JPH05109341A - 薄膜スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アナログおよびデジタル式感触薄膜スイッチ
に関する。 【構成】 薄膜スイッチ（１０）は、下側表面が導電性
である上部薄膜（１２）、上側表面が導電性である底部
薄膜（１４）、そしてこれらの間に配置された絶縁体の
中間環状スペーサ（２０）を有している。この中間環状
スペーサは中央開口部を有し、上側の表面および下側の
表面を規定している。第１のｙ軸電極は中間環状スペー
サの上側の表面上に形成され、第２のｘ軸電極は中間環
状スペーサの下側の表面上に形成されている。中間環状
スペーサと上部薄膜および底部薄膜との間には、ｘ軸電
極およびｙ軸電極が上部薄膜および底部薄膜それぞれと
電気的に接触するよう中間環状スペーサを正しい位置に
固定するための導電性接着剤が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２次元座標位置決め装
置、具体的には薄膜スイッチ、さらに具体的にはアナロ
グおよびデジタル式の感触乃至感圧型薄膜スイッチに関
する。

【０００２】

【発明の背景】感触乃至感圧型の薄膜スイッチは多くの
電子装置に採り入れられており、薄膜スイッチの水平座
標および垂直座標の位置を選択することによって、オペ
レーターがこの装置に命令を与えることができる。薄膜
スイッチは、例えば陰極線管（ＣＲＴ）の表示画面上に
しばしば取り付けられる。このような「タッチスクリー
ン」を含むこれらの装置のユーザーは、希望するメニュ
ー選択に対応する画面上の特定の位置を指さして押すこ
とにより、当該装置を操作することができる。このとき
タッチスクリーンはその位置の水平座標（“ｘ”）およ
び垂直座標（“ｙ”）に対応する電圧信号を発生する。
このような応用例では、薄膜スイッチを構成する層は通
常透明である。

【０００３】従来この薄膜スイッチはこの他にも電子レ
ンジ、テレビジョン、計算機、医療機器、その他数多く
のエレクトロニクス製品の数字キーやファンクションキ
ーに応用されている。薄膜スイッチは手の指や尖端部材
で押すことによって操作するような設計とすることもで
きる。低コストでの薄膜スイッチの製造ニーズが増加す
るに従って、薄膜スイッチの応用範囲も増加し続けてい
る。

【０００４】タッチスクリーンにしばしば使用される従
来の薄膜スイッチの一つのタイプとして、アナログ薄膜
スイッチがある。このような薄膜スイッチは上部と底部
の薄膜からなるサンドイッチ状とされ、少なくともこの
上部薄膜は柔軟な素材によって作られている。さらに
は、両方の薄膜とも柔軟な絶縁シートからなるものもあ
る。それぞれの薄膜の一方の表面には、インジウム・ス
ズ酸化物（ＩＴＯ）などの半導体抵抗層もしくは金など
の電導層のコーティングが施される。

【０００５】このような従来の薄膜スイッチを製造する
には、上部および底部薄膜のシートをエッチングして、
半導体の矩形部分を取り囲むコーティングが除かれた絶
縁体の縁取りが形成される。次に導電性インクを用い、
代表的な方法としてシルクスクリーンで上部および底部
の各薄膜に電極を設ける。底部薄膜には、半導体矩形部
の平行な第１および第２の縁を渡り、平行な状態で対向
する二つの電極細片を設ける。上部薄膜には、半導体矩
形部の平行な第３および第４の縁を渡り、平行な状態で
対向する二つの電極細片を設ける。また上部薄膜上の電
極は、底部薄膜上の電極と直交するように配置する。

【０００６】そして、各薄膜上の電極の表面を覆うよう
にしてアクリル樹脂などの絶縁層を設ける。これによっ
て電極の各組が、対向する薄膜上の半導体矩形部やリー
ドと接触することを防止する。そしてわずかに隆起した
絶縁突起をランダムにまたは固定的に配列したものを、
底部薄膜の導電性のコーティングがなされた矩形部に配
置する。最後に電極細片の回りから余分なシートを取り
除くために、代表的な方法として打ち抜き型によって上
部および底部の薄膜を切断する。

