觸摸面板開關的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種觸摸面板開關，其能夠提高觸摸檢測的精度。觸摸面板開關（1）具備在表面具有操作面的面板基材（2）、配置于面板基材（2）的背面的第1電極（3）、和沿著面板基材（2）的操作面而形成的第2電極（4）。
【專利說明】觸摸面板開關
【技術領域】
[0001]本發明涉及觸摸面板開關，特別涉及具有三維形狀的外觀的靜電電容型觸摸面板開關。
【背景技術】
[0002]靜電電容型觸摸面板開關例如多用于車載用、便攜機用等各種電氣設備。作為這種以往的觸摸面板開關的一個示例，提出有例如專利文獻I所述的觸摸面板開關。
[0003]上述專利文獻I所述的以往的觸摸面板由利用粘結劑將電極片粘貼在由玻璃板或丙烯酸板構成的面板的背面而得到的層級結構構成，所述電極片是通過利用銀漿印刷來在PET膜上形成開關電極和GND電極而得到的。
[0004]專利文獻1:日本特開2007-207531號公報。
[0005]這種面板開關的靜電電容形成在配置在面板背面的電極和操作面板表面的操作者的指尖之間。對于上述專利文獻I所述的以往的面板開關而言，假設形成為具有妨礙面板表面與操作者指尖的密合這樣的凸部的三維形狀，則難以使操作者的指尖與該凸部充分密合。其結果，對面板表面的凸部進行觸摸操作的操作者的指尖和電極之間所形成的靜電電容變小，難以進行高精度的觸摸檢測。
[0006]另外，即使面板表面的操作面由平坦的平面部形成，也會在面板表面的操作面與面板背面的電極之間的距離變大時，對該操作面進行觸摸操作的操作者的指尖和面板背面的電極之間所形成的靜電電容變小，難以進行高精度的觸摸檢測。
【發明內容】
[0007]因此，本發明的目的在于提供一種能夠提高觸摸檢測的精度的觸摸面板開關。
[0008][I]本發明涉及觸摸面板開關，其特征在于，該觸摸面板開關具備在表面具有操作面的面板基材、配置于所述面板基材的背面的第I電極、和沿著所述操作面而形成的第2電極。
[0009][2]如[I]所述的觸摸面板開關，其特征在于，所述第2電極的電極面積被設定得比所述第I電極的電極面積小、且比與所述操作面接觸的被檢測物體的接觸面積大。
[0010][3]如[I]或[2]所述的觸摸面板開關，其特征在于，所述第2電極沿著所述操作面的上部或下部而形成。
[0011][4]如上述[I]?[3]中任意一項所述的觸摸面板開關，其特征在于，與所述接觸面接觸的被檢測物體和所述第2電極之間的距離被設定得比所述第I電極和所述第2電極之間的距離小。
[0012][5]如上述[I]?[4]中任意一項所述的觸摸面板開關，其特征在于，所述操作面具有隆起部。
[0013]根據本發明，可以在不影響操作面的外觀形狀的情況下提高靜電靈敏度的測定精度。【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是用于說明本發明的優選的第I實施方式的觸摸面板開關的圖；圖1(幻為剖面不意圖，圖1 (b)為俯視圖。
[0015]圖2是用于說明操作者的指尖與觸摸面板開關接觸時的靜電電容的機理的剖面示意圖；圖2(幻是示出第I實施方式的觸摸面板開關的一個示例的圖，圖2(b)是示出比較例的觸摸面板開關的一個示例的圖。
[0016]圖3是用于說明第2實施方式的觸摸面板開關的剖面示意圖。
[0017]圖4是用于說明第3實施方式的觸摸面板開關的剖面示意圖。
[0018]圖5是用于說明第4實施方式的觸摸面板開關的剖面示意圖。
[0019]圖6是用于說明第5實施方式的觸摸面板開關的剖面示意圖。
[0020]符號說明:
