CN101435895A - 触摸面板用光波导路及采用该光波导路的触摸面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种触摸面板用光波导路及采用该光波导路的触摸面板。该触摸面板用光波导路和采用该光波导路的触摸面板可不需要进行光波导路和透镜间的位置对合以及不需要粘接剂,并且适当地进行光的射出和光的入射。覆盖使光射出的芯(3)的端面和使光入射的芯(3)的端面的上敷层(4)的端部形成为透镜部(40),该透镜部(40)的正面形成为向外侧鼓起的侧视呈圆弧状的曲面(41),从上述芯(3)的端面到该侧视呈圆弧状的曲面(41)的曲率中心(M)的距离(L)和该侧视呈圆弧状的曲面(41)的曲率半径(R)满足下式(a):(L/2)-0.3<R<(L/2)+0.3(其中,L的单位为mm、R的单位为mm)。
Description
技术领域
本发明涉及触摸面板用光波导路及采用该光波导路的触摸面板。
背景技术
触摸面板,是通过用手指或专用笔等直接接触液晶显示器等的画面来操作设备等用的输入装置,包括显示操作内容等的显示器、和检测上述手指等在该显示器画面上的接触位置(座标)的检测部件。而且,该检测部件检测到的接触位置信息作为信号被送出,进行该接触位置显示的操作等。作为采用该触摸面板的设备列举有金融机构的ATM机、车站的售票机、便携式游戏机等。
作为检测上述触摸面板中的手指等接触位置的检测部件,提出有采用光波导路的检测部件(例如,参照US2004/0201579A1)。即,该触摸面板,在四边形的显示器画面周缘部设置光波导路,从设置在该显示器画面一侧部的光波导路,朝向另一侧部射出与显示器画面平行的许多光,使这些光入射到设置在另一侧部的光波导路内。借助该光波导路,在显示器画面上使光成为格子状传送的状态。而且,在该状态下,用手指接触显示器画面时,由于该手指遮挡住一部分光,所以,用入射侧的光波导路感知到该被遮挡部分的光,这样,可以检测到上述手指接触部分的位置。
另一方面,从光波导路直接射出到空气中的光呈放射状发散。在该状态下,光传递效率处于低的状态。因此,提出了一种光传送装置,该光传送装置为了提高光传递效率,在光射出的光波导路的前方配设透镜,从而防止光的发散的同时,在使光入射的光波导路侧也与上述同样地配设透镜,由此使光以聚集的状态入射到光波导路中(例如,参照日本特开2003-4960号公报)。该光传送装置示意性地表示在图8(a)、8(b)中。在图8(a)、8(b)中,该光传送装置由光波导路10、透镜体20构成,该透镜体20包括载置有光波导路10的载置面21、突出形成在该载置面21的一端缘部的透镜22。光波导路10用粘接剂50粘接在该透镜体20的载置面21上,被定位成使光通过上述透镜22。并且,利用上述透镜22的折射作用,如上所述,防止从光波导路10射出的光(参照图示的箭头)的发散,使入射到入射侧的光波导路10的光聚集。
不过,在上述光传送装置中,若不准确地进行光波导路10和透镜22的位置对合,光就不能适当地通过透镜22,无法充分提高光传送效率。而且,该准确的位置对合要求精密度,因此是困难的,需要劳力和时间。
而且,光波导路10、透镜体20必须用粘接剂50粘接,在粘接时,有时粘接剂50从光波导路10的周缘挤出,光波导路10的周边部受到污损,给光传送带来障碍。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做成的,目的在于提供一种触摸面板用光波导路和使用了该光波导路的触摸面板,不需要进行光波导路与透镜的位置对合以及不需要粘接剂,并且可适当地进行光的射出和入射。