【０００７】さらに、導電性の表面が互いに向き合うよ
うにして上部薄膜を底部薄膜の上に重ね、上部薄膜と底
部薄膜とを組み立てる。各薄膜の縁には接着層を設け
る。絶縁突起の配列があるために、上部薄膜と底部薄膜
は通常は離間した状態に維持される。しかし上部薄膜を
押すと、上部薄膜が突起と突起の間で底部薄膜と接触す
る。この押された点のＸおよびＹの座標位置は、電極間
の電圧の低下をモニターすることによって知ることがで
きる。典型的な例では、最初に一方の薄膜上に形成され
た第１の電極の組に対して５ボルトの一様な電位を加
え、他方の薄膜上の第２の電極の組の間の電圧の低下を
監視する。この電圧は押圧用尖端の水平座標、すなわち
ｘ座標に対応する。そして今度は第２の電極の組に対し
て電位が加わるようスイッチングされ、第１の電極の組
の間の電圧の低下を監視して垂直座標、すなわちｙ座標
が決定される。このような方法で、どこかが押されたと
きにこの押圧位置のｘ座標とｙ座標の両方が素早く測定
されるように、第１および第２の電極の組の監視が交互
に反復して行われる。

【０００８】従来の薄膜スイッチの構成および動作はこ
の分野においては周知であり、たとえば米国特許第3,52
2,664 号において説明されている。また、同様の結果が
得られる別の電圧監視方法を使用することもできる。

【０００９】上述のアナログ薄膜スイッチに加えて、他
の構成の薄膜スイッチも周知である。例えば４ワイヤー
デジタル薄膜スイッチ、３ワイヤー薄膜スイッチ、５ワ
イヤーデジタル薄膜スイッチなどである。これら種々の
薄膜スイッチの主たる相違点は、電極の数、電極の構
成、電極の配置、それに監視の方法および得られる座標
測定の特殊性などである。これらのどの薄膜スイッチで
あっても、スイッチ内の各薄膜層は少なくとも上述の一
連の工程、すなわち半導体コーティングの一部を除去す
るためのエッチング工程、電極細片を設ける工程、絶縁
シールド層を設ける工程、および希望する形状に切断す
る工程が行われる。

【００１０】これらの各工程では組み立てられる前の上
部薄膜および底部薄膜を取り扱わなければならず、した
がって薄膜上の半導体コーティングを引っ掻いたり、ま
たは欠陥を生じさせるという可能性がでてくる。このよ
うな導電性のコーティングにおける欠陥は抵抗特性の局
所的な変動を生じさせ、得られる座標位置の不正確さの
原因となる。この問題は、アナログスイッチが高い分解
能を得るのに抵抗性半導体コーティングの線形性に依存
するのでアナログ薄膜スイッチにおいては特に顕著であ
る。したがって薄膜スイッチの一方だけに小さい引っ掻
き傷や欠陥があっても、組み立てられた薄膜スイッチは
廃棄されることになる。この問題は、完全なスイッチで
あれば高い分解能が得られるはずであるアナログ薄膜ス
イッチにおいては特に顕著である。従来の製造技術では
薄膜層が多数の処理工程を経ているために、アナログ薄
膜スイッチの歩留りは５０％程度のオーダーとなり、し
たがって各薄膜スイッチのコストはほぼ２倍となってい
る。

【００１１】

【発明の概要】本発明は上記のような製造上の歩留りを
改善すべくなされたもので、各薄膜層の処理工程を大幅
に削減する薄膜スイッチおよびその製造方法を提供す
る。この薄膜スイッチは、第１の導電性表面を有する柔
軟な第１基板、第２の導電性表面を有する第２基板、お
よび第３および第４の対向する表面を有するとともに中
央開口部を規定する絶縁体の中間基板からなっている。
中間基板の第３の表面には一つもしくはそれ以上の第１
の電極が形成され、中間基板の第４の表面には一つもし
くはそれ以上の第２の電極が形成される。この中間基板
は第１基板の第１の表面と第２基板の第２の表面との間
に、第１および第２の電極が第１および第２の表面とそ
れぞれ電気的に接触するようにして固定される。第１基
板はこれを押すことにより中間基板の中央開口部を通し
て第２基板と接触させることができる。

【００１２】また本発明によれば、中間基板は中間環状
スペーサを備えている。この中間環状スペーサは、中央
開口部の端を画する周辺のフレーム部分および中央開口
部から離れてこのフレーム部分の一方の側から突き出し
ているテール部分を有している。フレーム部分の中央開
口部の第３の表面上には、ｘ軸電極が少なくとも二つ形
成されている。スペーサの中央開口部の第４の表面に
は、ｙ軸電極が少なくとも二つ形成され、ｘ軸電極と直
角に配置されている。

【００１３】さらに本発明によれば、第１および第２基
板の対応する第１および第２の表面を接触させるため
に、ｙ軸電極およびｘ軸電極それぞれは、スペーサのフ
レーム部分に形成された接触部分を有している。さら
に、各電極はスペーサのフレーム部分からスペーサのテ
ール部分へと延びるリード部分を有している。中間環状
スペーサの第３および第４の表面には、ｘ軸電極および
ｙ軸電極のリード部分を覆うように絶縁素材の層が設け
られ、これらの電極の接触部分については露出したまま
とする。

