KR20110123004A - Optical waveguide and optical panel - Google Patents

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KR20110123004A
KR20110123004A KR1020100042414A KR20100042414A KR20110123004A KR 20110123004 A KR20110123004 A KR 20110123004A KR 1020100042414 A KR1020100042414 A KR 1020100042414A KR 20100042414 A KR20100042414 A KR 20100042414A KR 20110123004 A KR20110123004 A KR 20110123004A
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light
optical waveguide
core
touch panel
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KR1020100042414A
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유스케 시미즈
사쿠라 도시카와
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닛토덴코 가부시키가이샤
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    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means

Abstract

PURPOSE: An optical waveguide and an optical touch panel are provided to be used in the outdoor where sun light touches. CONSTITUTION: A pigment mixture, which consists of more than 2 kinds of pigments, is contained in clad(14). The pigment mixture strongly absorbs the light of a visible ray area compared to a near infrared area. Disturbance light in the visible ray area in the clad is strongly absorbed. The light intensity of the disturbance light, which penetrates into a core through the clad, in the visible ray area is drastically reduced and an optical touch panel is used in the outdoor.

Description

광도파로 및 광학식 터치 패널{OPTICAL WAVEGUIDE AND OPTICAL PANEL}Optical waveguide and optical touch panel {OPTICAL WAVEGUIDE AND OPTICAL PANEL}

본 발명은, 광도파로와, 그것을 이용한 광학식 터치 패널에 관한 것이다.The present invention relates to an optical waveguide and an optical touch panel using the same.

광학식 터치 패널에 있어서는, 양호한 특성을 얻기 위해서 외란광을 제거하는 것이 중요하다. 일반적인 광학식 터치 패널에서는, 좌표 입력 영역의 주변에, 발광 소자와 수광 소자가 서로 대향하도록 배열되어 있다. 그 경우, 외란광 대책으로서, 수광 소자 상에 가시광을 흡수하는 봉지 수지 (차광 부재) 를 형성한다 (예를 들어 특허문헌 1).In the optical touch panel, it is important to remove extraneous light in order to obtain good characteristics. In a general optical touch panel, the light emitting element and the light receiving element are arranged to face each other around the coordinate input area. In that case, as a countermeasure against disturbance light, sealing resin (shielding member) which absorbs visible light is formed on a light receiving element (for example, patent document 1).

그러나, 이 구조의 광학식 터치 패널에서는, 외란광이 직접 들어가는 좌표 입력 영역의 근처에 수광 소자가 배열되어 있다. 그 때문에, 차광 부재만으로 외란광을 제거하기는 어렵다.However, in the optical touch panel of this structure, the light receiving element is arranged in the vicinity of the coordinate input region where the disturbance light directly enters. Therefore, it is difficult to remove disturbance light only by the light shielding member.

이것에 대하여, 발광 소자와 좌표 입력 영역 사이, 및 좌표 입력 영역과 수광 소자 사이에, 광도파로를 형성한 광학식 터치 패널이 알려져 있다. 이 광학식 터치 패널에 있어서는, 발광 소자로부터의 광 신호는, 광도파로를 통과한 후 좌표 입력 영역으로 출사된다. 또한, 좌표 입력 영역을 통과한 광 신호는, 광도파로를 통과한 후 수광 소자에 도달한다 (예를 들어 특허문헌 2). 이 구조의 광학식 터치 패널은, 좌표 입력 영역의 주변에 수광 소자를 배열할 필요가 없다. 그 때문에, 일반적인 광학식 터치 패널에 비해 외란광 노이즈에 강하다.On the other hand, the optical touch panel which provided the optical waveguide between the light emitting element and the coordinate input area, and between the coordinate input area and the light receiving element is known. In this optical touch panel, the optical signal from the light emitting element is emitted to the coordinate input area after passing through the optical waveguide. Moreover, the optical signal which passed the coordinate input area | region reaches a light receiving element after passing an optical waveguide (for example, patent document 2). The optical touch panel of this structure does not need to arrange light receiving elements around the coordinate input area. Therefore, it is stronger to disturbance light noise than a general optical touch panel.

일본 공개특허공보 평11-86698호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-86698 일본 공개특허공보 2008-203431호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-203431

그러나, 광도파로를 사용한 광학식 터치 패널에 있어서도, 외란광의 저지가 아직 충분하다고는 할 수 없다. 매우 조도가 높은 환경, 예를 들어 옥외에서는 여전히 광학식 터치 패널의 사용이 어렵다.However, even in an optical touch panel using an optical waveguide, it cannot be said that the disturbance of disturbance light is still sufficient. It is still difficult to use optical touch panels in very high-light environments, for example outdoors.

본 발명자는, 옥외에서도 사용할 수 있는 광학식 터치 패널의 개발에 대하여 예의 검토하였다. 그 결과, 발광 소자 및 수광 소자의 광학 특성, 그리고 외란광에 의한 노이즈의 발생 메커니즘에 주목하여 본 발명을 완성하였다. 또한 본 명세서에서는, 「근적외 영역」이란, 700 ㎚ 이상 2500 ㎚ 미만의 파장 영역을 말한다. 또한 「가시 영역」이란, 400 ㎚ 이상 700 ㎚ 미만의 파장 영역을 말한다. 또한 「자외 영역」이란, 1 ㎚ 이상 400 ㎚ 미만의 파장 영역을 말한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM This inventor earnestly examined about development of the optical touch panel which can be used also outdoors. As a result, the present invention has been completed by paying attention to the optical characteristics of the light emitting element and the light receiving element and the mechanism of generating noise due to disturbance light. In addition, in this specification, a "near infrared region" means the wavelength region of 700 nm or more and less than 2500 nm. In addition, a "visible region" means the wavelength range of 400 nm or more and less than 700 nm. In addition, an "ultraviolet region" means a wavelength region of 1 nm or more and less than 400 nm.

도 1 에, 발광 소자의 대표적인 발광 파장과, 수광 소자의 대표적인 수광 파장 영역을 나타낸다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 광학식 터치 패널에 일반적으로 사용되는 발광 소자는, 근적외 영역 (예를 들어 850 ㎚) 의 광을 발광한다. 반면, 광학식 터치 패널에 일반적으로 사용되는 수광 소자는, 근적외 영역의 광뿐만 아니라, 가시 영역의 광도 수광한다. 그 결과, 수광 소자는, 발광 소자로부터 출사된 근적외 영역의 광뿐만 아니라, 클래드를 투과하여 코어에 침입한 가시 영역의 외란광도 수광한다. 그 때문에, 외란광에 의한 노이즈가 발생한다.1 shows a typical light emission wavelength of a light emitting element and a typical light receiving wavelength region of the light receiving element. As shown in FIG. 1, the light emitting element generally used for an optical touch panel emits light of a near-infrared region (for example, 850 nm). On the other hand, a light receiving element generally used in an optical touch panel receives not only light in the near infrared region but also light in the visible region. As a result, the light receiving element receives not only the light of the near infrared region emitted from the light emitting element but also the disturbance light of the visible region that has penetrated the core through the clad. For this reason, noise due to disturbance light is generated.

그래서 본 발명자는, 클래드에, 2 종 이상의 색소로 이루어지는 색소 혼합물을 함유시켰다. 이 색소 혼합물은, 근적외 영역에 비해 가시 영역의 광을 보다 강하게 흡수한다. 이 때문에, 클래드에 침입한 가시 영역의 외란광은 강하게 흡수되지만, 근적외 영역의 신호광은 거의 흡수되지 않는다. 이로써, 클래드를 투과하여 코어에 침입하는 가시 영역의 외란광을 대폭 저감시킬 수 있다. 그리고, 광학식 터치 패널을 옥외에서도 사용할 수 있음을 알아냈다.Therefore, the present inventors contained the pigment mixture which consists of 2 or more types of pigment | dyes in a clad. This dye mixture absorbs light in the visible region more strongly than in the near infrared region. For this reason, the disturbance light of the visible region which has penetrated the clad is strongly absorbed, but the signal light of the near infrared region is hardly absorbed. Thereby, the disturbance light of the visible region which penetrates a clad and penetrates a core can be reduced significantly. Then, it was found that the optical touch panel can be used outdoors.

본 발명의 요지는 이하와 같다.The gist of the present invention is as follows.

