CN108369877A - 静电电容触摸开关 - Google Patents

静电电容触摸开关 Download PDF

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Abstract

提供一种静电电容触摸开关，在该静电电容触摸开关中能够改良设计上的不均匀性，使得图案设计性、装饰性等变得美观。静电电容触摸开关(1)具有玻璃基板(2)、和形成于该玻璃基板的触摸面的相反面侧的传感器部，传感器部具有向柔性印刷布线板的布线安装部(4)的中心部(A)、和连接与布线网(B)之间的连接部(C)，在该连接部(C)中，通过电极图案宽度从布线安装部(A)向布线网(B)依次变细，静电电容触摸开关面板中的开口率变大。

Description

静电电容触摸开关
技术领域
本发明涉及静电电容触摸开关，特别涉及改良观察容易度的静电电容触摸开关。
背景技术
在家电设备、AV设备、PC/OA设备、工业机械、其他电子器件中，作为向各设备的输入单元之一，使用静电电容方式的触摸开关。
图8示出静电电容触摸开关的一个例子。图8是触摸开关的侧剖面图。静电电容触摸开关1’成为对玻璃罩2’通过印刷或者激光微调实施开关设计2a’，设置传感器电极3’的构造。另外，控制部10和触摸开关1’经由柔性印刷布线板(以下称为FPC)4’连接。在该结构的静电电容触摸开关中，在用手指触摸罩2’的表面时，在传感器电极3’与手指之间形成静电耦合，电极的静电电容变化。传感器电极3’分开设置于与开关设计对应的多个位置，对各传感器电极3’分配布线，将各传感器电极3’和控制部10用上述布线以及FPC4’连接。在控制部10中，对传感器电极3’中的静电电容的变化量进行数值化，在其数值超过预先决定的阈值时，判定为手指接触。由此，在控制部10中，能够探测哪一个传感器电极3’的静电电容发生变化，能够检测手指接触到哪一个触摸开关部分。
另外，作为触摸开关，已知具备玻璃基板、形成于该玻璃基板的触摸面的相反面侧的传感器部、以及设置于形成有该传感器部的面侧的罩玻璃的静电电容触摸开关。在此，传感器部具有形成于玻璃基板的触摸面的相反面侧的由金属薄膜构成的传感器电极，玻璃基板和罩玻璃被玻璃密封，在该玻璃密封的空间内配设传感器部，具有与传感器部连接并从玻璃密封的空间向外部延伸的外部连接端子(专利文献1)。
作为零件个数少且美观的触摸开关，已知如下触摸开关：该触摸开关具备包括配设于基板上的多个开关电极和与该开关电极连接的开关电极用布线的传感器部、以及配设于该传感器部的周围的虚设电极，开关电极包括平面状图案和该平面状图案内的图案设计部分，传感器部以及虚设电极由金属薄膜形成(专利文献2)。
另一方面，作为能够抑制透明电极与非透明电极的间隙看起来像图案且能够提高图案设计性、装饰性的静电电容开关，已知如下静电电容开关：该静电电容开关通过对涂覆到膜基体材料的银纳米线实施蚀刻和激光加工，排列多个透明电极并在透明电极与透明电极之间形成间隙，在膜基体材料的单面周缘部印刷银墨并使其干燥硬化，从而形成与透明电极连接的多个布线线条，使保护层成为不含有丙烯酸的粘接带(专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2015/053062
专利文献2：日本特开2013-077555
专利文献3：日本特开2014-160558
发明内容
然而，专利文献2需要虚设电极，并且专利文献3使用银纳米线等，都导致成本上升，难以在工业上利用。另外，由于虚设电极、银纳米线的存在，触摸开关画面的美观的改善不充分。
特别，存在如下问题：在用于连接FPC安装部和传感器电极的布线安装部相邻时，设计上的不均匀性变得显著，图案设计性、装饰性等的美观更加困难。
图7是示出以往的FPC安装部和引出线安装部相邻的状态的图。
