触摸面板用光学部件及其制造方法

专利名称：触摸面板用光学部件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及触摸面板用光学部件及其制造方法。
背景技术：
随着显示装置的多功能化，以触摸面板为代表的输入装置近年来被广泛应用。触 摸面板是可以感知用手指或笔等触摸过的位置的输入装置，很多情况下还具有作为显示装 置的功能。作为触摸面板的用途，例如可以列举出手机或便携信息终端机(PDA)等移动设 备、银行的现金自动存取款机。作为检测触摸面板被触摸过的位置的方式，例如已知有电阻膜方式、静电电容方 式、光传感器方式。电阻膜方式触摸面板一般具有贴附下述薄膜而形成的结构在该薄膜中，在配置 于显示装置的画面上的玻璃基板表面上形成透明导电膜，再在其上配置微小的间隔物，然 后在其上再形成透明导电膜。薄膜面未被触摸时，透明导电膜彼此通过间隔物而处于非接 触的状态，但通过触摸薄膜面，薄膜因压力而弯曲，透明导电膜彼此接触，从而产生导通。根 据该导通部分处的电阻变化，可以检测出被触摸过的位置。电阻膜方式具有可以用手指和 笔输入、可以降低生产成本等优点。但相反地，由于透明导电膜较脆，因此存在着由于触摸 时的反复弯曲而产生剥落等劣化、从而引起检测灵敏度、分解能力损失、透射率降低等耐久 性低且通常透射率也低等问题(专利文献1和2)。静电电容方式触摸面板具有包含检测电容的1层透明导电膜的结构。通过感知被 触摸过的部分的电容耦合电信号的变化，可以检测出被触摸过的位置。静电电容方式与电 阻膜方式相比，耐久性以及透射率更优异。但是，存在着仅能用手指或具有导电性的特殊的 笔来操作、而用戴着手套的手指或非导电性的笔则无法输入等问题(专利文献1)。就光传感器方式而言，在显示装置中安装有具有感知光的功能的光传感器。光传 感器以受光量变化的形式来检测触摸的有无。显示装置为液晶显示器(LCD)时，光传感器 配置在例如液晶单元内。当将手指置于触摸面板上时，入射到光传感器中的外部光被手指 遮住，光传感器的受光量发生变化。通过该变化，可以检测出触摸过的位置(专利文献3)。 根据光传感器方式，也可以在显示装置的各个像素中配置光传感器，因此也可以用作图像 传感器，具有可以赋予图像扫描仪功能的优点。另外，由于可以进行电阻膜方式和静电电容 方式中较难实现的多点输入，因此可以期待应用于各种各样的用途。关于光传感器方式，还 提出了利用具有光源的光笔作为输入手段的方法。此外，在液晶显示器等显示装置的情况下，还提出了利用背光的反射光作为光传 感器进行检测的光源的方法。该方法中，在置于画面上的手指和触摸面板表面的界面处背 光光线发生反射，通过光传感器感知该反射光，可以识别触摸过的部分的位置。专利文献1 日本特表2005-530996号公报专利文献2 日本特表2007-522586号公报专利文献3 日本特开昭61-3232号公报
3
专利文献4 日本特开平2-211421号公报专利文献5 日本特开平4-222918号公报如上所述，光传感器方式的触摸面板具有耐久性、多点输入等很多优点。但是，光传感器方式的触摸面板存在着下述问题在外部光的受光量不充分的环 境、例如微暗的环境中，即使将手指置于触摸面板上，光传感器也难以检测出受光量的变 化，从而容易引起位置识别的误操作。如果利用光笔则可以解决该问题，但是为了输入需要 特殊的光笔，从而缺乏便利性。利用背光光线的反射光的方法也可以作为外部光不足的对 策而在某种程度上有效，但是该方法中，在将液晶显示装置进行黑显示时，即使将手指置于 触摸面板上，也不能使背光光线反射，从而无法检测出触摸过的部分的位置。

发明内容
本发明鉴于以上的事实而完成，其目的在于提供可以获得即使在外部光弱的环境 下误操作也少、不使用特殊的笔也可以输入、而且即使在液晶显示装置中将图像进行黑显 示时也可以输入的触摸面板的光学部件。本发明涉及一种触摸面板用光学部件，其具备薄膜状的橡胶弹性体，该薄膜状的 橡胶弹性体的一个表面或两个表面具有凹凸形状。当将上述本发明的光学部件配置在触摸面板的画面的内侧并按压画面的规定位 置时，随着被按压的面的弯曲，光学部件的具有凹凸形状的表面通过与相邻的其它部件的 接触而发生可逆的变形。结果，在折射率与光学部件(橡胶弹性体)不同的物质存在于具 有凹凸形状的表面上时，具有凹凸形状的表面上的反射光的光量等状态发生光学变化。通 过用光传感器检测该光学变化，可以识别被按压过的位置。根据该方式，由于利用从显示装 置发出的光，因此即使在外部光弱的环境下也不易产生误操作。而且，也不需要光笔或具有 导电性的笔等特殊的输入手段。此外，由于利用在光学部件的具有凹凸形状的表面上反射 的反射光，因此通过在液晶显示装置中的偏振片的内侧设置光学部件，即使在黑显示的状 态下也可以有效地利用背光光线及其反射光。此外，“发生可逆的变形”是指力学压力的负 荷所导致的变形和力学压力的解除所导致的复原可以可逆地发生，即发生弹性变形。上述凹凸形状的最大高度优选为0.01 50 ym。由此，可以特别显著地发挥本发 明的效果。本发明的光学部件还可以进一步具备设置在橡胶弹性体的具有凹凸形状的表面 上、且折射率与橡胶弹性体不同的中间层。由此，与触摸面板内在具有凹凸形状的表面和相 邻的部件之间不设置中间层地形成有空隙的情况相比，可以获得对温度、气压等环境变化 的耐性更优异的触摸面板。中间层优选具有粘附性。本发明的光学部件可以以例如具备支撑体薄膜和设置在该支撑体薄膜上的光学 部件的层叠体的状态来进行保管。通过使用该层叠体，可以以良好的操作性处理光学部件， 可以有助于低成本化。另一方面，本发明涉及上述光学部件的制造方法。本发明的制造方法具备在模具 的凹凸表面上形成薄膜状的橡胶弹性体的工序，该薄膜状的橡胶弹性体含有具有从所述凹 凸表面转印的凹凸形状的表面；和将橡胶弹性体从模具上剥离的工序。根据该制造方法，可 以以良好的操作性高效地制造本发明的光学部件。
4
根据本发明，可以得到即使在外部光弱的环境下误操作也少、不使用特殊的笔也 可以输入、而且即使在液晶显示装置中将图像进行黑显示的情况下也可以输入的触摸面 板。而且，由于根据橡胶弹性体的可逆变形而表现出触摸面板的功能，因此可以进行高灵敏 度和高精度的位置识别，在对重复使用的耐性方面也可以得到优异的效果。


图1是表示安装有光学部件的触摸面板的一个实施方式的端视图。图2是用于说明光学部件的功能的端视图。图3是用于说明光学部件的功能的端视图。图4是表示光学部件的制造方法的一个实施方式的端视图。符号说明1光学部件(橡胶弹性体)；2空隙；4液晶单元；20、21偏振片；22相位差板；23 玻璃基板；24玻璃基板；25滤色器；30、31粘附层；40、41透明电极；42、43取向膜；45液晶 层；47间隔物；50遮光膜；51薄膜晶体管；52光传感器；54绝缘膜；60背光；100触摸面板； S100画面。