【００１４】さらに本発明によれば、中間環状スペーサ
は、導電性の接着剤を使用して第１基板と第２基板の間
に固定される。好ましい具体例では、この導電性の接着
剤は、中間環状スペーサのｘ軸電極およびｙ軸電極と直
行するｚ軸方向においてのみ導電性となっている。

【００１５】さらにまた本発明によれば、ｚ軸方向で導
電性を示す接着剤は、電極の露出された接触部分が位置
する中間環状スペーサの部分だけに使用され、その他の
部分にはコスト低減のために非導電性の接着剤が使用さ
れる。

【００１６】このようなマトリックス型薄膜スイッチお
よびその製造方法によれば、製造歩留りが大幅に向上す
る。従来の薄膜スイッチは半導体がコーティングされた
薄膜層上で行われていた多くの工程が、中間環状スペー
サのフレーム上において行われることになる。したがっ
て導電性の表面を有する第１および第２基板は、形状切
断されるときだけ取扱われる。また、一方の基板の上に
絶縁突起の配列を設けることもでき、これによると組立
前にはそれ以上の処理が不要となる。このような基板に
対してはエッチング工程、電極を設ける工程、および電
極のリード部分を絶縁コーティングする工程はいずれも
行われず、したがってこの上に形成された傷つき易い導
電性のコーティングを引っ掻いたり損傷を与える機会の
多いこれらの工程を削除することができる。

【００１７】

【実施例の説明】図１および図２は、タッチスクリーン
などに使用されるアナログ薄膜スイッチ１０を示す。こ
の薄膜スイッチ１０には第１の柔軟な基板である上部薄
膜１２、および第２基板である底部薄膜１４が含まれて
いる。上部薄膜１２の下側の第１の表面１６および底部
薄膜１４の上側の第２の表面１８は導電性である。中間
基板である周辺部分からなる中間環状スペーサ２０は、
上部薄膜１２と底部薄膜１４の間に配置される。中間環
状スペーサ２０は大きい長方形の中央開口部２４を取り
囲むフレーム部分２２を有している。

【００１８】中間環状スペーサ２０の上側の第３の表面
２８には二つのｙ軸電極２６ａ，２６ｂが形成されてい
る。同様に、中間環状スペーサ２０の下側の第４の表面
３２には二つのｘ軸電極３０ａ，３０ｂが形成されてい
る。上部接着層３４および下部接着層３６はそれぞれ中
間環状スペーサ２０の上と下に設けられ、上部薄膜１
２、中間環状スペーサ２０、そして底部薄膜１４を一緒
に固定する。接着層３４，３６のうち電極２６ａ，２６
ｂおよび３０ａ，３０ｂに直接に重なる部分は導電性で
あり、これらの電極と互いに対向する上部薄膜１２およ
び底部薄膜１４の対応する表面との電気的な接触を可能
とする。

【００１９】ここでは柔軟な第１基板を「上部」薄膜１
２および、第２基板を「底部」薄膜１４と呼んでこれら
の符号に対応する上側および下側の表面を説明する。し
かしこれは限定的な意味ではなく、本発明の薄膜スイッ
チ１０は任意の方法、例えば一方の辺の上に直立させる
ような方法によっても配置することができる。また、薄
膜スイッチ１０を水平なｘ軸および垂直なｙ軸に沿った
長方形のものとして例示し説明しているが、この薄膜ス
イッチはこれ以外の形状、例えば正方形または曲線から
なる形状などに構成することも可能である。同様にこの
薄膜スイッチを、平面的でない形状とすることもでき
る。

【００２０】好ましい具体例である薄膜スイッチ１０を
図２に示す。図示するようにｙ軸電極２６ａ，２６ｂは
中間環状スペーサ２０の長尺側の辺３９ａ，３９ｂ上に
形成されている。このｙ軸電極は水平方向、すなわちｙ
軸４０の方向における座標の決定に使用される。またｘ
軸電極３０ａ，３０ｂは中間環状スペーサ２０の短尺辺
４１ａ，４１ｂ上に形成されており、これらは水平方
向、すなわちｘ軸３８の方向の座標の決定に使用され
る。ｚ軸（図示せず）はこのｘ軸３８およびｙ軸４０に
直交するように位置している。ここでｘ，ｙ，ｚの各軸
の指定は例示のみを目的としたものであり、薄膜スイッ
チ１０をこれ以外の方向に配置することも可能である。

