JP4923737B2 - Sensor - Google Patents

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フィルム状のセンサに関し、詳しくはフィルムに接近し、或いは接触する物体、人体の存在を検出するフィルム状の静電容量センサであるセンサに関する。   The present invention relates to a film-like sensor, and more particularly to a sensor that is a film-like capacitive sensor that detects the presence of an object or human body that approaches or contacts the film.

窓ガラスの静電容量を検出する技術としては、窓ガラスに直接透明電極を形成し、雨や結露の検出する静電容量センサが知られている。更に特許文献1では、導電性フィルムとアースされている窓の枠体との静電容量変化を検出する検出回路を備えたガラスセンサが提案されている。   As a technique for detecting the capacitance of the window glass, a capacitance sensor is known in which a transparent electrode is directly formed on the window glass to detect rain or condensation. Further, Patent Document 1 proposes a glass sensor including a detection circuit that detects a change in capacitance between a conductive film and a grounded window frame.

一方、最近の防犯に関しては、多層ラミネートや多層押し出しした積層フィルムが用いられてきている。この背景として、窓からの侵入が大幅に増加していることがある。警察庁の発表の「平成17年上半期の犯罪情勢」では、侵入窃盗の犯罪の手段に関して、「ガラス破り」の比率が最も高く、この傾向は数年続いている。   On the other hand, for recent crime prevention, multilayer laminates and multilayer extruded films have been used. The background may be a significant increase in intrusion from windows. According to the “Crime Situation in the First Half of 2005” announced by the National Police Agency, the ratio of “Glass Break” is the highest in terms of crimes for burglary and this trend has continued for several years.

特許文献1の方法では、静電容量のガラスセンサとして非常によく考えられている。検出電極となる導電性フィルムの対極がアースされたガラス窓の枠体と決まっているので検出安定性に優れている。   The method of Patent Document 1 is very well considered as a capacitance glass sensor. Since the counter electrode of the conductive film serving as the detection electrode is determined to be a grounded glass window frame, the detection stability is excellent.

しかし、ガラス窓のアースされている枠体を対極としているため、ガラスセンサを具備するためには、窓枠すべてを交換しなければならず、既に建てられた住宅では大がかりな改造が必要になってしまう。また各住宅で窓枠の大きさ異なり、住宅内でも様々なサイズのガラス窓が存在するため、検出回路の容量調整が施工時に煩雑となってしまう。一方、窓枠の保温性と結露防止、軽量化のために樹脂で出来た窓枠も最近登場しているが、樹脂の窓枠は対極として使用できない問題が発生していた。   However, the grounded frame of the glass window is the opposite electrode, so in order to equip the glass sensor, the entire window frame must be replaced, and a large-scale modification is required in an already built house. End up. In addition, since the size of the window frame is different in each house and there are glass windows of various sizes in the house, the capacity adjustment of the detection circuit becomes complicated during construction. On the other hand, a window frame made of resin has recently appeared for the purpose of keeping the window frame warm, preventing condensation, and reducing the weight, but there has been a problem that the resin window frame cannot be used as a counter electrode.

また、検出電極となる導電性フィルム側の構造的は、フィルム上の導電性部分より検出回路へ電線等によって電気的に引き出す必要がある。従ってフィルム基材上に電気信号引き出し用の電極部を別に形成する必要があり、導電性フィルム製作上で導電性膜の形成工程以外に、電気信号の接続用電極部の形成工程が必要になりコストアップに繋がる。さらに、電気信号の引き出し電線があるので、フィルム上での接続点における強度や固定方法、引き廻し方法等、接続不具合を発生する要因が多々存在し、施工ミスによる接続点破損やガラス窓清掃時の不注意な動作による接続点破損等も発生する。   In addition, the structure on the side of the conductive film serving as the detection electrode needs to be electrically drawn out from the conductive portion on the film to the detection circuit by an electric wire or the like. Therefore, it is necessary to separately form an electrode part for drawing out an electric signal on the film substrate, and a process for forming an electrode part for connecting an electric signal is necessary in addition to the process of forming the conductive film in the production of the conductive film. It leads to cost increase. In addition, since there are lead wires for electrical signals, there are many factors that cause connection failures such as strength at the connection points on the film, fixing methods, routing methods, etc. The connection point may be damaged due to the careless operation.

そこで、枠体ではなくフィルム基板上に導電層を設けたフィルムをガラス窓に貼り付け、導電層を検出電極、導電体からなるガラス窓枠を基準電極とし、導電層(検出電極)とガラス窓枠(基準電極)に検出回路を接続し、導電層(検出電極)とガラス窓枠(基準電極)の間の静電容量の変化を検知するセンサーが知られていた(特許文献1参照)。   Therefore, instead of a frame, a film provided with a conductive layer on a film substrate is attached to a glass window, the conductive layer is a detection electrode, a glass window frame made of a conductor is a reference electrode, the conductive layer (detection electrode) and the glass window There has been known a sensor that detects a change in capacitance between a conductive layer (detection electrode) and a glass window frame (reference electrode) by connecting a detection circuit to the frame (reference electrode) (see Patent Document 1).

また、同一のフィルム基板上に第一の導電層(検出電極)と第二の導電層(基準電極)を設け、第一の導電層(検出電極)及び第二の導電層(基準電極)に検出回路を接続し、第一の導電層(検出電極)と第二の導電層(基準電極)の間の静電容量の変化を検知するセンサーも研究されている。   In addition, a first conductive layer (detection electrode) and a second conductive layer (reference electrode) are provided on the same film substrate, and the first conductive layer (detection electrode) and the second conductive layer (reference electrode) are provided. A sensor that connects a detection circuit and detects a change in capacitance between the first conductive layer (detection electrode) and the second conductive layer (reference electrode) has also been studied.

しかし、最上層に導電層が来る場合、使用するとき導電層が常に曝された状態になる。窓材として用いる場合、人の手などが接触したり、また汚れが生じた場合に雑巾などで拭き掃除をすることが想定される。   However, when the conductive layer is the uppermost layer, the conductive layer is always exposed when used. When used as a window material, it is assumed that a person's hand or the like comes into contact with the cloth or is wiped with a rag or the like when dirt is generated.

前述の導電層は一般的に蒸着、スパッタリング、塗工法などで設けるが、概ね5mm以上の薄膜で、フィルムにそれほど強固に固定されているわけでもないので通常の使用状況により簡単に剥離してしまう。   The above-mentioned conductive layer is generally provided by vapor deposition, sputtering, coating method, etc., but it is a thin film of approximately 5 mm or more, and it is not fixed so firmly to the film, so it can be easily peeled off under normal usage conditions. .

そのため、導電層上に保護層を設ける必要がある。またはフィルム基材側を最上層にしてガラス窓に貼り合わせる必要がある。   Therefore, it is necessary to provide a protective layer on the conductive layer. Or it is necessary to stick together on a glass window by making the film base material side into the uppermost layer.

導電層には検出回路と接続するために電線を配しなければならない。しかし、導電層が最上層にない場合、予め電線を接続することができるよう、引き出し電極などを設けなくてはならない。   An electric wire must be arranged on the conductive layer to connect to the detection circuit. However, when the conductive layer is not the uppermost layer, an extraction electrode or the like must be provided so that the electric wire can be connected in advance.

特許文献は以下の通りである。
特開2001−804857号公報
Patent documents are as follows.
JP 2001-804857 A

本発明が解決しようとする課題は、製造コストの上昇を抑え、安価で設置場所の影響が少なく、フィルム部および検出部の施工が容易であり、簡単な工程でガラスに貼合するフィルムセンサを提供することにある。更に侵入窃盗の犯罪で比率の高い「ガラス破り」に対応した防犯性の高い、しかも、導電層が常に曝されず、窓材として用いる場合でも人の手などが接触せず、また汚れが生じた場合に雑巾などで拭き掃除により剥離たりせず、しかも検出回路との接続が容易なフィルムを提供することにある。   Problems to be solved by the present invention include a film sensor that suppresses an increase in manufacturing cost, is inexpensive and has little influence on the installation location, is easy to construct a film part and a detection part, and is bonded to glass in a simple process. It is to provide. Furthermore, it has high crime prevention capability corresponding to “glass breaking”, which is a high percentage of crimes of burglary, and the conductive layer is not always exposed, so even if it is used as a window material, human hands do not come into contact with it, and contamination occurs. It is an object to provide a film that does not peel off by wiping with a rag or the like and is easily connected to a detection circuit.

