电容传感器的制作方法

文档序号:20921578发布日期:2020-05-29 14:13阅读:335来源:国知局
电容传感器的制作方法

本发明涉及一种电容传感器,该电容传感器设置有在有形物体的曲面上检测电容变化的检测区域。



背景技术:

以往的用作触摸面板的电容传感器,大多使用硬且几乎不伸展的树脂膜,其形状也呈平面形状。近年来,对球面、曲面、环面(圆环形)等三维形状的触摸面板的需求不断提高。然而,无法将喇叭形状(高斯曲率<0)或球面形状(高斯曲率>0)那样的高斯曲率不为0的曲面形状展开为平面。因此,在反过来欲从平面制作高斯曲率不为0的形状的情况下,会在某处产生歪斜。因此,若欲将平面形状的触摸面板形成为曲面形状,则存在容易产生不均匀地伸缩的部分、间隙或破损、褶皱、扭曲、角的重叠等的问题。

在触摸面板中,为了将平面形状变为立体形状,有使用伴随着拉伸或收缩的真空成型技术来获得最终的立体形状的方法。例如日本特开2017-102511号公报(专利文献1)所记载的技术就属于上述方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017-102511号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,在上述那样的现有技术的方法中,存在因使用模具而使成本增加的问题以及因热的影响而难以获得作为目标的成型精度的问题。

因此,本发明的目的在于,提供一种电容传感器,该电容传感器能够使用平面形状的树脂膜作为原材料并能够使检测区域呈曲面形状。

用于解决问题的手段

为了达成上述目的,本发明以如下的方式构成。即,本发明是一种电容传感器,具有电极膜,所述电极膜具有安装于传感器保持体的绝缘性的基膜以及设置于所述基膜的电极层,所述电容传感器的特征在于,所述基膜具有一个以上的岛桥状伸长部,所述岛桥状伸长部具有桥部和多个岛部,所述岛部沿着所述传感器保持体的曲面部的曲面形状层叠,所述桥部沿着所述曲面部将多个所述岛部彼此相连,所述电极层具有设置于所述岛部的岛部电极层以及设置于所述桥部的桥部电极层。

根据所述本发明的电容传感器,具有通过桥部将多个岛部相连的一个以上的所述岛桥状伸长部,在该岛桥状伸长部具有所述岛部电极层和桥部电极层。在该岛桥状伸长部中,通过将岛部与桥部组合,能够在岛部之间形成适当的间隙。并且,具有岛部电极层的各个岛部分别沿着传感器保持体的曲面形状层叠,另一方面,将离散的岛部之间相连且具有桥部电极层的桥部,沿着传感器保持体的曲面形状而弯曲。由此,能够使电极膜沿着传感器保持体的曲面部以尽可能不产生褶皱或浮起的方式进行安装。因此,能够在传感器保持体上设置检测区域为曲面的电容传感器(触摸传感器)。并且,电极层能够设置在作为材料的平面形状的基膜上,因此能够容易地制造该电极膜。

所述基膜的一个岛桥状伸长部可构成为也包括以下形态中的任一个形态:岛部与桥部交替地串联配置的形态;多个桥部从岛部分支且并联地配置的形态;以及将这双方的形态组合而成的复合形态。另外,岛桥状伸长部伸长的方向可以是在一个方向上伸长的直线状,也可以是在多个方向上伸长的形状。

根据将所述岛部和所述桥部交替地串联配置的结构,能够通过将桥部夹在中间来设置多个岛部。因此,即使在检测区域内无法形成比较大的岛部,也能够设置多个小的岛部,能够通过岛部填充宽的检测区域。

根据多个所述桥部从所述岛部分支且并联地配置的结构,能够得到比将所述岛部与所述桥部交替地串联配置的形态更多样的岛部和桥部的组合,即使对于多样的曲面也容易使岛部跟随。

所述电极膜可构成为,具有将所述电极层与外部设备导通连接的端子部。根据本发明,能够经由端子部向外部设备输出检测区域为曲面的电容传感器中的电容的变化。另外,不需要将端子部设置于传感器保持体,能够将具有导电性的部位集中形成在基膜上。因此,容易形成电极层和导电配线。

