JP2015162332A - Method of manufacturing capacitive input switch and capacitive input switch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯機器、情報機器、車載機器等に使用される静電容量型入力スイッチの製造方法及び静電容量型入力スイッチに関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a capacitive input switch used in portable devices, information devices, in-vehicle devices, and the like, and a capacitive input switch.
従来、静電容量型入力スイッチを製造する場合には、図12に示すように、例えば樹脂体40を平坦な板等に成形し、この樹脂体40の表裏両面に、静電容量センサである相互静電容量センサ20用の薄い送信側導電シート21と受信側導電シート28とをそれぞれ貼着して受信側導電シート28を樹脂体40の外部に面する表面側に位置させ、その後、樹脂体40の表面に受信側導電シート28を被覆する保護カバー層15を積層するようにしている(特許文献1、2参照)。
Conventionally, when manufacturing a capacitive input switch, as shown in FIG. 12, for example, a
送信側導電シート21は、樹脂体40の裏面に貼着される薄膜の絶縁フィルム22と、この絶縁フィルム22に複数の送信側検出電極が配列形成される送信側導電パターンとから形成されている。また、受信側導電シート28は、樹脂体40の表面に貼着される薄膜の絶縁フィルム29と、この絶縁フィルム29に複数の受信側検出電極が配列形成される受信側導電パターンとから形成され、この受信側導電パターンの受信側検出電極が送信側導電パターンの送信側検出電極に樹脂体40を介して対向し、キャパシタを形成する。また、保護カバー層15は、受信側導電シート28を保護する観点から、ある程度の厚さで形成され、表面に指や操作ペンが接触する。
The transmission-side
このような静電容量型入力スイッチは、保護カバー層15の表面に指や操作ペンが接触し、この指や操作ペンが受信側導電シート28の任意の受信側検出電極に近接すると、指等がどの位置に存在するかが受信側検出電極で受信する信号の大きさの変化として検出され、この変化の検出により、指等の位置が座標データとして検出される。
Such a capacitive input switch has a finger or an operating pen in contact with the surface of the
従来における静電容量型入力スイッチは、以上のように製造され、成形された樹脂体40の両面に薄く撓みやすい送信側導電シート21の絶縁フィルム22と受信側導電シート28の絶縁フィルム29とがそれぞれ後から位置決めしながら貼着されるので、樹脂体40、送信側導電シート21、及び受信側導電シート28の正確な位置合わせが困難であるという問題がある。
The conventional capacitance type input switch is manufactured as described above, and the
特に、樹脂体40が意匠性向上の観点から三次元成形される場合、送信側導電シート21や受信側導電シート28も樹脂体40の形に応じて屈曲させる必要があるが、屈曲した樹脂体40に送信側導電シート21と受信側導電シート28とを曲げ沿わせて貼着すると、貼着する送信側導電シート21と受信側導電シート28に皺や位置ずれ等が生じ、相互静電容量センサ20の高精度な位置決めが実に困難となる。
In particular, when the
また、相互静電容量センサ20は、自己静電容量センサと異なり、例え近接点が複数あっても、各近接点毎に座標を高精度に検出することができるが、この高精度な検出には、厚い保護カバー層15の厚さに応じて樹脂体40が均一な肉厚で厚く、送信側導電シート21と受信側導電シート28との間隔(距離)が均一である必要がある。しかしながら、樹脂体40が複雑な形に三次元成形される場合には、樹脂体40の肉厚が不均一になることがあり、このときには、相互静電容量センサ20の高精度な検出に支障を来すおそれがある。
Moreover, unlike the self-capacitance sensor, the
本発明は上記に鑑みなされたもので、樹脂体、送信側導電シート、及び受信側導電シートを容易に位置合わせすることができ、しかも、相互静電容量センサの高精度な検出に支障を来すおそれを有効に排除することのできる静電容量型入力スイッチの製造方法及び静電容量型入力スイッチを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above, and can easily align the resin body, the transmission-side conductive sheet, and the reception-side conductive sheet, and hinders high-accuracy detection of the mutual capacitance sensor. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a capacitance type input switch and a capacitance type input switch that can effectively eliminate such a risk.