請求項に記載の発明は、検出電極及び基準電極を有する透明基材を備え、該検出電極及び基準電極に、検出電極と基準電極の間の静電容量の変化を検出する検出回路が接続されてなるセンサであって、
該透明基材の一方の面に第一の透明導電層を形成してなり、また該透明基材の同一面に第一の透明導電層と電気的に非接触で第二の導電層を形成してなり、
該第一の透明導電層と第二の導電層とは、共に櫛型状の形状であり、かつ、互いの櫛の歯が噛み合うように配置されており、
少なくとも第一の透明導電層上に保護層を、該保護層上に検出電極用結合電極を有し、
該検出電極が、該保護層を挟んだ第一の透明導電層及び検出電極用結合電極であることを特徴とするセンサである。
The invention according to claim 1 is provided with a transparent substrate having a detection electrode and a reference electrode, and a detection circuit for detecting a change in capacitance between the detection electrode and the reference electrode is connected to the detection electrode and the reference electrode A sensor formed by
A first transparent conductive layer is formed on one surface of the transparent substrate, and a second conductive layer is formed on the same surface of the transparent substrate in non-contact with the first transparent conductive layer. And
The first transparent conductive layer and the second conductive layer are both comb-shaped, and are arranged so that the teeth of the combs are engaged with each other.
Having a protective layer on at least the first transparent conductive layer, and a detection electrode coupling electrode on the protective layer;
The detection electrode is a first transparent conductive layer sandwiching the protective layer and a detection electrode coupling electrode.

請求項に記載の発明は、前記第二の導電層上にも保護層を有し、該保護層のうち第二の導電層の上部の位置に基準電極用結合電極を設けてなり、
該基準電極が保護層を挟んだ第二の透明導電層及び基準電極用結合電極であることを特徴とする請求項記載のセンサである。
The invention according to claim 2 has a protective layer also on the second conductive layer, and a reference electrode coupling electrode is provided at a position above the second conductive layer of the protective layer,
A sensor according to claim 1, wherein the said reference electrode is a second transparent conductive layer and the reference electrode coupled electrodes sandwiching a protective layer.

請求項に記載の発明は、検出電極及び基準電極を有する透明基材を備え、該検出電極及び基準電極に、検出電極と基準電極の間の静電容量の変化を検出する検出回路が接続されてなるセンサであって、
該透明基材の一方の面に第一の透明導電層を形成してなり、また該透明基材の同一面に第一の透明導電層と電気的に非接触で第二の導電層を形成してなり、 該第一の透明導電層と第二の導電層とは、共に櫛型状の形状であり、かつ、互いの櫛の歯が噛み合うように配置されており、
該透明基材の第一の透明導電層及び第二の導電層を設けた側とは反対の面の、第一の透明導電層の反対側の位置に検出電極用結合電極を、第二の導電層の反対側の位置に基準電極用結合電極を有し、
該検出電極が、該透明基材を挟んだ第一の透明導電層及び検出電極用結合電極であり、
該基準電極が、該透明基材を挟んだ第二の導電層及び基準電極用結合電極であることを特徴とするセンサである。
The invention according to claim 3 includes a transparent substrate having a detection electrode and a reference electrode, and a detection circuit for detecting a change in capacitance between the detection electrode and the reference electrode is connected to the detection electrode and the reference electrode A sensor formed by
A first transparent conductive layer is formed on one surface of the transparent substrate, and a second conductive layer is formed on the same surface of the transparent substrate in non-contact with the first transparent conductive layer. The first transparent conductive layer and the second conductive layer are both comb-shaped, and are arranged so that the teeth of the combs mesh with each other,
A detection electrode coupling electrode is disposed at a position opposite to the first transparent conductive layer on the side opposite to the side on which the first transparent conductive layer and the second conductive layer are provided. A reference electrode coupling electrode at a position opposite to the conductive layer;
The detection electrode is a first transparent conductive layer sandwiching the transparent substrate and a detection electrode coupling electrode;
The sensor is characterized in that the reference electrode is a second conductive layer sandwiching the transparent substrate and a reference electrode coupling electrode.

請求項に記載の発明は、前記保護層が透明であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のセンサである。 The invention according to claim 4 is the sensor according to any one of claims 1 to 3 , wherein the protective layer is transparent.

本発明においては、従来技術のようにフィルム上の導電性部分より検出回路へ電線等によって直接的に引き出すための電極部を設ける必要がないので、導電層を有したフィルム基材の製造工程において、導電層のコーティング作業だけで済み、電極部形成作業が不要であり、全体の工程が簡素化され従来技術よりも安価なコストで製造することができる。   In the present invention, since there is no need to provide an electrode portion for direct extraction from the conductive portion on the film to the detection circuit by an electric wire or the like as in the prior art, in the manufacturing process of the film substrate having a conductive layer Only the coating operation of the conductive layer is required, the electrode portion forming operation is unnecessary, the whole process is simplified, and it can be manufactured at a lower cost than the prior art.

また、検出回路部からの電気信号線が直接的に電極部を介してフィルムの導電層に接続されていないので、施工ミスや保守時のトラブルによる接続用電極部での断線・破損等がなくなり、フィルムセンサー全体としての信頼性が飛躍的に上昇する。   In addition, since the electrical signal line from the detection circuit section is not directly connected to the conductive layer of the film via the electrode section, there is no disconnection or breakage in the connection electrode section due to construction errors or maintenance problems. As a result, the reliability of the film sensor as a whole increases dramatically.

また、導電層を有したフィルム基材をガラス等の保持部に貼り付け、保持部を支える周囲の導電性枠体が検出回路部における基準電極として構成するとき、本発明においては、従来技術のように検出回路部と枠体を直接的に電気接続する方法と違い、交流的な間接結合方式であるため、施工が簡単となり、施工時または保守時における枠体と検出回路部との断線/破損トラブルがなくなり、信頼性が向上する。   In addition, when a film substrate having a conductive layer is attached to a holding portion such as glass and the surrounding conductive frame supporting the holding portion is configured as a reference electrode in the detection circuit portion, in the present invention, Unlike the method in which the detection circuit unit and the frame body are directly electrically connected, the AC indirect coupling method simplifies the construction and disconnects the frame body and the detection circuit unit during construction or maintenance. There is no damage problem and reliability is improved.

さらに、導電層を有したフィルム基材において、導電性の部分をふたつ設け、その導電層の表面にフィルム基材全面に比較的薄い絶縁処理を施し、各導電性部分の間に発生する静電容量の変化を検出する構成とし、各導電性部分の一部で検出回路部と交流的に間接接続させる方式とすることで、周囲の基準電極用の導電性枠体が不要になりフィルム基材面だけでセンシング機能を持たせることができ、検出回路部はフィルム基材面に貼り付けるだけで済むので、施工の簡素化が図れる。   Furthermore, in a film base material having a conductive layer, two conductive portions are provided, and the surface of the conductive layer is subjected to a relatively thin insulation treatment on the entire surface of the film base material, so that electrostatic charges generated between the conductive portions are generated. By adopting a configuration that detects changes in capacitance and indirectly connecting to the detection circuit section at a part of each conductive portion, a conductive frame for the surrounding reference electrode becomes unnecessary, and the film base Since the sensing function can be provided only by the surface, and the detection circuit portion only needs to be attached to the film base surface, the construction can be simplified.

そして、フィルム基材・導電層・絶縁層・さらには結合用電極部等の透明性を高めた構成とすることで、施工後における内部の視認性を劣化させることがない。よって、一般住宅用の窓に貼り付けてガラスを破って建築物内に侵入する「ガラス破り」犯罪に対応した防犯フィルム分野においては、本発明による導電性を有したフィルムを用いることで、従来の進入防止機能にさらにプラスして、警報機能を有することが可能である。また、検出回路部はフィルム基材上に貼り付けるだけの構成も可能であり、施工を非常に簡単にすることもできる。さらに地震災害時に発生するガラス飛散に対しても高い防止機能を併せ持つこともできる。   And by setting it as the structure which improved transparency, such as a film base material, an electroconductive layer, an insulating layer, and also the electrode part for coupling | bonding, the internal visibility after construction is not deteriorated. Therefore, in the crime prevention film field corresponding to the “glass breaking” crime that breaks the glass and intrudes into the building by pasting it on the window for ordinary houses, it is conventional by using the conductive film according to the present invention. It is possible to have an alarm function in addition to the entry prevention function. In addition, the detection circuit unit can be configured to be affixed on the film substrate, and the construction can be made very simple. Furthermore, it can also have a high prevention function against glass scattering that occurs during an earthquake disaster.