(1) 본 발명의 광도파로는, 클래드와, 클래드에 매설된 코어를 갖는 광도파로이다. 클래드의 가시 영역의 광 투과율은, 근적외 영역의 광 투과율보다 낮다. 이것은 다음의 것을 의미한다. 근적외 영역과 가시 영역의 투과율 스펙트럼을 비교했을 때, 가시 영역의 임의의 파장의 투과율이, 근적외 영역의 임의의 파장의 투과율보다 낮다.(1) The optical waveguide of the present invention is an optical waveguide having a clad and a core embedded in the clad. The light transmittance in the visible region of the clad is lower than the light transmittance in the near infrared region. This means that: When the transmittance spectra of the near infrared region and the visible region are compared, the transmittance of any wavelength in the visible region is lower than that of any wavelength in the near infrared region.

(2) 본 발명의 광도파로에서는, 클래드가 2 종 이상의 색소로 이루어지는 색소 혼합물을 함유한다. 색소 혼합물의 가시 영역의 광 투과율은, 근적외 영역의 광 투과율보다 낮다. (2) In the optical waveguide of the present invention, the clad contains a pigment mixture composed of two or more pigments. The light transmittance of the visible region of the dye mixture is lower than the light transmittance of the near infrared region.

(3) 본 발명의 광도파로에서는, 클래드가 추가로 자외선 경화 수지를 함유한다. 색소 혼합물의 자외 영역의 광 투과율은, 가시 영역의 광 투과율보다 높다. 이것은 다음의 것을 의미한다. 가시 영역과 자외 영역의 투과 스펙트럼을 비교했을 때, 가시 영역의 임의의 파장에 대하여, 그것보다 투과율이 높은 파장이 자외 영역에 있다.(3) In the optical waveguide of the present invention, the clad further contains an ultraviolet curable resin. The light transmittance of the ultraviolet region of the dye mixture is higher than the light transmittance of the visible region. This means that: When comparing the transmission spectra of the visible region and the ultraviolet region, for any wavelength of the visible region, there is a wavelength having a higher transmittance than that in the ultraviolet region.

(4) 본 발명의 광도파로에서는, 클래드의 광 투과율이, 파장 850 ㎚ 에 있어서 80 % 이상이고, 파장 400 ㎚ 이상 700 ㎚ 미만의 전역에서 15 % 미만이고, 파장 365 ㎚ 에 있어서 10 % 이상이다.(4) In the optical waveguide of the present invention, the light transmittance of the clad is 80% or more at a wavelength of 850 nm, less than 15% at a wavelength of 400 nm or more and less than 700 nm, and is 10% or more at a wavelength of 365 nm. .

(5) 본 발명의 광도파로에서는, 클래드의 두께가 10 ㎛ ∼ 1500 ㎛ 이다.(5) In the optical waveguide of the present invention, the thickness of the clad is 10 µm to 1500 µm.

(6) 본 발명의 광도파로에서는, 클래드의 코어의 광의 출사단(出射端) 을 덮는 부분, 또는 클래드의 코어의 광의 입사단(入射端) 을 덮는 부분이, 렌즈 구조를 이룬다.(6) In the optical waveguide of the present invention, a portion covering the light exit end of the core of the clad or the light incident end of the light of the core of the clad forms a lens structure.

(7) 본 발명의 광학식 터치 패널은, 상기에 기재된 광도파로를 구비한다.(7) The optical touch panel of the present invention includes the optical waveguide described above.

본 발명에 의해, 직사 일광이 닿는 옥외에서도 사용할 수 있는 광학식 터치 패널을 실현할 수 있었다.By this invention, the optical touch panel which can be used also in the outdoors which is exposed to direct sunlight can be implemented.

도 1 은, 발광 소자의 발광 파장과, 수광 소자의 수광 파장의 영역을 나타내는 도면.
도 2 의 (a) 는 본 발명의 광도파로의 사시도, (b) 는 본 발명의 광도파로의 단면도, (c) 는 본 발명의 광도파로의 단면도.
도 3 의 (a) 는 본 발명의 광학식 터치 패널의 평면도, (b) 는 본 발명의 광학식 터치 패널의 단면도.
도 4 는, 실시예와 비교예의 제 2 클래드의 투과 스펙트럼의 그래프.
도 5 는, 실시예와 비교예의 외란광 노이즈의 측정 그래프.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the area | region of the light emission wavelength of a light emitting element and the light reception wavelength of a light receiving element.
(A) is a perspective view of the optical waveguide of this invention, (b) is sectional drawing of the optical waveguide of this invention, (c) is sectional drawing of the optical waveguide of this invention.
(A) is a top view of the optical touch panel of this invention, (b) is sectional drawing of the optical touch panel of this invention.
4 is a graph of transmission spectra of the second clad of Examples and Comparative Examples.
5 is a graph of measurement of disturbance light noise in Examples and Comparative Examples.

[광도파로][Optical waveguide]

본 발명의 광도파로는, 클래드와, 클래드에 매설된 코어를 갖는다. 본 발명의 광도파로는, 클래드 및 코어를 갖는 것이라면, 그 밖의 구성 요소 (예를 들어 기판) 를 갖고 있어도 된다.The optical waveguide of the present invention has a clad and a core embedded in the clad. The optical waveguide of the present invention may have other components (for example, a substrate) as long as it has a clad and a core.

본 발명의 광도파로의 형태에 특별히 제한은 없고, 예를 들어 도 2(a) ∼ (c) 에 나타낸 형태를 들 수 있다. 도 2(a) 는, 본 발명의 일 실시형태의 광도파로 (10) 의 사시도이다. 도 2(b) 는, 도 2(a) 의 광도파로의 선분 A-B 를 따른 단면도이다. 도 2(c) 는, 도 2(a) 의 광도파로의 선분 C-D 를 따른 단면도이다.There is no restriction | limiting in particular in the form of the optical waveguide of this invention, For example, the form shown to FIG. 2 (a)-(c) is mentioned. 2 (a) is a perspective view of the optical waveguide 10 of the embodiment of the present invention. FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along the line segment A-B of the optical waveguide of FIG. 2 (a). FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line segment C-D of the optical waveguide of FIG. 2A.

도 2(a) ∼ (c) 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 광도파로 (10) 에서는, 제 1 클래드 (11), 복수의 코어 (12), 제 2 클래드 (13) 가 이 순서로 적층되어 있다. 제 1 클래드 (11) 와 제 2 클래드 (13) 를 총칭하여 간단히 클래드 (14) 라고 한다. 복수의 코어 (12) 끼리의 사이는 떨어져 있기 때문에, 클래드 (14) 에 코어 (12) 가 매설된 구조가 된다.As shown to Fig.2 (a)-(c), in the optical waveguide 10 of this invention, the 1st clad 11, the several core 12, and the 2nd clad 13 are laminated | stacked in this order, have. The first clad 11 and the second clad 13 are collectively referred to simply as the clad 14. Since the cores 12 are separated from each other, the core 12 is embedded in the clad 14.

도 2(a) ∼ (c) 에서는, 제 2 클래드 (13) 의 단면 (端面) 에 렌즈 구조 (13a) 가 형성되어 있다. 이것은, 코어 (12) 로부터 출사되는 광이 세로 방향으로 확산되는 것을 억제하기 위해서이다. 또한, 코어 (12) 에 입사되는 광을 세로 방향으로 집속시키기 위해서이다. 신호광의 이용 효율을 높이기 위해서, 이와 같은 렌즈 구조 (13a) 가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그러나, 렌즈 구조 (13a) 는 형성되어 있지 않아도 된다.In FIG.2 (a)-(c), the lens structure 13a is formed in the cross section of the 2nd clad 13. As shown in FIG. This is to suppress the light emitted from the core 12 from diffusing in the longitudinal direction. Moreover, in order to focus the light incident on the core 12 in the longitudinal direction. In order to raise the utilization efficiency of signal light, it is preferable that such a lens structure 13a is provided. However, the lens structure 13a does not need to be formed.

제 1 클래드 (11) 의 재료와 제 2 클래드 (13) 의 재료는 동일해도 되고 상이해도 된다. 그러나 제조 비용을 저감시키기 위해서, 동일 재료인 것이 바람직하다.The material of the first clad 11 and the material of the second clad 13 may be the same or different. However, in order to reduce manufacturing cost, it is preferable that it is the same material.

본 발명의 광도파로 (10) 의 용도는 한정되지 않는다. 본 발명의 광도파로 (10) 는, 광학식 터치 패널, 광학식 센서 등에 사용할 수 있는데, 특히 광학식 터치 패널에 바람직하게 사용된다.The use of the optical waveguide 10 of the present invention is not limited. Although the optical waveguide 10 of this invention can be used for an optical touch panel, an optical sensor, etc., it is especially used suitably for an optical touch panel.

