专利名称：压敏导电片及使用该压敏导电片的面板开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主要应用于各种电子仪器的操作的压敏导电片及使 用该压敏导电片的面板开关。
冃尔伎不
近年，随着移动电话和汽车导航系统等的各种电子仪器的高功能化和 多样化的发展，在这些操作使用的面板开关中，也要求能够进行多样且可 靠的操作。
关于这样的现有的面板开关，用图8及图9说明。并且，这些附图中 的剖面图，为了容易判明其构成，将厚度方向的尺寸放大表示。
图8是现有的面板开关的剖面图。在图8中，压敏导电片1由绝缘性 的硅橡胶等的基材2构成。基材2是在硅等上分散有碳等的不定形形状， 在其中分散着大小20 200pm的导电粒子3。在压敏导电片1下面配置基 板4，在其上面形成银或碳等多个固定接点5A、 5B。此外，通过绝缘树 脂形成垫片6，使得在压敏导电片1和基板4之间包围固定接点5A、 5B。 并且，压敏导电片1下面和固定接点5A、 5B相对，构成面板开关。
这样构成的面板开关安装在电子仪器的操作部，多个固定接点5A、 5B经由引线(未图示)等与仪器的电子电路(未图示)连接。
在以上的构成中，当对压敏导电片l上面进行按压操作时，压敏导电 片l向下方弯曲，下面与固定接点5A、 5B抵接。并且，在按压力的作用 下被压縮，通过基材2内的导电粒子3互相接近并接触，经由这些导电粒 子3将固定接点5A和固定接点5B电连接。
图9是现有的面板开关的电阻特性图。在图9中，如曲线A所示，当 进一步施加按压力时，基材2内的接触的导电粒子3的数量和接触面积增 加，电阻值变小。并且，这些电连接或电阻值的变化由电子电路检测出，
3以使之能进行仪器的各种各样的功能的操作。
用于这样的面板开关的压敏导电片1，如上所述，通过按压使基材2 弹性变形，通过使基材2内的导电粒子3接触，得到规定的电阻值，因此 反复操作引起的电阻值的变动大。如图9所示，通过数千次的按压操作， 有时电阻值变化由曲线A变动到曲线B。
例如，虽然在刚开始2 10N的按压力P下，电阻值Rl为数十m， 但反复进行了按压操作后，在相同的按压力P下，电阻值R2为数kQ，即 有时在按压力的作用下产生接近一位数的电阻值的变动。因此，估计到这 样的变动，需要进行检测出电阻值变化的电子电路的设定。
此外，压敏导电片1在易变形的硅橡胶等基材2内分散导电粒子3而 形成，需要有某种程度的厚度。通常用0.3 1111111前后的厚度的压敏导电 片l。并且，作为与该申请发明相关联的现有技术文献情报是例如日本专 利文献特开2006-236988号公报。
但是，在上述现有的面板开关中，由于压敏导电片1的反复操作引起 的电阻值的变动大，因此需要检测出与该变动相应的电阻值。此外，由于 需要有某种程度的厚度，因此谋求整体的薄型化也有困难。
发明内容
本发明提供一种电阻值的变动小，能进行可靠的操作，能够实现薄型 化的压敏导电片及使用该导电片的面板开关。
本发明的压敏导电片是在薄膜状的基材的下面形成第一电阻体层，并 且在其下面重叠形成分散有粒子直径不同的粒子的第二电阻体层而构成 的。并且，通过粒子直径不同的粒子形成为凹凸状的第二电阻体层，与按 压力相应地与固定接点等接触，并且经由该第二电阻体层与第一电阻体 层，进行固定接点等的电连接。利用这样的构成，反复操作引起的电阻值 的变动小，能得到稳定的电阻值变化，并且通过在基材的下面重叠形成两 个电阻体层，能够实现薄型化。
本发明的面板开关，通过在上述压敏导电片下面配置形成了多个固定 接点的基板而构成。利用这样的构成，电阻值的变动小，能进行可靠的操 作，能实现薄型化的面板开关。根据以上本发明，能进行可靠的操作，能实现薄型化的压敏导电片及 使用该压敏导电片的面板开关。
