(57)【要約】【課題】下部基板層としてポリカーボネートシート上に、ＩＴＯ微粉末層を形成させた複合体を使用するタッチパネル構造体においてニュートンリングの発生を抑制すること。【解決手段】上部基板の片面に導電性層が形成された上部基板層および下部基板の片面表面に導電性層が形成された下部基板層よりなり、両基板層がそれぞれの導電性層が互いに向い合うように配置されたタッチパネル構造体であって、下部基板層は、透明ポリカーボネートシートを基板とし、その片面表面に接着剤層が形成され、その接着剤層の表面にＩＴＯの微粉末層が積層されかつそのＩＴＯの微粉末層の表面は、微細凹凸形状を有していることを特徴とするタッチパネル構造体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部基板の片面に導電性層が形成された上部基板層および下部基板の片面表面に導電性層が形成された下部基板層よりなり、両基板層がそれぞれの導電性層が互いに向い合うように配置されたタッチパネル構造体であって、下部基板層は、透明ポリカーボネートシートを基板とし、その片面表面に接着剤層が形成され、その接着剤層の表面にＩＴＯの微粉末層が積層されかつそのＩＴＯの微粉末層の表面は、微細凹凸形状を有していることを特徴とするタッチパネル構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、タッチパネル構造体に関する。さらに詳しくは、耐久性に優れ、かつニュートンリングの発生が制御されたタッチパネル構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】  最近、指入力またはペン入力によるモバイル情報端末として抵抗膜式タッチパネルの用途が拡大しつつある。抵抗膜式タッチパネルは特殊なペンを使用しないで、指または通常のペンで容易に入力でき、しかも低コスト化が比較的簡単であるという利点を有している。【０００３】  一方抵抗膜式タッチパネルは、上部基板層と下部基板層との間にスペーサーによる空気層を有し、上部基板層と下部基板層の表面に形成された透明導電性膜を物理的に接触（タッチ）させることによって接触位置を感知する構造となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  このタッチパネルの上部基板層および下部基板層の基板材料として、ガラス、高分子フィルム、プラスチックシートなどが使用され、それぞれの基板材料の組合せに基づいて種々の利点及び欠点を有している。
殊に、上部基板（タッチ面）の材料として高分子フィルム（例えばＰＥＴフィルムの如きポリエステルフィルム）は割れない、軽量である、薄い、屈曲性に優れているなどの多くの利点のために広く利用されてきた。しかし、上部基板として高分子フィルムを使用した場合その優れた屈曲性のために局所的なタッチ圧が容易に感知される。【０００５】  一方上部基板の表面に形成される透明導電性膜としてＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ膜）が広く利用されている。このＩＴＯ膜は、透明高分子フィルム表面に蒸着法或いはスパッタリング法によって形成される。
これに対してＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）の微粒子を透明高分子フィルムの表面に導電性層として形成させ透明導電性基板層として利用する方法が提案された（特許文献１，２および３参照）。このＩＴＯ微粉末を導電性層として利用した透明導電性基板層は、蒸着法或いはスパッタリング法による基板層に比べて、種々の高分子フィルムに採用することが可能であること、幅広いフィルム基板を容易に得ることができること、比較的低コストにより基板層を得ることができるなどの多くの利点を有している。【０００６】  ＩＴＯ微粒子をバインダーと共に導電性層としての使用は上部基板層のみならず、下部基板層にも同様に適用でき、いずれも抵抗膜式タッチパネルに有利に利用できる。
一方下部基板層における基板材料として、一般にガラスシートが使用されていたが、近時、ポリカーボネートシートの使用が、加工性、軽量性、耐熱性などの点から提案されている。このポリカーボネートシートの表面に接着剤層を設け、この接着剤層の表面にＩＴＯ微粉末層を形成させた導電性基板層が提案された。
この導電性基板層は、ポリカーボネートシートの利点と共に、ＩＴＯ微粉末を導電性層として実用化した点において価値を有するものである。しかし、上部基板層として導電性層を表面に有する透明フィルムを使用する限り、指またはペンの押圧によるフィルムの撓みによって、上部基板層と下部基板層とのギャップ変化によりニュートンリングの発生が認められる。ニュートンリングの発生は、表示面の美的外観を損なうことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】  特開平９−８６９６７号  公報
【特許文献２】  特開２００４−２２２２４号  公報
