專利名稱：：光波導(dǎo)路和光學(xué)式觸摸面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光波導(dǎo)路和采用了該光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板。
背景技術(shù)：
：以往以來，公知有采用具有多個(gè)芯和埋設(shè)芯的敷層的光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板(例如專利文獻(xiàn)l)。這樣的光學(xué)式觸摸面板采用光波導(dǎo)路而在顯示畫面上形成光線(紅外線)的格子，通過檢測由手指、筆遮住的光線的強(qiáng)度來識(shí)別手指、筆的位置坐標(biāo)。由于采用了光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板是薄型且靈敏度優(yōu)異，所以前途值得期待。但是，采用了以往的光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板難以進(jìn)行光波導(dǎo)路的位置調(diào)整，而且，由于光波導(dǎo)路配置在顯示畫面的周圍，所以存在難以窄邊框化這樣的問題。專利文獻(xiàn)1:美國專利第5914709號(hào)圖1是采用了以往的光波導(dǎo)路13的光學(xué)式觸摸面板10的主要部分的俯視圖和剖視圖。采用了以往的光波導(dǎo)路13的光學(xué)式觸摸面板IO在顯示畫面11的周圍的邊框12上設(shè)有光波導(dǎo)路13。光波導(dǎo)路13的長邊必須與邊框12的長邊平行。但是，實(shí)際上難以平行地組裝，容易如圖1所示那樣產(chǎn)生光波導(dǎo)路13的位置偏移(不平行)。在光波導(dǎo)路13產(chǎn)生位置偏移的情況下，如圖l所示那樣光線14的方向產(chǎn)生偏移，無法沿與相對(duì)的邊垂直的方向射出，光傳播效率降低。此外，在采用了以往的光波導(dǎo)路13的光學(xué)式觸摸面板10中，由于邊框12的寬度Wl需要大于等于光波導(dǎo)路13的寬度W3，所以難以縮窄邊框12的寬度W1。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠準(zhǔn)確且簡便地調(diào)整光波導(dǎo)路的組裝位置，而且能夠進(jìn)一步縮窄光學(xué)式觸摸面板的邊框的光波導(dǎo)路。圖2是采用了本發(fā)明的光波導(dǎo)路23的光學(xué)式觸摸面板20的主要部分的俯視圖和剖視圖。采用了本發(fā)明的光波導(dǎo)路23的光學(xué)式觸摸面板20設(shè)有光波導(dǎo)路23，該光波導(dǎo)路23與顯示畫面21的周圍的邊框22緊貼地設(shè)置。與本發(fā)明的光波導(dǎo)路23的長邊平行地設(shè)有折彎槽23a。沿著折彎槽23a折彎光波導(dǎo)路23，使光波導(dǎo)路23緊貼于邊框22。由此，能夠不容易產(chǎn)生位置偏移地組裝光波導(dǎo)路23和邊框22。因?yàn)椴划a(chǎn)生位置偏移，所以能夠使光線24自光波導(dǎo)路23沿與相對(duì)的邊垂直的方向射出。此外，由于能將邊框22的寬度W2縮窄為窄于光波導(dǎo)路23的寬度，所以能夠容易地實(shí)現(xiàn)光學(xué)式觸摸面板20的窄邊框化。本發(fā)明的要旨如下。(1)本發(fā)明的光波導(dǎo)路是具有多個(gè)芯和埋設(shè)芯的敷層的矩形平板狀的光波導(dǎo)路，其特征在于，在矩形的長邊側(cè)的側(cè)面并列地配置有多個(gè)芯的端部，在正面設(shè)有與矩形的長邊平行的折彎槽。(2)本發(fā)明的光波導(dǎo)路的特征在于，該光波導(dǎo)路沿著上述折彎槽被折彎，被折彎的內(nèi)側(cè)的面與光學(xué)式觸摸面板的顯示畫面的周緣部緊貼。(3)本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板的特征在于，該光學(xué)式觸摸面板具有上述的光波導(dǎo)路。采用本發(fā)明的光波導(dǎo)路，在將光波導(dǎo)路安裝于光學(xué)式觸摸面板上時(shí)，光波導(dǎo)路的位置調(diào)整準(zhǔn)確且簡便。