JP2006286760A - 配線基板及びこれを用いた入力装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は各種電子機器に用いられる配線基板及びこれを用いた光透過性タッチパネル等の入力装置とその製造方法に関し、安価なものを提供することを目的とするものである。
【解決手段】上面の一端に設けた複数の電極部２２Ｂ〜２５Ｂからそのまま上面を延伸する配線パターン２２〜２５及び終端部の他端に接続部２２Ａ〜２５Ａが形成されると共に、所定の接続部２３Ａ，２５Ａが可撓性を有する折曲部Ｐ−Ｐを有し、この折曲部Ｐ−Ｐで折曲げると、該接続部２３Ａ，２５Ａが下面に配置されるようにして配線基板２０を構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、各種電子機器に用いられる配線基板及びこれを用いた光透過性タッチパネル等の入力装置とその製造方法に関するものである。

近年、電子機器の高機能化や多様化が進むに伴い、ＬＣＤ等の表示素子の前面に光透過性タッチパネル等の入力装置を装着し、これを通して表示素子に表示された文字や記号、絵柄等の視認、選択を行い、この操作によって電子機器の各機能の切換えを行うものが増えている。

このような従来の入力装置について、光透過性タッチパネル（以後、タッチパネルと記載する）を例として、図７〜図９を用いて説明する。

図７は従来のタッチパネルの分解斜視図、図８は同配線基板の平面図、図９は同タッチパネルの要部拡大断面図であり、同図において、８１はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等の光透過性の上基板で、この下面全面には酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の上導電層８２が真空スパッタ等によって形成されている。

そして、８３及び８４は銀やカーボン等のペーストによって印刷形成された一対の上電極で、上導電層８２の両端から、エッチングやレーザカッティングにより部分的に上導電層８２が除去され素地を露出させた上基板８１上を延伸し、その端部には一対の上導出部８３Ａと８４Ａが設けられている。

また、８５はガラス、アクリル、またはポリカーボネート樹脂等の光透過性の下基板で、この上面全面には、上導電層８２と同様にして光透過性の下導電層８６が形成されている。

更に、８７及び８８は銀やカーボン等のペーストによって印刷形成された一対の下電極で、上導電層８２とは直交方向の下導電層８６の両端から、エッチングやレーザカッティングにより部分的に下導電層８６が除去され素地を露出させた下基板８５上を延伸し、その端部には一対の下導出部８７Ａと８８Ａが設けられている。

そして、下導電層８６上面には、上導電層８２と所定の間隙を保つための複数のドットスペーサ（図示せず）が、エポキシやシリコン等の絶縁樹脂によって所定の間隔で形成されている。

また、上記上基板８１と下基板８５は、上下面に粘着剤が塗布された額縁状のスペーサ８９によって、上導電層８２と下導電層８６が所定の間隙を空けて対向するように外周が貼り合わされると共に、上基板８１と下基板８５の導出部の間には、複数の配線パターン及び接続部が基材の両面に形成された可撓性の配線基板１０が挿入、挟持されている。

そして、この配線基板１０は、図８に示すように、上面の一端に設けた複数の電極部１２Ｂ〜１５Ｂから延伸する配線パターン１２〜１５と、該配線パターン１２〜１５の他端に設けた接続部１２Ａ〜１５Ａとから形成されている。

ここで、電極部１２Ｂ，１４Ｂから延伸する配線パターン１２，１４は、そのまま配線基板１０の上面を延伸して他端に設けた接続部１２Ａ，１４Ａに接続されている。

一方、電極部１３Ｂ，１５Ｂから延伸する配線パターン１３，１５は、配線基板１０の上面から貫通孔内に導電剤が充填されたスルーホール１３Ｃ，１５Ｃを経由し下面に位置を変えて下面の配線パターン１３Ｄ，１５Ｄを延伸して他端に設けた接続部１３Ａ，１５Ａに接続されている。

そして、図９に示すように、上下基板８１，８５の各導出部と配線基板１０の各接続部間には異方導電接着剤１１が塗布され、上基板８１の上導出部８３Ａ，８４Ａは上面の接続部１２Ａ，１４Ａに、また、下基板８５の下導出部８７Ａ，８８Ａは下面の接続部１３Ａ，１５Ａに接続されて、タッチパネルが構成されている。