所述桥部可构成为,宽度比所述岛部窄的细带形状。根据本发明,由于桥部的宽度为比岛部的宽度窄的细带形状,因此能够降低岛部与桥部相连的部分中的相互的约束力。因此,能够在桥部的全长上提高对传感器保持体的曲面追随性,且也能够提高岛部自身对传感器保持体的曲面追随性。因此,能够提高作为电极膜整体对传感器保持体的曲面形状的合适(fit)感。

所述多个岛部可构成为,包括不同大小的多个种类。根据本发明,能够以在检测区域中的手指等接触体所接触的范围内,存在岛部的至少一部分的方式,密集地配置大小不同的岛部。因此,能够尽可能减少以下情况:传感器保持体的曲面部的整个表面无法被电极膜覆盖,从而产生没有被电极膜覆盖的海部。另外,通过将由不同大小的多个种类构成的岛部进行组合来配置,在将电极膜安装在传感器保持体时,能够抑制褶皱、浮起、扭曲的产生。

所述电极层可以由导电膜层和金属配线形成,所述金属配线可以被设置为,从所述端子部连续且将所述岛部电极层的外缘镶边。根据本发明,对于距离端子部近的岛部以及距离端子部远的岛部,因配置距离的长短而产生的偏差小,能够通过将岛部电极层镶边的金属配线来检测电容变化。

所述本发明可以构成为,多个所述桥部与一个所述岛部相连。根据本发明,能够形成多个桥部从一个岛部分支,且各桥部分别与不同的岛部相连的分支结构。因此,在传感器保持体的曲面部,能够尽可能减少没有层叠电极膜的空间(海部)。由此,能够将岛部和岛部电极层配置到设置在曲面部的检测区域的各个角落。

所述岛部可构成为圆形。根据本发明,由于在岛部上不存在容易从曲面成型体剥离的角部,因而能够抑制产生电极膜的剥离。进而,由于能够在相邻的岛部之间必然地产生间隙,因而在高斯曲率不为0的传感器保持体的曲面部层叠电极膜时,能够抑制褶皱、浮起、扭曲的产生。

所述传感器保持体的所述曲面部的曲面可以具有高斯曲率不为0的曲面形状,所述岛部可以具有沿着该曲面形状配置的形状。根据本发明,由于岛部的形状具有能够沿着高斯曲率不为0的曲面形状配置的形状,因而能够作为外观设计性优异的电容传感器。此外,高斯曲率被定义为,表面上的任意地点处的面的主曲率k1和k2的乘积(k=k1×k2),若高斯曲率k<0,则成为像鞍马体那样的曲面形状,若高斯曲率k=0,则成为在曲面形状上没有凹凸的圆柱状,若高斯曲率k>0,则成为则球面形状。

所述传感器保持体的所述曲面部的曲面可以具有高斯曲率为正值的曲面形状,所述岛部可以具有沿着该曲面形状配置的形状。根据本发明,即使传感器保持体的曲面形状为球面形状,也能够作为外观设计性优异的电容传感器。

所述本发明可构成为,所述岛部中最大的所述岛部与最小的所述岛部的各自的最大宽度之比为3:1~10:1。根据本发明,能够在传感器保持体的曲面部设置尽可能大的岛部且相对无间隙地配置岛部。

所述本发明可构成为,具有多个所述岛桥状伸长部,针对每个所述岛桥状伸长部,分别形成不同的电容的检测区域。根据本发明,不仅能够检测一个检测区域的电容的变化,还能够根据多个岛桥状伸长部的各自的配置来进行位置检测。并且,岛桥状伸长部的检测区域设置得越多,越能成为能够进行更准确的位置检测的电容传感器。

所述本发明可构成为,还具有将所述电极膜安装于所述曲面部的所述传感器保持体。根据本发明,能够得到在曲面部上安装有电极膜从而具有曲面形状的检测区域的电容传感器。

所述本发明可构成为,具有与所述任一个岛部相邻且大小比该一个岛部大的多个岛部,从该任一个小的岛部与大的多个岛部分别连接的桥部从该一个小的岛部延伸。根据本发明,即使是小的岛部,也经由多个桥部被大的多个岛部支撑,因此能够稳定地作为基膜的一部分而被保持,使基膜变得容易处理。

所述传感器保持体可构成为半球形状。由于传感器保持体为半球形状,因而曲率恒定,容易使电极膜层叠。另外,能够成为外观设计性优异的电容传感器。

所述电极膜可构成为,使其整体的外形为大致扇形,并且由平坦的基膜构成。根据本发明,当在高斯曲率不为0的传感器保持体的曲面部进行层叠时,不发生该膜彼此的重叠,从而能够防止层叠时的褶皱、浮起、扭曲的产生。

