(57)【要約】【課題】化学的に安定かつ安全な液体材料を使用した液体充填層を形成して、透過率を向上でき、長寿命で取り扱いの容易なタッチパネルを提供する。【解決手段】透明基板３０の表面に配設されて導電性材料によって形成された透明導電性膜１０と、対向して設置される二つの透明導電性膜１０ａ，１０ｂの間に形成され、ナフタレン誘導体を含んだ液体充填層２０と、を有するタッチパネルＸ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の表面に配設されて導電性材料によって形成された透明導電性膜と、
対向して設置される二つの透明導電性膜の間に形成され、ナフタレン誘導体を含んだ液体充填層と、を有するタッチパネル。
【請求項２】
前記ナフタレン誘導体の含有量が５％以上である請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記ナフタレン誘導体が、アルキル基、アルコキシ基およびアルキルチオ基のうち少なくとも何れか一つの置換基を有する請求項１又は２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記置換基の置換位置が１位である請求項３に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記ナフタレン誘導体が１−メトキシナフタレンである請求項４に記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記アルキル基の鎖長が１〜４である請求項３に記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルに関し、特に二枚の透明導電性膜の間に形成された液体充填層を備えたタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは広く一般に流通している電子機器（例えばモバイル通信装置、デジタルカメラ、ＧＰＳ、携帯情報端末等）に応用されている。
当該タッチパネルは、例えば、対向する二つの透明導電性膜を備え、これら透明導電性膜の間に空気の層を形成してある。一方の透明導電性膜の側にガラス基板を配設し、表示スクリーンを当該ガラス基板に連結して、タッチパネルと共にタッチスクリーンを形成する。
【０００３】
一般に、透明導電性膜はＩＴＯ（酸化インジウムスズ：Indium Tin Oxide）で形成されており、その屈折率は２程度である。一方、空気の層の屈折率は１で、透明導電性膜と空気層との間の屈折率の差が反射率を増加させて、透過率を低くすることが知られている。
【０００４】
反射率を抑えるため、対向する透明導電性膜の間に設けた空気層に変えて、液体充填層を形成する技術が公知である（特許文献１〜３）。当該液体充填層は、具体的には、液体シリコン・液体エポキシ（特許文献１）、シリコンオイル（特許文献２）、ヨウ化メチレン（特許文献３）が開示されている。液体充填層に充填されるこれら液体は、電気絶縁性の透明な液体である。シリコンオイルは、透明性や電気絶縁性に優れ、各種の基材や導電性薄膜に対して不活性であるため、特に好ましいとされている。
このような液体充填層を備えることで、特許文献１のタッチパネルでは反射率が１０〜２０％となるため透過率は８０〜９０％となり、特許文献２のタッチパネルでは透過率は７３％に向上するとされている。このように透過率が向上することにより、表示装置による表示情報が鮮明となり、表示情報が見易くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７６２６６号公報
【特許文献２】特開平１−２８１６２２号公報
【特許文献３】特開平９−１８５４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＩＴＯ等の透明導電性膜は、その厚さを薄くすればタッチパネルとしての透過率は向上する。一方、当該タッチパネルを大型化すると、抵抗などの観点から透明導電性膜はある程度の厚膜化が要求される。透明導電性膜を厚膜化すれば、透過率は極端に低下する。そのため、対向する透明導電性膜の間に、ＩＴＯ等の透明導電性膜の屈折率に近い屈折率を有する材料を封入すれば、透明導電性膜を厚膜化することが可能となり、タッチパネルの大型化が可能になると考えられる。
【０００７】
このような材料として特許文献１〜３に記載のように液体材料を使用した場合、以下のような問題点があった。
【０００８】
特許文献１，２に記載の液体充填層に充填された液体シリコンは、常温常圧では蒸発し難い液体である。そのため、特許文献１，２に記載のタッチパネルの製造中などに液体シリコンが液体充填層から漏洩した場合、漏洩箇所の液体シリコンを拭き取るなどして、当該液体シリコンを除去する必要がある。
【０００９】
特許文献３に記載の液体充填層に充填されたヨウ化メチレンはハロゲン化物質であるため、光分解あるいは加水分解の虞があるため、不安定であった。このように化学的に不安定な物質を使用すれば、タッチパネルの寿命が短くなる。
【００１０】
