JP4668771B2 - 金属調加工された意匠面を有するタッチスイッチ - Google Patents

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本発明は、金属調加工された意匠面を有するタッチスイッチに関する。
近年、パネル表面に指先を近接又は接触させることによるパネル表面付近の静電容量の変化を検出するタッチスイッチが用いられている。
例えば、図６に示すように、絶縁性のベース樹脂層１０の表面（意匠面）上にスイッチの位置を示す接触部１２を設け、ベース樹脂層１０の裏面（意匠面とは反対側の面）における接触部１２に対応する位置に薄い金属層１４を形成し、その金属層１４が静電容量検出回路１６に電気的に接続されたタッチスイッチパネル１００がある。
ユーザが指先を接触部１２のいずれかに近接又は接触させることによって、ベース樹脂層１０を介してその接触部１２の裏面に形成された金属層１４の静電容量の変化が生じ、その金属層１４に接続された静電容量検出回路１６でその静電容量の変化が検出される。
特開２００５−３８７３９号公報
このようなタッチスイッチパネル１００のデザイン性を向上させるために、ベース樹脂層１０の意匠面（表面）を金属光沢を有する面に加工したいという要望がある。しかしながら、蒸着等によってベース樹脂層１０の意匠面に金属層を形成すると、意匠面全体のシート抵抗が低くなり、ユーザが指先を接触部１２のいずれかに近接又は接触させたとしてもベース樹脂層１０の意匠面（表面）の金属層が同電位となるため、いずれのスイッチが押されているかが判定できず、誤作動を引き起こす問題があった。
本発明は、誤作動を引き起こすことのない金属調加工された意匠面を有するタッチスイッチを提供することを目的とする。
本発明は、絶縁性のベース樹脂層と、前記ベース樹脂層の表面上に設けられた接触部と、前記ベース樹脂層の裏面における前記接触部に対応する領域に設けられた金属層と、前記金属層に電気的に接続された静電容量検出回路と、を備え、前記静電容量検出回路を用いて前記接触部に指先を近接又は接触させることによる前記金属層に生ずる静電容量の変化を検出するタッチスイッチであって、前記ベース樹脂層の表面上に絶縁性の添加物及び金属を含むスパッタ層が形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、絶縁性のベース樹脂層と、前記ベース樹脂層の表面に設けられた接触部と、前記接触部に電気的に接続された静電容量検出回路と、を備え、前記静電容量検出回路を用いて前記接触部に指先を近接又は接触させることによる前記接触部に生ずる静電容量の変化を検出するタッチスイッチであって、前記接触部には金属層が形成され、前記ベース樹脂層の表面における前記接触部が形成されていない領域には絶縁性の添加物及び金属を含むスパッタ層が形成されていることを特徴とする。
なお、前記スパッタ層は、前記ベース樹脂層の表面の直上に形成する必要はなく、前記ベース樹脂層の表面に絶縁性のコーティング層を設けた上で前記スパッタ層を形成しても本発明の作用・効果を得ることができる。
本発明によれば、タッチスイッチに金属調加工された意匠面を持たせてデザイン性を向上できると共に、誤動作を防ぐことができる。
図１に、本発明におけるタッチスイッチパネル２００の構成を示す。タッチスイッチパネル２００は、図６に示した従来のタッチスイッチパネル１００とほぼ同様の構成を有する。すなわち、絶縁性のベース樹脂層１０の表面（意匠面）にスイッチの位置を示す接触部１２が設けられ、ベース樹脂層１０の裏面（意匠面とは反対側の面）における接触部１２に対応する位置に薄い金属層１４が形成され、その金属層１４が静電容量検出回路１６に電気的に接続されている。
図２に、図１のＡ−Ａラインに沿った断面図を示す。図２に示すように、タッチスイッチパネル２００は、絶縁性のベース樹脂層１０の表面（意匠面）上に金属を含有するスパッタ層２０が形成されている点で特徴を有する。なお、図２では、説明を明瞭にするために各層の厚さの比を変更して表現している。
スパッタ層２０は、絶縁性の添加物を含む金属材をスパッタリングしてベース樹脂層１０の意匠面全体に付着させることによって形成することができる。接触部１２は、このスパッタ層２０の表面上にスイッチの内容を示す装飾を施して形成される。スパッタ層２０の材料としては、例えば、デプト（Ｄｅｐｔ）社製のＡＭＯマテリアル（ＡＭＯ Ｍａｔｅｒｉａｌ）を用いることができる。
このような絶縁性の添加物を含む金属材をスパッタリングにより付着させることによって、図３の概念図に示すように、金属粒子３０間に絶縁性の添加物粒子３２が入り込み、分子レベルで金属粒子３０間が隔離されて金属のみを用いた場合に比べてシート抵抗の高いスパッタ層２０を得ることができる。また、スパッタ層２０としては均一性の高い金属光沢を有するのでデザイン性の高い意匠面を得ることができる。
