JP5581800B2 - 配線基板及びこれを用いたタッチパネル - Google Patents

Description

本発明は、主に各種電子機器の操作に用いられる配線基板、及びこれを用いたタッチパネルに関するものである。

近年、携帯電話や電子カメラ等の各種電子機器の高機能化や多様化が進むなか、液晶表示素子等の表示素子の前面に光透過性のタッチパネルを装着し、このタッチパネルを通して背面の表示素子の表示を視認しながら、指やペン等でタッチパネルを押圧操作することによって、機器の様々な機能の切換えを行うものが増えており、安価で、確実な操作を行えるものが求められている。

このような従来の配線基板及びこれを用いたタッチパネルについて、図６〜図９を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

図６は従来の配線基板の断面図、図７は同平面図であり、同図において、１はフィルム状で可撓性のベースシートで、左端には略矩形状の貫通孔１Ａと、この貫通孔１Ａ内に突出する舌片部１Ｂが形成されている。

また、２は銅箔等の配線パターン、３はフィルム状で可撓性のカバーシートで、複数の配線パターン２がベースシート１下面の、舌片部１Ｂから右端の接続部１Ｃへ延出形成されると共に、カバーシート３がベースシート１下面に貼付され、舌片部１Ｂと接続部１Ｃを除く複数の配線パターン２を覆っている。

さらに、４は金等のめっき層、５はフィルム状の補強板で、めっき層４がニッケル等の下地層（図示せず）を介して、舌片部１Ｂの配線パターン２に積層形成されると共に、貫通孔５Ａが形成された補強板５がベースシート１左端上面に貼付されて、配線基板６が構成されている。

なお、このような配線基板６の製作は、先ずエッチング加工等によって、ベースシート１下面に複数の配線パターン２を形成した後、この配線パターン２両端を除いてカバーシート３を貼付する。

そして、配線パターン２左端に電解めっき等によってめっき層４を形成し、補強板５を貼付した後、外形の切断加工を行い、この時、同時に貫通孔１Ａや５Ａ、舌片部１Ｂ等を形成して配線基板６が完成する。

また、図８はこのような配線基板６を用いたタッチパネルの断面図であり、同図において、１１はフィルム状で光透過性の上基板、１２はガラス等の光透過性の下基板で、上基板１１の下面には酸化インジウム錫等の光透過性の上導電層１３が、下基板１２の上面には同じく下導電層１４が各々形成されている。

そして、下導電層１４上面には絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ（図示せず）が所定間隔で形成されると共に、上導電層１３の両端には一対の上電極（図示せず）が、下導電層１４の両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極１６Ａ等が各々形成されている。

また、１７は上基板１１と下基板１２間の外周内縁に形成された略額縁状のスペーサで、このスペーサ１７の上下面または片面に塗布形成された接着剤（図示せず）によって、上基板１１と下基板１２の外周が貼り合わされ、上導電層１３と下導電層１４が所定の間隙を空けて対向している。

さらに、配線基板６右端の接続部１Ｃが上基板１１と下基板１２左端の間に挟持され、合成樹脂内に導電粒子を分散した異方導電接着剤（図示せず）等によって、複数の配線パターン２の右端が上電極や下電極１６Ａ等に各々接着接続されて、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が、液晶表示素子等の表示素子の前面に配置されて電子機器に装着されると共に、配線基板６左端の舌片部１Ｂの複数の配線パターン２が、図９（ｃ）の部分断面図に示すように、コネクタ２０に挿入装着されて、機器の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。

以上の構成において、タッチパネル背面の表示素子の表示に応じて、上基板１１上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１１が撓み、押圧された箇所の上導電層１３が下導電層１４に接触する。

そして、電子回路から配線基板６の複数の配線パターン２を介して、一対の上電極や下電極１６Ａ等へ順次電圧が印加され、上導電層１３両端及びこれと直交方向の下導電層１４両端の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行なわれる。

つまり、タッチパネル背面の表示素子に、例えば複数のメニュー等が表示された状態で、所望のメニュー上の上基板１１上面を押圧操作すると、この操作した箇所を配線基板６の複数の配線パターン２を介して電子回路が検出して、複数のメニューの中から所望のメニューの選択等が行えるように構成されている。

なお、このようなタッチパネルを機器の電子回路に接続する際には、図９（ａ）に示すように、先ず、コネクタ２０右側面の挿入口に、配線パターン２にめっき層４が積層形成された舌片部１Ｂ左端が位置するように、配線基板６左端をコネクタ２０上面に載置する。