例如，在4.2英寸的光學(xué)式觸摸面板具有4個(gè)光波導(dǎo)路的情況下，采用以往的光波導(dǎo)路，光波導(dǎo)路的位置調(diào)整需要30分鐘左右，但是采用本發(fā)明的光波導(dǎo)路，光波導(dǎo)路的位置調(diào)整能縮短為5分鐘左右。而且，采用本發(fā)明的光波導(dǎo)路，能夠?qū)⒐鈱W(xué)式觸摸面板的邊框部分縮窄為采用以往的光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板的邊框部分的例如1/2左右。圖1是采用了以往的光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板的俯視圖和剖視圖。圖2是采用了本發(fā)明的光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板的俯視圖和剖視圖。圖3是本發(fā)明的光波導(dǎo)路的三視圖。圖4是本發(fā)明的光波導(dǎo)路的立體圖。圖5是本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板的俯視圖和剖視圖。具體實(shí)施方式光波導(dǎo)路如圖3所示，本發(fā)明的光波導(dǎo)路30是矩形平板狀，具有多個(gè)芯31和埋設(shè)芯31的敷層32。本發(fā)明的光波導(dǎo)路30具有并列配置有多個(gè)芯31的端部31a的長邊側(cè)的側(cè)面33和設(shè)有與長邊平行的折彎槽34的正面35。本發(fā)明的光波導(dǎo)路30較佳地用于通常在顯示畫面的正上方形成正交的光線(紅外線)的格子，通過檢測由手指、筆遮住的光線的強(qiáng)度來識(shí)別手指、筆的位置坐標(biāo)方式的光學(xué)式觸摸面板。在光學(xué)式觸摸面板中，本發(fā)明的光波導(dǎo)路30具有代表性的為從并列配置于長邊側(cè)的側(cè)面33的多個(gè)芯31的端部31a射出光線或光線入射到并列配置于長邊側(cè)的側(cè)面33的多個(gè)芯31的端部31a。如圖2所示，設(shè)于本發(fā)明的光波導(dǎo)路30的正面35的、與長邊平行的折彎槽34用于折彎光波導(dǎo)路23而將光波導(dǎo)路23緊貼于顯示畫面21的周緣部(以邊框22為代表)。由此，將本發(fā)明的光波導(dǎo)路23安裝到光學(xué)式觸摸面板20上時(shí)，光波導(dǎo)路23的位置調(diào)整準(zhǔn)確且簡便。在本發(fā)明的光波導(dǎo)路30中，多個(gè)芯31的另一端部31b優(yōu)選并列配置于短邊側(cè)的側(cè)面36上。在從并列配置于長邊側(cè)的側(cè)面33上的芯的端部31a射出光線時(shí)，配置于短邊側(cè)的側(cè)面36上的芯的端部31b與發(fā)光元件進(jìn)行光學(xué)耦合。此外，由配置于長邊側(cè)的側(cè)面33上的芯的端部31a接受(入射)光線時(shí)，配置于短邊側(cè)的側(cè)面36上的芯的端部31b與受光元件進(jìn)行光學(xué)耦合。本發(fā)明的光波導(dǎo)路30的厚度D沒有特別限制，但通常是50iim2mm。本發(fā)明的光波導(dǎo)路30的長邊的長度L1根據(jù)光學(xué)式觸摸面板的顯示畫面的大小適當(dāng)設(shè)定。本發(fā)明的光波導(dǎo)路30的短邊的長度L2(光波導(dǎo)路30的寬度)優(yōu)選是lmm15mm。芯本發(fā)明的光波導(dǎo)路30所采用的芯31的折射率高于敷層32的折射率，由在傳播的光的波長下透明性高的任意材料形成。形成芯31的材料優(yōu)選圖案形成性優(yōu)異的紫外線固化樹脂。作為紫外線固化樹脂，優(yōu)選列舉有丙烯酸系紫外線固化樹脂、環(huán)氧系紫外線固化樹脂、硅氧烷系紫外線固化樹脂、降冰片烯系紫外線固化樹脂、聚酰亞胺系紫外線固化樹脂等。芯31的截面形狀沒有特別限制，但優(yōu)選圖案形成性優(yōu)異的梯形或矩形。芯31的截面的寬度優(yōu)選10iim500iim。芯31的截面的高度優(yōu)選10ym100ym。艦本發(fā)明的光波導(dǎo)路30所采用的敷層32由折射率低于芯31的折射率的任意材料形成。形成敷層32的材料沒有特別限制，但優(yōu)選成形性優(yōu)異的紫外線固化樹脂。