專利名稱：觸摸屏的導線連接方法
技術領域：
本發明涉及一種在手機、作為個人用攜帶情報終端的PDA (Personal Digital Assistance)、駕駛導航系統等中，作為輸入畫面上的坐標的裝置 來使用的觸摸屏的導線連接方法。
背景技術：
以往，在液晶顯示器上層疊配置有觸摸屏的觸摸屏顯示器通過將畫面 與坐標輸入裝置結合來節省空間，因此廣泛應用于手機及PDA等小型設備 中。
作為上述觸摸屏， 一般使用結構簡單、厚度較薄且適合于批量生產的 電阻膜方式的裝置。其結構上，使作為操作側的具有可撓性的上部電極板 與作為固定側的下部電極板以利用隔板設有規定間隙的狀態對置地配置， 在各電極板的內表面沿X方向和Y方向配置有電路。
用感應筆等按壓上部電極板的表面后，上部電極板與下部電極板接觸 使電極間產生電位梯度，將該電壓輸出至外部利用控制器計算X軸位置、Y 軸位置，從而特定被按壓的輸入點。
圖8是表示所述觸摸屏的組裝方法的圖。下部電極板51與上部電極板 50對置地配置，上部電極板50上沿X方向設有帶狀的電極50a、 50b，下 部電極板51上沿Y方向設有帶狀的電極51a、 51b。
各電極50a、 50b、 51a、 51b延伸到設置在觸摸屏的邊緣部的連接部 52，并匯集在1處，該連接部52與FPC (柔性印刷配線板)所構成的導線 53的引導線53a連接。
詳細說來，引導線53a利用導電膠與各電極連接后，以夾持在上部電 極板50與下部電極板51間的狀態固定(例如參照日本專利特開平9一50731
號公報的圖8)。另外，圖中，50c、 51c表示形成于上部電極板50及下部 電極板51的內表面的電阻膜。
此類導線連接方法中，導線是從觸摸屏的側面直接引出的，另外，上 部電極板50由樹脂薄片形成，各電極由銀膠構成，因此電極自身稱不上堅 固，且導線53的引導線53a利用固定力較弱的導電膠與電極連接，因此只 要對導線作用有稍強的力，連接部52就有斷線的可能，操作時必須十分注 思。
另一方面，提出一種不對導線連接部造成損傷的便于操作的下述方案。
例如，圖9所示的觸摸屏的下部電極板51的邊緣部穿設有用于形成連 接部的4個貫通孔51d 51g。在導電膠54流入各貫通孔內后，凹型(陰型) 的連接配件55被埋設于其中，分別與電極50a、 50b、 51a、 51b電性連接 (例如參照日本專利特開平9一50731號公報的圖1)。
在此類觸摸屏中，可不將導線從觸摸屏的側面直接引出，且在維持良 好的電性連接的同時將來自電極50a、 50b、 51a、 51b的信號輸出至外部。
然而，像這樣利用連接配件55將信號輸出的方法，在將觸摸屏安裝在 接口板或液晶顯示器等裝置中時，必須在該裝置的與貫通孔51d 51g對應 的位置上立設4根用以插入連接配件55內的連接銷，導致必須對觸摸屏和 上述裝置雙方的導線連接結構都進行變更的問題。
考慮到以上以往的觸摸屏的導線連接方法中的技術問題，本發明提供 一種無需進行大幅的設計變更即可提高導線的連接強度的觸摸屏的導線連 接方法。
發明公開
本發明提供一種觸摸屏的導線連接方法，該觸摸屏具有在對置的內表 面上具有電阻膜的上部電極板及下部電極板，在這些電極板的邊緣部設有
用以將從各電阻膜的電極延伸設置并集合配置的電極端與導線連接的連接 部，該導線連接方法的特征在于，在下部電極板上穿設與電極端數對應數 量的貫通孔，使用具有銷軸部和直徑大于該銷軸部的外徑的圓板狀頭部的
金屬銷，將該銷軸部貫穿于導線的連接側端部的引導線部的對應于貫通孔 形成的各金屬銷固定孔內，從而使銷軸部立設于導線的連接側端部，將各 銷軸部分別插入貫通孔中，且插入到下部電極板內的銷軸部與電極端通過 導電粘合劑進行電性連接。
