JPS6220209A - メンブレンスイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は透明導電性積層体を用いて組立加工した所謂メ
ンブレンスイッチ特に透明タッチパネルに関するもので
ある。

［従来技術］ メンプレイスイッチは可撓性導電性膜と、これと対向配
置した導電性膜（可撓性でなくともよい）とが常時非接
触状態が保持され、押した時のみ接触することによって
スイッチ機能を果す。中でも、タッチパネルはディスプ
レイ装置の表示体の表面上に取付、これを指等で押圧す
る位置座標による信号をコンピューターに入力する装置
、いわゆるマン−マシンインターフェースの装置として
注目されている。

タッチパネルの構成は２枚の透明導電性シートを所定間
隔を存して、導電面を内側にして対向配置されたもので
ある。２枚の透明導電性シートの内、少なくとも一方は
可撓性であり、これを指等で押圧して可撓性シートを変
形して２枚の導電性シートを抵抗接触させることにより
、接触点を検出することのできるものである。一種のポ
インティングディバイスであるが、このタッチパネルに
おいて接触した時の抵抗値が、打鍵回数を重ねると導電
層の劣化により上昇し、ついには抵抗接触しなくなる。

又、高温状態で保存したり、高湿状態で保存すると導電
層の劣化により接触抵抗が上昇し、コンピューターへの
入力動作不良の原因にもなり、タッチパネルの打鍵性能
と対環境性能が問題であった。

従来より金、銅、パラジウム、アルミニウム、ニッケル
等の金属薄膜を酸化ビスマス、硫化亜鉛、酸化チタン等
の透明高屈折率の’１４膜でカバーしたもの及び有機物
質を含有する酸化チタンの薄膜でカバーしたものが提案
されているが、いずれも耐擦傷性は充分とは言えない。

中でも酸化インジウム、酸化ずず、沃化用等の化合物半
導体膜を導電性膜とする場合には、膜は真空蒸着法、ス
パッタリング法等の真空中にお（ブる薄膜形成法等で形
成され比較的、耐１察傷性は高い。しかし、タッチパネ
ルとしてざらに高耐１察傷性膜を得るために、これまで
膜の上に表面硬度を高める薄膜を積層することが提案さ
れているが、この積層体では耐１察傷性は高まるものの
、表面導電性の低下かさくブられないのか現状である。

［発明の目的］ この発明はタッチパネルに代表されるメンブレンスイッ
チのかかる性能の経時変化を防止し、スイッチング性能
の信頼性を高めることを目的とする。

［発明の構成及び効果］ ＝　３一 本発明は、第１図及び第２図に示した如く透明な基盤の
１及び４の少なくとも片面に金属あるいは金属化合物薄
膜層２を設け、さらに該薄膜上にアルキル１へリアルコ
キシシラン、またはその部分加水分解縮合物の硬化薄膜
層３を厚さ０．０１μ〜０．１０μ設けた導電性積層体
を用いたことを特徴とし、このような導電性積層体の２
枚を導電面のスペーサ−５を介して対向配置させてメン
ブレンスイッチが構成される。硬化薄膜層を０．１５μ
以上厚く塗布すると、表面抵抗か増大して、スイッチン
グ入力装置として使用出来ない。

以下に本発明にかかわる透明な成形物基盤、金属薄膜の
材料、硬化薄膜層の特徴とその膜厚の特性とその膜厚に
ついて記述する。

本発明の透明な基板として無機あるいは有機の透明基板
が使用でき、ガラスあるいは、ポリエチレンテレフタレ
ート樹脂、ポリエチレンナノトレー１〜樹脂、ポリブチ
レンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アク
リル樹脂、Ａｓ樹脂、ＡＢＳ＠脂、ポリスチレン樹脂、
ル樹脂、ボリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリス
チレン樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、
ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族ポリアミ
ド樹ｉ旨、セルロースアセテート樹脂、セルロースプロ
ピオネート樹脂、セルロースアセテートブチレート樹脂
等の熱可塑性、熱硬化性樹脂の単体または複合化された
フィルムあるいはシートを使用することができる。

