(57)【要約】【課題】外光が弱い環境下でも簡便な入力手段で認識可能であり、かつ、光学部材を押圧した後の変形の戻り（残像時間）が遅いことに起因する誤動作を十分に低減することができるタッチパネル用光学部材を提供すること。【解決手段】  本発明のタッチパネル用光学部材は、対向配置された第１の層及び第２の層と、第１の層と第２の層との間に設けられたスペーサーとを備え、第１の層及び記第２の層の少なくとも一方がフィラーを含有する弾性体から形成されたものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された第１の層及び第２の層と、前記第１の層と前記第２の層との間に設けられたスペーサーとを備え、
前記第１の層及び前記第２の層の少なくとも一方がフィラーを含有する弾性体から形成されたものである、タッチパネル用光学部材。
【請求項２】
前記第１の層及び／又は前記第２の層の可視光線透過率が７０％以上である、請求項１記載の光学部材。
【請求項３】
前記フィラーの平均一次粒径が０．００１〜５０μｍである、請求項１又は２記載の光学部材。
【請求項４】
前記フィラーの含有量が、前記弾性体の固形分１００質量部に対し、０．０１〜５０質量部である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル用光学部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置が多機能化されるのにともない、近年、入力装置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、指やペンなどで触れた位置を感知することのできる入力装置である。多くの場合、画像を表示する所定のデバイス（画像表示パネル）と組み合わせて用いられ、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、携帯情報端末機（ＰＤＡ）等のモバイル機器や、銀行の現金自動預入支払機が挙げられる。
【０００３】
タッチパネルにおいて位置を検出する方式としては、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。
【０００４】
抵抗膜方式のタッチパネルは、一般に、画像表示パネルの画像を表示する面上に配置されたガラス基板の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が配置され、さらにその上に透明導電膜が配置された構造を有している。このタッチパネルでは、対向する透明導電膜同士がスペーサーによって離されているが、指等が触れることにより表面側の透明導電膜が押圧されると、これがたわんでもう一方の透明導電膜と接触し、その結果、対向する透明導電膜同士の間で導通が生じる。そして、この導通部分における抵抗変化に基づいて、指等が触れた位置が検出される（特許文献１、２参照）。
【０００５】
このような抵抗膜方式は、指でもペンでも入力が可能であり、入力手段を選ばないほか、構造が簡素であるため生産コストを小さくすることができるといった特長を有している。その反面、透明導電膜は脆い傾向にあることから、屈曲を繰り返すことによって剥がれなどの劣化を生じ易い。そのため、検出の感度、分解能の損失、透過率の低下などの不都合が生じるなど、耐久性が低いことが少なくない。また、抵抗膜方式のタッチパネルは、一般に透過率が低い傾向にもある。
【０００６】
静電容量方式のタッチパネルは、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。そして、指等で触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、触れた位置を検出することができる（特許文献１参照）。このような静電容量方式は、抵抗膜方式に比べて耐久性に優れるとともに、高い透過率が得られ易い。しかしながら、入力手段が指や導電性を有する特殊なペン等に限られ、例えば手袋を装着した指や、非導電性である通常のペンでは入力ができない。
【０００７】
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実装される。例えば、画像表示パネルとして液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を用いる場合、光センサーは液晶セル内に配置される。このような光センサー方式のタッチパネルにおいて、画像表示面に指を置くと、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。そして、この受光量の変化によって、指を置いた位置が検出される（特許文献３参照）。
【０００８】
この光センサー方式では、抵抗膜方式に比べて優れた耐久性が得られる。また、画像表示パネルの各画素に光センサーを配置することが可能であるため、イメージセンサーとしての利用も可能であり、例えばイメージスキャナーの機能も付与できる利点がある。さらに、抵抗膜方式や静電容量方式では困難であった多点入力も可能であることから、より広範な用途に適用することが期待できる。さらにまた、光センサー方式においては、例えば光源を有するライトペンを入力手段として利用することも提案されており（特許文献４参照）、入力手段の多様化を図ることも可能である。
【０００９】
また、例えば画像表示パネルとしてＬＣＤを用いる場合、光センサーが検出する光の光源として、ＬＣＤのバックライトを利用する方法も提案されている。この方法では、タッチパネルの画像表示面上に置かれた指等とこの画像表示面との界面でバックライトの光が反射し、その反射光を光センサーが感知することによって、指等が触れた位置が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００５−５３０９９６号公報
【特許文献２】特表２００７−５２２５８６号公報
【特許文献３】特開昭６１−３２３２号公報
【特許文献４】特開平２−２１１４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のように、光センサー方式のタッチパネルは、耐久性に優れ、また多点入力が可能であるなど、多くの利点を有している。しかしながら、光センサー式のタッチパネルは、まず、外光が不足した環境、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であり、そのため位置の認識を誤り易いという問題を有していた。
【００１２】
