專利名稱：窄邊框觸摸屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模擬電阻膜方式的觸摸屏，它按照配置在與計算機連接的LCD(液晶顯示器)及CRT(陰極射線管)等顯示畫面上、透視的顯示畫面上顯示的指示，用手指及筆等由上向下按壓，從而能夠?qū)磯禾幵陲@示畫面中的位置輸入計算機。具體地，本發(fā)明涉及一種擴大用于注重便攜性的信息終端(PDA個人數(shù)字助理)的輸入?yún)^(qū)域及顯示區(qū)域的窄邊框觸摸屏。
背景技術(shù)：
作為傳統(tǒng)上用于電子筆記本及個人計算機等的觸摸屏，有模擬電阻膜方式。如圖9所示，使下側(cè)電極構(gòu)件402和上側(cè)電極構(gòu)件401隔著絕緣性的隔墊403相向地在邊緣部粘接，母線413、414、423、424成方形配置。下側(cè)電極構(gòu)件402在透明絕緣基板421的上面一部分具有透明電極422，同時分別在透明電極422的平行兩邊具有一對母線423、424以及在透明電極422以外的部分具有與母線423、424和外部端子連接的引線回路425、426，上側(cè)電極構(gòu)件401在有可撓性的透明絕緣基板411的下面一部分具有透明電極412，同時分別在透明電極412的平行兩邊具有一對母線413、414以及在透明電極412以外的部分具有與母線413、414和外部端子連接的引線回路415、416，另外，將引線回路415、416、425、426的另一端集中在觸摸屏的一邊，與薄膜連接器407的端部連接。
如

圖10所示，模擬電阻膜方式的透明觸摸屏的原理如下在從上側(cè)電極構(gòu)件401上用手指及筆等按壓任意點P，使兩個透明電極412、422在點P的地方進行點接觸時，在上側(cè)電極構(gòu)件401的透明電極412上施加電壓，而在下側(cè)電極構(gòu)件402的透明電極422上不施加電壓，從而上側(cè)電極構(gòu)件401的透明電極412在X方向產(chǎn)生電位梯度，在上側(cè)電極構(gòu)件401的透明電極412上的點P處產(chǎn)生分壓后的電壓ex，電壓ex由下側(cè)電極構(gòu)件402的分壓輸出端405檢出。這里，如果假設(shè)點P的坐標(biāo)為(x、y)，上側(cè)電極構(gòu)件401的透明電極412的母線413、414之間的距離為L1，母線413、414之間的電壓為E，則按照ex/E＝X/L1的關(guān)系，可以從電壓ex求出點P的x坐標(biāo)。另外，對下側(cè)電極構(gòu)件402的透明電極422施加電壓，而在上側(cè)電極構(gòu)件401的透明電極412上不施加電壓，從而在下側(cè)電極構(gòu)件402的透明電極422上的點P產(chǎn)生分壓后的電壓ey，電壓ey由下側(cè)電極構(gòu)件401的透明電極412的分壓輸出端404檢出。這里，如果假設(shè)下側(cè)電極構(gòu)件401的透明電極422的母線423、424之間的距離為L2，母線423、424之間的電壓為E，則按照ey/E＝Y(jié)/L2關(guān)系，可以從電壓ey求出點P的y坐標(biāo)。
然而，由于產(chǎn)品小型化及畫面大型化，最近對于上述觸摸屏，要求使母線及引線回路的布線集中在離屏的邊緣很小的窄邊框范圍形成。
但是，作為上述母線413、414、423、424及引線回路415、416、425、426的材料，由于使用的是將金、銀、銅或鎳等金屬或碳等導(dǎo)電填料分散在樹脂粘接劑中的導(dǎo)電膏，因此存在如下問題由于作為粘接劑而含有的樹脂，在母線413、414、423、424及引線回路415、416、425、426的布線中產(chǎn)生大于導(dǎo)電性填料的固有電阻的電阻。而且，如上所述，在觸摸屏上施加額定電壓時，觸摸位置由分壓輸出端檢出的X方向的電壓ex及Y方向的電壓ey確定，但在觸摸位置的x坐標(biāo)相同時，如果母線413、414、423、424有電阻，則檢出的位置的x坐標(biāo)在引線回路與415、416、425、426的連接部分的近處(圖9中a)和遠處(圖9中b)不完全一致。在觸摸位置的y坐標(biāo)相同時也一樣。在母線413、414、423、424上存在由導(dǎo)電膏材料構(gòu)成而產(chǎn)生的大電阻，如果母線413、414、423、424形成得較細，則電阻變得更大，在與引線回路415、416、425、426的連接部分的近處(圖9中a)和遠處(圖9中b)位置檢出之差更大、更顯著。即，由于線性(直線性)，透明觸摸屏上的手指及筆的動作不能直接輸入，變?yōu)椴煌妮斎雰?nèi)容。如果母線413、414、423、424形成得較粗，則位置檢出之差不顯著，但如此就不能得到窄邊框的觸摸屏。
另外，為了在觸摸屏中使觸摸屏的觸摸位置和檢出它而得到的LCD的顯示位置重合而見到，要進行特別指定的校正(Calibration)。而且，如上所述，在觸摸屏上施加額定電壓時，觸摸位置由分壓輸出端檢出的X方向的電壓ex及Y方向的電壓ey確定，但若透明電極的電阻因經(jīng)時或環(huán)境溫度而變化，則檢出的電壓變化，從而引起相對于LCD顯示位置的位置偏移。而且，在母線及引線回路上存在由導(dǎo)電膏材料構(gòu)成而產(chǎn)生的大電阻，此布線電阻越大，則透明電極的電阻因經(jīng)時或環(huán)境溫度變化時的位置偏移也越大。如上所述，額定電壓E被分壓后確定輸入位置，但由于額定電壓E包含布線電阻，在母線中為電壓E′，因此正確地說應(yīng)是電壓E′被分壓后確定輸入位置。因此，如果布線電阻不因經(jīng)時或環(huán)境溫度而變化，而透明電極的電阻因經(jīng)時或環(huán)境溫度而變化，則布線電阻越大，透明電極的電阻經(jīng)時變化或因環(huán)境溫度產(chǎn)生的變化而引起的E′的變化越大，在觸摸屏的觸摸位置和LCD的顯示位置之間的位置偏移就越大、越顯著。如果母線及引線回路形成得較粗，則在觸摸屏的觸摸位置和LCD的顯示位置中即使位置偏移產(chǎn)生，也不顯著，但如此就還是不能得到窄邊框的觸摸屏。
總之，傳統(tǒng)的觸摸屏在窄邊框化中受到限制，由于在大型的觸摸屏中母線及引線回路變長，使布線電阻變大，因此窄邊框化更加困難。
因此，為了解決這些問題，本申請者以前提出了母線及引線回路的布線僅以金屬材料作為構(gòu)成材料而形成(參照特開2001-216090號公報)。具體地說，僅由采用電鍍法、真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、CVD法等形成的金、銀、銅、鎳等金屬材料構(gòu)成。
但是，在特開2001-216090號公報中記載的母線及引線回路中存在下述的問題。
首先，在特開2001-216090號公報中僅以金屬材料作為構(gòu)成材料而形成的母線及引線回路是采用電鍍法、真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法或CVD法等形成的。除由于電鍍法之外，都是采用在全面形成金屬薄膜后、須除去不需要部分而形成母線及引線回路的手段，因此除去后的金屬材料浪費，出現(xiàn)觸摸屏的制造成本升高的問題。另外，由于在電鍍法中要在電鍍槽內(nèi)全面浸漬，以后即使進行水洗，在透視輸入的區(qū)域也有可能產(chǎn)生污物，合格率存在問題。
另外，由于母線及引線回路是采用電鍍法、真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法或者CVD法等形成的薄膜，因此其截面的大小受到母線及引線回路形成寬度的很大影響。因此，如果要實現(xiàn)窄邊框化，則母線及引線回路的截面積變小，即電阻變大，在觸摸屏上易產(chǎn)生位置檢出誤差。如果母線及引線回路形成得較厚，則位置檢出之差不顯著，但如果要用上述各種薄膜形成方法，形成大于30μm的厚膜，則需要非常長的時間，存在生產(chǎn)效率降低的問題。另外，如果在電鍍法以外的真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、CVD法中形成厚膜，則除去的金屬材料也相應(yīng)地增加，上述成本問題會變得更大。