【特許文献３】  特開２００５−１６６３５０号  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  本発明の目的は、下部基板層として、ポリカーボネートシートの表面上にＩＴＯ微粉末層を形成させた導電性基板層を使用したタッチパネル構造体において、ニュートンリングの発生が抑制されかつ耐久性の優れたタッチパネル構造体を提供することにある。本発明の他の目的は、ニュートンリングの発生を効果的にかつ簡単な手段で抑制できる構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明者の研究によれば、ＩＴＯ微粉末層を表面に導電性層として形成されたポリカーボネートシートを、下部基板層として使用したタッチパネル構造体において、その下部基板層の導電性層表面に、微細凹凸形状を形成させることによって、ニュートンリングの発生を効果的に抑制することが見出された。
かくして本発明によれば、上部基板の片面に導電性層が形成された上部基板層および下部基板の片面表面に導電性層が形成された下部基板層よりなり、両基板層がそれぞれの導電性層が互いに向い合うように配置されたタッチパネル構造体であって、下部基板層は、透明ポリカーボネートシートを基板とし、その片面表面に接着剤層が形成され、その接着剤層の表面にＩＴＯの微粉末層が積層されかつそのＩＴＯの微粉末層の表面は、微細凹凸形状を有していることを特徴とするタッチパネル構造体が提供される。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば、ＩＴＯ微粉末層を導電性層として有するポリカーボネートシートを下部基板層を用いるタッチパネル構造体において、ニュートンリングの発生を効果的に抑制したタッチパネル構造体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のタッチパネル構造体のタッチ面における直角断面図を模式的に示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  本発明のタッチパネル構造体を図面により具体的に説明する。図１はタッチパネル構造体のタッチ面からの直角断面図を模式的に示したものである。図１のＡは上部基板層を示しＢは下部基板層を示す。上部基板層Ａは、透明フィルム１とその表面に形成された導電性層２により構成されている。一方下部基板層Ｂは、ポリカーボネートシート５の表面に接着剤層４が形成され、さらにその接着剤層４の表面にＩＴＯ微粉末層３が形成されている。このＩＴＯ微粉末層３は導電性層であり、その表面は、微細凹凸表面６を有している点に特徴を有している。
図１のタッチパネル構造体において、上部基板層Ａの上部より、指またはペンで押圧すると、その部分が撓み上部基板層Ａの導電性層２と、下部基板層ＢのＩＴＯ微粉末層３が局所的に接触し、その位置を電気的に感知するシステムになっている。上部基板層Ａと下部基板層Ｂとの間は空隙が存在し、その空隙を一定の間隔に保つためにドットスペーサーが存在している。このドットスペーサーは図面上省略されている。下部基板層Ｂの導電性層であるＩＴＯ微粉末層３の表面が微細凹凸表面形状を有していることによって、上部基板層Ａが押圧により撓んでもニュートンリングの発生は、視覚的に緩和されることになる。
【００１２】  以下、本発明のタッチパネル構造体を構成する上部基板層Ａおよび下部基板層Ｂのそれぞれについて詳細に説明する。上部基板層Ａは、透明フィルム１および導電性層２により構成される。透明フィルム１としては、透明高分子フィルムであり、タッチパネルのタッチ面に通常使用されているフィルムであればよい。かかるフィルムとしては、ポリエステルフィルム、殊にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが剛性および入手容易性の点で優れている。このポリエステルフィルムは通常２軸延伸フィルムであり、１００〜２５０μｍ、好ましくは１２０〜２２０μｍの厚みを有しているものが望ましい。
透明フィルム１の表面に形成される導電性層２は、タッチパネルの導電性層として使用されるものであればよく、透明性を有するものであることが望まれる。かかる導電性層２としては、酸化金属膜（例えばＩＴＯ膜、ＺｎＯ膜）、酸化金属微粉末層（例えばＩＴＯ微粉末層）、高分子膜（例えばポリチオフェン膜）或いはカーボンナノチューブ層などが挙げられるが、これらの中で導電性酸化金属膜（殊にＩＴＯ膜）であるのが好ましい。ＩＴＯ膜は、スパッタリング法またはＣＶＤ方式によって形成するのが望ましくその厚みは１０〜５０ｎｍであるのが好ましい。
【００１３】  導電性層２を透明フィルム１の片面に形成させた上部基板層Ａは、５００〜２０００Ω／□、好ましくは６００〜１８００Ω／□の表面抵抗値を有するものが適当である。また上部基板層Ａは、光透過率（波長５５０ｎｍ）が８８％以上、好ましくは９０％以上の透明性を有していることが望ましい。
本発明の下部基板層Ｂにおける基板は、ポリカーボネートシート５が使用される。ポリカーボネートシート５は、透明性に優れ、また耐熱性および耐衝撃性にも優れている。このポリカーボネートシート５は、０．２〜２．５ｍｍ、好ましくは０．４〜２ｍｍの厚さのものが好適である。ポリカーボネートシート５を構成するポリカーボネートは、ビスフェノールＡを主たるモノマー成分として重合して得られたものが好ましい。
