JP5157548B2 - タッチパネル用光学部材及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネル用光学部材及びその製造方法に関する。

表示装置の多機能化にともない、タッチパネルに代表される入力装置が近年広く用いられている。タッチパネルは、指またはペンなどでタッチした位置を感知することのできる入力装置であり、多くの場合、表示装置としての機能も有している。タッチパネルの用途としては、例えば携帯電話や携帯情報端末機（ＰＤＡ）などのモバイル機器、銀行の現金自動預入支払機が挙げられる。

タッチパネルがタッチされた位置を検出する方式といては、例えば、抵抗膜方式、静電容量方式、光センサー方式が知られている。

抵抗膜方式タッチパネルは、一般に、表示装置の画面上に配置されたガラス基板表面に透明導電膜が形成され、その上に微小なスペーサーを配置し、さらにその上に透明導電膜が形成されたフィルムを貼り付けた構造を有している。フィルム面がタッチされていないときは透明導電膜同士はスペーサーによって非接触の状態にあるが、フィルム面をタッチすることによってフィルムが圧力でたわんで透明導電膜同士が接触し、導通を生じる。この導通部分における抵抗変化に基づいて、タッチされた位置が検出される。抵抗膜方式は、指でもペンでも入力が可能であり、生産コストを安くすることができるなどの特長を持つ。その反面、透明導電膜が脆いため、タッチしたときの屈曲を繰り返すことによって剥がれなどの劣化が生じ、検出の感度、分解能損失、透過率低下を引き起こすなど耐久性が低く、また一般的に透過率が低いなどの問題を有している（特許文献１及び２）。

静電容量方式タッチパネルは、電気容量を検出する１層の透明導電膜を含む構造を有している。タッチされた部分の容量結合電気信号の変化を感知することによって、タッチされた位置を検出することができる。静電容量方式は、抵抗膜方式に比べて耐久性及び透過率に優れている。しかしながら、指または導電性を有する特殊なペンでのみ操作可能であり、手袋を装着した指や非導電性のペンでは入力ができないなどの問題がある（特許文献１）。

光センサー方式では、光を感知する機能を有する光センサーが表示装置に実装される。タッチの有無を光センサーが受光量の変化として検出する。表示装置が液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である場合、光センサーは例えば液晶セル内に配置される。タッチパネル上に指を置くと、光センサーに入射する外光が指によって遮光され、光センサーの受光量が変化する。この変化によってタッチした位置が検出される（特許文献３）。光センサー方式では、表示装置の各画素に光センサーを配置することも可能であるため、イメージセンサーとしても利用することができ、イメージスキャナーの機能を付与できる利点がある。また、抵抗膜方式や静電容量方式では困難な多点入力が可能であることから、様々なアプリケーションへの応用が期待できる。光センサー方式に関して、光源を有するライトペンを入力手段として利用する方法も提案されている。

また、液晶ディスプレイなどの表示装置の場合、光センサーが検出する光源としてバックライトの反射光を利用する方法も提案されている。この方法では、画面上に置かれた指とタッチパネル面との界面でバックライト光が反射し、その反射光を光センサーが感知することによりタッチした部分の位置が認識される。
特表２００５-５３０９９６号公報 特表２００７-５２２５８６号公報 特開昭６１−３２３２号公報 特開平２-２１１４２１号公報 特開平４-２２２９１８号公報

上記のように、光センサー方式のタッチパネルは、耐久性、多点入力など多くの有利な点を有している。

しかしながら、光センサー方式のタッチパネルは、外光の受光量が不十分な環境、例えば薄暗い環境においては、タッチパネル上に指を置いても光センサーが受光量の変化を検出することが困難となり、位置認識の誤動作を起こしやすいという問題を有している。ライトペンを利用すればこの問題は解消され得るが、入力のために特殊なライトペンが必要となり、利便性に欠ける。バックライト光の反射光を利用する方法も外光不足の対策としてある程度有効と考えられるが、この方法では液晶表示装置を黒表示したときにタッチパネル上に指を置いてもバックライト光を反射させることができず、タッチした部分の位置の検出ができない。

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外光が弱い環境下でも誤動作が少なく、特殊なペンを使用せずとも入力が可能であり、さらには液晶表示装置において画像を黒表示した場合でも入力が可能なタッチパネルを得ることを可能にする光学部材を提供することにある。

本発明は、片面又は両面が凹凸形状を有するフィルム状のゴム弾性体を備える、タッチパネル用光学部材に関する。

上記本発明に係る光学部材を、タッチパネルの画面の内側に配置し、画面の所定の位置を押圧すると、押圧された面のたわみにともなって、光学部材の凹凸形状を有する表面が、隣接する他の部材との接触により可逆的に変形する。その結果、光学部材（ゴム弾性体）と屈折率が異なる物質が凹凸形状を有する表面上に存在する場合には、の凹凸形状を有する表面における反射光の光量等の状態が光学的に変化する。この光学的変化を光センサーで検知することにより、押圧された位置を認識することができる。この方式によれば、表示装置から発せられた光を利用するため、外光が弱い環境下でも誤動作を生じにくい。また、ライトペンや導電性を有するペンなどの特殊な入力手段を必要とすることもない。さらには、光学部材の凹凸形状を有する表面で反射する反射光を利用することから、液晶表示装置において偏光板の内側に光学部材を設けることにより、黒表示の状態であってもバックライト光及びその反射光を有効に利用することができる。なお、「可逆的に変形する」とは、力学的圧力の負荷による変形と力学的圧力の除荷による復元とが可逆的に可能であること、すなわち弾性変形することを意味する。

上記凹凸形状の最大高さは０．０１〜５０μｍであることが好ましい。これにより本発明による効果が特に顕著に発揮される。

本発明に係る光学部材は、ゴム弾性体の凹凸形状を有する表面上に設けられた、ゴム弾性体とは屈折率の異なる中間層を更に備えていてもよい。これにより、タッチパネル内において、凹凸形状を有する表面と、隣接する部材との間に中間層が設けられることなく空隙が形成されている場合と比較して、温度、気圧などの環境変化に対する耐性に優れたタッチパネルを得ることが可能になる。中間層は粘着性を有することが好ましい。

本発明に係る光学部材は、例えば、支持体フィルムと、該支持体フィルム上に設けられた光学部材とを具備する積層体の状態で保管することができる。この積層体を用いることにより良好な作業性で光学部材を取り扱うことができ、低コスト化に寄与し得る。

別の側面において、本発明は、上記光学部材の製造方法に関する。本発明に係る製造方法は、型の凹凸表面上に、該凹凸表面から転写された凹凸形状を有する表面を有するフィルム状のゴム弾性体を形成する工程と、ゴム弾性体を型から剥離する工程とを備える。この製造方法によれば、本発明に係る光学部材を、良好な作業性で効率的に製造することが可能である。

本発明によれば、外光が弱い環境下でも誤動作が少なく、特殊なペンを使用せずとも入力が可能であり、さらには液晶表示装置において画像を黒表示した場合でも入力が可能なタッチパネルを得ることが可能である。また、ゴム弾性体の可逆的な変形に基づいてタッチパネルの機能を発現することから、高い感度及び精度での位置の認識が可能であり、繰り返しの使用に対する耐性の点でも優れた効果を得ることができる。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は、光学部材を備えるタッチパネルの一実施形態を示す端面図である。図１に示すタッチパネル１００は、液晶セル４と、液晶セル４の一方面側に設けられた光源としてのバックライト６０と、液晶セル４の他方面側に設けられた光学部材１と、液晶セル４内に設けられた光センサー５２と、液晶セル４及び光学部材１を挟んで対向配置された一対の偏光板２０，２１とを主として備える。

液晶セル４は、対向配置された２枚のガラス基板２３，２４と、バックライト６０側のガラス基板２４上に設けられた薄膜トランジスター５１及び光センサー５２と、薄膜トランジスター５１及び光センサー５２を覆う絶縁膜５４と、絶縁膜５４上に積層された透明電極４１、配向膜４３、液晶層４５、配向膜４２及び透明電極４０とを含む。ガラス基板２４と薄膜トランジスター５１及び光センサー５２との間には遮光膜５０が設けられている。配向膜４２と配向膜４３との間にはスペーサ４７が設けられている。ガラス基板２３上には、粘着層３１、光学部材１、粘着層３０、位相差板２２及び偏光板２０がこの順で積層されている。

