JP5591094B2 - Touch switch - Google Patents
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Description
本発明は、静電容量式のタッチスイッチに関する。 The present invention relates to a capacitive touch switch.
タッチスイッチの主な方式として、光の変化を検出する方式と、電気的な特性の変化を検出する方式とが知られている。電気的な特性の変化を検出する方式としては、静電容量結合方式が知られており、例えば、特許文献1に開示されている。特許文献1に記載のタッチスイッチは、基板上に、複数のセンサ電極を配置することで形成されている。各センサ電極には配線部が連結されており、各配線部が静電容量の検出回路に接続されている。そして、いずれかのセンサ電極に指を接触させると、この検出回路で、人体の静電容量による変化を検出することで、接触位置が特定される。このとき、センサ電極に流れる電流値を検出することで、接触位置が算出される。
As a main method of the touch switch, a method for detecting a change in light and a method for detecting a change in electrical characteristics are known. As a method for detecting a change in electrical characteristics, a capacitive coupling method is known and disclosed in, for example,
ところで、上記タッチスイッチでは、センサ電極と配線部とが、ともに基板上に配置されている。そのため、センサ電極の数が多くなると、それに伴って配線部も多くなり、基板上に配線部を配置するスペースを確保する必要がある。しかしながら、配線部を配置するスペースは、指や導電性のペンなどを接触させても、これを検出する感度が低下する領域であり、タッチスイッチとしての機能上、これをできるだけ小さくする必要がある。これを解決するため、配線部を細線化することも考えられるが、配線部の数が多くなると、これにも限界がある。 Incidentally, in the touch switch, both the sensor electrode and the wiring portion are arranged on the substrate. For this reason, when the number of sensor electrodes increases, the number of wiring portions increases accordingly, and it is necessary to secure a space for arranging the wiring portions on the substrate. However, the space where the wiring portion is arranged is a region where the sensitivity of detecting a finger or a conductive pen is lowered even if it is brought into contact with it, and it is necessary to make it as small as possible for the function as a touch switch. . In order to solve this problem, it is conceivable to make the wiring part thinner. However, as the number of wiring parts increases, this also has a limit.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、指等による接触を検出できない検出感度低下領域を小さくすることが可能なタッチスイッチを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to provide a touch switch capable of reducing a detection sensitivity reduction region in which contact with a finger or the like cannot be detected.
本発明に係るタッチスイッチは、絶縁層と、前記絶縁層の一方面側に配置される複数のセンサ電極と、前記絶縁層の一方面側に配置され、前記各センサ電極にそれぞれ連結された複数の配線部と、前記絶縁層の他方面側において、前記各センサ電極と対応する位置にそれぞれ配置された複数の補助電極と、前記複数の補助電極を覆う絶縁性の保護層と、を備え、隣接する前記センサ電極間の領域に、隣接する前記補助電極間の境界が配置されている。 The touch switch according to the present invention includes an insulating layer, a plurality of sensor electrodes disposed on one surface side of the insulating layer, and a plurality of sensor electrodes disposed on one surface side of the insulating layer and connected to the sensor electrodes, respectively. A plurality of auxiliary electrodes respectively disposed at positions corresponding to the sensor electrodes on the other surface side of the insulating layer, and an insulating protective layer covering the plurality of auxiliary electrodes, A boundary between the adjacent auxiliary electrodes is arranged in a region between the adjacent sensor electrodes.
