JPH06324784A

JPH06324784A - 加圧スイッチ装置の製造方法

Info

Publication number: JPH06324784A
Application number: JP13683893A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Shirasaki; 白嵜友之
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1994-11-25

Abstract

(57)【要約】【目的】座標入力装置となる加圧スイッチ装置の２枚
の電極（抵抗体）間に形成され、通常時２枚の電極を絶
縁し、加圧時に２枚の電極を短絡する感圧導電層の製造
において、生産性の向上及び製造コストの削減を図る。【構成】まず、導電性有機重合体の材料となるモノマ
と、反応系にプロトンが関与する酸化剤と、プロトン酸
と、溶媒とを混合してインクとする。このインクをロー
ルＧからロールＨに巻き取られるフィルム基板１２上に
塗布する。この際にフィルム基板１２上には予め透明電
極層１４を形成しておく。次いで、フィルム基板１２を
加熱することによりインク中のモノマの化学酸化重合反
応を進行させる。そして、化学酸化重合反応によりフィ
ルム基板１２上に導電性有機重合体からなる感圧導電層
１７を形成する。そして、上記フィルム基板１２上に透
明電極層を有する別のフィルム基板をラミネートして加
圧スイッチ装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加圧スイッチ装置の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、コンピュータシステム等
においては、ポインティングデバイスとして、タブレッ
ト等の座標入力装置が用いられている。これら座標入力
装置のうちの一つとして、例えば、２枚の面電極を互い
に間隔をあけて平行に配置した加圧スイッチ装置があ
る。各面電極はＸ軸方向、Ｙ軸方向に均一なシート抵抗
を有するものであり、この加圧スイッチ装置において
は、上記二枚の面電極に、それぞれ互いに直交する方向
に電圧をかけられるようにしておくとともに、一方の面
電極に電圧をかけた際に、他方の面電極に検出器が接続
できるようになっている。

【０００３】そして、２つの面電極に交互に電圧をかけ
た状態で、一方の面電極の一点を他方の面電極側に押圧
することにより短絡を生じさせた際に、上記一点の位置
により異なる抵抗値から、２枚の面電極において交互に
直交する方向の位置を示す電気信号を検出させるもので
ある（抵抗分割座標検出方式）。すなわち、上記加圧ス
イッチ装置によれば、２枚の面電極により、Ｘ軸方向及
びＹ軸方向の座標値を入力することが可能となってい
る。

【０００４】図８は、上述のような加圧スイッチ装置の
一例を示すものである。図８に示される加圧スイッチ装
置Ａは、下層に高弾性基板１が配置され、該高弾性基板
１の上方に間隔をあけて平行に低弾性基板２が配置され
ている。そして、高弾性基板１の上面には、下部面電極
（面抵抗体）３が形成され、低弾性基板２の下面には、
上部面電極（面抵抗体）４が形成されている。そして、
下部面電極３の左右側縁部に、下部電極端子５、５が形
成されるとともに、上部面電極４の前後側縁部（下部面
電極の左右側縁と直交する側縁）に、上部電極端子（図
示略）が形成されている。また、上部面電極４と下部面
電極３との間の空間の外周縁部には、シール６が形成さ
れ、前記空間を密封した状態となっている。

【０００５】そして、上部面電極４と下部面電極３との
間の空間には、絶縁性の流動物質（気体もしくは液体）
７が封入されるとともに、該流動物質７内には、上部面
電極４と下部面電極３との空間を保持するスペーサとし
て、粒径数μｍの粒子８…が分散されている。上記加圧
スイッチ装置Ａにおいては、上層の低弾性基板２の一点
を下方に押圧することにより、低弾性基板２が変形する
とともに流動物質７及び流動物質７内の粒子８…を押し
退け、加圧部位において上部面電極４が下部面電極３に
接触して短絡を生じるようになっている。すなわち、上
記絶縁性流動物質７及び粒子８…は、通常時に上部面電
極４と下部面電極３との間のスペースと絶縁性を維持
し、押圧時に上部面電極４と下部面電極３との間を短絡
するためのものである。なお、上記上部電極端子及び下
部電極端子５、５には、座標検出装置が接続される。