利用本發明，貫穿導線設有銷軸部，將從導線突出設置的銷軸部插入 下部電極板，因此可通過銷軸將導線與觸摸屏可靠地連接。而且，無需在 接口板或液晶顯示器等裝置中進行大幅的設計變更。
另外，金屬銷具有直徑大于銷軸部的外徑的銷頭部，因此能夠以大范 圍與導線的導電部連接。另外，銷頭部卡扣在導線上的金屬銷固定孔的邊 緣部，因此可限制插入下部電極板的貫通孔中的銷軸部的插入深度。
本發明中，將銷軸部插入貫通孔中時，將各金屬銷的銷軸部設置為與 貫通孔對應的狀態，邊對銷軸部施加超聲波振動和壓力邊將其插入貫通孔 中從而使貫通孔的壁面熔融，通過使所述壁面再凝固將其插入的銷軸部固 定于下部電極板。
本發明中，最好使所述金屬銷的銷軸部形成有凹溝，在邊對銷軸部施 加超聲波振動和壓力邊將其插入貫通孔中時，將貫通孔壁面的熔融部分引 導至該凹溝中。由此，可付與金屬銷定位效果。
本發明中，通過將作為導線的柔性印刷配線板的保護薄片的一部分除去 使連接側端部的引導線部露出，在露出的引導線部上穿設金屬銷固定孔并插入 金屬銷，使金屬銷的圓板狀頭部與金屬銷固定孔周圍的所述引導線部抵接，從 而將金屬銷固定于導線的連接側端部。
此時，由于銷頭部露出在導線的外面側，因此可利用該露出的銷頭部設置 超聲波嵌入裝置。
本發明中，在制作作為導線的柔性印刷配線板時，在形成有引導線部的 狀態下，在連接側端部的導電部上穿設金屬銷固定孔并插入金屬銷，使金屬銷 的圓板狀頭部與金屬銷固定孔周圍的引導線部抵接后，可將保護薄片貼附于引 導線部及圓板狀頭部。
此時，若使用具有耐熱性的保護薄片，則可隔著其保護薄片在銷頭部設置
超聲波嵌入裝置。
利用本發明的觸摸屏的導線連接方法，可提供一種無需進行大幅的設計 變更即可提高導線的連接強度的觸摸屏的導線連接方法。
圖1是表示本發明所使用的觸摸屏的結構的分解立體圖。 圖2是圖1所示的導線連接部的擴大剖視圖。
圖3是表示圖1所示的金屬銷的固定方法的說明圖。
圖4是表示金屬銷的固定狀態的主要部分擴大剖視圖。
圖5是表示與下部電極板的電極的連接方法的與圖2相當的圖。
圖6是表示導線連接部的別的結構的與圖2相當的圖。
圖7是表示圖6所示的金屬銷的固定方法的與圖3相當的圖。
圖8是表示以往的觸摸屏的導線連接結構的立體圖。
圖9是表示以往的觸摸屏的別的導線連接結構的擴大剖視圖。
具體實施例方式
以下，根據附圖所示的實施方式對本發明進行詳細說明。 圖1中將本發明所使用的觸摸屏的結構的用分解圖表示。
同圖中，觸摸屏1包括由可撓性的透明絕緣薄膜、例如聚對苯二甲酸 乙二醇酯薄膜構成的上部電極板2;以及由非可撓性的玻璃板、如聚碳酸酯系， 聚酰亞胺系，聚醚甲酮系等的工程塑料、丙烯系，聚對苯二甲酸乙二醇酯 系，聚對苯二甲酸丁二醇酯系等的塑料板或其層疊板構成的下部電極板3， 以隔著隔板(未圖示)對置的狀態相互貼合。
各電極板2、 3的內表面通過陰極真空噴鍍或真空蒸鍍形成有作為電阻 膜4、 5的IT0 (氧化銦、錫)等。
上部電極板2上沿X方向形成有與電阻膜4、 5連接的由銀膠構成的帶 狀的電極6a、 6b，下部電極板3上沿Y方向形成有帶狀的電極7a、 7b。
各電極6a、 6b、 7a、 7b延伸到設置在上部電極板2的邊緣部的連接部8，
并匯集在1處。
對應于該連接部8的各電極端6c、 7c、 6d、 7d地在下部電極板3上平行 于Z方向地形成有貫通孔9a 9d。
而且，對應于這些貫通孔9a 9d地在作為導線的FPC (柔性印刷配線板) 10的連接側端部立設有4根金屬銷11 14。
圖2是將上述FPC10的連接側端部的結構擴大后的圖，表示從圖1的箭頭 A方向看到的剖面。