具体实施例方式以下就本发明的优选实施方式进行详细说明。但是，本发明并不限定于以下的实 施方式。图1是表示具备光学部件的触摸面板的一个实施方式的端视图。图1所示的触摸 面板100主要具备液晶单元4、设置在液晶单元4的一个表面侧的作为光源的背光60、设 置在液晶单元4的另一个表面侧的光学部件1、设置在液晶单元4内的光传感器52、夹着液 晶单元4和光学部件1相向配置的一对偏振片20、21。液晶单元4包含相向配置的两个玻璃基板23、24、设置在背光60侧的玻璃基板 24上的薄膜晶体管51和光传感器52、覆盖薄膜晶体管51和光传感器52的绝缘膜54、层叠 在绝缘膜54上的透明电极41、取向膜43、液晶层45、取向膜42以及透明电极40。在玻璃 基板24与薄膜晶体管51和光传感器52之间设置有遮光膜50。在取向膜42和取向膜43 之间设置有间隔物47。在玻璃基板23上依次层叠有粘附层31、光学部件1、粘附层30、相 位差板22以及偏振片20。图1所示的触摸面板100是具有作为液晶显示装置的功能、同时还具有在用手指 等触摸画面S100的规定位置时可以检测出该位置的功能的输入装置。光学部件1是一个表面la具有凹凸形状、另一个主面S1是平坦的薄膜状的橡胶 弹性体。具有平坦表面的相位差板22与光学部件1的具有凹凸形状的表面la侧相邻。光 学部件1以平坦面位于背光60和光传感器52侧的朝向配置。光学部件1的表面la与相邻于光学部件1的其它部件即相位差板22的表面相互 局部分开，在分开的位置处，在光学部件1和相位差板22之间形成空隙2。空隙2内的气体 可以是空气，还可以是氮气、氦气以及氩气等稳定且无害的气体。或者，空隙2内也可以是真空。图2、3是用于说明光学部件1的功能的示意图。如图2所示，在触摸面板100的
5画面S100未被按压时，从背光60发出且进入到光学部件1内的光的一部分在光学部件1 的表面la反射而成为反射光L1。由于表面la具有凹凸形状，因此光容易反射或散射，设置 在平坦表面S1侧的光传感器52所接受的包含散射光在内的反射光的光量较大。如图3所示，在触摸面板100的画面S100的规定位置被手指F触摸时，与光学部 件1相邻的相位差板22朝向光学部件1侧局部弯曲，相位差板22和光学部件1相互挤压。 这样，表面la的凹凸形状中的凸部由于与相位差板22的接触而被压扁，表面la发生可逆 的变形。结果，光学部件1的表面la在被按压的位置处变为沿着相位差板22的平坦表面 的大致平坦的形状。如果表面la变得平坦，则在此处反射或散射的光减少，进入到光学部 件1内的光主要在手指F和画面S100的界面处反射。在手指F和画面S100的界面处反射 的反射光L2的光量一般比反射光L1的光量小。而且，透过光学部件的光的光量或亮度增 大。在该状态下光传感器52所接受的光量多比光学部件1未被按压时要小。这样，光学部件1在从具有凹凸形状的表面(主面)la侧被按压时，从背光60侧 的表面S1入射的光的反射光的光量等发生变化。通过使用设置在表面S1侧的光传感器来 检测该光学变化，可以识别触摸面板100被触摸过的规定位置。另外，由于光学部件1设置 在画面S100侧的偏振片20与背光60之间，因此在黑显示时也可以与白显示等时同样地高 效利用背光的光线及其反射光。作为光传感器52，只要是可以检测光量等反射光的光学参数的器件，则可以没有 特别限制地使用。具体地可以列举出非晶硅、多晶硅等显现光电效果的半导体元件。作为光学部件1的橡胶弹性体具有可以对力学压力发生可逆变形的橡胶弹性。在 光学部件1被按压时，作为光学部件1的橡胶弹性体1的具有凹凸形状的表面la容易地发 生可逆的变形。从触摸面板的耐久性、操作性、防止误操作等观点出发，橡胶弹性体1的压缩弹性 模量优选为0. 01 lOOMPa。压缩弹性模量低于0. OlMpa时，即使在未施加力学压力的状态 下表面也会变形，具有难以发生从光源入射的光的反射和散射的倾向。压缩弹性模量超过 lOOMPa时，在以弱的压力按压时表面la难以变形，因此具有难以将力学压力的变化转变为 光学变化的倾向。从同样的观点出发，压缩弹性模量优选为0. 01 100MPa、0. 05 90MPa、 0. 1 80MPa、0. 5 70MPa、l 60MPa 或 1 lOMPa。压缩弹性模量可以由使用超微小硬度计、通过下述条件的压缩试验测定的负 荷-位移曲线的斜率来求得。试样膜厚100 y m(沿厚度方向压缩)温度25°C最大加压() lmN/ u m2测定时间20秒压头圆形平面压头(直径 50 ii m)橡胶弹性体1的表面la的凹凸形状只要是能够使入射光的一部分反射或散射的 形状即可。凹凸形状的最大高度(规定长度(例如10mm)的截面中凸部顶点与凹部底部的 高低差的最大值)优选为0.01 50 ym。由此，可以特别高效地反射从背光60入射的光， 从而用光传感器52有效地检测。另外，可以以更好的灵敏度识别触摸面板100被触摸过的 位置。从同样的观点出发，凹凸形状的最大高度优选为0. l 45iim、0.5 40iim、0.7 35iim或1 30iim。另外，从同样的观点出发，相邻凸部的顶点间的距离优选为0. 01 150 u m、0. 1 100 ii m、0. 5 90 ii m、0. 7 70 ii m 或 1 50 ii m。从可以高效地检测由按压产生的力学压力变化转变的光学变化、且可以维持良好 的显示品质的观点出发，橡胶弹性体1优选由透明性高的材料构成。具体来说，优选由构 成橡胶弹性体1的材料形成的厚度为20 ym的两面平坦膜的可见光透射率为70 100%、 75 98%、80 97%、83 96%或85 95%。该可见光透射率可以使用利用构成橡胶弹 性体1的材料形成的两面平坦膜、通过与后述的按压前后的可见光透射率的变化的测定方 法同样的方法来进行测定。从有效地显现表面la的变形前后的光量变化的观点出发，橡胶弹性体1和与其相 邻的其它部件的折射率差的绝对值优选为0 0. 1。从同样的观点出发，在如本实施方式那 样在光学部件1和与其相邻的部件之间形成有空隙2的情况下，橡胶弹性体1和与其相邻 的部件的折射率优选为1.3以上。它们的折射率可以通过棱镜耦合法、分光偏振光分析测 定法等公知的方法来测定。构成作为光学部件1的橡胶弹性体的材料优选为各种弹性体。作为优选的弹性 体的具体例，可以列举出天然橡胶、合成聚异戊二烯、苯乙烯与丁二烯的共聚物、丁二烯与 丙烯腈的共聚物、丁二烯与丙烯酸烷基酯的共聚物、丁基橡胶、溴丁基橡胶、氯丁基橡胶、氯 丁橡胶(氯丁二烯、2-氯-1，3-丁二烯)、烯烃系橡胶(例如乙丙橡胶(EPR)、和三元乙丙 (EPDM)橡胶)、丁腈弹性体、聚丙烯酸系弹性体、聚硫化物聚合物、聚硅氧烷弹性体、热塑性 弹性体、热塑性共聚酯、乙烯丙烯酸系弹性体、醋酸乙烯酯乙烯共聚物、环氧氯丙烷、氯化聚 乙烯、经化学交联的聚乙烯、氯磺化聚乙烯、氟碳橡胶、氟硅橡胶。它们可以单独使用或2种 以上组合使用。这些具有橡胶弹性的具体材料中，从上述的凹凸形状的成形性优异的观点 出发，特别优选聚硅氧烷弹性体。作为聚硅氧烷弹性体，例如有过氧化物硫化型聚硅氧烷橡胶、加成反应型聚硅氧 烷橡胶、光反应型聚硅氧烷橡胶以及光自由基聚合反应型聚硅氧烷橡胶。过氧化物硫化型 聚硅氧烷橡胶可以通过下述方法获得在由直链状的高聚合聚有机硅氧烷构成的聚硅氧烷 生橡胶中配合有机过氧化物，通过加热使聚硅氧烷生橡胶发生交联，从而形成橡胶弹性体。 加成反应型聚硅氧烷橡胶可以通过下述方法获得在钼催化剂的存在下，利用具有脂肪族 不饱和烃基的聚有机硅氧烷与聚有机氢硅氧烷之间的加成反应进行交联，从而形成橡胶弹 性体。光反应型聚硅氧烷橡胶可以通过下述方法获得在光生酸剂的存在下对含有环氧基 的聚有机硅氧烷进行光照射以进行交联，从而形成橡胶弹性体。光自由基聚合反应型聚硅 氧烷橡胶可以通过下述方法获得在光聚合引发剂的存在下对含有丙烯酰基的聚有机硅氧 烷进行光照射以进行交联，从而形成橡胶弹性体。用于形成加成反应型聚硅氧烷橡胶的聚有机硅氧烷在1个分子中具有2个以上的 与硅原子键合的1价的脂肪族不饱和烃基。作为1价的脂肪族不饱和烃基，可以例示出乙 烯基、烯丙基、1-丁烯基和1-己烯基。从合成容易、且固化前的组合物的流动性和固化后的 组合物的耐热性良好的观点出发，最优选为乙烯基。而且，1价的脂肪族不饱和烃基可以存 在于聚有机硅氧烷分子链的末端或途中的任一位置，也可以在这两种位置都存在。但是，为 了对交联后的组合物赋予优异的机械性质，聚有机硅氧烷优选在至少分子链的两末端具有 1价的脂肪族不饱和烃基。
