JP3213947U - 静電容量式タッチスイッチ電極 - Google Patents
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Abstract
【課題】静電容量式タッチスイッチ電極を形成する際に、構造が簡素で、堅牢度の高い静電容量式タッチスイッチ電極の提供を目的とする。【解決手段】基板15に、導電膜によるX電極11を設けた第1電極パターン、および第1電極パターンに対して一対を成すY電極12を設けた第2電極パターンを形成することを特徴とする。また、複数個のスイッチを設ける場合は、X電極11およびY電極12による一対の電極をマトリクス状に構成することを特徴とする。【選択図】図1
Description
本考案は、静電容量式のタッチスイッチ電極に関し、特に、新規の電極配置に係る。
電子機器の操作部は、機械式スイッチやメンブレンスイッチによって構成される。
一方で、液晶表示装置の操作部には、「タッチパネル」と呼ばれる、指で触れることによる座標検出、操作が普及した。「タッチパネル」は、指を含む導体が接近、接触することによる、静電容量の変化を検出する。
機械式スイッチ、メンブレンスイッチは、対になるように構成された2つの接点が物理的に接触することで通電し、操作が検知される。接点の接触には、定められた閾値を超える接点への圧力が必要である。このため、スイッチ部分への押し込み負荷が一定回数、一定圧を超えると、スイッチ部分が破損するという問題がある。
「静電容量式」タッチパネルについては、特許4997607号公報において、X側透明電極層、絶縁性の有機薄膜、Y側透明電極層を設けた構造を開示する。
しかし、同公報に開示する構造は、指を含む導体が接近、接触したX座標、Y座標を同定する電子回路、処理が必要となる。電子機器の操作部は、スイッチが常に定められた位置にある場合、指を含む導体がスイッチ部へ接近、接触したことの有無を検出できればよい。「静電容量式」タッチパネルは、X座標、Y座標を同定する電子回路、処理がコスト高の要因となっていた。
一方で、液晶表示装置の操作部には、「タッチパネル」と呼ばれる、指で触れることによる座標検出、操作が普及した。「タッチパネル」は、指を含む導体が接近、接触することによる、静電容量の変化を検出する。
機械式スイッチ、メンブレンスイッチは、対になるように構成された2つの接点が物理的に接触することで通電し、操作が検知される。接点の接触には、定められた閾値を超える接点への圧力が必要である。このため、スイッチ部分への押し込み負荷が一定回数、一定圧を超えると、スイッチ部分が破損するという問題がある。
「静電容量式」タッチパネルについては、特許4997607号公報において、X側透明電極層、絶縁性の有機薄膜、Y側透明電極層を設けた構造を開示する。
しかし、同公報に開示する構造は、指を含む導体が接近、接触したX座標、Y座標を同定する電子回路、処理が必要となる。電子機器の操作部は、スイッチが常に定められた位置にある場合、指を含む導体がスイッチ部へ接近、接触したことの有無を検出できればよい。「静電容量式」タッチパネルは、X座標、Y座標を同定する電子回路、処理がコスト高の要因となっていた。
本考案は、スイッチ部の耐久性を向上させ、静電容量式タッチパネルの構造をスイッチ部のみに簡素化するため、第1電極パターンおよび第2電極パターンを形成する際に、基板の電極パターン形成をスイッチ部のみとし、堅牢度が高く、構造が簡素な静電容量式タッチスイッチ電極の提供を目的とする。
請求項1記載に係る静電容量式タッチスイッチ電極の考案は、第1電極パターンと第2電極パターンにより構成される。第1電極パターンに配置されるX電極は、第2電極パターンに配置されるY電極と近接して対を成す構造とすることを特徴とする。形状は、対を成す限り限定されず、半円形、角形、他の形状により形成することができる。対の配置は、同一平面上の配置、基板の表面にX電極、裏面にY電極を配置するもの、あるいは多層回路において特定の一層にX電極、また他の一層にY電極を配置する構造が可能である。また、X電極とY電極は対をなすものであるが、X電極とY電極の数が同一でなくてもよい。スイッチ電極の数により、X電極1に対し、Y電極が1以上であることもある。
請求項2記載に係る静電容量式スイッチの配置に関する考案は、第1電極パターンおよび第2電極パターンに配置する電極について、請求項1の静電容量式スイッチが用途に応じて複数個配置される場合に、その配置がマトリクス状であることを特徴とする。導電膜により形成されたX電極を一の方向である行方向に複数個かつ複数行配置し、X電極を導通部で接続しながら第1電極パターンを構成する。また、第2電極パターンは、一の方向と直交する方向である列方向に複数のY電極を導通部で接続しながら配置する。X導通部とY導通部は直交する配置とし、X電極とY電極をマトリクス状に構成する。
指を含む導体が接近していないのに、スイッチ電極が動作する機器の外部や内部で発生した電磁波の影響を受け、スイッチ電極が誤動作することがある。また、スイッチ電極が複数個配置される場合、指を含む導体が接近したことを複数のスイッチ電極が誤検出することがある。誤動作や誤検出を防ぐには、基板上部にスイッチ電極が露出する開口部を設けた絶縁膜、絶縁シート剤を設ける。さらに、絶縁膜、絶縁シート剤を覆う導電膜、金属膜によるシールドを設け、接地する。導電膜、金属膜も、スイッチ電極が露出する開口部を設ける。また、基板背面は絶縁膜、絶縁シート剤で全体を覆い、最外層を導電膜、金属膜でシールドし、導電膜、金属膜を接地するとよい。
X導通部とY導通部が同一平面状にある場合、X導通部とY導通部が交差するときがある。X導通部とY導通部の交差部は、絶縁するための絶縁膜または絶縁シート材を設けるとよい。また、X導通部とY導通部の交差部は、「ジャンパ」と呼ばれる機構を用いて交差させることもできる。
静電容量式タッチスイッチ電極は、第1電極パターン、第2電極パターンの出力配線を基板の外周へと延出し、第1電極パターンおよび第2電極パターンの出力配線を形成する。出力配線は、スイッチ電極の配置や利用方法によりまとめて、あるいは分散して配置される。
第1電極パターンおよび第2電極パターン、出力配線を基板上に設ける。出力配線は第1電極パターン、第2電極パターンと、基板上に設けたコネクタ部を接続する。