[클래드][Clad]

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 는, 2 종 이상의 색소로 이루어지는 색소 혼합물을 함유한다. 색소 혼합물은, 근적외 영역의 광에 비해 가시 영역의 광을 강하게 흡수한다. 그 때문에, 코어 (12) 에 침입하는 가시 영역의 외란광을 저감시킬 수 있다. 이 클래드 (14) 를, 광도파로를 갖는 광학식 터치 패널에 사용한 경우, 외란광의 영향을 매우 적게 할 수 있다. 그 결과, 광학식 터치 패널을 옥외에서 사용할 수 있게 된다.The clad 14 used in the present invention contains a dye mixture composed of two or more kinds of dyes. The dye mixture strongly absorbs light in the visible region as compared with light in the near infrared region. Therefore, the disturbance light of the visible region which permeates the core 12 can be reduced. When this clad 14 is used for an optical touch panel having an optical waveguide, the influence of disturbance light can be very small. As a result, the optical touch panel can be used outdoors.

클래드 (14) 로는, 가시 영역의 광 투과율이 근적외 영역의 광 투과율보다 낮은, 1 종류의 색소를 함유한 구성도 있을 수 있다. 이와 같은 색소의 예로서, C. I. Solvent Black 27, 28, 2G 등의 흑색 색소, 및 일본 공개특허공보 평9-3311호에 기재된 안트라퀴논계 색소를 들 수 있다.As the clad 14, there may be a constitution in which one kind of dye is contained in which the light transmittance in the visible region is lower than the light transmittance in the near infrared region. As an example of such a pigment | dye, black pigment | dyes, such as C. I. Solvent Black 27, 28, 2G, and the anthraquinone type pigment | dye of Unexamined-Japanese-Patent No. 9-3311 are mentioned.

그러나, 이와 같은 색소를 1 종류만 함유한 클래드 (14) 로는, 후술하는 도 4 (실시예) 에 나타내는, 자외 영역에 투과율이 높은 스펙트럼을 실현하기 어렵다. 자외 영역에 투과율이 높은 스펙트럼이 아닌 경우, 클래드 (14) 나 코어 (12) 에 자외선 경화 수지를 함유시키기 어렵기 때문에 실용성이 부족해진다.However, as the clad 14 containing only one kind of such dye, it is difficult to realize a spectrum with high transmittance in the ultraviolet region shown in Fig. 4 (Example) described later. In the case where the ultraviolet ray is not in the spectrum having a high transmittance, it is difficult to contain the ultraviolet curable resin in the cladding 14 and the core 12, and thus the practicality is insufficient.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 를 사용하면, 차광 부재를 새롭게 추가할 필요가 없기 때문에, 광학식 터치 패널을 소형화, 박형화할 수 있다.When the cladding 14 used in the present invention is used, it is not necessary to add a light shielding member anew, so that the optical touch panel can be miniaturized and thinned.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 는, 가시 영역의 광을 강하게 흡수하지만, 근적외 영역의 광은 거의 흡수하지 않는다. 그 때문에 발광 소자로부터 출사된 근적외 영역의 광이 코어 (12) 내를 전파할 때, 근적외 영역의 광이 코어 (12) 주위의 클래드 (14) 의 영향에 의해 감쇠되는 경우는 거의 없다.The clad 14 used in the present invention strongly absorbs light in the visible region, but hardly absorbs light in the near infrared region. Therefore, when light in the near infrared region emitted from the light emitting element propagates in the core 12, the light in the near infrared region is hardly attenuated by the influence of the clad 14 around the core 12.

동일한 이유에 의해, 도 2(a) ∼ (c) 에 나타낸, 코어 (12) 내를 전파한 근적외 영역의 광이, 클래드 (14) 에 형성된 렌즈 구조 (13a) 를 통과하여 외부로 출사되는 경우, 근적외 영역의 광이 렌즈 구조 (13a) 에 의해 감쇠되는 경우는 거의 없다. 또한, 클래드 (14) 에 형성된 렌즈 구조 (13a) 를 통과하여, 근적외 영역의 광이 코어 (12) 에 입사되는 경우, 근적외 영역의 광이 렌즈 구조 (13a) 에 의해 감쇠되는 경우는 거의 없다.For the same reason, light in the near-infrared region propagated in the core 12 shown in FIGS. 2A to 2C is emitted through the lens structure 13a formed in the clad 14 to the outside. In this case, the light in the near infrared region is hardly attenuated by the lens structure 13a. In addition, when light in the near infrared region enters the core 12 through the lens structure 13a formed in the clad 14, the light in the near infrared region is almost attenuated by the lens structure 13a. none.

색소 혼합물은, 800 ㎚ 이상 1000 ㎚ 미만의 파장 영역의 광보다, 500 ㎚ 이상 650 ㎚ 미만의 파장 영역의 광을 보다 강하게 흡수하는 것이 바람직하다. 또한 색소 혼합물은, 750 ㎚ 이상 1500 ㎚ 미만의 파장 영역의 광보다, 400 ㎚ 이상 700 ㎚ 미만의 파장 영역의 광을 보다 강하게 흡수하는 것이 더욱 바람직하다.It is preferable that a pigment mixture absorbs light of the wavelength range of 500 nm or more and less than 650 nm more strongly than the light of the wavelength range of 800 nm or more and less than 1000 nm. Moreover, it is further more preferable that a pigment mixture absorbs light of the wavelength range of 400 nm or more and less than 700 nm more strongly than the light of the wavelength range of 750 nm or more and less than 1500 nm.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 는, 추가로 자외선 경화 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 자외선 경화 수지는 패터닝성이 우수하기 때문에, 자외선 경화 수지를 함유시킴으로써, 패터닝 정밀도가 높은 클래드가 얻어진다. 또한, 자외선 경화 수지는 경화 시간이 짧고, 일반적으로 열 경화 수지보다 이형성이 우수하기 때문에 생산성이 좋다.It is preferable that the cladding 14 used in the present invention further contains an ultraviolet curable resin. Since ultraviolet curable resin is excellent in patterning property, the cladding with high patterning precision is obtained by containing an ultraviolet curable resin. In addition, the ultraviolet curable resin has a short curing time and generally has better release property than the thermosetting resin, so the productivity is good.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 에 함유되는 색소 혼합물은, 가시 영역의 광에 비해 자외 영역의 광의 흡수가 약한 것이 바람직하다. 그러면, 색소 혼합물을 함유시켜도 자외 영역의 광이 약해지지 않기 때문에, 클래드에 함유되는 자외선 경화 수지의 경화가 방해되지 않는다.It is preferable that the pigment | dye mixture contained in the cladding 14 used for this invention has weak absorption of the light of an ultraviolet region compared with the light of a visible region. Then, even if it contains a pigment mixture, since the light of an ultraviolet region does not weaken, hardening of the ultraviolet curable resin contained in a clad is not prevented.

색소 혼합물은, 근적외 영역의 광보다 가시 영역의 광을 강하게 흡수하는 것이면 특별히 제한은 없다. 색소 혼합물로서, 예를 들어 아리모토 화학 공업사 제조 「FS-Black 1927」을 들 수 있다.The dye mixture is not particularly limited as long as it absorbs light in the visible region more strongly than light in the near infrared region. As a pigment mixture, "FS-Black 1927" by Arimoto Chemical Industries, Ltd. is mentioned, for example.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 에 있어서의 색소 혼합물의 함유량은, 0.01 중량% ∼ 5 중량% 인 것이 바람직하다. 색소 혼합물의 함유량이 0.01 중량% 미만이면, 클래드 (14) 를 투과하여 코어 (12) 에 침입하는 가시 영역의 외란광을 충분히 저감시키지 못할 우려가 있다. 색소 혼합물의 함유량이 5 중량% 를 초과하면, 예를 들어 코어 (12) 내를 전파한 광이, 클래드 (14) 에 형성된 렌즈 구조 (13a) 를 통해 외부로 출사될 때, 광의 투과가 저해될 우려가 있다.It is preferable that content of the pigment mixture in the cladding 14 used for this invention is 0.01 weight%-5 weight%. When content of a pigment mixture is less than 0.01 weight%, there exists a possibility that the disturbance light of the visible region which permeate | transmits the clad 14 and may invade the core 12 may not be reduced enough. If the content of the dye mixture exceeds 5% by weight, for example, when light propagating in the core 12 is emitted to the outside through the lens structure 13a formed in the clad 14, the transmission of light is inhibited. There is concern.