发明的效果

根据本发明的电容传感器,能够容易地在传感器保持体的曲面部设置沿着其曲面形状的检测区域。

附图说明

图1是第一实施方式的电容传感器的概要俯视图。

图2是图1的ii-ii线剖视图。

图3是说明检测区域的表面形状及其层叠结构的说明图,图3中的3a示出检测区域的局部放大俯视图,图3中的3b示出图3中的3a的iiib-iiib线剖视图。

图4是说明检测区域的表面形状及其层叠结构的说明图,图4中的4a示出与图3中的3a不同的部分的局部放大俯视图,图4中的4b示出图4中的4a的ivb-ivb线剖视图。

图5是说明检测区域的相当于图1的概要俯视图的说明图。

图6是第二实施方式的电容传感器的概要俯视图。

图7是第三实施方式的电容传感器的概要俯视图。

图8是示出实施方式的变形例的电容传感器的层叠结构的说明图。

图9是实施方式的第一变形例的电容传感器的相当于图1的概要俯视图。

图10是实施方式的第二变形例的电容传感器的相当于图1的概要俯视图。

图11是实施方式的第三变形例的电容传感器的概要立体图。

图12是实施方式的第四变形例的电容传感器的概要立体图。

具体实施方式

基于实施方式来详细地说明本发明的电容传感器。对于各实施方式中重复的部位、材料、制造方法、作用效果、功能等,省略重复说明。

第一实施方式(图1~图5)

如图1~图5所示,第一实施方式的电容传感器1包括电绝缘性的曲面成型体10以及层叠在该曲面成型体10上的电极膜20。电极膜20具有基膜30以及形成在该基膜30上的电极层40。曲面成型体10构成本发明的“传感器保持体”。另外,在本实施方式中,在电极膜20的表面,形成有抗蚀层50和表面保护层60。此外,在图1、图2中,将局部放大图作为r1~r4示出。

曲面成型体10是成为安装具有电极层40的电极膜20的被附着对象物的部位。曲面成型体10可以根据功能或用途而形成为具有各种曲面的成型体。形成曲面成型体10的材质使用电绝缘性的材料,从成型性的观点等考虑,优选使用树脂。具体来说,可使用丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、甲基丙烯酸树脂、聚乙烯醇、聚碳酸酯、氟树脂、酚醛树脂、聚氨酯、涤纶、环氧树脂等各种树脂。

曲面成型体10的表面是曲面(本发明中的“曲面部”)10a,也可以是高斯曲率为0的圆柱状。但是,如果是这样的曲面10a,则几乎没有层叠平面状的电极膜的困难性。电极膜20在适用于高斯曲率不为0的曲面成型体10的情况下,优势很大。对于高斯曲率不为0的形状中,可列举出半球状或圆顶状、球状、椭圆体状等。另外,并不限于通过高斯曲率不为0的曲面10a形成整个表面的曲面成型体10,也可以是在表面的一部分即局部具有曲面10a的曲面成型体10,但设置有电极层40的表面是曲面10a。关于曲面形状,从层叠电极膜20的观点考虑,优选曲率恒定的半球状或球状。作为曲面成型体10的一个示例,可以是如图1、图2及图5所示的由圆顶状构成且由硬质丙烯酸树脂制成的曲面成型体10,其底面的直径为100mm、高度为25mm、球面半径为62.5mm。

构成电极膜20的基膜30形成为,成为多个岛部31、多个桥部32以及端子部33的形状,该桥部32的宽度比该岛部31窄,并且将岛部31彼此连接。基膜30以如下方式形成,即,对作为材料的一张平板形状的树脂膜进行切割,从而以保留这些形状的方式,对除此以外的部分进行冲切而形成。

岛部31包括具有不同大小的多个种类。各个岛部31形成为可沿着曲面成型体10的曲面形状进行层叠的大小。换言之,形成为当贴附在曲面成型体10的曲面上时不产生褶皱、浮起、扭曲的大小。在曲面成型体10的曲率小的情况下,能够成型为较大的广阔面积。但是,在曲面成型体10的曲率大的情况下,若不成型为较小的狭小面积,则会变得容易产生褶皱、浮起、扭曲。这样,岛部31的大小受到曲面成型体10的曲率的影响,但该最大宽度通常在5mm~30mm左右。岛部31的形状可以是正圆、椭圆、多边形等,但优选为容易沿着曲面成型体10的曲面形状跟随的形状,更优选为圆形。

