タッチセンシング機器及びその製造方法

本開示はタッチセンシング機器に関する。特に、本開示は、対置のためのボンディングマークを有するタッチセンシング機器に関する。

既知のタッチセンシング機器の製造プロセスにおいて、タッチパネルをフレキシブルプリント回路基板にボンディングするプロセスが、タッチパネル及びフレキシブルプリント回路基板上に配置されたボンディングマークを取得するために、CCD(Charge Coupled device)を一般的に利用している。

しかしながら、例えば単一基板タッチパネル(single-board touch panel)を有するタッチセンシング機器では、マスク層が直接タッチパネル上に配置されているので、CCDはタッチパネルとフレキシブルプリント回路基板との間の対置(contraposition)を実行(perform)することができなかった。図1に関して、図1は従来のタッチセンシング機器をボンディングする概略図であり、タッチセンシング機器のそれぞれの部品間の位置関係を都合よく説明するために分解図で描かれている。図1に示すように、タッチパネル120は、対応して配置された表面142と裏面144とを有し、タッチパネル120の裏面144の一部の領域はマスク領域としてマスク層122とともに配置されている。一般的に、マスク層122は、タッチパネル120の周辺の導電回路を覆い隠すためにタッチパネル120の周辺領域に配置されている。タッチパネル120のボンディングマーク128はさらにマスク層122の上に配置されている。

加えて、フレキシブルプリント回路基板130は、対応して配置されたボンディング面132と非ボンディング面134とを有し、ボンディング面132はタッチパネル120のマスク層122と対向している。さらに、フレキシブルプリント回路基板130のボンディングマーク138はボンディング面132上に設置されうるとともに、ボンディングマーク138はタッチパネル120のボンディングマーク128と対向する。さらにまた、タッチパネル120とフレキシブルプリント回路基板130とは、互いに接着剤126により接着されている。

そのため、タッチパネル120の表面142から(方向150)対置は実行されると考えられており、タッチパネル120のボンディングマーク128及びフレキシブルプリント回路基板130のボンディングマーク138は、マスク層122が障害となるので肉眼又はCCDによっては位置合わせできない。加えて、もし対置がフレキシブルプリント回路基板130の非ボンディング面134から(方向140)実行されるならば、フレキシブルプリント回路基板130の材質は通常半透明であり、現在のCCDは半透明の材質を透視してタッチパネル120のボンディングマーク128を識別することはできないので、対置はCCDではなく肉眼によってのみ手動で実行されうる。

このような観点では、もしタッチセンシング機器の対置及び接着をマスク層の位置で実行するならば、タッチセンシング機器の製造プロセスは、不十分な正確性のためタッチセンシング機器の信頼性を減少させることになる。それゆえ、前述の問題を改善及び回避するために、タッチセンシング機器の新しい対置関係のデザインを探すことが必要である。

本開示は、タッチパネルのボンディングマークとフレキシブルプリント回路基板のボンディングマークとの間に対置関係を持たせ、そして、対置は光学センシング機器又は肉眼によりシンプルに実行され、結果としてタッチセンシング機器の信頼性を改善するために対置の正確性を高めることができるように、タッチセンシング機器のボンディングマークのマーク位置を改善する。

本開示の実施形態は、第1ボンディングマークを有するタッチパネルと、タッチパネルにボンディングされるボンディング面と、非ボンディング面と、を有するフレキシブルプリント回路基板と、を備えるタッチセンシング機器を開示する。フレキシブルプリント回路基板は、さらに、非ボンディング面に配置された第2ボンディングマークを有し、第2ボンディングマークと第1ボンディングマークとが対置関係を形成している。

さらに、第2ボンディングマークは、フレキシブルプリント回路基板の側端に位置合わせされる。

さらにまた、第1ボンディングマークと第2ボンディングマークとが互いに対応するようにデザインされていて、さらに、第1ボンディングマーク及び第2ボンディングマークがそれぞれ鏡像対称のペアである。

さらに、第1ボンディングマークは、第1ベース部と、少なくとも2つの第1延在部と、を有し、2つの第1延在部の一端は、それぞれ第1ベース部の隣接した2辺につながっており、第2ボンディングマークは、第2ベース部と、少なくとも2つの第2延在部と、を有し、2つの第2延在部の一端は、それぞれ第2ベース部の隣接した2辺につながっている。