この構成によれば、絶縁層を介して、センサ電極と対応する位置に補助電極を形成し、隣接するセンサ電極間の領域に、隣接する前記補助電極間の境界が配置されている。そのため、センサ電極の間に隙間が形成されたり、配線部が配置されるなどして検出感度低下領域が大きくなったとしても、補助電極間の境界をこの検出感度低下領域に配置することで、検出感度低下領域は補助電極によってカバーされる。その結果、検出感度低下領域が低減され、指や導電性のペンなどが、センサ電極間の領域に接触したとしても、検出感度が低下することを防止できる。例えば、センサ電極の数が多くなると、これに伴って配線部の数も多くなり、これによって検出感度低下領域が大きくなる。しかしながら、このような配線部も補助電極によって覆われることで、検出感度低下領域を小さくすることができる。なお、本発明においては、「隣接するセンサ電極間の領域に、隣接する補助電極間の境界が配置されている」としているが、補助電極間の境界の位置は必ずしも厳密にセンサ電極間の領域に配置されていなくてもよく、わずかにずれた位置に境界が配置されていたとしても、検出感度が大きく低下していない限り、「センサ電極間の領域」とは、その近傍も含まれる。 According to this configuration, the auxiliary electrode is formed at a position corresponding to the sensor electrode via the insulating layer, and the boundary between the adjacent auxiliary electrodes is arranged in a region between the adjacent sensor electrodes. Therefore, even if a gap is formed between the sensor electrodes, or even if the detection sensitivity reduction region becomes large due to the wiring portion being arranged, by arranging the boundary between the auxiliary electrodes in this detection sensitivity reduction region, The detection sensitivity reduction region is covered by the auxiliary electrode. As a result, the detection sensitivity reduction region is reduced, and even when a finger, a conductive pen, or the like contacts the region between the sensor electrodes, it is possible to prevent the detection sensitivity from decreasing. For example, as the number of sensor electrodes increases, the number of wiring portions also increases accordingly, thereby increasing the detection sensitivity reduction region. However, such a wiring portion is also covered with the auxiliary electrode, so that the detection sensitivity reduction region can be reduced. In the present invention, “the boundary between adjacent auxiliary electrodes is arranged in the region between adjacent sensor electrodes”, but the position of the boundary between the auxiliary electrodes is not necessarily strictly the region between the sensor electrodes. Even if the boundary is arranged at a slightly deviated position, the “region between sensor electrodes” includes the vicinity thereof as long as the detection sensitivity is not greatly reduced.
上記タッチスイッチにおいては、上述した複数のセンサ電極が配置された基準領域の上方に、複数の補助電極を敷き詰めることが好ましい。これにより、隣接する補助電極間の隙間が小さくなり、検出感度低下領域を小さくすることができる。なお、基準領域とは、少なくともセンサ電極が配置される領域であり、指や導電性のペンなどが接触する可能性のある領域のことをいう。例えば、上記タッチスイッチを表示装置上に配置する場合、表示装置の表示画面全体もしくは操作に用いる表示画面の一部に対応する領域が基準領域となる。 In the touch switch, it is preferable to lay a plurality of auxiliary electrodes above the reference region where the plurality of sensor electrodes are arranged. Thereby, the gap between the adjacent auxiliary electrodes is reduced, and the detection sensitivity reduction region can be reduced. Note that the reference region is a region where at least the sensor electrode is disposed, and is a region where a finger, a conductive pen, or the like may come into contact. For example, when the touch switch is arranged on the display device, a region corresponding to the entire display screen of the display device or a part of the display screen used for the operation becomes the reference region.
上記タッチスイッチにおいては、隣接する補助電極間の隙間を、10μm〜3mmとすることができ、望ましくは100μm〜2mm、さらに望ましくは0.5mm〜1.5mmとすることができる。上述したように、補助電極は、配線部の配線にかかわらず配置できるため、隣接する補助電極間の隙間は、上記のように小さくすることができる。上記範囲外でも可能ではあるが、10μm以下では隣接する補助電極との間の安定的な絶縁がとれない可能性があり、3mm以上では指に対して検出感度低下領域が広くなりすぎるため安定な検出ができないおそれがある。なお、隣接する補助電極間の隙間は、全て同じ長さにする必要はなく、必要に応じて、変更することができる。 In the touch switch, a gap between adjacent auxiliary electrodes can be set to 10 μm to 3 mm, desirably 100 μm to 2 mm, and more desirably 0.5 mm to 1.5 mm. As described above, since the auxiliary electrode can be arranged regardless of the wiring of the wiring portion, the gap between the adjacent auxiliary electrodes can be reduced as described above. Although it is possible even outside the above range, if it is 10 μm or less, there is a possibility that stable insulation between adjacent auxiliary electrodes may not be obtained, and if it is 3 mm or more, the detection sensitivity reduction region becomes too wide for the finger, so that it is stable. There is a possibility that it cannot be detected. The gaps between adjacent auxiliary electrodes do not have to be the same length, and can be changed as necessary.
