传感器单元和具备该传感器单元的输入装置的制作方法

本发明涉及传感器单元和具备该传感器单元的输入装置，该传感器单元采用在形成有透光性的电极层的传感器基材贴合有光学调整基材等透光基材、并且在所述传感器基材的贴合侧的表面接合有柔性配线基板的结构。

背景技术

在专利文献1中记载了与一体型触摸偏振板相关的发明。

该一体型触摸偏振板在传导性膜的表面设置有用于实现触摸的传导性层。作为传导性膜，例示了零相位差膜、1/4λ的相位差膜。作为传导性层，例示了聚合物、碳纳米管、ag。

在具有传导性层的传导性膜的前方经由光学粘接剂而层叠有偏振板。而且，在传导性膜的表面接合有柔性配线基板，该柔性配线基板夹在传导性膜与偏振板之间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-81810号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在专利文献1所记载的一体型触摸偏振板中，在借助光学粘接剂而将传导性膜与偏振板贴合时，无法通过光学粘接剂的厚度来吸收夹在传导性膜与偏振板之间的柔性配线基板的厚度，从而容易产生在柔性配线基板的缘部残留有小空隙的现象。

一体型触摸偏振板在传导性膜的下侧设置有液晶显示面板，传导性膜的中央部分成为显示区域，能够透视液晶显示面板的显示。在此，若所述空隙波及传导性膜的所述显示区域，则会对在显示区域透视的图像的显示品质造成影响。因此，需要使柔性配线基板的缘部远离显示区域，在显示区域的侧方将用于接合柔性配线基板的配线区域确保得较大。

另外，为了避免所述气泡的产生，可以考虑在偏振板形成凹部等开口部，在该开口部的内部将柔性配线基板接合于传导性膜。但是，在该结构中，不将柔性配线基板接合于传导性膜与偏振板的层叠部分，而是接合于传导性膜的单体部分，因此在柔性配线基板的引出部弯曲时，在接合有柔性配线基板的部分的传导性膜产生较大的弯曲。

在作为传导性膜而使用环烯烃系膜等的较脆的材料时，在使柔性配线基板弯曲时，有时由于作用于接合有柔性配线基板的部分的传导性膜的弯曲应力，而导致环烯烃系膜等破损。

另外，在作为传导性膜而使用pet等强度较高的膜的情况下，若将柔性配线基板接合于pet膜的单体部分，则在柔性配线基板的引出部弯曲时，在pet膜产生较大的弯曲，有时这会成为pet膜即传导性膜与偏振板的剥离的原因。

本发明解决上述以往的课题，其目的在于提供在使柔性配线基板弯曲时能够防止在传感器基材作用有较大的弯曲应力的传感器单元和具备该传感器单元的输入装置。

用于解决课题的方案

本发明涉及一种传感器单元，其具有透光性的传感器基材、以及在所述传感器基材的前方粘接的透光基材，所述传感器单元的特征在于，所述传感器基材具有形成有透光性的电极层的显示区域、以及位于比所述显示区域靠所述传感器基材的缘部侧的位置且形成有从所述电极层延伸的配线层的配线区域，在所述配线区域中在所述传感器基材接合有柔性配线基板，设置于所述柔性配线基板的导电层与所述配线层导通，在所述透光基材的与所述配线区域对应的区域形成有开口部，所述柔性配线基板的一部分被夹在所述传感器基材与所述透光基材之间，所述柔性配线基板的缘部中的朝向所述显示区域的对置缘部的至少一部分位于所述开口部内。

