TWI715831B - 觸控面板及穿戴式裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題] 提供一種不要用以與FPC進行熱壓接之區域的觸控面板。 　　[解決手段] 一種觸控面板，其特徵係，具有：感測部，具有基材、被設置於該基材之第1電極及被連接於該第1電極並以沿著基材之第1外周部而設置之連接墊；基板，以沿著第2外周部的方式，設置第2電極；及異向性導電體，介設於感測部的第1外周部及基板的第2外周部之間，並接觸於第1電極及第2電極。

Description

觸控面板及穿戴式裝置
本發明，係關於觸控面板及穿戴式裝置。
近年來，在行動裝置或可攜電話裝置、汽車導航裝置等所具備之液晶顯示元件等的顯示器上，用以檢測操作輸入之觸控面板(亦稱為觸控螢幕等)廣為普及。作為觸控面板的一個方式，已知電容式的觸控面板(例如，專利文獻1)。記載於專利文獻1之觸控面板，係具有被設置於玻璃基板上之X軸方向及Y軸方向的電極，並具有被連接於各個電極的信號線(配線)。從各電極所引繞之信號線，係被集中到玻璃基材上的預定部位，聚集了信號線之連接部藉由熱壓接等而與FPC(Flexible Printed Circuits)連接。朝觸控面板之驅動信號或來自觸控面板之輸出信號，係經由FPC，在與安裝有控制IC(Integrated Circuit)等的基板之間傳送。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2012-212335號公報
[本發明所欲解決之課題]
然而，在記載於專利文獻1之觸控面板中，係必需確保用以對連接部與FPC進行熱壓接的區域，從而存在有所謂難以使觸控面板小型化的問題。又，由於藉由使向基材之外周引繞的信號線變細的方式，信號線之每單位長度的電阻值變大而信號線之阻抗變高，因此，有藉由信號線所傳送之信號的S/N比惡化而觸控面板之檢測性能下降之虞。特別是，在觸控面板為窄邊框的情況下，由於必需使信號線更細，因此，有上述之問題變得明顯之虞。
又，近年來，觸控面板亦要求伴隨著顯示器之窄邊框化的進行之對應。具體而言，係要求將來自基材之輸出部在顯示器的外側立即彎折而向基板側旋轉。在像這樣的情況下，係難以確保用以進行熱壓接的區域。又，在不使用FPC彎折基材其本身的情況下，係亦有基材上之信號線斷線的問題。而且，在信線線斷線的情況下或因熱壓接等造成連接產生連接不良的情況下，係亦有不得不廢棄該製品而使良率下降之虞。
因此，本發明的一個目的在於，提供一種解決上述問題之新穎且有用的觸控面板及穿戴式裝置。 [用以解決課題之手段]
本發明，係一種觸控面板，其特徵係，具有： 　　感測部，具有基材、被設置於該基材之第1電極、及被連接於該第1電極並以沿著基材之第1外周部而設置之連接墊； 　　基板，以沿著第2外周部的方式，設置第2電極；及 　　異向性導電體，介設於感測部的第1外周部及基板的第2外周部之間，並接觸於第1電極及第2電極。 [發明之效果]
根據本發明，至少可不要用以對連接部與FPC進行熱壓接的區域。另外，並非藉由本說明書中所例示之效果來對本發明的內容進行限定性的解釋。