另外，作为与聚有机硅氧烷的硅原子键合的其它有机基团，可以列举出甲基、乙 基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基禾口十二;^基等;^基、苯基等芳基、节基、苯基乙基禾口 2-苯基丙基等芳烷基、氯甲基、氯苯基、2-氰基乙基和3，3，3-三氟丙基等取代烃基。其中， 从合成容易、交联前的流动性或所形成的橡胶弹性体的压缩弹性模量等特性的平衡优异的 观点出发，最优选为甲基。聚有机硅氧烷可以是直链状或分支状。而且，对聚有机硅氧烷的聚合度没有特 别限定，但为了使交联前的组合物具有良好的流动性和操作性、使交联后的组合物具有 适当的压缩弹性模量，25 °C下的粘度优选为500 500000MPa s、特别优选为1000 lOOOOOMPa So对于用于形成加成反应型聚硅氧烷橡胶的聚有机氢硅氧烷，通过分子中含有的氢 化甲硅烷基与聚有机硅氧烷中的1价脂肪族不饱和烃基加成，作为聚有机硅氧烷的交联剂 发挥功能。为了高效形成网眼结构，聚有机氢硅氧烷优选具有至少3个与硅原子键合的氢 原子。作为与硅氧烷单元的硅原子键合的有机基团，可以列举出与上述聚有机硅氧烷中1 价的不饱和脂肪族烃基以外的有机基团同样的基团，其中，从合成容易的观点出发，最优选 为甲基。另外，聚有机氢硅氧烷中的硅氧烷骨架可以是直链状、分支状和环状的任一种，还 可以使用它们的混合物。对聚有机氢硅氧烷的聚合度没有特别限定，但由于同一个硅原子 上键合有2个以上氢原子的聚有机氢硅氧烷是难以合成的，因此聚有机氢硅氧烷优选具有 3个以上的硅氧烷单元。聚有机氢硅氧烷的配合量优选下述的量相对于聚有机硅氧烷中的1个1价的脂 肪族不饱和烃基，聚有机氢硅氧烷中与硅原子键合的氢原子为0. 5 5个、优选为1 3个。 该氢原子的存在比小于0.5时，具有交联不完全的倾向，为存在比超过5的量时，具有交联 时容易引起发泡、表面状态降低的倾向。加成反应型聚硅氧烷橡胶中优选使用钼系化合物来作为用于促进聚有机硅氧烷 中的1价脂肪族不饱和烃基与聚有机氢硅氧烷的氢化甲硅烷基之间的加成反应的催化剂。 作为钼系化合物，可以例示出氯化钼酸、氯化钼酸与醇的反应产物、钼-烯烃络合物、钼-乙 烯基硅氧烷络合物和钼_膦络合物。从在聚有机硅氧烷和聚有机氢硅氧烷中的溶解性、和 催化剂活性良好的观点出发，优选氯化钼酸与醇的反应产物和钼_乙烯基硅氧烷络合物。 钼系化合物的配合量相对于聚有机硅氧烷以钼原子换算计优选为1 200重量ppm、更优选 为1 100重量ppm、特别优选为2 50重量ppm。小于1重量ppm时，具有固化速度不充 分、光学部件的制造效率降低的倾向，超过200重量ppm时，由于交联速度过快，因此具有配 合各成分后的操作性受损的倾向。从使光学部件1的凹凸形状在力学压力的作用下有效变形的观点出发，在具有凹 凸形状的面侧与光学部件1 (橡胶弹性体)相邻的其它部件优选由实质上不显示橡胶弹性 的硬质材料构成。具体来说，与光学部件1相邻的其它部件优选由选自玻璃和陶瓷中的无 机材料、或选自三乙酰纤维素、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯中的 有机材料构成。光学部件1未被按压时的可见光透射率与光学部件1被按压时的可见光透射率之 差(按压前后的可见光透射率的变化)优选为0.1 50%。该差小于0.1%时，具有难以 用光传感器来检测施加力学压力时的光学变化的倾向，该差超过50%时，需要增强未施加
8力学压力状态下的光学部件1上的反射或散射。这样，具有凹凸形状的设计变得困难、而且 作为显示装置的显示品质降低的倾向。从同样的观点出发，按压前后的可见光透射率的变 化优选为0. 5 45%、1 40%、2 35%或3 30%。按压前后的可见光透射率的变化可以按以下的1) 7)的顺序来测定。另外，可 见光是指一般可见的波长范围380 780nm的光线。1)将光学部件放置在玻璃基板上，在其上放置直径 10mm、厚度为0. 7mm的圆盘 状玻璃板，由此准备试样。2)对试样沿试样的法线方向照射可见范围的光线，使用色彩亮度计以测定视角为 1°的范围测定透过试样后的光线的亮度a，由该状态取下光学部件，同样地测定亮度b。3)通过式Tl = (a/b) X100(% )算出未被按压时的可见光透射率T1。4)准备与上述同样的试样，对玻璃基板和圆盘状玻璃板之间施加5X103Pa的负 荷5) 一边对试样施加负荷，一边对试样沿法线方向照射可见范围的光线，使用色彩 亮度计以测定视角为1°的范围测定透过试样后的光线的亮度c，由该状态取下光学部件， 用同样的方法测定亮度d。6)通过式T2 = (c/d) X100(% )算出被按压时的可见光透射率T2。7)求出可见光透射率T1与T2之差的绝对值(AT)作为按压前后的可见光透射率 的变化。光学部件1未被按压时的可见光反射率与光学部件1被按压时的可见光反射率之 差(按压前后的可见光反射率的变化)优选为0.1 50%。该差小于0.1%时，具有难以 用光传感器来检测施加力学压力时的光学变化的倾向，该差超过50%时，需要增强未施加 力学压力状态下的光学部件1上的反射或散射。这样，具有凹凸形状的设计变得困难、而且 作为显示装置的显示品质降低的倾向。从同样的观点出发，按压前后的可见光反射率的变 化优选为0. 5 48%、1 45%、2 43%或3 40%。按压前后的可见光反射率的变化可以按以下的顺序来测定。1)在氧化镁等白色板上放置厚度为0.7mm的玻璃基板和直径(MOmm、厚度为 0. 7mm的圆盘状玻璃板，对白色板沿法线方向照射可见范围的光线，使用分光测色计等来测 定相对于白色板的法线方向以角度25°反射的光线的明亮度a’。接着，在玻璃基板和圆盘 状玻璃板之间放置光学部件，用同样的方法测定反射光线的明亮度b’。2)通过式Rl = (b’ /a' )X100(% )算出光学部件未被按压时的可见光反射率 R1。3) 一边对玻璃基板和圆盘状玻璃板之间施加5X 103Pa的负荷，一边用与1)同样 的方法测定反射光线的明亮度c’。4)通过式R2 = (c’ /a' )X100(% )算出光学部件被按压时的可见光反射率R2。5)求出按压前后的可见光反射率R1与R2之差的绝对值(AR)作为按压前后的可 见光反射率的变化。作为橡胶弹性体的光学部件1的膜厚(橡胶弹性体中在厚度方向上除去凹凸形状 后的部分的厚度)优选为1 500 y m。橡胶弹性体1的膜厚小于1 y m时，具有难以制作具 有凹凸形状的橡胶弹性体1的倾向，膜厚超过500 ym时，由于对光学部件施加压力时的压力传送变弱，因此具有橡胶弹性体的表面形状难以变化的倾向。