このような問題は、例えば、上述のライトペンを使用することで解消できるが、入力のために特殊なライトペンを用いることが必須となると、タッチパネルの適用範囲が狭まるほか、利便性にも欠ける傾向にある。また、バックライト光の反射光を利用する方法も、外光の不足に対してある程度有効であるが、画像表示パネルにおいて黒色の表示（黒表示）を行った場合、画面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ないので、指が触れた位置を認識することができない。
【００１３】
さらに、従来の光学部材は押圧した後の変形の戻りが遅いため、ＡＴＭなどのボタン操作を主な操作とするタッチパネルには十分適用可能であるが、文字入力などの素早い操作が必要なタッチパネルの場合、押圧している部分を押圧したままスライドさせると、光センサーが押圧している部分のみを認識するのではなく、光学部材の変形が元に戻っていない部分も認識してしまい、タッチパネルが誤動作を起こす可能性がある。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、外光が弱い環境下でも簡便な入力手段で認識可能であり、かつ、光学部材を押圧した後の変形の戻り（残像時間）が遅いことに起因する誤動作を十分に低減することができるタッチパネル用光学部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、対向配置された第１の層及び第２の層と、第１の層と第２の層との間に設けられたスペーサーとを備え、第１の層及び第２の層の少なくとも一方がフィラーを含有する弾性体から形成されたものであるタッチパネル用光学部材を提供する。
【００１６】
本発明の光学部材は、第１の層及び／又は第２の層を構成する弾性体がフィラーを含有することにより、光学部材を押圧した後の変形の戻りが早くなるという効果が得られると考えられる。このような効果が得られる理由として、本発明者らは、以下のように推測している。すなわち、第１の層及び第２の層の少なくとも一方がフィラーを含有する弾性体で構成されることによって、該弾性体を含有する層の表面が平滑でなくなり、押圧されて変形した際、元に戻ろうとする応力が強くなる、あるいは、フィラーを含有することで弾性体の硬度が高くなり、変形が元に戻ろうとする応力が強くなると考えられる。また、本発明の光学部材は、第１の層と第２の層との間にスペーサーを設けることで、第１の層及び第２の層の距離を適度に保つことができ、タッチパネルの誤作動を防ぐことができると考えられる。
【００１７】
本発明の光学部材において、第１の層及び／又は第２の層の３８０〜７８０ｎｍにおける可視光透過率が７０％以上であることが好ましい。
【００１８】
また、フィラーを含有する弾性体で構成される層の透明性を向上する観点から、上記フィラーの平均一次粒径は０．００１〜５０μｍであることが好ましい。
【００１９】
さらに上記フィラーの含有量は、弾性体の固形分１００質量部に対し、０．０１〜５０質量部であることが好ましい。これによりタッチパネルにおける残像時間に起因する誤動作をより一層低減することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、外光が弱い環境下でも簡便な入力手段で認識可能であり、かつ、光学部材を押圧した後の変形の戻り（残像時間）が遅いことに起因する誤動作を十分に低減することができるタッチパネル用光学部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】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。
【図２】光学部材の機能を説明するための端面図である。
【図３】光学部材の機能を説明するための端面図である。
【図４】光学部材の製造方法の一実施形態を示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
液晶セル４は、対向配置された２枚のガラス基板２３，２４と、光学部材１側のガラス基板２３の下側に設けられたカラーフィルター２５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との間には液晶スペーサー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。
【００２５】
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。
【００２６】
光学部材１は、第１の層１１と、第２の層１２とが対向配置され、これらがスーサー１３によって離間された構造を有している。光学部材１は、第１の層１１側の主面Ｓ１及び第２の層側の主面Ｓ２を有する積層シートである。光学部材１は、第１の層１１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。
【００２７】
第１の層１１と第２の層１２とはスペーサーによって互いに離されており、第１の層１１と第２の層１２の間に空隙２が形成されている。空隙２内は、空気で満たされていてもよく、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満たされていてく、真空であってもよい。
【００２８】
スペーサー１３は、第１の層１１及び／又は第２の層１２と独立していてもよく、第１の層１１及び／又は第２の層１２と一体化していてもよい。スペーサー１３が第１の層１１及び／又は第２の層１２と一体化している場合には、第１の層１１及び／又は第２の層１２を形成する際に、スペーサー１３を第１の層１１及び／又は第２の層２の一部として同時に形成してもよく、第１の層１１及び／又は第２の層１２を予め形成した後に、第１の層の表面１１ａ及び／又は第２の層の表面１２ａとスペーサー１３とを接着させてもよい。
【００２９】
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、第１の層１１の表面１１ａにおいて反射して反射光Ｌ１となる。第１の層と空隙２内の気体との屈折率差により、光が表面１１ａにおいて反射又は散乱し易く、第１の主面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。
【００３０】
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は主面Ｓ２側から押圧される。このように力学的圧力が局所的に加えられた第２の層は第１の層側に向けて歪み、第１の層１１及び第２の層１２が互いに押し付けられる。このとき、スペーサー１３がゴム弾性を有さず硬質な材料の場合には、スペーサー１３に第１の層１１及び／又は第２の層１２が押し込まれ、表面１１ａ及び／又は表面１２ａが可逆的に変形する。また、スペーサー１３がゴム弾性を有する場合には、スペーサー１３が押しつぶされて可逆的に変形するとともに、表面１１ａ及び／又は表面１２ａも可逆的に変形する。その結果、第１の層の表面１１ａが押圧された位置において、表面１１ａと表面１２ａは互いに接触し、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。
