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)路和利用該光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板。
背景技術(shù)：
在光學(xué)式觸摸面板中，為了得到良好的特性，去除干擾光是重要的。在一般的光學(xué)式觸摸面板中，發(fā)光元件和受光元件互相相對(duì)地排列在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域的周邊。在該情況下， 作為去除干擾光的對(duì)策，在受光元件上設(shè)有用于吸收可見光的密封樹脂(遮光構(gòu)件)(例如專利文獻(xiàn)1)。但是，在該構(gòu)造的光學(xué)式觸摸面板中，受光元件排列在干擾光直接進(jìn)入的坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域附近。因此，只用遮光構(gòu)件難以去除干擾光。相對(duì)于此，公知有在發(fā)光元件和坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域之間以及在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域和受光元件之間設(shè)有光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板。在該光學(xué)式觸摸面板中，來自發(fā)光元件的光信號(hào)通過光波導(dǎo)路之后，射出到坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域。此外，通過了坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域的光信號(hào)通過光波導(dǎo)路之后，到達(dá)受光元件(例如專利文獻(xiàn)幻。該構(gòu)造的光學(xué)式觸摸面板無需在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域的周邊排列受光元件。因此，與一般的光學(xué)式觸摸面板相比，抗干擾光干擾較強(qiáng)。專利文獻(xiàn)1 日本特開平11-86698號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2008-203431號(hào)公報(bào)但是，即使在使用了光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板中，還不能說充分阻止了干擾光。 在非常亮的環(huán)境下，例如室外，依然難以使用光學(xué)式觸摸面板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人對(duì)即使是在室外也能使用的光學(xué)式觸摸面板的開發(fā)進(jìn)行了深入的研究。 結(jié)果，著眼于發(fā)光元件、受光元件的光學(xué)特性以及干擾光產(chǎn)生干擾的產(chǎn)生機(jī)理，完成了本發(fā)明。另外，在本說明書中，所謂“近紅外區(qū)域”是指波長為700nm以上且小于2500nm的區(qū)域。 此外，所謂“可見區(qū)域”，是指波長為400nm以上且小于700nm的區(qū)域。此外，所謂“紫外區(qū)域”，是指波長為Inm以上且小于400nm的區(qū)域。圖1表示發(fā)光元件的代表性的發(fā)光波長和受光元件的代表性的受光波長區(qū)域。如圖1所示，一般用于光學(xué)式觸摸面板的發(fā)光元件發(fā)出近紅外區(qū)域(例如850nm)的光。相對(duì)于此，一般用于光學(xué)式觸摸面板的受光元件不僅接受近紅外區(qū)域的光，也接受可見區(qū)域的光。結(jié)果，受光元件不僅接受從發(fā)光元件射出的近紅外區(qū)域的光，也接受透過敷層而進(jìn)入芯中的可見區(qū)域的干擾光。因此，產(chǎn)生由干擾光帶來的干擾。因此，本發(fā)明人使敷層含有由兩種以上的色素構(gòu)成的色素混合物。與近紅外區(qū)域相比，該色素混合物更強(qiáng)地吸收可見區(qū)域的光。因此，進(jìn)入了敷層的可見區(qū)域的干擾光被較強(qiáng)地吸收，然而，近紅外區(qū)域的信號(hào)光幾乎不被吸收。由此，能大幅度地降低透過敷層而進(jìn)入芯中的可見區(qū)域的干擾光。而且發(fā)現(xiàn)了即使在室外也能使用光學(xué)式觸摸面板。本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