从同样的观点出发，橡胶弹 性体1的膜厚更优选为5 400 ii m,进一步优选为10 300 u m。从触摸面板100的显示品质的观点出发，光学部件1的入射到一个面上的可见光 与入射到相反面上的可见光的透射率差的绝对值优选为1 20%。该透射率差的绝对值小 于时，具有触摸面板容易反射外部光、显示品质降低的倾向，该透射率差的绝对值超过 20%时，具有用于实现该值的凹凸形状的光学设计变难的倾向。从同样的观点出发，透射率 差的绝对值优选为1. 5 17%、2 15%、2. 5 12%或3 10%。可见光的透射率可以如下求出通过与上述的“按压前后的可见光透射率的变化” 的测定同样的方法，分别测定来自光学部件1的两面的可见光透射率，然后算出它们的差 的绝对值。在橡胶弹性体1的具有凹凸形状的表面上还可以设置折射率与橡胶弹性体1不同 的中间层。通过设置中间层，与形成空隙2的情况相比，可以获得对使用环境变化的耐久性 更优异的触摸面板。含有具有凹凸形状的表面la的橡胶弹性体1的折射率与中间层的折射率之差的 绝对值(An)优选为0. 01 1. 0。该折射率差的绝对值小于0. 01时，由于无法用光传感 器高效地检测光学部件未被按压时的来自光学部件1的反射光，因此具有难以正常地识别 触摸过的位置的倾向。另外，在折射率差的绝对值超过1. 0时，具有难以选择具有用于达成 该值所必需的折射率的材料的倾向。从同样的观点出发，折射率差的绝对值优选为0. 03 0. 7,0. 05 0. 5,0. 07 0. 3或0. 1 0. 2。折射率可以通过棱镜耦合法、分光偏振光分析 法等公知的方法来测定。中间层优选具有粘附性。作为用于形成具有粘附性的中间层的树脂，只要是对橡 胶弹性体1显示出粘附性，则没有特别限制，例如可以列举出丙烯酸树脂、交联型丙烯酸树 脂、丙烯酸系单体、聚硅氧烷树脂、氟树脂和聚乙烯醇树脂。它们可以单独使用或2种以上 组合使用。作为丙烯酸树脂，优选含有显示低的玻璃化转变温度的不饱和单体的共聚物。作 为显示低的玻璃化转变温度的不饱和单体，例如可以列举出丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、 丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯。另外，作为含 有显示低的玻璃化转变温度的不饱和单体的共聚物中所使用的其它不饱和单体，例如可以 列举出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙 烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸 异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸 叔丁酯、丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、甲基丙 烯酸庚酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、丙 烯酸壬酯、甲基丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸癸酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸 十二烷基酯、丙烯酸十四烷基酯、甲基丙烯酸十四烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸 十六烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十烷基酯、甲基丙烯酸 二十烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯、甲基丙烯酸二十二烷基酯、丙烯酸环戊基酯、甲基丙烯 酸环戊基酯、丙烯酸环己基酯、甲基丙烯酸环己基酯、丙烯酸环庚基酯、甲基丙烯酸环庚基 酯、丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸苄基酯、丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸苯基酯、丙烯酸甲氧基乙
10酯、甲基丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸 二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸二甲基 氨基丙酯、丙烯酸2-氯乙酯、甲基丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸2-氟乙酯、甲基丙烯酸2-氟 乙酯、苯乙烯、a-甲基苯乙烯、环己基马来酰亚胺、丙烯酸二环戊基酯(Dicyclopentanyl acrylate)、甲基丙烯酸二环戊基酯(Dicyclopentanyl methacrylate)、乙烯基甲苯、氯化 乙烯、醋酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丁二烯、异戊二烯以及氯丁二烯。它们可以单独使 用或2种以上组合使用。交联型丙烯酸树脂是通过交联剂将含有具有丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸2-羟基 乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酰胺、丙烯腈等官能团的不饱和单体作为共聚成分的 共聚物进行交联而得到的树脂。作为上述交联剂，可以使用异氰酸酯系、三聚氰胺系、环氧系等公知的交联剂。另 外，作为交联剂，更优选使用3官能、4官能等多官能交联剂，因为这样可以在交联型丙烯酸 树脂中形成缓和扩展的网眼状结构。从对橡胶弹性体1的粘附性的观点出发，用于得到丙烯酸树脂以及交联型丙烯酸 树脂的共聚物的重均分子量(用凝胶渗透色谱法测定、且以标准聚苯乙烯换算得到的值) 优选为1000 300000、更优选为5000 150000。从显现高的流动性、使橡胶弹性体1的表面形状有效变形的观点出发，具有粘附 性的树脂还优选使用单体。作为单体，例如可以使用聚乙二醇二乙酸酯、聚丙二醇二乙酸 酯、氨基甲酸酯单体、丙烯酸壬基苯基双环氧乙烯(oxirene)酯、甲基丙烯酸壬基苯基双环 氧乙烯酯、氯轻基丙基‘ _丙烯酰氧基乙基-邻苯二甲酸酯、氯轻 基丙基，-甲基丙烯酰氧基乙基-邻苯二甲酸酯、0-羟基乙基-0' _丙烯酰氧基乙 基-邻苯二甲酸酯、0 -羟基乙基-0 ‘-甲基丙烯酰氧基乙基-邻苯二甲酸酯、0 -羟基丙 基_丙烯酰氧基乙基-邻苯二甲酸酯、日-羟基丙基‘-甲基丙烯酰氧基乙基-邻 苯二甲酸酯、邻苯基苯酚缩水甘油基醚丙烯酸酯、邻苯基苯酚缩水甘油基醚甲基丙烯酸酯、 或者丙烯酸树脂中使用的不饱和单体。它们可以单独使用或2种以上组合使用。中间层的玻璃化转变温度(Tg)优选为-20°C以下。中间层的玻璃化转变温度高 于-20°C时，具有粘附性降低、难以获得对橡胶弹性体1的适当粘附力的倾向。中间层的厚度(除去填充于凹凸形状的凹部内的部分后的部分的厚度)优选为 1 50iim。