【０００６】また、図９に示される加圧スイッチ装置Ｂ
は、上記加圧スイッチ装置Ａと、略同様の構成を有する
ものであるが、図８に示す加圧スイッチ装置Ａの粒子８
…に代えて、微小突起９…をスペーサとして用いてい
る。さらに、図１０に示される加圧スイッチ装置Ｃは、
上・下部面電極３、４間に、感圧導電ゴム１０を配置し
たものである。なお、上記感圧導電ゴム１０は、ゴム中
に金属ワイヤ１１…が直立した状態で分散されたもので
あり、金属ワイヤ１１…の長さ方向にゴムを押圧する
と、抵抗値が低下して導電性を有するようになるもので
ある。

【０００７】そして、上記加圧スイッチ装置Ｃにおいて
は、上層の低弾性基板２の一点を下方に押圧することに
より、低弾性基板２が変形するとともに感圧導電ゴム１
０が加圧され、該感圧導電ゴム１０の加圧部位の抵抗値
が低下し、上部面電極４と下部面電極３との間に短絡を
生じるようになっている。なお、上記加圧スイッチ装置
Ａ、Ｂ、Ｃにおいては、座標入力時に下図等に基づてい
作業を行なえるように、上記電極端子及びシール６等を
除く上記各部材が透明なものとされている。なお、上記
図８ないし図１０は、加圧スイッチ装置の構成の概略を
示すためのものであり、そのサイズ等は実際の縮尺率と
異なるものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記加圧ス
イッチ装置Ａ及び上記加圧スイッチ装置Ｂにおいては、
上部面電極４と下部面電極３との間にスペースを形成す
るために必要な粒子８…の分散もしくは微小突起９…の
形成が容易でなく、高い精度の加工技術が要求される。
特に、上記粒子８…もしくは微小突起９…を用いて大型
の加圧スイッチ装置を製作するにあたっては、大きな面
積に渡って上部面電極４と下部面電極３との間にスペー
スを維持することが極めて困難であり、生産性の低下及
びそれに伴う製造コストの上昇が危惧される。また、感
圧導電ゴム１０を用いた加圧スイッチ装置Ｃにおいて
は、前記感圧導電ゴム１０の製造にあたって、均一な金
属ワイヤ１１…の分散と金属ワイヤ１１…の直立性の維
持を必要とし、その複合化技術に高度な微細加工が要求
されるので、コストの低減が困難である。

【０００９】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、上記感圧導電層を容
易に形成できるものとすることにより、加圧スイッチ装
置の製造において、製造コストの低減及び生産性の向上
を図ることができる加圧スイッチ装置の製造方法を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された本
発明の加圧スイッチ装置の製造方法は、対向配置された
一対の電極間に、加圧により上記一対の電極間で短絡を
生じる感圧導電層を形成した加圧スイッチ装置の製造方
法であり、導電性有機重合体の材料となるモノマと酸化
剤と溶媒とを含む混合物をインクとし、該インクを上記
一対の電極のうちの少なくとも一方の電極の対向面に塗
布するとともに、塗布された上記インク中において上記
モノマを化学酸化重合させて導電性有機重合体からなる
感圧導電層を形成し、次いで、上記一対の電極のうちの
他方の電極を上記感圧導電層を挟むようにして上記一方
の電極に対向配置することを前記課題の解決手段とした
ものである。

【００１１】また、請求項２に記載された本発明の加圧
スイッチ装置の製造方法は、請求項１における上記酸化
剤を、反応系にプロトンが関与する酸化剤とし、上記イ
ンクを構成する混合物中にプロトンを供与するプロトン
酸を添加するとともに、該プロトン酸の添加に際し、該
プロトン酸濃度を増減することにより、酸化剤の酸化力
及び重合される導電性有機重合体の導電率を任意に調整
することを前記課題の解決手段としたものである。ま
た、請求項３に記載の如く、上記モノマが、アニリンも
しくはその誘導体であることが好ましい。さらに、請求
項４に記載お如く上記一対の電極がそれぞれ面状もしく
はストライプ状に形成されることが好ましい。

