KR20080099791A

KR20080099791A - 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로와 이에 사용되는광도파로

Info

Publication number: KR20080099791A
Application number: KR1020080040996A
Authority: KR
Inventors: 노리유키 주니
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2007-05-10
Filing date: 2008-05-01
Publication date: 2008-11-13
Also published as: EP1990706A1; JP2008281780A; CN101303435A; US7477816B2; CN101303435B; US20080279501A1

Abstract

본 발명은 광도파로와 렌즈의 위치 맞춤이 용이한 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로와 이에 사용되는 광도파로를 제공하는 것으로, 렌즈체(2)의 설치면(21)에 광도파로(1a, 1b)가 설치되고, 그 언더클래드층(11)의 일단 가장자리부측의 단면(11a)이 렌즈체(2)의 렌즈(22)에 접촉되는 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로로서, 렌즈체(2)에는 언더클래드층(11)의 단면(11a)에 대치하는 대치면(22a)에 볼록부(B)가 형성되고, 상기 볼록부(B)에 대응하는 오목부(A)가 언더클래드층(11)의 단면(11a)에 형성되고, 볼록부(B)와 오목부(A)의 맞물림에 의해, 언더클래드층(11)의 단면(11a)과 렌즈체(2)의 대치면(22a)이 밀착 상태로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로와 이에 사용되는 광도파로{OPTICAL WAVEGUIDE HAVING LENS FOR TOUCH PANNEL AND OPTICAL WAVEGUIDE THEREOF}

본 발명은 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로와 이에 사용되는 광도파로에 관한 것이다.

터치 패널은 손가락이나 전용의 펜 등으로 액정 디스플레이 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 수단에서 검지한 접촉 위치의 정보가 신호로서 보내지고, 그 접촉 위치에 표시된 조작 등이 실시되도록 이루어져 있다. 이와 같은 터치 패널을 이용한 기기로서는 금융기관의 ATM, 역의 승차권 발매기, 휴대 게임기 등을 들 수 있다.

상기 터치 패널에서의 손가락 등의 접촉 위치의 검지 수단으로서, 광도파로를 이용한 것이 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 US2004/0201579A1 참조). 즉, 상기 터치 패널은 광도파로를 사각형의 디스플레이의 화면 주연부에 설치하고, 그 디스플레이의 화면의 일측부에 설치된 광도파로로부터 다수의 광을 디스플레이의 화면과 평행으로 또한, 타측부를 향하여 출사되고, 그 광을 타측부에 설치된 광도파로에 입사시키도록 한 것으로 이루어져 있다. 상기 광도파로에 의해, 디스플레이의 화면 상에서, 광을 격자 형상으로 나아가게 한 상태로 하고 있다. 그리고, 이 상태에서 손가락으로 디스플레이의 화면에 접촉하면 그 손가락이 광의 일부를 차단하므로 그 차단된 부분의 광을, 광을 입사하는 측의 광도파로에서 감지함으로써 상기 손가락이 접촉된 부분의 위치를 검지할 수 있다.

또한, 광도파로로부터 직접 공기 중에 출사한 광은 방사상으로 발산된다. 이 상태에서는 광전송 효율이 낮은 상태가 되어 있다. 그래서, 광전송 효율을 높이기 위해, 광을 출사하는 광도파로의 전방에 렌즈를 설치함으로써, 광의 발산을 방지하고 또한 광을 입사시키는 광도파로측에도 상기와 동일하게 렌즈를 설치함으로써 광을 집속시킨 상태에서, 광도파로에 입사시키도록 한 렌즈가 부착된 광도파로가 제안되어 있다. 상기 렌즈가 부착된 광도파로를 도 10a, 도 10b에 도시한다. 도 10a, 도 10b에서는 상기 렌즈가 부착된 광도파로는 광도파로(10)를 설치하는 설치면(21)과, 상기 설치면(21)의 일단 가장자리부에 돌출 형성된 렌즈(22)를 구비한 렌즈체(20)에, 광이 상기 렌즈(22)를 통과하도록 광 도파로(10)를 설치한 것으로 이루어져 있다. 그리고, 상기 렌즈(22)의 굴절 작용에 의해, 상기와 같이 출사하는 광의 발산을 방지하고, 입사하는 광을 집속시키도록 하고 있다.

