TWI579879B - switch - Google Patents

Description

開關

本發明係關於一種用於電子機器等之包括感壓功能的開關。

已知有一種將彼此絕緣的一對電極相對向配置，且朝彼此之電極延伸之包括梳齒狀電極的開關(專利文獻1)。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本專利第3980300號公報第1圖

然而，在習知的梳齒狀電極中，會有以下問題：在被施加荷重時，接點中心的梳齒導通，之後，與接點中心之梳齒相鄰併設的第二個梳齒導通時的電阻值的降低較大。

本發明所欲解決之課題係在於荷重開始施加時，抑制電阻值大幅降低。

[1]本發明之開關之特徵在於具有：第1接點構件，包括上部電極；間隔件，在對應於前述上部電極的區域設有開口部；及第2接點構件，包括透過前述開口部而可與前述 上部電極接觸及隔離的下部電極，並且以與前述第1接點構件隔著前述間隔件相對向之方式配置；前述上部電極及/或前述下部電極係包括彼此絕緣的一對對向電極；構成前述一對對向電極之其中一方的對向電極與另一方的對向電極係分別包括第1分歧電極，其位於前述間隔件之開口部的中央，且包含最先被施加使前述上部電極與前述下部電極接觸之按壓力的中央區域，朝與前述對向電極構成一對之另外的對向電極側延伸；前述對向電極係包括第2分歧電極，其在較前述構成一對之另外的對向電極之第1分歧電極的前述中央區域更外側的位置，包含沿著該中央區域設置的並列區域；前述第2分歧電極的電路長度係較前述第1分歧電極的電路長度為長。

[2]在上述發明中，從前述中央區域至前述第2分歧電極之開放端部的距離，係可設為較從前述中央區域至前述第1分歧電極之開放端部的距離為短。

[3]在上述發明中，前述第2分歧電極係可構成為具有與朝向與前述對向電極構成一對之另外的前述對向電極側延伸的方向交叉預定角度，且與前述並列區域相連的曲柄(crank)區域。

[4]在上述發明中，前述對向電極係包括第3分歧電極，其與該對向電極所包括之前述第1分歧電極相鄰設置，且朝向與前述對向電極構成一對之另外的前述對向電極側延伸；前述第3分歧電極的電路長度係可設為較前述第1分歧電極的電路長度為短。

[5]在上述發明中，前述對向電極係包括第3分歧 電極，其與該對向電極所包括之前述第1分歧電極相鄰設置，且朝向與前述對向電極構成一對之另外的前述對向電極側延伸；前述第3分歧電極的電路長度係可設為較前述第2分歧電極的電路長度為短。

[6]在上述發明中，前述其中一方之對向電極中之與第2分歧電極之並列區域相連的開放端部，係可以與前述另一方之對向電極中之前述第3分歧電極的開放端部相對向之方式配置前述一對對向電極。

[7]在上述發明中，前述對向電極係包括第4分歧電極，其與該對向電極所包括之前述第3分歧電極相鄰設置，且朝向與前述對向電極構成一對之另外的前述對向電極側延伸；前述第4分歧電極的寬度係可設為較前述第1分歧電極的寬度為寬。

[8]在上述發明中，前述各對向電極係包括電阻值相對較高的高電阻電極、及電阻值相對較低的低電阻電極；前述低電阻電極的至少一部分係可形成作為前述第4分歧電極之一部分的下層。

[9]在上述發明中，前述各對向電極係包括電阻值相對較高的高電阻電極、及電阻值相對較低的低電阻電極；前述分歧電極係由前述高電阻電極所構成，並且與前述低電阻電極連接；前述分歧電路的電路長度係可設為從與前述低電阻電極連接的連接端部，至前述分歧電極中最初被施加使前述上部電極與前述下部電極接觸之按壓力之接觸點為止的長度。

[10]在上述發明中，前述各對向電極係與將前述開 關之接通切斷訊號送出至外部的配線連接；前述分歧電極的電路長度係可設為從與前述配線連接的連接端部，至前述分歧電極中最初被施加使前述上部電極與前述下部電極接觸之按壓力之接觸點為止的長度。

[11]在上述發明中，前述對向電極係包括電阻值相對較高的高電阻電極、及電阻值相對較低的低電阻電極，前述低電阻電極係可設於較前述間隔件之前述開口部的內緣更外側。

[12]在上述發明中，可構成為進一步具有按壓器，其係以相對向於前述開口部之中央之方式配置，用以按壓前述上部電極及/或前述下部電極。

[13]在上述發明中，前述一對對向電極係可以前述開口部的中央為基準而對稱配置。

[14]本發明之開關之特徵在於具有：第1接點構件，包括上部電極；間隔件，在對應於前述上部電極的區域設有開口部；及第2接點構件，包括透過前述開口部而可與前述上部電極接觸及隔離的下部電極，並且以與前述第1接點構件隔著前述間隔件相對向之方式配置；前述上部電極及/或前述下部電極係包括彼此絕緣的一對對向電極；構成前述一對對向電極之其中一方的對向電極與另一方的對向電極係分別包括第1分歧電極，其位於前述間隔件之開口部的中央，且包含最先被施加使前述上部電極與前述下部電極接觸之按壓力的中央區域，並且朝與前述對向電極構成一對之另外的對向電極側延伸；前述對向電極係包括：第2分歧電極，其在較前述構成 一對之另外的對向電極之中央區域更遠離前述開口部之中央之外側的位置，併設於該第1分歧電極；及第3分歧電極，其在較該對向電極所包括之前述第2分歧電極更遠離前述開口部之中央之外側的位置，併設於該第2分歧電極，且朝與前述對向電極構成一對之另外的前述對向電極側延伸；前述第3分歧電極的電路長度係較前述第2分歧電極的長度為短。

依據本發明，由於將位於間隔件之開口部中央之包含中央區域的第1分歧電極、與沿著該第1分歧電極而併設之包含並列區域的第2分歧電極的電路長度設為較第1分歧電極的電路長度為長，因此可抑制荷重開始施加時電阻值會大幅降低。結果，可提供一種靈敏度高、且動態範圍(dynamic range)廣的開關。

1‧‧‧開關

11‧‧‧第1接點構件、第1絕緣性基材

12‧‧‧第2接點構件、第2絕緣性基材

13‧‧‧上部電極

13A‧‧‧低電阻電極、銀電極

13B‧‧‧高電阻電極、碳電極

14‧‧‧下部電極

141‧‧‧第1對向電極

141A‧‧‧低電阻電極、銀電極

141B‧‧‧高電阻電極、碳電極

141B1、141B5‧‧‧第1分歧電極

141B1a、141B5a‧‧‧中央區域

141B1t、142B1t‧‧‧開放端部

141B2、141B6‧‧‧第2分歧電極

141B2a、141B6a‧‧‧並列區域

141B2b、141B6b‧‧‧曲柄區域

141B2t、142B2t‧‧‧開放端部

141B3、141B7‧‧‧第3分歧電極

141B3t、142B3t‧‧‧開放端部

141B4、141B8‧‧‧第4分歧電極

142‧‧‧第2對向電極

142A‧‧‧低電阻電極、銀電極

142B‧‧‧高電阻電極、碳電極

142B1、142B5‧‧‧第1分歧電極

142B1a、142B5a‧‧‧中央區域

142B2、142B6‧‧‧第2分歧電極

142B2a、142B6a‧‧‧並列區域

142B2b、142B6b‧‧‧曲柄區域

142B3、142B7‧‧‧第3分歧電極

142B4、142B8‧‧‧第4分歧電極

15‧‧‧分割區域

16‧‧‧間隔件

16A、16B‧‧‧接著層

17‧‧‧開口部

18‧‧‧按壓器

19‧‧‧片材構件

20‧‧‧第1支撐構件(第1接點構件)