その他、ＩＴＯ等の透明導電性膜の屈折率に近い屈折率を有する液体材料としては、二硫化炭素、イソチオシアン酸フェニルなどがある。これらは常温で液体であるが、二酸化硫黄はＲｏＨＳ規格によって有害物質規制の対象となっており、イソチオシアン酸フェニルは加水分解し易いため不安定であるため、何れもタッチパネルの構成材料としては適さない。
【００１１】
従って、本発明の目的は、化学的に安定かつ安全な液体材料を使用した液体充填層を形成して、透過率を向上でき、長寿命で取り扱いの容易なタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係るタッチパネルの第一特徴構成は、透明基板の表面に配設されて導電性材料によって形成された透明導電性膜と、対向して設置される二つの透明導電性膜の間に形成され、ナフタレン誘導体を含んだ液体充填層と、を有する点にある。
【００１３】
液体充填層に使用する液体は、例えば高屈折率で液体状態の温度範囲が広く、化学的に安定しており、使用に際しては環境負荷や毒性等の点において規制が無いことが望ましい。
本発明において液体充填層に含まれるナフタレン誘導体は、屈折率が１．６〜１．８程度、室温で液体であり、化学的に安定であり、さらに有害物質規制の無い物質である。
【００１４】
タッチパネルの大型化を図るには、対向する透明導電性膜の間に、ＩＴＯ等の透明導電性膜の屈折率に近い屈折率を有する液体材料を封入するとよい。例えばＩＴＯの屈折率は２．０であるため、透明導電性膜の屈折率に近似する。このように、液体充填層の屈折率と、透明導電性膜の屈折率との差を低く抑えることで、タッチパネルの反射率を低くすることができる。従って、本発明のタッチパネルは、透過率が高くなり、視認性が向上する。
従って、本構成のタッチパネルは、透明導電性膜を厚膜化しても透過率が低下することなく、タッチパネルの大型化が可能となる。
【００１５】
さらに、当該ナフタレン誘導体は昇華性を有するため揮発性の高い液体である。そのため、例えばタッチパネルの製造中などに液体充填層から漏洩した場合であっても、速やかに揮発する。そのため、漏洩箇所を拭き取るなどしてナフタレン誘導体を除去する必要がなく、取り扱いに優れる。
【００１６】
本発明に係るタッチパネルの第二特徴構成は、前記ナフタレン誘導体の含有量を５％以上とした点にある。
【００１７】
本構成によれば、当該ナフタレン誘導体を５％以上含むことにより、液体充填層の屈折率を透明導電性膜の屈折率に近づけることができるうえ、液体充填層に含まれる液体材料の揮発性を向上させることができる。そのため、さらに取り扱いに優れたタッチパネルとなる。
【００１８】
本発明に係るタッチパネルの第三特徴構成は、前記ナフタレン誘導体が、アルキル基、アルコキシ基およびアルキルチオ基のうち少なくとも何れか一つの置換基を有する点にある。
【００１９】
本構成によれば、これら置換基を有するナフタレン誘導体であれば製造および入手が容易である。
【００２０】
本発明に係るタッチパネルの第四特徴構成は、前記置換基の置換位置を１位とした点にある。
【００２１】
芳香族化合物の場合には置換位置により分子の分極率に相違が出ることが知られており、特に置換位置が１位の場合には電子が局在化し、置換位置が２位の場合よりも屈折率が高くなると考えられる。そのため、本構成であれば、透明導電性膜の屈折率をＩＴＯの屈折率に近づけることができる。
【００２２】
本発明に係るタッチパネルの第五特徴構成は、前記ナフタレン誘導体を１−メトキシナフタレンとした点にある。
【００２３】
本構成であれば、合成の容易な１−メトキシナフタレンを使用することができるため、安価にタッチパネルを製造することができる。
【００２４】
本発明に係るタッチパネルの第六特徴構成は、前記アルキル基の鎖長を１〜４とした点にある。
【００２５】
本構成のように、アルキル基の鎖長を１〜４とすれば、コストの点で優れたナフタレン誘導体となる。
一般に、当該鎖長が長くなると、アルキル鎖の影響でアルキル鎖の屈折率１．４に近づく。本発明では、液体充填層の屈折率を、例えばＩＴＯ（屈折率は２．０）の透明導電性膜の屈折率に近づけるのが好ましい。そのため、本構成のようにアルキル基の鎖長を１〜４としてできるだけ短く設定し、ナフタレン誘導体の屈折率が小さくならないように構成した。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のタッチパネルを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明のタッチパネルは、例えばモバイル通信装置などの電子機器において、表示スクリーンと結合してタッチスクリーンとして利用される。
当該タッチパネルとしては、例えば抵抗感圧方式、静電容量方式、電磁誘導方式などを適用することができる。これらのうち、特に操作性が良い静電容量方式の需要が高まっている。静電容量方式のタッチパネルとしてはガラス１枚タイプが主流であり、透明導電性膜の積層工程が複雑であるが、ガラス２枚タイプが高歩留まりで生産出来るメリットが有る。
【００２８】
