(57)【要約】  静電容量タッチスイッチにおいてデザイン上の不均一さを改良し、意匠性や装飾性などの見栄えをよくすることができる静電容量タッチスイッチを提供する。静電容量タッチスイッチ１は、ガラス基板２と、このガラス基板のタッチ面の反対面側に形成されたセンサー部とを有し、センサー部はフレキシブルプリント配線板への配線取付部４の中心部Ａと、配線網Ｂとの間を接続する接続部Ｃとを有し、この接続部Ｃは、配線取付部Ａから配線網Ｂに向かって順に電極パターン幅が細くなることで静電容量タッチスイッチパネルにおける開口率が大きくなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板と、このガラス基板へタッチする面の反対面側に形成されたセンサー部と、フレキシブルプリント配線板の配線取付部と、前記センサー部と前記配線取付部とを接続する配線網とを有する静電容量タッチスイッチであって、
前記配線取付部は、前記配線網との間を接続する接続部を有し、
この接続部は、所定の電極パターンで形成され、前記配線取付部から前記配線網に向かって順に前記電極パターンの幅を細くすることで開口率が大きくなることを特徴とする静電容量タッチスイッチ。
【請求項２】
前記電極パターンと背景色を同色としたことを特徴とする請求項１記載の静電容量タッチスイッチ。
【請求項３】
前記接続部が前記配線取付部を中心領域として同心円状に外側に向かって、前記開口率が大きくなるように前記電極パターンの幅を細くすることを特徴とする請求項１記載の静電容量タッチスイッチ。
【請求項４】
前記電極パターンと背景色を同色としたことを特徴とする請求項３記載の静電容量タッチスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量タッチスイッチに関し、特に見やすさを改良した静電容量タッチスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
家電機器、ＡＶ機器、ＰＣ／ＯＡ機器、産業機械、その他の電子デバイスにおいて、各機器への入力手段の１つとして静電容量方式のタッチスイッチが使用されている。
静電容量タッチスイッチの一例を図８に示す。図８はタッチスイッチの側断面図である。静電容量タッチスイッチ１’は、ガラスカバー２’にスイッチデザイン２ａ’を印刷またはレーザートリミングで施し、センサー電極３’を設けた構造としている。また、コントロール部１０とタッチスイッチ１’とがフレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣという）４’を介して接続されている。この構成の静電容量タッチスイッチにおいて、カバー２’の表面を指で触れると、センサー電極３’と指との間で静電結合が起きて電極の静電容量が変化する。センサー電極３’はスイッチデザインに対応した複数位置に分けて設けられ、各センサー電極３’に配線を割り当て、各センサー電極３’とコントロール部１０とを上記配線およびＦＰＣ４’で接続する。コントロール部１０では、センサー電極３’における静電容量の変化量を数値化し、その数値が予め決められた閾値をこえるときに指が接触したと判定する。これによりコントロール部１０では、いずれのセンサー電極３’の静電容量が変化したかを検知でき、指がいずれのタッチスイッチ部分に触れたかを検出できる。【０００３】
また、タッチスイッチとして、ガラス基板と、このガラス基板のタッチ面の反対面側に形成されたセンサー部と、このセンサー部が形成された面側に設けられたカバーガラスとを備える静電容量タッチスイッチが知られている。ここで、センサー部は、ガラス基板のタッチ面の反対面側に形成された金属薄膜からなるセンサー電極を有し、ガラス基板とカバーガラスとがガラス封止され、該ガラス封止された空間内にセンサー部が配設され、センサー部に接続され、ガラス封止された空間から外部に延出させた外部接続端子を有している（特許文献１）。【０００４】
