KR20160061321A - 입력 장치 - Google Patents

Abstract

입력체의 선단 입력부의 압박이나 이동에 의한 코어의 균열을 방지한 광도파로를 구비한 입력 장치를 제공한다. 이 입력 장치는, 격자형의 코어(2)가 사각형 시트형의 언더클래드층(1)과 오버클래드층(3)의 사이에 끼워진 사각형 시트형의 광도파로(W)를 구비하고, 격자형의 코어(2)의 부분에 대응하는 오버클래드층(3)의 표면 부분을 입력 영역으로 하고, 언더클래드층(1)의 탄성률 및 오버클래드층(3)의 탄성률을, 코어(2)의 탄성률의 10∼100%의 범위 내로 설정함으로써, 입력 영역에서의 입력체의 선단 입력부의 압박이나 이동에 의한 코어(2)의 균열을 방지하도록 되어 있다.

Description

입력 장치{INPUT DEVICE}

본 발명은, 광학적인 위치 검출 수단을 구비한 입력 장치에 관한 것이다.

종래부터, 압박 위치를 광학적으로 검지하는 위치 센서가 제안되어 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 이것은, 광로가 되는 복수의 선형의 코어를 종횡방향으로 배치하고, 이들 코어의 주연부를 클래드로 덮는 것에 의해 시트형의 광도파로를 형성하고, 상기 각 코어의 일단면에 발광 소자로부터의 광을 입사시키고, 각 코어 내를 전파해 온 광을, 각 코어의 타단면에서 수광 소자에 의해 검출하도록 되어 있다. 그리고, 그 시트형의 위치 센서의 표면의 일부를 손가락 등으로 압박하면, 그 압박 부분의 코어가 찌부러지고(압박 방향의 코어의 단면적이 작아지고), 그 압박 부분의 코어에서는, 상기 수광 소자에서의 광의 검출 레벨이 저하되기 때문에, 상기 압박 위치를 검지할 수 있게 되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평8-234895호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1의 시트형의 위치 센서의 표면에, 펜 등의 입력체로 문자 등을 입력하면, 경우에 따라서, 그 입력체의 선단 입력부(펜끝 등)에 의해, 상기 광도파로를 손상하는 경우가 있다. 즉, 상기 광도파로에서는, 압박에 의해 코어를 변형하기 쉽게 하여 압박 위치를 검지하기 쉽게 하기 위해, 코어보다 상측에 위치하는 오버클래드층의 부분의 두께를 얇게(예컨대 200 ㎛ 이하로) 형성하는 경우가 있다. 그 경우, 입력체의 선단 입력부에 의한 압박시에, 그 압박력이 설정치(사람의 평균 압박력이 1.5 N 정도인 것을 고려하여 설정되는 값)보다 크면, 선형의 코어로 둘러싸인 클래드의 사각형 부분에 선단 입력부가 깊게 가라앉고, 그것이 원인이 되어 그 클래드 부분에 균열이 생기고, 그 균열이 주위의 코어까지 확대되는 경우가 있다. 또한, 압박력이 큰 상태인 채로 선단 입력부를 이동시키면, 그 선단 입력부가 선형의 코어에 걸리고, 그것이 원인이 되어 그 코어에 균열이 생기는 경우가 있다. 이와 같이 코어에 균열이 생기면, 코어 내를 광이 적정하게 전파하지 않게 되어, 위치 센서로서의 기능을 상실한다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 입력체의 선단 입력부의 압박이나 이동에 의한 코어의 균열을 방지한 광도파로를 구비한 입력 장치의 제공을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 입력 장치는, 격자형으로 형성된 복수의 선형의 코어를 시트형의 언더클래드층 및 오버클래드층의 사이에 끼운 시트형의 광도파로와, 이 광도파로의 코어의 일단면에 접속되는 발광 소자와, 상기 코어의 타단면에 접속되는 수광 소자를 구비하고, 상기 발광 소자에서 발광된 광이, 상기 광도파로의 코어를 거쳐 상기 수광 소자에서 수광되고, 상기 광도파로의 격자형의 코어 부분에 대응하는 오버클래드층의 표면 부분을 입력 영역으로 하고, 그 입력 영역에서의 입력체의 선단 입력부에 의한 압박 위치를, 그 압박에 의해 변화한 코어의 광전파량에 의해 특정하는 입력 장치에 있어서, 상기 언더클래드층 및 오버클래드층의 탄성률이 코어의 탄성률의 10∼100%의 범위 내로 설정되어, 상기 선단 입력부의 압박에 의한 코어의 균열을 방지하도록 되어 있는 구성을 채택한다.