그러나, 상기 렌즈가 부착된 광도파로에서는 광도파로(10)와 렌즈(22)의 위치 맞춤을 정확하게 실시하지 않으면 광이 렌즈(22)를 적정하게 통과하지 않고, 광 전송 효율을 충분히 높일 수 없다. 또한, 그 위치 맞춤은 곤란하고 수고와 시간을 필요로 한다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 광도파로와 렌즈의 위치 맞춤이 용이한 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로와 이에 사용되는 광도파로의 제공을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 언더클래드층과 복수의 코어를 구비한 각 코어의 단부가 상기 언더클래드층 표면의 일단 가장자리부측에 가장자리부를 따라서 병렬로 형성된 광도파로와, 상기 광도파로를 설치하는 설치면을 갖고 상기 설치면의 단부를 렌즈로 형성한 렌즈체로 이루어지고, 상기 렌즈체의 설치면에 상기 광도파로를 설치한 상태에서, 상기 언더클래드층의 상기 코어의 단부가 형성된 일단 가장자리부측의 단면이 상기 렌즈체의 렌즈에 접촉되는 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로로서, 상기 렌즈체에는 상기 언더클래드층의 단면에 대치하는 대치면에 볼록부가 형성되고, 상기 볼록부에 대응하는 오목부가 언더클래드층의 상기 단면에 형성되고, 상기 볼록부와 오목부의 맞물림에 의해, 언더클래드층의 상기 단면과 렌즈체의 상기 대치면이 밀착 상태로 되어 있는 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로를 제 1 요지로 한다.

또한, 본 발명은 상기 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로에 사용하는 광도파로로서 언더클래드층과, 복수의 코어를 구비하고 각 코어의 단부가 상기 언더클래드층 표면의 일단 가장자리부측에 가장자리를 따라서 병렬로 형성되고, 그 일단 가장자리부측의 단면에 오목부가 형성되어 있는 광도파로를 제 2 요지로 한다.

본 발명의 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로는 광도파로의 언더클래드층의 단면에 대치하는, 렌즈체의 렌즈의 대치면에 볼록부가 형성되고 상기 볼록부에 대응하는 오목부가 언더클래드층의 상기 단면에 형성되어 있으므로, 상기 볼록부와 오목부를 맞물리게 하는 간단한 작업에 의해, 광도파로와 렌즈의 위치 맞춤을 실시할 수 있고, 언더클래드층의 상기 단면과 렌즈체의 상기 대치면을 밀착시킬 수 있다.

상기 볼록부 및 오목부가 각각 복수 형성되어 있는 경우에는 광도파로와 렌즈의 위치 맞춤 정밀도가 향상된다.

본 발명의 광도파로는 언더클래드층의 일단 가장자리부의 단면에 오목부가 형성되어 있으므로, 복수의 광도파로를 겹쳐 임시 배치할 때, 상기 오목부를 이용해서 그 오목부를 가지런히하여 정리할 수 있어, 광도파로의 관리를 적정하게 실시할 수 있다.

다음에, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2의 (a),(b)는 본 발명의 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로의 일 실시형태를 도시하고 있다. 상기 실시 형태의 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로는 사각형 틀 형상의 렌즈체(2)와, 2개의 L자 형상의 광도파로(1a, 1b)를 구비하고 있다. 상기 사각형 틀 형상의 렌즈체(2)는 틀 형상의 내주측이 렌즈(22)의 렌즈 곡면에 형성되고, 외주측에 설치면(21)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 2개의 L자 형상의 광도파로(1a, 1b)가 그 렌즈체(2)의 사각형을 따라서 상기 설치면(21)에 설치되어 있다. 상기 렌즈체(2)의 렌즈(22)에는 외주측에 볼록부(B)가 형성되고(도 3 참조), 광도파로(1a, 1b)에는 내주측에 오목부(A)가 형성되고(도 4 참조), 상기 볼록부(B)와 오목부(A)의 맞물림에 의해, 상기 렌즈체(2)에 광도파로(1a, 1b)가 정확하게 위치 결정되고, 언더클래드층(11)의 단면(11a)이 렌즈(22)의 외주면(대치면)(22a)에 밀착된 상태로 되어 있다. 또한, 도 1 및 도 2의 (a), (b)에서 부호 "12"는 코어, "13"은 오버클래드층을 나타낸다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 렌즈체(2)는 도 1~도 3에 도시한 바와 같이 사각형의 틀 형상을 하고 있고, 그 틀 형상의 외주측에 설치면(21)이 형성되고, 내주측이 렌즈 곡면으로 형성되어 렌즈(22)가 되어 있다. 상기 렌즈(22)는 설치면(21)측(외주측)이 거의 직각의 절개 형상 벽면으로 형성되어 언더클래드층(11)의 단면(11a)(도 4 참조)에 대치하는 대치면(2a)으로 되어 있다. 상기 대치면(22a)에 직방체 형상의 볼록부(B)가 일체적으로 형성되어 있다. 상기 볼록부(B)는 상기 실시 형태에서는 틀 형상의 렌즈(22)의 사각형의 각 변의 양단부에 형성되어 있고, 상기 설치면(21)에 대해서도 일체적으로 되어 있다.

