JP2015194799A - タッチパネルセンサ用基板およびタッチパネルセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、耐薬品性が良好な不可視化層を有する安価なタッチパネルセンサ用基板等を提供することを主目的とする【解決手段】ガラス基板と、上記ガラス基板の一方の表面上に形成され、透明樹脂を含み、屈折率の異なる複数の樹脂層の積層体で構成された不可視化層と、を有し、上記不可視化層は、上記積層体の最上層が熱硬化性樹脂を含む層であることを特徴とするタッチパネルセンサ用基板を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネルセンサとした際に透明電極層の骨見えを好適に抑制することができるタッチパネルセンサ用基板、およびこれを用いたタッチパネルセンサに関する。

今日、入力手段として、タッチパネルが広く用いられている。タッチパネルは、多くの場合、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の表示装置が組み込まれた種々の装置等（例えば、券売機、ＡＴＭ装置、携帯電話、ゲーム機）に対する入力手段として、表示装置とともに用いられている。このような装置において、タッチパネルは表示装置の表示面上に配置され、これにより、タッチパネルは表示装置に対する極めて直接的な入力を可能にする。

このようなタッチパネルとしては、様々な方式のものが実用化されている。このなかで、静電容量方式と呼ばれるものは、例えば第１電極と、上記第１電極と絶縁された第２電極とを有するセンサ電極を有する。そして、タッチパネルの表面のタッチパネル面に微弱な電流を流して電界を形成し、指等の導電体が軽く触れた場合の静電容量値の変化を電圧の低下等に変換して検知することにより得られた接触位置を信号として出力する。

上述したタッチパネルセンサは、表示装置とともに用いられることから、通常、透明性を有することが求められ、上述したセンサ電極としては、例えばＩＴＯ等の無機透明導電材料が用いられる。また、センサ電極の第１電極および第２電極は、通常、透明基板上に所定のパターン形状で形成される。
この場合、タッチパネルセンサにおいては、透明電極層が形成されている領域（以下、パターン形成領域と称して説明する場合がある。）と、透明電極層が形成されていない領域（以下、非パターン形成領域と称して説明する場合がある。）とで光の反射率、透過率、透過光の色等の光学特性が異なることにより、透明電極層のパターン形状がタッチパネル操作者に観察される、いわゆる透明電極層の骨見えが生じるという問題がある。

この問題に対しては、例えば、透明基板上の全面に、高屈折率層および低屈折率層の積層体で構成されるインデックスマッチング層（不可視化層）を形成することが提案されている（特許文献１）。不可視化層は、上述したパターン形成領域と、非パターン形成領域との光学特性の差を調整することにより、上述した透明電極層の骨見えを抑制する機能層である。

上記不可視化層としては、例えば、屈折率の異なるＮｂ_２Ｏ_５、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ_２等の無機材料の層を複数積層させて構成されたものが好適に用いられている。このような無機材料は薄膜で形成可能であり、上述した骨見えを好適に抑制することができる。しかしながら、無機材料を用いて不可視化層を形成する場合は、例えば、真空蒸着法、スパッタ法等の特殊な設備を必要とし、不可視化層の形成方法が煩雑になるという問題がある。そのため、タッチパネルセンサの製造コストが高くなるという問題がある。

そこで、近年では、不可視化層を有機材料を用いて形成する方法が検討されている。このような不可視化層は、例えば、屈折率が調整された樹脂材料を用いて形成される。タッチパネルセンサにおいては、加工性の観点から、従来、樹脂フィルムが基板として好適に用いられている。また、不可視化層としては、樹脂フィルムの耐熱性の観点から光硬化性樹脂が好適に用いられている。
ここで、不可視化層は、その厚さが厚い場合は光の干渉の影響により虹ムラが観察されてしまうという問題があることから、その厚さについてはナノオーダーで形成されることが求められる。しかしながら、光硬化性樹脂を用いて薄膜を形成する際に大気雰囲気下で露光による硬化処理を行なった場合は、膜の表面での酸素阻害により光硬化反応が十分に進行しない場合がある。このような不可視化層は、フォトリソグラフィ法による透明電極層の形成の際に用いられるエッチング用の酸性溶液、レジスト剥離用のアルカリ性溶液に対する耐薬品性が不十分となり、不可視化層が劣化する場合や、不可視化層自体が透明基板から剥離する場合があるという問題がある。

上述した酸素阻害を抑制するために、例えば、窒素雰囲気下で光硬化性樹脂を含む膜を露光して、良好な硬度を有し、薬品耐性が良好な不可視化層を形成することも検討されているが、この場合、窒素雰囲気下で露光を行うための特殊な設備が必要となり、製造コストが高くなるという問題がある。

特開２０１２−１４６２１７号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、耐薬品性が良好な不可視化層を有する安価なタッチパネルセンサ用基板、およびこれを用いたタッチパネルセンサを提供することを主目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ガラス基板と、上記ガラス基板の一方の表面上に形成され、透明樹脂を含み、屈折率の異なる複数の樹脂層の積層体で構成された不可視化層と、を有し、上記不可視化層は、上記積層体の最上層が熱硬化性樹脂を含む層であることを特徴とするタッチパネルセンサ用基板を提供する。

本発明によれば、上記不可視化層は、上記積層体の最上層が熱硬化性樹脂を含む層であることにより、耐薬品性が良好な不可視化層を有する安価なタッチパネルセンサ用基板とすることができる。

上記発明においては、上記最上層が低屈折率層であり、上記最上層に接する上記樹脂層が高屈折率層であることが好ましい。タッチパネルセンサとした際に透明電極層の骨見えを好適に抑制することが可能なタッチパネルセンサ用基板とすることができるからである。