以下，參閱圖面，說明關於本發明的實施形態等。說明，係由以下的順序進行。 ＜1.第1實施形態＞ ＜2.第2實施形態＞ ＜3.變形例＞ 　　但是，以下所示的實施形態等，係例示用以將本發明之技術思想具體化的構成，本發明，係並非被限定於所例示的構成。另外，並非將申請專利範圍所示的構件特定於實施形態的構件。特別是，實施形態所記載之構成構件的尺寸、材質、形狀、其相對的配置、上下左右等的方向之記載等，係除了有提及特別限定之意旨的記載之外，並非為將本發明之範圍限定的意旨，而僅為單純的說明例。另外，各圖式所示之構件的大小、位置關係等，係為了使說明明確而有誇張的情形，又，為了防止圖示變得煩雜，亦有僅圖示參考符號之一部分的情形。而且，在以下的說明中，關於相同名稱、符號，係表示相同或同質的構件而適當地省略重複的說明。而且，構成本發明之各要件，係亦可將複數個要件以相同構件構成而由一個構件兼用為複數個要件的態樣，或反之將一個構件的機能以複數個構件分擔而實現。
＜1.第1實施形態＞ 　　以下，說明關於本發明之第1實施形態。在本實施形態中，作為觸控面板之一例，以檢測在電極與人體(指尖)或操作用的筆等之間產生之靜電容量的變化之自電容型的電容式觸控面板為例子而進行說明。觸控面板，係可使用作為可攜電話、汽車導航裝置等各種的電子機器之輸入裝置。在本實施形態中，係說明關於將觸控面板應用於手錶型之穿戴式裝置的例子。
[穿戴式裝置之整體構成例] 　　圖1，係表示涉及第1實施形態之穿戴式裝置1的分解立體圖。穿戴式裝置1，係例如具有感測部2、基板3、異向性導電體之一例即斑紋連接器4及顯示器5。以層積感測部2、顯示器5、斑紋連接器4及基板3的方式，配置於穿戴式裝置1之使用者所目視識別的方向AA。涉及本實施形態之觸控面板(觸控面板10)，係具有包含上述之穿戴式裝置1的構成中之感測部2、基板3及斑紋連接器4的構成。
[關於感測部] 　　接著，說明關於穿戴式裝置1之各部的細節。首先，說明感測部2的細節。圖2，係用以說明感測部2之構成例的平面圖，且為從操作輸入面側透視後述之電極22等而示出的圖。感測部2，係具有圓形狀之基材21。基材21，係玻璃或薄膜等的絕緣性者，且為透明至可目視識別顯示器5之顯示內容的程度者。在與基材21的基板3相對向之側的主面，係設置有電極22(第1電極)。在圖2所示的例子中，係設置有16個電極22，該些電極22，係彼此絕緣。
在基材21之外周部(第1外周部)，係以沿著其外周部的方式，設置有被連接於電極22的連接墊23。所謂基材21之外周部，係意味著基材21之外緣附近的區域。連接墊23，係經由斑紋連接器4被電性連接於後述之基板3的電極之部位。具體而言，在某電極22a，係連接有被設置於基材21之外周部的2個連接墊23a、23b。又，在被配設於基材21之中心附近的4個電極22，係分別連接有1個連接墊。如此一來，連接於1個電極22之連接墊23的個數，雖係亦可為1個或亦可為複數個，但將連接墊23設成為複數個者，在連接墊23之接觸面積變大而可減小接觸電阻該點上是較佳的。
電極22及連接墊23，係由ITO (Indium Tin Oxide)膜等所構成之透明的電極圖案。電極22及連接墊23，係例如藉由使用了光微影法或雷射蝕刻法的工程所形成。另外，電極22之形狀、個數或連接墊23的形狀､個數，係因應形成電極22及連接墊23之際的圖案化或基材21的大小等而適當進行設定。又，電極22及連接墊23亦可藉由使用了透明之導電性油墨的印刷法而形成，且形成電極22的方法與形成連接墊23的方法亦可分別不同。
[關於基板]
其次，說明關於基板3的細節。圖3，係用以說明基板3之構成例的圖。基板3，係與感測部2的大小大致相同之大小，且具有圓形狀。基板3，係具有以沿著其外周部(第2外周部)而設置的電極(第2電極)31。電極31，係經由斑紋連接器4被電性連接於上述之感測部2的連接墊23。另外，在圖3中，雖係沿著外周部而大致等間隔地設置有電極31，但並不一定要將其全部與連接墊23電性連接，亦可僅將一部分的電極31與連接墊23電性連接。又，因應連接墊23之配置態樣之數量的電極31亦可被設置於基板3上的適當位置。