【００２１】ここで、図２を参照して上部薄膜１２およ
び下部薄膜１４の構成を説明する。上部薄膜１２として
は、ポリエステルフィルムなどの柔軟で容易に曲げられ
る絶縁素材を使用するのが望ましい。底部薄膜１４につ
いては任意の絶縁素材を使用でき、必ずしも柔軟な素材
を使用する必要はなく、したがってプラスチック，ガラ
ス等の硬いシートを使用することもできる。しかしなが
ら上部薄膜１２と同じ種類のプラスチックフィルムかな
らる第２のシートを利用するのが望ましい。もしも頑丈
にしたければ、薄膜スイッチ１０を組み立てた後で底部
薄膜１４を硬い裏張り用のプレートに接着することもで
きる。上部薄膜１２の下側表面１６および底部薄膜１４
の上側表面１８はともに、半導体の性質を持つ抵抗性の
素材、例えば透明電極材料として周知のインジウム・ス
ズ酸化物（ＩＴＯ）などでコーティングするのが望まし
い。しかし、金などの他の導電性のコーティングを利用
することもできる。

【００２２】上部薄膜１２および底部薄膜１４はそれぞ
れ上部電極および下部電極を構成する。上部電極１２お
よび下部電極１４は、導電性のコーティングを施した絶
縁シートから、それぞれの薄膜を打ち抜きまたは型抜き
によって得られる。この時点で上部電極１２について
は、以後最終の組み立て工程まで処理を行う必要がな
い。離間して隆起している絶縁突起４２の配列について
は、底部薄膜１４の上側表面１８上に従来技術を用いて
形成するのが望ましい。この突起を形成するのに適した
絶縁素材はアクリル樹脂である。底部電極１４について
も以後最終の組み立て工程まで処理を行う必要はない。

【００２３】図３および図４は中間環状スペーサ２０の
平面図および底面図をそれぞれ示している。フレーム部
分２２は、中央開口部２４を取り囲んだ幅の狭い縁から
なる。この長方形のフレーム部分２２の他に中間環状ス
ペーサ２０には、フレーム部分２２の一つの辺から延在
していて中央開口部２４から遠ざかるように突き出てい
るテール部分４４がある。例示する好ましい具体例にお
いては、このテール部分４４は中央開口部２４から遠ざ
かるようにしてフレーム部分２２の短尺辺４１ｂから外
側に延びている。このテール部分４４は、電極２６ａと
３０ａが外部回路との接続のために中間環状スペーサ２
０から延在するための経路を与える。例示する具体例で
はテール部分４４が一つだけ設けられているが、これ以
外の数および配置のテールを設けることもできる。例え
ば互いに向き合う二つのテールを設け、一方にｘ軸電極
を付随させ、他方にｙ軸電極を付随させるということも
可能である。

【００２４】中間環状スペーサ２０はポリエステルフィ
ルムで形成することが望ましい。このフィルムには、導
電性のコーティングを施さない点を除き、上部薄膜１２
および底部薄膜１４に使用するのと同じものが使用でき
る。適合すると認められるポリエステルフィルムとして
は、米国ＩＣＩフィルムズ社製の商品名「ＭＥＬＩＮＥ
Ｘ ＳＴ 504」がある。その他の絶縁性ポリマーフィル
ムであっても同様に使用できる。

【００２５】次に、図３に例示した具体例を参照する。
ｙ軸電極２６ａ，２６ｂは細長い導電性素材の細片から
なる。これらの電極は中間環状スペーサ２０上に、銀を
ベースとしたインクなどの導電性インクをシルクスクリ
ーン法によって形成するのが望ましい。しかしながらこ
れ以外の従来からの方法、例えば銅の細片を横たえたス
ペーサ２０上に接着する方法などによっても、これらの
電極を形成することができる。

【００２６】各ｙ軸電極２６ａ，２６ｂには、中間環状
スペーサ２０のフレーム部分２２の長尺辺３９ａ，３９
ｂに沿って配置された接触部分４６がある。すなわちこ
れらの接触部分４６は互いに平行に配置されている。こ
れらの接触部分４６と外部回路との間を電気的に接続す
るために、各電極２６ａ，２６ｂにはさらに導電性のリ
ード部分４８が含まれており、これは接触部分４６の一
方の端部から中間環状スペーサ２０のフレーム部分２２
の短尺辺４１ｂの中程まで延在し、さらに中間環状スペ
ーサ２０のテール部分４４に縦に沿って延在している。
図１を参照すると、リード部分４８のターミナルの端部
は、中間環状スペーサ２０のテール部分４４の付き出し
た端部まで延在している。ｙ軸電極２６の接触部分４６
およびリード部分４８は連続した細片となっており、中
間環状スペーサ２０上に同時に形成されている。これら
を異なる部分４６，４８としたのは、単に電極の機能お
よび取り扱いを理解する目的のためだけである。