本考案に係る静電容量式タッチスイッチ電極は、基板に第1電極パターンおよび第2電極パターンを形成する。出力部、コネクタ部において検出する静電容量の変化は、第1電極パターンからの入力、第2電極パターンからの出力により、静電容量が変化したスイッチ電極を座標の検出を経ることなく一意に特定することができる。
静電容量の変化を検出するスイッチであることから、接点を接触させるための押し込み圧が不要である。したがって、押し込み回数に依存する、あるいは過大な押し込み圧によるスイッチの破損がなくなり、スイッチの耐久性が向上する。
本考案に係る静電容量式タッチスイッチ電極について、図面を用いて説明する。図はいずれも、分かりやすいよう模式的に示しており、実際と比べて部分的に拡大や縮小がされている。また、いずれの図も、スイッチパネル上面に施される絶縁膜、絶縁シート材、接地導電膜、接地金属膜は取り除いた状態で描いてある。図1(a)は、タッチスイッチ電極10の模式図を示し、図1(b)はタッチスイッチ電極10の断面図を示す。タッチスイッチ電極10は、基板15の一方の面上に、第1電極パターンのX電極11と第2電極パターンのY電極12を配置することで、静電容量の変化を検出するスイッチ電極部20を形成する。第1電極パターンのX電極11は、第1電極パターンのX導通部13から出力配線へ接続する。第2電極パターンのY電極12は、第2電極パターンのY導通部14から出力配線へ接続する。
図2は、静電容量式タッチスイッチ電極10の断面図であり、多層回路において特定の一層にX電極、また他の一層にY電極を配置する構造を示す。基板15上に第2電極パターンのY電極12および第2電極パターンのY導通部14、絶縁層16を形成する。絶縁層16上には、第1電極パターンのX電極11および第1電極パターンのX導通部13を形成し、スイッチ部20を構成する。なお、第2電極パターンのY電極12および第2電極パターンのY導通部14と第1電極パターンのX電極11および第1電極パターンのX導通部13の上下は逆でもよい。
図3(a)は、スイッチが複数個配置されたときの模式図を示す。基板15に導電膜により形成されたX電極11を一の方向である行方向に複数個かつ複数行配置し、X電極をX導通部13で接続しながら第1電極パターンを構成する。また、第2電極パターンは、一の方向と直交する方向である列方向に複数のY電極12をY導通部14で接続しながら配置する。X導通部とY導通部は直交する配置とし、交差部は第1電極パターンのX導通部と第2電極パターンのY導通部の交差部ジャンパ17を設ける。X電極11とY電極13は、マトリクス状に構成する。図3(b)は、スイッチが複数個配置されたときの出力配線の構成を示す。静電容量式タッチスイッチ電極は、第1電極パターンおよび第2電極パターン、出力配線を基板上に設ける。出力配線は第1電極パターン、第2電極パターンと、基板上に設けたコネクタ部を接続する。第1電極パターン、第2電極パターンの出力配線を基板の外周へと延出し、第1電極パターンおよび第2電極パターンの出力配線を形成する。出力配線は、スイッチ電極の配置や利用方法によりまとめて、あるいは分散して配置される
図4は、スイッチが複数個配置されたときの交差部ジャンパ17の断面図を示す。X導通部13とY導通部14は直交する配置とし、交差部はX導通部13とY導通部14の間に第1電極パターンのX導通部と第2電極パターンのY導通部の交差部ジャンパ17を設ける。
10 静電容量式タッチスイッチ電極
11 第1電極パターンのX電極
12 第2電極パターンのY電極
13 第1電極パターンのX導通部
14 第2電極パターンのY導通部
15 基板
16 絶縁層
17 X導通部とY導通部の交差部ジャンパ
18 第1電極パターンのX導通部からの出力配線
19 第2電極パターンのY導通部からの出力配線
20 スイッチ部
11 第1電極パターンのX電極
12 第2電極パターンのY電極
13 第1電極パターンのX導通部
14 第2電極パターンのY導通部
15 基板
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17 X導通部とY導通部の交差部ジャンパ
18 第1電極パターンのX導通部からの出力配線
19 第2電極パターンのY導通部からの出力配線
20 スイッチ部
Claims (2)
- 基板に、導電膜によるX電極を配置した第1電極パターンを形成し、さらに導電膜からなるY電極を配置した第2電極パターンを形成した、電極パターンがXおよびYからなることを特徴とする静電容量式タッチスイッチ電極。
- 請求項1の静電容量式タッチスイッチ電極が複数個形成される場合に、請求項1に記載したスイッチを1列に複数個配置し、また請求項1に記載したスイッチが複数列配置される場合には、第1電極パターンに対して第2電極パターンが直交する位置に配列される、マトリクス状を成す複数のスイッチからなることを特徴とする静電容量式タッチスイッチ電極。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017003880U JP3213947U (ja) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | 静電容量式タッチスイッチ電極 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017003880U JP3213947U (ja) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | 静電容量式タッチスイッチ電極 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2017003880U Expired - Fee Related JP3213947U (ja) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | 静電容量式タッチスイッチ電極 |
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2017
- 2017-08-07 JP JP2017003880U patent/JP3213947U/ja not_active Expired - Fee Related
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