(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の絶縁性の樹脂フィルムと、この樹脂フィルムの一方に形成され、複数の端部に電極を有する上部電極用配線パターンと、上記樹脂フィルムの他方に形成され、複数の端部に電極を有する下部電極用配線パターンと、上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターンとの間に挟まれた絶縁性シートとを備え、この絶縁性シートの上記電極に対向する位置に透孔が形成され、上記一対の樹脂フィルム上の上記各電極が上記透孔を挟んで対面し、外部からの押圧により対面する上記各電極が接離可能に設けられてスイッチを構成したメンブレンスイッチにおいて、
上記各電極を除く上記各配線パターンは、上記各樹脂フィルム上の各平面内に位置して互いに平行に設けられ、上記一対の樹脂フィルムの一方に形成された上記上部電極用配線パターンには、上記絶縁性シートが積層され、さらに上記一対の樹脂フィルムの他方の樹脂フィルムが積層され、上記一対の樹脂フィルムの他方に形成された上記下部電極用配線パターンには、上記絶縁性シートが積層され、さらに上記一対の樹脂フィルムの一方の樹脂フィルムが積層され、この状態で上記各電極を除く上記各配線パターンは、互いに段違いの位置にあるとともに、互いに投影位置が重ならないように設けられ、さらに上記各電極用配線パターンから両側に分岐して一対のスイッチが各々設けられ、この互いに隣り合う各々一対のスイッチ間の上記配線パターンは、上記各平面上でＵ字状に湾曲した形状に形成され、上記各配線パターンを設けた上記一対の樹脂フィルム及び絶縁性シートは、この配線パターンに沿って上記各配線パターンを囲むようにして上記平面内の各々一対のスイッチが設けられた部分の間でＵ字状に湾曲した形状に形成され、上記各配線パターンの間に設けられた上記絶縁性シートは、上記各電極間の透孔に連通する空間を有し、この空間の端部は、他の回路に接続する配線パターンの端部近傍で、上記樹脂フィルムに設けられた空気孔に連通していることを特徴とするメンブレンスイッチ。
【請求項２】
上記絶縁性の樹脂フィルムは、ポリエチレンナフタレートであることを特徴とする請求項１記載のメンブレンスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フィルム状のフレキシブル基板の表面に形成され、一対の電極が対向して設けられたメンブレンスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のメンブレンスイッチは、実公平４−４６３３５号公報に開示されているように、絶縁性シートに形成された所定の空間を介して対向して設けられた一対の電極からなる接点と、この接点が端部に形成され、絶縁シートを介して積層された配線パターンから構成されていた。この配線パターンは各々絶縁性の樹脂フィルム上に形成され、この樹脂フィルムが、絶縁シートを介して張り合わされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、メンブレンスイッチを設けた電子機器は、多様化し、様々な場所で用いられるようになり、電子機器以外にもメンブレンスイッチを設けた製品が現れ、その用途や利便性等から、メンブレンスイッチを必要とする製品が増加している。
【０００４】
しかし、フレキシブルな基板を用いているとはいえ、メンブレンスイッチの基板は、薄いフィルムであり、繰り返し押圧により変形する部分への使用に対しては十分な耐久性を有していなかった。
【０００５】
また、接点を形成する対向した電極の内部や表面に、メンブレンスイッチの表裏面の樹脂シートから生じたオリゴマー等の絶縁体が侵入し、接点での電流の導通性が悪くなる場合もあった。
【０００６】
この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、変形性に富み、良好な導通性を有する接点及び接点間の配線を備えたメンブレンスイッチを提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明のメンブレンスイッチは、絶縁性のポリエチレンナフタレート等の一対の樹脂フィルムと、この樹脂フィルムの一方に形成され、複数の端部に電極を有する上部電極用配線パターンと、上記樹脂フィルムの他方に形成され、複数の端部に電極を有する下部電極用配線パターンと、上記上部電極用配線パターンと下部電極用配線パターンとの間に挟まれた絶縁性シートとを備える。この絶縁性シートの上記電極に対向する位置には透孔が形成され、上記一対の樹脂フィルム上の上記各電極が上記透孔を挟んで対面し、外部からの押圧により対面する上記各電極が接離可能に設けられてスイッチを構成したメンブレンスイッチである。上記各電極を除く上記各配線パターンは、上記各樹脂フィルム上の各平面内に位置して互いに平行に設けられ、上記一対の樹脂フィルムの一方に形成された上記上部電極用配線パターンには、上記絶縁性シートが積層され、さらに上記一対の樹脂フィルムの他方の樹脂フィルムが積層され、上記一対の樹脂フィルムの他方に形成された上記下部電極用配線パターンには、上記絶縁性シートが積層され、さらに上記一対の樹脂フィルムの一方の樹脂フィルムが積層され、この状態で上記各電極を除く上記各配線パターンは、互いに段違いの位置にあるとともに、互いに投影位置が重ならないように設けられている。さらに、上記各電極用配線パターンから両側に分岐して一対のスイッチが各々設けられ、この互いに隣り合う各々一対のスイッチ間の上記配線パターンは、上記各平面上でＵ字状に湾曲した形状に形成され、上記各配線パターンを設けた上記一対の樹脂フィルム及び絶縁性シートは、この配線パターンに沿って上記各配線パターンを囲むようにして上記平面内の各々一対のスイッチが設けられた部分の間でＵ字状に湾曲した形状に形成されている。
【０００８】
