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      壓敏元件及其制造方法、以及具備壓敏元件的觸摸面板及其制造方法_3

      文檔序號:9235151閱讀:來源:國知局
      部4的接觸面積逐漸增加。因此,如圖10所示,電阻值平緩地下降。因此,壓敏元件a能夠基于電阻值的變化在寬范圍的應(yīng)力下高精度地檢測按壓力的變化。
      [0142]此外,彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3之間的接觸電阻值的值例如為1(Γ5 Ω /cm2?1(Γ3Ω/αιι2,彈性電極部4以及導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的導(dǎo)電體層8的表面電阻值例如為1kQ/sq.以下。
      [0143]本實施方式I的壓敏元件I實質(zhì)上構(gòu)成為能夠基于彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3之間的接觸電阻來檢測按壓力。
      [0144]在彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3之間的接觸電阻值相對過小的情況下,即便使作用于電極支承構(gòu)件5的按壓力變小,由此使彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的接觸面積變小,彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的導(dǎo)電體層8之間的電阻值也較低。因此,難以高精度地檢測與按壓力的變化對應(yīng)的電阻值的變化。
      [0145]另一方面,在彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3之間的接觸電阻值相對過高的情況下,即便使對電極支承構(gòu)件5的按壓力變大,由此使彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的接觸面積變大,彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的導(dǎo)電體層8之間的電阻值也較高。因此,難以高精度地檢測與按壓力的變化對應(yīng)的電阻值的變化。
      [0146]此外,在彈性電極部4以及導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的導(dǎo)電體層8的表面電阻值比1kQ/sq.高的情況下,與彈性電極部4和導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3之間的接觸電阻相比,彈性電極部4以及導(dǎo)電體層8各自的電阻值變大。結(jié)果,在按壓力作用于電極支承構(gòu)件5時,發(fā)生彈性電極部4與導(dǎo)電體層8之間的電阻值不變化的情況。
      [0147]另外,雖然細節(jié)在后面敘述,但在彈性電極部4以及導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的導(dǎo)電體層8使用在樹脂中混合了導(dǎo)電性粒子的墨水而形成的情況下,通過適當?shù)卣{(diào)整墨水中的導(dǎo)電性粒子的濃度以及形狀等,能夠使這些電阻值成為所希望的電阻值。在這種情況下,將材料選定為與彈性電極部4以及導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的彈性特性兼容。此外,在通過鍍覆來形成彈性電極部4以及導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的導(dǎo)電體層8的情況下,能夠通過調(diào)整鍍覆液的組成、濃度、溫度等使鍍覆膜的密度等按所希望的那樣變更,從而得到所希望的電阻值。
      [0148]如圖7所示,若電極支承構(gòu)件5朝向基板2受到按壓,則該受到按壓的電極支承構(gòu)件5的部分與對應(yīng)的彈性電極部4的部分撓曲變形成向該按壓方向突出的凸形狀。這是由于電極支承構(gòu)件5和彈性電極部4具備可撓性的緣故。
      [0149]若電極支承構(gòu)件5發(fā)生撓曲變形,則彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的前端接觸。由此,彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的導(dǎo)電體層8電連接。
      [0150]若電極支承構(gòu)件5進一步向基板2側(cè)繼續(xù)撓曲(若按壓力P繼續(xù)增加),則與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3接觸的彈性電極部4同樣地繼續(xù)變形,彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的接觸面積同樣地繼續(xù)變化。因此,彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的導(dǎo)電體層8之間的電阻值連續(xù)下降。
      [0151]另外,本說明書中所說的“彈性電極部4的同樣的變形”是指,在以同樣的按壓條件對多個壓敏元件I的電極支承構(gòu)件5進行了按壓的情況下,與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3接觸的彈性電極部4以同樣的形狀發(fā)生變形。如上所述,該彈性電極部4的同樣的變形通過如下方式來實現(xiàn):導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3具備規(guī)則的結(jié)構(gòu)并且即使與彈性電極部4接觸也不發(fā)生變形,并且導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3與彈性電極部4的平面部分接觸。
