特許 7145262 タッチデバイス及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-21

(45)【発行日】2022-09-30

(54)【発明の名称】タッチデバイス及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20220922BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20220922BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 422

G06F3/041 660

G06F3/041 495

G06F3/041 650

G09F9/00 350Z

G09F9/00 366A

G09F9/00 338

【請求項の数】 24

(21)【出願番号】P 2021040158

(22)【出願日】2021-03-12

(65)【公開番号】P2022118676

(43)【公開日】2022-08-15

【審査請求日】2021-03-12

(31)【優先権主張番号】202110141839.7

(32)【優先日】2021-02-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】518382946

【氏名又は名称】業成科技（成都）有限公司

(73)【特許権者】

【識別番号】518382957

【氏名又は名称】業成光電（深▲ゼン▼）有限公司

(73)【特許権者】

【識別番号】521106407

【氏名又は名称】業成光電（無錫）有限公司

(73)【特許権者】

【識別番号】518382968

【氏名又は名称】英特盛科技股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】特許業務法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】蔡 漢龍

【審査官】塩屋 雅弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０３２１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０２５６８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－２４６７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０９６０６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ３／０１

３／０４１－３／０４７

Ｇ０９Ｆ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

収容空間及び開口を有し、前記開口は前記収容空間につながっているハウジングと、
前記収容空間内に設置されるタッチセンサーであって、前記収容空間内に設置されるとともに前記ハウジングの形状と相互に対応する基板、前記基板上に設置される複数の第１金属パッド、及び前記基板上に設置されるとともに前記複数の第１金属パッドに電気的に接続するセンサー層を含むタッチセンサーと、
前記ハウジングの前記開口に近接する位置に設置され、かつ前記収容空間に面するとともに前記複数の第１金属パッドにそれぞれ電気的に接続する複数の第２金属パッドを備える回路基板と、
前記第１金属パッド及び前記第２金属パッドに接続するコネクターと、
を含み、
前記コネクターは複数の導電シリコンストリップ及び複数の絶縁シリコンストリップを含み、前記複数の導電シリコンストリップと前記複数の絶縁シリコンストリップは交互に配列される、タッチデバイス。

【請求項2】

各前記第１金属パッド又は各前記第２金属パッドは少なくとも３つの前記導電シリコンストリップに接続する、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項3】

収容空間及び開口を有し、前記開口は前記収容空間につながっているハウジングと、
前記収容空間内に設置されるタッチセンサーであって、前記収容空間内に設置されるとともに前記ハウジングの形状と相互に対応する基板、前記基板上に設置される複数の第１金属パッド、及び前記基板上に設置されるとともに前記複数の第１金属パッドに電気的に接続するセンサー層を含むタッチセンサーと、
前記ハウジングの前記開口に近接する位置に設置され、かつ前記収容空間に面するとともに前記複数の第１金属パッドにそれぞれ電気的に接続する複数の第２金属パッドを備える回路基板と、
前記第１金属パッド及び前記第２金属パッドに接続するコネクターと、
を含み、
前記コネクターを前記ハウジングの内側に固定する固定フレームをさらに含み、前記コネクターは前記固定フレームと前記ハウジングの間に挟まれて設けられる、タッチデバイス。

【請求項4】

前記固定フレームの上に設置される、又は前記固定フレームの係合溝に嵌め込まれるディスプレイをさらに含む、請求項３に記載のタッチデバイス。

【請求項5】

前記ハウジングに接続されるとともに前記開口を覆う下蓋をさらに含み、前記回路基板は前記下蓋の上に固定される、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項6】

前記センサー層は透明導電膜を含み、前記透明導電膜は前記複数の第１金属パッドに接続される複数の透明導線を備える、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項7】

前記複数の透明導線の材料はポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）である請求項６に記載のタッチデバイス。

【請求項8】

前記センサー層は
前記複数の第１金属パッドの一部に接続する複数の第１透明導線を備える第１透明導電膜と、
前記複数の第１金属パッドの残りの部分に接続する複数の第２透明導線を備える第２透明導電膜と、
前記第１透明導電膜と前記第２透明導電膜の間にある絶縁層と、
を含む、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項9】

前記複数の第１透明導線及び前記複数の第２透明導線の材料はポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）である、請求項８に記載のタッチデバイス。

