电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板的制作方法

专利名称：电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种PM、手持终端等便携式信息终端、复印机、传真机等0A 设备、智能手机、移动电话机、便携式游戏设备、电子词典、汽车导航系统、 小型PC、各种家电等的显示窗的保护面板，尤其涉及能提高上述保护面板上的 FPC柔性印刷电路板连接部的可靠性的电子设备显示窗的带有触摸输入功能的 保护面板。
背景技术：
移动电话机、智能手机等电子设备的壳体一般通过合成树脂制的前面壳体 和背面壳体组合而成。
具体而言，在前面壳体的表面上，为了保护液晶显示窗，通过融合等固定 保护面板。而且，该保护面板以往使用无色透明的树脂面板，但随着电子设备 的时尚化，已采用通过印刷进行修边等装饰的形式。
另外，近年来，在移动电话机中，作为下一代界面，例如像国际公开第 2005/064451号小册子揭示的那样，人们期待着保护面板1具有输入设备功能 的装置(参照图2)。图中，符号10是与输入设备连接的FPC柔性印刷电路板 (Flexible Printed Circuit),符号19是主体，符号20是显示器。
使用图3的分解立体图对这种电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保 护面板(下面简称为带有触摸输入功能的保护面板)l的结构进行更详细的说 明。
在该图中，带有触摸输入功能的保护面板l由下部电极面板3、上部电极 片材2a和装饰片材2b构成。
下部电极面板3在非挠性的保护面板主体的上表面具有下部透明电极5 并在该下部透明电极5的周围设置有下部电路7a、 7b。上部电极片材2a在挠性的透明绝缘薄膜的下表面的与上述下部透明电极 5相对的位置上具有上部透明电极4，在该上部透明电极4的周围设置有上部 电路6a 6d、 7c、 7d。
装饰片材2b在挠性的透明绝缘薄膜面上包括以图样17遮蔽上述下部电路 7a、 7b和上述上部电路6a 6d、 7c、 7d而形成透明窗部18的装饰层。
在上述上部电极片材2a和上述下部电极面板3的内表面上，作为各透明 电极4、 5, ITO(氧化铟锡)等通过溅射法和真空蒸镀形成为矩形。
在上述上部电极片材2a上平行地形成有与透明电极4连接的、使用银糊 料的带状汇流条6a、 6b，另外，在上述下部电极面板3上，在与上述汇流条 6a、 6b正交的方向上形成有与透明电极5连接的、使用银糊料的带状汇流条 7a、 7b。
各汇流条6a、 6b、 7a、 7b的电路延伸至设置在上部电极片材2a的边缘部 上的连接部8而集中到一个部位。
上述装饰片材2b粘贴在上述上部电极片材2a的前表面整体上(以后将上 部电极片材2a和装饰片材2b的层叠薄膜称为可动片材2)，在用手指和钢笔等 按压该装饰片材2b的表面时，可动片材2朝下方挠曲，其结果是，在上述上 部电极片材2a和下部电极面板3的内表面上形成的各透明电极4、 5接触，从 而可检测出输入位置。
另外，图3中，与上述国际公开第2005/064451号小册子记载的电子设备 显示窗的带有触摸输入功能的保护面板不同，对应上述连接部8处的各电极端 6c、 7c、 6d、 7d，在上述下部电极面板3上与面板厚度方向平行地形成有贯穿 孔9a 9d。而且，对应这些贯穿孔9a 9d，在FPC柔性印刷电路板10的连接 侧端部10a竖立设置有四个金属销11 14，这些金属销11 14通过未图示的 导电性粘接剂而与上述电极端6c、 7c、 6d、 7d导通。这样的从上述下部电极 面板3的背面进行的FPC柔性印刷电路板连接方法在国际公开第2006/077784 号小册子有揭示。
上述国际公开第2006/077784号小册子记载的带销FPC柔性印刷电路板 中，如图4所示，在FPC柔性印刷电路板10的连接侧端部10a处的薄膜基体材料10f和作为导电部的电路10c上穿设有金属销固定孔，具有销轴部和直径 形成得比该销轴部的外径大的头部的金属销11 14从上述电路10c侧被插入 到上述金属销固定孔内。而且，覆盖膜10b以覆盖该金属销11 14的上述头 部的形态粘贴在上述电路10c和上述薄膜基体材料10f上。
然而，在使用金属销的这样的FPC柔性印刷电路板10的连接构造中，由 于上述电路10c和上述金属销11 14的上述头部仅通过面接触来连接，因此 存在可靠性低的问题。
详细而言，在粘贴覆盖膜10b时，通过在施加压力的状态下覆盖金属销 11 14的头部来使覆盖膜10b与金属销紧贴，但此时金属销固定孔周围的薄膜 基体材料10f受金属销11 14的头部推压而变形，因此有时会在金属销11 14的头部与薄膜基体材料10f上的电路10c之间产生空隙(日文浮含)。