【００１２】

【作用】上記請求項１記載の構成によれば、加圧スイッ
チ装置の感圧導電層が、導電性有機重合体の材料を含む
インクを塗布すると共に化学酸化重合反応を行なわせる
ことにより形成される。すなわち、感圧導電層の形成
は、一般の印刷工程、すなわち、塗布と焼き付けの工程
と略同様の工程で行なえることになり、高度な加工技術
を必要とせず、容易に形成することができる。また、上
記請求項２記載の構成によれば、上記インクを構成する
混合物中に含まれる酸化剤を反応系にプロトンが関与す
る酸化剤とするとともに、上記混合物中にプロトン供与
体となるプロトン酸を添加することにより、プロトン酸
の濃度をパラメータとして、酸化剤の酸化力及び合成さ
れる導電性有機重合体の導電率を任意に制御できる。

【００１３】なお、上記作用は、後述するように本発明
者らによって確認されている。また、上記モノマをアニ
リンもしくはその誘導体とすることにより、導電性有機
重合体は、ポリアニリンもしくはアニリン誘導体の重合
体となる。さらに、一対の電極を面状とすることによ
り、本発明の加圧スイッチ装置は、感圧導電層の材質を
除いて上記従来の感圧スイッチ装置と略同様の構成の感
圧スイッチ装置となる。また、一対の電極をストライプ
状とすることにより、本発明の加圧スイッチ装置は、例
えば一対の電極のそれぞれのストライプの方向を直交す
るものとすることで、上記二つのストライプからなるマ
トリックス上において、加圧により短絡した位置を特定
する加圧スイッチ装置となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１ないし図３は、この実施例の加圧スイッチ装
置の製造方法で製造される加圧スイッチ装置を示す図面
であり、図４ないし図６は、この実施例の加圧スイッチ
装置の製造方法の製造工程を説明するための図面であ
る。ここで、加圧スイッチ装置の製造方法を説明する前
に、この実施例の加圧スイッチ装置の構成について説明
する。

【００１５】図１ないし図３に示すように加圧スイッチ
装置Ｄは、平行に配置された２枚の透明なフィルム基板
１２、１３と、該フィルム基板１２、１３の内面側にそ
れぞれ形成された透明電極層１４、１５と、一方の透明
電極層１４の左右側縁部に形成された電極端子１６と、
他方の透明電極層１５の上下側縁（一方の透明電極層の
左右側縁に直交する側縁）部に形成された電極端子（図
１に図示）１６と、一方の透明電極層１４の内面（他方
の透明電極層との対向面）に形成された感圧導電層１７
とからなり、上記２枚のフィルム基板１２、１３が上記
感圧導電層１７を挟んでラミネートされた状態となって
いる。

【００１６】上記２枚のフィルム基板１２、１３は、例
えばポリエステル等の透明の合成樹脂性のものであり、
一方のフィルム基板１２に高弾性の樹脂を使用し、他方
のフィルム基板１３に低弾性の樹脂を使用している。な
お、この実施例において、加圧スイッチ装置Ｄは、後述
するようにロール・ツー・ロールで製造されるようにな
っており、上記フィルム基板１２、１３は、ローラに巻
ける程度に柔軟性を有するものである。なお、上記２枚
のフィルム基板１２、１３は、必ずしも一方を高弾性に
し、他方を低弾性にする必要はなく、２枚のフィルム基
板１２、１３を同じ材質のものとしても良い。

【００１７】上記透明電極層１４、１５は、例えばＩＴ
Ｏなどの所定のシート抵抗を有する金属酸化物からなる
ものであり、周知の方法によりフィルム基板１２、１３
上に形成されたものである。なお、上記透明電極層１
４、１５は、必ずしもＩＴＯ等の金属酸化物である必要
はなく、後述するように導電性有機重合体を用いても良
い。上記電極端子１６…は、例えば、周知の導電性ペー
ストを上記透明電極層１４、１５上に塗布して焼き付け
たものである。そして、上記電極端子１６…には、上記
従来例と同様に、図示しない座標検出装置が接続されて
いる。上記感圧導電層１７は、例えば導電性ポリアニリ
ン等の導電性有機重合体からなるものである。導電性有
機重合体は、その材料となるモノマや製造方法によりそ
の導電率が異なるが、本実施例において、導電性有機重
合体からなる感圧導電層１７は、通常時、その厚みと導
電率から図２に示すように透明電極層間で絶縁抵抗Ｒ１
を有し、該絶縁抵抗Ｒ１により、透明電極層１５、１６
間に電流がほとんど流れない状態となっている。