因此，本發(fā)明的目的在于解決上述問題點，提供一種廉價的、不發(fā)生位置檢出誤差的、且生產(chǎn)合格率及效率高的窄邊框觸摸屏。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明構(gòu)成如下依據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種窄邊框觸摸屏，在模擬電阻膜方式的觸摸屏中，設(shè)有下側(cè)電極構(gòu)件和上側(cè)電極構(gòu)件，上述下側(cè)電極構(gòu)件在下側(cè)透明絕緣基板的上面一部分上有下側(cè)透明電極，同時分別設(shè)有在上述下側(cè)透明電極平行的兩邊的一對下側(cè)母線和在上述下側(cè)透明電極以外的部分上與上述下側(cè)母線連接的下側(cè)外部端子連接部，上述上側(cè)電極構(gòu)件在具有可撓性的上側(cè)透明絕緣基板的下面一部分上有上側(cè)透明電極，同時分別設(shè)有在上述上側(cè)透明電極平行的兩邊的一對上側(cè)母線和在上述上側(cè)透明電極以外的部分上與上述上側(cè)母線連接的上側(cè)外部端子連接部，將上述下側(cè)電極構(gòu)件和上述上側(cè)電極構(gòu)件隔著絕緣性的隔墊相向而粘接在邊緣部，方形地配置上述上側(cè)母線和上述下側(cè)母線，將上述下側(cè)母線用線徑30～100μm的金屬細線形成，并將上述上側(cè)母線用線徑30～100μm的金屬細線形成。
依據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供上述第一方面記載的一種窄邊框觸摸屏，其中上述下側(cè)電極構(gòu)件在上述下側(cè)透明電極以外的部分上還設(shè)有將上述下側(cè)母線和上述下例外部端子連接部連接的下側(cè)引線回路，同時上述上側(cè)電極構(gòu)件在上述上側(cè)透明電極以外的部分上還設(shè)有與上述上側(cè)母線和上述上側(cè)外部端子連接部連接的上側(cè)引線回路，上述下側(cè)引線回路用線徑30～100μm的金屬細線形成，并將上述上側(cè)引線回路用線徑30～100μm的金屬細線形成。
依據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供上述第二方面記載的一種窄邊框觸摸屏，其中使分別構(gòu)成上述下側(cè)引線回路和上述上側(cè)引線回路的上述金屬細線延伸設(shè)置到上述下側(cè)電極構(gòu)件和上述上側(cè)電極構(gòu)件的外側(cè)，形成上述下側(cè)外部端子連接部和上述上側(cè)外部端子連接部。
依據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供上述第一方面記載的一種窄邊框觸摸屏，其中上述下側(cè)母線和上述下側(cè)外部端子連接部直接連接，而且上述下側(cè)母線和上述下側(cè)外部端子連接部用線徑30～100μm的金屬細線形成，同時上述上側(cè)母線和上述上側(cè)外部端子連接部直接連接，而且上述上側(cè)母線和上述上側(cè)外部端子連接部用線徑30～100μm的金屬細線形成，而且使上述上側(cè)外部端子連接部的上述金屬細線和上述下側(cè)外部端子連接部的上述金屬細線延伸設(shè)置到粘接上述下側(cè)電極構(gòu)件和上述上側(cè)電極構(gòu)件的部分的外側(cè)。
依據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供上述第一至第四方面中任一方面記載的一種窄邊框觸摸屏，其中在上述上側(cè)電極構(gòu)件及上述下側(cè)電極構(gòu)件上，通過導(dǎo)電膏分別將上述金屬細線固定在上述上側(cè)透明絕緣基板及上述下側(cè)透明絕緣基板上。
依據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供上述第一至第四方面中任一方面記載的一種窄邊框觸摸屏，其中在上述上側(cè)電極構(gòu)件及上述下側(cè)電極構(gòu)件上，上述各金屬細線分別用導(dǎo)電膏涂覆并固定在上述上側(cè)透明絕緣基板及上述下側(cè)透明絕緣基板上。
依據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供上述第六方面記載的一種窄邊框觸摸屏，其中在上述下側(cè)電極構(gòu)件的上述下側(cè)引線回路的彎曲部和上述下側(cè)母線的至少一方的周上述導(dǎo)電膏涂覆而形成的下側(cè)被覆層，具有上述下側(cè)電極構(gòu)件的上述金屬細線的直徑2～5倍的寬度；在這以外的部分用上述導(dǎo)電膏涂覆而形成的下側(cè)被覆層，具有上述下側(cè)電極構(gòu)件的上述金屬細線的直徑1～5倍的寬度；另外，上述上側(cè)電極構(gòu)件的上述上側(cè)引線回路的彎曲部和上述上側(cè)母線的至少一方的用上述導(dǎo)電膏涂覆而形成的上側(cè)被覆層，具有上述上側(cè)電極構(gòu)件的上述金屬細線的直徑3～5倍的寬度；在這以外的部分用上述導(dǎo)電膏涂覆而形成的上側(cè)被覆層，具有上述上側(cè)電極構(gòu)件的上述金屬細線的直徑2～5倍的寬度。
依據(jù)本發(fā)明的第八形式，提供上述第一至第四方面中任一方面記載的一種窄邊框觸摸屏，其中上述金屬細線的電阻率為20×10-6Ω·cm以下。
依據(jù)本發(fā)明的第九形式，提供上述第八方面記載的一種窄邊框觸摸屏，其中上述透明絕緣基板上的上述金屬細線及其周圍用電阻率1×10-4Ω·cm以下的導(dǎo)電膏涂覆。
附圖的簡單說明本發(fā)明的這些以及其它的目的和特征從與以下附圖中的最佳實施方式有關(guān)的下述說明中可以明確。
圖1是表示本發(fā)明第1實施方式的模擬電阻膜方式的觸摸屏的分解透視圖。
圖2是表示本發(fā)明第1實施方式的模擬電阻膜方式的觸摸屏中金屬細線粘固狀態(tài)的部分截面圖。
圖3是表示本發(fā)明第1實施方式的模擬電阻膜方式的觸摸屏中金屬細線粘固狀態(tài)的部分截面圖。
圖4是表示本發(fā)明第1實施方式的模擬電阻膜方式的觸摸屏中金屬細線粘固狀態(tài)的部分截面圖。
圖5是表示本發(fā)明第1實施方式的模擬電阻膜方式的觸摸屏中金屬細線粘固狀態(tài)的部分截面圖。
圖6是表示本發(fā)明第1實施方式的模擬電阻膜方式的觸摸屏中金屬細線粘固狀態(tài)的部分截面圖。
圖7是表示本發(fā)明第1實施方式的模擬電阻膜方式的觸摸屏中金屬細線粘固狀態(tài)的部分截面圖。
圖8是表示本發(fā)明第1實施方式的模擬電阻膜方式的觸摸屏中金屬細線粘固狀態(tài)的部分截面圖。
圖9是表示傳統(tǒng)技術(shù)的模擬電阻膜方式的觸摸屏之一例的分解透視圖。
圖10是模擬電阻膜方式的觸摸屏的原理圖。
圖11是表示本發(fā)明第2實施方式的觸摸屏的分解透視圖。
圖12是表示圖11中金屬細線的延長設(shè)置部分之配置的透視圖。
圖13是表示本發(fā)明第2實施方式的觸摸屏的分解透視圖。
圖14是表示圖13中金屬細線的延長設(shè)置部分之配置的透視圖。
圖15A及圖15B是表示本發(fā)明第2實施方式的觸摸屏的部分截面圖及詳細截面圖。
圖16表示傳統(tǒng)技術(shù)的觸摸屏之一例的分解透視圖。
圖17是表示在本發(fā)明第1實施方式及2的觸摸屏中用導(dǎo)電膏覆蓋金屬細線時、導(dǎo)電膏的被覆層形成寬度(與固定面的接觸寬度)的在彎曲部中的允許范圍的截面圖。
圖18是特別以容易理解的形式表示圖17中直線部與彎曲部相比以較窄的寬度形成的說明圖。
圖19是本發(fā)明第1實施方式的變形例的觸摸屏的透視圖。
圖20是圖19的本發(fā)明上述第1實施方式的變形例的觸摸屏的上側(cè)電極構(gòu)件的平面圖。
圖21是圖19的本發(fā)明的上述第1實施方式的變形例的觸摸屏的下側(cè)電極構(gòu)件的平面圖。
本發(fā)明的最佳實施方式在接著說明本發(fā)明之前，對于附圖中相同部件，附加相同的附圖標(biāo)記。
下面參照圖，詳細說明本發(fā)明第1實施方式的窄邊框觸摸屏。另外，所謂觸摸屏的窄邊框指的是在觸摸屏的上下透明絕緣基板上形成的透明絕緣基板周圍的母線、引線回路、外部端子連接部的布線區(qū)域，即距離外形輪廓的邊框?qū)挾瘸叽缭谥辽?個邊上為2mm以下形成的區(qū)域。