发明内容
鉴于上述现有技术的问题，本发明提供一种FPC柔性印刷电路板连接部的 可靠性优良的电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板。
本发明的电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板包括下部电极 面板，其在非挠性的保护面板基体材料的上表面具有下部透明电极，在该下部 透明电极的周围设置有下部电路；上部电极片材，其在挠性的透明绝缘薄膜的
下表面的与上述下部透明电极相对的位置上设置有上部透明电极，在该上部透 明电极的周围设置有上部电路，且上述上部电极片材与上述下部电极面板彼此
以在电极间形成有间隙的形态使周缘部粘接；装饰片材，其粘贴于上述上部电 极片材的上表面，在挠性的透明绝缘薄膜的至少一个面上，通过具有遮蔽上述 下部电路和上述上部电路的装饰层而形成透明窗部；以及带销的FPC柔性印刷 电路板，其通过设置于上述下部电极面板的贯穿孔从上述电极取出电信号，上 述电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板嵌入壳体的面板嵌入部并 使该壳体和上述电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板的外表面呈 同一面连续，并对配置在上述透明窗部的下侧的显示器装置予以保护，上述带 销的FPC柔性印刷电路板在连接侧端部处的薄膜基体材料和作为导电部的电路
6上穿设有金属销固定？L，从上述电路形成面侧朝该金属销固定孔插入有带有头 部的金属销，以覆盖上述金属销的头部的形态在上述电路和上述薄膜基体材料 上粘贴有覆盖膜，在上述FPC柔性印刷电路板的电路与上述金属销的头部背侧 面之间夹有导电性粘接剂层。
根据本发明，由于上述带销的FPC柔性印刷电路板包括例如由销轴部和直
径比该销轴部的外径大的头部形成的带有头部的金属销，以覆盖该金属销的上
述头部的形态在上述电路和上述薄膜基体材料上粘贴有覆盖膜，在上述FPC柔 性印刷电路板的电路与上述金属销的上述头部背侧面之间夹有导电性粘接剂 层，因此能提高上述FPC柔性印刷电路板的电路与上述金属销的上述头部间的 紧贴力，提高连接的可靠性。
在本发明中，上述导电性粘接剂层可含有辅助导电性填充物，该辅助导电 性填充物的大小形成为与上述FPC柔性印刷电路板的电路和上述金属销的头部 背侧面这两者始终接触。
另外，根据含有上述辅助导电性填充物的本发明，即便因使导电性粘接剂 固化时产生的排气而在上述FPC柔性印刷电路板的电路与导电性粘接剂之间和 /或上述金属销的上述头部背侧面与导电性粘接剂之间产生空隙，或者耐环境 性试验时FPC柔性印刷电路板的薄膜基体材料和上述金属销受到热膨胀、热收 縮等的应力而同样产生空隙，也能防止导通不良，能进一步提高连接的可靠性。
在本发明中，上述导电性粘接剂层可由含有0. 001wt^ 30wt^的上述辅 助导电性填充物的导电性粘接剂形成。
另外，将上述导电性填充物添加到上述导电性粘接剂中时，导电性粘接剂 的粘度较为理想的是为10 60N* s/m2，上述辅助导电性填充物的比重较为理 想的是为1 5。


图1是表示本发明的电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板的 FPC柔性印刷电路板连接构造的放大剖视图。
图2是表示电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板的使用例的分解立体图。
图3是表示电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板的结构的分 解立体图。
图4是为了进行比较而示出的以往的电子设备显示窗的带有触摸输入功
能的保护面板的图，相当于图1。
图5是表示本发明的电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板的 FPC柔性印刷电路板连接方法的放大剖视图。
图6是本发明的电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板的FPC 柔性印刷电路板连接部的放大剖视图。
图7是本发明的电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板的FPC 柔性印刷电路板连接部的放大剖视图。
图8是示意表示辅助导电性填充物表面产生的龟裂的说明图。