上記タッチスイッチにおいて、センサ電極は、金属線を網目状に配置することで形成することができる。また、上記配線部は、少なくとも1つ以上の金属線で形成することができる。このように、金属線で形成することで、光透過性を有し、また表面抵抗値が低いセンサ電極が得られる。 In the touch switch, the sensor electrode can be formed by arranging metal wires in a mesh shape. The wiring portion can be formed of at least one metal wire. Thus, by forming with a metal wire, a sensor electrode having optical transparency and a low surface resistance value can be obtained.
上記タッチスイッチにおいては、各補助電極は種々の形状にすることができるが、例えば、補助電極の端縁の少なくとも一部が面方向に凹凸を形成するように形成し、隣接する各補助電極の境界が、所定間隔をおいて凹凸が噛み合うように形成されるようにすることができる。このようにすると、隣接する補助電極との境界部分における指の接触の検出感度を向上することができる。 In the touch switch, each auxiliary electrode can be formed in various shapes. For example, at least a part of the edge of the auxiliary electrode is formed so as to form irregularities in the surface direction, and each auxiliary electrode of the adjacent auxiliary electrode is formed. The boundary can be formed so that the irregularities mesh with each other at a predetermined interval. If it does in this way, the detection sensitivity of the contact of the finger | toe in the boundary part with an adjacent auxiliary electrode can be improved.
また、上記タッチスイッチにおいては、複数のセンサ電極の面積が同一とすることができる。このようにすると、センサ電極と補助電極との間の静電容量が一定になるため、指などが接触するいずれの検出点においても検出感度を揃えることができる。なお、複数のセンサ電極は、完全に同一の面積を要求されるわけではなく、検出感度がほぼ揃う限度において若干の相違は認められる。 In the touch switch, the plurality of sensor electrodes can have the same area. In this way, since the electrostatic capacitance between the sensor electrode and the auxiliary electrode becomes constant, the detection sensitivity can be made uniform at any detection point where a finger or the like comes into contact. The plurality of sensor electrodes are not required to have the same area, and a slight difference is recognized as long as the detection sensitivity is almost uniform.
本発明に係るタッチスイッチによれば、指による接触を検出できない検出感度低下領域を小さくすることができる。 According to the touch switch of the present invention, it is possible to reduce a detection sensitivity reduction region where contact with a finger cannot be detected.
以下、本発明に係るタッチスイッチの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1は、このタッチスイッチの平面図であり、図2は図1のA−A線断面図、図3〜図5は図1に示すタッチスイッチの製造方法を示す平面図及び断面図である。なお、図1は、説明の便宜上、後述する保護層を省いて描いている。 Hereinafter, an embodiment of a touch switch according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of the touch switch, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIGS. 3 to 5 are plan views and cross-sectional views illustrating a manufacturing method of the touch switch shown in FIG. . In FIG. 1, for convenience of explanation, the protective layer described later is omitted.