【請求項10】

収容空間及び開口を有し、前記開口は前記収容空間につながっているハウジングと、
前記収容空間内に設置されるタッチセンサーであって、前記収容空間内に設置されるとともに前記ハウジングの形状と相互に対応する基板、前記基板上に設置される複数の第１金属パッド、及び前記基板上に設置されるとともに前記複数の第１金属パッドに電気的に接続するセンサー層を含むタッチセンサーと、
前記ハウジングの前記開口に近接する位置に設置され、かつ前記収容空間に面するとともに前記複数の第１金属パッドにそれぞれ電気的に接続する複数の第２金属パッドを備える回路基板と、
を含み、
前記センサー層は、
前記複数の第１金属パッドの一部に接続する複数の第１透明導線を備える第１透明導電膜と、
前記複数の第１金属パッドの残りの部分に接続する複数の第２透明導線を備える第２透明導電膜と、
前記第１透明導電膜と前記第２透明導電膜の間にある絶縁層と、
を含み、
前記絶縁層は光学接着剤である、タッチデバイス。

【請求項11】

前記基板の材料はポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートである、請求項１に記載のタッチデバイス。

【請求項12】

基板の上に複数の第１金属パッド及びセンサー層を形成してタッチセンサーを製作し、前記センサー層を前記複数の第１金属パッドに接続するステップと、
前記タッチセンサーをモールドの中に載置して熱プレス成形を行うことにより、立体的なタッチセンサーを製作し、前記複数の第１金属パッドを前記立体的なタッチセンサーの内側に位置させるステップと、
射出成形方式により前記立体的なタッチセンサーの外側に立体的なハウジングを形成するステップと、
回路基板の複数の第２金属パッドを個々に前記複数の第１金属パッドに電気的に接続するステップと、
を含むタッチデバイスの製造方法。

【請求項13】

前記複数の第２金属パッドを個々に前記複数の第１金属パッドに電気的に接続するステップは、コネクターを利用して前記第１金属パッドと前記第２金属パッドを接続することを含む、請求項１２に記載の製造方法。

【請求項14】

前記コネクターは複数の導電シリコンストリップ及び複数の絶縁シリコンストリップを含み、前記複数の導電シリコンストリップと前記複数の絶縁シリコンストリップを交互に配列する、請求項１３に記載の製造方法。

【請求項15】

各前記第１金属パッド又は各前記第２金属パッドを少なくとも３つの前記導電シリコンストリップに接続することをさらに含む、請求項１４に記載の製造方法。

【請求項16】

固定フレームを使用して前記コネクターを前記立体的なタッチセンサーの内側に固定し、前記コネクターは前記複数の第１金属パッドに接続することをさらに含む、請求項１３に記載の製造方法。

【請求項17】

前記固定フレームの上にディスプレイを設置すること、又は前記ディスプレイを前記固定フレームの係合溝に嵌め込むことをさらに含む、請求項１６に記載の製造方法。

【請求項18】

下蓋と前記ハウジングを組み合わせることをさらに含む請求項１２に記載の製造方法。

【請求項19】

前記センサー層を形成するステップは透明導電膜を形成することを含み、前記透明導電膜は前記複数の第１金属パッドに接続される複数の透明導線を備える、請求項１２に記載の製造方法。

【請求項20】

ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）を使用して前記複数の透明導線を形成することをさらに含む、請求項１９に記載の製造方法。

【請求項21】

前記センサー層の形成は、
第１透明導電膜を形成し、前記第１透明導電膜は前記複数の第１金属パッドの一部に接続する複数の第１透明導線を備えるステップと、
前記第１透明導電膜の上に絶縁層を形成するステップと、
前記絶縁層の上に第２透明導電膜を形成し、前記第２透明導電膜は前記複数の第１金属パッドの残りの部分に接続する複数の第２透明導線を備え、かつ前記絶縁層を前記第１透明導電膜と前記第２透明導電膜の間に位置させるステップと、
を含む、請求項１２に記載の製造方法。

【請求項22】

ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）を使用して前記複数の第１透明導線及び前記複数の第２透明導線を形成することをさらに含む、請求項２１に記載の製造方法。

