KR20080065546A

KR20080065546A - 터치 패널용 광도파로

Info

Publication number: KR20080065546A
Application number: KR1020080002043A
Authority: KR
Inventors: 다카미 히키타
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2008-01-08
Publication date: 2008-07-14
Also published as: JP2008170524A; EP1944682A2; CN101221266A; US7627209B2; US20080166096A1

Abstract

본 발명은 절곡 부분에서의 파손을 방지함과 동시에 광손실을 저하시킬 수 있는 터치 패널용 광도파로(光導波路)를 제공하는 것으로, 그 절곡부를 터치 패널의 디스플레이의 옆둘레면의 각부(角部)에 위치 결정하여, 디스플레이의 옆둘레면을 따라서 권장하는 띠형상의 터치 패널용 광도파로로서, 코어와, 코어를 포위하는 언더클래드층 및 오버클래드층과, 적어도 절곡부의 외측에 존재하는 언더클래드층의 표면 부위에 형성된 보강층을 구비하고, 절곡부의 내측에는 오버클래드층이 존재하지 않는 것을 특징으로 한다.

Description

터치 패널용 광도파로{OPTICAL WAVEGUIDE FOR TOUCH PANEL}

본 발명은 터치 패널용 광도파로에 관한 것이다.

터치 패널은 손가락이나 전용의 펜 등으로 액정디스플레이 등의 화면에 직접 접촉함으로써, 기기를 조작하는 입력 장치이고, 그 구성은 조작 내용 등을 표시하는 디스플레이와, 상기 디스플레이의 화면에서의 상기 손가락 등의 접촉 위치(좌표)를 검지하는 검지 수단을 구비한 것으로 이루어져 있다. 그리고, 그 검지 수단으로 검지한 접촉 위치의 정보가 신호로서 보내지고, 그 접촉 위치에 표시된 조작 등이 실시되도록 이루어져 있다. 이와 같은 터치 패널을 사용한 기기로서는 금융기관의 ATM, 역의 승차권 발매기, 휴대 게임기 등을 들 수 있다.

상기 터치 패널에서의 손가락 등의 접촉 위치의 검지 수단으로서, 광도파로를 사용한 것이 제안되어 있다(예를 들어 US2006/0002655A1 참조). 즉, 터치 패널은 사각형의 디스플레이의 화면 주연부에 사각형의 틀 형상 렌즈가 설치되어 있고, 상기 틀 형상 렌즈는 틀 형상 렌즈와 동축적으로 일체화된 사각통 형상의 렌즈 고정틀을 상기 디스플레이의 옆둘레면에 외부에서 감음으로써, 상기 디스플레이에 고정되어 있다. 그리고, 그 렌즈 고정틀의 옆둘레면에 상기 광도파로가 권장(卷裝) 되어 있다. 상기 광도파로에는 빛이 통과하는 코어가 다수 형성되어 있고, 상기 권장 상태에서 각 코어의 일단면(광의 출입구)이 상기 틀형상 렌즈 방향을 향하도록 형성되어 있다. 그리고, 2세트의 대향하는 광도파로 부분의 각 세트에서는 대향하는 한쌍의 코어로부터 나온 광은, 상기 틀형상 렌즈에 의해 디스플레이의 화면과 평행으로 진로 변경되어 대향하는 틀형상 렌즈의 부분을 향하고, 또한, 그 틀형상 렌즈의 부분에서, 대향하는 타방의 코어에 들어가도록 진로 변경시키도록 이루어져 있다. 이와 같이, 상기 광도파로와 틀형상 렌즈에 의해 디스플레이 화면상에서는 광이 격자 형상으로 달리는 상태가 된다. 이 상태에서 손가락으로 디스플레이의 화면에 접촉하면, 그 손가락이 광의 일부를 차단하므로, 그 차단된 부분의 광을 광도파로의 수광측에서 감지함으로써, 상기 손가락이 접촉된 부분의 위치를 검지할 수 있다.

