(57)【要約】  ＦＰＣ接続部における信頼性に優れた電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルであり、開口を有するケーシングのパネル嵌め込み部に、その外側面が同一平面を形成するように隙間なく嵌め込み保持可能に構成されると共に、透明窓部を通して外部から視認可能にその下側に配置されたディスプレイ装置を保護するように構成され、保護パネル裏面より貫通孔を介して電気信号を取り出すピン付きＦＰＣ１０が、ＦＰＣの接続側端部１０ａにおいてフィルム基材１０ｆ及び導電部としての回路１０ｃに金属ピン固定孔１０ｅが穿設され、この金属ピン固定孔に対し、前記回路側より、ピン軸部１４ｂとこのピン軸部の外径よりも大径に形成された頭部１４ａを有する金属ピン１４が挿入され、この金属ピンの頭部を覆うようにして前記回路１０ｃ及びフィルム基材１０ｆ上にカバーレイフィルム１０ｂが貼着され、なおかつ回路１０ｃと金属ピン１４の頭部との間に導電性接着剤層２１が介在していることを特徴とする。
2008117770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非可撓性の保護パネル基材の上面に下部透明電極を有し、この下部透明電極の周囲に下部回路が設けられている下部電極パネルと、
可撓性の透明絶縁フィルムの下面における前記下部透明電極と対向する位置に上部透明電極が設けられ、その上部透明電極の周囲に上部回路が設けられ、前記下部電極パネルとの間で電極間に隙間が形成されるように周縁部が接着された上部電極シートと、
可撓性の透明絶縁フィルムの少なくとも一方の面に、前記下部回路及び前記上部回路を隠蔽する加飾層を有することによって透明窓部が形成され、上記上部電極シートの上面に貼り合わされた加飾シートと、
前記下部電極パネルに設けられた貫通孔を介して前記電極から電気信号を取り出すピン付きＦＰＣとを備え、
ケーシングのパネル嵌め込み部に、そのケーシングと外面が面一に連続するように嵌め込まれると共に、前記透明窓部の下側に配置されるディスプレイ装置を保護する電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルであって、
前記ピン付きＦＰＣは、その接続側端部におけるフィルム基材及び導電部としての回路に金属ピン固定孔が穿設され、その金属ピン固定孔に対し前記回路形成面側から頭部付き金属ピンが挿入され、前記金属ピンの頭部を覆うようにして前記回路および前記フィルム基材上にカバーレイフィルムが貼着され、前記ＦＰＣの回路と前記金属ピンの頭部裏側面との間に導電性接着剤層が介在していることを特徴とする電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネル。
【請求項２】
前記導電性接着剤層に、前記ＦＰＣの回路と前記金属ピンの頭部裏側面の両方と常に接触する大きさの補助導電性フィラーが含有されている請求項１記載の電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネル。
【請求項３】
前記導電性接着剤層は、前記補助導電性フィラーを０．００１ｗｔ％〜３０ｗｔ％含有する導電性接着剤から形成されたものである請求項２記載の電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネル。
【請求項４】
前記導電性接着剤の粘度が１０〜６０Ｎ・ｓ／ｍ２であり、前記補助導電性フィラーの比重が１〜５である請求項３記載の電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＤＡ、ハンディターミナルなど携帯情報端末、コピー機、ファクシミリなどのＯＡ機器、スマートフォン、携帯電話機、携帯ゲーム機器、電子辞書、カーナビシステム、小型ＰＣ、各種家電品等の表示窓の保護パネルに関し、より詳しくは、その保護パネルにおけるＦＰＣ接続部の信頼性を高めることができる電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、スマートフォン等の電子機器におけるケーシングは、合成樹脂製の前面ケーシングと背面ケーシングを組み合わせることによって構成されるものが一般的である。【０００３】
具体的には、前面ケーシングの表面には液晶表示窓を保護するために保護パネルが融着等により固定されている。そして、この保護パネルは、従来、無色透明な樹脂パネルが用いられてきたが、電子機器のファッション化に伴い、印刷にて縁取り等の加飾が施されるようになってきている。【０００４】
また、近年、携帯電話機では次なるインターフェイスとして、例えば、国際公開第２００５／０６４４５１号パンフレットに開示されているように、保護パネル１に入力デバイス機能を備えたものが期待されている（図２参照）。なお、図中、１０は入力デバイスに接続されたＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）であり、１９は本体、２０はディスプレイである。【０００５】
この種の電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネル（以下、タッチ入力機能付き保護パネルと略称する）１の構成について、図３の分解斜視図を用いて更に詳しく説明する。【０００６】
同図において、タッチ入力機能付き保護パネル１は、下部電極パネル３と上部電極シート２ａと、加飾シート２ｂとから構成されている。【０００７】
下部電極パネル３は、非可撓性の保護パネル本体の上面に下部透明電極５を有しその下部透明電極５の周囲に下部回路７ａ，７ｂが設けられている。【０００８】
上部電極シート２ａは、可撓性の透明絶縁フィルムの下面に前記下部透明電極５と対向する位置に上部透明電極４を有し、その上部透明電極４の周囲に上部回路６ａ〜６ｄ，７ｃ，７ｄが設けられている。【０００９】
加飾シート２ｂは、可撓性の透明絶縁フィルム面に前記下部回路７ａ，７ｂ及び前記上部回路６ａ〜６ｄ，７ｃ，７ｄを絵柄１７で隠蔽して透明窓部１８を形成する加飾層を備えている。【００１０】