在基板3，係安裝有作為控制部的控制IC(省略圖示)。控制IC，係被連接於電極31，並經由電極31、斑紋連接器4被連接於感測部2。控制IC，係對感測部2供給驅動信號，並且根據來自感測部2之輸出信號，檢測對感測部2進行了接觸操作的部位。控制IC，係執行因應檢測結果的各種控制。
[關於斑紋連接器]
其次，說明關於斑紋連接器4的細節。圖4，係用以說明斑紋連接器4之構成例的立體圖，圖5，係表示以圖4中之切斷線A-A來切斷斑紋連接器4的情況之剖面的剖面圖。
斑紋連接器4，係介設於感測部2的外周部與基板3的外周部之間。斑紋連接器4，係具有一定的彈性之橡膠狀者，且與感測部2之基材21及基板3大致相同的大小(直徑)。斑紋連接器4，係具有環狀之基部41。在基部41之一方的主面(接近操作輸入側的面)之大致中央，係形成有段部42。因段部42，基部41之內側相對於外側變低，基部41之剖面，係如圖5所示，具有L字狀。基部41，係具有外周上面43a及內周上面43b作為一方的主面，並具有底面44作為另一方的主面。
在斑紋連接器4之基部41，係交互形成具有導電性的部位即導電部45與絕緣性的部位即絕緣部46，在導電部45中，選擇性使外周上面43a或內周上面43b與底面44之間導通。在圖4中，係對導電部45附加陰影線。另外，在圖4中，雖係為了便於理解，而增大表示導電部45及絕緣部46之間距間隔，但即便為以更細的間距間隔例如0.1~0.3mm左右的間距形成導電部45及絕緣部46者，亦可適當使用。
[關於顯示器]
其次，說明關於顯示器5的細節。顯示器5，係介設於感測部2與基板3之間。顯示器5，係由LCD(Liquid Crystal Display)或OLED(Organic Light Emitting Diode)等所構成者，可藉由點矩陣進行任意顯示。顯示器5，係具有圓形狀，且為顯示器5的外周部(外緣附近的區域)可載置於斑紋連接器4的內周上面43b上之程度的大小。在顯示器5，係顯示與穿戴式裝置1之功能對應的內容。例如，日期、時刻、溫度或濕度、氣壓等的環境資訊､現在位置等被顯示於顯示器5。經由遊戲之顯示或電視廣播、網際網路等的網路所獲得之資訊等亦可被顯示於顯示器5。又，藉由穿戴式裝置1與智慧型手機等的可攜型裝置連繫而獲得之資訊亦可被顯示於顯示器5。
另外，在基板3亦可進一步安裝有驅動顯示器5之電路。驅動顯示器5之電路，係亦可為具有作為「進行與顯示器5的構成對應之控制」的控制部之控制IC等的電路，且亦可為與涉及上述之觸控面板10的控制IC一體化之IC。顯示器5與基板3之間，係亦可與涉及上述之感測部2的連接墊23與基板3上的電極31之構成相同地，配設分別相對向於顯示器5與基板3的連接墊(未圖示)，而經由斑紋連接器4連接。在該情況下，以經由斑紋連接器4而不產生短路的方式，適切地配設感測部的電極22、顯示器5的電極及相對於該些之基板3上的電極31。抑或，亦可使用未圖示之FPC等來連接顯示器5與基板3之間。如此一來，藉由在基板3進一步安裝驅動顯示器5之電路的方式，由於可使安裝有「處理感測部2的驅動與輸出信號之電路」的基板與安裝有「驅動顯示器之電路」的基板共用化，因此，可使裝置小型化。
[穿戴式裝置之製造方法] 　　其次，說明關於穿戴式裝置1之製造方法的一例。將顯示器5之外周部載置於斑紋連接器4之內周上面43b。藉此，顯示器5，係藉由斑紋連接器4所支撐並且定位。