在静电电容触摸开关的玻璃基板的背面设置传感器部、FPC安装部4、以及铝(以下称为Al)布线5的静电电容触摸开关中，FPC安装部4的中心部A通常需要300μm以上的Al布线宽A1。另一方面，在从引出线安装部的布线网B中，通常为了使布线变得不显著，使布线宽B1成为10μm以下并使布线间间距B2成为300μm以上。FPC安装部4的中心部A处的Al布线层的线条/空间(A1/A2)是300μm/10μm，相对于此，从引出线安装部的布线网B中的Al布线层的线条/空间(B1/B2)是10μm/300μm。因此，FPC安装部4的中心部A的轮廓变得明确，无法改良设计上的不均匀性。
本发明是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于提供一种在具有传感器电极部和FPC安装部、以及连接该两者的布线网且FPC安装部和布线网相邻的静电电容触摸开关中，能够改良设计上的不均匀性，使得图案设计性、装饰性等变得美观的静电电容触摸开关。
本发明的静电电容触摸开关具有：玻璃基板；传感器部，形成于向该玻璃基板触摸的面的相反面侧；FPC布线安装部；以及布线网，连接所述传感器部和FPC布线安装部。其特征在于，所述FPC布线安装部具有连接与所述布线网之间的连接部，该连接部由预定的电极图案形成，通过从所述FPC布线安装部向所述布线网依次使所述电极图案的宽度变细，开口率变大。
另外，在本发明的静电电容触摸开关中，其特征在于，所述连接部以FPC布线安装部为中心区域，朝向同心圆状外侧，所述开口率变大。进而，其特征在于，使所述电极图案和背景色成为同色。
在本发明的静电电容触摸开关中，从FPC布线安装部向布线网，连接部的电极图案宽度依次变细，从而静电电容触摸开关面板中的开口率变大，所以FPC布线安装部的开口率逐渐接近玻璃基板的开口率。其结果，能够改良设计上的不均匀性，使得图案设计性、装饰性等变得美观。
附图说明
图1是从触摸面的相反侧的面观察的静电电容触摸开关布线图。
图2是示出安装部A、布线网B以及连接部C的关系的图。
图3是包括安装部A部附近的连接部C的放大图。
图4是包括布线网B部附近的连接部C的放大图。
图5是静电电容触摸开关的侧面图。
图6是传感器部的放大示意剖面图。
图7是示出FPC安装部和引出线安装部相邻的状态的图。
图8是示出以往的静电电容开关面板的侧面图。
(附图标记说明)
1：静电电容触摸开关；2：玻璃基板；3：传感器部；4：布线安装部；5：布线；6：引出线；7：开关电极；8：中间层；9：保护层；10：控制部。
具体实施方式
利用图1，说明本发明的静电电容触摸开关的一个例子。图1是从触摸面的相反侧的面观察静电电容触摸开关的布线图。
静电电容触摸开关1在玻璃基板2的触摸面的相反侧的面，具有传感器部3、FPC布线安装部4、以及将传感器部3及FPC布线安装部4相互连接的布线5。传感器部3包括轮状开关3a、触摸开关3b等。布线5包围传感器部3以及FPC布线安装部4而显露于触摸面的表面。
图2～图4示出FPC布线安装部4的周边放大图。图2是示出FPC布线安装部4的中心部A、布线网B、以及连接部C的关系的整体图，图3示出包括中心部A附近的连接部C的放大图，图4示出包括布线网B部附近的连接部C的放大图。
如图2所示，连接部C包括开口率从FPC布线安装部4的中心部A向布线网B依次变大的连接部C1、连接部C2、连接部C3。另外，连接部C被形成为格子状电极，引出线Ci、Cii、…Cn被相互分割。
如图3所示，关于具有布线宽A1的从布线安装部4的中心部A的布线Cn，连接部C2中的格子状电极图案宽度W2比连接部C1中的格子状电极图案宽度W1细，所以开口率相比于C1区域在C2区域中更大。例如，通过将C1区域的开口率设定为25％，将C2区域的开口率设定为50％，将C3区域(图2、图4)的开口率设定为75％，布线安装部4的中心部A的轮廓变得不明确，图案设计性提高。
如图2所示，在连接部C中，从布线安装部4的中心部A区域向同心圆状外侧，使开口率相似地变大。即，使格子状电极图案宽度W从W1向W2变细。因此，布线安装部4整体的区域的轮廓不会变得显著，显示面中的图案设计性提高。
如图4所示，向布线5的布线网B在连接部C中的开口率成为最大的区域C3中连接布线5和引出线Cn。另外，利用布线5，连接FPC布线安装部4和传感器部3。因此，即使使布线网B中的线宽B1变细，与FPC布线安装部4的中心部A的轮廓不会变得明确。