さらに、第1延在部と第2延在部とが同じ幅を有し、第1延在部の一部をフレキシブルプリント回路基板の外に露出させるために、第1延在部の長さが第2延在部の長さ以上である。

さらに、2つの第2延在部の他端は、フレキシブルプリント回路基板の隣接した側端にそれぞれ位置合わせされている。

さらに、第1ボンディングマーク及び第2ボンディングマークが、L字形状、T字形状、又は十字形状である。

さらに、第2ボンディングマークの少なくとも一部と一致するようにフレキシブルプリント回路基板のボンディング面に配置された第3ボンディングマークを、さらに有する。

さらに、第3ボンディングマークと第1ボンディングマークとが重ね合わせられる。

さらにまた、タッチパネルは、マスク領域と、マスク領域に配置されたボンディング領域と、をさらに有し、第1ボンディングマークがボンディング領域に配置されている。

さらに、タッチパネルは、ボンディング領域に配置され、第1ボンディングマークから所定の距離をもって分離された端子ワイヤインタフェースをさらに有し、フレキシブルプリント回路基板は、ボンディング面に配置され、端子ワイヤインタフェースに電気的に接続された電気的なピン接点をさらに有する。

本開示の他の実施形態は、タッチセンシング機器の製造方法を提供し、その製造方法は、 第1ボンディングマークを有するタッチパネルと、タッチパネルにボンディングされるボンディング面と、非ボンディング面と、を有するフレキシブルプリント回路基板と、を供給する工程を有する。フレキシブルプリント回路基板は、非ボンディング面に配置された第2ボンディングマークを有する。その後、第1ボンディングマークと第2ボンディングマークとの間の対置を通して、フレキシブルプリント回路基板のボンディング面をタッチパネルにボンディングする。

さらに、第1ボンディングマークは、第1ベース部と、少なくとも2つの第1延在部と、を有し、2つの第1延在部の一端は、それぞれ第1ベース部の隣接した2辺につながっており、第2ボンディングマークは、第2ベース部と、少なくとも2つの第2延在部と、を有し、2つの第2延在部の一端は、それぞれ第2ベース部の隣接した2辺につながっている。

さらに、第1延在部と第2延在部とが同じ幅を有し、第1ボンディングマークを第2ボンディングマークの対置基準にするために、第1延在部の長さが第2延在部の長さ以上である。

さらに、第1ボンディングマーク及び第2ボンディングマークが、L字形状、T字形状、又は十字形状である。

さらに、第1ボンディングマークは、タッチパネルのマスク領域のボンディング領域に配置されている。

それゆえ、本開示の製造プロセスでは、タッチパネル及びフレキシブルプリント回路基板を自動で位置合わせするための光学センシング機器を提供するようにタッチセンシング機器は設計されていて、効率を向上し、かつ、コスト低減のための人材需要を減らし、その結果、対置の正確性を向上し、かつ、ボンディングプロセスの信頼性を高め、タッチセンシング機器の歩留まり(production yield)を改善することができる。

図1は、従来のタッチセンシング機器のボンディングを示す概略図である。

図2は、本開示の実施形態に従ったタッチセンシング機器を示す平面図である。

図3は、図2の部分Aの部分拡大図である。

図4は、本開示の実施形態に従ったタッチパネルを示す平面図である。

図5は、図4のボンディング領域を示す部分拡大図である。

図6aは、本開示の実施形態に従ったフレキシブルプリント回路基板の非ボンディング領域を示す平面図である。

図6bは、本開示の実施形態に従ったフレキシブルプリント回路基板のボンディング領域を示す平面図である。

図7は、図6bの部分Bを示す部分拡大図である。

図8は、本開示の他の実施形態に従ったタッチセンシング機器のボンディングマークを示す平面図である。

それぞれの実施形態の図面とともになされた下記の説明において、類似又は同一の部分は全て同一の符号を使用する。図面において、それぞれの実施形態の形状又は厚みは拡大することができ、単純化された又は都合の良い記号(symbols)とともに示されうる。さらに、図面中のそれぞれの部材は別々に説明されるが、示されたり説明されたりしていない部材は当業者に知られている。