图1是本发明的实施方式1的面板开关的剖面图2是本发明的实施方式1的面板开关的按压操作时的剖面图3是本发明的实施方式1的面板开关的放大剖面图4是本发明的实施方式1的面板开关的电阻特性图5是本发明的实施方式1的面板开关的电阻特性的实测图6是本发明的实施方式2的面板开关的剖面图7A是表示构成本发明的实施方式2的面板开关的固定接点的配置
状态的局部俯视图7B是表示构成本发明的实施方式2的其他面板开关的固定接点的
配置状态的局部俯视图7C是表示构成本发明的实施方式2的另外其他面板开关的固定接
点的配置状态的局部俯视图8是现有的面板开关的剖面图9是现有的面板开关的电阻特性图。
图中
ll一基材；12 —第一电阻体层；13 —第二电阻体层；14一粒子；15 — 压敏导电片；16 —基板；17A、 17B —固定接点；18 —垫片；20—垫片； 21 —压敏导电片；22、 22A、 22B、 22C、 22D—中央固定接点；23、 23A、 23B —外围固定接点。
具体实施例方式
以下，关于本发明的实施方式，用图1 图7进行说明。 这些附图之中的剖面图，为了容易判明其结构，将厚度方向的尺寸放
(实施方式l)
图1是本发明的实施方式1的面板开关的剖面图。在图1中，基材11是由聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯、聚酰亚胺等构成的厚度为25 200pm的薄膜状物。在该基材ll的下面，通过分散了碳粉的酚醛或环氧、 苯氧基、氟橡胶等的合成树脂，形成片电阻值为0.5m 30kn/单位面积的 第一电阻体层12。
通过分散了碳粉的合成树脂，第二电阻体层形成为片电阻值为 50kQ 5MQ/单位面积，厚度为1 50pm，重叠在第一电阻体层12的下面。 进一步，在该第二电阻体层13内，氨基甲酸乙酯或玻璃等的粒子直径为 5 100pm的球状且粒子直径不同的粒子14分散为10 80重量％而构成 压敏导电片15。
压敏导电片15，在基材11上通过丝网印刷形成第一电阻体层12后， 重叠在其上使用SUS300 100网眼的版，通过丝网印刷形成并制作了分散 有粒子14的第二电阻体层13。基板16是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸 酯等的薄膜状，或者是填入纸酚醛或玻璃的环氧等的板状物。基板16配 置在压敏导电片15的下面。此外，在基板16的上面空出0.2mm前后的间 隙而形成有银或碳、铜箔等多个固定接点17A、 17B。
在压敏导电片15和基板16之间以包围固定接点17A、 17B的方式， 通过聚酯或环氧等绝缘树脂形成垫片18。并且，第二电阻体层13和固定 接点17A、 17B，通过以10 100)im前后的空隙相对的方式，构成了面板 开关。
这样构成的面板开关安装在电子仪器的操作部。并且，经由引线(未 图示)等，将固定接点17A、 17B连接到仪器的电子电路(未图示)上。
图2是本发明的实施方式1的面板开关的按压操作时的剖面图。在图 2中，当对压敏导电片15的上面进行按压操作时，压敏导电片15向下方 弯曲，分散有粒子直径大的粒子14A或14B的部分的第二电阻体层13与 固定接点17A、 17B接触。并且，经由第二电阻体层13和第一电阻体层 12，固定接点17A和固定接点17B电连接。此时，与固定接点17A、 17B 接触的部分，主要是分散在第二电阻体层13内的粒子直径大的粒子14A、 14BQ
图3是本发明的实施方式1的面板开关的放大剖面图。在图3中，当 进一步施加按压力时，第二电阻体层13内的分散有粒子直径小于粒子14A或14B的粒子14C或14D的部分，也与固定接点17A、 17B接触。由此， 固定接点17A和固定接点17B之间的电阻值变化。
图4是本发明的实施方式1的面板开关的电阻特性图。在图4中，用 小按压力P1按压，在第二电阻体层内的只是粒子直径大的粒子14A、 14B 分散的部分接触了的状态下，固定接点17A和固定接点17B之间的电阻 值用R3表示。电阻值R3变为rl、 r2、 r3的和，其中rl、 r2为在图3中 该部分的第二电阻体层13与固定接点17A、 17B的接触电阻，r3为粒子 14A与粒子14B之间的第一电阻体层12和第二电阻体层13的导体电阻。