前記上部電極シート２ａ及び前記下部電極パネル３の内面には、各透明電極４，５としてＩＴＯ（酸化インジウム・すず）等がスパッタリングや真空蒸着によって矩形状に形成されている。【００１１】
前記上部電極シート２ａには透明電極４と接続される、銀ペーストを用いた帯状のバスバー６ａ，６ｂが平行に形成され、また、前記下部電極パネル３には前記バスバー６ａ，６ｂと直交する方向に透明電極５と接続される、銀ペーストを用いた帯状のバスバー７ａ，７ｂが形成されている。【００１２】
各バスバー６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂは上部電極シート２ａの縁部に設けられた接続部８まで回路が延設されて１箇所にまとめられている。【００１３】
前記加飾シート２ｂは前記上部電極シート２ａの前面全体に貼り合わされており（以後、上部電極シート２ａと加飾シート２ｂとの積層フィルムを可動シート２と呼ぶ）、指やペン等で前記加飾シート２ｂ表面を押圧すると、可動シート２が下方に撓み、その結果、前記上部電極シート２ａ及び下部電極パネル３の内面に形成された各透明電極４，５が接触することによって入力位置が検出される。【００１４】
なお、図３では、前記国際公開第２００５／０６４４５１号パンフレットに記載の電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルとは異なり、前記接続部８における各電極端６ｃ，７ｃ，６ｄ，７ｄに対応して前記下部電極パネル３には貫通孔９ａ〜９ｄがパネル厚み方向に平行に形成されている。そして、これらの貫通孔９ａ〜９ｄに対応してＦＰＣ１０の接続側端部１０ａに４本の金属ピン１１〜１４が立設され、当該金属ピン１１〜１４が図示しない導電性接着剤を介して前記電極端６ｃ，７ｃ，６ｄ，７ｄと導通するようになっている。このような、前記下部電極パネル３裏面からのＦＰＣ接続方法については、国際公開第２００６／０７７７８４号パンフレットに開示されている。【００１５】
上記国際公開第２００６／０７７７８４号パンフレットに記載のピン付きＦＰＣは、図４に示すように、ＦＰＣ１０の接続側端部１０ａにおいてフィルム基材１０ｆ及び導電部としての回路１０ｃに金属ピン固定孔が穿設され、当該金属ピン固定孔に前記回路１０ｃ側より、ピン軸部とこのピン軸部の外径よりも大径に形成された頭部を有する金属ピン１１〜１４が挿入されるようになっている。そして、当該金属ピン１１〜１４の前記頭部を覆うようにして前記回路１０ｃ及び前記フィルム基材１０ｆ上にカバーレイフィルム１０ｂが貼着されている。【００１６】
しかしながら、金属ピンを用いたこのようなＦＰＣ１０の接続構造では、前記回路１０ｃと前記金属ピン１１〜１４の前記頭部とを面接触のみで接続するため信頼性が低いという問題があった。【００１７】
詳しくは、カバーレイフィルム１０ｂを貼着する場合、圧力をかけた状態で金属ピン１１〜１４の頭部を覆うことによって金属ピンに密着させることになるが、その際、金属ピン１１〜１４の頭部によって金属ピン固定孔周囲のフィルム基材１０ｆが押されて変形することにより、金属ピン１１〜１４の頭部とフィルム基材１０ｆ上の回路１０ｃとの間で浮きが生じる場合がある。
【発明の開示】
【００１８】
本発明は、以上のような従来技術の課題を考慮し、ＦＰＣ接続部における信頼性に優れた電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルを提供するものである。
【００１９】
本発明は、非可撓性の保護パネル基材の上面に下部透明電極を有し、この下部透明電極の周囲に下部回路が設けられている下部電極パネルと、
可撓性の透明絶縁フィルムの下面における前記下部透明電極と対向する位置に上部透明電極が設けられ、その上部透明電極の周囲に上部回路が設けられ、前記下部電極パネルとの間で電極間に隙間が形成されるように周縁部が接着された上部電極シートと、
可撓性の透明絶縁フィルムの少なくとも一方の面に、前記下部回路及び前記上部回路を隠蔽する加飾層を有することによって透明窓部が形成され、上記上部電極シートの上面に貼り合わされた加飾シートと、
前記下部電極パネルに設けられた貫通孔を介して前記電極から電気信号を取り出すピン付きＦＰＣとを備え、
ケーシングのパネル嵌め込み部に、そのケーシングと外面が面一に連続するように嵌め込まれると共に、前記透明窓部の下側に配置されるディスプレイ装置を保護する電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルであって、
前記ピン付きＦＰＣは、その接続側端部におけるフィルム基材及び導電部としての回路に金属ピン固定孔が穿設され、その金属ピン固定孔に対し前記回路形成面側から頭部付き金属ピンが挿入され、前記金属ピンの頭部を覆うようにして前記前記回路および前記フィルム基材上にカバーレイフィルムが貼着され、前記ＦＰＣの回路と前記金属ピンの頭部裏側面との間に導電性接着剤層が介在している電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルである。
【００２０】
本発明に従えば、前記ピン付きＦＰＣが、例えば、ピン軸部とこのピン軸部の外径よりも大径の頭部からなる頭部付き金属ピンを備え、当該金属ピンの前記頭部を覆うようにして前記回路及び前記フィルム基材上にカバーレイフィルムが貼着され、前記ＦＰＣの回路と前記金属ピンの前記頭部裏側面との間に導電性接着剤層が介在しているので、前記ＦＰＣの回路と前記金属ピンの前記頭部との密着力を高めることができ、接続の信頼性が向上するようになる。
【００２１】
本発明において、前記導電性接着剤層に、前記ＦＰＣの回路と前記金属ピンの頭部裏側面の両方と常に接触する大きさの補助導電性フィラーを含有させることができる。
【００２２】