図１に示すタッチパネル１００は、液晶表示装置としての機能とともに、画面Ｓ１００の所定の位置が指等でタッチされたときにその位置を検出する機能も有する入力装置である。

光学部材１は、一方の表面１ａが凹凸形状を有し、他方の主面Ｓ１が平坦なフィルム状のゴム弾性体である。光学部材１の凹凸形状を有する表面１ａ側には、平坦な表面を有する位相差板２２が隣接している。光学部材１は、平坦な面がバックライト６０及び光センサー５２側に位置する向きで配置されている。

光学部材１の表面１ａと、光学部材１に隣接する他の部材である位相差板２２の表面とは互いに部分的に離れており、離れた位置において光学部材１と位相差板２２の間に空隙２が形成されている。空隙２内の気体は空気であってもよいし、窒素、ヘリウム及びアルゴンのような安定で無害な気体であってもよい。あるいは、空隙２内が真空であってもよい。

図２、３は、光学部材１の機能を説明するための模式図である。図２に示すように、タッチパネル１００の画面Ｓ１００が押圧されていないとき、バックライト６０から発せられて光学部材１内に進入した光の一部は、光学部材１の表面１ａにおいて反射して反射光Ｌ１となる。表面１ａは凹凸形状を有していることから光が反射又は散乱し易く、平坦な表面Ｓ１側に設けられた光センサー５２が受光する、散乱光を含む反射光の光量は比較的大きい。

図３に示すように、タッチパネル１００の画面Ｓ１００の所定の位置が指Ｆによってタッチされたとき、光学部材１に隣接する位相差板２２が光学部材１側に向けて局所的にたわみ、位相差板２２及び光学部材１が互いに押し付けられる。そうすると表面１ａの凹凸形状における凸部が位相差板２２との接触により押しつぶされて、表面１ａが可逆的に変形する。その結果、光学部材１の表面１ａが、押圧された位置において位相差板２２の平坦な表面に沿うほぼ平坦な形状に変化する。表面１ａが平坦になると、そこで反射又は散乱する光が減少し、光学部材１内に進入した光は主として指Ｆと画面Ｓ１００との界面で反射するようになる。指Ｆと画面Ｓ１００との界面で反射した反射光Ｌ２の光量は、一般に反射光Ｌ１の光量よりも小さい。また、光学部材を透過する光の光量又は輝度が大きくなる。この状態で光センサー５２が受光する光量は、光学部材１が押圧されていないときと比較すると小さくなる場合が多い。

このように、光学部材１が凹凸形状を有する表面（主面）１ａ側から押圧されたときに、バックライト６０側の表面Ｓ１から入射した光の反射光の光量等が変化する。この光学的な変化を表面Ｓ１側に設けられた光センサーを用いて検知することにより、タッチパネル１００がタッチされた所定の位置を認識することが可能である。また、光学部材１が画面Ｓ１００側の偏光板２０とバックライト６０との間に設けられていることから、黒表示のときでも白表示等のときと同様にバックライトの光及びその反射光を効率的に利用することができる。

光センサー５２としては、光量等の反射光の光学的なパラメータを検知可能なものであれば、特に制限なく用いられる。具体的には、アモルファスシリコン、多結晶シリコンなど、光電効果を発現する半導体素子が挙げられる。

光学部材１としてのゴム弾性体は、力学的圧力に対して可逆的な変形が可能なゴム弾性を有する。光学部材１が押圧されたときに、光学部材１としてのゴム弾性体１の凹凸形状を有する表面１ａが容易に可逆的に変形する。

タッチパネルの耐久性、操作性、誤動作防止等の観点から、ゴム弾性体１の圧縮弾性率は好ましくは０．０１〜１００ＭＰａである。圧縮弾性率が０．０１ＭＰａ未満であると、力学的圧力を加えない状態でも表面が変形して、光源から入射した光の反射及び散乱が生じにくくなる傾向がある。圧縮弾性率が１００ＭＰａを超えると、弱い圧力で押圧されたときに表面１ａが変形しにくくなるために、力学的圧力の変化を光学的変化に変換することが困難になる傾向がある。同様の観点から、圧縮弾性率は０.０１〜１００ＭＰａ、０．０５〜９０ＭＰａ、０．１〜８０ＭＰａ、０．５〜７０ＭＰａ、１〜６０ＭＰａ又は１〜１０ＭＰａであることが好ましい。

圧縮弾性率は、超微小硬度計を用いて下記条件の圧縮試験により測定される荷重−変位曲線の傾きから求められる。
試料膜厚：１００μｍ（厚さ方向に圧縮）
温度：２５℃
最大加圧：０．１ｍＮ／μｍ^２
測定時間：２０秒
圧子：円形平面圧子（直径φ５０μｍ）

ゴム弾性体１の表面１ａの凹凸形状は、入射した光の一部を反射又は散乱させることができる形状であればよい。凹凸形状の最大高さ（所定の長さ（例えば１０ｍｍ）の断面における、凸部の頂点と凹部の底との高低差の最大値）は０．０１〜５０μｍであることが好ましい。これにより、バックライト６０から入射した光を特に効率的に反射し、光センサー５２で有効に検出できる。また、タッチパネル１００をタッチした位置をさらに感度よく認識できる。同様の観点から、凹凸形状の最大高さは０．１〜４５μｍ、０．５〜４０μｍ、０．７〜３５μｍ又は１〜３０μｍであることが好ましい。また、同様の観点から、隣り合う凸部の頂点間の距離は、０．０１〜１５０μｍ、０．１〜１００μｍ、０．５〜９０μｍ、０．７〜７０μｍ又は１〜５０μｍであることが好ましい。

押圧による力学的圧力変化から変換された光学的変化を効率的に検出でき、かつ良好な表示品質を維持できるという観点から、ゴム弾性体１は透明性の高い材料から構成されることが好ましい。具体的には、ゴム弾性体１を構成する材料により形成された厚さ２０μｍの両面平坦膜の可視光線透過率が、７０〜１００％、７５〜９８％、８０〜９７％、８３〜９６％又は８５〜９５％であることが好ましい。この可視光線透過率は、ゴム弾性体１を構成する材料を用いて形成した両面平坦膜を用いて、後述する、押圧前後での可視光線透過率の変化の測定方法と同様の方法により測定することができる。

表面１ａの変形前後の光量変化を効果的に発現させる観点から、ゴム弾性体１とこれに隣接する他の部材の屈折率差の絶対値は、０〜０．１であることが好ましい。同様の観点から、本実施形態のように光学部材１とこれに隣接する部材の間に空隙２が形成されている場合、ゴム弾性体１及びこれに隣接する部材の屈折率は１．３以上であることが好ましい。これらの屈折率は、プリズムカップリング法、分光エリプソメトリー法など公知の方法で測定される。

光学部材１としてのゴム弾性体を構成する材料は、好ましくは各種のエラストマーである。好適なエラストマーの具体例としては、天然ゴム、合成ポリイソプレン、スチレンとブタジェンのコポリマー、ブタジェンとアクリロニトリルのコポリマー、ブタジェンとアルキルアクリレートのコポリマー、ブチルゴム、ブロモブチルゴム、クロロブチルゴム、ネオブレン（クロロプレン、２−クロロ−１，３−ブタジェン）、オレフィン系ゴム（例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）、およびエチレンプロピレンジェノモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム）、ニトリルエラストマー、ポリアクリル系エラストマー、ポリスルフィドポリマー、シリコーンエラストマー、熱可塑性エラストマー、熱可塑性コポリエステル、工チレンアクリル系エラストマー、酢酸ビニルエチレンコポリマー、エピクロルヒドリン、塩素化ポリエチレン、化学的に架橋したポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、フルオロカーボンゴム、フルオロシリコーンゴムが挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。これらゴム弾性を有する具体的材料の中で、シリコーンエラストマーは、前述した凹凸形状の成形性に優れるという観点から、特に好ましい。

