(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚のフィルムの表面に静電容量の変化を検出する導電性の回路パターンを備えた回路パターン層と、この回路パターン層の表面側に積層される加飾層と、回路パターン層の表面と加飾層との間に介在され、回路パターン層と加飾層とを接着する中間層とを含み、回路パターン層、加飾層、及び中間層を隙間なく積層して積層フィルムを形成し、この積層フィルムを金型にセットして型締めすることにより、三次元成形される静電容量センサであって、
回路パターン層の回路パターンを、一枚のフィルムの表面に印刷される複数の電極と、フィルムの表面に印刷されて各電極の周縁部から伸びる複数の導電ラインとから形成し、
加飾層を、中間層と接着するフィルムの裏面に加飾用の模様を備えることで形成し、
回路パターン層を部分的に屈曲して回路パターンの複数の電極に屈曲した加飾層を中間層を介して積層し、回路パターンの複数の導電ラインを下方に曲げ伸ばしてその末端部を別体の回路基板に着脱自在に挿着したことを特徴とする静電容量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の音響機器や空調機器、コンピュータ機器、家電製品等の操作に使用される静電容量センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の音響機器や空調機器のスイッチとしては、従来より押しボタンタイプやダイヤルタイプが使用されているが、近年、軽く触れた指先の僅かな静電容量の変化で位置や動きの方向を電気信号に変える静電容量センサの使用が検討されている。この静電容量センサは、図示しないが、絶縁性のフィルムの表面に、装飾用の加飾層と静電容量の変化を検出する回路パターンとが印刷して積層形成されており、操作面をフラットにしたり、スイッチの機構部品を省略することができるというメリットがある（特許文献１、２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１０５５６号公報
【特許文献２】特開２００８−１８１８０６号公報
【特許文献３】特開２０００−０７０２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電容量センサは、以上のように操作面のフラット化や機構部品の削減にメリットがあるものの、フィルムに加飾層と回路パターンとが単に印刷して積層形成されるので、加飾層と回路パターンとの積層形成に伴い加飾層や回路パターンの導電ラインが印刷時に使用される溶剤で滲んだり、損傷するおそれがある。この結果、加飾層と回路パターンとの多様な組み合わせに支障を来たしたり、ユーザーの要求に最適の材料や製法で製造することができない事態が考えられる。
【０００５】
また、単なる二次元的デザインの静電容量センサでは、三次元形状の取付箇所に静電容量センサを設置することが困難な場合があり、しかも、高級感や上質感の演出にも限界がある。
【０００６】
本発明は上記に鑑みなされたもので、回路パターンと加飾層との組み合わせ性を向上させ、三次元形状の取付箇所に容易に設置することができ、高級感や上質感の演出に制約の少ない静電容量センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明においては上記課題を解決するため、一枚のフィルムの表面に静電容量の変化を検出する導電性の回路パターンを備えた回路パターン層と、この回路パターン層の表面側に積層される加飾層と、回路パターン層の表面と加飾層との間に介在され、回路パターン層と加飾層とを接着する中間層とを含み、回路パターン層、加飾層、及び中間層を隙間なく積層して積層フィルムを形成し、この積層フィルムを金型にセットして型締めすることにより、三次元成形されるものであって、
回路パターン層の回路パターンを、一枚のフィルムの表面に印刷される複数の電極と、フィルムの表面に印刷されて各電極の周縁部から伸びる複数の導電ラインとから形成し、
加飾層を、中間層と接着するフィルムの裏面に加飾用の模様を備えることで形成し、
回路パターン層を部分的に屈曲して回路パターンの複数の電極に屈曲した加飾層を中間層を介して積層し、回路パターンの複数の導電ラインを下方に曲げ伸ばしてその末端部を別体の回路基板に着脱自在に挿着したことを特徴としている。
【０００９】
ここで、特許請求の範囲における回路パターン層のフィルムは、透明、不透明、半透明を特に問うものではない。