为了达到上述目的,作为本发明的第一技术方案的一种触摸面板用光波导路,包括:基体;多个芯,其形成在该基体的正面的规定部分,由使光射出的芯和使光入射的芯构成;上敷层,其以覆盖该多个芯的状态形成在上述基体正面上;该触摸面板用光波导路沿着触摸面板的显示器的画面周缘部设置,使光射出的芯的端面定位于上述显示器的画面的第一侧部,使该光入射的芯的端面定位于上述显示器的画面的第二侧部,覆盖上述使光射出的芯的端面和使光入射的芯的端面的上敷层的端部形成为透镜部,该透镜部的正面形成为向外侧鼓起的侧视呈圆弧状的曲面,从上述使光射出的芯和使光入射的芯的端面到该侧视呈圆弧状的曲面的曲率中心的距离(L)、和该侧视呈圆弧状的曲面的曲率半径(R)满足下式(a):
(a)(L/2)-0.3<R<(L/2)+0.3
(但是,L的单位为mm、R的单位为mm)。
并且,本发明的技术方案2是如下所述的触摸面板,上述触摸面板用光波导路沿着触摸面板的显示器的画面周缘部设置,使光射出的芯的端面定位于上述显示器的画面的第一侧部,使该光入射的芯的端面定位于上述显示器的画面的第二侧部。
本发明人为了解决上述问题,构思了将覆盖芯的端面的上敷层的端部本身形成为透镜部。这样一来,芯和上敷层被形成为一体,在它们之间不夹置粘接剂,因此本发明的触摸面板用光波导路在上敷层被形成的时刻,芯的端面和上敷层端部的透镜部以被位置对合的状态不隔着粘接剂而被相互固定。并且,本发明人为了适当地进行光的射出和入射,对透镜部的形状等也反复进行了研究。其结果,使透镜部的正面形成为向外侧鼓起的侧视呈圆弧状的曲面,并且彻底查明了从上述芯的端面到该侧视呈圆弧状的曲面的曲率中心的距离(L)和该侧视呈圆弧状的曲面的半径(R)满足上式(a)时,从芯的端部射出的光在上述透镜部的折射作用下,入射的光沿侧视的纵向(上下方向)的发散被抑制。并且发现在使光入射的一侧的上敷层端部的透镜部中,在该透镜部的折射作用下,入射的光在侧视的纵向进一步收拢而聚集,从芯的端面进入到芯的内部方向,得到了本发明。
本发明的触摸面板用光波导路的覆盖使光射出的芯的端面和使光入射的芯的端面的上敷层的端部形成为透镜部,因此本发明的触摸面板用光波导路在形成上敷层的时刻,将芯的端面和上敷层端部的透镜部以自动位置对合的状态不借助于粘接剂而被互相固定。因此,芯的端面和上敷层端部的透镜部不需要进行位置对合作业,也不需要粘接剂。并且,上述透镜部被形成为上述特定形状和特定尺寸,因此从芯的端面射出的光在上述上敷层端部的透镜部的折射作用下,其侧视的纵向的扩散适当,从芯的端面入射的光根据上述上敷层端部的透镜部的形状,能使侧视的纵向形成进一步收拢而聚集的状态。其结果,以光传送效率适当的状态,可在射出侧的芯和入射侧的芯间进行光传送。
本发明的触摸面板由于具有上述触摸面板用光波导路,因此从芯的端部射出的光的扩散适当,用手指触摸显示器的画面时,就能准确地检测该手指触摸的部分的位置。
附图说明
图1(a)是示意性表示本发明的触摸面板用光波导路的第1实施方式的俯视图,图1(b)是由图1(a)的圆圈部C圈着的芯的端部的放大图,图1(c)是图1(b)的X-X剖视图。
图2是示意性表示使用了上述触摸面板用光波导路的触摸面板的立体图。
图3(a)是示意性地表示上述触摸面板用光波导路的光的传送状态的、用于说明光射出的放大剖视图,图3(b)是示意性地表示上述触摸面板用光波导路的光的传送状态的、用于说明光入射的放大剖视图。
图4(a)~图4(d)是示意性地表示上述触摸面板用光波导路的制造方法的说明图。
图5是示意性地表示本发明的触摸面板用光波导路的第2实施方式的芯的端部的放大剖视图。
