(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作面における押圧方向への押圧状態を検出する静電容量型タッチスイッチであって、
第一誘電体と、
前記第一誘電体よりも操作上の外側に位置して、前記第一誘電体と空気層を介して対向配置される透光性の第二誘電体と、
前記第二誘電体において、前記第一誘電体と反対側に配置される意匠層と、
前記第一誘電体に形成される第一電極と、
前記第二誘電体の前記空気層側の面に形成され、前記第一電極と前記空気層を介して対向する第二電極と、
を備え、
前記第二電極は、
透光性のまたは厚さ方向に中空の第三誘電体と、
前記第三誘電体の厚さ方向の両面にそれぞれ配置され１または２以上の孔を有する有孔部および両方の前記有孔部を電気的に接続する接続部を備える導電部材と、
を備える静電容量型タッチスイッチ。
【請求項２】
操作面における押圧方向への押圧状態を検出する静電容量型タッチスイッチであって、
第一誘電体と、
前記第一誘電体よりも操作上の外側に位置して、前記第一誘電体と空気層を介して対向配置される透光性の第二誘電体と、
前記第一誘電体に形成される第一電極と、
前記第二誘電体の前記空気層側の面に形成され、前記第一電極と前記空気層を介して対向する第二電極と、
を備え、
前記第二誘電体は意匠層を兼ね、
前記第二電極は、
透光性のまたは厚さ方向に中空の第三誘電体と、
前記第三誘電体の厚さ方向の両面にそれぞれ配置され１または２以上の孔を有する有孔部および両方の前記有孔部を電気的に接続する接続部を備える導電部材と、
を備える静電容量型タッチスイッチ。
【請求項３】
前記有孔部は、網目を有する網部材である請求項１または請求項２に記載の静電容量型タッチスイッチ。
【請求項４】
前記有孔部は、１つの孔を持ち、かつ前記第三誘電体の厚さ方向の両面内の外周囲に接するリング部材である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の静電容量型タッチスイッチ。
【請求項５】
前記接続部は、前記第三誘電体の側面を囲うリング形状あるいは前記第三誘電体の内部を挿通する線形状を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の静電容量型タッチスイッチ。
【請求項６】
前記接続部は、前記第三誘電体の厚さ方向の両面を接続し、前記第三誘電体の側面の一部を覆う線部材である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の静電容量型タッチスイッチ。
【請求項７】
前記導電部材は、少なくとも前記有孔部を、導電インクを用いた印刷体とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の静電容量型タッチスイッチ。
【請求項８】
前記導電部材は、アルミニウム、タングステン、銀、金、銅、ニッケルおよびクロムの内のいずれか１種若しくは２種以上から成る金属にて構成される請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の静電容量型タッチスイッチ。
【請求項９】
前記第二誘電体は、シリコーンゴムにて構成される請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の静電容量型タッチスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指等をタッチあるいはスライドさせて内方に押し込み可能な静電容量型タッチスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図１１に示す押し込み可能な２段動作の静電容量型タッチスイッチ１００が知られている。この静電容量型タッチスイッチ１００は、誘電体として機能する樹脂製の筐体１０１と、その内方にて筐体１０１と対向配置される樹脂製の基板１０２とを備える。筐体１０１は、その外側の面に、文字やグラフィック等を含む意匠層１０３を積層して備える。基板１０２は、筐体１０１の内側の面と対向する面に、静電容量センサーとして機能を発揮させるための電極１０４を積層して備える。筐体１０１と電極１０４とは、空気層１０６を介して隔てられている。このような静電容量型タッチスイッチ１００の意匠層１０３上に指Ｆが触れると、指Ｆと電極１０４との間の静電容量が大きく変化する。続いて、指Ｆを内方に押し込んで空気層１０６を無くすと、指Ｆと電極１０４との間の静電容量がさらに変化する。このような２回の静電容量の変化を利用して、静電容量型の２段スイッチを実現することができる。このような機構の静電容量型タッチスイッチ１００は、メカニカルスイッチに比べて、部品点数の低減、それに伴う構造のシンプル化、軽量化、故障の低減といった長所を有する。
【０００３】
また、図１２に示す押し込み可能な２段動作の静電容量型タッチスイッチ２００も従来から知られている（例えば、特許文献１を参照）。この静電容量型タッチスイッチ２００は、誘電体として機能する樹脂製の筐体２０１と、その内方にて筐体２０１と対向配置される樹脂製の基板２０２とを備える。筐体２０１は、その外側の面に、文字やグラフィック等を含む意匠層２０３を積層して備える。基板２０２は、筐体２０１の内側の面と対向する面に、静電容量センサーとして機能を発揮させるための第一電極２０４を積層して備える。筐体２０１は、第一電極２０４と対向する面に、第二電極２０５を積層して備える。第一電極２０４と第二電極２０５とは、空気層２０６を介して隔てられている。
【０００４】