图9是表示辅助导电性填充物表面产生龟裂时导电性粘接剂的导电机制 的说明图。
图io是表示导电性粘接剂的其它涂布图案的立体图。
图11是表示导电性粘接剂的其它涂布图案的立体图。 图12是表示导电性粘接剂的其它涂布图案的立体图。
具体实施例方式
下面，根据附图所示的实施方式来详细说明本发明。 1.带有触摸输入功能的保护面板的结构
根据图3来说明本发明的带有触摸输入功能的保护面板1的结构。 该图中，带有触摸输入功能的保护面板1包括在非挠性的保护面板 基体材料的上表面上具有下部透明电极5和设置在该下部透明电极5周围 的下部电路7a、 7b的下部电极面板3;在挠性的透明绝缘薄膜的下表面上 具有设置在与上述下部透明电极5相对的位置上的上部透明电极4和设置 在该上部透明电极4的周围的上部电路6a 6d、7c、7d的上部电极片材2a; 以及在挠性的透明绝缘薄膜上具有以图样17遮蔽上述下部电路7a、 7b和上述上部电路6a 6d、 7c、 7d而形成透明窗部18的装饰层的装饰片材2b。
另外，在下部电极面板3上配置上部电极片材2a，在该上部电极片材 2a的前表面上粘贴装饰片材2b。上述上部电极片材2a和上述下部电极面 板3以在上述透明电极4、 5间形成有间隙的形态相对配置，电极片材2a 和下部电极面板3的周缘部被粘接。
作为上述保护面板1的基体材料，例如可使用玻璃板、聚碳酸酯类、 聚酰胺类、聚醚酮类等的工程塑料、丙烯酸类、聚对苯二甲酸乙二酯类、 聚对苯二甲酸二丁酯类等的塑料板等。
另外，也可在这些板的形成下部透明电极的面上粘贴聚碳酸酯类、聚 酰胺类或聚醚酮类等的工程塑料、丙烯酸类、聚对苯二甲酸乙二酯类或聚 对苯二甲酸二丁酯类等的薄膜以作为上述下部电极面板3。 g卩，首先在该薄 膜的表面上设置上述下部透明电极5、上述下部电路7a、 7b，之后将其与 上述基体材料粘贴在一起之类的状态。
另外，作为上述上部电极片材2a的挠性的透明绝缘薄膜的材质，例如
可使用聚碳酸酯类、聚酰胺类或聚醚酮类等的工程塑料、丙烯酸类、聚对 苯二甲酸乙二酯类或聚对苯二甲酸二丁酯类等的薄膜。
作为上述透明电极4、 5，使用氧化锡、氧化铟、氧化锑、氧化锌、氧 化镉或铟锡氧化物(ITO)等金属氧化物膜、或者将这些金属氧化物作为主体 的组合膜、或者金、银、铜、锡、镍、铝或钯等金属膜等，通过真空蒸镀 法、溅射法、离子电镀法或CVD法形成为矩形。
在上述上部电极片材2a上，作为与上述上部透明电极4连接的上部电 路，平行地形成有使用金、银、铜或镍等金属、或者碳等具有导电性的糊 料的带状汇流条6a、 6b。
另一方面，在上述下部电极面板3上，作为与上述下部透明电极5连 接的下部电路，以与上述汇流条6a、6b正交的状态形成有带状的汇流条7a、 7b。各汇流条6a、 6b、 7a、 7b的电路延伸至设置在上部电极片材2a的边 缘部上的连接部8而集中到一个部位。
图3中，上述上部电极片材2a的各汇流条6a、 6b延长至连接部8的 电极端6d、 6c，从上述下部电极面板3的各汇流条7a、 7b延长出的下部电 路利用未图示的导电性粘接剂与电极端7c、 7d连接，该电极端7c、 7d与 上述电极端6d、 6c并排地形成在上述上部电极片材2a的连接部8上。
与该连接部8的各电极端6c、 7c、 6d、 7d对应地在下部电极面板3上 形成有贯穿孔9a 9d。
而且，与这些贯穿孔9a 9d对应地在FPC柔性印刷电路板10的连接 侧端部竖立设置有四个金属销11 14，这些金属销n i4通k后述的导电 性粘接剂15与上述电极端6c、 7c、 6d、 7d导通。
另外，在上述上部电极片材2a的表面上粘贴有形成透明窗18的装饰 片材2b。
该装饰片材2b中，在挠性的透明绝缘薄膜、例如聚碳酸酯类、聚酰胺 类或聚醚酮类的工程塑料、丙烯酸类、聚对苯二甲酸乙二酯类或聚对苯二 甲酸二丁酯类等的薄膜的一个面上以遮蔽透明窗18的周围、即上述上部电 路和上述下部电路等的形态形成有作为装饰层的图样17。
上述装饰层最好使用将聚乙烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、 聚丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、聚乙烯醇縮醛类树脂、聚酯聚氨酯类树 脂或醇酸树脂等树脂作为粘合剂、并含有适当颜色的颜料或染料作为着色 剂的着色墨水。
作为上述装饰层的形成方法，最好使用丝网印刷、胶版印刷、凹版印 刷或柔性版印刷等常规印刷法等。特别是为了进行彩色印刷和灰度表现， 适宜使用胶版印刷法和凹版印刷法。
另外，上述装饰层也可由金属薄膜层形成，或由图样印刷层和金属薄 膜层的组合形成。