图6是示意性地表示上述触摸面板用光波导路的第2实施方式的制造方法的上敷层的形成工序的说明图。
图7(a)是示意性表示本发明的触摸面板用光波导路的第3实施方式的芯的端部的俯视图,图7(b)是图7(a)的X-X剖视图。
图8(a)是示意性地表示现有的光传送装置的俯视图,图8(b)是图8(a)的X-X剖视图。
具体实施方式
下面根据附图对本发明的实施方式进行详细地说明。
图1(a)~1(c)表示本发明的触摸面板用光波导路的第1实施方式。该实施方式的触摸面板用光波导路由2个L字形光波导路A、B构成,其中的一L字形光波导路A为使光射出(参照图1(a)的箭头)的一侧,另一L字形光波导路B为使光入射(图1(a)的箭头参照)的一侧。上述2个L字形光波导路A、B中,都在呈L字形的下敷层(基体)2的正面的规定部分,作为光的通路的多个芯3从上述L字形的第一端缘a、b开始,在该L字形的内侧的〔显示器11(参照图2)的画面侧〕端缘部,形成为以等间隔并列的状态延伸的图案。并且,在上述下敷层2的正面上以覆盖上述芯3的方式形成有上敷层4。而且,形成在使光射出的一侧的L字形光波导路A的芯3的数量与形成在使光入射的一侧的L字形光波导路B的芯3的数量相同。并且,如图1(c)〔图1(c)是作为图1(a)的圆圈部C的放大图的图1(b)的X-X剖视图〕所示,覆盖位于上述各L字形的内侧端缘部的芯3的端面的上敷层4的端部形成为透镜部40,该透镜部40以向形成为侧视呈大致1/4圆弧状的曲面的外侧鼓起的正面(下面称为“侧视呈大致1/4圆弧状的曲面”)41作为正面。该透镜部40如图1(b)所示,俯视看沿着上述L字形的内侧端缘部形成为带状。该透镜部40在后详述。另外,在图1(a)中,用虚线表示芯3,虚线的粗细表示芯3的粗细,并且省略芯3的数量而以分散状态图示。
如图2所示,上述2个L字形光波导路A、B围着触摸面板10的四边形的显示器11的画面,沿着该画面周缘部的四边形设置。并且,在上述使光W射出的一侧的L字形光波导路A的第一端缘a中,芯3与光源(未图示)相连接,在使光W入射的一侧的L字形光波导路B的第一端缘b中,芯3与检测器(未图示)相连接。进行更加详细地说明时,在图2的状态中,使光W射出的芯3的端面沿着显示器11的画面周缘的L字状(第一侧)D配置,使光W入射的芯3的端面沿着显示器11的画面周缘的、与上述L字状D相对的另一L字状(第二侧)E配置。并且,使光W射出的芯3的端面与使光W入射的芯3的端面形成为面对面的状态。该状态以立体图表示在图2中。在图2中与图1(a)同样以虚线表示芯3,虚线的粗细表示芯3的粗细,并且省略芯3的数量地进行图示。在图2中,为了容易理解,只表示了许多的光中的一部分光W。
对上述上敷层4的端部的透镜部40进行更详细地说明,如图1(c)所示,上述透镜部40的正面形成为向外侧鼓起的侧视呈大致1/4圆弧状的曲面41。上述上敷层4的端部的透镜部40的尺寸被设定为从上述芯3的端面到该侧视呈大致1/4圆弧状的曲面41的曲率中心M的距离(L)和该侧视呈大致1/4圆弧状的曲面41的曲率半径(R)满足下式(a)。下式(a)是本发明人进行了反复实验而求出的式子。
(a)(L/2)-0.3<R<(L/2)+0.3
(其中,L的单位为mm、R的单位为mm。)
并且,如图3(a)所示,在使光W射出的一侧的L字形光波导路A中,从芯3的端面射出的光W进到其前方的上敷层4内,在上述透镜部40正面的侧视呈大致1/4圆弧状的曲面41处,在其形状的作用下,所射出的光W的侧视的纵向(上下方向:在图3(a)中沿着与下敷层2的长度方向垂直的面的方向)的发散被抑制,成为侧视呈接近平行光的状态。即,通过了上述透镜部40的光W在该透镜部40的折射作用下,以不扩散过多,或不收拢过多的状态,沿着上述显示器11(参照图2)的画面前进,使光W入射的一侧的L字形光波导路B中的受光区域的大小适当。