(1)本發(fā)明的光波導(dǎo)路是具有敷層和埋設(shè)于敷層的芯的光波導(dǎo)路。敷層的、可見區(qū)域的光透射率低于近紅外區(qū)域的光透射率。這意味著以下的情況。對(duì)近紅外區(qū)域和可見區(qū)域的透射率光譜進(jìn)行比較時(shí)，可見區(qū)域的任意波長的透射率低于近紅外區(qū)域的任意波長的透射率。( 在本發(fā)明的光波導(dǎo)路中，敷層含有由兩種以上的色素構(gòu)成的色素混合物。色素混合物的、可見區(qū)域的光透射率低于近紅外區(qū)域的光透射率。(3)在本發(fā)明的光波導(dǎo)路中，敷層還含有紫外線固化樹脂。色素混合物的、紫外區(qū)域的光透射率高于可見區(qū)域的光透射率。這意味著以下的情況。對(duì)可見區(qū)域和紫外區(qū)域的透射光譜進(jìn)行比較時(shí)，紫外區(qū)域存在比可見區(qū)域的任意波長的透射率高的波長。(4)在本發(fā)明的光波導(dǎo)路中，敷層的光透射率在波長為850nm時(shí)是80 %以上，敷層的光透射率在波長為400nm以上且小于700nm的整個(gè)區(qū)域中是小于15%，敷層的光透射率在波長為365nm時(shí)是10%以上。(5)在本發(fā)明的光波導(dǎo)路中，敷層的厚度是ΙΟμπι 1500μπι。(6)在本發(fā)明的光波導(dǎo)路中，敷層的將芯的光射出端覆蓋的部分，或敷層的將芯的光入射端覆蓋的部分形成為透鏡構(gòu)造。(7)本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板具有上述光波導(dǎo)路。采用本發(fā)明，能實(shí)現(xiàn)即使在直射日光照射下的室外也能使用的光學(xué)式觸摸面板。


圖1是表示發(fā)光元件的發(fā)光波長和受光元件的受光波長的區(qū)域的圖。圖2的(a)是本發(fā)明的光波導(dǎo)路的立體圖，(b)是本發(fā)明的光波導(dǎo)路的剖視圖，(C) 是本發(fā)明的光波導(dǎo)路的剖視圖。圖3的(a)是本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板的俯視圖，(b)是本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板的剖視圖。圖4是實(shí)施例和比較例的、第二敷層的透射光譜的曲線圖。圖5是實(shí)施例和比較例的干擾光干擾的測量曲線圖。
具體實(shí)施例方式光波導(dǎo)路本發(fā)明的光波導(dǎo)路具有敷層和被埋設(shè)于敷層的芯。本發(fā)明的光波導(dǎo)路除了具有敷層和芯之外，也可以具有其他的構(gòu)成元件(例如基板)。本發(fā)明的光波導(dǎo)路的實(shí)施方式?jīng)]有特別限制，例如列舉出圖2的(a) (C)所示的實(shí)施方式。圖2的(a)是本發(fā)明的一實(shí)施方式的光波導(dǎo)路10的立體圖。圖2的(b)是沿著圖2的(a)的光波導(dǎo)路的線段A-B剖切的剖視圖。圖2的(c)是沿著圖2的(a)的光波導(dǎo)路的線段C-D剖切的剖視圖。如圖2的(a) (c)所示，在本發(fā)明的光波導(dǎo)路10中，按照第一敷層11、多個(gè)芯 12、第二敷層13的順序依次層疊第一敷層11、多個(gè)芯12、第二敷層13。將第一敷層11和第二敷層13合在一起僅稱為敷層14。由于多個(gè)芯12彼此之間是分離的，所以成為在敷層14 中埋設(shè)有芯12的構(gòu)造。
在圖2的(a) (c)中，在第二敷層13的端面形成有透鏡構(gòu)造13a。這是為了抑制從芯12射出的光縱向擴(kuò)散。也是為了將入射到芯12的光在縱向上收攏。為了提高信號(hào)光的利用效率，優(yōu)選形成這樣的透鏡構(gòu)造13a。但是，也可以不形成透鏡構(gòu)造13a。第一敷層11的材料和第二敷層13的材料既可以相同，也可以不同。但是，為了降低制造成本，優(yōu)選是相同材料。本發(fā)明的光波導(dǎo)路10的用途不被限定。本發(fā)明的光波導(dǎo)路10能夠使用于光學(xué)式觸摸面板、光學(xué)式傳感器等，但是特別優(yōu)選用于光學(xué)式觸摸面板。^M本發(fā)明所用的敷層14含有由兩種以上的色素構(gòu)成的色素混合物。與近紅外區(qū)域的光相比，色素混合物較強(qiáng)地吸收可見區(qū)域的光。因此，能降低進(jìn)入芯12的可見區(qū)域的干擾光。將該敷層14用于具有光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板的情況下，能將干擾光的影響減小很多。結(jié)果，在室外能夠使用光學(xué)式觸摸面板。作為敷層14，其對(duì)可見區(qū)域的光透射率低于對(duì)近紅外區(qū)域的光透射率，也可以是含有1種色素的構(gòu)成。