(57)【要約】【課題】静電容量型スイッチの小型化が実現できる静電容量型スイッチ用電極体を提供する。【解決手段】  本発明の静電容量型スイッチ用電極体１０ａは、絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の一方の面の一部に設けられた第１の電極１２と、絶縁性基材１１の他方の面の少なくとも一部に設けられた第２の電極１３とを備え、絶縁性基材１１に第２の電極のみが設けられている部分を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基材と、絶縁性基材の一方の面の一部に設けられた第１の電極と、絶縁性基材の他方の面の少なくとも一部に設けられた第２の電極とを備え、
絶縁性基材に第２の電極のみが設けられている部分を有することを特徴とする静電容量型スイッチ用電極体。
【請求項２】
絶縁性基材が透明であり、
第１の電極および第２の電極が、π共役系導電性高分子と可溶化高分子と溶媒とを含む導電性塗布液が印刷または塗布されて形成された導電膜であることを請求項１に記載の静電容量型スイッチ用電極体。
【請求項３】
絶縁性基材が透明であり、
絶縁性基材が、第１の電極および第２の電極が設けられていない窓部を有する請求項１に記載の静電容量型スイッチ用電極体。
【請求項４】
第１の電極および第２の電極が、線状であり、かつ、パターンを有していることを特徴とする請求項３に記載の静電容量型スイッチ用電極体。
【請求項５】
窓部を覆うように光拡散板が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の静電容量型スイッチ用電極体。
【請求項６】
電気回路の開閉を切り替えるために使用される静電容量型スイッチであって、
請求項１〜５のいずれかに記載の静電容量型スイッチ用電極体と、該静電容量型スイッチ用電極体の第１の電極と第２の電極とを所定電圧で印加する電圧印加部と、該静電容量型スイッチ用電極体の第１の電極と第２の電極との間の静電容量の変化量を検出する静電容量検出部と、該静電容量検出部により検出された静電容量の変化量が閾値を超えた際に電気回路の開閉を切り替える制御部とを具備することを特徴とする静電容量型スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量型スイッチに具備される静電容量型スイッチ用電極体に関する。さらには、静電容量型スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気回路の開閉を切り替えるために使用されるスイッチとしては様々なものが知られ、例えば、静電容量型スイッチが知られている。
静電容量型スイッチは、一対の電極が絶縁体を介して備えられた電極体と、該電極体の電極同士を所定電圧で印加する電圧印加部と、該電極体の電極間の静電容量の変化量を検出する静電容量検出部と、該静電容量検出部により検出された静電容量の変化量が閾値を超えた際に電気回路の開閉を切り替える制御部とを具備するものである。
このような静電容量型スイッチの電極体としては、例えば、特許文献１に、基板と、基板の片面に設けられた２つの電極と、基板および各電極を被覆する絶縁体とを具備するものが開示されている。
また、特許文献２には、静電容量型スイッチの電極体として、透明基材と透明基材の片面に設けられたＩＴＯ製導電膜とを備える透明電極を２つ具備し、導電膜同士の間に一方の透明電極の透明基材が配置されるように、２つの透明電極が積層されたものが開示されている。この電極体では、導電膜の間の透明基材が絶縁体としての機能を果たしている。
【特許文献１】特開平７−１１４８６６号公報
【特許文献２】特開平８−２９７２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の静電容量型スイッチの電極体では、誘電体の片面に電極を配置し、電極に対し独立した配線が必要である。特にタブレットのようにエリアアレイ状に電極を配置する場合、電極からの引き回し本数が多くなるため、電極自体の配置や大きさが制限される問題があった。また、特許文献２に記載の静電容量型スイッチの電極体では、透明電極を２つ備えるため、電極体が厚くなりがちであった。したがって、特許文献１，２に記載の電極体では、静電容量型スイッチを小型化することが困難であり、小型の電気製品や携帯電話などには適用できなかった。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、静電容量型スイッチの小型化が実現できる静電容量型スイッチ用電極体を提供することを目的とする。また、小型化可能な静電容量型スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以下の構成を包含する。
［１］  絶縁性基材と、絶縁性基材の一方の面の一部に設けられた第１の電極と、絶縁性基材の他方の面の少なくとも一部に設けられた第２の電極とを備え、
絶縁性基材に第２の電極のみが設けられている部分を有することを特徴とする静電容量型スイッチ用電極体。
［２］  絶縁性基材が透明であり、
第１の電極および第２の電極が、π共役系導電性高分子と可溶化高分子と溶媒とを含む導電性塗布液が印刷または塗布されて形成された導電膜であることを［１］に記載の静電容量型スイッチ用電極体。
［３］  絶縁性基材が透明であり、
絶縁性基材が、第１の電極および第２の電極が設けられていない窓部を有する［１］に記載の静電容量型スイッチ用電極体。
［４］  第１の電極および第２の電極が、線状であり、かつ、パターンを有していることを特徴とする［３］に記載の静電容量型スイッチ用電極体。