另外,若比较最大的岛部31和最小的岛部31的大小,则优选使最大的岛部31的最大宽度与最小的岛部31的最大宽度之比为3:1~10:1。在将岛部31配置在曲面上的情况下,相对于最大的岛部31的最大宽度,若最小的岛部31的最大宽度极小,则该小的岛部31的数量变多。这样一来,其结果是,将电极层40设置在所有这些小的岛部31上,或者设置宽度比该岛部31窄的桥部32,从而使配线结构变得复杂化。复杂化的配线结构在考虑量产化的情况下并不优选。另外,若岛部31过小,则与进行触摸输入的手指等接触体的接触面积可能会变小,检测精度可能会降低。

作为岛部31的一个示例,可例示出如下所示的大小的岛部31。可贴附在上述曲面成型体(底面的直径:100mm、高度:25mm、球面的半径:62.5mm的圆顶状;由硬质丙烯酸树脂制成)10上的大小的岛部31,在通过厚度为100μm的pet膜来成型的情况下,可使最大的圆形的岛部31的大小为直径14.5mm,使最小的圆形的岛部31的大小为直径4mm。

各个岛部31通过桥部32相连。桥部32形成得比岛部31的最大宽度细,另外,除了将岛部31彼此相连之外,在如本实施方式那样在基膜30上形成端子部33的情况下,端子部33也通过桥部32与岛部31相连。

任一个岛部31通常都是通过两个桥部32与相邻的两个岛部31相连。其原因是,即使将其他的岛部31夹在中间,任一个岛部31所具有的岛部电极层40a也必须与端子部33导通连接。即,若着眼于某个岛部31,则多存在如下情况:通过一个桥部32与端子部33侧的相邻的岛部31相连,另一方面,通过另一个桥部32与位于远离端子部33的一侧的相邻的岛部31相连。由于末端的岛部31不再具有更远离端子部33的岛部31,因此末端的岛部31可以有仅通过一个桥部32与相邻的岛部31相连的情况。

因此,岛部31与桥部32从端子部33起交错地相连,由此作为平面的岛部31与桥部32的连续物体且以没有褶皱和浮起的方式贴在曲面成型体10的曲面10a上,因此即使在一个大的检测区域,也能够将电极膜20贴在曲面10a上。因此,能够避免如下的不良情况:在将电极膜20贴在曲面成型体10的表面10a上的过程中,褶皱和扭曲变得严重,无法将电极膜20贴在一个大的检测区域上。

另一方面,很少有通过三个桥部32与相邻的三个岛部31分别相连的情况。其原因是,由于与多个桥部32相连而被平面地约束从而自由度降低,变得难以跟随曲面成型体10的曲面。从向曲面成型体10的表面进行粘附的观点考虑,这是由于,理想地,如果忽略与端子部33的导通连接,则最好岛部31是孤立的而不与桥部32连接。然而,也可以具有与任一个岛部31相邻的三个岛部31分别相连的三个桥部32。不排除像这样从一个岛部31通过两个以上的桥部32进行连接的情况。

具有多个(多种)大小的岛部31的理由是,若通过面积大的圆形的岛部31覆盖曲面成型体10的表面,则在岛部31彼此之间会产生不存在基膜30的海部11。由于在该海部11不形成电极层40,且不检测电容变化,因此需要减小该海部11的面积。作为减少该海部11的面积的方法,能够通过小的岛部31将该部分填充。

基膜30由电绝缘性的膜构成,作为材质,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)树脂、聚碳酸酯(pc)树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)树脂、聚丙烯(pp)树脂、聚氨酯(pu)树脂、聚酰胺(pa)树脂、聚醚砜(pes)树脂、聚醚醚酮(peek)树脂、三醋酸纤维素(tac)树脂、聚酰亚胺(pi)树脂、环烯烃聚合物(cop)等。在要求透明性的电容传感器1中,优选基膜30也使用具有透明性的树脂膜。