本実施形態のタッチスイッチは、液晶表示パネルなどの表示装置の上面に配置される静電容量式のタッチスイッチである。図1及び図2に示すように、このタッチスイッチは、透明の基板1を有しており、この基板1上に、センサ電極21、絶縁層3、補助電極4、及び保護層5がこの順で積層されている。センサ電極21は、矩形状に形成されて基板1上に複数設けられており、指や導電性のペンなどでタッチされる可能性のある基準領域R内に配置されている。そして、図3に示すように、各センサ電極21には、線状に延びる配線部22が一体的に連結されている。各配線部22は、基板1の端部まで延びるように配線されており、その他端部が静電容量検出回路(図示省略)に接続されている。配線部22は、その距離や幅を考慮して低抵抗が好ましく、例えば、表面抵抗率が、10Ω/□以下とすることが好ましい。本実施形態においては、基板1上に10個のセンサ電極21が配置されており、図1及び図3の上下方向に並ぶ5個のセンサ電極21が2列配置されている。ここでは説明の便宜上、図1及び図3の上から下に向かって第1〜第5センサ電極21a〜21eと称する。そして、各列のセンサ電極21a〜21eは同じであるので、図3の右側のセンサ電極について説明する。また、説明の便宜上、図1及び図3の上下方向を長手方向、左右方向を幅方向と称することとする。
The touch switch of this embodiment is a capacitive touch switch disposed on the upper surface of a display device such as a liquid crystal display panel. As shown in FIGS. 1 and 2, this touch switch has a
図3に示すように、第1センサ電極21aは、基板1の長手方向一端部(図3の上側)に配置されており、このセンサ電極21aの右側の端部から長手方向の他端部側(図3の下側)まで配線部22aが直線状に延びている。第2センサ電極21bは、第1センサ電極21aよりも長手方向の他端部側に配置されており、第1センサ電極21aよりも幅方向の長さが小さくなっている。すなわち、各センサ電極21a,21bは、幅方向の左側が揃うように配置されるが、第2センサ電極21bの右側は、第1センサ電極21aの配線部22aに接触しないように、それよりも左側に配置されている。第2センサ電極21bの配線部22bは、第2センサ電極21bの右側の端部から長手方向の他端部側まで、第1センサ電極21aの配線部22aと平行に直線状に延びている。同様にして、第3から第5センサ電極21c〜21eは、長手方向一端部側で隣接するセンサ電極の配線部と接触しないように、センサ電極の幅が徐々に小さくなっており、第5センサ電極21eの幅が最も小さくなっている。また、各配線部22a〜22eは、基板1の端部でL字型に折れ曲がるように形成されており、これによって、基板1の端部での配線部22a〜22e間の間隔を大きくしている。
As shown in FIG. 3, the
上記のように形成されたセンサ電極21a〜21eの上面には、これらを覆う絶縁層3が形成されている(図4参照)。絶縁層3は、膜厚が10〜500μmであり、すべてのセンサ電極21と配線部22を覆うように配置されている。そして、この絶縁層3上に複数の補助電極4が配置されている。各補助電極4は、センサ電極21と同じく10個配置されており、図1の上下方向に並ぶ5個の補助電極4が2列配置されている。ここでも、センサ電極の説明と同様に、図1の上から下に向かって第1〜第5補助電極4a〜4eと称し、各列の補助電極4a〜4eは同じであるので、図1の右側の補助電極について説明する。各補助電極4a〜4eは、例えば酸化インジウム錫(ITO)の場合、膜厚が10〜100nmであり、絶縁層3上で、各センサ電極21a〜21eと対応する位置に配置されている。全ての補助電極4a〜4eは、同じ大きさの正方形に形成されており、狭い間隔で配置されている。より詳細に説明すると、図2に示すように、隣接するセンサ電極21間の領域Lに、隣接する補助電極4間の境界bが配置されるようになっており、補助電極4によってセンサ電極21間の領域Lが埋められるようになっている。すなわち、センサ電極21間に配置される配線部22が、補助電極4によって覆われるようになっている。このような補助電極4の表面抵抗率は、センサ電極21より高くてもよく、例えば、1kΩ/□以下が好ましく、300Ω/□以下がさらに好ましい。なお、補助電極4は、電気的に独立しており、いずれの部材にも導通していない状態となっている。そして、上記のように配置された複数の補助電極4は、保護層5によって覆われている。保護層5の厚さは、上述した絶縁層3よりも大きいことが好ましく、例えば、0.5〜10mmとすることができる。
An insulating