シリコーンエラストマーとしては、例えば、過酸化物加硫型シリコーンゴム、付加反応型シリコーンゴム、光反応型シリコーンゴム及び光ラジカル重合反応型シリコーンゴムがある。過酸化物加硫型シリコーンゴムは、直鎖状の高重合ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン生ゴムに有機過酸化物を配合し、加熱することによりシリコーン生ゴムを架橋してゴム弾性体を形成する方法により得られる。付加反応型シリコーンゴムは、脂肪族不飽和炭化水素基を有するポリオルガノシロキサンとポリオルガノハイドロジェンシロキサンの間の付加反応による架橋を白金触媒の存在下で行ってゴム弾性体を形成する方法により得られる。光反応型シリコーンゴムは、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンを光酸発生剤の存在下で光照射することにより架橋してゴム弾性体を形成する方法により得られる。光ラジカル重合反応型シリコーンゴムは、アクリロイル基含有ポリオルガノシロキサンを光重合開始剤存在下で光照射することにより架橋してゴム弾性体を形成する方法により得られる。

付加反応型シリコーンゴムを形成するために用いられるポリオルガノシロキサンは、ケイ素原子に結合した１価の脂肪族不飽和炭化水素基を１分子中に２個以上有する。１価の脂肪族不飽和炭化水素基としては、ビニル基、アリル基、１−ブテニル基及び１−ヘキセニル基が例示される。合成が容易で、また硬化前の組成物の流動性や、硬化後の組成物の耐熱性が良好であるという観点から、ビニル基が最も好ましい。さらに、１価の脂肪族不飽和炭化水素基は、ポリオルガノシロキサン分子鎖の末端または途中のいずれに存在してもよく、その双方に存在してもよい。ただし、架橋後の組成物に優れた機械的性質を与えるためには、ポリオルガノシロキサンは、少なくとも分子鎖の両末端に１価の脂肪族不飽和炭化水素基を有していることが好ましい。

また、ポリオルガノシロキサンのケイ素原子に結合する他の有機基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル及びドデシルなどのアルキル基、フェニルなどのアリール基、ベンジル、２−フェニルエチル及び２−フェニルプロピルなどのアラルキル基、クロロメチル、クロロフェニル、２−シアノエチル及び３，３，３−トリフルオロプロピルなどの置換炭化水素基が挙げられる。これらのうち、合成が容易であって、架橋前の流動性や形成されるゴム弾性体の圧縮弾性率などの特性のバランスが優れているという観点から、メチル基が最も好ましい。

ポリオルガノシロキサンは、直鎖状でも分岐状であってもよい。また、ポリオルガノシロキサンの重合度はとくに限定されないが、架橋前の組成物が良好な流動性および作業性を有し、架橋後の組成物が適度の圧縮弾性率を有するには、２５℃における粘度が５００〜５０００００ＭＰａ・ｓであることが好ましく、１０００〜１０００００ＭＰａ・ｓであることが特に好ましい。

付加反応型シリコーンゴムを形成するために用いられるポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、分子中に含まれるヒドロシリル基がポリオルガノシロキサン中の１価の脂肪族不飽和炭化水素基に付加することにより、ポリオルガノシロキサンの架橋剤として機能する。網目構造を効率的に形成するために、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、ケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも３個有していることが好ましい。シロキサン単位のケイ素原子に結合した有機基としては、上記ポリオルガノシロキサンにおける１価の不飽和脂肪族炭化水素基以外の有機基と同様のものが挙げられ、それらの中でも、合成が容易な点から、メチル基が最も好ましい。また、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンにおけるシロキサン骨格は、直鎖状、分岐状および環状のいずれであってもよく、またこれらの混合物を用いてもよい。ポリオルガノハイドロジェンシロキサンの重合度は特に限定されないが、同一のケイ素原子に２個以上の水素原子が結合したポリオルガノハイドロジェンシロキサンは合成が困難であることから、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンは３個以上のシロキサン単位を有することが好ましい。

ポリオルガノハイドロジェンシロキサンの配合量は、ポリオルガノシロキサン中の１価の脂肪族不飽和炭化水素基１個に対して、ポリオルガノハイドロジェンシロキサン中のケイ素原子に結合した水素原子が０．５〜５個、好ましくは１〜３個となるような量であることが好ましい。この水素原子の存在比が０．５未満であると、架橋が不完全になる傾向があり、存在比が５を越えるような量の場合は、架橋の際に発泡が起こりやすく、表面状態が低下する傾向がある。

付加反応型シリコーンゴムには、ポリオルガノシロキサン中の１価の脂肪族不飽和炭化水素基とポリオルガノハイドロジェンシロキサンのヒドロシリル基との間の付加反応を促進させるための触媒として、白金系化合物を用いることが好ましい。白金系化合物としては、塩化白金酸、塩化白金酸とアルコールの反応生成物、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体、及び白金−ホスフィン錯体が例示される。ポリオルガノシロキサン及びポリオルガノハイドロジェンシロキサンへの溶解性や、触媒活性が良好な点から、塩化白金酸とアルコールの反応生成物および白金−ビニルシロキサン錯体が好ましい。白金系化合物の配合量は、ポリオルガノシロキサンに対し、白金原子換算で１〜２００重量ppmであることが好ましく、１〜１００重量ppmであることがさらに好ましく、２〜５０重量ppmであることが特に好ましい。１重量ppm未満の場合には、硬化速度が不十分で、光学部材の製造効率が低下する傾向があり、２００重量ppmを越えると、架橋速度が過度に早まるために各成分を配合した後の作業性が損なわれる傾向がある。

凹凸形状を有する面側で光学部材１（ゴム弾性体）と隣接する他の部材は、光学部材１の凹凸形状を力学的圧力によって効果的に変形させられるという観点から、ゴム弾性を実質的に示さない硬質な材料から構成されることが好ましい。具体的には、光学部材１に隣接する他の部材は、ガラス及びセラミックスから選ばれる無機材料、または、トリアセチルセルロース、ポリエーテルスルフォン、ポリエチレンテレフタレート及びポリエーテルナフタレートから選ばれる有機材料から構成されることが好ましい。

光学部材１が押圧されていないときの可視光線透過率と、光学部材１が押圧されたときの可視光線透過率との差（押圧前後での可視光線透過率の変化）は０．１〜５０％であることが好ましい。この差が０．１％未満では、力学的圧力が加えられたときの光学的変化を光センサーで検出すことが困難になる傾向があり、５０％を超えると、力学的圧力を加えない状態での光学部材１における反射または散乱を強くする必要がある。そうすると凹凸形状を設計しにくくなるとともに、表示装置としての表示品質が低下する傾向がある。同様の観点から、押圧前後での可視光線透過率の変化は０．５〜４５％、１〜４０％、２〜３５又は３〜３０％であることが好ましい。

押圧前後での可視光線透過率の変化は、以下の１）〜７）の手順で測定することができる。なお、可視光線とは一般的に視認可能な波長領域３８０〜７８０ｎｍの光線を意味する。
１）光学部材をガラス基板上に載置し、その上に直径φ１０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの円盤状ガラス板を載置した試料を準備する。
２）試料に対して可視領域の光線を試料に対して法線方向に照射し、色彩輝度計を使用して、測定視野角１°の範囲で試料を透過した光線の輝度ａを測定し、その状態から光学部材を取り除いて同様に輝度ｂを測定する。
３）押圧されていないときの可視光線透過率Ｔ１を式：Ｔ１＝（a／ｂ）×１００（％）により算出する。
４）上記と同様の試料を準備し、ガラス基板と円盤状ガラス板間に５×１０^３Ｐａの荷重を加える。
５）試料に荷重を加えながら、可視領域の光線を試料に対して法線方向に照射し、色彩輝度計を使用して、測定視野角１°の範囲で試料を透過した光線の輝度ｃを測定する。この状態から光学部材を取り除き、同様の方法で輝度ｄを測定する。
６）押圧されたときの可視光線透過率Ｔ２を式：Ｔ２＝（ｃ／ｄ）×１００（％）により算出する。
７）可視光線透過率Ｔ１とＴ２の差の絶対値（ΔＴ）を、押圧前後での可視光線透過率の変化として求める。