      [0152]圖11示出了與作用于電極支承構(gòu)件5的按壓力的變化對應(yīng)的彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的導(dǎo)電體層8之間的電阻值的變化。如圖11所示,隨著作用于電極支承構(gòu)件5的按壓力連續(xù)增加,彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的導(dǎo)電體層8之間的電阻值連續(xù)下降。該電阻值的連續(xù)的下降通過如下方式來實現(xiàn):伴隨按壓力的增加,具備規(guī)則的結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3與彈性電極部4的接觸面積同樣地增加。由此,能夠基于電阻值的變化,高精度地檢測作用于電極支承構(gòu)件5的按壓力。
      [0153]此外,本實施方式I的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的形狀為圓柱形狀,但并不限于此,例如,如圖12所示,導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體也可以是圓錐狀的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體103。即,通過在設(shè)置于基板2上的圓錐狀的結(jié)構(gòu)構(gòu)件107的表面形成導(dǎo)電體層8來形成導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體103。或者也可以是圓錐臺、半球。
      [0154]尤其是在導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3為如圓錐、圓錐臺、半球那樣具備錐面的形狀的情況下,伴隨作用于電極支承構(gòu)件5的按壓力的增加,彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的接觸面積連續(xù)增加。即,若著眼于I個導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3,則伴隨作用于電極支承構(gòu)件5的按壓力的增加而彈性電極部4接近基板2,彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的錐面的接觸面積連續(xù)增加。
      [0155]進而,導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的表面尤其是能與彈性電極部4接觸的表面,例如具備規(guī)則的微小的凹凸部。通過調(diào)整規(guī)則的微小的凹凸部中的高低差等,能夠使與作用于電極支承構(gòu)件5的按壓力的變化對應(yīng)的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3與彈性電極部4的接觸面積的變化更加連續(xù)。結(jié)果,能夠高精度地檢測作用于電極支承構(gòu)件5的按壓力的變化。
      [0156]以上,根據(jù)本實施方式1,能夠使多個壓敏元件I中與按壓力的變化對應(yīng)的電阻值的變化的偏差減小,并且使壓敏元件I的耐久性提高。
      [0157]S卩,在多個壓敏元件I中,如上所述彈性電極部4同樣地發(fā)生變形,因此伴隨按壓力的增加的彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3的接觸面積的增加成為同樣的。結(jié)果,在一個壓敏元件I中,在相同按壓條件的情況下,能夠使與按壓力的變化對應(yīng)的電阻值的變化的偏差變小。進而,導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體能夠預(yù)先進行設(shè)計,因此也能夠使多個壓敏元件的固體間的偏差降低。
      [0158]此外,由于突出的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3與彈性電極部4的平面接觸,因此難以產(chǎn)生裂縫(與較硬的電極部和突出部狀的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體3接觸的情況相比)。由此壓敏元件I具備尚耐久性。
      [0159](實施方式2)
      [0160]本實施方式2所涉及的壓敏元件與上述的實施方式I所涉及的壓敏元件大致相同,但導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體不同。因此,對于本實施方式2所涉及的壓敏元件的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體進行詳細說明。
      [0161]圖13A?圖13C是本實施方式2的壓敏元件201的示意性剖視圖。圖13A示出了未受到按壓力的狀態(tài)下的壓敏元件201。圖13B示出了受到了相對較小的按壓力Pl的狀態(tài)下的壓敏元件201。圖13C示出了受到了相對較大的按壓力P2的狀態(tài)下的壓敏元件201。
      [0162]如圖13A?圖13C所示,在壓敏元件201的多個導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體203中,其中至少2個的從基板2到前端的長度不同。即,多個結(jié)構(gòu)構(gòu)件207中的至少2個的長度不同。
      [0163]在多個導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體203中從基板2到前端的長度相同的情況下,若電極支承構(gòu)件5受到按壓,則彈性電極部4有可能與多個導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體203同時接觸。由此,彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體203的接觸面積急劇增加,彈性電極部4與導(dǎo)電體層8之間的電阻值急劇下降。
      [0164]另一方面,在多個導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體203中至少2個的長度不同的情況下,若以相對較小的按壓力Pl按壓電極支承構(gòu)件5,則如圖13B所示,首先,相對較長的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體203與彈性電極部4接觸。
      [0165]接著,若使按壓力從按壓力Pl增加到按壓力P2,則如圖13C所示,相對較短的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體203與彈性電極部4接觸。