본 발명자들은, 입력 장치에 펜 등의 입력체로 문자 등을 입력할 때에, 코어보다 상측에 위치하는 오버클래드층의 부분의 두께가 200 ㎛ 이하로 형성되어 있더라도, 입력체의 선단 입력부의 압박이나 이동에 의해 광도파로의 코어에 균열이 생기지 않도록 하기 위해, 광도파로의 탄성률에 관해서 연구를 거듭했다. 그 연구의 과정에서, 상기 종래 기술에서의 코어의 균열은, 언더클래드층 및 오버클래드층의 탄성률이 코어의 탄성률보다 대폭 작은(코어의 탄성률의 5% 이하) 경우에 생기는 것을 밝혀냈다. 그리고, 그 지견을 감안하여, 언더클래드층 및 오버클래드층의 탄성률을 코어의 탄성률에 가깝게 하는 것을 착상하고, 더욱 연구를 거듭한 결과, 언더클래드층 및 오버클래드층의 탄성률을 코어의 탄성률의 10∼100%의 범위 내로 설정하면, 입력체의 선단 입력부의 압박이나 이동에 의해 코어에 균열이 생기지 않게 되는 것을 발견하여 본 발명에 도달했다.

본 발명의 입력 장치에서는, 광도파로의 언더클래드층 및 오버클래드층의 탄성률을 코어의 탄성률의 10∼100%의 범위 내로 설정하고 있다. 즉, 언더클래드층 및 오버클래드층의 탄성률을 코어의 탄성률과 동등 내지 가까운 값으로 설정하고 있다. 이에 따라, 오버클래드층의 표면의 입력 영역을, 입력체의 선단 입력부로 압박하거나, 상기 입력 영역에서 상기 선단 입력부를 이동시키거나 하더라도, 오버클래드층도 코어도 언더클래드층도 동일하게 변형되어, 코어에 큰 응력이 가해지지 않게 되어 있다. 그 결과, 코어에 균열이 생기지 않게 된다. 예컨대, 선형의 코어로 둘러싸인 부분에 대응하는 오버클래드층 또는 언더클래드층의 사각형 부분이, 입력체의 선단 입력부에 의한 강한 압박에 의해 변형되더라도 코어에 균열이 생기지 않고, 그 강한 압박 상태로 입력체의 선단 입력부를 이동시키더라도, 그 선단 입력부가 코어에 걸리지 않아 코어에 균열이 생기지 않는다.

특히, 상기 코어의 탄성률이 1 M∼10 GPa의 범위 내로 설정되어 있는 경우에는, 입력체의 선단 입력부가 접하는 오버클래드층의 탄성률을, 입력체에 의한 입력에 있어서 적정하게 할 수 있어, 필기감이 양호해진다.

또한, 상기 광도파로가, 언더클래드층의 표면 부분에 코어가 매설되어, 상기 언더클래드층의 표면과 코어의 정상면이 단차없이 형성되고, 이들 언더클래드층의 표면과 코어의 정상면을 피복한 상태로, 오버클래드층이 형성된 구조를 갖고 있는 경우에는, 그 광도파로의 구조와 상기 탄성률의 설정이 맞물려, 입력체의 선단 입력부에 의한 압박 위치를 검지하기 쉽게 되어 있다.