【００１０】
中間層は、例えば中間厚み調整層、中間接着層、粘着層等とすることが可能である。この中間層は、基本的には導電性の有無を問わないが、回路パターンに電極が多数存在する場合には、面方向に導電性を有しないことが好ましい。さらに、本発明に係る静電容量センサは、少なくとも自動車の音響機器や空調機器、コンピュータ機器、家電製品、コピー機、照明器具、調理機器、携帯機器、通信機器等の操作に用いることができる。
【００１１】
本発明によれば、回路パターン層と加飾層とが別体なので、加飾や回路パターンが溶剤等で滲んだり、損傷するおそれが少ない。また、加飾の程度や大きさに左右されることなく回路パターンを形成したり、回路パターンのパターンにかかわらず加飾層を形成することができるので、回路パターン層と加飾層とを自由に組み合わせることができ、最適の材料や製法で製造することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回路パターンと加飾層との組み合わせ性を向上させ、三次元形状の取付箇所に静電容量センサを容易に設置することができるという効果がある。また、高級感や上質感を適切に演出することができる。また、回路パターン層と加飾層との間に中間層を含むので、この中間層により、回路パターン層と加飾層とを接着したり、あるいは回路パターンと加飾層との積層に伴い、加飾層に配線パターンの厚み分の凹凸が浮き出て体裁が悪化するのを有効に抑制することができる。
【００１３】
また、回路パターン層を適宜屈曲したり、湾曲させることができるので、回路パターンを水平方向ではなく、下方に位置する回路基板に接続して配線の便宜を図ることが可能となる。さらに、回路パターン層や加飾層用の保護層を省略することにより、材料の削減が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る静電容量センサの実施形態を模式的に示す斜視説明図である。
【図２】本発明に係る静電容量センサの実施形態を模式的に示す裏面説明図である。
【図３】本発明に係る静電容量センサの実施形態を模式的に示す分解説明図である。
【図４】本発明に係る静電容量センサの実施形態における使用状態を模式的に示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明すると、本実施形態における静電容量センサは、図１ないし図４に示すように、フィルム２に回路パターン３が印刷された回路パターン層１と、この回路パターン層１の表面に部分的に積層される加飾層６と、回路パターン層１の表面と加飾層６とを接着する中間層である中間接着層９とを備え、これら回路パターン層１、加飾層６、及び中間接着層９が三次元成形されており、自動車の音響機器のスイッチ等として利用される。
【００１６】
回路パターン層１は、図２ないし図４に示すように、絶縁性を有する透明のフィルム２の表面に静電容量の変化を検出する導電性の回路パターン３がスクリーン印刷されることにより形成され、三次元成形時に所定の形に加工される。フィルム２は、特に限定されるものではないが、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル樹脂等を使用して薄板に成形され、最終的には凹んで部分的に下方に屈曲する略スプーン形に加工される。
【００１７】
回路パターン３は、図２ないし図４に示すように、例えば平面略菊花模様状に配列される複数の電極４と、各電極４の周縁部から所定の一方向に伸びる複数の導電ライン５とを備え、これら複数の電極４と導電ライン５とが銀インク、カーボンインク、導電性ポリマー等からなる導電インクにより平面略スプーン形に配列してスクリーン印刷される。複数の電極４と導電ライン５とは、導電インクの種類等にも左右されるが、例えば１〜１５μｍ、又は１０〜１５μｍ程度の厚さに形成される。
【００１８】
複数の電極４は、それぞれ平面略扇形に形成され、任意の電極４が操作時にユーザーの指と間接的に対向する。また、複数の導電ライン５は、フィルム２の下方への屈曲により下方に伸長され、末端部が回路基板１０の電気コネクタ１１に上方から着脱自在に挿着される。
【００１９】