上記発明においては、上記最上層の下層に形成された上記樹脂層が光硬化性樹脂を含む層であってもよい。屈折率が調整された汎用の光硬化性樹脂を用いて不可視化層の光学特性を調整しやすく、また、不可視化層の材料選択性を広くすることができるからである。

上記発明においては、上記最上層の下層に形成された上記樹脂層が熱硬化性樹脂を含む層であってもよい。不可視化層の耐薬品性をより良好なものとすることができるからである。

上記発明においては、上記最上層が屈折率を調整するための粒子を含まないことが好ましい。不可視化層の耐薬品性をより良好なものとすることができるからである。

上記発明においては、上記最上層の厚さが２００ｎｍ以下であることが好ましい。最上層の厚さが上記値以下である場合、上記最上層が光硬化性樹脂を含む場合に比べて、より硬化性が高い最上層を得ることができるからである。

本発明は、ガラス基板と、上記ガラス基板上に形成され、透明樹脂を含み、異なる屈折率を有する複数の樹脂層の積層体で構成された不可視化層と、上記不可視化層上にパターン状に形成され、無機導電性材料を含む透明電極層と、を有し、上記不可視化層は、上記積層体の最上層が熱硬化性樹脂を含む層であることを特徴とするタッチパネルセンサを提供する。

本発明によれば、上記構成を有する不可視化層を有することにより、不可視化層の劣化の少ない安価なタッチパネルセンサとすることができる。

本発明においては、耐薬品性が良好な不可視化層を有する安価なタッチパネルセンサ用基板とすることができるといった作用効果を奏する。

本発明のタッチパネルセンサ用基板の一例を示す概略断面図である。 本発明のタッチパネルセンサ用基板の他の例を示す概略断面図である。 本発明のタッチパネルセンサの一例を示す概略平面図および概略断面図である。 本発明のタッチパネルセンサの他の例を示す概略平面図および概略断面図である。 本発明のタッチパネルセンサの他の例を示す概略平面図および概略断面図である。

以下、本発明のタッチパネルセンサ用基板、およびタッチパネルセンサについて説明する。

Ａ．タッチパネルセンサ用基板
本発明のタッチパネルセンサ用基板は、ガラス基板と、上記ガラス基板の一方の表面上に形成され、透明樹脂を含み、屈折率の異なる複数の樹脂層の積層体で構成された不可視化層と、を有し、上記不可視化層は、上記積層体の最上層が熱硬化性樹脂を含む層であることを特徴とするものである。

本発明のタッチパネルセンサ用基板について図を用いて説明する。
図１は本発明のタッチパネルセンサ用基板の一例を示す概略断面図である。図１に示すように、本発明のタッチパネルセンサ用基板１は、ガラス基板２と、ガラス基板２の一方の表面上に形成され、透明樹脂を含有し、屈折率の異なる複数の樹脂層の積層体で構成された不可視化層３と、を有するものである。不可視化層３は、積層体の最上層が熱硬化性樹脂を含有する層であることを特徴とする。図１においては、不可視化層３が、ガラス基板２上に形成された高屈折率層３１と、高屈折率層３１上に形成された低屈折率層３２との２層の樹脂層の積層体で構成され、最上層が低屈折率層３２である例について示している。

図２は本発明のタッチパネルセンサ用基板の他の例を示す概略断面図である。
本発明においては、不可視化層３は、ガラス基板２の少なくとも一方の表面上に形成されていればよく、図１に示すようにガラス基板２の一方の表面上のみに形成されていてもよく、図２に示すように、ガラス基板２の両方の表面上に形成されていてもよい。なお、図２において説明していない符号については上述した図１で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。

本発明によれば、上記不可視化層は、上記積層体の最上層が熱硬化性樹脂を含む層であることにより、耐薬品性が良好な不可視化層を有する安価なタッチパネルセンサ用基板とすることができる。

より具体的には、本発明によれば、上記不可視化層の最上層が熱硬化性樹脂を含有する層であることにより、上記不可視化層の形成工程においては、熱硬化性樹脂を含有する最上層形成用組成物を不可視化層の他の樹脂層上に塗布して塗膜を形成し、上記塗膜を加熱処理により十分に硬化させて上記最上層を形成することができる。よって、不可視化層の最上層が十分に硬化されていることにより、タッチパネルセンサの透明電極層をフォトリソグラフィ法を用いて形成する場合、透明電極層のエッチングに用いられる酸性溶液、透明電極層のパターニングに使用されたレジストの剥離に用いられるアルカリ性溶液による最上層の劣化を抑制することができる。
また、本発明によれば、上記不可視化層の最上層が熱硬化性樹脂を含有する層であることにより、上記不可視化層の形成工程においては、大気雰囲気下で上述した塗膜の加熱処理を行うことにより、上記最上層を形成することができるため、特殊な設備が必要なく、簡便な方法で不可視化層を形成することができる。よって、タッチパネルセンサ用基板の製造コストを削減することができ、安価なものとすることができる。

以下、本発明のタッチパネルセンサ用基板の詳細について説明する。

１．不可視化層
本発明における不可視化層は、上記ガラス基板の一方の表面上に形成され、透明樹脂を含み、屈折率の異なる複数の樹脂層の積層体で構成された層である。また、本発明においては、上記積層体の最上層が熱硬化性樹脂を含む層であることを特徴とする。