【００１８】そして、図３に示すように一方のフィルム
基板１３の一点を入力用のペン１８の先で押圧した場合
に、一方のフィルム基板１３と該フィルム基板１３内面
の透明電極層１５が変形し、押圧部の透明電極層１４、
１５間の距離が短くなることにより、透明電極層１４、
１５間の抵抗が減少するとともに、圧縮により導電性有
機重合体の導電性が増加することで、ペン１８の先で押
圧された部位の絶縁抵抗Ｒ２は、絶縁抵抗Ｒ１より極め
て小さくなり、透明電極層１４、１５間に短絡を生じる
ようになっている。

【００１９】従って、本実施例の加圧スイッチ装置Ｄ
は、上記従来例の加圧スイッチ装置Ｄと略同様の機能を
有するようになっており、上述したように短絡した位置
の違いにより抵抗値が異なることを利用して位置を示す
電気信号を出力させる座標入力装置を構成するものであ
る。なお、この実施例の加圧スイッチ装置Ｄは、上記従
来の加圧スイッチ装置Ａ、Ｂと異なり、一方の透明電極
が他方の透明電極に接するまで、一方の基板を押圧する
必要がなく、透明電極の変形疲労や磨耗疲労を減少させ
ることができる。さらに、加圧スイッチ装置Ｄは、従来
の加圧スイッチ装置Ｃと異なり、金属ワイヤを有する感
圧導電ゴムを用いないので、電極が金属ワイヤに接触し
て磨耗疲労することがない。

【００２０】次に、上記構成の加圧スイッチ装置Ｄの製
造方法について説明する。１、フィルム基板及び透明電極層の形成工程まず、上記フィルム基板１２、１３は、周知の方法によ
り帯状に形成されるとともに、その一面（対向面）に、
スパッタ等の周知の方法でＩＴＯからなる面状の透明電
極層１４が形成される。そして、透明電極層１４を有す
る帯状のフィルム基板１２は、ロールされた状態で、次
工程の感圧導電層の形成工程に搬入される。

【００２１】２、感圧導電層の形成工程次いで、感圧導電層１７の形成工程においては、図４に
示すように、上記ロールされた帯状のフィルム基板１２
が回動可能に固定されて、送り側のロールＥを形成する
と共に、該帯状のフィルム基板１２の先端が巻き取られ
て巻取側のロールＦを形成する。そして、これら二つの
ロールＥ、Ｆ間で、ロール・ツー・ロールにより感圧導
電層１７の形成が行なわれるようになっている。

【００２２】まず、感圧導電層１７の形成に先だって、
導電性有機重合体を合成するための材料が混合されイン
クとして調整される。すなわち、混合器１９の中で所定
組成の酸化剤、プロトン酸、モノマ、複合剤、溶媒が混
合されインクとして調整される。次いで、上記２つのロ
ールＥ、Ｆ間においては、まず、帯状のフィルム基板１
２の上面に上記感圧導電層１７用のマスク２０が矩形枠
状に印刷される。次いで、矩形状のマスク２０内に、混
合器１９中で混合されて製造されたインクが、滴下さ
れ、スキージ２１により印刷塗布され、感圧導電層１７
の前駆体層１７ａが作成される。

【００２３】次に、上記ロールＥ、Ｆ間の上方に配置さ
れた加熱装置２２により、塗布されたインクが加熱され
て溶媒が除去される。そして、溶媒の除去に伴い上記酸
化剤の酸化力が増大して、モノマの酸化重合が進み、導
電性有機重合体からなる感圧導電層１７が形成される。
ここで、上記導電性有機重合体からなる感圧導電層１７
の形成に関して、さらに詳細に説明する。まず、この実
施例では、上記酸化剤としては、酸化還元反応にプロト
ンが関与するものを用いている。この実施例では、上記
酸化剤として過酸化水素を用いている。