作為紫外線固化樹脂，優(yōu)選列舉有丙烯酸系紫外線固化樹脂、環(huán)氧系紫外線固化樹脂、硅氧烷系紫外線固化樹脂、降冰片烯系紫外線固化樹脂、聚酰亞胺系紫外線固化樹脂等。芯31和敷層32的最大折射率差優(yōu)選是0.01以上，更優(yōu)選是0.020.2。另外，形成芯31和敷層32的高分子樹脂的折射率能夠通過使導(dǎo)入到高分子樹脂中的有機(jī)基的種類和含有量變化而適當(dāng)增大或減小。例如將環(huán)狀芳香族性的基(苯基等)導(dǎo)入到樹脂分子中，或通過增加環(huán)狀芳香族性的基的樹脂分子中的含有量，能增大高分子樹脂的折射率。相反，例如將直鏈或脂肪族性的基(甲基、降冰片烯基等)導(dǎo)入到樹脂分子中，或通過使直鏈或脂肪族性的基的樹脂分子中的含有量增加，能減小高分子樹脂的折射率。如圖4中所示的一例那樣，在本發(fā)明的光波導(dǎo)路40中，優(yōu)選敷層41的并列配置有多個(gè)芯的端部的長邊側(cè)的側(cè)面42為長條透鏡形狀。具有長邊側(cè)的側(cè)面42呈長條透鏡形狀的敷層41的光波導(dǎo)路40能夠?qū)⑼ǔ４嬖跀U(kuò)散傾向的射出光轉(zhuǎn)換為平行的光線而射出，或?qū)⑼ǔ４嬖跀U(kuò)散傾向的入射光聚集而使其入射。因此，在應(yīng)用于后述的光學(xué)式觸摸面板的情況下，高度方向的位置調(diào)整的容許范圍變寬。本發(fā)明的光波導(dǎo)路40形成有折彎槽43，該折彎槽43與長邊平行。上述的長條透鏡形狀的部分優(yōu)選是凸透鏡形狀，更優(yōu)選是其側(cè)截面大致呈1/4圓面的、所謂半個(gè)雙凸透鏡狀的透鏡形狀。在長條透鏡形狀的部分是凸透鏡形狀的情況下，其曲率半徑優(yōu)選是300iim5mm，更優(yōu)選是500iim3mm。折彎槽如圖2所示，本發(fā)明的光波導(dǎo)路23沿著形成在正面上的折彎槽23a被折彎，內(nèi)側(cè)的面與顯示畫面21的周緣部(以邊框22為代表)緊貼，從而能夠容易地使長邊側(cè)的側(cè)面25與顯示畫面21的一邊平行。在敷層32的不包括芯31的部分上，通過按壓刀刃而與光波導(dǎo)路30的長邊平行地形成本發(fā)明的光波導(dǎo)路30(圖3)的折彎槽34。折彎槽34既可以僅在光波導(dǎo)路30的一方的正面35上形成，也可以在兩方的正面上形成。折彎槽34的截面形狀可以是V字狀、梯形形狀、U字狀等任意形狀。折彎槽34的剩余厚度(光波導(dǎo)路30的最小厚度)優(yōu)選是50m200m。只要在該厚度范圍內(nèi)，就能夠使光波導(dǎo)路30的高的光傳播效率和彎曲性并存。在折彎槽34的剩余厚度小于50m的情況下，有可能在剩余厚度部分上無法形成芯31，或即使能夠形成芯31，也由于敷層32的厚度不足而造成光傳播效率降低。在折彎槽34的剩余厚度大于200ym的情況下，彎曲性有可能降低。觸撙g禾反本發(fā)明的光波導(dǎo)路能夠用于光學(xué)式觸摸面板。光學(xué)式觸摸面板例如較佳地用于計(jì)算機(jī)顯示器、ATM、售票機(jī)、游戲機(jī)、手繪板PC等。圖5表示具有本發(fā)明的光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板50的一實(shí)施方式的俯視圖和剖視圖。該光學(xué)式觸摸面板50包括發(fā)光元件51、坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域52、發(fā)光側(cè)光波導(dǎo)路53、受光側(cè)光波導(dǎo)路54、受光元件55。發(fā)光側(cè)光波導(dǎo)路53引導(dǎo)來自發(fā)光元件51的光，生成橫穿坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域52的光線56。受光側(cè)光波導(dǎo)路54接受橫穿了坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域52的光線56。受光元件55檢測受光側(cè)光波導(dǎo)路54接受到的光的強(qiáng)度。作為發(fā)光元件51，只要是生成通過發(fā)光側(cè)光波導(dǎo)路53而橫穿坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域52的光線56的發(fā)光元件，就能夠采用任意的發(fā)光元件。