光学部材１が押圧されていないときの可視光線反射率と、光学部材１が押圧されたときの可視光線反射率との差（押圧前後での可視光線反射率の変化）は０.１〜５０％であることが好ましい。この差が０．１％未満では、力学的圧力が加えられたときの光学的変化を光センサーで検出すことが困難になる傾向があり、５０％を超えると、力学的圧力を加えない状態での光学部材１における反射または散乱を強くする必要がある。そうすると凹凸形状を設計しにくくなるとともに、表示装置としての表示品質が低下する傾向がある。同様の観点から、押圧前後での可視光線反射率の変化は、０．５〜４８％、１〜４５％、２〜４３％又は３〜４０％であることが好ましい。

押圧前後での可視光線反射率の変化は、以下の手順で測定することができる。
１）酸化マグネシウムなどの白色板上に厚さ０．７ｍｍのガラス基板及び直径φ１０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの円盤状ガラス板を載置し、可視領域の光線を白色板に対して法線方向に照射して、分光測色計などを使用して、白色板の法線方向に対して角度２５°に反射した光線の明度ａ’を測定する。次いで、ガラス基板と円盤状ガラス板との間に光学部材を載置して同様の方法で反射光線の明度ｂ’を測定する。
２）光学部材が押圧されていないときの可視光線反射率Ｒ１を式：Ｒ１＝（ｂ’／ａ’）×１００（％）により算出する。
３）ガラス基板と円盤状ガラス板との間に５×１０^３Ｐａの荷重を加えながら１）と同様の方法で反射光線の明度をｃ’を測定する。
４）光学部材が押圧されたときの可視光線反射率Ｒ２を式：Ｒ２＝（ｃ’／ａ’）×１００（％）により算出する。
５）押圧前後での可視光線反射率Ｒ１とＲ２の差の絶対値（ΔＲ）を、押圧前後での可視光線反射率の変化として求める。

ゴム弾性体である光学部材１の膜厚（ゴム弾性体のうち、厚さ方向において凹凸形状を除いた部分の厚さ）は、１〜５００μｍであることが好ましい。ゴム弾性体１の膜厚が１μｍ未満では、凹凸形状を有するゴム弾性体１を作製することが困難となる傾向があり、５００μｍを超えると、光学部材に圧力を加えた場合の圧力伝達が弱くなるために、ゴム弾性体の表面形状が変化しにくくなる傾向がある。同様の観点から、ゴム弾性体１の膜厚は５〜４００μｍがより好ましく、１０〜３００μｍがさらに好ましい。

光学部材１は、タッチパネル１００の表示品質の観点から、一方の面に入射した可視光線と反対面に入射した可視光線の透過率差の絶対値が、１〜２０％であることが好ましい。この透過率差の絶対値が１％未満の場合にはタッチパネルが外光を反射しやすくなり、表示品質を低下させる傾向があり、２０％を超えるとこれを実現させる凹凸形状の光学設計が困難になる傾向がある。同様の観点から、透過率差の絶対値は１．５〜１７％、２〜１５％、２．５〜１２％、又は３〜１０％であることが好ましい。

可視光線の透過率は、上述の「押圧前後での可視光線透過率の変化」の測定と同様の方法により、光学部材１の両面からの可視光線透過率をそれぞれ測定し、それらの差の絶対値を算出することによって求めることができる。

ゴム弾性体１の凹凸形状を有する表面上に、ゴム弾性体１とは屈折率が異なる中間層が設けられていてもよい。中間層を設けることにより、空隙２が形成される場合と比較して、使用環境の変化に対する耐久性が更に優れるタッチパネルを得ることができる。

凹凸形状を有する表面１ａを有するゴム弾性体１の屈折率と、中間層の屈折率との差の絶対値（Δｎ）は、０．０１〜１．０であることが好ましい。この屈折率差の絶対値が、０．０１未満では、光学部材が押圧されていないときの光学部材１からの反射光を光センサーが効率的に検知できなくなるために、タッチした位置を正常に認識することが困難になる傾向がある。また、また屈折率差の絶対値が１．０を超えると、これを達成するために必要な屈折率を有する材料の選択が困難になる傾向がある。同様の観点から、屈折率差の絶対値は０．０３〜０．７、０．０５〜０．５、０．０７〜０．３又は０．１〜０．２であることが好ましい。屈折率は、プリズムカップリング法、分光エリプソメトリー法など公知の方法で測定される。

中間層は粘着性を有することが好ましい。粘着性を有する中間層を形成するために用いられる樹脂としては、ゴム弾性体１に対して粘着性を示すものであれば特に制限はなく、例えば、アクリル樹脂、架橋型アクリル樹脂、アクリル系単量体、シリコーン樹脂、フッ素樹脂及びポリビニルアルコール樹脂が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。

アクリル樹脂としては、低いガラス転移温度を示す不飽和単量体を含む共重合体が好ましい。低いガラス転移温度を示す不飽和単量体としては、例えば、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシルが挙げられる。また、低いガラス転移温度を示す不飽和単量体を含む共重合体に用いられるその他の不飽和単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸iso−プロピル、メタクリル酸iso−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸iso−ブチル、メタアクリル酸iso−ブチル、アクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、アクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、アクリル酸ペンチル、メタクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、メタクリル酸ヘプチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、メタクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、メタクリル酸デシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸テトラデシル、メタクリル酸テトラデシル、アクリル酸ヘキサデシル、メタクリル酸ヘキサデシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、アクリル酸エイコシル、メタクリル酸エイコシル、アクリル酸ドコシル、メタクリル酸ドコシル、アクリル酸シクロペンチル、メタクリル酸シクロペンチル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸シクロヘプチル、メタクリル酸シクロヘプチル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノプロピル、アクリル酸２−クロロエチル、メタクリル酸２−クロロエチル、アクリル酸２−フルオロエチル、メタクリル酸２−フルオロエチル、スチレン、α−メチルスチレン、シクロヘキシルマレイミド、アクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドン、ブタジエン、イソプレン、及びクロロプレンが挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用できる。

架橋型アクリル樹脂は、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２-ヒドロキシエチル、アクリルアミド、アクリロニトリルなどの、官能基を有する不飽和単量体を共重合成分として含む共重合体を架橋剤により架橋したものである。

上記架橋剤としては、イソシアネート系、メラミン系、エポキシ系等の公知の架橋剤を用いることができる。また、架橋剤としては、架橋型アクリル樹脂中に緩やかに広がった網目状構造を形成するために、３官能、４官能といった多官能架橋剤がより好ましく使用される。

アクリル樹脂、及び、架橋型アクリル樹脂を得るために使用される共重合体の重量平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン換算した値）は、ゴム弾性体１に対する粘着性の観点から、１０００〜３０００００であることが好ましく、５０００〜１５００００であることがより好ましい。

粘着性を有する樹脂は、高い流動性を発現させ、ゴム弾性体１の表面形状を効果的に変形させるという観点から、単量体を使用することもできる。単量体としては、例えば、ポリエチレングリコールジアセテート、ポリプロピレングリコールジアセテート、ウレタンモノマー、ノニルフェニルジオキシレンアクリレート、ノニルフェニルジオキシレンメタクリレート、γ−クロロ−β−ヒドロキシプロピル−β′−アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、γ−クロロ−β−ヒドロキシプロピル−β′−メタクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、β−ヒドロキシエチル−β′−アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、β−ヒドロキシエチル−β′−メタクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、β−ヒドロキシプロピル−β′−アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、β−ヒドロキシプロピル−β′−メタクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、ｏ−フェニルフェノールグリシジルエーテルアクリレート、ｏ−フェニルフェノールグリシジルエーテルメタクリレート、あるいはアクリル樹脂に使用される不飽和単量体を使用することができる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用できる。

中間層のガラス転移温度（Ｔｇ）は、−２０℃以下であることが好ましい。中間層のガラス転移温度が−２０℃よりも高いと粘着性が低下し、ゴム弾性体１に対する適度な粘着力が得られなくなる傾向がある。

中間層の厚さ（凹凸形状の凹部に充填された部分を除いた部分の厚さ）は、１〜５０μｍであることが好ましい。中間層の厚さが１μｍ未満であると、ゴム弾性体１を積層する際に、気泡を巻き込む傾向があり、５０μｍを超えると、タッチパネルがタッチされたときに圧力が伝達されにくくなるために、ゴム弾性体１の表面形状が変形しにくくなる傾向がある。同様の観点から、中間層の厚さは２〜４０μｍであることがより好ましく、３〜３０μｍであることが更に好ましい。