[0021]1、20…觸摸面板開關；2…面板基材；2a...平面部；2b…隆起部；2c...固定爪部；3…主電極；4…子電極；5…保護基材；6…電極膜；6a...凹部；6b…凸部；7…可撓性布線基板；8…硬質布線基板；8a...固定孔；30...操作者的指尖。 【具體實施方式】
[0022]以下基于附圖對本發明的優選實施方式進行具體說明。需要說明的是，在該實施方式的附圖中，為了使得本發明的特征容易理解，構成觸摸面板開關的部分的比率與實際情況不同，以夸張的形式表示。
[0023][第I實施方式]
[0024](觸摸板的整體構成)
[0025]在圖1(a)和圖1 ((b)中，表示整體的符號I示出了該第I實施方式所涉及的典型的觸摸面板開關的一個示例。該觸摸面板開關I例如可用作將操作者的手指等被檢測物體對操作面進行觸摸操作時的靜電電容的變化作為電壓的變化來檢測的觸摸板(觸摸面板)。
[0026]如圖1 (a)和圖1 (b)所示，該觸摸面板開關I具備作為電介質的面板基材2。該面板基材2形成有操作面，該操作面具有平坦的平面部2a、和從該平面部2a的表面向上方僅隆起所需高度的肋狀的隆起部2b。作為該隆起部2b沒有特別規定，例如也可以形成為凸狀、階梯狀或半球狀等外觀形狀。
[0027]如圖1 (a)和圖1 (b)所示，在該面板基材2的兩面分別形成作為第I電極的主電極3和作為第2電極的子電極4。該主電極3構成為檢測電路側的電極，由所需的導電圖案形成在面板基材2的背面。另一方面，子電極4構成為通過在保護基材5形成導電體而得到的電極膜6，子電極4·沿著面板基材2的包含平面部2a和隆起部2b的操作面的下部與面板基材2 —體接合。
[0028]如圖1(a)和圖1(b)所示，該電極膜6對應于面板基材2的隆起部2b，彎曲地形成有由凹部6a和凸部6b構成的凹凸部。該凸部6b構成為操作突起。
[0029]作為該面板基材2和保護基材5，可以由相同的材料形成，也可以使用例如聚酯系樹脂或聚碳酸酯系樹脂等膜狀、片狀或板狀的通常素材。[0030]即使該主電極3和子電極4也可以由相同的材料形成，可以使用例如金、銀、銅、鋁等金屬或透明的ITO(氧化銦)等導電性金屬氧化物等通常的導電性材料，通過將由金屬鍍層或導電性漿料等形成的導電膜涂覆或印刷為所需的形狀，從而形成導電圖案。也可以通過蒸鍍或濺射等形成導電圖案。
[0031]將該電極膜6作為插入物，然后向包括凹部6a的模具的成型空間內注射可形成面板基材2的熔融樹脂來對其進行模塑成型，從而能夠使面板基材2和電極膜6層疊一體化。由此，可以制作在電極膜6 —體成型有面板基材2的觸摸面板開關I。
[0032](電極部的構造)
[0033]參照圖2(b)，在該圖中例示出了比較例的觸摸面板開關20的靜電電容的機理。
[0034]如圖2(b)所示，比較例的觸摸面板開關20的靜電電容C形成在主電極3和觸摸操作面板基材2的操作面的操作者的指尖30之間，該靜電電容C具有由面板基材2與操作者的指尖30所形成的接觸面積、面板基材2的厚度、介電常數而被決定這樣的特性。
[0035]這里，將空氣層的介電常數記為，將面板基材2的相對介電常數記為L，將與面板基材2的隆起部2b接觸的操作者的指尖30的接觸面積記為S，將主電極3與操作者的指尖30之間的距離記為D時，假設主電極3和操作者的指尖30之間不存在氣隙，則當利用平板電容器模型進行計算時，由操作者的指尖30產生的靜電電容C以C=(、XS)/D的關系式表不。
[0036]根據該特性，在圖2 (b)所示的比較例的觸摸面板開關20中，可以說主電極3和操作者的指尖30之間形成的靜電電容Cn與操作者的指尖30的接觸面積S呈正比例地減小。
[0037]由此，面板基材2的操作面形成為具有隆起部2b的三維形狀，從而在妨礙操作者的指尖30與該隆起部2b密合的情況下，靜電電容Cn與指尖30所觸摸的接觸面積S呈正比例地減小。其結果，難以進行對接觸面積小的隆起部2b的觸摸檢測。