      [0166]在這樣多個導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體203的長度不同的情況下,伴隨作用于電極支承構(gòu)件5的按壓力的增加,與彈性電極部4接觸的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體203的數(shù)量增加。因此,只要適當?shù)卦O(shè)定導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體203的長度,就能夠使與按壓力的變化對應(yīng)的、彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體203的接觸面積的變化成為平緩的變化。即,能夠使與按壓力的變化對應(yīng)的、彈性電極部4與導(dǎo)電體層8之間的電阻值的變化成為平緩的變化。
      [0167]根據(jù)本實施方式2,能夠更高精度地檢測作用于電極支承構(gòu)件5的按壓力。
      [0168](實施方式3)
      [0169]本實施方式3所涉及的壓敏元件與上述的實施方式2所涉及的壓敏元件大致相同。不同點在于導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體。因此,對于本實施方式3所涉及的壓敏元件的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體進行詳細說明。
      [0170]圖14A?圖14C是本實施方式3的壓敏元件301的示意性剖視圖。圖14A示出了未受到按壓力的狀態(tài)下的壓敏元件301。圖14B示出了受到了相對較小的按壓力Pl的狀態(tài)下的壓敏元件301。圖14C示出了受到了相對較大的按壓力P2的狀態(tài)下的壓敏元件301。
      [0171]如圖14A?圖14C所示,與上述的實施方式2同樣地,在壓敏元件301的多個導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體303中,其中至少2個的從基板2到前端的長度不同。此外,在基板2與電極支承構(gòu)件5的對置方向上進行了投影的情況下,相對較長的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體303的投影剖面積比相對較短的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體303的投影剖面積大。即,相對較長的結(jié)構(gòu)構(gòu)件307的投影剖面積比相對較短的結(jié)構(gòu)構(gòu)件307的投影剖面積大。
      [0172]根據(jù)這樣的構(gòu)成,如圖14B所示相對較長的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體303與彈性電極部4接觸之后,如圖14C所示,相對較短的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體303進行接觸。此時,與先進行了接觸的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體303的投影剖面積相比,后進行了接觸的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體303的投影剖面積較小,因而彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體303的接觸面積平緩地增加(與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體的投影剖面積相同的情況相比)。因此,只要適當?shù)卦O(shè)定導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體303的投影剖面積的大小,就能夠使與按壓力的變化對應(yīng)的、彈性電極部4與導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體303的接觸面積的變化成為平緩的變化。即,能夠使與按壓力的變化對應(yīng)的、彈性電極部4與導(dǎo)電體層8之間的電阻值的變化成為平緩的變化。
      [0173]另外,在通過光刻形成結(jié)構(gòu)構(gòu)件7的情況下,能夠預(yù)先設(shè)計導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體的投影剖面積,并利用蝕刻條件來改變高度。
      [0174]根據(jù)本實施方式3,能夠進一步更高精度地檢測作用于電極支承構(gòu)件5的按壓力。
      [0175](實施方式4)
      [0176]相對于上述的實施方式I?3的壓敏元件具有多個導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體(結(jié)構(gòu)構(gòu)件),本實施方式4的壓敏元件具有單體的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體(結(jié)構(gòu)構(gòu)件)。關(guān)于本實施方式4的其他構(gòu)成要素,與上述的實施方式相同。因此,對于本實施方式4的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體進行說明。
      [0177]圖15示出了本實施方式4所涉及的壓敏元件401的導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體403。導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)體403的結(jié)構(gòu)構(gòu)件407是從基板2上朝向彈性電極部4延伸、并具備遍及基板2的大致整體的大小的單體的構(gòu)件。此外,在基板2與電極支承構(gòu)件5的對置方向上觀察的情況下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件407是格子狀。即,結(jié)構(gòu)構(gòu)件407具備在對置方向上貫通的多個貫通孔,相對于基板2與電極支承構(gòu)件5的對置方向而呈正交的剖面是恒定的。在這樣的形狀的結(jié)構(gòu)構(gòu)件407的表面以均勻的厚度形成有導(dǎo)電體
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