【請求項23】

前記絶縁層を形成するステップは光学接着剤を使用して前記絶縁層を形成することを含む、請求項２１に記載の製造方法。

【請求項24】

ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートを使用して前記基板を形成することをさらに含む、請求項１２に記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はタッチデバイスに関し、特に、フレームがなく立体的なタッチデバイス及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年では、タッチデバイスは様々な電子デバイスに広く応用され、例えば携帯電話、デジタルカメラ、タブレットコンピューター等のモバイル電子デバイスに用いられている。従来の物理ボタンと比較して、タッチデバイスはより便利に使用でき、使用者は直接手指をタッチデバイス上で滑らせて様々な操作コマンドを入力できる。

【0003】

図１は１つ目の従来のタッチデバイス１００を示す。タッチデバイス１００においてＬＥＤ１０４及びタッチセンサー１０６は基板１０２上に設置され、かつ配線１０８は回路基板（図中未表示）に電気的に接続する。プラスチック樹脂１１０はＬＥＤ１０４及びタッチセンサー１０６を覆う。タッチデバイス１００は、プラスチック樹脂１１０上にはパターン層を有し、パターン層は遮光領域１１２、光漏れ領域１１４、パターン領域１１６及びパターン領域１１８を含む。遮光領域１１２はＬＥＤ１０４の光線を遮ることができ、光漏れ領域１１４はＬＥＤ１０４の光線を透過させることができ、パターン領域１１６及びパターン領域１１８はパターン（例えば数字のパターン）を設定することができる。タッチデバイス１００はＬＥＤ１０４及びパターン層によりパターンを表示できる。保護層１２０はパターン層を覆う。タッチデバイス１００は回路基板に接続するのに用いられるテール部１２２を有する。しかし、タッチデバイス１００のテール部１２２は高温の製造工程後に破損しやすい。また、タッチデバイス１００は配線ハブ領域１２４となるフレームを設ける必要があり、これによりタッチデバイス１００のフルスクリーンタッチが実現できなくなる。

【0004】

図２は２つ目の従来のタッチデバイス２００を示す。タッチデバイス２００は基板２０２、ＬＥＤ２０４、タッチセンサー２０６、プラスチック樹脂２１０、パターン層及び保護層２２０を含む。ＬＥＤ２０４及びタッチセンサー２０６は、基板２０２上に設置され、かつ配線２０８により回路基板２２２に電気的に接続する。プラスチック樹脂２１０はＬＥＤ２０４及びタッチセンサー２０６を覆う。パターン層は遮光領域２１２、光漏れ領域２１４、パターン領域２１６及びパターン領域２１８を含む。遮光領域２１２はＬＥＤ２０４の光線を遮ることができ、光漏れ領域２１４はＬＥＤ２０４の光線を透過させることができ、パターン領域２１６及びパターン領域２１８はパターン（例えば数字のパターン）を設定することができる。タッチデバイス２００はＬＥＤ２０４及びパターン層によりパターンを表示できる。保護層２２０はパターン層を覆う。タッチデバイス２００の配線２０８は、通過孔を経て回路基板２２２に接続できる。しかし、タッチデバイス２００についてまずワイヤーボンディング工程を行って配線２０８を回路基板２２２に接続した後に成形工程を行った場合、回路基板２２２が剥がれるリスクがある。タッチデバイス２００についてまず成形工程を行った後にワイヤーボンディング工程を行う場合、成形後の外形によりワイヤーボンディングの方式が制限される。また、タッチデバイス２００も配線ハブ領域２２４となるフレームを設ける必要があり、これによりタッチデバイス２００のフルスクリーンタッチが実現できなくなる。

【0005】

図３は３つ目の従来のタッチデバイス３００を示す。タッチデバイス３００において、パターン層は基板３０２の下方に設置され、パターン層は遮光領域３１２、光漏れ領域３１４、パターン領域３１６及びパターン領域３１８を含む。遮光領域３１２はＬＥＤ３０４の光線を遮ることができ、光漏れ領域３１４はＬＥＤ３０４の光線を透過させることができ、パターン領域３１６及びパターン領域３１８はパターン（例えば数字のパターン）を設定することができる。ＬＥＤ３０４及びタッチセンサー３０６はパターン層の下方に設置され、かつ配線３０８及びヘッダー３２０は回路基板（図中未表示）に電気的に接続する。プラスチック樹脂３１０はＬＥＤ３０４及びタッチセンサー３０６を覆う。基板３０２はタッチデバイス３００の保護層とすることができる。タッチデバイス３００はＬＥＤ３０４及びパターン層によりパターンを表示できる。しかし、タッチデバイス３００についてヘッダー３２０の固定後に成形工程を行った場合、モールドのずれによりヘッダー３２０が押されて、ヘッダー３２０が変形したり樹脂が溢れ出したりする問題が起こらないように、モールドはヘッダー３２０を回避する必要がある。反対に、タッチデバイス３００について成形工程を先に行ってからヘッダー３２０を固定した場合、成形工程時にヘッダーパッド領域を回避し、その後導電ペースト及びエポキシ樹脂を用いてヘッダー３２０を固定する必要がある。このようなことから、後続の加工及び不良品の加工し直しは困難となる。また、タッチデバイス３００も配線ハブ領域３２２となるフレームを設ける必要があり、これによりタッチデバイス３００のフルスクリーンタッチが実現できなくなる。