[0038]另一方面，根據靜電電容的上述特性，可以說主電極3和操作者的指尖30之間形成的靜電電容C隨著電極3和操作者的指尖30之間的距離D變大而減小。
[0039]因此，該第I實施方式的觸摸面板開關I所具有的最主要的構成為，使由于觸摸操作面板基材2的平面部2a和隆起部2b的操作者的指尖30而產生的靜電電容增加的電極構造。需要說明的是，下文中以面板基材2的隆起部2b中的電極構造作為中心進行說明，但并不限于此，當然面板基材2的平面部2a中的電極構造也可以得到同樣的作用效果。
[0040]根據該第I實施方式，如圖2(a)所示，沿著面板基材2的表面配置的電極膜6的子電極4形成在與保護基材5的操作面相反側的背面，該子電極4配置在保護基材5的背面和面板基材2之間。該子電極4構成為由下述導電體構成的電極，所述導電體與除面板基材2的檢測電路側的主電極3或來自檢測電路的布線之外的其它導體部分不導通。
[0041]重要的是，該與面板基材2的操作面接觸的操作者的指尖30與子電極4之間的距離被設定得比主電極3和子電極4之間的距離小。觸摸操作該電極膜6的凸部6b的操作者的指尖30和子電極4之間形成的靜電電容Cf被設定得比主電極3和子電極4之間形成的靜電電容Ca大；電極膜6的凸部6b的突出高度H被設定得比面板基材2的厚度W1小。
[0042]如圖2(a)所不,為了充分確保主電極3的有效面積,將該子電極4的電極面積設定成與主電極3的電極面積相等，并將其設定得比與面板基材2的操作面接觸的操作者的指尖30的接觸面積大。[0043]將代表性的實施例的觸摸面板開關I和比較例的觸摸面板開關20的靜電電容的變化示于下述表I。
[0044]如圖2(a)和圖2(b)所示，實施例和比較例中的各自的觸摸面板開關1、20中，面板基材2的相對介電常數ε P主電極3的電極面積S1、與面板基材2的隆起部2b接觸的操作者的指尖30的接觸面積S2、面板基材2的隆起部2b的突出高度H、面板基材2的厚度％、電極膜6的厚度W2為同樣的尺寸。
[0045]此處,主電極3的電極面積S04.5mm2、指尖30的接觸面積S2=20mm2、隆起部2b的突出高度H=0.5mm、面板基材2的厚度W1=Smnu電極膜6的保護基材5的厚度W2=0.2mm。需要說明的是，圖2(a)和圖2(b)所示尺寸H、W1和W2用于說明觸摸面板開關I的測定部分，并非描述上述數值的尺寸關系。
[0046][表 I]
【權利要求】
1.一種觸摸面板開關，其特征在于，具備: 面板基材，其在表面具有操作面； 第I電極，其配置在所述面板基材的背面；以及 第2電極，其沿著所述操作面而形成。
2.根據權利要求1所述的觸摸面板開關，其特征在于， 所述第2電極的電極面積被設定得比所述第I電極的電極面積小、且比與所述操作面接觸的被檢測物體的接觸面積大。
3.根據權利要求1或2所述的觸摸面板開關，其特征在于， 所述第2電極沿著所述操作面的上部或下部而形成。
4.根據權利要求1?3中任意一項所述的觸摸面板開關，其特征在于， 與所述接觸面接觸的被檢測物體和所述第2電極之間的距離被設定得比所述第I電極和所述第2電極之間的距離小。
5.根據權利要求1?4中任意一項所述的觸摸面板開關，其特征在于， 所述操作面具有隆起部。
【文檔編號】H03K17/96GK103427818SQ201310135367
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年4月18日 優先權日:2012年5月18日
【發明者】清水智巨, 重松祐一郎 申請人:株式會社東海理化電機制作所