とりわけ透明性および機械的強度の観点から可視光透過
率８０％以上、厚さ２０〜２’ＯＯμのポリエチレンテ
レフタシー１〜フイルムが好ましく用いられる。基盤の
少くとも一方は可撓性の物であることが必要である。金
属簿膜の１．ｊ　Ｍ’ｉｌとしては可視光領域の光線吸
収損失の少い金属か好ましく、例えば金、銀、パラジウ
ム、銅、コバルト、クロム、ニッケル、アルミニウムが
好ましく用いられる。とりわけ可視％透過率の高い透明
導電性金属薄膜を得るためには金、銀、パラジウムが好
ましい。また、金属化合物薄膜としては、酸化インジラ
ム、酸化スズ等が好ましい。本発明で用いられる金属あ
るいは金属化合物薄膜は真空蒸着法、スパッタリング法
、イオンプレーンティング法等で形成されが、形成され
た薄膜の膜厚は透明導電性膜または選択光透過性膜とし
ての要求性能をもてば特に限定されるものではないが、
導電性または赤外線反射能をもつためには少くとも連続
構造をもつ必要がおり、約５０Å以上、また可視光線の
透過性を保持するためには可視光線の２分の１以下、す
なわち約３０００Ａ以下の膜厚が好ましい。

本発明に用いるアルキルトリアルコキシシランは一般式
Ｒ３ｉ　　（ＯＲ′）３で表わされる。ここで、Ｒ，Ｒ
−は同一あるいは異ったアルキル基を示し、それぞれメ
チル、エチル、プロピル、ブヂル基等であり、例えばメ
チルトリエトキシシラン等がある。　アルキルトリアル
コキシシランの部分加水分解縮合物とは、アルキルトリ
アルコキシシランが線状または三次元状に部分加水分解
縮合したオリゴマーをさす。このアルキルトリアルコキ
シシランあるいはその部分加水分解縮合物は、いづ゛れ
も硬化させることにより三次元の架橋描込を右する硬化
物となる。アルキルトリアルコキシシランまたはその部
分加水分解縮合物の硬化膜は金属あるいは金属化合物ａ
９膜層上に積層することにより該薄膜の可視光線透過率
を高めるとともに、耐１察傷性を向上させる効果をもつ
。

硬化薄膜の膜厚としては耐Ｉ察傷性の効果の点から５０
Å以上、好ましくは１００Ａ以上、さらに好ましくは１
４ＯＡ以上であり、また表面伝導性を保つ点からは６０
０Å以下、好ましくは４５０Å以下、さらに好ましくは
３５０Å以下である。

このアルキルトリアルコキシシランまたはその部分加水
分解縮合物の硬化薄膜は、アルキル１〜リアル］キシシ
ランまたはその部分加水分解縮合物のアルコール溶液を
金属あるいは金属化合物Ａｖ股上に塗布し、加熱によっ
て乾燥硬化することにより形成することかできる。一般
に溶剤として用いられるアルコールはメタノール、エタ
ノール、プロパツール、イソプロパツール、ブタノール
、エヂレングリコール、プロピレングリコール、ブヂレ
ングリコール等が好ましいが、中でもメタノール、エタ
ノール、プロパツール、イソプロパツール、ブタノール
が好ましく、とりわけメタノール、エタノールが好まし
い。これはアルキルトリアルコキシシランまたはその部
分加水分解縮合物が硬化反応を起す際に生ずるメタノー
ルを蒸発揮散さぜる必要があると同時に溶剤としてのア
ルコールも蒸発揮散させる必要があるため揮発性の溶剤
を用いるのが好ましいためである。溶液濃度は任意でお
るが、膜厚数百オングストローム以下の均一な硬化薄膜
を設けるためには０．１〜３０重量％、好ましくは０３
．〜１０重量％、さらに好ましくは０．５〜５重量％の
）門度に調整するのがよい。

このアルコール溶液を塗布する場合、例えば浸漬法、噴
霧法、スプレー法をはじめ一般のコーティングマシンを
利用する方法、すなわち、メイヤーバーコーター、グラ
ビアコーター等を使用する方法かあ、る。これらのいず
れかの方法によって溶液を塗布すると同時、または後に
室温以上で熱処理による乾燥、硬化を行い、硬化薄膜の
形成を完了−８＝ する。この乾燥硬化に際しては５０’Ｃ〜２００’Ｃの
温度が用いられ、１００’Ｃ〜１５０’Ｃが好ましい。