圖1所示的觸摸屏是在模擬電阻膜方式的觸摸屏中，將下側(cè)電極構(gòu)件2和上側(cè)電極構(gòu)件1，使上側(cè)及下側(cè)母線13、14、23、24成為方形配置地，隔著絕緣性的隔墊3在邊緣部相向粘接；下側(cè)電極構(gòu)件2在下側(cè)透明絕緣基板21上面的一部分上設(shè)有下側(cè)透明電極22，同時分別設(shè)有在下側(cè)透明電極22平行的兩邊配置的一對下側(cè)母線23、24及在下側(cè)透明電極22以外的部分配置的、且與下側(cè)母線23、24連接的下側(cè)引線回路25、26，以及在下側(cè)透明電極22以外的部分配置的、且連接于下側(cè)引線回路25、26并能將下側(cè)引線回路25、26與外部端子連接的下側(cè)外部端子連接部303、304；上側(cè)電極構(gòu)件1在有可撓性的上側(cè)透明絕緣基板11下面的一部分上設(shè)有上側(cè)透明電極12，同時分別設(shè)有在上側(cè)透明電極12平行的兩邊配置的一對上側(cè)母線13、14及在上側(cè)透明電極12以外的部分配置的、且與上側(cè)母線13、14連接的上側(cè)引線回路15、16，以及在上側(cè)透明電極12以外的部分配置的、且連接于上側(cè)引線回路15、16并能將上側(cè)引線回路15、16與外部端子連接的上側(cè)外部端子連接部301、302；上述上側(cè)及下側(cè)母線13、14、23、24和上述上側(cè)及下側(cè)引線回路15、16、25、26用線徑30～100μm的金屬細線8一體化形成，且使該4根金屬細線8延伸設(shè)置到上述上側(cè)電極構(gòu)件1和下側(cè)電極構(gòu)件2的外側(cè)，形成上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部301、302、303、304。作為一例，在下側(cè)電極構(gòu)件2中將下側(cè)引線回路25、26的2根金屬細線8從圖1的下側(cè)電極構(gòu)件2的右上角部分，延伸設(shè)置到外側(cè)，形成下側(cè)外部端子連接部303、304，同時在上側(cè)電極構(gòu)件1中使上側(cè)引線回路15、16的2根金屬細線8從圖1的上側(cè)電極構(gòu)件1的上側(cè)邊的大致中央附近延伸設(shè)置到外側(cè)，形成上側(cè)外部端子連接部301、302。
作為用于下側(cè)電極構(gòu)件2的下側(cè)透明絕緣基板21，除了鈉玻璃、硼硅酸玻璃或者強化玻璃等玻璃板之外，還可以采用聚碳酸酯系、聚酰胺系或者聚醚酮系等工程塑料，或者丙烯酸系、聚對苯二甲酸乙二醇酯系或者聚對苯二甲酸丁二醇酯系等透明樹脂板或透明薄膜。用于下側(cè)電極構(gòu)件2的下側(cè)透明絕緣基板21也可以由透明薄膜和透明塑料板層疊而成。在這種情況下，可提高作為整個觸摸屏的耐久性，所以是理想的。
作為用于上側(cè)電極構(gòu)件1、具有可撓性的上側(cè)透明絕緣基板11，可以采用聚碳酸酯系、聚酰胺系或者聚醚酮系等工程塑料、丙烯酸系、聚對苯二甲酸乙二醇酯系或者聚對苯二甲酸丁二醇酯系等透明薄膜等。另外，在與設(shè)有上側(cè)電極構(gòu)件1的上側(cè)透明絕緣基板11的上側(cè)透明電極12的面相反的面上可形成硬涂層。作為硬涂層，包括硅氧烷系樹脂等無機材料或者丙烯環(huán)氧系或者氨酯系熱固化型樹脂或者丙烯酸酯系的光固化型樹脂等有機材料。硬涂層的厚度以1～7×10-3mm左右為適當(dāng)。另外，在上側(cè)電極構(gòu)件1的上側(cè)透明絕緣基板11上，在與設(shè)有上側(cè)透明電極12的面相反的面上可以施加用以防止光反射的防眩處理。例如，可以進行凹凸加工，或在硬涂層中混入填充顏料和二氧化硅或氧化鋁等微顆粒。另外，上側(cè)電極構(gòu)件1的上側(cè)透明絕緣基板11可以不是1層薄膜，而是將多層薄膜重疊的疊層體。
上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22可以通過氧化錫、氧化銦、氧化銻、氧化鋅、氧化鎘或者銦錫氧化物(ITO)等金屬氧化物膜、以這些金屬氧化物為主體的復(fù)合膜或者金、銀、銅、錫、鎳、鋁或鈀等金屬膜形成。另外，可以將上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22作成2層以上的多層膜。構(gòu)成上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22的這些透明導(dǎo)電膜可以采用真空蒸鍍、濺射、離子鍍或者CVD法等形成。透明導(dǎo)電膜可用酸等進行刻蝕處理來將作為上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22部分之外的不需要部分除去的方法，進行圖案化。另外，也可以用絕緣性被膜覆蓋透明導(dǎo)電膜上的上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22的部分以外的區(qū)域。另外，在上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22的任何一個表面上可以形成下述的點狀隔墊4。
本發(fā)明第1實施方式的特征在于上述上側(cè)及下側(cè)母線13、14、23、24和上述上側(cè)及下側(cè)引線回路15、16、25、26用線徑30～100μm的金屬細線8一體化形成。通過采用金屬細線8，不再需要圖案化，材料不會白白丟棄，可以獲得廉價的觸摸屏。另外，不會產(chǎn)生起因于電鍍槽中全面浸漬的透視輸入的區(qū)域上的污物，可以獲得合格率高的觸摸屏。
另外，通過采用金屬細線8，上側(cè)及下側(cè)母線13、14、23、24和上側(cè)及下側(cè)引線回路15、16、25、26能夠確保充分的截面積，即電阻可以控制得很小，使觸摸屏上不會產(chǎn)生位置檢出誤差，同時寬度能形成得較細。因此，在觸摸屏的邊緣部能夠使上側(cè)及下側(cè)母線13、14、23、24和上側(cè)及下側(cè)引線回路15、16、25、26占有的空間減小，即能夠進一步窄邊框化。
另外，通過使上述上側(cè)及下側(cè)引線回路15、16、25、26用金屬細線8形成而構(gòu)成，能夠使金屬細線8延伸設(shè)置到上側(cè)電極構(gòu)件1和下側(cè)電極構(gòu)件2的外側(cè)，作為上側(cè)與下側(cè)外部端子連接部301、302、303、304，不必再采用薄膜連接器。因此，在觸摸屏的邊緣不需要為在上側(cè)電極構(gòu)件1與下側(cè)電極構(gòu)件2之間插入薄膜連接器進行連接而確?？臻g，可更進一步地實現(xiàn)窄邊框化。
另外，由于不需要薄膜連接器，因此在觸摸屏的整個邊緣部可以獲得均勻的粘接強度。因此，盡管進行觸摸屏的高溫試驗等，也不會出現(xiàn)局部變形而使上側(cè)電極構(gòu)件1起伏的問題。
這里，作為金屬細線8的材料，可以采用金、銅或者鋁等。另外，金屬細線8采用線徑30～100μm。如果線徑小于30μm，則截面積太小而容易斷線，在生產(chǎn)上將難以處理，同時在觸摸屏上易產(chǎn)生位置檢出誤差。而如果線徑大于100μm，則透明電極12、22之間的間隙增大而使輸入變得困難。
上述金屬細線8在上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上的粘固，例如可以通過上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21的熔融固化而進行(參照圖2)。具體地說，在上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上配置金屬細線8，然后通過熱熨(コテ)或熱壓等方法，施以加熱加壓，使上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21的表層部軟化，再通過冷卻以埋入了一部分金屬細線8的狀態(tài)固定。但是，對于下側(cè)電極構(gòu)件2，上述的下側(cè)電極構(gòu)件2的下側(cè)透明絕緣基板21的材料限于樹脂材料。
另外，上述金屬細線8的粘固也可以采用外周表面由導(dǎo)電性的熱熔材料91涂覆的金屬細線8，通過熱熔材料91的熔融固化，將金屬細線粘固在上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上(參照圖3)。具體地說，在上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上配置由導(dǎo)電性熱熔材料91涂覆的金屬細線8，然后，采用邊加熱金屬細線8邊按壓等方法來加熱加壓，使熱熔材料91軟化，以冷卻產(chǎn)生的熱熔材料91的粘接力將金屬細線8固定。作為上述導(dǎo)電性的熱熔材料91，可以采用在氯丁二烯等合成橡膠內(nèi)分散金、銀或鎳等顆粒的粘接劑以及錫、鉛或錫與鉛的合金等。