また、図1に示すように、隣接する補助電極4間の隙間の長さsは、10μm〜3mmとすることができ、望ましくは100μm〜2mm、さらに望ましくは0.5mm〜1.5mmとすることができる。上記範囲外でも可能ではあるが、10μm以下では隣接する補助電極4との間の安定的な絶縁がとれない可能性がある。また、3mm以上では指に対して検出感度低下領域が広くなりすぎるため安定な検出ができないおそれがある。なお、隣接する補助電極4間の隙間の長さsは、全て同じ長さにする必要はなく、位置によって変更することができる。
Further, as shown in FIG. 1, the length s of the gap between the adjacent
次に、上述した各部材の材料について説明する。まず、基板1から説明する。基板1は透明な無機材料、有機材料、または有機・無機ハイブリッド材料など種々の材料で形成することができ、材質は特には限定されない。例えば、軽量かつ耐衝撃性の点から有機材料が好ましく、フレキシブル性やロール・トゥ・ロールの生産性からプラスチックフィルムが好適である。プラスチックフィルムとしては、ポリエステルテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、アクリル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)など挙げることができる。但し、これらの材料を単体でなく、密着性向上のためにシランカップリング層などのアンカー層を形成したもの、コロナ処理やプラズマ処理などの表面処理したものや、防傷や耐薬品性向上のためにハードコート層を形成したものを用いることができる。
Next, the material of each member mentioned above is demonstrated. First, the
センサ電極21、配線部22、及び補助電極4は、公知の種々の材料で形成することができ、特には限定されないが、必要な導電性及び透明性などの物性から適宜選択することができる。例えば、アルミニウム、銀や銅などの金属、酸化インジウム錫(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化錫(SnO2)などの金属酸化物材料を挙げることができる。また、これらの金属酸化物材料にアルミニウム、ガリウムやチタンなどの金属を添加することもできる。さらに、PEDOT・PSSのような透明導電性ポリマーなどの有機材料も挙げられ、これらを単体で用いてもよいし、複合して用いることもできる。センサ電極21及び配線部22は、上記のように、表面抵抗率を低くする必要があるため、例えば、二層のITOの間に銀の層を挟んだ三層構造にすることができる。
The
絶縁層3は、透明で、且つ導電性がないものであれば特には限定されないが、その上面及び下面に配置される補助電極4及びセンサ電極21との密着性が高いものが望まれる。エポキシ系やアクリル系など、一般的な透明接着剤や粘着剤を用いることができ、ポリエステル系樹脂の透明性フィルム等を含むものであってもよい。厚みは、特に限定されないが、実用上では200μm以下であることが好ましい。
The insulating
保護層5は、一般的なタッチスイッチに用いられる透明な公知の材料で形成することができる。保護層5は、例えば、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、ベンゾシクロブテン(BCB)、ポリエステル又はアクリル酸などで形成することができる。また、ガラスや表面硬化処理がなされたPETなどの樹脂フィルムを積層することもできる。
The
次に、上記のように構成されたタッチスイッチの製造方法について、図3〜図5を参照しつつ説明する。まず、図3に示すように、基板1上に、複数のセンサ電極21及び配線部22を形成する。その形成方法は、種々の方法があるが、例えば、センサ電極21及び配線部22の材料を基板1の全面に形成した後、パターンニングする方法を挙げることができる。この材料を形成する方法は、例えば、真空蒸着、スパッタリングやCVDなどのドライコーティング、グラビアコート、スプレーコートなどのウェットコーティングなどが挙げられる。パターニングする方法は限定されないが、例えば、フォトリソグラフィーやレーザーエッチングなどを挙げることができる。前者は化学薬品で膜除去を行い、後者は特定波長のレーザー光の吸収によって膜除去を行う。センサ電極21及び配線部22のパターニングにはインビジブル性(電極有無の差異が不可視)が付与されることが望ましく、この観点から、10μm以下の幅で膜を除去可能なYAGの第3高調波を用いたレーザーエッチングを用いることが好ましい。レーザーエッチングはフォトリソグラフィーと比して、化学薬品の使用がなく環境に良好かつ工数が少ないことや、フォトマスクが不要でCADデータからパターニングが可能であり配線設計の利便性が高いなどの利点を挙げることができる。その他、銀等のペーストをスクリーン印刷等で細線パターン状に形成することもできる。