また、前記補助導電性フィラーを含有させた本発明に従えば、仮に導電性接着剤を硬化させる時に発生するアウトガスによって前記ＦＰＣの回路と導電性接着剤との間および／または前記金属ピンの前記頭部裏側面と導電性接着剤との間で浮きが生じたり、あるいは耐環境性試験時にＦＰＣのフィルム基材及び前記金属ピンが熱膨張・熱収縮する等のストレスを受けて同様に浮きが生じたりしても、導通不良を防止することができ、接続の信頼性をさらに高めることができる。
【００２３】
本発明において、前記導電性接着剤層は、前記補助導電性フィラーを０．００１ｗｔ％〜３０ｗｔ％含有する導電性接着剤から形成することができる。
【００２４】
また、前記導電性フィラーを前記導電性接着剤に添加する場合、導電性接着剤の粘度は１０〜６０Ｎ・ｓ／ｍ２が好ましく、前記補助導電性フィラーの比重は１〜５であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明に係る電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルのＦＰＣ接続構造を示す拡大断面図である。
【図２】図２は、電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルの使用例を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルの構成を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、比較のために示した従来の電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルの図１相当図である。
【図５】図５は、本発明に係る電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルのＦＰＣ接続方法を示す拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明に係る電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルのＦＰＣ接続部の拡大断面図である。
【図７】図７は、本発明に係る電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルのＦＰＣ接続部の拡大断面図である。
【図８】図８は、補助導電性フィラー表面に生じた亀裂を模式的に示した説明図である。
【図９】図９は、補助導電性フィラー表面に亀裂が発生した場合における導電性接着剤の導電メカニズムを示した説明図である。
【図１０】図１０は、導電性接着剤の別の塗布パターンを示す斜視図である。
【図１１】図１１は、導電性接着剤の別の塗布パターンを示す斜視図である。
【図１２】図１２は、導電性接着剤の別の塗布パターンを示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。【００２７】
1.  タッチ入力機能付き保護パネルの構成
本発明に係るタッチ入力機能付き保護パネル１の構成を図３に基づいて説明する。【００２８】
同図において、タッチ入力機能付き保護パネル１は、非可撓性の保護パネル基材の上面に下部透明電極５と当該下部透明電極５の周囲に設けられた下部回路７ａ，７ｂとを有する下部電極パネル３と、可撓性の透明絶縁フィルムの下面に前記下部透明電極５に対向する位置に設けられた上部透明電極４と当該上部透明電極４の周囲に設けられた上部回路６ａ〜６ｄ，７ｃ，７ｄとを有する上部電極シート２ａと、可撓性の透明絶縁フィルムに前記下部回路７ａ，７ｂ及び前記上部回路６ａ〜６ｄ，７ｃ，７ｄを絵柄１７で隠蔽して透明窓部１８を形成する加飾層を有する加飾シート２ｂとを備えている。【００２９】
また、下部電極パネル３上に上部電極シート２ａが配置され、この上部電極シート２ａの前面に加飾シート２ｂが貼り合わされている。なお、前記上部電極シート２ａと前記下部電極パネル３とは、前記透明電極４，５間に隙間が形成されるように対向配置され、電極シート２ａと下部電極パネル３の周縁部が接着されている。【００３０】
前記保護パネル１の基材としては、例えば、ガラス板、ポリカーボネート系，ポリアミド系，ポリエーテルケトン系などのエンジニアリングプラスチック、アクリル系，ポリエチレンテレフタレート系，ポリブチレンテレフタレート系などのプラスチック板などを用いることができる。【００３１】
また、それらの板の下部透明電極を形成する面に、ポリカーボネート系、ポリアミド系、若しくはポリエーテルケトン系などのエンジニアリングプラスチック、アクリル系、ポリエチレンテレフタレート系、又は、ポリブチレンテレフタレート系などのフィルムを貼り合わせて前記下部電極パネル３としてもよい。すなわち、まず、当該フィルムの表面に前記下部透明電極５、前記下部回路７ａ，７ｂを設けた後、これを前記基材と貼り合わせるといった具合である。【００３２】
また、前記上部電極シート２ａの可撓性の透明絶縁フィルムの材質としては、例えば、ポリカーボネート系、ポリアミド系、若しくはポリエーテルケトン系などのエンジニアリングプラスチック、アクリル系、ポリエチレンテレフタレート系、又は、ポリブチレンテレフタレート系などのフィルムを用いることができる。【００３３】
前記透明電極４，５としては、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化カドミウム若しくはインジウムチンオキサイド（ＩＴＯ）などの金属酸化物膜、又は、これらの金属酸化物を主体とする複合膜、又は、金、銀、銅、錫、ニッケル、アルミニウム若しくはパラジウムなどの金属膜等が用いられ、真空蒸着法、スパッタリング、イオンプレーティング若しくはＣＶＤ法によって矩形状に形成されている。【００３４】
前記上部電極シート２ａには前記上部透明電極４と接続される上部回路として、金、銀、銅若しくはニッケルなどの金属、あるいはカーボンなどの導電性を有するペーストを用いた帯状のバスバー６ａ，６ｂが平行に形成されている。【００３５】
一方、前記下部電極パネル３には前記下部透明電極５と接続される下部回路として、前記バスバー６ａ，６ｂに直交する状態で帯状のバスバー７ａ，７ｂが形成されている。【００３６】