金属薄膜层作为上述装饰层用于表现金属光泽，通过真空蒸镀法、溅 射法法、离子电镀法或镀金法等形成。、这种情况下，根据要表现的金属光泽颜色，使用铝、镍、金、铂、铬铁、铜、锡、铟、银、钛、铅或锌等金 属、或者其合金或化合物。金属薄膜层的膜厚一般为0.05"m左右。
另外，装饰片材2b粘贴在上述上部电极片材2a的前表面整体上，构 成可动片材2。
在用手指和钢笔等按压该装饰片材2b的表面时，可动片材2朝下方挠 曲，其结果是，在上述上部电极片材2a和下部电极面板3的内表面上形成 的各透明电极4、 5接触，从而可检测出输入位置。
作为将装饰片材2b和上部电极片材2a粘贴在一起时使用的粘接层， 例如可使用聚丙烯酸类树脂、聚苯乙烯类树脂、或聚酰胺类树脂、氯乙烯、 乙酸乙烯酯、或丙烯酸类共聚物等。另外，作为粘接层5d的形成方法，可 使用丝网印刷、胶版印刷、凹版印刷或柔性版印刷等常规印刷法等。
2. FPC柔性印刷电路板连接构造
接着，使用图1的放大剖视图对FPC柔性印刷电路板连接构造进行说明。
图1是将上述FPC柔性印刷电路板10的连接侧端部的构造放大表示的 图，表示从箭头A方向观察图3的保护面板l(组装状态)的截面。
图1中，符号16是用于将上述可动片材2的上部电极片材2a和上述 下部电极面板3在其周围粘贴在一起的粘接层。
该粘接层16需要预先与上述连接部8的上述各电极端6c、 7c、 6d、 7d对应地形成用于注入导电性粘接剂15的各连接孔。也就是说，在上述下 部电极面板3上穿设的上述贯穿孔9a 9d与这些各连接孔连通，从贯穿孔 9a 9d(参照图3)注入导电性粘接剂15。
作为上述粘接层16,可使用避开透视例如LCD等的屏幕进行触摸输入 的部分(图3中的透明窗18)并将上述各连接孔冲裁成圆形的框状双面胶 带。另外，作为双面胶带的代替，也可使用绝缘性的粘接剂，例如水性、 丙烯酸类等的印刷糊。
上述导电性粘接剂15在将硅类、环氧类、丙烯酸类、聚氨酯类、聚酯 类树脂中的任一种作为粘合剂的粘接剂中含有导电性填充物。
11作为该导电性填充物，除了银、金、铜、镍、铂、钯等的导电性金属 粉末之外，还可以列举使用氧化铝、玻璃等无机绝缘体和聚乙烯、聚苯乙 烯、二乙烯基苯等有机高分子等作为芯材并用金、镍等的导电层将该芯材 表面覆盖的材料，或者碳、石墨等。
另外，上述导电性粘接剂15既可使用热固型和紫外线固化型中的任一 种，也可使用单液型、双液型中的任一种。作为导电性粘接剂15的涂布方 法，有分配器法(日文f 一7^y寸一法)等。
另外，上述导电性填充物可使用薄片(flake)状、球状、短纤维状等
形状的填充物。
而且，上述金属销11 14被插入到注入有导电性粘接剂15的贯穿孔 9a 9d内，固定在上述下部电极面板3上(参照图5)。 .
在上述FPC柔性印刷电路板10的连接侧端部10a中，在薄膜基体材料 10f和作为导电部的电路10c上穿设有金属销固定孔10e。
在该金属销固定孔10e内插入导电部件、例如由黄铜、铁、铜等形成 的金属销14，如图4所示，以往，在被插入的状态下，金属销14的头部 14a与上述电路10c抵接，由此金属销14的颈部(销轴部)14b的插入深度 被限制。
另一方面，如图1所示，本发明的FPC柔性印刷电路板连接构造的特 征在于在FPC柔性印刷电路板10的电路10c与金属销14的头部14a、具体 是圆板状头部14a的插入侧的面之间夹设有导电性粘接剂层21。通过采用 这样的结构，能提高FPC柔性印刷电路板10的电路10c与金属销14的头 部14a间的紧贴力，提高连接的可靠性。
作为形成上述FPC柔性印刷电路板10的电路10c与金属销14的头部 14a之间的导电性粘接剂层21的导电性粘接剂21'(未图示)，可使用说明 被注入贯穿孔9a 9d的导电性粘接剂15时记载的材料。
作为上述导电性粘接剂21'的涂布方法，有分配器法等。导电性粘接 剂21'既可涂布于FPC柔性印刷电路板IO的电路10c侧，也可涂布于金属 销14的头部插入侧的面，但涂布于FPC柔性印刷电路板10的电路10c侧时更为理想。这是因为能通过FPC柔性印刷电路板丝网印刷进行批量处理 的缘故。
另外，导电性粘接剂21'涂布成环状时较为理想，但也可涂布成辐射 状(参照图IO)或多条带状(参照图ll)并用头部14a按压而扩散成环状。这 样一来，能抑制制作FPC柔性印刷电路板时粘接剂的溢出、短路。
此外，也可将环状的涂布区域以同心圆状分割成两个区域(参照图12)， 在例如内侧的区域Ra专门涂布具有导电功能的导电材，在外侧的区域Rb 专门涂布具有粘接功能的粘接剂，从而同时提高粘接强度和导电性。
另外，还可将环状的涂布区域以同心圆状分割成两个区域，在内周侧 的区域以较厚的膜厚(例如使内侧成为外周的l. 1 1.5倍)涂布导电性粘接 剂21'，从而提高对FPC柔性印刷电路板的变形的追踪性。
