CN1355907A - 高可靠性触摸屏 - Google Patents

Abstract

在模拟电阻膜结构的触摸屏中,将独立连接电极通过导电胶(5)连接到安在对面板上的引线电极(13,14)上,导电胶由主导电填料(51)和球状辅助导电填料(52)组成,主导电填料是粒径为1－20μm的片状或球状粉末或长度为1－20μm的短纤维,而球状辅助导电填料(52)具有表面覆盖一层导电层(52b)的绝缘内核材料(52a),并且它的粒径比电极接触面间的最小距离大10－100μm,两种填料都分散在粘合剂中,由此使辅助导电填料始终保持与引线电极和连接电极相接触。

Description

高可靠性触摸屏

技术领域：

本发明涉及安装在LCD(液晶显示器)、CRT(阴极射线管)等屏幕上的一种触摸屏，依据屏幕上的指示，用手指、钢笔等从上面挤压该触摸屏即可提供位置输入，具体地说，本发明涉及一种通过导电胶在电子连接方面具有高可靠性的触摸屏以及这种触摸屏的制造方法。

背景技术：

在电子记事本、个人计算机等上通常使用模拟电阻膜形式的触摸屏。如图9所示，在触摸屏中，具有柔韧性的触摸面板101和基底板102通过一个绝缘垫圈103相对。上述触摸屏的透明绝缘基体部件111、121上各有一面有透明电极112、122以及成对的平行引线电极(也叫总线条)113、114、123、124，并且引线电极113、114、123、124被安排成矩形排列，透明电极112、122则被置于该引线电极的内侧。触摸面板和基底板其中之一的透明绝缘基体部件的整个面上装有透明电极，而另外一块板的透明绝缘基体部件仅在部分面上安有透明电极。独立连接电极115、116装配在没有透明电极的其它绝缘部分，这样通过导电胶105就将独立连接电极连接到对应板的引线电极上。在图9和图10中，标号104指点状隔离物，131指隔离部件，132和133指通孔部分，153指粘合剂。

导电胶105是一种市场可买到的胶，如通过将粒径为1-20μm的片状或球状粉末或1-20μm长的短纤维等的导电填料154用分散剂等分散制得。在触摸面板101粘接在基底板102上以后，根据作为导电胶105粘合剂的树脂的凝固条件进行热处理等。

在现有技术中，在凝固导电胶时由导电胶105的挥发性溶剂产生的排放气体导致引线电极123、124和导电胶105之间和/或连接电极115、116和导电胶105之间的剥离，或在耐环境性能实验中触摸面板101和基底板102的热膨胀和热收缩应力导致相同的剥离，这在某些情况下会因这种剥离而导致的空隙170(参考图10)引起连接失效。尤其当触摸屏的中心位置被钢笔或手指施压时，在触摸屏的边缘将产生向上的力，这样容易在引线电极123、124和导电胶105之间和/或在连接电极115、116和导电胶105之间引起剥离。而且，触摸面板和基底板的材料是互不相同的一层膜和一层玻璃，容易导致触摸面板101和基底板102的热膨胀和热收缩应力。

发明公开内容：

本发明设计用于解决上述问题，并且目的在于提供一种高可靠性触摸屏和一种制造触摸屏的方法，这种触摸屏即使在引线电极和导电胶之间和/或在连接电极和导电胶之间有部分剥离的条件下也不会发生连接失效。

为完成这些方面及其它方面工作，依据本发明的第一方面，提供了一种触摸屏，其包含：

在模拟电阻膜中，一块柔韧的触摸面板和一块基底板通过一个绝缘垫圈相对；

在每一块板的透明绝缘基体部件的一面上安一个透明电极和一对并行引线电极，这些电极安排成透明电极组位于内侧，一块板的引线电极沿对面板的引线电极配置成矩形排列，触摸面板和基底板其中之一的透明绝缘基体部件的整个面安有透明电极，另一块板的透明绝缘基体部件的部分面上安有透明电极，并包括在没有透明电极的其它绝缘部分上的独立连接电极；和

一种用于连接一块板上所安的连接电极和相对板上抽所安的引线电极的导电胶。导电胶由主导电填料和球状辅助导电填料构成，其中主导电填料是片状或球状或短纤维状，辅助导电填料是一个绝缘核外涂一层导电层的材料，并且其粒径比由导电胶连接的一块板上的引线电极和另一块板上的连接电极的接触面的最小距离大10-100μm，主导电填料和辅助导电填料都分散在导电胶的粘合剂中，由此使辅助导电填料总是保持与一块板的引线电极和另一块板的连接电极相接触。