相对于此，用比P1大的按压力P2来按压，第二电阻体层13内的粒 子直径小的粒子14C、 14D分散的部分也与固定接点17A和固定接点17B 接触的状态的电阻值用R4表示。电阻值R4是在图3中该部分的接触电阻 r4、 r5和导体电阻r6并联与电阻值R3相加之后的值。由此，电阻值R4 为比电阻值R3小的值。
这样，随着按压力的增加，利用粒子直径不同的粒子14形成为凹凸 状的第二电阻体层13的，与固定接点17A、 17B的接触部分增加。并且， 通过在该接触电阻中加上片电阻值不同的第二电阻体层13和第一电阻体 层12的导体电阻，电阻值以曲线C的方式变化。此外，该固定接点17A 和固定接点17B之间的电连接或电阻值的变化由电子电路检测出，能进行 仪器的各种各样的功能的操作。
即使在如以上的按压操作反复进行的情况下，其电阻值的变动小。例 如图4所示，即使通过100万次的按压操作由曲线C变动为曲线D，在按 压力Pl下的电阻值R3和R5的差也只是数kQ前后。g卩，通过粒子直径 不同的粒子14形成为凹凸状的第二电阻体层13，对应于按压力而与固定 接点17A、 17B接触，并且经由片电阻值不同的第二电阻体层13和第一 电阻体层12，能进行电连接，因此反复操作引起的电阻值的变动小，能得 到稳定的电阻值变化。
在以上的说明中，设第一电阻体层12的片电阻值为0.5kH 30kQ/单 位面积，设第二电阻体层13的片电阻值为50k^ 5MQ/单位面积来说明。 但是，优选第一电阻体层12的片电阻值为2kQ 101dl/单位面积，第二电 阻体层13的片电阻值为100kQ lMO/单位面积，此外，在第二电阻体层13内分散的粒子14的比例，也优选为50 70重量％。
图5是本发明的实施方式1的面板开关的电阻特性的实测图。在图5 中，在第一电阻体层12及第二电阻体层13的片电阻值太小的情况下，以 曲线E的方式在小按压力下电阻值立刻变小。此外，在片电阻值太大的情 况下，以曲线F的方式对于按压力的变化，电阻值变化变得很小。但是， 通过设为上述那样的片电阻值，能得到与如曲线C那样的按压力相应的光 滑的电阻值变化。
此外，由于压敏导电片15在薄膜状的基材11上，第一电阻体层12 和第二电阻体层13重叠印刷形成，因此能够以0.3mm以下的厚度形成压 敏导电片15，可以容易谋求薄型化。
这样根据本实施方式1，在薄膜状的基材11的下面形成第一电阻体层 12，并且通过在其下面重叠形成分散有粒子直径不同的粒子14的第二电 阻体层13，由此形成为凹凸状的第二电阻体层13与按压力相应与固定接 点17A、 17B接触。并且，由于经由片电阻值不同的第二电阻体层13和 第一电阻体层12进行电连接，因此反复操作引起的电阻值的变动小，能 得到稳定的电阻值变化，并且能得到可以实现薄型化的压敏导电片15。此 外，通过在该压敏导电片15的下面，配置形成有多个固定接点17A、 17B 的基板16，由此电阻值的变动小，能进行可靠的操作，能实现薄型化的面 板开关。
(实施方式2)
关于实施方式2进行说明。并且，对于与实施方式l的构成为同一构 成的部分标注同一符号，省略详细的说明。
图6是本发明的实施方式2的面板开关的剖面图。在图6中，在薄膜 状的基材11的下面形成片电阻值为0.5kQ 30kQ/单位面积的第一电阻体 层12，这与实施方式1的情况是相同的。但是，在本实施方式2中，在第 一电阻体层12的下面的中央部外围，通过聚酯或环氧等绝缘树脂形成有 垫片20。
并且，在第一电阻体层12的中央部下面和垫片20的下面，重叠形成 有片电阻值为50kQ 5MQ/单位面积且分散有粒子14的第二电阻体层13。 基板16是薄膜状或者板状的基板，在其中央部上面，形成圆形状的银或碳、铜箔等中央固定接点22。此外，在其外围形成有环状或者马蹄形状的 外围固定接点23。