不可視化層は、所定のパターン状に形成された透明電極層を有するタッチパネルセンサにおいて、パターン形成領域と、非パターン形成領域との光学特性を合わせることにより、上述した透明電極層の骨見えを抑制するために形成される層である。

不可視化層は、通常、少なくとも１層の低屈折率層と、少なくとも１層の高屈折率層とを有するものであるが、低屈折率層の数、高屈折率層の数、低屈折率層および高屈折率層の積層順等についてはタッチパネルセンサの透明電極層に用いられる無機導電性材料、厚さ等に応じて適宜選択することができる。
本発明における不可視化層としては、上記最上層が低屈折率層であり、上記最上層に接する上記樹脂層が高屈折率層であることが好ましい。透明電極層の骨見えを良好に抑制することができるからである。また、本発明における不可視化層としては、ガラス基板上に形成された高屈折率層と、上記高屈折率層上に形成された低屈折率層とを有する２層の樹脂層の積層体であることが特に好ましい。不可視化層を少ない層数で構成することができるため、タッチパネルセンサ用基板の製造工程をより簡便にすることができ、製造コストを削減して安価なものとすることができるからである。

ここで、本発明における「低屈折率層」とは、屈折率が１．４０以上１．６５未満の範囲内を示す樹脂層をいう。
また、本発明における「高屈折率層」とは、屈折率が１．６５以上２．００以下の範囲内を示す樹脂層をいう。

上述した低屈折率層、および高屈折率層の屈折率は、樹脂層を５５０ｎｍの波長においてエリプソメータを用いて測定して算出された値である。
以下、不可視化層の構成について説明する。

（１）最上層
本発明における不可視化層の最上層は、不可視化層を構成する複数の樹脂層の積層体のうち、タッチパネル用基板のガラス基板側とは反対側の最外面に位置する層である。上記最上層は熱硬化性樹脂を含む層である。

熱硬化性樹脂としては、加熱されることにより重合反応を起こして硬化する成分を含むものであれば良く、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等を挙げることができる。
また、上記熱硬化性樹脂としては、硬化させて樹脂層とした際の耐薬品性がより高いものであることがより好ましく、耐アルカリ性が高いものが特に好ましい。タッチパネルセンサ用基板上に透明電極層をフォトリソグラフィ法を用いて形成する場合においては、レジストを剥離する際に用いられるアルカリ性溶液による不可視化層の劣化が生じやすいからである。

また、上記最上層としては、重合反応が開始され易くするための開始助剤として、カルボン酸無水物などの低分子化合物がさらに含まれていてもよい。低分子化合物から構成される開始助剤の含有比率は、上記熱硬化性樹脂の含有比率や最上層の形成条件等に応じて適宜選択することができる。上記開始助剤の比率としては、最上層を形成するための最上層形成用組成物の固形分１００質量部当り０．５質量部〜１５質量部の範囲内、なかでも１質量部〜１０質量部の範囲内であることが好ましい。

上記最上層は、上述した熱硬化性樹脂を含んでいれば特に限定されず、例えば、屈折率を調整するための粒子（以下、屈折率調整用粒子と称して説明する場合がある。）を含んでいてもよく、屈折率調整用粒子を含まなくてもよい。本発明においては、なかでも、最上層は屈折率調整用粒子を含まないことがより好ましい。最上層が屈折率調整用粒子を含む場合、最上層の表面に屈折率調整用粒子が露出して最上層の表面の耐薬品性が低下する可能性があるからである。なお、最上層の表面の耐薬品性に影響しない程度であれば、上記屈折率調整用粒子を含有していてもよい。なお、上記屈折率調整用粒子については後述する。

上記最上層の厚さとしては、不可視化層を構成することができれば特に限定されないが、不可視効果の観点から２００ｎｍ以下であることが好ましく、なかでも５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内、特に１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
光硬化性樹脂を用いた層を形成するに際して、その厚さを上述した値以下とした場合においては大気雰囲気下で露光を行なった場合の酸素阻害により、樹脂層の硬化反応が進行しにくくなりやすい。そこで、最上層の厚さが上記値以下である場合は、本発明の作用効果を好適に発揮することができるからである。
また、最上層の厚さが厚いと、不可視化層の厚さが厚くなり、例えば、光の干渉による虹ムラが観察される可能性があるからである。
最上層の厚さの下限値としては、最上層の光学特性を所定の値に調整することができれば特に限定されないが、成膜の容易性の観点から、例えば、５ｎｍ程度である。

本発明における最上層、後述する他の樹脂層、および不可視化層全体の厚さについては、一般的な測定方法によって測定することができる。厚さの測定方法としては、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の観察像を用いて測定する方法、触針で表面をなぞり凹凸を検出することによって厚さを算出する触針式の方法や、分光反射スペクトルに基づいて厚さを算出する光学式の方法等を挙げることができる。具体的には、ケーエルエー・テンコール株式会社製の触針式膜厚計Ｐ−１５を用いて厚さを測定することができる。なお、厚さとして対象となる部材の複数箇所における厚さ測定結果の平均値が用いられてもよい。

（２）他の樹脂層
本発明における不可視化層の他の樹脂層は、最上層の下層に形成された樹脂層である。
本発明においては、最上層が熱硬化性樹脂を含む層であれば、不可視化層の最表面を十分に硬化させることができることから、不可視化層に耐薬品性を付与することができる。そのため、上記最上層の下層に形成された上記樹脂層は光硬化性樹脂を含む層であってもよく、熱硬化性樹脂を含む層であってもよい。上記他の樹脂層が光硬化性樹脂を含む層である場合は、屈折率が調整された汎用の光硬化性樹脂を用いて不可視化層の光学特性を調整しやすく、また、不可視化層の材料選択性を広くすることができる。一方、上記他の樹脂層が熱硬化性樹脂を含む層である場合は、不可視化層の耐薬品性をより良好なものとすることができる。

