专利名称：感压导电片及采用了该感压导电片的面板开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及主要用于各种电子设备的操作的感压导电片、以及采用该
导电片的面板开关("氺/W^一 y于)。
背景技术：
近年来，随着移动电话、汽车导航系统等各种电子设备的高功能化、 多样化的进展，对用于这些设备的操作的面板开关，也要求能够进行多样 化且可靠的操作。
下面，用图6 图8、图9A、图9B，说明该已往的面板开关。 这些图中的剖面图，为了便于理解构造，将厚度方向的尺寸放大表示。 图6是已往的面板开关的剖面图。图6中，在膜状基材l的下面，形 成了电阻体层2，该电阻体层2是由分散有碳粉的合成树脂构成的。另夕卜， 在该电阻体层2内分散有合成树脂、玻璃等的粒径不同的若干颗粒3，电 阻体层2的下面形成为凹凸状，构成了感压导电片4。
配置在感压导电片4下面的^L5的上面，形成了银、碳等的若干个 (多个)固定接点(触点)6A、 6B。另外，在感压导电片4与基板5之间， 以包围固定接点6A、 6B的方式、由绝缘树脂形成了隔撑(衬垫)7。感压 导电片4下面和固定接点6A、 6B，以预定的空隙相对向，构成了面板开 关。
把该构造的面板开关安装在电子设备的操作部上，并且，若干个固定 接点6A、 6B通过导线(图未示)等，与设备的电子电路(图未示)连接。
图7是已往的面板开关被按压时的剖面图。图7中，按压操作感压导 电片4的上面时，感压导电片4朝下方挠曲，分散有粒径大的颗粒3A、 3B的部位的电阻体层2下面，与固定接点6A、 6B接触。于是，通过其间的 电阻体层2，固定接点6A和6B电连接。
进一步施加按压力时，分散有粒径比颗粒3A、 3B小的颗粒3C、 3D 的部位的电阻体层2下面，也与固定接点6A和6B接触，所以，电阻体层 2的接触部位增加，固定接点6A和6B间的电阻值变化。
图8是已往的面板开关中相对于按压力的电阻特性图。图8中，随着 按压力的增加，由粒径不同的若干颗粒3形成为凹凸状的电阻体层2下面 与固定接点6A、 6B的接触面积增加。因此，按压力小、电阻值增大，按 压力大、电阻值减小，如图8的电阻特性图所示曲线A那样，得到随着按 压力而渐渐变化的电阻特性。
电子电路检测出上述的电连接、随按压力变化的电阻值，进行设备的 各种功能的操作，例如，显示图面中显示的光标、指针的移动速度变化等。 另外，与该面板开关相关的已往技术文献信息，例如有日本特开 2008-311208号/>才艮。
图9A、 9B是反复进行了按压操作后的、已往的面板开关的放大剖面图。
在作为分 散在感压导电片4的电阻体层2内的颗粒3，采用柔软且可 弹性变形的颗粒时，每当按压操作时，电阻体层2都被施加的按压力推向 固定接点6A、 6B，颗粒3及其周围的电阻体层2，反复弹性变形。在反复 进行了数十万次或百万次左右的按压操作后，如图9A所示，颗粒3周围 的电阻体层2A膨胀变形。与该膨胀变形的程度相应地、固定接点6A和 6B间的距离变长，因此，如图8的曲线B所示，会出现即使施加相同的按 压力，电阻值也变成比当初的曲线A大的情况。
而颗粒3是采用较硬的刚性的颗粒时，每当按压操作时，电阻体层2 的下面通过颗粒3推向固定接点6A和6B，反复进行了按压操作后，如图 9B所示，颗粒3下方的电阻体层2B的下面成为约平坦状。这时，由于与 固定接点6A、 6B的接触面积增大，所以，如图8的曲线C所示，会出现 即使施加相同的按压力，电阻值也变成比当初的曲线A小的情况。这样，上述已往的感压导电片、以及采用该感压导电片的面板开关中， 反复进行了数十万次或百万次左右的按压操作后，与按压力相应的电阻值 变化产生变动，所以，必须要考虑该变动，进行电子电路的电阻值的检测。
发明内容