また、本発明による導電性を有したフィルムを用いることで、住宅窓用の防犯フィルム以外にも、透明窓を有した展示棚やショーケースなどに貼り付け、触ると検出するタッチセンサとして機能しアナウンス等のガイドや警報等の防犯を行ったり、または住宅の壁紙などの一部に内蔵し、人間の手の接触を検出し各種制御を開始させるスイッチ機能としての活用も可能である。   Also, by using the conductive film according to the present invention, it functions as a touch sensor that detects when touched and attached to an exhibition shelf or a showcase with a transparent window in addition to a security film for residential windows. It can also be used as a switch function to start a variety of controls by detecting the contact of a human hand by providing guidance such as announcements, crime prevention such as warnings, or being incorporated in a part of the wallpaper of a house.

以下、本発明における導電層を有したフィルムセンサの実施の形態について検出電極を有する透明基材及び該透明基材及び検出電極とは非接触である基準電極を備え、該検出電極及び基準電極に、検出電極と基準電極の間の静電容量の変化を検出する検出回路が接続されてなるセンサにおいて、該透明基材の一方の面に透明導電層、保護層を順次形成してなり、該保護層上に検出電極用結合電極を有し、該検出電極が、該保護層を挟んだ透明導電層及び検出電極用結合電極であることを特徴とするセンサである場合を用いて説明する。   Hereinafter, the embodiment of the film sensor having a conductive layer according to the present invention is provided with a transparent substrate having a detection electrode, and a reference electrode that is not in contact with the transparent substrate and the detection electrode. In the sensor in which a detection circuit for detecting a change in capacitance between the detection electrode and the reference electrode is connected, a transparent conductive layer and a protective layer are sequentially formed on one surface of the transparent substrate, Description will be made using a case where the sensor has a detection electrode coupling electrode on the protective layer, and the detection electrode is a transparent conductive layer sandwiching the protective layer and a detection electrode coupling electrode.

フィルム基材の片面にドライコーティング法もしくはウェットコーティング法などの成膜技術を活用して導電層を形成する。そして、導電層を保護する目的で導電層の表面に絶縁処理層が施されている。さらに絶縁処理層の上には接着剤を介して結合用電極部が取り付けられている。フィルム基材のもう一方の片面には接着層を介して保持部に設置されている。   A conductive layer is formed on one side of the film substrate by utilizing a film forming technique such as a dry coating method or a wet coating method. An insulating treatment layer is provided on the surface of the conductive layer for the purpose of protecting the conductive layer. Further, a coupling electrode portion is attached on the insulating treatment layer via an adhesive. On the other side of the film substrate, it is installed in the holding part via an adhesive layer.

そして結合用電極部からは電線により検出回路部へと接続される。ここで結合用電極部と導電層の間には比較的薄い絶縁処理層があり、この絶縁処理層を誘電体とする結合用電極部と導電層で構成される平行平板型のコンデンサとして動作する。よって、結合用電極部に交流信号が加えられた場合、このコンデンサを介して導電層に結合さて、導電層全体が基準電極に対しての検出電極として動作する。   The coupling electrode portion is connected to the detection circuit portion by an electric wire. Here, there is a relatively thin insulating treatment layer between the coupling electrode portion and the conductive layer, and it operates as a parallel plate type capacitor composed of the coupling electrode portion and the conductive layer using the insulation treatment layer as a dielectric. . Therefore, when an AC signal is applied to the coupling electrode section, it is coupled to the conductive layer via this capacitor, and the entire conductive layer operates as a detection electrode for the reference electrode.

この場合、検出電極と基準電極との静電容量に比べ、導電層と検出電極用結合電極との間の静電容量は大きく、検出回路的には無視できる程度のものである。   In this case, the capacitance between the conductive layer and the detection electrode coupling electrode is larger than the capacitance between the detection electrode and the reference electrode, and is negligible in terms of the detection circuit.

この様な導電層を有したフィルム基材が、主にガラスやプラスチックからなる窓等の保持部に貼り付けられる用途に用いられるもので、この様な貼り付けを行うことで、その保持部は導電性のある枠体で固定されている。そして、検出回路部からは電線を介して結合用電極部と繋がっており、結合用電極部は接着剤等によってフィルム基材上の絶縁処理層の上に貼り付け処理され、結合用電極部と導電層からなる平行平板型コンデンサを介して、導電層全体が検出電極として機能する。   A film substrate having such a conductive layer is used for applications that are mainly attached to a holding part such as a window made of glass or plastic, and by holding such a sticking, the holding part is It is fixed with a conductive frame. And it is connected with the electrode part for coupling via the electric wire from the detection circuit part, the electrode part for coupling is affixed on the insulating treatment layer on the film substrate with an adhesive or the like, and the electrode part for coupling The entire conductive layer functions as a detection electrode through a parallel plate capacitor made of a conductive layer.

一方、検出回路部の基準電極としてはもうひとつの電線によって引き出され、導電性を有した枠体に直接接続されている。   On the other hand, the reference electrode of the detection circuit section is drawn out by another electric wire and directly connected to a conductive frame.

従って、導電層と枠体の間で静電容量が存在することになる。この導電層と枠体の周囲に人物などの誘電物質や金属などの導電体が接近もしくは接触すると、この静電容量に微弱な変化が生じる。実際の検出方法としては、検出電極である導電層と基準電極である枠体の間に交流信号を印加しておき、人物などの接近もしくは接触があるとこの交流信号に変化を生じる。この微弱な変化分を増幅/判定処理することで検出が可能となる。   Therefore, an electrostatic capacity exists between the conductive layer and the frame. When a dielectric material such as a person or a conductor such as a metal approaches or contacts the conductive layer and the frame, a slight change occurs in the capacitance. As an actual detection method, an AC signal is applied between the conductive layer that is the detection electrode and the frame that is the reference electrode, and a change occurs in the AC signal when a person or the like approaches or touches. Detection is possible by amplifying / determining the weak change.

また、フィルム基材・導電層・絶縁処理層・さらには結合用電極部等において、透明性を高めた構成とすることで、施工後における内部の視認性を劣化させることがない。よって、一般住宅用の窓に貼り付けてガラスを破って建築物内に侵入する「ガラス破り」犯罪に対応した防犯フィルム分野においては、本発明による導電性を有したフィルムを用いることで、従来の進入防止機能にさらにプラスして、警報機能を有することが可能である。また、検出回路部はフィルム基材上に貼り付けるだけの構成も可能であり、施工を非常に簡単にすることもできる。   Moreover, in the film base material, the conductive layer, the insulating treatment layer, and further the electrode part for coupling, etc., the internal visibility after construction is not deteriorated by adopting a configuration with enhanced transparency. Therefore, in the crime prevention film field corresponding to the “glass breaking” crime that breaks the glass and intrudes into the building by pasting it on the window for ordinary houses, it is conventional by using the conductive film according to the present invention. It is possible to have an alarm function in addition to the entry prevention function. In addition, the detection circuit unit can be configured to be affixed on the film substrate, and the construction can be made very simple.

さらに、本発明による導電性を有したフィルムを用いることで、住宅窓用の防犯フィルム以外にも、透明窓を有した展示棚やショーケースなどに貼り付け、触ると検出するタッチセンサとして機能しアナウンス等のガイドや警報等を行うためのスイッチ的な機能としての活用も可能である。   Furthermore, by using the conductive film according to the present invention, it functions as a touch sensor that is detected when touched and attached to an exhibition shelf or a showcase with a transparent window in addition to a security film for residential windows. It can also be used as a switch function for giving announcements and warnings.

次に、検出電極側と基準電極側の間に生じる静電容量の変化を捉える方法について説明する。実際の方式においては各種検出方法が用いられる。例えば、静電容量の変化に伴う発振器の発振周波数の変化を検出するものや電極部でのインピーダンス変化を捉えることも考えられるが特に限定されるものではない。   Next, a method for capturing a change in capacitance that occurs between the detection electrode side and the reference electrode side will be described. Various detection methods are used in the actual system. For example, it is conceivable to detect a change in the oscillation frequency of the oscillator accompanying a change in capacitance, or to detect a change in impedance at the electrode portion, but it is not particularly limited.