基膜30的厚度没有特别限制,但是优选为10μm~250μm。若比10μm薄,则会有产生破损等的对强度的担忧。若超过250μm,则层叠在曲面成型体10上时的柔软性受损,会有产生剥落等的对处理性的担忧。另外,从强度以及处理性的观点考虑,更优选厚度为50μm~150μm。可以在这样的基膜30的表面实施表面处理,或者设置用于提高与导电性高分子的粘附性的底漆层或表面保护层、以防静电等为目的的外涂层等。

层叠在基膜30上的电极层40具有设置于岛部31的岛部电极层40a以及设置于桥部32的桥部电极层40b。本实施方式的电极层40包括导电膜层41和金属配线42。优选导电膜层41形成于岛部31以及将岛部31彼此连接的桥部32的整个表面,但至少形成在除岛部31的外缘及将岛部31、31彼此连接的桥部32以外的部位。另外,在端子部33以及将岛部31与端子部33相连的桥部32上不形成导电膜层41。这是因为,这些部分是与端子部33相连的部分,是通常不检测电容变化的部分。另外,这是因为,这些部分是检测方式不同的配线密集的部分,在导电膜层41中难以区分配线。

优选导电膜层41由包含导电性高分子的导电油墨等构成。这是因为,导电性高分子在基膜30伸缩时难以失去导电性,能够获得透明性高的电容传感器1。另外,能够形成液状的涂液并通过印刷形成,并且在与ito等相比能够低价地获得电容传感器1的观点上也是优选的。对于具有透明性的导电性高分子,可例示出聚对亚苯基、聚乙炔、pedot-pss(聚3,4-乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸))等。在不需要透明性的情况下,可以通过碳糊等导电油墨来形成导电膜层41。碳糊在能够比导电性高分子低价地获得电容传感器1的观点以及耐候性优异的观点上是优选的。

优选导电膜层41的层厚为0.04μm~1.0μm,更优选为0.06μm~0.4μm。若层厚小于0.04μm,则电容传感器1的电阻值可能变高,若层厚超过1.0μm,则透明性可能变低。此外,导电膜层41的厚度可以通过在基膜30上形成导电膜层41并使用原子力显微镜(afm)等进行测量。

如图1的局部放大图所示,在本实施方式中,在岛部31中,金属配线42形成为以将岛部31的外缘镶边的方式的线状,或以在从外缘稍稍进入内侧的外缘附近将外缘镶边的方式的线状。另外,以在桥部32将分别设置在该桥部32所相连的岛部31、31上的金属配线42连接的方式,在桥部32的中央附近形成为线状。这些线状的金属配线42也成为将岛部31彼此相连的配线。另外,与电极层40的形成不同,金属配线42从电极层40延伸并将电极层40和端子部33导通连接的导线(配线)。进而,金属配线42也有助于向设置在端子部33且与电容传感器1连接的外部设备的控制部发送电容变化的检测信号。此外,关于粘附在曲面成型体10的表面的电极膜20的层结构,图3以及图4示出电容传感器1的检测区域内的一部分的放大俯视图及其剖视图。此外,图3以及图4的剖视图是小区域的放大剖视图,因此表面用大致平坦的图示出。

优选金属配线42由包括高导电性金属的导电浆料形成,如铜、铝、银或包含这些金属的合金等高导电性金属,其中,优选由导电性高,比铜难氧化的银浆料形成的银配线。

优选金属配线42的配线的厚度为1.0μm~20μm。小于1.0μm时,配线的电阻值容易上升,可能会引起噪声。另一方面,若超过20μm,则配线与配线以外的部分之间的高低平面的差异变大,当在电极层40上设置后述的抗蚀层50时,可能混入气泡。

通过设置金属配线42,与仅设置导电膜层41的情况相比,电阻值下降,因此,在远离端子部33的位置,对于通过手指等触摸的情况,也能够与在靠近端子部33的位置通过手指等触摸的情况同样地能够检测出电容变化,能够减少检测精度的偏差。

在本实施方式中,所有的岛部31通过桥部32与其他岛部31相连,由一片基膜30形成电极膜20。另外,形成于岛部31和桥部32的电极层40导通连接至端子部33,但其路径由相互绝缘的5个系统形成,这5个系统包括:位于基膜30的顶部的一个岛部31上设置的岛部电极层40a和将其与端子部33相连的桥部电极层40b,以及分别设置于4个岛桥状伸长部30a、30b、30c、30d上的电极层40(岛部电极层40a以及桥部电极层40b)(图5)。换言之,在任一个岛部31上形成的电极层40都属于这5个系统中的某一个。