并且,如图3(b)所示,在使光W入射的一侧的L字形光波导路B中,在上述显示器11(参照图2)的画面上前进的光W被上敷层4端部的透镜部40正面的侧视呈1/4圆弧状的曲面41阻止,在其形状的作用下,在侧视的纵向更进一步收拢而聚集。然后,该光W以该聚集状态,从芯3的端面入射到芯3内,向芯3的内部方向前进。
这样的光传送在图2所示的2个L字形光波导路A、B之间进行,因此如图所示,在触摸面板10的显示器11的画面上,通过上述2个L字形光波导路A、B,光W在侧视的纵向的发散被抑制的状态下形成呈格子状前进的状态。(在图2中,为了容易理解,只表示形成格子的光的一部分光W)。因此,在该状态下,用手指触摸显示器11的画面时,就能更准确地检测上述手指接触的部分的位置。
另外,上述L字形光波导路A、B的尺寸等只要与触摸面板10的显示器11的大小相对应地设定即可,例如,L字形光波导路A、B的2个长条部的长度分别设定为30~300mm左右,上述2个长条部的宽度分别设定为50μm~2mm左右。使光射出(使光入射)的芯3的数量也是只要根据显示器11的画面所表示的操作内容的数量等相对应地设定即可,例如,被设定为20~100根左右。
接着,对本发明的触摸面板用光波导路的制造方法的一个例子进行说明。另外,在该说明中参照的图4(a)~(d)是以图1(b)、(c)所示的透镜部40以及其周边部分为中心图示该制造方法。
首先,准备好制造上述触摸面板用光波导路A、B(参照图1)时用的平板状基台1[参照图4(a)]。该基台1的形成材料,例如可以采用玻璃、石英、硅、树脂、金属等。另外,基台1的厚度,例如设定在20μm(薄膜状基台1)~5mm(板状基台1)的范围内。
接着,如图4(a)所示,在上述基台1上的规定区域涂敷下敷层2的形成材料、即在溶剂中溶解有感光性树脂而成的清漆。涂敷该清漆的方法,例如可采用旋转涂敷法、浸渍法、浇铸法、注射法、喷墨法等。然后,对其进行50~120℃×10~30分钟的加热处理,使其干燥。这样,形成作为下敷层2的感光性树脂层2a。
接着,用照射线对上述感光性树脂层2a进行曝光。上述曝光用的照射线例如可采用可见光、紫外线、红外线、X射线、α射线、β射线、γ射线等。最好采用紫外线。采用紫外线时,通过照射大能量可得到快的固化速度,而且照射装置也小型且便宜。可降低生产成本。紫外线光源例如可以采用低压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯等。紫外线照射量通常为10~10000mJ/cm2,优选为50~3000mJ/cm2。
在上述曝光后,为了结束光反应,进行加热处理。该加热处理,在80~250℃、优选在100~200℃的范围、在10秒~2小时、优选在5分钟~1小时的范围内进行。这样,使上述感光性树脂层2a形成为下敷层2。下敷层2(感光树脂层2a)的厚度,通常设定在1~50μm的范围内,优选设定在5~30μm的范围内。
接着,如图4(b)所示,在上述下敷层2的正面形成作为芯3的感光性树脂层3a。该感光性树脂层3a的形成,与在图4(a)中说明的、形成为下敷层2的感光性树脂层2a的形成方法相同。另外,该芯3的形成材料,采用折射率比上述下敷层2和后述上敷层4[参照图1(c)]的形成材料的折射率大的材料。通过对上述下敷层2、芯3、上敷层4的各形成材料种类进行选择、对该各形成材料的组成比例进行调整,可以调整该折射率。