支持体フィルムと、該支持体フィルム上に設けられた光学部材１とを具備する積層体の状態で光学部材１を用いてもよい。支持体フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、トリアセチルセルロースからなる厚さ５〜１００μｍ程度のフィルムが挙げられる。

支持体フィルムと光学部材１との間に、粘着性又は接着性を有する樹脂層が設けられていてもよい。

ゴム弾性体（光学部材１）の上に、さらにカバーフィルムが積層されていてもよい。カバーフィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース等からなる厚さ５〜１００μｍ程度のフィルムが挙げられる。カバーフィルムとゴム弾性体との間に、粘着性または接着性を有する樹脂層が設けられていてもよい。

図４は、光学部材１を製造する方法の一実施形態を示す端面図である。図４に示す製造方法は、型７の凹凸表面上に、該凹凸表面から転写された凹凸形状を有する表面１ａを有するフィルム状のゴム弾性体１を形成する工程と、ゴム弾性体１を型７から剥離する工程とを備える。

図４（ａ）に示されるように、ゴム弾性体１を構成する成分を含む液状物がロール８を用いて型７の凹凸表面上に塗布される。塗布された液状物を熱または光などにより固体状に変化させる（図４（ｂ））。その後、型７からゴム弾性体１を剥離する（図４（ｃ））。この方法に代えて、ゴム弾性体を形成するための液状物１を平坦な基板に塗布し、そこに凹凸表面を有する型を押し当て、その状態で液状物を固体状に変化させる方法を採用することもできる。

型７上に塗布された液状物１上に、凹凸表面を有する別の型を積層し、その状態で液状物を固体状に変化させる方法により、両面が凹凸形状を有するゴム弾性体１を得ることもできる。

型７は、表面に多数の微細な凹凸が形成されたフィルムである。型７としては、例えば、平坦な支持体フィルム上に形成された感光性樹脂組成物層に、凹凸表面を有する原型を押し当て、その状態で感光性樹脂組成物層を光硬化させる方法により得ることができる。また、凹凸表面を有する原型にフィルムの平坦面を直接押し当てて、フィルム表面に凹凸形状を転写する方法により得ることもできる。あるいは、フィルムの平坦面をサンドブラスト処理する方法でもよい。

上記原型は、例えば、ガラス板上に塗布したフォトレジストを、所定のマスクパターンを有するフォトマスクを用いて露光し現像するか、またはレーザーカッティングして、レジストパターンを形成し、そこに真空蒸着法やスパッタリング法等により銀またはニッケルなどの金属膜を形成（導電化処理）し、銅及びニッケルなどの金属を電鋳により積層し、その後、金属膜をガラス板から剥離する方法によって得ることができる。このとき、凹凸形状はマスクパターン形状またはレジストパターンの形状により、ランダム形状、ライン形状、矩形状、角柱状、円柱状、ドットレンズ形状、シリンドリカルレンズ形状などに制御することができ、この原型の凹凸形状がゴム弾性体１の表面に転写される。

導電性の金属表面に銅またはニッケルなどの金属めっきを施すことによって、表面に多数の微細な凹凸が形成された原型を作製することもできる。この場合、ランダムな凹凸形状が形成される。ステンレス鋼などの平滑な原型用基材にダイヤモンド圧子を押し当てる方法により原型を作製することもできる。このとき、原型用基材を水平方向に移動させながら、ダイヤモンド圧子を押圧させるか、または、原型用基材を静止させて圧子を移動させながら、圧子を押圧することにより、平面、球面または曲面の一部を有する凹凸形状を多数形成することができる。ダイヤモンド圧子の形状を選択することにより、ランダム形状、ライン形状、矩形状、角柱状、円柱状、ドットレンズ形状、シリンドリカルレンズ形状などに制御することができる。この場合、原型は平板であっても曲面を有するロールであってもよい。また、凹凸形状はランダムに配置されていてもよく、定められた規則にしたがって配置されていてもよい。

ゴム弾性体を形成するための液状物１を塗布する方法としては、公知の塗布方法を用いることができる。例えば、ドクターブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ロールコーティング法、スクリーンコーティング法、スピナーコーティング法、インクジェットコーティング法、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、グラビアコーティング法、カーテンコーティング法、ダイコーティング法が挙げられる。

ゴム弾性体を形成するための液状物に溶剤が含まれている場合には、これを塗布した後、乾燥して溶剤を除去することもできる。

このようにして得られる光学部材は、ロール状に巻いて保管し、あるいは使用することができる。

中間層を有する光学部材は、ゴム弾性体を支持体フィルム上に形成し、その上に中間層を構成する成分を含む溶液を前記公知の方法で塗布して、必要とあれば乾燥した後に、ゴム弾性体を中間層の上に積層する方法により得ることができる。

タッチパネル１００は、例えば、液晶セル４の一方面側に光学部材１を積層する工程と、光学部材１上に位相差板２２及び偏光板２０を積層する工程と、液晶セル４の他方面側に偏光板２１及びバックライト６０をこの順に設ける工程とを備える方法により得ることができる。

光学部材１上にカバーフィルムが存在している場合、そのカバーフィルムを除去後、液晶セル４上に光学部材１を粘着層３１を介して液晶セル４上に積層する。積層の際、圧着ロールで圧着させることが好ましい。

圧着ロールは、加熱圧着できるように加熱手段を備えたものであってもよい。加熱圧着する場合の加熱温度は、１０〜１００℃が好ましく、２０〜８０℃がより好ましく、３０〜６０℃が更に好ましい。この加熱温度が、１０℃未満では、光学部材１と液晶セル４との密着性が低下する傾向があり、１００℃を超えると、液晶セル４が劣化する傾向がある。

また、加熱圧着時の圧着圧力は、線圧で５０〜１×１０^５Ｎ／ｍが好ましく、２．５×１０^２〜５×１０^４Ｎ／ｍがより好ましく、５×１０^２〜４×１０^４Ｎ／ｍが更に好ましい。この圧着圧力が、５０Ｎ／ｍ未満では、光学部材１と液晶セル４との密着性が低下する傾向があり、１×１０^５Ｎ／ｍを超えると、液晶セル４が破壊される可能性が高くなる。
上に積層することができる。

位相差板２２及び偏光板２０も、上記と同様の方法で光学部材１上に積層することができる。また、同様の方法で、液晶セル４の光学部材１とは反対側に偏光板２１を積層することができる。。

バックライト６０を液晶セル４に実装する方法としては、特に制限はなく、公知の方法を利用できる。液晶セル４をモジュールを構成するための筐体に組み込むか、あるいはシール材で熱圧着するなどの方法が挙げられる。バックライト６０は、例えば、発光ダイオード、導光板、反射板及び拡散板を有する。

本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限り、適宜変形が可能である。例えば、ゴム弾性体の両面が凹凸形状を有していてもよい。また、本発明に係る光学部材と組合わせる表示装置は光源及び光センサーを備えていればよく、液晶表示装置に限定されない。他の表示装置としては例えば、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、電子ペーパーが挙げられる。

以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１
光学部材（ｉ）の作製
ポリエチレンテレフタレートフィルムに対してサンドブラスト処理を施して凹凸表面を形成させ、これを光学部材としてのゴム弾性体形成用の型として用いた。このポリエチレンテレフタレートフィルムの凹凸表面上に、付加反応型シリコーン樹脂溶液（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、商品名ＴＳＥ-３０３２）を、コンマコーターを用いて均一に塗布した。その後、１００℃の熱風対流式乾燥機を用いた３０分間の加熱により、片面が平坦でその反対側の表面が凹凸形状を有する光学部材（ｉ）としての固体状のシリコーンゴム層を形成させた。

次いで、得られたシリコーンゴム層をポリエチレンテレフタレートフィルムから剥離し、その凹凸形状の最大高さと、膜厚（凹凸形状を除いた部分の厚さ）を（株）小坂研究所製の表面形状測定装置（サーフコーダー ＳＥ-３０Ｄ型）を用いて測定した。その結果、最大高さは３μｍであり、膜厚は１００μｍであった。

圧縮弾性率
光学部材（ｉ）を形成するために使用した付加反応型シリコーン樹脂溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの平滑面上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で３０分間加熱して、固体状のシリコーンゴム層を形成させた。