21‧‧‧腳部

D1、D2、D3‧‧‧距離

O‧‧‧中央區域

S1、S2、S3、S4‧‧‧圓形區域

W1、W2‧‧‧寬度

第1圖係本發明之第1實施形態之開關的俯視圖，且為顯示對向電極的圖。

第2A圖係第1圖所示之本發明之第1實施形態中沿著第1例之開關之II-II線的剖面圖。

第2B圖係第1圖所示之本發明之第1實施形態中沿著第2例之開關之II-II線的剖面圖。

第3圖係顯示本發明之第1實施形態之開關之荷重與電阻值之關係的曲線圖。

第4圖係本發明之第2實施形態之開關的俯視圖，且為透 視對向電極而顯示的圖。

<第1實施形態>

以下根據圖式說明本發明之第1實施形態。第1圖係本實施形態之開關1的俯視圖，且為穿透上部的構成而顯示對向電極之態樣的圖。第2A圖係第1圖所示之第1實施形態中沿著第1例之開關之II-II線的剖面圖。第2B圖係第1圖所示之第1實施形態中沿著第2例之開關之II-II線的剖面圖。第2A圖所示之第1例的開關，係上部電極13設於第1絕緣性基材11之主面之例，而第2B圖所示之第2例的開關，則為上部電極13設於第1支撐構件20之凸狀部之例。

第2A圖所示之開關1，亦即本發明之第1實施形態的開關1，係包括作為第1接點構件的第1絕緣性基材11、及作為第2接點構件的第2絕緣性基材12。如第2A圖所示，本例中之第1絕緣性基材11與第2絕緣性基材12，係在其間介設有間隔件16的狀態(夾著的狀態)下疊層。換言之，第2絕緣性基材12係配置作為最下層。第2絕緣性基材12係以形成有下部電極14的主面朝上配置，且在其上方疊層間隔件16。在該間隔件16的上方，係以形成有上部電極13的主面朝下而疊層第1絕緣性基材11。第1絕緣性基材11係成為最上層。在該疊層狀態中，上部電極13與下部電極14係隔著間隔件16的開口部17而相對向。上部電極13係依據從第1絕緣性基材11之另一主面(未形成有上部電極13的主面)所受到的按壓力而在間隔件16之開口部17所形成的空間內上下(圖 中)移動，而與下部電極14接觸或隔離。當然，亦可為下部電極14依據從第2絕緣性基材12之另一主面(未形成有下部電極的主面)所受到的按壓力而在間隔件16之開口部17所形成的空間內上下(圖中)移動，而與上部電極13接觸或隔離。

本實施形態之第1絕緣性基材11與第2絕緣性基材12係具有可撓性的絕緣性薄膜。作為第1絕緣性基材11、第2絕緣性基材12的材料，係例如可使用聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate，PEN)、聚醯亞胺(polyimide)樹脂(PI)或聚醚醯亞胺(polyetherimide)樹脂(PEI)等。

在第1絕緣性基材11與第2絕緣性基材12之間，係配置有形成有開口部17的間隔件16。間隔件16係透過接著層16A、16B而與第1絕緣性基材11及第2絕緣性基材12接著。作為間隔件16的材料，係例如可使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醯亞胺樹脂(PI)或聚醚醯亞胺樹脂(PEI)等的絕緣性材料。

此外，本實施形態之開關1係包括片材(sheet)構件19，該片材構件19具有開關1之接通切斷時按壓的按壓器18。按壓器18係以與開口部17之中央側相對向之方式配置，且在輸入時從其背面側抵接於第1或第2絕緣性基材11、12之設有上部電極13及下部電極14的區域，而按壓該等區域。本實施形態的按壓器18係為形成於片材構件19之預定位置的凸狀部。本實施形態的按壓器18，係具有顯示開關1操作時按壓之位置的功能。由於將該按壓器18以與開口部17之中 央側相對向之方式配置，因此可透過按壓器18而施加荷重於開口部17的中央。形成有該按壓器18的片材構件19，係可對聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醯亞胺樹脂(PI)或聚醚醯亞胺樹脂(PEI)等之絕緣性材料的片材施加壓印(emboss)步驟等之一般的凸部形成步驟而獲得。另外，片材構件19亦可藉由設置開關殼(casing)等的外裝構件等而省略。

茲說明第2B圖所示之開關1之例。第2B圖所示之開關1，亦即本發明之第1實施形態的開關1係包括作為作為第1接點構件的第1支撐構件20、及作為第2接點構件的第2絕緣性基材12。第2B圖所示之第2絕緣性基材12的構成，係與第2A圖所示之第2絕緣性基材12的構成共通。如第2B圖所示，第1支撐構件20與第2絕緣性基材12，係在其間介設有間隔件16的狀態下疊層。第2絕緣性基材12係配置作為最下層。第2絕緣性基材12係以形成有下部電極14的主面朝上配置，且在其上方疊層間隔件16。

第1支撐構件20係配置於間隔件16之上方，亦即最上層。 第1支撐構件20係在下側(下部電極14側)包括成為凸狀的凸狀部。只要在下部電極側為凸狀，則凸狀部的形狀不予以特別限定，亦可為階梯狀，亦可為圓錐台、角錐台的形狀，亦可為半球狀。凸狀部係可由平面所構成，亦可為由曲面構成。在該第1支撐構件20之凸狀部的表面可形成上部電極13。形成於凸狀部之表面之上部電極13的形狀，可設為依照凸狀部之形狀的形狀。換言之，本例的上部電極13，係在下側(下部電 極14側)成為凸狀。

本實施形態之第1支撐構件20係在與第1圖之開口部之中央(O)對應的位置，包括形成為高度成為最高之由曲面所形成的凸狀部。第1支撐構件20係包括凸狀部，且在其表面形成上部電極13，藉此使上部電極13本身成為具有凸狀曲面的形狀。上部電極13接觸下部電極14時之接觸面積之經時性的增加會變得和緩。可抑制上部電極13接觸下部電極14時之接觸面積急遽變化。順帶一提，如第2A圖所示，當設上部電極13為平坦形狀時，會有無法追隨被施加荷重之按壓器18之形狀或位置之變化的情形。在此種情形下，有時上部電極13與下部電極14的接觸面積會急遽增加，而上部電極13及下部電極14之間的電阻值會大幅降低。針對此點，如第2B圖所示，藉由在第1支撐構件20所包括之凸狀部之曲面的表面形成上部電極13，即可使開關按壓時之上部電極13與下部電極14之接觸面積之經時性變化穩定。換言之，可使開關按壓時上部電極13所受到的荷重、及上部電極13與下部電極14之間的電阻值的變化和緩。結果，可使開關之荷重與電阻值的關係成為直線性(連續性)。此外，藉由以曲面來構成第1支撐構件20的凸狀部，可使凸狀部發揮第1例之按壓器18的功能。因此，不需如第2A圖所示之第1例般設置按壓器18。藉此，開關1的部分自不待言，開關1以外之部分的厚度也可設為較薄。結果，可將開關1整體的厚度設為較薄。

第1支撐構件20之凸狀部係藉由腳部21而支撐。凸狀部及腳部21係與第1支撐構件20形成為一體。第1支撐 構件20的腳部21係透過接著層16A而固定於間隔件16。腳部21係包括彈性，用以維持凸狀部之高度方向的位置。當第1支撐構件20受到朝第2絕緣性基材12側的按壓力時，凸狀部就會往下部電極14側移動，但當按壓力被解除時，就會使凸狀部從下部電極14側往上部電極13側移動。在凸狀部的表面(下部電極14側)，係形成有上部電極13。在該疊層狀態下，上部電極13與下部電極14係隔著間隔件16的開口部17而相對向。上部電極13係依據從第1支撐構件20之另一主面(未形成有上部電極13的主面)所受到的按壓力，而在間隔件16之開口部17所形成的空間內上下(圖中)移動，而與下部電極14接觸或隔離。

第1支撐構件20之凸狀部的頂部(高度最高的部分)係與開口部17之中央相對向地配置。在凸狀部之頂部的表面係形成有上部電極13。當將凸狀部往第2絕緣性基材側按壓時，上部電極13與下部電極14即接觸。當解除施加於凸狀部的按壓力時，上部電極13即從下部電極隔離。藉由將第1支撐構件20之凸狀部的頂部，亦即將上部電極13以與開口部17之中央相對向之方式配置，即可透過第1支撐構件20而將荷重施加於開口部17的中央。

此外，本實施形態之開關1係包括片材構件19。例如，遊戲控制器(game controller)等之開關1係配置於塑膠製之外裝構件的內部，因此在此種情形下，亦可省略片材構件19。在本例中，亦可以使第1支撐構件20發揮片材構件19與按壓器18之功能的方式構成第1支撐構件20。在此情形下，由於可 省略片材構件19，因此可將開關1的厚度設為較薄。此外，在第2B圖所示的第2例中，由於不具有第2A圖所示之第1例所包括的第1絕緣性基材11，因此開關1的部分自不待言，開關1以外之部分的厚度也可設為較薄。結果，可將開關1整體的厚度設為較薄。