接着,在上述感光性树脂层3a的上方配置曝光掩模,该曝光掩模上形成有与芯3的图案对应的开口图案。隔着该曝光掩模,用照射线将上述感光性树脂层3a曝光后,进行加热处理。该曝光和加热处理,与在图4(a)中说明的下敷层2的形成方法相同。
接着,用显影液进行显影,如图4(c)所示,使上述感光性树脂层3a[参照图4(b)]中的未曝光部分溶解而将其去除,将残存在下敷层2上的感光性树脂层3a形成为芯3的图案。上述显影,例如可采用浸渍法、喷射法、搅拌法等。另外,显影液例如可采用有机溶剂、含有碱性水溶液的有机溶剂等。根据感光性树脂组合物的成分适当选择显影液和显影条件。
在上述显影后,通过加热处理去除形成为芯3的图案的残存感光性树脂层3a中的显影液。该加热处理,通常是在80~120℃×10~30分钟的范围内进行。这样,将形成为上述芯3的图案的残存感光性树脂层3a形成为芯3。芯3(感光性树脂3a)的厚度,通常设定在20~150μm的范围内,优选设定在40~100μm的范围内。另外,芯3的宽度通常设定在8~50μm的范围内,优选设定在10~25μm的范围内。
并且,如图4(d)所示,使用形成有具有与上敷层4(参照图1(c))正面形状(包含透镜部40)相同形状的模面的凹部的石英(使紫外线等照射线透过的材料)制的成形模50,使其凹部的开口面定位于基台1的正面的规定位置并贴紧。此时,形成由上述凹部的模面、基台1、下敷层2、芯3的各表面围成的成形空间S。接着,从形成在上述成形模50的注入口51将形成在上敷层4上的感光性树脂填充到该成形空间S中。然后,通过上述成形模50,利用紫外线等照射线进行曝光,脱模后,进行加热处理等,形成上敷层4(参照图1(c))。此时,上敷层4的一端部形成为透镜部40的形状。上述曝光、加热处理等与以图4(a)说明的下敷层2的形成方法同样地进行。上敷层4的厚度(距芯3的正面的厚度)通常被设定在20~10000μm的范围内,优选被设定在300~2000μm的范围内。
这样一来,为了形成上敷层4(包括透镜部40),在上敷层4被形成的时刻,在芯3的端面和其前方的透镜部40被定位的状态下,芯3和上敷层4进行一体化,在双方之间未夹装有粘接剂。下敷层2和上敷层4为相同的形成材料的情况下,下敷层2和上敷层4在它们的接触部分进行同化。
接着,把基台1从下敷层2上剥离下来。该剥离方法是,例如使基台1的下表面抵接在真空吸引台(未图示)上,利用空气吸附将基台1固定。接着,用真空吸附机(未图示)吸附上敷层4的上表面,在该状态下,将其吸附部分提起。这样,在使芯3和下敷层2粘接的状态下,将触摸面板用光波导路的下敷层2与上敷层4一起从基台1上剥离下来。在此,由于材料的原因,基台1与下敷层2之间的粘接力,比上敷层4与芯3和底层2之间的粘接力弱,以及比芯3和下敷层2之间的粘接力弱,通过上述那样,可简单地进行剥离。
然后,通过采用刀模的冲切等方式,把作为上述2个L字形光波导路A、B的部分切断。这样,得到图1(a)、(b)所示的2个L字形光波导路A、B构成的触摸面板用光波导路。
图5表示本发明的触摸面板用光波导路的第2实施方式。该实施方式的触摸面板用光波导路除了透镜部40的正面被形成为向侧视呈大致1/2圆弧状的曲面的向外侧鼓起的正面41之外,与上述第1实施方式相同,同样的部分标上相同的附图标记。
如图6所示,这样的触摸面板用光波导路的制造方法在上述第1实施方式中,可通过将形成上敷层4时所使用的成形模50的模面改变成与上述透镜部40的形成相对应的模面来进行。在本实施方式中,在成形模50内设置有上述基台1、下敷层2和芯3的层叠体。