加飾層６は、図１、図３、図４に示すように、絶縁性を有する透明のフィルム７の裏面に加飾用の模様８がスクリーン印刷あるいは転写等されることにより形成され、三次元成形時に所定の形に加工される。フィルム７は、特に限定されるものではないが、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル樹脂等を用いて薄板に成形され、最終的には略ドーム形に湾曲加工される。また、模様８は、回路パターン３の複数の電極４に重なるよう有彩色で略ドーム形に形成される。この模様８は、必要に応じ、文字、図形、記号等とされる。
【００２０】
中間接着層９は、図３や図４に示すように、特に制限されるものではないが、例えばポリエチレンテレフタレート等からなる薄い基材の表裏面にアクリル系等の接着剤がそれぞれ塗布されることにより形成される。この中間接着層９は、回路パターン層１の非屈曲部及び複数の電極４と加飾層６とを接着するよう機能する。
【００２１】
上記構成において、静電容量センサを製造する場合には、回路パターン層１、加飾層６、中間接着層９を隙間なく積層して積層フィルムを形成し、この積層フィルムを高温の金型にセットして型締めすることにより三次元成形し、金型を冷却した後、金型を型開きして脱型すれば、静電容量センサを製造することができる。この際、金型に、加飾層６を保護する耐熱性のカバーシートを予めインサートしても良い。
【００２２】
製造された静電容量センサは、三次元形状の取付箇所（例えば、自動車のコクピット等）に設置されるが、この際、回路パターン層１が部分的に屈曲されて複数の導電ライン５を下方に向け、この複数の導電ライン５の末端部が回路基板１０の電気コネクタ１１に着脱自在に挿着される。
【００２３】
次に、設置された静電容量センサを自動車の音響機器のスイッチとして操作したい場合には、静電容量センサの加飾層６に指を軽く接触させ、この指を左右に動かしたり、回したりして適宜動かせば良い。
すると、対向する回路パターン３の電極４と指との間の静電容量が変化して電圧を変化させ、この変化した電圧が電気信号として検出されて回路基板１０のＣＰＵに出力されることにより、自動車の音響機器が作動することとなる。
【００２４】
上記構成によれば、一枚のフィルムに加飾層６と回路パターン３とを積層形成するのではなく、回路パターン層１と加飾層６とをそれぞれ別体とするので、加飾層６や回路パターン３の導電ライン５が溶剤で滲んだり、損傷するおそれが全くない。したがって、回路パターン層１と加飾層６とを自由に組み合わせることができ、ユーザーの要求に最適の材料や製法で製造することができる。
【００２５】
また、三次元の静電容量センサであるから、三次元形状の取付箇所に静電容量センサを簡単に設置することができ、しかも、立体化により高級感や上質感を容易に醸し出すことができる。また、回路パターン層１を適宜屈曲したり、湾曲させることができるので、回路パターン３を水平方向ではなく、下方に位置する回路基板１０の電気コネクタ１１に接続して配線の便宜を図ることが可能となる。さらに、回路パターン層１や加飾層６用の保護層を省略して材料の削減を図ることが可能となる。
【００２６】
なお、上記実施形態では静電容量センサを成形法により三次元成形したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、回路パターン層１を真空成形法や圧空成形法等により三次元形成するとともに、加飾層６を真空成形法や圧空成形法等により三次元形成し、立体的な回路パターン層１と加飾層６とを中間接着層９を介して接着しても良い。また、回路パターン層１の回路パターン３を透明や半透明にしても良い。
【００２７】
また、加飾層６を、フィルム７に加飾用の模様８を凹凸に加工することにより形成しても良い。これ以外にも、樹脂成形品に加飾を施したタイプ、ガラスに加飾や表面に凹凸を施したタイプ、これらを組み合わせたタイプ等とすることができ、一体化の有無を問うものではない。さらに、上記実施形態では中間層として中間接着層９を示したが、これに限定されるものではなく、粘着層や接着剤を使用することもできる。
【符号の説明】
【００２８】
１        回路パターン層
２        フィルム
３        回路パターン
４        電極
５        導電ライン
６        加飾層
８        模様
９        中間接着層（中間層）
１０      回路基板
１１      電気コネクタ
【図１】
0005312541.tif 000002
【図２】
0005312541.tif 000003
【図３】
0005312541.tif 000004
【図４】
0005312541.tif 000005