本実施の形態では、図8に示すように、検出方式として最も簡単で一般的な方法であるブリッジ回路81を適用している。これは抵抗ブリッジ回路において抵抗素子をコンデンサに置換え、印加する信号源を交流信号発振部82にした回路である。ここで、通常の状態(侵入者が接近していない、もしくは接触していない場合)でのブリッジ回路から検出電極側であるフィルム基材1側をみた総合的な容量をCsとし、ブリッジ回路の各辺に配置してある容量値をそれぞれ図8のようにC1、C2、C4とする。また、これらの容量のインピーダンスは下記のように表される。
静電容量 : C1 インピーダンス Z1=1/ωC1
静電容量 : C2 インピーダンス Z2=1/ωC2
静電容量 : C4 インピーダンス Z4=1/ωC4
静電容量 : Cs インピーダンス Zs=1/ωCs
(ωは交流信号の振動の角周波数とする)
通常の状態(侵入者が接近していない、もしくは接触していない場合)でのCsにおいて、ブリッジ回路のA点およびB点での信号レベルが等しいとき、つまりブリッジ回路が平衡状態であるとき、各インピーダンスの関係はZ1・Zs=Z2・Z4となる。これはC1・Cs=C2・C4でもある。従って、通常状態でのCsにおいて、コンデンサC1、C2、C4が上記の関係が成立するように値を選定すればよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, a bridge circuit 81, which is the simplest and general method as a detection method, is applied. This is a circuit in which a resistance element is replaced with a capacitor in a resistance bridge circuit, and an applied signal source is an AC signal oscillation unit 82. Here, Cs is a total capacity of the bridge circuit in the normal state (when the intruder is not approaching or not in contact) and the film substrate 1 side that is the detection electrode side is viewed as Cs. The capacitance values arranged on each side are C1, C2, and C4 as shown in FIG. Moreover, the impedance of these capacitors is expressed as follows.
Capacitance: C1 impedance Z1 = 1 / ωC1
Capacitance: C2 impedance Z2 = 1 / ωC2
Capacitance: C4 impedance Z4 = 1 / ωC4
Capacitance: Cs impedance Zs = 1 / ωCs
(Ω is the angular frequency of AC signal vibration)
When the signal level at point A and point B of the bridge circuit is equal in Cs in a normal state (when an intruder is not approaching or in contact), that is, when the bridge circuit is in an equilibrium state, The relationship between the impedances is Z1 · Zs = Z2 · Z4. This is also C1 · Cs = C2 · C4. Therefore, the values may be selected so that the above-described relationship is established for the capacitors C1, C2, and C4 in Cs in the normal state.

侵入者が検出電極側であるフィルム基材1に接近、もしくは接触すると、通常状態での検出−基準電極間の容量Cs0に、侵入者の浮遊容量が加わり、全体の静電容量Csが変化するため、ブリッジ回路の平衡状態が崩れ、ブリッジ回路のA点およびB点の信号レベルに差異を生じる。この差異レベルを次段の差動増幅器83によって増幅され、図示していないが後段によって直流化およびレベル判定処理等を行って、侵入者の接近、もしくは接触の判断をしている。   When the intruder approaches or comes into contact with the film substrate 1 on the detection electrode side, the stray capacitance of the intruder is added to the detection-reference electrode capacitance Cs0 in the normal state, and the overall capacitance Cs changes. Therefore, the balanced state of the bridge circuit is lost, and a difference occurs in the signal levels at the points A and B of the bridge circuit. This difference level is amplified by the differential amplifier 83 at the next stage, and although not shown, direct current and level determination processing are performed at the subsequent stage to determine the approach or contact of the intruder.

そして、この判断結果を基にしてコントローラや警報器と組み合わせることにより警報
システム(図示せず)が構成でき、防犯システムとして機能させることが可能となる。
An alarm system (not shown) can be configured by combining with a controller or an alarm device based on the determination result, and can function as a crime prevention system.

図9は本実施の形態において、導電層を有するフィルム基材1による検出電極側と、導電性を有する枠体7による基準電極側における各部分での容量成分を考慮して、図8を等価回路化したものである。   FIG. 9 is equivalent to FIG. 8 in the present embodiment in consideration of capacitance components at each portion on the detection electrode side by the film substrate 1 having the conductive layer and on the reference electrode side by the conductive frame 7. It is a circuit.

ここで、ブリッジ回路から検出電極側であるフィルム基材1側をみた総合的な容量をCsとした。   Here, Cs is the total capacity of the bridge substrate viewed from the film substrate 1 side, which is the detection electrode side.

また、図3での検出電極側における導電層2と結合用電極部4によって構成される検出電極側結合容量をCs1とし、基準電極側における枠体7と絶縁体部9を介して配置される結合用電極部10によって構成される基準電極側結合容量をCs2とし、導電層2による検出電極側と枠体7による基準電極側の間に生じる、検出電極−基準電極間容量をCs0とする。この3つの容量は等価的に直列接続されているものであり、(1/Cs)=(1/Cs1)+(1/Cs2)+(1/Cs0)の関係である。   Further, the detection electrode side coupling capacitance formed by the conductive layer 2 and the coupling electrode portion 4 on the detection electrode side in FIG. 3 is Cs1, and is arranged via the frame body 7 and the insulator portion 9 on the reference electrode side. A reference electrode side coupling capacitance constituted by the coupling electrode portion 10 is Cs2, and a detection electrode-reference electrode capacitance generated between the detection electrode side by the conductive layer 2 and the reference electrode side by the frame 7 is Cs0. These three capacitors are equivalently connected in series and have a relationship of (1 / Cs) = (1 / Cs1) + (1 / Cs2) + (1 / Cs0).

本実施の形態では、ブリッジ回路81に印加する信号源である交流信号発振部82の周波数を約100KHzとし、ブリッジ回路での各コンデンサの値を、C1=C2=180pF、C4=30pFとした。また、検出電極側の結合用電極部4および基準電極側の結合用電極部10は、50mm×50mmの銅板を用いて、絶縁体の厚みを0.2mmとし、比誘電率を約2とした。このとき、これらの条件より、検出電極側結合容量:Cs1と基準電極側結合容量:Cs2について静電容量算出式を用いて計算すると、Cs1=Cs2≒220pFとなる。従って、通常の状態(侵入者が接近していない、もしくは接触していない場合)ではブリッジ回路81は平衡状態であるので、Cs=C4=30pFである。これらの数値を前記した式に代入して、通常状態での、検出電極−基準電極間容量:Cs0を求めると、約41pFになる。   In the present embodiment, the frequency of the AC signal oscillating unit 82 that is a signal source applied to the bridge circuit 81 is about 100 KHz, and the values of the capacitors in the bridge circuit are C1 = C2 = 180 pF and C4 = 30 pF. Further, the coupling electrode portion 4 on the detection electrode side and the coupling electrode portion 10 on the reference electrode side use a copper plate of 50 mm × 50 mm, the thickness of the insulator is 0.2 mm, and the relative dielectric constant is about 2. . At this time, based on these conditions, when the detection electrode side coupling capacitance: Cs1 and the reference electrode side coupling capacitance: Cs2 are calculated using the capacitance calculation formula, Cs1 = Cs2≈220 pF. Therefore, in a normal state (when an intruder is not approaching or in contact), the bridge circuit 81 is in a balanced state, so Cs = C4 = 30 pF. By substituting these numerical values into the above-described equation, the capacitance between the detection electrode and the reference electrode: Cs0 in the normal state is about 41 pF.

このことより、検出電極側結合容量:Cs1と基準電極側結合容量:Cs2を大きくすればするほど検出電極−基準電極間容量:Cs0がコンデンサC4の値に近づくことがわかる。   From this, it can be seen that as the detection electrode side coupling capacitance: Cs1 and the reference electrode side coupling capacitance: Cs2 are increased, the detection electrode-reference electrode capacitance: Cs0 approaches the value of the capacitor C4.