【００２４】また、プロトン酸として塩酸を用い、モノ
マとしてアニリンを用い、溶媒として水を用いる。（こ
こでは、特に複合剤を用いないものとする。）そして、
これらの配合比は以下のように決めることができる。ア
ニリンの重合にはアニリン一分子当たり理論的に２電子
の引き抜きが必要である。これに対して過酸化水素の還
元分解反応は１電子反応であるため、アニリンの重合を
モノマ仕込等量行なうためには、アニリンモノマ１に対
し少なくとも過酸化水素２の配合が必要である。

【００２５】次にプロトン酸濃度について図７のグラフ
を用いて説明する。図７のグラフは、化学酸化重合反応
系における酸化電位（酸化ポテンシャル）に対するのプ
ロトン酸（図７においては塩酸を使用）濃度の影響及び
合成されたポリアニリンの導電率に対する酸化電位の影
響を見るために、プロトン酸濃度を変えて反応系中の酸
化電位を測定するとともに、プロトン酸濃度に依存して
変化した各酸化電位においてポリアニリンの重合を行な
い、その導電率を測定した際の結果を示すものである。

【００２６】なお、プロトン酸濃度を変化させて化学酸
化重合を行なった際に重合条件は、以下に示す通りであ
る。重合条件モノマ：アニリンモノマ濃度：１mol/l 溶媒：Ｈ₂Ｏ酸化剤：Ｈ₂Ｏ₂ 酸化剤濃度：１mol/l プロトン酸：ＨＣｌプロトン酸濃度：０．１〜
６mol/l 測定温度：２０℃ 重合時間：１ｈｒ導電性有機重合体（ポリアニリン）の導電率の測定は、
周知の四端子測定法を用いて、真空中で行なった。

【００２７】上記図７のグラフに示すように、上記酸化
剤（Ｈ₂Ｏ₂）を含む反応系中においては、プロトン酸濃
度をパラメータとして、プロトン酸濃度が増加するにし
たがって酸化電位が上昇することを示している。また、
合成されたポリアニリンの導電率も酸化電位の上昇に伴
って上昇し、酸化電位が８８０ｍＶにおいて、最高の導
電率３．６S/cmを示し、それ以上酸化電位が上昇した場
合には、導電率の低下を示した。なお、アニリンの重合
反応は標準電極電位として６００ｍＶ以上を示す酸化剤
を用いるときに進行する。

【００２８】以上のように過酸化水素の酸化力は反応系
内に共存するプロトン酸の濃度に依存し、より高濃度の
プロトン存在下において増大する。また、合成された導
電性有機重合体（ポリアニリン）の導電率は、プロトン
酸濃度の変化及びその濃度変化により変化する酸化電位
に依存しており、プロトン酸濃度を変化させることによ
り、合成される導電性有機重合体の導電率を制御するこ
とができる。すなわち、重合反応の際のプロトン酸濃度
を調整することにより、任意の導電率（最高値以下）の
導電性有機重合体を得ることができる。なお、プロトン
酸濃度の増大により酸化電位が８８０ｍＶを越えた場合
には、合成されたポリアニリンの導電率が低下し、副反
応が進行しているものと思われる。

【００２９】なお、本実施例において重合反応時には、
プロトン酸の濃度は、加熱装置による溶媒除去の段階に
おいて、相対的に上昇してゆき、同時に反応系中の過酸
化水素の酸化力も増大する。この酸化力増大の過程にお
いてアニリンの重合が始まるとともに進行する。そし
て、プロトン酸の仕込量は、この重合過程に必要な酸化
力を考慮しなければならないとともに、合成される導電
性有機重合体の導電率を考慮しなければならない。