そして、次に、図９（ｂ）に示すように、舌片部１Ｂを下方へ折曲して、コネクタ２０の挿入口に舌片部１Ｂ左端を合わせた後、配線基板６を左方向へ移動して、舌片部１Ｂをコネクタ２０に挿入すると、図９（ｃ）に示すように、舌片部１Ｂがコネクタ２０に挿入装着されると共に、貫通孔１Ａや５Ａ内にコネクタ２０が挿入されて、機器への接続が完了する。

つまり、舌片部１Ｂがコネクタ２０内に挿入された状態では、コネクタ２０が配線基板６の貫通孔１Ａや５Ａ内に挿入されているため、配線基板６に例えば、右方向の抜き方向への力が加わった場合でも、貫通孔１Ａや５Ａの左端がコネクタ２０の左側面に当接して、配線基板６がコネクタ２０から抜けることを防ぐようになっている。

すなわち、配線基板６左端にコネクタ２０の外形寸法よりもやや大きな貫通孔１Ａや５Ａを設け、これによって多少の力では配線基板６がコネクタ２０から抜けないようにすることで、舌片部１Ｂを固定するためのロック機構等のない安価なコネクタ２０を用いて、タッチパネルと機器の電子回路の接続を行えるように構成されているものであった。

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２００９−１０４３７２号公報

しかしながら、上記従来の配線基板６及びこれを用いたタッチパネルにおいては、配線基板６のコネクタ２０への装着時に、図９（ｂ）に示すように舌片部１Ｂを下方へ折曲した際、舌片部１Ｂ右端下方のカバーシート３左端との境目の配線パターン２に、曲げによる応力によって破断や割れが生じ、機器の電子回路との接続が不安定なものとなってしまう場合があ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、安価で確実な操作が可能な配線基板、及びこれを用いたタッチパネル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、電子機器のコネクタに挿入することにより電気的に接続される配線基板であって、前記配線基板は、一端に貫通孔と前記貫通孔内に突出する舌片部が形成された可撓性のベースシートと、前記ベースシートの一方の面に設けられ、前記舌片部から前記ベースシート他端の接続部へ延出する複数の配線パターンと、前記配線パターン上に積層形成されためっき層と、前記ベースシートの他方の面に設けられ、前記貫通孔と略同形状の貫通孔が形成された補強板とからなり、前記めっき層を前記貫通孔の端部よりも前記接続部方向へ延出形成すると共に、前記補強板の端部を前記めっき層の端部よりも、前記接続部方向へ延出形成し、前記配線基板を前記コネクタに挿入する際に、前記舌片部が前記配線パターンが形成された面の方向に曲げられることを特徴とする配線基板を構成したものであり、コネクタへの装着時に舌片部を折曲した際、曲げによる応力が加わる箇所の配線パターンにはめっき層が積層形成され、折曲による配線パターンの破断や割れを防ぐことができるため、安価で確実な操作が可能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、上基板下面に形成された上導電層の両端から延出した一対の上電極と、下基板上面に上導電層と所定の間隙を空けて対向形成された下導電層の、上導電層とは直交方向の両端から延出した一対の下電極に、請求項１記載の配線基板の接続部を接続してタッチパネルを構成したものであり、コネクタ装着時の配線基板の配線パターンの破断や割れを防ぎ、安価で確実な操作が可能なタッチパネル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、安価で、確実な操作が可能な配線基板、及びこれを用いたタッチパネルを実現することができるという有利な効果が得られる。

本発明の一実施の形態による配線基板の断面図 同平面図 同タッチパネルの断面図 同分解斜視図 同部分断面図 従来の配線基板の断面図 同平面図 同タッチパネルの断面図 同部分断面図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

また、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配線基板の断面図、図２は同平面図であり、同図において、１はポリイミドやポリエチレンテレフタレ−ト等のフィルム状で可撓性のベースシートで、左端には略矩形状の貫通孔１Ａと、この貫通孔１Ａ内に突出する舌片部１Ｂが形成されている。

また、２は厚さ２０μｍ前後で銅箔等の配線パターン、７はフィルム状で可撓性のカバーシートで、複数の配線パターン２がベースシート１下面の、舌片部１Ｂから右端の接続部１Ｃへ延出形成されると共に、カバーシート７がベースシート１下面に貼付され、舌片部１Ｂ近傍と接続部１Ｃを除く複数の配線パターン２を覆っている。

