(57)【要約】      （修正有）【課題】マルチタッチ入力が可能な表面静電容量式タッチパネル構造体を提供する。【解決手段】導電性基板１の透明基板２の片面の表面に、酸化金属の膜によりなる導電性ライン３を３〜１００本平行して形成し、その導電性基板１の導電性ライン３が形成された表面には保護膜層を積層し、前記導電性ライン３は各々の両端から電気的に接続して電流を感知し、その電流の変化を検知する処理装置へ接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の片面の表面に、酸化金属の膜によりなる導電性ラインの３〜１００本が平行して形成された導電性基板であり、その導電性基板の導電性ラインが形成された表面は、保護膜層が積層され、前記導電性ラインは各々の両端から電気的に接続して電流を感知し、その電流の変化を検知する処理装置へ接続することを特徴とする表面静電容量式タッチパネル構造体。
【請求項２】
前記酸化金属の膜が、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜である請求項１記載のタッチパネル構造体。
【請求項３】
前記導電性ラインは、幅が１ｍｍ〜２０ｍｍであり、かつ隣り合うラインの間隔が０．１ｍｍ〜３ｍｍである請求項１記載のタッチパネル構造体。
【請求項４】
透明基板の片面の表面に、酸化金属の微粉末よりなる導電性ラインの３〜１００本が平行して形成された導電性基板であり、その導電性基板の導電性ラインが形成された表面は、保護膜層が積層され、前記導電性ラインは、各々の両端から電気的に接続して電流を感知し、その電流の変化を検知する処理装置へ接続することを特徴とする表面静電容量式タッチパネル構造体。
【請求項５】
前記酸化金属の微粉末がＩＴＯ微粉末（Indium Tin Oxide微粉末）である請求項４記載のタッチパネル構造体。
【請求項６】
前記透明基板が、ポリエチレンテレフタレート（PET）シートまたは、ポリカーボネート（PC）シートである請求項４記載のタッチパネル構造体。
【請求項７】
前記透明基板が、屈曲性を有する請求項４記載のタッチパネル構造体。
【請求項８】
前記導電性ラインは、幅が１ｍｍ〜２０ｍｍであり、かつ隣り合うラインの間隔が０．１ｍｍ〜３ｍｍである請求項４記載の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、表面静電容量式タッチパネル構造体に関する。さらに詳しくは、マルチタッチ入力が可能な表面静電容量式タッチパネル構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、指入力またはペン入力によるモバイル情報端末としてタッチパネルの用途が拡大しつつある。このタッチパネルは種々の方式が提案されているが、抵抗膜式と静電容量式の２つの方式が代表的である。前者の抵抗膜式タッチパネルは、入力が簡単でかつ安価であることから、携帯機器への利用が広がりつつある。一方、後者の静電容量式タッチパネルは、表面静電容量式（Surface Capacitive）と投影型静電容量式（Projected
Capacitive）とがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このうち、表面静電容量式タッチパネルは、小型のものから大型のものまで広いサイズで適しているが、マルチタッチ入力が困難とされていた。すなわち表面静電容量式は、表面保護層と基板層との間の導電性膜、４隅の電極により構成され、この電極に電圧を印加して表面全体に均一な電界を形成させて、４隅から指を経由して電流が流れ、その４隅から流れた電流の比率を測定して指の押圧位置を特定する方式であり、この方式に基づくことによってマルチタッチ入力化が困難となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、マルチタッチ入力が可能な表面静電容量式タッチパネルを開発すべく研究を進めた。その結果、透明基板の表面に導電性のラインを多数本並行して配列して形成させた基板を、導電性基板として使用すると、マルチタッチ入力によりその指の押圧位置を検知することが可能であることが判明し、本発明に到達した。また導電性ラインとして屈曲に対して抵抗性を有する酸化金属の微粉末により形成された導電性ラインを使用し、かつ基板として屈曲性のあるフィルムまたはシートを使用すると、屈曲性を有するタッチパネルが得られることも見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて到達されたものであって、本発明によれば、(1)〜(8)の表面静電容量式タッチパネル構造体が提供される。
【０００５】
(1)       
透明基板の片面の表面に、酸化金属の膜によりなる導電性ラインの３〜１００本が平行して形成された導電性基板であり、その導電性基板の導電性ラインが形成された表面は、保護膜層が積層され、前記導電性ラインは各々の両端から電気的に接続して電流を感知し、その電流の変化を検知する処理装置へ接続することを特徴とする表面静電容量式タッチパネル構造体。