［５］  窓部を覆うように光拡散板が設けられていることを特徴とする［３］に記載の静電容量型スイッチ用電極体。
［６］  電気回路の開閉を切り替えるために使用される静電容量型スイッチであって、
［１］〜［５］のいずれかに記載の静電容量型スイッチ用電極体と、該静電容量型スイッチ用電極体の第１の電極と第２の電極とを所定電圧で印加する電圧印加部と、該静電容量型スイッチ用電極体の第１の電極と第２の電極との間の静電容量の変化量を検出する静電容量検出部と、該静電容量検出部により検出された静電容量の変化量が閾値を超えた際に電気回路の開閉を切り替える制御部とを具備することを特徴とする静電容量型スイッチ。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の静電容量型スイッチ用電極体は、静電容量型スイッチの小型化が実現できるものである。
本発明の静電容量型スイッチは、小型化が可能になり、例えば、小型の電気製品や携帯電話などに適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
「静電容量型スイッチ用電極体」
＜第１の実施形態例＞
本発明の静電容量型スイッチ用電極体（以下、電極体と略す。）の第１の実施形態例について説明する。
図１および図２に、本実施形態例の電極体を示す。本実施形態例の電極体１０ａは、矩形状の絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の一方の面に設けられた膜状の第１の電極１２と、絶縁性基材１１の他方の面に設けられた膜状の第２の電極１３とを備えるものである。
第１の電極１２は、絶縁性基材１１の対角線を境界とした際の一方の半分に設けられ、第２の電極１３は、他方の半分に設けられている。したがって、本実施形態例の電極体１０ａの、絶縁性基材１１の対角線を境界とした際の他方の半分側は、第１の電極１２が設けられておらず、絶縁性基材１１に第２の電極１３のみが設けられている部分になっている。
【０００７】
本実施形態例における絶縁性基材１１は透明である。透明な絶縁性基材１１としては、例えば、透明樹脂フィルム、ガラス板などが挙げられる。
透明樹脂フィルムを構成する樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアリレート、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどが挙げられる。これらの樹脂材料の中でも、強度等の点から、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【０００８】
絶縁性基材１１の厚さは１０〜１００μｍであることが好ましい。絶縁性基材１１の厚さが１０μｍ以上であれば、第１の電極１２と第２の電極１３とを充分に電気的に絶縁することができ、１００μｍ以下であれば、電極体１０ａをより薄くできる。
【０００９】
本実施形態例における第１の電極１２および第２の電極１３は、π共役系導電性高分子と可溶化高分子と溶媒とを含む導電性塗布液（以下、第１の導電性塗布液という。）が印刷または塗布されて形成された導電膜である。この導電膜は透明であるため、第１の電極１２および第２の電極１３は透明である。
【００１０】
第１の導電性塗布液を構成するπ共役系導電性高分子としては、例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（Ｎ−メチルピロール）、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−メトキシチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）などが挙げられる。これらの中でも、導電性の点から、ポリピロール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）が好ましい。
また、π共役系導電性高分子として、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリフェニレンビニレン、ポリチオナフテンなどを使用することもできる。
【００１１】
可溶化高分子とは、π共役系導電性高分子に配位して、単体では溶媒に不溶なπ共役系導電性高分子を可溶化させる高分子である。可溶化高分子としては、例えば、アニオン基を有する高分子、電子吸引基を有する高分子などが使用される。
【００１２】
アニオン基を有する高分子の具体例としては、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリルスルホン酸、ポリメタクリルスルホン酸、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリルカルボン酸、ポリメタクリルカルボン酸、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンカルボン酸）、ポリイソプレンカルボン酸、ポリアクリル酸等が挙げられる。
電子吸引性基を有する高分子の具体例としては、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂や、ヒドロキシル基あるいはアミノ基含有樹脂をシアノエチル化した樹脂（例えば、シアノエチルセルロース）、ポリビニルピロリドン、アルキル化ポリビニルピロリドン、ニトロセルロースなどが挙げられる。
【００１３】
溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチレンホスホルトリアミド、アセトニトリル、ベンゾニトリル、クレゾール、フェノール、キシレノール、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジオキサン、ジエチルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールジアルキルエーテル、３−メチル−２−オキサゾリジノンなどが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよいし、２種類以上の混合物としてもよいし、他の有機溶剤との混合物としてもよい。
【００１４】
第１の導電性塗布液には、導電性をより高くするために、ドーパントを添加することが好ましい。
ドーパントとしては、ヨウ素、臭素等のハロゲン、ＰＦ５、ＡｓＦ５、ＢＦ３等のルイス酸、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４等のプロトン酸やパラトルエンスルホン酸、パラメトキシエチルトルエンスルホン酸等の有機酸、ＦｅＣｌ３、ＴｉＣｌ４等の遷移金属化合物、テトラシアノジメタン、テトラシアノテトラアザナフタレン、クロラニル等の有機物質、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属等が挙げられる。
【００１５】
第１の電極１２および第２の電極１３の形成方法するための第１の導電性塗布液の印刷方法としては、例えば、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷などが挙げられ、中でも、スクリーン印刷が好ましい。
塗布方法としては、例えば、バーコーター、ダイコーター、コンマコーター、スプレーコーター、ロールコーター等の塗布装置を用いる方法が挙げられる。
印刷と塗布とでは、第１の電極１２および第２の電極１３を簡便に形成できることから、印刷が好ましい。
【００１６】
印刷または塗布後には乾燥をおこなうことが好ましい。乾燥方法としては、例えば、熱風乾燥法、赤外線乾燥法、真空乾燥法などが挙げられる。
【００１７】
このような第１の導電性塗布液の印刷または塗布によれば、絶縁性基材１１の両面に導電膜からなる電極を容易に形成できる。
【００１８】
可溶化高分子の含有量は、π共役系導電性高分子１モルに対して０．１〜１０モルの範囲であることが好ましく、１〜７モルの範囲であることがより好ましい。可溶化高分子の含有量が０．１モル以上であれば、π共役系導電性高分子へのドーピング効果がより強くなり、導電性を充分に満たす。その上、溶媒への分散性及び溶解性が高くなり、均一な分散液を容易に得ることができる。また、可溶化高分子の含有量が１０モル以下であれば、π共役系導電性高分子を充分に含むため、充分な導電性が得られる。
【００１９】
第１の電極１２および第２の電極１３中のπ共役系導電性高分子の含有量は１０〜９５質量％であることが好ましい。π共役系導電性高分子の含有量が１０質量％以上であれば、第１の電極１２および第２の電極１３の導電性が高くなって静電容量型スイッチを確実に動作させることができ、９５質量％以下であれば、その製造がより簡便になる。
【００２０】
第１の電極１２および第２の電極１３の厚さは０．１〜５μｍであることが好ましい。第１の電極１２および第２の電極１３の厚さが０．１μｍ以上であれば、充分な導電性を確保でき、静電容量型スイッチを確実に動作させることができ、５μｍ以下であれば、電極体１０ａをより薄くできる。
【００２１】
以上説明した第１の実施形態例の電極体１０ａは、絶縁性基材１１の一方の面に第１の電極１２が設けられ、他方の面に第２の電極１３が設けられているため、薄くできる。したがって、この電極体１０ａを用いることにより、静電容量型スイッチを小型化できる。
また、この電極体１０ａでは、第１の電極１２および第２の電極１３形成後に、これら電極間を電気的に絶縁させるための絶縁体を別途形成する必要がないため、簡便に得られる。
さらに、電極体１０ａでは、絶縁性基材１１が透明である上、第１の電極１２および第２の電極１３が第１の導電性塗布液より形成された透明な導電膜であり、光を透過する。このような電極体１０ａは照光式の静電容量型スイッチに好適に使用できる。
【００２２】
＜第２の実施形態例＞
本発明の電極体の第２の実施形態例について説明する。
本実施形態例の電極体１０ｂは、第１の実施形態例と同様に、矩形状の絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の一方の面に設けられた膜状の第１の電極１４と、絶縁性基材１１の他方の面に設けられた膜状の第２の電極１５とを備えるものである（図１および図２参照）。
第１の電極１４は、絶縁性基材１１の対角線を境界とした際の一方の半分に設けられ、第２の電極１５は、他方の半分に設けられている。したがって、本実施形態例の電極体１０ｂの、絶縁性基材１１の対角線を境界とした際の他方の半分側は、第１の電極１４が設けられておらず、絶縁性基材１１に第２の電極１５のみが設けられている部分になっている。
【００２３】
本実施形態例では、第１の実施形態例とは異なり、第１の電極１４および第２の電極１５が、不透明な膜からなる。
第１の電極１４および第２の電極１５を構成する不透明な膜としては、例えば、金属箔、金属めっきの膜、導電性塗布液が印刷または塗布されて形成された不透明な導電膜から構成される。
【００２４】
金属箔としては、例えば、電解銅箔、圧延銅箔、電解ニッケル箔、ステンレス箔、アルミニウム箔等が使用される。
金属めっきの膜としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル等のめっき膜が挙げられる。
【００２５】