図１２の静電容量型タッチスイッチ２００も、図１１の静電容量型タッチスイッチ１００と同様、静電容量型の２段スイッチを実現することができる。静電容量型タッチスイッチ１００の場合、筐体１０１が厚くなると、指Ｆと電極１０４との間の距離も大きくなり、センサーの検出感度が低くなるという問題が生じる。静電容量型タッチスイッチ２００は、第二電極２０５を設けることによって、当該問題を改善し、誘電体としての筐体２０１の厚みを従来の０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下から、２．１ｍｍ以上２．４ｍｍ以下に拡大可能にした点で、静電容量型タッチスイッチ１００よりも優れる（特許文献１の明細書の段落００２９を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５３０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、静電容量型タッチスイッチ２００に代表される従来技術には、未だ解決できない問題がある。それは、誘電体となる筐体２０１の強度を確保するために筐体２０１の厚さをさらに拡大した場合には、センサーの検出感度が低くなってしまうという問題である。また、透光性の低い第二電極２０５を設けると、意匠層２０３より内方から照光したときに、光が第二電極２０５を透過困難となり、意匠層２０３の外側から意匠層２０３を明確に視認できないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、誘電体の厚さに起因する検出感度の低下を解消し、かつ誘電体の外層側にある意匠層の照光時の視認性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的達成のため、本発明の一実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチは、操作面における押圧方向への押圧状態を検出する静電容量型タッチスイッチであって、第一誘電体と、第一誘電体よりも操作上の外側に位置して、第一誘電体と空気層を介して対向配置される透光性の第二誘電体と、第二誘電体において、第一誘電体と反対側に配置される意匠層と、第一誘電体に形成される第一電極と、第二誘電体の空気層側の面に形成され、第一電極と空気層を介して対向する第二電極と、を備え、第二電極は、透光性のまたは厚さ方向に中空の第三誘電体と、第三誘電体の厚さ方向の両面にそれぞれ配置され１または２以上の孔を有する有孔部および両方の有孔部を電気的に接続する接続部を備える導電部材と、を備える。
【０００９】
また、本発明の一実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチは、操作面における押圧方向への押圧状態を検出する静電容量型タッチスイッチであって、第一誘電体と、第一誘電体よりも操作上の外側に位置して、第一誘電体と空気層を介して対向配置される透光性の第二誘電体と、第一誘電体に形成される第一電極と、第二誘電体の空気層側の面に形成され、第一電極と空気層を介して対向する第二電極と、を備え、第二誘電体は意匠層を兼ね、第二電極は、透光性のまたは厚さ方向に中空の第三誘電体と、第三誘電体の厚さ方向の両面にそれぞれ配置され１または２以上の孔を有する有孔部および両方の有孔部を電気的に接続する接続部を備える導電部材と、を備える。
【００１０】
別の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチは、さらに、有孔部を、網目を有する網部材とする。
【００１１】
別の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチは、また、有孔部を、１つの孔を持ち、かつ第三誘電体の厚さ方向の両面内の外周囲に接するリング部材とする。
【００１２】
別の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチは、また、接続部を、第三誘電体の側面を囲うリング形状あるいは第三誘電体の内部を挿通する線形状を有する部材とする。
【００１３】
別の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチは、また、接続部を、第三誘電体の厚さ方向の両面を接続し、第三誘電体の側面の一部を覆う線部材とする。
【００１４】
別の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチは、また、導電部材の少なくとも有孔部を、導電インクを用いた印刷体とする。
【００１５】
別の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチは、また、導電部材を、アルミニウム、タングステン、銀、金、銅、ニッケルおよびクロムの内のいずれか１種若しくは２種以上から成る金属にて構成する。
【００１６】
別の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチは、また、第二誘電体を、シリコーンゴムにて構成する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、誘電体の厚さに起因する検出感度の低下を解消し、かつ誘電体の外層側にある意匠層の照光時の視認性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、タッチ操作可能なコンピュータ装置に搭載される第１の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの部分の断面斜視図を示す。
【図２】図２は、図１の第二電極の斜視図（２Ａ）、および平面図と側面図と底面図のセット（２Ｂ）をそれぞれ示す。
【図３】図３は、図２の第二電極の製造工程の一例を説明するための図を示す。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの第二電極の平面図と側面図と底面図のセットを示す。
【図５】図５は、図４の第二電極の製造工程の一例を説明するための図を示す。
【図６】図６は、本発明の第３の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの第二電極の平面図と側面図と底面図のセットを示す。
【図７】図７は、図６の第二電極の製造工程の一例を説明するための図を示す。
【図８】図８は、本発明の第４の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの第二電極の製造工程の一例を説明するための図を示す。
【図９】図９は、タッチ操作可能なコンピュータ装置に搭載される第５の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの部分の断面斜視図および当該タッチスイッチ中の第二電極の斜視図をそれぞれ示す。
【図１０】図１０は、本発明の第６の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの第二電極の平面図（１０Ａ）とＡ−Ａ断面図（１０Ｂ）をそれぞれ示す。
【図１１】図１１は、従来から公知の押し込み可能な２段動作の静電容量型タッチスイッチの断面図を示す。
