JP4704314B2 - 入力装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は入力装置およびその製造方法に関し、特に、抵抗膜式の入力装置およびその製造方法に関する。

近年、電子手帳やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）といった携帯型情報機器をはじめ、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、電卓、時計、ＧＰＳ（Global Positioning System）、銀行ＡＴＭ（Automated Teller Machine）システム、自動販売機、ＰＯＳ（Point Of Sales）システム等においては、画面上をペンや指で触れることでデータ入力が行える、優れたマン−マシン・インタフェース技術を採用した入力装置が用いられている。

そのような入力装置の入力検知方式には、抵抗膜式、静電容量式、光学式等、種々のものがあり、それぞれ広く実用されている。
そのひとつである抵抗膜式の入力装置は、例えば、押圧によって変形可能な透明なシートを支持基材としその上に透明導電膜（抵抗膜）を成膜した導電体である透明電極（上部電極板）と、ガラス基板等の透明な基板を支持基材としその上に透明導電膜（抵抗膜）を成膜した導電体である対向電極（下部電極板）とを、スペーサを介して、それらの抵抗膜同士が対向するようにして貼り合わせた構成を有している。また、通常、下部電極板の抵抗膜側には、適当なサイズと間隔でドットスペーサが配置されている。

このような構成の抵抗膜式の入力装置では、その上部電極板がペンや指で押圧されると、押圧点の上部電極板と下部電極板の抵抗膜同士が接触する。その状態における上部電極板と下部電極板の間の電圧値を検出し、その電圧値を用いて得られる抵抗値を基に、押圧点のＸ座標とＹ座標をそれぞれ求める。なお、上記のドットスペーサは、主に、上部電極板が何らかの要因で撓んで誤接触が発生しないようにしたり、押圧によって上部電極板が下部電極板に接触したままになってしまわないようにしたりする目的で設けられている。

このような抵抗膜式の入力装置に用いられる抵抗膜の代表的なものとしては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜がある。しかし、ＩＴＯ膜には、製造コストが高いという問題点があった。

このようなＩＴＯ膜の代替材料として、より安価で製造が比較的容易な有機導電膜材料の開発が進められており、抵抗膜に有機導電膜を用いた入力装置の例も提案されている（特許文献１参照）。また、有機導電膜内に導電性微粒子を添加することでその表面抵抗率を下げ、非導電性微粒子を添加することで透明性を向上させるといった手法も提案されている（特許文献１参照）。

このほか、アンチニュートンリング効果を得るために、導電性ポリマーを含有した組成物を塗布した後の凹凸加工やメッシュ加工により、あるいは組成物に無機粒子を添加して塗布することにより、得られる有機導電膜に凹凸を形成する手法も提案されている（特許文献２参照）。また、上部電極板と下部電極板の間に固体の変形可能な充填材を充填し、この領域を空気間隙としたときに比べて透明性と耐久性を向上させると共に、そのように充填剤を用いた場合の入力信号の検知を確保するため、すなわち押圧されたときの上部電極板と下部電極板の接触を確保するために、有機導電膜の支持基材にストライプ状の凸部等を形成する手法も提案されている（特許文献３参照）。
特開２００５−１４６２５９号公報 特開２００５−１８２７３７号公報 特表２００５−５３３３２３号公報

しかし、上記のような抵抗膜式の入力装置において、少なくとも一方の電極板側の抵抗膜に有機導電膜を用いた場合、その抵抗膜にＩＴＯ膜を用いた場合に比べ、対向する他方の電極板側の抵抗膜（ＩＴＯ膜や有機導電膜）との接触抵抗が大きく、入力感度の低下や座標検出時間が遅くなるといった問題が発生する。

従来、有機導電膜を用いた場合にその表面抵抗率を下げる等の方法も検討されているものの、より入力感度を高め、より座標検出時間を短縮して、高速で応答する入力装置を実現するためには、有機導電膜使用時の接触抵抗の更なる低減が望まれている。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、低接触抵抗を示す有機導電膜を用いた入力装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、抵抗膜式の入力装置において、表面に複数の凸部を有し、前記凸部は、平均厚さ１０ｎｍ〜５００ｎｍの層の上に形成されて、高さが１ｎｍ〜５００ｎｍ、直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、間隔が０．１ｎｍ〜５００ｎｍである有機導電膜が、第１の支持基材上に形成された第１の導電体と、第２の支持基材上に導電膜が形成され、前記第２の支持基材上に形成された導電膜が前記第１の支持基材上に形成された有機導電膜と所定の間隔で対向配置された第２の導電体と、を有することを特徴とする入力装置が提供される。

このような入力装置によれば、表面に複数の凸部を有する有機導電膜が第１の支持基材上に形成されて第１の導電体が構成され、導電膜が第２の支持基材上に形成されて第２の導電体が形成される。入力装置においては、これら第１，第２の導電体が所定の間隔で対向して配置される。第１の導電体の有機導電膜表面に複数の凸部を設けることにより、第１の導電体あるいは第２の導電体が押圧された際、その荷重がその押圧点の有機導電膜の凸部に集中的にかかるようになる。それにより、第１の導電体の有機導電膜と第２の導電体の導電膜との接触抵抗が低く抑えられるようになる。

また、本発明では、抵抗膜式の入力装置の製造方法において、第１の支持基材上に有機導電膜材料を含む塗膜を形成し、前記第１の支持基材上に形成された塗膜を急速に昇温し乾燥させ、前記第１の支持基材上に有機導電膜が形成された第１の導電体を形成する工程と、第２の支持基材上に導電膜が形成された第２の導電体を形成する工程と、前記第１，第２の導電体を、前記第１の導電体に形成された有機導電膜と前記第２の導電体に形成された導電膜とが所定の間隔で対向配置されるように貼り合わせる工程と、を有することを特徴とする入力装置の製造方法が提供される。