第１の電極１４および第２の電極１５が、不透明な導電膜である場合の導電性塗布液としては、例えば、導電性粒子とバインダと溶媒とを含む塗布液（以下、第２の導電性塗布液という。）が使用される。
導電性塗布液の印刷方法および塗布方法としては、第１の実施形態例と同様の方法を適用することができる。
【００２６】
第２の導電性塗布液を構成する導電性粒子の材質としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、カーボン、およびこれらのうちの２種以上を含む合金などが挙げられる。これらの中でも導電性に優れることから、銀が好ましい。
【００２７】
バインダとしては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、フッ素系、シリコーン系、又はエポキシ系の各種樹脂を挙げることができる。これらの樹脂は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
また、バインダが放射線硬化性樹脂であってもよい。ここで、放射線硬化性樹脂とは、紫外線や電子線等の放射線によって硬化する樹脂である。
放射線硬化性樹脂の具体例としては、放射線硬化性プレポリマーが挙げられる。放射線硬化性プレポリマーとしては、例えば、エステルアクリレート、エーテルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、アミノ樹脂アクリレート、アクリル樹脂アクリレート、不飽和ポリエステル等のラジカル重合型、エポキシ樹脂、ビニルエーテルを有する樹脂等のカチオン重合型、アリール基やアクリロイル基を有するオリゴマーとポリチオールを組み合わせたチオール・エン付加型のもの等が挙げられる。
【００２９】
この放射線硬化性プレポリマーを紫外線により硬化させる際には、充分に硬化させるために、光重合開始剤を添加しておくことが好ましい。
光重合開始剤としては、クロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、ヒドロキシアセトフェノン、α−アミノアセトフェノン、ベンゾイルエーテル、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン、メチル−ｏ−ベンゾイルベンゾエート、チオキサントン、α−アシルオキシムエステル、アシルホスフィンオキサイド、グリオキシエステル、３−ケトクマリン、２−エチルアンスラキノン、カンファーキノン、ベンジル、ミヒラーケトン、テトラメチルチウラムモノサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等が挙げられる。
なお、電子線により放射線硬化性プレポリマーを硬化させる場合は、光重合開始剤を添加する必要はない。
【００３０】
放射線硬化性樹脂を含む場合には放射性硬化性希釈剤が含まれてもよい。放射性硬化性希釈剤としては、２−エチルヘキシルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールアクリレート、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド、ヒドロキシブチルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、シクロヘキセンジエポキシドが挙げられる。
【００３１】
第２の導電性塗布液の溶媒としては、第１の導電性塗布液の溶媒と同様のものが使用される。
【００３２】
上記第２の導電性塗布液の中でも、第１の電極１４および第２の電極１５を容易に形成できることから、導電性粒子が、導電性粒子とバインダとの合計を１００質量％とした際の４０〜９５質量％含まれる導電性ペーストが好ましい。このような導電性ペーストによれば、体積抵抗率が０．０５〜５Ω・ｃｍの第１の電極１４および第２の電極１５を容易に形成できる。
【００３３】
第１の電極１４および第２の電極１５が、第２の導電性塗布液の印刷または塗布により形成した導電膜である場合、第１の電極１４および第２の電極１５中の導電性粒子の含有量は、導電性粒子とバインダとの合計を１００質量％とした際の１０〜９０質量％であることが好ましい。導電性粒子の含有量が１０質量％以上であれば、第１の電極１４および第２の電極１５の導電性が高くなって静電容量型スイッチを確実に動作させることができ、９０質量％以下であれば、該電極の強度を確保できる。
【００３４】
上記の不透明な膜の中でも、簡便な工程で得られることから、第２の導電性塗布液の印刷により形成した導電膜が好ましい。また、第２の導電性塗布液の印刷または塗布によれば、絶縁性基材１１の両面に導電膜からなる電極を容易に形成できる。
【００３５】
第１の電極１４および第２の電極１５の好ましい厚さは、第１の実施形態例と同様に、５〜５０μｍであることが好ましい。
【００３６】
本実施形態例における絶縁性基材１１としては、第１の実施形態例と同様に、透明なものを用いてもよいが、不透明な基材を用いることもできる。
【００３７】
以上説明した第２の実施形態例の電極体１０ｂは、絶縁性基材１１の一方の面に第１の電極１４が設けられ、他方の面に第２の電極１５が設けられているため、薄くできる。したがって、この電極体１０ｂを用いることにより、静電容量型スイッチを小型化できる。
また、この電極体１０ｂでは、第１の電極１４および第２の電極１５形成後に、これら電極間を電気的に絶縁させるための絶縁体を別途形成する必要がないため、簡便に得られる。
【００３８】
＜第３の実施形態例＞
本発明の電極体の第３の実施形態例について説明する。