<透明フィルム基材>
次にフィルム基材について説明する。すべてのベースとなるフィルム基材には、透明性を有するフィルム状の無機化合物成形物または有機化合物成形物が挙げられるが、そのフレキシビリティーと軽量性、それに何よりも加工性の点から有機化合物が好適であり、成形物の形状は表面が平滑であれば特に限定されない。また透明基材は、透明性を有すれば単一有機化合物成形物の均質構造(例えば光学的に異方性のない)が可能である。一方、フィルムの強度を強化するために同一、又は異なる有機化合物成形物を粘着・接着剤により積層構造体化した積層フィルムや、フィルムの成型時に多層構造化としたフィルムも使用可能である。
<Transparent film substrate>
Next, the film substrate will be described. All base film substrates include transparent film-like inorganic compound moldings and organic compound moldings, but they are organic compounds due to their flexibility and light weight, and above all, processability. The shape of the molded product is not particularly limited as long as the surface is smooth. Moreover, if the transparent substrate has transparency, a homogeneous structure of a single organic compound molded product (for example, no optical anisotropy) is possible. On the other hand, in order to reinforce the strength of the film, a laminated film in which the same or different organic compound molded products are formed into a laminated structure with an adhesive / adhesive, or a film having a multilayer structure when the film is molded can be used.

透明性を有する有機化合物としては、例えば、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリウレタン、ポリエチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース等のプラスチックが挙げられる。特にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート等のプラスチックフィルムが透明性、強度、価格等から好適である。前記プラスチックフィルムの厚さは、目的の用途に応じて25〜300μmの範囲から適宜選択され、更に目的の用途に応じて、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化
防止剤、難燃剤等が添加さてれていても特に構わないし制約を加えるものではない。
Examples of the organic compound having transparency include polyamide, polyimide, polypropylene, polyethylpentene, polyvinyl chloride, polyvinyl acetal, polyurethane, polyethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, polyethylene sulfide, polyether sulfone, polyarylate, polyether. Examples thereof include plastics such as ether ketone, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and triacetyl cellulose. In particular, plastic films such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polycarbonate are preferable from the viewpoint of transparency, strength, price, and the like. The thickness of the plastic film is appropriately selected from the range of 25 to 300 μm depending on the intended use, and further, depending on the intended use, an ultraviolet absorbent, an infrared absorbent, a plasticizer, a lubricant, a colorant, an antioxidant Even if an agent, a flame retardant, or the like is added, there is no particular limitation and no limitation is imposed.

次に、各導電層については、透明導電層以外の他の電極、基準電極や結合電極は必ずしも透明である必要はないが、好ましくはこれらの電極も透明であるのが好ましい。   Next, for each conductive layer, the electrodes other than the transparent conductive layer, the reference electrode, and the coupling electrode are not necessarily transparent, but it is preferable that these electrodes are also transparent.

フィルムセンサを構成する透明導電層は、電気伝導性があれば特に制限されないが、インジウム、錫、亜鉛、チタン、ニオブ、セリウム、アンチモン等の酸化物、及び2種類以上の元素から成る複合酸化物が好適である。また、銀及び銀合金を透明酸化物で狭支した多層膜も使用可能である。形成方法も特に制限されるものではないが、ドライ法として真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマ活性化蒸着法、スパッタリング法、CVD法などがあり、Wet法としてゾルゲルや導電性を有する粒子を分散させ塗液を塗布乾燥する方法などがある。この場合の透明導電層に必要な抵抗値は低いほど有利であるが、検出回路の構成によって機能上問題がなければ特に限定されるものではない。膜厚に関しては概ね連続膜が形成される5nm以上あることが好ましい。   The transparent conductive layer constituting the film sensor is not particularly limited as long as it has electrical conductivity, but it is an oxide of indium, tin, zinc, titanium, niobium, cerium, antimony, etc., and a composite oxide composed of two or more elements. Is preferred. A multilayer film in which silver and a silver alloy are narrowly supported with a transparent oxide can also be used. Although the formation method is not particularly limited, the dry method includes a vacuum deposition method, an ion plating method, a plasma activated deposition method, a sputtering method, a CVD method, and the like, and the wet method uses sol-gel or conductive particles. There is a method of dispersing and applying a coating liquid. In this case, the lower the resistance value required for the transparent conductive layer, the more advantageous, but there is no particular limitation as long as there is no functional problem depending on the configuration of the detection circuit. Regarding the film thickness, it is preferable that the thickness is approximately 5 nm or more at which a continuous film is formed.

また、粘着層または接着層は、フィルムの貼り合わせとガラスへの貼り合わせに用いられる。使用に際して明確に区別することはないが、ガラスに貼り合わせる面を粘着剤とするのが良い。その理由は、粘着剤とガラスが接すると、ガラスが割れた時に粘着剤がガラスの飛散を防止するために「ガラス破り」に対して有効となり、防犯性能が高くなるからである。多層数も要求特性に合わせて適宜決めることが可能である。粘着剤としては、ポリアクリル酸エステルを主成分したアクリル系粘着剤、シリコーン樹脂を主成分としたシリコーン系粘着剤、また天然ゴム、合成ゴムの弾性体と粘着付与剤が主成分のゴム系粘着剤等がある。使用可能な粘着剤に制限は無いが、本発明における粘着剤としては、アクリル系あるいはシリコーン系の粘着剤が好ましい。接着剤としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等が使用可能である。   The pressure-sensitive adhesive layer or adhesive layer is used for film bonding and glass bonding. Although it is not clearly distinguished at the time of use, the surface to be bonded to glass is preferably an adhesive. The reason is that when the adhesive and glass are in contact with each other, the adhesive is effective against “glass breaking” to prevent the glass from scattering when the glass is broken, and the crime prevention performance is improved. The number of multilayers can also be appropriately determined according to the required characteristics. Adhesives include acrylic adhesives based on polyacrylic acid esters, silicone adhesives based on silicone resins, and rubber-based adhesives consisting mainly of natural rubber and synthetic rubber elastic bodies and tackifiers. There are agents. Although there is no restriction | limiting in the adhesive which can be used, As an adhesive in this invention, an acrylic type or silicone type adhesive is preferable. As the adhesive, epoxy resin, urethane resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin and the like can be used.

絶縁保護層は、フィルム基材の表面に形成した導電層を保護する目的で施され、フィルム基材全面での表面の高硬度化が目的である。その効果は、鉛筆等による引っ掻き傷、スチールウールによる擦り傷等が起こらない耐禍性処理である。絶縁処理層を形成する材料としては、透明性、適度な硬度および機械的強度を有するものであれば良く、アクリル系樹脂、有機シリコーン系樹脂、ポリシロキサン等の樹脂材料が挙げられる。また絶縁処理層を塗工する際に、塗工液に樹脂フィラーや無機のフィラーを混合させることにより高硬度化することや、フィルム自体を不透明化しプライバシー保護機能の付与も可能であり、各々適宜使用しても構わない。   The insulating protective layer is applied for the purpose of protecting the conductive layer formed on the surface of the film substrate, and the purpose is to increase the surface hardness of the entire film substrate. The effect is a weather-resistant treatment that does not cause scratches such as pencils and scratches caused by steel wool. The material for forming the insulating treatment layer may be any material having transparency, appropriate hardness, and mechanical strength, and examples thereof include resin materials such as acrylic resins, organic silicone resins, and polysiloxanes. In addition, when applying an insulating treatment layer, it is possible to increase the hardness by mixing a resin filler or an inorganic filler in the coating liquid, or to make the film itself opaque and to provide a privacy protection function. You can use it.

さらに付加機能を設ける方法として図示していないが、粘着層・接着層や絶縁処理層に紫外線吸収層、及び赤外線吸収層を設けることも出来る。紫外線吸収層、及び赤外線吸収層は、太陽光線中の紫外線及び赤外線が室内に入射するのを低減させる機能である。方法として、紫外線、又は赤外線吸収剤を含む皮膜を形成したり、粘着層及び接着層、または絶縁処理層に混ぜて、各層を形成すればよい。形成方法は特に制限されない。紫外線吸収剤としては、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系などの有機系と、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム等の無機微粒子系があり、要求特性に合わせて単独、または混合して使用して構わない。   Further, although not shown as a method of providing an additional function, an ultraviolet absorbing layer and an infrared absorbing layer may be provided on the adhesive layer / adhesive layer or the insulating treatment layer. The ultraviolet absorption layer and the infrared absorption layer have a function of reducing the incidence of ultraviolet rays and infrared rays in sunlight into the room. As a method, each layer may be formed by forming a film containing ultraviolet rays or an infrared absorber, or mixing with an adhesive layer and an adhesive layer or an insulating treatment layer. The formation method is not particularly limited. UV absorbers include salicylic acid-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, cyanoacrylate-based organic systems, and inorganic fine-particle systems such as iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, and indium oxide. Or may be used in combination.