本发明的传感器单元对于传感器基材由环烯烃·聚合物(cop)、环烯烃·共聚物(coc)、聚碳酸酯(pc)中的至少1种形成的传感器单元有效。

在本发明的传感器单元中，例如，所述透光基材为光学调整基材。

本发明的传感器单元可以构成为，所述柔性配线基板中的、位于所述对置缘部的延伸方向的两侧的基板两端部被夹在所述传感器基材与所述透光基材之间。

在该情况下，优选为，被夹在所述传感器基材与所述透光基材之间的所述基板两端部位于比所述对置缘部更远离所述显示区域的位置。

在本发明的传感器单元中，例如，所述开口部为在所述透光基材的缘部开放的凹部。

在该情况下，优选为，所述凹部的所述显示区域侧的内缘部位于比所述显示区域与所述配线区域的边界线向所述缘部侧远离的位置。

在本发明的传感器单元中，也可以为，所述开口部是周围被内缘部包围的至少一个孔，所述孔位于所述显示区域与所述配线区域的边界线和所述透光基材的缘部之间。

接下来，本发明的输入装置的特征在于，设置有上述任一个传感器单元，在所述透光基材的表面侧接合有透光性的面板构件，所述面板构件的表面成为操作面。

发明效果

在本发明中，在传感器基材接合有光学调整基材等透光基材，柔性配线基板的与显示区域对置的对置缘部位于在透光基材形成的开口部内。因此，能够抑制在对置缘部形成气泡，能够防止气泡对显示区域造成影响。因此，能够将柔性配线基板安装在接近显示区域的位置，能够将显示区域确保得较大，能够缩小配线区域。另外，能够增大柔性配线基板中的与传感器基材接合的接合部的面积，能够使柔性配线基板的接合稳定。

另外，柔性配线基板的一部分被传感器基材与透光基材夹持，因此在柔性配线基板的引出部弯曲时，能够防止在传感器基材单体作用有较大的应力。由此，即使在由环烯烃系树脂膜、聚碳酸酯系树脂膜等较脆的材料形成传感器基材的情况下，也容易防止该膜因弯曲应力而破损的情况。另外，即使在由pet等刚性高的材料形成传感器基材的情况下，在柔性配线基板的引出部弯曲时，能够防止在传感器基材单体作用有较大的应力，能够抑制传感器基材与透光基材之间的剥离力增大。

附图说明

图1是示出具有本发明的实施方式的传感器单元的输入装置以及搭载有该输入装置的电子设备的一例的立体图。

图2是本发明的实施方式的传感器单元以及输入装置的分解立体图。

图3是示出本发明的实施方式的传感器单元的柔性配线基板的接合部的放大俯视图。

图4是将图3所示的传感器单元在iv-iv线处切断的局部剖视图以及贴合于传感器单元的面板构件的局部剖视图。

图5是将图3所示的传感器单元在v-v线处切断的局部剖视图。

图6的(a)、(b)是示出另一实施方式的传感器单元的柔性配线基板的接合部的放大俯视图。

图7的(a)、(b)是示出另一实施方式的传感器单元的柔性配线基板的接合部的放大俯视图。

图8的(a)、(b)是示出另一实施方式的传感器单元的柔性配线基板的接合部的放大俯视图。

图9的(a)、(b)是示出又一实施方式的传感器单元的柔性配线基板的接合部的放大俯视图。

图10是示出比较例的传感器单元的柔性配线基板的接合部的局部剖视图。

具体实施方式

在图1中示出本发明的实施方式的传感器单元10以及搭载有使用该传感器单元10的输入装置20的小型电子设备1。小型电子设备1被用作便携式电话、便携式信息终端、或者游戏装置等。在图1以下的各图中，x方向为横向，y方向为纵方向，y1方向为基部侧，y2方向为梢部侧，z1方向为前方(表侧)，z2方向为后方(背部侧)。

图1所示的小型电子设备1具有合成树脂制的壳体2。在壳体2的内部收纳有彩色液晶显示面板等显示装置3、以及安装有各种电子电路的电路基板等。在显示装置3的显示侧即前方(z1方向)配置有输入装置20。

输入装置20是投影型的触摸面板。如图2和图4所示，输入装置20包括传感器单元10和贴合于该传感器单元10的前方的面板构件21。

面板构件21是玻璃板，或者由透光性的丙烯酸系等合成树脂材料例如pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)形成的透光面板。如图1所示，面板构件21覆盖壳体2的前方(z1方向)，与壳体2一起形成小型电子设备1的外形。面板构件21的朝向前方(z1方向)的表面为操作面22。

如图1、图2以及图4所示，面板构件21的中央的四边形区域为显示-操作区域21a，该区域21a具有透光性。能够透过显示-操作区域21a而从前方观察到显示装置3的显示画面。面板构件21具有包围显示-操作区域21a的装饰区域21b。如图4所示，在装饰区域21b中，在面板构件21的朝向装置内侧(z2方向)的表面形成有着色部23，面板构件21局部形成为非透光性。着色部23通过涂装、溅射、着色膜的贴合等工序而形成。