本實施形態之第1支撐構件20係具有可撓性。第1支撐構件20係例如可藉由矽酮(silicone)系樹脂、氨基甲酸乙酯(urethane)系樹脂、丙烯酸(acrylic)系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醯亞胺樹脂(PI)或聚醚醯亞胺樹脂(PEI)來製作。第1支撐構件20係可將該等絕緣性材料之片材施行衝壓(press)成形等之一般的凸部形成步驟而獲得。

在本實施形態中，上部電極13係構成為與間隔件16之開口部17之開口區域對應之大小的電極。本實施形態之上部電極13係一個電極。另一方面，本實施形態之下部電極14係具有彼此絕緣的對向電極141、142。對向電極141、142係以一對配置在左右或上下之相對向的位置。構成一對之其中一方的對向電極141係具有朝另一方之對向電極142延伸的第1至第4分歧電極141B1至141B4，而構成一對之另一方的對向電極142，亦具有朝其中一方之對向電極141延伸的第1至第4分歧電極142B1至142B4。其中一方之對向電極141的第1至第4分歧電極141B1至141B4、及另一方之對向電極142的第1至第4分歧電極142B1至142B4係交替排列。

如第1圖所示，其中一方之對向電極141的第1 分歧電極141B1、及另一方之對向電極142的第1分歧電極142B1，係在開口部17的中央並列配置。在其中一方之對向電極141、142之第1分歧電極141B1、142B1的外側，係配置有構成一對之另外的對向電極141之第2分歧電極141B2或對向電極142之第2分歧電極142B2。所謂第1分歧電極141B1、142B1之外側的位置，係指從開口部17之中央往開口部17之緣部的距離，較從開口部17之中央(第1圖中以O顯示)至第1分歧電極141B1、142B1為止的距離為長的位置。此外，在對向電極141、142之第1分歧電極141B1、142B1的外側，係並列配置有本身所包括的第3分歧電極141B3、142B3、及第4分歧電極141B4、142B4。在本例中，雖顯示僅在下部電極14設置對向電極141、142之例，但亦可在上部電極13及下部電極14雙方設置對向電極141、142，亦可僅在上部電極13設置對向電極141、142。

以下根據第1圖及第2圖來說明本實施形態之一對對向電極141、142之具體的態樣。

其中一方的對向電極141係包括朝與其中一方之對向電極構成一對之另外的對向電極142側延伸的第1分歧電極141B1。該第1分歧電極141B1係包含位於間隔件16之開口部17之中央的中央區域141B1a。中央區域141B1a係配置在最初被施加按壓力的位置S1，該按壓力係用來使上部電極13與下部電極14接觸的導通(on)操作者。另一方之對向電極142亦包括朝與另一方之對向電極構成一對之另外的對向電極141側延伸的第1分歧電極142B1。同樣地，第1分歧電極 142B1係包含位於間隔件16之開口部17之中央的中央區域142B1a。中央區域142B1a亦配置在最初被施加按壓力的位置S1，該按壓力係用來使上部電極13與下部電極14接觸的導通操作者。另外，第1分歧電極141B1、142B1係可為直線狀的形狀，亦可為具有彎曲部分的形狀，曲線等之非直線狀的形狀。

此外，本實施形態之開關1的對向電極141、142，除第1分歧電極141B1、142B1外，還包括後述之第2分歧電極141B2、142B2、第3分歧電極141B3、142B3。在本實施形態中，從顯示中央區域之代表位置O(以下亦稱中央區域O)至第1分歧電極141B1、142B1之開放端部141B1t、142B1t為止的距離D1、從中央區域O至第2分歧電極141B2、142B2之開放端部141B2t、142B2t為止的距離D2、從中央區域O至第3分歧電極141B3、142B3之開放端部141B3t、142B3t為止的距離D3係設為不同的距離。換言之，在本實施形態中，係以從最初受到按壓力之中央區域O至各分歧電極之開放端部之距離不同之方式來決定各分歧電極的圖案及布局(layout)。 雖未特別限定，但在本實施形態中，係以距離D3<距離D2<距離D1之方式決定各分歧電極的圖案。藉此，使得在開關1按壓後，與上部電極13接觸的時間點愈是後面的分歧電極，該分歧電極的開放端部就愈靠近中央區域O。藉此，就可隨著與上部電極13接觸之分歧電極的個數增多，而抑制開放端部側之接觸面積的擴展。

順帶一提，使按壓力增加情形下，當複數個分歧電極同時與上部電極13接觸時，接觸面積的增加會變大，而使電阻值 的變化增大。針對此點，在本實施形態中，由於使按壓力增加情形下，分歧電極一個個(一條條)地與上部電極13接觸，因此可使上部電極13與下部電極14之電阻值的變化成為多階段且較小。雖未特別限定，但本實施形態之下部電極14之各對向電極141、142，係以相對於第1圖所示之X軸成為非對稱之圖案的方式而構成第1分歧電極141B1、142B1、第2分歧電極141B2、142B2、第3分歧電極141B3、142B3。藉此，可獲得上述效果。

此外，其中一方之對向電極141係包括第2分歧電極141B2。第2分歧電極141B2係具有沿著另外的對向電極142之第1分歧電極142B1之中央區域142B1a而設置的並列區域141B2a。同樣地，另一方之對向電極142係包括第2分歧電極142B2。第2分歧電極142B2係具有沿著另外的對向電極141之第1分歧電極141B1之中央區域141B1a而設置的並列區域142B2a。並列區域141B2a、142B2a係為第2分歧電極141B2、142B2中，與第1分歧電極141B1、142B1之中央區域141B1a、142B1a相鄰且與其並列(圖中X方向)配置的部分。 並列區域141B2a、142B2a的形狀及長度並未特別限定。本實施形態的並列區域141B2a、142B2a係設為與中央區域141B1a、142B1a平行的直線狀。

在本實施形態中，從中央區域O至第2分歧電極141B2、142B2之開放端部141B2t、142B2t為止的距離，係以較從中央區域O至第1分歧電極141B1、142B1之開放端部141B1t、142B1t為止的距離為短之方式構成第1分歧電極 141B1、142B1及第2分歧電極141B2、142B2。在此，從中央區域O至第2分歧電極141B2、142B2之開放端部141B2t、142B2t為止的距離，係可設為從顯示中央區域之點O至開放端部141B2t、142B2t為止的最短距離，亦可設為從顯示中央區域之點O至開放端部141B2t、142B2t之端邊之中央點為止的距離。從中央區域O至第1分歧電極141B1、142B1之開放端部141B1t、142B1t為止的距離亦相同。

在本實施形態之開關1中，在上部電極13接觸第1分歧電極141B1、142B1之後，且進一步接觸第2分歧電極141B2、142B2之後，上部電極13係與第1分歧電極141B1、142B1與第2分歧電極141B2、142B2的雙方接觸。上部電極13與下部電極14的接觸面積，在本實施形態中，由於第1分歧電極141B1、142B1與第2分歧電極141B2、142B2的寬度相同，因此會較僅第1分歧電極141B1、142B1接觸上部電極13時，以2倍快的速度擴展。在本實施形態中，由於第2分歧電極141B2、142B2之開放端部141B2t、142B2t較第1分歧電極141B1、142B1之開放端部141B1t、142B1t更位於中央區域O側，因此當接觸點到達開放端部141B2t、142B2t時，可使第2分歧電極141B2、142B2之開放端部側的接觸面積，不會更進一步地擴展。藉此，即可使電阻值的降低和緩。

此外，本實施形態之第2分歧電極141B2、142B2的電路長度係構成為較中央側之第1分歧電極141B1、142B1的電路長度為長。換言之，第2分歧電極141B2、142B2的電阻值係較中央側之第1分歧電極141B1、142B1的電阻值更高。