【００３１】
このように、光学部材１が主面Ｓ２側から押圧されたときに、主面Ｓ１側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主面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。
【００３２】
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。
【００３３】
第１の層１１及び第２の層１２の少なくとも一方は、ゴム弾性を有するものであり、フィラーを含有する弾性体から形成されている。光学部材１の第１の層１１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ことが好ましい。第１の層１１がゴム弾性を有することにより、光学部材１が押圧されたときにその表面１１ａが容易に可逆的に変形する。タッチパネルの耐久性の観点からも、第１の層及び第２の層のうち少なくとも一方がゴム弾性を有することが好ましい。
【００３４】
タッチパネルの耐久性、操作性、誤動作防止等の観点から、第１の層１１及び／又は第２の層１２の圧縮弾性率は、０．０１〜１００ＭＰａであると好ましい。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１１ａ及び／又は表面１２ａ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０．０５〜９０ＭＰａであるとより好ましく、０．１〜８０ＭＰａであると更に好ましく、０．５〜７０ＭＰａであると一層好ましく、１〜６０ＭＰａであるとより一層好ましく、１〜１０ＭＰａであると特に好ましい。
【００３５】
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／μｍ２
測定時間：２０秒
圧子：円形平面圧子（直径φ５０μｍ）
【００３６】
第１の層１１の表面１１ａ及び第２の層１２の表面１２ａは、図１では平坦な形状を有しているが、入射した光の一部を反射又は散乱させることができる限りその形状は特に制限されず、凹凸を有する非平坦な形状であってもよい。タッチパネルとして良好な表示品質を維持できるという観点から、表面１１ａ及び表面１２ａは平坦であることが好ましいが、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という観点から、表面１１ａ及び表面１２ａは、非平坦形状を有していてもよい。非平坦形状の最大高さ（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０．０１〜３μｍであることが好ましい。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、非平坦形状の最大高さは０．１〜２．５μｍであることがより好ましく、０．３〜２μｍであることが更に好ましく、０．５〜１．５μｍであることが一層好ましく、０．７〜１．３μｍであることが特に好ましい。また、同様の観点から、隣り合う凸部の頂点間の距離は、０．０１〜１５μｍであることが好ましく、０．１〜１０μｍであることがより好ましく、０．５〜９μｍであることが更に好ましく、０．７〜７μｍであることが一層好ましく、１〜５μｍであることが特に好ましい。
【００３７】
第１の層１１及び第２の層１２は、透明性の高い層であると好ましい。これらの層の透明性が高いほど、押圧による力学的変化から変換された光学的変化を効率よく検出することができ、かつ表示装置として優れた表示品質が得られるようになる。具体的には、第１の層１１又は第２の層１２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％であることが好ましく、７５％以上であることがより好ましく、８０％以上であることが更に好ましく、８３％以上であることが一層好ましく、８５％以上であることが特に好ましい。このような可視光線透過率は、第１の層１１又は第２の層１２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。
【００３８】
表面１１ａの変形前後の光量変化を効果的に発現させる観点から、第１の層１１と第２の層１２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第１の層と第２の層の間に空隙２が形成されている場合、第１の層１１及び第２の層１２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。
【００３９】
ゴム弾性を有する第１の層１１及び／又は第２の層１２の構成材料としては、各種のエラストマーが好ましい。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）及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、シリコーンゴム、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。これらのゴム弾性を有する材料の中で、シリコーンゴムは、光学部材１を押圧したときの表面形状変形性及び可逆性に優れるという観点から、特に好ましい。
【００４０】
シリコーンゴムとしては、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挙げられる。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。
【００４１】
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又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。
【００４２】
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。
【００４３】
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及び作業性を有し、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。