【００３０】すなわち、混合器１９におけるインク混合
時にすぐに重合反応が始まる酸化電位を示すことがない
プロトン酸濃度でなければならないとともに、帯状のフ
ィルム基板に塗布され加熱により溶媒が蒸発減少した際
に、充分に重合反応が行なえる酸化電位となるプロトン
酸濃度でなければならない。また、過酸化水素の還元分
解では、過酸化水素１分子に対して１原子のプロトンが
消費されるため少なくとも過酸化水素の等量が必要にな
るが、通常は反応中の電位を維持するためにアニリンモ
ノマ１に対して４分子以上のプロトン酸を添加してい
る。さらに、導電性有機重合体の導電率を、加圧スイッ
チ装置Ｄの感圧導電層１７として形成された際に、充分
な絶縁性（絶縁抵抗Ｒ１）示すとともに、加圧時に電極
間で短絡可能な導電性（絶縁抵抗Ｒ２）を示すものとす
ることができるプロトン酸濃度でなければならない。ま
た、上記酸化剤については、その種類により合成される
導電性有機重合体の導電率が異なることが知られてお
り、酸化剤を選択する際にも、上記絶縁性及び導電性を
考慮しなければならない。

【００３１】３、電極端子の形成工程次に、図５に示すように、座標位置を検出するとともに
透明電極に電圧を印加するための電極端子１６を印刷に
より形成する。この際にも、上述の感圧導電層１７の形
成と同様に、送り側ロールＧと巻き取り側ロールＨとを
用いてロール・ツー・ロールにより電極端子１６の形成
が行なわれる。すなわち、フィルム基板１２を巻き取り
側ロールＨに巻き取りながら、ロールＧ、Ｈ間上におい
て、感圧導電層１７が形成されたフィルム基板１２上に
導電性ペーストのスキージ２３による印刷塗布を行な
い、加熱装置２４により導電性ペーストの焼き付けを行
なう。なお、他方のフィルム基板１３上にも同様に電極
端子１６の形成（一方のフィルム基板１２と直交する方
向）を行なう。

【００３２】４、ラミネート工程次に、図６に示すように、透明電極層１４が形成される
とともに感圧導電層１７及び電極端子１６が形成された
帯状のフィルム基板１２と、透明電極層１５が形成され
るとともに電極端子１６が形成されたフィルム基板１３
とを上記透明電極層１４、１５及び感圧導電層１７及び
電極端子１６を挟むようにして対向配置するとともに、
加熱及び加圧により２枚のフィルム基板１２、１３をラ
ミネートする。

【００３３】この際にも、上述の感圧導電層１７の形成
と同様に、フィルム基板１２用送り側ロールＩ及びフィ
ルム基板１３用送り側ロールＪと巻き取り側ロールＫと
を用いてロール・ツー・ロールによりラミネートが行な
われる。すなわち、送り側ロールＩと送り側ロールＪと
が上下に配置され、各ロールＩ、Ｊにそれぞれロールさ
れた２枚のフィルム基板１２、１３が一つの巻き取り側
ロールＫに巻き取られるとともに、送り側ロールＩ、Ｊ
と巻き取り側ロールＫとの間において、フィルム基板１
２、１３が上下２つのラミネートローラ２５、２６によ
り挟まれて加熱及び加圧されることによりラミネートさ
れる。なお、ラミネートの際には、フィルム基板１２、
１３上の電極端子１６等の位置を上下のフィルム基板１
２、１３の間で合わせる。また、ラミネートされた２枚
のフィルム基板１２、１３は、巻き取り側ロールＫに巻
き取られる前に、プレス型２７により打ち抜かれて加圧
スイッチ装置Ｄとされ、残ったフィルム基板１２、１３
だけが巻き取られる。

【００３４】上述のようにこの実施例の加圧スイッチ装
置の製造方法によれば、導電性有機重合体の材料となる
モノマを含むインクを透明電極層１４上に塗布し、か
つ、加熱による溶媒の除去によってモノマの化学酸化重
合を進行させることで、感圧導電層１７が形成されるの
で、一般の印刷工程、すなわち塗布と焼き付けによる工
程と略同様の工程で感圧導電層１７を形成することがで
きる。また、感圧導電層１７の形成においては、印刷工
程と同様にロール・ツー・ロールにより連続生産するこ
とが可能であり、連続生産による生産性の向上を図るこ
とができる。従って、感圧導電層１７の形成には、従来
のように粒子の分散や微小突起の形成を行なう必要がな
いとともに、微細加工を必要とすることでコストの低減
を図ることが困難な感圧導電ゴムを用いる必要がないの
で、従来の感圧導電層に比較して、大幅な生産性の向上
と製造コストの削減を図ることができる。

