(57)【要約】      （修正有）【課題】電子機器の前面パネルと検出層との間に介在する空気による検出感度の悪化を防止する。【解決手段】静電容量式タッチセンサ１００は、検出電極１０６を有する検出層１０１と、電子機器の前面パネルＰと前記検出層１０１とを接着する接着部１０３、および前記接着部１０３の間に設けられた空隙部１０４とからなる接着層１０２と、を備えた静電容量式タッチセンサであって、前記空隙部１０４が外気と通気可能となるように空気抜き部１０５を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出電極を有する検出層と、
電子機器の前面パネルと前記検出層とを接着する接着部、および前記接着部の間に設けられた空隙部とからなる接着層と、
を備えた静電容量式タッチセンサであって、
前記空隙部が外気と通気可能となるように空気抜き部を設けた、
静電容量式タッチセンサ。
【請求項２】
前記空気抜き部は、前記検出層を貫通して設けられた空気抜き穴である請求項１に記載の静電容量式タッチセンサ。
【請求項３】
前記検出層は、前記検出電極と、前記検出電極の両面を保護する保護層により構成された請求項１に記載の静電容量式タッチセンサ。
【請求項４】
前記接着部を両面テープとし、前記両面テープにスリットを設け、前記スリットが前記空隙部である請求項１に記載の静電容量式タッチセンサ。
【請求項５】
前記検出電極の互いに対向する２つの端部に、複数の前記空気抜き穴を均等に設けた請求項２に記載の静電容量式タッチセンサ。
【請求項６】
前記空気抜き穴を千鳥状に配置した請求項５に記載の静電容量式タッチセンサ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の静電容量式タッチセンサを用いたスイッチ。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一つに記載の静電容量式タッチセンサを備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量の変化を捉えて入力の有無を検出する静電容量式タッチセンサと、それを用いたスイッチ、および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器は、通常機器操作のための入出力検出機能を有している。そして入出力検出機能を実現するデバイスの一つとして、近年静電容量式タッチセンサを備えたタッチパネルが用いられている。静電容量式タッチセンサを電子機器にて用いる場合、樹脂製の前面パネルの背面側に両面テープで貼り付けられる構成となっている。
【０００３】
この静電容量式タッチセンサに関する技術として、特許文献１の技術が挙げられる。特許文献１には、検出電極を有する検出層と前面パネルとを貼り付ける接着層とを備え、接着層は、前面パネルと検出層を接着する接着部と、前面パネル又は検出層と接着部との間に介在する空気を逃がすための空気逃げ部とを有する静電容量式タッチセンサが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１６５０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
静電容量式タッチセンサの入力検出感度は、その前面に設置される物質の誘電率と厚みにより変化する。それゆえ、前面パネルに静電容量式タッチセンサを貼り付ける際、貼り付け部に空気が入ると、その領域のみ入力検出感度が下がることになる。したがって、特許文献１において、前面パネルの背面側と静電容量式タッチセンサの検出層を接着する接着部との間の空気逃げ部の空気が保持された状態の部分は、その領域の検出感度が他の部分と異なる。
【０００６】
また、周囲温度の変化により、空気逃げ部に保持された空気が膨張や収縮をするため、静電容量式タッチセンサの感度が周囲温度により変化し、操作感や操作性の低下を招いてしまうとの問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、静電容量式タッチセンサを用いたスイッチや電子機器の使い勝手を良くすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、「発明」とは出願時に記載した発明を指す。
【０００９】
第１の発明は、以下の発明である。
検出電極を有する検出層と、
電子機器の前面パネルと前記検出層とを接着する接着部、および前記接着部の間に設けられた空隙部とからなる接着層と、
を備えた静電容量式タッチセンサであって、
前記空隙部が外気と通気可能となるように空気抜き部を設けた、
静電容量式タッチセンサ。
ここで、
「検出層」とは、少なくとも検出電極を有していれば足り、さらに保護膜等その他の部材を有していてもよい。
「接着する」とは、前面パネルと検出層とが直接接着されている場合の他、その他の部材や層を介して間接的に接着されている場合も含む。
【００１０】
第２の発明は、以下の発明である。
前記空気抜き部は、前記検出層を貫通して設けられた空気抜き穴である第１の発明に記載の静電容量式タッチセンサ。