그러나, 상기 US2006/0002655A1에서의 광도파로는 사각형의 디스플레이의 옆둘레면의 각부(角部)에서는, 곡률 반경이 작아진 상태에서 절곡된 상태가 되므로, 부하가 걸려 파손될 우려가 있을 뿐만 아니라 광손실이 증가된다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 절곡 부분에서의 파손을 방지함과 동시에 광손실을 저하시킬 수 있는 터치 패널용 광도파로의 제공을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 터치 패널용 광도파로는 그 절곡부를 터치 패널의 디스플레이의 옆둘레면의 각부에 위치 결정하고, 디스플레이의 옆둘레면을 따라서 권장하는 띠 형상의 터치 패널용 광도파로로서, 코어와, 코어를 포위하는 언더클래드층 및 오버클래드층과, 적어도 절곡부의 외측에 존재하는 언더클래드층의 표면 부위에 형성된 보강층을 구비하고, 절곡부의 내측에는 오버클래드층이 존재하지 않는 구성을 취한다.

본 발명의 터치 패널용 광도파로는 디스플레이의 옆둘레면의 각부에 위치 결정되는 광도파로의 절곡 부분에서는 적어도 상기 절곡 부분의 외측에 존재하는 언더클래드층의 표면에 보강층이 형성되어 있으므로, 구부림에 대한 내성이 향상되어 파손을 방지할 수 있다. 또한, 상기 절곡 부분의 내측에 위치 결정되는 오버클래 드층이 형성되어 있지 않으므로, 그 부분에서는 코어가 공기(굴절률=1)에 접촉되어 오버클래드층에 대한 것 보다도 굴절율의 차가 커지는 측면에서, 코어가 절곡되어 있어도 코어를 통과하는 광의 누출이 억제되고 광손실을 저하시킬 수 있다. 또한, 상기 절곡 부분에는 오버클래드층이 형성되어 있지 않음으로써, 광도파로를 구부리기 쉬워지고 절곡 부분에 주름이 형성되기 어렵고, 코어 내의 광의 통과를 원활하게 할 수 있다.

특히, 상기 보강층이 금속으로 이루어진 경우에는 절곡에 대한 추종성이 우수함과 동시에 상기 절곡 형상의 유지성도 우수하다.

다음에, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1a, 도 1b는 본 발명의 터치 패널용 광도파로의 일실시형태를 도시하고 있다. 상기 실시형태의 터치 패널용 광도파로(이하, 단지 「광도파로」라고 함)(A1)는 복수의 코어(3)가 언더클래드층(2)과 오버클래드층(4)에 포함된 상태로서 띠형상으로 형성되어 있고, 도 2에 도시한 바와 같이 터치 패널(10)의 사각형의 디스플레이(11)의 옆둘레면을 따라서 권장되어 사용된다. 그래서, 상기 광도파로(A1)는 도 1a, 도 1b에 도시한 바와 같이 상기 디스플레이(11)(도 2 참조)의 옆둘레면의 각부에 위치 결정되는 광도파로(A1)의 절곡 부분(C)(상기 실시형태에서는 3개소)에서는 상기 절곡 부분(C)의 외측에 존재하는 언더클래드층(2)의 표면에 보강층(5)이 형성되어 있고, 또한 오버클래드층(4) 중 상기 절곡 부분(C)의 내측에 위치 결정되는 부분은 오버클래드층(4)이 형성되어 있지 않다. 또한, 도 1a 및 도 2에서는 코어(3)를 쇄선 및 실선으로 도시하고 있고, 쇄선 및 실선의 굵기가 코어(3)의 굵기를 나타내고 있다. 이후의 도면에서도 동일하다.

보다 상세하세 설명하면, 상기 보강층(5)으로서는 특별히 한정되지 않지만 각부에 추종하여 구부리기 쉽고, 또한 보강층(5)으로서의 강도를 갖는 관점에서, 금속 필름 또는 수지 필름이 바람직하고, 그 중에서도 상기 절곡 형상의 유지성이 우수한 관점에서 금속 필름이 보다 바람직하다. 또한, 보강층(5)의 두께는 10~30㎛의 범위내로 하는 것이 바람직하고, 보강층(5)의 길이(띠형상의 광도파로(A1)의 길이 방향과 동일한 방향 부분의 길이)는 10㎜ 이상으로 설정하는 것이 바람직하고, 보강층(5)의 폭은 띠형상의 광도파로(A1)의 폭과 동일하게 설정하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 금속 필름의 형성 재료로서는 특별히 한정되지 않지만 42 알로이, 스테인레스, 구리, 알루미늄 등을 들 수 있다. 또한, 상기 수지 필름의 형성 재료로서는 특별히 한정되지 않지만, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리노르보르넨, 폴리이미드 등을 들 수 있다.

