电子设备显示窗的带触摸输入功能的保护面板 |
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| 申请号 | CN200780040952.4 | 申请日 | 2007-11-01 | 公开(公告)号 | CN101535932B | 公开(公告)日 | 2012-02-08 |
| 申请人 | 日本写真印刷株式会社; | 发明人 | 西川和宏; 甲斐义宏; 中村一登; | ||||
| 摘要 | 可以抑制 导线 连接部的电气特性或外观品质的下降的 电子 设备显示窗的带触摸输入功能的保护面板，包括：可弯性的上部 电极 板与非可弯性的下部电极板互相将电极面置于内侧并设置规定的间隙相对配置、各电极板的外周部通过绝缘性的粘接层粘贴而成的触摸面板；具有透明窗部、粘贴在所述上部电极板的表面的装饰 薄膜 ；以及通过插入设置在所述下部电极板的多个贯穿孔的各金属销、从所述电极板的电极端提取电 信号 的带销的导线，其特征是，在所述上部电极板及所述下部电极板的至少任意一个电极板的电极端，形成含有 橡胶 类 粘合剂 的 导电性 粘接剂层，作为注入所述各贯穿孔内的导电性粘接剂的基底。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电子设备显示窗的带触摸输入功能的保护面板，包括：触摸面板，该触摸面板具有可弯性的上部电极板与非可弯性的下部电极板，且通过绝缘性的粘接层粘贴各电极板的外周部来形成，所述可弯性的上部电极板与所述非可弯性的下部电极板将其内表面作为电极面且设置规定的间隙以相对配置；装饰薄膜，其粘贴在所述上部电极板的表面且具有透明窗部；以及带金属销的导线，其通过插入设置在所述下部电极板的多个贯穿孔的各金属销，从所述电极板的电极端提取电信号，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 电子设备显示窗的带触摸输入功能的保护面板技术领域背景技术[0002] 在PDA、手持终端等便携式电子终端、复印机、传真机等办公自动化设备、智能电话、移动电话、便携式游戏机、电子词典、车辆导航系统、小型电脑、各种家电产品、以及其他设备的显示单元部安装有触摸面板。 [0003] 上述触摸面板的安装方法通常是对组合的上侧壳体和下侧壳体中的下侧壳体嵌入LCD等显示单元，在该显示单元上粘贴触摸面板后，用具有与该触摸面板的显示区域对应的开口部的上侧壳体，边按压触摸面板表面的外周边缘部，边使上侧壳体覆盖触摸面板，通过将上侧壳体与下侧壳体连接，从而安装触摸面板。 [0004] 但是，由于其结构是使上侧壳体覆盖触摸面板的外周边缘部的结构(圈盖(bezel)结构)，所以具有的缺点是：在触摸面板的表面无论如何都会产生上侧壳体的厚度大小的阶梯差，无法使显示单元部具有设计性较好的平坦结构。 [0005] 另外，在输入操作时误按压上侧壳体时，若触摸面板的周围的一部分被该上侧壳体按压，则往往产生误输入。 [0006] 另外，沿着上侧壳体的开口部的边缘部分的触摸面板由于在上侧壳体的阶梯差上滑动，容易反复磨损，容易导致触摸输入功能的退化，另外，在擦去附着在触摸面板操作面的油脂等污垢时，由于在上述开口部的上侧壳体和触摸面板之间有阶梯差，所以存在的问题是：难以完全擦去附着在该阶梯差附近的操作面的污垢。 [0007] 因此，已知一种为了解决这些问题而提出的技术，该技术是通过对于与显示单元30层叠的触摸面板，在其前面配置在透明窗部31a的周围形成图样层31b的覆盖薄膜31，在电路等内部结构从外部看不见的状态下，对产品32安装带触摸输入功能的保护面板(参照图3)。另外，图中的标号33表示FPC(可弯性印制电路布线板)。 [0009] 根据具有上述结构的带触摸输入功能的保护面板，由于不需要至此为止一直是安装触摸面板的产品的特征的圈盖结构，所以不仅可以使产品的显示单元部成为没有阶梯差的平坦设计，还有利于产品的轻薄化(参照图4)。 [0010] 使用图5的分解图，进一步详细说明上述带触摸输入功能的保护面板1的结构。 [0011] 在该图中，带触摸输入功能的保护面板1具有：(a)由可弯性的透明绝缘薄膜、例如聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜形成的上部电极板2a；(b)由非可弯性的玻璃板，聚碳酸脂类、聚酰胺类、聚醚酮类等的工程塑料，丙烯酸类、聚对苯二甲酸乙二醇酯类、聚对苯二甲酸丁二醇酯类等的塑料板或者它们的层叠板形成的下部电极板3；以及(c)在设置于上述上部电极板2a的前面的透明窗部18的周围形成装饰层17的装饰薄膜2b，两个电极板2a和3在设置规定的间隙而相对的状态下，其外周部被未图示的绝缘性粘接层粘贴。 [0012] 通常，上述装饰薄膜2b是在与上述上部电极板2a不同的可弯性的透明绝缘薄膜、例如聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的一个面预先形成装饰层而制成的，粘贴在上部电极板2a的整个前面(以下，将上部电极板2a与装饰薄膜2b的层叠体称为可动薄膜2)。 [0015] 各电极6a、6b、7a、7b延伸设置到在上部电极板2a的边缘部设置的连接部8，并集中到一个地方。 [0016] 另外，在图5中，与专利文献1所记载的结构不同，在下部电极板3与Z方向平行形成与上述连接部8的各电极端6c、7c、6d、7d对应的贯穿孔9a～9d。 [0017] 而且，在作为导线的FPC(可弯性印制电路布线板)10的连接侧端部竖直设置四条与这些贯穿孔9a～9d对应的金属销11～14。 [0018] 这些金属销11～14使用未图示的导电性粘接剂与上述电极端6c、7c、6d、7d连接，从而导通。 [0019] 另外，关于从下部电极板3的背面的导线连接方法，在专利文献2：国际公开第2006/077784号公报中有所披露。 [0021] 若使用表示从图5的箭头A方向观察的局部放大截面的图6及图7说明将金属销11～14固定在下部电极板3的方法，则如下所示。 [0022] 首先，图6中，形成于下部电极板3的贯穿孔9a～9d的各孔径被设定为相对于金属销11～14的外径在相同直径～小30％左右的范围，向各贯穿孔9a～9d注入用于得到与各电极端6c、7c、6d、7d电连接的导电性粘接剂15。 [0023] 接下来，若通过未图示的超声波插入装置对金属销11～14的头部施加超声波振荡和压力并使金属销11～14的轴部压入贯穿孔9a～9d，则在金属销11～14的各轴部与贯穿孔9a～9d的边界面产生局部的摩擦热，形成贯穿孔9a～9d的壁面的树脂熔化，同时将金属销11～14插入。 [0024] 之后，若通过移走超声波插入装置，贯穿孔壁面的树脂再凝固，则金属销11～14被牢固固定在下部电极板3。 [0025] 然而，这样得到的导线连接部由于通过加热干燥或者常温固化(湿气固化、厌气固化、双组分固化)而使导电性粘接剂15固化，因此由于加热干燥或者常温固化时的收缩，有可能导致电极端-导电性粘接剂之间(参照图7)、或者导电性粘接剂-金属销之间产生剥离。 [0026] 另外，若在导电性粘接剂15收缩时随着拉伸各电极端，则如图8所示，在可动薄膜2的表面会产生多个圆形的凹陷H，导致外观品质下降。 发明内容[0027] 本发明考虑到以上的以往技术的问题而作，提供一种可以防止导线连接部的电气特性或外观品质的下降的电子设备显示窗的带触摸输入功能的保护面板。 [0028] 本发明是一种电子设备显示窗的带触摸输入功能的保护面板，包括：可弯性的上部电极板与非可弯性的下部电极板互相将电极面置于内侧并设置规定的间隙相对配置、各电极板的外周部通过绝缘性的粘接层粘贴而成的触摸面板；具有透明窗部、粘贴在上述上部电极板的表面的装饰薄膜；以及通过插入设置在上述下部电极板的多个贯穿孔的各金属销、从上述电极板的电极端提取电信号的带销的导线， [0030] 在本发明中，在上述上部电极板及上述下部电极板的电极端集中配置在上部电极板侧的结构中，在所有的电极端形成含有橡胶类粘合剂的导电性粘接剂层。 [0032] 另外，在本发明中，上述橡胶类粘合剂可以由天然橡胶或苯乙烯·丁二烯橡胶、丙烯腈·丁二烯橡胶、乙烯·丙烯橡胶、氯丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯、苯乙烯类热塑性弹性体等合成橡胶构成。 [0033] 另外，在本发明中，上述橡胶类粘合剂，特别是由氯丁二烯橡胶构成时较为理想。 [0035] 另外，在本发明中，上述橡胶类粘合剂中含有的作为导电材料的导电性填充物的含有率相对于上述橡胶类粘合剂100质量份为0.5～90质量份时较为理想。 [0036] 另外，含有上述橡胶类粘合剂的导电性粘接剂层的面积相对于上述上部电极板的电极端的面积是10～100％时较为理想。 [0037] 另外，含有上述橡胶类粘合剂的导电性粘接剂层的厚度是含有的作为导电材料的导电性填充物粒子直径的10～90％时较为理想。 [0038] 根据本发明，在安装上述带销的导线时，作为注入上述贯穿孔内的导电性粘接剂的对于上述上部电极板的基底，由于预先在上述上部电极板形成含有橡胶类粘合剂的导电性粘接剂层，所以含有该橡胶类粘合剂的导电性粘接剂层将吸收注入贯穿孔内的导电性粘接剂在上述加热干燥或者常温固化时产生的收缩。 [0039] 所以，可以防止电极端-导电性粘接剂之间、或者导电性粘接剂-金属销之间的剥离，提高连接可靠性。另外，可以将加热干燥或者常温固化时的收缩吸收，从而防止在带触摸输入功能的保护面板表面产生形变(例如圆形的凹陷)，提高外观品质。附图说明 [0040] 图1是表示本发明所涉及的电子设备显示窗的带触摸输入功能的保护面板的导线连接方法的纵向剖视图。 [0041] 图2是表示本发明的带触摸输入功能的保护面板的结构的纵向剖视图。 [0042] 图3是表示本发明所涉及的带触摸输入功能的保护面板的安装例的分解立体图。 [0043] 图4是安装的带触摸输入功能的保护面板的纵向剖视图。 [0044] 图5是表示本发明所涉及的带触摸输入功能的保护面板的结构的分解立体图。 [0045] 图6是表示以往的电子设备显示窗的带触摸输入功能的保护面板的导线连接方法的纵向剖视图。 [0046] 图7是表示以往的带触摸输入功能的保护面板的导线连接结构的纵向剖视图。 [0047] 图8是说明在以往的带触摸输入功能的保护面板表面产生的凹陷的纵向剖视图。 具体实施方式[0048] 下面，基于附图所示的实施方式详细说明本发明。 [0049] 由于本发明所涉及的电子设备显示窗的带触摸输入功能的保护面板1的基本结构、与图5所示的带触摸输入功能的保护面板相同，所以参照图5进行说明。 [0050] 该图中，带触摸输入功能的保护面板1包括：(a)具有可弯性的透明绝缘薄膜、例如聚碳酸脂类、聚酰胺类、或者聚醚酮类等工程塑料；丙烯酸类、聚对苯二甲酸乙二醇酯类、或者聚对苯二甲酸丁二醇酯类等薄膜的上部电极板2a；(b)由非可弯性的聚碳酸脂类、聚酰胺类、聚醚酮类等工程塑料；丙烯酸类、聚对苯二甲酸乙二醇酯类、聚对苯二甲酸丁二醇酯类等塑料板或者它们的层叠板形成的下部电极板3。 [0051] 两电极板2a和3在设置规定的间隙相对的状态下，外周部利用未图示的绝缘性的粘接层粘贴。 [0052] 在各电极板2a和3的内表面，通过真空蒸镀法、溅射法、离子镀法或者CVD法，形成氧化锡、氧化铟、氧化锑、氧化锌、氧化镉、或者ITO等金属氧化物膜；或者将这些金属氧化物作为主体的复合膜；或者金、银、铜、锡，镍、铝、或者钯等金属膜等，作为电阻膜4、5。 [0053] 在上部电极板2a形成平行的与电阻膜4连接的由金、银、铜、或者镍等金属、或者碳等具有导电性的糊料形成的带状电极6a、6b，在下部电极板3形成与电阻膜5连接的与电极6a、6b垂直的带状电极7a、7b。 [0054] 这些带状的电极7a、7b可以通过丝网印刷、胶板印刷、凹版印刷、或者柔印印刷(flexo printing)等印刷法、光刻法、或者刷涂法等形成。 [0055] 另外，各电极6a、6b、7a、7b延伸设置到在上部电极板2a的边缘部设置的连接部8，并集中到一个地方。 [0056] 在下部电极板3形成与该连接部8的各电极端6c、7c、6d、7d对应的贯穿孔9a～9d。 [0057] 并且，在作为导线的FPC10的连接侧端部竖直设置与这些贯穿孔9a～9d对应的四条金属销11～14，这些金属销11～14使用未图示的导电性粘接剂与电极端6c、7c、6d、7d连接，从而导通。 [0058] 另外，在上部电极板2a的表面，粘贴具有透明窗部18的装饰薄膜2b。