도 1은 본 발명의 입력 장치의 일실시형태를 모식적으로 나타내고, (a)는 그 평면도이며, (b)는 그 주요부 확대 단면도이다.
도 2는 상기 입력 장치의 사용 상태를 모식적으로 나타내는 확대 부분 단면도이다.
도 3의 (a)∼(d)는, 상기 입력 장치를 구성하는 광도파로의 제법을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 입력 장치의 다른 실시형태를 구성하는 광도파로를 모식적으로 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 5는 상기 입력 장치의 변형예를 모식적으로 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 6의 (a)∼(f)는, 상기 입력 장치에서의 격자형의 코어의 교차 형태를 모식적으로 나타내는 확대 평면도이다.
도 7의 (a), (b)는, 상기 격자형의 코어의 교차부에서의 광의 진로를 모식적으로 나타내는 확대 평면도이다.

다음으로, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 자세히 설명한다.

도 1의 (a)는, 본 발명의 입력 장치의 일실시형태를 나타내는 평면도이며, 도 1의 (b)는, 그 중앙부의 단면을 확대한 도면이다. 이 실시형태의 입력 장치는, 격자형의 코어(2)가 사각형 시트형의 언더클래드층(1)과 오버클래드층(3) 사이에 끼워진 사각형 시트형의 광도파로(W)와, 상기 격자형의 코어(2)의 일단면에 접속된 발광 소자(4)와, 상기 선형의 코어(2)의 타단면에 접속된 수광 소자(5)를 구비하고 있다. 그리고, 상기 발광 소자(4)로부터 발광된 광은, 상기 코어(2) 내를 통과하여, 상기 수광 소자(5)에서 수광되도록 되어 있다. 또한, 격자형의 코어(2)의 부분에 대응하는 오버클래드층(3)의 표면 부분이 입력 영역으로 되어 있다. 또, 도 1의 (a)에서는, 코어(2)를 쇄선으로 나타내고 있고, 쇄선의 굵기가 코어(2)의 굵기를 나타내고 있다. 또한, 도 1의 (a)에서는, 코어(2)의 수를 생략하여 도시하고 있다. 또한, 도 1의 (a)의 화살표는, 광이 진행하는 방향을 나타내고 있다.

그리고, 상기 광도파로(W)에 있어서, 언더클래드층(1)의 탄성률 및 오버클래드층(3)의 탄성률이 코어(2)의 탄성률의 10∼100%의 범위 내로 설정되어 있다. 이것이 본 발명의 큰 특징이다. 이에 따라, 언더클래드층(1) 및 오버클래드층(3)의 탄성률을, 코어(2)의 탄성률과 동등 내지 가까운 값으로 설정하고 있다. 그 때문에, 오버클래드층(3)의 표면의 입력 영역을 압박했을 때에, 오버클래드층(3)도 코어(2)도 언더클래드층(1)도 동일하게 변형되어, 코어(2)에 큰 응력이 가해지지 않게 된다. 그 결과, 코어(2)에 균열이 생기지 않게 된다. 또, 언더클래드층(1)의 탄성률과 오버클래드층(3)의 탄성률은, 동일한 값이어도 좋고 아니어도 좋다. 상기 언더클래드층(1)의 탄성률 및 오버클래드층(3)의 탄성률이 코어(2)의 탄성률을 상회하면(코어(2)의 탄성률의 100%를 상회하면), 코어(2)의 주변이 딱딱해지기 때문에, 압박에 대하여 코어(2)가 적정히 변형되기 어려워져, 압박 위치를 정확하게 검지하기 어려워진다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 언더클래드층(1)의 탄성률 및 오버클래드층(3)의 탄성률이 코어(2)의 탄성률에 대하여 지나치게 낮으면(코어(2)의 탄성률의 5% 이하), 압박에 의해 코어(2) 등에 균열이 생긴다.