상기 절곡 부분(C)에서의 오버클래드층(4)이 형성되어 있지 않은 부분의 폭(띠형상의 광도파로(A1)의 길이 방향과 동일한 방향 부분의 폭)은 광도파로(A1)를 구부리기 쉽게 하는 관점에서, 각각 3~7㎜의 범위 내로 설정되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 오버클래드층(4)이 형성되어 있지 않은 부분에서는, 코어(3)가 공기에 접촉되고, 오버클래드층(4)에 대한 것 보다도 굴절률의 차가 커지는(예를 들어, 하기의 실시예에서는 코어(3)의 굴절률=1.602, 오버클래드층(4)의 굴절률=1.542인 데 대해, 공기의 굴절률=1이다) 측면에서, 코어(3)가 절곡되어 있어도 코어(3)를 통과하는 광의 누출이 억제되어 광손실을 저하시킬 수 있다.

또한, 상기 광도파로(A1)의 코어(3)의 패턴은 상기 실시형태에서는 도 1a에 도시한 바와 같이 복수의 코어(3)가 띠형상의 광도파로(A1)의 1쌍의 측면의 일방(도면에서는 하측)의 일단부(도면에서는 좌단부)로부터 타방(도면에서는 상측)의 측면의 길이 방향 반부분까지의 영역(도면에서는 좌측 반부분)에 직각 또한 등간격이 되도록 연장되어 있다. 또한, 그것과 좌우 대칭으로 복수의 코어(3)가 형성되어 있다. 즉, 복수의 코어(3)가 상기 측면의 일방(도면에서는 하측)의 타단부(도면에서는 우단부)로부터, 타방(도면에서는 상측)의 측면의 길이 방향 반부분까지의 영역(도면에서는 우측 반부분)에 직각이고 등간격이 되도록 연장되어 있다. 또한, 도 1a에서 코어(3)의 양단부 부근에 도시한 화살표는 광의 진행 방향을 도시하고 있다. 또한, 도 1a에서는 코어(3)의 수를 생략하여 도시하고 있고, 도 1b에서는 코어(3)를 모식적으로 도시하고 있다. 이후의 도면에서도 동일하다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 터치 패널(10)에는 디스플레이(11)의 화면 주연부에 사각형의 틀형상 렌즈(12)가 설치되어 있고, 상기 틀형상 렌즈(12)는 틀형상 렌즈(12)와 동축적으로 일체화된 사각 통형상의 렌즈 고정틀(13)을 상기 디스플레이(11)의 옆둘레면에 외부에서 감음으로써 상기 디스플레이(11)에 고정되어 있다. 그리고, 상기 렌즈 고정틀(13)의 옆둘레면에 상기 광도파로(A1)가 권장됨으로써, 디스플레이(11)의 옆둘레면을 따라서 권장된 상태가 되어 있다. 상기 권장 상태에서, 상기 코어(3)의 일단부를 등간격으로 형성한 측면〔도 1a에서는 상 측의 측면〕이 틀형상 렌즈(12)측(도 2에서는 상측)에 위치 결정되고, 그와 대향하는 측면〔도 1a에서는 하측의 측면〕이 디스플레이(11) 내측(도 2에서는 하측)에 위치 결정되고, 광도파로(A1)의 길이 방향의 일단부〔도 1a에서는 좌단부〕와 타단부〔도 1a에서는 우단부〕가 렌즈 고정틀(13)의 옆둘레면의 한 각부(13a)에 위치 결정되어 있다. 또한, 상기 한 각부(13a)에서는 디스플레이(11) 내측(도 2에서는 하측)에 위치 결정된 측면〔도 1a에서는 하측의 측면〕의 타단부〔도 1a에서는 우단부〕의 코어(3)가 광원(도시하지 않음)에 접속되고, 일단부〔도 1a에서는 좌단부〕의 코어(3)가 검출기(도시하지 않음)에 접속된다. 또한, 도 2에서 렌즈 고정틀(13)의 한 각부(13a) 부근에 도시한 화살표 및 디스플레이(11) 상에 도시한 화살표(일점 쇄선)는 광(L)의 진행방향을 도시하고 있다. 또한, 도 2에서는 광(L)은 일부만 도시하고 있다.