【0006】

図４は４つ目の従来のタッチデバイス４００を示す。タッチデバイス４００は基板４０２、タッチセンサー４０６、プラスチック樹脂４１０及びパターン層を含む。基板４０２はタッチデバイス４００の保護層にできる。パターン層は基板４０２の下方に設置され、パターン層は遮光領域４１２、光漏れ領域４１４、パターン領域４１６及びパターン領域４１８を含む。遮光領域４１２はＬＥＤ４０４の光線を遮ることができ、光漏れ領域４１４はＬＥＤ４０４の光線を透過させることができ、パターン領域４１６及びパターン領域４１８はパターン（例えば数字のパターン）を設定することができる。ＬＥＤ４０４及びタッチセンサー４０６はパターン層の下方に設置され、かつ配線４０８及びヘッダー雌型コネクター４２０は回路基板（図中未表示）に電気的に接続する。プラスチック樹脂４１０はＬＥＤ４０４及びタッチセンサー４０６を覆う。タッチデバイス４００はＬＥＤ４０４及びパターン層によりパターンを表示できる。しかし、タッチデバイス４００についてヘッダー雌型コネクター４２０の固定後に成形工程を行った場合、モールドのずれによりヘッダー雌型コネクター４２０が押されて、ヘッダー雌型コネクター４２０が変形したり樹脂が溢れ出したりする問題が起こらないように、モールドはヘッダー雌型コネクター４２０を回避する必要がある。反対に、タッチデバイス４００について成形工程を先に行ってからヘッダー雌型コネクター４２０を固定した場合、成形工程時にヘッダー雌型コネクターパッド領域を回避し、その後導電ペースト及びエポキシ樹脂を用いてヘッダー雌型コネクター４２０を固定する必要がある。このようなことから、後続の加工及び不良品の加工し直しは困難となる。また、タッチデバイス４００も配線ハブ領域４２２となるフレームを設ける必要があり、これによりタッチデバイス４００のフルスクリーンタッチが実現できなくなる。

【0007】

従来のタッチデバイス１００、２００、３００及び４００はいずれも配線ハブ領域を設計するためのフレームを設ける必要があるため、フルスクリーンタッチを実現できない。また、従来のタッチデバイス１００、２００、３００及び４００は、モールド内における電子素子の電気的接続の積層構造及び工程の問題をさらに有する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の主な目的はタッチデバイス及びその製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のタッチデバイスは、ハウジング、タッチセンサー及び回路基板を含む。前記ハウジングは少なくとも１つの側壁、収容空間及び開口を有し、少なくとも１つの側壁は前記収容空間を定め、前記開口は前記収容空間につながっている。前記タッチセンサーは前記収容空間内に設置され、前記タッチセンサーは基板、複数の第１金属パッド及びセンサー層を含む。前記基板は前記少なくとも１つの側壁上に設置され、かつ前記少なくとも１つの側壁の形状と相互に対応する。前記複数の第１金属パッド及び前記センサー層は前記基板上に設置され、かつ前記センサー層は前記複数の第１金属パッドに電気的に接続する。前記回路基板は前記ハウジングの前記開口に近接する位置に設置され、かつ複数の第２金属パッドを備え、前記複数の第２金属パッドは前記収容空間に面するとともに前記複数の第１金属パッドにそれぞれ電気的に接続する。

【0010】

一実施形態において、前記タッチデバイスは前記第１金属パッド及び前記第２金属パッドに接続するコネクターをさらに含む。

【0011】

一実施形態において、前記コネクターは複数の導電シリコンストリップ及び複数の絶縁シリコンストリップを含み、前記複数の導電シリコンストリップと前記複数の絶縁シリコンストリップは交互に配列される。