本発明においては上記課題を解決するため、成形用金型を用い、樹脂体と静電容量センサとが一体の静電容量型入力スイッチを製造する方法であって、
成形用金型の第一の型に相互静電容量センサ用の送信側導電シートをセットするとともに、成形用金型の第二の型に相互静電容量センサ用の受信側導電シートをセットし、第一、第二の型を型締めしてその間のキャビティ空間に溶融した成形樹脂材料を高圧で射出することにより、樹脂体と相互静電容量センサとが一体の静電容量型入力スイッチを製造し、この静電容量型入力スイッチの外部に面する被操作面側に相互静電容量センサの受信側導電パターンを位置させることを特徴としている。
In the present invention, in order to solve the above-described problem, a method of manufacturing a capacitance-type input switch in which a resin body and a capacitance sensor are integrated using a molding die,
Set the transmission side conductive sheet for the mutual capacitance sensor in the first mold of the molding die and set the reception side conductive sheet for the mutual capacitance sensor in the second die of the molding die. The first and second molds are clamped and the molded resin material melted into the cavity space between them is injected at a high pressure, so that the capacitive input switch integrated with the resin body and the mutual capacitance sensor is obtained. The reception-side conductive pattern of the mutual capacitance sensor is located on the operated surface side facing the outside of the capacitance-type input switch.
なお、製造した静電容量型入力スイッチの少なくとも被操作面側に、受信側導電パターンを覆う光透過性の保護層を積層してその厚さを樹脂体の倍の厚さ、あるいは倍以上の厚さとすることができる。
また、第一の型を雄型とするとともに、第二の型を雌型とし、これら雄型と雌型との型締めにより、樹脂体と相互静電容量センサとが一体の静電容量型入力スイッチを三次元成形することができる。
In addition, a light-transmitting protective layer covering the receiving-side conductive pattern is laminated on at least the operated surface side of the manufactured capacitive input switch, and the thickness thereof is double the thickness of the resin body, or more than double It can be a thickness.
In addition, the first mold is a male mold and the second mold is a female mold. By clamping the male mold and the female mold, the resin body and the mutual capacitance sensor are integrated in a capacitance type. The input switch can be three-dimensionally formed.
また、相互静電容量センサ用の送信側導電シートを、成形用金型の第一の型にインサートされるシートと、このシートに形成される送信側導電パターンとから形成し、この送信側導電パターンを、シートに形成される送信側検出電極と、この送信側検出電極から伸びる送信側配線ラインとから形成し、
相互静電容量センサ用の受信側導電シートを、成形用金型の第二の型にインサートされるシートと、このシートに形成される受信側導電パターンとから形成し、この受信側導電パターンを、シートに形成される受信側検出電極と、この受信側検出電極から伸びる受信側配線ラインとから形成し、
樹脂体と相互静電容量センサとが一体の静電容量型入力スイッチを断面略ハット形に三次元成形する場合に、送信側導電パターンの送信側検出電極を静電容量型入力スイッチの内部天井側に位置させ、送信側配線ラインを静電容量型入力スイッチの内部天井側あるいは周壁内面側に位置させ、受信側導電パターンの受信側検出電極を静電容量型入力スイッチの外部天井側に位置させるとともに、受信側配線ラインを静電容量型入力スイッチの周壁外面側の周縁部まで伸ばして送信側導電パターンの送信側配線ラインから離隔させることができる。
Further, a transmission side conductive sheet for the mutual capacitance sensor is formed from a sheet inserted into the first mold of the molding die and a transmission side conductive pattern formed on the sheet, and the transmission side conductive sheet is formed. A pattern is formed from a transmission side detection electrode formed on a sheet and a transmission side wiring line extending from the transmission side detection electrode,
A reception side conductive sheet for a mutual capacitance sensor is formed from a sheet inserted into a second mold of the molding die and a reception side conductive pattern formed on the sheet, and the reception side conductive pattern is , Formed from a receiving side detection electrode formed on the sheet and a receiving side wiring line extending from the receiving side detection electrode,
When three-dimensionally molding a capacitive input switch with a resin body and a mutual capacitive sensor into a substantially hat-shaped cross section, the transmission side detection electrode of the transmission side conductive pattern is used as the inner ceiling of the capacitive input switch. The transmission side wiring line is positioned on the internal ceiling side or the inner surface of the peripheral wall of the capacitive input switch, and the reception side detection electrode of the reception side conductive pattern is positioned on the external ceiling side of the capacitive input switch. In addition, the receiving side wiring line can be extended to the peripheral edge on the outer peripheral surface side of the capacitance type input switch so as to be separated from the transmitting side wiring line of the transmitting side conductive pattern.
また、樹脂体と相互静電容量センサとが一体の静電容量型入力スイッチを断面略ハット形に三次元成形する場合に、樹脂体の内部天井に、送信側導電シートを貫通する複数のボスを間隔をおいて形成し、この複数のボスに回路基板を固定することが可能である。
また、本発明においては上記課題を解決するため、請求項1、2、又は3記載の静電容量型入力スイッチの製造方法により製造されたことを特徴としている。
In addition, when a capacitive input switch in which the resin body and the mutual capacitance sensor are integrated is three-dimensionally formed into a substantially hat-shaped cross section, a plurality of bosses penetrating the transmission side conductive sheet are formed on the inner ceiling of the resin body. Can be formed at intervals, and the circuit board can be fixed to the plurality of bosses.