그리고, 두 세트의 대향하는 광도파로(A1) 부분의 각 세트에서는 도 3에서 일점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 대향하는 한쪽의 코어(3)로부터 틀형상 렌즈(12)의 방향으로 광(L)이 나오고, 그 광(L)을 상기 틀형상 렌즈(12)가 디스플레이(11)의 화면과 평행으로 진로 변경시켜 대향하는 틀형상 렌즈(12)의 부분을 향하고 또한 그 틀형상 렌즈(12)의 부분에서 수취한 광(L)을 대향하는 타방의 코어(3)에 넣도록 진로 변경시키도록 이루어져 있다. 그리고, 상기 광도파로(A1)와 틀형상 렌즈(12)에 의해, 디스플레이(11)의 화면상에서는 광(L)이 격자 형상으로 달린 상태가 된다(도 2 참조). 상기 상태에서 손가락으로 디스프레이(11)의 화면에 접촉하면, 그 손가락이 광(L)의 일부를 차단하므로, 그 차단된 부분의 광(L)을 광도파 로(A1)의 수광측에서 감지함으로써, 상기 손가락이 접촉된 부분의 위치를 검지할 수 있다.

다음에, 상기 광도파로(A1)의 제조 방법을 예로 들어 설명한다. 여기에서는 복수의 띠형상의 광도파로(A1)가 측면에서 인접하여 만난 병렬 상태〔도 9a 참조〕로 형성되는 방법을 도시한다.

제 1 예는 우선 도 4a, 도 4b에 도시한 바와 같이 상기 광도파로(A1)〔도 1a, 도 1b 참조〕를 제조하는 토대(1)로서 금속 필름(두께 10~30㎛)(5a)를 준비한다. 상기 금속 필름(5a)의 일부는 이후의 제조 공정에서 설명하는 바와 같이 상기 보강층(5)이 되는 것이다.

다음에, 상기 금속 필름(5a)의 표면의 소정 영역에, 언더클래드층(2)을 형성한다. 상기 언더클래드층(2)의 형성 재료로서는 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 광중합성 수지, 감광성 수지 등을 들 수 있다. 그리고, 상기 언더클래드층(2)의 형성 방법은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 상기 수지가 용매에 용해되어 있는 바니시를 기판상에 도포한 후 경화시킴으로써 실시된다. 상기 바니시의 도포는 예를 들어 스핀 코트법, 딥핑법, 캐스팅법, 인젝션법, 잉크젯법 등에 의해 실시된다. 또한, 상기 경화는 언더클래드층(2)의 형성 재료나 두께 등에 의해 적절하게 실시되고, 예를 들어 언더클래드층(2)이 폴리이미드 수지로 이루어진 경우에는 300~400℃×60~180분간의 가열처리에 의해 실시되고, 언더클래드층(2)이 광중합성 수지로 이루어진 경우에는 1000~5000mJ/㎠의 자외선을 조사한 후, 80~120℃×10~30분간의 가열처리에 의해 실시된다. 그리고, 언더클래드층(2)의 두께는 통상 멀티 모드 광도파로(A1)의 경우에는 5~50㎛로 설정되고, 싱글모드 광도파로(A1)의 경우에는 1~20㎛로 설정된다.

다음에, 도 5a, 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 언더클래드층(2)의 표면에, 후에 코어(3)〔도 6a, 도 6b 참조〕가 되는 수지층(3a)을 형성한다. 상기 수지층(3a)의 형성 재료로서는 통상, 광중합성 수지를 들 수 있고, 상기 언더클래드층(2) 및 하기 오버클래드층(4)〔도 8a, 도 8b 참조〕의 형성 재료보다도 굴절률이 큰 재료로 되어 있다. 상기 굴절률의 조정은 예를 들어 각 층(2, 3, 4)의 형성 재료의 종류의 선택이나 조성비율을 조정하여 실시할 수 있다. 그리고, 상기 수지층(3a)의 형성은 특별히 제한되지 않지만, 상기와 동일하게 예를 들어 광중합성 수지가 용매에 용해되어 있는 바니시를 언더클래드층(2) 상에 도포한 후 건조시킴으로써 실시된다. 또한, 상기 바니시의 도포는 상기와 동일하게, 예를 들어 스핀코트법, 딥핑법, 캐스팅법, 인젝션법, 잉크젯법 등에 의해 실시된다. 또한, 상기 건조는 50~120℃×10~30분간의 가열 처리에 의해 실시된다.

