(57)【要約】【課題】  低製造コストであり、高温高湿の環境下や水濡れが予想される場所に適用することができる静電容量式スイッチ装置を提供する。【解決手段】  透明なフィルム１上に、安価な導電性ポリマーからなる透明電極２を設置し、更に、透明な透明絶縁シート４によって透明電極２を覆う。【選択図】  図１
2007052975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材からなるフィルムと、
前記フィルム上に設置され静電容量を検知する導電性ポリマーからなる透明電極と、
前記透明電極の少なくとも一部と接触するように印刷された導電性ペーストと
前記透明電極と前記導電性ペーストの一部を覆う耐水性の第１の保護部材と
を備えてなることを特徴とする静電容量式スイッチの電極構造。
【請求項２】
前記導電性ポリマーは、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳであることを特徴とする請求項１記載の静電容量式スイッチの電極構造。
【請求項３】
前記第１の保護部材は、透明絶縁シートであり、前記透明電極及び導電性ペーストを介して前記フィルムに熱圧着されていることを特徴とする請求項１又は２記載の静電容量式スイッチの電極構造。
【請求項４】
前記第１の保護部材は、透明絶縁シートであり、前記透明電極及び導電性ペーストを介して接着剤により前記フィルムに接着されていることを特徴とする請求項１又は２記載の静電容量式スイッチの電極構造。
【請求項５】
前記第１の保護部材は、レジストであることを特徴とする請求項１又は２記載の静電容量式スイッチの電極構造。
【請求項６】
前記導電性ペーストは、銀ペーストであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の静電容量式スイッチの電極構造。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の静電容量式スイッチの電極構造と、
前記透明電極で検知された静電容量を検出する検出回路を備えた基板と、
前記導電性ペーストと前記基板を電気的に接続する接続部と、
前記導電性ペースト、基板及び接続部を覆う耐水性の第２の保護部材とを備えてなることを特徴とする静電容量式スイッチ。  
【請求項８】
前記基板は、フレキシブルプリント基板であることを特徴とする請求項６記載の静電容量式スイッチ。
【請求項９】
前記接続部は、コネクタであることを特徴とする請求項７又は８記載の静電容量式スイッチ。
【請求項１０】
前記接続部は、異方性導電膜であることを特徴とする請求項７又は８記載の静電容量式スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家電用機器、産業用機械、輸送機械、建造物等に使用される静電容量式スイッチ及びその電極構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、静電容量の変化を検出する静電容量式スイッチとして、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１に開示されたものは、透明保護膜の下に静電容量検知用透明電極及び表示素子を設け、透明電極での静電容量を検出手段で検出し、その検出結果に基づいて制御手段が表示素子を駆動するようにしたものである。また、この特許文献１には、表示素子の表示面にマスクを設け、文字や絵を表示する点も開示されている。これにより、機械的駆動部分がないタッチスイッチを実現するだけでなく、スイッチがＯＮ／ＯＦＦになったことを表示素子により操作者に報知することが可能になる。
【特許文献１】特開平５−２９８９７９号公報、段落００１２〜００１３、００１９、図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記透明電極の材料としては、一般に、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）が用いられるが、高価なため生産コストがかかる。一方、これに代わって、透明電極を安価なＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォニック酸）等の導電性ポリマーで構成することも可能であるが、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳは耐水性が悪く、高温高湿の環境下や、水濡れが予想される場所に適用することができない。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、透明電極として安価なＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを用い、耐水性を備えることにより、低製造コストで、高温高湿の環境下や水濡れが予想される場所に用いることができる静電容量式スイッチの電極構造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】
【０００５】
本発明による静電容量式スイッチの電極構造は、絶縁材からなるフィルムと、  前記フィルム上に設置され静電容量を検知する導電性ポリマーからなる透明電極と、前記透明電極の少なくとも一部と接触するように印刷された導電性ペーストと前記透明電極と前記導電性ペーストの一部を覆う耐水性の第１の保護部材とを備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、被検知物体の近接を検知する透明電極を導電性ポリマーによって構成し、これを透明絶縁シートによって覆うことで、低製造コストで、高温高湿の環境下や水濡れが予想される場所に適用することができる静電容量式スイッチを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【０００８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る静電容量式スイッチの構成を示す斜視図である。図２は、図１の一部の分解斜視図であり、図３は、図１のＡ−Ａ’断面図である。
【０００９】
この静電容量式スイッチ１０は、指などの被検知物体の近接を検知する電極部５と、電極部５で検知された静電容量を検出する回路基板部９とからなる。電極部５は、透明の可撓性樹脂からなるフィルム１と、フィルム１上に設置され静電容量を検知するＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる透明電極２と、この透明電極２の一部と接触するように印刷された銀ペーストからなる導電性ペースト３と、この透明電極２と導電性ペースト３の一部を覆う第１の保護部材４とを備えて構成されている。ここで、第１の保護部材４は、透明のＰＥＴからなる耐水性を備えた絶縁シートであり、透明電極２の周囲を囲むように熱圧着部４ａにおいてフィルム１に熱圧着されている。回路基板部９は、透明電極２で検知された静電容量を検出する図示しない検出回路を備えたプリント基板７と、電極部５が有する導電性ペースト３と回路基板部９を接続部材６ａを介して電気的に接合するコネクタ６と、電極部５の一部及び回路基板部９を覆う樹脂からなる耐水性の第２の保護部材８とからなる。