另外，在上述金属销固定孔10e内插入上述金属销14后的FPC柔性印 刷电路板10上，以覆盖上述金属销14的上述头部14a的形态在上述电路 10c和上述薄膜基体材料10f上粘贴覆盖膜10b。
该覆盖膜10b本来用于覆盖FPC柔性印刷电路板10的电路10c、确保 绝缘性和防止劣变，但通过如上所述将金属销14的头部14a也覆盖，能进 一步提高金属销14相对于电路10c的固定力。另外，能确保相邻的金属销 14间的绝缘性，此外也不会发生金属销14的头部14a暴露于空气的情况， 因此还可防止氧化、腐蚀等引起的劣变。
上述说明中，以金属销14为代表对FPC柔性印刷电路板IO与下部电 极面板3间的连接构造进行了说明，但利用其它金属销11 13进行的FPC 柔性印刷电路板10与下部电极面板3间的连接构造也一样。
3.使用金属销的连接构造
另外，如图6所示，也可在上述FPC柔性印刷电路板IO的电路10c与 金属销14的头部14a之间的形成导电性粘接剂层21用的导电性粘接剂21， 中进一步添加始终与电路10c和金属销14的头部14a双方接触来辅助两者 导通的辅助导电性填充物22。若这样添加辅助导电性填充物22，则可进一 步提高可靠性。即使如图7所示，上述导电性粘接剂层21是固化时会产生排气的材料 且该排气使FPC柔性印刷电路板10的电路10c与导电性粘接剂层21之间 和上述金属销14的头部14a与导电性粘接剂层21之间的任一方或双方产 生空隙23，或者在耐环境性试验时因FPC柔性印刷电路板10的薄膜基体材 料10f和金属销14的热膨胀、热收縮等的应力而同样产生空隙23，上述辅 助导电性填充物22也能与FPC柔性印刷电路板IO的电路10c和金属销14 的头部14a背侧面、具体是头部14a背侧面的平坦部分双方始终接触，因 此，不会发生导通不良的情况。
关于导电性粘接剂21'的导电机制，倡导的是固化时的体积收縮使导 电性填充物彼此被连接、从而呈现出导电性的理论。另一方面，也有的说 法是导电性粘接剂21'使导电性填充物分散到粘合剂中，即使在固化后导 电性填充物的周围也被作为绝缘体的粘合剂包围，因此在被连接的导电性 填充物间发生介质击穿，形成导通。
总之，导电性粘接剂21'中通常使用的导电性填充物(下面称为主导
电性填充物)是可在导电性粘接剂2r的涂膜的厚度方向上大量存在的细微
的物质，是粒径为lum 20um的薄片状或球状、或者长度为lnm 20um 的短纤维状的物质。
因此，在产生如上所述的空隙23时，仅靠主导电性填充物无法维持连 接的可靠性。因此，如图7所示，在相对于上述导电性粘接剂层21有空隙 23产生时，通过上述辅助导电性填充物22的辅助；也就是通过辅助导电性 填充物22使主导电性填充物能维持粘接剂中的导电功能。
上述辅助导电性填充物22的大小只要是在上述导电性粘接剂层21固 化后能与上述FPC柔性印刷电路板10的电路10c和上述金属销14的头部 14a的背侧面双方始终接触的大小即可，可对应上述导电性粘接剂层21的
固化膜厚适当设定。
作为上述辅助导电性填充物22，除了银、金、铜、镍、铂、钯等的导
电性金属粉末之外，还可以列举使用氧化铝、玻璃等无机绝缘体和聚乙烯、 聚苯乙烯、二乙烯基苯等有机高分子等作为芯材并用金、镍等的导电层将该芯材表面覆盖的材料，或者碳、石墨等。
另外，上述导电性粘接剂21'的粘度范围设为10 60N， s/m2较好。 若考虑分配(dispense)性+丝网印刷性和导电性粘接剂中的辅助导电性 填充物22的分散性，则为20 40N' s/m2时更为理想。
若不到10N* s/m2，则导电性粘接剂21'自身容易下垂，涂布性存在 问题，另外，分散后的辅助导电性填充物22容易在导电性粘接剂的分散液 中沉淀。
另一方面，若粘度高于60N* s/m2，则导电性粘接剂21'自身过硬， 涂布性存在问题，另外，很难进行搅拌以使辅助导电性填充物22分散。
上述辅助导电性填充物22的比重为1 5左右时较为理想，但若考虑 导电性粘接剂21'中的辅助导电性填充物22的分散性，则为1 3时更为 理想。
这是因为，若比重不到l，则辅助导电性填充物22容易在导电性粘接 剂21'的分散液中悬浮，另外，若比重大于5，则辅助导电性填充物22容 易在导电性粘接剂21'的分散液中沉淀。
另外，上述辅助导电性填充物22形成为球状时较为理想。这是因为， 若形成为球状，则径向的长度恒定，因此无论导电性粘接剂21'中的辅助 导电性填充物22以何种状态分散均能使其与FPC柔性印刷电路板10的电 路10c和金属销14的头部14a的背侧面可靠地接触。
与此相对，例如将上述辅助导电性填充物22形成为薄片状时，与纵横