このような入力装置の製造方法によれば、第１の支持基材上に形成した、有機導電膜材料を含む塗膜を、急速に昇温し、乾燥させ、それによって有機導電膜を形成する。このように急速昇温を経て有機導電膜を形成することにより、その表面に複数の凸部が形成されるようになる。そして、このような有機導電膜が形成された第１の導電体と、第２の支持基材上に導電膜が形成された第２の導電体とを、所定の間隔を設けて貼り合わせ、入力装置を構成する。このような第１，第２の導電体を用いることにより、押圧された際のそれらの導電膜同士の接触抵抗が低く抑えられるようになる。

本発明では、抵抗膜式の入力装置に用いる導電体に、表面に複数の凸部を有する有機導電膜を用いるようにした。これにより、押圧によってその有機導電膜とそれに対向する導電膜とが接触する際の抵抗を低く抑えることができ、入力感度が高く、高速で応答する入力装置が、低コストで実現可能になる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は入力装置の原理構成を説明する図である。
図１に示す入力装置１０は、抵抗膜式であり、押圧によって変形可能な透明なシートを支持基材としその上に抵抗膜を成膜した導電体である上部電極板２０と、透明なガラス基板を支持基材としその上に抵抗膜を成膜した導電体である下部電極板３０を有している。上部電極板２０と下部電極板３０は、所定サイズのスペーサ（図示せず）を介して、それらの抵抗膜同士を対向させて配置される。

上部電極板２０には、対向する両端部、例えば両短辺側の端部に、電極２１ａ，２１ｂが設けられている。また、下部電極板３０には、対向する両端部、例えば上部電極板２０の電極２１ａ，２１ｂが両短辺側の端部に設けられている場合には両長辺側の端部に、電極３１ａ，３１ｂが設けられている。このように、上部電極板２０の電極２１ａ，２１ｂと下部電極板３０の電極３１ａ，３１ｂは、電極２１ａ，２１ｂの配置方向と電極３１ａ，３１ｂの配置方向とが直交する関係となるように配置される。上部電極板２０には、その電極２１ａ，２１ｂを用いて電圧（Ｘ_H，Ｘ_L）を印加することができるようになっており、下部電極板３０には、その電極３１ａ，３１ｂを用いて電圧（Ｙ_H，Ｙ_L）を印加することができるようになっている。

このような構成を有する入力装置１０において、上部電極板２０が例えばペン４０で押圧されると、押圧点の上部電極板２０と下部電極板３０に形成されている抵抗膜同士が接触する。その押圧点のＸ，Ｙ座標の検出は、例えば、次のようにして行われる。

まず、上部電極板２０がペン４０で押圧されている状態で、その電極２１ａ，２１ｂ間に所定の電圧（Ｘ_H，Ｘ_L）を印加する。このとき、上部電極板２０には、その抵抗膜の抵抗により、電極２１ａ，２１ｂ間に電位勾配ができる。そして、その押圧点の電位を、下部電極板３０を通じて検出し、検出された電圧値に基づいてＸ座標を特定する。同様に、上部電極板２０が押圧されている状態で、下部電極板３０の電極３１ａ，３１ｂ間に所定の電圧（Ｙ_H，Ｙ_L）を印加し、その押圧点の電位を、上部電極板２０を通じて検出し、検出された電圧値に基づいてＹ座標を特定する。このようにすることで、その押圧点のＸ，Ｙ座標が検出されるようになる。

ここで、このような入力装置１０の上部電極板２０および下部電極板３０のそれぞれの構成について、より詳細に説明する。
まず、上部電極板２０の構成について説明する。

図２は上部電極板の要部断面模式図である。
上部電極板２０は、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）等の押圧によって変形可能な透明なシート２２上に、抵抗膜として透明な有機導電膜２３が成膜された構成を有している。

有機導電膜２３の材料（有機導電膜材料）には、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン、およびこれらの誘導体に代表される、導電性ポリマーを用いることができる。有機導電膜２３は、そのような有機導電膜材料を、その支持基材であるシート２２上に塗布し、乾燥することによって成膜される。

この有機導電膜２３は、その表面が単なる平坦な面ではなく、その表面にｎｍオーダーの複数の微小な凹凸あるいは突起が形成されている（図２ではその図示を省略）。
図３および図４は上部電極板の断面部分拡大図であって、図３は有機導電膜表面に形成された凹凸の模式図、図４は有機導電膜表面に形成された突起の模式図である。

上部電極板２０の有機導電膜２３の表面には、例えば図３に示すような凹凸２３ａが形成される。凹凸２３ａは、例えば、シート２２上の平均厚さ１０ｎｍ〜５００ｎｍの層２３ｂの表面に、その凹部２３ｃと凸部２３ｄの高低差（凸部２３ｄの高さ）が１ｎｍ〜５００ｎｍ、凸部２３ｄの直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、凹凸２３ａの間隔（凸部２３ｄ間の間隔）が０．１ｎｍ〜１００ｎｍとなるように形成される。また、ここでは、表面抵抗率を下げるため、導電性微粒子２３ｅが添加されている。

有機導電膜２３の表面にこのような凹凸２３ａを形成すると、入力時に上部電極板２０が押圧されてその押圧点の有機導電膜２３が下部電極板３０の抵抗膜と接触した際、その押圧による入力荷重を凹凸２３ａの主に凸部２３ｄに集中させ、下部電極板３０の抵抗膜との接触抵抗を低減することが可能になる。

また、有機導電膜２３の表面には、例えば図４に示すように、シート２２上のほぼ平坦な層２３ｆの表面に、突起（凸部）２３ｇを形成することもできる。突起２３ｇは、例えば、平均厚さ１０ｎｍ〜５００ｎｍの層２３ｆ上に、高さ１ｎｍ〜５００ｎｍ、直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、突起２３ｇ間の間隔が０．１ｎｍ〜５００ｎｍとなるように形成される。また、ここでは、表面抵抗率を下げるため、導電性微粒子２３ｈが添加されている。