【００１１】
第３の発明は、以下の発明である。
前記検出層は、前記検出電極と、前記検出電極の両面を保護する保護層により構成された第１の発明に記載の静電容量式タッチセンサ。
【００１２】
第４の発明は、以下の発明である。
前記接着部を両面テープとし、前記両面テープにスリットを設け、前記スリットが前記空隙部である第１の発明に記載の静電容量式タッチセンサ。
ここで、
「両面テープ」とは、基体の両面に接着性を有する材料を配したものであるが、接着性を有する材料を配する時期は、事前でも接着直前でもよい。
「スリット」とは、典型的には矩形の切欠きをいう。すなわち長辺が短辺よりも極端に長いものの他、長方形全般、さらには正方形も含む。さらに、スリットは矩形に限らず、曲線を含めた形状でもよい。
【００１３】
第５の発明は、以下の発明である。
前記検出電極の互いに対向する２つの端部に、複数の前記空気抜き穴を均等に設けた第２の発明に記載の静電容量式タッチセンサ。
ここで、
「端部」とは、検出電極が占める領域内の周辺部分をいい、必ずしも最端部であるエッジに接している必要はない。
「２つの」とは、検出電極の端部が２以上存在する場合における、任意の対向する２つの端部であればよい。その他の端部に空気抜き穴が設けられているか否かは任意である。
「均等」とは、空気抜き穴の数ないし面積がおよそ等しいことをいい、正確に一致する必要はない。例えば、一辺に２つ、他辺に３つの場合もおよそ等しいので均等である。また、空気抜き穴は必ずしも対称に設ける必要はない。
【００１４】
第６の発明は、以下の発明である。
前記空気抜き穴を千鳥状に配置した第５の発明に記載の静電容量式タッチセンサ。
【００１５】
第７の発明は、以下の発明である。
第１の発明から第６の発明のいずれか一つに記載の静電容量式タッチセンサを用いたスイッチ。
【００１６】
第８の発明は、以下の発明である。
第１の発明から第６の発明のいずれか一つに記載の静電容量式タッチセンサを備えた電子機器。
ここで、
「電子機器」とは、電子的に制御される機器をいう。代表的にはカーナビゲーション装置やオーディオ機器、テレビ受像機、携帯電話やスマートフォンなどに代表されるポータブル機器、パーソナルコンピュータ、などが挙げられる。その他、業務用機器、工作機器、などあらゆる用途に供される機器を含む。
【発明の効果】
【００１７】
第１から第４の発明によれば、空隙部を有することで接着部の面積を減らすことができる結果、接着時に必要な荷重を小さくすることで、接着面に入る気泡を少なくすることができる。
また、空気抜き部を設けておくことで、空隙部に閉じ込められた空気が熱膨張して前面パネルと検出層との距離が変わり、その結果検出感度にばらつきが発生することを防止することができる。
【００１８】
第５から第６の発明によれば、検出電極中央の検出感度を確保しつつ、検出電極周辺の検出感度を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態の静電容量式タッチセンサが設けられる自動車のセンタークラスターパネルの要部正面図
【図２】本発明の実施形態の静電容量式タッチセンサの構造を示す断面図
【図３】本発明の実施形態の静電容量式タッチセンサの正面図
【図４】本発明の実施形態の静電容量式タッチセンサの横断面図
【図５】本発明の実施形態の静電容量式タッチセンサの縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態の静電容量式タッチセンサが設けられる電子機器を収納する自動車のセンタークラスターパネル１の要部正面図である。
【００２２】
センタークラスターパネル１には、中央部にカーナビゲーションシステムやカーオーディオなどの電子機器を収納する開口部２を有しており、電子機器の液晶パネルなどの表示部が開口部２に収まるよう設置されている。また、その周辺には、電子機器のスイッチ３、ＣＤやＤＶＤの挿入口４、その他機械式のスイッチ５が配置されている。
【００２３】
本実施形態の静電容量式タッチセンサは、電子機器のスイッチ３に用いている。例えば、スイッチ３の領域にある前面パネルの背面側から本実施形態の静電容量式タッチセンサを貼り付けて用いる。
以下、本実施形態の静電容量式タッチセンサを、電子機器のスイッチ３として用いる例で説明する。
【００２４】
図２は、本実施形態の静電容量式タッチセンサの構造を説明する図である。
【００２５】
静電容量式タッチセンサ１００は、検出層１０１、および接着層１０２からなる。
【００２６】
検出層１０１は、少なくとも検出電極１０６を有する。検出層１０１は、指を近づけることにより、指先と検出電極１０６との間で生じる静電容量の変化を検出するものである。なお、検出電極１０６の片面ないし両面を保護するために保護膜を設けてもよい。
【００２７】
接着層１０２は、検出層１０１と電子機器の前面パネルＰとを接着する層であり、検出層１０１と前面パネルＰとを接着する接着部１０３と、接着部１０３の間に設けられた空隙部１０４とを有する。
【００２８】
接着部１０３は、各種接着剤や接着部材を用いることができる。本実施形態では、両面テープを用いる例を説明する。