【0012】

一実施形態において、各前記第１金属パッド又は各前記第２金属パッドは少なくとも３つの前記導電シリコンストリップに接続する。

【0013】

一実施形態において、前記タッチデバイスは前記コネクターを前記ハウジングの内側に固定する固定フレームをさらに含む。

【0014】

一実施形態において、前記タッチデバイスは前記固定フレーム上に設置されるディスプレイをさらに含む。

【0015】

一実施形態において、前記タッチデバイスは前記ハウジングに接続されるとともに前記開口を覆う下蓋をさらに含み、前記回路基板は前記下蓋上に固定される。

【0016】

一実施形態において、前記センサー層は透明導電膜を含み、前記透明導電膜は前記複数の第１金属パッドに接続される複数の透明導線を備える。

【0017】

一実施形態において、前記複数の透明導線の材料はポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）である。

【0018】

一実施形態において、前記センサー層は、前記複数の第１金属パッドの一部に接続する複数の第１透明導線を備える第１透明導電膜と、前記複数の第１金属パッドの残りの部分に接続する複数の第２透明導線を備える第２透明導電膜と、前記第１透明導電膜と前記第２透明導電膜の間にある絶縁層と、を含む。

【0019】

一実施形態において、前記複数の第１透明導線及び前記複数の第２透明導線の材料はポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）である。

【0020】

一実施形態において、前記絶縁層は光学接着剤である。

【0021】

一実施形態において、前記基板の材料はポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートである。

【0022】

一実施形態において、タッチデバイスの製造方法は、基板上に複数の第１金属パッド及びセンサー層を形成してタッチセンサーを製作し、前記センサー層を前記複数の第１金属パッドに接続するステップと、前記タッチセンサーをモールド中に載置して熱プレス成形を行うことにより立体的なタッチセンサーを製作し、前記複数の第１金属パッドを前記立体的なタッチセンサーの内側に位置させるステップと、射出成形方式により前記立体的なタッチセンサーの外側に立体的なハウジングを形成するステップと、回路基板の複数の第２金属パッドを個々に前記複数の第１金属パッドに電気的に接続するステップと、を含む。

【0023】

一実施形態において、前記複数の第２金属パッドを個々に前記複数の第１金属パッドに電気的に接続するステップは、コネクターを利用して前記第１金属パッドと前記第２金属パッドを接続することを含む。

【0024】

一実施形態において、前記コネクターは複数の導電シリコンストリップ及び複数の絶縁シリコンストリップを含み、前記複数の導電シリコンストリップと前記複数の絶縁シリコンストリップを交互に配列する。

【0025】

一実施形態において、前記製造方法は、各前記第１金属パッド又は各前記第２金属パッドを少なくとも３つの前記導電シリコンストリップに接続することをさらに含む。

【0026】

一実施形態において、前記製造方法は、固定フレームを使用して前記コネクターを前記立体的なタッチセンサーの内側に固定し、前記コネクターは前記複数の第１金属パッドに接続することをさらに含む。

【0027】

一実施形態において、前記製造方法は、前記固定フレーム上にディスプレイを設置することをさらに含む。

【0028】

一実施形態において、前記製造方法は、下蓋と前記ハウジングを組み合わせることをさらに含む。

【0029】

一実施形態において、前記センサー層を形成するステップは透明導電膜を形成することを含み、前記透明導電膜は前記複数の第１金属パッドに接続される複数の透明導線を備える。

【0030】

一実施形態において、前記製造方法は、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）を使用して前記複数の透明導線を形成することをさらに含む。

【0031】

一実施形態において、前記センサー層の形成は、第１透明導電膜を形成し、前記第１透明導電膜は前記複数の第１金属パッドの一部に接続する複数の第１透明導線を備えるステップと、前記第１透明導電膜上に絶縁層を形成するステップと、前記絶縁層上に第２透明導電膜を形成し、前記第２透明導電膜は前記複数の第１金属パッドの残りの部分に接続する複数の第２透明導線を備え、かつ前記絶縁層を前記第１透明導電膜と前記第２透明導電膜の間に位置させるステップと、を含む。

【0032】

一実施形態において、前記製造方法は、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）を使用して前記複数の第１透明導線及び前記複数の第２透明導線を形成することをさらに含む。