根据本发明的第二个方面，它提供了一种依据第一方面制造的触摸屏，其中每一种主导电填料的大小是辅助导电填料尺寸的1/300至1/2。

根据本发明的第三个方面，它提供了一种依据第一方面或第二方面制造的触摸屏，其中导电胶由粒径为1-20μm的片状或球状颗粒或1-20μm长的短纤维的主导电填料组成。

根据本发明的第四个方面，它提供了一种依据第一至第三方面中任一种制造的触摸屏，其中主导电填料是片状银粉末。

根据本发明的第五个方面，它提供了一种依据第一至第四方面中任一种制造的触摸屏，其中辅助导电填料使用绝缘树脂核材料作为内核原料，该内核原料用由金构成的导电层涂覆。

根据本发明的第六个方面，它提供了一种依据第一至第五方面中任一种制造的触摸屏，其中当形成油墨时，辅助导电填料占导电胶的0.5-30重量％。

根据本发明的第七个方面，它提供了一种依据第一至第六方面中任一种制造的触摸屏，其中垫圈具有通孔，将导电胶插入其中来连接一块板所安的连接电极与对面板上所安的引线电极。

根据本发明的第八个方面，它提供了一种依据第一至第七方面中任一种制造的触摸屏，其中导电胶的粘度范围是从100泊到600泊，并且包括大量比重为1-5的辅助导电填料。

根据本发明的第九个方面，它提供了一种触摸屏制造方法，包括：

在模拟电阻膜结构中，用绝缘垫圈将柔韧的触摸面板和基底板相对排列，在每一块板的透明绝缘基体部件的一个面上提供的透明电极和一对并行引线电极如下安排：透明电极组在内侧，一块板的引线电极沿配对板的引线电极成矩形排列，触摸面板和基底板其中之一具有透明电极连接在其透明绝缘基体部件的整个面上，另一块则具有透明电极组连接在其透明绝缘基体部件的部分面上，并包括在没有透明电极的其它绝缘部分上的独立连接电极；和

用导电胶将一块板上安的电极连接到对面板上安的引线电极上。导电胶由片状或球状颗粒或短纤维的主导电填料和球状辅助导电填料组成，辅助导电填料具有外面用导电层涂覆的绝缘内核材料和比由导电胶连接的一块板上的引线电极和另一块板的连接电极的接触面的最小距离大10-100μm的更大粒径，主导电填料和辅助导电填料两者都分散在导电胶的粘合剂中，由此使辅助导电填料总是保持与一块板的引线电极和另一块板的连接电极相接触。

根据本发明的第十个方面，它提供了一种根据第九个方面制造触摸屏的方法，其中每一种主导电填料的大小是辅助导电填料的1/300至1/2。

根据本发明的第十一个方面，它提供了一种根据第九或第十个方面制造触摸屏的方法，其中导电胶由粒径为1-20μm的片状或球状颗粒或长度为1-20μm的短纤维组成的主导电填料组成。

根据本发明的第十二个方面，它提供了一种根据第九至第十一方面的任一种制造触摸屏的方法，其中主导电填料是片状银粉末。

根据本发明的第十三个方面，它提供了一种根据第九至第十二方面的任一种制造触摸屏的方法，其中辅助导电填料使用绝缘树脂内核材料作为内核材料，该内核材料用由金形成的导电层涂覆。

根据本发明的第十四个方面，它提供了一种根据第九至第十三方面的任一种制造触摸屏的方法，其中当制成油墨时，在导电胶中辅助导电填料的含量是导电胶的0.5-30重量％。

根据本发明的第十五个方面，它提供了一种根据第九至第十四方面的任一种制造触摸屏的方法，其中用导电胶将一块板上安的连接电极连接到对面板上安的引线电极上，导电胶加入到垫圈的通孔中来连接一块板上所安的电极组和对面板上安的引线电极。

根据本发明的第十六个方面，它提供了一种根据第九至第十五方面的任一种制造触摸屏的方法，其中导电胶的粘度范围从100泊至600泊并包括许多比重为1-5的辅助导电填料。