図３および図４に、第３の実施形態例の電極体を示す。この電極体１０ｃは、矩形状の絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の一方の面に設けられたストライプ状のパターンを構成している線状の第１の電極１６と、絶縁性基材１１の他方の面に設けられたストライプ状のパターンを構成している線状の第２の電極１７とを備えるものである。第１の電極１６は、絶縁性基材１１の対角線を境界とした際の一方の半分側に設けられ、第２の電極１７は、他方の半分側に設けられている。すなわち、本実施形態例の電極体１０ｃの、絶縁性基材１１の対角線を境界とした際の他方の半分側は、第１の電極１６が設けられていない。したがって、電極体１０ｃは、絶縁性基材１１に第２の電極１７のみが設けられている部分を有している。
また、このような電極体１０ｃでは、絶縁性基材１１に第１の電極１６および第２の電極１７が設けられていない部分１１ａ（以下、この部分を窓部１１ａという。）を有している。
【００３９】
本実施形態例における絶縁性基材１１としては、第１の実施形態例と同様に、透明なものが使用される。
【００４０】
第１の電極１６および第２の電極１７としては、導電性塗布液をパターン印刷して得たもの、導電性塗布液の塗膜、金属箔、金属めっきの膜のいずれかにパターンを形成して得たもの、パターンが形成されるように金属細線を配線して得たものなどが挙げられる。
【００４１】
第１の電極１６および第２の電極１７が、導電性塗布液をパターン印刷して得たものである場合、導電性塗布液としては、上述した第１の導電性塗布液および第２の導電性塗布液を使用することができる。
印刷方法としては、例えば、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷などが挙げられ、中でも、スクリーン印刷が好ましい。
【００４２】
第１の電極１６および第２の電極１７が、導電性塗布液の塗膜にパターンを形成して得たものである場合、導電性塗布液としては、上述した第１の導電性塗布液および第２の導電性塗布液を使用することができる。
パターンの形成方法としては、例えば、パターンのない導電性塗布液の塗膜上にレジストを塗布し、その上にパターンを有するフォトマスク配置させ、ＵＶ露光等により露光部を硬化させ、非露光部を除去して現像し、エッチングする方法などが挙げられる。
導電性塗布液として、バインダが放射線硬化性樹脂のものを用いる場合には、上記エッチング法にてレジストの塗布を省略できるから、パターンの形成が簡便になる。
【００４３】
第１の電極１６および第２の電極１７が、金属箔にパターンを形成して得たものである場合、金属箔としては、第２の実施形態例で挙げたものと同様のものが使用される。
パターン形成方法としては、金属箔上にレジストを塗布し、その上にパターンを有するフォトマスク配置させ、ＵＶ露光等により露光部を硬化させ、非露光部を除去して現像し、エッチングする方法などが挙げられる。
【００４４】
第１の電極１６および第２の電極１７が、金属めっきの膜にパターンを形成して得たものである場合、金属めっきの膜としては、第２の実施形態例で挙げたものと同様のものが使用される。
パターン形成方法としては、例えば、公知のめっき方法により形成した金属めっきの膜上にレジストを塗布し、その上にパターンを有するフォトマスク配置させ、ＵＶ露光等により露光部を硬化させ、非露光部を除去して現像し、エッチングする方法などが挙げられる。
【００４５】
第１の電極１６および第２の電極１７が、パターンが形成されるように金属細線を配線して得たものである場合、金属細線としては、ステンレス線、ニッケル線、タングステン線、りん青銅線、真鍮線等が使用される。
金属細線を用いた場合のパターン形成方法としては、絶縁性基材１１上にノズルから金属細線を繰り出し、これを固定して所定のパターンを形成する方法などが挙げられる。
【００４６】
これらの中でも、第１の電極１６および第２の電極１７は、簡便な工程で得られることから、導電性塗布液をパターン印刷して形成した導電膜が好ましい。
また、導電性塗布液のパターン印刷によれば、絶縁性基材１１の両面に導電膜からなる電極を容易に形成できる。
【００４７】
第１の電極１６および第２の電極１７の線幅は２〜４０μｍであることが好ましい。第１の電極１６および第２の電極１７の線幅が２μｍ以上であれば、容易にパターンを形成でき、４０μｍ以下であれば、第１の電極１６および第２の電極１７の光透過性を容易に確保できる。
ただし、第１の電極１６および第２の電極１７が金属細線からなる場合には、線幅の下限を５μｍとすることが好ましい。金属細線の線幅が５μｍ以上であれば、作製および取り扱いが容易になるからである。
【００４８】
窓部１１ａは、電極体１０ｃの一方の面側に発光体が配置された際に、その発光体の光を反対の面側に通すための窓になるものである。
窓部１１ａの、電極体１０ｃの表面積を１００％とした際の面積割合は、電極の導電性（具体的には抵抗値３００Ω／□以上であることが求められる。）、発光体の光の強さ等を考慮して適宜選択される。例えば、第１の電極１６および第２の電極１７が銀ペーストから形成された場合には、窓部１１ａの面積割合は５０〜９９％とすることができる。ただし、導電性ペーストでのライン幅は０．１ｍｍ幅程度が限界であるため、現実的には８０％程度であることが好ましい。
【００４９】
以上説明した第３の実施形態例の電極体１０ｃは、絶縁性基材１１の一方の面に第１の電極１６が設けられ、他方の面に第２の電極１７が設けられているため、薄くできる。したがって、この電極体１０ｃを用いることにより、静電容量型スイッチを小型化できる。
また、この電極体１０ｃでは、第１の電極１６および第２の電極１７形成後に、これら電極間を電気的に絶縁させるための絶縁体を別途形成する必要がないため、簡便に得られる。