【００４４】
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、分岐状及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。
【００４５】
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。
【００４６】
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及び白金−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質量ｐｐｍであることが好ましく、１〜１００質量ｐｐｍであることがさらに好ましく、２〜５０質量ｐｐｍであることが特に好ましい。１質量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質量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。
【００４７】
本実施形態に係る光学部材１は、第１の層１１及び／又は第２の層１２を構成する弾性体がフィラーを含有することにより、光学部材を押圧した後の変形の戻りが速くなるという効果が得られる。
【００４８】
上記のフィラーとしては、無機フィラー及び／又は有機フィラーが用いられる。無機フィラーとしては、例えば、シリカ、ケイ酸アルミニウム、アナターゼ型酸化チタン及びルチル型酸化チタン等の酸化チタン類、アルミナ（酸化アルミニウム）、炭酸カルシウム、三酸化アンチモン、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、タルク、クレー、ワラストナイト、カオリン、マイカ、セラミックビーズ、酸化亜鉛、二酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、炭化ホウ素及びダイアモンドカーボランダム等の炭化物、窒化ホウ素等の窒化物が挙げられる。また、有機フィラーとしては、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１及びナイロン１２等のアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂、セルロース樹脂、ポリウレタン樹脂及び尿素樹脂を挙げることができる。また、カーボンブラックを用いることもできる。フィラーとしては、光学部材の光の透過性を低下し難い観点から、透明なフィラーを用いることが好ましく、シリコーンゴムとの相溶性に優れる観点から、シリカフィラーが特に好ましい。
【００４９】
本実施形態に係るフィラーの平均一次粒径は、好ましくは０．００１〜５０μｍ、より好ましくは０．００１〜１０μｍ、さらに好ましくは０．００１〜１μｍである。フィラーの平均一次粒径が０．００１μｍよりも小さいものは、光学部材の残像時間を短くする効果が乏しくなり、５０μｍよりも大きい場合は、光学部材の残像時間は短くなるものの、光学部材をタッチパネルに実装したときの表示品質が低下する傾向にある。弾性体には、ある一定の平均一次粒径をもつフィラーを１種類だけ含有させてもよいし、平均一次粒径の異なる２種類以上のフィラーを含有させてもよい。
【００５０】
フィラーの含有量は、弾性体の固形分１００質量部に対して０．０１〜５０質量部であることが好ましく、０．０５〜３０質量部であることがより好ましい。フィラーの含有量が０．０１質量部よりも少ない場合には、残像時間を短くできるという本発明の効果を発現し難くなり、５０質量部より多い場合には、可視光の透過率が低下して、光学部材としては適し難くなる。
【００５１】
第１の層１１及び／又は第２の層１２の膜厚（第１の層１１及び／又は第２の層１２とスペーサー１３が一体化している場合には、厚さ方向においてスペーサー１３を除いた部分の厚さ）は、１〜５００μｍであることが好ましい。第１の層１１及び／又は第２の層１２の膜厚が１μｍ未満では、光学部材が一方の主面側から押圧されたときに、そこで反射する反射光の状態が変化しにくくなり、高い感度及び精度で位置認識できなくなる傾向があり、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、第１の層１１及び／又は第２の層１２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、第１の層１１及び／又は第２の層１２の膜厚は５〜４００μｍがより好ましく、１０〜３００μｍがさらに好ましい。
【００５２】
光学部材１が押圧されたときに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、第１の層１１及び／又は第２の層１２のどちらか一方を、弾性を実質的に示さない硬質な材料から構成することもできる。具体的には、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、硬質シリコーン樹脂、アクリル樹脂から選ばれる有機材料から構成されてもよい。
【００５３】
スペーサー１３は、前述のように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していてもよい。スペーサー１３がゴム弾性を有していることにより、光学部材１が押圧されたときにそのスペーサー１３が容易に可逆的に変形する。タッチパネルの耐久性及び高い感度で位置も認識が可能になるという観点からも、スペーサーがゴム弾性を有していることが好ましい。また、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という観点から、スペーサー１３は第１の層１１及び／又は第２の層１２の一部として同時に形成することが好ましく、その場合スペーサーは第１の層１１及び／又は第２の層１２と同一の材質となる。第１の層１１及び第２の層１２並びにスペーサー１３がフィラーを含有する弾性体から形成されると、残像時間をより一層速くすることができるため、タッチパネルが誤作動することを更に抑制することができる。
【００５４】
スペーサー１３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、前述した第１の層１１及び／又は第２の層１２に好適に使用される材料が全て挙げられる。また、前述の具体的材料の中で、第１の層１１及び／又は第２の層１２に好ましい材料として選ばれる材料は全て、同様の観点から、スペーサー１３に好ましい構成材料として挙げられる。
【００５５】