【００２９】
空隙部１０４は、検出層１０１と前面パネルＰとを貼り合わせる際、検出層１０１と前面パネルＰとの間に残る空気を逃がすことにより、検出層１０１と前面パネルＰの間に気泡ができることを防止するものである。さらには、貼り合わせた後、前面パネルＰまたは検出層１０１と接着部１０３とで形成される空間に逃がした空気を保持する役割も有する。
【００３０】
検出層１０１には、空隙部１０４が外気と通気可能となるよう、空気抜き部たる空気抜き穴１０５が設けられている。そして、空隙部１０４に保持されている空気を外部に逃がす役割を有する。
【００３１】
このように、本実施例では、空気抜き穴１０５を設けているので、空隙部１０４の空気が膨張・収縮した場合に空隙部１０４の体積が変化し前面パネルＰと検出層１０１との距離が変化することにより、検出層１０１の検出電極１０６の検出感度にばらつきが出るのを抑制することができるものである。
【００３２】
次に、図３、図４、図５を用いて、本実施形態の静電容量タッチセンサの構造の詳細を説明する。図３は、本実施形態の静電容量タッチセンサの正面図であり、図４は図３のＡ―Ａ断面である横断面図、図５は図３のＢ―Ｂ断面である縦断面図である。
【００３３】
図４および５で示されるように、検出層１０１は、検出電極１０６を保護するために検出電極１０６の上下に設けられたＰＥＴからなる保護層１０７および保護層１０９と、検出電極１０６の周囲に設けられたＯＣＡ層１０８を有する。そして。保護層１０９の上部に接着層１０２を構成する接着部１０３および空隙部１０４が設けられている。
【００３４】
図３で示されるように、検出電極１０６は、図１のスイッチ３の形状に合わせるべく、長方形の形状を有しているとともに縦に３つの検出領域が位置するよう配置されている。そして、接着部１０３は、検出電極１０６の周囲、および検出電極１０６を縦方向に横切るように帯状に設けられている。そして、接着部１０３が設けられていないその他の帯状の領域が、空隙部１０４に相当する。
【００３５】
接着層１０２は、両面テープで構成される。そして、検出電極１０６と重なる部分に縦長の帯状のスリットを設けることにより、空隙部１０４を形成している。
【００３６】
空気抜き穴１０５は、矩形の空隙部１０４のそれぞれに対応して、検出層１０１を貫通するように一つずつ設けられている。もちろん、一つの空隙部１０４に対して複数の空気抜き穴１０５を設けてもよい。なお、空気抜き穴１０５に対応する部分には検出電極１０６を最初から設けないようにしておいてもよく、そうすることにより空気抜き穴１０５による当初の電極面積からの減少による影響を受けずに済む。
【００３７】
図３のように、空気抜き穴１０５は、検出電極１０６の互いに対向する２つの長辺である端部に近接して設けられている。そして、空気抜き穴１０５は、隣接する空隙部１０４同士の関係でいえば、一端部、他端部、一端部のように交互になるよう千鳥状に設けられている。この結果、空気抜き穴１０５は、互いに対向する２つの端部に、同じ数だけ均等に設けられている。
【００３８】
このように空気抜き穴１０５を均等配置することにより、検出電極１０６の中央の感度を確保しつつ、検出電極１０６の周辺の感度を均一にすることができる。つまり、物理的なボタンのように、中央付近を押すことでより確実な動作するような感覚を生み出すことができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、空気抜き穴１０５を千鳥状に設けることにおり、互いに対向する端部に均等に設けることとしたが、千鳥状でなくとも均等に設けることができる。例えば、一つの空隙部１０４の両端に空気抜き穴１０５を設けるようにして、それぞれの端部に同じ数だけ空気抜き穴１０５を設けるようにしてもよい。その他の配列で、二つの端部のそれぞれの空気抜き穴１０５の数や面積が等しくなるようにしてもよい。さらに、周辺の感度を均一にするという目的に照らせば、均等とは空気抜き穴１０５の数や面積がおよそ等しいことで足り、正確に一致する必要はない。例えば、検出電極１０６の一端部に２つ、他端部に３つというようの場合も均等に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の静電容量式タッチセンサは、代表的には車載のナビゲーション装置やオーディオ機器に搭載されるものであるが、携帯電話やスマートフォン、パーソナルコンピュータなどの情報端末はもちろん、その他入力を必要とするあらゆる電子機器に用いることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１００  静電容量式タッチセンサ
１０１  検出層
１０２  接着層
１０３  接着部
１０４  空隙部
１０５  空気抜き穴（空気抜き部）
１０６  検出電極
１０７  保護層
１０８  ＯＣＡ層
１０９  保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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