【図１２】図１２は、従来から公知の押し込み可能な２段動作の別の静電容量型タッチスイッチの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明に係る静電容量型タッチスイッチの各実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は本発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチについて説明する。
【００２１】
図１は、タッチ操作可能なコンピュータ装置に搭載される第１の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの部分の断面斜視図を示す。
【００２２】
第１の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１は、操作面における押圧方向への押圧状態を検出するスイッチである。静電容量型タッチスイッチ１は、誘電体の特性を持つ第一誘電体としてのプレート２と、そのプレート２よりも操作上の外側に位置して、プレート２と空気層３を介して対向配置される透光性の第二誘電体としての筐体４と、筐体４において、プレート２と反対側に配置される意匠層５と、を備える。静電容量型タッチスイッチ１は、自己容量式であっても、あるいは相互容量式であっても良い。本願において、「透光性」とは、光を透過可能である性質を意味し、光透過率の多寡を問わない。したがって、遮光率１００％でない限り、透光性を有する。プレート２は、その空気層３側の面に第一電極６を備える。筐体４は、その空気層３側の面に、第一電極６と空気層３を介して対向する第二電極７を備える。筐体４とプレート２との間であって第二電極７の外周囲には、フレーム８が配置されている。すなわち、静電容量型タッチスイッチ１は、操作部位において、その操作面側から内方に向かって、意匠層５、筐体４、第二電極７、空気層３、第一電極６、プレート２の順に配置した構造を持つ。また、静電容量型タッチスイッチ１は、操作部位の周辺において、操作面側から内方に向かって、意匠層５、筐体４、フレーム８、プレート２の順、若しくは、意匠層５、筐体４、フレーム８、第一電極６、プレート２の順に配置した構造を持つ。フレーム８に囲まれた空間は、操作部位となっており、指等を操作部位にタッチして内方に押し込むと、筐体４が下方に向かって弾性的に撓み、その直下の第二電極７を第一電極６に近づけることができる。なお、後述のように、第一電極６は、プレート２の内部あるいは空気層３と反対側に配置されていても良い。
【００２３】
筐体４は、第二電極７を囲む外周層９を備える。第二電極７は、筐体４の内側にあって外周層９に囲まれた状態で配置されている。外周層９の厚みは、特に制約はないが、第二電極７の底部側の厚みは、検出感度の確保の観点から、できるだけ薄い方が好ましい。例えば、外周層９の第二電極７の底部側の好適な厚みは、０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。なお、外周層９は、第二電極７の底部を完全に覆わずに、第二電極７の側面と底部の外周縁のみを覆う層とし、第二電極７の底部を空気層３に露出させていても良い。また、第二電極７と筐体４とは、好ましくは、不図示の接着層を介して接着されているが、接着層を介さずに密接されていても良い。また、筐体４の成形時に、第二電極７を成形用の金型にインサートして、第二電極７と筐体４との一体成形品を製造することもできる。
【００２４】
プレート２は、誘電体として機能すれば如何なる材料で構成されていても良く、樹脂、ゴム状弾性体、ガラスあるいはセラミックスなどから構成できる。その中でも、特に、成形性およびコストの面から、樹脂で構成されるのが好ましく、樹脂の中でもエポキシ樹脂、あるいはエポキシ樹脂中にガラス繊維を分散させた樹脂・ガラス複合体から構成されるのがさらに好ましい。また、プレート２の下方にＬＥＤなどの光源を配置する場合には、プレート２を透光性の高い材料で構成するのが好ましく、例えば、ポリカーボネート、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、アクリル樹脂、あるいはガラスにてプレート２を構成するのが好ましい。筐体４（外周層９も含む）は、弾性変形でき、誘電体として機能し、かつ透光性を有すれば如何なる材料で構成されていても良く、樹脂、ゴム状弾性体、ガラスあるいは透光性セラミックスなどから構成できる。その中でも、特に、成形性およびコストの面から、樹脂あるいはゴム状弾性体で構成されるのが好ましく、ポリエチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂あるいはシリコーンゴムから構成されるのがさらに好ましい。
【００２５】
意匠層５は、文字やグラフィックなどを描いた層であり、フィルムの貼付あるいは印刷等の手段によって好適に形成できる。意匠層５は着色されていても、無着色であっても良い。意匠層５は、それより内方からの照光により視認可能なように、少なくとも部分的に透光性の層である。第一電極６は、導電性に優れた材料から構成されるフィルムあるいは板状部材であって、アルミニウム、タングステン、クロム、ニッケル、銅、銀、金あるいはそれら２以上の合金といった金属から好適に構成される。なお、第一電極６の構成材料は、金属に限定されず、上記金属ほど高い導電性を要求されない場合には、例えば、カーボンブラックや導電性ポリマーであっても良い。第一電極６は、プレート２上に、好適には、印刷、蒸着、貼り付けなどの方法にて形成される。また、プレート２の下方にＬＥＤなどの光源を配置する場合には、第一電極６を透光性の高い導電材料で構成するのが好ましく、例えば、ＩＴＯや透明導電性ポリマーなどから構成すると良い。フレーム８は、プレート２と筐体４とを支持する硬度を持つ材料、例えば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、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などの比較的硬質の樹脂から好適に構成される。フレーム８と筐体４との間、およびフレーム８とプレート２若しくは第一電極６との間は、好ましくは、接着層を介して接続される。
【００２６】