(2)       
前記酸化金属の膜が、ＩＴＯ（Indium
Tin Oxide）膜である前記(1)記載のタッチパネル構造体。
(3)       
前記導電性ラインは、幅が１ｍｍ〜２０ｍｍであり、かつ隣り合うラインの間隔が０．１ｍｍ〜３ｍｍである前記(1)記載のタッチパネル構造体。
(4)       
透明基板の片面の表面に、酸化金属の微粉末よりなる導電性ラインの３〜１００本が平行して形成された導電性基板であり、その導電性基板の導電性ラインが形成された表面は、保護膜層が積層され、前記導電性ラインは、各々の両端から電気的に接続して電流を感知し、その電流の変化を検知する処理装置へ接続することを特徴とする表面静電容量式タッチパネル構造体。
(5)       
前記酸化金属の微粉末がＩＴＯ微粉末（Indium Tin Oxide微粉末）である前記（4）記載のタッチパネル構造体。
(6)       
前記透明基板が、ポリエチレンテレフタレート（PET）シートまたは、ポリカーボネート（PC）シートである前記(4)記載のタッチパネル構造体。
(7)       
前記透明基板が、屈曲性を有する前記（4）記載のタッチパネル構造体。
(8)       
前記導電性ラインは、幅が１ｍｍ〜２０ｍｍであり、かつ隣り合うラインの間隔が０．１ｍｍ〜３ｍｍである前記(4)記載のタッチパネル構造体。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、２点同時入力のようなマルチタッチ入力が可能な表面静電容量式タッチパネル構造体が提供される。本発明の好ましい態様によれば、マルチタッチ入力が可能であるばかりではなく、屈曲性を有しかつ耐久性に優れた表面静電容量式タッチパネル構造体が提供され、さらに携帯性に優れた小型〜中型のタッチパネル構造体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の表面静電容量式タッチパネル構造体に使用される導電性基板であって、その表面から見た平面図を示す模式図である。
【図２】図１に示した導電性基板のＸ−Ｘ´の直角断面図を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の表面静電容量式タッチパネル構造体についてさらに詳細に説明する。先ず、図1および図２を用いて具体的に説明する。図1は、本発明の表面静電容量式タッチパネル構造体に使用される導電性基板であって、その表面から見た平面図を示す模式図である。図２は、図１で示した導電性基板のＸ−Ｘ´の直角断面図を示す模式図である。
本発明のタッチパネル構造体に使用される導電性基板１は、図２に示すように透明基板２、導電性ライン３および保護膜層４より基本的に構成される。導電性基板１は、透明基板２の片面の表面に導電性ラインの３〜１００本が平行して形成されている。図１では、導電性ライン３が５本平行して形成されている態様が示されている。各々の導電性ライン３は、平行しかつ一定の間隔をおいて、透明基板２の両端部まで形成されている。各々の導電性ライン３は透明基板２の表面に密着して接合されている。また図２に示すように、透明基板２の表面に形成された導電性ライン３は、透明の保護膜層４により覆われているが、図１にはこの保護膜層は全面に覆われており透明であるので、図面上示されていない。
【０００９】
図１に示すように、５本の導電性ライン３は、それぞれ両端部において回線ライン５に電気的に接線し、回路端子６を通じて外部の処理装置（図示されていない）へ通電される。５本の導電性ラインは、各々電気的に独立しており、各々のラインは電気的に接触しないように一定の間隔（０．１ｍｍ〜３ｍｍ）をおいて配置されている。
導電性基板１に使用される透明基板２は、透明性を有するフィルムまたはシートであればよく、フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（PET）フィルム、ポリエチレンナフタレート（PEN）フィルムの如きポリエステルフィルムが好ましく、フィルムの厚みとしては、５０μｍ〜２５０μｍ、好ましくは１００μｍ〜２２０μｍの範囲が望ましい。一方シートとしては、樹脂シートまたはガラスシートが挙げられ、具体的にはPETシート、PENシート、ポリカーボネート（PC）シート、ポリシクロオレフィンシートまたはアクリル樹脂シートが例示されるが、好ましくはビスフェノールＡを主たるモノマーとするポリカーボネートシートである。樹脂シートの厚みは０．２ｍｍ〜２．５ｍｍ、好ましくは０．４ｍｍ〜２ｍｍの範囲が有利である。またガラスシートの場合、厚みは０．１ｍｍ〜２ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍが望ましい。
【００１０】