상기 자외선 경화 수지는, 자외선 경화가 가능한 것이면 특별히 제한되지 않는다. 자외선 경화 수지로서, 예를 들어 ADEKA 사 제조 「EP4080E」를 들 수 있다.The ultraviolet curable resin is not particularly limited as long as the ultraviolet curable resin can be cured. As ultraviolet curing resin, "EP4080E" by ADEKA company is mentioned, for example.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 에 있어서의 자외선 경화 수지의 함유량은, 80.0 중량% ∼ 99.9 중량% 인 것이 바람직하다. 자외선 경화 수지의 함유량이 80.0 중량% 미만이면, 패터닝성이 악화될 우려가 있다. 자외선 경화 수지의 함유량이 99.9 중량% 를 초과하면, 가시 영역의 광 흡수가 작아질 우려가 있다.It is preferable that content of the ultraviolet curable resin in the cladding 14 used for this invention is 80.0 weight%-99.9 weight%. When content of ultraviolet curable resin is less than 80.0 weight%, there exists a possibility that patterning property may deteriorate. When content of ultraviolet curable resin exceeds 99.9 weight%, there exists a possibility that the light absorption of a visible region may become small.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 의 광 투과율은, 파장 850 ㎚ 에 있어서, 80 % 이상인 것이 바람직하고, 85 % 이상인 것이 보다 바람직하며, 90 % 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 본 발명에 사용되는 클래드 (14) 의 광 투과율은, 파장 400 ㎚ 이상 700 ㎚ 미만의 파장 영역 전역에 걸쳐서, 15 % 미만인 것이 바람직하고, 14.5 % 미만인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명에 사용되는 클래드 (14) 의 광 투과율은, 파장 365 ㎚ 에 있어서, 10 % 이상인 것이 바람직하고, 13 % 이상인 것이 보다 바람직하며, 15 % 이상인 것이 더욱 바람직하다.It is preferable that the light transmittance of the cladding 14 used for this invention is 80% or more in wavelength 850 nm, It is more preferable that it is 85% or more, It is further more preferable that it is 90% or more. Moreover, it is preferable that it is less than 15%, and, as for the light transmittance of the cladding 14 used for this invention over the whole wavelength range of 400 nm or more and less than 700 nm, it is more preferable that it is less than 14.5%. In addition, the light transmittance of the cladding 14 used in the present invention is preferably 10% or more, more preferably 13% or more, and even more preferably 15% or more at a wavelength of 365 nm.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 의 광 투과율은, 파장 850 ㎚ 에 있어서 80 % 이상이다. 이로써, 발광 소자로부터 출사된 근적외 영역의 광이 코어 (12) 내를 전파할 때, 근적외 영역의 광이 코어 (12) 주위의 클래드 (14) 의 영향에 의해 감쇠되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 코어 (12) 내를 전파한 광이, 클래드 (14) 에 형성된 렌즈 구조 (13a) 를 통해 외부로 출사될 때, 클래드 (14) 에 의해 근적외 영역의 광이 감쇠되는 것을 방지할 수 있다.The light transmittance of the cladding 14 used in the present invention is 80% or more at a wavelength of 850 nm. Thereby, when the light of the near infrared region emitted from the light emitting element propagates in the core 12, it is possible to prevent the light of the near infrared region from being attenuated by the influence of the clad 14 around the core 12. . In addition, when the light propagated in the core 12 is emitted to the outside through the lens structure 13a formed in the clad 14, the light in the near infrared region can be prevented from being attenuated by the clad 14. have.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 의 광 투과율은, 파장 400 ㎚ 이상 700 ㎚ 미만의 파장 영역 전역에 걸쳐서 15 % 미만이다. 이 때문에, 코어 (12) 에 침입하는 가시 영역의 외란광을 저감시킬 수 있다. 이로써, 예를 들어 100,000 lux 의 조도 (직사 일광 레벨) 에 있어서도 외란광의 영향을 받지 않게 할 수 있다.The light transmittance of the cladding 14 used in the present invention is less than 15% over the entire wavelength range of 400 nm or more and less than 700 nm. For this reason, the disturbance light of the visible region which permeates the core 12 can be reduced. Thereby, for example, even in roughness of 100,000 lux (direct sunlight level), it is possible to prevent the influence of disturbance light.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 의 투과율은, 파장 365 ㎚ 에 있어서 10 % 이상이다. 이 때문에, 클래드 (14) 내의 자외선 경화 수지를 실용상 문제 없이 경화시킬 수 있다.The transmittance of the cladding 14 used in the present invention is 10% or more at a wavelength of 365 nm. For this reason, the ultraviolet curable resin in the clad 14 can be cured practically without a problem.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 의 두께는, 10 ㎛ ∼ 1500 ㎛ 인 것이 바람직하다. 클래드 (14) 의 두께가 10 ㎛ 미만이면, 가시 영역의 외란광을 충분히 흡수할 수 없게 될 우려가 있다. 클래드 (14) 의 두께가 1500 ㎛ 를 초과하면, 클래드 (14) 내의 자외선 경화 수지의 경화에 많은 에너지가 필요해질 우려가 있다.It is preferable that the thickness of the cladding 14 used for this invention is 10 micrometers-1500 micrometers. If the thickness of the clad 14 is less than 10 µm, there is a fear that the disturbance light in the visible region may not be sufficiently absorbed. When the thickness of the clad 14 exceeds 1500 µm, a large amount of energy may be required to cure the ultraviolet curable resin in the clad 14.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 는, 플라스마를 사용한 드라이 에칭법, 전사법, 노광·현상법, 포토블리치법 등의 방법에 의해 제조할 수 있다.The clad 14 used in the present invention can be produced by a method such as a dry etching method using a plasma, a transfer method, an exposure and development method, a photobleaching method, or the like.

본 발명에 사용되는 클래드 (14) 는 단층 구조여도 되고, 다층의 적층 구조여도 된다. 클래드 (14) 가 적층 구조를 갖는 경우에는, 그 중의 적어도 1 층 (예를 들어 제 2 클래드 (13)) 이 색소 혼합물을 함유하고 있으면 된다.The cladding 14 used in the present invention may have a single layer structure or a multilayer laminated structure. When the cladding 14 has a laminated structure, at least one layer thereof (for example, the second cladding 13) should just contain the dye mixture.

[코어][core]

본 발명에 사용되는 코어 (12) 는, 전파하는 광의 파장에서 투과율이 높고, 클래드 (14) 보다 굴절률이 높은 재료로 형성된다. 코어 (12) 를 형성하는 재료는, 패터닝성이 우수한 자외선 경화 수지가 바람직하다. 자외선 경화 수지로는, 아크릴계 자외선 경화 수지, 에폭시계 자외선 경화 수지, 실록산계 자외선 경화 수지, 노르보르넨계 자외선 경화 수지, 폴리이미드계 자외선 경화 수지 등이 바람직하다.The core 12 used in the present invention is formed of a material having a high transmittance at a wavelength of light propagating and a refractive index higher than that of the clad 14. As for the material which forms the core 12, the ultraviolet curable resin excellent in patterning property is preferable. As ultraviolet curing resin, acrylic type ultraviolet curing resin, epoxy type ultraviolet curing resin, siloxane type ultraviolet curing resin, norbornene type ultraviolet curing resin, polyimide type ultraviolet curing resin, etc. are preferable.

본 발명에 사용되는 코어 (12) 의 평면 형상에 특별히 제한은 없고, 직선 형상, 곡선 형상 등을 들 수 있다. 코어 (12) 의 평면 형상은, 전파하는 광을 효율적으로 좌표 입력 영역으로 유도할 수 있다는 점에서, 도 2(a) 에 나타내는 L 자 형상이 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular in the planar shape of the core 12 used for this invention, A linear form, a curved form, etc. are mentioned. Since the planar shape of the core 12 can guide light propagating efficiently to a coordinate input area | region, the L-shape shown in FIG.2 (a) is preferable.

본 발명에 사용되는 코어 (12) 의 단면 형상에 특별히 제한은 없다. 코어 (12) 의 단면 형상은, 도 2(b) 에 나타내는, 패터닝성이 우수한 직사각형 혹은 사다리꼴인 것이 바람직하다. 코어 (12) 의 저변의 길이 (코어 (12) 폭) 는 100 ㎛ ∼ 500 ㎛ 가 바람직하다. 코어 (12) 의 높이는 10 ㎛ ∼ 100 ㎛ 가 바람직하다.There is no restriction | limiting in particular in the cross-sectional shape of the core 12 used for this invention. It is preferable that the cross-sectional shape of the core 12 is rectangular or trapezoid which is excellent in patterning property shown to FIG. 2 (b). As for the length (core 12 width) of the base of the core 12, 100 micrometers-500 micrometers are preferable. As for the height of the core 12, 10 micrometers-100 micrometers are preferable.

본 발명에 사용되는 코어 (12) 는, 플라스마를 사용한 드라이 에칭법, 전사법, 노광·현상법, 포토블리치법 등의 방법에 의해 제조할 수 있다.The core 12 used for this invention can be manufactured by methods, such as the dry etching method using plasma, the transfer method, the exposure and image development method, and the photobleaching method.