優(yōu)選由發(fā)光元件51射出的光是近紅外區(qū)域(700nm2500nm)的波長的光。作為適合于該波長的光的發(fā)光元件51例如可列舉出發(fā)光二極體、半導(dǎo)體激光器。受光元件55將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，檢測受光側(cè)光波導(dǎo)路54接受到的光的強(qiáng)度。優(yōu)選由受光元件55檢測的光是近紅外區(qū)域(700nm2500nm)的波長的光。作為適合于該波長的光的受光元件可列舉出CMOS圖像傳感器、CCD圖像傳感器。坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域52是指從發(fā)光側(cè)光波導(dǎo)路53射出的光線56橫穿的區(qū)域。坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域52有代表性的為液晶顯示器面板、等離子顯示器面板的顯示畫面。坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域52是矩形區(qū)域易于準(zhǔn)確地調(diào)整芯的位置，因此較佳。坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域52的前表面既可以空有空間，什么都不設(shè)置，也可以為了增加耐損傷性而在表面設(shè)置玻璃板、丙烯板。實(shí)施例敷層形成用清漆的調(diào)制將下述成分混合，調(diào)制成敷層形成用清漆。成分A:具有脂環(huán)骨架的環(huán)氧系紫外線固化樹脂(艾迪科公司制EP4080E)100重量份；成分B:光生酸劑(SAN-APRO公司制CPI-200K)2重量份。芯形成用清漆的i周制將下述成分混合，調(diào)制成芯形成用清漆?；旌铣煞諧:含有芴骨架的環(huán)氧系紫外線固化樹脂(大阪GasChemicals公司制OGSOLEG)40重量份；成分D:含有芴骨架的環(huán)氧系紫外線固化樹脂(NagaseChemteX公司制EX-1040)30重量份；成分E:l，3，3-三{4-[2_(3_氧雜環(huán)丁烷)]丁氧基苯基}丁烷30重量份(按照日本特開2007-070320號(hào)公報(bào)的實(shí)施例2合成)；1重量份的上述成分B;乳酸乙酯41重量份。光波導(dǎo)路的制作在厚度188iim的聚萘二甲酸乙二酯薄膜的表面上涂布敷層形成用清漆，照射1000mJ/cm2的紫外線后，進(jìn)行80°CX5分鐘的加熱處理，形成厚度為20ym的下敷層。下敷層在波長830nm時(shí)的折射率為1.510。在上述下敷層的表面涂布芯形成用清漆，進(jìn)行了IO(TCX5分鐘的加熱處理而形成了芯層。接著，將光掩模蓋在芯層上(間隔100iim)，照射2500mJ/cn^的紫外線，且進(jìn)行了10(TCX10分鐘的加熱處理。接著使用Y-丁內(nèi)酯水溶液溶解去除芯層的紫外線未照射部分，通過進(jìn)行12(TCX5分鐘的加熱處理，形成了多個(gè)寬20iimX高50iim的芯。芯在波長830nm時(shí)的折射率為1.592。接著，以覆蓋上述多個(gè)芯的整體的方式涂布敷層形成用清漆，形成了濕厚度為60iim的樹脂層。對(duì)上述樹脂層進(jìn)行8(TCX5分鐘的加熱，去除存在于芯周邊的氣泡。然后，在樹脂層上按壓石英制凹型成形模，在凹型成形模的內(nèi)部填充了敷層形成用清漆。接著，透過凹型成形模對(duì)敷層形成用清漆照射2000mJ/cm2的紫外線，進(jìn)行了80°CX5分鐘的加熱處理后，剝離凹型成形模。這樣，形成頂端部具有側(cè)截面形狀大致呈1/4圓面狀的凸透鏡(曲率半徑是1.5mm的半個(gè)雙凸透鏡狀的透鏡)的、厚度是lmm的上敷層。上敷層在波長830nm時(shí)的折射率是1.510。對(duì)經(jīng)過上述工序獲得的矩形平板狀光波導(dǎo)路(縱76mm、橫12mm、厚1.02mm)沿與長邊平行方向按壓刀刃，形成最大深度為900iim的折彎槽，制作了具有折彎槽的光波導(dǎo)路。角鵬耐反白勺纖準(zhǔn)備4個(gè)上述光波導(dǎo)路，在模擬顯示畫面的玻璃板(縱88mm、橫88mm)的各邊分別配置l個(gè)。