中间层的厚度小于liim时，在层叠橡胶弹性体1时具有卷入气泡的倾向，厚度 超过50 y m时，由于触摸面板被触摸时压力难以传导，因此具有橡胶弹性体1的表面形状难 以变形的倾向。从同样的观点出发，中间层的厚度更优选为2 40 y m、进一步优选为3 30 u m。可以在具备支撑体薄膜和设置在该支撑体薄膜上的光学部件1的层叠体的状态 下使用光学部件1。作为支撑体薄膜，例如可以列举出由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、 聚乙烯、聚丙烯、聚醚砜、三乙酰纤维素形成的厚度为5 100 y m左右的薄膜。还可以在支撑体薄膜和光学部件1之间设置具有粘附性或粘接性的树脂层。还可以在橡胶弹性体(光学部件1)上进一步层叠覆盖膜。作为覆盖膜，可以列 举出由聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、三乙酰纤维素等形成的厚度为 5 100 y m左右的薄膜。还可以在覆盖膜和橡胶弹性体之间设置具有粘附性或粘接性的树月旨层。图4是表示制造光学部件1的方法的一个实施方式的端视图。图4所示的制造方 法具备在模具7的凹凸表面上形成薄膜状的橡胶弹性体1的工序，该薄膜状的橡胶弹性体 1含有具有从该凹凸表面转印的凹凸形状的表面la ；和将橡胶弹性体1从模具7上剥离的工序。如图4(a)所示，使用辊8将含有构成橡胶弹性体1的成分的液态物涂布在模具7 的凹凸表面上。通过热或光等使所涂布的液态物变为固体状(图4(b))。然后从模具7上 剥离橡胶弹性体1(图4(c))。作为该方法的替代方法，还可以采用下述方法将用于形成 橡胶弹性体的液态物1涂布在平坦的基板上，在其上压入具有凹凸表面的模具，并在该状 态下使液态物变为固体状。还可以通过在涂布于模具7上的液态物1上层叠具有凹凸表面的其它模具、并在 该状态下使液态物变为固体状的方法来获得两面具有凹凸形状的橡胶弹性体1。模具7是在表面上形成有大量微细凹凸的薄膜。作为模具7，可以通过下述方法 获得例如在形成于平坦的支撑体薄膜上的感光性树脂组合物层上压入具有凹凸表面的母 模，并在该状态下使感光性树脂组合物层进行光固化。另外，还可以通过在具有凹凸表面的 母模上直接压入薄膜的平坦面、从而在薄膜表面上转印凹凸形状的方法来获得。或者也可 以是将薄膜的平坦面进行喷砂处理的方法。上述母模可以通过下述方法得到例如将涂布于玻璃板上的光致抗蚀剂使用具有 规定掩模图案的光掩模进行曝光显影、或进行激光切割以形成抗蚀剂图案，然后在其上通 过真空蒸镀法或溅射法等形成银或镍等的金属膜(导电化处理)，通过电铸层叠铜及镍等 金属，然后将金属膜从玻璃板上剥离。此时，凹凸形状可以通过掩模图案形状或抗蚀剂图案 的形状而控制为无规形状、线状、矩形状、角柱状、圆柱状、点透镜形状、圆柱透镜形状等，该 母模的凹凸形状被转印到橡胶弹性体1的表面。还可以通过在导电性的金属表面上实施铜或镍等金属的镀覆来制作在表面上形 成有大量微细凹凸的母模。此时，可以形成无规的凹凸形状。也可以通过在不锈钢等平滑的 母模用基材上压入金刚石压头的方法来制作母模。此时，通过一边使母模用基材在水平方 向上移动一边按压金刚石压头、或通过一边使母模用基材静止而使压头移动、一边按压压 头，可以形成大量具有平面、球面或曲面一部分的凹凸形状。通过选择金刚石压头的形状， 可以控制为无规形状、线状、矩形状、角柱状、圆柱状、点透镜形状、圆柱透镜形状等。此时， 母模可以是平板的，也可以是具有曲面的辊。另外，凹凸形状可以无规配置，也可以按预定 规则配置。作为涂布用于形成橡胶弹性体的液态物1的方法，可以使用公知的涂布方法。例 如可以列举出刮刀涂布法、绕线棒涂布法、辊涂法、丝网涂布法、旋转涂布法、喷墨涂布法、 喷涂法、浸渍涂布法、凹版涂布法、帘式涂布法、模涂法。在用于形成橡胶弹性体的液态物中含有溶剂时，也可以在将其涂布后通过干燥除 去溶剂。如此得到的光学部件可以卷成辊状来保管或使用。具有中间层的光学部件可以通过下述方法得到将橡胶弹性体形成在支撑体薄膜 上，在其上通过上述公知的方法涂布含有构成中间层的成分的溶液，根据需要干燥后，将橡胶弹性体层叠在中间层上。触摸面板100例如可以通过具备下述工序的方法得到在液晶单元4的一个表面 侧层叠光学部件1的工序；在光学部件1上层叠相位差板22和偏振片20的工序；和在液晶 单元4的另一个表面侧依次设置偏振片21和背光60的工序。在光学部件1上存在覆盖膜时，将该覆盖膜除去后，在液晶单元4上借助粘附层31 将光学部件1层叠在液晶单元4上。层叠时，优选使用压接辊压接。压接辊也可以具备可加热压接的加热机构。加热压接时的加热温度优选为10 100°C、更优选为20 80°C、进一步优选为30 60°C。该加热温度低于10°C时，具有光学 部件1和液晶单元4的粘附性降低的倾向，超过100°C时，具有液晶单元4劣化的倾向。另外，加热压接时的压接压力优选线压为50 lX105N/m、更优选为2. 5X102 5X 104N/m、进一步优选为5X 102 4X 104N/m。该压接压力低于50N/m时，具有光学部件1 和液晶单元4的粘附性降低的倾向，超过1 X 105N/m时，液晶单元4被破坏的可能性增加。 可以在上面层叠。相位差板22和偏振片20也可以通过与上述同样的方法层叠在光学部件1上。另 外，可以通过同样的方法在液晶单元4的与光学部件1相反的一侧上层叠偏振片21。作为将背光60安装在液晶单元4中的方法，没有特别限制，可以利用公知的方法。 可以列举出将液晶单元4组装在用于构成模块的框体中、或者用密封材料进行热压接等方 法。背光60例如具有发光二极管、导光板、反射板以及扩散板。本发明并不限于以上说明的实施方式，只要不脱离其宗旨，可以适当变形。例如也 可以橡胶弹性体的两面具有凹凸形状。另外，与本发明的光学部件组合的显示装置具备光 源和光传感器即可，并不限于液晶显示装置。作为其它的显示装置，例如可以列举出等离子 显示器、有机电致发光显示器、电子纸。实施例以下举出实施例更具体地说明本发明。但本发明并不限于这些实施例。实施例1光学部件(i)的制作对聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜实施喷砂处理以形成凹凸表面，将其作为用于形成 作为光学部件的橡胶弹性体的模具来使用。使用缺角轮涂布机(comma coater)在该聚对苯 二甲酸乙二醇酯薄膜的凹凸表面上均勻地涂布加成反应型聚硅氧烷树脂溶液(Momentive Performance Materials Japan合同会社制、商品名TSE-3032)。然后使用100°C的热风对 流式干燥机加热30分钟，由此形成一个表面平坦而相反侧的表面具有凹凸形状的作为光 学部件(i)的固体状聚硅氧烷橡胶层。接着，将所得的聚硅氧烷橡胶层从聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上剥离，使用株式 会社小坂研究所制的表面形状测定装置(SURFCORDER SE-30D型)测定其凹凸形状的最大 高度和膜厚(除去凹凸形状后的部分的厚度)。结果是最大高度为3 ym、膜厚为100 ym。压缩弹性模量使用缺角轮涂布机将用于形成光学部件(i)的加成反应型聚硅氧烷树脂溶液均 勻地涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的平滑面上，使用100°C的热风对流式干燥机加热 30分钟，形成固体状的聚硅氧烷橡胶层。