在电容传感器1中,曲面成型体10的半球状的表面被电极膜20覆盖,在该区域配置有电极层40,因此该半球状的表面成为应该检测电容变化的检测区域p,若进行触摸输入的手指等接触体在该范围内接触,则能够检测该电容变化。另外,在本实施方式中,如图5所示,该检测区域p被分割为5个区域a~e,能够通过配置在每个区域的电极层40来检测电容变化。例如,若触摸图5的区域a内的某一个部分,则能够检测到区域a中的开关为接通(on),若触摸区域b内的某一个部分,则能够检测到区域b中的开关为接通(on)。这样,能够获得5个位置信息。此外,在图1中并未明示区域a~e的边界,但为了便于说明,在图5中用粗体字示出各区域a~e的边界,省略端子部33,并用虚线示出岛桥状伸长部30a、30b、30c、30d。

若着眼于区域a,配置在区域a中的岛桥状伸长部30a的岛部31和桥部32上形成的岛部电极层40a和桥部电极层40b全部导通连接,与到达端子部33的一根配线相连。另外,在其他的区域也同样,配置于一个区域内的岛部31和桥部32上形成的电极层40全部导通连接,与到达端子部33的一根配线相连。这样,在端子部33有5根配线,他们相互不接触(参照图1)。

抗蚀层50是防止多个电极层40的导通以及用于保护电极层40不受紫外线或刮伤等而设置的绝缘性的被膜。也适合用作防止由含有银浆料或导电性金属的导电浆料构成的金属配线42的硫化的用途。对于成为抗蚀层50的树脂,可列举出,丙烯酸类、氨基甲酸乙酯类、环氧基类、聚烯烃类树脂以及其他的树脂,在需要透明性的情况下,可列举出具有透明性的树脂。抗蚀层50的厚度为6μm~30μm左右,优选为10μm~20μm。若超过30μm,则变得缺乏柔软性,若小于6μm,则电极层40的保护可能变得不充分。

除了抗蚀层50之外,还可以进一步设置表面保护层60。表面保护层60可使用树脂或弹性体(elastomer)。在这些中,若考虑对其他的构件的安装性或触感等,则优选柔软的弹性体,可例示出热固性橡胶或热塑性弹性体。

另外,表面保护层60还优选介电常数高的材质。通过使用介电常数较高的聚氨酯类树脂或聚偏二氟乙烯等氟类树脂、或添加了钛酸钡或氧化钛等提高介电常数的填充物,从而能够成为介电常数高的表面保护层60。表面保护层60的厚度在能够获得保护电极层40的期望的保护效果的范围内越薄越好。这是因为,越薄越能够提高传感器灵敏度。

为了使电极膜20层叠在曲面成型体10的曲面上,使用粘接剂将电极膜20贴合在曲面成型体10上。作为粘接剂,可以是通常的液状粘接剂,但优选使用被称为光学胶(opticalclearadhesive)的胶粘片。这是因为,在曲面成型体10上粘附电极膜20的作业性优异。

通过在曲面成型体10的曲面上粘附电极膜20,岛部31密集地配置在在应该检测电容变化的半球状的检测区域p内。该密集的程度是,在对手指的接触所产生的电容变化进行检测的情况下,岛部31的至少一部分存在于接触检测区域p的手指的面积的范围内的程度。这是因为,通过这样配置,无论是触摸检测区域p内的哪个位置,都能够通过与某个岛部31接触来检测电容变化。

第二实施方式(图6)

如图6所示,在第二实施方式的电容传感器2中,没有在岛部31或将岛部31彼此相连的桥部32上形成金属配线42,金属配线42仅设置在从端子部33与属于各区域的至少一个岛部31导通的部分。在这种方式的电容传感器2中,由于在岛部31或与其相连的桥部32上没有形成金属配线42,因而提高了检测区域p内的透明性。因此,适合于要求透明性的用途。但是,与第一实施方式的电容传感器1相比,由于仅通过导电膜层41导通,因此电阻值容易变高,检测精度容易恶化。

第三实施方式(图7)