附图简述

本发明的这些和其它方面以及其特征将从下列参考附图与相应优选实施方案一起描述的过程中变得清晰，在这些附图中：

图1是根据本发明的一个实施方案对触摸屏通过导电胶进行电连接的示意图，该导电胶具有一个由释放出的气体造成的空隙，且主导电填料是球状颗粒。

图2是解释为什么辅助导电填料不单独用在图1的触摸屏中的放大图。

图3是解释为什么辅助导电填料不单独用在图1的触摸屏中的图。

图4是图1的触摸屏的立体图。

图5是图1中的触摸屏通过没有空隙的导电胶进行电连接的示意图。

图6是根据本发明的一个实施方案对触摸屏通过导电胶进行电连接的示意图，该导电胶具有一个由释放出的气体造成的空隙，且主导电填料是片状颗粒。

图7是解释为什么辅助导电填料没有单独用在图6中触摸屏的图。

图8是图6中的触摸屏通过没有空隙的导电胶进行电连接的示意图。

图9是根据现有技术制造的触摸屏的立体图。

图10是图9中的触摸屏通过导电胶进行电连接的示意图。

发明的最佳实施方式：

在对本发明进行描述之前，要注意的是相同部件在整个附图中用相同的标号来标明。

根据本发明的实施方案，触摸屏和制造这种触摸屏的方法将参考附图进行详细的描述。

图1是根据本发明的一个实施方案对触摸屏通过导电胶进行电连接的示意图，该导电胶具有一个生成的空隙，且主导电填料是球形。图2和3是解释为什么辅助导电填料不单独使用的图。图4是实施方案中触摸屏的立体图。图5是根据本发明的一个实施方案对触摸屏通过导电胶进行电连接的示意图，该导电胶中未生成空隙，且主导电填料是球形。图6是根据本发明的一个实施方案将触摸屏通过导电胶进行电连接的示意图，该导电胶具有由释放气体造成的空隙，且主导电填料是片状颗粒。图7是解释为什么辅助导电填料不单独使用的图。图8是根据本发明的一个实施方案将触摸屏通过导电胶进行电连接的示意图，该导电胶没有由释放气体引起的空隙，且主导电填料是片状颗粒。在这些图中，标号1指触摸面板，它是在触摸屏的触摸面一侧的板；11是透明绝缘基体部件；12是透明电极；13和14是引线电极；15和16是连接电极；2是基底板，它是在触摸屏的底面一侧的板；21是透明绝缘基体部件；22是透明电极；23和24是引线电极；3是垫圈；31是空白部分；32和33是通孔；4是点状隔离物；5是导电胶；51是主导电填料；52是辅助电填料；52a是内核材料；52b是导电层；53是粘合剂。这些附图代表在外形、尺寸、粒子分散状态等方面进行简化的触摸屏，以利于理解本发明的实施方案。

如图4所示，模拟电阻膜结构的触摸屏包括在触摸面板1中的透明绝缘基体部件11的一面的中心部分上的透明电极12，和在侧面的彼此相对的引线电极13、14，触摸面板1也有在透明电极12外侧绝缘部分上安的连接电极15、16组。连接电极15、16以独立于透明电极12和引线电极13、14的状态形成。

基底板2在透明绝缘基体部件21的一个面上有透明电极22和在透明电极上的引线电极23、24，透明电极22装在透明绝缘基体部件21的整个面上。引线电极23、24安在两侧外边缘附近并且与引线电极13、14垂直。

触摸面板1和基底板2设置成通过垫圈3相对，同时透明电极12、22放置在内侧，此外，引线电极13、14、23、24配置成矩形外观。

框架形垫圈3能够在触摸板被压时，使触摸面上的透明电极12穿过框内空间与基底面上的透明电极22连接，并且能够使触摸面的引线电极13、14和基底面的引线电极23、24相互绝缘。垫圈3上有通孔32、33或凹口，在触摸面上的每一个连接电极15、16的一部分和基底面上的每一个引线电极23、24的一部分通过通孔32、33或凹口露出来，从这些地方导电胶5插入垫圈3的通孔32、33，这样，在触摸面上的每一个连接电极15通过导电胶5被连接到基底面上引线电极4的相应部分，同时，在触摸面上的每一个连接电极16通过导电胶5被连接到基底面上引线电极23的相应部分。除了框形垫圈3，在基底面上的透明电极22表面上的还有点状垫圈4。

导电胶5用于连接触摸面上的每一个连接电极15、16的一部分和基底面上的每一个引线电极23、24的一部分，它是由主导电填料51和球形辅助导电填料52组成，主导电填料是粒径(片状颗粒为最长直径)为1-20μm的片状颗粒(见图6-8)或球形颗粒(见图1-3，5)或长度为1-20μm的短纤维，辅助导电填料具有比在电极接触面的最小距离大10-100μm的更大粒径，它们分散在粘合剂53中，如图1所示(也见图5、6、8)。辅助导电材料的绝缘内核材料52a用导电层52b涂覆。辅助导电填料52总是保持与引线电极23、24和连接电极15、16相接触。

在图4中说明的构造可以在触摸面板1和基底板2之间转换。换句话说，可能有一个结构，其中透明电极12安在触摸面板1的透明绝缘基体部件11的整个面上，透明电极22安在基底板2的透明绝缘基体部件21的部分面上，并且要连接到触摸面板1的引线电极13、14上的连接电极配置在没有透明电极22的其它绝缘部分。在图4中点状间隔4可被忽略或在触摸面透明电极12的表面形成。

对于触摸面板的透明绝缘基体部件11，需要柔韧性用于输入，因此可使用下列透明膜：聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚酮等；工程塑料、丙烯酰类、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯等；或这些膜的层压材料。在装有透明电极的触摸面板的透明绝缘基体部件的背面提供一个硬涂层。对于该硬涂层，可使用无机材料如硅氧烷树脂等，或有机材料如丙烯酰树脂、环氧树脂、氨基甲酯树脂等热固性树脂、丙烯酸酯热固性树脂等。硬涂层的厚度优选为约1-7μm。另外触摸面板的透明绝缘基体部件，尤其是安装透明电极的那一面的背面可以进行防闪光处理以防止光的反射。例如将透明绝缘基体部件或硬涂层加工使之粗糙化，或将填充剂、二氧化、氧化铝等的细小微粒混合在硬涂层中等。

另一方面，对于基底板2的透明绝缘基体部件21，不仅可以使用钠玻璃、硼硅酸盐玻璃、钢化玻璃的玻璃板等，也可以使用聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚酮等、工程塑料、丙烯酰类、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯等的透明树脂板、透明膜或层压材料。