的长度尺寸相比，厚度尺寸极小，因此，根据分散状态的不同，有时无法 使其与FPC柔性印刷电路板10的电路10c和金属销14的头部14a的背侧
面可靠地接触。
另外，在考虑上述导电性粘接剂21'中的辅助导电性填充物22的分 散性的情况下，较为理想的是在制作墨水时该辅助导电性填充物22相对于 导电性粘接剂的重量占0. 001wt% 30wt%。
这是为了使FPC柔性印刷电路板10的各连接部分的导电性粘接剂层 21中含有至少一个以上的辅助导电性填充物22，在制作墨水时，相对于导电性粘接剂21'的重量需要含有0. 001wt%以上的辅助导电性填充物22。
这是因为，若不到0.001wt%，则可能会发生各连接部分连一个辅助 导电性填充物22都不存在的情况。另外，若辅助导电性填充物22的含量 超过30wt^，则辅助导电性填充物22自身的弹力会使对电极的斥力变大， 或导电性粘接剂2r自身的粘接强度下降，或粘度变得过高。
在导电性粘接剂层21中不单独地含有辅助导电性填充物22而是还含 有主导电性填充物正是因为上述原因。
另外，干燥时导电性粘接剂21'中的上述辅助导电性填充物的含量为 0. 001wt% 60wt% 。
另一方面，制作墨水时主导电性填充物相对于导电性粘接剂的重量需 要占20wt% 80wt%。
若主导电性填充物的含有率不到20wt^，则连接部分处的电阻损耗增 多。另外，若主导电性填充物的含有率超过80wt%，则粘度变大，其结果 是柔性不足，很难形成墨水。导电性粘接剂层21需要具有能经受住一定程 度的应力的柔性。
另外，干燥时导电性粘接剂21'中的主导电性填充物含量为20wt% 95wt%。
而且，较为理想的是利用由塑料形成的纯球状的芯材22a和由金属镀 覆形成的导电层22b构成上述辅助导电性填充物22，并使辅助导电性填充 物22的粒径比用上述导电性粘接剂层21连接的FPC柔性印刷电路板10的 电路10c与金属销14的头部14a背侧面之间的连接面间的最短距离稍大。
这样，在塑料制芯材22a的表面上金属镀覆导电层22b、且使辅助导 电性填充物22的粒径比连接面间距离稍大时，容易使辅助导电性填充物22 对应压縮负载进行变形，能使辅助导电性填充物22与FPC柔性印刷电路板 10的电路10c和金属销14的头部14a背侧面进行面接触。
若辅助导电性填充物22与上述FPC柔性印刷电路板10的电路10c和 金属销14的头部14a背侧面为面接触，则与点接触时不同，能使导通稳定。
假如考虑粒径的约10 20%被压縮时球体的接触面积，则对于底面和顶面的各接触面积来说，根据如下的计算，最大截面的约19% 约36能在 接触时起作用。即，若被压縮而成为平面的部分的半径为X，则X2二R2 — Y2， 其中，R是球体的半径[um], Y是R—单侧压縮量[Wm]，球体变形为椭圆 形的量忽略。
根据^=502—452(将直径为100 u m的球压縮10%)，得到X = 21. 8。
因此，由于最大面积为50X50X Ji ，因而用.21. 8X21. 8X it计算得到 的面积与最大截面的比率为19%。
但是，若辅助导电性填充物22的粒径比连接面间最短距离大超过50 ym，则仅有连接部分会异常隆起，可能会引起导通不良、电路的剥离，因 此，较为理想的是辅助导电性填充物22的粒径以1 u m 50ii m的范围增大。
在上述辅助导电性填充物22用导电层22b来覆盖绝缘性的芯材22a且 为比连接面间最短距离大的粒径时，如图8所示，带销FPC柔性印刷电路 板连接时的固接稳定化(因后述的超声波振动和压力而引起)的力有时会使 导电层22b产生龟裂22c和剥离。不过，即使在这种情况下，主导电性填 充物21a也以附着在辅助导电性填充物22的表面上的状态覆盖，因此，能 通过该主导电性填充物21a进行导电(参照图9)。
作为上述辅助导电性填充物22，更为理想的是覆盖金以作为上述导电 层22b。这是因为在表面上覆盖金后的辅助导电性填充物22相对于粘合剂 的分散性良好、而且导电层22b的导电性和机械强度也优良的缘故。
例如，直径为100um的金覆盖的辅助导电性填充物22的比重为1.43， 与仅由金形成的填充物(比重约为19)相比，比重极小。此外，当辅助导电 性填充物22是在由塑料形成的芯材22a上覆盖导电层22b时，由于通过聚 合制作芯材22a，所以与仅由金属形成的填充物相比，具有容易形成纯球的 优点。这使得填充物相对于粘度较高的粘合剂也不会沉淀，显示出优良的 分散稳定性。
具体而言，当制作墨水时将粒径为100um的球状的、比重为1.43的 辅助导电性填充物22相对于导电性粘接剂的重量以1. 5wt^配合来制作墨 水并搅拌后、利用分配器涂布成面积为lram4)的点形状时，能使平均10个、