作為這樣的色素的例子，能夠列舉出C. I. Solvent Black 27、28、2G 等黑色色素以及日本特開平9-3311號(hào)公報(bào)所記載的蒽醌類色素。但是，在只含有1種這樣的色素的敷層14中，難以實(shí)現(xiàn)如后述的圖4(實(shí)施例)所示那樣的、在紫外區(qū)域透射率高的光譜。在不是紫外區(qū)域透射率高的光譜的情況下，由于難以使敷層14、芯12中含有紫外線固化樹脂，所以缺乏實(shí)用性。若采用本發(fā)明用的敷層14，則無需另外追加遮光構(gòu)件，所以光學(xué)式觸摸面板能夠小型化、薄型化。本發(fā)明用的敷層14較強(qiáng)地吸收可見區(qū)域的光，但幾乎不吸收近紅外區(qū)域的光。因此，從發(fā)光元件射出的近紅外區(qū)域的光在芯12內(nèi)傳播時(shí)，近紅外區(qū)域的光幾乎不會(huì)受到芯 12周圍的敷層14的影響而衰減。根據(jù)相同的理由，如圖2的(a) (c)所示，在芯12內(nèi)傳播的近紅外區(qū)域的光通過形成在敷層14上的透鏡構(gòu)造13a而向外部射出的情況下，近紅外區(qū)域的光幾乎不會(huì)由于透鏡構(gòu)造13a而衰減。此外，在近紅外區(qū)域的光通過形成在敷層14上的透鏡構(gòu)造13a而入射到芯12的情況下，近紅外區(qū)域的光幾乎不會(huì)由于透鏡構(gòu)造13a而衰減。優(yōu)選與吸收SOOnm以上且小于IOOOnm的波長區(qū)域的光相比，色素混合物更強(qiáng)地吸收500nm以上且小于650nm的波長區(qū)域的光。而且，更優(yōu)選與吸收750nm以上且小于1500nm 的波長區(qū)域的光相比，色素混合物更強(qiáng)地吸收400nm以上且小于700nm的波長區(qū)域的光。本發(fā)明用的敷層14優(yōu)選還含有紫外線固化樹脂。由于紫外線固化樹脂的圖案形成性優(yōu)異，所以通過含有紫外線固化樹脂，能夠得到圖案精度高的敷層。而且，紫外線固化樹脂的固化時(shí)間短，一般脫模性比熱固化樹脂優(yōu)異，所以生產(chǎn)率高。優(yōu)選與吸收可見區(qū)域的光相比，本發(fā)明用的敷層14所含有的色素混合物較弱地吸收紫外區(qū)域的光。由此，即使含有色素混合物，紫外區(qū)域的光也不變?nèi)?，所以無法妨礙敷層所含有的紫外線固化樹脂的固化。色素混合物只要與吸收近紅外區(qū)域的光相比較強(qiáng)地吸收可見區(qū)域的光，就沒有特別限制。作為色素混合物，例如列舉出有本化學(xué)工業(yè)公司制“FS-Black 1927”。優(yōu)選本發(fā)明用的敷層14中的色素混合物的含有量是0. 01重量％ 5重量％。若色素混合物的含有量小于0. 01重量％，則有可能無法充分地降低透過敷層14而進(jìn)入芯12 中的可見區(qū)域的干擾光。若色素混合物的含有量大于5重量％，則例如有可能在芯12內(nèi)傳播的光通過形成在敷層14上的透鏡構(gòu)造13a而向外部射出時(shí)，光的透射被妨礙。上述紫外線固化樹脂只要是能夠紫外線固化的樹脂，就沒有特別限制。作為紫外線固化樹脂，例如列舉有ADEKA公司制“EP4080E”。本發(fā)明用的敷層14中的紫外線固化樹脂的含有量優(yōu)選80. 0重量％ 99. 9重量％。若紫外線固化樹脂的含有量小于80.0重量％，則圖案形成性有可能變差。若紫外線固化樹脂的含有量大于99. 9重量％，則可見區(qū)域的光吸收有可能變小。本發(fā)明用的敷層14的光透射率，優(yōu)選在波長850nm時(shí)是80%以上，更優(yōu)選是85% 以上，進(jìn)一步優(yōu)選是90%以上。此外，本發(fā)明用的敷層14的光透射率在波長400nm以上且小于700nm的整個(gè)波長區(qū)域中優(yōu)選是小于15 %，更優(yōu)選是小于14. 5 %。此外，本發(fā)明用的敷層14的光透射率在波長365nm時(shí)優(yōu)選是10%以上，更優(yōu)選是13%以上，進(jìn)一步優(yōu)選是15% 以上。本發(fā)明用的敷層14的光透射率在波長850nm時(shí)是80%以上。由此，能防止從發(fā)光元件射出的近紅外區(qū)域的光在芯12內(nèi)傳播時(shí)，近紅外區(qū)域的光由于芯12周圍的敷層14的影響而衰減。此外，能防止在芯12內(nèi)傳播的光通過形成在敷層14上的透鏡構(gòu)造13a而向外部射出時(shí)，近紅外區(qū)域的光由于敷層14而衰減。本發(fā)明用的敷層14的光透射率在波長400nm以上且小于700nm的波長整個(gè)區(qū)域中小于15%。因此，能降低進(jìn)入芯12中的可見區(qū)域的干擾光。由此，例如即使在lOOOOOlux 的照度(直射日光程度)中，也能夠不受干擾光的影響。