본 발명에 사용되는 코어 (12) 내를 전파하는 광의 파장에 있어서의 코어 (12) 와 클래드 (14) 의 최대 굴절률차는, 0.01 이상인 것이 바람직하고, 0.02 ∼ 0.3 인 것이 더욱 바람직하다. 코어 (12) 내를 전파하는 광의 파장은, 발광 소자로부터 출사되는 광의 파장과 동일하고, 예를 들어 850 ㎚ 이다.It is preferable that it is 0.01 or more, and, as for the maximum refractive index difference between the core 12 and the clad 14 in the wavelength of the light propagating in the core 12 used for this invention, it is more preferable that it is 0.02-0.3. The wavelength of the light propagating in the core 12 is the same as the wavelength of the light emitted from the light emitting element, and is, for example, 850 nm.

본 발명에 사용되는 코어 (12) 및 클래드 (14) 를 형성하는 수지의 굴절률은, 수지에 도입하는 유기기의 종류나 함유량에 따라 증가 또는 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 고리형 방향족성 기 (페닐기 등) 를 수지 분자 중에 도입하면, 수지의 굴절률은 커진다. 또한, 고리형 방향족성 기의 수지 분자 중의 함유량을 증가시키면, 수지의 굴절률은 커진다. 반대로, 예를 들어 직사슬 또는 고리형 지방족계 기 (메틸기, 노르보르넨기 등) 를 수지 분자 중에 도입하면, 수지의 굴절률은 작아진다. 또한, 직사슬 또는 고리형 지방족계 기의 수지 분자 중의 함유량을 증가시키면, 수지의 굴절률은 작아진다.The refractive index of the resin forming the core 12 and the clad 14 used in the present invention can be increased or decreased depending on the type and content of the organic group introduced into the resin. For example, when the cyclic aromatic group (phenyl group or the like) is introduced into the resin molecule, the refractive index of the resin increases. In addition, when the content in the resin molecule of the cyclic aromatic group is increased, the refractive index of the resin increases. On the contrary, for example, when a linear or cyclic aliphatic group (methyl group, norbornene group, etc.) is introduced into the resin molecule, the refractive index of the resin becomes small. Moreover, when content in the resin molecule of a linear or cyclic aliphatic group is increased, the refractive index of resin will become small.

[광학식 터치 패널][Optical touch panel]

본 발명의 광학식 터치 패널은 본 발명의 광도파로를 구비한다. 그 때문에 본 발명의 광학식 터치 패널은 소형화, 박형화할 수 있고, 또한 옥외에서도 사용할 수 있다.The optical touch panel of the present invention includes the optical waveguide of the present invention. Therefore, the optical touch panel of the present invention can be miniaturized and thinned, and can be used outdoors.

도 3(a) 에, 본 발명의 광학식 터치 패널 (20) 의 바람직한 실시형태의 일례를 나타낸다. 본 발명의 광학식 터치 패널 (20) 은, 좌표 입력 영역 (21) 과, 근적외 영역의 광을 출사하는 발광 소자 (22) 와, 근적외 영역 및 가시 영역의 광을 수광하는 수광 소자 (23) 를 구비한다. 또한, 좌표 입력 영역 (21) 과 발광 소자 (22) 사이에 형성된 제 1 광도파로 (24) 를 구비한다. 또한, 좌표 입력 영역 (21) 과 수광 소자 (23) 사이에 형성된 제 2 광도파로 (25) 를 구비한다. 제 1 광도파로 (24) 의 좌표 입력 영역 (21) 측 단면은, 제 2 광도파로 (25) 의 좌표 입력 영역 (21) 측 단면과, 좌표 입력 영역 (21) 을 사이에 두고 대향한다. 적어도 수광 소자 (23) 에 접속하는 제 2 광도파로 (25) 에는 본 발명의 광도파로가 사용된다.3A shows an example of a preferred embodiment of the optical touch panel 20 of the present invention. The optical touch panel 20 of the present invention includes a coordinate input region 21, a light emitting element 22 for emitting light in the near infrared region, and a light receiving element 23 for receiving light in the near infrared region and the visible region. It is provided. Further, a first optical waveguide 24 formed between the coordinate input region 21 and the light emitting element 22 is provided. Moreover, the 2nd optical waveguide 25 formed between the coordinate input area 21 and the light receiving element 23 is provided. The cross section of the side of the coordinate input region 21 of the first optical waveguide 24 faces the cross section of the side of the coordinate input region 21 of the second optical waveguide 25 with the coordinate input region 21 interposed therebetween. The optical waveguide of the present invention is used for at least the second optical waveguide 25 connected to the light receiving element 23.

광학식 터치 패널 (20) 에서는, 전파하는 광을 광도파로 (25) 에 의해 수광 소자 (23) 로 유도한다. 이로써, 필요한 수광 소자 (23) 의 수가, 광도파로를 사용하지 않는 광학식 터치 패널에 비해 대폭 적어도 된다. 게다가, 수광 소자 (23) 의 배치의 자유도도 높기 때문에, 외란광의 영향이 광도파로를 사용하지 않는 광학식 터치 패널에 비해 적다.In the optical touch panel 20, light propagating is guided to the light receiving element 23 by the optical waveguide 25. Thereby, the number of necessary light receiving elements 23 is significantly reduced compared with the optical touch panel which does not use an optical waveguide. In addition, since the degree of freedom of the arrangement of the light receiving element 23 is also high, the influence of the disturbance light is less than that of the optical touch panel which does not use the optical waveguide.

또한, 본 발명의 광학식 터치 패널 (20) 에 있어서는, 적어도 수광 소자 (23) 에 접속하는 제 2 광도파로 (25) 의 클래드 (25a) 에, 가시 영역의 광을 강하게 흡수하는 색소 혼합물을 함유시켰다. 이로써, 가시 영역의 외란광이 코어 (25b) 내를 전파하여 수광 소자 (23) 에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 조도가 높은 옥외에서도 사용할 수 있는 광학식 터치 패널 (20) 을 실현할 수 있었다.Moreover, in the optical touch panel 20 of this invention, the pigment mixture which strongly absorbs the light of a visible region was contained in the clad 25a of the 2nd optical waveguide 25 connected to the light receiving element 23 at least. . In this way, it is possible to prevent the disturbance light in the visible region from propagating in the core 25b and reaching the light receiving element 23. As a result, the optical touch panel 20 which can be used also in the outdoors with high illuminance was realizable.

본 발명의 광학식 터치 패널 (20) 의 용도에 특별히 제한은 없다. 본 발명의 광학식 터치 패널 (20) 은, 예를 들어 자동 매표기나 은행의 ATM 등의 공공용 입력 장치, 휴대 전화나 게임기 등의 휴대 기기, 복사기 등의 오피스 기기, 카 내비게이션, POS 시스템, 산업용 기계의 조작 패널 등에 광범위하게 사용된다.There is no restriction | limiting in particular in the use of the optical touch panel 20 of this invention. The optical touch panel 20 of the present invention is, for example, a public input device such as an automatic ticket vending machine or a bank ATM, a portable device such as a mobile phone or a game machine, an office device such as a copy machine, a car navigation system, a POS system, or an industrial machine. Widely used in operation panels and the like.

[좌표 입력 영역][Coordinate input area]

본 명세서에서 「좌표 입력 영역 (21)」이란, 광학식 터치 패널 (20) 에 있어서 인간의 손가락이나 펜끝 등으로 좌표 입력을 실시하는 영역을 말한다. 본 발명의 광학식 터치 패널 (20) 에서는, 수광 소자 (23) 가 센서로서 기능한다. 그 때문에, 좌표 입력 영역 (21) 에, ITO 막 등의 센서로서의 오버레이 필름 (필름, 유리 등의 층) 은 필요가 없다.In this specification, the "coordinate input area 21" means the area | region which inputs coordinates with a human finger, a pen tip, etc. in the optical touch panel 20. FIG. In the optical touch panel 20 of the present invention, the light receiving element 23 functions as a sensor. Therefore, the overlay film (layers, such as a film and glass) as a sensor, such as an ITO film | membrane, is not necessary in the coordinate input area 21.