상기 L자 형상의 광도파로(1a, 1b)에서는 도 1, 도 2 및 도 4 에 도시한 바와 같이, 언더클래드층(11)의 표면에 복수의 코어(12)가 언더클래드층(11)의 길이 방향을 따라서 소정 간격으로 병렬 형성되어 있다. 각 코어(12)의 일단부는 언더클래드층(11)의 표면의 내측 단가장자리부측에 병렬을 이룬 상태로 설치되어 있고, 타단부측은 오버클래드층(13)에 피복된 상태로, 언더클래드층(11)의 L자형상을 따라서 L자 형상의 일단부(a, b)(도 1에서는 도면의 우측 하단부)까지 연장되어 있다. 주목해야할 것은 상기 언더클래드층(11)의 내측단 가장자리부측의 단면(11a)에, 상기 렌즈체(2)의 볼록부(B)(도 3 참조)와 맞물리는 오목부(A)(도 4 참조)가 형성되어 있고, 볼록부(B)와 오목부(A)의 맞물림(끼워 맞춤)에 의해 언더클래드층(11)의, 코어(12)의 단부가 형성된 일단 가장자리부측의 단면(11a)과 렌즈체(2)의 대치면(22a)(도 3 참조)이 밀착 상태가 되는 것이다. 이에 의해, 간단하고 정확한 위치 맞춤을 할 수 있게 된다. 또한, 도 1 및 도 2에서는 코어(12)의 수를 생략하여 도시하고 있다.

그리고, 상기 렌즈체(2)에 광도파로(1a, 1b)가 설치되어 이루어진 사각형 틀 형상의 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로는 도 5a, 도 5b에 도시한 바와 같이, 터치 패널(30)의 사각형의 디스플레이(31) 화면의 둘레 가장자리부에 설치된다. 상기 2개의 L자 형상의 광도파로(1a, 1b) 중 한쪽은 광(L)을 출사하는 광도파로(1a)이고, 그 L자 형상의 일단부(a)(도면의 우측 하단)에서는 코어(12)에 광원(도시하지 않음)이 접속된다. 또한, 광도파로(1a, 1b) 중 다른쪽은 출사된 광(L)을 입사하는 광도파로(1b)이고, 그 L자 형상의 일단부(b)(도면의 우측 하부)에서는 코어(12)에 검출기(도시하지 않음)가 접속된다.

그리고, 상기 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로에서는 광도파로(1a)의 코어(12)의 단부로부터 출사된 광(L)은, 상기 렌즈체(2)의 렌즈(22)의 굴절 작용에 의해, 발산이 억제되고, 그 상태에서 상기 디스플레이(31)의 화면을 따라서 진행된다. 한편, 입사되는 광(L)은 상기 렌즈체(2)의 렌즈(22)의 굴절 작용에 의해, 집속한 광(L)이 되어 광도파로(1b)의 코어(12) 내에 입사된다.