本發(fā)明用的敷層14的透射率在波長365nm時(shí)是10%以上。因此，能夠在實(shí)用上沒有問題地使敷層14內(nèi)的紫外線固化樹脂固化。本發(fā)明用的敷層14的厚度優(yōu)選是10 μ m 1500 μ m。若敷層14的厚度小于10 μ m， 則有可能無法充分地吸收可見區(qū)域的干擾光。若敷層14的厚度大于1500 μ m，則敷層14內(nèi)的紫外線固化樹脂的固化有可能需要很大的能量。本發(fā)明用的敷層14能夠利用使用了等離子體的干蝕刻法、復(fù)制法、曝光-顯影法、 光致漂白法等方法制造。本發(fā)明用的敷層14既可以是單層構(gòu)造，也可以是多層的層疊構(gòu)造。在敷層14具有層疊構(gòu)造的情況下，只要其中至少一層(例如第二敷層13)含有色素混合物即可。芯本發(fā)明用的芯12由對(duì)于所傳播的光的波長透射率高且折射率比敷層14的折射率高的材料形成。形成芯12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)選丙烯酸類紫外線固化樹脂、環(huán)氧類紫外線固化樹脂、硅氧烷類紫外線固化樹脂，降冰片烯類紫外線固化樹脂、聚酰亞胺類紫外線固化樹脂等。本發(fā)明用的芯12的平面(俯視)形狀沒有特別限制，能夠列舉出直線狀、曲線狀等。由于能夠高效率地將傳播的光向坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域引導(dǎo)，所以芯12的平面形狀優(yōu)選如圖2 的(a)所示的L字狀。本發(fā)明用的芯12的截面形狀沒有特別限制。如圖2的(b)所示，芯12的截面形狀優(yōu)選圖案形成性優(yōu)異的長方形或梯形。芯12的底邊的長度(芯12的寬度)優(yōu)選是100 μ m 500 μ m。 12 白勺 i^itiftiti 10 μ m ~ 100 μ m。本發(fā)明用的芯12能夠利用使用了等離子體的干蝕刻法、復(fù)制法、曝光-顯影法、光致漂白法等方法制造。優(yōu)選芯12和敷層14的、對(duì)于在本發(fā)明用的芯12內(nèi)傳播的光的波長的最大折射率差是0.01以上，更優(yōu)選是0.02 0.3。在芯12內(nèi)傳播的光的波長和從發(fā)光元件射出的光的波長相同，例如是850nm。能利用導(dǎo)入到樹脂中的有機(jī)基的種類和含有量來增加或減少形成本發(fā)明用的芯 12和敷層14的樹脂的折射率。例如，在將環(huán)狀芳香族性的基(苯基等)導(dǎo)入到樹脂分子中時(shí)，樹脂的折射率變大。此外，若增加樹脂分子中的環(huán)狀芳香族性的基的含有量，則樹脂的折射率變大。相反地，例如將直鏈或環(huán)狀脂肪族類的基(甲基、降冰片烯基等)導(dǎo)入到樹脂分子中時(shí)，樹脂的折射率變小。此外，若增加樹脂分子中的直鏈或環(huán)狀脂肪族類的基的含有量，則樹脂的折射率變小。光學(xué)式觸撙面板本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板具有本發(fā)明的光波導(dǎo)路。因此，本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板能小型化、薄型化，而且即使在室外也能使用。圖3的(a)表示本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板20的優(yōu)選實(shí)施方式的一個(gè)例子。本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板20包括坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域21 ；射出近紅外區(qū)域的光的發(fā)光元件22 ；接受近紅外區(qū)域和可見區(qū)域的光的受光元件23。還具有設(shè)于坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域21和發(fā)光元件22之間的第一光波導(dǎo)路對(duì)。還具有設(shè)于坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域21和受光元件23之間的第二光波導(dǎo)路 25。第一光波導(dǎo)路M的坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域21側(cè)的端面和第二光波導(dǎo)路25的坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域21 側(cè)的端面隔著坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域21相對(duì)。