赤外線吸収剤としては、赤外線吸収色素等の有機系と導電性の無機微粒子の様な無機系があり、各々要求に応じて使用できる。有機系としては、フタロシアニン系やシアニン系の有機色素がある。無機系としては、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化クロム、酸化モリブデン、アンチモン含有酸化スズ、インジウム含有酸化スズ微粒子がある。このうち、可視光領域に光吸収性のない材料が好適である。紫外線、又は赤外線吸収剤を固定する樹脂として、主にアクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、アルキ
ド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂が一般に使用される。またフィルムセンサの透明導電層で用いた透明酸化物材料は、赤外線領域に電気伝導性に起因した吸収性能、紫外線領域にバンドギャップに起因した吸収性能を有しているため、被膜を形成して紫外線、赤外線吸収層の両方の効果を付与することが可能である。
As the infrared absorber, there are an organic type such as an infrared absorbing dye and an inorganic type such as conductive inorganic fine particles, which can be used according to demands. Examples of the organic type include phthalocyanine type and cyanine type organic dyes. Examples of the inorganic system include tin oxide, indium oxide, zinc oxide, tungsten oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, antimony-containing tin oxide, and indium-containing tin oxide fine particles. Among these, a material that does not absorb light in the visible light region is preferable. In general, thermoplastic resins such as acrylic resins, polyester resins, alkyd resins, polyurethane resins, epoxy resins, amino resins, and vinyl resins are generally used as resins for fixing ultraviolet rays or infrared absorbers. In addition, the transparent oxide material used in the transparent conductive layer of the film sensor has an absorption performance due to electrical conductivity in the infrared region and an absorption performance due to the band gap in the ultraviolet region. It is possible to provide both the effects of ultraviolet rays and infrared absorbing layers.

また透明基材として、上記の様な紫外線吸収剤、赤外線吸収剤を含有させた可視域で透明なプラスチックフィルムを用いることも可能である。   Moreover, it is also possible to use a plastic film transparent in the visible region containing the ultraviolet absorber and infrared absorber as described above as the transparent substrate.

本発明のフィルムセンサを貼り付ける対象として、ガラス構造物、窓ガラス、及びガラス状建物構造物を挙げたが、これに限らず、透明で強度があり窓やショーウィンドウとして使用可能であれば特に制限されず、合成樹脂板等でも可能である。また貼合したフィルムセンサの誤動作を防ぐために、動作許可信号を用意し動作を制限することも可能である。例として、窓ガラスなどにマイクロスイッチを設置する等が好適である。   Although the glass sensor, the window glass, and the glass-like building structure are given as the objects to which the film sensor of the present invention is pasted, the present invention is not limited thereto, and particularly if it is transparent and strong and can be used as a window or a show window. There is no limitation, and a synthetic resin plate or the like is also possible. Moreover, in order to prevent malfunction of the bonded film sensor, it is possible to prepare an operation permission signal and restrict the operation. As an example, it is preferable to install a microswitch on a window glass or the like.

さらに、基材、保護層、導電層等の透明性については、波長400〜800nmの平均光線透過率が70%以上であれば実用上特に問題はないが、必要に応じてそれ以下でも構わない。   Furthermore, the transparency of the substrate, the protective layer, the conductive layer, etc. is not particularly problematic for practical use as long as the average light transmittance at a wavelength of 400 to 800 nm is 70% or more, but it may be lower if necessary. .

加えて、絶縁層については、窓枠が金属製の場合に絶縁性の被覆をする場合に必要なもので、特に材質に限られるわけでない。   In addition, the insulating layer is necessary when the window frame is made of metal, and is not limited to the material.

さらに、基材が表面にくる構成、では、最上層に保護層を設けても良いし、さらにその更に表面に反射防止層、防汚層を設けるものでも良い。   Furthermore, in the configuration in which the substrate is on the surface, a protective layer may be provided on the uppermost layer, and an antireflection layer and an antifouling layer may be further provided on the surface.

以下、本発明における導電層を有したフィルムセンサの実施の形態について図を用いて説明する。先ず図1は本発明の基本的な構成を示す断面図である。フィルム基材1の片面にドライコーティング法もしくはウェットコーティング法などの成膜技術を活用して導電層2を形成する。そして、導電層2を保護する目的で導電層2の表面に絶縁処理層3が施されている。さらに絶縁処理層3の上には図示していないが接着剤を介して結合用電極部4が取り付けられている。フィルム基材1のもう一方の片面には図示していないが接着層を介して保持部5に設置されている。この保持部5はガラスなどである。   Hereinafter, an embodiment of a film sensor having a conductive layer in the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a sectional view showing the basic structure of the present invention. The conductive layer 2 is formed on one surface of the film substrate 1 by utilizing a film forming technique such as a dry coating method or a wet coating method. An insulating treatment layer 3 is provided on the surface of the conductive layer 2 for the purpose of protecting the conductive layer 2. Further, although not shown, a coupling electrode portion 4 is attached on the insulating treatment layer 3 via an adhesive. Although not shown in the figure, the other side of the film substrate 1 is installed in the holding part 5 via an adhesive layer. This holding part 5 is glass or the like.

そして結合用電極部4からは電線6により検出回路部へと接続され、この導電層2が検出回路部からみて検出電極として機能する。検出回路部での基準電極と検出電極間の静電容量変化をみる電気信号として交流信号を用いる。ここで結合用電極部4と導電層2の間には比較的薄い絶縁処理層3があり、この絶縁処理層3を誘電体とする結合用電極部4と導電層2で構成される平行平板型のコンデンサとして動作する。よって、検出回路部から電線6を介して結合用電極部4に加えられた交流信号はこのコンデンサを介して導電層2に結合されて、導電層2全体が基準電極に対しての検出電極として動作する。このように、従来技術のように導電層2から直接的に電気信号用の引き出し線を取り付けることなく、簡単に導電層2全体を検出回路部の検出電極として動作されることができる。   The coupling electrode portion 4 is connected to the detection circuit portion by an electric wire 6, and the conductive layer 2 functions as a detection electrode when viewed from the detection circuit portion. An AC signal is used as an electrical signal for detecting a change in capacitance between the reference electrode and the detection electrode in the detection circuit unit. Here, there is a relatively thin insulating treatment layer 3 between the coupling electrode portion 4 and the conductive layer 2, and a parallel plate composed of the coupling electrode portion 4 and the conductive layer 2 using the insulation treatment layer 3 as a dielectric. Operates as a type capacitor. Therefore, the AC signal applied from the detection circuit unit to the coupling electrode unit 4 through the electric wire 6 is coupled to the conductive layer 2 through this capacitor, and the entire conductive layer 2 serves as a detection electrode for the reference electrode. Operate. In this manner, the entire conductive layer 2 can be easily operated as the detection electrode of the detection circuit unit without attaching the lead wire for electric signal directly from the conductive layer 2 as in the prior art.

図2は本発明のおける導電層を有したフィルム基材を窓ガラスに貼り付け、人物等の接触または接近等を検出するセンサに応用した概要図である。図1で説明した本発明における導電層を有したフィルム基材1がガラスなどの保持部5に貼り付けられ、その保持部5は導電性のある枠体7で固定されている。そして、検出回路部8からは電線6を介して結合用電極部4と繋がっており、結合用電極部4は接着剤等によってフィルム基材1上の絶縁処理層3の上に貼り付け処理され、結合用電極部4と導電層2からなる平行平板型コン
デンサを介して、導電層2全体が検出電極として機能する。
FIG. 2 is a schematic view of a film substrate having a conductive layer according to the present invention applied to a window glass and applied to a sensor for detecting contact or approach of a person or the like. The film substrate 1 having the conductive layer in the present invention described in FIG. 1 is attached to a holding part 5 such as glass, and the holding part 5 is fixed by a conductive frame 7. The detection circuit unit 8 is connected to the coupling electrode unit 4 through the electric wire 6, and the coupling electrode unit 4 is applied onto the insulating treatment layer 3 on the film substrate 1 by an adhesive or the like. The entire conductive layer 2 functions as a detection electrode through a parallel plate capacitor composed of the coupling electrode portion 4 and the conductive layer 2.