静電容量型タッチスイッチ１の好適な大きさとしては、筐体４の厚さ：０．０５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下、第二電極７の厚さ：３ｍｍ以上９．５ｍｍ以下、筐体４の外周層９で囲まれた部分の外径（検知部の径）：８ｍｍ以上１５ｍｍ以下、フレーム８の厚さ：３．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下、および空気層３の厚さ：０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下を例示できる。ただし、静電容量型タッチスイッチ１の大きさは、上記の大きさに限定されない。
【００２７】
図２は、図１の第二電極の斜視図（２Ａ）、および平面図と側面図と底面図のセット（２Ｂ）をそれぞれ示す。図３は、図２の第二電極の製造工程の一例を説明するための図を示す。
【００２８】
第二電極７は、透光性の第三誘電体４０と、その表面（天面２１、側面２２および底面２３）を覆う導電部材４１と、を備える。導電部材４１は、第三誘電体４０の厚さ方向の両面（天面２１および底面２３）にそれぞれ配置され２以上の孔３１ａ，３３ａそれぞれ有する有孔部３１，３３と、両方の有孔部３１，３３を電気的に接続する接続部３２と、を備える。孔３１ａ，３３ａは、網目とも称する。接続部３２は、第三誘電体４０の側面２２を囲うリング形状を有する。第二電極７および第三誘電体４０は、この実施の形態では円柱形状を有しているが、その形状は円柱に限定されず、楕円柱、三角柱、四角以上の多角柱、下面側（突出方向）に径が小さくなる円錐台や角形錐台などの他の形状でも良い。第三誘電体４０は、誘電体として機能し、かつ透光性を有すれば如何なる材料で構成されていても良く、樹脂、ガラスあるいは透光性セラミックスなどから構成できる。その中でも、特に、成形性およびコストの面から、樹脂で構成されるのが好ましく、樹脂の中でも、透光性の高いポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂から構成されるのがさらに好ましい。導電部材４１は、導電性に優れた材料から構成される比較的薄い層であって、アルミニウム、タングステン、クロム、ニッケル、銅、銀、金あるいはそれら２以上の合金といった金属から好適に構成される。なお、導電部材４１の構成材料は、金属に限定されず、上記金属ほど高い導電性を要求されない場合には、例えば、カーボンブラックや導電性ポリマーであっても良い。
【００２９】
導電部材４１は、第三誘電体４０の表面を被覆しており、天面２１および底面２３においては、多数の孔３１ａおよび孔３３ａを有する。この結果、第三誘電体４０は、孔３１ａ，３３ａから露出している。したがって、第二電極７の下方から照光すると、光は、孔３３ａから孔３１ａを透過する。孔３１ａの総面積は、有孔部３１の面積に対して好ましくは５０％以上、さらに好ましくは６０％以上の面積を占める。孔３３ａの総面積も有孔部３３の面積に対して同様の面積を占める。このため、第二電極７の下方から照光すると、光は、筐体４を透過して意匠層５に高光量にて到達し、外側から意匠層５を視認しやすくなる。
【００３０】
第二電極７の各部位の好適な大きさとしては、有孔部３１，３３内の線幅：０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下、孔３１ａ，３３ａの径：０．７ｍｍ以上１．４ｍｍ以下を例示できる。ただし、第二電極７の各部位の大きさは、上記の大きさに限定されない。また、有孔部３１，３３の線幅は、孔３１ａ，３３ａの径より小さい方が好ましい。
【００３１】
第二電極７は、例えば、図３に示すような方法にて製造可能である。
【００３２】
まず、第三誘電体４０を用意する。次に、第三誘電体４０の表面に導電部材４１を被覆する。この結果、第二電極７の完成前の中間体４２ができる。導電部材４１の被覆方法は、物理的若しくは化学的な蒸着、塗装、ディッピング、印刷、ファイルの貼り付けなどの如何なる方法であっても良い。この実施の形態では、蒸着法によりアルミニウムの導電部材４１を第三誘電体４０の表面にコートしている。蒸着法によって形成されたアルミニウムの厚みは、例えば、７０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲である。次に、中間体４２の天面２１および底面２３に、レーザーを照射して、天面２１側に孔３１ａを、そして底面２３側に孔３３ａを、それぞれ形成する。孔３１ａの形成と孔３３ａの形成は、同時でもあるいは順次行っても良い。かかる工程により、第二電極７が完成する。なお、図３では、底面２３側の有孔部３３が隠れているが、底面２３側にも多くの孔３３ａが形成されている。
【００３３】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチについて説明する。第２の実施の形態において、第１の実施の形態と共通する部分については、その説明を省略し、また、同じ符号を付して、第１の実施の形態における説明に代えるものとし、重複した説明を省略する。第２の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１は、第二電極の構成を除き、第１の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１と同じ構造を有する（図１を参照）。
【００３４】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの第二電極の平面図と側面図と底面図のセットを示す。図５は、図４の第二電極の製造工程の一例を説明するための図を示す。
【００３５】
第２の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１中の第二電極７ａは、透光性の第三誘電体４０と、その表面を覆う導電部材５０と、を備える。導電部材５０は、第三誘電体４０の厚さ方向の両面（天面２１および底面２３）にそれぞれ配置される網部材（有孔部の一例）５１，５３と、両方の網部材５１，５３を電気的に接続する接続部５２と、を備える。網部材５１は多数の網目（孔ともいう）５１ａを有する。同様に、網部材５３も多数の網目（孔ともいう）５３ａを有する。接続部５２は、第三誘電体４０の側面２２を囲うリング形状を有する。第二電極７ａおよび第三誘電体４０は、この実施の形態では円板形状を有しているが、その形状は円板に限定されず、角板などの他の形状でも良い。導電部材５０は、導電部材４１と同様の材料から構成できる。