有機導電膜２３の表面にこのような突起２３ｇを形成すると、上記の凹凸２３ａを形成したときと同じように、入力荷重を突起２３ｇに集中させ、下部電極板３０の抵抗膜との接触抵抗を低減することが可能になる。

なお、図３および図４にそれぞれ示した層２３ｂ，２３ｆは、主に有機導電膜２３の膜抵抗および透明性を考慮し、その平均厚さを１０ｎｍ〜５００ｎｍとする。その平均厚さが１０ｎｍを下回る場合には、膜抵抗が高くなってしまい、その平均厚さが５００ｎｍを上回る場合には、透明度が低くなって入力装置のパネルとして使用することが難しくなってしまう。層２３ｂ，２３ｆの厚さは、主に後述の塗布・乾燥工程の条件を制御することによって、制御することが可能である。

また、図３に示した凹凸２３ａは、主に他の導電膜との接触抵抗および耐久性を考慮し、その凹部２３ｃと凸部２３ｄの高低差を１ｎｍ〜５００ｎｍとする。それらの高低差が１ｎｍを下回る場合には、有機導電膜２３の表面に凹凸２３ａを形成しないものと特性的にほぼ同等になってしまう。また、それらの高低差が５００ｎｍを上回る場合には、耐久性に問題が生じ得る。すなわち、上部電極板２０は、入力の都度、所定の点を押圧されるが、そこに形成されている有機導電膜２３の凹部２３ｃと凸部２３ｄの高低差が５００ｎｍを上回ると、繰り返しの押圧操作によって凸部２３ｄが折れる等の劣化が発生する可能性が高くなってしまう。その結果、凹凸２３ａを形成したことによる効果が低下するおそれがある。凹部２３ｃと凸部２３ｄの高低差は、主に後述の塗布・乾燥工程の条件を制御することによって、制御することが可能である。

同様に、図４に示した突起２３ｇも、主に他の導電膜との接触抵抗および耐久性を考慮し、その高さを１ｎｍ〜５００ｎｍとする。図３に示した凹凸２３ａの場合と同様、突起２３ｇの高さが１ｎｍを下回る場合には、平滑な表面のものと特性的にほぼ同等になってしまい、また、その高さが５００ｎｍを上回る場合には、繰り返しの押圧操作によって折れてしまう等、その耐久性に問題が生じ得るためである。この突起２３ｇの高さについても、主に後述の塗布・乾燥工程の条件を制御することによって、制御することが可能である。

また、図３および図４にそれぞれ示した凸部２３ｄおよび突起２３ｇの直径、並びに凹凸２３ａおよび突起２３ｇ間の間隔は、主に後述の塗布・乾燥工程の条件を制御することによって、制御することが可能である。

さらに、以上述べた層２３ｂ，２３ｆの厚さ、凹部２３ｃと凸部２３ｄの高低差、突起２３ｇの高さ、凸部２３ｄおよび突起２３ｇの直径、並びに凹凸２３ａおよび突起２３ｇ間の間隔の各サイズは、塗布・乾燥工程の条件のほか、有機導電膜材料として用いる導電性ポリマーの分子構造や分子量（重合度）といった材料物性、塗布・乾燥工程における導電性ポリマー分子の溶媒中での分散状態や加熱乾燥後の凝集状態等にも影響される。

上記のように、図３や図４に示したような層２３ｂ，２３ｆ上の微小な凹凸２３ａや突起２３ｇは、有機導電膜２３を成膜する際における塗布・乾燥工程の条件を制御することにより、サイズを制御して形成することができる。

有機導電膜２３を成膜する際には、まず、その材料となる導電性ポリマーを、導電性微粒子２３ｅ，２３ｈその他必要な添加物と共に、水や有機溶媒に分散させた組成物（導電性ポリマー含有組成物）を作製し、それをシート２２上に塗布する（塗布工程）。そのような導電性ポリマー含有組成物の塗布には、ダイコーター、ブレードコーター、グラビア印刷、ディップコート等、種々の塗布方法を用いることができる。

導電性ポリマー含有組成物の塗布後は、直ちにそれを乾燥する工程（乾燥工程）に進む。ただし、塗膜の厚さや均一性を考慮し、塗布後に一定のレベリング時間を設け、そのレベリング時間が経過した後に、乾燥工程に進むようにしてもよい。このようにすることで、最終的に得られる有機導電膜２３の厚さを制御することが可能になり、また、その層２３ｂ，２３ｆの厚さを制御することも可能になる。

塗膜の乾燥は、例えば、加熱（昇温）開始後９０秒以内に、好ましくは６０秒以内に、シート２２およびそのシート２２上の塗膜の温度を１１５℃〜１３０℃の範囲まで上昇させ、その後、１１５℃〜１４０℃の範囲で５分以上加熱する条件で行う。このような急速な昇温を伴う加熱乾燥により、微小な凹凸２３ａや突起２３ｇを形成しつつ、塗膜中の溶媒を除去し、目的とする有機導電膜２３を成膜する。

このような加熱を行う乾燥工程には、例えば、熱風加熱方式と赤外線加熱方式を組み合わせた加熱装置を用いることができる。その場合、乾燥工程で実施する温度プロファイルや実際の温度に応じ、熱風加熱と赤外線加熱の出力は独立に制御される。例えば、急速昇温過程では、導電性ポリマー含有組成物が塗布されたシート２２を加熱装置の炉内にセットして熱風加熱を行うのと同時に、そのシート２２の両面側からそれぞれ赤外線加熱を行うようにし、また、温度保持過程では、熱風加熱と赤外線加熱の双方の出力を低下させる、あるいは一方のみで加熱する、等の方法を用いることができる。