接著，使感測部2之外周部接觸於斑紋連接器4之外周上面43a，並且使基板3之外周部接觸於斑紋連接器4之底面44。而且，使用與未圖示之觸控面板10一致之形狀的殼體或框架等，沿著圖1中之垂直方向(方向AA)，使感測部2、基板3及斑紋連接器4以推壓力一體化。當適度進行推壓時，則斑紋連接器4之導電部45接觸，藉此，可在感測部2中之預定電極22與基板3中之相對向於其電極22的電極31之間，獲得電性導通。朝感測部2之驅動信號或與對應於對感測部2之操作輸入而輸出的輸出信號，係經由斑紋連接器4及電極31，在與被安裝於基板3上的控制IC之間傳送。
根據以上說明之穿戴式裝置1抑或觸控面板10，可獲得以下例示的效果。 　　‧由於設成為「使用斑紋連接器4，藉由推壓而連接，藉此，獲得感測部2與基板3之間的導通」之構成，因此，可不要以往所需之用以對連接部與FPC進行熱壓接的區域。因此，可使穿戴式裝置1或觸控面板10小型化。 　　‧又，可不使用如以往般沿著基材之外周引繞的配線，而以最短距離連接電極22與連接墊23之間。因此，可降低信號線之阻抗。 　　‧而且，亦無需將基材21彎折而亦不會產生斷線的問題。 　　‧即便為在因感測部2與基板3之間相對的位置偏移等而導致產生電性連接不良的情況下，亦只要再度定位後，進行使用了框架等的推壓即可。因此，以往，在熱壓接所致之連接部分中產生了位置偏移的情況，雖係無法修正而不得不廢棄製品，但由於沒有該需要，因此，可使製造工程中之良率提升。
＜2.第2實施形態＞ 　　其次，說明關於第2實施形態。另外，第1實施形態中所說明之事項，係只要沒有特別說明，亦可應用於第2實施形態。
圖6，係用於說明涉及第2實施形態之感測部(感測部2a)之構成例的平面圖。感測部2a，係具有矩形狀之基材26。基材26，係玻璃或薄膜等的絕緣性者，且為透明至可目視識別顯示器之顯示內容的程度者。
在第2實施形態中，係在1枚基材26之一方的面上，設置有由ITO膜等所構成的透明電極圖案27、28。透明電極圖案27，係具有延伸於X軸方向並沿著Y軸方向而排列的4列透明電極圖案27a、27b、27c、27d。透明電極圖案27，係具有複數個電極。例如，透明電極圖案27a，係從接近基材26之一方的外緣依序具有電極271、272、273、274及275。其中，電極272、273及274，係具有對角線之長度大致相等的菱形狀(鑽石形狀)，兩端之電極271及275，係具有菱形狀之形狀被對角線分割的三角形狀。關於其他透明電極圖案27b等亦相同。
透明電極圖案28，係具有延伸於Y軸方向並沿著X軸方向而排列的4列透明電極圖案28a、28b、28c、28d。透明電極圖案28，係具有複數個電極。例如，透明電極圖案28a，係從接近基材26之一方的外緣依序具有電極281、282、283、284及285。其中，電極282、283及284，係例如具有與電極272大致相同大小及形狀，兩端之電極281及285，係例如具有與電極271大致相同大小及形狀。關於其他透明電極圖案28b等亦相同。另外，構成透明電極圖案28之各電極，係藉由未圖示之習知的橋接構造所連接。
另外，除了像這樣的態樣以外，例如，亦可採用如下述之貼合構造：在2枚基材中之一方的基材設置透明電極圖案27，又，在2枚基材中之另一方的基材設置透明電極圖案28，以相對向於Z軸方向的方式，配置該些2枚基材，藉由光學黏著薄片(OCA(Optical Clear Adhesive))等而貼合。