さらに、電極体１０ｃでは、絶縁性基材１１が透明である上、第１の電極１６および第２の電極１７が線状で、かつ、ストライプ状のパターン有しており、窓部１１ａにて光を透過する。このような電極体１０ｃは照光式の静電容量型スイッチに好適に使用できる。
【００５０】
＜第４の実施形態例＞
本発明の第４の実施形態例について説明する。
図５および図６に、本実施形態例の電極体１０ｄを示す。本実施形態例の電極体１０ｄは、矩形状の絶縁性基材１１と、絶縁性基材１１の一方の面の一部に設けられた膜状の第１の電極１８と、絶縁性基材１１の他方の面の一部に設けられた膜状の第２の電極１９とを備えるものである。
第１の電極１８は、絶縁性基材１１の対角線を境界とした際の一方の半分側に設けられ、第２の電極１９は、他方の半分側に設けられている。すなわち、本実施形態例の電極体１０ｄの、絶縁性基材１１の対角線を境界とした際の他方の半分側は、第１の電極１８が設けられていない。したがって、電極体１０ｄは、絶縁性基材１１に第２の電極１９のみが設けられている部分を有している。
また、第１の電極１８および第２の電極１９は、各々、絶縁性基材１１の中央部にて半円状に欠失している。これにより、絶縁性基材１１は、第１の電極１８および第２の電極１９が設けられていない部分１１ｂ（以下、この部分を窓部１１ｂという。）を１つ有している。
【００５１】
本実施形態例における絶縁性基材１１としては、第２の実施形態例と同様に、透明なものを用いる。
第１の電極１８および第２の電極１９は、第２の実施形態例と同様に、金属箔、金属めっきの膜、導電性塗布液の不透明な塗膜から構成される。
【００５２】
本実施形態例における窓部１１ｂは円形状である。この窓部１１ｂも、第３の実施形態例と同様に、電極体１０ｄの一方の面側に発光体が配置された際に、その発光体の光を反対の面側に通すための窓になるものである。
窓部１１ｂの、電極体１０ｄの表面積を１００％とした際の面積割合も、第３の実施形態例と同様に、電極の導電性、発光体の光の強さ等を考慮して適宜選択される。
【００５３】
電極体１０ｄでは、表になる側に、窓部１１ｂを覆うように光拡散板が設けられていることが好ましい。窓部１１ｂを覆うように光拡散板が設けられていれば、窓部１１ｂを通った光を拡散させることができる。
ここで、拡散板としては、例えば、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィン等の透明樹脂からなるシートが使用される。
【００５４】
以上説明した第４の実施形態例の電極体１０ｄは、絶縁性基材１１の一方の面に第１の電極１８が設けられ、他方の面に第２の電極１９が設けられているため、薄くできる。したがって、この電極体１０ｄを用いることにより、静電容量型スイッチを小型化できる。
また、この電極体１０ｄでは、第１の電極１８および第２の電極１９形成後に、これら電極間を電気的に絶縁させるための絶縁体を別途形成する必要がないため、簡便に得られる。
さらに、電極体１０ｄでは、絶縁性基材１１が透明である上、透光可能な窓部１１ｂを有しているため、光を透過する。このような電極体１０ｄは照光式の静電容量型スイッチに好適に使用できる。
【００５５】
なお、本発明の電極体は上述した実施形態例に限定されない。例えば、第１の実施形態例および第２の実施形態例では、第１の電極１２，１４が絶縁性基材１１の一方の面の半分に設けられ、第２の電極１３，１５が他方の面の半分に設けられたが、図７に示すように、第１の電極１２，１４が絶縁性基材１１の一方の面の半分に設けられ、第２の電極１３，１５が絶縁性基材１１の他方の面の全部に設けられていてもよい。この場合、絶縁性基材１１の一方の面には、第１の電極が設けられていない部分があり、この部分が、絶縁性基材１１に第２の電極１３，１５のみが設けられている部分となる。
また、図８および図９に示すように、第１の電極１２，１４が絶縁性基材１１の一方の面の中央部に設けられ、第２の電極１３，１５が絶縁性基材１１の他方の面の全部に設けられていてもよい。この場合、絶縁性基材１１の一方の面における中央部以外の部分には、第１の電極が設けられていない部分があり、この部分が、絶縁性基材１１に第２の電極１３，１５のみが設けられている部分となる。
【００５６】
上述した第３の実施形態例では、第１の電極１６および第２の電極１７のパターンがストライプ状であったが、そのパターンは、例えば、格子状、千鳥格子状、ハニカム状、多角形の集合体形状などであってもよい。
【００５７】
上述した第４の実施形態例では、電極体１０ｄにおける窓部１１ｂが円形状であったが、多角形状、星状であってもよいし、文字状であってもよい。また、電極体１０ｄでは窓部１１ｂが１つであったが、２つ以上であってもよい。
【００５８】
また、上述した第１〜第４の実施形態例では、１枚の絶縁性基材に第１の電極と第２の電極を１つずつ設けたものであるが、１枚の絶縁性基材に第１の電極と第２の電極とを２つ以上設けて、２つ以上の電極体を作製してもよい。このように１枚の絶縁性基材を用いて２つ以上の電極体を作製したものは、電極アレイシートとして利用できる。
【００５９】
「静電容量型スイッチ」
本発明の静電容量型スイッチの一実施形態例について説明する。
図１０に、本実施形態例の静電容量型スイッチを示す。この静電容量型スイッチ１は、電気回路の開閉を切り替えるために使用されるものであり、電極体１０ａと、電圧印加部２０と、静電容量検出部３０と、制御部４０と、発光体５０と、表示板６０を具備するものである。
本実施形態例における電極体１０ａは、第１の実施形態例のものであり、光透過性を有するものである。