另外，上述金屬細線8的粘固也可以通過使導(dǎo)電膏92介于金屬細線8與上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21之間來進行(參照圖4)。作為導(dǎo)電膏92，采用在環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯樹脂、氨酯樹脂或硅樹脂等熱固化性樹脂及聚酰胺或聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合體或乙烯-丙烯酸乙酯共聚合體等熱可塑性樹脂中含有導(dǎo)電性填料的材料。作為導(dǎo)電性填料，除了銀、金、銅、鎳、鉑或者鈀等導(dǎo)電性金屬粉末之外，還可采用氧化鋁或玻璃等無機絕緣體或聚乙烯、聚苯乙烯或二苯乙烯等有機高分子等作為核心材料，在其表面用金或鎳等導(dǎo)電層涂覆的材料以及碳或石墨等。而導(dǎo)電性填料可以采用片狀、球狀或短纖維狀等形狀的填料。將導(dǎo)電膏92涂覆在金屬細線8上及其周圍的上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上的方法，可以采用絲網(wǎng)印刷或由配料器直接涂復(fù)等方法。
另外，上述金屬細線8的粘固也可以在金屬細線8上及其周圍的上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上用粘接劑93涂覆而進行(參照圖5)。具體地說，在上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上配置金屬細線8，然后用絲網(wǎng)印刷或由配料器的直接涂復(fù)等方法，在金屬細線8上及其周圍的上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上進行涂覆，將金屬細線8夾在上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21與粘接劑93之間加以固定。作為粘接劑93，可以采用環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯樹脂等。另外，在采取上述的上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21及導(dǎo)電性的熱熔材料91的熔融軟化、將導(dǎo)電膏92介于中間的粘定方法時，也可以組合采用由上述粘接劑93進行的涂覆，從而提高金屬細線8在上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上的粘固力(參照圖6～圖8)。在這種情況下，如果僅有金屬細線8，則對于上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21，主要是線接觸，而如果采用上述導(dǎo)電膏作為粘接劑93，則對于上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21成為面接觸，電氣連接的電阻比僅有金屬細線8時減小，能夠使導(dǎo)通性進一步提高。如果用導(dǎo)電膏固定金屬細線8，則將金屬細線8在上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上連接形成時，即使由于某種應(yīng)力、操作錯誤等，金屬細線8出現(xiàn)斷線，覆蓋它的導(dǎo)電膏作為輔助導(dǎo)電材料而起作用，因此具有不會出現(xiàn)功能不良的效果。
另外，上述的金屬細線8在上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上的粘固不必在整個上側(cè)及下側(cè)母線13、14、23、24和上側(cè)及下側(cè)引線回路15、16、25、26上粘固，若實現(xiàn)了導(dǎo)通和充分粘固，只要部分地粘固即可。另外，圖2～圖8是作為上側(cè)及下側(cè)引線回路15、16、25、26的部分截面圖，但在上側(cè)及下側(cè)母線13、14、23、24的部分存在上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22，在使上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21熔融軟化時，在粘固部分中，上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22會與上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21一起變形。
隔墊3具有能夠?qū)⑸蟼?cè)和下側(cè)的電極構(gòu)件之間方形配置的母線絕緣的形式，例如圖1所示的邊框形式。作為隔墊3的形成材料，除了與透明絕緣基板相同的樹脂薄膜等之外，可以通過印刷或者涂復(fù)丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂或硅系樹脂之類的適當(dāng)樹脂，形成隔墊3，但一般也常常讓固定上側(cè)電極構(gòu)件1和下側(cè)電極構(gòu)件2的邊框形式的雙面膠帶充當(dāng)由粘接劑或粘合劑組成的粘接層。在形成由粘接劑或粘合劑組成的粘接層時，可以采用絲網(wǎng)印刷等。
另外，在形成大開本的觸摸屏的情況下，為了確保上側(cè)電極構(gòu)件1和下側(cè)電極構(gòu)件2的上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22之間的空隙，也可以在上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22的任何一個表面上形成點狀隔墊4(參照圖1)。作為點狀隔墊4，例如，可以用光處理方法將三聚氰胺丙烯酸酯樹脂、氨酯丙烯酸酯樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸丙烯酸酯樹脂、丙烯酸丙烯酸酯樹脂等丙烯酸酯樹脂或聚乙烯醇樹脂等透明的光固化型樹脂形成微細的點狀而得到。另外，也可以采用印刷方法，大量形成微細的點來形成隔墊。另外，也可以通過噴霧或涂復(fù)由無機物及有機物組成的顆粒分散液，經(jīng)干燥而成為隔墊。
本發(fā)明第1實施方式的窄邊框觸摸屏由上述結(jié)構(gòu)及作用組成，因此可發(fā)揮以下的效果。
也就是說，由于本發(fā)明第1實施方式的窄邊框觸摸屏用線徑30～100μm的金屬細線來一體化形成上側(cè)及下側(cè)母線和上側(cè)及下側(cè)引線回路，因此在形成上側(cè)及下側(cè)母線和上側(cè)及下側(cè)引線回路時，不需要圖案化，材料不會白白丟棄，可以得到廉價的觸摸屏。另外，由于不必全面浸漬在電鍍槽中，因此在透視輸入的區(qū)域上也不可能產(chǎn)生污物，合格率高。
另外，由于采用金屬細線，上側(cè)及下側(cè)母線和上側(cè)及下側(cè)引線回路分別能夠確保充分的截面積，即將電阻控制得小，使觸摸屏上不發(fā)生位置檢出誤差，同時寬度形成得較細。因此，在觸摸屏的邊緣部上側(cè)及下側(cè)母線和上側(cè)及下側(cè)引線回路的形成面積能夠分別減小，即能夠推進窄邊框化。這時，不需要形成截面積大的上側(cè)及下側(cè)母線和上側(cè)及下側(cè)引線回路的時間，生產(chǎn)效率優(yōu)良。
另外，由于本發(fā)明第1實施方式的窄邊框觸摸屏采用金屬細線形成上側(cè)及下側(cè)引線回路而構(gòu)成，因此能夠使此金屬細線延伸設(shè)置到上側(cè)電極構(gòu)件和下側(cè)電極構(gòu)件的外側(cè)，形成上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部，而不必采用薄膜連接器。因此，可以不在觸摸屏的邊緣提供用以在上側(cè)電極構(gòu)件與下側(cè)電極構(gòu)件之間插入薄膜連接器進行連接的空間，使得更窄的邊框化成為可能。
另外，由于本發(fā)明第1實施方式的窄邊框觸摸屏不需要薄膜連接器，因此在觸摸屏的整個邊緣部都能得到均勻的粘接強度。因此，即使進行觸摸屏的高溫試驗等，也不會有局部地出現(xiàn)變形而使上側(cè)電極構(gòu)件起伏的不良情況。
本發(fā)明第2實施方式的窄邊框觸摸屏與第1實施方式的不同點是在輸入?yún)^(qū)域及顯示畫面均加大設(shè)置的窄邊框觸摸屏中，金屬細線的配置形狀。