또한, 이 실시형태에서는, 상기 광도파로(W)는, 시트형의 언더클래드층(1)의 표면 부분에, 격자형의 코어(2)가 매설되어, 상기 언더클래드층(1)의 표면과 코어(2)의 정상면이 단차없이 형성되고, 이들 언더클래드층(1)의 표면과 코어(2)의 정상면을 피복한 상태로, 시트형의 오버클래드층(3)이 형성된 시트형의 것으로 되어 있다. 이러한 특정 구조의 광도파로(W)는, 오버클래드층(3)을 균일 두께로 할 수 있기 때문에, 상기 언더클래드층(1), 코어(2) 및 오버클래드층(3)의 탄성률의 설정과 맞물려, 입력체의 선단 입력부에 의한 압박 위치를 검지하기 쉽게 되어 있다. 또한, 상기와 같은 구조의 광도파로(W)의 경우, 각 층의 두께는, 예컨대 언더클래드층(1)이 1∼200 ㎛의 범위 내, 코어(2)가 5∼100 ㎛의 범위 내, 오버클래드층(3)이 1∼200 ㎛의 범위 내로 설정된다.

상기 입력 장치는, 예컨대 도 2에 단면도로 나타낸 바와 같이, 테이블 등의 평면대(30) 위에 재치되어, 상기 입력 영역에 펜 등의 입력체(10)로 문자 등의 정보를 기록하도록 하여 사용된다. 그리고, 그 기록에 의해, 광도파로(W)의 오버클래드층(3)의 표면이, 펜끝 등의 선단 입력부(10a)에 의해 압박된다. 이것에 의해, 펜끝 등의 선단 입력부(10a)에 의한 압박 부분에서는, 코어(2)가, 펜끝 등의 선단 입력부(10a)를 따라서 언더클래드층(1)에 가라앉도록 구부러진다. 그리고, 그 코어(2)의 구부러진 부분으로부터 광의 누출(산란)이 발생한다. 그 때문에, 펜끝 등의 선단 입력부(10a)에 의해 압박된 코어(2)에서는, 수광 소자(5)에서의 광의 검출 레벨이 저하되고, 그 광의 검출 레벨의 저하로부터, 펜끝 등의 선단 입력부(10a)의 위치(좌표)나 그 이동 궤적을 검지할 수 있다.

여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 언더클래드층(1)의 탄성률 및 오버클래드층(3)의 탄성률이 코어(2)의 탄성률의 10∼100%의 범위 내로 설정되어 있기 때문에, 펜끝 등의 선단 입력부(10a)에 의한 압박시에, 오버클래드층(3)도 코어(2)도 언더클래드층(1)도 동일하게 변형되어, 코어(2)에 큰 응력이 가해지지 않게 된다. 그 때문에, 예컨대 선형의 코어(2)로 둘러싸인 부분에 대응하는 오버클래드층(3) 및 언더클래드층(1)의 사각형 부분이, 입력체(10)의 선단 입력부(10a)에 의한 강한 압박에 의해 변형되더라도 코어(2)에 균열이 생기지 않고, 그 강한 압박 상태로 입력체(10)의 선단 입력부(10a)를 이동시키더라도, 그 선단 입력부(10a)가 코어(2)에 걸리지 않아 코어(2)에 균열이 생기지 않는다. 그 결과, 입력 장치로서의 기능을 유지할 수 있다.

또, 상기 코어(2)의 탄성률은 1 M∼10 GPa의 범위 내로 설정되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 입력체(10)의 선단 입력부(10a)가 접하는 오버클래드층(3)의 탄성률을, 입력체(10)에 의한 입력에 있어서 적정하게 할 수 있어, 필기감을 양호하게 할 수 있다.

