양단부(36, 36)가 센서 기재(11)와 투광 기재(17)에 끼워져 있다. 따라서, 기판 양단부(36, 36)의 가장자리부에 기포가 발생해도 경계선(B)까지 미치는 경우가 없고, 또한 기판 양단부(36, 36)가, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)에 끼워져 있기 때문에, 접합부(32)에 굽힘 변형이 발생하기 어렵게 되어 있다.
도 8의 (a)에 나타내는 실시 형태에서는, 투광 기재(17)에 마련된 개구부(319)가, X 방향을 향해 복수(2개소)로 분할된 오목부에 의해 형성되어 있다. 이 실시 형태에서는, 플렉시블 배선 기판(31)의 접합부(32)가, X 방향의 양측에 위치하는 기판 양단부(36a, 36a)에 있어서 센서 기재(11)와 투광 기재(17)에 의해 끼워져 있을 뿐만 아니라, 접합부(32)의 중앙부(36b)에 있어서도, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)에 의해 끼워져 있다. 즉, 접합부(32)는, 기판 양단부(36a, 36a)와 중앙부(36b)의 3개소에서, 센서 기재(11)와 투광 기재(17)의 쌍방에 접착되어 고정되어 있다. 이 실시 형태에서는, 접합부(32) 중 센서 기재(11)와 투광 기재(17)의 쌍방에 접착되어 고정되어 있는 면적의 비율이 높아져, 플렉시블 배선 기판(31)의 인출부(33)가 구부러졌을 때에, 접합부(32)가 구부러지기 어렵게 되어 있다.
도 8의 (b)에 나타내는 실시 형태에서는, 투광 기재(17)에 형성된 개구부(419)가, 3개소의 구멍으로 구성되어 있다. 이 실시 형태에서도, 접합부(32) 중 센서 기재(11)와 투광 기재(17)의 쌍방에 접착되어 고정되어 있는 면적의 비율이 높아져, 플렉시블 배선 기판(31)의 인출부(33)가 구부러졌을 때에, 접합부(32)가 구부러지기 어렵게 되어 있다.
도 8의 (a), (b)에 나타내는 실시 형태에서는, 접합부(32)의 대향 가장자리부(32a)의 일부가 센서 기재(11)와 투광 기재(17)에 의해 끼워져 있기 때문에, 그 부분에서, 대향 가장자리부(32a)를 따라 기포가 형성되는 경우가 있다. 그러나, 이 기포는, 개구부(319, 419)의 내부로 빠져나가기 쉽기 때문에, 기포가, 표시·입력 영역(11a)으로 전달되기 어렵다.
도 9의 (a), (b)에 나타내는 실시 형태는, 도 8의 (a), (b)에 나타내는 실시 형태의 변형예이다. 도 9의 (a), (b)에서는, 접합부(32)의 대향 가장자리부(32a)로부터 기부측(Y1측)으로 움푹 들어가는 컷아웃부가 형성되어 있으며, 투광 기재(17)에 형성된 개구부(319, 419)의 내부에는, 대향 가장자리부(32a)와, 그 X 방향의 양측에 위치하는 짧은 가장자리부(32f)가 위치하고 있다. 그 결과, 개구부(319, 419)의 내부에, 대향 가장자리부(32a)와 그 양측의 짧은 가장자리부(32f)가 위치하는 것이 되어, 경계부(B)의 가까이에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 도 3에 나타내는 실시 형태와 도 8의 (a), (b)에 나타내는 실시 형태에 있어서, 접합부(32)에 있어서 X 방향으로 직선적으로 연장되고 있는 대향 가장자리부(32a) 중, 절반 이상이, 개구부(19, 319, 419)의 내부에 위치하고 있는 것이 바람직하고, 나아가서는, 70% 이상이, 개구부(19, 319, 419)의 내부에 위치하고 있는 것이 바람직하다.
1 소형 전자기기
2 케이싱
3 표시 장치
10 센서 유닛
11a 표시·입력 영역
11b 배선 영역
11 센서 기재
12a 기부측의 가장자리부
14 제 1 전극층
14b 배선층
15 제 2 전극층
15b 배선층
17 투광 기재
19 개구부
19a 내측 가장자리부
21 패널 부재
25 광학 접착제
31 플렉시블 배선 기판
32 접합부
32a 대향 가장자리부
36 기판 양단부
B 경계선
V 기포

Claims (11)

  1. 투광성의 센서 기재와, 상기 센서 기재의 전방 표면에 접착된 투광 기재를 가지는 센서 유닛에 있어서,
    상기 센서 기재는, 상기 전방 표면에 투광성의 전극층이 형성된 표시 영역과, 상기 표시 영역보다 상기 센서 기재의 상기 전방 표면에 가장자리부측에 위치하여 상기 전극층으로부터 연장되는 배선층이 형성된 배선 영역을 가지고, 상기 배선 영역에 있어서 상기 센서 기재의 상기 전방 표면에 플렉시블 배선 기판이 접합되어, 상기 플렉시블 배선 기판에 마련된 도전층이 상기 배선층에 도통하고 있으며,
    상기 투광 기재의 상기 배선 영역에 대응하는 영역에 개구부가 형성되고, 상기 플렉시블 배선 기판의 일부가 상기 센서 기재와 상기 투광 기재와의 사이에 끼워져, 상기 플렉시블 배선 기판의 가장자리부 중 상기 표시 영역을 향하는 대향 가장자리부 중 적어도 일부가 상기 개구부 내에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 센서 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    센서 기재는, 시클로올레핀·폴리머(COP), 시클로올레핀·코폴리머(COC), 폴리카보네이트(PC) 중 적어도 1종으로 형성되어 있는 센서 유닛.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 투광 기재는, 광학 조정 기재인 센서 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉시블 배선 기판 중, 상기 대향 가장자리부가 연장되는 방향의 양측에 위치하는 기판 양단부가, 상기 센서 기재와 상기 투광 기재와의 사이에 끼워져 있는 센서 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 센서 기재와 상기 투광 기재와의 사이에 끼워져 있는 상기 기판 양단부는, 상기 대향 가장자리부보다, 상기 표시 영역으로부터 멀어지는 위치에 있는 센서 유닛.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 개구부는, 상기 투광 기재의 가장자리부로 해방된 오목부인 센서 유닛.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 개구부는, 상기 투광 기재의 가장자리부로 해방된 오목부인 센서 유닛.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 오목부의 상기 표시 영역측의 내측 가장자리부는, 상기 표시 영역과 상기 배선 영역과의 경계선보다 상기 가장자리부측으로 떨어진 위치에 있는 센서 유닛.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 오목부의 상기 표시 영역측의 내측 가장자리부는, 상기 표시 영역과 상기 배선 영역과의 경계선보다 상기 가장자리부측으로 떨어진 위치에 있는 센서 유닛.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 개구부는, 주위가 내측 가장자리부로 둘러싸인 적어도 하나의 구멍이며, 상기 구멍이, 상기 표시 영역과 상기 배선 영역과의 경계선과, 상기 투광 기재의 가장자리부와의 사이에 위치하고 있는 센서 유닛.
  11. 제 1 항에 기재된 센서 유닛이 마련되며, 상기 투광 기재의 표면측에 투광성의 패널 부재가 접합되어, 상기 패널 부재의 표면이 조작면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
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