13
接着，将所得的聚硅氧烷橡胶层从聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上剥离，获得两面 平坦的聚硅氧烷橡胶层单体。所得聚硅氧烷橡胶层单体的厚度为100 μ m。将所得聚硅氧烷 橡胶层单体层叠在厚度为0. 7mm的玻璃基板上，获得用于评价压缩弹性模量的试样。使用株式会社岛津制作所制超微小硬度计(DUH-201型)，沿试样的厚度方向，在 温度25°C下，以最大加压为0. ImN/μ m2、时间为20秒的条件，用直径Φ 50 μ m的圆形平面 压头进行加压，连续地测定此时的负荷-位移。由所得的负荷-位移的斜率算出压缩弹性 模量，结果为3MPa。由该结果可以确认，光学部件(i)具有表面形状的可逆变形和可复原的 橡胶弹性。光学部件(i)的可见光透射率变化使用层压机(日立化成工业株式会社制、商品名HLM-3000型)将光学部件⑴层 叠在厚度为0. 7mm的玻璃基板上。此时按照光学部件(i)的平坦面与玻璃基板接触的方式 进行层叠，从而制作了用于评价可见光透射率变化的试样。另外，此时的层叠条件是辊温 度为25°C、基板输送速度为Im/分钟、压接压力(滚筒压力)为4X105Pa。在以下的实施 例和比较例中，光学部件在玻璃基板上的层叠等层叠原则上都在同样的条件下进行。接着，在光学部件(i)的具有凹凸形状的表面上放置直径Φ 10mm、厚度为0.7mm的 圆盘状玻璃板。然后，对试样沿法线方向照射将液晶显示装置中使用的LED背光作为光源 的可见范围的光线，使用株式会社Topcon制色彩亮度计(BM-5A)，以测定视角为1°的范围 测定透过试样后的光线的亮度a。另外，从试样中仅取出光学部件(i)，在该状态同样地测 定透过玻璃基板和圆盘状玻璃板后的光线的亮度b。由测得的亮度a和亮度b求出对光学 部件(i)未施加力学压力状态下的可见光透射率Tl( = a/bX100(%))。另外，与上述同样地在玻璃基板上的光学部件(i)上放置圆盘状玻璃板，对玻璃 基板和圆盘状玻璃板间施加5X IO3Pa的压缩负荷。在该状态下与上述同样地以测定视角为 1°的范围测定透过试样后的光线的亮度C。另外，从试样中仅取出光学部件(i)，在该状态 下测定透过玻璃基板和玻璃板后的光线的亮度d。由测得的亮度c和亮度d求出对光学部 件施加力学压力时的可见光透射率T2( = (c/d)X100(%))。求得的可见光透射率Tl与 T2之差的绝对值(ΔΤ)为15%。由该结果可以确认，所得光学部件(i)的可见光透射率通 过力学压力的施加而充分地变化。光学部件(i)的可见光反射率变化在氧化镁制的白色板上放置厚度为0.7mm的玻璃基板和直径Φ 10mm、厚度为 0. 7mm的圆盘状玻璃板。然后使用Konica Minolta Holdings株式会社制cm512m3型分光 测色计，对白色板沿法线方向照射可见光，测定相对于白色板的法线方向为25°角度的方 向反射的反射光的明亮度a’。接着，将光学部件(i)层叠在厚度为0. 7mm的玻璃基板上。此时，以光学部件(i) 的平坦面与玻璃基板接触的朝向层叠光学部件(i)。在其上放置直径Φ 10mm、厚度为0. 7mm 的圆盘状玻璃板。在该状态下，通过与上述同样的方法，对试样沿法线方向照射可见光，测 定沿相对于试样的法线方向为25°角度的方向反射的反射光的明亮度b’。由测得的明亮度a’和明亮度b’求出对光学部件(i)未施加力学压力状态下的光 学部件的可见光反射率Rl ( = b’ /a’ X100(% ))。然后，一边对玻璃基板和圆盘状玻璃板之间施加5X IO3Pa的负荷，一边通过与上述同样的方法，对试样沿法线方向照射可见光，测定沿相对于试样的法线方向为25°角度 的方向反射的反射光的明亮度c’。由测得的明亮度C’和明亮度a’求出对光学部件(i) 施加力学压力状态下的光学部件(i)的可见光反射率R2(= (c’/a’)X100(%))。求得 的可见光反射率Rl与R2之差的绝对值(AR)为30%。由该结果可以确认，所得光学部件 (i)的可见光反射率通过力学压力的施加而充分地变化。由构成光学部件⑴的材料形成的两面平坦膜的可见光透射率使用缺角轮涂布机将用于形成光学部件(i)的加成反应型聚硅氧烷树脂溶液均 勻地涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的平坦面上，使用100°c的热风对流式干燥机加热 30分钟，形成固体状的聚硅氧烷橡胶层。将所得聚硅氧烷橡胶层从聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上剥离，获得两面平坦的用 于评价可见光透射率的聚硅氧烷橡胶层单体(厚度为20 μ m)。将该聚硅氧烷橡胶层单体 层叠在厚度为0. 7mm的玻璃基板上，从而制作了用于评价可见光透射率的试样。对试样沿 法线方向照射将LED背光作为光源的可见范围的光线，使用株式会社Topcon制色彩亮度计 (BM-5A)，以测定视角为Γ的范围测定透过试样后的光线的亮度Α。从该状态仅取出聚硅 氧烷橡胶层单体，同样地测定亮度B。由测得的亮度A和亮度B求出由构成光学部件⑴的 材料形成的两面平坦膜的可见光透射率T( = A/BX 100(% ))，结果T = 99%，可以确认是 高透明的。光学部件(i)的可见光的入射方向不同带来的透射率差将光学部件(i)层叠在厚度为0. 7mm的玻璃基板上。此时，以光学部件(i)的平 坦表面与玻璃基板接触的朝向层叠光学部件(i)。接着，对试样沿法线方向从玻璃基板侧照射将LED背光作为光源的可见范围的光 线，使用株式会社Topcon制色彩亮度计(BM-5A)，以测定视角为1°的范围测定透过试样后 的光线的亮度A’。由该状态仅取出光学部件(i)，同样地测定亮度B’。由测得的亮度A’和 亮度B’求出从平坦面侧入射可见光时的可见光透射率T’ 1( = A' /B’ X100(%))。同样地对试样沿法线方向从具有凹凸形状的表面侧照射将LED背光作为光源的 可见范围的光线，使用色彩亮度计，以测定视角为1°的范围测定透过试样后的光线的亮度 C’。从该状态仅取出光学部件(i)，同样地测定亮度D’。由测得的亮度C’和亮度D’求出 从具有凹凸形状的表面侧入射可见光时的可见光透射率T’2(= (C’/D’)X100(%))。求 得的可见光透射率Τ’ 1与Τ’ 2之差(ΔΤ’ )为6%。由该结果可以确认，将光学部件(i) 配置在显示装置的表面上时，具有可以抑制外部光的反射、可获得良好显示品质的特性。实施例2光学部件(ii)的制作对聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜实施喷砂处理以形成凹凸表面，将其作为用于形成 光学部件的模具来使用。使用缺角轮涂布机在该聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的凹凸表面上 均勻地涂布加成反应型聚硅氧烷树脂溶液(Momentive Performance Materials Japan合 同会社制、商品名TSE-3450)。然后使用100°C的热风对流式干燥机加热30分钟，由此形成 一个表面平坦而相反侧的表面具有凹凸形状的固体状聚硅氧烷橡胶层作为光学部件(ii)。 与实施例1同样地测定所得光学部件(ii)的具有凹凸形状的表面的最大高度和膜厚，结果 最大高度为6 μ m、膜厚为100 μ m。