【００３６】
導電部材５０は、第三誘電体４０の表面を被覆しており、天面２１および底面２３においては、多数の網目５１ａおよび網目５３ａを有する。この結果、第三誘電体４０は、網目５１ａ，５３ａから露出している。したがって、第二電極７ａの下方から照光すると、光は、網目５３ａから網目５１ａを透過する。網目５１ａの総面積は、天面２１の面積に対して好ましくは５０％以上、さらに好ましくは６０％以上の面積を占める。孔５３ａの総面積も底面２３の面積に対して同様の面積を占める。このため、第二電極７ａの下方から照光すると、光は、筐体４を透過して意匠層５に高光量にて到達し、外側から意匠層５を視認しやすくなる。第二電極７ａの各部位の好適な大きさとしては、先に説明した第二電極７と同様である。
【００３７】
第二電極７ａは、例えば、図５に示すような方法にて製造可能である。
【００３８】
まず、第三誘電体４０を用意する。次に、網部材５１，５３およびリング状の接続部５２を用意する。網部材５１，５３および接続部５２は、全て金属製の薄いフィルムから成る。当該フィルムの厚さは、特に制約されないが、好ましくは５μｍ以上５００μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上２００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以上１００μｍ以下である。次に、第三誘電体４０の表面に、網部材５１，５３および接続部５２を貼り付ける。この結果、第二電極７ａが完成する。なお、図５では、底面２３側の網部材５３が隠れているが、底面２３側にも多くの孔５３ａを有する網部材５３が存在する。
【００３９】
網部材５１，５３は、フィルムではなく、金属フィラーあるいは導電性ポリマー含有の導電インクを用いて印刷によって形成された印刷体であっても良い。その場合には、第三誘電体４０の天面２１および底面２３に印刷を行って、網部材５１，５３を形成する。また、接続部５２は、フィルムではなく、塗装、印刷、蒸着などで形成される層でも良く、例えば、接続部５２は、導電インクを用いて印刷した印刷体でも良い。
【００４０】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチについて説明する。第３の実施の形態において、先の各実施の形態と共通する部分については、その説明を省略し、また、同じ符号を付して、先の各実施の形態における説明に代えるものとし、重複した説明を省略する。第３の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１は、第二電極の構成を除き、先の各実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１と同じ構造を有する（図１を参照）。
【００４１】
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの第二電極の平面図と側面図と底面図のセットを示す。図７は、図６の第二電極の製造工程の一例を説明するための図を示す。
【００４２】
第３の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１中の第二電極７ｂは、透光性の第三誘電体４０と、その表面を覆う導電部材６０と、を備える。導電部材６０は、第三誘電体４０の厚さ方向の両面（天面２１および底面２３）にそれぞれ配置されるリング部材（有孔部の一例）６１，６３と、両方のリング部材６１，６３を電気的に接続する接続部６２と、を備える。リング部材６１は１つの孔６１ａを有する。同様に、リング部材６３も１つの孔６３ａを有する。リング部材６１，６３は、それぞれ、１つの孔６１ａおよび６３ａを持ち、かつ第三誘電体４０の厚さ方向の両面（天面２１および底面２３）内の外周囲に接する。接続部６２は、第三誘電体４０の側面２２を囲うリング形状を有する。第二電極７ｂおよび第三誘電体４０は、この実施の形態では円板形状を有しているが、その形状は円板に限定されず、角板などの他の形状でも良い。導電部材６０は、導電部材４１と同様の材料から構成できる。
【００４３】
導電部材６０は、第三誘電体４０の表面を被覆しており、天面２１および底面２３においては、１つの大きな孔６１ａおよび孔６３ａを有する。孔６１ａ，６３ａは、好ましくは、それぞれ、天面２１および底面２３の略中央に形成される。第三誘電体４０は、孔６１ａ，６３ａから露出している。したがって、第二電極７ｂの下方から照光すると、光は、孔６３ａから孔６１ａを透過する。孔６１ａの面積は、天面２１の面積に対して好ましくは２０％以上５０％以下、さらに好ましくは３０％以上４０％以下の面積を占める。孔６３ａの面積も底面２３の面積に対して同様の面積を占める。このため、第二電極７ｂの下方から照光すると、光は、筐体４を透過して意匠層５に高光量にて到達し、外側から意匠層５を視認しやすくなる。
【００４４】
第二電極７ｂは、例えば、図７に示すような方法にて製造可能である。
【００４５】
まず、第三誘電体４０を用意する。次に、第三誘電体４０の天面２１および底面２３に、孔６１ａ，６３ａと同じ大きさのフィルム７０，７０を貼り付ける。次に、フィルム７０，７０を貼り付けた第三誘電体４０を、金属フィラー含有溶液中にディップし、乾燥させ、有機溶媒を揮発させ、中間体６４を得る。次に、フィルム７０，７０を中間体６４から除外する。この結果、第二電極７ｂが完成する。なお、図７では、底面２３側のリング部材６３が隠れているが、底面２３側にも１つの孔６３ａを有するリング部材６３が存在する。
【００４６】
導電部材６０は、金属フィラー含有溶液ではなく、導電性ポリマー含有溶液としても良い。また、導電部材６０の形成を、導電インクを用いた印刷によって行っても良く、例えば、リング部材６１，６３および接続部６２の少なくともいずれか一方を、導電インクを用いて印刷した印刷体としても良い。また、導電部材６０をフィルムの貼り付けによって形成しても良い。
【００４７】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチについて説明する。第４の実施の形態において、先の各実施の形態と共通する部分については、その説明を省略し、また、同じ符号を付して、先の各実施の形態における説明に代えるものとし、重複した説明を省略する。第４の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１は、第二電極の構成を除き、先の各実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１と同じ構造を有する（図１を参照）。