在構成透明電極圖案27的各電極中之位於接近外緣的部位之兩端的電極(第2實施形態中之第1電極)，連接有由ITO膜等所構成的連接墊。又，在構成透明電極圖案28的各電極中之位於接近外緣的部位之兩端的電極(第2實施形態中之第1電極)，連接有由ITO膜等所構成的連接墊。例如，矩形狀之連接墊29a被連接於構成透明電極圖案27a之電極271的3個邊部中之與基材26之外緣大致平行的邊部。例如，矩形狀之連接墊29b被連接於構成透明電極圖案27a之電極275的3個邊部中之與基材26之外緣大致平行的邊部。又，例如，矩形狀之連接墊29c被連接於構成透明電極圖案28a之電極281的3個邊部中之與基材26之外緣大致平行的邊部。例如，矩形狀之連接墊29d被連接於構成透明電極圖案28a之電極285的3個邊部中之與基材26之外緣大致平行的邊部。在圖6中，係為了便於理解，而對電極與連接墊之邊界附加假設的虛線。另外，在不需對個別之連接墊進行區分的情況下，係適當地總稱為連接墊29。
連接墊29被連接於構成透明電極圖案27、28的電極中之位於端部的電極，藉此，連接墊29以沿著基材26之外周部(第2實施形態中之第1外周部)的方式被設置成框狀。另外，所謂基材26之外周部，係意味著基材26之外緣附近的區域。透明電極圖案27、28及連接墊29，雖係例如藉由使用了光微影法或雷射蝕刻法的工程所形成，但亦可分別藉由不同的方法而形成。又，透明電極圖案27、28及連接墊29亦可藉由使用了透明之導電性油墨的印刷法而形成。
涉及第2實施形態之連接墊29，係具有與連接有該連接墊29之電極的最大寬度大致相同的寬度。例如，在本實施形態中，電極之最大寬度，係成為該電極之對角線51的長度。連接墊29，係具有與對角線51之長度大致相同的寬度52。所謂大致相同，係意味著相同或對於相同而可在製造工程中產生之微細誤差的範圍。而且，連接墊29，係成為朝向基材26之外側而維持寬度52的矩形狀。
另外，圖示雖省略，但基板、斑紋連接器反顯示器，係除了對應於感測部2a之形狀(矩形狀)其整體的形狀為矩形狀以外，具有與第1實施形態相同的構成而達成作用。涉及第2實施形態之觸控面板，係例如具有包含感測部2a、基板及斑紋連接器的構成。觸控面板，係作為互電容型的電容式觸控面板來動作，其檢測分別作為傳輸電極及接收電極而發揮作用之透明電極圖案27、28間的靜電容量變化。
與第1實施形態相同地，各構件以推壓力而被一體化。亦即，將顯示器之外周部載置於斑紋連接器之內周上面。藉此，顯示器，係藉由斑紋連接器所支撐並且定位。接著，使感測部2a之外周部接觸於斑紋連接器之外周上面，並且使安裝有控制IC而形成預定配線圖案之基板的外周部接觸於斑紋連接器之底面。而且，使用與未圖示之觸控面板一致之形狀的殼體或框架等，沿著垂直方向(圖6中之Z軸方向)，使感測部2a、基板及斑紋連接器以推壓力一體化。當適度進行推壓時，則斑紋連接器之導電部接觸，藉此，可在感測部2a中之預定連接墊29與基板中之對應的電極與基板中之相對向於其電極的電極之間，獲得電性導通。藉此，朝感測部2a之驅動信號或對應於對感測部2a之操作輸入而輸出的輸出信號，係經由斑紋連接器及電極，在與被安裝於基板上的控制IC之間傳送。
根據以上說明之第2實施形態，除了藉由上述之第1實施形態所獲得的效果以外，可獲得下述中例示的效果。 　　藉由連接墊29構成為具有電極之最大寬度的方式，可增大連接墊29之面積。藉此，可增大感測部2a與異向性導電體之間的接觸面積，並可減小接觸電阻。因此，可更降低從感測部2a至控制IC之信號路徑的阻抗，並可防止觸控面板之檢測性能下降的情形。
＜3.變形例＞ 　　以上，雖具體說明了本發明之實施形態，但本發明並不限定於上述之實施形態，可進行各種變形。