さらに、８は厚さ０．５μｍ前後で金等のめっき層、５はフィルム状の補強板で、めっき層８が厚さ３〜５μｍ前後のニッケル等の下地層（図示せず）を介して、舌片部１Ｂ及び貫通孔１Ａよりも接続部１Ｃ方向へ延出して、配線パターン２に積層形成されると共に、貫通孔５Ａが形成された補強板５がベースシート１左端上面に貼付されて、配線基板９が構成されている。

なお、このような配線基板９の製作は、先ずエッチング加工等によって、ベースシート１下面に複数の配線パターン２を形成した後、この配線パターン２の接続部１Ｃ、及び舌片部１Ｂとこれより右方の配線パターン２を除いて、カバーシート７を貼付する。

そして、配線パターン２左端に電解めっき等によって、舌片部１Ｂ及び貫通孔１Ａよりも接続部１Ｃ方向へ延出するめっき層８を形成し、補強板５を貼付した後、外形の切断加工を行い、この時、同時に貫通孔１Ａや５Ａ、舌片部１Ｂ等を形成して配線基板９が完成する。

また、図３はこのような配線基板９を用いたタッチパネルの断面図、図４は同分解斜視図であり、同図において、１１はポリエチレンテレフタレ−トやポリエーテルサルホン、ポリカーボネート等のフィルム状またはガラス等の薄板状で光透過性の上基板、１２は同じく光透過性の下基板で、上基板１１の下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１３が、下基板１２の上面には同じく下導電層１４が各々、スパッタ法等によって形成されている。

そして、下導電層１４上面にはエポキシやシリコーン等の絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ（図示せず）が所定間隔で形成されると共に、上導電層１３の前後端には銀やカーボン等の一対の上電極１５Ａと１５Ｂが、下導電層１４の上導電層１３とは直交方向の左右端には、一対の下電極１６Ａと１６Ｂが各々形成されている。

また、１７は上基板１１と下基板１２間の外周内縁に形成されたポリエステルやエポキシ、不織布等の略額縁状のスペーサで、このスペーサ１７の上下面または片面に塗布形成されたアクリルやゴム等の接着剤（図示せず）によって、上基板１１と下基板１２の外周が貼り合わされ、上導電層１３と下導電層１４が所定の間隙を空けて対向している。

さらに、配線基板９右端の接続部１Ｃが上基板１１と下基板１２左端の間に挟持され、エポキシやアクリル、ポリエステル等の合成樹脂内に、ニッケルや樹脂等に金メッキを施した複数の導電粒子を分散した異方導電接着剤（図示せず）等によって、複数の配線パターン２の右端が上電極１５Ａや１５Ｂ、下電極１６Ａや１６Ｂに各々接着接続されて、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が、液晶表示素子等の表示素子の前面に配置されて電子機器に装着されると共に、配線基板９左端の舌片部１Ｂの複数の配線パターン２が、図５（ｃ）の部分断面図に示すように、コネクタ２０に挿入装着されて、機器の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。

以上の構成において、タッチパネル背面の表示素子の表示に応じて、上基板１１上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１１が撓み、押圧された箇所の上導電層１３が下導電層１４に接触する。

そして、電子回路から配線基板９の複数の配線パターン２を介して、上電極１５Ａや１５Ｂ、下電極１６Ａや１６Ｂへ順次電圧が印加され、上導電層１３両端及びこれと直交方向の下導電層１４両端の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行なわれる。

つまり、タッチパネル背面の表示素子に、例えば複数のメニュー等が表示された状態で、所望のメニュー上の上基板１１上面を押圧操作すると、この操作した箇所を配線基板９の複数の配線パターン２を介して電子回路が検出して、複数のメニューの中から所望のメニューの選択等が行えるように構成されている。

なお、このようなタッチパネルを機器の電子回路に接続する際には、図５（ａ）に示すように、先ず、コネクタ２０右側面の挿入口に、配線パターン２にめっき層８が積層形成された舌片部１Ｂ左端が位置するように、配線基板９左端をコネクタ２０上面に載置する。

そして、次に、図５（ｂ）に示すように、舌片部１Ｂを下方へ折曲して、コネクタ２０の挿入口に舌片部１Ｂ左端を合わせた後、配線基板９を左方向へ移動して、舌片部１Ｂをコネクタ２０に挿入すると、図５（ｃ）に示すように、舌片部１Ｂがコネクタ２０に挿入装着されると共に、貫通孔１Ａや５Ａ内にコネクタ２０が挿入されて、機器への接続が完了する。