触摸面板和基底板的透明绝缘基体部件可以配置不同的光学功能，也可以作为透明电极的支撑体。例如：在触摸屏包括一个圆偏振化作用的防反射滤镜的情况下，如在日本未审查专利的公告NO.10-48625中公开的，由于触摸屏的构成至少有下列部分：一个第一四分之一波片，两个经垫圈相对的透明电极，一个光学轴与第一四分之一波片垂直的第二四分之一波片，和以液晶显示面的顺序配置的偏振片；第一四分之一波片可以用作基底板的透明绝缘基体部件，第二四分之一波片可以用作触摸面板的透明绝缘基体部件。四分之一波片向由一个线性偏振光分解而得的且相互垂直的偏振光成分提供了随时间的相位移(相差)，由此起到将线性偏振光改变为圆偏振光或接近圆偏振光的作用。透明树脂片或透明膜的四分之一波片具有将一个偏振光在相态上比在可见光区(约400-700nm)的中心波长(约550nm)的入射光延迟1/4波长的作用。

根据本发明的实施方案，透明电极12、22是在垫圈3和点状间隔4形成之前，在触摸面板和基底板的透明绝缘基体部件11、21上形成的透明导电膜中产生连续作用的区域。更具体地说，在本发明的实施方案的触摸屏中，具有连接电极且触摸面板和基地面板两者之一在透明绝缘基体部件的整个面上安有透明电极，而另一块板的透明绝缘基体部件的部分面上安有透明电极，成为触摸面板和基底板的混合类型。也就是说，在具有部分透明绝缘基体部件的透明导电膜中，透明导电膜仅在透明绝缘基体部件上部分形成，由此获得透明电极，或留下部分透明导电膜并绝缘以制得透明电极的不绝缘部分。具体施用了下列方法：一种在整个面上形成透明导电膜后通过蚀刻保护层去除不需要的透明导电膜的方法，一种使用金属模具等形成图案状的透明导电膜的方法，一种在整个面上形成透明导电膜后用绝缘材料涂覆不需要导电的部分的方法等。同时，对于透明导电膜的材料，可使用下列材料：氧化锡、氧化铟、氧化锑、氧化锌、氧化钙、氧化锡铟(ITO)等的金属氧化膜；主要由上述金属氧化物构成的复合膜；或金、银、铜、锡、镍、铝、钯等的金属膜。透明导电膜可以形成多层的形式。使用真空镀、喷洒、离子镀、CVD等方法来形成透明导电膜。

对引线电极和连接电极，可使用金属如金、银、铜、镍等。引线电极和连接电极通过印刷法如丝网印刷、胶版印刷、凹版印刷、曲面印刷等方法形成；在透明电极如上述方法安装后，通过刷子等涂覆形成。

触摸屏通常经连接器和外电路连接，连接器由引线从引线电极和连接电极引导到触摸屏的输入/输出终端上。

垫圈3以一种形状成型，这种形状使得以矩形排列的引线电极在触摸面板和基底板之间能够绝缘，如以框形成型。垫圈3可以通过下列方式形成：通过使用用于透明绝缘基体部件的类似树脂膜，或印刷或涂上适当的树脂如丙烯酸树脂、环氧树脂、硅酮树脂等。通常，由双涂层胶带、胶粘剂或自粘胶形成的框状胶粘剂层用于固定触摸面板和基底板，经常也作为垫圈3。在形成粘合剂或自粘胶的胶粘剂层时，使用了丝网印刷等方法。垫圈3的厚度通常为15-200μm。因为辅助导电填料52如树脂球具有比电极的接触面的最小距离大10-100μm的更大粒径，因此，辅助导电填料52的每一个小球的直径是25-300μm。片状或球状颗粒的主导电填料51的粒径为1-20μm。那么，主导电填料51的上述尺寸与辅助导电填料52的尺寸的比值计算可得为1/300至20/25。因为辅助导电填料52通常被要求用主导电填料51覆盖，所以，每一个主导电填料51的尺寸必须是辅助导电填料52的一半或更少，那么，每一个主导电填料51的尺寸优选为辅助导电填料52的尺寸的1/300至1/2。

形成点状间隔物4以保证在生产大型触摸屏等的情况下，触摸面和基底面的透明电极之间的间隔。点状间隔物4通过在光学处理时将下列物质形成细点获得，如丙烯酸酯树脂、如三聚氰胺丙烯酸酯树脂，聚氨酯丙烯酸酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂，甲基丙烯酰丙烯酸酯树脂，丙烯酰丙烯酸酯树脂等，或透明的光固化树脂如聚乙烯醇树脂等。间隔物4也可以通过在印刷处理中形成细点获得，间隔物4还可以通过喷洒或使用无机或有机化合物颗粒的分散液然后干燥获得。在透明导电膜在整个面上形成后，当通过将不需要导电性的部分涂上绝缘材料，在部分透明绝缘基体部件上形成透明电极时，使用如上所述的光学处理可使绝缘涂层和点状间隔同时形成。