【0033】

一実施形態において、前記絶縁層を形成するステップは光学接着剤を使用して前記絶縁層を形成することを含む。

【0034】

一実施形態において、前記製造方法は、ポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートを使用して前記基板を形成することをさらに含む。

【発明の効果】

【0035】

本発明のタッチデバイスは、配線を配置するためのフレームを設ける必要がなく、フルスクリーンタッチを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】１つ目の従来タッチデバイスを示す図である。

【図2】２つ目の従来タッチデバイスを示す図である。

【図3】３つ目の従来タッチデバイスを示す図である。

【図4】４つ目の従来タッチデバイスを示す図である。

【図5】本発明のタッチデバイスの斜視図である。

【図6】本発明のタッチデバイスの断面図である。

【図7】本発明のタッチデバイスの分解図である。

【図8】図６におけるセンサー層の１つ目の実施形態である。

【図9】図６におけるセンサー層の２つ目の実施形態である。

【図10】図９における２つの透明導電膜の上面図である。

【図11】図７におけるコネクターの局部拡大図である。

【図12】固定フレームのもう１つの実施形態である。

【図13】本発明のタッチデバイスの製造方法を示す図である。

【図14】本発明のタッチデバイスの製造方法を示す図である。

【図15】本発明のタッチデバイスの製造方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

本発明の内容をより詳しく整ったものにするため、以下に本発明の実施態様及び具体的な実施形態について説明を記載する。しかしこれは本発明を実施又は活用する際の唯一の形式ではない。

【0038】

以下の専門用語は特定の実施例を説明するのに用いられるにすぎず、本発明を限定する意図はない。単数形式の「１」、「１つ」及び「前記」は、複数形式を含むことを意図するが、前後の文脈から明らかにその他の状況を示す場合は除外される。本明細書において「含む」、「備える」という語句が使用されている場合、記載された特徴、全体、ステップ、操作、素子及び／又は部材の存在が明示されているが、１つ又は複数のその他の特徴、全体、ステップ、操作、素子及び／又は部材の存在を排除するわけではないことは理解されよう。

【0039】

以下に断面図及び斜視図を用いて本発明の実施形態を説明するが、これらの断面図及び斜視図は本発明の理想化された実施形態である。したがって、製造技術及び／又は公差により生じた図中の形状の違いは予想できるものである。本発明の実施形態は、ここに図示された領域の特定形状に限定されると解釈すべきではなく、例えば製造で生じた形状の誤差も含まれる。図に示す領域自体は例示的なものにすぎず、その形状は本発明の範囲を限定するのに用いられるものではない。

【0040】

図５に示すのは本発明のタッチデバイス５００の斜視図であり、図６に示すのは本発明のタッチデバイス５００の断面図であり、図７に示すのは本発明のタッチデバイス５００の分解図である。図５、図６及び図７を参照すると、タッチデバイス５００はハウジング５０２、タッチセンサー５０４、下蓋５０６、回路基板５０８、ディスプレイ５１２、固定フレーム５１４及びコネクター５１６を含む。ハウジング５０２は収容空間５１９を定める側壁を有し、ハウジング５０２の底部には収容空間５１９につながる開口５２０を有する。図５から図７の実施形態において、ハウジング５０２は球形曲面を有する半球形の立体ハウジングであり、その他の実施形態において、ハウジング５０２は非球形曲面を有する立体ハウジングであってもよく、あるいはハウジング５０２は、例えば矩形のような２つ以上の側壁を有する多辺形の立体ハウジングであってもよい。タッチセンサー５０４はハウジング５０２の側壁上にある。タッチセンサー５０４は複数の金属パッド５１８、基板５２６及びセンサー層５２８を含む。下蓋５０６はハウジング５０２と組み合わされるとともに開口５２０を覆う。回路基板５０８は開口に近接する位置に設置される。例えば回路基板５０８はハウジング５０２の底部に設置され、かつ開口５２０を完全に又は部分的に覆うことができる。回路基板５０８は下蓋５０６に固定され、又はコネクター５１６に貼り付けられ、回路基板５０８は収容空間５１９に面した複数の金属パッド５１０を備える。コネクター５１６はタッチセンサー５０４の金属パッド５１８と回路基板５０８の金属パッド５１０に接続し、金属パッド５１０を金属パッド５１８に電気的に接続させる。固定フレーム５１４はコネクター５１６をハウジング５０２の内側に固定する。ディスプレイ５１２は固定フレーム５１４上に設置され、ディスプレイ５１２は光線を発して立体タッチデバイス５００を発光させる、あるいはハウジング５０２上に設定されたパターンを表示することができる。ディスプレイ５１２にパターンを表示できるようにするため、ハウジング５０２及びタッチセンサー５０４の少なくとも一部は光を透過できる。本発明のタッチデバイス５００は立体構造であり、タッチセンサー５０４と回路基板５０８の電気的接続領域（配線ハブ領域）は構造内部にあるため、本発明のタッチデバイス５００はフレームを設ける必要がなく、フルスクリーンタッチを実現できると同時に、モールド内における電子素子の電気的接続の積層構造及び工程の問題も解決できる。図６では、ハウジング５０２及びタッチセンサー５０４は半球形であるが、本発明はこれに限定されず、その他規則的又は不規則な形状であってもよい。実施形態において下蓋５０６、ディスプレイ５１２及び固定フレーム５１４は省略されてもよい。