图7(a)、(b)表示本发明的触摸面板用光波导路的第3实施方式。该实施方式的触摸面板用光波导路在上述第1实施方式中,使光射出的芯3的端部和使光入射的芯3的端部形成为图7(a)的俯视图所示那样的所谓饭勺头状的第2透镜部30。该如图7(b)所示,该第2透镜部30侧视呈平面状。上述第2透镜部30的形成可通过使形成芯3时所使用的曝光掩模的开口图案对应于包括上述第2透镜部30的芯3的图案来实现。除此之外,与上述第1实施方式相同,同样的部分标上交给相同的附图标记。
对上述芯3的端部的所谓饭勺头状的第2透镜部30更详细地进行说明,上述第2透镜部30具有随着趋向端面而渐渐加宽的锥状部分31,芯3的端面形成为向外侧鼓起的俯视呈圆弧状的曲面32。上述芯3的端部的第2透镜部30的尺寸被设定为下述(1)、(2)那样。
(1)上述锥状部分31的长度(L2)为700μm以上时,锥形角度(α)被设定在2°~16°的范围内,并且上述锥状部分31的长度(L2)、锥形角度(α)、俯视呈圆弧状的曲面32的半径(R2)被设定为满足下式(b)。下式(b)是本发明人反复进行实验求出的式子。此时(锥状部分31的长度(L2)为700μm以上时),锥状部分31的长度(L2)没有上限,但若过长,触摸面板10的显示器11(参照图2)的画面周缘部就需要更多的空间,对光传送没有意义。
(2)上述锥状部分31的长度(L2)不足700μm时,该锥状部分31的长度(L2)被设定为400μm以上(被设定为不小于400μm),并且,锥形角度(α)被设定在6°~14°的范围内,并且被设定满足下式(b)。
(b)0.5×L2×tan(α/2)<R2<2.5×L2×tan(α/2)
〔其中,L2单位为μm,α单位为°(度),R2单位为μm。〕
然后,从芯3射出的光W在其端部的第2透镜部30的折射作用下,横向(沿着下敷层2的方向)的发散被抑制。即,光W在芯3频繁反复反射地前进,在饭勺头状的第2透镜部30的锥状部分31中,易于朝着最前端的俯视呈圆弧状的曲面32的方向反射(即,通过调整锥状部分31的锥形角度(α),调整反射角度),随着向该前端加宽部前进反射次数减少,在最前端的俯视呈圆弧状的曲面32,由于其形状,所射出的光W俯视成为接近平行光的状态。接下来,该光W前进到覆盖上述第2透镜部30的前方的上敷层4的端部的上述透镜部40,在该透镜部40的折射作用下,侧视的纵向(在图7(b)中沿着与下敷层2的长度方向垂直的面的方向)的发散被抑制。另外,在接收该光W时,该光W在上敷层4端部的透镜部40的折射作用下,向纵向收拢而被聚集,在该状态下,从芯3的端面(俯视呈圆弧状的曲面32)入射到芯3内。此时,光W向横向收拢而被聚集。即,从芯3的端面入射的光W被较大地形成的俯视呈圆弧状的曲面32阻止,在其形状的作用下,平缓地向内反射,从前端加宽部进入到光路狭窄的芯3的内部方向。此时,光W随着前进而聚集,以该聚集的状态进入到芯3内。因此,光传送效率提高,在触摸面板10(参照图2)中,能更加提高检测手指探测的准确性。
另外,在上述各实施方式中,在下敷层2、上敷层4的形成中,使用感光性树脂作为材料,通过曝光和显像完成了其形成,但也可以是除此之外的情况。例如,也可以使用聚酰亚胺树脂、环氧树脂等热固化性树脂作为下敷层2、上敷层4的材料,在涂布该热固化性树脂溶解于溶剂而成的清漆等之后,通过加热处理(通常,300~400℃×60~180分钟)进行固化等,形成下敷层2、上敷层4。
在上述各实施方式中,使用感光性树脂形成了下敷层2,但也可以是除此之外的情况,也可以使用树脂薄膜作为下敷层2。也可以使用金属薄膜、在正面形成有金属薄膜的基板等替代下敷层2,将该金属材料的正面作为在芯3内传播光W的反射面而起作用。