在上述之第2實施形態中，亦可與第1實施形態所敍述的構成相同地，在基板進一步安裝驅動顯示器之電路。藉此，可使安裝有「處理感測部2a的驅動與輸出信號之電路」的基板與安裝有「驅動顯示器之電路」的基板共用化。
在上述之第2實施形態中，亦可為連接墊29僅被連接於一方之電極而非透明電極圖案之兩端的構成。又，亦可採用連接墊29變寬成從寬度52之部位朝向基材26之外側而不會與鄰接的連接墊29接觸之程度的構成。藉此，可更增大連接墊29之面積。又，透明電極圖案的個數或構成透明電極圖案之電極的個數、形狀等，係可適當進行變更。
當然亦可適當追加與應用觸控面板之裝置對應的構成。例如，如上述之實施形態般，在觸控面板被應用於手錶型之穿戴式裝置的情況下，穿戴式裝置亦可具有手環或按鈕等的構成。
本發明之電容式觸控面板，係如上述之實施形態所說明般，亦可為自電容型的電容式觸控面板，或亦可為互電容型的電容式觸控面板，或亦可應用於電阻膜式觸控面板。
在上述之實施形態及變形例中列舉之構成、方法、工程、形狀、材料及數值等終歸不過為示例，亦可因應所需而使用與該等不同的構成、方法、工程、形狀、材料及數值等，且亦可將該些置換為習知。又，實施形態及變形例中之構成、方法、工程、形狀、材料及數值等，係在不產生技術矛盾的範圍內可互相組合。
1‧‧‧穿戴式裝置2、2a‧‧‧感測部3‧‧‧基板4‧‧‧斑紋連接器(zebra connector)5‧‧‧顯示器10‧‧‧觸控面板21、26‧‧‧基材22、31‧‧‧電極23、29‧‧‧連接墊52‧‧‧寬度
[圖1] 圖1，係表示涉及第1實施形態之穿戴式裝置之構成例的分解立體圖。 　　[圖2] 圖2，係用於說明涉及第1實施形態之感測部之構成例的圖。 　　[圖3] 圖3，係用於說明涉及第1實施形態之基板之構成例的圖。 　　[圖4] 圖4，係用於說明涉及第1實施形態之斑紋連接器(zebra connector)之構成例的圖。 　　[圖5] 圖5，係用於說明涉及第1實施形態之斑紋連接器之構成例的剖面圖。 　　[圖6] 圖6，係用於說明涉及第2實施形態之感測部之構成例的圖。
1‧‧‧穿戴式裝置
2‧‧‧感測部
3‧‧‧基板
4‧‧‧斑紋連接器
5‧‧‧顯示器
10‧‧‧觸控面板

Claims (5)

  1. 一種觸控面板，其特徵係，具有：感測部，具有基材、複數個第1電極及複數個連接墊，該複數個第1電極，係被設置於該基材，用以檢測靜電容量，該複數個連接墊，係被連接於該第1電極，以沿著前述基材之第1外周部的方式，全周地設置；基板，以沿著第2外周部的方式，全周地設置複數個第2電極；異向性導電體，全周地介設於前述感測部的第1外周部及前述基板的第2外周部之間，並接觸於前述第1電極及前述第2電極；及顯示器，介設於前述感測部與前述基板之間，前述異向性導電體，係在接近操作輸入側的主面形成有段部，前述段部之內側相對於外側變低，前述顯示器，係外周部可載置於前述異向性導電體之前述段部的內側之大小，且藉由被載置於前述異向性導電體之前述段部的內側的方式，藉由前述異向性導電體所支撐並且定位。
  2. 如申請專利範圍第1項之觸控面板，其中，複數個前述連接墊被連接於1個前述第1電極。
  3. 如申請專利範圍第1項之觸控面板，其中， 前述連接墊，係具有與連接有該連接墊之前述第1電極的最大寬度大致相同的寬度。
  4. 如申請專利範圍第1項之觸控面板，其中，在前述基板，設置有被連接於前述感測部的控制部與被連接於前述顯示器的控制部。
  5. 一種穿戴式裝置，其特徵係，具有如申請專利範圍第1~4項中任一項之觸控面板。
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