【００２７】再び図３を参照する。ここで、上部薄膜１
２の対応する下側表面１６と電気的に接触するように、
ｙ軸電極２６ａ，２６ｂの接触部分４６だけが露出され
ていることが望ましい。したがって、中間環状スペーサ
２０上にｙ軸電極２６ａ，２６ｂのリード部分４８をカ
バーするようにして絶縁層５０が設けられる。この絶縁
層５０は、フレーム部分２２の一方の短尺辺４１ｂの上
側表面および中間環状スペーサ２０のテール部分４４を
カバーする。絶縁層５０を形成するための絶縁素材に
は、底部薄膜１４の上側表面１８上の絶縁突起４２（図
２）の形成に使用したのと同じ素材、すなわちアクリル
系樹脂を使用することができる。この絶縁層は中間環状
スペーサ２０上にスクリーン印刷することができる。ま
たは、ポリエステルなどの絶縁素材の別々のフィルム
を、電極のリード部分４８を覆うようにして中間環状ス
ペーサ２０に熱融着や接着によって接着させることもで
きる。

【００２８】図４を参照すると、ｘ軸電極３０ａ，３０
ｂが中間環状スペーサ２０上に同様の方法で形成されて
いる。各ｘ軸電極３０ａ，３０ｂには接触部分５２およ
びリード部分５４がある。これらの部分５２，５４も同
様に設けられ、連続した電極細片となっている。第１の
ｘ軸電極３０ａの接触部分５２は、中間環状スペーサ２
０のフレーム部分２２の短尺辺４１ａの長さ方向に沿っ
て延在している。ｘ軸電極３０ａのリード部分５４は、
接触部分５２の一端からフレーム部分２２の長尺辺３９
ａに沿って下り、フレーム部分２２の反対側の短尺辺４
１ｂの中程まで延在して、さらに中間環状スペーサ２０
のテール部分４４の上に延在している。

【００２９】例示した具体例においては、全体としてＴ
字形となっている部分に第２のｘ軸電極３０ｂが形成さ
れており、これはフレーム部分２２の短尺辺４１ｂの長
さ方向に沿って延在する接触部分５２を含んでいる。第
２のｘ軸電極３０ｂのリード部分５４は、接触部分５２
の中央からこの接触部分５２の長さ方向に沿って延在
し、また中間環状スペーサ２０のテール部分４４の上に
も延在している。

【００３０】絶縁層５６は、フレーム部分２２の第１の
長尺辺３９ａおよびフレーム部分２２の第２の短尺辺４
１ｂの一端の上に設けられて、またｘ軸電極３０ａ，３
０ｂのリード部分５４をカバーするためにテール部分４
４の上にも設けられている。したがって中間環状スペー
サ２０のこの下側表面３２上では、ｘ軸電極３０ａ，３
０ｂの接触部分５２だけが露出している。

【００３１】再び図２および図５を参照する。中間環状
スペーサ２０は、その上およびその下の接着層３４およ
び３６によって上部薄膜１２と底部薄膜１４の間に固定
されている。ｙ軸電極２６と上部薄膜１２の間、および
ｘ軸電極３０と底部薄膜１４の間は電気的に接触させる
ことが必要である。したがって電極２６および３０それ
ぞれの接触部分４６および５２の上に乗っている接着層
３４および３６は、導電性でなければならない。しかし
ながら接着層３４および３６のうちで電極の接触部分の
上に乗っていない部分は、導電性である必要はない。

【００３２】したがって上部接着層３４は、中間環状ス
ペーサ２０のフレーム部分２２の長い辺３９ａ，３９ｂ
に対応した導電性の２本の長い接着細片５８と、このフ
レーム部分２２の短尺辺４１ａ，４１ｂに対応した実質
的に非導電性の２本の短い接着細片６０を含んでいる。
したがって導電性の接着細片５８は、ｙ軸電極２６ａ，
２６ｂの接触部分４６の上に乗った状態となる。逆に、
下部接着層３６は２本の長尺非導電性細片６２および２
本の短尺導電性細片６４を含んでおり、後者はｘ軸電極
３０ａおよび３０ｂの接触部分５２の上に設けられてい
る。絶縁層５０，５６にひびのある場合、中間環状スペ
ーサ２０の非接触部分には非導電性接着剤の使用が望ま
しい。しかし希望する場合には、スペーサ２０の表面２
８および３２の全体にわたってｚ軸方向導電性接着剤を
使用することも可能である。