上記他の樹脂層に用いられる熱硬化性樹脂については、上述した「（１）最上層」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。

上記他の樹脂層に用いられる光硬化性樹脂としては、一般的なタッチパネルセンサに用いられるものを使用することができる。光硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂であることが好ましい。光硬化性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリ桂皮酸ビニル系樹脂、環化ゴム、等の反応性ビニル基などの光反応性基を有する感光性樹脂を１種以上を用いることができる。上記アクリル系樹脂では、例えば、多官能アクリレート系モノマー、光重合開始剤、その他添加剤などからなる感光性樹脂を樹脂層の樹脂成分として用いることができる。
上記多官能アクリレート系モノマーには、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、などを１種以上用いることができる。
なお、本発明において、（メタ）アクリレートとは、メタクリレート、又は、アクリレートのいずれかであることを意味する。

上記光重合開始剤には、アルキルフェノン系、オキシムエステル系、トリアジン系、チタネート系などを１種以上用いることができる。例えば、アルキルフェノン系では、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オン（イルガキュア（登録商標）９０７、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モノフォリオフェニル）ブタノン−１（イルガキュア（登録商標）３６９、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）、オキシムエステル系では、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）フェニル］−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）（イルガキュア（登録商標）ＯＸＥ０１、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）などを用いることができる。

また、上記他の樹脂層は、屈折率調整用粒子を含んでいてもよい。屈折率調整用粒子としては、例えば、屈折率調整用粒子が、樹脂層に上述した高屈折率層に該当する屈折率を付与するものであることが好ましい。

上記屈折率調整用粒子としては、例えば、金属酸化物粒子を挙げることができる。
金属酸化物粒子に用いられる金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化シラン、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン等を挙げることができる。これらの金属酸化物は１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせてもよい。
また、必要に応じて屈折率調整用粒子表面を各種カップリング剤などにより修飾することができる。各種カップリング剤としては例えば、珪素化合物、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、アンチモンなどを有機置換した金属アルコキシド、有機酸塩などが挙げられる。

上記屈折率調整用粒子の平均粒径としては、不可視化層を構成する樹脂層を形成することができれば、特に限定されないが、５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内、なかでも１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内、特に１０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
屈折率調整用粒子の平均粒径が小さすぎる場合、または大きすぎる場合は、樹脂層の屈折率を調整することが困難となる可能性があるからである。また、屈折率調整用粒子の平均粒径が大きすぎる場合は、樹脂層の強度の低下や光散乱が発生する可能性があるからである。
ここで、平均粒径は、顕微鏡観察による平均粒径である。顕微鏡観察による平均粒径は、例えば、１００倍で顕微鏡観察を行い、画像処理ソフト等により任意の粒子の粒子径を１００個測定して個数平均することにより得られる。なお、粒径とは粒子の長軸径と短軸径の平均値を指す。

屈折率調整用粒子の含有量としては、不可視化層を構成する樹脂層に所定の屈折率を付与することができる程度であれば特に限定されないが、樹脂層に含まれる樹脂１００質量部当たり、２０質量部〜９０質量部の範囲内、なかでも４０質量部〜８０質量部の範囲内、特に６０質量部〜８０質量部の範囲内であることが好ましい。
屈折率調整用粒子の含有量が多いと、樹脂層が脆くなる可能性や樹脂層自体を形成することが困難となる可能性があるからである。また、屈折率調整用粒子の含有量が少ないと、樹脂層の屈折率を十分に調整することが困難となる可能性があるからである。

上記他の樹脂層の厚さとしては、不可視化層を構成することができれば特に限定されないが、例えば、５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内、なかでも１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内、特に１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
上記他の樹脂層の厚さが厚すぎると、不可視化層自体の厚さが厚くなることから光の干渉による虹ムラが観察される可能性があるからである。また、上記他の樹脂層の厚さが薄すぎると、ガラス基板上の全面に樹脂層を良好に形成することが困難となる可能性があるからである。

（３）不可視化層
本発明における不可視化層全体の厚さとしては、タッチパネルセンサとした際に透明電極層の骨見えを抑制することができれば特に限定されないが、１０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内、なかでも２０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内、特に２０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
不可視層全体の厚さが薄すぎると、ガラス基板上に良好な不可視化層を形成することが困難となる可能性があるからであり、不可視化層全体の厚さが厚すぎると光の干渉により虹ムラを生じる可能性があるからである。

不可視化層の透過率としては、特に限定されないが、８０％以上であることが好ましく、なかでも９０％以上であることが好ましく、特に９５％以上であることが好ましい。
不可視化層の透過率が小さいと、タッチパネルとして表示装置とともに用いた場合に、表示画像が見にくくなる可能性があるからである。
不可視化層の透過率は、例えば、ヘイズメーター（商品名：ＮＤＨ２０００、日本電色工業株式会社製）を用いて測定された全光線透過率である。