なお、上基板８１と下基板８５に設けた８３Ｂ，８４Ｂ，８７Ｂ，８８Ｂはダミー導出部であり、上基板８１と下基板８５の間に配線基板１０を挿入、挟持し加熱圧などにより所定の導出部と接続部を接続する作業の際、厚さを同等とし均一に加圧するために設けられている。

そして、このように構成されたタッチパネルは、ＬＣＤ等の表示素子の前面に装着されると共に、配線基板１０の右側の電極部ａが接続用コネクタ（図示せず）等によって電子機器の検出回路に接続される。

以上の構成において、タッチパネルの操作面となる上基板８１を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板８１が撓み押圧された箇所の上導電層８２が下導電層８６に接触し、検出回路が接続部１２Ａ，１４Ａを介して上電極８３と８４の間、及び接続部１３Ａ，１５Ａを介して下電極８７と８８間に電圧を印加し、各電極間の抵抗比から押圧された位置を検出して電子機器の各機能の切換えを行うように構成されているものであった。

つまり、上電極側の抵抗Ｒｘを接続部１２Ａ，１４Ａで、下電極側の抵抗Ｒｙを接続部１３Ａ，１５Ａで検出し、配線基板１０の電極部ａの電極部１２Ｂ，１４Ｂで抵抗Ｒｘを、電極部１３Ｂ，１５Ｂで抵抗Ｒｙを検出回路に送信している。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−１０８３０２号公報

しかしながら、上記従来例の配線基板及びこれを用いた入力装置においては、上下各電極の抵抗は、上面の上電極側の抵抗Ｒｘは、上面の接続部１２Ａ，１４Ａで検出されそのまま延伸する配線パターン１２，１４を経由した電極部１２Ｂ，１４Ｂで検出回路に送信している。

一方、下面の下電極側の抵抗Ｒｙは、下面の接続部１３Ａ，１５Ａで検出され下面の配線パターン１３Ｄ，１５Ｄからスルーホール１３Ｃ，１５Ｃを介し上面に位置を変えた配線パターン１３，１５を経由した電極部１３Ｂ，１５Ｂで送信している。

つまり、互いに対向する上下電極間に対応する配線基板１０の接続部を接続する必要があり、このため両面の配線パターンやスルーホールの形成が必要で、入力装置が高価なものになるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、安価な配線基板及びこれを用いた入力装置とその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、複数の電極部と配線パターン及び接続部を基材の上面のみに形成し、可撓性を有する複数の折曲部で折曲げると、その接続部が下面に配置されるようにしたものであり、接続部の配置面を変えるために必要な両面の配線パターンやスルーホールの形成が不要なため、安価な配線基板を得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、折曲後の接続部の位置を決める複数の穴を設けたものであり、例えば、位置決めピンを形成した曲げ治具等を使用して、折曲後にこの位置決めピンに複数の穴を入れるだけで、接続部を背景技術の項で説明したタッチパネルの上電極及び下電極の所定の箇所に対向するようにできるため、これらの穴がないものに比べて入力装置の製造を容易に行うことができるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、折曲げられない接続部と、折曲部で折曲げられる接続部の各接続部を直線状に揃えたものであり、各接続部をタッチパネルの上導出部及び下導出部に加熱圧などにより接続する作業の際、視認により各接続部の揃いが容易にできるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明において、接続部の所定の箇所に切込み部を設けたものであり、この切込み部で配線基板に加わる応力を吸収し、かつ接続部の折曲げを容易に行うことができるという作用を有する。

請求項５に記載の発明は、請求項１記載の配線基板と、下面の全面又は所定の箇所に上導電層及びこの上導電層に接続された上電極が形成された上基板と、上面の全面又は所定の箇所に上導電層と所定の間隙を空けて対向する下導電層及びこの下導電層に接続された下電極が形成された下基板からなり、配線基板の複数の接続部が上電極及び下電極の所定の箇所に接続されるようにして入力装置を構成したものであり、配線基板に両面の配線パターンやスルーホールの形成が不要なため、安価な入力装置を得ることができるという作用を有する。