なお、乾燥工程における昇温時間は、例えば、形成する凹凸２３ａや突起２３ｇのサイズや量（有機導電膜２３の表面における占有割合）、用いる加熱装置の構成等を考慮して設定する。また、乾燥温度は、例えば、用いる導電性ポリマー、溶媒、添加物の沸点等の材料物性や、シート２２の耐熱温度等を考慮して設定する。

上記のような塗布・乾燥工程を行うことにより、図３に示したような凹凸２３ａや、図４に示したような突起２３ｇを形成することが可能になる。その際は、塗布・乾燥工程の条件を適切に設定することにより、凹凸２３ａや突起２３ｇのサイズ制御が可能になり、また、凹凸２３ａと突起２３ｇの占有割合の制御、例えば凹凸２３ａと突起２３ｇを適当な割合で混在させたり、一方を選択的に形成させたりするといったことも可能になる。

また、上部電極板２０は、上記のような構成とするほか、その支持基材（有機導電膜２３の成膜面側と反対の面側）に、紫外線吸収フィルムを貼付したり、紫外線吸収剤をコーティングしたりすることも可能である。あるいは、その支持基材内部に紫外線吸収能を有する微粒子をあらかじめ含有させておくことも可能である。これにより、有機導電膜２３が紫外線によって劣化する可能性のある材料からなる場合でも、有機導電膜２３への外部からの紫外線の侵入を抑え、入力装置１０の性能を長期間にわたって一定レベルに確保することが可能になる。また、支持基材（有機導電膜２３の成膜面側と反対の面側）には、上部電極板２０を傷や汚れから保護するため、ハードコート膜等を設けるようにしてもよい。

また、上記の例では、表面抵抗率を下げるために、有機導電膜２３に導電性微粒子２３ｅ，２３ｈを添加する構成としたが、さらに、非導電性微粒子を添加してその透明性の向上を図るようにしてもよい。あるいは、導電性微粒子２３ｅ，２３ｈを添加せずに非導電性微粒子のみ添加したり、導電性微粒子２３ｅ，２３ｈと非導電性微粒子のいずれも添加しないようにしたりすることも可能である。これらの形態は、有機導電膜２３の材質、下部電極板３０の構成（その抵抗膜の材質）、入力装置１０の要求特性等に応じて任意に設定すればよい。

続いて、下部電極板３０の構成について説明する。
図５は下部電極板の要部断面模式図である。
下部電極板３０は、例えば、ガラス基板３２上に、ＩＴＯ膜や酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜等の無機導電膜、または有機導電膜からなる抵抗膜３３が形成された構成を有している。

例えば、抵抗膜３３にＩＴＯ膜を用いる場合、ＩＴＯ膜は、例えば、インジウム（Ｉｎ）とスズ（Ｓｎ）を酸素を含んだ雰囲気中で蒸着することにより、成膜することができる。そのほか、スパッタリング法やゾル・ゲル法等を用いることも可能である。また、ＺｎＯ膜を用いる場合も同様に、それを蒸着法やスパッタリング法等を用いて成膜することができる。

また、抵抗膜３３に有機導電膜を用いる場合には、その材料として、上部電極板２０の場合と同様、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン、およびこれらの誘導体等の導電性ポリマーが用いられ、それをガラス基板３２上に塗布・乾燥して成膜される。その場合、前述のように、その塗布・乾燥工程の条件を制御すれば、その表面に凹凸や突起を、そのサイズや量を制御して、形成することも可能である。また、必要に応じ、導電性微粒子や非導電性微粒子を添加してもよい。

ＩＴＯ膜、有機導電膜（凹凸や突起の有無は問わない。）のいずれを抵抗膜３３に用いた場合でも、入力時に上部電極板２０が押圧されてその押圧点の有機導電膜２３が下部電極板３０の抵抗膜３３と接触した際には、その入力荷重がその有機導電膜２３の表面に形成されている凸部２３ｄや突起２３ｇに集中的にかかるようになるため、上部電極板２０の有機導電膜２３と下部電極板３０の抵抗膜３３との接触抵抗が低く抑えられるようになる。

なお、下部電極板３０の抵抗膜３３には、上部電極板２０の有機導電膜２３との接触抵抗が１０ｋΩ以下になるものを用いることが好ましい。入力装置１０の中には接触抵抗が１０ｋΩを上回っても問題ないものもあるが、入力装置１０の種類によらず、下部電極板３０に上部電極板２０の有機導電膜２３との接触抵抗が１０ｋΩ以下になるような抵抗膜３３を用いるようにすれば、その上部電極板２０の有機導電膜２３に凹凸２３ａや突起２３ｇを形成することが非常に有効となる。ただし、接触抵抗は低ければ低いほど入力装置１０の性能向上の面では好ましいが、例えば抵抗膜３３に低抵抗のＩＴＯ膜を用いる場合等、低接触抵抗を実現する抵抗膜３３を用いるのに伴う成膜コストや入力装置１０の製造コストの増加に留意する。

また、上部電極板２０と同様、この下部電極板３０においても、自身の有機導電膜や上部電極板２０に形成されている有機導電膜２３への紫外線の侵入を抑制するための手段を、その支持基材であるガラス基板３２に設けるようにしてもよい。

以上、入力装置１０の上部電極板２０および下部電極板３０の構成について述べたが、それらの抵抗膜として有機導電膜を用いた場合には、その表面形状を制御することによって対向する抵抗膜との接触抵抗を低く抑えることができ、さらに、比較的低コストで成膜が行えるメリットがある。また、それらの抵抗膜として有機導電膜を用いた場合、有機導電膜は連続的な入力操作によってもその膜抵抗が変化しにくく、入力装置１０の座標の読み取り精度が低下しにくいというメリットもある。