本実施形態のタッチセンシング機器は、単一基板タッチパネル、二層基板タッチパネル、又はハイブリッドタッチパネルを含みうるとともに、マスク層はタッチパネル上に配置されうる。二層基板タッチパネルは保護基板(カバーレンズ)及びタッチ基板を有し、そして、単一基板タッチパネルは、二層基板タッチパネルからタッチ基板を除くように、保護基板上にタッチ検出電極を直接形成するように設計されている。説明の都合上、下記の典型的な実施形態は単一基板タッチパネルに関して描かれている。

図2を参照すると、図2は本開示の実施形態に従ったタッチセンシング機器を示す平面図である。描かれているように、本開示のタッチセンシング機器500は、タッチパネル200と、フレキシブルプリント回路基板(FPC:Flexible Printing Circuit board)と、を有する。タッチパネル200は第1ボンディングマーク208を有し、フレキシブルプリント回路基板300は、タッチパネル200にボンディングされるボンディング面(不図示)と、非ボンディング面304と、を有する。フレキシブルプリント回路基板300はさらに第2ボンディングマーク308を有し、第2ボンディングマーク308は、第1ボンディングマーク208と対置関係を形成するように非ボンディング面304上に配置されている。さらにとりわけ、第2ボンディングマーク308は、フレキシブルプリント回路基板300の側端での位置合わせモードで非ボンディング面304上に配置される。

タッチパネル200は、さらに、可視領域204、可視領域204を取り囲むマスク領域202、ボンディング領域206、及び端子ワイヤインタフェース212(terminal wire interface)を有する。実用的な設計では、マスク領域202はタッチパネル200の基板上にマスク層をコーティングすることにより形成されうるとともに、ボンディング領域206はマスク領域202内に配置される。いわゆるボンディング領域206は、フレキシブルプリント回路基板300をボンディングするためにタッチパネル200により提供される領域として定義される。さらに、第1ボンディングマーク208及び端子ワイヤインタフェース212は双方ともボンディング領域206内に配置される。

前述したように、本開示のタッチセンシング機器の製造プロセスは、タッチパネル200のマスク領域202に影響されない。本製造プロセスは、タッチパネル200上に配置された第1ボンディングマーク208と対置を実行するために、フレキシブルプリント回路基板300の非ボンディング面304上の第2ボンディングマーク308を利用し、第1ボンディングマーク208及び第2ボンディングマーク308の形状及び数は本開示の実施形態に限定されない。本明細書で開示された本実施形態における第1ボンディングマーク208及び第2ボンディングマーク308の形状及び数は、互いに対応する。ボンディングマークの形状はL字形状にすることができるとともに、複数の第1ボンディングマーク208及び第2ボンディングマーク308は対になって、左右で鏡像対称になるよう対称に配置されており、それによって前後左右の対置の正確性を確保している。確かに、上述のL字形状の他に、第1ボンディングマーク208及び第2ボンディングマーク308は、T字形状、十字形状などに設計することもできる。

図3を参照すると、図3は図2の部分Aの部分拡大図である。図3では、フレキシブルプリント回路基板300がタッチパネル200にボンディングされるときに、フレキシブルプリント回路基板300の第2ボンディングマーク308は非ボンディング面304上に設計されているので、本製造プロセスは、第2ボンディングマーク308の前後左右の対置基準としてマスク領域202のプリセット位置に配置されていた第1ボンディングマーク208を利用するように、図2における上方からCCDのような光センシング機器又は肉眼を用いて対置を実行することができる。本実施形態の第1ボンディングマーク208及び第2ボンディングマーク308は双方ともL字形状に設計されており、第2ボンディングマーク308は第1ボンディングマーク208の一部と重なる。

下記の説明は、タッチパネル200及びフレキシブルプリント回路基板300のそれぞれについて述べる。

図4は、本開示の実施形態に従ったタッチパネル200を示す平面図であり、タッチパネル200の背面を開示するために用いられる。いわゆる背面とは、実際の使用時にユーザにタッチされない面をいう。図4に示すように、柵状の形状を有する端子ワイヤインタフェース212は、タッチパネル200のための外部電気接続インターフェースとしてボンディングエリア206内に配置されている。加えて、本実施形態の対をなす第1ボンディングマーク208は、端子ワイヤインタフェース212の左右両側に左右鏡像対称となるように配置されていて、それぞれ端子ワイヤインタフェース212から所定の距離離されている。第1ボンディングマーク208は左右鏡像対称の関係を有しているので、図中右側の第1ボンディングマーク208はL字形状であり、図中左側の第1ボンディングマーク208は反転L字形状である。