【００３３】非導電性接着細片６０，６２および導電性
接着細片５８，６４はいずれも従来からの方法により、
すなわち薄膜スイッチ１０を組み立てる前に中間環状ス
ペーサ２０の対応する部分にシルクスクリーンによって
形成することができる。したがって例えばｚ軸方向導電
性接着剤を、シルクスクリーンによってスペーサ２０の
表面２８および３２の全体にわたって形成することがで
きる。

【００３４】しかしながら、接着剤の位置をコントロー
ルするためには、導電性および非導電性の接着剤を、ワ
ックスを浸み込ませた紙転写テープの間にサンドイッチ
状にはさんだフィルムとして使用するのが望ましい。こ
の接着剤を適用するためには、一方の紙転写テープをは
がし、露出した接着剤を中間環状スペーサ２０の対応す
る部分に押し付ける。そしてもう一方の紙未転写テープ
をはがし、中間環状スペーサを対応する上部薄膜１２お
よび底部薄膜１４に接合する。接着細片６０および６２
として使用するのに適合する非導電性接着剤の一つが、
たとえば米国の３Ｍ社から商品名「ＳＣＯＴＣＨ 467
」として販売されている転写テープである。

【００３５】接着細片５８及び６４に使用される導電性
接着剤はカーボンまたは金属を充填したものとし、全て
の軸方向に沿って導電性とすることができる。しかしな
がらｚ軸方向、すなわちほぼ接着剤の厚さ方向だけに沿
って電気伝導性を持つ導電性接着剤を使用するのが最も
望ましい。つまり導電性接着剤細片５８および６４は中
間環状スペーサ２０の面に垂直な方向、すなわちｘ軸３
８およびｙ軸４０に対して垂直な方向だけにおいて導電
性であることが望ましい。このｚ軸導電性接着剤として
適合するものとしては、たとえば米国特許第4,548,862
号によって開示されており、これは米国の３Ｍ社から商
品名「ＳＣＯＴＣＨ 9730」として市販されている。

【００３６】このｚ軸導電性接着剤は、中間環状スペー
サ２０上でこの導電性接着部分の位置を間違えた場合で
も、薄膜スイッチ１０の破損を防ぐことができるという
利点がある。すなわち、対応する電極２６および３０の
接触部分を越えて延在する導電性接剤細片５８および６
４の任意のどの部分も、薄膜スイッチ１０の性能特性を
変化させない。

【００３７】中間環状スペーサ２０の望ましい製造方法
としては、この中間環状スペーサ２０上に種々の層を正
しく配置することを容易にするために、原料素材のシー
トからこの中間環状スペーサ２０を切断する前に上記種
々の層をこの上に設ける。すなわちまずｙ軸電極２６お
よびｘ軸電極３０を最初に設け、続いて絶縁層５０およ
び５６を設ける。そして外側に保護用の転写テープを付
けたまま接着層５８，６０，６２，６４を設ける。こう
して中間環状スペーサ２０を打ち抜き型などによって原
料の素材から切断することにより、フレーム部分２２、
中央開口部２４およびテール部分４４を形成する。その
後、接着層から紙転写テープの外側のシートを除去する
ことができ、中間環状スペーサ２０を上部薄膜１２と底
部薄膜１４の間に固定する。

【００３８】図５は組み立てた状態の薄膜スイッチ１０
の、短尺辺４１ａの部分の例示的な断面図を示す。中間
環状スペーサ２０の厚さによって、上部薄膜１２と底部
薄膜１４とが通常は離間した状態となっている。さらに
隆起した絶縁物突起４２が、中間環状スペーサ２０の開
口部２４を通して上部薄膜１２および底部薄膜１４の表
面１６と１８とが互いに接触することを防いでいる。薄
膜スイッチ１０を動作させるときには、この中間環状ス
ペーサ２０の中央開口部２４を通して上部薄膜１２を押
して底部薄膜１４に接触させることができる。

【００３９】これまでは４ワイヤーアナログ薄膜スイッ
チの構成を示して本発明を説明したが、本発明が他の構
成のアナログ薄膜スイッチ、例えば３ワイヤーや５ワイ
ヤーのスイッチなどにも同様に適合するものであること
は明らかである。

【００４０】また、アナログ薄膜スイッチに加え、デジ
タル薄膜スイッチを構成する場合にも本発明を使用する
ことができる。本発明によって構成されたデジタル薄膜
スイッチ６６を図６に例示する。デジタル薄膜スイッチ
の場合はアナログスイッチの場合ほど線形特性には依存
しないので、薄膜上の導電性のコーティングの表面欠陥
によって生じる問題はアナログスイッチの場合ほど重大
ではない。そうであっても本発明はデジタルスイッチに
おける使用にもよく適合し、本発明を使用することによ
って生産性を向上させることができる。