部品点数が少なく、見栄えがよいタッチスイッチとして、基板上に配設された複数のスイッチ電極と該スイッチ電極に接続されたスイッチ電極用配線からなるセンサー部と、このセンサー部の周囲に配設されたダミー電極を備え、スイッチ電極は平面状パターンと該平面状パターン内の意匠部分からなり、センサー部およびダミー電極が金属薄膜から形成されたタッチスイッチが知られている（特許文献２）。【０００５】
一方、透明電極と非透明電極との隙間がパターンとして見えるのを抑制することができ、しかも、意匠性や装飾性を向上させることのできる静電容量スイッチとして、フィルム基材に塗工された銀ナノワイヤーにエッチングとレーザ加工とを施すことにより、複数の透明電極を配列して透明電極と透明電極との間に隙間を形成し、フィルム基材の片面周縁部に銀インクを印刷して乾燥硬化させることにより、透明電極に連なる複数の配線ラインを形成し、保護層を、アクリル酸を含有しない粘着テープとする静電容量スイッチが知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２０１５／０５３０６２
【特許文献２】特開２０１３−０７７５５５
【特許文献３】特開２０１４−１６０５５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２はダミー電極が必要になり、また特許文献３は銀ナノワイヤーを使用するなど、いずれもコストアップにつながり工業的に利用することが困難である。また、ダミー電極や銀ナノワイヤーの存在によりタッチスイッチ画面の見栄えの改善は十分ではない。
特に、ＦＰＣ取付部とセンサー電極とを接続するための配線取付け部が隣接すると、デザイン上の不均一さが際立ち、意匠性や装飾性などの見栄えがより困難になるという問題があった。【０００８】
図７は、従来のＦＰＣ取付部と引出線取付部とが隣接した状態を示す図である。
静電容量タッチスイッチのガラス基板の裏面にセンサー部とＦＰＣ取付部４とアルミニウム（以下、Ａｌという）配線５とを設ける静電容量タッチスイッチにおいて、ＦＰＣ取付部４の中心部Ａは通常３００μｍ以上のＡｌ配線幅Ａ１が必要とされる。一方引出線取付部からの配線網Ｂでは配線を目立たなくするように、配線幅Ｂ１は１０μｍ以下で配線間ピッチＢ２は３００μｍ以上とるのが通常である。ＦＰＣ取付部４の中心部ＡにおけるＡｌ配線層のライン／スペース（Ａ１／Ａ２）が３００μｍ／１０μｍであるのに対し、引出線取付部からの配線網ＢにおけるＡｌ配線層のライン／スペース（Ｂ１／Ｂ２）が１０μｍ／３００μｍである。このため、ＦＰＣ取付部４の中心部Ａの輪郭が明確になり、デザイン上の不均一さを改良することができない。【０００９】
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、センサー電極部とＦＰＣ取付部と、この両者を接続する配線網とを有し、ＦＰＣ取付部と配線網とが隣接する静電容量タッチスイッチにおいて、デザイン上の不均一さを改良し、意匠性や装飾性などの見栄えをよくすることができる静電容量タッチスイッチの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の静電容量タッチスイッチは、ガラス基板と、このガラス基板へタッチする面の反対面側に形成されたセンサー部と、ＦＰＣ配線取付部と、上記センサー部とＦＰＣ配線取付部とを接続する配線網とを有する静電容量タッチスイッチである。上記ＦＰＣ配線取付部は、上記配線網との間を接続する接続部を有し、この接続部は、所定の電極パターンで形成され、上記ＦＰＣ配線取付部から上記配線網に向かって順に上記電極パターンの幅を細くすることで開口率が大きくなることを特徴とする。【００１１】