これらの帯状のバスバー６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂは、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、若しくはフレキソ印刷などの印刷法、フォトレジスト法、又は、刷毛塗法などによって形成することができる。【００３７】
なお、各バスバー６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂは、上部電極シート２ａの縁部に設けられた接続部８まで回路が延設されて１箇所にまとめられている。【００３８】
図３では、前記上部電極シート２ａの各バスバー６ａ，６ｂが接続部８の電極端６ｄ，６ｃまで延長され、前記下部電極パネル３の各バスバー７ａ，７ｂから延長された下部回路は、前記電極端６ｄ，６ｃと並んで前記上部電極シート２ａの接続部８に形成されている電極端７ｃ，７ｄと図示しない導電性接着剤にて接続されるようになっている。【００３９】
この接続部８における各電極端６ｃ，７ｃ，６ｄ，７ｄに対応して下部電極パネル３には貫通孔９ａ〜９ｄが形成されている。【００４０】
さらに、これらの貫通孔９ａ〜９ｄに対応してＦＰＣ１０の接続側端部には４本の金属ピン１１〜１４が立設され、これらの金属ピン１１〜１４は、後述する導電性接着剤１５を介して前記電極端６ｃ，７ｃ，６ｄ，７ｄと導通するようになっている。【００４１】
また、前記上部電極シート２ａ表面には、透明窓１８を形成する加飾シート２ｂが貼り合わせられている。【００４２】
この加飾シート２ｂは、可撓性の透明絶縁フィルム、例えばポリカーボネート系、ポリアミド系、若しくは、ポリエーテルケトン系のエンジニアリングプラスチック、アクリル系、ポリエチレンテレフタール系、若しくは、ポリブチレンテレフタール系などのフィルムの片面に、透明窓１８の周囲、すなわち前記上部回路や前記下部回路などを隠蔽するように絵柄１７が加飾層として形成されている。【００４３】
前記加飾層は、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、若しくは、アルキド樹脂などの樹脂をバインダ−とし、適切な色の顔料又は染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。【００４４】
前記加飾層の形成方法としては、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、若しくは、フレキソ印刷などの通常印刷法などを用いるとよい。特に、多色刷りや階調表現を行うには、オフセット印刷法やグラビア印刷法が適している。【００４５】
また、前記加飾層は、金属薄膜層からなるもの、あるいは絵柄印刷層と金属薄膜層との組み合わせからなるものでもよい。【００４６】
金属薄膜層は、前記加飾層として金属光沢を表現するものであり、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、若しくは、鍍金法などで形成する。この場合、表現したい金属光沢色に応じて、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、若しくは、亜鉛などの金属、又は、これらの合金又は化合物を使用する。金属薄膜層の膜厚は、０．０５μｍ程度とするのが一般的である。【００４７】
また、加飾シート２ｂは前記上部電極シート２ａの前面全体に貼り合わされて、可動シート２を構成している。【００４８】
指やペン等でその加飾シート２ｂ表面を押圧すると、可動シート２が下方に撓み、その結果、前記上部電極シート２ａ及ぶ下部電極パネル３の内面に形成された各透明電極４，５が接触することによって入力位置が検出される。【００４９】
加飾シート２ｂと上部電極シート２ａの貼り合せに用いる接着層としては、例えば、ポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、若しくは、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル、若しくは、アクリル系共重合体などを使用することができる。また、接着層５ｄの形成方法としては、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、若しくは、フレキソ印刷などの通常印刷法などを用いることができる。【００５０】
2.  ＦＰＣ接続構造
次に、ＦＰＣ接続構造を図１の拡大断面図を用いて説明する。【００５１】
図１は、前記ＦＰＣ１０の接続側端部の構造を拡大して示したものであり、図３の保護パネル１（組立状態）を矢印Ａ方向から見た断面を示している。【００５２】
図１において符号１６は、前記可動シート２の上部電極シート２ａと前記下部電極パネル３とをそれらの周囲で貼り合わせるための接着層である。【００５３】
この接着層１６は、導電性接着剤１５を注入するための各接続ホールを、前記接続部８における前記各電極端６ｃ，７ｃ，６ｄ，７ｄに対応して形成しておく必要がある。つまり、前記下部電極パネル３に穿設された前記貫通孔９ａ〜９ｄがそれらの各接続ホールに連通するようにし、貫通孔９ａ〜９ｄ（図３参照）から導電性接着剤１５を注入する。【００５４】
前記接着層１６としては、例えばＬＣＤ等の画面を透視してタッチ入力する部分（図３中の透明窓１８）を避けるとともに前記各接続ホールを円形に打ち抜いた額縁状の両面テープを用いることができる。また、両面テープの代わりに絶縁性の接着剤、たとえば水性、アクリル系などの印刷糊を用いてもよい。【００５５】
前記導電性接着剤１５は、シリコン系、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系樹脂のいずれかをバインダーとする接着剤中に導電性フィラーを含有させたものである。【００５６】
当該導電性フィラーとしては、銀、金、銅、ニッケル、白金、パラジウムなどの導電性金属粉末のほか、核材としてアルミナ、ガラスなどの無機絶縁体やポリエチレン、ポリスチレン、ジビニルベンゼンなどの有機高分子などを用い、その核材表面を金、ニッケルなどの導電層で被覆したもの、あるいはカーボン、グラファイトなどが挙げられる。【００５７】