この乾燥・硬化に要する時間は１０秒間〜１時間が用い
られる。このよう塗工、硬化させることにより硬化薄膜
はアルキ基を有することになり、有機フィルムおよび金
属あるいは金属化合物薄膜との接着性か向上し、さらに
可視光過率の向上した、しかも耐１察傷性を有する透明
導電性積層体を得ることができる。本発明にｄ５（ブる
透明導電性積層体は基板として可撓性フィルムを用いた
場合、連続生産が容易にでき、生産速度を大幅に上げる
ことが出来、大量にまた安価にすぐれた透明導電性フィ
ルムを供給できる。以下本発明の方法のより具体的な説
明を実施例をもって行うか、本発明はこれによって限定
さ誉るものではない。

実施例１ 可視光透過率約８５％、厚さ１２５μｍの２軸延伸ポリ
エチレンテレフタレートフイルムの片面にインジウム、
錫酸化物を蒸着したフィルム（ダイセル化学製　商品名
ｃ［Ｌｉ：ｃグレーｊ−：に−［ｃ）可視光硬化薄膜よ
りなる。このフィルムを１０％Ｈ２３０４溶液でエツチ
ング加工し、導電性塗料を印刷して第１図のような、タ
ッチパネルを製作した。

このタッチパネルを用いて１５Ｖ、１ｍＡをスイッチン
グした結果を第１表に示した。

比較例１ 可視光透過率約８８％、厚さ１２５μｍの２軸の２軸延
伸ポリエチレンテレフタレートフイルムの片面にインジ
ウム、錫酸化物を蒸着したフィルム（ダイセル化学製　
商品名ＣＥＩＥＣグレードに−ＥＣ）を同様に１０％Ｈ
２ＳＯ４溶液でエツチング加工し導電性塗料を印刷して
第１図のようなタッチパネルを製作した。このタッチパ
ネルを用いて１５■、１ｍＡを通電してスイッチングし
た結果を第１表に示した。

実施例２ 実施例１の熱硬化膜層をメチルトリエトキシシランの加
水分解縮合物の硬化薄膜とした以外は実施例１と同様の
透明導電性フィルムを用いて第１図のタッチパネルを製
作した。このタッチパネルを用いて１５Ｖ、１ｍＡを通
電してスイッチングした結果を第１表に示した。

実施例　３ 実施例１の蒸着薄膜を金蒸着薄膜を用いた以外は実施例
１と同じタッチパネルを製作して１５ｖ１’ＩｍＡをス
イッチングした結果を第１表に示ず。

比較例２ 可視光過率約８８％、厚さ１２５μｍの２軸延伸ポリエ
チレンテレフタレート、フィルムの片面に金を蒸着した
フィルム（ダイセル化学製、商品名ＣＥＬＥＣ、グレー
ドＧ３４ＦＸ　）を１０％ＮａＯＨ溶液でエツチング加
工し、導電性塗料を印刷して第１図のようなタッチパネ
ルを製作した。

但し、スイッチングテスト条件は次の通りである。

スイッチング荷重　　　　：　６３ｇ 繰り返し数　：　　１０Ｈ２ 時間　　　　：　　２ｍ５ＦＣ 印加電圧　　　　　　　：　　ＤＣ１５Ｖ通電電流　　
　　　　　：　　１ｍＡ 総スイスイツチング　　　：　　２００万回

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を示すタッチパネルの断面略示図
であり、 第２図は同組立図である。 １．４は基板 ２、は導電性膜 ３、硬化薄膜層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明な基板の少くとも片面に、金属あるいは金属化合物
   の薄膜層を設け、さらに該薄膜層上に、アルキルトリア
   ルコキシシランまたは、その部分加水分解縮合物の硬化
   薄膜層を設けた透明導電性積層体を２枚、電極として対
   向配置したことを特徴とするメンブレンスイッチ。