그리고, 상기 선단 입력부(10a)에 의한 압박이 해제되면(입력이 종료하면), 상기 언더클래드층(1), 코어(2) 및 오버클래드층(3)은, 각자의 복원력에 의해 원래의 상태〔도 1의 (b) 참조〕로 되돌아간다. 또, 상기 코어(2)가 언더클래드층(1)에 가라앉는 깊이 D는, 최대 2000 ㎛까지로 하는 것이 바람직하다. 그것을 초과하면, 상기 언더클래드층(1), 코어(2) 및 오버클래드층(3)이 원래의 상태로 되돌아가지 않게 되거나, 광도파로(W)에 균열이 발생하거나 할 우려가 있다.

또한, 상기 입력 장치는, 그 입력 장치를 제어하는 CPU(중앙 처리 장치)(도시하지 않음)을 구비하고 있고, 그 CPU에는, 상기 수광 소자(5)에서의 광의 검출 레벨의 저하로부터, 펜끝 등의 선단 입력부(10a)의 위치나 이동 궤적을 특정하는 프로그램이 설치되어 있다. 그리고, 예컨대 상기 선단 입력부(10a)의 위치나 이동 궤적을 나타내는 데이터는, 전자 데이터로서 메모리 등의 기억 수단에 보존(기억)된다.

또한, 그 기억 수단에 보존(기억)된 메모 등의 정보는, 재생용 단말(퍼스널 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿형 단말 등)을 이용하여 재생(표시)할 수 있고, 또한, 상기 재생용 단말에 기억시킬 수도 있다. 이 경우, 상기 재생용 단말과 상기 입력 장치는, 예컨대 마이크로 USB 케이블 등의 접속 케이블로 접속된다. 또, 상기 기억 수단의 메모리에 대한 보존(기억)은, 예컨대 pdf 등의 범용성이 있는 파일 형식으로 행해진다.

다음으로, 상기 광도파로(W)의 제법에 관해 설명한다. 상기 광도파로(W)를 구성하는 언더클래드층(1), 코어(2) 및 오버클래드층(3)의 형성 재료로는, 감광성 수지, 열경화성 수지 등을 들 수 있고, 그 형성 재료에 따른 제법에 의해 광도파로(W)를 제작할 수 있다. 즉, 우선 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 오버클래드층(3)을 균일 두께의 시트형으로 형성한다. 이어서, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 그 오버클래드층(3)의 상면에, 코어(2)를 돌출된 상태로 소정 패턴으로 형성한다. 다음으로, 도 3의 (c)에 나타낸 바와 같이, 그 코어(2)를 피복하도록, 상기 오버클래드층(3)의 상면에 언더클래드층(1)을 형성한다. 그리고, 도 3의 (d)에 나타낸 바와 같이, 그 얻어진 구조체를 상하 반대로 하여, 언더클래드층(1)을 하측, 오버클래드층(3)을 상측으로 한다. 이와 같이 하여 상기 광도파로(W)를 얻을 수 있다.

또한, 상기 코어(2)의 굴절률은, 상기 언더클래드층(1) 및 오버클래드층(3)의 굴절률보다 크게 설정되어 있다. 그리고, 상기 탄성률 및 굴절률의 조정은, 예컨대 각 형성 재료의 종류의 선택이나 조성 비율을 조정하여 행할 수 있다.

또, 상기 광도파로(W)의 구조는, 상기 실시형태와 다른 것이어도 좋으며, 예컨대 도 4에 단면도로 나타낸 바와 같이, 균일 두께의 시트형의 언더클래드층(1)의 표면에, 코어(2)가 돌출된 상태로 소정 패턴으로 형성되고, 그 코어(2)를 피복한 상태로, 상기 언더클래드층(1)의 표면에 오버클래드층(3)이 형성된 구조의 것으로 해도 좋다.