請求項６に記載の発明は、配線基板を折曲部で折曲げた後、この配線基板の複数の接続部を、上電極及び下電極の所定の箇所に接続するようにして請求項５記載の入力装置の製作を行うものであり、安価な入力装置を得ることができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、安価な配線基板及びこれを用いた入力装置とその製造方法を提供することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、主にタッチパネルを例として、図１〜図６を用いて説明する。

なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるタッチパネルの分解斜視図、図２は同上下基板の平面図、図３は同配線基板の平面図であり、同図において、１はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等の光透過性の上基板で、この下面全面には、酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の上導電層２が真空スパッタ等によって形成されている。

そして、３及び４は銀やカーボン等のペーストによって印刷形成された一対の上電極で、図２（ａ）に示すように、上導電層２の両端から、エッチングやレーザカッティングにより部分的に上導電層２が除去され素地を露出させた上基板１上を延伸し、端部には一対の上導出部３Ａ，４Ａが設けられている。

また、５はガラス、アクリルまたはポリカーボネート樹脂等の光透過性の下基板で、この上面全面には、上導電層２と同様にして光透過性の下導電層６が形成されている。

さらに、７及び８は上電極と同様に形成された一対の下電極で、図２（ｂ）に示すように、上導電層２とは直交する方向の下導電層６の両端から、上導出部と同様に形成され、その端部には一対の下導出部７Ａ，８Ａが設けられている。

そして、下導電層６上面には、上導電層２と所定の間隙を保つための複数のドットスペーサ（図示せず）が、エポキシやシリコン等の絶縁樹脂によって所定の間隔で形成されている。

また、これら上基板１と下基板５は、図１に示すように、上下面に粘着剤が塗布された額縁状のスペーサ９によって、上導電層２と下導電層６が所定の間隙を空けて対向するように外周が貼り合わされている。

なお、上基板１と下基板５に設けた３Ｂ，４Ｂ，７Ｂ，８Ｂはダミー導出部であり、上基板１と下基板５の間に配線基板２０を挿入、挟持し加熱圧などにより所定の導出部と接続部を接続する作業の際、厚さを同等とし均一に加圧するために設けている。

次に、配線基板２０は、図３（ａ）に示すように、基材上面の一端に設けた複数の電極部２２Ｂ〜２５Ｂからそのまま上面を延伸する配線パターン２２〜２５及び終端部の他端に接続部２２Ａ〜２５Ａが形成されている。

また、接続部２２Ａ，２３Ａの間、接続部２４Ａ，２５Ａの間には、配線基板２０の外形から所定の穴３２Ａまで延伸して切込み部３１を設け、該穴３２Ａに対向する配線基板２０の外線上には半丸の穴３２Ｂを設けて、この穴３２Ａと３２Ｂを結ぶ線上で可撓性を有する折曲部Ｐ−Ｐを形成している。

更に、所定の位置に設けた穴１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ及び１７Ｂは配線基板２０に各種処理を施すときや次工程に移動させるとき、或いは位置合わせ等に用いることができる。

そして、折曲げは、配線基板２０の各穴１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ及び１７Ｂに対応する箇所に位置決めピンを形成した曲げ治具（図示せず）等を使用して、図３（ｂ）に示すように、対応する穴同士がこの治具の同一の位置決めピンに入るようにする。

つまり、配線基板２０の接続部２２Ａ，２３Ａの間に設けられた切込み部３１の終端に形成された折曲部Ｐ−Ｐで穴１６Ａ，１６Ｂが重なるように折曲げることによって、上面に形成された接続部２３Ａが下面に配置される。

同様にして、接続部２４Ａ，２５Ａの間に設けられた切込み部３１の終端に形成された折曲部Ｐ−Ｐで穴１７Ａ，１７Ｂが重なるように折曲げることによって、上面に形成された接続部２５Ａが下面に配置される。