【００４８】
図８は、本発明の第４の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの第二電極の製造工程の一例を説明するための図を示す。
【００４９】
第４の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１中の第二電極７ｃは、厚さ方向に中空の第三誘電体９０と、その表面を覆う導電部材８０と、を備える。第三誘電体９０は、天面９１と底面９３とを貫通する貫通孔９４を備える筒型の誘電体である。貫通孔９４は、第二電極７ｃからの照光時にできるだけ多くの光を透過できるように、できるだけ大きな径で形成されるのが好ましい。導電部材８０は、第三誘電体９０の厚さ方向の両面（天面９１および底面９３）にそれぞれ配置される網部材（有孔部の一例）８１，８３と、両方の網部材８１，８３を電気的に接続する接続部としての線部材８２と、を備える。以後、線部材８２を、適宜、接続部８２とも称する。網部材８１は、天面９１の外周縁９１ａに固定される。同様に、網部材８３は、底面９３の外周縁９３ａに固定される。
【００５０】
線部材８２は、第三誘電体９０の厚さ方向の両面９１，９３を接続し、第三誘電体９０の側面９２の一部を覆う２本の部材であり、網部材８１と網部材８３とを電気的に接続する。第三誘電体９０の側面９２の一部（線部材８２で覆われていない部分）は露出する。網部材８１は多数の網目（孔ともいう）８１ａを有する。同様に、網部材８３も多数の網目（孔ともいう）８３ａを有する。第二電極７ｃは、この実施の形態では円板形状を有しているが、その形状は円板に限定されず、角板などの他の形状でも良い。導電部材８０は、導電部材４１と同様の材料から構成できる。
【００５１】
導電部材８０は、第三誘電体９０の表面を被覆しており、天面９１および底面９３においては、多数の網目８１ａおよび網目８３ａを有する。したがって、第三誘電体９０が透光性を有しない部材であっても、貫通孔９４の両開口側を網部材８１，８３にて覆っているため、第二電極７ｃの下方から照光すると、光は、網目８３ａから網目８１ａを透過する。網目８１ａの総面積は、天面９１の面積に対して好ましくは５０％以上、さらに好ましくは６０％以上の面積を占める。網目８３ａの総面積も底面９３の面積に対して同様の面積を占める。このため、第二電極７ｃの下方から照光すると、光は、筐体４を透過して意匠層５に高光量にて到達し、外側から意匠層５を視認しやすくなる。第二電極７ｃの各部位の好適な大きさとしては、先に説明した第二電極７ａと同様である。
【００５２】
第二電極７ｃは、例えば、図８に示すような方法にて製造可能である。
【００５３】
まず、第三誘電体９０を用意する。次に、網部材８１，８３および２本の線部材８２を用意する。網部材８１，８３および線部材８２は、好適には、樹脂等から成る基材フィルムにアルミニウムなどの金属を蒸着させたフィルムから成る。基材フィルムの好適な厚みは、０．０５ｍｍ以上０．７ｍｍ以下である。アルミニウム等からなる金属蒸着膜の好適な厚みは、７０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である。次に、第三誘電体９０の天面９１および底面９３に、それぞれ網部材８１および網部材８３を取り付ける。その取り付けは、嵌め込みでもあるいは接着など如何なる方法でも良い。続いて、線部材８２が網部材８１と網部材８３とを電気的に接続するように側面９２に貼り付ける。この結果、第二電極７ｃが完成する。なお、図８では、底面９３側の網部材８３が隠れているが、底面９３側にも多くの孔８３ａを有する網部材８３が存在する。
【００５４】
網部材８１，８３は、金属細線からなる網ではなく、金属フィラーあるいは導電性ポリマー含有の導電インクを用いて印刷によって形成された印刷体であっても良い。また、線部材８２は、フィルムではなく、塗装、印刷、蒸着などで形成される層でも良く、例えば、線部材８２は、導電インクを用いて印刷した印刷体でも良い。また、線部材８２を金属細線で構成しても良い。
【００５５】
また、次のような第二電極７ｃの変形例を採用しても良い。第三誘電体９０に代えて金属製のリングを用いて、その金属製のリングの貫通孔９４の両開口面に、網部材８１，８３を貼り付けても良い。
【００５６】
＜第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチについて説明する。第５の実施の形態において、先の各実施の形態と共通する部分については、その説明を省略し、また、同じ符号を付して、先の各実施の形態における説明に代えるものとし、重複した説明を省略する。第５の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１ａは、筐体４が意匠層５を兼ねる点と、第二電極７近傍の筐体４に外周層９を備えない点とを除き、第１の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１と同じ構造を有する（図１を参照）。
【００５７】
図９は、タッチ操作可能なコンピュータ装置に搭載される第５の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの部分の断面斜視図および当該タッチスイッチ中の第二電極の斜視図をそれぞれ示す。
【００５８】
この実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１ａは、第二誘電体としての筐体９５の表面側に、文字やグラフィック等を含む意匠を有する。すなわち、筐体９５は、第１の実施の形態における意匠層５を兼ねる。このような構成としても、第１の実施の形態と同様の機能を発揮できる。また、第二電極７は、筐体４の裏面に接着層（不図示）を介して固定されている。第二電極７の構造は、第１の実施の形態のそれと同一なので、説明を省略する。
【００５９】
＜第６の実施の形態＞