17最少3个辅助导电性填充物22在不引起凝集的情况下分散。
另一方面，作为导电性粘接剂21'含有的主导电性填充物，更为理想
的是薄片状的银粉末。这是因为，银与铜等相比固有电阻低，即使是较少 的含量也容易实现低电阻，因而粘度也可较小。另外，薄片状的形状具有
能增加主导电性填充物彼此间的接触面积以及与辅助导电性填充物22的接 触面积的优点。
4.金属销的插入方法
最后，作为插入上述金属销li 14的方法，如图5所示，例如可使用 预先将贯穿孔9a 9d的各孔径设定成金属销11 14的外径的相同直径 小30%左右的直径、在利用超声波镶嵌装置对金属销11 14的头部施加超 声波振动和压力的同时将金属销11 14的轴部压入贯穿孔9a 9d的方法。
这是因为，根据使用这样的超声波镶嵌装置的方法，在金属销11 14 的各轴部与贯穿孔9a 9d间的边界面产生局部的摩擦热， 一边使形成贯穿 孔9a 9d的壁面的树脂熔化一边将金属销11 14插入，通过再凝固能实 现牢固的固定。
另外，将上述金属销11 14固定于下部电极面板3的上述贯穿孔9a 9d的方法并不局限于利用超声波镶嵌的方法，也可使用导电性粘接剂15。 这种情况下，将形成在上述下部电极面板3上的上述贯穿孔9a 9d的各孔 径设定成比上述金属销11 14的外径大50 100y ra的范围，在上述贯穿 孔9a 9d内插入上述金属销11 14时，使导电性粘接剂15也流入上述贯 穿孔9a 9d与上述金属销11 14的颈部11b 14b之间的间隙。
<实施例1〉
通过溅射法在厚度为0. lmm的PET薄膜的一面的整个面上形成厚度为 20mn的IT0膜，将ITO膜的周缘部分除去，做成呈大宽度矩形的透明电极。
另外，作为配置于透明电极的在横向上相对的两边上的汇流条和从该 汇流条分别朝外部输出用的拉绕线，通过丝网印刷银糊料而形成。
另外，在用厚度为0.025mm的透明粘着剂将纵横尺寸与上述PET薄膜 的尺寸相同的厚度为0. 7mra的丙烯酸板粘贴于上述PET薄膜的与形成有透明电极的面相反的面之后，通过四钻头法在其缘部穿设供后述的带销FPC
柔性印刷电路板的销轴插入的直径为1.5nmi的贯穿孔，得到下部电极面板。
另外，使用纵横尺寸与上述下部电极面板的尺寸相同的厚度为125 ym 的PET薄膜，通过溅射法在其一面的整个面上形成厚度为20nm的ITO膜， 将ITO膜的周缘部分除去，做成呈大宽度矩形的透明电极。另外，作为配 置于透明电极的在纵向上相对的两边上的汇流条和从该汇流条分别朝外部 输出用的拉绕线，通过丝网印刷银糊料而形成，从而得到上部电极片材。
然后，使用纵横尺寸与上述下部电极面板的尺寸相同的厚度为0. 075mm 的PET基体材料硬涂层薄膜，在与硬涂层面相反的面上通过凹版印刷形成 具有透明窗部的装饰层，从而得到装饰片材。
接着，用厚度为0.025mm的透明粘着剂将上述装饰片材的装饰层侧的 面粘贴于上述上部电极片材的与透明电极侧相反的面，从而得到可动片材。
之后，将上述下部电极面板和上述上部电极片材以使在其上分别形成 的电极间隔开的形态相对配置，使用冲裁出透明窗部分和各连接孔的框状 双面粘接带粘贴在一起，并沿着装饰层的内侧周缘切断。
另一方面，在利用银糊料在厚度为0.075mm的聚酰亚胺薄膜的一面上 形成作为导电部的电路而成的FPC柔性印刷电路板的连接侧端部，利用四 部位钻头穿设直径为2. Omm的金属销固定孔。
在上述金属销固定孔的周围，通过丝网印刷法涂布由形成导电性粘接 剂层21用的导电性粘接剂形成的墨水。
该导电性粘接剂在由聚酯树脂形成的粘合剂中混合重量比为50wt^的 由粒径为lOum的薄片状银粉末形成的主导电性填充物，并混合重量比为 2.0wt^的辅助导电性填充物。该辅助导电性填充物为在将绝缘性的二乙烯 基苯作为主要成分的交联共聚树脂珠上镀覆覆盖由金形成的导电层后的粒 径为100 u m的球状。
接着，从上述FPC柔性印刷电路板的电路侧的面插入具有直径为 1. 8mm、长度为limn的销轴和直径为2. 8mm、厚度为0. 3mni的销头部的金属 销并施加压力，从而在使上述FPC柔性印刷电路板的电路和金属销的头部背侧面通过辅助导电性填充物成为面接触的状态下，使上述导电性粘接剂 热固化。
然后，以覆盖上述FPC柔性印刷电路板的电路和金属销的头部的形态 粘贴厚度为0.05mm的聚酰亚胺薄膜，从而得到带销FPC柔性印刷电路板。
之后，如图5所示，利用分配器对穿设在上述下部电极面板上的贯穿 孔注入导电性粘接剂15的墨水，然后将上述带销FPC柔性印刷电路板的金 属销11 14定位于贯穿孔9a 9d的入口。上述导电性粘接剂15在由硅树 脂形成的粘合剂中混合有重量比为50wtX的由粒径为10ym的薄片状银粉 末形成的主导电性填充物。