【００３５】また、導電性有機重合体からなる感圧導電
層１７の形成においては、反応系にプロトンが関与する
酸化剤を用い、かつ、インク中にプロトン酸を添加する
構成としたので、プロトン酸濃度をパラメータとして増
減することにより、インク塗布後の酸化剤の酸化力を容
易に調整できるとともに、形成された感圧導電層１７の
導電率を容易に調整できる。従って、感圧導電層の形成
工程において、プロトン酸濃度を変更することにより、
モノマの酸化重合反応を容易に制御することができると
ともに、感圧導電層の厚みの変更などに対する感圧導電
層の抵抗値の変更等にも容易に対応することができる。

【００３６】なお、本実施例においては、上記透明電極
層１４、１５をＩＴＯからなるものとしたが、感圧導電
層１７と同様に、透明電極層１４、１５を導電性有機重
合体からなるものとしても良い。この際には、透明電極
層１４、１５を上記感圧導電層１７と同様の製造方法に
より形成することになるが、透明電極層１４は、感圧導
電層１７に比較して高い導電率を示す導電性有機重合体
を用いる必要がある。

【００３７】すなわち、透明電極層１４、１５を導電性
有機重合体とした場合には、フィルム基板上に異なる導
電率の導電性有機重合体を積層する必要がある。なお、
上述のように導電性有機重合体の合成に当たっては、上
記プロトン酸濃度の変更や酸化剤の変更により、合成さ
れる導電性有機重合体の導電率を変えることができるの
で、上記インクの調整の際に、透明電極層用のインクと
感圧導電層用のインクでプロトン酸濃度もしくは酸化剤
を変えるだけの容易な操作で、透明電極と感圧導電層を
作り分けることができる。従って、加圧スイッチ装置の
主要構成部分である透明電極層と感圧導電層を印刷によ
る連続生産として同様に形成することができ、加圧スイ
ッチ装置の製造をさらに容易で生産性の高いものとする
ことができる。

【００３８】また、上記実施例においては、上記フィル
ム基板１２、１３の内面に面抵抗体の機能を有する透明
電極層１４、１５を形成するものとしたが、これに限ら
れるものではなく、例えば、透明電極層１４、１５を、
それぞれストライプ状の電極とし、透明電極層１４と透
明電極層１５とでストライプを直交させるようにし、加
圧により短絡した透明電極層１４の一本のストライプの
位置と透明電極層１５の一本のストライプの位置からそ
れぞれＸ軸方向およびＹ軸方向の位置を検出するものと
しても良い。この場合、透明電極層１４、１５は良導電
性の電極を用いることが好ましい。

【００３９】なお、上記モノマとしては、例えば、上記
導電性ポリアニリンの材料となるアニリンや、アルキル
チオフェン、フェニレンビニレン、チエニレンビニレ
ン、ピロール等の導電性高分子材料及びその誘導体を用
いることができる。また、上記溶媒は、上記モノマによ
り異なるものが用いられるが、例えば、上述の水以外に
も、例えば、プロピレンカーボネイト、アセトニトリ
ル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ス
ルホラン、エタノール、アセトン、テトラヒドロフラ
ン、酢酸、クロロホルム、四塩化炭素等を用いることが
できる。