作為傳統(tǒng)上用于電子筆記本及個人計算機等的觸摸屏，有模擬電阻膜方式。如圖16所示，為了，通常將上側(cè)電極構(gòu)件501和下側(cè)電極構(gòu)件502，以使母線513、514、523、524成為方形配置的方式隔著隔墊3相向粘接在邊緣部。上側(cè)電極構(gòu)件501在透明絕緣基板511的下面的一部分上設(shè)透明電極512，同時分別具有在透明電極512上形成的一對母線513、514以及為了使母線513、514與外部端子連接而在透明電極512以外的部分形成的引線回路515、516，下側(cè)電極構(gòu)件502在透明絕緣基板521的上面的一部分上設(shè)透明電極522，同時分別具有在透明電極522上形成的一對母線523、524以及為了使母線523、524與外部端子連接而在透明電極522以外的部分形成的引線回路525、526。另外，引線回路515、516、525、526的另一端集中在觸摸屏的一邊，與薄膜連接器505的端部連接。
然而，由于產(chǎn)品的小型化及畫面的大型化，最近對于上述的觸摸屏，要求母線及引線回路的布線集中在離屏的邊緣很小的窄邊框范圍內(nèi)而形成(參照特開2001-216090號公報)。
但是，由于上述母線513、514、523、524及引線回路515、516、525、526是將金、銀、銅或鎳等金屬或碳等導(dǎo)電填料分散在樹脂粘接劑中的導(dǎo)電膏進行絲網(wǎng)印刷而成，因此電路電阻大，如果為了窄邊框化而形成細的線寬，則電路電阻更加增大。而且，如果線寬變細，則以均勻膜厚進行印刷變得困難，會產(chǎn)生印刷“飛白”。大的電路電阻及“飛白”會引起觸摸屏的輸入精度降低。因此，一直在著力研發(fā)低電阻的導(dǎo)電膏，但電阻率存在30×10-6Ω·cm左右的限度。
另外，由于傳統(tǒng)技術(shù)在母線513、514、523、524與外部端子的連接中采用薄膜連接器505，而且引線回路515、516、525、526存在于母線513、514、523、524與薄膜連接器505之間，因此還會出現(xiàn)以下問題即薄膜連接器505和引線回路515、516、525、526往往匯集在觸摸屏的一邊而連接，在這種情況下，引線回路525和母線524在同一面上并排形成?？傊?，為了形成與另一邊相同的邊框?qū)挾?，各線寬必須更形成得較細。這更加導(dǎo)致上述的輸入精度降低。
另外，引線回路515、516、525、526與薄膜連接器505的連接在傳統(tǒng)上用各向異性導(dǎo)電粘接材料來粘接，但為了確保粘接強度，需要大的粘接面積。因此，與薄膜連接器505連接部分的邊就很難作成窄邊框。
因此，本發(fā)明第2實施方式的目的在于解決上述問題點，提供輸入精度高、4邊都能窄邊框化的窄邊框觸摸屏。
下面參照圖11～圖15B，詳細說明本發(fā)明第2實施方式的窄邊框觸摸屏。
圖11及圖13所示的觸摸屏是模擬電阻膜方式的觸摸屏，上側(cè)及下側(cè)母線13、14、23、24方形地配置，使上側(cè)電極構(gòu)件1和下側(cè)電極構(gòu)件2隔著隔墊3相向粘接在邊緣部，上側(cè)電極構(gòu)件1在上側(cè)透明絕緣基板11的下面的一部分上有上側(cè)透明電極12，并有在上側(cè)透明電極12上形成的一對上側(cè)母線13、14，下側(cè)電極構(gòu)件2在下側(cè)透明絕緣基板21上面的一部分上有下側(cè)透明電極22，并有在下側(cè)透明電極22上形成的一對下側(cè)母線23、24，作為本發(fā)明第2實施方式的特征是僅上述上側(cè)及下側(cè)母線13、14、23、24(換句話說，在第2實施方式中沒有引線回路，只有上述的上側(cè)及下側(cè)母線13、14、23、24和上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部313、314、323、324)用線徑30～100μm的金屬細線113、114、223、224形成，并且使該金屬細線113、114、223、224從上述上側(cè)及下側(cè)母線13、14、23、24的一端延長設(shè)置到將上述上側(cè)電極構(gòu)件1和上述下側(cè)電極構(gòu)件2粘接的部分的外側(cè)，作為上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部313、314、323、324。作為一例，在下側(cè)電極構(gòu)件2中，使金屬細線223、224分別從圖11的下側(cè)電極構(gòu)件2的左下角部分和右上角部分延伸設(shè)置到外側(cè)，作為下側(cè)外部端子連接部323、324，同時，在上側(cè)電極構(gòu)件1中，使2根金屬細線113、114分別從圖11的上側(cè)電極構(gòu)件1的左下角部分和右上角部分延長設(shè)置到外側(cè)，作為上側(cè)外部端子連接部313、314。再有，上述圖11及上述圖13中，上側(cè)透明電極12及上側(cè)母線13、14是透過上側(cè)透明絕緣基板11描繪的。
另外，如果金屬細線113、114、223、224的線徑小于30μm，則容易斷線，生產(chǎn)上難以處理。而如果金屬細線113、114、223、224的線徑大于100μm，則上側(cè)和下側(cè)透明電極12、22之間的間隙變大，輸入變得困難。
作為滿足上述電阻率20×10-6Ω·cm以下這一條件的金屬細線113、114、223、224的材料，例如，可以采用金、銀、銅、鎳、錫、鐵等。金屬細線113、114、223、224可以用同一金屬構(gòu)成，也可以是2種以上的合金。另外，在金屬細線113、114、223、224的周圍也可以通過電鍍等方法涂覆1種以上的金屬層。另外，金屬細線113、114、223、224的截面形狀也不特別限定于圓型、四方型、橢圓型，可以適當(dāng)設(shè)計成能適應(yīng)的形狀。
另外，在本發(fā)明第2實施方式的窄邊框觸摸屏中，上述金屬細線8、113、114、223、224在上側(cè)和下側(cè)透明絕緣基板11、21上的粘固也可以通過用導(dǎo)電膏6涂覆上側(cè)和下側(cè)透明絕緣基板11、21上的上述金屬細線8、113、114、223、224及其周圍而進行(參照圖15A及圖15B)。另外，為了使上述固定可靠，涂覆厚度大于5μm的導(dǎo)電膏6。圖15B是圖15A的詳圖，3A是用于確保上側(cè)和下側(cè)透明電極12、22絕緣的絕緣層。
在固定金屬細線8、113、114、223、224時，也可以在上側(cè)和下側(cè)透明絕緣基板11、21上配置金屬細線113、114、223、224，然后涂復(fù)導(dǎo)電膏6，還可以預(yù)先在金屬細線8、113、114、223、224上涂覆導(dǎo)電膏6，然后將之配置在上側(cè)和下側(cè)透明絕緣基板11、21上。
上述導(dǎo)電膏6是其中分散有導(dǎo)電性填料的樹脂粘接劑。作為導(dǎo)電性填料32的材料，例如有金、銀、銅、鋁、鎳、錫或碳等。
所謂樹脂粘接劑是指將特別指定的材料彼此接合或者粘接的樹脂，對于本發(fā)明的上述第2實施方式，是用于將導(dǎo)電性填料32彼此接合及使導(dǎo)電性填料32接合在透明導(dǎo)電膜面上的接合材料。作為樹脂粘接劑，可以使用丙烯酸系樹脂、氨酯系樹脂、環(huán)氧系樹脂或硅系樹脂等樹脂，作為固化方法，通過熱固化、溶劑蒸發(fā)干燥或UV固化等，使之適當(dāng)固化并粘固在透明電極上。特別地，在UV固化的情況下，由于能從涂復(fù)的一端開始大致同時地固化，因此，(1)不必在涂復(fù)全部結(jié)束之后，移到爐中進行固化，操作簡化，(2)由于沒有發(fā)生液體下落的時間，所以能夠發(fā)揮線寬及厚度的尺寸穩(wěn)定性均優(yōu)良的效果。
另外，在用導(dǎo)電膏6涂覆而固定金屬細線113、114、223、224時，固定所需的寬度最好為50～500μm。如果寬度小于50μm，則金屬細線113、114、223、224與上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22的粘接性減弱，金屬細線113、114、223、224有可能從上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22剝離。如果寬度大于500μm，則上側(cè)電極構(gòu)件1和下側(cè)電極構(gòu)件2的邊緣部的粘接力減弱，有可能剝離，而且窄邊框的優(yōu)點不再存在。
