JP2847704B2

JP2847704B2 - 被覆透明導電パネル

Info

Publication number: JP2847704B2
Application number: JP2840388A
Authority: JP
Inventors: 博細野; 孝谷口
Original assignee: TORE KK
Current assignee: TORE KK
Priority date: 1988-02-09
Filing date: 1988-02-09
Publication date: 1999-01-20
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: JPH01204130A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は画像認識と耐久性、防汚性にすぐれた静電容
量方式に適した透明導電膜を有する積層体に関するもの
である。本発明積層体の有効な使用形態としては指タッ
チ入力用パネルがある。

［従来の技術］ディスプレイの表示面上にその指示、図形に従って入
力を行なうことは他のキーボードなどの画面と離れた位
置での入力に比較して簡便で誤動作が少ない。さらに入
力ボードを一定化し、その下の入力指示をテープルなど
の差しかえによって他種の入力を可能ならしめることが
考えられる。この際、前記の表示画面、可変テープルを
見ながらその面上で入力させるための透明でかつ入力位
置が検出される入力装置が必要であり、光学方式を用い
るもの、容量方式を用いるもの、透明電極の接触により
入力する抵抗膜方式を用いるもの、さらには音響方式な
ど各種の方式が提案されている。

特開昭61−49306号公報、特開昭61−51338号公報で
は、ガラス基板上に透明導電性を有する層を設け、その
上に２〜３層のコーティング被膜を積層してなる被覆透
明導電パネルが提案されている。

特開昭61−51101号公報には、ガラス基板上に透明導
電性を有する層を設け、その上に表面が反射防止効果を
有する硬質誘電体被膜を積層してなる被覆透明導電パネ
ルが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、特開昭61−49306号公報などの被覆透
明導電パネルは、透明導電性を有する層とコーティング
被膜との密着性、表面硬度が不充分であるため、長期の
実用に耐えるものでなかった。

また、特開昭61−51101号公報の被覆透明導電パネル
は、表面に微細な凹凸を生ずることによる反射像の不鮮
明化と、多層薄膜による反射防止が提案されているが、
表面に微細な凹凸を形成することは表示画像の解像度を
低下させるものであり、CRTの多機能化映像の鮮明化の
要求に答えるには反射防止効果をかなり低下させなけれ
ばならない。また、多層薄膜による反射防止は解像度の
点で何ら問題ないが、使用時における手のよごれ、汗、
指紋などにより反射防止性が損なわれやすく、汚れがと
りにくいという問題が大きく、いまだ実用化されていな
い。

本発明は、かかる問題点を解決し、耐久性、画像認識
と防汚性に優れた被覆透明導電パネルを提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、上記目的を達成するために下記の構成を有
する。

「透明基材上の全面もしくはその一部に（１）透明導
電層を有する層を設け、かつその表面に下記（Ａ）およ
び（Ｂ）の被膜をこの順序に積層してなることを特徴と
する被覆透明導電パネルに関するものである。

（Ａ）無機酸化物誘電体からなる少なくとも１層の反射
防止膜。

（Ｂ）膜厚が500Å以下の以下であり、有機ポリシロキ
サン系重合物含有硬化物あるいはパーフルオロアルキル
基含有硬化物からなる被膜。

（２）透明基材上の全面もしくはその一部に透明導電性
を有する層を設け、かつその表面に下記（Ａ）および
（Ｂ）の被膜をこの順序に積層してなることを特徴とす
る被覆透明導電パネル。」本発明に用いられる透明基材は透明なものであれば特
に限定されない。ここで透明であるとは、本発明の目的
に必要な程度に透明導電板の後方にある各種表示が充分
に識別できれば良く、必ずしも無色あるいはクリアであ
る必要はない。かえって画像のコントラストを上げる目
的から、着色した基材を用いることも好ましく適用され
る。

また使用される基材の形状は必ずしも平板である必要
はなく、例えばCRTのような曲面の表示装置に装着され
る場合はこれに適合する曲面の基材を使用するのが好ま
しい場合もある。

この透明基材上に適用される透明導電層はこれまでそ
の名の下に知られている各種材料、すなわち金、銀、パ
ラジウムなどの金属薄膜、導電性を有する無機酸化物薄
膜などを用いることができるが、とくに酸化インジウム
／酸化スズ系薄膜（以下ITOと略称する）、酸化スズ薄
膜が有用でる。薄膜の厚さは導電性および透明性の観点
から5nm〜500nmが好ましく用いられる。

かかる薄膜の形成にあたっては真空蒸着法、スパッタ
リング法、その他の物理的気相法や該当する金属のハロ
ゲン化物、有機系誘導体の化学的気相法、さらには場合
により液相からの薄膜形成法が適宜用いられる。かかる
薄膜形成にあたっては各種化学的、物理的な基材表面の
処理、基材の表面改質は必要に応じて行なうことができ
る。