不可視化層の設計方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば以下の方法を挙げることができる。
まず、タッチパネルセンサにおいて透明電極層が形成された部分と透明電極層が形成されていない部分との反射率の差、透過率の差および透過色差がそれぞれ所望の値となるように光学特性の目標値を設定する。次に、不可視化層の各層の厚さおよび屈折率と、タッチパネルセンサとした際に用いられる透明電極層の厚さおよび屈折率とに基づいて、シミュレーションにより反射率の差、透過率の差、透過色差の光学特性の値を求める。次に、不可視化層の各層の厚さと屈折率を可変のパラメータとして、上述した光学特性の目標値を達成することが可能な不可視化層の各層の厚さと屈折率を算出することにより、不可視化層を設計することができる。上述したシミュレーションは、例えば、サイバネットシステムズ（株）製の薄膜設計ソフトウェア（ＯＰＴＡＳ−ＦＩＬＭ）を用いて行うことができる。不可視化層の設計方法の詳細については、特開２０１２−１４６２１７号公報に記載の内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。

また、不可視化層の形成方法としては、一般的なタッチパネルセンサに用いられる樹脂層の形成方法と同様とすることができる。
具体的には、ガラス基板上に、上記他の層を形成するための樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する。次に、上記塗膜に硬化処理を行い、上記他の層を形成する。上記他の層が熱硬化性樹脂を含む層である場合は、加熱により硬化処理を行う。一方、上記他の層が光硬化性樹脂を含む層である場合は、光照射により硬化処理を行う。この際、必要に応じて上記塗膜にさらに加熱処理を行ってもよい。次に、上記他の層上に最上層を形成するための最上層形成用樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する。次に、上記塗膜を加熱して硬化させることにより、上記最上層を形成する。

上記最上層形成用樹脂組成物、および他の層を形成するための樹脂組成物については、必要に応じて溶媒を含んでいてもよい。溶媒については一般的なものとすることができる。

上記最上層形成用樹脂組成物等の塗布方法については、一般的な樹脂層の形成方法に用いられる方法と同様とすることができ、例えば、スピンコート法、ダイコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、ビードコート法、バーコート法等を挙げることができる。

加熱による硬化処理の加熱温度としては、熱硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、例えば、１５０℃〜２５０℃の範囲内、なかでも１８０℃〜２４０℃の範囲内、特に２００℃〜２３０℃の範囲内であることが好ましい。
上記加熱温度が低いと、最上層等を十分に硬化させることが困難となる可能性があるからであり、上記加熱温度が高いと不可視化層を構成する樹脂層が変性する可能性があるからである。

光硬化処理、および光硬化処理に伴い行なわれる加熱処理については、一般的な樹脂層の形成方法として用いられる方法と同様とすることができる。

２．ガラス基板
本発明におけるガラス基板は、上述した不可視化層を支持するものである。

ガラス基板としては、上述した不可視化層を形成することができ、タッチパネルセンサの支持基材として用いることができるものであればガラスの種類については特に限定されない。

ガラス基板の厚さとしては、上述した不可視化層を形成することができ、タッチパネルセンサの支持基材として用いることができるものであれば特に限定されないが、５０μｍ〜１５００μｍの範囲内、なかでも４００μｍ〜１０００μｍの範囲内、特に５００μｍ〜７００μｍの範囲内であることが好ましい。
ガラス基板の厚さが薄すぎる場合は、本発明のタッチパネルセンサ用基板に十分な強度を付与することが困難となる可能性があるからである。一方、ガラス基板の厚さが厚すぎる場合は、タッチパネルセンサ用基板を用いたタッチパネルセンサの薄膜化、軽量化を図ることが困難となる可能性があるからである。

ガラス基板の屈折率としては、ガラス基板の種類に応じて適宜決定されるものであり、特に限定されないが、通常、１．４０〜１．６０の範囲内であり、特に１．４５〜１．５５の範囲内であることが好ましい。
ガラス基板の屈折率は、５５０ｎｍの波長においてエリプソメータを用いて測定して算出された値である。

３．その他の構成
本発明のタッチパネルセンサ用基板は、上述したガラス基板、および不可視化層を有することができれば特に限定されず、必要に応じて他の構成を適宜選択して追加することができる。このような構成としては、例えば、不可視化層上の全面に形成され、無機導電性材料を含む全面透明電極層を挙げることができる。上記全面透明電極層に用いられる無機導電性材料、および厚さについては、後述する「Ｂ．タッチパネルセンサ」の項で説明する透明電極層に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。

Ｂ．タッチパネルセンサ
本発明のタッチパネルセンサは、ガラス基板と、上記ガラス基板上に形成され、透明樹脂を含み、異なる屈折率を有する複数の樹脂層の積層体で構成された不可視化層と、上記不可視化層上にパターン状に形成され、無機導電性材料を含む透明電極層と、を有し、上記不可視化層は、上記積層体の最上層が熱硬化性樹脂を含む層であることを特徴とするものである。

本発明のタッチパネルセンサについて、図を用いて説明する。
図３（ａ）は本発明のタッチパネルセンサの一例を示す概略平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明のタッチパネルセンサ１０は、ガラス基板２と、ガラス基板２上に形成され、透明樹脂を含み、異なる屈折率を有する複数の樹脂層の積層体で構成された不可視化層３と、不可視化層３上にパターン状に形成され、無機導電性材料を含む透明電極層４と、を有するものである。不可視化層３については、上述した図１で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
図３（ａ）、（ｂ）に示すタッチパネルセンサ１０は、透明電極層４が、アクティブエリア内に形成された第１電極４１および第２電極４２を有するセンサ電極、ならびに第１電極４１同士を接続する第１導電部４３および第２電極４２同士を接続する第２導電部４４を有する導電部である例について示している。また、図３（ａ）、（ｂ）においては、ガラス基板２の一方の表面上に形成された不可視化層３上に第１電極４１、および第１導電部４３が形成され、絶縁層６を介してさらに第２電極４２および第２導電部４４が形成されている例について示している。また、図３（ａ）、（ｂ）においては、不可視化層３上、および絶縁層６上のアクティブエリアの外側にそれぞれ第１電極４１または第２電極４２と接続された取り出し配線５１、および外部接続端子５２が形成されている例について示している。なお、説明の容易の為、図３（ａ）においては不可視化層および絶縁層については省略して示している。