同圖中，FPC10的連接側端部10a上沿紙面厚度方向排列有通過將作為保 護薄片的覆蓋層薄膜10b的一部分除去使電路(引導線部)10c露出的4個凹 部10d，各凹部10d的中心穿設有金屬銷固定孔10e。
該金屬銷固定孔10e供由導電部件例如黃銅、鐵、銅等金屬構成的金屬銷 14插入，在插入狀態下金屬銷14的圓板狀頭部14a與上述凹部10d的底面(電 路10c)抵接，由此，可限制金屬銷14的頸部(銷軸部)14b的插入深度。另 外，圖中，10f表示基材。
另外，配置于覆蓋層薄膜10b的除去部分的金屬銷14，為確保其頭部14a 的絕緣性及防止劣化，最好用覆蓋層薄膜片覆蓋。
在FPC10上植設金屬銷14時，通常考慮利用焊錫將金屬銷14固定在FPC10 的電路10c上的方法。然而，采用此類方法，在FPC10上作用有較強的拉力時， 可能會將金屬銷14從其與電路10c的分界面上剝離。
銷對這一點，本實施方式所示的金屬銷14的固定方法中，將金屬銷14 穿過設置于FPC10的金屬銷固定孔10e，以該金屬銷14的頭部14a壓緊FPC10 的連接側端部10a的狀態將FPC10固定于下部電極板3，因此與利用焊錫的連 接方法相比，可提高導線的連接強度。
另外，上述實施方式中以金屬銷14為代表對FPC10與下部電極板3的連 接方法進行了說明，然而利用其它的金屬銷11 13的FPC10與下部電極板3 的連接方法也可利用同樣的方法連接。
也就是說，將4根金屬銷11 14利用焊錫固定在FPC10上從而與下部電 極板3連接時的導線連接強度為大致10N，與此相對，利用本實施方式的導線
連接方法將FPC10與下部電極板3連接時的導線連接強度為大致15N，確認了 可提高導線連接強度。另外，連接強度試驗方法采用與JIS K6854 — l規定的 "剝離粘合強度試驗方法"同等的試驗方法進行。
另外，本實施方式中使用的金屬銷14的頸部14b上沿周向形成有凹溝 14c，該凹溝14c沿頸部14b的周向形成為多段。
圖3是說明將具有上述結構的金屬銷14利用超聲波嵌入固定于下部電極 板3的方法的圖。
然而，為了配合制造工序對同圖中所示的觸摸屏1及FPCIO的配置進行說 明，與圖l所示的情況呈上下顛倒的配置。
圖3中，形成于下部電極板3的貫通孔9a 9d的各孔徑設定在與金屬銷 11 14的外徑相同至比金屬銷11 14的外徑小30%的范圍內。
另外，各貫通孔9a 9d的配置有電極6c、 7c、 7d的部分注入有可與這 些電極電性連接的由銀膠或銅膠等構成的導電粘合劑15。另外，16是用于限 定導電粘合劑15的注入范圍的外側界限的雙面膠或粘合劑。
接下來，使各金屬銷11 14沿箭頭B方向下降，設置為分別與下部電極 板3的各貫通孔9a 9d的開口緣抵接的狀態。
另外，各金屬銷11 14利用超聲波嵌入裝置17 —齊固定于下部電極板 3，因此在以下說明中以金屬銷11為代表對其固定方法進行說明。
使超聲波嵌入裝置17的喇叭17a沿箭頭C方向下降，使得金屬銷11 的頭部lla外表面與該喇叭17a接觸。
接下來，通過喇叭17a對頭部lla施加超聲波振動和壓力而將金屬銷 11的頸部lib壓入貫通孔9a后，頸部lib與貫通孔9a的分界面上產生局部的 摩擦熱， 一邊將形成貫通孔9a的壁面的樹脂(或玻璃)熔化一邊將金屬銷ll 插入。
此時，熔融后的樹脂流入形成于金屬銷11的頸部lib的多個凹溝lie內。 圖4是將金屬銷11的固定狀態擴大加以圖示的圖，如同圖所示，通過使 熔融樹脂流入虛線包圍的范圍D中的凹溝llc內，使貫通孔9a的壁面上沿金 屬銷11的凹溝llc形成環狀的截面呈〈字狀的突出部9a'。
然后，移開超聲波嵌入裝置17使貫通孔壁面的樹脂再凝固后，流入凹
溝llc內的樹脂、即突出部9a'付與金屬銷ll定位效果，并可提高金屬銷ll 的抗拉強度。