図5は、図4のボンディング領域206を示す部分拡大図である。図5に示すように、第1ボンディングマーク208は、第1ベース部216及び少なくとも2つの第1延在部(extending part)214,218を有しているとともに、第1延在部214,218の一端は第1ベース部216の隣接する2辺にそれぞれつながっており、他端はL字形状のマークを形成するようにそれぞれ異なる方向に延びている。特に、第1延在部214は鉛直方向に沿って延びており、第1延在部218は水平方向に沿って延びている。第1延在部214,218は、幅W1及び長さL1を有する。

図6a及び図6bを同時に参照すると、図6a及び図6bは、本開示の実施形態に従ったフレキシブルプリント回路基板300のボンディング面302及び非ボンディング面304を示す平面図である。本実施形態のフレキシブルプリント回路基板300は、高分子半透明材料により形成されうる。図6aに示すように、柵状形状を有する電気ピンインターフェース312は、フレキシブルプリント回路基板300がタッチパネル200に接続されるときに端子ワイヤインタフェース212に電気的に接続するために、フレキシブルプリント回路基板300のボンディング面302に配置されており、電気ピンインターフェース312は、高分子透明材料、透明導電層、金属層、又はその他周知の導電材料により形成されうる。図6bに示すように、非ボンディング面304上に設計されている第2ボンディングマーク308もまた対をなすデザインを有しており、左右鏡像対称となるように配置されている。さらに、対をなす第2ボンディングマーク308の間の間隔は、図4に示す対をなす第1ボンディングマーク208の間の間隔と一致している。

図7を参照すると、図7は図6bの部分Bを示す部分拡大図である。図7に示すように、第2ボンディングマーク308は、第2ベース部316と、少なくとも2つの第2延在部314,318と、を有するとともに、2つの第2延在部314,318の一端は、それぞれ第2ベース部316の隣接した2辺につながっており、他端は、L字形状のマークを形成するように、異なる方向に延びている。特に、第2延在部314は鉛直方向に沿って延びており、第2延在部318は水平方向に沿って延びている。鉛直方向に沿って延びている第2延在部314は、フレキシブルプリント回路基板300の側端(side edge)324で位置合わせされ、水平方向に沿って延びている第2ボンディングマーク308の左右2つの第2延在部318は、フレキシブルプリント回路基板300の側端326,328で位置合わせするように、それぞれ伸びている。形成された第2延在部314,318は、幅W2及び長さL2を有する。

この設計では、本実施形態の第2延在部314,318の幅W2は、図5に示した第1延在部214,218の幅W1と等しく、第1延在部214,218の長さL1は、第2延在部314,318の長さL2より長く、したがって、フレキシブルプリント回路基板300がタッチパネル200に接続されるときに、第2ベース部316のサイズが第1ベース部216のサイズと等しい状況下において、第1延在部214,218の一部はフレキシブルプリント回路基板300の外側に露出されることになる。このように、第1ボンディングマーク208は、対置基準(benchmark)を提供するという目的を達成することができる。特に、第2ボンディングマーク308の第2延在部314(鉛直方向に延在)及び第1ボンディングマーク208の第1延在部214(鉛直方向に延在)は、左右に位置合わせするためのボンディングマークであり、第2ボンディングマーク308の第2延在部318(水平方向に延在)及び第1ボンディングマーク208の第1延在部218(水平方向に延在)は、上下に位置合わせするためのボンディングマークである。

また、本開示の実施形態では、図6aに示すように、第3ボンディングマーク408がさらにフレキシブルプリント回路基板300のボンディング面302上に選択的に配置される。第3ボンディングマーク408は、少なくともフレキシブルプリント回路基板300の非ボンディング面304上の第2ボンディングマーク308の一部と一致するように、設計されている。本開示は、第3ボンディングマーク408の形状、サイズ、及び数を限定するものではない。フレキシブルプリント回路基板300及びタッチパネル200が接続されている限り、第3ボンディングマーク408はさらに、タッチパネル200の第1ボンディングマーク208の位置決めに用いられ、そして、肉眼のために必要な対置基準を提供するために通常用いられる。