【0041】

図６に示すように、タッチセンサー５０４は複数の金属パッド５１８、基板５２６及びセンサー層５２８を含む。基板５２６はハウジング５０２の側壁上に設置され、かつ前記ハウジングの形状と相互に対応する。複数の金属パッド５１８及びセンサー層５２８は基板５２６上に設置され、かつセンサー層５２８は複数の金属パッド５１８に接続する。センサー層５２８は物体の位置を検出するのに用いられる。センサー層５２８は基板５２６の少なくとも一部を覆い、かつセンサー層５２８の基板５２６を覆う部分の形状は基板５２６と相互に対応している。基板５２６の材料はポリカーボネート又はポリメチルメタクリレートであってよい。図８はセンサー層５２８の１つ目の実施形態を示し、図８のセンサー層５２８は透明導電膜５３０を備え、透明導電膜５３０は金属パッド５１８に接続する複数の透明導線５３２を備える。図９はセンサー層５２８の２つ目の実施形態の断面図を示し、図９のセンサー層５２８は２つの透明導電膜５３４及び５３８を備え、透明導電膜５３４と５３８の間は絶縁層５３６で隔てられている。実施形態において、絶縁層５３６は光学接着剤であってよい。図１０は図９の透明導電膜５３４及び５３８の上面図を示し、透明導電膜５３４は複数の金属パッド５１８の一部に接続する複数の透明導線５４０を備え、透明導電膜５３８は複数の金属パッド５１８の残りの部分に接続する複数の透明導線５４２を備える。図８及び図１０において、透明導線５３２、５４０及び５４２の材料はポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）であってよい。

【0042】

図７の実施形態において、コネクター５１６は縞模様のコネクターであり、縞模様のコネクターは複数の導電シリコンストリップ５２２及び複数の絶縁シリコンストリップ５２４を備える。図１１に示すように、複数の導電シリコンストリップ５２２と複数の絶縁シリコンストリップ５２４は交互に配列される。図１１のコネクターは複数の導電シリコンストリップ５２２及び複数の絶縁シリコンストリップ５２４から構成されるため、シリコンストリップコネクターとも呼ばれる。良好な導電接触を保持するため、各金属パッド５１０又は５１８は少なくとも３つの導電シリコンストリップ５２２に接続する。図６及び図７の実施形態において、コネクター５１６はＬ字型であるが、本発明はこれに限定されない。コネクター５１６はその他の規則的又は不規則な形状であってもよい。

【0043】

図６の実施形態において、ディスプレイ５１２は接着剤により固定フレーム５１４上に接着されてもよく、あるいはネジのようなその他の部材により固定フレーム５１４上に固定されてもよい。図１２は固定フレーム５１４のもう１つの実施形態を示す。図１２において、固定フレーム５１４はディスプレイ５１２を嵌め込むことができる係合溝５１５を有する。