上記各配線パターンが形成された上記一対の絶縁性の樹脂フィルム及び上記各配線パターンの屈曲形状が、Ｕ字状に湾曲していることにより、上記絶縁性の樹脂フィルムに外力が加わっても、屈曲部分で変形し、外力の方向に追随し、上記各配線パターンに無理な力が加わることがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。この発明の実施形態のメンブレンスイッチは、図１に示すようにポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる絶縁性の樹脂フィルム１０からなり、その表面に上部電極用配線パターン１２が形成されている。また、樹脂フィルム１０と対向する他方の樹脂フィルム１４の表面には、下部電極用配線パターン１６が形成されている。各配線パターン１２，１６に設けた複数の所定個所の各端部には、円形の上部電極１８と下部電極２０が各々形成されている。また、各配線パターン１２，１６間には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の絶縁性シート２２が介在されている。絶縁性シート２２には、所定の端部に各々複数の透孔２４が形成され、この透孔２４を挟んで、図２に示すように、上部電極１８と下部電極２０が対向して位置し、薄膜のスイッチ２６を形成している。
【００１０】
各電極１８，２０に繋がる各配線パターン１２，１６は、図１に示すように、各々同一平面上でＵ字状に湾曲した形状で、樹脂フィルム１０，１４と絶縁性シート２２もこの配線パターン１２，１６の形状に沿ってＵ字状に湾曲した形状に形成されている。
【００１１】
また、各配線パターン１２，１６は互いに対向する樹脂フィルム１０，１４の面に対して投影位置が重ならないように互いに平行に設けられている。さらに、各配線パターン１２，１６の間に設けられた絶縁性シート２２は、各電極１８，２０間の透孔２４に連通する空間２８を有し、この空間２８の端部は、他の回路等に接続する配線パターン１２，１６の端部近傍で、樹脂フィルム１０に設けられた空気孔３０に連通している。
【００１２】
各配線パターン１２，１６は、銀や銅等の金属を含有する導電性塗料層３２と、この導電性塗料層３２が樹脂フィルム１０，１４と接触する面以外の全面を覆うように設けられたカーボン塗料層３４とを積層したものである。これにより、スイッチ２６における電極１８，２０はカーボン塗料層３４が接点となる。
【００１３】
ここで樹脂フィルム１０，１４を形成するポリエチレンナフタレートは、その表面に形成された各配線パターン１２，１６の内部や表面に、その低重合体のオリゴマーが侵入することなく、良好な導通性を長期間維持する。またポリエチレンナフタレートと同様にオリゴマーを放出しない樹脂フィルムとして、ポリエーテルイミドやポリイミド等を用いることができる。これらの樹脂は、ポリエチレンナフタレートと比較して現時点では高価であるが、次種々のコストダウンにより使用可能なものである。
【００１４】
この実施形態の各配線パターン１２，１６は、図１に示すように、各配線パターン１２，１６から両側に分岐して各々一対のスイッチ２６が設けられ、その間は、同一平面上でＵ字状に湾曲した形状に形成され、樹脂フィルム１０，１４と絶縁性シート２２もこの配線パターン１２，１６の形状に沿ってＵ字状に湾曲した形状に形成されている。そのため、図１の樹脂フィルム１０の左右の両端を引っ張ると、樹脂フィルム１０，１４、絶縁性シート２２が変形し、配線パターン１２，１６もこれに追随して両端間隔が伸びる。これにより、いずれかの部材に力が集中することがなく、樹脂フィルム１０，１４や配線パターン１２，１６に破損も生じない。
【００１５】
また、スイッチ２６の接離によりスイッチ２６に設けられた透孔２４内の空気は、空間２８を通り空気孔３０から排出または浸入するため、メンブレンスイッチの接続は確実になされ、スイッチ２６の破損もない。
【００１６】
このメンブレンスイッチは、変形性に富むことから、例えば自動車のシート等押圧により変形する場所に設置し、シートに人が座るとスイッチ２６が接続され、人がいることを感知するセンサとして使用することができる。シートに人が座った際には、シートはその重みで変形し、その変形に樹脂フィルム１０，１４、絶縁性シート２２が追随しシートの座り心地を損なうことなくしかも確実に人の有無を検知することができる。
【００１７】
なお、この発明のメンブレンスイッチは、上記実施例に限定されるものではなく、配線パターンや電極の形状を適宜変更することも可能である。またオリゴマーを生じない他の樹脂フィルムを用いることも可能であり、良好な導通性を得ることができるものであれば良い。
【００１８】
【発明の効果】
この発明のメンブレンスイッチは、同一平面内で屈曲して樹脂フィルム及び配線パターンを形成し、外力に対して自在に変形し、破損を防止することができる。また絶縁性の樹脂フィルムにポリエチレンナフタレートを用いることにより、オリゴマーなどの絶縁物の電極内への侵入を防ぎ、良好な導通性を長期間確保するとともに、簡単な構造で高品質のメンブレンスイッチを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施形態のメンブレンスイッチを示す平面図である。
【図２】  この実施形態のメンブレンスイッチのスイッチを示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】この実施形態のメンブレンスイッチの配線パターンを示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１０，１４
樹脂フィルム
１２ 上部電極用配線パターン
１６ 下部電極用配線パターン
１８ 上部電極
２０ 下部電極
２２ 絶縁性シート
２４ 透孔
２６ スイッチ
２８ 空間
３０ 空気孔
３２ 導電性塗料層
３４ カーボン塗料層
【図１】
0004166858.tif 000002
【図２】
0004166858.tif 000003
【図３】
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