15
压缩弹性模量使用缺角轮涂布机将用于形成光学部件(ii)的加成反应型聚硅氧烷树脂溶液均 勻地涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的平滑面上，使用100°c的热风对流式干燥机加热 30分钟，形成固体状的聚硅氧烷橡胶层。与光学部件(i)同样地测定所形成的聚硅氧烷橡 胶层的压缩弹性模量，结果为5MPa。由该结果可以确认，光学部件(ii)具有表面形状的可 逆变形和可复原的橡胶弹性。光学部件(ii)的可见光透射率变化与实施例1同样地测定光学部件(ii)的Tl和T2并求出其差(Δ T)，结果为20%。 由该结果可以确认，光学部件(ii)通过力学压力的施加，可见光透射率充分地变化。光学部件(ii)的可见光反射率变化与实施例1同样地测定光学部件(ii)的Rl和R2并求出它们的差(AR)，结果为 35%。由该结果可以确认，光学部件(ii)通过力学压力的施加，可见光反射率充分地变化。由构成光学部件(ii)的材料形成的两面平坦膜的可见光透射率使用缺角轮涂布机将用于形成光学部件(ii)的加成反应型聚硅氧烷树脂溶液均 勻地涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的平坦面上，使用100°c的热风对流式干燥机加热 30分钟，形成固体状的聚硅氧烷橡胶层。将所得聚硅氧烷橡胶层从聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上剥离，获得两面平坦的用 于评价可见光透射率的聚硅氧烷橡胶层单体(厚度为20 μ m)。将该聚硅氧烷橡胶层单体 层叠在厚度为0. 7mm的玻璃基板上，从而制作了用于评价可见光透射率的试样。对试样沿 法线方向照射将液晶显示装置中使用的LED背光作为光源的可见范围的光线，使用株式会 社Topcon制色彩亮度计(BM-5A)，以测定视角为1°的范围测定透过试样后的光线的亮度 A。从该状态仅取出聚硅氧烷橡胶层单体，同样地测定亮度B。由测得的亮度A和亮度B求 出由构成光学部件(ii)的材料形成的两面平坦膜的可见光透射率T( = A/BX100(%))， 结果T = 99%，可以确认是高透明的。
实施例3
光学部件(iii)的制作
将具有下述组成的感光性树脂溶解在丙二醇单乙基醚乙酸酯中，准备感光性树脂 感光性树脂的组成(重均分子量为6万(利用凝胶渗透色谱法测定的标准聚苯乙烯换算值)) 33重量％丙烯酸丁酯53重量％醋酸乙烯酯8重量％丙烯酸2重量％丙烯酸己二醇酯1重量％苯偶因异丁基醚3重量％使用缺角轮涂布机将该感光性树脂溶液均勻地涂布在厚度为50 μ m的聚对苯二 甲酸乙二醇酯薄膜上。然后使用100°C的热风对流式干燥机干燥5分钟，形成由感光性树脂构成的感光层。接着，一边按压具有不规则的凹凸图案的辊状的母版(日文原文为原盤)，一边 以5X 103J/m2(i射线(波长365nm)下的测定值)的曝光量照射紫外线，将感光性树脂进行 光固化。然后分离辊母版，从而在感光层的表面上形成不规则的凹凸形状。将具有该凹凸 表面的感光层作为用于形成光学部件(iii)的模具来使用。使用缺角轮涂布机在上述感光层的凹凸表面上均勻地涂布加成反应型聚硅氧烷 树脂溶液(Momentive Performance Materials Japan 合同会社制、商品名 TSE-3032)。接 着使用100°C的热风对流式干燥机加热30分钟，由此形成一个表面平坦而相反面具有凹凸 形状的固体状聚硅氧烷橡胶层作为光学部件(iii)。与实施例1同样地测定所得光学部件(iii)的凹凸表面的最大高度和膜厚(除去 凹凸表面后的部分的厚度)，结果最大高度为5 μ m、膜厚为100 μ m。光学部件(iii)的压缩弹性模量使用缺角轮涂布机将用于形成光学部件(iii)的加成反应型聚硅氧烷树脂溶液 均勻地涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的平滑面上，使用100°c的热风对流式干燥机加 热30分钟，形成固体状的聚硅氧烷橡胶层。与光学部件(i)同样地测定所形成的聚硅氧烷 橡胶层的压缩弹性模量，结果为3MPa。由该结果可以确认，光学部件(iii)具有表面形状的 可逆变形和可复原的橡胶弹性。光学部件(iii)的可见光透射率变化与实施例1同样地测定光学部件(iii)的Tl和T2并求出其差(ΔΤ)，结果为 18%。由该结果可以确认，光学部件(iii)通过力学压力的施加，可见光透射率充分地变 化。光学部件(iii)的可见光反射率变化与实施例1同样地测定光学部件(iii)的Rl和R2并求出它们的差(AR)，结果 为38%。由该结果可以确认，光学部件(iii)通过力学压力的施加，可见光反射率充分地变 化。由构成光学部件(iii)的材料形成的两面平坦膜的可见光透射率使用缺角轮涂布机将用于形成光学部件(iii)的加成反应型聚硅氧烷树脂溶液 均勻地涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的平滑面上，使用100°c的热风对流式干燥机加 热30分钟，形成固体状的聚硅氧烷橡胶层。将所得聚硅氧烷橡胶层从聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上剥离，获得两面平坦的用 于评价可见光透射率的聚硅氧烷橡胶层单体(厚度为20 μ m)。将该聚硅氧烷橡胶层单体层 叠在厚度为0. 7mm的玻璃基板上，利用与上述同样的装置和条件进行层叠，从而制作了用 于评价可见光透射率的试样。对试样沿法线方向照射将液晶显示装置中使用的LED背光作 为光源的可见范围的光线，使用株式会社Topcon制色彩亮度计(BM-5A)，以测定视角为1° 的范围测定透过试样后的光线的亮度A。从该状态仅取出聚硅氧烷橡胶层单体，同样地测定 亮度B。由测得的亮度A和亮度B求出由构成光学部件(iii)的材料形成的两面平坦膜的 可见光透射率T( = A/BXlOO ))，结果T = 99%，可以确认是高透明的。实施例4光学部件(iv)的制作
将具有下述组成且具有粘附性的树脂溶解在丙二醇单乙基醚乙酸酯中，准备树脂 溶液。使用缺角轮涂布机将该树脂溶液均勻地涂布在三乙酰纤维素薄膜的平坦面上，使用 100°c的热风对流式干燥机干燥5分钟，形成作为具有粘附性的树脂层的中间层。具有粘附性的树脂的组成甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄基酯=15/85(重量份)的共聚树脂(重均分子量为3万(利用凝胶渗透色谱法测定的标准聚苯乙烯换算值))