將第2分歧電極141B2、142B2的電路長度設為較第1分歧電極141B1、142B1的電路長度為長的具體構成並未特別限定。本實施形態之第2分歧電極141B2、142B2係具有相對於並列區域141B2a、142B2a所延伸的方向以預定的角度交叉，且與該並列區域141B2a、142B2a相連的曲柄(crank)區域141B2b、142B2b。該曲柄區域141B2b、142B2b係延長電路長度。曲柄區域141B2b、142B2b之態樣雖未特別限定，但在第1圖所示之例中，係以與相連於輸出開關之接通切斷訊號至外部之配線200之區域的連接點作為端部，且從該端部朝+X方向進行二次直角彎曲，而與並列區域141B2a、142B2a相連。 第1圖所示之曲柄區域141B2b、142B2b雖與並列區域141B2a、142B2a呈直角交叉，但曲柄區域141B2b、142B2b之交叉角度或彎曲次數並未特別限定。曲柄區域141B2b、142B2b係彎曲之形狀的電極部分、鍵形狀的電極部分、鉤(hook)形狀的電極部分。

如此，藉由在第2分歧電極141B2、142B2設置曲柄區域141B2b、142B2b，且將該電路長度設為較第1分歧電極141B1、142B1的電路長度為長，即可構成為即使延長電路長度也不會增加對向電極141、142所佔據的面積。藉此，即使延長一部分的電路長度也不會阻礙開關1的小型化。

順帶一提，在本實施形態中，被施加荷重時最初導通的是第1分歧電極141B1、142B1，而第二個導通的則是第2分歧電極141B2、142B2。具體而言，開關1之操作開始時，按壓開關1之中心，亦即開口部17之中央(O)時，係在 第1圖之S1所示的圓形區域施加荷重。此時，第1分歧電極141B1、142B1之中央區域141B1a、142B1a最先與上部電極13接觸，接著則是第1分歧電極141B1、142B1導通。接下來，隨著荷重的增加，在第1圖之S2所示的圓形區域施加荷重。 如此一來，包含與中央區域141B1a、142B1a相鄰併設之並列區域141B2a、142B2a的第2分歧電極141B2、142B2即與上部電極13接觸而導通。

在一般具有梳齒狀電極的開關中，係在中央側的第一條導通，且相鄰的第二條導通時，電阻值大幅降低。針對此點，本實施形態之開關1，由於將第1分歧電極141B1、142B1之後接著導通的第2分歧電極141B2、142B2的電路長度設為較長，且將電阻值相對較高的第2分歧電極141B2、142B2與第1分歧電極141B1、142B1相鄰併設，因此荷重的施加開始時，可抑制電阻值大幅降低。結果，可提供一種靈敏度高，且動態範圍廣的開關。

雖未特別限定，但較佳為將第2分歧電極141B2、142B2之電路寬度，設為較第1分歧電極141B1、142B1的電路寬度更小。由於將第1分歧電極141B1、142B1之後接著導通的第2分歧電極141B2、142B2的電路寬度設為較小，且將電阻值相對較高的第2分歧電極141B2、142B2與第1分歧電極141B1、142B1相鄰併設，因此荷重的施加開始時，可抑制電阻值大幅降低。

本實施形態之開關1中的各對向電極141、142係包括電阻值相對較高的高電阻電極141B、142B、及電阻值相 對較低的低電阻電極141A、142A，而分歧電極141B1至141B4、142B1至142B4係由碳(carbon)電極等的高電阻電極141B所構成，而與銀電極等之低電阻電極141A、142A連接。雖未特別限定，但分歧電極141B1至141B4、142B1至142B4的電路長度，係設為從與低電阻電極141A、142A之連接端部至接觸點為止的長度，該接觸點係與開口部17之中央(O)中之上部電極13接觸者，且為在分歧電極141B1至141B4中最初被施加使上部電極13與下部電極14(141B1至141B4、142B1至142B4)接觸之按壓力者。此外，未形成電阻值相對較低的低電阻電極141A、142A，而由碳電極等之高電阻電極141B所構成的分歧電極141B1至141B4、142B1至142B4，與用以送出開關之接通切斷訊號至外部的配線200直接連接時，分歧電極141B1至141B4、142B1至142B4的電路長度係設為從與配線200之連接端部至接觸點為止的長度，該接觸點係與開口部17之中央(O)中之上部電極13與分歧電極141B1至141B4、142B1至142B4接觸者，且為在分歧電極141B1至141B4、142B1至142B4中最初被施加使上部電極13與下部電極14(141B1至141B4、142B1至142B4)接觸之按壓力者。

此外，本實施形態之開關1中之其中一方的對向電極141係包括第3分歧電極141B3，其係與其中一方之對向電極141所包括的第1分歧電極141B1相鄰設置，且朝另一方之對向電極142側延伸。另一方之對向電極142亦同樣地包括第3分歧電極142B3，其係與對向電極142所包括的第1分歧電極142B1相鄰設置，且朝另一方之對向電極141側延伸。該 第3分歧電極141B3、142B3的電路長度，係構成為較第1分歧電極141B1、142B1的電路長度為短。當然，第3分歧電極141B3、142B3的電路長度係較第2分歧電極141B2、142B2的電路長度為短。換言之，第3分歧電極141B3、142B3的電阻值，係較第1分歧電極141B1、142B1及第2分歧電極141B2、142B2的電阻值為低。

然而，在習知的梳齒狀電極中，隨著施加的荷重增加，並列配置的梳齒會從接點中心依序導通，但各梳齒之導通時的電阻值的降低量並不固定，因此會有荷重與電阻值的關係非成為直線性(連續性)的問題。

本發明所欲解決之課題係提供一種荷重與電阻值之關係成為直線性(連續性)的開關。

依據本發明，在具有包含位於間隔件之開口部的中央，且最初被施加使上部電極與下部電極接觸之按壓力之中央區域的第1分歧電極、及在較第1分歧電極更從前述開口部之中央隔離之外側位置併設的複數個第2、第3分歧電極的開關中，由於將距離中央區域的距離較第2分歧電極更遠的第3分歧電極的電路長度，設為較第2分歧電極為短，因此可使荷重與電阻值的關係為直線性(連續性)。結果，可提供一種靈敏度高，檢測精確度穩定，且動態範圍廣的開關。

隨著被施加之荷重之更進一步的增加，荷重被施加於第1圖之S3所示的圓形區域。在該時間點中，第3分歧電極141B3、142B3係與上部電極13接觸。在本實施形態中，係從藉由設置第2分歧電極141B2、142B2而維持電阻值為較 高之後，防止電阻值大幅變化的觀點，來設置第3分歧電極141B3、142B3。藉由設置第3分歧電極141B3、142B3，對應於荷重之電阻值的變化即成為多階段，而可使相對於荷重的電阻值直線性(連續性)變化。換言之，可以使對應於荷重之電阻值的變化為固定，而抑制電阻值因為所施加之荷重的值域而大幅變更。從第3分歧電極141B3、142B3的功能使對應於荷重之電阻值的變化為多階段的觀點來看，第3分歧電極141B3、142B3只要與至少一個分歧電極相鄰存在即可。換言之，在第1分歧電極141B1、142B1與第2分歧電極141B2、142B2之間亦可存在其他分歧電極。

在本實施形態中，係以從中央區域O至第3分歧電極141B3、142B3之開放端部141B3t、142B3t為止的距離D3，較從中央區域O至第1分歧電極141B1、142B1之開放端部141B1t、142B1t為止的距離D1為短，而且，從中央區域0至第3分歧電極141B3、142B3之開放端部141B3t、142B3t為止的距離D3，較從中央區域O至第2分歧電極141B2、142B2之開放端部141B2t、142B2t為止的距離D2為短之方式構成各對向電極141、142。換言之，在本實施形態中，第3分歧電極141B3、142B3之開放端部141B3t、142B3t係以配置在較另一開放端部141B1t、142B1t、141B2t、142B2t最接近中央區域O之位置之方式構成各對向電極141、142。

在本實施形態之開關1中，上部電極13與第3分歧電極141B3、142B3之開放端部141B3t、142B3t接觸之後，上部電極13與第3分歧電極141B3、142B3的接觸，只會朝一 個方向擴展。換言之，可使上部電極13與下部電極14之接觸點到達開放端部141B3t、142B3t之後，開放端部141B3t、142B3t側的接觸面積不會更進一步地擴展。藉此，可使電阻值的降低和緩。