该装饰薄膜2b在可弯性的透明绝缘薄膜例如聚碳酸脂类、聚酰胺类、或者聚醚酮类工程塑料；丙烯酸类、聚对苯二甲酸乙二醇酯类、或者聚对苯二甲酸丁二醇酯类等薄膜的一个面形成透明窗部18，将其周围着色为窗框状，该不透明的着色部分形成用于掩盖装饰薄膜2b的内侧的装饰层17。 [0059] 上述装饰层17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、聚乙烯乙缩醛类树脂、聚酯聚氨酯类树脂、或者醇酸树脂等树脂作为粘合剂、含有适当颜色的颜料或者染料作为着色剂的着色油墨即可。 [0060] 作为装饰层17的形成方法，使用丝网印刷、胶板印刷、凹版印刷、或者柔印印刷等通常的印刷法即可。为了进行多色印刷和灰度表现，特别适合使用胶板印刷或凹版印刷。 [0061] 另外，装饰层17可以不仅由金属薄膜层形成，也可以由印刷的装饰层与上述金属薄膜层的组合而形成。 [0062] 另外，上述金属薄膜层表现金属光泽，由真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、或者镀金法等形成。此时，与希望表现的金属光泽色相应，使用铝、镍、金、铂、铬铁、铜、锡、铟、银、钛、铅、或者锌等金属、或者它们的合金或者化合物。另外，金属薄膜层的膜厚一般而言为0.05μm左右。 [0063] 另外，装饰薄膜2b粘贴在上部电极板2a的整个前面，构成可动薄膜2的一部分。 [0064] 作为用于粘贴的粘接层，例如使用聚丙烯酸类树脂、聚苯乙烯类树脂、或者聚酰胺类树脂、氯乙烯、乙酸乙烯酯、或者丙烯酸类共聚物等即可。作为粘接层5d的形成方法，使用丝网印刷、胶板印刷、凹版印刷、或者柔印印刷等通常的印刷法即可。 [0065] 接下来，参照图1说明本发明的特征即导线连接结构。另外，对于与图5相同的构成要素，标注同一标号，省略其说明。 [0066] 图1中，标号16是用于将可动薄膜2的上部电极板2a与下部电极板3、在其外周部粘贴的粘接层。 [0067] 需要在该粘接层16形成与各电极端6c、7c、6d、7d对应的用于注入导电性粘接剂(如箭头15所示)的各连接用孔洞16a。即，贯穿设置在下部电极板3的贯穿孔9a～9d与这些各连接用孔洞16a连通，导电性粘接剂15通过贯穿孔9a～9d，注入各连接用孔洞16a。 [0068] 另外，连接用孔洞16a的尺寸D形成得大于贯穿孔9a的直径d。 [0069] 另外，作为粘接层16，例如可以使用至少打穿形成透视LCD等画面进行输入的部分(图5的透明窗部18)与各连接用孔洞16a、16a、16a、16a的边框状的双面胶带。另外，也可以使用绝缘性的粘接剂例如水性、丙烯酸类等印刷胶代替双面胶带。 [0070] 上述导电性粘接剂15是将硅类、环氧类、丙烯酸类、聚氨酯类树脂的任意一种作为粘合剂的粘接剂中含有导电性填充物的材料。 [0071] 作为其导电性填充物，除了银、金、铜、镍、铂、钯等导电性金属粉末之外，可以举出有使用氧化铝、玻璃等无机绝缘体或聚乙烯、聚苯乙烯、二乙烯基苯等有机高分子等作为核心材料、将核心材料表面用金、镍等导电层覆盖的材料、或者碳、石墨等。 [0073] 然后，分别对注入该导电性粘接剂15的贯穿孔9a～9d插入金属销11～14，插入的金属销11～14固定在下部电极板3。 [0074] 作为插入金属销11～14的方法，例如可以使用将贯穿孔9a～9d的各孔径设定在相对于金属销11～14的外径是相同直径～小30％左右直径的范围，通过超声波插入装置对这些金属销11～14的头部施加超声波振荡和压力，使金属销11～14的轴部压入贯穿孔9a～9d的方法。 [0075] 根据使用上述超声波插入装置的固定方法，在金属销11～14的各轴部与贯穿孔9a～9d的边界面产生局部的摩擦热，形成贯穿孔9a～9d的壁面的树脂熔化，同时将金属销11～14插入，由于壁面的再凝固，可以得到牢固的固定。 [0076] 图2表示金属销11～14相对于下部电极板3的固定结束的状态。 [0077] 在该图中，在连接用孔洞16a及贯穿孔9a～9d中填充导电性粘接剂15，例如，以电极端6c为例进行说明，该电极端6c通过后述的橡胶类导电性粘接剂层21和导电性粘接剂15与金属销11连接。 [0078] 另外，由于填充在连接用孔洞16a内的导电性连接剂15的一部分与电极端6c直接接触，所以有提高导电性的效果。另外，由于在连接用孔洞16a内产生的导电性粘接剂15的热收缩，与在贯穿孔9a内产生的热收缩相比较小，所以不会从电极端6c剥离。 [0079] 本发明的特征是，作为注入贯穿孔9a～9d内的导电性粘接剂15的、上部电极板2a的基底，更详细而言，在连接部8的各电极端6c、7c、6d、7d的金属销连接侧表面，作为基底，是形成含有橡胶类粘合剂的导电性粘接剂层(以下简称为橡胶类导电性粘接剂层)21。 [0080] 这样，通过形成橡胶类导电性粘接剂层21作为基底，从而注入贯穿孔9a～9d内的导电性粘接剂15即使在加热干燥或者常温固化时收缩，橡胶类导电性粘接剂层21也可以将该收缩吸收。 [0081] 据此，可以防止电极端-导电性粘接剂之间、或者导电性粘接剂-金属销之间的剥离，结果可以提高连接可靠性。 [0082] 另外，通过可以将加热干燥或者常温固化时的收缩吸收，从而防止上部电极板2a和装饰薄膜2b的层叠体即可动薄膜2的变形，结果可以提高带触摸输入功能的保护面板1的外观品质。 [0083] 橡胶类导电性粘接剂层21是在由天然橡胶(NR)、或苯乙烯·丁二烯橡胶(SBR)、丙烯腈·丁二烯橡胶(NBR)、乙烯·丙烯橡胶(EPDM)、氯丁二烯橡胶(CR)、异戊二烯橡胶·丁基橡胶(IIR)、丁二烯橡胶(BR)、氯磺化聚乙烯、苯乙烯类热塑性弹性体(SBC)等合成橡胶的任意一种的橡胶类粘合剂和溶剂等形成的粘接剂中含有导电性填充物的材料。 [0084] 另外，作为上述导电性填充物，除了银、金、铜、镍、铂、钯等导电性金属粉末之外，可以举出有使用氧化铝、玻璃等无机绝缘体或聚乙烯、聚苯乙烯、二乙烯基苯等有机高分子等作为核心材料，将该核心材料表面用金、镍等导电层覆盖的材料、或者碳、石墨等。 [0085] 导电性填充物的含有率相对于橡胶类粘合剂100质量份为0.5～90质量份时较为理想。若含有率低于0.5质量份，则会引起导通不良，另一方面，若高于90质量份，则导致粘接力及固化时的应力吸收力的下降，且成本上升。 [0086] 橡胶类导电性粘接剂层21相对于上部电极板2a的电极端的面积为10～100％时较为理想。若面积比低于10％，则会引起粘接力及应力吸收力的下降，另一方面，若高于100％，则在粘接层16的各连接用孔洞16a～16d的大小较小时，会与上述粘接层16互相重叠，在与该重叠部分对应的装饰薄膜2b表面有时会产生膨胀。因此，带触摸输入功能的保护面板1表面的外观品质下降。 [0087] 另外，橡胶类导电性粘接剂层21的厚度为导电性填充物的粒子直径的10～90％时较为理想。若厚度低于10％，则会引起粘接力及应力吸收力的下降，另一方面，若高于90％，会引起导通不良，且成本也上升。 [0088] 另外，说明橡胶类导电性粘接剂层21的厚度时，是以导电性填充物是粒子为前提进行了说明，但不限于此，也可以使用如以前说明的片状、球状、短纤维状等形状的材料。 [0089] 另外，上面举例表示的天然橡胶、合成橡胶中，考虑到耐热性、耐臭氧性、耐气候性、耐油性、难燃性较佳，加工性、机械强度、橡胶弹性、粘接性较好的这样的原因，使用氯丁二烯橡胶比其他橡胶更适合作为橡胶类粘合剂。另外，若对氯丁二烯橡胶(CR)混合酚醛树脂，则可以提高粘接剂的凝聚力，耐热性更好。 [0091] 另外，通过将上述的各种实施方式中的任意的实施方式适当组合，可以取得各自具有的效果。 [0092] 参照附图充分说明了本发明相关的理想实施方式，但对于该技术领域的熟练人员可以加入各种变形或修正进行实施。这样的变形或修正只要没有脱离本发明的技术范围，就应理解为含有在本发明中。 [0093] 工业上的实用性 [0094] 本发明可以用于PDA、手持终端等便携式电子终端、复印机、传真机等办公自动化设备、智能电话、移动电话、便携式游戏机、电子词典、车辆导航系统、小型电脑、各种家电产品、其他设备的显示单元部。 |
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