또한, 상기 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로의 크기 등은 터치 패널(30)의 디스플레이(31)의 크기 등에 대응하도록 설정하면 좋고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 상기 틀 형상의 렌즈체(2)의 크기는 40~500㎜(세로)×40~500㎜(가로) 정도, 설치면(21) 부분의 두께(높이)가 0.1~5㎜ 정도, 그 폭이 1.5~80㎜정도, 렌즈(22) 부분의 두께(높이)가 0.5~10㎜ 정도, 그 폭이 0.1~20㎜ 정도, 볼록부(B)가 20㎛~2㎜(세로)×20㎛~2㎜(가로)×10㎛~5㎜(높이) 정도로 설정된다. 또한, L자 형상의 광도파로(1a, 1b)의 크기는 세로도 가로도 40~500㎜ 정도, 폭이 1~40㎜ 정도로 설정된다. 오목부(A)의 세로와 가로는 상기 볼록부(B)와 동일한 크기로 설정되고, 그 높이는 언더클래드층(11)과 동일한 크기(5~50㎛)로 설정된다. 광을 출사하는(광을 입사하는) 코어(12)의 수도, 디스플레이(31)의 화면에 표시되는 조작 내용의 수 등에 대응하도록 설정해 두면 좋고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 L자 형상의 각 변에 50~3000개 정도로 설정된다.

다음에, 본 발명의 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다. 상기 제조 방법에서는 하기에 상술한 바와 같이, 광도파 로(1a, 1b)와 렌즈체(2)를 별체로 제작한 후, 양자를 접착하고 있다.

즉, 상기 광도파로(1a, 1b)의 제작은 우선 도 6a~도 6c에 도시한 바와 같이, 판 형상의 기대(14)를 준비한다. 상기 기대(14)로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 그 형성 재료로서는 예를 들어 수지, 유리, 실리콘, 금속 등을 들 수 있고, 상기 수지로서는 예를 들어 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리노르보르넨, 폴리이미드 등을 들 수 있다. 또한, 기대(14)의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 20㎛[필름 형상의 기대(14)]~5㎜[판형상의 기대(14)]의 범위 내로 설정된다.

다음에, 상기 기대(14)의 표면의 소정 영역에, 언더클래드층(11)을 형성한다. 상기 언더클래드층(11)의 형성 재료로서는 감광성 수지, 폴리이미드수지, 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 그리고, 언더클래드층(11)의 형성시에는 우선, 상기 수지가 용매에 용해되어 있는 바니시를 기대(14) 상에 도포한다. 상기 바니시의 도포는 예를 들어, 스핀코트법, 딥핑법, 캐스팅법, 인젝션법, 잉크젯법 등에 의해 실시된다. 이어서 이를 경화시킨다. 상기 경화시에서 언더클래드층(11)의 형성 재료로서 감광성 수지가 사용되는 경우에는, 원하는 언더클래드층(11)의 형상[상기 오목부(A)가 형성되어 있는 형상]에 대응하는 개구 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 통하여 조사선에 의해 노광한다. 상기 노광된 부분이 언더 클래드층(11)이 된다. 또는 언더클래드층(11)의 형성 재료로서 폴리이미드 수지가 사용되는 경우에는 통상, 300~400℃×60~180분간의 가열 처리에 의해 경화시킨 후, 상기 오목부(A)에 대응하는 부분을 커터 등에 의해 잘라낸다. 언더클래드층(11)의 두께는 통상, 5~50㎛의 범위 내로 설정된다. 이와 같이 하여 오목부(A)가 형성된 언더클래드층(11)을 제작한다.

다음에, 도 7a~도 7c에 도시한 바와 같이, 상기 언더클래드층(11)의 표면에, 후의 선택 노광에 의해 코어(12)(도 8a~도 8c 참조)가 되는 수지층(12a)을 형성한다. 상기 수지층(12a)의 형성 재료로서는 통상, 감광성 수지를 들 수 있고, 상기 언더클래드층(11) 및 하기 오버 클래드층(13)(도 9a~도 9c 참조)의 형성 재료보다도 굴절률이 큰 재료가 사용된다. 상기 굴절률의 조정은 예를 들어 상기 언더클래드층(11), 코어(12), 오버클래드층(13)의 각 형성 재료의 종류의 선택이나 조성비율을 조정하여 실시할 수 있다. 그리고, 상기 수지층(12a)의 형성은 특별히 제한되지 않지만 상기와 동일, 예를 들어 감광성 수지가 용매에 용해되어 있는 바니시를 언더클래드층(11) 상에 도포한 후 건조시킴으로써 실시된다. 또한, 상기 바니시의 도포는 상기와 동일, 예를 들어 스핀코트법, 딥핑법, 캐스팅법, 인젝션법, 잉크젯법 등에 의해 실시된다. 또한, 상기 건조는 통상, 50~120℃×10~30분간의 가열 처리에 의해 실시된다.