最后，在利用超声波镶嵌装置对金属销的头部施加超声波振动和压力 的同时将该金属销的轴部压入上述贯穿孔，从而一边用金属销的各轴部使 形成穿设在上述下部电极面板上的贯穿孔的壁面的树脂熔化一边将金属销 插入，得到保护面板。
这样制作好的保护面板能实现通过移动电话机等电子设备的显示窗进 行触摸输入，且FPC柔性印刷电路板连接部的连接可靠性优良。
另外，通过适当组合上述各种实施方式中的任意实施方式，能起到各 有的效果。
另外，本发明中参照附图对理想的实施方式作了充分记载，但对于本 技术领域的熟练者而言，也可进行各种变形和修正后实施，这样的变形和 修正只要不脱离本发明的权利要求书，则应理解为落在本发明的技术范围 内。
工业上的可利用性
本发明适用于PDA、手持终端等便携式信息终端、复印机、传真机等 OA设备、智能手机、移动电话机、便携式游戏设备、电子词典、汽车导航 系统、小型PC、各种家电等的显示窗用的保护面板。
权利要求
1.一种电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板，包括下部电极面板，该下部电极面板在非挠性的保护面板基体材料的上表面具有下部透明电极，在该下部透明电极的周围设置有下部电路；上部电极片材，该上部电极片材在挠性的透明绝缘薄膜的下表面的与所述下部透明电极相对的位置上设置有上部透明电极，在该上部透明电极的周围设置有上部电路，且所述上部电极片材与所述下部电极面板彼此以在电极间形成有间隙的形态使周缘部粘接；装饰片材，该装饰片材粘贴于所述上部电极片材的上表面，且在挠性的透明绝缘薄膜的至少一个面上，通过具有遮蔽所述下部电路和所述上部电路的装饰层而形成透明窗部；以及带销的FPC柔性印刷电路板，该带销的FPC柔性印刷电路板通过设置于所述下部电极面板的贯穿孔从所述电极取出电信号，所述电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板嵌入壳体的面板嵌入部并使该壳体和所述保护面板的外表面呈同一面连续，并对配置在所述透明窗部的下侧的显示器装置予以保护，其特征在于，所述带销的FPC柔性印刷电路板在连接侧端部处的薄膜基体材料和作为导电部的电路上穿设有金属销固定孔，从所述电路形成面侧朝该金属销固定孔插入有带有头部的金属销，以覆盖所述金属销的头部的形态在所述电路和所述薄膜基体材料上粘贴有覆盖膜，在所述FPC柔性印刷电路板的电路与所述金属销的头部背侧面之间夹有导电性粘接剂层。
2. 如权利要求l所述的电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面 板，其特征在于，所述导电性粘接剂层含有辅助导电性填充物，该辅助导 电性填充物的大小形成为与所述FPC柔性印刷电路板的电路和所述金属销 的头部背侧面这两者始终接触。
3. 如权利要求2所述的电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面 板，其特征在于，所述导电性粘接剂层由含有0. 001wt^ 30wt^的所述辅助导电性填充物的导电性粘接剂形成。
4.如权利要求3所述的电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面 板，其特征在于，所述导电性粘接剂的粘度为10 60N' s/m2，所述辅助导 电性填充物的比重为1 5。
全文摘要
一种电子设备显示窗的带有触摸输入功能的保护面板，FPC柔性印刷电路板连接部处的可靠性优良，构成为能没有间隙地嵌入、保持于具有开口的壳体的面板嵌入部，使其外侧面形成同一平面，并对可通过透明窗部从外部观察确认地配置在其下侧的显示器装置予以保护，从保护面板背面通过贯穿孔取出电信号的带销FPC柔性印刷电路板(10)上，在FPC柔性印刷电路板的连接侧端部(10a)处的薄膜基体材料(10f)和作为导电部的电路(10c)上穿设有金属销固定孔(10e)，从所述电路侧朝该金属销固定孔插入有具有销轴部(14b)和直径形成得比该销轴部的外径大的头部(14a)的金属销(14)，以覆盖该金属销的头部的形态在所述电路(10c)和薄膜基体材料(10f)上粘贴有覆盖膜(10b)，且在电路(10c)与金属销(14)的头部之间夹有导电性粘接剂层(21)。
文档编号G06F3/041GK101641668SQ20088000970
公开日2010年2月3日 申请日期2008年3月24日 优先权日2007年3月26日
发明者中村一登, 冈本好司, 室井英之, 朝仓刚, 桥本孝夫, 楠田康次, 甲斐义宏, 西川和宏 申请人:日本写真印刷株式会社