次に、本発明の第６の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチについて説明する。第６の実施の形態において、先の各実施の形態と共通する部分については、その説明を省略し、また、同じ符号を付して、先の各実施の形態における説明に代えるものとし、重複した説明を省略する。第６の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１は、第２の実施の形態における接続部５２が第三誘電体４０の表面に存在するのに対して、第三誘電体４０の内部を挿通する線形状の接続部を有する点で、第２の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１と異なる。その構成以外は、第１の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１と同じ構造を有する（図１を参照）。
【００６０】
図１０は、本発明の第６の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの第二電極の平面図（１０Ａ）とＡ−Ａ断面図（１０Ｂ）をそれぞれ示す。
【００６１】
第６の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１中の第二電極７ｄは、透光性の第三誘電体４０と、導電部材５０と、を備える。導電部材５０は、第三誘電体４０の厚さ方向の両面（天面２１および底面２３）にそれぞれ配置される網部材（有孔部の一例）５１，５３と、両方の網部材５１，５３を電気的に接続する接続部９６と、を備える。網部材５１は多数の網目（孔ともいう）５１ａを有する。同様に、図示を省略するが、網部材５３も多数の網目（孔ともいう）５３ａを有する。接続部９６は、第三誘電体４０の内部を挿通する線形状を有する。
【００６２】
第二電極７ｄは、例えば、次のような方法にて製造可能である。
【００６３】
まず、第三誘電体４０を用意する。次に、第三誘電体４０の天面２１から底面２３まで貫通するスルーホールを設ける。次に、天面２１からスルーホールを通じて底面２３まで導電性インクを供給し、スルーホール内に接続部９６を形成する。その後、第１の実施の形態と同様、天面２１および底面２３にレーザーを照射して、有孔部を形成する。
【００６４】
また、次のような方法で第二電極７ｄを製造しても良い。第三誘電体４０の天面２１から底面２３まで貫通するスルーホールを設けた後、スルーホール内に導電性インクを供給し、スルーホール内に接続部９６を形成する。その後、第２の実施の形態と同様、天面２１および底面２３に、それぞれ網部材５１および網部材５３を貼り付け、網部材５１と接続部９６と網部材５３とを導通状態とする。
【００６５】
＜各実施の形態の作用・効果＞
【００６６】
上記各実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１は、操作面における押圧方向への押圧状態を検出でき、第一誘電体としてのプレート２と、プレート２よりも操作上の外側に位置して、プレート２と空気層３を介して対向配置される透光性の第二誘電体としての筐体４と、筐体４において、プレート２と反対側に配置される意匠層５と、プレート２に形成される第一電極６と、筐体４の空気層３側の面に形成され、第一電極６と空気層３を介して対向する第二電極７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄとを備え、第二電極７，７ａ，７ｂ，７ｃに，７ｄは、透光性の第三誘電体４０，９０と、第三誘電体４０，９０の厚さ方向の両面２１，２３，９１，９３にそれぞれ配置され１または２以上の孔３１ａ，３３ａ，５１ａ，５３ａ，６１ａ，６３ａ，８１ａ，８３ａを有する有孔部３１，３３，５１，５３，６１，６３，８１，８３（「有孔部３１，３３等」という）および両方の有孔部３１，３３等を電気的に接続する接続部３２，５２，６２，８２，９６を備える導電部材４１，５０，６０，８０と、を備える。このような構成を持つ静電容量型タッチスイッチ１は、筐体４の外表面から第二電極７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの底面までの厚さが大きくても、押圧の検出感度を高くできる。特に、上記厚さが３ｍｍ以上であっても十分に高い検出感度を得られる。また、第二電極７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの厚さが大きくても検出感度に大きく影響しないため、操作部位における筐体４の厚さを、第二電極７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの厚さより薄くすることもできる。また、第二電極７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、その底面２３，９３から天面２１，９１まで透光しやすい構造を持つため、第二電極７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの下方からの照光時に、意匠層５をその外方向から視認しやすい。すなわち、第二電極７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを厚くすることによって生じやすい透光性の低下を防ぐことができる。
【００６７】
また、第５の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１ａは、操作面における押圧方向への押圧状態を検出でき、第一誘電体としてのプレート２と、プレート２よりも操作上の外側に位置して、プレート２と空気層３を介して対向配置される透光性の第二誘電体としての筐体９５と、プレート２に形成される第一電極６と、筐体９５の空気層３側の面に形成され、第一電極６と空気層３を介して対向する第二電極７と、を備え、第二誘電体９５は意匠層を兼ね、第二電極７は、透光性の第三誘電体４０と、第三誘電体４０の厚さ方向の両面２１，２３にそれぞれ配置され２以上の孔３１ａ，３３ａを有する有孔部３１，３３および両方の有孔部３１，３３を電気的に接続する接続部３２を備える導電部材４１と、を備える。このような静電容量型タッチスイッチ１ａでも、静電容量型タッチスイッチ１と同様の上記機能を発揮する。
【００６８】
また、有孔部を、網目５１ａ，５３ａ，８１ａ，８３ａをそれぞれ有する網部材５１，５３，８１，８３とすることもできる。このため、第二電極７ａ，７ｃ，７ｄの天面２１，９１および底面２３，９３の面内略均一な透光性を実現できる。