【００４１】図６に例示したデジタル薄膜スイッチ６６
は、上で説明したアナログ薄膜スイッチ１０と多くの部
分に関して同様の構成となっている。したがってこの同
様の部分に関しては詳細には説明しない。このデジタル
薄膜スイッチ６６には、下側の表面７０に導電性のコー
ティングがなされた上部薄膜６８および上側の表面７４
に導電性のコーティングがなされた底部薄膜７２を有し
ている。底部薄膜７２の上側表面７４上の導電性のコー
ティングは、従来からの技術でエッチングすることによ
って一連の短く平行な導電性細片７６を形成する。上部
薄膜６８の下側の導電性の表面７０も同様にエッチング
され、対応する数の長くて平行な導電性細片７８が上記
の短尺導電性細片７６と直行するようにして形成され
る。上部薄膜６８を底部薄膜７２の上に重ねると、導電
性細片７８と７６とは交差して重複した四角形の導電性
のマトリックスが形成される。従って、薄膜スイッチ上
の位置を特定のマトリックス位置に対応させて位置を決
めるのに使用することができる。

【００４２】中間環状スペーサ８０は上部薄膜６８と底
部薄膜７２の間に固定される。中間環状スペーサ８０の
上側表面には、長尺導電性細片７８のそれぞれに一つづ
つ対応するように複数のｘ軸電極８２が形成される。各
ｘ軸電極８２は、１本の導電性細片７８の幅に対応する
コンタクトバー部分と、このコンタクトバー部分から中
間環状スペーサ８０のテール８４上に延在するリード部
分を含んでいる。これと対応するように中間環状スペー
サ８０の対向する下側には、複数のｙ軸電極８６が形成
されている。各電極８６は、底部薄膜７２上の１本の短
い導電性細片７６に対応している。上と同じように各ｙ
軸電極８６は、コンタクトバー部分と、テール８４上に
延在するリード部分を含んでいる。

【００４３】デジタル薄膜スイッチ６６の導電性細片お
よび電極の構成は従来の技術において周知であり、従来
からの方法で作られたデジタル薄膜スイッチの構成と同
じである。しかし従来のデジタル薄膜スイッチとは対照
的に、電極８２および８６が上部薄膜上および底部薄膜
上ではなく、中間環状スペーサ８０上に形成されてい
る。加えて、従来のデジタル薄膜スイッチは、各電極が
反対側の薄膜の電極と接触するのを防ぐために、上部薄
膜と底部薄膜それぞれの上に配置された絶縁層を有して
いた。中間環状スペーサ８０の絶縁特性によってこのよ
うな絶縁層の必要性がなくなるので、本発明のデジタル
薄膜スイッチ６６においてはこのような絶縁層は不要と
なる。

【００４４】前述したアナログ薄膜スイッチ１０の場合
と同様に、デジタル薄膜スイッチ６６も中間環状スペー
サ８０の上側表面および下側表面それぞれの上に配置さ
れた第１の接着層８８および第２の接着層９０を用いて
組み立てられる。上部の接着層８８は、ｘ軸電極８２上
に接着させたｚ軸導電性部分８８ａと、この接着層８８
の他の部分を構成する非導電性部分８８ｂからなること
が望ましい。

【００４５】これに対応して下部接着層９０も二つの導
電性接着部分９０ａを含み、これは非導電性の接着部分
９０ｂから形成される下部接着層９０のバランスを取る
ようにして、中間環状層８０の下側のｙ軸電極８６をカ
バーしこれに接着される。

【００４６】アナログ薄膜スイッチ１０について説明し
たように、中間環状スペーサ８０を切断して中央開口部
９２を形成する前に、ｘ軸，ｙ軸のリードおよび接着層
を中間環状スペーサ８０の上に設けるのが最も望まし
い。

【００４７】このデジタル薄膜スイッチ６６は４本の長
い導電性細片７８および４本の短い導電性細片７６を有
するものとして説明したが、より数が多く、またはより
少ない導電性細片を有するより大きな、またはより小さ
なデジタル薄膜スイッチについても本発明に基いて製造
することができる。

【００４８】本発明をいくつかの望ましい具体例に関連
して説明してきたが、開示された広い概念から逸脱する
ことなく種々の追加、変更、修正、ならびに等価な物の
置き換えを行なうことができるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって構成されたアナログ薄膜スイッ
チの描写図である。