また、本発明の静電容量タッチスイッチは、上記接続部がＦＰＣ配線取付部を中心領域として同心円状外側に向かって上記開口率が大きくなることを特徴とする。さらに、上記電極パターンと背景色を同色としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の静電容量タッチスイッチは、ＦＰＣ配線取付部から配線網に向かって順に接続部の電極パターン幅が細くなることで静電容量タッチスイッチパネルにおける開口率が大きくなるので、ＦＰＣ配線取付部の開口率がガラス基板の開口率に徐々に近くなる。その結果、デザイン上の不均一さを改良し、意匠性や装飾性などの見栄えをよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】タッチ面の反対側の面からみた静電容量タッチスイッチ配線図である。
【図２】取付部Ａ、配線網Ｂおよび接続部Ｃの関係を示した図である。
【図３】取付部Ａ部近傍を含む接続部Ｃの拡大図である。
【図４】配線網Ｂ部近傍を含む接続部Ｃの拡大図である。
【図５】静電容量タッチスイッチの側面図である。
【図６】センサー部の拡大模式断面図である。
【図７】ＦＰＣ取付部と引出線取付部とが隣接した状態を示す図である。
【図８】従来の静電容量スイッチパネルを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の静電容量タッチスイッチの一例を図１により説明する。図１は、静電容量タッチスイッチをタッチ面の反対側の面からみた配線図である。
静電容量タッチスイッチ１は、ガラス基板２のタッチ面の反対側の面にセンサー部３と、ＦＰＣ配線取付部４と、センサー部３およびＦＰＣ配線取付部４を相互に接続する配線５とを有している。センサー部３はホイールスイッチ３ａ、タッチスイッチ３ｂ等から構成されている。配線５は、センサー部３およびＦＰＣ配線取付部４を取り囲んでタッチ面の表面に表されている。
【００１５】
ＦＰＣ配線取付部４の周辺拡大図を図２〜図４に示す。図２はＦＰＣ配線取付部４の中心部Ａ、配線網Ｂ、および接続部Ｃの関係を示した全体図であり、図３は中心部Ａ近傍を含む接続部Ｃの拡大図を示し、図４は配線網Ｂ部近傍を含む接続部Ｃの拡大図を示す。
図２に示すように、接続部Ｃは、ＦＰＣ配線取付部４の中心部Ａから配線網Ｂに向かって開口率が順に大きくなる接続部Ｃ1、接続部Ｃ2、接続部Ｃ3から構成されている。また接続部Ｃは格子状電極として形成され、引出線Ｃｉ、Ｃｉｉ、・・・Ｃｎは相互に分割されている。
【００１６】
図３に示すように、配線幅Ａ１を有する配線取付部４の中心部Ａからの配線Ｃnは、接続部Ｃ2における格子状電極パターン幅Ｗ2が、接続部Ｃ1における格子状電極パターン幅Ｗ1よりも細いため、開口率がＣ1領域よりもＣ2領域で大きくなる。たとえば、Ｃ1領域の開口率は２５％、Ｃ2領域の開口率は５０％、Ｃ3領域（図２、図４）の開口率は７５％に設定することで、配線取付部４の中心部Ａの輪郭が不明確になり、意匠性が向上する。
【００１７】
図２に示すように、接続部Ｃは、配線取付部４の中心部Ａ領域より同心円状外側に向かって開口率を相似的に大きくしている。すなわち、格子状電極パターン幅ＷをＷ1からＷ2に向かって細くしている。そのため、配線取付部４全体の領域の輪郭が目立たなくなり、表示面においての意匠性が向上する。
【００１８】
図４に示すように、配線５への配線網Ｂは接続部Ｃにおける開口率が最大となる領域Ｃ3で配線５と引出線Ｃｎとが接続されている。また、配線５によりＦＰＣ配線取付部４とセンサー部３とが接続されている。このため、配線網Ｂにおける線幅Ｂ１を細くしても、ＦＰＣ配線取付部４の中心部Ａとの輪郭が明確にならない。
【００１９】
図５は静電容量タッチスイッチの側面図である。図５に示すように、静電容量タッチスイッチ１は、透光性のガラス基板２と、該ガラス基板２に形成されたセンサー部３と配線５とを備えている。ガラス基板２の表面がタッチ面２ａとなり、このタッチ面２ａの反対面２ｂにセンサー部３が設けられている。センサー部３は配線５によりＦＰＣ配線取付部４と接続され、引出線６によりコントロール部（図示省略）と接続される。なお、この図では、センサー部３において保護層や光拡散層を有さないが、必要に応じて設けることができる。
【００２０】