一方、検出回路部8の基準電極としてはもうひとつの電線6によって引き出され、導電性を有した枠体7に直接接続されている。従って、導電層2と枠体7の間で静電容量が存在することになる。この導電層2と枠体7の周囲に人物などの誘電物質や金属などの導電体が接近もしくは接触すると、この静電容量に微弱な変化が生じる。実際の検出方法としては、検出電極である導電層2と基準電極である枠体7の間に交流信号を印加しておき、人物などの接近もしくは接触があるとこの交流信号に変化を生じる。この微弱な変化分を増幅/判定処理することで検出が可能となる。   On the other hand, the reference electrode of the detection circuit unit 8 is drawn out by another electric wire 6 and directly connected to the frame 7 having conductivity. Therefore, an electrostatic capacity exists between the conductive layer 2 and the frame body 7. When a dielectric substance such as a person or a conductor such as a metal approaches or contacts the conductive layer 2 and the frame 7, a slight change occurs in the capacitance. As an actual detection method, an AC signal is applied between the conductive layer 2 serving as a detection electrode and the frame body 7 serving as a reference electrode, and a change occurs in the AC signal when a person or the like approaches or comes into contact. Detection is possible by amplifying / determining the weak change.

図3および図4に示す実施例2は、検出電極側である導電層を有するフィルム基材1の構成は図2と同じであるが、検出回路部8の基準電極側である導電性を有した枠体7との接続方法に一工夫ある。実施例1においては検出回路部8から電線6を介して枠体7に直接的に接続したが、本実施例においては、枠体7の一部に比較的薄い絶縁体部9を配置し、その絶縁体部9の上に基準電極側での結合用電極部10を設け、ここから電線6を介して検出回路部8に接続する構造とした。   In Example 2 shown in FIGS. 3 and 4, the configuration of the film base 1 having the conductive layer on the detection electrode side is the same as that in FIG. 2, but it has conductivity on the reference electrode side of the detection circuit unit 8. There is a contrivance in the connection method with the frame body 7. In the first embodiment, the detection circuit unit 8 is directly connected to the frame body 7 via the electric wire 6. However, in the present embodiment, a relatively thin insulator unit 9 is disposed on a part of the frame body 7, A coupling electrode portion 10 on the reference electrode side is provided on the insulator portion 9 and is connected to the detection circuit portion 8 through the electric wire 6 from here.

図4に断面構造を示す。つまり、基準電極側においても絶縁体部9を誘電体として形成した平行平板型コンデンサ構造とすることによって、枠体7と結合用電極部10を交流的に結合させ、枠体7を検出回路部8における基準電極側として動作させるものである。   FIG. 4 shows a cross-sectional structure. That is, the parallel plate type capacitor structure in which the insulator portion 9 is formed as a dielectric also on the reference electrode side allows the frame body 7 and the coupling electrode portion 10 to be connected in an alternating manner, so that the frame body 7 is connected to the detection circuit portion. 8 is operated as the reference electrode side.

このことによって、検出回路部8の接続方法はそれぞれの結合用電極部(検出電極側の結合用電極部4および基準電極側の結合用電極部10)をフィルム基材1の絶縁処理層3上および枠体7の絶縁体部9上に貼り付けるだけで済み、施工が簡単になる。   Thus, the connection method of the detection circuit unit 8 is such that each coupling electrode unit (the coupling electrode unit 4 on the detection electrode side and the coupling electrode unit 10 on the reference electrode side) is placed on the insulating treatment layer 3 of the film substrate 1. And it is only necessary to affix on the insulator part 9 of the frame 7, and the construction is simplified.

実施例3は、実施例2における考え方をさらに一歩進めたものであり、図5および図6に示す様に導電層を有するフィルム基材1の周囲に基準電極となる導電性の枠体7を配置しなくてもすむ方式であり、フィルム基材1だけでセンシング機能を有するように構成したものである。フィルム基材1にはふたつの導電性部分が存在する。そのひとつがフィルム基材1の外周に近い部分に環状をなすように導電層2bが配置されている。また、もうひとつの導電性部分は環状型導電層2bの内側に位置し、大面積の導電層2aとして存在している。ふたつの導電層2aと2b間は導通していないものである。さらに、両導電層2a、2bの上に比較的薄い絶縁処理層3が施されている。そして、各導電層2a、2bの一部でそれぞれ最も近接した位置に結合用電極部4aおよび4bが設けられている。この結合用電極部4a、4bが検出回路部8と一体構造となっており、実施例1および実施例2での電線6を不要とした構成になっている。この部分を上方から眺めた断面図を図6に示す。ここで導電層2aと結合される結合用電極部4a側は検出回路部8における検出電極側であり、導電層2bと結合用電極部4bとが結合される側が検出回路部8における基準電極側である。つまり、導電層2bは実施例2における方式の導電性を有する枠体7と同じ働きをする。   In Example 3, the idea in Example 2 was further advanced. As shown in FIGS. 5 and 6, a conductive frame 7 serving as a reference electrode is provided around a film substrate 1 having a conductive layer. This is a method that does not need to be arranged, and the film base 1 alone is configured to have a sensing function. The film substrate 1 has two conductive portions. The conductive layer 2b is arranged so that one of them forms a ring in a portion close to the outer periphery of the film substrate 1. The other conductive portion is located inside the annular conductive layer 2b and exists as a large-area conductive layer 2a. The two conductive layers 2a and 2b are not conductive. Furthermore, a relatively thin insulating treatment layer 3 is applied on both conductive layers 2a and 2b. Then, coupling electrode portions 4a and 4b are provided at positions closest to each other in a part of each of the conductive layers 2a and 2b. The coupling electrode portions 4a and 4b are integrated with the detection circuit portion 8, and the electric wire 6 in the first and second embodiments is unnecessary. FIG. 6 shows a cross-sectional view of this portion viewed from above. Here, the coupling electrode portion 4a side coupled with the conductive layer 2a is the detection electrode side in the detection circuit portion 8, and the side where the conductive layer 2b and coupling electrode portion 4b are coupled is the reference electrode side in the detection circuit portion 8. It is. That is, the conductive layer 2b has the same function as that of the frame body 7 having conductivity in the second embodiment.

よって、この導電層2aと導電層2bの周囲に人物などの誘電物質や金属などの導電体が接近もしくは接触すると、この静電容量に微弱な変化が生じ、検出電極側である導電層2aと基準電極側である導電層2bの間に交流信号を印加しておくと、人物などの接近もしくは接触があるとこの交流信号に変化を生じる。この微弱な変化分を増幅/判定処理することで周囲の状況変化を検出することが可能となる。この方式を採用することにより、窓枠での放熱を防ぎ保温性向上と結露防止、さらに軽量化のために最近登場した樹脂製の窓枠に対しても、センシング可能な導電層を有するフィルム基材として使用可能である。   Therefore, when a dielectric substance such as a person or a conductor such as a metal approaches or contacts the conductive layer 2a and the conductive layer 2b, a slight change occurs in the capacitance, and the conductive layer 2a on the detection electrode side If an AC signal is applied between the conductive layers 2b on the reference electrode side, a change occurs in the AC signal when a person or the like approaches or touches. By amplifying / determining this weak change, it is possible to detect a change in the surrounding situation. By adopting this method, the film base with a conductive layer that can be sensed even for resin-made window frames that have recently appeared to prevent heat dissipation from the window frame, improve heat retention, prevent condensation, and reduce weight. It can be used as a material.

尚、実施例3はフィルム基材1上にふたつの導電層を設ける方式の一例を示すものであり、他の配置パターンであっても本発明の意図するところに含まれる。   In addition, Example 3 shows an example of a system in which two conductive layers are provided on the film substrate 1, and other arrangement patterns are included in the intended scope of the present invention.

次に実施例4であるが、基本的には実施例3と同じ考え方であり、フィルム基材上に導電性部分をふたつ配置し、その間の静電容量変化を検出する方法であるが、導電性部分の形状を変えたものである。   Next, although Example 4 is basically the same idea as Example 3, it is a method of arranging two conductive portions on a film substrate and detecting a change in capacitance between them. The shape of the sex part is changed.