なお、上記のように入力装置１０の上部電極板２０や下部電極板３０の抵抗膜として有機導電膜を用いる場合、そこに形成される凹凸や突起は、ｎｍオーダーの微小な構造である。一方、上部電極板２０と下部電極板３０の間にドットスペーサを設ける場合には、ドットスペーサをμｍないしｍｍオーダーといった、より大きな構造にする必要がある。また、ドットスペーサは、通常、有機導電膜の成膜後、その上層に形成する。また、アンチニュートンリング効果を得るために有機導電膜の表面に凹凸を形成する場合には、最低でも０．５μｍ以上の非周期性を持った凹凸を形成する必要がある。

以下、凹凸または突起を有する有機導電膜の抵抗膜式入力装置用電極板への適用例について説明する。
ここでは、実施例１〜５および比較例１〜３を示す。図６は各実施例および比較例において実施した乾燥工程の乾燥温度プロファイルを示す図である。

図６において、乾燥温度プロファイルＡは、加熱開始から一気に急速昇温し、その後、昇温速度を落として、加熱開始から４０秒で１２０℃に到達させ、その温度で３６０秒間保持するものである。以後は室温まで降温する（図示せず）。乾燥温度プロファイルＢは、加熱開始から緩やかな昇温過程を経て急速に昇温し、その後、昇温速度を落として、加熱開始から６０秒で１２０℃に到達させ、さらに１２５℃まで昇温して１１０秒間保持し、その後、降温して１２０℃で１８０秒間保持するものである。以後は室温まで降温する（図示せず）。また、乾燥温度プロファイルＣは、加熱開始から１００秒で１１０℃に到達させ、その温度で１７０秒間保持するものである。以後は室温まで降温する。

なお、ここでは、乾燥温度プロファイルＡ，Ｂを用いた加熱乾燥には、熱風加熱と赤外線加熱が同時に行える加熱装置を用い、乾燥温度プロファイルＣを用いた加熱乾燥には、熱風乾燥が行える加熱装置を用いた。

また、次に示す表１は各実施例および比較例において得られた入力荷重の測定結果である。

表１に示した入力荷重は、各実施例および比較例において、まず、上部電極板と下部電極板を所定の間隔で対向配置して抵抗膜式の入力装置を作製した後、その上部電極板を先端０．８Ｒのスタイラスによって押圧し、入力座標を得ることができる最低荷重を入力荷重として測定した。

以下、図６および表１を参照しつつ、順に説明する。
（実施例１）
ポリチオフェン系導電性ポリマー含有組成物（水分散）を支持基材であるＰＥＴフィルム上に塗布し、ＰＥＴフィルム上にその塗膜を形成した。その後、その塗膜の加熱乾燥を行った。この加熱乾燥には、図６に示した乾燥温度プロファイルＡを用いた。このようにして塗布・乾燥を行い、ＰＥＴフィルム上にポリチオフェン系有機導電膜を成膜し、上部電極板を形成した。

この上部電極板の有機導電膜表面を電子顕微鏡で観察したところ、ＰＥＴフィルム上の平均厚さ２００ｎｍの層の上に、微小な凹凸が多く観察された。凹凸は、その凹部と凸部の高低差が１ｎｍ〜５００ｎｍ、凸部の直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、凹凸の間隔が０．１ｎｍ〜１００ｎｍであった。

また、ガラス基板上に表面抵抗率４００Ω／□のＩＴＯ膜を成膜し、下部電極板を形成した。
形成した上部電極板と下部電極板を用い、上部電極板の有機導電膜と下部電極板のＩＴＯ膜を所定の間隔で対向させて配置し、抵抗膜式の入力装置を作製した。表１に示したように、この入力装置では、入力座標が得られる入力荷重が０．２Ｎであることが確認された。

（実施例２）
上記実施例１と同じく、ポリチオフェン系導電性ポリマー含有組成物（水分散）を支持基材であるＰＥＴフィルム上に塗布し、図６に示した乾燥温度プロファイルＡを用い、その塗膜の加熱乾燥を行ってポリチオフェン系有機導電膜を成膜し、上部電極板を形成した。

また、同様にして、ポリチオフェン系導電性ポリマー含有組成物（水分散）をガラス基板上に塗布し、図６に示した乾燥温度プロファイルＡを用い、その塗膜の加熱乾燥を行ってポリチオフェン系有機導電膜を成膜し、下部電極板を形成した。

下部電極板の有機導電膜表面を電子顕微鏡で観察したところ、ガラス基板上の平均厚さ２５０ｎｍの層の上に、微小な凹凸が多く観察された。凹凸は、その凹部と凸部の高低差が１ｎｍ〜５００ｎｍ、凸部の直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、凹凸の間隔が０．１ｎｍ〜５００ｎｍであった。

形成した上部電極板と下部電極板を用いて抵抗膜式の入力装置を作製した。表１に示したように、この入力装置では、入力座標が得られる入力荷重が０．２Ｎであることが確認された。

（実施例３）
上記実施例１で述べた有機導電膜成膜時の加熱乾燥を図６に示した乾燥温度プロファイルＢを用いて行ったことを除き、上記実施例１と同条件で成膜および測定を行った。

すなわち、ポリチオフェン系導電性ポリマー含有組成物（水分散）を支持基材であるＰＥＴフィルム上に塗布し、図６に示した乾燥温度プロファイルＢを用い、その塗膜の加熱乾燥を行ってポリチオフェン系有機導電膜を成膜し、上部電極板を形成した。

この上部電極板の有機導電膜表面を電子顕微鏡で観察したところ、ＰＥＴフィルム上の平均厚さ２５０ｎｍの層の上に、微小な突起が多く観察された。突起は、高さ１ｎｍ〜５００ｎｍ、直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、突起間の間隔が０．１ｎｍ〜５００ｎｍであった。