类似于通常已知的导电胶的热固性树脂或热塑性树脂可以被适当地用作导电胶5的粘合剂53。热固性树脂是，例如环氧树脂、酚树脂、丙烯酰树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂等；热塑性树脂是，例如聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯、乙烯-醋酯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等。

在没有如图5所示(也见图8)的导电胶5剥离的情况下，导电胶5的主导电填料51用于提供在主导电填料51之间在粘合剂中接触的连续性，类似于常规导电填料。在存在如图1所示(也见图6)通过产生空隙100使得导电胶5剥离的情况下，辅助导电填料52辅助主导电填料51提供连续性，换句话说，粘合剂中的连续性可通过辅助导电填料52提供。每一个主导电填料51由粒径为1-20μm的片状或球状颗粒或长度为1-20μm的短纤维构成。用于主导电填料51的材料有银、金、铜、镍、铂、钯等导电性金属粉末；由氧化铝、玻璃等无机绝缘体或聚乙烯、聚苯乙烯、二乙烯基苯等有机聚合物构成的内核材料的表面用金、镍等，碳、石墨等导电层涂覆。

导电胶5的粘度范围优选为100泊至600泊。考虑到可分配性、丝网印刷性能和辅助导电填料52在导电胶5中的可分散性，导电胶5的粘度范围优选在200泊至400泊。如果小于100泊，导电胶易于流动，产生涂刷问题，并且分散的辅助导电填料52易于沉积。如果高于600泊，导电胶太硬而难以涂刷，产生涂刷问题，并且难以搅拌导电胶以使其中的辅助导电填料52分散。在这种情况下，考虑到辅助导电填料52在导电胶5中的可分散性，辅助导电填料(小球)52的比重约为1-5，优选1-3。如果比重小于1，辅助导电填料52易于在导电胶5中漂浮。如果比重大于5，辅助导电填料52易于在导电胶5中沉积。

在油墨形成时，导电胶5中主导电填料51占20-80重量％是必要的。当主导电填料51的含量小于20重量％时，在连接部分的电阻损失增加。另一方面，当主导电填料51的含量超过80重量％时，粘度增加且因此使柔韧性变差，使得导电胶难以形成油墨。柔韧性对于导电胶5抵抗一定程度的压力是必要的。

导电胶5中的主导电填料51优选片状银粉末，因为银比铜等金属具有更低的比电阻，因此，由银含量相对少的主导电填料构成的导电胶容易降低电阻且降低粘度。主导电填料51，也就是说，片状颗粒的形状增加了主导电填料51互相连接的接触面积以及连接辅助导电填料52与主导电填料51的接触面积。

导电胶5中的辅助导电填料52用于保持引线电极和连接电极之间在任何时间的连接，并且即使在引线电极和导电胶之间和/或连接电极和导电胶之间发生剥离的情况下，避免连接失效。一种球状颗粒的绝缘内核材料用导电层52b涂覆，并且其具有比电极的接触面的最小距离大10-100μm的更大粒径，这种球状颗粒用作辅助导电填料52。绝缘内核材料52a可以是氧化铝、玻璃等无机绝缘体；或聚乙烯、聚苯乙烯、二乙烯基苯等有机聚合物，等等。导电层52b可以由金、镍等构成。电镀、涂覆等方式可以用以涂布导电层52b。

与接触面之间的最小距离相比，也就是说，在由导电胶5连接的连接电极和引线电极之间，辅助导电填料52的粒径应比其大10μm或更大。除非粒径这么大，否则辅助导电填料52本身在由导电胶5连接部分的剥离引起的空隙100发生的情况下，将从所连接的连接电极或引线电极分离，这可能导致如图1所示(也见图6)的连接失效。当辅助导电填料52的粒径比电极接触面的最小距离大100μm或更多时，连接部位单独异常膨胀，从而触摸面板或两边的板都变形至板可见区，以致损害了外观。

每一个辅助导电填料52都形成球形，因为球形填料确保使引线电极23、24和连接电极15、16相互接触，因为不管辅助导电填料52以何种方式分散在导电胶5中，它的长度、宽度和厚度是近于相同的尺寸。例如，如果辅助导电填料52的形状是片状，辅助导电填料52的厚度尺寸比它的长度和宽度尺寸都小许多，这样，引线电极23、24有时不能确保与连接电板15、16的连接，这取决于它的分散状态的情况。

为什么每一个辅助导电填料52都由内核材料52a和导电层52b构成的原因是每一个辅助导电填料52都具有比电极接触面的最小距离大10-100μm的粒径。如在本实施方案中，在导电填料为大粒径的情况下，如果每一个导电填料都完全由导电材料构成，导电胶5变得昂贵。相反，如果仅辅助导电填料52的表面由少量导电材料构成，导电胶5即使使用了金、银等也不贵。