ここで、折曲げた状態で重なる必要な箇所同士を固着するために線分２７Ａ及び線分２７Ｂで囲まれた領域を粘着部２８とし、この領域に接着剤もしくは接着テープを貼る。

つまり、各折曲部Ｐ−Ｐで折曲げることによって、所定の接続部２３Ａ，２５Ａが反転されて配置を変えると共に、接続部の配列順が折曲げ前の２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２５Ａから折曲げ後は２２Ａ，２３Ａ，２５Ａ，２４Ａに変わる。

なお、折曲部Ｐ−Ｐで折曲げ後のこれら各接続部２２Ａ，２３Ａ，２５Ａ，２４Ａは、その接続部全領域が１重の状態で同じ厚みになるように形成している。

このことは、図４に示す、図３（ｂ）の配線基板２０をタッチパネルに組込む際に、配線基板２０が上基板１と下基板５の間に重ねられて、折曲げられない接続部２２Ａ，２４Ａと、折曲げられる接続部２３Ａ，２５Ａの各接続部が同じ厚さにできて、対向する上導出部３Ａ，４Ａ及び下導出部７Ａ，８Ａに加熱圧などにより接続する場合、均一に加熱圧できる。

つまり、上基板１の上導出部３Ａ，４Ａは配線基板２０の接続部２２Ａ，２４Ａに、また、下基板５の下導出部７Ａ，８Ａは接続部２３Ａ，２５Ａに異方導電接着剤１１を介して接続されてタッチパネルが構成されている。

そして、このように構成されたタッチパネルは、ＬＣＤ等の表示素子の前面に装着されると共に、配線基板２０の各配線パターンが接続用コネクタ（図示せず）等によって電子機器の検出回路に接続される。

以上の構成において、タッチパネルの操作面となる上基板１を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１が撓み押圧された箇所の上導電層２が下導電層６に接触し、検出回路が接続部２２Ａ，２４Ａを介して上電極３と４の間、及び接続部２３Ａ，２５Ａを介して下電極７，８の間に電圧を印加し、各電極間の抵抗比から押圧された位置を検出して電子機器の各機能の切換えを行う。

つまり、上面の上電極側の抵抗Ｒｘは、上面の接続部２２Ａ，２４Ａで検出し、そのまま延伸する配線パターン２２，２４を経由した電極部２２Ｂ，２４Ｂで検出回路に送信している。

一方、下面の下電極側の抵抗Ｒｙは、下面の接続部２３Ａ，２５Ａで検出し、そのまま延伸する配線パターン２３，２５を経由した電極部２３Ｂ，２５Ｂで検出回路に送信している。

つまり、互いに対向する上下電極間に対応する配線基板１０の接続部を接続する必要があるが、片面の配線パターンのみで実現している。

このように本実施の形態によれば、必要な接続部（上記例では２３Ａ，２５Ａ）の配置を変えるために必要な両面の配線パターンやスルーホールの形成が不要なため、安価な配線基板２０を得ることができるものである。

また、折曲時に複数の穴１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ及び１７Ｂを所定の位置決めピンに入れるだけで折曲げができるため、これらの穴がない場合に比べて入力装置の製造を容易に行うことができる。

そして、配線基板２０の複数の接続部２２Ａ〜２５Ａが該当する各導出部３Ａ，４Ａ，７Ａ及び８Ａに接続されるようにして入力装置を構成することによって、両面の配線パターンやスルーホールの形成が不要なため、安価な入力装置及びその製造方法を得ることができる。

なお、以上の説明では、上基板１及び下基板５の表面全面に、上導電層２及び下導電層６が酸化インジウム錫や酸化錫等で形成された光透過性のタッチパネルとして説明したが、これに代えて、上導電層２及び下導電層６が上電極３，４や下電極７，８と同様の不透光性の銀やカーボン等のペーストによって印刷形成されたものとしても、本発明の実施は可能である。

また、上基板１下面の所定の箇所に上導電層が形成されると共に、下基板５上面の所定の箇所に上記上導電層と所定の間隙を空けて対向する下導電層が形成され、上基板１上面の押圧操作によって所定の箇所の上導電層と下導電層のみの電気的接離が行われる、所謂、メンブレンスイッチ等の入力装置としても良い。