도 3(b) 는, 본 발명의 광학식 터치 패널 (20) 의 바람직한 실시형태의 일례의 모식적 단면도이다. 발광 소자 (22) 로부터 출사된 광 (26) 은, 제 1 광도파로 (24) 의 클래드 (24a) 에 매설된 코어 (24b) 내를 통과하고, 좌표 입력 영역 (21) 에서는 공중을 통과한다. 그 후, 광 (26) 은, 제 2 광도파로 (25) 의 클래드 (25a) 에 매설된 코어 (25b) 내를 통과하여, 수광 소자 (23) 에 도달한다.FIG.3 (b) is typical sectional drawing of an example of preferable embodiment of the optical touch panel 20 of this invention. The light 26 emitted from the light emitting element 22 passes through the core 24b embedded in the clad 24a of the first optical waveguide 24, and passes through the air in the coordinate input region 21. Thereafter, the light 26 passes through the core 25b embedded in the clad 25a of the second optical waveguide 25 and reaches the light receiving element 23.

도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 좌표 입력 영역 (21) 은, 하방에 투명 패널 (27) 을 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 이것은, 좌표 입력 영역 (21) 의 하방에 형성되는 액정 표시 장치나 플라스마 표시 장치를 보호하기 위해서이다. 투명 패널 (27) 에 특별히 제한은 없고, 유리판, 아크릴판 등이 사용된다. 투명 패널 (27) 의 두께는 10 ㎛ ∼ 5 ㎜ 가 바람직하다.As shown to FIG. 3 (b), it is preferable that the coordinate input area 21 further includes the transparent panel 27 below. This is for protecting the liquid crystal display device or plasma display device formed below the coordinate input area 21. There is no restriction | limiting in particular in the transparent panel 27, A glass plate, an acryl plate, etc. are used. As for the thickness of the transparent panel 27, 10 micrometers-5 mm are preferable.

[발광 소자·수광 소자][Light emitting element, light receiving element]

본 발명에 사용되는 발광 소자 (22) 는, 근적외 영역의 광을 발광하는 소자이다. 발광 소자 (22) 로는, 발광 다이오드 또는 반도체 레이저가 바람직하고, VCSEL (수직 공진면 발광 레이저) 이 보다 바람직하다. VCSEL 은, 기판면에 대하여 수직 방향으로 광을 공진시켜, 면과 수직 방향으로 광을 출사시킬 수 있기 때문에, 광 전송이 우수하다. 발광 소자 (22) 로부터 출사되는 광의 파장은 근적외 영역에 있는 것이 바람직하다.The light emitting element 22 used in the present invention is an element that emits light in the near infrared region. As the light emitting element 22, a light emitting diode or a semiconductor laser is preferable, and VCSEL (vertical resonance plane light emitting laser) is more preferable. Since VCSEL can resonate light in the direction perpendicular to the substrate surface and emit light in the direction perpendicular to the surface, the VCSEL is excellent in light transmission. The wavelength of the light emitted from the light emitting element 22 is preferably in the near infrared region.

본 발명에 사용되는 수광 소자 (23) 는, 가시 영역 및 근적외 영역의 광을 수광하고, 광 신호를 전기 신호로 변환하는 소자이다. 수광 소자 (23) 로는, 포토트랜지스터, 포토다이오드가 바람직하고, CMOS 이미지 센서, CCD 이미지 센서가 보다 바람직하다.The light receiving element 23 used in the present invention is an element that receives light in the visible region and the near infrared region and converts an optical signal into an electrical signal. As the light receiving element 23, a phototransistor and a photodiode are preferable, and a CMOS image sensor and a CCD image sensor are more preferable.

실시예Example

[클래드 (14) 의 형성 재료의 조제][Preparation of Forming Material of Clad 14]

·(성분 A) 지환 (脂環) 골격을 포함하는, 자외선 경화가 가능한 에폭시 수지 (ADEKA 사 제조, EP4080E) 100 중량부(Component A) 100 parts by weight of an epoxy resin (EP4080E manufactured by ADEKA Corporation) capable of ultraviolet curing, containing an alicyclic skeleton

·(성분 B) 광 산발생제 (산아프로사 제조, CPI-200K) 2 중량부(Component B) 2 parts by weight of a photoacid generator (manufactured by San Apro Co., CPI-200K)

·(성분 C) 4 종의 색소로 이루어지는 색소 혼합물 (아리모토 화학 공업사 제조, FS-Black 1927) 0.1 중량부 (Component C) 0.1 part by weight of a pigment mixture (Arimoto Chemical Industries, Ltd., FS-Black 1927) consisting of four pigments

상기 성분을 혼합하여 제 1 클래드 (11) 및 제 2 클래드 (13) 의 형성 재료를 조제하였다.The above components were mixed to prepare materials for forming the first clad 11 and the second clad 13.

[코어 (12) 의 형성 재료의 조제][Preparation of Forming Material of Core 12]

·(성분 D) 플루오렌 골격을 포함하는, 자외선 경화가 가능한 에폭시 수지 (오사카 가스 케미컬사 제조, 오그소르 EG) 40 중량부(Component D) 40 parts by weight of an epoxy resin (Osaka EG, Ogso EG) capable of ultraviolet curing, containing a fluorene skeleton

·(성분 E) 플루오렌 골격을 포함하는, 자외선 경화가 가능한 에폭시 수지 (나가세 켐텍스사 제조, EX-1040) 30 중량부(Component E) 30 parts by weight of an ultraviolet curable epoxy resin (manufactured by Nagase Chemtex, EX-1040) containing a fluorene skeleton

·(성분 F) 1,3,3-트리스(4-(2-(3-옥세타닐))부톡시페닐)부탄 30 중량부(Component F) 30 parts by weight of 1,3,3-tris (4- (2- (3-oxetanyl)) butoxyphenyl) butane

·상기 성분 B 1 중량부1 part by weight of component B

·(성분 G) 락트산에틸 41 중량부(Component G) 41 parts by weight of ethyl lactate

상기 성분을 혼합하여 코어 (12) 의 형성 재료를 조제하였다.The said component was mixed and the formation material of the core 12 was prepared.

[광도파로 (10) 의 제조][Production of Optical Waveguide 10]

[제 1 클래드 (11) 의 형성][Formation of First Clad 11]

폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN) 필름 (150 ㎜ × 150 ㎜ × 0.188 ㎜) 의 표면에, 클래드의 형성 재료를 어플리케이터에 의해 도포하였다. 그 후, 전체면에 1,000 mJ/㎠ 의 자외선 조사 노광을 실시하였다. 계속해서, 80 ℃, 5 분간의 가열 처리를 실시하여, 제 1 클래드 (11) 를 형성하였다. 제 1 클래드 (11) 의 막두께를 접촉식 막후계로 측정한 결과, 20 ㎛ 였다. 또한, 제 1 클래드 (11) 의 파장 830 ㎚ 에 있어서의 굴절률은 1.510 이었다.The formation material of the clad was apply | coated to the surface of a polyethylene naphthalate (PEN) film (150 mm x 150 mm x 0.188 mm) with an applicator. Then, the ultraviolet irradiation exposure of 1,000 mJ / cm <2> was performed to the whole surface. Subsequently, heat processing was performed for 80 minutes and 5 minutes, and the 1st clad 11 was formed. It was 20 micrometers when the film thickness of the 1st clad 11 was measured with the contact thickness meter. In addition, the refractive index in the wavelength of 830 nm of the 1st clad 11 was 1.510.

[코어 (12) 의 형성][Formation of Core 12]

제 1 클래드 (11) 의 표면에, 코어 (12) 의 형성 재료를 어플리케이터에 의해 도포하였다. 다음으로, 100 ℃, 5 분간의 건조 처리를 실시하였다. 다음으로, 소정의 패턴이 인쇄된 합성 석영제 포토마스크를 올려 놓았다. i 선 밴드 패스 필터를 사용하고, 프록시미티 노광법 (갭 100 ㎛) 으로, 2500 mJ/㎠ 의 자외선 조사 노광 (피크 파장 365 ㎚) 을 실시하였다. 그 후, 100 ℃, 10 분간의 가열 처리를 실시하였다.The formation material of the core 12 was apply | coated to the surface of the 1st clad 11 by the applicator. Next, 100 degreeC and the drying process for 5 minutes were performed. Next, a synthetic quartz photomask was printed on which a predetermined pattern was printed. Using an i-line band pass filter, 2500 mJ / cm <2> of ultraviolet irradiation exposure (peak wavelength 365nm) was performed by the proximity exposure method (gap 100 micrometer). Thereafter, heat treatment was performed at 100 ° C for 10 minutes.

다음으로, γ-부티로락톤 수용액을 사용한 현상에 의해, 미노광 부분을 용해 제거하였다. 그 후, 120 ℃, 5 분간의 가열 처리를 실시하여, 코어 (12) 를 형성하였다.Next, the unexposed part was melt | dissolved and removed by image development using the aqueous solution of (gamma) -butyrolactone. Thereafter, heat treatment was performed at 120 ° C. for 5 minutes to form the core 12.