また、上記実施例１と同じく、ガラス基板上に表面抵抗率４００Ω／□のＩＴＯ膜を成膜し、下部電極板を形成した。
形成した上部電極板と下部電極板を用いて抵抗膜式の入力装置を作製した。表１に示したように、この入力装置では、入力座標が得られる入力荷重が０．２Ｎであることが確認された。

（実施例４）
上記実施例２で述べた有機導電膜成膜時の加熱乾燥を図６に示した乾燥温度プロファイルＢを用いて行ったことを除き、上記実施例２と同条件で成膜および測定を行った。

すなわち、ポリチオフェン系導電性ポリマー含有組成物（水分散）を支持基材であるＰＥＴフィルム上に塗布し、図６に示した乾燥温度プロファイルＢを用い、その塗膜の加熱乾燥を行ってポリチオフェン系有機導電膜を成膜し、上部電極板を形成した。有機導電膜の表面構造は、上記実施例３の上部電極板の有機導電膜の表面構造と同様であった。

また、同様にして、ポリチオフェン系導電性ポリマー含有組成物（水分散）をガラス基板上に塗布し、図６に示した乾燥温度プロファイルＢを用い、その塗膜の加熱乾燥を行ってポリチオフェン系有機導電膜を成膜し、下部電極板を形成した。

下部電極板の有機導電膜表面を電子顕微鏡で観察したところ、ガラス基板上の平均厚さ２５０ｎｍの層の上に、微小な突起が多く観察された。突起は、高さ１ｎｍ〜５００ｎｍ、直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、突起間の間隔が０．１ｎｍ〜５００ｎｍであった。

形成した上部電極板と下部電極板を用いて抵抗膜式の入力装置を作製した。表１に示したように、この入力装置では、入力座標が得られる入力荷重が０．２Ｎであることが確認された。

（実施例５）
上記実施例１で述べた下部電極板のＩＴＯ膜をその表面抵抗率が１ｋΩ／□のものに変えたことを除き、上記実施例１と同条件で成膜および測定を行った。

すなわち、上記実施例１と同じく、ポリチオフェン系導電性ポリマー含有組成物（水分散）を支持基材であるＰＥＴフィルム上に塗布し、図６に示した乾燥温度プロファイルＡを用い、その塗膜の加熱乾燥を行ってポリチオフェン系有機導電膜を成膜し、上部電極板を形成した。

また、ガラス基板上に表面抵抗率１ｋΩ／□のＩＴＯ膜を成膜して、下部電極板を形成した。
形成した上部電極板と下部電極板を用いて抵抗膜式の入力装置を作製した。表１に示したように、この入力装置では、入力座標が得られる入力荷重が０．４Ｎであることが確認された。

（比較例１）
上記実施例１で述べた有機導電膜成膜時の加熱乾燥を図６に示した乾燥温度プロファイルＣを用いて行ったことを除き、上記実施例１と同条件で成膜および測定を行った。

すなわち、上記実施例１と同じく、ポリチオフェン系導電性ポリマー含有組成物（水分散）を支持基材であるＰＥＴフィルム上に塗布し、図６に示した乾燥温度プロファイルＣを用い、その塗膜の加熱乾燥を行ってポリチオフェン系有機導電膜を成膜し、上部電極板を形成した。

この上部電極板の有機導電膜表面を電子顕微鏡で観察したところ、ＰＥＴフィルム上の平均厚さ２５０ｎｍの層の上に、突起が多く観察された。突起は、高さ１ｎｍまで、直径が０．２ｎｍ〜１ｎｍ、突起間の間隔が５００ｎｍ〜１５００ｎｍであった。

また、ガラス基板上に表面抵抗率４００Ω／□のＩＴＯ膜を成膜し、下部電極板を形成した。
形成した上部電極板と下部電極板を用いて抵抗膜式の入力装置を作製した。表１に示したように、この入力装置では、入力座標が得られる入力荷重が１．５Ｎであることが確認され、また、座標検出時間に遅れが発生することも確認された。

（比較例２）
上記実施例２で述べた有機導電膜成膜時の加熱乾燥を図６に示した乾燥温度プロファイルＣを用いて行ったことを除き、上記実施例２と同条件で成膜および測定を行った。

すなわち、ポリチオフェン系導電性ポリマー含有組成物（水分散）を支持基材であるＰＥＴフィルム上に塗布し、図６に示した乾燥温度プロファイルＣを用い、その塗膜の加熱乾燥を行ってポリチオフェン系有機導電膜を成膜し、上部電極板を形成した。

また、同様にして、ポリチオフェン系導電性ポリマー含有組成物（水分散）をガラス基板上に塗布し、図６に示した乾燥温度プロファイルＣを用い、その塗膜の加熱乾燥を行ってポリチオフェン系有機導電膜を成膜し、下部電極板を形成した。

上部電極板および下部電極板に形成された有機導電膜の表面構造は、上記比較例１の有機導電膜の表面構造と同様であった。
形成した上部電極板と下部電極板を用いて抵抗膜式の入力装置を作製した。表１に示したように、この入力装置では、入力座標が得られる入力荷重が１Ｎであることが確認され、また、座標検出時間に遅れが発生することも確認された。

（比較例３）
上記実施例１で述べた有機導電膜成膜時の加熱乾燥を図６に示した乾燥温度プロファイルＣを用いて行ったこと、および下部電極板のＩＴＯ膜をその表面抵抗率が１ｋΩ／□のものに変えたことの２点を除き、上記実施例１と同条件で成膜および測定を行った。

すなわち、ポリチオフェン系導電性ポリマー含有組成物（水分散）を支持基材であるＰＥＴフィルム上に塗布し、図６に示した乾燥温度プロファイルＣを用い、その塗膜の加熱乾燥を行ってポリチオフェン系有機導電膜を成膜し、上部電極板を形成した。