또한, 도 5에 단면도로 나타낸 바와 같이, 상기 광도파로(W)의 언더클래드층(1)의 이면에 고무층 등의 탄성층(R)을 형성해도 좋다. 또, 도 5에서는, 도 1의 (b)에 단면도를 나타내는 광도파로(W)에 탄성층(R)을 형성했지만, 도 4에 단면도를 나타내는 광도파로(W)에 탄성층(R)을 형성하더라도 동일하다. 이 경우, 언더클래드층(1), 코어(2) 및 오버클래드층(3)의 복원력이 약해지거나, 이들 언더클래드층(1), 코어(2) 및 오버클래드층(3)이 원래 복원력이 약한 재료로 이루어진 것이거나 하더라도, 상기 탄성층(R)의 탄성력을 이용하여 상기 약한 복원력을 보조하고, 입력체(10)의 선단 입력부(10a)(도 2 참조)에 의한 압박이 해제된 후 원래의 상태로 되돌릴 수 있다. 상기 탄성층(R)은, 예컨대 두께가 20∼2000 ㎛의 범위 내, 탄성률이 0.1 M∼1 GPa의 범위 내로 설정된다.

또한, 상기 입력체(10)는, 상기와 같이 광도파로(W)를 압박할 수 있으면 되며, 예컨대 잉크 등으로 용지에 기록할 수 있는 필기구이어도 좋고, 잉크 등이 나오지 않는 단순한 막대체이어도 좋다.

그리고, 상기 실시형태에 있어서, 격자형의 코어(2)의 각 교차부는, 통상 도 6의 (a)에 확대 평면도로 나타낸 바와 같이, 교차하는 4방향이 모두 연속된 상태로 형성되어 있지만, 다른 것이어도 좋다. 예컨대, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 교차하는 1방향만이 간극(G)에 의해 분단되어, 불연속으로 되어 있는 것이어도 좋다. 상기 간극(G)은, 언더클래드층(1) 또는 오버클래드층(3)의 형성 재료로 형성되어 있다. 그 간극(G)의 폭 d는, 0(영)을 초과하며(간극(G)이 형성되어 있으면 되며), 통상 20 ㎛ 이하로 설정된다. 그것과 마찬가지로, 도 6의 (c), (d)에 나타낸 바와 같이, 교차하는 2방향〔도 6의 (c)는 대향하는 2방향, 도 6의 (d)는 인접하는 2방향〕이 불연속으로 되어 있는 것이어도 좋고, 도 6의 (e)에 나타낸 바와 같이, 교차하는 3방향이 불연속으로 되어 있는 것이어도 좋고, 도 6의 (f)에 나타낸 바와 같이, 교차하는 4방향이 모두 불연속으로 되어 있는 것이어도 좋다. 또한, 도 6의 (a)∼(f)에 나타내는 상기 교차부 중의 2종류 이상의 교차부를 구비한 격자형으로 해도 좋다. 즉, 본 발명에 있어서, 복수의 선형의 코어(2)에 의해 형성되는 「격자형」이란, 일부 내지 전부의 교차부가 상기와 같이 형성되어 있는 것을 포함하는 의미이다.

그 중에서도, 도 6의 (b)∼(f)에 나타낸 바와 같이, 교차하는 적어도 1방향을 불연속으로 하면, 광의 교차 손실을 저감시킬 수 있다. 즉, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 교차하는 4방향이 모두 연속된 교차부에서는, 그 교차하는 1방향〔도 7의 (a)에서는 상방향〕에 주목하면, 교차부에 입사하는 광의 일부는, 그 광이 진행해 온 코어(2)와 직교하는 코어(2)의 벽면(2a)에 도달하고, 그 벽면에서의 반사 각도가 크기 때문에, 코어(2)를 투과한다〔도 7의 (a)의 이점쇄선의 화살표 참조〕. 이러한 광의 투과가, 교차하는 상기와 반대측의 방향〔도 7의 (a)에서는 하방향〕에서도 발생한다. 이에 비해, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 교차하는 1방향〔도 7의 (b)에서는 상방향〕이 간극(G)에 의해 불연속으로 되어 있으면, 상기 간극(G)과 코어(2)의 계면이 형성되고, 도 7의 (a)에 있어서 코어(2)를 투과하는 광의 일부는, 상기 계면에서의 반사 각도가 작아지기 때문에, 투과하지 않고 그 계면에서 반사되어, 코어(2)를 계속 진행한다〔도 7의 (b)의 이점쇄선의 화살표 참조〕. 이 때문에, 앞서 설명한 바와 같이, 교차하는 적어도 1방향을 불연속으로 하면 광의 교차 손실을 저감시킬 수 있는 것이다. 그 결과, 펜끝 등에 의한 압박 위치의 검지 감도를 높일 수 있다.