在该外围固定接点23上，载置垫片20下面的第二电阻体层13。此外， 其抵接部分通过各向异性导电粘接剂(未图示)或者热压接等进行粘接连 接。并且，第二电阻体层13的中央部下面和中央固定接点22以10 100|im 前后的空隙相对，以该方式构成面板开关。
并且，这样构成的面板开关安装在电子仪器的操作部，中央固定接点 22和外围固定接点23经由引线(未图示)等，与仪器的电子电路(未图 示)连接，这与实施方式1的情况是相同的
在以上的构成中，当对压敏导电片21上面进行按压操作时，压敏导 电片21中央部分向下方弯曲。这样，第二电阻体层13内的粒子直径大的 粒子14分散的部分与中央固定接点22接触，经由其间的第二电阻体层13 和第一电阻体层12，中央固定接点22与外围固定接点23电连接。
当进一步施加按压力时，第二电阻体层13内的粒子直径小的粒子14 分散的部分也与中央固定接点22接触，由此中央固定接点22和外围固定 接点23之间的电阻值变化。g卩，在本实施方式2中，随着按压力的增加， 利用粒子直径不同的粒子14形成为凹凸状的第二电阻体层13中央部的， 与中央固定接点22的接触部分增加。并且，通过片电阻值不同的第二电 阻体层13和第一电阻体层12的导体电阻的加入，在中央固定接点22和 外围固定接点23之间，能得到电阻值变化。
图7A是表示构成本发明的实施方式2的面板开关的固定接点的配置 状态的局部俯视图。在图7A中，在基板16的上面形成大体圆形状的中央 固定接点22，和在其外围的环状或者马蹄形状的外围固定接点23。
图7B是表示构成本发明的实施方式2的其他面板开关的固定接点的 配置状态的局部俯视图。在图7B中，通过在外围固定接点23内设置半圆 形状的中央固定接点22A、 22B，可以形成从中央固定接点22A和外围固 定接点23之间，以及从中央固定接点22B和外围固定接点23之间，输出 两个电阻值的结构。
图7C是表示构成本发明的实施方式2的另外其他面板开关的固定接 点的配置状态的局部俯视图。在图7C中，在圆弧状的两个外围固定接点23A和23B之间，可以将两个中央固定接点22C和22D形成为互相啮合 的梳齿状。根据这样的构成，即使在第二电阻体层13和第一电阻体层12 之间产生稍许的中心偏差的情况下，也能得到稳定的电阻值变化。
这样根据本实施方式2，在第一电阻体层12下面的中央部外围形成垫 片20，并且在其下面重叠形成分散有粒子直径不同的粒子14的第二电阻 体层13，通过在外围固定接点23上载置垫片20下面的第二电阻体层13， 电阻值的变动小，能进行可靠的操作，能实现薄型化的面板开关。进而， 通过改变中央固定接点22的形状，能得到两个电阻值的输出或稳定的电 阻值的输出。
本发明的压敏导电片及使用该压敏导电片的面板开关，作为各种电子 仪器的操作用途而使用，其有利的效果在于电阻值的变动小，能进行可 靠的操作，能实现薄型化。
权利要求
1.一种压敏导电片，其特征在于，具有薄膜状的基材；在所述基材的下面形成的第一电阻体层；以及在所述第一电阻体层的下面重叠形成的第二电阻体层，其中在所述第二电阻体层内分散有粒子直径不同的粒子。
2. —种面板开关，其特征在于，在权利要求1所述的压敏导电片的下面还具有基板； 在所述基板的上面形成了多个固定接点。
全文摘要
提供一种压敏导电片及使用该压敏导电片的面板开关，在薄膜状的基材的下面形成第一电阻体层，并且在其下面重叠形成分散有粒子直径不同的粒子的第二电阻体层而构成压敏导电片。利用这样的构成，形成为凹凸状的第二电阻体层与按压力相应地与固定接点接触，经由第二电阻体层和第一电阻体层进行电连接，因此能实现薄型面板开关，其能得到反复操作引起的电阻值的变动少且稳定的电阻值。
文档编号H01B1/00GK101308052SQ20081009199
公开日2008年11月19日 申请日期2008年4月15日 优先权日2007年5月15日
发明者渡边宽敏, 田边功二 申请人:松下电器产业株式会社