更に、以上の説明では、各接続部の位置が直線状に並んだ例として図３（ａ）に示す配線基板を用いて説明したが、各接続部の位置が直線状に並んでいない例として図５（ａ）や図６（ａ）に示す配線基板でも実施は可能である。

ここで、図５（ａ）や図６（ａ）の配線基板は、いずれも接続部２３Ａ，２５Ａの各折曲部Ｐ−Ｐで折曲げることで、各図（ｂ）に示すように、各接続部の位置を直線状に配置できると共に、接続部２２Ａ，２４Ａが上面、接続部２３Ａ，２５Ａが下面に配置されて、各接続部の配列は２２Ａ，２３Ａ，２５Ａ，２４Ａの順にできる。

つまり、この例でも配線基板２０の電極部２２Ｂ〜２５Ｂの配列はそのままで、電極部２２Ｂ，２４Ｂで上電極側の抵抗Ｒｘを、電極部２３Ｂ，２５Ｂで下電極側の抵抗Ｒｙを検出回路に送信できる。

このように上記実施の形態によれば、折曲げ後に各接続部の位置を直線状に揃えることができタッチパネルに組込む際に製造が容易にできると共に、複数の接続部２２Ａ〜２５Ａの配置を変えるために必要な両面の配線パターンやスルーホールの形成が不要なため、安価な配線基板２０を得ることができる。

なお以上の説明において、説明の便宜上、「上面」、「下面」、「上側」及び「下側」などのいわゆる相対的な位置関係を表す語句を用いたが、これらは各部材、各部位が置かれた相対的な所在を表すものであり、絶対的な位置関係を表すものではない。

本発明による配線基板及びこれを用いた入力装置とその製造方法は、配線基板の接続部の配置を変える構造の簡便化を図るとともに、配線基板の全ての接続部を同じ厚さ構造にでき、接続部により上基板と下基板の熱膨張や吸湿膨張の差による相対位置変動に対しても柔軟に対応できるので、これら接続部と他の導出部との電気的接続および機械的結合の信頼性を高める、安価な配線基板及びこれを用いた入力装置とその製造方法を提供することができるという有利な効果を有し、各種電子機器の操作に用いられるタッチパネル等の入力装置とその製造方法等に有用である。

本発明の一実施の形態による光透過性タッチパネルの分解斜視図 同上下基板の平面図 同配線基板の平面図 同光透過性タッチパネルの要部拡大断面図 同他の配線基板の平面図 同他の配線基板の平面図 従来の光透過性タッチパネルの分解斜視図 同配線基板の平面図 同光透過性タッチパネルの要部拡大断面図

符号の説明

１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，１７Ｂ，３２Ａ，３２Ｂ 穴
２０ 配線基板
２２，２３，２４，２５ 配線パターン
２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２５Ａ 接続部
２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂ 電極部
２８ 粘着部
３１ 切込み部
Ｐ−Ｐ 折曲部

Claims (6)

1. 一端に設けた複数の電極部と、この各電極部から延伸する配線パターンと、この配線パターンの他端に設けた接続部が基材の上面のみに形成されると共に、前記接続部に可撓性を有する複数の折曲部が設けられ、この折曲部で折曲げると該接続部が下面に配置される配線基板。
2. 折曲部に位置決めのための複数の穴を設けた請求項１記載の配線基板。
3. 上面側に配置された接続部と、折曲げられ下面側に配置された接続部を直線状に揃えた請求項１記載の配線基板。
4. 接続部の所定の箇所に切込み部を設けた請求項１記載の配線基板。
5. 請求項１記載の配線基板と、下面の全面又は所定の箇所に上導電層及びこの上導電層に接続された上電極が形成された上基板と、上面の全面又は所定の箇所に上記上導電層と所定の間隙を空けて対向する下導電層及びこの下導電層に接続された下電極が形成された下基板からなり、前記配線基板の複数の接続部が前記上電極及び下電極の所定の箇所に接続された入力装置。
6. 配線基板を折曲部で折曲げた後、この配線基板の複数の接続部を、対向配置した上下基板の上電極及び下電極の所定の箇所に接続する請求項５記載の入力装置の製造方法。

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