【００４０】また、上記酸化剤としては、該酸化剤の還
元半電池反応に、プロトンが関与するものならば良く、
例えば、上記過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）以外でも、ＫＭｎＯ
₄ 、ＰｂＯ₂、ＮａＣｌＯ₃、Ｋ₂Ｃｒ₂Ｏ₇、ＭｎＯ₂、Ｎ
ａＩＯ₃、Ｈ₃ＡｓＯ₄などの酸化剤を本発明に用いるこ
とができる。また、上記プロトン酸としては、プロトン
供与体となるものならば良く、上記塩酸以外に、アルカ
ンスルフォン酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、過塩素酸、
テトラフルオロホウ酸、ヘキサフルオロリン酸等を用い
ることができる。また、上記インク及び導電性ペースト
の塗布にスキージを用いたが、これらインク及び導電性
ペーストの塗布方法は、これに限定されるものではな
く、スピンコート、ロールコート等を用いることができ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の加
圧スイッチ装置の製造方法によれば、導電性有機重合体
の材料となるモノマを含むインクを電極の対向面に塗布
し、かつ、モノマの化学酸化重合により導電性有機重合
体からなる感圧導電層が形成されるので、一般の印刷工
程、すなわち塗布と焼き付けによる工程と略同様の工程
で感圧導電層を連続的に形成することができる。従っ
て、本発明によれば、感圧導電層の形成には、従来のよ
うに粒子の分散や微小突起の形成を行なう必要がないと
ともに、微細加工を必要とすることでコストの低減を図
ることが困難な感圧導電ゴムを用いる必要がなく、従来
の加圧スイッチ装置に比較して、大幅な生産性の向上と
製造コストの削減を図ることができる。

【００４２】また、導電性有機重合体からなる感圧導電
層の形成においては、反応系にプロトンが関与する酸化
剤を用い、かつ、インク中にプロトン酸を添加する構成
としたので、プロトン酸濃度をパラメータとして増減す
ることにより、インク塗布後の酸化剤の酸化力を容易に
調整できるとともに、形成された感圧導電層の導電率を
容易に調整できる。従って、感圧導電層の形成工程にお
いて、プロトン酸濃度を変更することにより、モノマの
酸化重合反応を容易に制御することができるとともに、
感圧導電層の厚みの変更などに対する感圧導電層の抵抗
値の変更等にも容易に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の加圧スイッチ装置を示す展
開斜視図である。

【図２】上記加圧スイッチ装置を示す断面図である。

【図３】上記加圧スイッチ装置の入力状態を示す断面図
である。

【図４】上記加圧スイッチ装置の製造方法を説明するた
めの概略斜視図である。

【図５】上記加圧スイッチ装置の製造方法を説明するた
めの概略斜視図である。

【図６】上記加圧スイッチ装置の製造方法を説明するた
めの概略斜視図である。

【図７】上記加圧スイッチ装置の感圧導電層の特性に関
し、塩酸濃度に対するポリアニリンの導電率及び酸化重
合反応系の酸化電位の関係を示すグラフである。

【図８】従来の加圧スイッチ装置を示す断面図である。

【図９】他の従来の加圧スイッチ装置を示す断面図であ
る。

【図１０】さらに他の従来の加圧スイッチ装置を示す断
面図である。

【符号の説明】

１４透明電極層（電極）１５透明電極層（電極）１７感圧導電層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向配置された一対の電極間に、加圧に
より上記一対の電極間で短絡を生じる感圧導電層を形成
した加圧スイッチ装置の製造方法であって、導電性有機重合体の材料となるモノマと酸化剤と溶媒と
を含む混合物をインクとし、該インクを上記一対の電極
のうちの少なくとも一方の電極の対向面に塗布するとと
もに、塗布された上記インク中において上記モノマを化
学酸化重合させて導電性有機重合体からなる感圧導電層
を形成し、次いで、上記一対の電極のうちの他方の電極
を上記感圧導電層を挟むようにして上記一方の電極に対
向配置することを特徴とする加圧スイッチ装置の製造方
法。
【請求項２】上記酸化剤を、反応系にプロトンが関与
する酸化剤とし、上記インクを構成する混合物中にプロ
トンを供与するプロトン酸を添加するとともに、該プロ
トン酸の添加に際し、該プロトン酸濃度を増減すること
により、酸化剤の酸化力及び重合される導電性有機重合
体の導電率を任意に調整することを特徴とする請求項１
記載の加圧スイッチ装置の製造方法。
【請求項３】上記モノマが、アニリンもしくはその誘
導体であることを特徴とする請求項１または請求項２記
載の加圧スイッチ装置の製造方法。
【請求項４】上記一対の電極がそれぞれ面状もしくは
ストライプ状に形成されることを特徴とする請求項１な
いし請求項３のいずれかに記載の加圧スイッチ装置の製
造方法。