另外，從金屬細線113、114、223、224的上述上側(cè)和下側(cè)母線13、14、23、24的一端開始的延長設(shè)置部分，即上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部313、314、32 3、324最好接近觸摸屏角部的位置。這是由于通過將延長設(shè)置部分盡可能設(shè)計得接近觸摸屏的角部，能實現(xiàn)窄邊框化，擴大視認(rèn)區(qū)域。另外，金屬細線113、114、223、224的延長設(shè)置部分，即上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部313、314、323、324也可以配置在觸摸屏的每個角上，與外部端子連接(參照圖14)，也可以集中在觸摸屏的兩個對角上進行配置，與外部端子連接(參照圖12)。可以按照外部端子的設(shè)計狀況，確定金屬細線113、114、223、224的延長設(shè)置位置(上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部313、314、323、324在外部的延長配置位置)。再有，如果根據(jù)與外部端子的設(shè)計狀況不同的觀點，前者具有能夠確保金屬細線彼此絕緣的優(yōu)點、后者具有減少與外部端子連接的后部(rear)數(shù)，即觸摸屏以外的電路能省空間化的優(yōu)點。
作為用于上側(cè)電極構(gòu)件1的上側(cè)透明絕緣基板11，可以采用聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚醚酮系等工程塑料、丙烯酸系、聚對苯二甲酸乙二醇酯系或者聚對苯二甲酸丁二醇酯系等透明薄膜等具有可撓性的材料。另外，上側(cè)電極構(gòu)件1的上側(cè)透明絕緣基板11可以不是1層薄膜，而是形成重疊多層薄膜的疊層體。另外，可以在與設(shè)有上側(cè)電極構(gòu)件1的上側(cè)透明絕緣基板11的上側(cè)透明電極2的面相反的面上形成硬涂層。作為硬涂層，有硅氧烷系樹脂等無機材料或者丙烯環(huán)氧系、氨酯系的熱固化型樹脂及丙烯酸酯系的光固化型樹脂等有機材料。硬涂層的厚度約為1～7×10-3mm，是適當(dāng)?shù)?。另外，在上?cè)電極構(gòu)件1的上側(cè)透明絕緣基板11上，在與設(shè)有上側(cè)透明電極12的面相反的面上可以施以用于防止光反射的防眩處理。例如，可以在與設(shè)有上側(cè)透明電極12的面相反的面上施以凹凸加工，或在硬涂層中混入填充顏料及二氧化硅、氧化鋁等微顆粒。
作為用于下側(cè)電極構(gòu)件2的下側(cè)透明絕緣基板21，除了鈉玻璃、硼硅酸玻璃或者強化玻璃等玻璃板之外，還可以采用聚碳酸酯系、聚酰胺系或者聚醚酮系等工程塑料或者丙烯酸系、聚對苯二甲酸乙二醇酯系、聚對苯二甲酸丁二醇酯系等透明樹脂板或透明薄膜。用于下側(cè)電極構(gòu)件2的下側(cè)透明絕緣基板21，也可以是透明薄膜和透明塑料板或玻璃板的層疊物。這樣，將提高整個觸摸屏的耐久性，因此是理想的。
上側(cè)和下側(cè)透明電極12、22可以通過氧化錫、氧化銦、氧化銻、氧化鋅、氧化鎘、銦錫氧化物(ITO)等金屬酸化物膜、以這些金屬氧化物為主體的復(fù)合膜或者金、銀、銅、錫、鎳、鋁、鈀等金屬膜形成。另外，可以將上側(cè)和下側(cè)透明電極12、22作成2層以上的多層膜。這些構(gòu)成上側(cè)和下側(cè)透明電極12、22的透明導(dǎo)電膜可以采用真空蒸鍍、濺射、離子鍍、CVD法等形成。透明導(dǎo)電膜可以通過用酸等進行刻蝕處理、將作為上側(cè)和下側(cè)透明電極12、22部分以外的不需要部分除去的方法來進行圖案化。另外，也可以用絕緣性被膜覆蓋作為上側(cè)和下側(cè)透明導(dǎo)電膜上的上側(cè)和下側(cè)透明電極12、22的部分以外的區(qū)域。
隔墊3以可確保上側(cè)和下側(cè)透明電極12、22之間間隙的形式，例如圖11、圖13所示的邊框形式等形成。作為隔墊3的形成材料，除了與上側(cè)和下側(cè)透明絕緣基板相同的樹脂薄膜等之外，可以采用印刷或者涂復(fù)丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂或硅系樹脂的之類適當(dāng)?shù)臉渲牟牧?，但一般地說，往往用將上側(cè)電極構(gòu)件1和下側(cè)電極構(gòu)件2粘接在邊緣部的雙面膠帶兼作由粘接劑或者粘合劑組成的粘接層。再有，在形成由粘接劑或者粘合劑組成的粘接層時，為了可靠地獲得上下的絕緣，如上所述，需要將透明導(dǎo)電膜圖案化和涂覆絕緣性被膜。而對于雙面膠帶，由于含有芯材，因此已充分確保絕緣性，不進行透明導(dǎo)電膜的圖案化及涂覆絕緣性被膜也沒有關(guān)系。也就是說，能省略工序并降低制造成本。
然而，關(guān)于上側(cè)電極構(gòu)件和下側(cè)電極構(gòu)件在邊緣部的粘接，由于本發(fā)明第2實施方式的窄邊框觸摸屏中，金屬細線不構(gòu)成引線回路，因此相對于一方電極構(gòu)件的具有母線的邊而貼合的另一方電極構(gòu)件的邊通常形成為平坦的面。因此，即使窄邊框化，粘接性也不會劣化，觸摸屏的可靠性增加。
另外，在形成大尺寸的觸摸屏?xí)r，為了確保上側(cè)電極構(gòu)件1和下側(cè)電極構(gòu)件2的上側(cè)和下側(cè)透明電極12、22之間的空隙，也可以在上側(cè)和下側(cè)透明電極12、22的任何一個表面上形成點狀隔墊4(參照圖11、圖13)。作為點狀隔墊4，例如，可以將三聚氰胺丙烯酸酯樹脂、氨酯丙烯酸酯樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸丙烯酸酯樹脂或者丙烯酸丙烯酸酯樹脂等丙烯酸系樹脂或者聚乙烯醇樹脂等透明的光固化型樹脂通過光照處理，形成微細的點狀而得到。另外，也可以采用印刷法，形成大量微細的點，作為隔墊。另外，也可以通過噴霧或者涂復(fù)由無機物及有機物組成的顆粒分散液，經(jīng)干燥，得到隔墊。
本發(fā)明的第2實施方式涉及模擬電阻膜方式的觸摸屏，它按照配置在與計算機連接的LCD及CRT等顯示畫面上的、透視的顯示畫面上顯示的指示，用手指及筆等由上向下按壓，從而能夠?qū)磯禾幵陲@示畫面中的位置輸入計算機。具體地，能夠用于注重便攜性的信息終端(PDA個人數(shù)字助理)。
由于本發(fā)明第2實施方式的窄邊框觸摸屏由上述結(jié)構(gòu)組成，因此具有以下效果。
即，本發(fā)明第2實施方式的窄邊框觸摸屏僅母線(換句話說，在第2實施方式中沒有引線回路，只有上述上側(cè)及下側(cè)母線和上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部)用線徑30～100μm的金屬細線形成，且使該金屬細線從上述母線的一端直接延長設(shè)置到粘接上述上側(cè)電極構(gòu)件和上述下側(cè)電極構(gòu)件的部分的外側(cè)，形成上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部，因此能夠提供即使母線的線寬變細、也能控制電路電阻上升和輸入精度高的觸摸屏。
另外，本發(fā)明第2實施方式的窄邊框觸摸屏不存在引線回路，因此不會如傳統(tǒng)那樣，引線回路和母線在同一面上并排形成。即，4邊的窄邊框化可以不使輸入精度降低。
另外，本發(fā)明第2實施方式的窄邊框觸摸屏不用薄膜連接器，因此不必如傳統(tǒng)那樣為了確保薄膜連接器的粘接強度而需要大的粘接面積。因此，4邊能窄邊框化。
另外，依據(jù)本發(fā)明的第1實施方式及第2實施方式，由于采用金屬細線及導(dǎo)電膏，母線及引線回路或者母線能比傳統(tǒng)的更細，因此用于確保覆蓋它們的絕緣的邊框狀隔墊(雙面膠帶或粘合劑)也同時能夠變細，有效操作區(qū)域不僅確保了傳統(tǒng)那樣的尺寸，并且外形尺寸能夠減小，整個裝置能小型化。
下面說明上述第1實施方式的更具體的實施例。
(實施例1)采用縱65mm、橫86mm、厚度125μm的聚酯樹脂薄膜作為下側(cè)透明絕緣基板，其上通過濺射形成厚度15nm的ITO膜，除去ITO膜的邊緣部分而形成下側(cè)透明電極。接著，為了在下側(cè)透明電極的平行兩邊的下側(cè)母線及下側(cè)透明電極以外的部分形成與此下側(cè)母線連接的下側(cè)引線回路，配置2根由金組成的線徑50μm的金屬細線，其一端延長15mm而配置到下側(cè)透明絕緣基板的外側(cè)。另外，為了涂覆金屬細線，用配料器涂復(fù)導(dǎo)電膏，以150μm的寬度將金屬細線粘固在下側(cè)透明絕緣基板上，得到以離下側(cè)透明絕緣基板的端部寬度0.5mm作為邊框部分的下側(cè)電極構(gòu)件。
另外，采用縱橫尺寸都與下側(cè)電極構(gòu)件的透明絕緣基板相同、厚度188μm的聚酯樹脂薄膜作為上側(cè)電極構(gòu)件的上側(cè)透明絕緣基板，與下側(cè)電極構(gòu)件同樣地得到上側(cè)電極構(gòu)件。最后，使兩個電極構(gòu)件電極之間隔著空氣層相向配置，將兩者在邊緣部用雙面膠帶粘接，得到窄邊框觸摸屏。