그리고, 포토리소그래피에 의해, 상기 수지층(3a)을, 도 6a, 도 6b에 도시한 바와 같이, 원하는 코어(3) 패턴으로 형성한다. 상기 코어(3) 패턴은 상기 실시형태에서는 병렬 상태로 복수 형성되는 각 광도파로(A1)〔도 9a 참조〕에 대응하는 영역에 각각 형성된다. 즉, 그 코어(3) 패턴에 대응하는 개구 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 통하여 도 5a, 도 5b에서 상기 수지층(3a)을 조사선에 의해 노광한다. 또한, 노광 방법으로서는 예를 들어 투영 노광, 프록시미티 노광, 컨택트 노광 등을 들 수 있다. 수지층(3a)에 점착성이 없는 경우에는 포토마스크를 수지 층(3a)에 접촉시키는 컨택트 노광법이 바람직하게 사용된다. 작업성이 향상되고, 잠상(潛像)의 확실한 패턴 형성이 가능해지기 때문이다. 또한, 노광용 조사선으로서는 예를 들어 가시광, 자외선, 적외선, X선, α선, β선, γ선 등이 사용된다. 바람직하게는 자외선이 사용된다. 자외선을 사용하면 큰 에너지를 조사하여 큰 경화 속도를 얻을 수 있고, 또한 조사 장치도 소형이고 저렴하며 생산 비용의 절감화를 도모할 수 있기 때문이다. 자외선의 광원으로서는 예를 들어 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등 등을 들 수 있고, 자외선의 조사량은 통상 10~10000mJ/㎠, 바람직하게는 50~3000mJ/㎠이다.

상기 노광 후, 광반응을 완결시키기 위해 가열 처리를 실시한다. 상기 가열 처리는 80~250℃, 바람직하게는 100~200℃에서 10초~2시간, 바람직하게는 5분~1시간의 범위 내에서 실시한다. 그 후, 현상액을 사용하여 현상을 실시함으로써, 수지층(3a)에서의 미노광 부분을 용해시켜 제거하고, 수지층(3a)을 패턴 형성한다〔도 6a, 도 6b 참조〕. 그리고, 그 패턴 형성된 수지층(3a) 중의 현상액을 가열 처리에 의해 제거하고, 도 6a, 도 6b에 도시한 바와 같이 코어(3) 패턴을 형성한다. 상기 가열 처리는 통상, 80~120℃×10~30분간 실시된다. 또한, 각 코어(3)의 두께는 통상 멀티모드 광도파로(A1)의 경우에는 20~100㎛로 설정되며, 싱글 모드 광도파로(A1)의 경우에는 2~10㎛로 설정된다. 또한, 상기 현상은 예를 들어 침지법, 스프레이법, 퍼들링법 등이 사용된다. 또한, 현상제로서는 예를 들어 유기계의 용매, 알칼리계 수용액을 함유하는 유기계의 용매 등이 사용된다. 이와 같은 현상제 및 현상 조건은 광중합성 수지 조성물의 조성에 의해 적절하게 선택된다.

다음에 도 7a, 도 7b에 도시한 바와 같이, 상기 코어(3)를 포함하도록 이후에 오버클래드층(4)〔도 8a, 도 8b 참조〕이 되는 수지층(4a)을 형성한다. 상기 수지층(4a)의 형성 재료로서는 상기 실시형태에서는 광중합성 수지를 들 수 있고, 상기 코어(3)의 형성 재료보다도 굴절률이 작은 재료로 되어 있다. 그리고, 상기 수지층(4a)의 형성은 특별히 제한되지 않지만, 상기와 동일하게 예를 들어, 광중합성 수지가 용매에 용해되어 있는 바니시를 코어(3)를 포함하도록 도포한 후 건조시킴으로써 실시된다. 또한, 상기 바니시의 도포는 상기와 동일하게 예를 들어 스핀코트법, 딥핑법, 캐스팅법, 인젝션법, 잉크젯법 등에 의해 실시된다. 또한, 상기 건조는 50~120℃×10~30분간의 가열 처리에 의해 실시된다.

그리고, 상기 코어(3) 패턴을 형성한 포토리소그래피와 동일하게 하여, 수지층(4a) 중, 광도파로(A1)의 절곡 부분(광도파로(A1)를 렌즈 고정틀(13)의 옆둘레면에 권장할 때 각부에 위치 결정되는 부분)(C)은 노광되지 않도록 하고, 그 이외의 부분이 노광되도록 한다. 이에 의해, 도 8a, 도 8b에 도시한 바와 같이, 미노광 부분(광도파로(A1)의 절곡부분(C))에 오버클래드층(4)이 형성되지 않도록 하고, 그 이외의 부분에 오버클래드층(4)이 형성되도록 한다. 상기 오버클래드층(4)의 두께는 통상, 멀티모드 광도파로(A1)의 경우에는 5~100㎛로 설정되고, 싱글 모드 광도파로(A1)의 경우에는 1~20㎛로 설정된다.