코어 (12) 의 단면 치수를 마이크로스코프로 측정한 결과, 폭 20 ㎛, 높이 50 ㎛ 였다. 또한 코어 (12) 의 파장 830 ㎚ 에 있어서의 굴절률은 1.592 였다.When the cross-sectional dimension of the core 12 was measured with the microscope, it was 20 micrometers in width, and 50 micrometers in height. Moreover, the refractive index in wavelength 830 nm of the core 12 was 1.592.

[제 2 클래드 (13) 의 형성][Formation of Second Clad 13]

제 1 클래드 (11) 및 코어 (12) 의 표면에, 제 2 클래드 (13) 의 형성 재료를 어플리케이터에 의해 도포하였다. 다음으로, 렌즈 구조의 네거티브형을 갖는 석영제 몰드형을 프레스하고, 전체면에 5000 mJ/㎠ 의 자외선 조사 노광 (피크 파장 365 ㎚) 을 실시하였다. 계속해서, 80 ℃, 5 분간의 가열 처리를 실시하였다. 그 후, 몰드형을 이형시켜, 도 2(a) ∼ (c) 에 나타내는 렌즈 구조 (13a) 를 갖는 제 2 클래드 (13) 를 형성하였다. 제 2 클래드 (13) 의 막두께는 1,000 ㎛ 였다.The formation material of the 2nd clad 13 was apply | coated to the surface of the 1st clad 11 and the core 12 with the applicator. Next, the quartz mold having a negative shape of the lens structure was pressed and subjected to ultraviolet irradiation exposure (peak wavelength 365 nm) of 5000 mJ / cm 2 on the entire surface. Subsequently, heat processing was performed at 80 degreeC for 5 minutes. Thereafter, the mold was released to form a second clad 13 having the lens structure 13a shown in Figs. 2A to 2C. The film thickness of the second clad 13 was 1,000 µm.

실시예의 광도파로 (10) 의 제 2 클래드 (13) 의 투과 스펙트럼을 도 4 (실시예) 에 나타낸다. 실시예의 광도파로 (10) 의 제 2 클래드 (13) 의 광 투과율은, 파장 850 ㎚ 에 있어서 95 % 이고, 파장 400 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 전역에서 15 % 미만이고, 파장 365 ㎚ 에 있어서 14 % 였다. 제 2 클래드 (13) 의 파장 830 ㎚ 에 있어서의 굴절률은 1.510 이었다. 제 2 클래드 (13) 의 투과 스펙트럼은, 색소 혼합물 (아리모토 화학 공업사 제조, FS-Black 1927) 의 투과 스펙트럼과 거의 일치했다. 1 종류의 색소만으로는, 도 4 의 실시예의 스펙트럼의 380 ㎚ 부근의 피크를 얻는 것이 곤란하다. 즉 1 종류의 색소만으로는, 가시 영역의 투과율을 낮추고, 또한 자외 영역의 투과율을 높이는 것이 곤란하다. 그 때문에, 실시예에 있어서는, 2 종 이상의 색소를 혼합한 색소 혼합물을 사용하였다.The transmission spectrum of the 2nd clad 13 of the optical waveguide 10 of an Example is shown in FIG. 4 (Example). The light transmittance of the second clad 13 of the optical waveguide 10 of the example was 95% at a wavelength of 850 nm, less than 15% in the whole region of wavelengths 400 nm to 700 nm, and was 14% at a wavelength of 365 nm. . The refractive index in the wavelength of 830 nm of the 2nd clad 13 was 1.510. The transmission spectrum of the 2nd clad 13 substantially corresponded with the transmission spectrum of the pigment mixture (AFS, Black Industries, FS-Black 1927). With only one type of dye, it is difficult to obtain a peak near 380 nm of the spectrum of the example of FIG. 4. That is, with only one type of dye, it is difficult to lower the transmittance of the visible region and to increase the transmittance of the ultraviolet region. Therefore, in the Example, the pigment mixture which mixed 2 or more types of pigments was used.

제조 후의 광도파로 (10) 는, 날형을 사용하여 터치 패널 형상으로 재단하고, 단면을 다이싱 장치에 의해 절단하였다.The optical waveguide 10 after manufacture was cut | disconnected in the shape of a touch panel using a blade shape, and the cross section was cut | disconnected by the dicing apparatus.

[광학식 터치 패널 (20) 의 제조][Manufacture of Optical Touch Panel 20]

실시예에서 제조한 2 개의 광도파로 (10) 를 도 3 과 같이 조합하여 광학식 터치 패널 (20) 을 제조하였다. 제 1 광도파로 (24) 의 말단에는, 파장 850 ㎚ 의 광을 출사하는 발광 소자 (22) (Optwell 사 제조, VCSELL) 를 연결하였다. 제 2 광도파로 (25) 의 말단에는, 수광 소자 (23) (TAOS 사 제조, CMOS 리니어 센서 어레이) 를 연결하였다. 광도파로 (24) 의 출사단과 광도파로 (25) 의 입사단이, 좌표 입력 영역 (21) 을 사이에 두고 대향하도록 배치하고, 도 3 에 나타내는 광학식 터치 패널 (20) (대각 3 인치) 을 제조하였다.The optical touch panel 20 was manufactured by combining the two optical waveguides 10 prepared in Example as shown in FIG. At the end of the first optical waveguide 24, a light emitting element 22 (VCSELL, manufactured by Optwell) that emits light having a wavelength of 850 nm was connected. The light receiving element 23 (TAOS Corporation make, CMOS linear sensor array) was connected to the terminal of the second optical waveguide 25. The output end of the optical waveguide 24 and the incidence end of the optical waveguide 25 are disposed to face each other with the coordinate input region 21 interposed therebetween, thereby manufacturing the optical touch panel 20 (3 inches diagonal) shown in FIG. It was.

[비교예][Comparative example]

[클래드의 형성 재료의 조제][Preparation of Forming Material of Clad]

비교예의 클래드의 형성 재료는, 색소 혼합물을 함유하지 않는 것 이외에는 실시예의 클래드 (14) 의 형성 재료와 동일하다. 요컨대,The material for forming the clad of the comparative example is the same as the material for forming the clad 14 of the example, except that the dye mixture does not contain a dye mixture. in short,

·(성분 A) 지환 골격을 포함하는, 자외선 경화가 가능한 에폭시 수지 (ADEKA 사 제조, EP4080E) 100 중량부(Component A) 100 parts by weight of an epoxy resin (ADE40, EP4080E) capable of ultraviolet curing, containing an alicyclic skeleton

·(성분 B) 광 산발생제 (산아프로사 제조, CPI-200K) 2 중량부 (Component B) 2 parts by weight of a photoacid generator (manufactured by San Apro Co., CPI-200K)

이상을 혼합하여 비교예의 제 1 클래드 및 제 2 클래드의 형성 재료를 조제하였다.The above was mixed and the formation material of the 1st clad and the 2nd clad of the comparative example was prepared.

[코어의 형성 재료의 조제][Preparation of formation material of core]

비교예의 코어의 형성 재료는, 실시예의 코어 (12) 의 형성 재료와 동일하다.The formation material of the core of a comparative example is the same as the formation material of the core 12 of an Example.

[광도파로의 제조][Production of optical waveguide]

제 2 클래드의 노광 조건 이외에는 실시예와 동일하게 하여 비교예의 광도파로를 제조하였다. 비교예의 제 2 클래드에는 색소 혼합물이 함유되지 않았기 때문에, 자외선 조사의 노광량을 2,000 mJ/㎠ 로 낮췄다. 또한 제 1 클래드는 막두께가 얇기 때문에, 색소 혼합물이 함유되지 않은 영향이 작다. 그 때문에 노광 조건은 실시예와 동일하게 하였다.Except for the exposure conditions of the second clad, the optical waveguide of the comparative example was manufactured similarly to the Example. Since the pigment | dye mixture was not contained in the 2nd clad of the comparative example, the exposure amount of ultraviolet irradiation was reduced to 2,000 mJ / cm <2>. In addition, since the first clad has a thin film thickness, the effect of not containing the dye mixture is small. Therefore, exposure conditions were made similar to the Example.

비교예의 제 2 클래드의 투과 스펙트럼을 도 4 (비교예) 에 나타낸다. 비교예의 제 2 클래드의 광 투과율은, 파장 850 ㎚ 에 있어서 92 % 이고, 파장 400 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 전역에서 75 % 이상 92 % 미만이고, 파장 365 ㎚ 에 있어서 52 % 였다. 따라서 비교예의 제 2 클래드는, 근적외 영역뿐만 아니라, 가시 영역도 투명도가 높다.The transmission spectrum of the 2nd clad of the comparative example is shown in FIG. 4 (comparative example). The light transmittance of the second clad of the comparative example was 92% at a wavelength of 850 nm, was 75% or more and less than 92% in the entire range of wavelengths 400 nm to 700 nm, and was 52% at a wavelength of 365 nm. Therefore, the second clad of the comparative example has high transparency not only in the near infrared region but also in the visible region.