本发明提供即使反复进行了按压操作后电阻值的变动也小、能够实现 可靠的操作的感压导电片及采用该感压导电片的面板开关。
本发明中，在膜状的基材的下面形成电阻体层，并且，将平均粒径不 同的软质颗粒和硬质颗粒分散在该电阻体层内，构成了感压导电片。根据 该构造，借助分散在电阻体层内的可弹性变形的软质颗粒和刚性的硬质颗 粒，即使反复按压操作，电阻值的变动也小，所以，可得到能实现可靠操 作的感压导电片。
图l是本发明实施形态l的面板开关的剖面图。
图2是本发明实施形态1的面板开关被按压时的剖面图
图3是本发明实施形态1的面板开关中的相对于按压力的电阻特性图。
图4是本发明实施形态1的另一面板开关的剖面图。
图5A是设在本发明实施形态1的面板开关上的固定接点的局部俯视图。
图5B是设在本发明实施形态1的面板开关上的固定接点的局部俯视 图5C是设在本发明实施形态1的面板开关上的固定接点的局部俯视图。
图6是已往的面板开关的剖面图。
图7是已往的面板开关被按压时的剖面图。
图8是已往的面板开关中的相对于按压力的电阻特性图。
图9A是反复按压操作后的、已往的面板开关的放大剖面图。图9B是反复按压操作后的、已往的面板开关的放大剖面图。
具体实施例方式
下面，参照图1~图5，说明本发明的实施形态。这些图中的剖面图， 为了便于理解其构造，将厚度方向的尺寸放大表示。另外，与背景技术中 说明的构造相同的构造部分，注以相同标记，其详细说明从略。 (实施形态l)
图l是本发明实施形态l的面板开关的剖面图。图1中，在聚对苯二 曱酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺等的膜状并具有挠性(柔性)的、厚 度为25~200y m的基材11的下面，用分散了碳粉的酚(酚醛)、环氧、 苯氧基、氟橡胶等的合成树脂，形成片电阻值(、y—卜抵抗値)为50Q~ 30kQ/口的低电阻体层12。另外，低电阻体层12，除了上述之外，也可以 采用片电阻值为几Q 几十Q/口左右的、在聚酯、环氧物质(树脂)等中 分散了银、碳等的材质。另外，也可以在基材11与低电阻体层12之间， 形成片电阻值比低电阻体层12低的、片电阻值为几Q 几十Q/口左右的、 在聚酯、环氧物质(树脂)等中分散了银、碳等的层。
重叠地形成在低电阻体层12的下面的高电阻体层13，是由分散了碳 粉的合成树脂形成的，其片电阻值为50kQ 5Mn/口、厚度为l~50|am。 在该高电阻体层13内，含有平均粒径为1~ 100 jam的球状的、聚氨酯、 丙烯酸、尼龙、硅酮、烯烃等的肖氏A硬度为30 90HS的平均粒径大的 软质颗粒14、和玻璃、氧化铝、氧化锆等的维氏硬度为500 1800HV的 平均粒径小的石更质颗粒15。软质颗粒14和石更质颗粒15，以10 ~ 80重量％ 分歉，将高电阻体层13的下面形成为凹凸状。
该构造的感压导电片16是这样制成的，即，用丝网印刷在基材ll上 形成了低电阻体层12后，采用SUS300~100网眼的版(印版)，用丝网 印刷，与其重叠地形成分散有软质颗粒14、硬质颗粒15的高电阻体层13。
基板5,用聚对苯二曱酸乙二醇酯、聚碳酸酯等形成为膜状，或者用 纸酚醛(紙7工/一少)、含玻璃的环氧物质(树脂)等形成为板状，配置在感压导电片16的下面。另外，在感压导电片16的下面，形成用^L、 碳、铜箔等制成的若干个固定接点6A、 6B，该若干个固定接点6A、 6B隔 开0.02 ~ 0.2mm左右的间隙。
在感压导电片16与基板5之间，以包围固定接点6A、 6B的方式用聚 酯、环氧物质(树脂)等的绝缘树脂形成了隔撑7。于是，高电阻体层13 的下面与固定接点6A、 6B，隔开10 100lam左右的空隙相对向。