透明基板２の片面の表面に形成される導電性ライン３としては、導電性を有するラインであればよく、そのラインを形成する材料としては、導電性の酸化金属の膜や導電性の酸化金属の微粉末が挙げられる。この酸化金属とＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＳｎＯ２が挙げられ、具体的にはＩＴＯ膜のラインやＩＴＯ微粉末のラインが好ましい。殊に透明基板がフィルム或いは屈曲性を有するシートである場合には、導電性ラインはＩＴＯ微粉末のラインであることが好適である。
透明基板の表面にＩＴＯ膜のラインを形成するには、基板上に所望する幅および厚みを有するラインをパターニングし、次いでエッチングした後、ＩＴＯをスパッタリングまたは蒸着法により、ライン（膜）を形成させればよい。一方ＩＴＯ微粉末のラインを形成するには、ＩＴＯ微粉末を樹脂および溶媒よりなるドープ中に分散してインクを調製し、得られたＩＴＯ微粉末インクを用いて、塗布するか印刷してラインを形成すればよい。塗布または印刷後、２００〜４００℃の温度で焼成することが望ましい。ＩＴＯ微粉末としては、好ましくは平均粒径が５ｎｍ〜５０ｎｍ特に１０〜４０ｎｍの微粒子が使用できる。
【００１１】
ＩＴＯ微粉末はインジウム（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微粉末を調整することができる。この焼成処理は、ＩＴＯ微粉末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。
【００１２】
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。
ＩＴＯ微粉末はそのままでは透明基板の表面に接着できないので、インクを調製して、そのインクを塗布または印刷して導電性ラインを形成させる。インクの調製に使用されるバインダーは接着性に優れ透明のよいものが優れている。バインダーとしては、具体的にはアクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。これらバインダーとしての樹脂は、インク全体として重量で１０〜８０％、好ましくは２０〜６０％の範囲で使用される。またインク中には必要に応じて溶媒が使用される。インク中のＩＴＯ微粉末の含有量は重量で１０〜８０％、好ましくは２０〜６０重量％の範囲がよい。
【００１３】
透明基板の表面に形成される導電性ラインの数は３〜１００本、好ましくは５〜５０本である。導電性ラインの数が１００本を越えると、タッチして入力する数は増加するが、各々のラインから電気的に接続して検知する回線の数が増え処理が複雑となる。
本発明の導電性基板1は、最表面は保護膜層４が積層されている。この保護膜層４により表面が保護されタッチにより傷がつくのを防止する。この保護膜層４は表面硬度の高くかつ透明性に優れたものがよい。
具体的には、熱硬化性または活性エネルギー硬化性のいずれの樹脂も使用することができる。熱硬化性樹脂としては、オルガノポリシロキサンなどのシリコーン樹脂およびメラミン系樹脂が挙げられる。活性エネルギー硬化性樹脂としては、例えば、ペンタエリスリトール系ポリ(メタ)アクリレートとイソシアヌレート系ポリ(メタ)アクリレートが挙げられる。硬化させるための活性エネルギー線としては紫外線(ＵＶ)が使用され、その際、光重合開始剤を用いることが望ましい。表面に保護膜層を形成させる手段は、例えば、ディップ法、スプレー法、スピンコート法、バーコート法、フローコート法、ロールコート法が採用できるが、ディップ法およびスピンコート法が面精度の点から好ましい。
【００１４】
保護膜層４の厚みは、１〜５０μｍ、好ましくは２〜４０μｍであるのが耐摩耗性、耐擦傷性の点から望ましい。
必要に応じて、前記保護膜層４の表面には、反射防止層を形成させてもよい。反射防止層の成分としては、無機酸化物、フッ化物、窒化物などが例示できるが具体的には二酸化ケイ素、一酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、フッ化マグネシウム、窒化ケイ素などがある。反射防止層の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法が挙げられる。
本発明の表面静電容量式タッチパネル構造体は、前記した導電性基板を使用し、通常の静電容量式タッチパネルに使用される処理装置（コントローラー）に接続して利用することが可能であり、多点接触（マルチタッチ入力）の感知ができる処理装置に接続して利用することが好ましい。
殊に本発明のタッチパネル構造体は、導電性基板が屈曲性の場合、全体として屈曲性を有しているので広い分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００１５】
１     導電性基板
２     透明基板
３     導電性ライン
４     保護膜層
５     回線ライン
６     回路端子
【図１】
2011048515.tif 000003
【図２】
2011048515.tif 000004