(57)【要約】【課題】各種電子機器の入力操作に用いられる感圧導電シート及びタッチパネルに関し、透過性が良好で安定した操作が可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】光透過性の弾性体１６内に分散された複数の導電粒子１７を連結接合させて導電体１８を形成すると共に、この導電体１８を厚さ方向へ所定の間隔を空け、直線状に配列して感圧導電シート１５を構成し、この感圧導電シート１５を上基板１下面の上導電層２と、下基板３上面の下導電層４の間に挟持することによって、透過性が良好で安定した操作が可能な感圧導電シート、及びこれを用いたタッチパネルを得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の弾性体と、この弾性体内に分散された複数の導電粒子からなり、上記複数の導電粒子を連結接合させて導電体を形成すると共に、この導電体を厚さ方向へ所定の間隔を空け、直線状に配列した感圧導電シート。
【請求項２】
導電粒子の粒子径を５〜１０００ｎｍにすると共に、この導電粒子の弾性体に対する添加量を０．０００１〜１．０体積％とした請求項１記載の感圧導電シート。
【請求項３】
複数の導電粒子が分散したシート状の弾性体に、厚さ方向へ磁界を印加して、上記複数の導電粒子を連結接合させて導電体を形成し、これを硬化させた後、膨潤性液体で上記弾性体を膨潤させ、上記導電体を厚さ方向へ所定の間隔を空け、直線状に配列する請求項１記載の感圧導電シートの製造方法。
【請求項４】
弾性体の膨潤性液体による体積膨張率を、４〜１００体積％とした請求項３記載の感圧導電シートの製造方法。
【請求項５】
下面に上導電層が形成された光透過性の上基板と、上面に上記上導電層と所定の空隙を空けて対向する下導電層が形成された光透過性の下基板の間に、請求項１記載の感圧導電シートを挟持したタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器の入力操作に用いられるタッチパネル、及びこの感圧導電シートと製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やカーナビゲーション等の各種電子機器においては、液晶等の表示素子の前面に光透過性のタッチパネルを装着し、このタッチパネルを通して背面の表示素子に表示された文字や記号の視認や選択を行うと共に、指や専用ペン等でタッチパネルを押圧操作することによって、機器の各機能の切換えを行うものが増えている。
【０００３】
このようなタッチパネルについて、図４を用いて説明する。
【０００４】
なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表わしている。
【０００５】
図４（ａ）は従来のタッチパネルの断面図であり、同図において、１はフィルム状で光透過性の上基板、３は光透過性の下基板で、上基板１の下面には酸化インジウム錫等の光透過性の上導電層２が、下基板３の上面には同じく下導電層４が、各々形成されている。
【０００６】
また、５は光透過性の感圧導電シートで、透明なゴム等の弾性体６内に平均粒子径５０μｍで不透明な複数の導電粒子７が分散され、この感圧導電シート５が上導電層２と下導電層４の間に挟持されている。
【０００７】
さらに、上導電層２の両端には一対の上電極（図示せず）が、下導電層４の両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極（図示せず）が各々形成されてタッチパネルが構成されている。
【０００８】
そして、このように構成されたタッチパネルは、液晶等の表示素子の前面に配置されて電子機器に装着されると共に、一対の上電極と下電極が電子機器の電子回路（図示せず）に接続される。
【０００９】
以上の構成において、タッチパネル背面の表示素子の表示を視認しながら、上基板１上面の所定箇所を指或いはペン等で押圧操作すると、図４（ｂ）に示すように、上基板１が撓み、押圧された箇所の感圧導電シート５が圧縮されて、その中の複数の導電粒子７が互いに接近し接触する。
【００１０】
そして、電子回路から上電極と下電極へ順次電圧が印加されると、押圧された箇所の導電粒子７を介して上導電層２と下導電層４の間が導通され、これらの電極間の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行われるように構成されているものであった。
【００１１】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平５−１４３２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来のタッチパネルにおいては、弾性体６内の不透明な導電粒子７の平均粒子径が５０μｍと大きいため、導電粒子７の添加量を多くすると、感圧導電シート５の透過性が低下し、タッチパネル背面の表示素子の表示が見づらくなってしまい、逆に、導電粒子７の添加量を少なくすると、分散している導電粒子７間の間隔が大きくなり、押圧操作時の導電粒子７間の接触が不安定なものになってしまうという課題があった。
【００１３】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、透過性が良好で安定した操作が可能な感圧導電シート、及びこれを用いたタッチパネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１５】