该构造的本发明实施形态1的面板开关装在电子设备的操作部上，并 且若干个固定接点6A、 6B通过导线(图未示)等与设备的电子电路(图 未示)连接。
图2是本发明实施形态1的面板开关被按压时的剖面图。图2中，按 压操作感压导电片16的上面时，感压导电片16朝下方挠曲，分散有平均 粒径大的软质颗粒14A、 14B的部位的高电阻体层13的下面，与固定接点 6A、 6B接触。即，固定接点6A、 6B，通过高电阻体层13和低电阻体层 12电连接。
进一步施加按压力时，与分散有平均粒径比软质颗粒14A、 14B小的 硬质颗粒15A、 15B的部位对应的高电阻体层13的下面，也与固定接点 6A、 6B接触。这样，固定接点6A和6B之间的电阻值变化。
图3是本发明实施形态1的面板开关的相对于按压力的电阻特性图。 图3中，随着按压力的增加，由平均粒径不同的若干软质颗粒14、硬质颗 粒15形成为凹凸状的高电阻体层13的下面与固定接点6A、 6B的接触面 积增加。因此，按压力小、电阻值大，按压力大、电阻值小，如图3的电 阻特性图中曲线A所示，得到随着按压力渐渐变化的电阻特性。
电子电路检测出这些电连接、随按压力而变化的电阻值，进行设备的 各种功能的操作、例如显示于显示图面的光标、指针的移动速度变化等。
这里，本发明实施形态1的面板开关，即使反复进行了数十万次或百 万次左右的以上那样的按压操作后，由于在与固定接点6A、 6B接触/离开 的高电阻体层13内，分散着平均粒径不同的软质颗粒14和硬质颗粒15， 所以，借助该能够弹性变形的软质颗粒14和刚性的硬质颗粒15,可防止高电阻体层13的膨胀变形、下面的平坦化。从而，固定接点6A、 6B间的 电阻值的变动小。
另夕卜，软质颗粒14和硬质颗粒15在高电阻体层13内的分散量，如上 所述，可在10~80重量％的范围内选择。但是，如果在40重量％以下， 则高电阻体层13的表面面积增大。如果在60重量％以上，则软质颗粒14、 硬质颗粒15在高电阻体层13内重叠密集。因此，作为均匀地埋遍高电阻 体层13的表面的分散量，最好是40~60重量％。
另外，如上所述，软质颗粒14的平均粒径比石更质颗粒15的平均粒径 大，这样，可以用平均粒径大的软质颗粒14来緩和按压操作时的冲击。因 此，可以更加减少反复按压操作后的电阻值的变动，进行可靠的操作。
另外，软质颗粒14、硬质颗粒15的粒径，如上所述，可在平均粒径1 ~ lOOym的范围内选择。但是，为了能均匀地分散在厚度l 50um的高电 阻体层13内，最好采用1 30Mm左右的平均粒径。另外，对于硬质颗粒 15的平均粒径5 ~ 15 M m,与软质颗粒14的平均粒径10 ~ 25 n m的组合 则更好。
另外，高电阻体层13内的软质颗粒14和硬质颗粒15的分敉比，可在 1: 9~9: 1之间进行各种比例的组合。但通常最好是，软质颗粒14的粒 径大时，多分散石更质颗粒15，软质颗粒14的粒径小时，减少硬质颗粒15 的分散量。
另外，本发明的实施形态，也可以没有低电阻体层12,只把分散有软 质颗粒14和硬质颗粒15的高电阻体层13直接形成在基材11下面。但是， 如上所述，通过把低电阻体层12和高电阻体层13重叠地形成在基材11 下面，可得到平滑而稳定的电阻值变化。即，如图2所示，在按压力小、 平均粒径大的软质颗粒14A、 14B下方的高电阻体层13的下面与固定接点 6A、 6B接触的状态，固定接点6A、 6B间的电阻值，是软质颗粒14A与 14B之间的高电阻体层13的电阻值与低电阻体层12的导体电阻值的和。
与此相对，进一步施加按压力，在平均粒径小的石更质颗粒15A、 15B 下方的高电阻体层13的下面也与固定接点6A、 6B4妄触的状态，在此之间的高电阻体层13的电阻值与低电阻体层12的导体电阻值的和上，并联(并 列)相加了硬质颗粒15A与15B间的导体电阻值的和。因此，固定接点 6A与6B之间的电阻值，成为小的电阻值。