그리고, 상기 수지층(12a)을, 원하는 코어(12)(도 8a~8c참조) 패턴에 대응하는 개구 패턴이 형성되어 있는 포토마스크를 통하여 조사선에 의해 노광한다. 상기 노광된 부분이, 후에 코어(12)가 된다. 그 노광용 조사선으로서는 예를 들어 가시광, 자외선, 적외선, X선, α선, β선, γ선 등이 사용된다. 바람직하게는 자외선이 사용된다. 자외선을 사용하면, 큰 에너지를 조사하여 큰 경화 속도를 수득할 수 있고, 또한 조사 장치도 소형이고 저렴하여 생산 비용의 절감을 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 노광후, 광반응을 완결시키기 위해 가열 처리를 실시한다. 상기 가열 처리는 80~250℃, 바람직하게는 100~200℃에서, 10초~2시간, 바람직하게는 5분~1시간의 범위내에서 실시한다. 그 후, 현상액을 사용하여 현상을 실시함으로써, 수지층(12a)에서의 미노광 부분을 용해시켜 제거하고, 수지층(12a)을 패턴 형성한다(도 8a~도 8c 참조). 그리고, 상기 패턴 형성된 수지층(12a) 중의 현상액을 가열 처리에 의해 제거하고, 도 8a~도 8c에 도시한 바와 같이 코어(12) 패턴을 형성한다. 상기 가열 처리는 통상, 80~120℃×10~30분간의 범위 내에서 실시된다. 또한, 각 코어(12)의 두께는 통상 10~70㎛ 범위 내에서 설정되고, 그 폭은 통상 5~30㎛의 범위 내로 설정된다. 또한, 각 코어(12)의 선단으로부터 출사되는 광의 발산을 방지하거나, 각 코어(12)의 선단에 입사되는 광을 집속시키거나 광전송 효율을 보다 높일 수 있는 관점에서, 각 코어(12)의 선단은 렌즈 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 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 9a~도 9c에 도시한 바와 같이, 상기 코어(12)의 단부 이외의 부분을 매설하도록, 오버클래드층(13)을 형성한다. 상기 오버클래드층(13)의 형성 재료로서는 상기 언더클래드층(11)과 동일한 재료를 들 수 있다. 그 중, 상기 오버클래드층(13)의 형성 재료는 상기 언더클래드층(11)의 형성 재료와 동일해도 좋고 달라도 좋다. 또한, 오버클래드층(13)의 형성방법도 상기 언더클래드층(11)의 형성방법과 동일하게 하여 실시된다. 그리고, 오버클래드층(13)의 두께는 통상, 20~100㎛의 범위 내로 설정된다.

다음에, 기대(14)를 언더클래드층(11)으로부터 박리한다. 여기에서 기대(14)와 언더클래드층(11)은 그 형성재료로부터 접착력이 약하고 기대(14)와 오버클래드층(13)을 공기 흡착에 의해 인장함으로써, 간단하게 박리할 수 있다. 이에 의해 광도파로(1a, 1b)가 얻어진다.

한편, 상기 렌즈체(2)의 제작은 수지를 틀 성형함으로써 실시되고, 이에 의해, 설치면(21), 렌즈(22), 볼록부(B)가 형성된다. 상기 수지로서는 예를 들어 폴리카보네이트, 에폭시 수지, 아크릴 수지 등을 들 수 있다.