在上述各实施方式中,由2个L字形光波导路A、B构成触摸面板用光波导路,但也可以是将该2个L字形光波导路A、B在各自的两端部一体化而成的四边形的框状。作为该制造方法,在上述触摸面板用光波导路的制造方法中,只要替代切断成2个L字形,而切断成四边形的框状即可。
在上述触摸面板用光波导路的制造方法中,使用薄膜状物作为基台1时,与该薄膜状基台1一起切断成上述L字形平板状之后,也可以剥离基台1、下敷层2,也可以不剥离基台1而与触摸面板用光波导路一起使用。
接着,与比较例一起说明实施例。但是,本发明不限于实施例。
实施例
实施例1~3以及比较例1~3
(下敷层和上敷层的形成材料)
通过将下述通式(1)所示的双苯氧乙醇芴基缩水甘油醚(成分A):35重量份、脂环式环氧树脂,即3′,4′-环氧环己基甲基3,4-环氧己烯羧酸酯(大赛璐化学工业公司制造,CELLOXIDE2021P)(成分B):40重量份、具有环氧环己烷骨架的脂环式环氧树脂(大赛璐化学工业公司制造,CELLOXIDE2081)(成分C):25重量份、和4,4′-双[二(β羟基乙氧基)苯基亚硫酸基]苯基硫酸-双-六氟锑酸盐的50%碳酸丙二酯溶液(成分D):2重量份混合,调制成下敷层和上敷层的形成材料。
【化1】
(式中,R1~R6全部为氢原子,n=1)
[芯的形成材料]
将70重量份的上述成分A、30重量份的1,3,3-三{4-[2-(3-氧杂环丁烷)]丁氧基苯基}丁烷、和1重量份的上述成分D,溶解到28重量份的乳酸乙烷28中,调制成芯的形成材料。
(触摸面板用光波导路的制作)
利用旋转涂敷法在聚萘二甲酸乙二酯(PEN)薄膜(160mm×160mm×188μm(厚度))的正面上涂布上述下敷层的形成材料后,由2000mJ/cm2的紫外线照射进行了曝光。接下来,通过进行100℃×15分钟的加热处理,形成了下敷层。用接触式膜厚计测量该下敷层,厚度为25μm。该下敷层的、波长830nm的折射率为1.502。
接着,利用旋转涂敷法在上述下敷层的正面涂布上述芯的形成材料,进行了100℃×15分钟的干燥处理。接着,在其上方配置了形成有与芯的图案相同形状的开口图案的合成石英系的铬掩模(曝光掩模)。然后,从其上方,利用接触曝光法用4000mJ/cm2的紫外线照射进行曝光后,进行了120℃×15分钟的加热处理。接着,使用γ-丁内酯水溶液进行显影,溶解去除未曝光部分之后,通过进行120℃×30分钟的加热处理,形成了芯。其中,将使光射出的芯的端部和使光入射的芯的端部形成为随着朝向端面而渐渐加宽的锥状(锥型角度为7°,长度为2300μm),通过上述端面形成为向外侧鼓起的俯视呈圆弧状的曲面(曲率半径为160μm)(形成为第2的透镜部),抑制了射出的光的横向发散(平面方向)。上述端部以外的芯部分的截面尺寸为宽15μm×高30μm。上述各尺寸用SEM(电子显微镜)测量。另外,该芯的、波长830nm的折射率为1.588。
接着,与下述表1(实施例1~3、比较例1~3)所示的透镜部的尺寸相对应地准备了形成上敷层用的石英制成形模。上述成形模形成了具有与上敷层的正面形状(包括透镜部)相同形状的模面的凹部,对应于透镜部的端部的模面为侧视呈大致1/4圆弧状的曲面,其曲率半径(与所形成的透镜部的曲率半径相同的值:R),设定为下述表1的值。并且,为使该侧视呈大致1/4圆弧状的曲面的曲率中心和芯的前端距离(L)成为下述表1的值而使上述凹部的开口面定位并贴紧于基台的正面。在该状态下,从形成在上述成形模上的注入口填充上述上敷层的形成材料到成形空间中。然后,透过上述成形模,由2000mJ/cm2的紫外线照射进行了曝光。脱模后,通过进行150℃×60分钟的加热处理,形成了上敷层。用显微镜测量该上敷层的截面,其厚度(距芯正面的厚度)为1325μm。该上敷层的、波长830nm的折射率为1.502。