また、ガラス基板上に表面抵抗率１ｋΩ／□のＩＴＯ膜を成膜して、下部電極板を形成した。
形成した上部電極板と下部電極板を用いて抵抗膜式の入力装置を作製した。表１に示したように、この入力装置では、入力座標が得られる入力荷重が４Ｎであることが確認され、また、座標検出時間に遅れが発生することも確認された。

上記実施例１〜５および比較例１〜３より、次のようなことが言える。まず、急速に昇温する乾燥温度プロファイルＡ，Ｂを用いると、比較的緩やかに昇温する乾燥温度プロファイルＣを用いた場合に比べ、押圧時の入力荷重を充分低く抑えることができる。また、有機導電膜を成膜する際に、乾燥温度プロファイルＡを用いた場合には、有機導電膜表面に凹凸が多く形成され、乾燥温度プロファイルＢを用いた場合には、有機導電膜表面に突起が多く形成されるようになる。そのような凹凸や突起が形成された有機導電膜が、上部電極板と下部電極板の一方に成膜されている、あるいは双方に成膜されていることにより、押圧時の入力荷重を充分低く抑えることができる。ただし、有機導電膜と接触するＩＴＯ膜に表面抵抗率の高いものを用いた場合には、入力荷重が若干増加する。

以上説明したように、入力装置の上部電極板や下部電極板の抵抗膜として有機導電膜を用い、その成膜時の塗布・乾燥工程の条件を適切に制御してその表面にｎｍオーダーの微小な凸部（凹凸の凸部、あるいは突起）を形成する。これにより、押圧時の荷重が凸部に集中的にかかるようになり、抵抗膜同士の接触抵抗を低くすることが可能になる。そのため、入力荷重を低く抑えることができ、また、入力感度が高く、素早い座標検出が行える、高性能の入力装置が実現可能になる。また、上部電極板と下部電極板の抵抗膜の少なくとも一方に有機導電膜を用いることにより、入力装置の低コスト化を図ることが可能になる。

なお、以上の説明では、抵抗膜式の入力装置における上部電極板と下部電極板のうち、上部電極板にのみ、あるいは上部電極板と下部電極板の双方に、有機導電膜を成膜する構成としたが、下部電極板にのみ有機導電膜を成膜する構成とすることも可能である。このような構成の場合にも、押圧時の接触抵抗を低減し、入力感度を高め、素早い座標検出を行うことが可能である。

（付記１） 抵抗膜式の入力装置において、
表面に複数の凸部を有し、前記凸部は、平均厚さ１０ｎｍ〜５００ｎｍの層の上に形成されて、高さが１ｎｍ〜５００ｎｍ、直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、間隔が０．１ｎｍ〜５００ｎｍである有機導電膜が、第１の支持基材上に形成された第１の導電体と、
第２の支持基材上に導電膜が形成され、前記第２の支持基材上に形成された導電膜が前記第１の支持基材上に形成された有機導電膜と所定の間隔で対向配置された第２の導電体と、
を有することを特徴とする入力装置。

（付記２） 前記第１の支持基材上に形成された有機導電膜は、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン、またはその誘導体を用いて形成されていることを特徴とする付記１記載の入力装置。

（付記３） 前記第２の支持基材上に形成された導電膜は、表面に複数の凸部を有し、前記凸部は、平均厚さ１０ｎｍ〜５００ｎｍの層の上に形成されて、高さが１ｎｍ〜５００ｎｍ、直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、間隔が０．１ｎｍ〜５００ｎｍである有機導電膜であることを特徴とする付記１又は２に記載の入力装置。

（付記４） 押圧によって前記第１の支持基材上に形成された有機導電膜と前記第２の支持基材上に形成された導電膜とが接触したときの接触抵抗が１０ｋΩ以下であることを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載の入力装置。

（付記５） 前記第１，第２の支持基材は、一方がＰＥＴフィルムであり、他方がガラス基板であることを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の入力装置。
（付記６） 前記第１の支持基材または第２の支持基材は、形成された有機導電膜への外部からの紫外線の侵入を抑制するための手段を備えることを特徴とする付記１〜５のいずれか１項に記載の入力装置。

（付記７） 抵抗膜式の入力装置の製造方法において、
第１の支持基材上に有機導電膜材料を含む塗膜を形成し、前記第１の支持基材上に形成された塗膜を急速に昇温し乾燥させ、前記第１の支持基材上に有機導電膜が形成された第１の導電体を形成する工程と、
第２の支持基材上に導電膜が形成された第２の導電体を形成する工程と、
前記第１，第２の導電体を、前記第１の導電体に形成された有機導電膜と前記第２の導電体に形成された導電膜とが所定の間隔で対向配置されるように貼り合わせる工程と、
を有することを特徴とする入力装置の製造方法。

（付記８） 前記第１の導電体を形成する工程においては、
前記第１の支持基材上に形成された塗膜を、昇温開始から９０秒以内に１１５℃〜１３０℃の範囲まで急速に昇温し乾燥させ、前記第１の支持基材上に有機導電膜を形成することを特徴とする付記７記載の入力装置の製造方法。

（付記９） 前記第１の支持基材上に形成された塗膜を、急速に昇温した後、１１５℃〜１４０℃の範囲で保持して乾燥させ、前記第１の支持基材上に有機導電膜を形成することを特徴とする付記８記載の入力装置の製造方法。

（付記１０） 前記第２の導電体を形成する工程においては、
前記第２の支持基材上に有機導電膜材料を含む塗膜を形成し、前記第２の支持基材上に形成された塗膜を急速に昇温し乾燥させ、前記第２の支持基材上に有機導電膜を形成することを特徴とする付記７〜９のいずれか１項に記載の入力装置の製造方法。