当辅助导电填料52内核材料为塑料实心球的表面用金属电镀的导电层涂覆时，通过压缩负载能容易地变形，来完成在辅助导电填料52和引线电极与连接电极两者间的面接触。因此，保证了辅助导电填料52和引线电极和连接电极两者间的面接触，它不同于它们之间的点接触，结果使得接触电阻稳定。当面接触的面积是一个以小球的直径被压缩约10-20％为基础计算的值时，在上下表面的每一个接触面的面积应约为小球的最大截面面积的19-36％，以下列公式为基础：X²＝50²-45²＝475(100μm直径的小球被压缩10％)。则X＝21.8。那么，这个面积用21.8×21.8×π计算，当与用50×50×π计算的小球最大截面积相比时，结果上下表面的接触面面积比最大截面积减少了大约19％。

在导电胶5中，辅助导电填料52与主导电填料51是包含在一起而不是单独存在的。原因如下：如前所述，每一个辅助导电填料52都有用导电层52b涂覆的绝缘内核材料52a，并且有比电极的接触面的最小距离大10-100μm的粒径，因此，由于当触摸面板1和基底板2粘接时在固化稳定过程中引起的力容易在导电层52b产生裂痕52c或分离，如图2所示。即使在这种情况下，因为主导电填料51仍粘合并覆盖在辅助导电填料52的表面，所以通过主导电填料51确保了连续性(参考图3和7)。

考虑到在导电胶5中辅助导电填料52的可分散性，当形成油墨时，辅助导电填料52优选占导电胶5的0.5-30重量％。在油墨形成时，需要0.5重量％或更多的辅助导电填料52，使至少一个或一个以上的辅助导电填料52包含在每一个接触部分的导电胶中。如果含量低于0.5重量％时，在某些情况下每个连接部分将存在不只一个辅助导电填料52。当辅助导电填料的含量大于30重量％时，由辅助导电填料52的自身弹性产生的对电极的回弹力增加，导电胶本身的粘接强度降低，并且粘度变得太高等等。

导电胶5的辅助导电填料52更优选具有用金涂成的导电层52b。有金涂层表面的辅助导电填料52表现出对粘合剂良好的可分散性，并且导电层52b被赋予更优秀的导电性和机械强度。

作为一个实例，直径为100μm小球的辅助导电填料的比重是1.43，这与含金并且具有约19的比重的填料相比是很小的。另外，因为金属电镀在塑料粒子上进行，与含有金属的小球相比，通过聚合反应可获得实心球。这样，辅助导电填料在具有相对高粘度的粘合剂中不会沉积并且表现出对该粘合剂良好的分散性。具体地说，将比重为1.43，直径为100μm的球状辅助导电填料以1.5重量％混合在导电胶中搅拌，然后通过施用器涂成1mm直径点状的区域。这样，以10个小球作平均，辅助导电填料的至少三个小球分散在这些区域中而没有聚集。

不同的添加剂如促凝剂、阻燃剂、流平剂、抗沉降剂、偶联剂、消泡剂、粘接施用剂等可以用在导电胶5中。

在上述触摸屏中，即使由于当导电胶固化时释放出气体而在引线电极和导电胶之间和/或在连接电极和导电胶之间发生剥离，或由于在耐环境性能测试时，由触摸面板和基底板的热膨胀或热收缩应力发生类似的剥离，如在图1(也见图6)中清楚标出的那样，包括在导电胶5的粘合剂53中至少一个辅助导电填料52与主导电填料51一起在任何时刻保持在引线电极23、24和连接电极15、16之间的连接，由此防止了连接失效。

实施方案的第一个实施例如下所述：

在钠玻璃的透明绝缘基体部件的整个一面上通过真空沉积作用形成了ITO膜，该膜被用作透明电极。使用环氧丙烯酸酯光固化树脂在进行光学处理时在ITO膜上得到细小的点状垫圈。另外，通过使用银油墨进行丝网印刷，可在透明电极上形成一对平行的引线电极。这样就得到了基底板。

同时，一种紫外固化型的丙烯酸硬膜通过辊涂机涂在一卷聚对苯二甲酸乙二酯膜构成的可弯曲的透明绝缘基体部件的一面上，通过喷镀在反面上完整地形成了一层ITO膜，由此就得到了具有硬膜的ITO膜。将这一卷筒膜裁成片后，一种防蚀刻剂通过丝网印刷被用于ITO膜上，并且，用盐酸除去ITO膜上不必要的部分，由此形成了矩形的透明电极。蚀刻完以后，膜上的防蚀刻剂用碱溶液除去。通过使用银油墨进行丝网印刷，在透明电极的两面都形成引线电极。与此同时，通过使用银油墨进行丝网印刷，形成连接电极与基底板的部分引线电极相对应。通过这一方式即可得到触摸面板。

将厚度为60μm的双面涂布胶带裁去与板上可见区相应的一部分以及连接电极上待使用导电胶的部分，作为垫圈粘在触摸面板形成透明电极的那一面上。分布在硅树脂中的导电胶油墨通过分配器应用于连接电极上没有双面涂布胶带的部分。导电胶是粒径为10μm的银粉薄片形成的主导电填料和粒径为100μm的球状辅助导电填料在硅树脂粘合剂中的混合物。在硅树脂粘合剂中，主导电填料以50重量％混合，辅助导电填料则以2.0重量％混合。辅助导电填料包括主要组成为绝缘二乙烯基苯的交联共聚物树脂小球，每个小球的外面都覆盖有电镀的金导电层。