静電容量検出回路１６は、発振回路に直列に接続された発振回路、コンデンサ，ダイオード及びアナログスイッチを含んで構成される。発振回路は、所定の発振周波数の信号を出力する。コンデンサ，ダイオード及びアナログスイッチは発振回路に直列に接続され、コンデンサとダイオードとの間に金属層１４が並列に接続され、ダイオードとアナログスイッチとの接続点は抵抗及びチャージコンデンサを介して接地されている。チャージコンデンサは、コンデンサ及びダイオードを介して充電されており、ユーザがタッチスイッチパネル２００の接触部１２のいずれかに指先を近接又は接触させると、金属層１４と指先との間に等価的にコンデンサが形成され、発振回路から出力される信号が人体へと流れ、チャージコンデンサの充電電圧が低下する。このチャージコンデンサの充電電圧の低下を検出することによってどの接触部１２が触れられたのかを検出することができる。
ここで、本実施の形態ではスパッタ層２０を適用することによって、意匠面全体のシート抵抗が高くできるので、ユーザが指先を接触部１２のいずれかに近接又は接触させたとしてもベース樹脂層１０の意匠面（表面）全体が同電位となることはなく、いずれのスイッチが押されているかを確実に検出することができる。
（変形例）
図４に、本発明におけるタッチスイッチパネル３００の構成を示す。図５に、図４のＢ−Ｂラインに沿った断面図を示す。なお、図５では、説明を明瞭にするために各層の厚さの比を変更して表現している。
図５に示すように、タッチスイッチパネル３００では、絶縁性のベース樹脂層１０の表面（意匠面）において接触部１２にシート抵抗の低い金属層を形成し、接触部１２以外の領域にスパッタ層２０を形成している。このような構成は、まず接触部１２に対応する領域に開口部を有するマスクでベース樹脂層１０の表面を覆って金属材料を蒸着やスパッタ等で付着させ、続いて、接触部１２以外の領域に開口部を有するマスクでベース樹脂層１０の表面を覆って絶縁性の添加物を含む金属材をスパッタリングにより付着させることによって得ることができる。さらに、接触部１２の金属層は、ベース樹脂層１０を貫通するように開けられたスルーホール等を介して、静電容量検出回路１６に電気的に接続されている。
このように、ベース樹脂層１０の意匠面において、接触部１２をシート抵抗の低い金属層で覆い、それ以外の領域をよりシート抵抗の高いスパッタ層２０で覆うことによって、ユーザが指先を接触部１２のいずれかに近接又は接触させたとしても他の接触部１２の電位への影響はなく、指先を近接又は接触させた接触部１２の静電容量の変化を検出することが可能であり、いずれのスイッチが押されているかを確実に検出することができる。
なお、本変形例では、タッチスイッチパネル２００においてベース樹脂層１０の裏面に設けられていた金属層１４が不要となる。したがって、タッチスイッチパネル３００の製造工程は簡易化されると共に、製造コストを抑えることができる。
本発明の実施の形態におけるタッチスイッチパネルの構成を示す図である。 本発明の実施の形態におけるタッチスイッチパネルの断面図である。 本発明の実施の形態におけるスパッタ層を説明する概念図である。 本発明の実施形態の変形例におけるタッチスイッチパネルの構成を示す図である。 本発明の実施形態の変形例におけるタッチスイッチパネルの断面図である。 従来のタッチスイッチパネルの構成を示す図である。
符号の説明
１０ ベース樹脂層、１２ 接触部、１４ 金属層、１６ 静電容量検出回路、２０ スパッタ層、３０ 金属粒子、３２ 添加物粒子、１００，２００，３００ タッチスイッチパネル。

Claims (2)

  1. 絶縁性のベース樹脂層と、前記ベース樹脂層の表面上に設けられた接触部と、前記ベース樹脂層の裏面における前記接触部に対応する領域に設けられた金属層と、前記金属層に電気的に接続された静電容量検出回路と、を備え、
    前記静電容量検出回路を用いて前記接触部に指先を近接又は接触させることによる前記金属層に生ずる静電容量の変化を検出するタッチスイッチであって、
    前記ベース樹脂層の表面上に絶縁性の添加物及び金属を含むスパッタ層が形成されていることを特徴とするタッチスイッチ。
  2. 絶縁性のベース樹脂層と、前記ベース樹脂層の表面上に設けられた接触部と、前記接触部に電気的に接続された静電容量検出回路と、を備え、
    前記静電容量検出回路を用いて前記接触部に指先を近接又は接触させることによる前記接触部に生ずる静電容量の変化を検出するタッチスイッチであって、
    前記接触部には金属層が形成され、前記ベース樹脂層の表面上における前記接触部が形成されていない領域には絶縁性の添加物及び金属を含むスパッタ層が形成されていることを特徴とするタッチスイッチ。
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