本実施形態の第3ボンディングマーク408は、第2ボンディングマーク308における第2ベース部316の形状、サイズ、及び数と対応するように設計されている。それゆえ、ボンディング後のタッチセンシング機器500全体の観点でみると、第1ボンディングマーク208の第1ベース部216、第2ボンディングマーク308の第2ベース部316、及び第3ボンディングマーク408は完全に重なっており、第3ボンディングマーク408及び第1ボンディングマーク208は、その構造で重なっている。

さらに、本開示の他の実施形態では、いわゆるL字形状のボンディングマークはさらに変形されていてもよい。図8を参照すると、図8は本開示の他の実施形態に従ったタッチセンシング機器のボンディングマークを示す平面図である。図のように、本実施形態における第1ボンディングマーク208e及び第2ボンディングマーク308eの形状及び数はそれぞれ対応しており、形状は二重のL字形状に設計されている。その結果、本実施形態では、タッチパネル200に配置された第1ボンディングマーク208eもまた、フレキシブルプリント回路基板300の非ボンディング面304に配置された第2ボンディングマーク308eと対置関係を形成することができ、それによって正確な前後左右の対置を達成する。

加えて、図8の本実施形態は、フレキシブルプリント回路基板300のボンディング面(不図示)上に第3ボンディングマーク408eをさらに配置することができ、そのデザインは前述の実施形態と同じであり、ここで再度説明されない。フレキシブルプリント回路基板300がタッチパネル200に接続されるとき、さらに第1ボンディングマーク208eを位置合わせするために第3ボンディングマーク408eを対置基準にすることができる。

本開示の一の実施形態はさらに、タッチセンシング機器の製造方法を提供する。本実施形態は、図3,5,及び7の実施形態に基づいた製造方法を説明しているので、タッチパネル200及びフレキシブルプリント回路基板300の詳細な構造はここでは再度説明しない。まず、タッチパネル200及びフレキシブルプリント回路基板300が供給され、タッチパネル200は第1ボンディングマーク208を有し、フレキシブルプリント回路基板300は、タッチパネル200に接続されるボンディング面302を有し、非ボンディング面304を有し、フレキシブルプリント回路基板300は非ボンディング面304上に配置された第2ボンディングマーク308をさらに有する。

続いて、対置プロセスが、フレキシブルプリント回路基板300の非ボンディング面304の方向(angle)から実行される。対置プロセスは、第2ボンディングマーク308のための対置基準として第1ボンディングマーク208を利用する。本実施形態における第1ボンディングマーク208の第1延在部214,218の長さは、それぞれ第2ボンディングマーク308の第2延在部314,318の長さよりも長く、第2ボンディングマーク308は第1ボンディングマーク208の一部と重なり、対置関係を形成することが好ましい。

最後に、フレキシブルプリント回路基板300のボンディング面302をタッチパネル200にボンディングするために、第1ボンディングマーク208と第2ボンディングマーク308との間の対置に従って、ボンディングプロセスを実行する。

結論として、このフレキシブルプリント回路基板とタッチパネルをボンディングするプロセスでは、本開示は、タッチパネル及びフレキシブルプリント回路基板上のボンディングマークの改善されたデザインを通じて、対置を肉眼により容易に実行することができ、自動の対置及びCCDを用いたボンディングプロセスもまた実行することができる。さらに重要なことに、マスク領域を有するタッチパネルにフレキシブルプリント回路基板をボンディングするプロセスにおいて、本開示のフレキシブルプリント回路基板のボンディングマークは、フレキシブルプリント回路基板の非ボンディング面に配置されているので、CCDにより実行される対置はマスク領域により遮られないことが好ましく、その結果、タッチパネル上に配置されたボンディングマークを自動で位置決めする。全体として、本開示は生産効率を向上することができ、生産コストを低減でき、ボンディングプロセスの信頼性を高め、その結果、タッチセンシング機器の歩留まり(production yield)を改善する。

本開示は上述の実施形態に言及しているが、本開示の範囲(scope)を限定することを目的とするものではない。本開示の意図及び範囲から離れることなく実施形態を変更及び置換できることは、当業者にとって明らかである。その結果、本発明の範囲はさらに、添付された特許請求の範囲によって定義される。