また、前記導電性接着剤１５は、熱硬化タイプや紫外線硬化タイプのいずれを用いてもよく、また１液型、２液型のいずれを用いてもよい。導電性接着剤１５の塗布方法としては、ディスペンサー法などがある。【００５８】
また、前記導電性フィラーは、フレーク状、球状、短繊維状などの形状のものを用いることができる。【００５９】
そして、導電性接着剤１５が注入された貫通孔９ａ〜９ｄに前記金属ピン１１〜１４が挿入され、前記下部電極パネル３に固定される（図５参照）。【００６０】
前記ＦＰＣ１０の接続側端部１０ａにおいて、フィルム基材１０ｆ及び導電部としての回路１０ｃに金属ピン固定孔１０ｅが穿設されている。【００６１】
この金属ピン固定孔１０ｅには、導電部材、例えば真鍮、鉄、銅等からなる金属ピン１４が挿入され、従来は、図４に示したように、挿入された状態で金属ピン１４の頭部１４ａが前記回路１０ｃに当接し、それにより金属ピン１４の首部（ピン軸部）１４ｂの挿入深さが規制されるようになっている。【００６２】
一方、本発明のＦＰＣ接続構造における特徴は、図１に示したように、ＦＰＣ１０の回路１０ｃと金属ピン１４の頭部１４ａ、詳しくは、円板状頭部１４ａにおける挿入側の面との間に導電性接着剤層２１を介在させていることにある。このような構成をとることにより、ＦＰＣ１０の回路１０ｃと金属ピン１４の頭部１４ａとの密着力を高め、接続の信頼性を向上させることができるようになっている。【００６３】
前記ＦＰＣ１０の回路１０ｃと金属ピン１４の頭部１４ａとの間の導電性接着剤層２１を形成する導電性接着剤２１′（図示しない）としては、貫通孔９ａ〜９ｄに注入される導電性接着剤１５の説明において記載したものが使用できる。【００６４】
前記導電性接着剤２１′の塗布方法としては、ディスペンサー法などがある。なお、導電性接着剤２１′は、ＦＰＣ１０の回路１０ｃ側に塗布してもよいし、金属ピン１４の頭部挿入側の面に塗布してもよいが、ＦＰＣ１０の回路１０ｃ側に塗布する方がより好ましい。なぜなら、ＦＰＣスクリーン印刷による大量処理が可能になるからである。【００６５】
また、導電性接着剤２１′は環状に塗布することが好ましいが、放射状（図１０参照）、または複数本帯状（図１１参照）に塗布し、頭部１４ａによって押圧されることによって環状に広がるものであってもよい。こうすることで、ＦＰＣ作製時における接着剤のはみ出し、短絡を抑制することができる。【００６６】
さらにまた、環状の塗布領域を同心円状に二つの領域に分割し（図１２参照）、例えば内側の領域Ｒａには専ら導電機能を有する導電材を塗布し、外側の領域Ｒｂには専ら接着機能を有する接着剤を塗布することによって接着強度と導電性をともに高めるようにしてもよい。【００６７】
また、環状の塗布領域を同心円状に二つの領域に分割し、内周側の領域については膜厚が厚くなる（例えば、内側を外周の１．１〜１．５倍）ように導電性接着剤２１′を塗布することによって、ＦＰＣの変形に対して追従性を高めるようにしてもよい。【００６８】
また、前記金属ピン固定孔１０ｅに前記金属ピン１４が挿入された状態のＦＰＣ１０において、前記金属ピン１４の前記頭部１４ａを覆うようにして前記回路１０ｃ及び前記フィルム基材１０ｆ上にカバーレイフィルム１０ｂが貼着されている。【００６９】
このカバーレイフィルム１０ｂは、本来、ＦＰＣ１０の回路１０ｃを被覆し絶縁性確保や劣化防止を目的とするものであるが、前記したように金属ピン１４の頭部１４ａをも覆うことにより、金属ピン１４の回路１０ｃに対する固定力をさらに高めることが可能となる。また、隣接する金属ピン１４間の絶縁性を確保することができ、さらにまた、金属ピン１４の頭部１４ａが空気に曝されることがないため酸化、腐食等による劣化も防止される。【００７０】
なお、上記説明では金属ピン１４を代表してＦＰＣ１０と下部電極パネル３との接続構造を説明したが、それ以外の金属ピン１１〜１３によるＦＰＣ１０と下部電極パネル３との接続構造についても同様である。【００７１】
3.  金属ピンを用いた接続構造
また、図６に示すように、前記ＦＰＣ１０の回路１０ｃと金属ピン１４の頭部１４ａとの間の導電性接着剤層２１形成用の導電性接着剤２１′に、さらに、回路１０ｃと金属ピン１４の頭部１４ａの両方と常に接触して両者の導通を補う補助導電性フィラー２２を添加するようにしてもよい。このように、補助導電性フィラー２２を添加すれば、信頼性がさらに高められる。【００７２】
仮に、図７に示すように、前記導電性接着剤層２１が、硬化時にアウトガスを発生するような材料であってそのアウトガスによってＦＰＣ１０の回路１０ｃと導電性接着剤層２１との間、および前記金属ピン１４の頭部１４ａと導電性接着剤層２１との間のいずれか一方または両方で浮き２３が生じたり、あるいは耐環境性試験時にＦＰＣ１０のフィルム基材１０ｆ及び金属ピン１４の熱膨張・熱収縮等のストレスによって同様に浮き２３が生じても、前記補助導電性フィラー２２がＦＰＣ１０の回路１０ｃと金属ピン１４の頭部１４ａ裏側面、詳しくは、頭部１４ａ裏側面の平坦部分の両方に常に接触しているので、導通不良になることがない。【００７３】
導電性接着剤２１′の導電メカニズムは、硬化時の体積収縮により導電性フィラー同士が接続され、導電性が発現されるという理論が提唱されている。一方で、導電性接着剤２１′はバインダーに導電性フィラーが分散されており、硬化後も導電性フィラーのまわりは絶縁体であるバインダーで囲まれていることから、接続された導電性フィラー間で絶縁破壊が生じ、導通するとも言われている。【００７４】
いずれにしろ、導電性接着剤２１′に通常使用されている導電性フィラー（以下、主導電性フィラーという）は、導電性接着剤２１′の塗膜の厚み方向に多数存在し得る微細なもの、粒径１μｍ〜２０μｍのフレーク状若しくは球状又は長さ１μｍ〜２０μｍの短繊維状のものである。【００７５】