(實施例2)外周表面采用由錫構(gòu)成的導(dǎo)電性的熱熔材料涂覆的金屬細線，通過將它加熱，熔融、固化熱熔材料，將金屬細線分別固定在上側(cè)和下側(cè)的透明絕緣基板上，其余與實施例1相同。
(實施例3)在上側(cè)和下側(cè)的透明絕緣基板上通過配料器分別涂復(fù)銀膏，通過它將金屬細線分別固定在上側(cè)和下側(cè)的透明絕緣基板上，其余與實施例1相同。
(實施例4)將金屬細線分別固定在上側(cè)和下側(cè)的透明絕緣基板上之后，再采用銀膏，通過配料器進行涂復(fù)，在金屬細線上及其周圍的上側(cè)和下側(cè)的透明絕緣基板上分別涂覆，其余與實施例1相同。
下面說明上述第2實施方式的更具體的實施例。
(實施例5)采用縱85mm、橫60mm、厚度188μm的聚酯樹脂薄膜作為下側(cè)透明絕緣基板，其上通過濺射全面形成厚度10nm的ITO膜，除去ITO膜的短邊部分(0.5mm寬度)，以其它的地方作為下側(cè)透明電極。接著，對于下側(cè)透明絕緣基板的長邊，在離其端0.2mm內(nèi)側(cè)的位置上在施加拉伸的狀態(tài)下分別配置在線徑80μm的銅線上以錫電鍍厚度為10μm的而成的線徑100μm的金屬細線(電阻率1.7×10-4Ω·cm)，將下側(cè)透明絕緣基板上的金屬細線作為下側(cè)母線。然后，在施加拉伸的狀態(tài)下，采用針尖內(nèi)徑300μm的配料器，在下側(cè)母線及其周圍涂復(fù)樹脂粘接劑中含有銀導(dǎo)電填料的導(dǎo)電膏(東洋紡制「DW250H-57」電阻率為3.5×10-5Ω·cm)，使厚度為15μm，通過80℃的30分鐘干燥，固定金屬細線。接著，在金屬細線中的一端從母線端切斷，另一端在離下側(cè)母線前8mm處切斷，從而得到下側(cè)電極構(gòu)件。固定下側(cè)母線需要的寬度為350μm，電路電阻低，為0.09Ω/cm。
另一方面，采用縱橫尺寸都與下側(cè)電極構(gòu)件的下側(cè)透明絕緣基板相同、厚188μm的聚酯樹脂薄膜作為上側(cè)電極構(gòu)件的上側(cè)透明絕緣基板，除了在上側(cè)透明絕緣基板的短邊上形成上側(cè)母線之外，其余與下側(cè)電極構(gòu)件同樣地得到上側(cè)電極構(gòu)件。
使上側(cè)和下側(cè)母線方形配置，并且使金屬細線的上述延長設(shè)置部分，即上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部配置在觸摸屏每個角上，將具有在上側(cè)和下側(cè)透明電極上形成的一對上側(cè)和下側(cè)母線的上述下側(cè)電極構(gòu)件及上述上側(cè)電極構(gòu)件上側(cè)與下側(cè)透明電極之間隔著空氣層相向配置，在邊緣部將兩者用0.5mm寬度的雙面膠帶粘接，得到窄邊框觸摸屏。
(實施例6)除了金屬細線的延長設(shè)置部分，即上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部集中在觸摸屏的兩個對角而配置之外，其余與實施例5相同。
再有，本發(fā)明不限于上述實施方式，能夠以其它各種方式實施。
例如，分別從上側(cè)電極構(gòu)件1和下側(cè)電極構(gòu)件2使金屬細線延伸設(shè)置到外側(cè)，形成上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部301、302、303、304，但并不限于此，作為本發(fā)明第1實施方式的變形例的觸摸屏，也可以將上側(cè)電極構(gòu)件1和下側(cè)電極構(gòu)件2集中，在1個位置以金屬細線以外的部分延長設(shè)置到外側(cè)，形成上側(cè)及下側(cè)外部端子連接部。具體地說，如圖19～圖21所示，也可以將把上側(cè)電極構(gòu)件1和下側(cè)電極構(gòu)件2的引線回路的4根金屬細線集中而連接的薄膜連接器90配置在圖19右邊的上側(cè)端部附近。如果這種薄膜連接器90由FPC(撓性印刷電路)構(gòu)成，形成觸摸屏的取出部分，則具有以下優(yōu)點在進行觸摸屏驅(qū)動、顯示器驅(qū)動、整個裝置驅(qū)動等的主板上，通過具有可撓性的薄膜連接器90，能夠易于連接和裝卸，能夠減少裝配工時。另外，能夠易于進行觸摸屏本身的(發(fā)貨時、評價時的)電氣檢查，使檢查處理能力提高。另外，由于使用標(biāo)準(zhǔn)FPC，能減少開發(fā)成本。
金屬細線8、113、114、223、224分別由直線部150和彎曲部151構(gòu)成。其中彎曲部151因環(huán)境溫度變化，出現(xiàn)拉伸、收縮等應(yīng)力，所以與其以外的部分(直線部150)相比，必須使它更牢固地與上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22連接。
因此，在通過導(dǎo)電膏93覆蓋金屬細線8、形成被覆層時，導(dǎo)電膏93的被覆層形成寬度(參照圖17與作為固定面的上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22的表面的接觸寬度)D2的彎曲部151中的允許范圍的下限值最好比直線部150中的被覆層形成寬度的允許范圍的大。
在用導(dǎo)電膏93覆蓋金屬細線8時，導(dǎo)電膏93的被覆層形成寬度D2的母線部分中的允許范圍的下限值最好比其以外的部分(第1實施方式的上側(cè)及下側(cè)引線回路15、16、25、26、后述的第2實施方式的輸出端部分)中的被覆層形成寬度D2的允許范圍的大。其原因是如果母線部分的導(dǎo)電膏93的被覆層形成寬度D2窄，則金屬細線8和透明電極(ITO膜等)11、12之間的粘接性不充分，不能得到穩(wěn)定的連接電阻，另外，由于環(huán)境溫度變化等引起的熱膨脹差，有可能完全剝離。而由于母線部分以外的部分配置在除去透明導(dǎo)電膜或者在透明導(dǎo)電膜上涂復(fù)絕緣膜的部分上，因此不需要與底膜的電氣連接，僅用金屬細線8導(dǎo)通即可。另外，如果對于母線部分以外的部分，被覆層形成寬度過窄，則如前面所述，在金屬細線8斷線后，即使要導(dǎo)電膏作為輔助導(dǎo)電材發(fā)揮功能，也無法再確保導(dǎo)通。
另外，上側(cè)透明電極12和金屬細線8的連接由于輸入時及環(huán)境溫度變化，出現(xiàn)拉伸、收縮、撓曲等應(yīng)力，因此必須比下側(cè)透明電極22和金屬細線8的連接更牢固地進行連接。因此，用導(dǎo)電膏93覆蓋金屬細線8時，上側(cè)透明電極12中導(dǎo)電膏93的被覆層形成寬度D2的允許范圍的下限值最好比下側(cè)透明電極22中導(dǎo)電膏93的被覆層形成寬度D2的允許范圍的大。
結(jié)果，例如最好如下表1所示構(gòu)成導(dǎo)電膏93的被覆層形成寬度D2。
表1 導(dǎo)電膏被覆層形成寬度的允許范圍

通過這樣的做法，就能確保金屬細線8與上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22的連接面積，增強抗拉伸、收縮的應(yīng)力。例如，如果特別用易懂的、以較窄寬度形成直線部150的形式進行圖示，則如圖18所示，在彎曲部151上形成凸臺(land)。再有，也可以使直線部150的寬度按彎曲部151加粗。
另外，通過深入研究的結(jié)果，作為用于本發(fā)明第2實施方式的金屬細線113、114、223、224，如果電阻率小于20×10-6Ω·cm，則可以采用上述線徑30～100μm，充分實現(xiàn)低電阻化。這里，電阻率取20×10-6Ω·cm以下的理由如下即，采用絲網(wǎng)印刷方法、在充分形成電路形成圖案的界限印刷中，寬度為0.5mm時，厚度為5μ左右。在這種情況下，導(dǎo)電膏的一般電阻率為9×10-5Ω·cm，因此電路電阻為0.35Ω/cm。與此相比，如果采用直徑30μm的金屬細線，則為了獲得與絲網(wǎng)印刷同等的電路電阻值，本發(fā)明使用的金屬細線8、113、114、223、224的電阻率約為25×10-6Ω·cm，因此通過選擇金屬細線的電阻率20×10-6Ω·cm以下的材料，與采用絲網(wǎng)印刷形成電路相比，能形成更低電阻的窄邊框的電路。