次いで、得られたシリコーンゴム層をポリエチレンテレフタレートフィルムから剥離して、両面が平坦なシリコーンゴム層単体を得た。得られたシリコーンゴム層単体の厚さは、１００μｍであった。得られたシリコーンゴム層単体を厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に積層して、圧縮弾性率評価用の試料を得た。

（株）島津製作所製超微小硬度計（ＤＵＨ−２０１型）を使用して、試料の厚さ方向に、温度２５℃において、最大加圧０．１ｍＮ／μｍ^２、時間２０秒で、直径φ５０μｍの円形平面圧子により加圧し、そのときの荷重−変位を連続的に測定した。得られた荷重−変位の傾きから圧縮弾性率を算出したところ、３ＭＰａであった。この結果から、光学部材（ｉ）は、表面形状の可逆的な変形及び復元が可能なゴム弾性を有することが確認できた。

光学部材（ｉ）の可視光線透過率変化
光学部材（ｉ）を、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に、ラミネータ（日立化成工業（株）製、商品名ＨＬＭ−３０００型）を用いて積層した。このとき、光学部材（ｉ）の平坦面がガラス基板に接するように積層し、可視光線透過率変化評価用試料を作製した。また、このときの積層条件は、ロール温度２５℃、基板送り速度１ｍ／分、圧着圧力（シリンダ圧力）４×１０^５Ｐａであった。以下の実施例及び比較例では、光学部材のガラス基板上への積層等の積層は原則として同様の条件で行った。

次いで、光学部材（ｉ）の凹凸形状を有する表面上に、直径φ１０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの円盤状ガラス板を載置した。そして、液晶表示装置に用いられるＬＥＤバックライトを光源とする可視領域の光線を試料に対して法線方向に照射し、（株）トプコン製色彩輝度計（ＢＭ−５Ａ）を使用して、測定視野角１°の範囲で試料を透過した光線の輝度aを測定した。また、試料から光学部材（ｉ）のみを取り除き、その状態でガラス基板及び円盤状のガラス板を透過した光線の輝度ｂを同様に測定した。測定した輝度a及び輝度ｂから、光学部材（ｉ）に対して力学的圧力を加えていない状態の可視光線透過率Ｔ１（＝a／ｂ×１００（％））を求めた。

さらに、上記と同様にガラス基板上の光学部材（ｉ）上に円盤状ガラス板を載置し、ガラス基板と円盤状ガラス板間に５×１０^３Ｐａの圧縮荷重を加えた。その状態で、上記と同様に、測定視野角１°の範囲で試料を透過した光線の輝度ｃを測定した。また、試料から光学部材（ｉ）のみを取り除き、その状態でガラス基板及びガラス板を透過した光線の輝度ｄを測定した。測定した輝度ｃ及び輝度ｄから、光学部材に力学的圧力を加えたときの可視光線透過率Ｔ２（＝（ｃ／ｄ）×１００（％））を求めた。求めた可視光線透過率Ｔ１とＴ２の差の絶対値（ΔＴ）は１５％であった。この結果から、得られた光学部材（ｉ）の可視光線透過率は、力学的圧力を加えることによって十分に変化することを確認できた。

光学部材（ｉ）の可視光線反射率変化
酸化マグネシウム製の白色板に厚さ０．７ｍｍのガラス基板及び直径φ１０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの円盤状ガラス板を載置した。そして、コニカミノルタホールディングス（株）製ｃｍ５１２ｍ３型分光測色計を使用して、白色板に対して法線方向に可視光線を照射し、白色板の法線方向に対して角度２５°の方向に反射した反射光の明度ａ’を測定した。

次いで、光学部材（i）を厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に積層した。このとき、光学部材（ｉ）の平坦面がガラス基板に接する向きで光学部材（ｉ）を積層した。その上に直径φ１０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの円盤状ガラス板を載置した。その状態で、前記と同様の方法により、試料に対して法線方向に可視光線を照射して、試料の法線方向に対して角度２５°の方向に反射した反射光の明度ｂ’を測定した。

測定した明度a’及び明度ｂ’から、光学部材（ｉ）に力学的圧力を加えていない状態での光学部材の可視光線反射率Ｒ１（＝ｂ’／ａ’×１００（％））を求めた。

さらに、ガラス基板と円盤状ガラス板との間に５×１０^３Ｐａの荷重を加えながら、上記と同様の方法により、試料に対して法線方向に可視光線を照射して、試料の法線方向に対して角度２５°の方向に反射した反射光の明度ｃ’を測定した。測定した明度ｃ’及び明度ａ’から、光学部材（i）に力学的圧力を加えた状態での光学部材（ｉ）の可視光線反射率Ｒ２（＝（ｃ’／ａ’）×１００（％））を求めた。求めた可視光線反射率Ｒ１とＲ２の差の絶対値（ΔＲ）は３０％であった。この結果から、得られた光学部材（i）の可視光線反射率は、力学的圧力を加えることによって十分に変化することを確認できた。

光学部材（ｉ）を構成する材料により形成した両面平坦膜の可視光線透過率
光学部材（ｉ）を形成するために使用した付加反応型シリコーン樹脂溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの平坦面上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で３０分間加熱して、固体状のシリコーンゴム層を形成させた。

得られたシリコーンゴム層をポリエチレンテレフタレートフィルムから剥離して、両面が平坦な可視光線透過率評価用のシリコーンゴム層単体（厚さ２０μｍ）を得た。このシリコーンゴム層単体を、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に積層して、可視光線透過率評価用の試料を作製した。ＬＥＤバックライトを光源とする可視領域の光線を試料に対して法線方向に照射し、（株）トプコン製色彩輝度計（ＢＭ-５Ａ）を使用して、測定視野角１°の範囲で試料を透過した光線の輝度Ａを測定した。この状態から、シリコーンゴム層単体のみを取り除いて、同様に輝度Ｂを測定した。測定した輝度Ａ及び輝度Ｂから、光学部材（ｉ）を構成する材料から形成された両面平坦膜の可視光線透過率Ｔ（＝Ａ／Ｂ×１００（％））を求めところ、Ｔ＝９９％であり、高透明であることを確認できた。

光学部材（ｉ）の可視光線の入射方向による透過率差
光学部材（i）を厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に積層した。このとき、光学部材（ｉ）の平坦な表面がガラス基板に接する向きで光学部材（ｉ）を積層した。

次いで、ＬＥＤバックライトを光源とする可視領域の光線を試料に対して法線方向にガラス基板側から照射し、（株）トプコン製色彩輝度計（ＢＭ-５Ａ）を使用して、測定視野角１°の範囲で試料を透過した光線の輝度Ａ’を測定した。この状態から光学部材（i）のみを取り除き、同様に輝度Ｂ’を測定した。測定した輝度Ａ’及び輝度Ｂ’から、平坦面側から可視光線が入射した場合の可視光線透過率Ｔ’１（＝Ａ’／Ｂ’×１００（％））を求めた。

同様に、ＬＥＤバックライトを光源とする可視領域の光線を試料に対して法線方向に、凹凸形状を有する表面側から照射し、色彩輝度計を使用して、測定視野角１°の範囲で試料を透過した光線の輝度Ｃ’を測定した。この状態から、光学部材（i）のみを取り除いて同様に輝度Ｄ’を測定した。測定した輝度Ｃ’及び輝度Ｄ’から、凹凸形状を有する表面側から可視光線が入射した場合の可視光線透過率Ｔ’２（＝（Ｃ’／Ｄ’）×１００（％））を求めた。求めた可視光線透過率Ｔ’１とＴ’２の差（ΔＴ’）は６％であった。この結果から、光学部材（i）を表示装置の表面に配置した場合に、外光の反射を抑制でき、良好な表示品質が得られる特性を有していることを確認できた。

実施例２
光学部材（ｉｉ）の作製
ポリエチレンテレフタレートフィルムに対してサンドブラスト処理を施して凹凸表面を形成させ、これを光学部材形成用の型として用いた。このポリエチレンテレフタレートフィルムの凹凸表面上に、付加反応型シリコーン樹脂溶液（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、商品名ＴＳＥ−３４５０）を、コンマコーターを用いて均一に塗布した。その後、１００℃の熱風対流式乾燥機を用いた３０分間の加熱により、片面が平坦でその反対側の表面が凹凸形状を有する固体状のシリコーンゴム層を光学部材（ｉｉ）として形成させた。得られた光学部材（ｉｉ）の凹凸形状を有する表面の最大高さ及び膜厚を実施例１と同様に測定したところ、最大高さは６μｍであり、膜厚は１００μｍであった。

