壓敏開關(guān)及具備壓敏開關(guān)的觸控面板、和它們的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓敏開關(guān)及其制造方法。另外，本發(fā)明還涉及具備該壓敏開關(guān)的觸控面板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，急速謀求著智能手機(jī)、車載導(dǎo)航儀等的各種電子設(shè)備的高功能化和多樣化。伴隨于此，要求著還能可靠地操作作為電子設(shè)備的構(gòu)成要素之一的壓敏開關(guān)。如圖11所示，現(xiàn)有的壓敏開關(guān)主要構(gòu)成為具有支承基板、設(shè)于支承基板上的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體、以及設(shè)于導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體的上方的具備電極部的按壓基材。該電極部介由導(dǎo)線等與設(shè)備的電子電路連接。
[0003]導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體包括導(dǎo)電體層以及分散在導(dǎo)電體層中的數(shù)10?數(shù)100 μ m的樹脂粒子。導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體的表面因分散在導(dǎo)電體層中的樹脂粒子而呈凹凸形狀。
[0004]通過按壓按壓基材來使設(shè)于按壓基材的電極部與具有凹凸表面的導(dǎo)電體層接觸，從而將壓敏開關(guān)電連接。另外，在壓敏開關(guān)中，若進(jìn)一步按壓按壓基材，則導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體中的樹脂粒子變形，電極部與導(dǎo)電體層的接觸面積增加，由此電阻值降低。在壓敏開關(guān)中，根據(jù)電阻值的變化來探測施加壓力。
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I JP特開2008-311208號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種使電阻值的變化的偏差減少、且能精度良好地探測施加壓力的壓敏開關(guān)及其制造方法。
[0008]本發(fā)明所涉及的一個(gè)方式的壓敏開關(guān)具備:支承基板；設(shè)置在所述支承基板上的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體；和夾持所述導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體而與所述支承基板對(duì)置設(shè)置的電極部，所述導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體在所述支承基板上具有電極層，并具備從所述電極層朝向所述電極部突出地延伸、且具有導(dǎo)電性的彈性結(jié)構(gòu)部件。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]根據(jù)上述一個(gè)方式，能使電阻值的變化的偏差減少，且能精度良好地探測施加壓力。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的壓敏開關(guān)的概略截面圖。
[0012]圖2是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的壓敏開關(guān)的按壓時(shí)的狀態(tài)的概略截面圖。
[0013]圖3是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的壓敏開關(guān)的構(gòu)成要素的高度不同的多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)部件的概略截面圖。
[0014]圖4是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的壓敏開關(guān)的構(gòu)成要素的多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)部件的高度的大小關(guān)系與多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)部件的投影截面積的大小關(guān)系各自對(duì)應(yīng)這一情況的概略截面圖。
[0015]圖5是本發(fā)明的壓敏開關(guān)的電阻特性的概略圖。
[0016]圖6是本發(fā)明的壓敏開關(guān)的電阻特性的概略圖。
[0017]圖7是作為本發(fā)明的壓敏開關(guān)的構(gòu)成要素的電極部的概略俯視圖。
[0018]圖8是表示作為本發(fā)明的壓敏開關(guān)的構(gòu)成要素的彈性結(jié)構(gòu)部件的概略立體圖。
[0019]圖9A是表示本發(fā)明的壓敏開關(guān)的制造方法的工序⑴、(2)的概略圖。
[0020]圖9B是表示本發(fā)明的壓敏開關(guān)的制造方法的工序(3)、(4)的概略圖。
[0021]圖9C是表示本發(fā)明的壓敏開關(guān)的制造方法的工序(5)的概略圖。
[0022]圖10是具備本發(fā)明的壓敏開關(guān)的觸控面板的概略截面圖。
[0023]圖11是現(xiàn)有的壓敏開關(guān)的概略截面圖。
[0024]圖12是本發(fā)明的壓敏開關(guān)的構(gòu)成要素的彈性結(jié)構(gòu)部件的放大概略截面圖。
[0025]標(biāo)號(hào)的說明
[0026]I壓敏開關(guān)
[0027]2支承基板
[0028]3導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體
[0029]4 電極部
[0030]5按壓基材
[0031]6 隔板
[0032]7電極層
[0033]8彈性結(jié)構(gòu)部件
[0034]9導(dǎo)電性填料
[0035]10導(dǎo)電層
[0036]11樹脂結(jié)構(gòu)體
[0037]12彈性結(jié)構(gòu)部件
[0038]13 孔部
[0039]18觸控面板
[0040]19傳感器
[0041]20 基材
[0042]21透明導(dǎo)電膜
[0043]22保護(hù)膜
[0044]23電取出部
【具體實(shí)施方式】
[0045](成為本發(fā)明的基礎(chǔ)的見解)