如图4所示，输入装置20通过利用光学粘接剂(oca)24将位于装置内侧(z2方向)的传感器单元10与面板构件21贴合而构成。

传感器单元10的至少与面板构件21的显示-操作区域21a对置的部分也具有透光性。本说明书中的透光性是指具有能够透视显示装置3的显示内容的程度的光透过率，例如全光线透过率为80％以上，优选为90％以上。

如图2和图4所示，传感器单元10具有传感器基材11、以及重叠在该传感器基材11的前方(z1方向)的透光基材17。如图4所示，传感器基材11和透光基材17通过光学粘接剂(oca)25而粘接。另外，在传感器基材11与透光基材17之间接合有柔性配线基板31。

如图2所示，传感器基材11呈长方形，具有沿横向(x方向)延伸的基部侧的缘部12a、同样沿横向(x方向)延伸的梢部侧的缘部12b、以及沿纵方向(y方向)延伸的一对长边侧的缘部12c、12c。传感器基材11具有显示-输入区域11a、以包围显示-输入区域11a的配线区域11b。显示-输入区域11a位于传感器基材11的中央部，配线区域11b位于比显示-输入区域11靠传感器基材11的缘部12a、12b、12c侧的位置。显示-输入区域11a是本发明中的显示区域。在传感器基材11中，显示-输入区域11a与配线区域11b的边界并不明确化，传感器基材11中的与所述面板构件21的显示-操作区域21a对置的区域为显示-输入区域11a，与装饰区域21b对置的区域为配线区域11b。

传感器基材11是透光性片，由环烯烃·聚合物(cop)、环烯烃·共聚物(coc)、聚碳酸酯(pc)中的至少1种形成。传感器基材11是在光学上具有各向同性的膜或者相位差膜。cop或者coc高透明且耐热性、耐药品性优异。但是，它们与pet等相比，具有机械强度低、对于弯曲力等脆的性质。

如图4所示，传感器基材11具有朝向z1侧的前方表面13a和朝向z2方向的后方表面13b。如图2所示，在前方表面13a形成有多个第一电极层14和多个第二电极层15。电极层14、15由ito层、银纳米线层等具备透光性和导电性的材料形成。第一电极层14和第二电极层15具有相同的形状和相同的面积，呈四边形状或者菱形的形状。第一电极层14以沿纵方向(y方向)成列的方式规则排列，通过连结导电层14a将沿y方向排列的第一电极层14相互连结而导通。第二电极层15以沿横方向(x方向)成行的方式规则排列，通过连结导电层15a将沿x方向排列的第二电极层15相互连结而导通。需要说明的是，在连结导电层14a与连结导电层15a的交又部夹设有透光性的绝缘材料，连结导电层14a与连结导电层15a相互绝缘。

从在y方向上连结的各个列的第一电极层14延伸的第一配线层14b向传感器基材11的基部侧的沿着缘部12a的配线区域11b引出。从在x方向上连结的各个行的第二电极层15延伸的第二配线层15b在配线区域11b以沿着长边侧的缘部12c的方式绕回，并向基部侧的沿着缘部12a的配线区域11b引出。而且，在基部侧的沿着缘部12a的配线区域11b的一部分形成有集合有配线层14b、15b的连接部16。

如图2所示，透光基材17呈与传感器基材11大致相同的大小的长方形，具有基部侧的缘部17a、梢部侧的缘部17b以及长边侧的缘部17c、17c。透光基材17是偏振板、1/4λ相位差板、或者偏振板与1/4λ相位差板重叠而成的光学调整基材。通过将透光基材17设为偏振板，能够省略显示装置3即液晶显示面板的前方的偏振板。另外，若使用1/4λ相位差板，则能够将透过显示-输入区域11a的显示装置3的显示光设为圆偏振光，能够防止发生佩戴偏振光太阳镜观察时的发黑。

透光基材17具有对传感器基材11进行加固的目的，因此优选透光基材17的弯曲刚性比传感器基材11的弯曲刚性高。另外，透光基材17可以不由光学调整基材构成，而是由刚性高的pet等树脂片等构成。