在第三实施方式的电容传感器3中,与第二实施方式示出的电容传感器2相反,没有在岛部31或将岛部31彼此相连的桥部32上形成导电膜层41,形成有导电膜层41的部分全部由金属配线42代替,包括从端子部33与属于各区域的至少一个岛部31导通的部分,电极层40全部由金属配线42形成。在这种方式的电容传感器3中,全部的岛部31或将岛部31相连的桥部32,由于形成有金属配线42,因而在能够形成导通性非常良好、低电阻且灵敏度优异的电容传感器3的观点上是优选的。然而,难以适用于检测区域p需要透明性的用途。

第四实施方式

第四实施方式的电容传感器与之前的实施方式所示的电容传感器1、2、3不同,检测区域没有被分割为多个区域,能够在半球状的整个检测区域检测一个接通/断开(on/off)。在这样的电容传感器中,金属层全部导通并与端子部相连。

实施方式的变形例(图8~图12)

上述实施方式是本发明的示例,在不脱离本发明的主旨的范围内,可以进行实施方式的变更或公知技术的附加、组合等,这些技术也包含在本发明的范围内。

如图8所示,电容传感器的层结构可以是在曲面成型体10的内面贴附电极膜20的结构。另外,如图8所示,可以设置2层抗蚀层50,设置在基膜30的内表面。

在所述实施方式中,如图5所示,示出了将检测区域p分割为5个区域a~e的示例,但也可以如图9所示的电容传感器4那样,将检测区域分割为4个区域,在每个区域设置岛桥状伸长部30a~30d。

另外,也可以如图10所示的电容传感器5那样,将检测区域分割为8个区域。图10的变形例将检测区域在周向上分割为4个区域(岛桥状伸长部30a1和岛桥状伸长部30a2、岛桥状伸长部30b1和岛桥状伸长部30b2、岛桥状伸长部30c1和岛桥状伸长部30c2、岛桥状伸长部30d1和岛桥状伸长部30d2),在高度方向上分割为2个区域(例如下段为岛桥状伸长部30a1,上段为岛桥状伸长部30a2)。因此,在该变形例中,基膜30具有8个岛桥状伸长部30a1~30d2。据此,由于区域被细分化,因此能够检测对应于接触位置的差异的多样的输入。

在所述实施方式中,如图5所示,例示了曲面成型体10为半球状的示例,但在图11所示的电容传感器6中,曲面成型体10呈圆锥台形状。曲面成型体10形成为,外周面在高度方向上弯曲且在周向上呈圆形的刻度盘(dial)形。这样,也可以在刻度盘形的曲面成型体10的外周面仅具有电极膜20。在该情况下,由于曲面成型体10为刻度盘形,因而可以构成为使曲面成型体10旋转的旋转输入构件。即,若是该变形例,则能够构成为如下的输入操作构件,即,实现通过电容传感器6的旋转操作的旋转输入以及通过电容传感器6的触摸输入这两者的输入操作构件。

如图5所示,在所述实施方式中,例示了曲面成型体10为半球状的示例,但图12所示的曲面成型体10为椭圆圆顶形。在以曲面成型体10的长轴为中央的一侧和另一侧,分别有半剖椭圆形状的岛部31。并且,形成有将这些岛部3彼此相连的桥部32。桥部32穿过曲面成型体10的顶部且沿着曲面成型体10的短轴方向伸长。

本发明的电容传感器能够实现用于玩具的界面(interface)、游戏机的操作面板、音频设备的操作面。在玩具的界面或游戏机的操作面板的具有曲率的表面,设置电容传感器,将该界面或操作面板以用手掌包住的方式保持时,由于包住的范围的不同而可以感测多个接通/断开(on/off),能够对输出赋予强弱。另外,在音频设备的曲面上设置电容传感器,通过将该曲面作为操作表面,使手指滑动,从而能够前进到下一首曲子或进行音量的增减。

附图标记说明

1、2、3、4、5、6、7:电容传感器、

10:曲面成型体、

10a:曲面(曲面部)、

11:海部、

20:电极膜、

30:基膜、

30a~30e:岛桥状伸长部、

31:岛部、

32:桥部、

33:端子部、

40:电极层、

40a:岛部电极层、

40b:桥部电极层、

41:导电膜层、

42:金属配线、

50、50a、50b:抗蚀层、

60:表面保护层、

p:检测区域、

a~e:区域、

r1~r4:局部放大图。

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