保護層としては、低融点ガラスのペーストを厚膜印刷し焼成して形成する被膜や、有機樹脂のペーストを厚膜印刷し乾燥して形成する被膜が挙げられる。保護層を設けることで、スイッチ電極の劣化防止が図れる。また、各ペーストに着色顔料を混合すること等により保護層を着色でき、スイッチ電極間のスペースからこの保護層を視認させることで、スイッチデザインを多色に着色できる。さらに、センサー部３において、ガラス基板のＡｌ薄膜が形成された表面側のセンサー電極間のスペースまたはセンサー電極に形成された透光部（保護層の開口部等）の位置に、光拡散層を設けてもよい。光拡散層により照明光源からの光を拡散でき、照明光源が小さいような場合でも、タッチ面の発光部位における明るさを均一化できる。光拡散層としては、低融点フリットガラスまたは樹脂ペーストにガラスビーズ（４〜６０μｍの粒径）を分散させ、これを塗布し、低融点フリットガラスは焼成、樹脂ペーストは乾燥して形成する被膜が挙げられる。
【００２１】
図６にセンサー部３の拡大模式断面図を示す。図６に示すように、スイッチ７ａの部位において、Ａｌ薄膜からなるスイッチ電極７とガラス基板２との間に中間層８が形成されている。中間層８は、黒色膜が好ましく、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗから選ばれる少なくとも１つの金属を含む薄膜、たとえばＭｏ−Ａｌの酸化物層を、適切な厚みで挿入する黒色膜が好ましい。中間層８は、可視光の干渉により入射光を吸収して黒色に見える層（黒色層）である。タッチ面２ａからは、スイッチ７ａの部位は黒色に、スイッチ７ｂの部位は光沢銀色に、Ｙの部分は保護層９の色（たとえば、黒色）に、それぞれ見える。本発明は、このような黒色Ａｌ配線層を持った黒色タッチスイッチに適用すると表示面において電極パターンと背景色とが同色となり、意匠性がさらに効果的に向上する。
【００２２】
ガラス基板２は、透光性の絶縁基板であり、ソーダライムガラス、石英ガラス、硼珪酸ガラス、アルカリ成分を含まない無アルカリガラスなどを採用できる。高い透過率を有し、かつ、一般建材の窓ガラスに使用され非常に安価であることから、ソーダライムガラスを用いることが好ましい。 また、ガラス基板２の厚みは、それぞれ０．５〜５ｍｍ程度、好ましくは１．８〜３．０ｍｍ程度である。
【００２３】
センサー部３のスイッチ電極７は、導電膜からなり、ガラス基板２のタッチ面２ａの反対面２ｂに設けられている。導電膜としては、金属薄膜、酸化錫やＩＴＯなどの導電性無機薄膜、バナジン酸塩系、ビスマス系、または鉛系を主体とした導電性低融点ガラス等が挙げられる。金属薄膜としては、薄膜形成方法により作製される金属薄膜、銅箔、金箔などの金属箔からなる金属薄膜が挙げられる。
【００２４】
薄膜形成方法により作製される金属薄膜は、Ａｌ、Ａｌ合金、ニオビウム、モリブデン、金、銀、銅などの材料を用いて、公知の薄膜成形方法により形成される。これらの中でも、耐環境特性に優れ、低コストであることから、Ａｌ薄膜を採用することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の静電容量タッチスイッチは、表示面においてＦＰＣの配線取付部周辺をグラデーション処理してＦＰＣ接続部が目立たなくなることでタッチスイッチの意匠性が向上するので、通常の家電機器、ＡＶ機器、ＰＣ／ＯＡ機器、その他の電子デバイス等における各機器への調和のとれた入力手段として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００２６】
１  静電容量タッチスイッチ
２  ガラス基板
３  センサー部
４  配線取付部
５  配線  
６  引出線
７  スイッチ電極
８  中間層
９  保護層
１０  コントロール部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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