Next, a manufacturing method of the touch switch configured as described above will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 3, a plurality of
次に、図4に示すように、センサ電極21及び配線部22全体を覆うように、絶縁層3を形成する。絶縁層3の形成方法は、上述したセンサ電極21と同様の方法で形成することができる。
Next, as shown in FIG. 4, the insulating
続いて、図5に示すように、絶縁層3上に補助電極4を形成する。補助電極4の形成方法は、上述したセンサ電極21と同様の方法で形成することができる。センサ電極21、配線部22、及び補助電極4のパターニングは、形成順序や材質を考慮して適宜選択する必要がある。最後に、補助電極4上に保護層5を形成する。保護層5は、公知の方法で形成することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 5, the
上記のように構成されたタッチスイッチは、以下のように使用される。タッチ位置の検出方法は、従来の静電容量式のタッチスイッチと同様であり、保護層5表面の任意の位置を指などで触れたときの、静電容量の変化を検出することにより、接触位置が特定される。ここで、上記のように補助電極4を用いた場合のセンシングのメカニズムを考察すると、以下の通りである。まず、図6に示すような補助電極のない従来のタッチスイッチについて説明する。一般的に、タッチスイッチでは、静電容量はセンサ電極21の上方で保護層5にタッチしている指の面積に比例する。図6(a)に示す例では、指のタッチしている部分のすべてがセンサ電極21の上方にあるので、静電容量Cx0は大きくなる。一方、図6(b)に示すように、センサ電極21間の配線部22の上方を指でタッチした場合には、各センサ電極21上にある指の面積が小さいため、各センサ電極21による合成静電容量(Cx01+CX02)は図6(a)の静電容量Cx0と比べて小さくなり、感度が低下する。
The touch switch configured as described above is used as follows. The touch position detection method is the same as that of the conventional electrostatic capacitance type touch switch. By detecting a change in the electrostatic capacitance when an arbitrary position on the surface of the
これに対して、本実施形態のタッチスイッチのように補助電極4を設けると、以下のとおりである。まず、図7(a)に示すように、センサ電極21の上方を指でタッチすると、指とセンサ電極21間の合成静電容量Cnは、次の式で表される。ここで、C0はセンサ電極21と補助電極4間の静電容量であり、Cx1は補助電極4と指との間の静電容量である。
On the other hand, when the
Cn=Cx1/(1+Cx1/C0) (1)
このとき、センサ電極21と補助電極4間の距離が十分に小さい場合には、Cx1<<C0となり、上記(1)式のCx1/C0は0に近い数値となるため、Cn≒Cx1となる。
C n = C x1 / (1 + C x1 / C 0 ) (1)
At this time, if the distance between the
一方、図7(b)に示すように、隣り合うセンサ電極21間をタッチした場合、センサ電極21間には、補助電極4が配置されているため、図6(b)とは異なる挙動を示す。すなわち、補助電極4間にも隙間は存在するが、これは
センサ電極21間の隙間に比べて非常に小さいため、センサ電極21間の領域をタッチしたときには、それぞれのセンサ電極21に対応する補助電極4によって、センサ電極21間の隙間を隣り合う補助電極4間で補完できる。したがって、このときの合計静電容量Cnは、以下の式(2)のようになり、図7(a)で示される静電容量Cx1とほぼ同じになる。なお、Cx11は一方の補助電極と指との間の静電容量、Cx12は他方の補助電極と指との間の静電容量である。
On the other hand, as shown in FIG. 7B, when touching between
Cn≒Cx11+Cx12≒Cx1 (2)