【００１４】  ポリカーボネートシート５の表面上に、導電性層としてのＩＴＯ微粉末層を直接形成させることは困難であり、そのために接着剤層４の介在が必要となる。この接着剤層としては、例えばアクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂および紫外線硬化型樹脂などの透明性を有する接着剤が使用される。これら接着剤としてはアクリル樹脂、エポキシ樹脂、紫外線硬化型樹脂が好ましい。
接着剤層４の厚みは、１〜２０μｍ、好ましくは２〜１５μｍの範囲が適当である。この接着剤層４の介在により、ポリカーボネートシート５の表面に、ＩＴＯ微粉末層３を安定して形成させることができる。
ＩＴＯ微粉末層３を形成するＩＴＯ微粉末はインジウム・錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）の微粉末であって、その微粒子は粒径が１００ｎｍ以下のものが好ましく、平均粒径が２〜４０μｍ、好ましくは５〜２０μｍの範囲のものが好適である。また導電性層２中におけるＩＴＯ微粒子の含有量は、重量で１０〜８０％、好ましくは２０〜６０％の範囲がよい。
【００１５】  ＩＴＯ微粒子はインジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）の元素比が１０：０．１〜１０：１の範囲であるものが好ましく、その調整方法は特に制限されないが、下記の方法により得ることができる。インジウム塩の水溶液と錫塩の水溶液との混合水溶液を前記Ｉｎ：Ｓｎの元素比となるように準備し、この混合水溶液とアルカリ水溶液とを混合し、２０〜７０℃の温度で２５〜１３０分間共沈反応を行い、水酸化物の沈殿物を得る。この沈殿物をイオン交換水で充分に洗浄し、水酸化物を濾別する。次いでこの水酸化物を大気中にて３５０〜８００℃、望ましくは４００〜７５０℃の温度で焼成してＩＴＯの凝集粒子を得、その凝集粒子を粉砕することによってＩＴＯ微粒子を調整することができる。この焼成処理は、ＩＴＯ粒子の結晶粒界を充分に成長させるために温度と時間を制御することが望ましい。
前記反応の原料に使用されるインジウム塩としては、例えば塩化インジウム、硝酸インジウム、硫酸インジウムの如き鉱酸塩および酢酸インジウム、シュウ酸インジウムの如き有機酸塩が例示される。また錫塩としては、例えば塩化錫、硝酸錫、硫酸錫の如き鉱酸塩および酢酸錫、シュウ酸錫の如き有機酸塩が挙げられる。さらにアルカリ水溶液としては、例えばアンモニア水溶液、苛性ソーダ水溶液などが使用される。
【００１６】  本発明のタッチパネル構造体において下部基板層Ｂは、図１に示すように、導電性層であるＩＴＯ微粉末層３の表面は、微細凹凸形状６を有している。この表面の微細凹凸形状に基づいて光の反射光が適当に分散し、指やペンの押圧によって或いは温湿度によって基板の撓みが起ってもニュートンリングの発生が防止乃至抑制される。
下部基板層ＢにおけるＩＴＯ微粉末層３の微細凹凸形状は、高さ（凸部の高さ）が１μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下、０．０１μｍ以上、好ましくは０．０５μｍ以上であるのが適当である。また微細凹凸の高さの平均値は、０．０５〜０．５μｍ、好ましくは０．０５〜０．４μｍの範囲が望ましい。また微細凹凸形状におけるピッチ間隔（凸部とそれに隣接する凸部の頂点の間隔）は、０．５〜５μｍが好ましく、ピッチ間隔の平均値は０．０５〜２μｍ、好ましくは０．１〜１μｍの範囲が有利である。
下部基板層ＢのＩＴＯ微粉末層３の表面に、微細凹凸形状を形成させる手段は特に制限されないが、好ましい手段は、表面に微細凹凸形状を有する離形フィルムを準備し、その微細凹凸表面上においてＩＴＯ微粉末層を形成させ、離形フィルム表面の微細凹凸形状をＩＴＯ微粉末層に転写させる方法が好ましい。
【００１７】  この離形フィルムとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルのフィルムが使用でいるが、とりわけポリエステルフィルム、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好ましい。離形フィルムの表面の微細凹凸形状は、転写によりＩＴＯ微粒子層の表面に微細凹凸形状を形成できる形状であればよい。離形フィルムの表面に微細凹凸を形成させる手段は、種々の方法があるが、例えばサンドブラスト法が挙げられる。
下部基板層Ｂを得る方法について説明すると、微細凹凸形状を表面に有する離形フィルムの表面に、ＩＴＯ微粉末粒子および必要により接着剤（またはバインダー）からなる層を形成させ、その層の上に接着剤層４を形成させ、さらにその上にポリカーボネートシート５を貼り合わせ、次いで上記離形フィルムを剥離・除去すればよい。
本発明のタッチパネル構造体は、前記した上部基板層Ａおよび下部基板層Ｂとを、それ自体公知の方法に従って実装し組み立てることができる。
【符号の説明】
【００１８】Ａ    上部基板層
Ｂ    下部基板層
１    透明フィルム
２    導電性層
３    ＩＴＯ微粉末層
４    接着剤層
５    ポリカーボネートシート
６    微細凹凸表面
【図１】
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