使各光波導(dǎo)路在與玻璃板的各邊抵接的狀態(tài)下沿著折彎槽折彎，緊貼內(nèi)側(cè)的面地進(jìn)行了位置調(diào)整。在2個(gè)發(fā)光側(cè)光波導(dǎo)路的芯的末端借助紫外線固化粘接劑光學(xué)耦合有射出波長850nm的光的發(fā)光元件(Optwell公司制的VCSEL)，在另2個(gè)受光側(cè)光波導(dǎo)路的芯的末端借助紫外線固化粘接劑光學(xué)耦合有受光元件(TAOS公司制的CMOS線性傳感器陣列)。能夠確認(rèn)如下情況在將由發(fā)光元件射出的光的強(qiáng)度作為100%時(shí)，制作成的光學(xué)式觸摸面板利用受光元件檢測10%的強(qiáng)度的光，用手指遮住橫穿坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域的光線時(shí)，制作成的光學(xué)式觸摸面板能準(zhǔn)確地識(shí)別手指的位置坐標(biāo)。在表1中表示實(shí)施例的光學(xué)式觸摸面板的邊框?qū)挾群托镜奈恢谜{(diào)整所需的時(shí)間。邊框?qū)挾仁潜还獠▽?dǎo)路所掩蓋的玻璃板的一邊的表面的寬度。芯的位置調(diào)整所需的時(shí)間是進(jìn)行光波導(dǎo)路的位置調(diào)整，直到用受光元件能夠檢測到來自發(fā)光元件的光強(qiáng)度的10%為止所需的時(shí)間。另外，在本實(shí)施例中，用玻璃板代替顯示畫面，但也可以代替玻璃板通過做成液晶顯示器面板等的顯示畫面來獲得高性能的光學(xué)式觸摸面板。比較例采用除了不具有折彎槽以外其它均與實(shí)施例相同的光波導(dǎo)路制作了光學(xué)式觸摸面板。在表1中表示比較例的光學(xué)式觸摸面板的邊框?qū)挾群托镜奈恢谜{(diào)整所需的時(shí)間。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>,輔測慮誠利用旋涂法將敷層形成用清漆和芯形成用清漆分別成膜在硅晶圓上，制作了折射率測量用的樣品，用棱鏡耦合器(Cylon公司制SPA-400)進(jìn)行了測量。權(quán)利要求一種光波導(dǎo)路，是具有多個(gè)芯和埋設(shè)上述芯的敷層的矩形平板狀的光波導(dǎo)路，其特征在于，在矩形的長邊側(cè)的側(cè)面并列地配置有上述多個(gè)芯的端部，在正面設(shè)有與矩形的長邊平行的折彎槽。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的光波導(dǎo)路，其特征在于，上述光波導(dǎo)路沿著上述折彎槽被折彎，被折彎的內(nèi)側(cè)的面與光學(xué)式觸摸面板的顯示畫面的周緣部緊貼。3.—種光學(xué)式觸摸面板，其特征在于，具有權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)路。全文摘要本發(fā)明提供一種光波導(dǎo)路和光學(xué)式觸摸面板。由于采用了以往的光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板難以調(diào)整光波導(dǎo)路的位置，而且光波導(dǎo)路被配置在顯示畫面的周圍，所以難以窄邊框化。與本發(fā)明的光波導(dǎo)路(30)的長邊平行地設(shè)有折彎槽(34)。沿著折彎槽(34)折彎光波導(dǎo)路(30)，使其緊貼于光學(xué)式觸摸面板的邊框。由此，能夠不產(chǎn)生位置偏移地組裝光波導(dǎo)路(30)和邊框，能夠自光波導(dǎo)路(30)沿與相對(duì)的邊垂直的方向射出光線。由于還能夠使邊框的寬度窄于光波導(dǎo)路(30)的寬度，所以能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)式觸摸面板的窄邊框化。文檔編號(hào)G06F3/042GK101738685SQ200910161709公開日2010年6月16日申請(qǐng)日期2009年7月31日優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日發(fā)明者清水裕介申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社