タッチパネルの耐久性、操作性、誤動作防止等の観点から、スペーサー１３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難くなる傾向がある。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１１ａ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０．０５〜９０ＭＰａであることがより好ましく、０．１〜８０ＭＰａであることが更に好ましく、０．５〜７０ＭＰａであることが一層好ましく、１〜６０ＭＰａであることがより一層好ましく、１〜１０ＭＰａであることが特に好ましい。
【００５６】
光学部材１が一方の主面側から押圧されたときに、そこで反射する反射光の状態が効率的に変化し、より高い感度及び精度で位置の認識が可能になるという観点から、スペーサー１３の高さは、１〜８０μｍであることが好ましい。スペーサー１３の高さが１μｍ未満であると、力学的圧力を加えない状態でも第１の層の表面１１ａと第２の層の表面１２ａとが接触し易くなり、誤動作を生じ易くなる傾向がある。スペーサー１３の高さが８０μｍを越えると、弱い圧力で押圧されたときに表面１１ａと表面１２ａとが接触し難くなり、押圧した位置を認識し難くなる傾向がある。同様の観点から、スペーサー１３の高さは５〜７５μｍであることがより好ましく、１０〜７０μｍであることが更に好ましく、１３〜６５μｍであることが一層好ましく、１５〜６０μｍであることがより一層好ましく、１７〜５５μｍであることが極めて好ましく、２０〜５０μｍであることが特に好ましい。
【００５７】
第１の層の表面１１ａと第２の層の表面１２ａとをスペーサー１３を介して互いに安定して乖離させることができるという観点及びタッチパネルとしたときの表示品質を維持できるという観点から、スペーサー１３の最大幅は、１〜３００μｍであることが好ましい。スペーサー１３の最大幅が１μｍ未満であると、力学的圧力を加えない状態でも第１の層の表面１１ａと第２の層の表面１２ａとが接触し易くなり、タッチパネルの操作時に誤動作を生じ易くなる傾向がある。スペーサー１３の最大幅が３００μｍを越えると、弱い圧力で押圧されたときに表面１１ａと表面１２ａとが接触し難くなり、押圧した位置を認識し難くなる傾向があり、またタッチパネルとして視認した場合に、その表示品質が低下する傾向がある。同様の観点から、スペーサー１３の最大幅は５〜２５０μｍであることがより好ましく、７〜２００μｍであることが更に好ましく、１０〜１５０μｍであることが一層好ましく、１５〜１００μｍであることがより一層好ましく、１７〜７０μｍであることが極めて好ましく、２０〜５０μｍであることが特に好ましい。これにより、第１の層の表面と第２の層の表面とがスペーサーを介して、互いに部分的に又は完全に安定して乖離させることができ、タッチパネルの操作時に誤動作を生じにくくすることができると同時に良好な表示品質でタッチパネルを視認することができる。
【００５８】
また同様に、第１の層の表面１１ａと第２の層の表面１２ａとをスペーサー１３を介して互いに安定してかつ効果的に乖離させることができるという観点、及びタッチパネルとしたときに、さらに良好な表示品質を維持できるという観点から、第１の層の表面１１ａにおける単位面積あたりのスペーサー１３の数は、１〜３００個／ｍｍ２であることが好ましい。第１の層の表面１１ａにおける単位面積あたりのスペーサー１３の数が１個／ｍｍ２未満であると、力学的圧力を加えない状態でも第１の層の表面１１ａと第２の層の表面１２ａとが接触し易くなり、タッチパネルの操作時に誤動作を生じ易くなる傾向がある。第１の層の表面１１ａにおける単位面積あたりのスペーサー１３の数が３００個／ｍｍ２を越えると、弱い圧力で押圧されたときに表面１１ａと表面１２ａとが接触し難くなり、押圧した位置を認識し難くなる傾向があり、またタッチパネルとして視認した場合に、その表示品質が低下する傾向がある。同様の観点から、第１の層の表面１１ａにおける単位面積あたりのスペーサー１３の数は５〜２５０個／ｍｍ２であることがより好ましく、７〜２００個／ｍｍ２であることが更に好ましく、１０〜１５０個／ｍｍ２であることが一層好ましく、１５〜１３０個／ｍｍ２であることがより一層好ましく、１７〜１００個／ｍｍ２であることが極めて好ましく、２０〜９０個／ｍｍ２であることが特に好ましい。
【００５９】
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る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第１の層１１又は第２の層１２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、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％であることがより好ましく、１〜４０％であることが更に好ましく、２〜３５であることが一層好ましく、３〜３０％であることが特に好ましい。
【００６０】
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る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第１の層１１又は第２の層１２における反射又は散乱を強くする必要がある。そうすると、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％であることがより好ましく、１〜４０％であることが更に好ましく、２〜３５％であることが一層好ましく、３〜３０％であることが特に好ましい。
【００６１】
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５×１０３Ｐａ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。
【００６２】
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る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第１の層１１又は第２の層１２における反射又は散乱を強くする必要がある。そうすると、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％であることがより好ましく、１〜４５％であることが更に好ましく、２〜４３％であることが一層好ましく、３〜４０％であることが特に好ましい。
【００６３】