그리고, 수득된 상기 렌즈체(2)(도 3 참조)의 설치면(21)에 접착제를 도포한 후, 상기 렌즈체(2)의 볼록부(B)와 광도파로(1a, 1b)(도 4 참조)의 오목부(A)를 맞물리게 함으로써(도 1, 도 2참조), 렌즈체(2)에 대해서 광도파로(1a, 1b)를 정확하게 위치 결정하고, 언더클래드층(11)의 단면(11a)을 렌즈체(2)의 외주면(대치면)(22a)에 밀착시킨다. 이 상태에서 광도파로(1a, 1b)를 렌즈체(2)의 설치면(21)에 설치하고, 렌즈체(2)와 광도파로(1a, 1b)를 접착시킨다. 또한, 상기 접착제로서 자외선 경화형 접착제를 사용한 경우에는 광도파로(1a, 1b)를 설치면(21)에 설치한 후, 광도파로(1a, 1b)를 통하여 자외선을 조사하고 접착시킨다. 이와 같이 하여 본 발명의 터치패널용 렌즈가 부착된 광도파로(도 1, 도 2 참조)를 제조할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로는 렌즈체(2)에 볼록부(B)가 형성되고 상기 렌즈체(2)에 설치되는 광도파로(1a, 1b)에 상기 볼록부(B)와 맞물리는 오목부(A)가 형성되어 있으므로, 상기 렌즈체(2)의 렌즈(22)와 광도파로(1a, 1b)의 정확한 위치 맞춤을 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 광도파로(1a, 1b)에 오목부(A)가 형성되어 있으므로, 복수의 광도파로(1a, 1b)를 겹쳐 임시 배치할 때, 상기 오목부(A)를 이용하여 상기 오목부(A)를 가지런히 정리할 수 있어 광도파로(1a, 1b)의 관리를 적정하게 실시할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 렌즈체(2)의 렌즈(22)에 접촉되는 것은 언더클래드층(11)만으로 이루어져 있으므로, 언더클래층(11)에만 오목부(A)를 형성했지만, 언더클래드층(11)의 단 가장자리도 오버클래드층(13)의 단 가장자리도 렌즈체(2)의 렌즈(22)에 접촉되도록 광도파로가 형성되어 있는 경우에는, 오버클래드층(13)의 단 가장자리에도 언더클래드층(11)의 단 가장자리에 형성한 오목부(A)와 동일한 오목부(A)를 형성하고, 그에 대응하도록 렌즈체(2)의 볼록부(B)를 형성해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는 렌즈체(2)의 볼록부(B)를, 틀 형상의 렌즈(22)의 사각형의 각 변에 2개 형성했지만 이에 한정되는 것은 아니고, 1개이어도 좋고 3개 이상이어도 좋다. 또한, 상기 볼록부(B)의 형상도 직방체 형상에 한정되는 것은 아니고, 반원 기둥 형상 등의 다른 형상이어도 좋다. 그리고, 그것에 대응하여 오목부(A)의 형상도 적절하게 설정된다.

또한, 상기 실시형태에서는 오버클래드층(13)을 형성하고 있지만, 상기 오버클래드층(13)은 필수는 아니고, 경우에 따라서 오버클래드층(13)을 형성하지 않고 광도파로를 구성해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는 광도파로(1a, 1b)의 형상을, L자 형상의 광도파로(1a, 1b)를 대향시켜 사각형의 틀 형상으로 했지만 이에 한정되는 것은 아니고 4개의 I자 형상의 광도파로(1a, 1b)에서 사각형의 틀 형상을 형성해도 좋고, 그것을 일체화한 사각형의 틀형상으로 해도 좋으며, 또한 상기 틀 형상은 다른 것이어도 좋고, 예를 들어 육각형 등의 다각형, 원형 등이어도 좋다.

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

[실시예 1]

〔언더 클래드층 및 오버 클래드층의 형성 재료〕

하기 화학식 1로 표시되는 비스페녹시에탄올플루올렌글리시딜에테르(성분 A) 35 중량부, 지환식 에폭시인 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸-3’,4’-에폭시헥센카르복실레이트(다이셀 가가쿠샤 제조, 세록사이드 2021P)(성분 B) 40 중량부, 시클로헥센옥시드 골격을 갖는 지환식 에폭시 수지(다이셀 가가쿠샤 제조, 세록사이드 2081)(성분 C) 25중량부, 4,4’-비스〔디(β-히드록시에톡시)페닐설피니오〕페닐설피드-비스-헥사플루오로안티모네이트의 50% 프로피온카보네이트 용액(성분 D) 2 중량부를 혼합함으로써, 언더클래드층 및 오버클래드층의 형성 재료를 조제했다.