触摸面板和基底板被面对面放置，透明电极置于内侧，两个板的引线电极以矩形排列放置。周边的部分双面胶带用辊子压紧。

粘接后，将导电胶放在130℃的炉中，由此得到触摸屏。

上述得到的触摸屏中，在连接电极和引线电极的每一个连接部分包含至少一个或更多辅助导电填料，因此，从不会发生在加工固化导电胶时由于产生的排出气体引起导电胶剥离而导致的连接失败，即使在耐环境性能实验中，在高温和高湿环境下(60℃，90％RH)放置1000小时后，也不会发生由于触摸面板和基底板的热膨胀或热收缩应力导致的连接失败。

实施方案的第二个实施例如下所述：

对聚碳酸酯的透明绝缘基体部件的整个一面通过真空沉积作用形成了ITO膜，该膜被用作透明电极。使用聚酯树脂的透明树脂进行丝网印刷，在ITO膜上得到细小的点状垫圈。另外，用银油墨进行丝网印刷可在透明电极上形成一对平行的引线电极。这样就得到了基底板。

同时，一种紫外固化型的丙烯酸硬涂层通过辊涂机涂在一卷聚对苯二甲酸乙二酯膜构成的可弯曲透明绝缘基体部件的一面上，通过喷镀在反面上完整地形成了一层ITO膜，由此就得到了具有硬膜的ITO膜。将这一卷膜裁成片后，一种防蚀刻剂通过丝网印刷被用于ITO膜上，并且，用盐酸除去ITO膜上不必要的一部分，由此形成了矩形的透明电极。蚀刻完以后，膜上的防蚀刻剂用碱溶液除去。通过使用银油墨进行丝网印刷，在透明电极的两面都形成引线电极。与此同时，通过使用银油墨进行丝网印刷，形成连接电极与基底板的部分引线电极相对应。用环氧树脂导电胶在每一个连接电极的一部分上印成2mm的矩形，然后在30分钟内在100℃加热临时干燥。通过这一方式即可得到触摸面板。导电胶是粒径为5μm的银粉球形成的主导电填料和粒径为75μm的球状辅助导电填料在环氧树脂粘合剂中的混合物。在粘合剂中，主导电填料以70重量％混合，辅助导电填料则以1.0重量％混合。辅助导电填料包括主要组成为绝缘二乙烯基苯的交联共聚物树脂小球，每个小球都覆盖有电镀的金导电层。

将厚度为60μm的双面涂布胶带裁去与板上可见区相应的一部分以及连接电极上待使用导电胶的部分，作为垫圈粘在触摸面板形成透明电极的那一面上。

下一步，触摸面板和基底板被面对面放置，透明电极置于内侧，两个板的引线电极以矩形排列放置。周边的部分双面胶带用辊子压紧。

粘接后，将导电胶在15秒内用3kg/cm²的压力在140℃加压，目的是为了得到完美的固定，由此得到触摸屏。

上述得到的触摸屏中，在连接电极和引线电极的每一个连接部分包含至少一个或更多辅助导电填料，因此，从不会发生由于在加工固化导电胶时所产生的排出气体(挥发性溶剂)引起导电胶剥离而导致的连接失效。即使在耐环境性能实验中，在高温和高湿环境下(60℃，90％RH)放置1000小时后，也不会发生由于触摸面板和基底板的热膨胀或热收缩应力导致的连接失效。

为了检验辅助导电填料52的效果，制备了两种触摸屏：一种触摸屏具有实施方案中所述的辅助导电填料52，另外一种触摸屏根据先有技术而没有辅助导电填料。每一个触摸屏的四边都用框形的夹具支撑，然后，用压缩机向触摸屏的中心部分施加3kgf负载，使触摸屏向下弯曲。然后，在测量触摸屏终端触摸面板和基底板之间的电阻值时，将触摸屏如上所述进行弯曲。同时，测量电阻值的偏差范围。这样，根据实施方案的具有辅助导电填料52的触摸屏上的电阻值的最大偏差范围是±1Ω或更低。根据现有技术没有辅助导电填料的触摸屏上的电阻值的最大偏差范围是±5Ω。因此，因为弯曲触摸屏而在触摸屏的连接部产生的应力可以通过辅助导电填料52的自身弹性被放松或减弱，所以在连接部得电阻值可以稳定。

如上所述，构成了根据本发明的高可靠性触摸屏并且如上文所述进行操作，这样产生了下列效果。

根据本发明，在导电胶的粘合剂中辅助导电填料与主导电填料一起使引线电极和连接电极间总是保持连接。这样的结果是，即使在导电胶固化时产生的释放气体引起引线电极和导电胶之间和/或连接电极和导电胶之间的剥离，或即使在耐环境性能实验中，触摸面板和基底板的热膨胀或热收缩应力等导致的相同的剥离，也可以避免连接失败。本发明在可靠性上比常规的触摸屏高得多。