【００６９】
また、有孔部は、１つの孔６１ａ，６３ａを持ち、かつ第三誘電体４０の厚さ方向の両面２１，２３内の外周囲に接するリング部材６１，６３であるため、第二電極７ｂの略中央部からの高い透光性を実現できる。
【００７０】
また、接続部３２，５２，６２，９６は、第三誘電体４０の側面を囲うリング形状あるいは第三誘電体４０の内部を挿通する線形状を有するため、第三誘電体４０の天面２１と底面２３との確実な導電性を実現できる。特に、有孔部としての網部材８１，８３と電気的に接続する部位を線形状の接続部９６とすると、導電部材５０の構成材料の節約を達成しつつ、第三誘電体４０の天面２１と底面２３との導電性を実現できる。
【００７１】
また、接続部を、第三誘電体９０の厚さ方向の両面９１，９３を接続し、第三誘電体９０の側面９２の一部を覆う線部材８２とすることもできる。このように、有孔部としての網部材８１，８３と電気的に接続する部位を線部材８２とすると、導電部材８０の構成材料の節約を達成しつつ、第三誘電体９０の天面９１と底面９３との導電性を実現できる。
【００７２】
また、導電部材４１，５０，６０，８０は、少なくとも有孔部３１，３３等を、導電インクを用いた印刷体とすることもできる。これにより、例えば、部品の削減および製造工程の簡略化を図ることができる。
【００７３】
また、導電部材４１，５０，６０，８０を、アルミニウム、タングステン、銀、金、銅、ニッケルおよびクロムの内のいずれか１種若しくは２種以上から成る金属にて構成することにより、導電性ポリマーを用いるのに比べ、安価に、第二電極７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを構成できる。
【００７４】
また、筐体４をシリコーンゴムにて構成すると、操作時の感触、特に押圧感触がより良好になる。
【００７５】
＜その他の実施の形態＞
以上、本発明の各実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチの構成および製法について説明してきたが、本発明は、上記各実施の形態に限定されることなく、種々の形態で実施し得る。
【００７６】
第５の実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１ａの第二電極７を、第２〜第４あるいは第６の各実施の形態に係る静電容量型タッチスイッチ１の第二電極７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに変更しても良い。
【００７７】
また、例えば、線部材８２あるいは接続部９６は、１本のみ、２本あるいは３本以上形成されても良い。接続部３２，５２，６２は、第三誘電体４０の側面２２全面を覆わずに、穴などから一部を露出させる形態でも良い。また、各実施の形態を構成する部分は、互いに組み合わせることもできる。例えば、第２の実施の形態における第二電極７ａの接続部５２に代えて、第４の実施の形態における線部材８２を用いても良い。また、第３の実施の形態における第二電極７ｂに孔６１ａ，６３ａを形成する際、第１の実施の形態で用いたレーザーにて、導電部材６０の孔６１ａ，６３ａ相当領域を切り取っても良い。第２の実施の形態における第二電極７ａの網部材５１，５３をフィルムなどではなく、第４の実施の形態と同様、金属細線で形成しても良い。
【００７８】
上述の実施の形態では、第一誘電体としてのプレート２は、その空気層３側の面に第一電極６を備えているが、第一電極６は、プレート２に形成されている限り、プレート２の空気層３と反対側の面あるいはプレート２の内部に配置されていても良い。第一電極６がプレート２の空気層３と反対側の面あるいはプレート２の内部に配置されている場合には、第一電極６と空気層３の距離は、できるだけ短い方が好ましい。例えば、第一電極６がプレート２の空気層３と反対側の面に形成されている場合には、その距離の好適な範囲は、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。また、第一電極６がプレート２の内部に配置されている場合には、その距離の好適な範囲は、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、例えば、押圧方向の操作を検出するタッチパネルに利用できる。
【符号の説明】
【００８０】
１，１ａ    静電容量型タッチスイッチ
２    プレート（第一誘電体）
３    空気層
４    筐体（第二誘電体）
５    意匠層
６    第一電極
７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ    第二電極
８  フレーム
２１    天面（両面の一方）
２２    側面
２３    底面（両面の他方）
３１，３３  有孔部
３１ａ，３１ｂ    孔
３２    接続部
４０    第三誘電体
４１    導電部材
５０    導電部材
５１，５３    網部材（有孔部の一例）
５１ａ，５３ａ    網目（孔の一例）
５２    接続部
６０    導電部材
６１，６３    リング部材（有孔部の一例）
６１ａ，６３ａ    孔
６２    接続部
８０    導電部材
８１，８３    網部材（有孔部の一例）
８１ａ，８３ａ    網目（孔の一例）
８２    線部材（接続部の一例）
９０    第三誘電体
９１    天面（両面の一方）
９２    側面
９３    底面（両面の他方）
９５    筐体（第二誘電体）
９６    接続部
【図１】
0006372853.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006372853.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0006372853.tif 000007
【図７】
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【図８】
0006372853.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006372853.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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