다음으로, 실시예에 관해 비교예와 함께 설명한다. 단, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예

〔언더클래드층 및 오버클래드층의 형성 재료〕

성분 a : 에폭시 수지(ADEKA사 제조, EP4080E)

성분 b : 광산 발생제(산아프로사 제조, CPI101A)

이들 성분 a, b를 혼합함으로써, 언더클래드층 및 오버클래드층의 형성 재료를 조제했다.

〔코어의 형성 재료〕

성분 c : 에폭시 수지(다이셀사 제조, EHPE3150)

성분 d : 에폭시 수지(도토화성사 제조, KI-3000-4)

성분 e : 광산 발생제(ADEKA사 제조, SP170)

성분 f : 락트산에틸(와코쥰야쿠공업사 제조, 용제)

이들 성분 c∼f를 혼합함으로써, 코어의 형성 재료를 조제했다.

〔광도파로의 제작〕

다음과 같이 하여 광도파로를 제작했다. 이 때, 광도파로를 구성하는 오버클래드층 등의 두께 및 탄성률은, 하기의 표 1에 나타낸 값으로 했다. 또, 탄성률의 조정은, 상기 성분 a, b, 성분 c, d의 함유량을 조정함으로써 행했다. 또한, 탄성률의 측정은, 점탄성 측정 장치(TA instruments Japan Inc.사 제조, RSA3)를 이용했다.

즉, 우선 유리제 기재의 표면에, 상기 오버클래드층의 형성 재료를 이용하여, 스핀코트법에 의해 오버클래드층을 형성했다.

이어서, 상기 오버클래드층의 상면에, 상기 코어의 형성 재료를 이용하여, 포토리소그래피법에 의해 코어를 직선 패턴으로 돌출 형성했다.

다음으로, 상기 코어를 피복하도록, 상기 오버클래드층의 상면에, 상기 언더클래드층의 형성 재료를 이용하여, 스핀코트법에 의해 언더클래드층을 형성했다.

그리고, 상기 오버클래드층을 상기 유리제 기재로부터 박리했다. 이어서, 접착제를 통해, 알루미늄판의 표면에 상기 언더클래드층을 접착했다. 이와 같이 하여, 알루미늄판의 표면에, 접착제를 통해 광도파로〔도 1의 (b) 참조〕를 제작했다.

〔비교예〕

언더클래드층 및 오버클래드층의 형성 재료로서 하기의 것을 이용하고, 코어의 형성 재료로서 상기 실시예와 동일한 것을 이용하고, 상기 실시예와 동일하게 하여 광도파로를 제작했다. 이 때, 광도파로를 구성하는 오버클래드층 등의 두께 및 탄성률은, 하기의 표 2에 나타낸 값으로 했다. 또, 탄성률의 조정은, 하기 성분 g, h의 함유량을 조정함으로써 행했다.

〔언더클래드층 및 오버클래드층의 형성 재료〕

성분 g : 에폭시 수지(미쓰비시화학사 제조, YL7410)

성분 h : 에폭시 수지(미쓰비시화학사 제조, JER1007)

성분 i : 광산 발생제(산아프로사 제조, CPI101A)

이들 성분 g∼i를 혼합함으로써, 언더클래드층 및 오버클래드층의 형성 재료를 조제했다.

〔광도파로의 평가〕

오버클래드층의 표면의 임의의 10개소에 있어서, 볼펜의 선단(선단 직경 0.5 mm)으로 하기의 표 1, 2에 나타내는 하중을 가한 상태로 문자를 썼다. 그 결과, 오버클래드층에도 코어에도 언더클래드층에도 균열이 생기지 않은 것을 합격이라고 평가하여 ○를, 이들 중 어느 것에 균열이 생긴 것을 불합격이라고 평가하여 ×를, 하기의 표 1, 2에 나타냈다.