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５×１０３Ｐａの荷重を加えながら１）と同様の方法で反射光線の明度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。
【００６４】
第１の層１１と第２の層１２との間に、第１の層１１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。
【００６５】
凹凸形状を有する表面１１ａを有する第１の層１１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。
【００６６】
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、第１の層又は第２の層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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、第１の層１１または第２の層１２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。
【００７１】
粘着性を有する樹脂は、高い流動性を発現させ、第１の層または第２の層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。
【００７２】
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、第１の層１１及び第２の層１２に対する適度な粘着力が得られなくなる傾向がある。
【００７３】
中間層の厚さは、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、第１の層又は第２の層を積層する際に、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、第１の層１１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。
【００７４】
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。
【００７５】
支持体フィルムと第１の層１１又は第２の層１２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。
【００７６】
第１の層１１又は第２の層１２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。カバーフィルムと第１の層１１又は第２の層１２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。
【００７７】
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の凹部を有する表面上に、該凹部を有する表面から転写された凸形状のスペーサー１３を有する表面１１ａを有する第１の層１１を形成する工程と、第１の層１１を型７から剥離する工程と、剥離した第１の層１１と一体化したスペーサー１３の表面上に第２の層１２を積層する工程とを備える。
【００７８】
図４（ａ）に示されるように、第１の層１１を構成する成分を含む液状物がロール８を用いて型７の凹部を有する表面上に塗布される。塗布された液状物を熱又は光などにより固体状に変化させる（図４（ｂ））。その後、型７から第１の層１１を剥離する（図４（ｃ））。この方法に代えて、第１の層を形成するための液状物１１を平坦な基板に塗布し、そこに凹部が形成された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。
【００７９】
型７上に塗布された液状物１１上に、凹部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第１の層１１を得ることもできる。
【００８０】
型７は、表面に多数の微細な凹部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、凸部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、凸部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、フィルム表面に凹部を転写する方法により得ることもできる。あるいは、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フォトリソグラフィー法により凹部を形成することもできる。
【００８１】
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、凸部の形状はマスクパターン形状又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、この原型の凸部の形状が第１の層１１の表面にスペーサー１３として転写される。
【００８２】
導電性の金属表面に銅又はニッケル等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部が形成された原型を作製することもできる。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、球面又は曲面の一部を有する凹部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、凹部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。
【００８３】
第１の層１１を形成するための液状物１１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。
【００８４】
第１の層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。
【００８５】
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。
【００８６】
中間層を有する光学部材は、第１の層又は第２の層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スペーサー以外の部分に上記公知の方法で塗布して、必要とあれば乾燥した後に、第１の層又は第２の層を中間層の上に積層する方法により得ることができる。
【００８７】
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。
【００８８】