本発明の（Ａ）被膜とは無機酸化物誘電体からなる単
層または多層からなる反射防止膜であり、形成された被
膜が反射防止効化を有するものであれば、特に限定され
るものではない。ここで反射防止とは表面を低屈折率被
膜で単に被覆させたもの、あるいは、光干渉効果によっ
て反射を抑えるものがあるが、CRTなどに映し出された
画像の視認性が優れるという意味から、光干渉効果によ
って反射を抑えるものが好ましい。かかる光干渉効果は
従来より知られている、真空蒸着法などにより反射防止
膜を形成することにより得ることができる。

かかる反射防止性を有する被膜を形成する無機酸化物
誘電体として使用されるものはSiO、SiO₂、ZrO₂、Al
₂O₃、TiO、TiO₂、Ti₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃、MgO、Ta₂O₅、Ce
O₂、HfO₂、などが挙げられる。かかる無機酸化物誘電体
層は単層であっても多層であってもよいが、反射防止効
果の点から２層以上の多層膜が好ましく適用される。ま
た、（Ｂ）被膜である有機物含有硬化性物質との接着性
の観点から最表面層がSiO₂から形成された反射防止膜で
あることが望ましい。

本発明の（Ｂ）被膜とは膜厚が500Å以下の有機物含
有硬化性物質からなるものであるが、ここで膜厚が500
Å以下とは（Ｂ）被膜の平均膜厚を意味する。すなわ
ち、一般に（Ａ）被膜である無機酸化物誘電体からなる
反射防止膜は微視的、たとえば電界放射型走査電子顕微
鏡などで観察すると100Å〜500Åの粒状物の堆積したも
のであることが確認される。従って、（Ｂ）被膜はこれ
らの堆積物の粒子間隙にも入り込んだような状態で存在
する。しかし、（Ｂ）被膜としては実質的に（Ａ）被膜
全体を覆っていることが好ましい。

（Ｂ）被膜として使用される有機物含有硬化性物質と
しては有機ポリシロキサン系重合物含有硬化物あるいは
パーフルオロアルキル基含有硬化物が、あるいは、静止
接触角が80度以上の被膜を与える硬化可能な物質が用い
られるがとくに効果的なものとしては室温硬化型あるい
は低温硬化型の有機ポリシロキサン系重合物、中でもポ
リジメチルシロキサン系重合物がその静止接触角を大き
くすることが可能なことから好ましく使用される。かか
る硬化性有機ポリシロキサンの具体例としては末端にシ
ラノール基を有するポリジメチルシロキサン、ポリメチ
ルフェニルシロキサン、ポリメチルビニルシロキサンな
どのポリアルキル、ポリアルケニル、あるいはポリアリ
ールシロキサンに各種の架橋剤、例えばテトラアセトキ
シシラン、テトラアルコキシシラン、テトラエチルメチ
ルケトオキシムシラン、テトライソプロペニルシランな
どの四官能シラン、さらにはアルキルあるいはアルケニ
ルトリアセトキシシラン、トリケトオキシムシラン、ト
リイソプロペニルシラン、またはトリアルコキシシラン
などの３官能シランなどを添加混合したもの、場合によ
ってはあらかじめ反応させたものがある。他の硬化性を
有するポリシロキサンの例としてはSi−Ｈ結合を有する
ポリシロキサンと不飽和基を有する化合物を白金化合物
などの触媒存在下に反応させて硬化させることなども挙
げることができる。他の効果的なものとしてはフッ素含
有混合物、とくにパーフルオロ基含有（メタ）アクリレ
ートを含むポリマーおよび他のモノマーとの共重合体が
ある。これらの重合物中には架橋硬化せしめる目的で各
種の官能基を導入させたものが使用されるが、その具体
例としてはヒドロキシ（メタ）アクリレートなどの水酸
基含有モノマー、（メタ）アクリル酸などのカルボキシ
ル基含有モノマーなどとの共重合体が挙げられる。さら
にはアリル（メタ）アクリレートなどの反応性の異なる
二重結合を有するモノマーとの共重合体も架橋硬化可能
な例として挙げられる。かかる共重合体の重合形態とし
てはとくに限定されず、ランダム共重合体、ブロック共
重合体などが適用可能であるが、撥水性、被コーティン
グ物との接着性向上などの点からブロック共重合体がと
くに好ましく使用される。

以上の組成物中には硬化を促進させる目的、あるいは
硬化可能ならしめる目的から各種の硬化剤、３次元架橋
剤を添加することもできる。これらの具体例としてはシ
リコーン樹脂硬化剤、シランカップリング剤、各種金属
アルコレート、各種金属キレート化合物、イソシアネー
ト化合物、メラミン樹脂、多官能アクリル樹脂、尿素樹
脂などがある。

有機物含有硬化性物質の硬化方法としては適用される
反射防止膜を有する基材および使用される物質によって
決定されるべきであるが、通常は室温以上、250℃以下
の加熱処理、さらには硬化性官能基、例えば重合体もし
くはオリゴマ中の２重結合などを利用して紫外線、電子
線、γ線などの放射線を用いて硬化させることもでき
る。

すなわち、有機物含有硬化性物質が硬化されていない
場合には洗浄、あるいは各種薬品との接触などにおいて
容易に反射防止膜上から脱落し、効果がなくなる。従っ
て耐久性に著しく乏しいものしか得られないという欠点
がある。