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized by being manufactured by the method for manufacturing a capacitance-type input switch according to
ここで、特許請求の範囲における樹脂体、送信側導電シート、及び受信側導電シートは、透明、不透明、半透明のいずれでも良い。樹脂体には、少なくとも各種のケース、ハウジング、パネル部材、凹形状等が含まれる。また、送信側導電シートと受信側導電シートのシートには、絶縁性のシートやフィルムが含まれる。静電容量型入力スイッチは、樹脂体の形に応じ、例えば断面トレイ形、ハット形、半球状殻形、C字形、U字形等に三次元形成することができる。さらに、成形用金型の第一、第二の型は、上下方向に接離するものでも良いし、横方向に接離するものでも良い。 Here, the resin body, the transmission-side conductive sheet, and the reception-side conductive sheet in the claims may be transparent, opaque, or translucent. The resin body includes at least various cases, housings, panel members, concave shapes, and the like. In addition, the transmission side conductive sheet and the reception side conductive sheet include insulating sheets and films. The capacitance type input switch can be three-dimensionally formed into a cross-sectional tray shape, a hat shape, a hemispherical shell shape, a C shape, a U shape, or the like according to the shape of the resin body. Further, the first and second molds of the molding die may be contacted and separated in the vertical direction or may be contacted and separated in the lateral direction.
本発明によれば、静電容量型入力スイッチを製造する場合には、成形用金型の第一の型に相互静電容量センサ用の送信側導電シートをインサートし、第二の型に相互静電容量センサ用の受信側導電シートをインサートし、第一、第二の型を型締めした後、成形用金型に溶融混練した流動性の成形樹脂材料を高圧で射出する。 According to the present invention, when manufacturing the capacitance type input switch, the transmission side conductive sheet for the mutual capacitance sensor is inserted into the first die of the molding die, and the second die is mutually connected. The receiving side conductive sheet for the capacitance sensor is inserted, the first and second molds are clamped, and then a fluid molded resin material melt-kneaded into the molding die is injected at a high pressure.
すると、射出された成形樹脂材料は、第一、第二の型のキャビティ空間に充填されて流動を停止し、成形用金型に熱を奪われることで冷却固化する。この成形樹脂材料の冷却固化により、樹脂体と相互静電容量センサとが一体の静電容量型入力スイッチが製造され、樹脂体の外部に面しない側に相互静電容量センサの送信側導電パターンが一体化され、樹脂体の外部に面する被操作面側に相互静電容量センサの受信側導電パターンが一体化される。 Then, the injected molding resin material is filled in the cavity spaces of the first and second molds, stops flowing, and is cooled and solidified by taking heat away from the molding die. By cooling and solidifying the molding resin material, a capacitive input switch in which the resin body and the mutual capacitance sensor are integrated is manufactured, and the transmission side conductive pattern of the mutual capacitance sensor is formed on the side not facing the outside of the resin body. Are integrated, and the receiving side conductive pattern of the mutual capacitance sensor is integrated on the operated surface side facing the outside of the resin body.
本発明によれば、樹脂体、送信側導電シート、及び受信側導電シートを一体成形することにより、容易に位置合わせすることができるという効果がある。また、相互静電容量センサの高精度な検出に支障を来すおそれを有効に排除することができる。 According to the present invention, the resin body, the transmission-side conductive sheet, and the reception-side conductive sheet can be easily aligned by being integrally formed. In addition, it is possible to effectively eliminate the possibility of hindering the highly accurate detection of the mutual capacitance sensor.
請求項2記載の発明によれば、例え樹脂体が複雑な形に三次元成形され、曲面や凹凸面を有する場合にも、送信側導電シートと受信側導電シートに皺や位置ずれ等の生じることが少なく、送信側導電シートと受信側導電シートを高精度に位置決めすることができる。 According to the second aspect of the present invention, even when the resin body is three-dimensionally formed into a complicated shape and has a curved surface or an uneven surface, wrinkles or misalignment occurs between the transmitting side conductive sheet and the receiving side conductive sheet. The transmission-side conductive sheet and the reception-side conductive sheet can be positioned with high accuracy.
請求項3記載の発明によれば、送信側導電パターンの送信側配線ラインと受信側導電パターンの受信側配線ラインとを同一箇所に形成するのではなく、送信側配線ラインから離れた箇所に受信側配線ラインを形成するので、受信側配線ラインの外部に対する接続に支障を来すことが少なく、受信側配線ラインの接続の自由度を向上させることが可能になる。 According to the third aspect of the present invention, the transmission side wiring line of the transmission side conductive pattern and the reception side wiring line of the reception side conductive pattern are not formed at the same place, but are received at a place away from the transmission side wiring line. Since the side wiring line is formed, the connection to the outside of the receiving side wiring line is hardly hindered, and the degree of freedom of connection of the receiving side wiring line can be improved.