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、第１の層１１が液晶セル４側に位置する向きで光学部材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。
【００８９】
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。
【００９０】
また、加熱圧着時の圧着圧力は、線圧で５０〜１×１０５Ｎ／ｍが好ましく、２．５×１０２〜５×１０４Ｎ／ｍがより好ましく、５×１０２〜４×１０４Ｎ／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、１×１０５Ｎ／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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。バックライト６０及び液晶セル４をモジュールとして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。
【実施例】
【００９３】
以下、本発明を実施例により更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００９４】
第１の層及びスペーサー形成用の型の作製
まず、メタクリル酸／メチルメタクリレート／エチルアクリレート（質量比：１７／５３／３０）共重合体６０質量部、ペンタエリスリトールトリアクリレート１７質量部、１，９−ノナンジアクリレート２０質量部、２−（２−クロロフェニル）−１−［２−（２−クロロフェニル）−４，５−ジフェニル−１，３−ジアゾール−２−イル］−４，５−ジフェニルイミダゾール２．７質量部及びＮ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン０．３質量部をメチルエチルケトン１００質量部に溶解して、感光性樹脂溶液を調製した。
【００９５】
上記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（ＰＥＴ）フィルム上に、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、感光性樹脂からなる膜厚３８μｍの感光層を形成した。
【００９６】
得られた感光層を厚さ１ｍｍ、縦１０ｃｍ×横１０ｃｍ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、ロール温度１２０℃、基板送り速度１ｍ／分、圧着圧力（シリンダ圧力）４×１０５Ｐａ（線圧９．８×１０３Ｎ／ｍ）の条件でラミネートし、ガラス基板上に感光層及びＰＥＴフィルムが積層された基板を作製した。
【００９７】
次いで、得られた基板のＰＥＴフィルム面を介した感光層に対して、直径がφ３０μｍの活性光線遮光部が不規則に配置されたフォトマスクを用い、平行光線露光機（オーク製作所（株）製、ＥＸＭ１２０１）を使用して、フォトマスク面垂直上方より露光量１×１０２Ｊ／ｍ２（ｉ線（波長３６５ｎｍ）における測定値）で、紫外線を像的に照射した。次いで、ＰＥＴフィルムを剥離し、１質量％Ｎａ２ＣＯ３水溶液を用いて、３０℃で６０秒間スプレー現像して、感光層の一部を除去して感光層に不規則な配置の凹部を形成した。凹部を形成した感光層をボックス型乾燥機で２３０℃、３０分間加熱し、これを第１の層及びスペーサー形成用の型とした。なお、得られた型を（株）キーエンス製レーザー顕微鏡「ＶＫ−８５１０」を使用して観察した結果、凹部を７０個／ｍｍ２有しており、凹部形状は直径がφ３０μｍで深さが３０μｍであった。
【００９８】
（実施例１）
第１の層（Ｌ−１）及びスペーサー（ＳＰ−１）の作製
上記凹部を有する型上に、付加反応型シリコーンである「ＴＳＥ３０３２（Ａ）」（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）１００質量部及び「ＴＳＥ３０３２（Ｂ）」１０質量部、シリカゾルである「ＩＰＡ−ＳＴ」（シリカフィラー（平均一次粒径０．０１５μｍ）を４０質量％含有イソプロパノール溶液、日産化学株式会社製、商品名）５５質量部及びヘキサン（和光純薬株式会社）５５質量部を混合したシリコーン樹脂溶液を、コンマコーターを用いて均一に塗布した。その後、真空脱法を行い、ホットプレートで７５℃で２０分加熱してシリコーンゴムを硬化させて、第１の層（Ｌ−１）及びスペーサー（ＳＰ−１）となる固体状のシリコーンゴム層を形成させた。
【００９９】
また、膜厚５０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを準備し、プライマーとして「ＭＥ１５１」（モメンティブパフォーマンス・マテリアルズ合同会社製）を塗布し、室温で３０分間乾燥して、厚み１０μｍの粘着層を有するＴＡＣフィルムを得た。
【０１００】
次いで、上記粘着層を有するＴＡＣフィルムの粘着層と、上記シリコーンゴム層とが接するようにラミネータ「ＨＬＭ−３０００型」（日立化成工業（株）製、商品名）を用いて、ロール温度２５℃、送り速度１ｍ／分、圧着圧力（シリンダ圧力）４×１０５Ｐａ）の条件で貼り合わせた。次に、第１の層及びスペーサー形成用の型を除去し、凸形状のスペーサー（ＳＰ−１）を有する第１の層（Ｌ−１）となる固体状のシリコーンゴム層、粘着層及びＴＡＣフィルムがこの順に積層された積層体を得た。
【０１０１】
得られた第１の層（Ｌ−１）の膜厚（スペーサー（ＳＰ−１）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」を用いて測定したところ、８０μｍであった。また、形成したスペーサー（ＳＰ−１）の高さと最大幅を（株）キーエンス製レーザー顕微鏡「ＶＫ−８５１０」を使用して測定した結果、高さは３０μｍであり、最大幅は３０μｍであった。さらに、第１の層上における単位面積あたりのスペーサーの数を光学顕微鏡で観察して測定した結果、スペーサー（ＳＰ−１）の数は７０個／ｍｍ２であった。
【０１０２】
第２の層（Ｌ−２）の作製
まず、膜厚５０μｍのＴＡＣフィルムに、「ＭＥ１５１」を塗布し、室温で３０分間乾燥して、厚み１０μｍの粘着層を有するＴＡＣフィルムを得た。次に、この粘着層を有するＴＡＣフィルム上に上記シリコーン樹脂溶液をコンマコーターを用いて均一に塗布し、７５℃の熱風対流式乾燥機で１０分加熱硬化させてシリコーンゴム層（第２の層（Ｌ−２））を形成させた。
【０１０３】
得られた第２の層（Ｌ−２）であるシリコーンゴム層の厚さを「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。
【０１０４】