在本實施形態中，在構成一對對向電極141、142之其中一方的對向電極141中，與第2分歧電極141B2之並列區域141B2a相連的開放端部141B2t，係以與另一方之對向電極142中之第3分歧電極142B3之開放端部142B3t相對向之方式配置一對對向電極141、142。如第1圖所示，在其中一方之對向電極141中經延長電路長度之第2分歧電極141B2之開放(未與其他連接)的開放端部141B2t，係以與另一方之對向電極142中電路長度構成為較短之第3分歧電極142B3之開放(未與其他連接)的開放端部142B3t相對之方式配置。在另一方之對向電極142之第2分歧電極142B2與其中一方之對向電極141之第3分歧電極141B3中亦為相同的配置。

如此，藉由將電路長度構成為較短的第3分歧電極141B3、142B3、及經延長電路長度的第2分歧電極141B2、142B2配置成一列(以y方向之位置共通之方式配置)，即無須為了增設較短電路長度之第3分歧電極141B3、142B3而增加電極面積。換言之，無須為了增設電極列而在第1圖的y方向擴張配線板。如此，即使設置第3分歧電極141B3、142B3也不會增加對向電極141、142所佔據的面積。藉此，即使增設分歧電極也不會增加電極列，而不會阻礙開關1的小型化。

隨著被施加之荷重之更進一步的增加，荷重被施 加於第1圖之S4所示的圓形區域。在此階段中，開關1所受到的荷重較大，接近開關1的按切點。在此時間點中，第4分歧電極141B4、142B4與上部電極13接觸。

在本實施形態中，其中一方之對向電極141係包括與該對向電極141所包括之第3分歧電極141B3相鄰設置，且朝另一方之對向電極142側延伸的第4分歧電極141B4。另一方之對向電極142亦同樣地包括與該對向電極142所包括之第3分歧電極142B3相鄰設置，且朝另一方之對向電極142側延伸的第4分歧電極141B4。該等第4分歧電極141B4、142B4的電路寬度W1(參照第1圖)，係較第1分歧電極141B1、142B1之寬度W2(參照第1圖)構成為更寬。此時，第4分歧電極141B4、142B4之寬度W1(參照第1圖)亦可構成為較第2分歧電極141B2、142B2、及/或第3分歧電極141B3、142B3之寬度為寬。第4分歧電極141B4係包括開放端部141B4t，第4分歧電極142B4係包括開放端部142B4t。

在一般的開關中，在被施加較大荷重的按切點附近，電阻值的變化會變小。在本實施形態中，係從擴大按切點附近之電阻值之變化的觀點來設置寬度相對較寬的第4分歧電極141B4、142B4。如此，藉由在按切點附近亦增大電阻值相對於荷重的變化量，即可調整利用作為開關1之荷重在被施加最大荷重時可偵測的最小電阻值。結果，可擴大可利用作為開關的荷重範圍(動態範圍)。

雖未特別限定，2個對向電極141、142較佳為以開口部17之中央(Px=0且Py=0)為對稱中心而呈點對稱配置。 第1圖所示之對向電極141、142，係以(Px=0且Py=0)為對稱中心而呈點對稱。

開關1之接通切斷操作時所按壓的按壓器18，係將上部電極13緊壓於下部電極14。上部電極13的碳電極13B係與下部電極14之彼此絕緣之2個對向電極141、142中之第1分歧電極141B1、142B1的中央區域141B1a、142B1a分別接觸。具體而言，上部電極13之碳電極13B係與對向電極141、142中之設於間隔件16之開口部17之中央的中央區域141B1a、142B1a最先接觸。按壓器18係藉由施加荷重於開口部17的中央(第1圖之0所示的位置)，將以開口部17之中央為基準所配置的對向電極141、142的中央區域141B1a、142B1a的雙方及上部電極13，同時且以各個接觸面積相同之方式接觸。

隨著荷重的增加，按壓面會從開口部17的中央朝外側擴展。當按壓面朝外側擴展時，上部電極13與下部電極14的接觸面亦朝外側擴展。

如本實施形態藉由將對向電極141、142相對於開口部17之中央呈點對稱地配置，即可在開關1按壓時對2個對向電極141、142施加大致相等的荷重。而可使2個對向電極141、142與上部電極13的接觸面大致相等地擴展。藉由使2個對向電極141、142之各者與上部電極13的接觸面相等，即可易於控制相對於荷重的電阻值，且可使開關1的動作性能穩定。尤其是可正確執行上述之分歧電極141B1至141B4、141B1至142B4中之電阻值的控制。另外，在本實施形態中， 雖說明下部電極14具有對向電極141、142之例，亦可為上部電極13具有對向電極，亦可為上部電極13及下部電極14雙方具有對向電極。

如第1圖所示，本實施形態之下部電極14之對向電極141、142，係具有以包含銀、金之金屬等之電阻相對較低的材料所形成的低電阻電極141、142(以下亦稱銀電極141、142)、及碳等之電阻相對較高的材料所形成的高電阻電極141B、142B(以下亦稱碳電極141B、142B)。本實施形態中之低電阻電極13A，係形成於第1絕緣性基材11之其中一方的主面上。本實施形態中之高電阻電極13B係以覆蓋先形成之低電阻電極13A之方式形成。同樣地，低電阻電極141A、142A係形成於第2絕緣性基材12之其中一方之主面上之不同的區域，且以覆蓋該低電阻電極141A、142A之方式形成高電阻電極141B、142B。低電阻電極141A、142A之一部分係形成於高電阻電極141B、142B之一部分之區域的下層。

在與間隔件16之開口部17相對向的區域中，主要形成有包含第1至第4分歧電極141B1至141B4、142B1至142B4之高電阻電極141B、142B，而在間隔件16之開口部17之外側區域(第1絕緣性基材11與第2絕緣性基材12的疊層區域)中，則形成有低電阻電極141A、141B。

本實施形態之低電阻電極13A、141A、142A係藉由將包含銀、金、銅等之金屬塗料(paste)之低電阻的導電性塗料印刷於第1絕緣性基材11、第2絕緣性基材12之其中一方之主面，且將其硬化而形成。雖未特別限定，亦可在低電阻 電極13A、141A、142A之表面的一部分或全部形成阻劑(resist)層。本實施形態之高電阻電極13B、141B、142B係藉由將碳塗料等之電阻相對較高的導電性塗料以覆蓋低電阻電極13A、141A、142A之方式印刷，且將其硬化而形成。本實施形態之高電阻電極13B、141B、142B亦可印刷使導電性珠粒(beads)分散於油墨(ink)的感壓油墨來形成，亦可印刷使尼龍等之富含彈性的珠粒分散於導電性油墨的導電性塗料來形成。另外，印刷方法並未特別限定，可使用網版(screen)印刷法、凹版轉印(Gravure offset)印刷法、噴墨(ink jet)法等的方法。

在本實施形態中，上部電極的形狀與下部電極整體的形狀可設為不同的形狀。下部電極的各對向電極的形狀可設為不同的形狀。藉由調整上部電極與下部電極的形狀，即可控制相對於荷重的電阻值。

雖未特別限定，但對向電極141、142之低電阻電極141A、142A較佳為設在較間隔件16之開口部17更外周側。 換言之，係以間隔件16之開口部17之內側不存在低電阻電極141A、142A之方式配置。如此，藉由將低電阻電極141A、142A配置在較間隔件16之開口部17之內緣更外側，即可使上部電極13與低電阻電極141A、142A被施加較大荷重時不會導通，因此可將按切點附近的電阻值維持較高。藉此，在按切點附近也可維持電阻值的變化量為預定值以上。當然，亦可以在間隔件16之開口部17之內側存在低電阻電極141A、142A之一部分之方式構成。然而，在此情形下，低電阻電極141A、142A 之一部分亦以設為存在於具有開口部17之直徑之8成之直徑的同心圓的外側為佳。換言之，低電阻電極141A、142A係以設為不設在具有開口部17之直徑之8成之直徑的同心圓的以內為佳。施加於低電阻電極141A、142A的荷重，係可依據與間隔件16之開口部17的大小、間隔件16的厚度、間隔件16的材質等的關係來調整。

此外，在本實施形態中，低電阻電極141A、142A的至少一部分，係以形成於第4分歧電極141B4、142B4之一部分之區域的下層為佳。第4分歧電極141B4、142B4係在被施加於開關1之荷重接近飽和量的按切點附近與上部電極13導通。在按切點附近，由於電阻值的變化較小，有時無法被利用作為開關。在本實施形態中，係藉由將屬於銀電極之低電阻電極141A、142A的一部分配置於在按切點附近導通之第4分歧電極141B4、142B4之一部分區域的下層側，而在按切點附近亦可使電阻值的變化較大。結果，可擴大可利用作為開關1之荷重的範圍(動態範圍)。