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における静電容量型入力スイッチの製造方法は、図1ないし図6に示すように、成形用金型1を用い、支持パネル10と静電容量センサとが一体の静電容量型入力スイッチを製造する方法であり、成形用金型1の雄型2に相互静電容量センサ20用の薄い送信側導電シート21をインサートするとともに、成形用金型1の雌型5に相互静電容量センサ20用の薄い受信側導電シート28をインサートし、雄型2と雌型5とを型締めしてそのキャビティ空間7に成形樹脂材料を充填することにより、支持パネル10と相互静電容量センサ20とが一体の静電容量型入力スイッチを射出成形するようにしている。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. A manufacturing method of a capacitance type input switch according to the present embodiment uses a molding die 1 as shown in FIGS. , A method of manufacturing a capacitive input switch in which the
成形用金型1の雄型2と雌型5とは、複数のガイドピンとガイドピンブッシュの嵌合により一体化され、図1に示すように、雄型2が雌型5に下方から接離可能に対向しており、これら雄型2と雌型5とが高圧で型締めされることにより、雄型2と雌型5との間に、静電容量型入力スイッチを形成するキャビティ空間7が区画形成される。雄型2と雌型5とは、所定の工具鋼やセラミックス等により構成され、温度調整用の冷却水溝がそれぞれ切り欠かれており、各冷却水溝に一定温度の冷却水が流通する。
The
雄型2は、図1に示すように、送信側導電シート21を搭載するコア部3と可動側型板とが一体化され、可動側型板が補強用の受板に螺着されており、この受板がスペーサブロック、複数の突き出しピン、突き出し板を介して成形機との連結用の可動側取付板に螺着される。雄型2が雌型5との間にキャビティ空間7を区画形成するコア部3のキャビティ形成面4には、製造された送信側導電シート21がインサートして搭載される。
As shown in FIG. 1, in the
雄型2のキャビティ形成面4には、送信側導電シート21を貫通して前後左右に位置決めする複数の位置決め突起が必要に応じて突設される。この場合、各位置決め突起には、支持パネル10用のボス形成穴が切削により穿孔され、このボス形成穴の内底面の中心部に、背の低い円柱ピンが起立して形成される。
On the
雌型5は、図1に示すように、支持パネル10を形成する凹んだキャビティ部6と固定側型板とが一体化され、この固定側型板が成形機との連結用の固定側取付板に螺着される。キャビティ部6には、製造された受信側導電シート28がインサートして位置決めされ、固定側取付板には、鋳込口を構成するスプルブシュとロケートリング用の嵌合孔が穿孔される。
As shown in FIG. 1, the
静電容量型入力スイッチの支持パネル10は、図2ないし図6に示すように、所定の樹脂含有の成形樹脂材料を用い、屈曲した断面略ハット形に三次元成形され、図示しない電子機器にセットされる。成形樹脂材料の樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば強度等に優れるポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンエーテル、シクロオレフィンコポリマー(COC)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ABS樹脂、アクリル樹脂等があげられる。成形樹脂材料には、必要に応じ、補強剤や難燃剤等の各種フィラーが配合される。
As shown in FIGS. 2 to 6, the
支持パネル10の外部に面しない内部には、回路基板がビス等により螺着固定され、この回路基板の電子回路と相互静電容量センサ20の一部とが電気的に接続される。回路基板は、図示しないが、例えばプリント配線板等からなり、表面に静電容量の変化をデジタル信号に変換する静電容量検出回路等の所定の電子回路がパターン形成されるとともに、マイクロコントローラ等の電子部品が適宜実装されており、支持パネル10と一体化される。
Inside the
なお、雄型2に複数の位置決め突起、ボス形成穴、及び円柱ピンを配設することにより、支持パネル10の略平坦な内部天井11に、送信側導電シート21を貫通する複数のボスを間隔をおいて突出形成し、この複数のボスに回路基板をビス等を介して螺着することができる。この場合、複数のボスは、支持パネル10の厚さを均一にする観点から、支持パネル10の周壁12や周壁12の周縁部13から離れた箇所に配列形成されることが好ましい。
In addition, by disposing a plurality of positioning protrusions, boss forming holes, and cylindrical pins on the
支持パネル10の外部に面する表面14側(被操作面側)には図6に示すように、指や操作ペンの接触対象となる光透過性の保護カバー層15が密着して積層形成される。この保護カバー層15は、受信側導電シート28を確実に被覆保護する観点から、支持パネル10の厚さの倍の厚さ、あるいは倍以上の厚さとされ、必要に応じて文字、図形、記号等からなる加飾用の模様が印刷される。保護カバー層15は、静電容量型入力スイッチの射出成形時に一体化されたり、静電容量型入力スイッチの射出成形後に接着される。
As shown in FIG. 6, a light-transmitting