図１に示したように、当該タッチパネルＸは、透明基板３０の表面に配設されて導電性材料によって形成された透明導電性膜１０と、対向して設置される二つの透明導電性膜１０ａ，１０ｂの間に形成され、ナフタレン誘導体を含んだ液体充填層２０と、を有する。
【００２９】
（透明導電性膜）
透明導電性膜１０は、導電性材料によって形成された導電機能を有する膜のことである。
透明導電性膜１０に使用する導電性材料としては、導電性を有する材料であれば何れも使用することができる。例えば、アルミニウム、ニッケル、亜鉛、金、銀、銅、タンタル、コバルト、インジウム、スズなどの各種金属、酸化インジウム、酸化スズ、カドミウム・スズ酸化物やインジウム・スズ酸化物などの金属酸化物、ヨウ化銅、窒化チタンなどの種々の導電性材料が例示される。これらのうち、インジウム、スズおよびこれらの酸化物などが好ましい。
透明導電性膜１０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、気相成長法や上記導電性材料の溶液を塗布する方法などの慣用の成膜手段により形成することができる。
本実施形態では、透明導電性膜１０として酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）にスズを添加した酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を使用した場合を例示する。ＩＴＯ膜は、膜厚を少なくとも２００オングストローム程度となるように成膜するとよい。
【００３０】
透明導電性膜１０は、透明基材３０の表面に配設する。
例えば、一方の透明導電性膜１０ａは第一透明基材３０ａの一側面に設置し、他方の透明導電性膜１０ｂは第二透明基材３０ｂの一側面に設置する。
第一透明基材３０ａ及び第二透明基材３０ｂは、ガラス基板またはプラスチック基材で構成するとよい。プラスチック基材は、例えばポリエチレン（Polyethylene：PE）、ポリカーボネート(Polycarbonate：PC)またはポリエチレンテレフタレート（Polyethylene Terephthalate：PET）を使用することができる。また、タッチパネルＸを保護するため、第二透明基材３０ｂに硬化層（図外）を備えてもよい。
【００３１】
（液体充填層）
タッチパネルＸは、操作者が透明導電性膜１０に接触して初めて動作させることができる。
【００３２】
液体充填層２０には、常温で液体状態であり、透明導電性膜に対して不活性な液体材料２１を充填する。本発明では、当該液体材料２１としてナフタレン誘導体が含まれる。ナフタレン誘導体は多環芳香族化合物である。
本明細書における「ナフタレン誘導体」とは、ナフタレン環に、後述の側鎖（置換基）を有するものを総称したものを意味する。
【００３３】
液体材料２１は、ナフタレン誘導体のみで構成してもよいが、例えばオクチルベンゼン等の異なる屈折率の液体材料（溶媒）を混合してもよい。
【００３４】
ナフタレン誘導体は、アルキル基、アルコキシ基およびアルキルチオ基のうち少なくとも何れか一つの置換基を有するものを使用することが可能である。
【００３５】
アルキル基としては、炭素原子数１〜２０の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状のアルキル基が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソトリデシル基、イソヘキシル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ペプチル基、２−エチルヘキシル基、ウンデシル基、トリデシル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、ボロニル基、４−デシルシクロヘキシル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基等が挙げられる。
コストや取り扱いなどの観点から炭素数１〜４のアルキル基が好ましく、特に、メチル基、エチル基が好ましい。
【００３６】
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ペプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリデシルオキシ基、ミリスチルオキシ基、パルミチルオキシ基、ステアリルオキシ基等が挙げられる。コストや取り扱いなどの観点から炭素数１〜４のアルコキシ基が好ましく、特に、メトキシ基、エトキシ基が好ましい。
【００３７】
アルキルチオ基としては、炭素原子数１〜１８の直鎖状、分岐鎖状、単環状または縮合多環状アルキルチオ基が挙げられる。具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、デシルチオ基、ドデシルチオ基、オクタデシルチオ基等が挙げられる。コストや取り扱いなどの観点から炭素数１〜４のアルキルチオ基が好ましく、特に、メチルチオ基、エチルチオ基が好ましい。