したがって、前記したような浮き２３が生じた場合には、主導電性フィラーだけでは接続の信頼性を維持するができない。そこで、図７に示したように、前記導電性接着剤層２１について浮き２３が発生した場合には、前記補助導電性フィラー２２の補助により、つまり補助導電性フィラー２２を介し主導電性フィラーが接着剤中の導電機能を維持できるようにしている。【００７６】
前記補助導電性フィラー２２の大きさは、前記導電性接着剤層２１の硬化後において前記ＦＰＣ１０の回路１０ｃと前記金属ピン１４の頭部１４ａ裏側面との両方に常に接触し得る大きさであればよく、前記導電性接着剤層２１の硬化膜厚に応じて適宜設定すればよい。【００７７】
前記補助導電性フィラー２２としては、銀、金、銅、ニッケル、白金、パラジウムなどの導電性金属粉末のほか、核材としてアルミナ、ガラスなどの無機絶縁体やポリエチレン、ポリスチレン、ジビニルベンゼンなどの有機高分子などを用い、その核材表面を金、ニッケルなどの導電層で被覆したもの、あるいはカーボン、グラファイトなどが挙げられる。【００７８】
また、前記導電性接着剤２１′の粘度範囲は１０〜６０Ｎ・ｓ／ｍ２とするのがよい。ディスペンス性・スクリーン印刷性及び導電性接着剤中の補助導電性フィラー２２の分散性を考慮すると２０〜４０Ｎ・ｓ／ｍ２がより好ましい。【００７９】
１０Ｎ・ｓ／ｍ２未満では、導電性接着剤２１′自体が垂れやすく塗布性に問題があり、また分散させた補助導電性フィラー２２が導電性接着剤の分散液中で沈降しやすい。【００８０】
一方、６０Ｎ・ｓ／ｍ２より粘度が高いと、導電性接着剤２１′自体が硬すぎて塗布性に問題があり、また補助導電性フィラー２２を分散させるための攪拌が難しくなる。【００８１】
前記補助導電性フィラー２２の比重は１〜５程度が好ましいが、導電性接着剤２１′中の補助導電性フィラー２２の分散性を考慮すると１〜３がより好ましい。【００８２】
比重が１未満では補助導電性フィラー２２が導電性接着剤２１′の分散液中で浮きやすく、また、比重が５より大きいと補助導電性フィラー２２が導電性接着剤２１′の分散液中で沈降しやすくなるからである。【００８３】
また、前記補助導電性フィラー２２は球状に形成することが好ましい。球状にすれば径方向の長さが一定であるため、導電性接着剤２１′中の補助導電性フィラー２２がどのような状態で分散されていてもＦＰＣ１０の回路１０ｃ及び金属ピン１４の頭部１４ａ裏側面とを確実に接触させることができるからである。【００８４】
これに対して、例えば前記補助導電性フィラー２２をフレーク状にした場合、縦横の長さ寸法に比べて厚み寸法が極めて小さいため、分散状態によってはＦＰＣ１０の回路１０ｃ及び金属ピン１４の頭部１４ａ裏側面とを確実に接触させることができない場合がある。【００８５】
また、前記導電性接着剤２１′中の補助導電性フィラー２２の分散性を考慮した場合、その補助導電性フィラー２２は、導電性接着剤の重量に対してインキ作製時に０．００１ｗｔ％〜３０ｗｔ％含有していることが好ましい。【００８６】
これは、ＦＰＣ１０の各接続部分の導電性接着剤層２１中に少なくとも１個以上の補助導電性フィラー２２を含有させるためには、インキ作製時に導電性接着剤２１′の重量に対して０．００１ｗｔ％以上の補助導電性フィラー２２を含有させることが必要である。【００８７】
０．００１ｗｔ％未満だと、各接続部分に補助導電性フィラー２２が１個も存在しない場合が生じ得るからである。また、補助導電性フィラー２２の含有量が３０ｗｔ％を超えると、補助導電性フィラー２２の自己弾性力によって電極への反発力が大きくなったり、導電性接着剤２１′自体の接着強度が落ちたり、粘度が高くなりすぎたりする。【００８８】
補助導電性フィラー２２を、単独で導電性接着剤層２１中に含有させず、主導電性フィラーとともに含有させるのは、この理由による。【００８９】
なお、乾燥時における導電性接着剤２１′中の上記補助導電性フィラーの含有量は０．００１ｗｔ％〜６０ｗｔ％である。【００９０】
一方、主導電性フィラーは、導電性接着剤の重量に対してインキ作製時に２０ｗｔ％〜８０ｗｔ％含有させる必要がある。【００９１】
主導電性フィラーの含有率が２０ｗｔ％未満であると、接続部分での電気抵抗ロスが多くなる。また、主導電性フィラーの含有率が８０ｗｔ％を超えると粘度が高くなり、その結果、フレキシブル性が乏しくなり、インキ化することが難しくなる。導電性接着剤層２１においては、ある程度のストレスに耐える様にフレキシブル性が必要とされる。【００９２】
なお、乾燥時における導電性接着剤２１′中の主導電性フィラー含有量は２０ｗｔ％〜９５ｗｔ％である。【００９３】
さらに、前記補助導電性フィラー２２をプラスチックからなる真球状の核材２２ａと金属メッキによる導電層２２ｂとで構成し、前記導電性接着剤層２１によって接続されるＦＰＣ１０の回路１０ｃと金属ピン１４の頭部１４ａ裏側面との間の接続面間の最短距離と比較して、補助導電性フィラー２２の粒径の方を少し大きくすることが好ましい。【００９４】
このように、プラスチック製核材２２ａの表面に導電層２２ｂを金属メッキし、なおかつ接続面間距離と比較して、補助導電性フィラー２２の粒径の方を少し大きくした場合、圧縮荷重に応じて補助導電性フィラー２２を容易に変形させ、ＦＰＣ１０の回路１０ｃ及び金属ピン１４の頭部１４ａ裏側面に対して補助導電性フィラー２２を面接触させることが可能になる。【００９５】
前記ＦＰＣ１０の回路１０ｃ及び金属ピン１４の頭部１４ａ裏側面に対して補助導電性フィラー２２が面接触するようになると、点接触する場合とは異なり導通を安定させることができる。【００９６】
仮に、粒径の約１０〜２０％が圧縮された場合の球体の接触面積を考えると、底面及び天面の各接触面積は下記のような計算より、最大断面の約１９％〜約３６が接触に寄与できることになる。すなわち、圧縮されて平面化された部分の半径をＸとすると、Ｘ２＝Ｒ２−Ｙ２
ただし、Ｒは球体の半径［μｍ］、ＹはＲ−片側圧縮量［μｍ］、球体が楕円形に変形する量は無視するものとする。【００９７】
Ｘ２＝５０２−４５２（直径１００μｍの球を１０％圧縮）よりＸ＝２１．８となる。【００９８】