[0046]在說明本發(fā)明所涉及的各方式時(shí)，首先說明本發(fā)明的發(fā)明人研究的事項(xiàng)。
[0047]現(xiàn)有的壓敏開關(guān)根據(jù)電阻值的變化來探測施加壓力。但是，在現(xiàn)有的壓敏開關(guān)中，由于樹脂粒子不規(guī)則地存在于導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體中，因此在按壓按壓基材時(shí)的樹脂粒子的形狀不會(huì)均勻地變形。另外，在現(xiàn)有的壓敏開關(guān)中，在樹脂粒子的物性中存在偏差，且沒有耐久性，因此難以控制為:在按壓基材的按壓時(shí)使樹脂粒子的形狀均勻地變形。為此，即使以相同的壓力來按壓按壓基材，也易于產(chǎn)生電阻值的偏差。另外，若反復(fù)按壓按壓基材，則樹脂粒子會(huì)逐漸劣化。其結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)有可能會(huì)使壓敏開關(guān)的靈敏度降低。
[0048]本發(fā)明的發(fā)明人基于上述見解而想到本發(fā)明所涉及的各方式的技術(shù)方案。
[0049]以下說明本發(fā)明的壓敏開關(guān)。
[0050]((本發(fā)明的壓敏開關(guān)))
[0051]首先說明本發(fā)明的實(shí)施方式的壓敏開關(guān)。
[0052](本發(fā)明的第I實(shí)施方式)
[0053]圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的壓敏開關(guān)I的概略截面圖。如圖1所示，本發(fā)明的壓敏開關(guān)I構(gòu)成為具有支承基板2、設(shè)于支承基板2上的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3、以及夾持導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3而與支承基板2對(duì)置設(shè)置的按壓基材5。在按壓基材5上設(shè)置有多個(gè)電極部4。具體地，如圖1所示，電極部4設(shè)置在按壓基材5的下表面上。優(yōu)選在按壓基材5上設(shè)置有至少2個(gè)電極部4。按壓基材5設(shè)置為:夾持設(shè)置于支承基板2的周緣上的隔板6而與支承基板2對(duì)置設(shè)置。隔板6由聚酯樹脂或環(huán)氧樹脂等絕緣性樹脂形成。所謂“夾持導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3”是指:只要在支承基板2與按壓基材5之間存在導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3即可，而并不一定非要導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3與支承基板2和按壓基材5相接。支承基板2優(yōu)選具有撓性。在此所說的“具有撓性的支承基板2”是指:在按壓按壓基材5時(shí)，支承基板2會(huì)沿按壓方向呈凸部形狀地彎曲。所謂支承基板2并沒有特別的限定，是由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亞胺等構(gòu)成的塑料。通過支承基板2具有撓性，還能將支承基板2設(shè)置于三維結(jié)構(gòu)的器件。按壓基材5也與支承基板2同樣地具有撓性。支承基板2的厚度考慮到壓敏開關(guān)的耐久性以及薄型化而為例如25?500 μ m。導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3具備:設(shè)于支承基板2上的電極層7 ;以及從電極層7朝向設(shè)置在按壓基材5上的電極部4的設(shè)置方向大致垂直突出地延伸的多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)部件8。在此所說的“從電極層7朝向電極部4的設(shè)置方向大致垂直突出”具體是指:從電極層7朝向電極部4的設(shè)置方向呈60度?90度、例如70度?90度的角度而突出。
[0054]所謂“從電極層7朝向設(shè)置在按壓基材5上的電極部4的設(shè)置方向大致垂直突出地延伸的多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)部件8”是指:局部地以支柱狀設(shè)置在電極層7上的多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)部件8、或在電極層7上呈凸部形狀而形成的多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)部件8。具體地，彈性結(jié)構(gòu)部件8設(shè)置在電極層7上，使得其一個(gè)端部實(shí)質(zhì)上被固定在電極層7上。多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)部件8在電極層7上各自隔開地設(shè)置。雖然在后面敘述，但在按壓按壓基材5時(shí)，與按壓的部分對(duì)應(yīng)的彈性結(jié)構(gòu)部件8的形狀會(huì)因其彈性特性而均勻地變形。另外，如圖1所示那樣，彈性結(jié)構(gòu)部件8各自以其形態(tài)呈規(guī)則性的方式設(shè)置在電極層7上。S卩，彈性結(jié)構(gòu)部件8各自以其形狀、材質(zhì)以及大小呈相同的方式設(shè)置在電極層7上。彈性結(jié)構(gòu)部件8的形狀并沒有特別的限定。優(yōu)選為圖8(1)所示的圓柱結(jié)構(gòu)或圖8(2)所示的圓錐體結(jié)構(gòu)。
[0055]另外，彈性結(jié)構(gòu)部件8各自具有“導(dǎo)電性”。在某方式中，如圖12(1)所示那樣，各個(gè)彈性結(jié)構(gòu)部件8由樹脂結(jié)構(gòu)體11以及均勻地存在于樹脂結(jié)構(gòu)體11內(nèi)的導(dǎo)電性填料9構(gòu)成。樹脂結(jié)構(gòu)體11由具有彈性特性的聚氨酯樹脂、聚二甲基聚硅氧烷(PDMS)等硅系樹脂、苯乙烯系樹脂等形成。導(dǎo)電性填料9從由Au、Ag、Cu、C、ZnO> In2O3> SnO2等構(gòu)成的群中選擇。雖然在后面敘述，但當(dāng)按壓按壓基材5時(shí)，與按壓的部分對(duì)應(yīng)的彈性結(jié)構(gòu)部件8的形狀會(huì)因其彈性特性而均勻地變形。這時(shí)，在彈性結(jié)構(gòu)部件8以減少其高度的方式變