【図２】図１のアナログ薄膜スイッチの分解図である。

【図３】図１のアナログ薄膜スイッチに使った中間環状
スペーサの上面図である。

【図４】図１のアナログ薄膜スイッチに使った中間環状
スペーサの底面図である。

【図５】図１のライン５に沿って切り取ったアナログ薄
膜スイッチの端部を大きく拡大した部分断面図である。

【図６】本発明によって構成されたデジタル薄膜スイッ
チの分解図である。

【符号の説明】

１０，６６ 薄膜スイッチ １２，６８ 上部薄膜 １４，７２ 底部薄膜 １６ 第１の表面 １８ 第２の表面 ２０，８０ 中間環状スペーサ（中間基板） ２２ フレーム ２４ 中央開口部 ２６，８６ ｙ軸電極 ２８ 第３の表面 ３０，８２ ｘ軸電極 ３２ 第４の表面 ３４ 上部接着層 ３６ 下部接着層 ４４，８４ テール部分 ４６，５２ 接触部分 ４８，５４ リード部分 ５０，５６ 絶縁層

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の導電性表面を有する柔軟な第１基
   板と、 第２の導電性表面を有する第２基板と、 中央開口部および第３および第４の対向する表面を規定
   し、第１基板を押すことによりこの中央開口部を通して
   第２基板と接触させることができる絶縁体の中間基板
   と、 中間基板の第３の表面上に一つもしくはそれ以上の第１
   の電極を規定するとともに中間基板の第４の表面上に一
   つもしくはそれ以上の第２の電極を規定する手段と、 第１基板の第１の表面と第２基板の第２の表面との間に
   中間基板を固定するとともに、第１および第２の電極と
   第１および第２の表面それぞれとの間の電気的な接触を
   維持する手段と、を備えている薄膜スイッチ。
2. 【請求項２】 固定する手段は、中間基板と第１および
   第２基板との間に設けられた接着剤によってなされる請
   求項１記載の薄膜スイッチ。
3. 【請求項３】 中間基板の少なくとも一部に設けられた
   接着剤は導電性である請求項２記載の薄膜スイッチ。
4. 【請求項４】 導電性の接着剤は、この接着剤が設けら
   れる中間基板の表面に垂直な方向だけにおいて導電性で
   ある請求項３記載の薄膜スイッチ。
5. 【請求項５】 第１および第２の電極はそれぞれ、対応
   する第１および第２の表面およびリード部分と電気的に
   接触するための接触部分を有しており、 この接触部分に設けられる接着剤は導電性であって、リ
   ード部分に設けられる接着剤は実質的に非導電性である
   請求項３記載の薄膜スイッチ。
6. 【請求項６】 中間基板は、中央開口部を取り囲むフレ
   ーム部分および中央開口部から離れるようにしてこのフ
   レーム部分から延在するテール部分を有している請求項
   １記載の薄膜スイッチ。
7. 【請求項７】 第１および第２の電極はそれぞれ、対応
   する第１および第２の表面と電気的に接触するために中
   間基板のフレーム部分上に設けられた接触部分と、中間
   基板のフレーム部分から中間基板のテール部分へと延在
   するリード部分からなる請求項６記載の薄膜スイッチ。
8. 【請求項８】 さらに、中間基板の第３および第４の表
   面上の第１および第２の電極のリード部分上に形成され
   た絶縁層を備えている請求項７記載の薄膜スイッチ。
9. 【請求項９】 中間基板は絶縁ポリマーフィルムから形
   成されている請求項１記載の薄膜スイッチ。
10. 【請求項１０】 第１の電極は少なくとも、中間基板の
    中央開口部の反対側の第３の表面上に形成された２つの
    対向するｘ軸電極を備え、 第２の電極は少なくとも、中間基板の中央開口部の反対
    側第４の表面上に形成され、ｘ軸電極とほぼ垂直に配置
    された２つの対向するｙ軸電極を備えている請求項１記
    載の薄膜スイッチ。
11. 【請求項１１】 固定する手段は、中間基板と第１およ
    び第２基板との間に設けられた接着剤によりなされ、こ
    の接着剤は中間基板に垂直なｚ軸方向において導電性で
    あってｘ軸方向およびｙ軸方向においては実質的に非導
    電性である請求項１０記載の薄膜スイッチ。
12. 【請求項１２】 導電性コーティングがなされた第１の
    表面を有する柔軟な第１基板と、 導電性コーティングがなされた第２の表面を有する第２
    基板と、 中央開口部および第３および第４の対向する表面を規定
    するとともに、第１基板を押すことによりこの中央開口
    部を通して第２基板と接触させることができる絶縁体の
    フレーム、このフレームの第３の表面上に形成された第
    １の電極、およびこのフレームの第４の表面上に形成さ
    れた第２の電極を有している中間環状スペーサと、 この中間環状スペーサーを、第１および第２の電極が第
    １および第２の表面それぞれと電気的な接触を維持する
    よう第１基板の第１の表面と第２基板の第２の表面の間
    に固定する手段と、を備えた薄膜スイッチ。