另外，金屬銷11從FPCIO的連接側端部10a上的外表面側(圖中為上側) 插入金屬銷固定孔10e，在插入完成后的狀態下，金屬銷11的頭部lla與FPC10 的凹部10d即電路10c接觸。因此，金屬銷11的頭部lla與基材10f間夾設 有電路10c，從而使金屬銷11的頭部lla能以較大面積(環狀的范圍)與電路 10c連接。
像這樣可使FPC10緊貼于下部電極板3、并限制金屬銷的頸部lib進入貫 通孔9a內的深度。由此，可防止金屬銷的頸部llb前端與電極6c沖突，且利 用導電粘合劑15確保金屬銷11與電極6c連接的適當的間隙。
具體說來，金屬銷11比下部電極板3的厚度短0. 1 0. 2mm。最好使其長 度比下部電極板3的厚度短0. 125隱。
其它的金屬銷12 14也采用與上述相同的方法固定，在連接側端部10a 立設有4根金屬銷11 14的FPC10能夠可靠地固定于下部電極板3并穩定地 與各電極6c、 6、 7c、 6d、 7d電性連接。
另外，圖5表示了下部電極板3的電極7a、 7b與FPC10的連接方法，以 金屬銷12為代表表示其連接方法。
下部電極板3的電極7a的端部在貫通孔9b跟前成為終端，因而通過導電 粘合劑15'與形成于上部電極板2的內表面的連接電極7c (參照圖l)連接， 導電路徑E按照電極7a—導電粘合劑15'—連接電極7c—導電粘合劑15 —金 屬銷12的順序。
像這樣設置連接電極7c，通過導電粘合劑15將金屬銷12與連接電極7c 連接的話，可在與其它電極6c、 6d相同的條件下將金屬銷12與下部電極板3 連接。另外，與上述金屬銷11的連接方法相同地，可在連接電極7c與金屬銷 12前端間確保適合夾設導電粘合劑15的一定的間隙。
圖6是表示導線連接部的別的結構。
如之前圖2所示的金屬銷14的安裝，在FPC10的連接側端部10a上通過
將覆蓋層薄膜10b的一部分除去使電路10c露出，在該電路露出部分上穿設金 屬銷固定孔10e，并在該金屬銷固定孔10e中插入金屬銷14。
與此相對地，圖6所示的導線連接部，在FPC10上貼附覆蓋層薄膜10b 前，在連接側端部10a上的作為導電部的電路10c上穿設金屬銷固定孔10e， 將金屬銷14插入該金屬銷固定孔10e中，在金屬銷14插入后，覆蓋其頭部14a 地將覆蓋層薄膜10b利用粘附劑或粘合劑貼附于電路10c及基材10f上。另夕卜， 上述覆蓋層薄膜10b使用耐熱性較強的聚酰亞胺薄膜。
像這樣利用覆蓋層薄膜10b覆蓋金屬銷的頭部14a后，能更可靠地將金 屬銷14固定于電路10c。另外，可確保相鄰的金屬銷14間的絕緣性，且金屬 銷的頭部14a不曝露在空氣中，因而可防止氧化、腐蝕等而導致的劣化。
另外，在貼附覆蓋層薄膜10b時，最好在不使氣泡進入地進行貼附后實施 真空加壓等脫泡處理。
另外，在金屬銷14插入后貼附覆蓋層薄膜10b的方法與上述將覆蓋層薄 膜10b的一部分除去后用覆蓋層薄膜片覆蓋的方法相比，可減少工序數、使 作業性良好、且更容易防止氣泡的產生。
圖7說明了將覆蓋有所述覆蓋層薄膜10b的金屬銷14利用超聲波嵌入固 定于下部電極板3的方法。另外，利用超聲波嵌入的固定方法本身與圖3所示 的方法相同，因此對相同的結構要素標注同一符號并省略其說明。
圖7中，使超聲波嵌入裝置17的喇叭17a沿箭頭C方向下降，使得各 金屬銷ll 14的頭部lla 14a外表面隔著覆蓋層薄膜10b與該喇叭17a接觸。
接下來，對頭部11a 14a施加超聲波振動和壓力而將各金屬銷11 14 的頸部11b 14b壓入貫通孔9a 9d。
由此，以金屬銷11為代表進行說明，頸部llb與貫通孔9a的分界面上產 生局部的摩擦熱， 一邊將形成貫通孔9a的壁面的樹脂(或玻璃)熔化一邊將 金屬銷ll插入，使金屬銷11固定于下部電極板3。