这样，由于按压力的增加，形成为凹凸状的高电阻体层13的下面与固 定接点6A、 6B的接触面积增加，相伴与此它们之间的片电阻值不同的高 电阻体层13的电阻值和低电阻体层12的导体电阻值的和并联地相加。因 此，如图3的电阻特性曲线A所示，可得到平滑稳定的电阻值变化。这里， 在上述说明的在基材11下面重叠有低电阻体层12和高电阻体层13这2 层的构造中，如果在基材ll与低电阻体层12之间，再设置片电阻值比低 电阻体层12低的层，形成为3层构造，则可以得到更加平滑的电阻值变化。
上面的说明中，低电阻体层12的片电阻值是50Q 30kQ/口，高电阻 体层13的片电阻值是50kQ 5MQ/口。但最好是，低电阻体层12的片电 阻值为~ 10kQ/口，高电阻体层13的片电阻值为100k。 ~ 1MQ/口。
图4是本发明实施形态1的另一面板开关的剖面图。图4中，在基材 11下面的低电阻体层12下面的中央部外周，形成了隔撑7A。另外，在该 低电阻体层12中央部下面和隔撑7A下面，重叠地形成分散有软质颗粒14 和硬质颗粒15的高电阻体层13。在基板5的中央部上面，形成了圓形的 固定接点6C,在其外周形成了略环形或马蹄形的固定接点6D。
隔撑7A下面的高电阻体层13，载置或粘接连接在该固定接点6D上。 另外，高电阻体层13的中央部下面，与固定接点6C相对向。
这样构成的面板开关，也可得到与图l所示面板开关同样的效果。
图5A 5C是设在本发明实施形态1的面板开关中的固定接点的局部 俯视图。图5A中，圆形的固定接点6C和圆环形的固定接点6D,配置在 同心圆上。图5B中，固定接点6E、 6F是半圆形。图5C中，在圆弧形的 2个固定接点6G之间，配置着相互啮合的梳齿状(櫛歯状)固定接点6H 和6J。
该各种形状的固定接点，可设在本发明的面板开关中。
如上所述，根据本实施形态l，在膜状基材ll的下面形成低电阻体层12、高电阻体层13,将平均粒径不同的软质颗粒14和硬质颗粒15分散到 该高电阻体层13内，并且，在该高电阻体层13的下面，配置若干个固定 接点6A、 6B。做成这样的构造，能够得到即使反复按压操作后电阻值的 变动也小、能可靠操作的感压导电片16、以及采用该导电片16的面板开 关。
本发明的感压导电片及采用该导电片的面板开关，电阻值的变动小， 能够得到可靠的操作，可用于各种电子设备的操作。
权利要求
1. 一种感压导电片，具备膜状的基材、和形成在上述基材下面的电阻体层，在上述电阻体层内分散有平均粒径不同的软质颗粒和硬质颗粒。
2. 如权利要求l所述的感压导电片，其特征在于，上述软质颗粒的平 均粒径比上述硬质颗粒的平均粒径大。
3. 如冲又利要求l所述的感压导电片，其特征在于， 上述电阻体层，具备 形成在上述基材下面的低电阻体层、和重叠地形成在上述低电阻体层下面的高电阻体层， 在上述高电阻体层内分散有上述软质颗粒和上述硬质颗粒。
4， 一种面板开关，在权利要求l所述的感压导电片的上述电阻体层下 面，配置着若干个固定接点。
全文摘要
本发明涉及感压导电片及采用了该感压导电片的面板开关。在膜状基材的下面，形成低电阻体层、高电阻体层，将平均粒径不同的软质颗粒和硬质颗粒分散在该高电阻体层内，并且，在该高电阻体层的下面，配置若干个固定接点，这样，提供即使反复进行了按压操作后电阻值的变动也小、能够实现可靠的操作的感压导电片及采用了该感压导电片的面板开关。
文档编号G01L1/20GK101532890SQ20091012733
公开日2009年9月16日 申请日期2009年3月10日 优先权日2008年3月10日
发明者山本靖贵, 渡边宽敏, 田边功二 申请人:松下电器产业株式会社