（付記１１） 有機導電膜を備えた導電体において、
支持基材上に有機導電膜が形成され、前記支持基材上に形成された有機導電膜は、表面に複数の凸部を有し、前記凸部は、平均厚さ１０ｎｍ〜５００ｎｍの層の上に形成されて、高さが１ｎｍ〜５００ｎｍ、直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、間隔が０．１ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする導電体。

（付記１２） 前記支持基材上に形成された有機導電膜は、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン、またはその誘導体を用いて形成されていることを特徴とする付記１１記載の導電体。

（付記１３） 前記支持基材は、ＰＥＴフィルムまたはガラス基板であることを特徴とする付記１１又は１２に記載の導電体。
（付記１４） 前記支持基材は、前記支持基材上に形成された有機導電膜への外部からの紫外線の侵入を抑制するための手段を備えることを特徴とする付記１１〜１３のいずれか１項に記載の導電体。

（付記１５） 有機導電膜を備えた導電体の製造方法において、
支持基材上に有機導電膜材料を含む塗膜を形成する工程と、
前記支持基材上に形成された塗膜を急速に昇温し乾燥させ、前記支持基材上に有機導電膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする導電体の製造方法。

（付記１６） 前記支持基材上に形成された塗膜を急速に昇温し乾燥させ、前記支持基材上に有機導電膜を形成する工程においては、
前記支持基材上に形成された塗膜を、昇温開始から９０秒以内に１１５℃〜１３０℃の範囲まで急速に昇温し乾燥させ、前記支持基材上に有機導電膜を形成することを特徴とする付記１５記載の導電体の製造方法。

（付記１７） 前記支持基材上に形成された塗膜を、急速に昇温した後、１１５℃〜１４０℃の範囲で保持して乾燥させ、前記支持基材上に有機導電膜を形成することを特徴とする付記１６記載の導電体の製造方法。

入力装置の原理構成を説明する図である。 上部電極板の要部断面模式図である。 有機導電膜表面に形成された凹凸の模式図である。 有機導電膜表面に形成された突起の模式図である。 下部電極板の要部断面模式図である。 各実施例および比較例において実施した乾燥工程の乾燥温度プロファイルを示す図である。

符号の説明

１０ 入力装置
２０ 上部電極板
２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂ 電極
２２ シート
２３ 有機導電膜
２３ａ 凹凸
２３ｂ，２３ｆ 層
２３ｃ 凹部
２３ｄ 凸部
２３ｅ，２３ｈ 導電性微粒子
２３ｇ 突起
３０ 下部電極板
３２ ガラス基板
３３ 抵抗膜
４０ ペン

Claims (8)

1. 抵抗膜式の入力装置において、
   表面に複数の凸部を有し、前記凸部は、平均厚さ１０ｎｍ〜５００ｎｍの層の上に形成されて、高さが１ｎｍ〜５００ｎｍ、直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、間隔が０．１ｎｍ〜５００ｎｍである有機導電膜が、第１の支持基材上に形成された第１の導電体と、
   第２の支持基材上に導電膜が形成され、前記第２の支持基材上に形成された導電膜が前記第１の支持基材上に形成された有機導電膜と所定の間隔で対向配置された第２の導電体と、
   を有することを特徴とする入力装置。
2. 前記第２の支持基材上に形成された導電膜は、表面に複数の凸部を有し、前記凸部は、平均厚さ１０ｎｍ〜５００ｎｍの層の上に形成されて、高さが１ｎｍ〜５００ｎｍ、直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、間隔が０．１ｎｍ〜５００ｎｍである有機導電膜であることを特徴とする請求項１記載の入力装置。
3. 抵抗膜式の入力装置の製造方法において、
   第１の支持基材上に有機導電膜材料を含む塗膜を形成し、前記第１の支持基材上に形成された塗膜を急速に昇温し乾燥させ、前記第１の支持基材上に有機導電膜が形成された第１の導電体を形成する工程と、
   第２の支持基材上に導電膜が形成された第２の導電体を形成する工程と、
   前記第１，第２の導電体を、前記第１の導電体に形成された有機導電膜と前記第２の導電体に形成された導電膜とが所定の間隔で対向配置されるように貼り合わせる工程と、
   を有することを特徴とする入力装置の製造方法。
4. 前記第１の導電体を形成する工程においては、
   前記第１の支持基材上に形成された塗膜を、昇温開始から９０秒以内に１１５℃〜１３０℃の範囲まで急速に昇温し乾燥させ、前記第１の支持基材上に有機導電膜を形成することを特徴とする請求項３記載の入力装置の製造方法。
5. 前記第１の支持基材上に形成された塗膜を、急速に昇温した後、１１５℃〜１４０℃の範囲で保持して乾燥させ、前記第１の支持基材上に有機導電膜を形成することを特徴とする請求項４記載の入力装置の製造方法。
6. 前記第２の導電体を形成する工程においては、
   前記第２の支持基材上に有機導電膜材料を含む塗膜を形成し、前記第２の支持基材上に形成された塗膜を急速に昇温し乾燥させ、前記第２の支持基材上に有機導電膜を形成することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の入力装置の製造方法。
7. 有機導電膜を備えた導電体において、
   支持基材上に有機導電膜が形成され、前記支持基材上に形成された有機導電膜は、表面に複数の凸部を有し、前記凸部は、平均厚さ１０ｎｍ〜５００ｎｍの層の上に形成されて、高さが１ｎｍ〜５００ｎｍ、直径が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ、間隔が０．１ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする導電体。
8. 有機導電膜を備えた導電体の製造方法において、
   支持基材上に有機導電膜材料を含む塗膜を形成する工程と、
   前記支持基材上に形成された塗膜を急速に昇温し乾燥させ、前記支持基材上に有機導電膜を形成する工程と、
   を有することを特徴とする導電体の製造方法。

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