다음에, 도 9a, 도 9b에 도시한 바와 같이, 상기 금속 필름(5a) 중, 광도파로(A1)의 절곡 부분(상기 오버클래드층(4)이 형성되어 있지 않은 부분에 대응하는 부분)(C)을 남기고, 그 이외의 금속 필름(5a) 부분을 에칭 제거한다. 그리고, 남 은 금속 필름(5a) 부분이 상기 보강층(5)이 된다. 이와 같이 하여 복수의 띠형상의 광도파로(A1)가 측면에서 인접하여 만난 병렬 상태로 형성된다.

그 후, 상기 각 광도파로(A1)를 날붙이틀(刃型)을 사용한 펀칭, 또는 블레이드(회전날)을 사용한 다이싱(절단) 등에 의해 띠형상으로 〔도 9a의 2점 쇄선(D)을 따라서〕 절단한다. 이에 의해, 도 1a, 도 1b에 도시한 띠형상의 광도파로(A1)가 얻어진다.

상기 광도파로(A1)의 제조 방법의 제 2 예는 우선, 상기 제 1 예와 동일하게 하여, 토대(1) 상에 언더클래드층(2), 코어(3), 오버클래드층(4)을 형성한다. 그리고, 상기 토대(1)를 언더클래드층(2)으로부터 박리하고, 상기 박리 흔적(언더클래드층(2)) 중, 광도파로(A1)의 절곡 부분(상기 오버클래드층(4)이 형성되어 있지 않은 부분에 대응하는 부분)(C)에, 상기 보강층(5)이 되는 보강용 테이프를 붙이거나, 또는 보강층(5)이 되는 띠형상의 필름을 접착제를 통하여 붙인다. 그 후, 상기 제 1 예와 동일하게 하여, 날붙이틀을 사용한 펀칭 등에 의해, 각 광도파로(A1)를 띠형상으로 절단하여 얻는다. 상기 제 2 예의 제조 방법에서는 상기 토대(1)는 에칭도 절단도 되지 않으므로, 그 토대(1)로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 그 형성 재료로서는 예를 들어, 수지, 유리, 실리콘, 금속 등을 들 수 있고, 상기 수지로서는 예를 들어 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리노르보르넨, 폴리이미드 등을 들 수 있다. 그 두께도 특별히 한정되지 않지만 통상, 20㎛(필름 형상의 토대(1))~5㎜(판형상의 토대(1))의 범위 내로 설정된다.

도 10은 본 발명의 광도파로의 다른 실시형태를 도시하고 있다. 상기 실시형태의 광도파로(A2)는 상기 실시형태의 광도파로(A1)〔도 1a, 1b 참조〕에 대해서, 보강층(5)이 언더클래드층(2)의 표면 전체에 형성되어 있는 것이다. 즉, 광도파로(A2)의 절곡 부분(광도파로(A2)를 렌즈 고정틀(13)의 옆둘레면에 권장했을 때에 각부에 위치 결정되는 부분)(C) 뿐만 아니라, 그 이외의 부분에도 보강층(5)이 형성되어 있다. 그 이외의 부분은 상기 실시형태와 동일하고, 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

상기 광도파로(A2)의 제조 방법은 우선, 상기 실시형태의 제 1 예에서 광도파로(A2)를 제조하는 토대(1)로서 보강층(5)이 되는 상기 금속 필름(5a) 또는 수지 필름(5b)〔도 4a, 4b 참조〕을 사용하여, 그 토대(1) 상에 언더클래드층(2), 코어(3), 오버클래드층(4)을 형성한다〔도 8a, 8b 참조〕. 그리고, 상기 토대(1) 중 언더클래드층(2)에 대응하는 부분을 전부 남기도록 에칭한다. 그 후, 날붙이틀을 사용한 펀칭 등에 의해, 각 광도파로(A2)를 띠형상으로 절단하여 얻는다. 이와 같은 제조 방법이다. 또는 상기 실시형태의 제 2 예와 동일하게 하여, 토대(1) 상에 언더클래드층(2), 코어(3), 오버클래드층(4)을 형성한 후〔도 8a, 8b 참조〕, 토대(1)를 언더클래드층(2)으로부터 박리하고, 그 박리 흔적(언더클래드층(2)) 전체면에 보강층(5)이 되는 필름을 접착제를 통하여 붙이고, 그 후 날붙이틀을 사용한 펀칭 등에 의해 각 광도파로(A2)를 띠형상으로 절단해도 좋다.