本発明によれば、上記構成を有する不可視化層を有することにより、不可視化層の劣化が少ない安価なタッチパネルセンサとすることができる。

以下、本発明のタッチパネルセンサの詳細について説明する。なお、本発明におけるガラス基板、および不可視化層については、上述した「Ａ．タッチパネルセンサ用基板」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。

１．透明電極層
本発明における透明電極層は、不可視化層上にパターン状に形成され、無機導電性材料を含む層である。

本発明に用いられる無機導電性材料としては、一般的なタッチパネルセンサに用いられるものを使用することができ、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛や、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの金属酸化物や、これらの金属酸化物が２種以上複合された材料が挙げられる。

本発明に用いられる透明電極層の導電性としては、タッチパネルセンサの電極として機能することができる程度であれば特に限定されない。本発明においては、透明電極層の表面抵抗が、例えば、１０Ω／□〜１００Ω／□の範囲内であることが好ましく、なかでも１０Ω／□〜３０Ω／□の範囲内であることが好ましく、特に、１４Ω／□〜２２Ω／□の範囲内であることが好ましい。上記シート抵抗であることにより、上記センサ電極を高感度なものとすることができるからである。
上記透明電極層の表面抵抗は、ロレスタＧＰ ＭＣＰ-Ｔ６０１型 （ＪＩＳ Ｋ７１９４準拠）を用い、４端子４探針法 定電流印加方式により確認することができる。

透明電極層の厚さとしては、所定の導電性を示すことができれば特に限定されず、例えば、３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内、なかでも１００ｎｍ〜１８０ｎｍの範囲内、特に１３０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。透明電極層の厚さが薄すぎると、電極として十分に機能しない可能性があるからであり、透明電極層の厚さが厚すぎると、透明電極層にクラック、剥離等が生じやすくなる可能性があるからである。
透明電極層の厚さについては、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の観察像を用いて測定することができる。

透明電極層の屈折率としては、透明電極層の材料に応じて適宜決定されるものであるが、通常、１．７０〜２．２０の範囲内であり、特に１．８０〜２．００の範囲内であることが好ましい。
透明電極層の屈折率は、５５０ｎｍの波長においてエリプソメータを用いて測定して算出された値である。

本発明における透明電極層の形成方法としては、フォトリソグラフィ法を好適に用いることができる。具体的には、上述したタッチパネルセンサ用基板を準備し、不可視化層上の全面に透明電極層を形成する。次に、透明電極層上にレジストを塗布して塗膜を形成し、上記塗膜をフォトマスク等を介して露光した後、現像し、所定のパターン形状を有するレジスト層を形成する。次に、透明電極層の露出部分をエッチングして透明電極層を所定のパターン形状に形成する。次に、レジスト層を剥離することにより、上述した透明電極層を形成することができる。

透明電極層の成膜方法としては、一般的な方法を用いることができ、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法等のドライプロセスを用いる方法を挙げることができる。
また、透明電極層のエッチングに用いられるエッチング液としては、上記透明電極層を構成する無機導電性材料等に応じて適宜設定されるものである。具体的には、上記透明電極層がＩＴＯからなる場合には、塩化第二鉄と塩酸との混合水溶液や塩酸、シュウ酸、臭化水素酸等を用いることができる。
レジストについては、一般的なフォトリソグラフィ法に用いられているものと同様とすることができる。また、レジストの現像液、レジストの剥離液としては、例えば、水酸化カリウム水溶液等を挙げることができる。

透明電極層としては、タッチパネルセンサに用いられる電極であれば特に限定されないが、アクティブエリア内に形成されるセンサ電極であることが好ましい。

２．タッチパネルセンサの電極
本発明のタッチパネルセンサに用いられる電極としては、タッチパネルセンサの形態に応じて適宜選択することができるが、タッチパネルセンサが静電容量方式のものである場合は、アクティブエリア内に形成されるセンサ電極および導電部、アクティブエリアの外側に形成される取り出し配線および外部接続端子を挙げることができる。

（１）センサ電極
本発明におけるセンサ電極は、第１電極および上記第１電極と絶縁された第２電極を含み、アクティブエリア内に形成され、接触位置を検出するために用いられるものである。
なお、第１電極と絶縁された第２電極とは、両電極が電気的に接続されていないことをいうものである。

本発明におけるセンサ電極は、上述した透明電極層であってもよく、透明電極層でなくてもよいが、透明電極層であることが好ましい。

上記センサ電極の平面視形状、平面視外形形状としては、例えば、特開２０１１−２１０１７６号公報、特開２０１０−２３８０５２号公報、特許第４６１０４１６号公報、特開２０１０-２８６８８６号公報、特開２００４-１９２０９３号公報、特開２０１０-２７７３９２号公報や特開２０１１−１２９５０１号公報、特開２０１３−１５６７７３号公報、特開２０１３−１４３０５９号公報に挙げられるような一般的なタッチパネルセンサに用いられるものと同様とすることができる。
本発明においては、センサ電極の平面視形状としては、開口部を含まない面状であることが好ましい。また、センサ電極の平面視外形形状としては、具体的には長方形、平面視略正方形形状等の多角形状等とすることができる。