30重量％邻苯基苯酚缩水甘油基醚丙烯酸酯70重量％得到与和实施例1同样操作得到的光学部件(i)相同的聚硅氧烷橡胶层。在该聚 硅氧烷橡胶层的具有凹凸形状的表面上层叠上述中间层，获得由聚硅氧烷橡胶层和中间层 构成的光学部件(iv)。光学部件(iv)的可见光透射率变化与实施例1同样地测定光学部件(iv)的Tl和T2并求出其差(Δ T)，结果为12%。 由该结果可以确认，光学部件(iv)通过力学压力的施加，可见光透射率充分地变化。光学部件(Vi)的可见光反射率变化与实施例1同样地测定光学部件(iv)的Rl和R2并求出它们的差(AR)，结果为 27%。由该结果可以确认，光学部件(iv)通过力学压力的施加，可见光反射率充分地变化。折射率将用于形成上述聚硅氧烷橡胶层的加成反应型聚硅氧烷树脂溶液用甲乙酮稀释， 使用旋转涂布机均勻地涂布在硅晶片上。接着使用100°c的热风对流式干燥机加热30分 钟，形成聚硅氧烷橡胶层(厚度为2 μ m)。使用Metricon公司制折射率计(2010型棱镜耦 合器、光源激光波长为633nm)测定该聚硅氧烷橡胶层的折射率，结果折射率nl = 1.41。将用于形成中间层的上述具有粘附性的树脂溶解在甲乙酮中，使用旋转涂布机均 勻地涂布在硅晶片上。接着使用100°C的热风对流式干燥机加热30分钟，形成具有粘附性 的树脂层(厚度为2μπι)。使用与上述同样的装置测定该树脂层的折射率，结果折射率η2 =1. 56。构成聚硅氧烷橡胶层的聚硅氧烷橡胶的折射率nl与构成中间层的具有粘附性的 树脂的折射率n2之差(Δη)为0. 15。由该结果可以确认，光学部件(vi)具有在未施加力 学压力的状态下使入射的可见光反射或散射的功能，且通过力学压力的施加，可见光透射 率充分地变化。比较例1比较用光学部件的制作使用缺角轮涂布机在两面平坦且膜厚为100 μ m的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上 均勻地涂布将具有下述组成的感光性树脂溶解于丙二醇单乙基醚乙酸酯中获得的感光性 树脂溶液，使用100°c的热风对流式干燥机干燥5分钟，形成感光层。感光性树脂的组成甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸甲酯共聚树脂55重量％二季戊四醇六丙烯酸酯40重量％二苯甲酮4. 7重量％
18
N，N，-四乙基_4，4，- 二氨基二苯甲酮 0. 3重量％使用平行光线曝光机(0RC制作所株式会社制、EXM1201)，以5X103J/m2(i射线 (波长365nm)下的测定值)的曝光量对感光层照射紫外线，形成两面平坦的丙烯酸树脂膜 作为比较用光学部件。使用株式会社小坂研究所制表面形状测定装置(SURFCORDER SE-30D 型)测定该光学部件的厚度，结果为50 μ m。压缩弹性模量使用缺角轮涂布机将用于形成比较用光学部件的上述感光性树脂溶液均勻地 涂布在膜厚为50 μ m的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的平坦面上，使用100°C的热风对流 式干燥机干燥5分钟，形成感光层。然后使用平行光线曝光机(0RC制作所株式会社制、 EXM1201)，以5X 103J/m2(i射线(波长365nm)下的测定值)的曝光量从聚对苯二甲酸乙二 醇酯薄膜侧和感光性树脂组合物层侧分别照射紫外线。由此形成由与比较用光学部件同样 的材料形成的膜厚为100 μ m的用于评价压缩弹性模量的感光层。对所得感光层与实施例 1同样地测定压缩弹性模量，结果为70GPa。另外，该感光层在发生较大形变时发生塑性变 形，实质上不具有橡胶弹性。比较用光学部件的可见光透射率变化与实施例1同样地测定比较用光学部件的Tl和T2并求出其差(ΔΤ)，结果为 0. 04%。比较用光学部件的可见光反射率变化与实施例1同样地测定比较用光学部件的Rl和R2并求出它们的差(Δ R)，结果为 0. 05%。将以上制作的光学部件的构成和评价结果一并示于表1。表 1
光学构成凹凸形状压缩膜厚橡胶可见光透可见光反部件最大高度弹性模量弹性射率变化射率变化(i)聚硅氧烷橡胶3μπι3MPaΙΟΟμιη有15%30%(ii)聚硅氧烷橡胶6μιυ5MPaΙΟΟμηι有20%35%(iii)聚硅氧烷橡胶5μτη3 MPaΙΟΟμηι有18%38%(iv)聚硅氧烷橡胶3μηι3MPaΙΟΟμηι有12%27%粘附性树脂_一_比较W感光性 丙烯酸树脂平坦70GPa50μηι无0.04%0.05%触摸面板功能的研究实施例5相向地配置安装有薄膜晶体管(TFT)、光传感器、遮光膜、配线、绝缘膜、取向膜、电 极等的基板和安装有滤色器、黑色矩阵、平坦化膜、透明电极、取向膜、密封材料、间隔物材 料的基板，在两基板间封入液晶，准备评价用液晶单元。使用层压机(日立化成工业株式会
19社制、商品名HLM-3000型)在该评价用液晶单元上层叠光学部件(i)。此时，以光学部件 (i)的平坦面与评价用液晶单元接触的朝向层叠光学部件(i)。此时的层叠条件是辊温度 为25°C、基板输送速度为Im/分钟、压接压力(滚筒压力)为lX105Pa。在层叠于评价用液晶单元的光学部件(i)上通过与上述同样的层叠方法依次层 叠相位差板和偏振片。并且，在评价用液晶单元的与光学部件(i)相反侧的表面上通过与 上述同样的层叠方法层叠偏振片。然后，将具备发光二极管的背光装置安装在与光学部件 (i)相反的一侧，从而制作了用于评价触摸面板功能的液晶模块。将该液晶模块与驱动电路连接，利用显现触摸面板功能的软件驱动。然后在暗处 使用绝缘体的笔从光学部件(i)侧触摸液晶画面，结果用笔触摸过的位置被光传感器识 别，得到没有误操作、与软件相同的图像。由该结果可以确认，通过安装光学部件(i)，可以 没有问题地操作触摸面板功能。而且可以抑制外部光的反射，显示品质也良好。比较例2除了使用比较例1中得到的比较用光学部件来代替光学部件⑴以外，与实施例 7同样地制作了用于评价触摸面板功能的液晶模块。将所得液晶模块与驱动电路连接，利用显现触摸面板功能的软件驱动，在暗处使 用绝缘体的笔触摸液晶画面。但是无法识别用笔触摸过的位置，图像未见变化。即无法使 液晶模块作为触摸面板正常地动作。
权利要求
一种触摸面板用光学部件，其具备薄膜状的橡胶弹性体，该薄膜状的橡胶弹性体的一个表面或两个表面具有凹凸形状。
2.根据权利要求1所述的光学部件，其中，所述凹凸形状的最大高度为0.01 50 μ m。
3.根据权利要求1或2所述的光学部件，其中，进一步具备中间层，该中间层设置在所 述橡胶弹性体的具有所述凹凸形状的表面上，且该中间层的折射率与所述橡胶弹性体的折 射率不同。
4.根据权利要求3所述的光学部件，其中，所述中间层具有粘附性。
5.一种层叠体，其具备支撑体薄膜和设置在该支撑体薄膜上的权利要求1 4任一项 所述的光学部件。
6.权利要求1 5任一项所述的光学部件的制造方法，其具备在模具的凹凸表面上形成薄膜状的橡胶弹性体的工序，该薄膜状的橡胶弹性体含有具 有从所述凹凸表面转印的凹凸形状的表面；和 将所述橡胶弹性体从所述模具上剥离的工序。
全文摘要
本发明的触摸面板用光学部件具备一个表面或两个表面具有凹凸形状的薄膜状的橡胶弹性体(1)。根据本发明的触摸面板用光学部件，可以获得即使在外部光较弱的环境下误操作也少、不使用特殊的笔即可输入、而且在液晶显示装置进行图像的黑显示时也可输入的触摸面板。
文档编号G06F3/041GK101960413SQ20098010800
公开日2011年1月26日 申请日期2009年3月13日 优先权日2008年3月14日
发明者吉田健, 向郁夫, 舟生桂子, 野尻刚 申请人:日立化成工业株式会社