另外，夾設在喇叭17a與金屬銷11間的覆蓋層薄膜10b采用耐熱性較強 的聚酰亞胺薄膜，因而不會熔化。
另外，上述實施方式中，利用超聲波嵌入將金屬銷的銷軸部固定于下部
電極板，然而并不限定于此，也可利用導電粘合劑將金屬銷的銷軸部固定于下
部電極板的貫通孔內。此時，形成于下部電極板3的貫通孔9a 9d的各孔徑 設定在比金屬銷11 14的外徑大50 100ym的范圍內，將金屬銷11 14插 入貫通孔9a 9d中后，導電粘合劑15也可流入貫通孔9a 9d與金屬銷11 14的頸部11b 14b間的間隙中。
產業上的利用可能性
本發明的觸摸屏的導線連接方法可有效地利用于制造例如手機、PDA、 駕駛導航系統用的觸摸屏的情況。
權利要求
1、一種觸摸屏的導線連接方法，該觸摸屏具有在對置的內表面上具有電阻膜的上部電極板及下部電極板，在這些電極板的邊緣部設有用以將從所述各電阻膜的電極延伸設置并集合配置的電極端與導線連接的連接部，該導線連接方法的特征在于，在所述下部電極板上穿設與所述電極端數對應數量的貫通孔，使用具有銷軸部和直徑大于該銷軸部的外徑的圓板狀頭部的金屬銷，將該銷軸部貫穿于所述導線的連接側端部的引導線部的對應于所述貫通孔形成的各金屬銷固定孔內，從而使所述銷軸部立設于所述導線的連接側端部，將所述各銷軸部分別插入所述貫通孔中，且插入到所述下部電極板內的所述銷軸部與所述電極端通過導電粘合劑進行電性連接。
2、 如權利要求l所述的觸摸屏的導線連接方法，其特征在于，將所述銷軸部插入所述貫通孔中時，將各金屬銷的銷軸部設置為與所述貫通孔對 應的狀態，邊對所述銷軸部施加超聲波振動和壓力邊將其插入所述貫通孔 中從而使所述貫通孔的壁面熔融，通過使所述壁面再凝固將其插入的銷軸 部固定于所述下部電極板。
3、 如權利要求2所述的觸摸屏的導線連接方法，其特征在于，所述金 屬銷的銷軸部形成有凹溝，在邊對所述銷軸部施加超聲波振動和壓力邊將 其插入所述貫通孔中時，將所述貫通孔壁面的熔融部分引導至該凹溝中。
4、 如權利要求1 3中任一項所述的觸摸屏的導線連接方法，其特征 在于，通過將作為所述導線的柔性印刷配線板的保護薄片的一部分除去使所 述連接側端部的引導線部露出，在露出的引導線部上穿設所述金屬銷固定孔并 插入所述金屬銷，使所述金屬銷的圓板狀頭部與所述金屬銷固定孔周圍的所述 引導線部抵接。
5、 如權利要求1 3中任一項所述的觸摸屏的導線連接方法，其特征 在于，在制作作為所述導線的柔性印刷配線板時形成有所述引導線部的狀 態下，在連接側端部的導電部上穿設所述金屬銷固定孔并插入所述金屬銷， 使所述金屬銷的圓板狀頭部與所述金屬銷固定孔周圍的所述引導線部抵接 后，將保護薄片貼附于所述引導線部及所述圓板狀頭部。
全文摘要
提供一種將導線連接在觸摸屏上的觸摸屏的導線連接方法，其特征在于，在下部電極板(3)上穿設與電極端數對應數量的貫通孔(9a～9d)，使用具有銷軸部(11b)和直徑大于該銷軸部的外徑的圓板狀頭部(11a)的金屬銷(11)，將該銷軸部(11b)貫穿于導線(10)的連接側端部的電路(10c)的對應于貫通孔(9a)形成的各金屬銷固定孔內，從而將銷軸部(11b)立設于導線(10)的連接側端部，將各銷軸部(11b～14b)分別插入所述貫通孔(9a～9d)中，且插入下部電極板(3)內的銷軸部與電極端(6c、7c、6d、7d)通過導電粘合劑(15)電性連接。
文檔編號H01R12/04GK101103657SQ20068000196
公開日2008年1月9日 申請日期2006年1月16日 優先權日2005年1月24日
發明者中村一登, 甲斐義宏, 西川和宏 申請人:日本寫真印刷株式會社