圧縮弾性率
光学部材（ｉｉ）を形成するために使用した付加反応型シリコーン樹脂溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの平滑面上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で３０分間加熱して、固体状のシリコーンゴム層を形成させた。形成されたシリコーンゴム層の圧縮弾性率を光学部材（ｉ）の場合と同様にして測定したところ、５ＭＰａであった。この結果から、光学部材（ｉｉ）は、表面の可逆的な変形及び復元が可能なゴム弾性を有することが確認できた。

光学部材（ｉｉ）の可視光線透過率変化
実施例１と同様にして、光学部材（ｉｉ）のＴ１及びＴ２を測定し、その差（ΔＴ）を求めたところ、２０％であった。この結果から、光学部材（ｉｉ）は、力学的圧力を加えることによって可視光線透過率が十分に変化することを確認できた。

光学部材（ｉｉ）の可視光線反射率変化
実施例１と同様にして、光学部材（ｉｉ）のＲ１及びＲ２を測定し、それらの差（ΔＲ）を求めたところ、３５％であった。この結果から、光学部材（ｉｉ）は、力学的圧力を加えることによって可視光線反射率が十分に変化することを確認できた。

光学部材（ｉｉ）を構成する材料から形成された両面平坦膜の可視光線透過率
光学部材（ｉｉ）を形成するために使用した付加反応型シリコーン樹脂溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの平滑面上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で３０分間加熱して、固体状のシリコーンゴム層を形成させた。

得られたシリコーンゴム層をポリエチレンテレフタレートフィルムから剥離して、両面が平坦な可視光線透過率評価用のシリコーンゴム層単体（厚さ２０μｍ）を得た。このシリコーンゴム層単体を、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に積層して、可視光線透過率評価用の試料を作製した。液晶表示装置に用いられるＬＥＤバックライトを光源とする可視領域の光線を試料に対して法線方向に照射し、（株）トプコン製色彩輝度計（ＢＭ-５Ａ）を使用して、測定視野角１°の範囲で試料を透過した光線の輝度Ａを測定した。この状態から、シリコーンゴム層単体のみを取り除いて、同様に輝度Ｂを測定した。測定した輝度Ａ及び輝度Ｂから、光学部材（ｉｉ）を構成する材料から形成された両面平坦膜の可視光線透過率Ｔ（＝Ａ／Ｂ×１００（％））を求めところ、Ｔ＝９９％であり、高透明であることを確認できた。

実施例３
光学部材（ｉｉｉ）の作製
下記組成を有する感光性樹脂をプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートに溶解して、感光性樹脂溶液を準備した。
感光性樹脂の組成：
アクリル酸／ブチルアクリレート／ビニルアセテート＝１５／３０／５５（重量部）の共重合樹脂（重量平均分子量６万（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法による測定の標準ポリスチレン換算値）） ３３重量％
ブチルアクリレート ５３重量％
ビニルアセテート ８重量％
アクリル酸 ２重量％
ヘキサンジオールアクレレート １重量％
ベンゾインイソブチルエーテル ３重量％

この感光性樹脂溶液を厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に、コンマコーターを用いて均一に塗布した。その後１００℃の熱風対流式乾燥機で５分間乾燥して、感光性樹脂からなる感光層を形成させた。

次いで、不規則な凹凸パターンを有するロール状の原盤を押し当てながら、露光量５×１０^３Ｊ／ｍ^２（ｉ線（波長３６５ｎｍ）における測定値）で紫外線を照射して、感光性樹脂を光硬化した。その後ロール原盤を分離し、不規則な凹凸形状を感光層の表面に形成した。この凹凸表面を有する感光層を光学部材（ｉｉｉ）を形成するための型として用いた。

上記感光層の凹凸表面上に、付加反応型シリコーン樹脂溶液（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、商品名ＴＳＥ-３０３２）をコンマコーターを用いて均一に塗布した。続いて１００℃の熱風対流式乾燥機で３０分間加熱して、片面が平坦でその反対面が凹凸形状を有する固体状のシリコーンゴム層を光学部材（ｉｉｉ）として形成させた。

得られた光学部材（ｉｉｉ）の凹凸表面の最大高さ及び膜厚（凹凸表面を除いた部分の厚さ）を実施例１同様に測定したところ、最大高さは５μｍであり、膜厚は１００μｍであった。

光学部材（ｉｉｉ）の圧縮弾性率
光学部材（ｉｉｉ）を形成するために使用した付加反応型シリコーン樹脂溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの平滑面上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で３０分間加熱して、固体状のシリコーンゴム層を形成させた。形成されたシリコーンゴム層の圧縮弾性率を光学部材（ｉ）の場合と同様にして測定したところ、３ＭＰａであった。この結果から、光学部材（ｉｉｉ）は、表面形状の可逆的な変形及び復元が可能なゴム弾性を有することが確認できた。

光学部材（ｉｉｉ）の可視光線透過率変化
実施例１と同様にして、光学部材（ｉｉｉ）のＴ１及びＴ２を測定し、その差（ΔＴ）を求めたところ、１８％であった。この結果から、光学部材（ｉｉｉ）は、力学的圧力を加えることによって可視光線透過率が十分に変化することを確認できた。

光学部材（ｉｉｉ）の可視光線反射率変化
実施例１と同様にして、光学部材（ｉｉｉ）のＲ１及びＲ２を測定し、それらの差（ΔＲ）を求めたところ、３８％であった。この結果から、光学部材（ｉｉｉ）は、力学的圧力を加えることによって可視光線反射率が十分に変化することを確認できた。

光学部材（ｉｉｉ）を構成する材料から形成された両面平坦膜の可視光線透過率
光学部時（ｉｉｉ）を形成するために使用した付加反応型シリコーン樹脂溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムの平滑面上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で３０分間加熱して、固体状のシリコーンゴム層を形成させた。

得られたシリコーンゴム層をポリエチレンテレフタレートフィルムから剥離して、両面が平坦な可視光線透過率評価用のシリコーンゴム層単体（厚さ２０μｍ）を得た。このシリコーンゴム層単体を、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に前記と同様の装置及び条件で積層して、可視光線透過率評価用の試料を作製した。液晶表示装置に用いられるＬＥＤバックライトを光源とする可視領域の光線を試料に対して法線方向に照射し、（株）トプコン製色彩輝度計（ＢＭ-５Ａ）を使用して、測定視野角１°の範囲で試料を透過した光線の輝度Ａを測定した。この状態から、シリコーンゴム層単体のみを取り除いて、同様に輝度Ｂを測定した。測定した輝度Ａ及び輝度Ｂから、光学部材（ｉｉｉ）を構成する材料から形成された両面平坦膜の可視光線透過率Ｔ（＝Ａ／Ｂ×１００（％））を求めところ、Ｔ＝９９％であり、高透明であることを確認できた。

実施例４
光学部材（ｉｖ）の作製
下記組成を有する粘着性を有する樹脂をプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートに溶解した樹脂溶液を準備した。この樹脂溶液をトリアセチルセルロースフィルムの平坦面上にコンマコーターで均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で５分間乾燥して、粘着性を有する樹脂層である中間層を形成した。
粘着性を有する樹脂の組成：
メタクリル酸／メタクリル酸ベンジル＝１５／８５（重量部）の共重合樹脂（重量平均分子量３万（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法による測定の標準ポリスチレン換算値）） ３０重量％
ｏ−フェニルフェノールグリシジルエーテルアクリレート ７０重量％

実施例１と同様にして得た光学部材（ｉ）と同様のシリコーンゴム層を得た。このシリコーンゴム層の凹凸形状を有する表面上に上記中間層を積層して、シリコーンゴム層及び中間層から構成された光学部材（ｉｖ）を得た。

光学部材（ｉｖ）の可視光線透過率変化
実施例１と同様にして、光学部材（ｉｖ）のＴ１及びＴ２を測定し、その差（ΔＴ）を求めたところ、１２％であった。この結果から、光学部材（ｉｖ）は、力学的圧力を加えることによって可視光線透過率が十分に変化することを確認できた。