(상기 화학식에서 R₁~R₆은 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:1중량부를 락트산 에틸에 용해함으로써 코어의 형성 재료를 조제했다.

〔광도파로의 제작〕

폴리에틸렌나프탈레이트제 기대〔160㎜×160㎜×188㎛(두께)〕의 표면에, 상기 언더클래드층의 형성 재료를 스핀 코트법에 의해 도포한 후, 형성하는 언더클래드층과 동일한 형상(2개의 오목부가 형성되어 있는 형상)의 개구 패턴이 형성된 포토마스크를 통하여, 2000mJ/㎠의 자외선 조사에 의한 노광을 실시했다. 계속해서, 100℃×15분간의 가열 처리를 실시함으로써 언더클래드층을 형성했다. 상기 언더 클래드층의 두께를 접촉식 막후계(膜厚計)로 측정하면 30㎛(두께)였다. 또한, 형성된 각 오목부의 크기는 0.3㎜×0.3㎜로 했다. 또한, 상기 언더클래드층의, 파장 830㎚에서의 굴절률은 1.542였다.

그리고, 상기 언더클래드층의 표면에, 코어의 형성 재료를 스핀코트법에 의 해 도포한 후, 100℃×15분간의 건조 처리를 실시했다. 다음에, 그 상방에, 형성하는 코어 패턴과 동일한 형상의 개구 패턴이 형성된 합성 석영계의 크롬마스크(포토마스크)를 배치하고, 그 상방으로부터 컨택트 노광법으로 4000mJ/㎠의 자외선 조사에 의한 노광을 실시한 후, 120℃×15분간의 가열 처리를 실시했다. 다음에, γ-부티로락톤 수용액을 사용하여 현상함으로써, 미노광 부분을 용해 제거한 후, 120℃×30분간의 가열 처리를 실시함으로써 코어를 형성했다. 형성한 각 코어의 단면 크기는 SEM에서 측정한 바, 폭 12㎛×높이 24㎛였다. 또한, 코어의 파장 830㎚에서의 굴절율은 1.602였다.

다음에, 상기 각 코어를 포함하도록, 상기 오버 클래드층의 형성 재료를 스핀 코트법에 의해 도포한 후, 형성하는 오버 클래드층과 동일한 형상의 개구 패턴이 형성된 포토마스크를 통하여, 2000mJ/㎠의 자외선 조사에 의한 노광을 실시했다. 계속해서, 150℃×60분간의 가열 처리를 실시함으로써 오버 클래드층을 형성했다. 상기 오버 클래드층의 두께(언더클래드층 표면으로부터의 두께)를 접촉식 막후계로 측정하면 40㎛였다. 또한, 상기 오버 클래드층의, 파장 830㎚에서의 굴절률은 1.542였다.

그리고, 폴리에틸렌나프탈레이트제 기대를 언더클래드층으로부터 박리한다. 이에 의해, 언더클래드층과 코어와 오버클래드층으로 이루어지고, 언더클래드층의 단 가장자리에 상기 오목부가 형성된 광도파로를 수득했다.

〔렌즈체의 제작〕

에폭시 수지를 재료로 하여 금형 성형함으로써 설치면, 렌즈, 2개의 볼록부 가 형성된 렌즈체를 제작했다. 각 볼록부의 크기는 0.3㎜×0.3㎜×100㎛(높이)로 했다.

〔터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로의 제작〕

그리고, 상기 렌즈체의 설치면에 자외선 경화형 접착제를 도포한 후, 렌즈체의 볼록부와 광도파로의 오목부를 맞물리게 함으로써, 렌즈체에 대해서 광도파로를 정확하게 위치 결정하여, 언더클래드층의 단면을 렌즈체에 밀착시켰다. 이 상태에서, 광도파로를 렌즈체의 설치면에 설치했다. 그 후, 광도파로를 통하여 자외선을 조사하고, 렌즈체의 설치면에 광도파로를 접착시켰다. 이와 같이 하여, 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로를 제작했다.

상기 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로의 제작에서는 렌즈체의 렌즈와 광도파로의 정확한 위치 맞춤이 용이했다.