如图4所示，透光基材17具有朝向z1方向的前方表面18a和朝向z2方向的后方表面18b。透光基材17的后方表面18b与传感器基材11的前方表面13a通过光学粘接剂25而贴合，透光基材17的前方表面18a与面板构件21的背面通过光学粘接剂24而贴合。

如图2和图3所示，在透光基材17形成有开口部19。开口部19是在基部侧的缘部17a处开放的凹部。在图2和图3中示出传感器基材11中的显示-输入区域11a与基部侧(y1侧)的配线区域11b的边界线b。如图4所示，边界线b是从下方同面板构件21的显示-操作区域21a与装饰区域21b的边界线对置的假想线。凹部即开口部19具有与所述边界线b平行地延伸的内缘部19a。内缘部19a位于比边界线b更远离基部侧(y1侧)的位置。另外，凹部具有朝向x方向的两侧的内缘部19b、19b。

如图2和图3所示，柔性配线基板31一体地形成有横向(x方向)的宽度尺寸大的接合部32、以及横向的宽度尺寸小且从接合部32延出的引出部33。接合部32位于梢部侧(y2侧)，且具有朝向显示-输入区域11a以及边界线b的对置缘部32a、以及朝向x方向的两侧的两侧缘部32b、32b。如图3所示，在柔性配线基板31的朝向z2方向的配线表面，在接合部32形成有多个盘(日文：ランド)部35，在引出部33形成有从各个盘部35延伸的引线部34。盘部35和引线部34由铜箔等导电层形成。

如图3、图4以及图5所示，柔性配线基板31的接合部32通过各向异性导电性粘接剂等粘接固定于图2所示的在传感器基材11的前方表面13a形成的连接部16，在接合部32的朝向z2侧的配线表面形成的盘部35与在传感器基材11的前方表面13a形成的配线层14b、15b以一对一的关系导通连接。

在将柔性配线基板31的接合部32接合于传感器基材11后，将透光基材17接合在传感器基材11上。在透光基材17的后方表面18b预先固着有光学粘接剂25，通过将透光基材17重叠于传感器基材11并加压，从而将传感器基材11与透光基材17接合。

此时，如图3所示，柔性配线基板31的接合部32的大部分位于在透光基材17形成的开口部19的内部。而且，接合部32的对置缘部32a中的x方向上的中央部分位于开口部19内。优选为，对置缘部32a位于朝向y1侧而与开口部19的y2侧的内缘部19a分离的位置，在内缘部19a与对置缘部32a之间形成有间隙δ。另外，如图3和图5所示，接合部32的沿着对置缘部32a的方向(x方向)的两侧部分为基板两端部36、36，该基板两端部36、36具有所述两侧缘部32b、32b。基板两端部36、36夹在传感器基材11与透光基材17之间，基板两端部36、36和传感器基材11通过各向异性导电性粘接剂而被固定，基板两端部36、36与透光基材17通过光学粘接剂25而被固定。

在图10中示出比较例的传感器单元10a。图10是示出与图4相同的部分的剖视图。在比较例中，在透光基材17未形成有开口部19。如图4和图10所示，柔性配线基板31的接合部32的厚度尺寸比光学粘接剂25的层的厚度大，因此在传感器基材11与透光基材17之间夹设有接合部32时，无法通过光学粘接剂25的层的厚度完全吸收接合部32的厚度。

在图10所示的比较例中，接合部32的对置缘部32a被传感器基材11与透光基材17从上下完全夹持，并且，无法通过光学粘接剂25的层的厚度完全吸收接合部32的厚度，因此在对置缘部32a中，容易在传感器基材11的前方表面13a与光学粘接剂25之间产生气泡v。若沿着对置缘部32a而产生的气泡v行进至传感器基材11中的显示-输入区域11a，则在显示-输入区域11a的缘部，由显示装置3显示的图像的透过精度降低，给图像的显示品质带来负面影响。为了避免这种情况，需要使接合部32的对置缘部32a向基部侧(y1侧)大幅远离显示-输入区域11a与配线区域11b的边界线b。其结果是，需要缩小接合部32的接合面积，从而柔性配线基板31的接合变得不稳定。或者，不得不增大配线区域11b，而缩小显示-输入区域11a。