本発明の請求項１に記載の発明は、光透過性の弾性体内に分散された複数の導電粒子を連結接合させて導電体を形成すると共に、この導電体を厚さ方向へ所定の間隔を空け、直線状に配列して感圧導電シートを構成したものであり、導電体が弾性体内に直線状に配列されているため、弾性体の光透過性を損なうことなく良好な透過性が得られると共に、導電体の間隔分を押圧するだけで、複数の導電体同士が容易に接触する、安定した押圧操作が可能な感圧導電シートを得ることができるという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、導電粒子の粒子径を５〜１０００ｎｍにすると共に、この導電粒子の弾性体に対する添加量を０．０００１〜１．０体積％としたものであり、粒子径を５〜１０００ｎｍとすることによって、導電粒子の製作も容易で弾性体の良好な透過性が得られると共に、添加量を０．０００１〜１．０体積％とすることによって、透過性が良好で押圧操作時の安定した接触が可能なものとすることができるという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、複数の導電粒子が分散したシート状の弾性体に、厚さ方向へ磁界を印加して、複数の導電粒子を連結接合させて導電体を形成し、これを硬化させた後、膨潤性液体で弾性体を膨潤させ、導電体を厚さ方向へ所定の間隔を空け、直線状に配列して請求項１記載の感圧導電シートを製作するものであり、磁界の印加によって導電体を形成し、弾性体の膨潤によって導電体を所定間隔で配列することによって、少ない導電粒子の添加量で、透過性が良好で安定した操作が可能な感圧導電シートを製作することができるという作用を有する。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、弾性体の膨潤性液体による体積膨張率を、４〜１００体積％としたものであり、導電体の所定間隔での配列を容易に行うことができるという作用を有する。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、下面に上導電層が形成された光透過性の上基板と、上面に上導電層と所定の空隙を空けて対向する下導電層が形成された光透過性の下基板の間に、請求項１記載の感圧導電シートを挟持してタッチパネルを構成したものであり、透過性が良好で安定した操作が可能なタッチパネルを実現することができるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によれば、透過性が良好で安定した操作が可能な感圧導電シート、及びこれを用いたタッチパネルを実現することができるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。
【００２２】
なお、これらの図面のうち断面図は、構成を判り易くするために、厚さ方向の寸法を拡大して表している。
【００２３】
また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２４】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図であり、同図において、１５は透明な感圧導電シートで、透明なシリコーンゴム等の弾性体１６内に分散された、粒子径５〜１０００ｎｍで不透明な強磁性導電粒子であるニッケルやコバルト、鉄等の各金属粉または各金属粉を混錬して形成した複数の導電粒子１７が、連結接合して導電体１８が形成されると共に、この複数の導電体１８が厚さ方向へ所定の間隔を空け、直線状に配列されて、感圧導電シート１５が構成されている。
【００２５】
また、１はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状で光透過性の上基板、３はガラスまたはアクリル、ポリカーボネート等の光透過性の下基板で、上基板１の下面には酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の上導電層２が、下基板３の上面には同じく下導電層４が、各々形成されている。
【００２６】
そして、上導電層２と下導電層４の間には感圧導電シート１５が挟持されると共に、上導電層２の両端には銀やカーボン等の一対の上電極（図示せず）が、下導電層４の両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極（図示せず）が、各々印刷等によって形成されてタッチパネルが構成されている。
【００２７】
次に、以上のように構成された感圧導電シート１５の製造方法について、図２の断面図を用いて説明する。
【００２８】
図２（ａ）において、１９はシート状の支持体で、先ず、この支持体１９上面に、ニッケルやコバルト、鉄等からなる複数の導電粒子１７が０．０００１〜１．０体積％分散された透明なシリコーンゴム等を塗布し、シート状の弾性体１６を形成する。
【００２９】
次に、図２（ｂ）に示すように、この弾性体１６に厚さ方向へ電磁石等を用いて磁界を印加して、複数の導電粒子１７が厚さ方向に連結接合された導電体１８を形成した後、弾性体１６を硬化させて、弾性体１６内に複数の導電体１８を直線状に配列させる。
【００３０】