以上に示す本実施形態によれば、絶縁層3を介して、センサ電極21と対応する位置に補助電極4を形成し、図2に示すように、隣接するセンサ電極21間の領域Lに、隣接する補助電極4間の境界bが配置されている。そのため、センサ電極21の間に配線部22が配置されることにより検出感度低下領域が大きくなったとしても、補助電極4間の境界bをこの検出感度低下領域に配置することで、検出感度低下領域は補助電極4によってカバーされる。その結果、検出感度低下領域が低減され、指や導電性のペンなどが、センサ電極21間の領域Lに接触したとしても、検出感度を向上することができる。
C n ≈C x11 + C x12 ≈C x1 (2)
According to the present embodiment described above, the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、センサ電極21及び補助電極4は矩形状に形成されているが、この形状は特には限定されず、多角形状、円形、異形など、種々の形状にすることができる。また、隣接する補助電極4の間には、直線状の隙間が形成されているが、補助電極4の端縁に面方向に延びる凹凸を形成し、この凹凸を噛み合わせることで、隣接する補助電極4の境界を形成することができる。例えば、図8に示すように、補助電極4の端縁に鋭利な突部を複数形成し、これらを噛み合わせることができる。このようにすると、補助電極4間の隙間が直線状である場合に比べ、検出の感度が高くなる。すなわち、補助電極4の端縁に凹凸を形成していると、境界部分に指を置いたときに、隣接するいずれか一方の補助電極4に接触する可能性が高くなり、その結果、検出の感度を向上することができる。なお、凹凸は、上記のような鋭利な形状のみならず、矩形状、波形など、種々の形状が可能である。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the meaning. For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、センサ電極21、配線部22、及び補助電極4を直接積層していたが、これらをフィルム状に形成したものを積層することもできる。例えば、図9に示す例では、PETなどの絶縁性の透明フィルム6にセンサ電極21及び配線部22を形成したもの、及び同様の絶縁性の透明フィルム6に補助電極4を形成したものを準備し、これらを絶縁性の粘着材8を介して、基板1、保護層5とともに積層している。また、電極、配線部の形成方法は、上述した方法と同じである。図9に示す例では、センサ電極21と補助電極4との間に配置される透明フィルム6及び粘着材8が本発明の絶縁層を構成する。あるいは、絶縁性の透明フィルムを絶縁層とし、その一方の面にセンサ電極21及び配線部22を形成するとともに、他方の面に補助電極4を形成し、これを基板1と保護層5との間に配置することもできる。このように、センサ電極21及び配線部22をフィルムに形成する場合には、基板1は必ずしも必要ではない。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、タッチ電極21、配線部22、及び補助電極4は、少なくとも1本の金属線により形成することもできる。例えば、図10に示すように、金属線20を一定の面積を有する網目状に配置することで、タッチ電極21及び配線部22を形成することができる。また、配線部22は、網目状以外に、複数の金属線を平行に配置することもできる。金属線20の幅は、例えば、5〜50μmとすることができ、網目における金属線20のピッチは例えば100〜1000μmとすることができる。各電極、配線部をこのような金属線で電極を形成することで、光透過性を有し、また表面抵抗値を低くすることができる。
Moreover, the
また、上記実施形態では、保護層5を設けているが、これは任意である。保護層5、またはこれに準ずるフィルム、板材などを設ける場合には、製造方法を上記実施形態と反対の順序で行うこともできる。例えば、保護層5上に、補助電極4、絶縁層3、センサ電極21、配線部22、及び基板1をこの順で配置するように製造することもできる。各部材の形成方法は、上述したものと同じ方法を採用することができる。
Moreover, in the said embodiment, although the
上記実施形態では、図3に示すように、センサ電極21の面積が相違しているが、例えば、図11に示すように、全てのセンサ電極21を同じ面積にすることができる。このようにすると、センサ電極21と補助電極4との間の静電容量が一定になるため、各検出点での検出感度を揃えることができる。
In the above embodiment, as shown in FIG. 3, the areas of the
以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明は以下の実施例には限定されない。 Examples of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the following examples.