また、本発明における第１電極および第２電極のガラス基板に対する形成箇所としては、タッチパネルセンサのアクティブエリア内であって両者が絶縁されるように形成されていれば特に限定されない。例えば、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、ガラス基板２の一方の表面上に形成された不可視化層３上に第１電極４１および第２電極４２の両方が形成されていてもよく、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ガラス基板２の一方の表面上に形成された不可視化層３上に第１電極４１が形成され、絶縁層６を介して第２電極４２が形成されていてもよい。また、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ガラス基板２の両面に不可視化層３を有する場合は、一方の不可視化層３上に第１電極４１が形成され、他方の不可視化層３上に第２電極４２が形成されていてもよい。
また、図示はしないが、上述したタッチパネルセンサ用基板を２枚準備し、各タッチパネルセンサ用基板の不可視化層上に、それぞれ第１電極および第２電極を別々で形成してもよい。
なお、図４（ａ）は本発明のタッチパネルセンサの他の例を示す概略平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。また、図５（ａ）は本発明のタッチパネルセンサの他の例を示す概略平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

（２）導電部
本発明における導電部は、上記センサ電極を構成する第１電極間および第２電極間をそれぞれ接続する第１導電部および第２導電部を含むものである。
また、通常、上記第１導電部および第２導電部はその一部が平面視上重なるように形成されるものである。

上記導電部は、上述した透明電極層であってもよく、透明電極層でなくてもよい。導電部が透明電極層ではない場合、導電部に用いられる導電性材料としては、例えば、アルミニウム、モリブデン、銀、クロム等の金属およびその合金等を用いることができる。

上記導電部の平面視外形形状としては、一般的なタッチパネルセンサと同様とすることができ、例えば、センサ電極の平面視外形形状より幅の狭いライン形状、センサ電極の平面視外形形状と同等の幅を有するライン形状等とすることができる。

また、上記第１導電部および第２導電部の形成箇所としては、上記第１電極間および第２電極間をそれぞれ安定的に接続でき、かつ、両者が絶縁されるように形成されるものであれば特に限定されるものではない。例えば、既に説明した図３、および図５に示すように第１電極４１および第２電極４２が、異なる表面上または異なる部材上に形成される場合には、第１導電部４３および第２導電部４４をそれぞれ上記第１電極４１および第２電極４２と同一表面上に形成されるものとすることができる。
また、図４に示すように第１電極４１および第２電極４２の両者が同一のガラス基板２の一方の表面上に形成される場合には、第１導電部４３および第２導電部４４が絶縁層６を介して形成されるものとすることができる。

（３）取り出し配線
本発明における取り出し配線は、上記センサ電極に接続されるものである。上記取り出し配線の形成箇所としては、本発明のタッチパネルセンサの種類や用途等に応じて適宜設定されるものであるが、本発明のタッチパネルセンサがタッチパネル付表示装置に用いられる場合には、通常、非アクティブエリアに形成されるものである。
取り出し配線としては、上述した透明電極層であってもよく、上述した透明電極層でなくてもよい。通常は、取り出し配線は、上述した透明電極層でないことが好ましい。
上記取り出し配線が上記透明電極層ではない場合、取り出し配線の形成に用いられる導電性材料としては、具体的には、銀、金、クロム、プラチナ、アルミニウムの単体、あるいはこれらのいずれかを主体とする合金などを例示することができる。金属合金としては、ＡＰＣ、すなわち銀・パラジウム合金が汎用される。また、金属の複合体としては、ＭＡＭ（Ｍｏ−Ａｌ−Ｍｏ、すなわちモリブデン・アルミニウム・モリブデンの３層構造体）なども適用可能である。

上記取り出し配線の線幅としては、一般的なタッチパネルセンサと同様とすることができ、例えば、０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度とすることができる。

（４）外部接続端子
本発明における外部接続端子は、上記取り出し配線に接続され、例えば、フレキシブルプリント配線基板等のタッチパネルセンサの外部の構成との接続に用いられるものである。

このような外部接続端子の形成箇所および外部接続端子が透明電極層でない場合の導電性材料としては、タッチパネルセンサに一般的に用いられるものとすることができ、具体的には、上記取り出し配線と同様とすることができる。
上記外部接続端子の端子幅、厚みおよび平面視形状や、外部接続端子部内における外部接続端子間の間隔については、一般的なタッチパネルセンサと同様とすることができる。具体的には、特開２０１１−２１０１７６号公報に記載されるものと同様とすることができる。

３．その他の構成
本発明のタッチパネルセンサは、上述したガラス基板と、不可視化層と、透明電極層とを有していれば特に限定されず、必要に応じて他の構成を適宜選択して追加することができる。
このような構成としては、例えば、絶縁層、被覆層等を挙げることができる。

（１）絶縁層
上記絶縁層は、上記センサ電極を構成する第１電極および第２電極間の短絡を防止するために形成されるものである。
絶縁層の詳細については、例えば特開２０１３−２１０７３３号公報に記載のものと同様とすることができる。

（２）被覆層
上記被覆層としては、絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではないが、上記配線層を覆うように形成されるものである場合には、透明性を有するものであることが好ましい。
このような絶縁性および透明性を有する被覆層としては、例えば、アクリル樹脂やＳｉＯ_２等の無機材料等からなるものを挙げることができる。

４．製造方法
本発明のタッチパネルセンサの製造方法は、上述した各構成を有するタッチパネルセンサを製造することができれば特に限定されない。また、本発明のタッチパネルセンサの各構成の製造方法については、すでに説明したため、ここでの説明は省略する。