よって２１．８×２１．８×πで計算される面積の最大断面に対する比率は、最大面積が５０×５０×πのため、１９％となる。【００９９】
ただし、補助導電性フィラー２２の粒径が接続面間最短距離より５０μｍを超えて大きくなると、接続部分のみが異常に盛り上がり、導通不良や、回路の剥離を起こす虞れがあるため、補助導電性フィラー２２の粒径は１μｍ〜５０μｍの範囲で大きくすることが好ましい。【０１００】
なお、前記補助導電性フィラー２２が、絶縁性の核材２２ａを導電層２２ｂで被覆し且つ接続面間最短距離よりも大きい粒径である場合には、ピン付ＦＰＣ接続時の固着安定化（後述する超音波振動と圧力による）の力によって、図８に示すように導電層２２ｂに亀裂２２ｃや剥離が生じる場合がある。しかし、そのような場合でも主導電性フィラー２１ａが、補助導電性フィラー２２の表面に付着した状態で覆っているため、その主導電性フィラー２１ａを介して導電を図ることができる（図９参照）。【０１０１】
前記補助導電性フィラー２２としてより好ましいのは、前記導電層２２ｂとして金を被覆したものである。金を表面に被覆した補助導電性フィラー２２はバインダーに対しての分散性が良く、しかも導電層２２ｂの導電性および機械的強度も優れているからである。【０１０２】
例えば、直径１００μｍの金被覆の補助導電性フィラー２２の比重は１．４３であり、金のみからなるフィラー（比重約１９）と比べて比重が極めて小さい。加えて、補助導電性フィラー２２が、プラスチックからなる核材２２ａに導電層２２ｂを被覆したものである場合、核材２２ａを重合により作ることにより、金属のみからなるフィラーと比較して真球が得られやすいという利点がある。このことは、比較的高粘度なバインダーに対してもフィラーが沈降せずに、優れた分散安定性を示すことになる。【０１０３】
具体的には、粒径１００μｍの球状である比重１．４３の補助導電性フィラー２２を、導電性接着剤の重量に対してインキ作製時に１．５ｗｔ％配合してインキを作製し、攪拌後、ディスペンサーによって面積１ｍｍφのスポット形状に塗布した場合、平均で１０個、最低３個の補助導電性フィラー２２を、凝集を起こさず分散させることが可能になる。【０１０４】
一方、導電性接着剤２１′に含有させる主導電性フィラーとしてより好ましいのは、フレーク状の銀粉末である。銀は銅などより固有抵抗が低く、比較的少ない含有量でも低抵抗化が容易であるので、粘度も小さくてすむからである。また、フレーク状の形状は主導電性フィラーどうしの接触面積及び補助導電性フィラー２２との接触面積を増やすことができるという利点がある。【０１０５】
4.  金属ピンの挿入手段
最後に、前記金属ピン１１〜１４を挿入する手段としては、図５に示したように、例えば、貫通孔９ａ〜９ｄの各孔径を、金属ピン１１〜１４の外径に対し同径〜３０％程度小さい径に設定しておき、超音波インサート装置によって金属ピン１１〜１４の頭部に超音波振動と圧力を加えつつ金属ピン１１〜１４の軸部を貫通孔９ａ〜９ｄに圧入させる方法を用いるとよい。【０１０６】
このような超音波インサート装置を用いた方法によれば、金属ピン１１〜１４の各軸部と貫通孔９ａ〜９ｄとの境界面に局部的な摩擦熱が発生し、貫通孔９ａ〜９ｄの壁面を形成している樹脂を溶かしながら金属ピン１１〜１４が挿入され、再凝固によって強固な固定が得られるからである。【０１０７】
また、前記金属ピン１１〜１４を下部電極パネル３の前記貫通孔９ａ〜９ｄに固定する方法については、超音波インサートによるものに限定されず、導電性接着剤１５を用いてもよい。その場合、前記下部電極パネル３に形成される前記貫通孔９ａ〜９ｄの各孔径を前記金属ピン１１〜１４の外径に対し５０〜１００μｍ大きい範囲に設定し、前記貫通孔９ａ〜９ｄに前記金属ピン１１〜１４を挿入した場合に、前記貫通孔９ａ〜９ｄと前記金属ピン１１〜１４の首部１１ｂ〜１４ｂとの間の隙間にも導電性接着剤１５が流れ込むようにする。
＜実施例１＞
厚み０．１ｍｍのＰＥＴフィルムの一面に厚み２０ｎｍのＩＴＯ膜をスパッタリングにて全面に形成し、ＩＴＯ膜の周縁部分を除去して幅広の矩形状をなす透明電極とした。【０１０８】
また透明電極の横方向に対向する二辺に配置されるバスバーと該バスバーから各々外部に出力するための引き回し線として、銀ペーストをスクリーン印刷して形成した。【０１０９】
また縦横が上記ＰＥＴフィルムと同寸法で厚み０．７ｍｍのアクリル板を、上記ＰＥＴフィルムの透明電極を形成した面とは反対面に厚み０．０２５ｍｍの透明粘着剤で貼り合わせた後、その縁部に、後述するピン付ＦＰＣのピン軸を挿入するための径１．５ｍｍの貫通孔を４つドリル法により穿説して下部電極パネルを得た。【０１１０】
また、縦横が上記下部電極パネルと同寸法で厚み１２５μｍのＰＥＴフィルムを用い、その一面に厚み２０ｎｍのＩＴＯ膜をスパッタリングにて全面に形成し、ＩＴＯ膜の周縁部分を除去して幅広の矩形状をなす透明電極とした。また透明電極の縦方向に対向する二辺に配置されるバスバーと該バスバーから各々外部に出力するための引き回し線として、銀ペーストをスクリーン印刷して形成して上部電極シートを得た。【０１１１】
さらに、縦横が上記下部電極パネルと同寸法で厚み０．０７５ｍｍのＰＥＴ基材ハードコートフィルムを用い、ハードコート面とは反対面に透明窓部を有する加飾層をグラビア印刷にて形成して加飾シートを得た。【０１１２】
次に、上記加飾シートの加飾層側の面を、上記上部電極シートの透明電極側とは反対面に厚み０．０２５ｍｍの透明粘着剤で貼り合わせて可動シートを得た。【０１１３】
その後、上記下部電極パネルと上記上部電極シートとを、それぞれに形成された電極間を隔てるように対向配置させ、透明窓部分および各接続ホールを打ち抜いた額縁状の両面接着テープを用いて貼り合わせ、加飾層の内側周縁に沿って切断した。【０１１４】
一方、厚み０．０７５ｍｍのポリイミドフィルムの一面に銀ペーストにて導電部としての回路を形成してなるＦＰＣの接続側端部において、径２．０ｍｍの金属ピン固定孔を４箇所ドリルにて穿設した。【０１１５】
上記金属ピン固定孔の周囲に、導電性接着剤層２１を形成するための導電性接着剤からなるインキをスクリーン印刷法にて塗布する。【０１１６】