【0044】

以下に本発明のタッチデバイス５００の製造方法を説明する。まず基板５２６上に複数の金属パッド５１８及びセンサー層５２８を形成してタッチセンサー５０４を製作する。図１３に示すように、センサー層５２８は複数の金属パッド５１８に接続する。タッチセンサー５０４を製作した後、タッチセンサー５０４をモールド５４４中に載置して熱プレス成形を行う。図１４に示すように、タッチセンサー５０４は熱プレス成形を経た後、立体的なタッチセンサー５０４が形成され、複数の金属パッド５１８は立体的なタッチセンサー５０４の内側に位置する。続いて、図１５に示すように、射出成形方式により立体的なタッチセンサー５０４の外側に立体的なハウジング５０２を形成する。タッチセンサー５０４の外側にハウジング５０２を形成した後、適当な形状にするステップを経て、例えば球形曲面を有するハウジング、非球形曲面を有するハウジング、規則的な形状のハウジング又は不規則な形状のハウジングのように、ハウジング５０２を必要な形状に修整する。ハウジング５０２が完成した後、図７に示す下蓋５０６、回路基板５０８、ディスプレイ５１２、固定フレーム５１４及びコネクター５１６とハウジング５０２及びタッチセンサー５０４を組み立てて、図６のようなタッチデバイス５００にする。具体的には、ディスプレイ５１２を固定フレーム５１４上に貼り付け、あるいは固定フレーム５１４の係合溝に嵌め込み、その後、固定フレーム５１４を利用してコネクター５１６をタッチセンサー５０４の内側に固定するとともに、コネクター５１６を複数の金属パッド５１８に接続する。続いて、回路基板５０８上の複数の金属パッド５１０をコネクター５１６に接続し、複数の金属パッド５１０を個々に複数の金属パッド５１８に接続させる。最後に下蓋５０６とハウジング５０２を組み合わせてタッチデバイス５００を完成させる。

【0045】

以上の記載は本発明の一実施形態にすぎず、本発明の形式を制限するものではない。本発明はすでに上記のように一実施形態が開示されているが、これは本発明を限定するものではない。当業者は、本発明の技術案を逸脱しない範囲で、上述の開示された技術内容を利用して変更や潤色を加え、同等に変化した等価の実施形態としてもよい。本発明の技術思想を逸脱しない内容であれば、本発明の技術に基づいて実質的に以上の実施形態に加えた簡単な修正、同等の変更及び潤色は、すべて本発明の技術案の範囲内に属する。本発明の図面は大きさ、サイズ及び比率について限定されず、本発明を実際に実施する際の大きさ、サイズ、形状及び比率は本発明の図面により制限されるものではない。

【符号の説明】

【0046】

１００ タッチデバイス
１０２ 基板
１０４ ＬＥＤ
１０６ タッチセンサー
１０８ 配線
１１０ プラスチック樹脂
１１２ 遮光領域
１１４ 光漏れ領域
１１６ パターン領域
１１８ パターン領域
１２０ 保護層
１２２ テール部
１２４ 配線ハブ領域
２００ タッチデバイス
２０２ 基板
２０４ ＬＥＤ
２０６ タッチセンサー
２０８ 配線
２１０ プラスチック樹脂
２１２ 遮光領域
２１４ 光漏れ領域
２１６ パターン領域
２１８ パターン領域
２２０ 保護層
２２２ 回路基板
２２４ 配線ハブ領域
３００ タッチデバイス
３０２ 基板
３０４ ＬＥＤ
３０６ タッチセンサー
３０８ 配線
３１０ プラスチック樹脂
３１２ 遮光領域
３１４ 光漏れ領域
３１６ パターン領域
３１８ パターン領域
３２０ ヘッダー
３２２ 配線ハブ領域
４００ タッチデバイス
４０２ 基板
４０４ ＬＥＤ
４０６ タッチセンサー
４０８ 配線
４１０ プラスチック樹脂
４１２ 遮光領域
４１４ 光漏れ領域
４１６ パターン領域
４１８ パターン領域
４２０ ヘッダー雌型コネクター
４２２ 配線ハブ領域
５００ タッチデバイス
５０２ ハウジング
５０４ タッチセンサー
５０６ 下蓋
５０８ 回路基板
５１０ 金属パッド
５１２ ディスプレイ
５１４ 固定フレーム
５１５ 係合溝
５１６ コネクター
５１８ 金属パッド
５１９ 収容空間
５２０ 開口
５２２ 導電シリコンストリップ
５２４ 絶縁シリコンストリップ
５２６ 基板
５２８ センサー層
５３０ 透明導電膜
５３２ 透明導線
５３４ 透明導電膜
５３６ 絶縁層
５３８ 透明導電膜
５４０ 透明導線
５４２ 透明導線
５４４ モールド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】