[광학식 터치 패널의 제조][Production of an optical touch panel]

비교예에서 제조한 2 개의 광도파로를 도 3 과 같이 조합하여 비교예의 광학식 터치 패널을 제조하였다. 발광 소자, 수광 소자는 실시예와 동일한 것이다.Two optical waveguides prepared in Comparative Example were combined as in FIG. 3 to prepare an optical touch panel of Comparative Example. The light emitting element and the light receiving element are the same as in the embodiment.

[외란광 노이즈의 평가][Evaluation of disturbance light noise]

실시예 및 비교예의 광학식 터치 패널에 대하여, 암실에서, 발광 소자로부터 강도 5,000 ㎼ 의 광을 출사한 결과, 모두 수광 소자에서 4.0 ㎼ 의 광을 수광하였다.With respect to the optical touch panels of Examples and Comparative Examples, when light of 5,000 mW was emitted from the light emitting element in the dark room, all of the light receiving elements received light of 4.0 mW.

실시예 및 비교예의 광학식 터치 패널을 여러 가지 측정 환경에 배치하고, 수광 소자가 수광한 외란광의 강도를 측정하였다. 측정 결과를 표 1 및 도 5 에 나타낸다.The optical touch panel of the Example and the comparative example was arrange | positioned in various measurement environments, and the intensity | strength of the disturbance light which the light receiving element received was measured. The measurement results are shown in Table 1 and FIG. 5.

외란광 노이즈 강도 (포화값 = 4.0 ㎼)Disturbance Light Noise Intensity (Saturation = 4.0 Hz) 측정 환경 조도 (lux)Measurement environment illuminance (lux) 암실
1
darkroom
One
형광등밑
1,000
Fluorescent lamp
1,000
옥내 창가
5,000
Indoor window
5,000
옥외 응달
26,000
Outdoor shady
26,000
직사 일광
100,000
Direct sunlight
100,000
실시예 (㎼)Example (iii) 00 0.10.1 0.20.2 0.30.3 0.40.4 비교예 (㎼)Comparative example 00 0.50.5 2.72.7 3.73.7 3.73.7

클래드에 색소 혼합물을 함유시킨 실시예의 광학식 터치 패널 (20) 에서는, 100,000 lux 의 조도 (직사 일광의 밝기) 에 있어서, 수광 강도가 0.4 ㎼ 로 작아, 사용 가능한 노이즈 강도에 포함되었다. 반면, 클래드에 색소 혼합물을 함유시키지 않은 비교예의 광학식 터치 패널에서는, 조도가 26,000 lux 인 조도 (옥외 응달의 밝기) 에 있어서, 이미 수광 강도가 3.7 ㎼ 로 되어 사용할 수 없었다.In the optical touch panel 20 of the Example which contained the pigment mixture in the clad, in 100,000 lux illuminance (brightness of direct sunlight), the light receiving intensity was 0.4 kW, which was included in the usable noise intensity. On the other hand, in the optical touch panel of the comparative example which does not contain a pigment mixture in a clad, in the illuminance (brightness of outdoor shading) whose illuminance is 26,000 lux, the light reception intensity was already 3.7 kPa and it was not able to be used.

[측정 방법][How to measure]

[굴절률][Refractive index]

굴절률은, 프리즘 커플러 (SAIRON TECHNOLOGY 사 제조, SPA-4000) 를 사용하여 측정하였다.The refractive index was measured using the prism coupler (SPA-4000 by SAIRON TECHNOLOGY).

[코어 폭, 코어 높이][Core width, core height]

코어 폭, 코어 높이는, 광도파로를 다이서 (DISCO 사 제조, DAD522) 를 사용하여 단면 절단하고, 절단면을 마이크로스코프 (키엔스사 제조, VHX-200) 를 사용하여 관찰하여 측정하였다.Core width | variety and core height cut | disconnected the optical waveguide using Dicer (DAD522 by DISCO), and measured and measured the cut surface using the microscope (VHX-200 by a Keyence company).

[투과 스펙트럼][Transmission spectrum]

투과 스펙트럼은, 분광 광도계 (히타치 제작소사 제조, U-4100) 를 사용하여, 유리 기판 상에 형성한 두께 1,000 ㎛ 의 클래드에 대하여 측정하였다. 또한, 레퍼런스로서, 클래드를 형성하지 않은 유리 기판의 투과 스펙트럼을 측정하였다.The transmission spectrum was measured about the clad of 1,000 micrometers in thickness which formed on the glass substrate using the spectrophotometer (U-4100 by Hitachi Ltd. make). In addition, as a reference, the transmission spectrum of the glass substrate in which the clad was not formed was measured.

10 : 광도파로
11 : 제 1 클래드
12 : 코어
12a : 출사단
13 : 제 2 클래드
13a : 렌즈 구조
14 : 클래드
20 : 광학식 터치 패널
21 : 좌표 입력 영역
22 : 발광 소자
23 : 수광 소자
24 : 광도파로
24a : 클래드
24b : 코어
25 : 광도파로
25a : 클래드
25b : 코어
26 : 광
27 : 투명 패널
10: optical waveguide
11: first clad
12: core
12a: Exodus
13: the second clad
13a: lens structure
14: clad
20: optical touch panel
21: coordinate input area
22: light emitting element
23: light receiving element
24: optical waveguide
24a: clad
24b: core
25: optical waveguide
25a: clad
25b: core
26: light
27: transparent panel

Claims (8)

클래드와, 상기 클래드에 매설된 코어를 갖는 광도파로로서,
상기 클래드의 가시 영역의 광 투과율이 근적외 영역의 광 투과율보다 낮은, 광도파로.
An optical waveguide having a clad and a core embedded in the clad,
An optical waveguide in which the light transmittance in the visible region of the clad is lower than the light transmittance in the near infrared region.
제 1 항에 있어서,
상기 클래드가 2 종 이상의 색소로 이루어지는 색소 혼합물을 함유하고,
상기 색소 혼합물의 가시 영역의 광 투과율이 근적외 영역의 광 투과율보다 낮은, 광도파로.
The method of claim 1,
The said clad contains a pigment mixture consisting of two or more pigments,
An optical waveguide in which the light transmittance in the visible region of the dye mixture is lower than the light transmittance in the near infrared region.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 클래드가 추가로 자외선 경화 수지를 함유하고,
상기 색소 혼합물의 자외 영역의 광 투과율이 가시 영역의 광 투과율보다 높은, 광도파로.
The method according to claim 1 or 2,
The clad further contains an ultraviolet curable resin,
An optical waveguide in which the light transmittance of the ultraviolet region of the dye mixture is higher than the light transmittance of the visible region.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 클래드의 광 투과율이,
파장 850 ㎚ 에 있어서 80 % 이상이고,
파장 400 ㎚ 이상 700 ㎚ 미만의 전역에서 15 % 미만이고,
파장 365 ㎚ 에 있어서 10 % 이상인, 광도파로.
The method according to claim 1 or 2,
The light transmittance of the clad,
It is 80% or more in wavelength 850 nm,
It is less than 15% in the wavelength range 400 nm or more and less than 700 nm,
The optical waveguide which is 10% or more in wavelength 365nm.
제 3 항에 있어서,
상기 클래드의 광 투과율이,
파장 850 ㎚ 에 있어서 80 % 이상이고,
파장 400 ㎚ 이상 700 ㎚ 미만의 전역에서 15 % 미만이고,
파장 365 ㎚ 에 있어서 10 % 이상인, 광도파로.
The method of claim 3, wherein
The light transmittance of the clad,
It is 80% or more in wavelength 850 nm,
It is less than 15% in the wavelength range 400 nm or more and less than 700 nm,
The optical waveguide which is 10% or more in wavelength 365nm.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 클래드의 두께가 10 ㎛ ∼ 1500 ㎛ 인, 광도파로.
The method according to claim 1 or 2,
An optical waveguide, wherein the cladding has a thickness of 10 µm to 1500 µm.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 클래드의, 상기 코어의 광의 출사단 또는 광의 입사단을 덮는 부분이, 렌즈 구조를 이루는, 광도파로.
The method according to claim 1 or 2,
An optical waveguide in which the portion of the clad covering the light emitting end or the light incident end of the core forms a lens structure.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 광도파로를 구비한, 광학식 터치 패널.The optical touch panel provided with the optical waveguide of Claim 1 or 2.
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