先ず、図7に示す様に、第一の導電性部分である導電層2aがフィルム基材1上で櫛型状に形成され、さらに第二の導電性部分である導電層2bもフィルム基材1上で櫛型に形成されている。しかし、その配置する位置は第一の導電性部分である導電層2aにおける櫛の隙間に、第二の導電性部分である導電層2bの櫛が存在する位置関係であり、さらに、第一および第二の導電層2a、2b間が導通しないように配置され、両導電層2a、2bの上に比較的薄い絶縁処理層3が施されている。そして実施例3と同様に、各導電層2a、2bの一部でそれぞれ最も近接した位置に結合用電極部4aおよび4bが設けられている。この結合用電極部4a、4bが検出回路部8と一体構造となっており、実施例1および実施例2での電線6を不要とした構成になっている。検出原理については実施例3と同様であるが、実施例4のほうが検出電極側である導電層2aと基準電極側である導電層2bとの対向する辺が多いので、フィルム基材1全面において比較的均一に検出することができる。   First, as shown in FIG. 7, the conductive layer 2a which is the first conductive portion is formed in a comb shape on the film base 1, and the conductive layer 2b which is the second conductive portion is also a film base. 1 is formed in a comb shape. However, the arrangement position is a positional relationship in which the comb of the conductive layer 2b which is the second conductive portion exists in the gap of the comb in the conductive layer 2a which is the first conductive portion. The second conductive layers 2a and 2b are arranged so as not to conduct, and a relatively thin insulating treatment layer 3 is provided on both the conductive layers 2a and 2b. Similarly to the third embodiment, coupling electrode portions 4a and 4b are provided at positions closest to each other in a part of each of the conductive layers 2a and 2b. The coupling electrode portions 4a and 4b are integrated with the detection circuit portion 8, and the electric wire 6 in the first and second embodiments is unnecessary. The detection principle is the same as in Example 3, but in Example 4, there are more opposing sides of the conductive layer 2a on the detection electrode side and the conductive layer 2b on the reference electrode side. It can be detected relatively uniformly.

尚、実施例4はフィルム基材1上にふたつの導電層を設ける方式の一例を示すものであり、他の配置パターンであっても本発明の意図するところに含まれる。   In addition, Example 4 shows an example of the system which provides two electroconductive layers on the film base material 1, Even if it is another arrangement pattern, it is contained in the place which this invention intends.

実施例1のフィルム基材1自体が絶縁処理層の働きを兼ねる構成である。すなわち、図10の様に、導電層2が、フィルム基材1の結合用電極部4側との反対側に設ける構成となっている。これにより実質的に絶縁処理層が不要になる。   The film substrate 1 itself of Example 1 has a configuration that also serves as an insulating treatment layer. That is, as shown in FIG. 10, the conductive layer 2 is provided on the opposite side of the film base 1 from the coupling electrode portion 4 side. This substantially eliminates the need for an insulation treatment layer.

本発明における第一の実施例を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the 1st Example in this invention. 本発明における第一の実施例を示した正面図である。It is the front view which showed the 1st Example in this invention. 本発明における第二の実施例を示した正面図である。It is the front view which showed the 2nd Example in this invention. 本発明における第二の実施例を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the 2nd Example in this invention. 本発明における第三の実施例を示した正面図である。It is the front view which showed the 3rd Example in this invention. 本発明における第三の実施例を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the 3rd Example in this invention. 本発明における第四の実施例を示した正面図である。It is the front view which showed the 4th Example in this invention. 本発明における検出部の回路を示した図である。It is the figure which showed the circuit of the detection part in this invention. 本発明における検出部の等価回路を示した図である。It is the figure which showed the equivalent circuit of the detection part in this invention. 本発明における第五の実施例を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the 5th Example in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ・・・フィルム基材
2 ・・・導電層
3 ・・・絶縁処理層
4 ・・・検出電極側,結合用電極部
5 ・・・保持部
6 ・・・電線
7 ・・・枠体
8 ・・・検出回路部
9 ・・・絶縁体部
10・・・基準電極側,結合用電極部
81・・・ブリッジ回路
82・・・交流信号発振部
83・・・差動増幅器
C1、C2、C4・・・コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Film base material 2 ... Conductive layer 3 ... Insulation processing layer 4 ... Detection electrode side, Coupling electrode part 5 ... Holding part 6 ... Electric wire 7 ... Frame 8 ... Detection circuit part 9 ... Insulator part 10 ... Reference electrode side, coupling electrode part 81 ... Bridge circuit 82 ... AC signal oscillation part 83 ... Differential amplifiers C1, C2, C4 ... Capacitor

Claims (4)

検出電極及び基準電極を有する透明基材を備え、該検出電極及び基準電極に、検出電極と基準電極の間の静電容量の変化を検出する検出回路が接続されてなるセンサであって、
該透明基材の一方の面に第一の透明導電層を形成してなり、また該透明基材の同一面に第一の透明導電層と電気的に非接触で第二の導電層を形成してなり、
該第一の透明導電層と第二の導電層とは、共に櫛型状の形状であり、かつ、互いの櫛の歯が噛み合うように配置されており、
少なくとも第一の透明導電層上に保護層を、該保護層上に検出電極用結合電極を有し、
該検出電極が、該保護層を挟んだ第一の透明導電層及び検出電極用結合電極であることを特徴とするセンサ。
A sensor comprising a transparent substrate having a detection electrode and a reference electrode, wherein a detection circuit for detecting a change in capacitance between the detection electrode and the reference electrode is connected to the detection electrode and the reference electrode,
A first transparent conductive layer is formed on one surface of the transparent substrate, and a second conductive layer is formed on the same surface of the transparent substrate in non-contact with the first transparent conductive layer. And
The first transparent conductive layer and the second conductive layer are both comb-shaped, and are arranged so that the teeth of the combs are engaged with each other.
Having a protective layer on at least the first transparent conductive layer, and a detection electrode coupling electrode on the protective layer;
The sensor, wherein the detection electrode is a first transparent conductive layer sandwiching the protective layer and a detection electrode coupling electrode.
前記第二の導電層上にも保護層を有し、該保護層のうち第二の導電層の上部の位置に基準電極用結合電極を設けてなり、
該基準電極が保護層を挟んだ第二の透明導電層及び基準電極用結合電極であることを特徴とする請求項記載のセンサ。
A protective layer is also provided on the second conductive layer, and a reference electrode coupling electrode is provided at a position above the second conductive layer of the protective layer,
The sensor of claim 1, wherein the said reference electrode is a second transparent conductive layer and the reference electrode coupled electrodes sandwiching a protective layer.
検出電極及び基準電極を有する透明基材を備え、該検出電極及び基準電極に、検出電極と基準電極の間の静電容量の変化を検出する検出回路が接続されてなるセンサであって、
該透明基材の一方の面に第一の透明導電層を形成してなり、また該透明基材の同一面に第一の透明導電層と電気的に非接触で第二の導電層を形成してなり、
該第一の透明導電層と第二の導電層とは、共に櫛型状の形状であり、かつ、互いの櫛の歯が噛み合うように配置されており、
該透明基材の第一の透明導電層及び第二の導電層を設けた側とは反対の面の、第一の透明導電層の反対側の位置に検出電極用結合電極を、第二の導電層の反対側の位置に基準電極用結合電極を有し、
該検出電極が、該透明基材を挟んだ第一の透明導電層及び検出電極用結合電極であり、
該基準電極が、該透明基材を挟んだ第二の導電層及び基準電極用結合電極であることを特徴とするセンサ。
A sensor comprising a transparent substrate having a detection electrode and a reference electrode, wherein a detection circuit for detecting a change in capacitance between the detection electrode and the reference electrode is connected to the detection electrode and the reference electrode,
A first transparent conductive layer is formed on one surface of the transparent substrate, and a second conductive layer is formed on the same surface of the transparent substrate in non-contact with the first transparent conductive layer. And
The first transparent conductive layer and the second conductive layer are both comb-shaped, and are arranged so that the teeth of the combs are engaged with each other.
A detection electrode coupling electrode is disposed at a position opposite to the first transparent conductive layer on the side opposite to the side on which the first transparent conductive layer and the second conductive layer are provided. A reference electrode coupling electrode at a position opposite to the conductive layer;
The detection electrode is a first transparent conductive layer sandwiching the transparent substrate and a detection electrode coupling electrode;
The sensor is characterized in that the reference electrode is a second conductive layer sandwiching the transparent substrate and a reference electrode coupling electrode.
前記保護層が透明であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のセンサ。 A sensor according to claim 1, wherein the protective layer is transparent.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS631962A (en) * 1986-06-20 1988-01-06 Toyota Motor Corp Dew condensation sensor
JP2000075052A (en) * 1998-08-28 2000-03-14 Asahi Glass Co Ltd Window glass with sensor for vehicle
CA2377495A1 (en) * 1999-07-09 2001-01-18 Ks Techno Co., Ltd. Glass-mounted sensor
JP2002373382A (en) * 2001-06-18 2002-12-26 Mitsuboshi Belting Ltd Burglar prevention device with transparent glass

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10618376B2 (en) 2016-10-28 2020-04-14 Hyundai America Technical Center, Inc Automatic vehicular defogging system

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