도 1은 본 발명의 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로의 일 실시형태를 모식적으로 도시한 평면도,

도 2의 (a)는 도 1의 X1-X1 단면도, (b)는 도 1의 X2-X2 단면도,

도 3은 상기 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로를 구성하는 렌즈체의 주요부를 확대하여 모식적으로 도시한 사시도,

도 4는 상기 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로를 구성하는 광도파로의 주요부를 확대하여 모식적으로 도시한 사시도,

도 5a는 상기 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로를 사용한 터치 패널을 모식적으로 도시한 평면도,

도 5b는 상기 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로를 사용한 터치 패널을 모식적으로 도시한 단면도,

도 6a는 상기 터치패널용 렌즈가 부착된 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 평면도,

도 6b는 도 6a의 X1-X1 단면도,

도 6c는 도 6a의 X2-X2 단면도,

도 7a는 상기 터치패널용 렌즈가 부착된 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 평면도,

도 7b는 도 7a의 X1-X1 단면도,

도 7c는 도 7a의 X2-X2 단면도,

도 8a는 상기 터치패널용 렌즈가 부착된 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 평면도,

도 8b는 도 8a의 X1-X1 단면도,

도 8c는 도 8a의 X2-X2 단면도,

도 9a는 상기 터치패널용 렌즈가 부착된 광도파로의 제조 방법을 모식적으로 도시한 평면도,

도 9b는 도 9a의 X1-X1 단면도,

도 9c는 도 9a의 X2-X2 단면도,

도 10a는 종래의 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로를 모식적으로 도시한 평면도, 및

도 10b는 도 10a의 X-X 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1a, 1b: 광도파로 2: 렌즈체

11: 언더클래드층 11a: 단면

21: 설치면 22a: 외주면(대치면)

A: 오목부 B: 볼록부

Claims

언더클래드층과 복수의 코어를 구비하고 각 코어의 단부가 상기 언더클래드층 표면의 일단 가장자리부측에 가장자리부를 따라서 병렬로 형성된 광도파로와, 상기 광도파로를 설치하는 설치면을 구비하고, 상기 설치면의 단부를 렌즈로 형성한 렌즈체로 이루어지고, 상기 렌즈체의 설치면에 상기 광도파로를 설치한 상태에서, 상기 언더클래드층의 상기 코어의 단부가 형성된 일단 가장자리부측의 단면이 상기 렌즈체의 렌즈에 접촉되는 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로에 있어서,

상기 렌즈체에는 상기 언더클래드층의 단면에 대치하는 대치면에 볼록부가 형성되고, 상기 볼록부에 대응하는 오목부가 언더클래드층의 상기 단면에 형성되고, 상기 볼록부와 오목부의 맞물림에 의해, 언더클래층의 상기 단면과 렌즈체의 상기 대치면이 밀착 상태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로.
제 1 항에 있어서,

상기 볼록부 및 오목부가 각각 복수개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로.
터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로에 사용되는 광도파로에 있어서,

상기 광도파로는 언더클래드층과, 복수의 코어를 구비하고, 각 코어의 단부 가 상기 언더클래드층 표면의 일단 가장자리부측에 가장자리부를 따라서 병렬로 형성되고, 그 일단 가장자리부측의 단면에 오목부가 형성되어 있고,

상기 터치 패널용 렌즈가 부착된 광도파로는 상기 광도파로와, 상기 광도파로를 설치하는 설치면을 구비하고 상기 설치면의 단부를 렌즈로 형성한 렌즈체로 이루어지고, 상기 광도파로와 상기 렌즈체는 상기 렌즈체의 설치면에 상기 광도파로를 설치한 상태에서, 상기 언더클래드층의 코어의 단부가 형성된 일단 가장자리부측의 단면이 상기 렌즈체의 렌즈에 접촉되도록 구성되어 있고, 상기 렌즈체에는 상기 언더클래드층의 단면에 접촉되는 접촉면에 볼록부가 형성되고, 상기 언더클래드층의 일단부측의 단면에 형성된 오목부는 상기 렌즈체에 형성된 볼록부에 대응하고 있고, 상기 볼록부와 오목부의 맞물림에 의해, 상기 언더클래드층의 단면과 상기 렌즈체의 접촉면이 밀착 상태로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 광도파로.
제 3 항에 있어서,

상기 렌즈체의 볼록부가 복수개 형성되어 있고, 그에 대응시켜 상기 오목부가 복수개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광도파로.