尽管本发明参照附图结合其优选的实施方案已经进行了全面的描述，值得指出的是对于本领域中的技术人员来说，各种变化和改进是显而易见的。这样的变化和改进应理解为是包含在由附录权力要求限定的本发明领域内的，除非它们与其相背离。

Claims (16)

1.一种触摸屏，包括：

在模拟电阻膜中，一个柔韧性的触摸面板(1)和一个基底板(2)通过一个绝缘垫圈(3)相对配置；

在每一块板的透明绝缘基体部件(11，21)的一面上提供透明电极(12，22)和一对并行引线电极(13，14，23，24)，这些电极中透明电极安在内侧，一块板的引线电极沿配对板的引线电极配置成矩形排列，触摸面板和基底板其中之一的透明绝缘基体部件的整个面上安有透明电极，另一块板的透明绝缘基体部件的部分面上安有透明电极，并包括在没有透明电极的其它绝缘部分上的独立连接电极(15，16)；和

一种用于连接一块板上安的连接电极和对面板上的引线电极的导电胶(5)，导电胶由主导电填料(51)和球状辅助导电填料(52)构成，其中主导电填料是片状或球状颗粒或短纤维，辅助导电填料的绝缘内核材料(52a)外涂有一层导电层(52b)，并且其具有比由导电胶连接的一块板上的引线电极和另一块板上的连接电极的接触面的最小距离大10-100μm的粒径，主导电填料和辅助导电填料都分散在导电胶的粘合剂中，由此辅助导电填料总是保持与一块板的引线电极和另一块板的连接电极相接触。

2.根据权利要求1的触摸屏，其中每一种主导电填料(51)的尺寸是辅助导电填料(52)尺寸的1/300至1/2。

3.根据权利要求1或2的触摸屏，其中导电胶(5)由粒径为1-20μm的片状或球状的或1-20μm长的短纤维状主导电填料(51)组成。

4.根据权利要求1-3任一项的触摸屏，其中主导电填料是片状银粉末。

5.根据权利要求1-4任一项的触摸屏，其中辅助导电填料具有作为内核材料的绝缘树脂内核材料(52a)，该内核材料用由金构成的导电层(52b)涂覆。

6.根据权利要求1-5任一项的触摸屏，其中当形成油墨时，导电胶中的辅助导电填料占导电胶的0.5-30重量％。

7.根据权利要求1-6任一项的触摸屏，其中垫圈(3)具有通孔(32，33)，将导电胶插入其中来连接一块板上安的连接电极与对面板上安的引线电极。

8.根据权利要求1-7任一项的触摸屏，其中导电胶的粘度范围是从100泊到600泊，并且包括许多比重为1-5的辅助导电填料。

9.一种触摸屏制造方法，包括：

在模拟电阻膜中，通过绝缘垫圈(3)将柔韧的触摸面板(1)和基底板(3)相对配置，在每一块板的透明绝缘基体部件(11，21)的一个面上提供透明电极(12，22)和一对并行引线电极(13，14，23，24)，其中透明电极安在内侧，一块板的引线电极沿配对板上的引线电极成矩形排列，触摸面板和基底板其中之一具有透明电极安在相应的透明绝缘基体部件的整个面上，另一个则具有透明电极安在相应的透明绝缘基体部件的部分面上，并包括在没有透明电极的其它绝缘部分上的独立连接电极(15，16)；和

经导电胶(5)将一块板上安的连接电极连接到对面板上安的引线电极上，导电胶(5)由片状或球状的或短纤维状主导电填料(51)和球状辅助导电填料(52)组成，辅助导电填料具有外面用导电层(52b)涂覆的绝缘内核材料(52a)，并具有比由导电胶连接的一块板上的引线电极和另一块板上的连接电极的接触面的最小距离大10-100μm的更大粒径，主导电填料和辅助导电填料两者都分散在导电胶的粘合剂中，由此使辅助导电填料总是保持与一块板的引线电极和另一块板的连接电极相接触。

10.根据权利要求9的触摸屏制造方法，其中每一种主导电填料(51)的大小是辅助导电填料(52)的1/300至1/2。

11.根据权利要求9或10的触摸屏制造方法，其中导电胶(5)由粒径为1-20μm的片状或球状或长度为1-20μm的短纤维状主导电填料(51)组成。

12.根据权利要求9-11任一项的触摸屏制造方法，其中主导电填料是片状银粉末。

13.根据权利要求9-12任一项的触摸屏制造方法，其中辅助导电填料具有作为内核材料的绝缘树脂内核材料(52a)，该内核材料用由金形成的导电层(52b)涂覆。

14.根据权利要求9-13任一项的触摸屏制造方法，其中当形成油墨时，在导电胶中辅助导电填料的含量是导电胶的0.5-30重量％。

15.根据权利要求9-14任一项的触摸屏制造方法，其中通过导电胶将一块板上安的连接电极连接到对面板上安的引线电极上，将导电胶插到垫圈(3)的通孔(32，33)中，连接一块板上安的连接电极和对面板上安的引线电极。

16.根据权利要求9-15任一项的触摸屏制造方法，其中导电胶的粘度范围从100泊至600泊，并包括许多比重为1-5的辅助导电填料。

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