以下說明本實施形態之開關1的動作及作用。

在荷重施加於按壓器18之前，上部電極13與下部電極14(對向電極141、142)係呈絕緣狀態，無法取得輸入訊號。當荷重施加於按壓器18時，上部電極13即會在間隔件16之開口部17所形成的空間朝下側(第2絕緣性基材12側)移動。上部電極13係在下部電極14之對向電極141之第1圖所示的S1區域中與第1分歧電極141B1、142B1之中央區域141B1a、142B1a接觸。經由該接觸，已絕緣的上部電極13即與對向電 極141、142短路，藉此取得輸入訊號。

當施加於按壓器18的荷重增加時，上部電極13即在下部電極14之對向電極141、142之第1圖所示之S2區域中與第2分歧電極141B2、142B2的並列區域141B2a、142B2a接觸。

一般的梳齒狀開關係當荷重開始施加，且開始與中央起第二條梳齒電極的導通時，電阻值會大幅降低。與該第二個梳齒電極之接觸所導致之電阻值的大幅降低，係使開關之靈敏度降低，且使動態範圍狹小的主要原因之一。

針對此點，在本實施形態之開關1中，係與荷重施加後最初導通的第1分歧電極141B1、142B1的中央區域141B1a、142B1a相鄰配置具有第二個導通之並列區域141B2a、142B2a的第2分歧電極141B2、142B2。然後，將該第2分歧電極141B2、142B2的電路長度構成為較第1分歧電極141B1、142B1的電路長度為長，來提高第2分歧電極141B2、142B2導通時的電阻值。藉此，即可抑制第2分歧電極141B2、142B2在第二個導通時之電阻值的降低。

接下來，當施加於按壓器18的荷重進一步增加時，上部電極13即在下部電極14之對向電極141、142之第1圖所示的S3區域中與第3分歧電極141B3、142B3接觸。第3分歧電極141B3、142B3的電路長度係較第1分歧電極141B1、142B1、第2分歧電極141B2、142B2的電路長度為短。此外，第3分歧電極141B3、142B3的電路寬度係較第4分歧電極141B4、142B4的電路寬度為窄。換言之，第3分歧電極141B3、 142B3的電阻值係較第2分歧電極141B2、142B2的電阻值為高，且較第4分歧電極141B4、142B4的電阻值為低。藉由設置此種第3分歧電極141B3、142B3，即可使電阻值的變化為多階段，而使電阻值相對於荷重直線性(連續性)變化。

最後，當施加於按壓器18的荷重增加，且荷重接近飽和量時，上部電極13即在下部電極14之對向電極141、142之第1圖所示之S4區域中與第4分歧電極141B4、142B4接觸。第4分歧電極141B4、142B4的電路寬度係較第1分歧電極141B1、142B1、第2分歧電極141B2、142B2、第3分歧電極141B3、142B3的電路寬度為寬。第4分歧電極141B4、142B4的電阻值係設定為相對較低。藉此，在按切點附近可增大電阻值的變化。一般而言在按切點附近，電阻值的變化量雖會變小，但本實施形態的開關1，係使電阻值變化為在按切點附近亦可檢測出的程度。藉此，可擴大動態範圍。

再者，藉由將對向電極141、142的低電阻電極141A、142A配置於間隔件16之開口部17的外側，使得電阻值在按切點附近不會過低，而在按切點附近亦可偵測電阻值的變化。換言之，即使是施加較大的荷重，成為按切點附近的情形下亦可顯示某程度的電阻值。此點亦有助於動態範圍的擴大。

如此，在習知技術中，係於荷重開始施加後第二個梳齒電極導通時之電阻值的降低率較大，而在本實施形態中則可抑制第二個第2分歧電極141B2、142B2導通時之電阻值的降低。此外，在習知技術中相對於荷重的電阻值的變化為不 規則，而在本實施形態中則可使相對於荷重的電阻值直線性(連續性)變化。

綜上所述，在本實施形態中，由於可抑制荷重開始施加後之第二個電極導通時之電阻值的降低，並且可使相對於荷重之電阻值的變化為直線性(連續性)，因此可提供一種靈敏度高，可利用作為開關之荷重的範圍(動態範圍)廣的開關。換言之，可解決第二個電極導通時電阻值會大幅降低的問題。結果，本實施形態之開關1，可提供一種相對於荷重的電阻值以直線性且以一定的變化量變遷，且精確度高的開關1。

<實施例1>

以下說明將本發明更進一步具體化的實施例1。為了確認本案發明的效果，茲準備了比較例1。

茲作成了第1圖、第2圖所示之本實施形態的開關1以作為實施例1的開關。

具體而言，首先準備厚度75[μm]的聚對苯二甲酸乙二酯片材作為第1絕緣性基材11。在第1絕緣性基材11之其中一方的主面，使用網版印刷法印刷銀塗料(FA-353藤倉化成(股份有限公司)製作)，且在溫度150℃下進行30分鐘熱乾燥使之硬化。藉此，形成厚度10[μm]、直徑3.5[mn]之圓形的銀膜層(電極層)作為上部電極13的低電阻電極13A。

接著，使用碳塗料(BTU-500k(股份有限公司)朝日(ASAHI)化學研究所)進行網版印刷以覆蓋低電阻電極13A，且在溫度150℃下進行60分鐘熱乾燥使之硬化。藉此，形成厚度10[μm]、直徑3.8[mm]之圓形的碳膜層(電極層)作 為上部電極13的碳電極13B。

接著，藉由與上部電極13之低電阻電極13A相同的條件，在第2絕緣性基材12之其中一方的主面，形成銀膜層(電極層)。該銀膜層(電極層)係厚度10[μm]、沿著y方向的長度為1.42[mm]，且與沿著該y方向之部分的其中一端交叉，而沿著+x方向(圖中右方向)的長度為0.85[mm]，且與沿著y方向之部分的其中一端交叉，以作為下部電極14的低電阻電極141A、142A。將相對向配置的一對低電阻電極141A、142A(第1銀膜層)的距離(最短距離)設為3.8[mm]。 實施例1之低電阻電極141A、142A係如第2A圖所示。低電阻電極141A、142A係與用以將開關的接通切斷訊號送出至外部的配線200連接。

接著，藉由與上部電極13的高電阻電極13B相同的條件，形成覆蓋低電阻電極141A、142A之厚度10[μm]之高電阻電極141B、142B。

實施例1之對向電極141、142的高電阻電極141B、142B係包括第1分歧電極141B1、142B1、第2分歧電極141B2、142B2、第3分歧電極141B3、142B3、及第4分歧電極141B4、142B4。

第1分歧電極141B1、142B1係具有中央區域141B1a、142B1a。中央區域141B1a、142B1a係位於間隔件16之開口部17的中央。

第2分歧電極141B2、142B2之電路長度係較第1分歧電極141B1、142B1相對較長。第2分歧電極141B2、142B2係 具有並列區域141B2a、142B2a、及曲柄區域141B2b、142B2b。 並列區域141B2a、142B2a係與中央區域141B1a、142B1a相鄰配置。

第3分歧電極141B3、142B3之電路長度係較第2分歧電極141B2、142B2相對較短。第3分歧電極141B3、142B3係與第1分歧電極141B1、142B1相鄰設置，且朝與對向電極141、142構成一對之另外的對向電極142、141延伸。

第4分歧電極141B4、142B4係與第3分歧電極141B3、142B3相鄰設置，且朝與對向電極141、142構成一對之另外的對向電極142、141側延伸。第4分歧電極141B4、142B4係較第1分歧電極141B1、142B1更寬闊。

具體而言，第1分歧電極141B1、142B1至第3分歧電極141B3、142B3的電路寬度係設為0.25[mm]。第4分歧電極141B4、142B4的電路寬度係設為0.70[mm]。第1分歧電極141B1、142B1至第4分歧電極141B4、142B4之間的間距(pitch)同樣設為0.25[mm]。