５．その他
本発明のタッチパネルセンサは、上述した不可視化層を有することにより、パターン形成領域と、非パターン形成領域との光学特性が調整されたものである。パターン形成領域と、非パターン形成領域との光学特性については、本発明のタッチパネルセンサの用途に応じて適宜調整することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

以下、実施例および比較例を挙げて、本発明のタッチパネルセンサ用基板およびタッチパネルの詳細について説明する。

［実施例１］
（準備）
下記の高屈折率層用樹脂組成物を調製した。
＜高屈折率層用樹脂組成物の組成＞
・アクリル系樹脂を主成分としたＵＶ硬化性樹脂組成物：３０質量％
・酸化チタン粒子（平均粒径３０ｎｍ）：７０質量％
上記高屈折率層用樹脂組成物を用いた高屈折率層の屈折率は１．７５であった。

低屈折率層用樹脂組成物として、エポキシ系樹脂を主成分とした熱硬化性樹脂組成物を用いた。
上記低屈折率層用樹脂組成物を用いた低屈折率層の屈折率は１．５５であった。

ガラス基板として、厚さ０．５５ｍｍ、屈折率１．５１のガラス基板を準備した。

（タッチパネルセンサ用基板の作製）
上記ガラス基板上に上記高屈折率層用樹脂組成物を厚さ３０ｎｍになるようにスピンコーティングした後、大気雰囲気下で露光量２００ｍＪ／ｃｍ^２で硬化させた後、２３０℃で２５分間乾燥し、高屈折率層を得た。

次に、高屈折率層上に上記低屈折率層用樹脂組成物を厚さ３０ｎｍになるようにスピンコーティングした後、２３０℃で２５分間乾燥し、低屈折率層を得た。
以上の工程により、タッチパネルセンサ用基板を得た。

［実施例２］
高屈折率層を下記のように形成したこと以外は、実施例１と同様にして、タッチパネルセンサ用基板を作製した。
下記の高屈折率樹脂組成物を調製した。
＜高屈折率層用樹脂組成物の組成＞
・エポキシ系樹脂を主成分とした熱硬化性樹脂組成物：３０質量％
・酸化チタン粒子（平均粒径３０ｎｍ）：７０質量％
上記高屈折率層用樹脂組成物を用いた高屈折率層の屈折率は１．７５であった。

上記ガラス基板上に、上記高屈折率層用樹脂組成物を厚さ３０ｎｍになるようにスピンコーティングした後、２３０℃で２５分間乾燥し、高屈折率層を得た。

［比較例］
低屈折率層を下記のように形成したこと以外は、実施例１と同様にして、タッチパネルセンサ用基板を作製した。
低屈折率層用樹脂組成物として、アクリル系樹脂を主成分としたＵＶ硬化型樹脂組成物を準備した。
上記低屈折率層用樹脂組成物を用いた低屈折率層の屈折率は１．５５であった。

高屈折率層上に上記低屈折率層用樹脂組成物を厚さ３０ｎｍになるようにスピンコーティングした後、大気雰囲気下で露光量２００ｍＪ／ｃｍ^２で硬化させた後、２３０℃で２５分間乾燥し、低屈折率層を得た。
以上の工程により、タッチパネルセンサ用基板を得た。

［評価］
得られたタッチパネルセンサ用基板を定温に保持した下記溶液にそれぞれ浸漬し、目視にて不可視化層の剥がれが確認できるまでの時間を測定した。
結果を表１に示す。
・アルカリ性溶液：２％ＫＯＨ水溶液
・酸性溶液：４８％ＨＢｒ水溶液

比較例のタッチパネルセンサ用基板をアルカリ性水溶液に浸漬させた場合は、１分を満たずに不可視化層が剥離した。
比較例に比べて、実施例１〜２のタッチパネルセンサ用基板においては、不可視化層のアルカリ耐性、酸耐性のいずれも向上させることができることが確認できた。

１ … タッチパネルセンサ用基板
２ … ガラス基板
３ … 不可視化層
４ … 透明電極層
１０ … タッチパネルセンサ
３１ … 高屈折率層
３２ … 低屈折率層
４１ … 第１電極
４２ … 第２電極
４３ … 第１導電部
４４ … 第２導電部

Claims (7)

1. ガラス基板と、
   前記ガラス基板の一方の表面上に形成され、透明樹脂を含み、屈折率の異なる複数の樹脂層の積層体で構成された不可視化層と、
   を有し、
   前記不可視化層は、前記積層体の最上層が熱硬化性樹脂を含む層であることを特徴とするタッチパネルセンサ用基板。
2. 前記最上層が低屈折率層であり、前記最上層に接する前記樹脂層が高屈折率層であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルセンサ用基板。
3. 前記最上層の下層に形成された前記樹脂層が光硬化性樹脂を含む層であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチパネルセンサ用基板。
4. 前記最上層の下層に形成された前記樹脂層が熱硬化性樹脂を含む層であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチパネルセンサ用基板。
5. 前記最上層が屈折率を調整するための粒子を含まないことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載のタッチパネルセンサ用基板。
6. 前記最上層の厚さが２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のタッチパネルセンサ用基板。
7. ガラス基板と、
   前記ガラス基板上に形成され、透明樹脂を含み、異なる屈折率を有する複数の樹脂層の積層体で構成された不可視化層と、
   前記不可視化層上にパターン状に形成され、無機導電性材料を含む透明電極層と、
   を有し、
   前記不可視化層は、前記積層体の最上層が熱硬化性樹脂を含む層であることを特徴とするタッチパネルセンサ。

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