電圧印加部２０は、第１の電極１２と第２の電極１３とを所定電圧で印加するものである。
静電容量検出部３０は、第１の電極１２と第２の電極１３との間の静電容量の変化量を検出するものである。
制御部４０は、静電容量検出部３０に接続され、静電容量検出部３０により検出された静電容量の変化量が閾値を超えた際に電気回路の開閉を切り替えるものである。
発光体５０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等であり、電極体１０ａの第２の電極１３側に設置されたものである。また、発光体５０は制御部４０に接続され、電気回路が開（ＯＮ）の状態のときに発光し、閉（ＯＦＦ）の状態のときに消光するようになっている。
表示板６０は、電極体１０ａの第１の電極１２側に設置されたものである。表示板６０の具体例としては、抜き文字が設けられた板、着色された板などが挙げられる。
【００６０】
この静電容量型スイッチは、以下のようにして使用する。
まず、電圧印加部２０により第１の電極１２と第２の電極１３とを所定電圧で印加し、静電容量検出部３０により第１の電極１２と第２の電極１３との間の静電容量を監視する。
電気回路を開または閉にするために、人が表示板６０に指を近接させると、その指の近接によって第１の電極１２と第２の電極１３との間の静電容量が変化する。静電容量検出部３０は、その静電容量の変化量を検出し、その値を制御部４０に伝送する。そして、制御部４０により、静電容量の変化量が閾値を超えた際に、電気回路を開から閉に、または、閉から開に切り替える。また、その切り替えに同期して、電気回路が開になった際に発光体５０を発光させ、閉になった際に消光させる。発光体５０が発光している際には、その光が電極体１０ａを透過し、さらに表示板６０の抜き文字あるいは表示板６０そのものを透過する。これにより、電気回路の開閉が視覚的に判別できるようになる。
【実施例】
【００６１】
（実施例１）
本例では、まず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（厚さ２５μｍ、２５０ｍｍ四方）の一方の面に、図１１に示すようなパターンＰ１が形成されるように、導電性ペースト（信越ポリマー（株）製ＮＳＴ−１）をスクリーン印刷し、乾燥させて、第１の引き回し回路１２１を形成した。次いで、ＰＥＴフィルムの一方の面に第１の導電性塗布液（日本アグファ・ゲバルト（株）製、製品名：ポリマーインクＥＬ−Ｐ５０１０）をスクリーン印刷し、１４０℃で２０分間加熱乾燥させて、図１２に示すように、第１の引き回し回路１２１に接続する第１の電極１１２，１１２・・・を４列×６列で形成した。
次に、第１の引き回し回路１２１の末端部分を上から針を用いて穿孔して、直径約０．２ｍｍのスルーホールを形成した。このスルーホールにスクリーン印刷により前記導電性ペーストを充填し、乾燥させて貫通回路１３０を形成した。
次に、ＰＥＴフィルムの他方の面に、図１３に示すようなパターンＰ２が形成されるように、導電性ペーストをスクリーン印刷し、乾燥させて、第２の引き回し回路１２２を形成した。次いで、ＰＥＴフィルムの他方の面に第１の導電性塗布液をスクリーン印刷し、１４０℃で２０分間乾燥させて、図１４に示すように、第２の引き回し回路１２２に接続する第２の電極１１３，１１３・・・を４列×６列で形成した。その際、各第１の電極１１２と各第２の電極１１３とで矩形状のスイッチ領域が形成されるように印刷した。
その後、両面に電極が設けられたＰＥＴフィルムを、トムソン刃により外形抜き加工を施して、電極体を多数有する電極アレイシートを得た。
抜き文字が形成されるように印刷が施された厚さ１ｍｍのアクリル製の表示体の片面に、アクリル系両面テープ（東洋インキ製造（株）製Ｒ３９０）を介して、上記電極アレイシートを貼り合わせて、スイッチアレイを得た。
このスイッチアレイをサイプレス（Ｃｙｐｒｅｓｓ）社のＣＹ３２１２−ＣａｐＳｅｎｓｅ評価キットに接続して、動作検証を実施したところ、スレッシュホールド値のチューニングを実施することなしに、かつ、誤動作することなしに動作することを確認した。
また、スイッチアレイの第２の電極側に、ハクバ社製のバックライト（ハクバ５７００ライトビューアー）を配置し、これを発光させたところ、電極体に光が透過して、文字が照光することを確認した。
【００６２】
（実施例２）
本例では、まず、ＰＥＴフィルム（厚さ２５μｍ、２５０ｍｍ四方）の一方の面に、図１５に示すようなパターンＰ３が形成されるように、導電性ペースト（信越ポリマー（株）製ＮＳＴ−１）をスクリーン印刷し、乾燥させて、第１の引き回し回路１２１と、第１の引き回し回路１２１に接続する第１の電極１１６，１１６・・・を４列×６列で形成した。この印刷では、第１の電極１１６の線幅を０．３ｍｍ、ピッチを０．９ｍｍとし、窓部の面積割合を６６．７％とした。
次に、第１の引き回し回路１２１の末端部分を上から針を用いて穿孔して、直径約０．２ｍｍのスルーホールを形成した。このスルーホールにスクリーン印刷により前記導電性ペーストを充填し、乾燥させて貫通回路１３０を形成した。
次に、ＰＥＴフィルムの他方の面にも、上記と同様にして、図１６に示すようなパターンＰ４の、第２の引き回し回路１２２と、第２の引き回し回路１２２に接続する第２の電極１１７，１１７・・・を４列×６列で形成した。その際、各第１の電極１１６と各第２の電極１１７とで矩形状のスイッチ領域が形成されるように印刷した。
その後、両面に電極が設けられたＰＥＴフィルムを、トムソン刃により外形抜き加工を施して、電極体を多数有する電極アレイシートを得た。
抜き文字が形成されるように印刷が施された厚さ１ｍｍのアクリル製の表示体の片面に、アクリル系両面テープ（東洋インキ製造（株）製Ｒ３９０）を介して、上記電極アレイシートを貼り合わせて、スイッチアレイを得た。