상기 표 1, 2의 결과로부터, 실시예 1∼9의 광도파로는, 큰 압박력에 대한 내균열성이 우수하고, 비교예 1, 2의 광도파로는, 그 내균열성이 떨어지는 것을 알 수 있다. 그리고, 그 결과의 차이는, 언더클래드층 및 오버클래드층의 탄성률과, 코어의 탄성률의 차에 의존하고 있는 것을 알 수 있다.

또한, 상기 실시예 1∼9에서는, 광도파로를 도 1의 (b)에 단면도로 나타내는 것으로 했지만, 광도파로를 도 4에 단면도로 나타내는 것으로 하더라도, 상기 실시예 1∼9와 동일한 경향을 나타내는 평가 결과가 얻어졌다.

또한, 상기 실시예 1∼9에서는, 언더클래드층의 탄성률과 오버클래드층의 탄성률을 동일한 값으로 했지만, 코어의 탄성률의 10∼100%의 범위 내에서, 양쪽의 탄성률을 상이하게 설정하더라도, 상기 실시예 1∼9와 동일한 경향을 나타내는 평가 결과가 얻어졌다.

또한, 언더클래드층의 하면에 고무층을 형성하고, 그 고무층을 두께 20∼20000 ㎛의 범위 내, 탄성률 0.1 M∼1 GPa의 범위 내로 설정한 경우에도, 상기 실시예 1∼9와 동일한 경향을 나타내는 평가 결과가 얻어졌다.

상기 실시예에 있어서는, 본 발명에서의 구체적인 형태에 관해 나타냈지만, 상기 실시예는 단순한 예시에 불과하며 한정적으로 해석되는 것이 아니다. 당업자에게 분명한 여러가지 변형은, 본 발명의 범위 내인 것이 의도되어 있다.

본 발명의 입력 장치는, 문자 등의 정보를 펜 등의 입력체로 입력할 때의 압박력이 큰 경우에도, 광도파로에 균열이 생기지 않도록 하여, 입력 장치로서의 기능을 유지하는 경우에 이용 가능하다.

W : 광도파로
1 : 언더클래드층
2 : 코어
3 : 오버클래드층

Claims (3)

1. 격자형으로 형성된 복수의 선형의 코어를 시트형의 언더클래드층 및 오버클래드층의 사이에 끼운 시트형의 광도파로와,
   상기 광도파로의 코어의 일단면에 접속되는 발광 소자와,
   상기 코어의 타단면에 접속되는 수광 소자
   를 구비하고,
   상기 발광 소자에서 발광된 광이, 상기 광도파로의 코어를 거쳐 상기 수광 소자에서 수광되고, 상기 광도파로의 격자형의 코어 부분에 대응하는 오버클래드층의 표면 부분을 입력 영역으로 하고, 상기 입력 영역에서의 입력체의 선단 입력부에 의한 압박 위치를, 그 압박에 의해 변화한 코어의 광전파량에 의해 특정하는 입력 장치에 있어서,
   상기 언더클래드층 및 오버클래드층의 탄성률이 코어의 탄성률의 10∼100%의 범위 내로 설정되어, 상기 선단 입력부의 압박에 의한 코어의 균열을 방지하도록 되어 있는 것인 입력 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 코어의 탄성률은 1 M∼10 GPa의 범위 내로 설정되어 있는 것인 입력 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광도파로는, 언더클래드층의 표면 부분에 코어가 매설되어, 상기 언더클래드층의 표면과 코어의 정상면이 단차없이 형성되고, 이들 언더클래드층의 표면과 코어의 정상면을 피복한 상태로 오버클래드층이 형성된 구조를 갖고 있는 것인 입력 장치.

Images