相对于此，在本发明的实施方式的传感器单元1中，如图3和图4所示，在柔性配线基板31形成的接合部32的对置缘部32a的一部分(中央部分)位于在透光基材17形成的开口部19的内部，在开口部19的内缘部19a与对置缘部32a之间形成有间隙δ。因此，能够通过接合部32的对置缘部32a的中央部分的较大范围来防止产生气泡v，能够抑制气泡v行进至传感器基材11中的显示-输入区域11a的情况。

但是，接合部的两侧的基板两端部36、36被传感器基材11与透光基材17夹持，因此有时在基板两端部36、36的对置缘部32a产生气泡v。但是，对置缘部32a的中央部分位于开口部19的内部，因此能够使在基板两端部36、36的对置缘部32a产生的气泡v向开口部19逃逸，能够防止在基板两端部36、36产生的气泡v行进至显示-输入区域11a的情况。

其结果是，能够使接合部32的对置缘部32a接近边界线b，从而能够增大接合部32的面积，使传感器基材11与接合部32的接合稳定。另外，也可以缩小配线区域11b，而将显示-输入区域11a确保得较大。

并且，如图5所示，位于接合部32的x方向的两侧的基板两端部36、36被夹在传感器基材11与透光基材17之间，基板两端部36、36与传感器基材11和透光基材17这双方接合而被固定。因此，能够提高使柔性配线基板31的接合部32以具有曲率的方式向x方向弯曲时的弯曲刚性。因此，如图4所示，即使将柔性配线基板31的引出部33以与传感器基材11的后方表面13b对置的方式弯曲成u字形状，也能够抑制接合部32的曲率变大的情况。

在该实施方式中，如图3所示，接合部32的对置缘部32a向x方向呈直线状地延伸至基板两端部36、36。因此，能够增大夹在传感器基材11与透光基材17之间的基板两端部36、36的面积，能够将柔性配线基板31的对于弯曲的挠曲强度维持得较高。

实施方式的传感器基材11由cop、coc、pc中的至少1种形成。这些材料的光学特性良好，但特别是cop、coc是较脆的材料，容易因弯曲变形而破损。但是，能够在接合有接合部32的部分抑制传感器基材11的弯曲，因此即使由这些材料形成传感器基材11也不易发生损伤。

另外，能够防止传感器基材11局部较大地弯曲，因此例如在传感器基材11由pet等强度较高的材料形成的情况下，容易防止因传感器基材11单体较大地弯曲而引起的传感器基材11与透光基材17的接合部的剥离等。

在图6至图8中示出柔性配线基板31的接合部32与传感器基材11以及透光基材17的接合结构的另一实施方式。在各实施方式中，对与图1至图5所示的实施方式发挥相同的功能的部分标注相同的附图标记来进行说明。

在图6的(a)所示的实施方式中，在柔性配线基板31的接合部32经由台阶而形成有y2的两侧缘部32c、32c和y1侧的两侧缘部32d、32d。朝向显示-输入区域11a的对置缘部32a和y2侧的两侧缘部32c、32c位于开口部19的内部，y1侧的两侧缘部32d、32d夹在传感器基材11与透光基材17之间。由此，能够使接合部32中的、被传感器基材11与透光基材17夹持的基板两端部36、36位于向y1侧大幅远离边界线b以及对置缘部32a的位置。

接合部32的对置缘部32a和y2侧的两侧缘部32c、32c位于开口部19的内部，因此能够防止在对置缘部32a和两侧缘部32c、32c形成气泡v。另外，即使在基板两端部36、36的缘部周边产生气泡v，也由于基板两端部36、36大幅远离边界线b，因此该气泡不易给显示-输入区域11a带来负面影响。

在图6的(b)所示的实施方式中，在对置部32的x方向的两侧，y2侧的两侧缘部32e、32e以随着朝向y1方向而相互远离的方式倾斜，y1侧的两侧缘部32d、32d与y1-y2方向平行。y2侧的两侧缘部32e、32e倾斜的结果为，能够使对置部32中的、被传感器基材11与透光基材17夹持的基板两端部36、36向y1侧远离边界线b。因此，即使沿着倾斜的两侧缘部32e、32e产生气泡v，该气泡v也不易给显示-输入区域11a带来负面影响。