そして、この後、ジブチルフタレートやディーゼルオイル等の膨潤性液体に浸漬し、弾性体１６を膨潤させることによって、図２（ｃ）に示すように、直線状に配列された導電体１８の間に所定の間隔を形成し、これを支持体１９から剥離して、複数の導電体１８が厚さ方向へ所定の間隔を空け、直線状に配列された感圧導電シート１５が製作される。
【００３１】
なお、弾性体１６内に分散する導電粒子１７の粒子径は、粒径が小さくなりすぎると、その粒子のみで磁石の性質を持ち、粒子同士が固まりとなってしまうため、その径より大きい５〜１０００ｎｍ、好ましくは約２００ｎｍ以下とすることによって、導電粒子１７の製作も比較的容易に行うことができると共に、不透明な導電粒子１７によって弾性体１６の光透過性を損なうこともなく良好な透過性を得ることができる。
【００３２】
また、導電粒子１７の弾性体１６に対する添加量を０．０００１〜１．０体積％、好ましくは０．０５〜１．０体積％とすることによって、安定した導通が得られると共に、厚さ方向へ直線状に配列された複数の導電体１８の所定間隔を確保でき透過性を良好なものとすることができる。
【００３３】
さらに、弾性体１６や膨潤性液体の材質によって、浸漬した時の弾性体１６の体積膨潤率は異なり、厚さ方向へ直線状に配列された複数の導電体１８の間隔も異なるものとなるが、この体積膨潤率を４〜１００体積％、好ましくは１５〜３０体積％とすることによって、導電体１８の間隔を制御し、複数の導電体１８を所定間隔で容易に配列させることができる。
【００３４】
そして、この感圧導電シート１５を、下面に上導電層２が形成された上基板１と、上面に下導電層４が形成された下基板３の間に挟持したタッチパネルは、液晶等の表示素子の前面に配置されて電子機器に装着されると共に、一対の上電極と下電極が電子機器の電子回路（図示せず）に接続される。
【００３５】
以上の構成において、タッチパネル背面の表示素子の表示を視認しながら、上基板１上面の所定箇所を指或いはペン等で押圧操作すると、図３の断面図に示すように、上基板１が撓み、押圧された箇所の感圧導電シート１５が圧縮されて、厚さ方向へ所定の間隔を空け、弾性体１６内に直線状に配列された複数の導電体１８が互いに接近し接触する。
【００３６】
そして、電子回路から上電極と下電極へ順次電圧が印加されると、押圧された箇所の互いに接触した複数の導電体１８を介して、上導電層２と下導電層４の間が導通され、これらの電極間の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行われる。
【００３７】
なお、この時、感圧導電シート１５の弾性体１６内には、粒子径の小さな導電粒子１７が連結接合された複数の導電体１８が、厚さ方向へ直線状に配列されているため、導電体１８の間隔分を押圧するだけで、複数の導電体１８同士が容易に接触すると共に、弾性体１６の光透過性を損なうことなく良好な透過性が得られるように構成されている。
【００３８】
このように、本実施の形態によれば、光透過性の弾性体１６内に分散された複数の導電粒子１７を連結接合させて導電体１８を形成すると共に、この導電体１８を厚さ方向へ所定の間隔を空け、直線状に配列して感圧導電シート１５を構成し、この感圧導電シート１５を上基板１下面の上導電層２と、下基板３上面の下導電層４の間に挟持することによって、透過性が良好で安定した操作が可能な感圧導電シート、及びこれを用いたタッチパネルを得ることができるものである。
【００３９】
そして、複数の導電粒子１７が分散したシート状の弾性体１６に、厚さ方向へ磁界を印加して複数の導電体１８を形成し、膨潤性液体で弾性体１６を膨潤させて、導電体１８を厚さ方向へ所定間隔で配列することによって、少ない導電粒子１７の添加量で、透過性が良好で安定した操作が可能な感圧導電シート１５を、容易に製作することができる。
【００４０】
また、上基板１下面の上導電層２と下基板３上面の下導電層４の間には、感圧導電シート１５が挟持され、上導電層２と下導電層４の間に空隙のないようにタッチパネルが形成されているため、太陽光や灯火等の外部光が当たった場合でも、反射や縞模様のニュートンリング等の発生が少なく、タッチパネル背面の表示素子等の表示を明確に視認することができる。
【００４１】
さらに、上導電層２と下導電層４が互いに直接接触することがなく、上基板１の撓みも小さくできるため、指或いはペン等の押圧操作による上導電層２の耐磨耗性を高め、長期間の使用が可能なタッチパネルを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明による感圧導電シート及びこれを用いたタッチパネルは、透過性が良好で安定した操作が可能なものが得られ、各種電子機器の入力操作用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図
【図２】同製造方法を示す断面図
【図３】同操作時の断面図
【図４】従来のタッチパネルの断面図
【符号の説明】
【００４４】
１  上基板
２  上導電層
３  下基板
４  下導電層
１５  感圧導電シート
１６  弾性体
１７  導電粒子
１８  導電体
１９  支持体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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