相互静電容量センサ20用の送信側導電シート21は、図4ないし図6に示すように、例えば屈曲可能な薄い絶縁フィルム22と、この絶縁フィルム22に薄くパターン形成される送信側導電パターン23とを備えた二層構造に形成される。絶縁フィルム22は、特に限定されるものではないが、例えば、寸法安定性、耐薬品性、光学特性、品質の安定性等に優れるポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリアミド、アクリル樹脂、シクロオレフィンポリマー製の薄い透明フィルムが使用され、支持パネル10の内部天井11に一体化される。
As shown in FIGS. 4 to 6, the transmission-side
送信側導電パターン23は、図5に示すように、絶縁フィルム22の表面に、複数の送信側検出電極列24が所定のパターンで配列され、各送信側検出電極列24の端部に細く短い送信側配線ライン26が接続されており、この送信側配線ライン26に、回路基板の電子回路に接続される送信側接続端子27が形成される。送信側導電パターン23の材料としては、例えば金属(Al、銅等)、銀ペースト、カーボン等があげられる。送信側導電パターン23に光透過性が要求される場合には、ITO、CNT、光透光性の銀ナノワイヤ、光透過性の導電性ポリマー(ポリピロールやポリアニリン等)等が選択して使用される。
As shown in FIG. 5, the transmission-side
複数の送信側検出電極列24は、例えばY方向に所定の間隔で並列に配列され、支持パネル10の内部天井11に位置する。各送信側検出電極列24は、例えば複数の送信側検出電極25がX方向に一列に連接して並ぶことにより形成され、各送信側検出電極25がインクジェット法、スクリーン印刷法やグラビア印刷法等により、平面菱形又は半菱形等の薄膜に形成される。また、送信側接続端子27は、例えばカーボン等を用い、支持パネル10の内部天井11に位置する送信側配線ライン26の端部に一体形成され、支持パネル10内に螺着固定された回路基板の電子回路のランドと弾性変形可能な導電性エラストマー等を介し電気的に接続される。
The plurality of transmission side
相互静電容量センサ20用の受信側導電シート28は、図3、図4、図6に示すように、例えば屈曲可能な薄い絶縁フィルム29と、この絶縁フィルム29に薄くパターン形成されるキャパシタ形成用の受信側導電パターン30とを二層構造に備え、この受信側導電パターン30が保護カバー層15に被覆される。絶縁フィルム29は、送信側導電シート21の絶縁フィルム22と同様、薄い透明フィルムが使用されるが、絶縁フィルム22よりも大きく長く形成され、支持パネル10の表面14に一体化される。
As shown in FIGS. 3, 4, and 6, the reception-side
受信側導電パターン30は、図3に示すように、絶縁フィルム29の表面に、複数の受信側検出電極列31が所定のパターンで配列され、各受信側検出電極列31の端部に細長い受信側配線ライン33が接続されており、この受信側配線ライン33に、外部の回路基板の電子回路に接続される受信側接続端子34が形成される。受信側導電パターン30は、送信側導電パターン23と同様の材料により形成され、光透過性が要求される場合には、ITO、CNT、光透光性の銀ナノワイヤ、光透過性の導電性ポリマー(ポリピロールやポリアニリン等)等が選択される。
As shown in FIG. 3, the reception-side
複数の受信側検出電極列31は、例えばX方向に所定の間隔で並列に配列され、支持パネル10の略平坦な天井表面14に一体化される。各受信側検出電極列31は、例えば複数の受信側検出電極32がY方向に一列に連接して並ぶことにより形成され、各受信側検出電極32がインクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法等により、平面菱形又は半菱形等の薄膜に形成されて送信側検出電極25に支持パネル10を介して隣接対向し、この隣接対向する受信側検出電極32と送信側検出電極25との間にキャパシタが形成される。
The plurality of reception-side
複数本の受信側配線ライン33は、図3に示すように、支持パネル10の天井から周壁表面14の周縁部13まで伸長され、送信側導電パターン23の複数本の送信側配線ライン26から60°以上の角度(例えば60°、90°、135°、180°等)で離隔する。また、受信側接続端子34は、例えばカーボン等を用いて受信側配線ライン33の端部に一体形成され、外部に位置する回路基板の電子回路のランドと電気的に接続される。
As shown in FIG. 3, the plurality of reception-
上記構成において、静電容量型入力スイッチを製造する場合には、先ず、成形用金型1の型開きされた雄型2に製造した送信側導電シート21をインサートして位置決めし、雌型5に受信側導電シート28をインサートして位置決めし、成形用金型1の雄型2と雌型5とを高圧で型締めし、雌型5のノズルタッチ部に成形機を接触させた後、成形機から成形用金型1に溶融混練した流動性の成形樹脂材料を高速・高圧で射出する。送信側導電シート21と受信側導電シート28とをインサートする際、これら21・28を真空成形や圧縮成形等によりフォーミングしておくことが好ましい。
In the above configuration, when manufacturing the capacitance type input switch, first, the transmitting side
また、保護カバー層15付きの静電容量型入力スイッチを製造する場合には、雌型5に保護カバー層15用の透明シートと受信側導電シート28を重ねてインサートし、受信側導電シート28を送信側導電シート21に対向させれば良い。また、保護カバー層15用の透明シートと受信側導電シート28とを一体成形し、その後、雌型5に受信側導電シート28をインサートしても良い。保護カバー層15用の透明シートとしては、例えばポリカーボネート製やアクリル製の透明フィルム等があげられる。