在图6的(a)和图6的(b)所示的实施方式中，在将接合部32的y1-y2方向的宽度尺寸的最大值设为相同，将两侧缘部32d、32d的x方向的间隔设为相同时，对于夹在传感器基材11与透光基材17之间的基板两端部36、36的面积而言，能够确保图6的(b)的实施方式比图6的(a)所示的实施方式大。因此，在图6的(b)中，在柔性配线基板31弯曲时，能够降低在接合有接合部32的部分处作用于传感器基材11的挠曲力。

在图7的(a)所示的实施方式中，形成于透光基材17的开口部119是整周被内缘部包围的孔，孔的形状为矩形。柔性配线基板31的接合部32的对置缘部32a和两侧缘部32b、32b的y2侧的部分位于开口部119的内部。由此，能够抑制在对置缘部32a和两侧缘部32b、32b的y2侧的部分产生气泡。

并且，接合部32的y1侧的部分遍及x方向的全长而被传感器基材11与透光基材17夹持。因此，如图4所示，即使柔性配线基板31的引出部33弯曲，在接合部32与传感器基板11的贴合部也不易产生大曲率的弯曲。由此，能够防止在接合有接合部32的部分处传感器基材11破损的情况，或者不易产生在传感器基材11与透光基材17的接合部产生剥离等问题。

在图7的(b)所示的实施方式中，形成于透光基材17的开口部219呈长圆形状。在该实施方式中，接合部32的对置缘部32a和y2侧的两侧缘部32c、32c也位于开口部219的内部，因此不会在缘部32a、32c产生气泡。另外，接合部32的基板两端部36、36在向y1侧大幅远离对置缘部32a的位置处与开口部219相比向x方向的两侧突出，该基板两端部36、36被传感器基材11与透光基材17夹持。由此，即使在基板两端部36、36的缘部产生气泡也不会波及至边界线b，另外基板两端部36、36被传感器基材11与透光基材17夹持，因此在接合部32更加不易产生弯曲变形。

在图8的(a)所示的实施方式中，设置于透光基材17的开口部319由朝向x方向分割为多处(两处)的凹部形成。在该实施方式中，柔性配线基板31的接合部32不仅在位于x方向的两侧的基板两端部36a、36a被传感器基材11与透光基材17夹持，在接合部32的中央部36b也被传感器基材11与透光基材17夹持。即，接合部32在基板两端部36a、36a和中央部36b这三处与传感器基材11和透光基材17这双方粘接而被固定。在该实施方式中，接合部32中的与传感器基材11和透光基材17这双方粘接而被固定的面积的比率提高，在柔性配线基板31的引出部33弯曲时，接合部32不易弯曲。

在图8的(b)所示的实施方式中，形成于透光基材17的开口部419由三处孔构成。在该实施方式中，接合部32中的与传感器基材11和透光基材17这双方粘接而被固定的面积的比率提高，在柔性配线基板31的引出部33弯曲时，接合部32不易弯曲。

在图8的(a)、(b)所示的实施方式中，接合部32的对置缘部32a的一部分被传感器基材11与透光基材17夹持，因此在该部分处，有时沿着对置缘部32a形成气泡。但是，该气泡容易向开口部319、419的内部逃逸，因此气泡不易向显示-输入区域11a传递。

图9的(a)、(b)所示的实施方式是图8的(a)、(b)所示的实施方式的变形例。在图9的(a)、(b)中，形成有从接合部32的对置缘部32a向基部侧(y1侧)凹陷的切口部，对置缘部32a和位于其x方向的两侧的短缘部32f位于在透光基材17形成的开口部319、419的内部。其结果是，对置缘部32a和其两侧的短缘部32f位于开口部319、419的内部，能够防止在边界部b的附近产生气泡的情况。

需要说明的是，在图3所示的实施方式和图8的(a)、(b)所示的实施方式中，优选接合部32的沿x方向呈直线地延伸的对置缘部32a中的一半以上位于开口部19、319、419的内部，更优选为70％以上位于开口部19、319、419的内部。

附图标记说明

1小型电子设备；2壳体；3显示装置；10传感器单元；11a显示-输入区域；11b配线区域；11传感器基材；12a基部侧的缘部；14第一电极层；14b配线层；15第二电极层；15b配线层；17透光基材；19开口部；19a内缘部；21面板构件；25光学粘接剂；31柔性配线基板；32接合部；32a对置缘部；36基板两端部；b边界线；v气泡。