次にかかる（Ｂ）被膜の塗布方法としては通常のコー
ティング作業で用いられる方法が適用可能であるが、反
射防止効果の均一性、さらには反射干渉色のコントロー
ルという観点からスピン塗装、浸漬塗装、カーテンフロ
ー塗装などが好ましく用いられる。また作業性の点から
紙、布などの材料に液を含浸させて塗布流延させる方法
も好ましく使用される。

これらの有機物含有硬化性物質は通常揮発性溶媒に希
釈して塗布される。溶媒として用いられるものは、特に
限定されないが、使用にあたっては組成物の安定性、無
機物に対する濡れ性、揮発性などを考慮して決められる
べきである。また溶媒は１種のみならず２種以上の混合
物として用いることも可能である。

また本発明の硬化性物質中には反応性のない物質を透
明性、耐久性などの他性能を大幅に低下させない範囲で
各種添加させることも可能である。とくに塗布時におけ
るフロー向上の目的には各種の界面活性剤が使用でき、
とくにジメチルシロキサンとアルキレンオキシドとのブ
ロックまたはグラフト共重合体、さらにはフッ素系界面
活性剤などが有効である。

本発明の被覆透明導電パネルはその効果を確認する方
法として水の濡れ性、具体的には水の静止接触角を測定
する方法が簡便である。すなわち、本発明のパネルにお
いては上記の測定で80度以上であることが好ましく、か
かる表面を有するようにそれぞれ、（Ａ）被膜および
（Ｂ）被膜を設定されることが好ましい。

本発明の被覆透明導電パネルは指紋等による汚れがつ
きにくく、除かれやすい表面を有し、かつ反射防止機能
を併せ持つことから指タッチ入力用パネルとして使用す
ることもできる。

［実施例］実施例１（１）有機物含有硬化性コーティング組成物の調製両末端にシラノール基を有するジメチルポリシロキサ
ン（数平均分子量26,000）10部に炭化水素系溶媒である
アイソパーＥを10部加えて溶解し、これにエチルトリア
セトキシシラン１部、ジブチルスズジアセテート0.05部
をそれぞれ添加混合し、一昼夜室温放置した。その後さ
らにメチルイソブチルケトン648部、シクロヘキサノン4
32部を加えてコーティング組成物を得た。

（２）被覆透明導電パネルの作製透明導電膜層（ITO膜）をスパッタリング法にて設け
た無機ガラス板（100×100×4mm）にEB法による真空蒸
着でSiO₂約1000Åを形成させ、反射防止されたパネルを
得た。さらに、前項（１）で作製したコーティング組成
物を引き上げ速度20cm/分でディップコーティングし100
℃/2時間の乾燥を行ない目的とする被覆透明導電パネル
を得た。

（３）評価（ａ）水の静止接触角を測定したところ112度であっ
た。

（ｂ）塗膜面に1mm角のガラス基板に達するゴバン目を
塗膜の上から鋼ナイフで100個入れて、セロハン粘着テ
ープ（商品名“セロハンテープ”ニチバン（株）製品）
をはりつけ、90度方向に急速にはがし、塗膜剥離の有無
を調べたところ塗膜剥離は認められなかった。

（ｃ）スチールウール（＃0000）で塗膜を強くこすった
が傷がつかず、良好な表面硬度を有していた。

（ｄ）CRTの前面に装着したところ、CRT画面の文字およ
び図形などは鮮明に確認出来た。また、反射防止効果に
より、ガラス基材に比べはるかに反射が抑えられてお
り、まぶしさを感じなかった。

（ｅ）ぬれ手でパネル表面に触れると、水は小玉になり
すべり落ちた。薄く汚れが付いた場合はガーゼで軽くふ
き取ることにより元の状態になった。

［発明の効果］（１）表面硬度が高く、耐摩耗性、耐擦傷性、耐久性に
優れる。

（２）高解像度で、低反射タッチパネルが実用可能とな
る。

（３）タッチパネル表面が汚れにくく、また汚れが除き
やすく、静電容量方式の指タッチ入力装置に適してい
る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基材上の全面もしくはその一部に透明
導電性を有する層を設け、かつその表面に下記（Ａ）お
よび（Ｂ）の被膜をこの順序に積層してなることを特徴
とする被覆透明導電パネル。（Ａ）無機参加物誘電体からなる少なくとも１層の反射
防止膜。（Ｂ）膜厚が500Å以下であり、有機ポリシロキサン系
重合物含有硬化物あるいはパーフルオロアルキル基含有
硬化物からなる被膜。
【請求項２】透明基材上の全面もしくはその一部に透明
導電性を有する層を設け、かつその表面に下記（Ａ）お
よび（Ｂ）の被膜をこの順序に積層してなることを特徴
とする被覆透明導電パネル。（Ａ）無機酸化物誘電体からなる少なくとも１層の反射
防止膜。（Ｂ）膜厚が500Å以下であり、かつ、静止接触角が80
度以上の有機物含有硬化性物質からなる被膜。