또한, 상기 각 실시형태에서는 광도파로(A1, A2)를 렌즈 고정틀(13)의 옆둘레면에 권장하고, 그 렌즈 고정틀(13)을 디스플레이(11)의 옆둘레면에 감음으로써, 디스플레이(11)의 옆둘레면을 따라서 권장된 상태로 했지만, 이에 한정되는 것은 아니고 광도파로(A1, A2)를 디스플레이(11)의 옆둘레면에 직접 권장해도 좋다.

다음에, 실시예에 대해서 비교예와 함께 설명한다. 단, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

〔언더클래드층 및 오버클래드층의 형성 재료〕

하기의 화학식 1로 표시되는 비스페녹시에탄올플루오렌글리시딜에테르(성분 A) 35 중량부, 지환식 에폭시인 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸-3’,4’-에폭시헥센카르복실레이트(다이셀 가가쿠샤 제조, 세록사이드 2021P)(성분 B) 40중량부, 시클로헥센옥시드 골격을 갖는 지환식 에폭시 수지(다이셀 가가쿠샤 제조, 세록사이드2081)(성분 C) 25중량부, 4,4’-비스〔디(β-히드록시에톡시)페닐설피니오〕페닐설피드-비스-헥사플루오로안티모네이트의 50% 프로피온카보네이트 용액(성분 D) 2중량부를 혼합함으로써, 언더클래드층 및 오버클래드층의 형성 재료를 조제했다.

(상기 화학식 1에서, R₁~R₆가 모두 수소 원자이고, n=1)

〔코어의 형성 재료〕

상기 성분 A:70 중량부, 1, 3, 3-트리스(4-(2-(3-옥세타닐)부톡시페닐)부탄:30중량부, 상기 성분 D:1 중량부를 락트산 에틸에 용해함으로써, 코어의 형성 재료를 제조했다.

〔광도파로의 제작〕

스텐레스필름〔250㎜×250㎜×20㎛(두께)〕의 표면에, 상기 언더클래드층의 형성 재료를 스핀코트법에 의해 도포한 후, 원하는 개구 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 통하여 2000mJ/㎠의 자외선 조사에 의한 노광을 실시했다. 계속해서, 100℃×15분간의 가열 처리를 실시함으로써, 정방형의 언더클래드층(230㎜×230㎜)을 형성했다. 상기 언더클래드층의 두께를 접촉식 막후계(膜厚計)로 측정하면 35㎛였다. 또한, 상기 언더클래드층의, 파장 830㎚에서의 굴절률은 1.542였다.

그리고, 상기 언더클래드층의 표면에, 코어의 형성 재료를 스핀코트법에 의해 도포한 후, 100℃×15분간의 건조 처리를 실시했다. 다음에, 그 상방에, 원하는 개구 패턴이 형성된 합성 석영계의 크롬마스크(포토마스크)를 배치하고, 그 상방으로부터 프록시미티 노광법으로 4000mJ/㎠의 자외선 조사에 의한 노광을 실시했다. 또한, 120℃×15분간의 가열 처리를 실시했다. 다음에, γ-부티로락톤 수용액을 사용하여 현상함으로써, 미노광 부분을 용해 제거한 후 120℃×30분간의 가열처리를 실시함으로써 각 광도파로가 되는 부분에 코어를 형성했다. 각 코어의 단면 크기는 SEM으로 측정한 바, 폭 12㎛×높이 24㎛였다. 또한, 코어의 파장 830㎚에서의 굴절률은 1.602였다.

다음에, 상기 각 코어를 포함하도록, 상기 오버클래드층의 형성 재료를 스핀 코트법에 의해 도포한 후, 원하는 개구 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 통하여 2000mJ/㎠의 자외선 조사에 의한 노광을 실시했다. 계속해서, 150℃×60분간의 가열 처리를 실시했다. 다음에, γ-부티로락톤 수용액을 사용하여 현상함으로써, 미노광 부분을 용해 제거한 후, 120℃×30분간의 가열 처리를 실시함으로써, 오버 클래드층을 형성했다. 여기에서, 상기 미노광 부분(오버클래드층이 형성되지 않는 부분)의 폭은 각각 5㎜로 했다. 그리고, 상기 오버클래드층의 두께를 접촉식 막후계로 측정하면 35㎛였다. 또한, 상기 오버클래드층의, 파장 830㎚에서의 굴절률은 1.542였다.