When manufacturing a capacitive input switch with a
成形用金型1に溶融混練した成形樹脂材料が高速・高圧で射出されると、成形樹脂材料は、成形機のノズルから成形用金型1のスプルとランナーとを順次通過して雄型2と雌型5の間のキャビティ空間7に充填され、このキャビティ空間7で流動を停止し、成形用金型1に熱を奪われることで冷却固化するとともに、雄型2と雌型5とを流通する冷却水により間接的に冷却固化する。
When the molding resin material melted and kneaded into the molding die 1 is injected at a high speed and high pressure, the molding resin material passes through the sprue and runner of the molding die 1 sequentially from the nozzle of the
成形樹脂材料の冷却固化により、立体的な三次元の静電容量型入力スイッチが製造され、支持パネル10の内部天井11側に相互静電容量センサ20の送信側導電パターン23が一体化され、支持パネル10の外部に面する天井表面14側に相互静電容量センサ20の受信側導電パターン30が一体化される。この際、支持パネル10の厚さは、相互静電容量センサ20の検出精度向上や成形性等に配慮し、保護カバー層15の1/2の厚さ、あるいは1/2未満の厚さとされる。
By cooling and solidifying the molding resin material, a three-dimensional three-dimensional capacitance type input switch is manufactured, and the transmission side
静電容量型入力スイッチを製造したら、雄型2と雌型5とを型開きし、雄型2に密着した静電容量型入力スイッチを複数の突き出しピンにより突き出すことにより、静電容量型入力スイッチを取り出せば良い。取り出した静電容量型入力スイッチに保護カバー層15を積層する場合には、支持パネル10の表面14に保護カバー層15用の透明シートを重ねて粘着等すれば良い。
After manufacturing the capacitive input switch, the
このような静電容量型入力スイッチは、送信側導電パターン23と受信側導電パターン30とが別々の回路基板の電子回路にそれぞれ接続された後、保護カバー層15の表面に指等が接触し、この指等が受信側導電シート28の任意の受信側検出電極32に近接すると、指等がどの位置に存在するかが受信側検出電極32で受信する信号の大きさの変化として検出され、この変化の検出により、指等の位置が座標データとして検出される。
In such a capacitance type input switch, after the transmission side
この際、受信側導電パターン30の受信側配線ライン33と送信側導電パターン23の送信側配線ライン26とが支持パネル10を介して相互に対向するのではなく、受信側配線ライン33が送信側配線ライン26から90°の角度で回転し、離隔しているので、受信側配線ライン33の受信側接続端子34を回路基板の電子回路に接続する作業にスペースや位置上の制約を受けることがない。
At this time, the reception
上記構成によれば、成形された支持パネル10に扱いにくい別体の送信側導電シート21と受信側導電シート28とを後から貼着するのではなく、成形用金型1に送信側導電シート21と受信側導電シート28をインサートし、射出成形により樹脂製の支持パネル10と一体化させるので、支持パネル10、送信側導電シート21、及び受信側導電シート28を高精度に位置合わせし、体裁を良好に整えることができる。
According to the above configuration, the transmission-side
また、例え支持パネル10が簡素な二次元成形ではなく、複雑に三次元成形され、屈曲面、湾曲面、凹凸面を有する場合にも、送信側導電シート21と受信側導電シート28に皺や位置ずれ等の生じることがなく、送信側導電シート21と受信側導電シート28の高精度な位置決めが可能になる。したがって、指等を高精度に検出したり、相互静電容量センサ20を外部の電子回路に確実に接続することができる。
In addition, even when the
また、成形樹脂材料を高速・高圧で射出するので、雄型2と雌型5のキャビティ空間7の隅々まで成形樹脂材料を充填することができ、三次元形状の支持パネル10の肉厚を高精度に均一化することが可能となる。したがって、送信側導電シート21と受信側導電シート28との間隔(距離)を均一にすることができ、相互静電容量センサ20の高精度な検出が大いに期待できる。
Further, since the molding resin material is injected at a high speed and a high pressure, the molding resin material can be filled to every corner of the
また、相互静電容量センサ20により高精度な検出を期待する場合には、厚い保護カバー層15の厚さに応じて支持パネル10が均一な肉厚で厚く、送信側導電シート21と受信側導電シート28との間隔が均一で大きい必要がある。本実施形態によれば、例え支持パネル10が複雑な形に三次元成形される場合にも、支持パネル10の肉厚が不均一になることがなく、支持パネル10を均一な厚肉に成形することができる。これにより、送信側導電シート21と受信側導電シート28との間隔を均一で大きくすることができるので、相互静電容量センサ20の高精度な検出が期待できる。