接著，作為間隔件16，設有直徑4[mm]的開口部17。將厚度100[μm]之雙面黏著片材(TL-410S-02琳得科(Lintec)公司製作)，以對應於開口部17之中央使下部電極14之對向電極141、142絕緣之分割區域之方式黏附於第2絕緣性基材12。另外，厚度100[μm]之間隔件16係由厚度50[μm]聚對苯二甲酸乙二酯片材、及形於其兩主面之厚度25[μm]的接著層所形成。再者，以上部電極13與下部電極14在開口部17相對向之方式，將第1絕緣性基材11黏附於間隔件16，而製 作了開關1。

<比較例1>

在比較例中，除了將各對向電極141、142之高電阻電極141B、142B構成為一般的梳齒形狀以外，均藉由與實施例1相同的條件，製作具有與實施例1同樣構成的開關1’。具體而言，比較例1’的下部電極14’係在下側之絕緣性基材之其中一方的主面，於與實施例1相同的位置形成低電阻電極(銀電極)14A’，覆蓋該低電阻電極14A’，並且形成梳齒狀的高電阻電極(碳電極)14B’。比較例1之其中一方的對向電極141係具有朝各對向電極142側延伸的2條直線狀梳齒電極，而另一方的對向電極142係具有朝各對向電極141側延伸的2條直線狀梳齒電極，各個梳齒係彼此錯開配置。4條梳齒電極的電路寬度係分別設為0.25[mm]，而其間距同樣設為0.25[mm]。

茲將實施例1及比較例1的概要彙整於下表。

針對以上所說明之構成之實施例1之開關1及比較例1之開關1’進行了以下的荷重與電阻值的測量試驗。

具體而言，將開關1之上部電極13與下部電極14連接於壓力檢測裝置，且藉由ψ3mm、前端平坦的鋁製致動器(actuator)，以5[mm]/[min]之致動器速度在0[N]至5[N]之荷重範圍下測量了電阻值的關係。關於比較例1之開關，亦以與實施例1相同的條件進行上述之荷重與電阻值的測量試驗。

茲將實施例1及比較例1的測量結果顯示於第3圖。

依據第3圖所示之結果，被施加荷重之初期之實施例1之開關的電阻值約為58[kΩ]，荷重為1.0[N]之實施例1的電阻值為48[kΩ]。之後，隨著荷重的增加，電阻值大致直線性地減少，於荷重為4[N]時為4.5[kΩ]。

另一方面，被施加荷重之初期之比較例1之開關的電阻值約為58[kΩ]，荷重為1.0[N]之比較例1之電阻值約為41[kΩ]。之後，荷重為3.0[N]之電阻值約為7[kΩ]，荷重為4.0[N]之電阻值為1[kΩ]。在比較例1中，自荷重開始施加後至荷重成為1.0[N]為止之電阻的降低雖為17[kΩ]左右，但荷重自1.0[N]變化至2.0[N]時降低約27[kΩ]。在實施例1中，自荷重開始施加後至荷重成為1.0[N]為止，電阻值雖降低10[kΩ]左右，但荷重自1.0[N]變化為2.0[N]時，僅降低約18[kΩ]。

如此，在比較例1的開關1’中，荷重即增加，從中央起第二條梳齒電極接觸時，電阻值雖大幅降低，但在實施例1的開關1中，電路長度構成為相對較長之自中央起第二條第2分歧電極141B2、142B2與上部電極13接觸時之電阻值的降低量較小。在實施例1之開關1中，可將開始荷重施加後的 電阻值的降低量減小。換言之，比較被推測為荷重變大且第二個第2分歧電極141B2、142B2接觸時之變曲點的第3圖之點P2的電阻值，比較例1為14[kΩ])，相對於此，實施例1則為40[kΩ])。該值係隨著荷重增加而會於未來變化之電阻值的值域，愈大靈敏度就愈可能高，動態範圍愈大。

在比較例1中，由於自中央起第二條梳齒電極接觸時電阻值會大幅降低，因此伴隨著荷重增加之電阻值的變化量不得不變小。具體而言，自荷重2.0[N]至4.0[N]為止之電阻值的變化量約為11[kΩ]。相對於此，在實施例1中，自中央起第二條第2分歧電極141B2、142B2接觸後之自荷重2.0[N]至4.0[N]為止之電阻值的變化量約為27[kΩ]。如此，實施例1之開關1，由於自中央起第二條第2分歧電極141B2、142B2接觸之後之電阻值的降低較小，因此可確保伴隨著荷重增加之電阻值的變化量較大。

在本實施形態之開關1中，第2分歧電極141B2、142B2與上部電極13接觸之後，第3分歧電極141B3、142B3與上部電極13接觸。與第3分歧電極141B3、142B3接觸上部電極13之時間點對應之變曲點為第3圖的P3。在實施例1中，藉由設置第2分歧電極141B2、142B2之下一個電路長度相對較短的第3分歧電極141B3、142B3，可使相對於荷重的電阻值在第2分歧電極141B2、142B2與第4分歧電極141B4、142B4之間變化，而可控制電阻值的變化量。藉此，如第3圖所示，實施例1之開關1之相對於荷重的電阻值，係顯示近似於圖中虛線所示之直線的變化。

接著，檢討所施加之荷重增加，且荷重為3.0[N]至4[N]時的電阻值。如第3圖所示，在荷重為3.0[N]至4[N]之範圍下，比較例1之開關1’之電阻值的變化量約為5[kΩ]。 相對於此，荷重為3.0[N]至4[N]之範圍下，實施例1之電阻值的變化量約為12[kΩ]。在實施例1的開關1中，第3分歧電極141B3、142B3與上部電極13接觸後，第4分歧電極141B4、142B4與上部電極13接觸。與第4分歧電極141B4、142B4接觸上部電極13之時間點對應的變曲點為第3圖的P4。在實施例1中，係藉由將所施加之荷重變大時導通的第4分歧電極141B4、142B4之電路寬度設為相對較寬，即使荷重較大時仍可使電阻值變化。藉此，如第3圖所示，實施例1之開關1相對於荷重的電阻值，係顯示荷重成為4[N]附近亦為預定的變化量。藉此，可擴大可利用作為開關的動態範圍。

綜上所述，已確認實施例1的開關1的靈敏度比習知構造之比較例1的開關還高，相對於荷重之電阻值的變化亦固定，呈現直線性(連續性)的關係。此外，亦已確認了可利用作為開關的荷重範圍(動態範圍)較廣。

<第2實施形態>

第4圖係第2實施形態之開關1的俯視圖，且為穿透上部之構成而顯示對向電極之態樣的圖。由於該開關1之第1分歧電極142B5沿著X方向的剖面係與第2圖共通，因此在本實施形態中乃沿用第2圖。

第4圖所示之本實施形態之開關1，係包括：第1分歧電極141B5、142B5，具有位於間隔件16之開口部17之 中央的中央區域141B5a、142B5a；並列區域141B6a、142B6a，與中央區域141B5a、142B5a相鄰配置；及第2分歧電極141B6、142B6，具有曲柄區域141B6b、142B6b。第2分歧電極141B6、142B6的電路長度係較第1分歧電極141B5、142B5的電路長度為長。

此外，本實施形態之開關1係包括第3分歧電極141B7、142B7，其係與第1分歧電極141B5、142B5相鄰設置，且朝與對向電極141、142構成一對之另外的對向電極142、141側延伸。第3分歧電極141B7、142B7的電路長度係較第1分歧電極141B5、142B5、第2分歧電極141B6、142B6為短。

再者，本實施形態之開關1係包括第4分歧電極141B8、142B8，其係與第3分歧電極141B7、142B7相鄰設置，且朝與對向電極141、142構成一對之另外的對向電極142、141側延伸。第4分歧電極141B8、142B8的寬度係較第1分歧電極141B5、142B5的寬度為寬。

如此，第2實施形態之開關1，係在第1實施形態之開關1中經將分歧電極的圖案變更者，特徵與第1實施形態之開關1共通。

換言之，具有以下的對應關係。

(1)本實施形態之第1分歧電極141B5、142B5係對應於第1實施形態的第1分歧電極141B1、142B1，而本實施形態的中央區域141B5a、142B5a係對應於第1實施形態的中央區域141B1a、142B1a。

(2)本實施形態的第2分歧電極141B6、142B6係對應於 第1實施形態的第2分歧電極141B2、142B2，而本實施形態的並列區域141B6a、142B6a係對應於第1實施形態的並列區域141B2a、142B2a，曲柄區域141B6b、142B6b對應於第1實施形態的曲柄區域141B2b、142B2b。