그 후, 상기 스텐레스 필름의 표면에 아크릴계 드라이 필름 레지스트를 110℃에서 라미네이트하고, 그 상태에서 원하는 개구 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 통하여 80mJ/㎠의 자외선 조사에 의한 노광을 실시했다. 그리고, 현상함으로써 보강층으로서 남기는 부분 이외의 스텐레스 필름 부분을 노출시켰다. 다음에, 염화 제 2 철 수용액을 사용하여 상기 노출된 스텐레스 필름 부분을 에칭하여 제거했다. 다음에, 유기 용제(NMP계)를 사용하여 잔존하는 보강층 부분의 상기 레지스트를 제거했다. 그리고, 날붙이틀(톰슨날의 표면 연마날, 날끝각 30°)을 사용하여 각 광도파로를 띠형상으로 절단하고 띠형상의 광도파로를 얻었다.

이와 같이 하여 얻어진 광도파로의 크기는 전체 길이 230㎜, 전체 폭 10㎜, 오버클래드층이 형성되어 있지 않은 부분의 폭 5㎜, 보강층의 길이 20㎜, 보강층의 폭 10㎜이었다.

〔비교예 1〕

상기 실시예 1에서 보강층이 형성되어 있지 않고, 또한 오버클래드층에 형성되어 있지 않은 부분이 없는(오버클래드층이 전체면에 형성되어 있는) 것을 비교예 1로 했다. 그 이외에는 상기 실시예 1과 동일하게 했다.

〔광 가둠성 평가〕

상기 실시예 1 및 비교예 1의 광도파로를 곡률 반경 2㎜이고 90° 절곡한 상태에서, 광의 삽입 손실을 조사했다. 이 때, 실시예 1의 광도파로는 오버클래드층이 형성되어 있지 않은 부분을 내측으로 하여 그 부분에서 절곡했다. 그 결과, 실시예 1의 광도파로에서는 절곡 전후로 삽입 손실의 변화는 거의 관찰되지 않았다. 이에 대해서, 비교예 1의 광도파로에서는 절곡하면 삽입 손실의 증대가 관찰되었다.

〔광도파로의 밀착 고정성〕

상기 실시예 1 및 비교예 1의 광도파로를, 사각통 형상의 렌즈 고정틀에 권장했다. 그 결과, 실시예 1의 광도파로는 렌즈 고정틀의 각부에서도 밀착시킬 수 있었지만, 비교예 1의 광도파로는 상기 각부에서 밀착시킬 수 없었다.

도 1a는 본 발명의 광도파로의 일실시형태를 모식적으로 도시한 평면도,

도 1b는 본 발명의 광도파로의 일실시형태를 모식적으로 도시한 단면도,

도 2는 상기 광도파로를 사용한 터치 패널을 모식적으로 도시한 사시도,

도 3은 상기 터치 패널을 모식적으로 도시한 단면도,

도 4a는 상기 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 평면도,

도 4b는 상기 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 단면도,

도 5a는 상기 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 평면도,

도 5b는 상기 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 단면도,

도 6a는 상기 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 평면도,

도 6b는 상기 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 단면도,

도 7a는 상기 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 평면도,

도 7b는 상기 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 단면도,

도 8a는 상기 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 평면도,

도 8b는 상기 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 단면도,

도 9a는 상기 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 평면도,

도 9b는 상기 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 단면도, 및

도 10은 본 발명의 광도파로의 다른 실시 형태를 모식적으로 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

A1: 광도파로 C: 절곡 부분

2: 언더클래드층 3: 코어

4:오버클래드층 5: 보강층

Claims

절곡부를 터치 패널의 디스플레이의 옆둘레면의 각부에 위치 결정하여, 디스플레이의 옆둘레면을 따라서 권장하는 띠형상의 터치 패널용 광도파로에 있어서,

코어,

코어를 포위하는 언더클래드층 및 오버클래드층, 및

적어도 절곡부의 외측에 존재하는 언더클래드층의 표면 부위에 형성된 보강층을 구비하고,

상기 절곡부의 내측에는 오버클래드층이 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 광도파로.
제 1 항에 있어서,

상기 보강층이 금속으로 이루어진 것을 특징으로하는 터치 패널용 광도파로.