图5是静电电容触摸开关的侧面图。如图5所示，静电电容触摸开关1具备透光性的玻璃基板2、以及形成于该玻璃基板2的传感器部3和布线5。玻璃基板2的表面成为触摸面2a，在该触摸面2a的相反面2b设置有传感器部3。传感器部3通过布线5与FPC布线安装部4连接，通过引出线6与控制部(省略图示)连接。此外，在该图中，在传感器部3中不具有保护层、光扩散层，但可根据需要设置。
作为保护层，可以举出将低熔点玻璃的膏进行厚膜印刷并烧成而形成的覆膜、将有机树脂的膏进行厚膜印刷并干燥而形成的覆膜。通过设置保护层，防止开关电极的劣化。另外，通过对各膏混合着色颜料等，能够对保护层进行着色，通过使得从开关电极之间的空间对该保护层进行视觉辨认，能够使开关设计着色成多个颜色。进而，也可以在传感器部3中，在玻璃基板的形成有Al薄膜的表面侧的传感器电极之间的空间或者传感器电极中形成的透光部(保护层的开口部等)的位置，设置光扩散层。能够通过光扩散层使来自照明光源的光扩散，即使在照明光源小的情况下，也能够使触摸面的发光部位处的明亮度均匀化。作为光扩散层，可以举出使玻璃珠(4～60μm的粒径)分散于低熔点熔料(frit)玻璃或者树脂膏，将其涂敷，对低熔点熔料玻璃进行烧成，对树脂膏进行干燥而形成的覆膜。
图6示出传感器部3的放大示意剖面图。如图6所示，在开关7a的部位，在由Al薄膜构成的开关电极7与玻璃基板2之间形成有中间层8。中间层8优选为黑色膜，优选为包含从Cr、Mo、W选择的至少1个金属的薄膜、例如以适合的厚度插入Mo-Al的氧化物层的黑色膜。中间层8是通过可见光的干涉吸收入射光而看起来成为黑色的层(黑色层)。从触摸面2a来看，开关7a的部位看起来成为黑色，开关7b的部位看起来成为光泽银色，Y的部分看起来成为保护层9的颜色(例如黑色)。本发明在应用于具有这样的黑色Al布线层的黑色触摸开关时，在显示面中，电极图案和背景色成为同色，图案设计性更高效地提高。
玻璃基板2是透光性的绝缘基板，能够采用钠钙玻璃、石英玻璃、硼硅酸玻璃、不包含碱性成分的无碱玻璃等。由于具有高的透射率、并且用于一般建材的窗玻璃而非常廉价，所以优选使用钠钙玻璃。另外，玻璃基板2的厚度分别为0.5～5mm程度、优选为1.8～3.0mm程度。
传感器部3的开关电极7由导电膜构成，设置于玻璃基板2的触摸面2a的相反面2b。作为导电膜，可以举出金属薄膜、氧化锡、ITO等导电性无机薄膜、以钒酸盐系、铋系或者铅系为主体的导电性低熔点玻璃等。作为金属薄膜，可以举出通过薄膜形成方法制作的金属薄膜、由铜箔、金箔等金属箔构成的金属薄膜。
通过薄膜形成方法制作的金属薄膜是使用Al、Al合金、铌、钼、金、银、铜等材料通过公知的薄膜成形方法形成的。在他们中，由于耐环境特性优良且成本低，所以优选采用Al薄膜。
产业上的可利用性
在本发明的静电电容触摸开关中，通过在显示面中对FPC的布线安装部周边进行渐变处理而不使FPC连接部变得显著，触摸开关的图案设计性提高，所以能够适宜地用作与通常的家电设备、AV设备、PC/OA设备、其他电子器件等中的各设备协调的输入单元。

Claims (4)

1.一种静电电容触摸开关，具有：
玻璃基板；
传感器部，形成于向该玻璃基板触摸的面的相反面侧；
柔性印刷布线板的布线安装部；以及
布线网，连接所述传感器部和所述布线安装部，
所述静电电容触摸开关的特征在于，
所述布线安装部具有连接与所述布线网之间的连接部，
该连接部由预定的电极图案形成，通过从所述布线安装部向所述布线网使所述电极图案的宽度依次变细，开口率变大。
2.根据权利要求1所述的静电电容触摸开关，其特征在于，
使所述电极图案和背景色成为同色。
3.根据权利要求1所述的静电电容触摸开关，其特征在于，
所述连接部以所述布线安装部为中心区域而以同心圆状地朝向外侧使所述电极图案的宽度变细，以使所述开口率变大。
4.根据权利要求3所述的静电电容触摸开关，其特征在于，
使所述电极图案和背景色成为同色。
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