Further, when high-accuracy detection is expected by the
また、送信側導電パターン23と回路基板の電子回路とを導電性エラストマー等を介し電気的に接続するので、支持パネル10の周壁12まで絶縁フィルム22や送信側配線ライン26を曲げながら延長する必要がなく、省スペース化の実現の他、送信側配線ライン26により指等を誤って誤検出することがない。さらに、導電性エラストマー等を用いた電気的な接続の際、送信側検出電極25と回路基板の静電容量検出回路とを可能な限り接近させ、この接近状態で静電容量の変化をデジタル信号に変換するようにすれば、ノイズに弱いアナログ配線部を低減することができるので、誤動作の減少が大いに期待できる。
Further, since the transmission-side
次に、図7及び図8は本発明の第2の実施形態を示すもので、この場合には、送信側導電パターン23の複数本の送信側配線ライン26を、静電容量型入力スイッチの周壁12内面(裏面)の周縁部13までそれぞれ伸長し、各送信側配線ライン26の端部に送信側接続端子27を一体形成するようにしている。
Next, FIGS. 7 and 8 show a second embodiment of the present invention. In this case, a plurality of transmission-
送信側導電シート21の絶縁フィルム22は、複数本の送信側配線ライン26の延長に応じ、大きく長く拡大形成される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、送信側配線ライン26のパターンや接続の多様化を図ることができるのは明らかである。
The insulating
In the present embodiment, it is obvious that the same effects as those in the above embodiment can be expected, and that the patterns and connections of the transmission-
次に、図9ないし図11は本発明の第3の実施形態を示すもので、この場合には、送信側導電パターン23の複数の送信側検出電極列24とその送信側検出電極25とを太い帯形の薄膜に形成し、帯形の送信側検出電極列24と送信側検出電極列24とを僅かな隙間をおいて隣接配置し、受信側導電パターン30の複数の受信側検出電極列31とその受信側検出電極32とを細い線条の薄膜に形成するとともに、線条の受信側検出電極列31と受信側検出電極列31とを広い隙間をおいて隣接配置するようにしている。
Next, FIGS. 9 to 11 show a third embodiment of the present invention. In this case, a plurality of transmission-side
送信側導電パターン23の複数本の送信側配線ライン26は、必要に応じ、静電容量型入力スイッチの周壁12の内面周縁部13までそれぞれ伸長され、各送信側配線ライン26の端部に送信側接続端子27が一体形成される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、送信側導電パターン23や受信側導電パターン30の多様化を図ることができるのは明らかである。
The plurality of transmission-
In the present embodiment, it is obvious that the same effects as those of the above embodiment can be expected, and that the transmission side
なお、上記実施形態の支持パネル10は、剛性を有する平坦な板でも良いし、湾曲した板でも良い。また、上記実施形態では送信側導電シート21を、絶縁フィルム22に送信側導電パターン23を積層することで形成したが、絶縁フィルム22に、送信側導電パターン23を覆う光透過性の保護層を粘着した多層構造としても良い。同様に、受信側導電シート28を、絶縁フィルム29に、受信側導電パターン30を覆う光透過性の保護層を粘着した多層構造としても良い。
Note that the
また、複数の送信側検出電極列24や受信側検出電極列31を、材料の塗装や蒸着により塗工した後、ドライエッチング法やウェットエッチング法によりパターンエッチングしても良い。また、送信側検出電極25と受信側検出電極32とをそれぞれ平面円形、楕円形、矩形等に形成することもできる。さらに、送信側検出電極25と受信側検出電極32とをそれぞれ平面略櫛歯形に形成し、これら送信側検出電極25と受信側検出電極32とを支持パネル10を介し噛合状態で対向させることもできる。
In addition, after the plurality of transmission-side
本発明に係る静電容量型入力スイッチの製造方法及び静電容量型入力スイッチは、携帯電話等の携帯機器、家電製品、ノートパソコン等の情報機器、車載のセンターパネルやステアリングスイッチ等の製造分野で使用される。 Manufacturing method of capacitive input switch and capacitive input switch according to the present invention are in the field of manufacturing portable devices such as mobile phones, home appliances, information devices such as notebook computers, in-vehicle center panels and steering switches. Used in.