ここでは、3つの実施例と1つの比較例を作製した。図12(a)に示す実施例1では、下側のアクリル板の上面に20mm幅の導電テープからなるセンサ電極を配置し、これらの間隔を10mmとした。また、上側のアクリル板の下面に、幅が30mmの導電テープからなる補助電極を配置し、これらの隙間を1mmとした。そして、両アクリル板を絶縁性の粘着材で固定した。このとき、両補助電極の境界がセンサ電極の間に配置されるようにした。図12(b)に示す実施例2では、10mm幅の補助電極を4つ用い、センサ電極間の領域に2つの補助電極を配置し、各センサ電極の左右の端部それぞれに補助電極を1つずつ配置した。すなわち、センサ電極の中心付近の上方に補助電極は配置されていない。また、図12(c)に示す実施例3では、補助電極としてITOフィルムを用いた。すなわち、125μmの厚さのPETフィルム上にITOをスパッタリングで形成したフィルムを用いた。このITOフィルムの表面抵抗値は250Ωであった。そして、図12(d)に示す比較例では、補助電極を配置していない。なお、各材料の詳細は以下の通りである。
導電テープ:寺岡製作所 ”導電性銅薄粘着テープ 8323”
粘着剤:住友3M社製 ”ST-415” 120μm厚
アクリル板:1mm厚
以上の実施例、比較例を用いてセンサ電極の中心の上方をタッチしたとき、及びセンサ電極間をタッチしたときの静電容量を、Cypress Semiconductor(サイプレス セミコンダクタ)社製マイコン(P rogrammable System−on−Chip(PSoC) CY8C24994−24LTXI)を用いてデジタル値に変換した値として算出した。結果は、以下の通りである。
Here, three examples and one comparative example were produced. In Example 1 shown in FIG. 12A, sensor electrodes made of a conductive tape having a width of 20 mm were arranged on the upper surface of the lower acrylic plate, and the distance between them was set to 10 mm. An auxiliary electrode made of a conductive tape having a width of 30 mm was disposed on the lower surface of the upper acrylic plate, and the gap between them was set to 1 mm. Then, both acrylic plates were fixed with an insulating adhesive material. At this time, the boundary between the two auxiliary electrodes was arranged between the sensor electrodes. In Example 2 shown in FIG. 12B, four auxiliary electrodes having a width of 10 mm are used, two auxiliary electrodes are arranged in the region between the sensor electrodes, and one auxiliary electrode is provided at each of the left and right ends of each sensor electrode. Arranged one by one. That is, the auxiliary electrode is not disposed above the center of the sensor electrode. In Example 3 shown in FIG. 12C, an ITO film was used as the auxiliary electrode. That is, a film formed by sputtering ITO on a PET film having a thickness of 125 μm was used. The surface resistance value of this ITO film was 250Ω. And in the comparative example shown in FIG.12 (d), the auxiliary electrode is not arrange | positioned. The details of each material are as follows.
Conductive tape: Teraoka Seisaku "conductive copper thin adhesive tape 8323"
Adhesive: "ST-415" manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd. 120μm thick acrylic plate: 1mm thick Static when touching the upper part of the center of the sensor electrodes and touching between the sensor electrodes using Examples and Comparative Examples above The electric capacity was calculated as a value converted into a digital value using a microcomputer (Programmable System-on-Chip (PSoC) CY8C24994-24LTXI) manufactured by Cypress Semiconductor (Cypress Semiconductor). The results are as follows.
21 センサ電極
22 配線部
3 絶縁層
4 補助電極
21
Claims (7)
絶縁層の一方面側に配置される複数のセンサ電極と、
前記絶縁層の一方面側に配置され、前記各センサ電極にそれぞれ連結された複数の配線部と、
前記絶縁層の他方面側において、前記各センサ電極と対応する位置にそれぞれ配置された複数の補助電極と、
を備え、
隣接する前記センサ電極間の領域に、隣接する前記補助電極間の境界が配置されている、タッチスイッチ。 An insulating layer;
A plurality of sensor electrodes disposed on one side of the insulating layer;
A plurality of wiring portions disposed on one side of the insulating layer and connected to the sensor electrodes;
A plurality of auxiliary electrodes respectively disposed at positions corresponding to the sensor electrodes on the other surface side of the insulating layer;
With
A touch switch, wherein a boundary between adjacent auxiliary electrodes is arranged in a region between adjacent sensor electrodes.
隣接する前記各補助電極の境界は、前記凹凸が所定間隔をおいて噛み合うように形成されている、請求項1から5のいずれかに記載のタッチスイッチ。 Each of the auxiliary electrodes has at least a part of an edge extending so as to form irregularities in the surface direction,
6. The touch switch according to claim 1, wherein a boundary between the adjacent auxiliary electrodes is formed such that the concave and convex portions mesh with each other at a predetermined interval.
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