【００１０】
図４は、この静電容量式スイッチの製造工程を示した断面図である。
【００１１】
はじめに、（ａ）透明の可撓性樹脂からなるフィルム１上に、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる透明電極２を形成し、透明電極２の一部と重なるようフィルム１上に導電性ペースト３を印刷する。次に、（ｂ）透明電極２と、導電ペースト３の一部を覆うように第１の保護部材４を載せ、（ｃ）透明電極２の周囲を囲むように、第１の保護部材４とフィルム１を熱圧着させて電極部５を形成する。（ｄ）この電極部５を、プリント基板７と接合するコネクタ６に接続し、最後に、（ｅ）導電ペースト３の第１の保護部材４に覆われていない部分、コネクタ６及びプリント基板７を耐水性を有する樹脂などの第２の保護部材８でモールディングしスイッチ１０を製造する。
【００１２】
図５は、この静電容量式スイッチの電気的構成を示す回路図である。
【００１３】
電極部５は、透明電極２で指などの被検知物体の近接による静電容量Ｃｘを検出し、回路基板部９が有する静電容量検出回路１６に出力する。静電容量検出回路１６は、透明電極２から検出された静電容量Ｃｘを電圧などの測定値に変換し、コンパレータ１７に出力する。コンパレータ１７は、一方に静電容量検出回路１６から測定値を入力し、他方に判定電圧１８を入力し測定値が判定電圧１８を超えると図示しない外部回路にスイッチ出力を行う。
【００１４】
このように構成された静電容量式スイッチの効果について説明する。
【００１５】
指などの被検知物体を検知する透明電極２を安価なＰＥＤＯＴ／ＰＳＳによって構成し、耐水性の弱い透明電極２を、耐水性を備えた第１の保護部材４及び第２の保護部材８で覆うことで、水や湿気が透明電極２に影響を及ぼさない。これによって、製造コストが低く、高温高湿の環境下や水濡れが予想される場所に用いることができる静電容量式スイッチを提供することができる。なお、導電性ポリマーとしてＰＥＤＯＴ／ＴｓＯ（ポリエチレンジオキシチオフェン／トルエンスルフォネート）を用いることでも発明を実施することができる。
【００１６】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る静電容量式スイッチの構成を示す斜視図である。図９は、図８の一部斜視図であり、図１０は、図８のＡ−Ａ’断面図である。
【００１７】
この静電容量式スイッチ１０Ａは、電極部５と回路基板部９ＡとがＡＣＦ（異方性導電膜）１９によって電気的に接続されている。このスイッチは、図９のように、第１の実施形態の同じ製造過程（ａ）〜（ｃ）で電極部５を形成し、（ｄ）この電極部５をプリント基板７上に配置して、この接続部分をＡＦＣ１９によって接着し、（ｅ）更に、電極部５の一部と、プリント基板７を樹脂でモールディングして製造される。
【００１８】
第１及び第２の実施形態では、透明電極２で検知された静電容量を検出する検出回路１６が設置される回路基板にはプリント基板７を用いているが、図１０のように、可撓性を有するフレキシブルプリント基板７Ｂを用いて静電容量式スイッチ１０Ｂを構成しても本発明を実施することができる。
【００１９】
第１及び第２の実施形態では、第１の保護部材４は、熱圧着部４ａによってフィルム１に接着されているが、図１１のように接着剤としてレジスト２１を介して第１の保護部材４をフィルム１に接着し静電容量式スイッチ１０Ｃを構成することでも本発明を実施することができる。
【００２０】
第１及び第２の実施形態では、第１の保護部材４は、ＰＥＴからなる絶縁シートであるが、図１２のようにレジストを直接透明電極２及び導電ペースト３に塗布し、第１の保護部材２２を形成し静電容量式スイッチ１０Ｄを構成することでも本発明を実施することができる。
【００２１】
図１３は、本発明による静電容量式スイッチの応用例を示す参照図である。この静電容量式スイッチは、電極部５上に、ガラスなど光を透過する被覆材として意匠板３１を配し、電極部５の裏側には、上から、文字や図形等が表示されている表示用マスク板３２と、バックライト用光源３３の光を全体に広げる導光板３４と、スイッチ操作が行われたときに点灯状態が変化する光源３５が設置されている。このスイッチは、バックライト用光源３３の光を広げる導光板３４からの光が表示用マスク板３２の文字や図形などを浮き上がらせ、操作者にスイッチの位置や動作を表示することができる。また、操作者がスイッチを選択し、電極部５で静電容量の変化が検知されたときは、点滅するなど光源３５の点灯状態が変化することにより、操作者にスイッチ操作が実行されたことを知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る静電容量式スイッチの斜視図である。
【図２】図１の一部斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】同スイッチの製造工程を示す断面図である。
【図５】同スイッチの電気的構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る静電容量式スイッチの斜視図である。
【図７】図６の一部斜視図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ’断面図である。
【図９】同スイッチの製造工程を示す断面図である。
【図１０】他の実施形態に係る静電容量式スイッチの断面図である。
【図１１】更に、他の実施形態に係る静電容量式スイッチの断面図である。
【図１２】更に、他の実施形態に係る静電容量式スイッチの断面図である。
【図１３】本発明に係る静電容量式スイッチの応用を示す参照図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…基板、２…透明電極、３…導電性ペースト、４…第１の保護部材、５…電極部、６…コネクタ、７…プリント基板、８…第２の保護部材、９…回路基板部、１０…静電容量式スイッチ、１６…検出回路、１７…コンパレータ、１８…判定電圧、１９…ＡＦＣ、２１…レジスト、３１…意匠板、３２…表示用マスク板、３３…バックライト用光源、３４…導光板、３５…光源。
【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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【図９】
2007052975.tif 000011
【図１０】
2007052975.tif 000012
【図１１】
2007052975.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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