光学部材（ｖｉ）の可視光線反射率変化
実施例１と同様にして、光学部材（ｉｖ）のＲ１及びＲ２を測定し、それらの差（ΔＲ）を求めたところ、２７％であった。この結果から、光学部材（ｉｖ）は、力学的圧力を加えることによって可視光線反射率が十分に変化することを確認できた。

屈折率
上記シリコーンゴム層を形成するために使用した付加反応型シリコーン樹脂溶液をメチルエチルケトンで希釈し、シリコンウェハ上にスピンコーターを使用して均一に塗布した。次いで１００℃の熱風対流式乾燥機で３０分間加熱して、シリコーンゴム層（厚さ２μｍ）を形成した。このシリコーンゴム層の屈折率を、Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社製屈折率計（２０１０型プリズムカプラ、光源レーザー波長６３３ｎｍ）を使用して測定したところ、屈折率ｎ１＝１．４１であった。

中間層を形成するために用いた上記の粘着性を有する樹脂をメチルエチルケトンに溶解し、シリコンウェハ上にスピンコーターを使用して均一に塗布した。次いで１００℃の熱風対流式乾燥機で３０分間加熱して、粘着性を有する樹脂層（厚さ２μｍ）を形成した。この樹脂層の屈折率を上記と同様の装置を使用して測定したところ、屈折率ｎ２＝１．５６であった。

シリコーンゴム層を構成するシリコーンゴムの屈折率ｎ１と中間層を構成する粘着性を有する樹脂の屈折率ｎ２との差（Δｎ）は０．１５であった。この結果から、光学部材（ｖｉ）は、力学的圧力を加えない状態で入射した可視光を反射又は散乱させる機能を有しており、また、力学的圧力を加えることによって可視光線透過率が十分に変化させられることが確認された。

比較例１
比較用光学部材の作製
両面が平坦な膜厚１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上に、下記組成を有する感光性樹脂をプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートに溶解した感光性樹脂溶液をコンマコーターで均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で５分間乾燥して感光層を形成した。
感光性樹脂の組成：
メタクリル酸／メタクリル酸ベンジル／メタクリル酸メチル共重合樹脂 ５５重量％
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ４０重量％
ベンゾフェノン ４．７重量％
Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン ０．３重量％

平行光線露光機（オーク製作所（株）製、ＥＸＭ１２０１）を使用して、露光量５×１０^３Ｊ／ｍ^２（ｉ線（波長３６５ｎｍ）における測定値）で感光層に紫外線を照射して、両面が平坦なアクリル樹脂膜を比較用光学部材として形成した。この光学部材の厚さを（株）小坂研究所製表面形状測定装置（サーフコーダー ＳＥ-３０Ｄ型）を用いて測定したところ、５０μｍであった。

圧縮弾性率
比較用光学部材を形成するために用いた上記感光性樹脂溶液を、膜厚５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの平坦面上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で５分間乾燥して感光層を形成した。その後、平行光線露光機（オーク製作所（株）製、ＥＸＭ１２０１）を使用して、露光量５×１０^３Ｊ／ｍ^２（ｉ線（波長３６５ｎｍ）における測定値）で、ポリエチレンテレフタレートフィルム側及び感光性樹脂組成物層側からそれぞれ紫外線を照射した。これにより、比較用光学部材と同様の材料から形成された膜厚１００μｍの圧縮弾性率評価用の感光層を形成した。得られた感光層について、実施例１と同様にして圧縮弾性率を測定したところ、７０ＧＰａであった。また、この感光層は、大きく歪んだときに塑性変形し、ゴム弾性を実質的に有しないものであった。

比較用光学部材の可視光線透過率変化
実施例１と同様にして、比較用光学部材のＴ１及びＴ２を測定し、その差（ΔＴ）を求めたところ、０．０４％であった。

比較用光学部材の可視光線反射率変化
実施例１と同様にして、比較用光学部材のＲ１及びＲ２を測定し、それらの差（ΔＲ）を求めたところ、０．０５％であった。

以上作製した光学部材の構成及び評価結果を表１にまとめて示す。

タッチパネル機能の検討
実施例５
薄膜トランジスター（ＴＦＴ）、光センサー、遮光膜、配線、絶縁膜、配向膜、電極などが実装された基板と、カラーフィルター、ブラックマトリクス、平坦化膜、透明電極、配向膜、シール材、スペーサー材が実装された基板とが対向させて配設され、両基板間に液晶が封入された評価用液晶セルを準備した。この評価用液晶セル上に光学部材（i）をラミネータ（日立化成工業（株）製、商品名ＨＬＭ−３０００型）を用いて積層した。このとき、光学部材（i）の平坦面が評価用液晶セルに接する向きで光学部材（i）を積層した。このときの積層条件は、ロール温度２５℃、基板送り速度１ｍ／分、圧着圧力（シリンダ圧力）１×１０^５Ｐａであった。

評価用液晶セルに積層された光学部材（i）上に、位相差板及び偏光板を上記と同様の積層方法により順次積層した。また、評価用液晶セルの光学部材（i）とは反対側の面に、上記と同様の積層方法により偏光板を積層した。さらに、発光ダイオードを備えたバックライト装置を光学部材（i）と反対側に取り付け、タッチパネル機能評価用の液晶モジュールを作製した。

この液晶モジュールを駆動回路に接続し、タッチパネル機能を発現させるプログラムにより駆動した。そして、暗所にて、不導体のペンを使用して光学部材（ｉ）側から液晶画面をタッチしたところ、ペンでタッチした位置が光センサーにより認識され、誤動作することなく、プログラム通りの画像が得られた。この結果から、光学部材（i）を実装することによって、タッチパネル機能が問題なく動作することを確認できた。また、外光の反射が抑制され、表示品質も良好であった。

比較例２
光学部材（ｉ）に代えて、比較例１で得た比較用光学部材を使用したこと以外は実施例７と同様にして、タッチパネル機能評価用の液晶モジュールを作製した。

得られた液晶モジュールを駆動回路に接続し、タッチパネル機能を発現させるプログラムで駆動させ、暗所にて、不導体のペンを使用して液晶画面をタッチした。しかし、ペンでタッチした位置は認識されず、画像に変化が認めらなかった。すなわち、液晶モジュールをタッチパネルとして正常に動作させることができなかった。

光学部材を実装したタッチパネルの一実施形態を示す端面図である。 光学部材の機能を説明するための端面図である。 光学部材の機能を説明するための端面図である。 光学部材の製造方法の一実施形態を示す端面図である。

符号の説明

１…光学部材（ゴム弾性体）、２…空隙、４…液晶セル、２０，２１…偏光板、２２…位相差板、２３…ガラス基板、２４…ガラス基板、２５…カラーフィルター、３０，３１…粘着層、４０，４１…透明電極、４２，４３…配向膜、４５…液晶層、４７…スペーサー、５０…遮光膜、５１…薄膜トランジスター、５２…光センサー、５４…絶縁膜、６０…バックライト、１００…タッチパネル、Ｓ１００…画面。

Claims (6)

1. 片面又は両面が凹凸形状を有するフィルム状のゴム弾性体を備える、タッチパネル用光
   学部材であって、
   当該光学部材を、タッチパネルの画面の内側に配置し、画面の所定の位置を押圧すると、押圧された面のたわみにともなって、当該光学部材の凹凸形状を有する表面が、隣接する他の部材との接触により可逆的に変形することで生じる光学的変化を光センサーで検知することにより、押圧された位置を認識するタッチパネルに用いられる、光学部材。
2. 前記凹凸形状の最大高さが０．０１〜５０μｍである、請求項１記載の光学部材。
3. 前記ゴム弾性体の前記凹凸形状を有する表面上に設けられた、前記ゴム弾性体とは屈折率の異なる中間層を更に備える、請求項１又は２記載の光学部材。
4. 前記中間層が粘着性を有する、請求項３記載の光学部材。
5. 支持体フィルムと、該支持体フィルム上に設けられた請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学部材とを具備する積層体。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学部材の製造方法であって、
   型の凹凸表面上に、該凹凸表面から転写された凹凸形状を有する表面を有するフィルム状のゴム弾性体を形成する工程と、
   前記ゴム弾性体を前記型から剥離する工程と、
   を備える製造方法。

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