再有，作為上述金屬細線8、113、114、223、224的固定方法，也可以采用上述以外的方法。例如，可以通過透明絕緣基板11、21熔融固化來固定。另外，也可以通過用粘接劑涂復(fù)在金屬細線113、114、223、224及其周圍的上側(cè)和下側(cè)透明絕緣基板11、21上來固定。但是，用導(dǎo)電膏涂覆在上述的上側(cè)和下側(cè)透明絕緣基板11、21上的上述金屬細線113、114、223、224及其周圍的方法，從以下兩個方面看是最理想的，即不存在將透明電極12、22加熱加壓使之劣化的可能，以及透明電極12、22和金屬細線113、114、223、224具有導(dǎo)電穩(wěn)定性。
另外，作為導(dǎo)電膏6，最好采用電阻率小于1×10-4Ω·cm的。如果是傳統(tǒng)的電路形成用導(dǎo)電膏，則必須有更低的電阻，但在本發(fā)明的第2實施方式中金屬細線8、113、114、223、224成為上側(cè)和下側(cè)母線13、14、23、24的內(nèi)核，只要能確保金屬細線8、113、114、223、224和透明電極12、22之間的導(dǎo)通就可以，因此，導(dǎo)電膏6的選擇范圍的上限可以擴大到電阻率1×10-4Ω·cm，可以充分考慮粘接可靠性等而進行選定。但是，如果預(yù)先將導(dǎo)電膏6涂覆在金屬細線8、113、114、223、224上、然后將它配置在上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上，或者截面形狀是圓型，或者將與上側(cè)及下側(cè)透明電極12、22的接觸面積小的金屬細線配置在上側(cè)及下側(cè)透明絕緣基板11、21上、然后涂復(fù)導(dǎo)電膏6，則導(dǎo)電膏6的電阻就成為問題。如果導(dǎo)電膏6的電阻率大于1×10-4Ω·cm，則金屬細線和透明電極12、22之間的電阻上升不可忽略，用筆輸入時的輸入精度會降低。
再有，通過將上述各種實施方式中的任何實施方式適當(dāng)組合，可以發(fā)揮各自具有的效果。
以上參照附圖，結(jié)合最佳實施方式對本發(fā)明作了充分描述，但對于諳練此技術(shù)的人員而言，各種變形及修正都是易懂的。只要這種變形及修正不脫離附加的權(quán)利請求范圍的本發(fā)明的范圍，都應(yīng)該理解為包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種窄邊框觸摸屏，其中設(shè)有具有下側(cè)電極構(gòu)件(2)和上側(cè)電極構(gòu)件(1)，所述下側(cè)電極構(gòu)件(2)在下側(cè)透明絕緣基板(21)上面的一部分有下側(cè)透明電極(22)，同時分別在所述下側(cè)透明電極的平行的兩邊有一對下側(cè)母線(23、24)并在所述下側(cè)透明電極以外的部分有與所述下側(cè)母線連接的下側(cè)外部端子連接部(303、304、323、324)，所述上側(cè)電極構(gòu)件(1)在具有可撓性的上側(cè)透明絕緣基板(11)下面的一部分有上側(cè)透明電極(12)，同時分別在所述上側(cè)透明電極的平行的兩邊有一對上側(cè)母線(13、14)并在所述上側(cè)透明電極以外的部分有與所述上側(cè)母線連接的上側(cè)外部端子連接部(301、302、313、314)；在模擬電阻膜方式的觸摸屏中，使所述上側(cè)母線和所述下側(cè)母線方形地配置，將所述下側(cè)電極構(gòu)件和所述上側(cè)電極構(gòu)件隔著絕緣性的隔墊(3)相向而粘結(jié)在邊緣部，所述下側(cè)母線用線徑30～100μm的金屬細線(8、223、224)形成，同時所述上側(cè)母線用線徑30～100μm的金屬細線(8、113、114)形成。
2.如權(quán)利要求1記載的窄邊框觸摸屏，其特征在于所述下側(cè)電極構(gòu)件(2)在所述下側(cè)透明電極以外的部分還有與所述下側(cè)母線和所述下側(cè)外部端子連接部連接的下側(cè)引線回路(25、26)，同時所述上側(cè)電極構(gòu)件(1)在所述上側(cè)透明電極以外的部分還有與所述上側(cè)母線和所述上側(cè)外部端子連接部連接的上側(cè)引線回路(15、16)，所述下側(cè)引線回路用線徑30～100μm的金屬細線(8)形成，同時所述上側(cè)引線回路用線徑30～100μm的金屬細線(8)形成。
3.如權(quán)利要求2記載的窄邊框觸摸屏，其特征在于使分別構(gòu)成所述下側(cè)引線回路和所述上側(cè)引線回路的所述金屬細線(8)延伸設(shè)置到所述下側(cè)電極構(gòu)件和所述上側(cè)電極構(gòu)件的外側(cè)，作為所述下側(cè)外部端子連接部和所述上側(cè)外部端子連接部。
4.如權(quán)利要求1記載的窄邊框觸摸屏，其特征在于所述下側(cè)母線和所述下側(cè)外部端子連接部直接連接，而且所述下側(cè)母線和所述下側(cè)外部端子連接部用線徑30～100μm的金屬細線(223、224)形成，同時所述上側(cè)母線和所述上側(cè)外部端子連接部直接連接，而且所述上側(cè)母線和所述上側(cè)外部端子連接部用線徑30～100μm的金屬細線(113、114)形成，而且使所述上側(cè)外部端子連接部的所述金屬細線和所述下側(cè)外部端子連接部的所述金屬細線延伸設(shè)置到將所述下側(cè)電極構(gòu)件和所述上側(cè)電極構(gòu)件粘接的部分的外側(cè)。
5.如權(quán)利要求1～4中任何一項記載的窄邊框觸摸屏，其特征在于在所述上側(cè)電極構(gòu)件和所述下側(cè)電極構(gòu)件中，各自通過導(dǎo)電膏(92、93、6)將所述金屬細線分別粘固在所述上側(cè)透明絕緣基板和所述下側(cè)透明絕緣基板上。
6.如權(quán)利要求1～4中任何一項記載的窄邊框觸摸屏，其特征在于在所述上側(cè)電極構(gòu)件和所述下側(cè)電極構(gòu)件中，各自通過導(dǎo)電膏(93、6)涂覆各所述金屬細線，然后分別粘固在所述上側(cè)透明絕緣基板和所述下側(cè)透明絕緣基板上。
7.如權(quán)利要求6記載的窄邊框觸摸屏，其特征在于在所述下側(cè)電極構(gòu)件的所述下側(cè)引線回路的彎曲部(151)和所述下側(cè)母線中至少一方通過所述導(dǎo)電膏(93、6)涂覆而形成的下側(cè)被覆層，具有所述下側(cè)電極構(gòu)件的所述金屬細線(8、223、224)的直徑(D1)2～5倍的寬度(D2)；在其以外的部分通過所述導(dǎo)電膏(93、6)涂覆而形成的下側(cè)被覆層，具有所述下側(cè)電極構(gòu)件的所述金屬細線(8、223、224)的直徑(D1)1～5倍的寬度(D2)；另外，所述上側(cè)電極構(gòu)件的所述上側(cè)引線回路的彎曲部(151)和所述上側(cè)母線中至少一方通過所述導(dǎo)電膏(93、6)涂覆而形成的上側(cè)被覆層，具有所述上側(cè)電極構(gòu)件的所述金屬細線(8、113、114)的直徑(D1)3～5倍的寬度(D2)；這以外的部分中通過所述導(dǎo)電膏(93、6)涂覆而形成的上側(cè)被覆層，具有所述上側(cè)電極構(gòu)件的所述金屬細線(8、113、114)的直徑(D1)2～5倍的寬度(D2)。
8.如權(quán)利要求1～4中任何一項記載的窄邊框觸摸屏，其特征在于所述金屬細線的電阻率值20×10-6Ω·cm以下。
9.如權(quán)利要求8記載的窄邊框觸摸屏，其特征在于所述透明絕緣基板上的所述金屬細線及其周圍，用電阻率值1×10-4Ω·cm以下的導(dǎo)電膏涂覆。
全文摘要
一種模擬電阻膜方式的觸摸屏，其中，下側(cè)電極構(gòu)件(2)和上側(cè)電極構(gòu)件(1)隔著絕緣性襯墊(3)方形配置地在邊緣部相向粘接，下側(cè)電極構(gòu)件(2)在透明絕緣基板(21)上面的一部分有透明電極(22)，同時分別在透明電極的平行的2邊具有一對母線(23、24)和在透明電極以外的部分有與母線連接的外部端子連接用的引線回路(25、26)，上側(cè)電極構(gòu)件(1)在具有可撓性的透明絕緣基板(11)的下面一部分有透明電極(12)，同時分別在透明電極的平行的2邊有一對母線(13、14)和在透明電極以外的部分有與母線連接的外部端子連接用的引線回路(15、16)，母線和引線回路彼此間分別用線徑30～100μm的金屬細線(8、223、224、113、114)形成。
文檔編號G06F3/041GK1720499SQ20038010530
公開日2006年1月11日 申請日期2003年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月10日
發(fā)明者西川和宏, 高畑和彥, 竹村肇, 朝倉剛, 寺澤和雄, 村上英樹 申請人:日本寫真印刷株式會社