つまり、舌片部１Ｂがコネクタ２０内に挿入された状態では、コネクタ２０が配線基板９の貫通孔１Ａや５Ａ内に挿入されているため、配線基板９に例えば、右方向の抜き方向への力が加わった場合でも、貫通孔１Ａや５Ａの左端がコネクタ２０の左側面に当接して、配線基板９がコネクタ２０から抜けることを防ぐようになっている。

すなわち、配線基板９左端にコネクタ２０の外形寸法よりもやや大きな貫通孔１Ａや５Ａを設け、これによって多少の力では配線基板９がコネクタ２０から抜けないようにすることで、舌片部１Ｂを固定するためのロック機構等のない安価なコネクタ２０を用いて、タッチパネルと機器の電子回路の接続を行えるように構成されている。

また、このように配線基板９をコネクタ２０に装着するために、図５（ｂ）に示すように舌片部１Ｂを下方へ折曲した際、めっき層８が貫通孔１Ａ右端よりも接続部１Ｃ方向へ延出形成されているため、曲げによる応力によって配線パターン２に破断や割れが生じないようになっている。

つまり、めっき層８が貫通孔１Ａ右端よりも接続部１Ｃ方向へ延出形成され、コネクタ２０への装着時に折曲される箇所の、舌片部１Ｂ右端下方の配線パターン２にはめっき層８が積層形成され、これによって覆われているため、曲げによる配線パターン２の破断や割れを防ぎ、機器の電子回路との確実な接続が行えるように構成されている。

さらに、このようなめっき層８としては、一般に金等の比較的高価な貴金属が使用されるが、舌片部１Ｂが５〜１０ｍｍ前後の長さ寸法に対し、めっき層８が貫通孔１Ａ右端から接続部１Ｃ方向へ延出する寸法は０．５〜３ｍｍ前後であるため、これによって特に高価となることもなく、配線基板９を安価に形成できるようになっている。

このように本実施の形態によれば、舌片部１Ｂの配線パターン２に積層形成されためっき層８を、貫通孔１Ａ右端よりも接続部１Ｃ方向へ延出形成することによって、コネクタ２０への装着時に舌片部１Ｂを折曲した際、曲げによる応力が加わる箇所の配線パターン２にはめっき層８が積層形成され、折曲による配線パターン２の破断や割れを防ぐことができるため、安価で確実な操作が可能な配線基板９、及びこれを用いたタッチパネルを得ることができるものである。

本発明による配線基板及びこれを用いたタッチパネルは、安価で、確実な操作が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、主に各種電子機器の操作用として有用である。

１ ベースシート
１Ａ 貫通孔
１Ｂ 舌片部
１Ｃ 接続部
２ 配線パターン
５ 補強板
５Ａ 貫通孔
７ カバーシート
８ めっき層
９ 配線基板
１１ 上基板
１２ 下基板
１３ 上導電層
１４ 下導電層
１５Ａ、１５Ｂ 上電極
１６Ａ、１６Ｂ 下電極
１７ スペーサ
２０ コネクタ

Claims (2)

1. 電子機器のコネクタに挿入することにより電気的に接続される配線基板であって、前記配線基板は、一端に貫通孔と前記貫通孔内に突出する舌片部が形成された可撓性のベースシートと、前記ベースシートの一方の面に設けられ、前記舌片部から前記ベースシート他端の接続部へ延出する複数の配線パターンと、前記配線パターン上に積層形成されためっき層と、前記ベースシートの他方の面に設けられ、前記貫通孔と略同形状の貫通孔が形成された補強板とからなり、前記めっき層を前記貫通孔の端部よりも前記接続部方向へ延出形成すると共に、前記補強板の端部を前記めっき層の端部よりも、前記接続部方向へ延出形成し、前記配線基板を前記コネクタに挿入する際に、前記舌片部が前記配線パターンが形成された面の方向に曲げられることを特徴とする配線基板。
2. 上基板下面に形成された上導電層の両端から延出した一対の上電極と、下基板上面に前記上導電層と所定の間隙を空けて対向形成された下導電層の、前記上導電層とは直交方向の両端から延出した一対の下電極に、請求項１記載の前記配線基板の前記接続部を接続したタッチパネル。

Images