この導電性接着剤は、ポリエステル樹脂からなるバインダー中に、粒径１０μｍのフレーク状銀粉末からなる主導電性フィラーを重量比で５０ｗｔ％になるように混ぜると共に、補助導電性フィラーを重量比で２．０ｗｔ％になるように混ぜたものである。なお、この補助導電性フィラーは、絶縁性のジビニルベンゼンを主成分とする架橋共重合樹脂ビーズに、金からなる導電層をメッキ被覆した、粒径１００μｍの球状である。【０１１７】
次に上記ＦＰＣの回路側の面から、径１．８ｍｍ、長さ１ｍｍのピン軸と、径２．８ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのピン頭部とを有する金属ピンを挿入し、圧力を加えることにより、上記ＦＰＣの回路と金属ピンの頭部裏側面とを補助導電性フィラーで面接触させた状態で、上記導電性接着剤を熱硬化させた。【０１１８】
さらに上記ＦＰＣの回路及び金属ピンの頭部を覆うように、厚み０．０５ｍｍのポリイミドフィルムを貼着してピン付きＦＰＣを得た。【０１１９】
その後、上記下部電極パネルに穿設された貫通孔に対し図５に示すように、導電性接着剤１５のインキをディスペンサーにて注入した後、上記ピン付ＦＰＣの金属ピン１１〜１４を貫通孔９ａ〜９ｄの入口に位置決めした。上記導電性接着剤１５は、シリコン樹脂からなるバインダー中に、粒径１０μｍのフレーク状銀粉末からなる主導電性フィラーを重量比で５０ｗｔ％になるように混ぜたものである。【０１２０】
最後に、超音波インサート装置によって金属ピンの頭部に超音波振動と圧力を加えつつその金属ピンの軸部を上記貫通孔に圧入することにより、金属ピンの各軸部で上記下部電極パネルに穿設されている貫通孔の壁面を形成している樹脂を溶かしながら金属ピンを挿入し、保護パネルを得た。【０１２１】
このようにして製作された保護パネルは、携帯電話機等の電子機器の表示窓におけるタッチ入力を可能とし、ＦＰＣ接続部における接続信頼性が優れたものであった。【０１２２】
なお上記した様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。【０１２３】
また、本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の分野における熟練者にとって種々の変形や修正を加えて実施することも可能であり、そのような変形や修正は、本発明の請求の範囲から逸脱しない限りにおいて、本発明の技術的範囲に含まれると解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、ＰＤＡ、ハンディターミナルなど携帯情報端末、コピー機、ファクシミリなどＯＡ機器、スマートフォン、 携帯電話機、携帯ゲーム機器、電子辞書、カーナビシステム、小型PC、各種家電品等の表示窓用の保護パネルとして好適である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年1月23日(2009.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非可撓性の保護パネル基材の上面に下部透明電極を有し、この下部透明電極の周囲に下部回路が設けられている下部電極パネルと、
可撓性の透明絶縁フィルムの下面における前記下部透明電極と対向する位置に上部透明電極が設けられ、その上部透明電極の周囲に上部回路が設けられ、前記下部電極パネルとの間で電極間に隙間が形成されるように周縁部が接着された上部電極シートと、
可撓性の透明絶縁フィルムの少なくとも一方の面に、前記下部回路及び前記上部回路を隠蔽する加飾層を有することによって透明窓部が形成され、上記上部電極シートの上面に貼り合わされた加飾シートと、
前記下部電極パネルに設けられた貫通孔を介して前記電極から電気信号を取り出すピン付きＦＰＣとを備え、
ケーシングのパネル嵌め込み部に、そのケーシングと外面が面一に連続するように嵌め込まれると共に、前記透明窓部の下側に配置されるディスプレイ装置を保護する電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネルであって、
前記ピン付きＦＰＣは、その接続側端部におけるフィルム基材及び導電部としての回路に金属ピン固定孔が穿設され、その金属ピン固定孔に対し前記回路形成面側から頭部付き金属ピンが挿入され、前記金属ピンの頭部を覆うようにして前記回路および前記フィルム基材上にカバーレイフィルムが貼着され、前記ＦＰＣの回路と前記金属ピンの頭部裏側面との間に導電性接着剤層が介在していることを特徴とする電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネル。
【請求項２】
前記導電性接着剤層に、前記ＦＰＣの回路と前記金属ピンの頭部裏側面の両方と常に接触する大きさの補助導電性フィラーが含有されている請求項１記載の電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネル。
【請求項３】
前記導電性接着剤層は、前記補助導電性フィラーを０．００１ｗｔ％〜３０ｗｔ％含有する導電性接着剤から形成されたものである請求項２記載の電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネル。
【請求項４】
前記導電性接着剤の粘度が１０〜６０Ｎ・ｓ／ｍ２であり、前記補助導電性フィラーの比重が１〜５である請求項３記載の電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネル。
【請求項５】
前記導電性接着剤層は、同心円状に二分割された環状の塗布領域を有し、いずれか一方の領域には専ら導電機能を有する導電材が塗布され、いずれか他方の領域には専ら接着機能を有する接着剤が塗布されている請求項１記載の電子機器表示窓のタッチ入力機能付き保護パネル。
【国際調査報告】
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