導電性流体を用いた透明タッチパネルの提案

摘要

異方性エッチングや陽極接合等のMEMS 微細加工技術の登場に伴い，1960 年代頃から機械要素の小型化が図られている．中でもMEMS 技術にてSi ウェハ上に一括生産された圧力センサ，加速度センサ，ジャイロセンサ等の物理量センサは，現行の自動車システムを支えるキーデバイスへと進化している．1990 年代にはMEMS 技術はインターフェイスとしての触覚センサへも応用され，ピエゾ抵抗方式，静電容量方式等のSi 製触覚センサが実現されている．一般にSi 製触覚センサは高精度で再現性にも優れているという利点を有している反面，母材である単結晶Si が脆性材であり，かつ柔軟性に乏しいとう側面がある．このため，Si 製触覚センサを人間·ヒューマノイドロボット表面（任意の曲率を有する表面）に適用し難いという課題がある．上記課題を解決することを目的として，2000 年代頃から単結晶Si ではなく柔軟性のある樹脂フィルムを基板にした触覚センサが開発され，また円筒状チューブを用いたウエアラブル触覚センサも提案されている．一方，昨今では，ヒューマンインターフェイスとして利便性に富hだタッチパネルが，ATM，カーナビ，スマートフォンなどにおいて急速に普及しつつある．現在，巨大市場を背景に，市販のタッチパネルには，抵抗膜方式，静電容量方式，電磁誘導方式，SAW 方式など，様々な検出方法が提案されている．中でも抵抗膜方式と静電容量方式の両方式が，現行製品の主流になっている．基本的に，両者とも接触検出部における透明性を確保するために，何れもインジウムをベースにした透明電極（ITO: Indium Tin Oxide）が用いられている．しかしながらインジウムはレアメタルであり，供給国の政治及び経済的な状況に強く依存し，供給量及びコストといった面で不確定な要因を含hでいる．本問題を解決する手段として，本研究ではレアメタルを一切用いない新方式のタッチパネルを提案する．