【００３８】
前記置換基の置換位置は１〜４位とすることができ、好ましくは１位とする。
置換位置が１位のナフタレン誘導体としては、１−メチルナフタレン、１−メトキシナフタレン、１−エチルナフタレン、１−エトキシナフタレン等が挙げられ、置換位置が２位のナフタレン誘導体としては、２−エトキシナフタレンが挙げられる。
置換位置は一つ（モノ置換体）に限らず、二置換体（ジ置換体）でもよい。二置換体のナフタレン誘導体としては、例えば１，４−ジメトキシナフタレン、１，９−ジメトキシナフタレンが挙げられる。
【００３９】
上述した置換基のうち、特に、１位にメトキシ基を置換した１−メトキシナフタレン（屈折率：１．６２）が好ましい。
【００４０】
本実施形態においては、透明導電性膜（ＩＴＯ）１０の屈折率は２．０であり、上述した置換基を有するナフタレン誘導体の屈折率は１．６程度である（１−メトキシメトキシナフタレン：１．６２、１−エチルナフタレン：１．６０、１−エトキシナフタレン：１．６０、２−エトキシナフタレン：１．５９）。
従って、液体充填層２０の屈折率は、透明導電性膜１０の屈折率より小さくなるが、透明導電性膜１０の屈折率に近似する。このように、液体充填層２０の屈折率と、透明導電性膜１０の屈折率との差を低く抑えることで、タッチパネルＸの反射率を低くすることができる。従って、本発明のタッチパネルＸは、透過率が高くなり、視認性が向上する。
【００４１】
当該ナフタレン誘導体は、揮発性の高い液体であるため、例えばタッチパネルの製造中などに液体充填層から漏洩した場合であっても、速やかに揮発する。そのため、漏洩箇所を拭き取るなどしてナフタレン誘導体を除去する必要がなく、取り扱いに優れる。
【００４２】
当該液体充填層２０におけるナフタレン誘導体の含有量は５〜１００％とするのが好ましく、特にナフタレン誘導体が液体材料２１の半分以上の含有量を有する（５０〜１００％）ように構成するのがよい。
当該ナフタレン誘導体を５％以上含むことにより、液体充填層２０に含まれる液体材料２１の屈折率を透明導電性膜の屈折率に近づけることができるうえ、当該液体材料２１の揮発性を向上させることができる。
【００４３】
本発明のタッチパネルＸの透過率は、例えば、ナフタレン誘導体において、置換基がアルキル基（１００％含有）である場合は約９２％、アルコキシ基（１００％含有）である場合は約９３％、アルキルチオ基（１００％含有）である場合は約９４％となる。一方、既述したようにシリコンオイルの透過率は８０〜９０％程度であることから、置換基としてアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基の少なくとも何れか一つを有するナフタレン誘導体を液体材料２１として含む液体充填層２０を設けることで、透過性に優れたタッチパネルとすることができる。
【００４４】
液体充填層２０には、透明導電性膜１０どうしの間隔を保持し、さらに液体充填層２０の液体充填空間を確保するため、その内部にスペーサ４０を備えるとよい。スペーサ４０は、例えば何れか一方の透明導電性膜１０の表面に形成されたドット状スペーサや、透明導電性膜１０どうしの周縁部を離間させて接合するスペーサであってもよく、透明導電性膜１０どうしの間に充填された液体材料２１に分散した粒子で構成してもよい。
【００４５】
また、タッチパネルＸの側面には、透明導電性膜１０、液体充填層２０および透明基材３０の周縁面全体を覆うことができる封止材５０を塗布接着するとよい。当該封止材５０を硬化させることにより、全体を一体化するとともに充填した液体材料を密閉封入することができる。封止材５０としてはエポキシ樹脂接着剤やアクリル樹脂接着剤を用いられ、塗布後にオーブンなどで加熱することにより硬化される。封止材５０として紫外線硬化型の樹脂接着剤が用いられる場合には、塗布後の紫外線照射により短時間に固く硬化させることができる。
【実施例】
【００４６】
〔実施例１〕
以下に、本発明のタッチパネルＸの具体的な実施態様について説明する。
透明導電性膜１０はＩＴＯ膜を２００オングストロームの厚さになるようにガラス基板３０に真空蒸着法によって製膜した。ガラス基板３０のサイズは１２０×９０×０．７ｍｍとした。
液体充填層２０の空隙を確保するため樹脂製のスペーサ４０（積水化学社製）を液体充填層２０の周縁に設け、さらにガラス基板３０の周縁面全体を樹脂製の封止材５０（スリーボンド社製）で覆った。
液体充填層２０には、液体材料２１としてナフタレン誘導体である１−メトキシナフタレン１００重量％を充填した。
このようにして形成したタッチパネルＸの透過率は９３％であった。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、二枚の透明導電性膜の間に形成された液体充填層を備えたタッチパネルに利用できる。
【符号の説明】
【００４８】
Ｘ                タッチパネル
１０ａ，１０ｂ    透明導電性膜
２０              液体充填層
３０              透明基板
【図１】
2011180999.tif 000003