然后,从上述PEN薄膜剥离之后,用切割机切断光入射部分和光射出部分,从而得到触摸面板用光波导路(外形尺寸:80mm×60mm、框宽度:10mm)。
光传送损失的测量
将所得到的触摸面板用光波导路配置在四边形的玻璃板的正面。其中,将光射出侧的一个芯和与之相对的光入射侧的一个芯为一组,如下所述这样测量了该一组的光传送损失。即,使用手动调轴台,将VCSEL(5mA,波长850nm)与使光射出的一侧的芯的一端面(与第2透镜部相反的一侧的端面)相连接,将芯直径50μm的多模光纤与使光入射的一侧的芯的一端面(与第2透镜部相反的一侧的端面)相连接,使该多模光纤与功率计相连接。然后,用功率计隔着多模光纤测量从上述VCSBL发出的光,检测出光传送损失。其结果一并表示在下述表1中,将光传送损失不足20dB的部分评价为光传送损失小,用○表示,将光传送损失20dB以上的部分评价为光传送损失大,用×表示。
表1
其结果,可知上敷层端部的透镜部的尺寸处于特定的范围内的实施例1~3的触摸面板用光波导路的光传送损失小,上述范围之外的比较例1~3的触摸面板用光波导路的光传送损失大。
Claims (4)
1.一种触摸面板用光波导路,包括:
基体;
多个芯,其形成在该基体的正面的规定部分,由使光射出的芯和使光入射的芯构成;
上敷层,其以覆盖该芯的状态形成在上述基体正面上,
该触摸面板用光波导路沿着触摸面板的显示器的画面周缘部设置,
上述使光射出的芯的端面定位于上述显示器的显示器画面的第一侧部,
上述使该光入射的芯的端面定位于上述显示器的显示器画面的第二侧部,
该触摸面板用光波导路的特征在于,
上述上敷层具有覆盖使上述光射出的芯的端面和使光入射的芯的端面的端部,
上述上敷层的端部形成为透镜部,
该透镜部的正面形成为向外侧鼓起的侧视呈圆弧状的曲面,
从上述使光射出的芯和使光入射的芯的端面到该侧视呈圆弧状的曲面的曲率中心的距离(L)和该侧视呈圆弧状的曲面的曲率半径(R)满足下式(a):
(a)(L/2)-0.3<R<(L/2)+0.3
(但是,L的单位为mm、R的单位为mm)。
2.根据权利要求1所述的触摸面板用光波导路,
上述基体由下敷层材料或金属材料形成。
3.一种触摸面板,包括:
具有显示器画面的显示器;光波导路,该光波导路包括:
基体;
多个芯,其形成在该基体的正面的规定部分,由使光射出的芯和使光入射的芯构成;
上敷层,其以覆盖该芯的状态形成在上述基体正面上,
上述光波导路沿着触摸面板的上述显示器的显示器画面的周缘部设置,
上述使光射出的芯的端面定位于上述显示器的显示器画面的第一侧部,
上述使该光入射的芯的端面定位于上述显示器的显示器画面的第二侧部,
上述上敷层具有覆盖上述使光射出的芯的端面和使光入射的芯的端面的端部,
上述上敷层的端部形成为透镜部,
上述透镜部的正面形成为向外侧鼓起的侧视呈圆弧状的曲面,
从上述使光射出的芯和使光入射的芯的端面到该侧视呈圆弧状的曲面的曲率中心的距离(L)和该侧视呈圆弧状的曲面的曲率半径(R)满足下式(a):
(a)(L/2)-0.3<R<(L/2)+0.3
(其中,L的单位为mm、R的单位为mm)。
4.根据权利要求3所述的触摸面板,
上述基体由下敷层材料或金属材料形成。
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