1 成形用金型
2 雄型(第一の型)
3 コア部
5 雌型(第二の型)
6 キャビティ部
7 キャビティ空間
10 支持パネル(樹脂体)
11 内部天井
12 周壁
13 周縁部
14 表面
15 保護カバー層
20 相互静電容量センサ
21 送信側導電シート
22 絶縁フィルム(シート)
23 送信側導電パターン
25 送信側検出電極
26 送信側配線ライン
27 送信側接続端子
28 受信側導電シート
29 絶縁フィルム(シート)
30 受信側導電パターン
32 受信側検出電極
33 受信側配線ライン
34 受信側接続端子
40 樹脂体
1
3
6
DESCRIPTION OF
23 Transmission side
30 reception side
Claims (4)
成形用金型の第一の型に相互静電容量センサ用の送信側導電シートをセットするとともに、成形用金型の第二の型に相互静電容量センサ用の受信側導電シートをセットし、第一、第二の型を型締めしてその間のキャビティ空間に溶融した成形樹脂材料を高圧で射出することにより、樹脂体と相互静電容量センサとが一体の静電容量型入力スイッチを製造し、この静電容量型入力スイッチの外部に面する被操作面側に相互静電容量センサの受信側導電パターンを位置させることを特徴とする静電容量型入力スイッチの製造方法。 A method of manufacturing a capacitive input switch using a molding die and manufacturing a capacitive input switch in which a resin body and a capacitive sensor are integrated,
Set the transmission side conductive sheet for the mutual capacitance sensor in the first mold of the molding die and set the reception side conductive sheet for the mutual capacitance sensor in the second die of the molding die. The first and second molds are clamped and the molded resin material melted into the cavity space between them is injected at a high pressure, so that the capacitive input switch integrated with the resin body and the mutual capacitance sensor is obtained. A method of manufacturing a capacitance type input switch, comprising: manufacturing and positioning a reception side conductive pattern of a mutual capacitance sensor on an operated surface side facing the outside of the capacitance type input switch.
相互静電容量センサ用の受信側導電シートを、成形用金型の第二の型にインサートされるシートと、このシートに形成される受信側導電パターンとから形成し、この受信側導電パターンを、シートに形成される受信側検出電極と、この受信側検出電極から伸びる受信側配線ラインとから形成し、
樹脂体と相互静電容量センサとが一体の静電容量型入力スイッチを断面略ハット形に三次元成形する場合に、送信側導電パターンの送信側検出電極を静電容量型入力スイッチの内部天井側に位置させ、送信側配線ラインを静電容量型入力スイッチの内部天井側あるいは周壁内面側に位置させ、受信側導電パターンの受信側検出電極を静電容量型入力スイッチの外部天井側に位置させるとともに、受信側配線ラインを静電容量型入力スイッチの周壁外面側の周縁部まで伸ばして送信側導電パターンの送信側配線ラインから離隔させる請求項1又は2記載の静電容量型入力スイッチの製造方法。 A transmission side conductive sheet for a mutual capacitance sensor is formed from a sheet inserted into a first mold of a molding die and a transmission side conductive pattern formed on the sheet, and the transmission side conductive pattern is formed. The transmission side detection electrode formed on the sheet and the transmission side wiring line extending from the transmission side detection electrode;
A reception side conductive sheet for a mutual capacitance sensor is formed from a sheet inserted into a second mold of the molding die and a reception side conductive pattern formed on the sheet, and the reception side conductive pattern is , Formed from a receiving side detection electrode formed on the sheet and a receiving side wiring line extending from the receiving side detection electrode,
When three-dimensionally molding a capacitive input switch with a resin body and a mutual capacitive sensor into a substantially hat-shaped cross section, the transmission side detection electrode of the transmission side conductive pattern is used as the inner ceiling of the capacitive input switch. The transmission side wiring line is positioned on the internal ceiling side or the inner surface of the peripheral wall of the capacitive input switch, and the reception side detection electrode of the reception side conductive pattern is positioned on the external ceiling side of the capacitive input switch. 3. The capacitance-type input switch according to claim 1, wherein the reception-side wiring line is extended to a peripheral edge on the outer peripheral wall side of the capacitance-type input switch and separated from the transmission-side wiring line of the transmission-side conductive pattern. Production method.
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