(3)本實施形態的第3分歧電極141B7、142B7係對應於第1實施形態的第3分歧電極141B3、142B3。

(4)本實施形態的第4分歧電極141B8、142B8係對應於第1實施形態的第4分歧電極141B4、142B4。

第2實施形態的開關1係包括與第1實施形態之開關1共通的技術特徵，而達成共通的作用功效。從省略重複之記載的觀點來看，在此茲沿用關於第1實施形態之開關1的記載作為第2實施形態之開關1的說明。

1‧‧‧開關

11‧‧‧第1接點構件、第1絕緣性基材

12‧‧‧第2接點構件、第2絕緣性基材

16‧‧‧間隔件

17‧‧‧開口部

19‧‧‧片材構件

20‧‧‧第1支撐構件(第1接點構件)

141‧‧‧第1對向電極

141A‧‧‧低電阻電極、銀電極

141B‧‧‧高電阻電極、碳電極

141B1‧‧‧第1分歧電極

141B1t‧‧‧開放端部

141B2‧‧‧第2分歧電極

141B2a‧‧‧並列區域

141B2b‧‧‧曲柄區域

141B2t‧‧‧開放端部

141B3‧‧‧第3分歧電極

141B3t‧‧‧開放端部

141B4‧‧‧第4分歧電極

141B4t‧‧‧開放端部

142‧‧‧第2對向電極

142A‧‧‧低電阻電極、銀電極

142B‧‧‧高電阻電極、碳電極

142B1‧‧‧第1分歧電極

142B1a‧‧‧中央區域

142B1t‧‧‧開放端部

142B2‧‧‧第2分歧電極

142B2a‧‧‧並列區域

142B2b‧‧‧曲柄區域

142B2t‧‧‧開放端部

142B3‧‧‧第3分歧電極

142B3t‧‧‧開放端部

142B4‧‧‧第4分歧電極

142B4t‧‧‧開放端部

O‧‧‧中央區域

S1、S2、S3、S4‧‧‧圓形區域

W1、W2‧‧‧寬度

Claims (14)

1. 一種開關，具有：第1接點構件，包括上部電極；間隔件，在對應於前述上部電極的區域設有開口部；及第2接點構件，包括透過前述開口部而可與前述上部電極接觸及隔離的下部電極，並且以與前述第1接點構件隔著前述間隔件相對向之方式配置；其特徵在於：前述上部電極及/或前述下部電極係包括分別與其他配線或其他電極連接且彼此絕緣的一對對向電極；構成前述一對對向電極之其中一方的對向電極與另一方的對向電極係分別包括最初導通的第1分歧電極，其位於前述間隔件之開口部的中央，且包含最先被施加使前述上部電極與前述下部電極接觸之按壓力的中央區域，朝與前述對向電極構成一對之另外的對向電極側延伸；前述對向電極係包括第1分歧電極之後接著導通的第2分歧電極，其在較前述構成一對之另外的對向電極之第1分歧電極的前述中央區域更外側的位置，包含沿著該中央區域設置的並列區域；從連接前述其他配線或其他電極的連接端部，至在前述第2分歧電極中最先被施加使前述上部電極與前述下部電極接觸之按壓力之接觸點為止的前述第2分歧電極的電路長度，係較從連接前述其他配線或其他電極的連接端部，至在前述第1分歧電極中最先被施加使前述使前述上部電極 與前述下部電極接觸之按壓力之接觸點為止的前述第1分歧電極的電路長度為長。
2. 根據申請專利範圍第1項之開關，其中從前述中央區域至前述第2分歧電極之開放端部的距離，係較從前述中央區域至前述第1分歧電極之開放端部的距離為短。
3. 根據申請專利範圍第1項之開關，其中前述第2分歧電極係具有與朝向與前述對向電極構成一對之另外的前述對向電極側延伸的方向交叉預定角度，且與前述並列區域相連的曲柄區域。
4. 根據申請專利範圍第1項之開關，其中前述對向電極係包括第3分歧電極，其與該對向電極所包括之前述第1分歧電極相鄰設置，且朝向與前述對向電極構成一對之另外的前述對向電極側延伸；前述第3分歧電極的電路長度係較前述第1分歧電極的電路長度為短。
5. 根據申請專利範圍第1項之開關，其中前述對向電極係包括第3分歧電極，其與該對向電極所包括之前述第1分歧電極相鄰設置，且朝向與前述對向電極構成一對之另外的前述對向電極側延伸；前述第3分歧電極的電路長度係較前述第2分歧電極的電路長度為短。
6. 根據申請專利範圍第4或5項之開關，其中前述其中一方之對向電極中之與第2分歧電極之並列區域相連的開放端部，係以與前述另一方之對向電極中之前述第3分歧電極 的開放端部相對向之方式配置有前述一對對向電極。
7. 根據申請專利範圍第4或5項之開關，其中前述對向電極係包括第4分歧電極，其與該對向電極所包括之前述第3分歧電極相鄰設置，且朝向與前述對向電極構成一對之另外的前述對向電極側延伸；前述第4分歧電極的寬度係較前述第1分歧電極的寬度為寬。
8. 根據申請專利範圍第7項之開關，其中前述各對向電極係包括電阻值相對較高的高電阻電極、及電阻值相對較低的低電阻電極；前述低電阻電極的至少一部分係形成作為前述第4分歧電極之一部分的下層。
9. 根據申請專利範圍第1項之開關，其中前述各對向電極係包括電阻值相對較高的高電阻電極、及電阻值相對較低的低電阻電極；前述分歧電極係由前述高電阻電極所構成，並且與前述低電阻電極連接；前述分歧電路的電路長度係為從與前述低電阻電極連接的連接端部，至前述分歧電極中最初被施加使前述上部電極與前述下部電極接觸之按壓力之接觸點為止的長度。
10. 根據申請專利範圍第1項之開關，其中前述各對向電極係與將前述開關之接通切斷訊號送出至外部的配線連接；前述分歧電極的電路長度係為從與前述配線連接的連接端部，至前述分歧電極中最初被施加使前述上部電極與前述 下部電極接觸之按壓力之接觸點為止的長度。
11. 根據申請專利範圍第1項之開關，其中前述對向電極係包括電阻值相對較高的高電阻電極、及電阻值相對較低的低電阻電極，前述低電阻電極係設於較前述間隔件之前述開口部的內緣更外側。
12. 根據申請專利範圍第1項之開關，進一步具有按壓器，其係以相對向於前述開口部之中央之方式配置，用以按壓前述上部電極及/或前述下部電極。
13. 根據申請專利範圍第1項之開關，其中前述一對對向電極係以前述開口部的中央為基準而對稱配置。
14. 一種開關，具有：第1接點構件，包括上部電極；間隔件，在對應於前述上部電極的區域設有開口部；及第2接點構件，包括透過前述開口部而可與前述上部電極接觸及隔離的下部電極，並且以與前述第1接點構件隔著前述間隔件相對向之方式配置；其特徵在於：前述上部電極及/或前述下部電極係包括分別與其他配線或其他電極連接且彼此絕緣的一對對向電極；構成前述一對對向電極之其中一方的對向電極與另一方的對向電極係分別包括最初導通的第1分歧電極，其位於前述間隔件之開口部的中央，且包含最先被施加使前述上部電極與前述下部電極接觸之按壓力的中央區域，並且朝與前述對向電極構成一對之另外的對向電極側延伸； 前述對向電極係包括：第1分歧電極之後接著導通的第2分歧電極，其在較前述構成一對之另外的對向電極之中央區域更遠離前述開口部之中央之外側的位置，併設於該第1分歧電極；及第3分歧電極，其在較該對向電極所包括之前述第2分歧電極更遠離前述開口部之中央之外側的位置，併設於該第2分歧電極，且朝與前述對向電極構成一對之另外的前述對向電極側延伸；從連接前述其他配線或其他電極的連接端部，至在前述第3分歧電極中最先被施加使前述上部電極與前述下部電極接觸之按壓力之接觸點為止的前述第3分歧電極的電路長度，係較從連接前述其他配線或其他電極的連接端部，至在前述第2分歧電極中最先被施加使前述上部電極與前述下部電極接觸之按壓力之接觸點為止的前述第2分歧電極的長度為短。