このスイッチアレイをサイプレス（Ｃｙｐｒｅｓｓ）社のＣＹ３２１２−ＣａｐＳｅｎｓｅ評価キットに接続して、動作検証を実施したところ、スレッシュホールド値のチューニングを実施することなしに、かつ、誤動作することなしに動作することを確認した。
また、スイッチアレイの第２の電極側に、ハクバ社製のバックライト（ハクバ５７００ライトビューアー）を配置し、これを発光させたところ、電極体に光が透過して、文字が照光することを確認した。
また、スイッチアレイの第２の電極側に、ハクバ社製のバックライト（ハクバ５７００ライトビューアー）を配置し、これを発光させたところ、電極体に光が透過して、文字が照光することを確認した。
【００６３】
（実施例３）
本例では、まず、ＰＥＴフィルム（厚さ２５μｍ、２５０ｍｍ四方）の一方の面に、図１７に示すようなパターンＰ５が形成されるように、導電性ペースト（信越ポリマー（株）製ＮＳＴ−１）をスクリーン印刷し、乾燥させて、第１の引き回し回路１２１と第１の引き回し回路１２１に接続する第１の電極１１８，１１８・・・を形成した。
次に、第１の引き回し回路１２１の末端部分を上から針を用いて穿孔して、直径約０．２ｍｍのスルーホールを形成し、次いで、上からスクリーン印刷により前記スルーホールに導電性ペーストを充填し、乾燥させて、貫通回路１３０を形成した。
次に、ＰＥＴフィルムの他方の面に、図１８に示すようなパターンＰ６が形成されるように、導電性ペーストをスクリーン印刷し、乾燥させて、第２の引き回し回路１２２と第２の引き回し回路１２２に接続する第２の電極１１９，１１９・・・を形成した。その際、各第１の電極１１８と各第２の電極１１９とで矩形状の領域が形成されるように印刷した。
その後、両面に電極が設けられたＰＥＴフィルムを、トムソン刃により外形抜き加工を施して、電極体を多数有する電極アレイシートを得た。
抜き文字が形成されるように印刷が施された厚さ１ｍｍのアクリル板の片面に、アクリル系両面テープ（東洋インキ製造（株）製Ｒ３９０）を介して、上記電極アレイシートを貼り合わせて、スイッチアレイを得た。
このスイッチアレイをサイプレス（Ｃｙｐｒｅｓｓ）社のＣＹ３２１２−ＣａｐＳｅｎｓｅ評価キットに接続して、動作検証を実施したところ、スレッシュホールド値のチューニングを実施することなしに、かつ、誤動作することなしに動作することを確認した。
また、スイッチアレイの第２の電極側に、ハクバ社製のバックライト（ハクバ５７００ライトビューアー）を配置し、これを発光させたところ、電極体に光が透過して、文字が照光することを確認した。
また、スイッチアレイの第２の電極側に、ハクバ社製のバックライト（ハクバ５７００ライトビューアー）を配置し、これを発光させたところ、電極体に光が透過して、文字が照光することを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の静電容量型スイッチ用電極体の第１の実施形態例および第２の実施形態例を示す平面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ断面図である。
【図３】本発明の静電容量型スイッチ用電極体の第３の実施形態例を示す平面図である。
【図４】図３のII−II断面図である。
【図５】本発明の静電容量型スイッチ用電極体の第４の実施形態例を示す平面図である。
【図６】図５のIII−III断面図である。
【図７】本発明の静電容量型スイッチ用電極体の他の実施形態例を示す断面図である。
【図８】本発明の静電容量型スイッチ用電極体の他の実施形態例を示す平面図である。
【図９】図８のIV−IV断面図である。
【図１０】本発明の静電容量型スイッチの一実施形態例を説明する図である。
【図１１】実施例１における第１の引き回し回路のパターンを示す平面図である。
【図１２】実施例１における第１の電極のパターンを示す平面図である。
【図１３】実施例１における第２の引き回し回路のパターンを示す平面図である。
【図１４】実施例１における第２の電極のパターンを示す平面図である。
【図１５】実施例２における第１の引き回し回路および第１の電極のパターンを示す平面図である。
【図１６】実施例２における第２の引き回し回路および第２の電極のパターンを示す平面図である。
【図１７】実施例３における第１の引き回し回路および第１の電極のパターンを示す平面図である。
【図１８】実施例３における第２の引き回し回路および第２の電極のパターンを示す平面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  電極体（静電容量型スイッチ用電極体）
１１  絶縁性基材
１１ａ，１１ｂ  窓部
１２，１４，１６，１８  第１の電極
１３，１５，１７，１９  第２の電極
２０  電圧印加部
３０  静電容量検出部
４０  制御部
５０  発光体
６０  表示板
１１２，１１６，１１８  第１の電極
１１３，１１７，１１９  第２の電極
１２１  第１の引き回し回路
１２２  第２の引き回し回路
【図１】
2008071683.tif 000003
【図２】
2008071683.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008071683.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2008071683.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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