光学部材（Ｉ）の作製
上記で得た第１の層（Ｌ−１）のスペーサー（ＳＰ−１）を有する面上に、上記で得た第２の層（Ｌ−２）を積層し、圧着圧力３×１０2Ｐａで均一に加圧しながら、７５℃の熱風対流式乾燥機を用いた６０分間の加熱により、ＴＡＣフィルムに挟まれた光学部材（Ｉ）を形成させた。
【０１０５】
残像時間の評価
１０ｃｍ角のガラス板に５ｃｍ角の粘着フィルム（日東電工製）を貼り合わせ、その上に光学部材（Ｉ）を貼り合せた。最後に偏光板（日東電工製）をクロスニコル状態となるように積層して評価用サンプルとした。このサンプルを、膜物性評価システム「ＲＥ２−３３００５Ｂ」（（株）山電製、商品名）に取り付け、サンプルの偏光板側をシリコーンゴムにより１０ｍｍ／ｓで押し当てて離し、押し当てた部分の輝度の変化を輝度計「ＢＭ−５Ａ」（（株）トプコン、商品名）から採取し、そのときの輝度の変化に対する時間経過を「メモリーハイコーダ８８７０」（日置電機（株）製、商品名）で測定して残像時間を見積もった。残像時間は２００ｍｓだった。
【０１０６】
第１の層（Ｌ−１）及び第２の層（Ｌ−２）及びスペーサー（ＳＰ−１）を構成する材料から構成された両面平坦膜の可視光線透過率
光学部材（Ｉ）を構成する第１の層（Ｌ−１）及び第２の層（Ｌ−２）及びスペーサー（ＳＰ−１）を形成するために使用した上記シリコーン樹脂溶液を、ＰＥＴ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、７５℃の熱風対流式乾燥機で６０分間加熱して、固体状のシリコーンゴム層を形成させた。
【０１０７】
得られたシリコーンゴム層をＰＥＴ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、第１の層（Ｌ−１）及び第２の層（Ｌ−２）及びスペーサー（ＳＰ−１）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（％））を求めたところ、Ｔ＝８５％であった。
【０１０８】
（実施例２）
シリコーン樹脂溶液をシリカフィラー含有（平均一次粒径０．０１〜０．１μｍの範囲内、３０質量％）付加反応型シリコーンである「ＴＳＥ３４５５（Ａ）」（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）１００質量部及び「ＴＳＥ３４５５（Ｂ）」１０質量部及びヘキサン１１０質量部を混合したシリコーン樹脂溶液に変更した以外は実施例１と同様にして、第１の層（Ｌ−３）、スペーサー（ＳＰ−２）及び第２の層（Ｌ−４）を作製し、これらを積層して光学部材（ＩＩ）を得た。
【０１０９】
実施例１と同様にして、見積もった残像時間は４７ｍｓであり、可視光線透過率は８６％であった。
【０１１０】
（実施例３）
シリコーン樹脂溶液をシリカフィラー含有（平均一次粒径０．０１〜０．１μｍの範囲内、１５質量％）付加反応型シリコーンである「ＴＳＥ３４６６（Ａ）」（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）１００質量部及び「ＴＳＥ３４６６（Ｂ）」１０質量部及びヘキサン１１０質量部を混合したシリコーン樹脂溶液に変更した以外は実施例１と同様にして、第１の層（Ｌ−５）、スペーサー（ＳＰ−３）及び第２の層（Ｌ−６）を作製し、これらを積層して光学部材（ＩＩＩ）を得た。
【０１１１】
実施例１と同様にして、見積もった残像時間は６０ｍｓであり、可視光線透過率は８６％であった。
【０１１２】
（比較例１）
シリコーン樹脂溶液を付加反応型シリコーンである「ＴＳＥ３０３２（Ａ）」（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）１００質量部及び「ＴＳＥ３０３２（Ｂ）」１０質量部及びヘキサン１１０質量部を混合したシリコーン樹脂溶液に変更した以外は実施例１と同様にして、第１の層（Ｌ−７）、スペーサー（ＳＰ−４）及び第２の層（Ｌ−８）を作製し、これらを積層して光学部材（ＩＶ）を得た。
【０１１３】
実施例１と同様にして、見積もった残像時間は７６０ｍｓであり、可視光線透過率は８６％であった。
【０１１４】
得られた光学部材の評価結果を表１にまとめて示す。
【表１】
2011039688.tif 000003
【０１１５】
［タッチパネル機能の評価］
（実施例４）
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「ＨＬＭ−３０００型」（日立化成工業（株）製）を用いて積層した。このとき、第１の層（Ｌ−１）のＴＡＣフィルム面が評価用液晶セルのカラーフィルターが形成された基板に接するよう向きで第１の層（Ｌ−１）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）１×１０５Ｐａであった。
【０１１６】
評価用液晶セルに積層された光学部材（Ｉ）の第２の層（Ｌ−２）の上に、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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
（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（ＩＶ）を使用したこと以外は実施例４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。
【０１１９】
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るものの、ペンを動かすと、ペンを動かす前の部分も認識してしまい、プログラムに誤動作が発生した。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。これは光学部材（ＩＶ）の残像時間が長いためと考えられる。
【符号の説明】
【０１２０】
１…光学部材、２…空隙、４…液晶セル、１１…第１の層、１１ａ…第１の層の表面、１２…第２の層、１２ａ…第２の層の表面、１３…スペーサー、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、Ｓ１，Ｓ２…光学部材の主面、Ｓ１００…画面。
【図１】
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【図２】
2011039688.tif 000005
【図３】
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【図４】
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