至少在與受光元件23連接的第二光波導(dǎo)路25使用本發(fā)明的光波導(dǎo)路。在光學(xué)式觸摸面板20中，利用光波導(dǎo)路25將傳播的光引導(dǎo)到受光元件23。由此， 與不使用光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板相比，也可以大幅減少所需的受光元件23的數(shù)量。而且，受光元件23配置的自由度也高，因此，與不使用光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板相比，受干擾光的影響少。而且，在本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板20中，至少在與受光元件23連接的第二光波導(dǎo)路25的敷層2 中含有較強(qiáng)地吸收可見區(qū)域的光的色素混合物。由此，能防止可見區(qū)域的干擾光在芯25b內(nèi)傳播而到達(dá)受光元件23。結(jié)果，能實(shí)現(xiàn)即使在照度高的室外也能使用的光學(xué)式觸摸面板20。本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板20的用途沒有特別限制。本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板20 例如廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)售票機(jī)、銀行的ATM等公共用輸入裝置、手機(jī)、游戲機(jī)等便攜設(shè)備、 復(fù)印機(jī)等辦公室設(shè)備、汽車導(dǎo)航、POS系統(tǒng)、工業(yè)用機(jī)械的操作面板等。坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域本說明書中所謂“坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域21”是指在光學(xué)式觸摸面板20中以人的手指和筆尖等進(jìn)行坐標(biāo)輸入的區(qū)域。在本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板20中，受光元件23作為傳感器而發(fā)揮作用。因此，在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域21上無需ITO膜等的、作為傳感器的覆蓋膜(膜、玻璃等的層)。圖3的(b)是本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板20的優(yōu)選實(shí)施方式的一個(gè)例子的、示意性的剖視圖。從發(fā)光元件22射出的光沈在第一光波導(dǎo)路M的埋設(shè)于敷層Ma的芯Mb內(nèi)通過，在坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域21上在空氣中通過。之后，光沈在第二光波導(dǎo)路25的埋設(shè)于敷層 25a的芯25b內(nèi)通過，到達(dá)受光元件23。如圖3的(b)所示，優(yōu)選坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域21在下方還具有透明面板27。這是為了保護(hù)設(shè)于坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域21的下方的液晶顯示裝置、等離子體顯示裝置。對(duì)透明面板27沒有特別限制，使用玻璃板，丙烯酸板等。優(yōu)選透明面板27的厚度是ΙΟμπι 5mm。發(fā)光元件-警光元件本發(fā)明用的發(fā)光元件22是發(fā)出近紅外區(qū)域的光的元件。作為發(fā)光元件22，優(yōu)選發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器，更優(yōu)選VCSEL (垂直共振面發(fā)光激光器)。VCSEL使光沿與基板面垂直的方向共振，能射出與面垂直的方向的光，所以光傳送優(yōu)異。優(yōu)選從發(fā)光元件22射出的光的波長處于近紅外區(qū)域。本發(fā)明所用的受光元件23是接受可見區(qū)域和近紅外區(qū)域的光并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的元件。作為受光元件23，優(yōu)選光電晶體管、光電二極管，更優(yōu)選CMOS圖像傳感器、 CXD圖像傳感器。實(shí)施例敷層14的形成材料的調(diào)制.(成分A)含有脂肪環(huán)骨架的、能紫外線固化的環(huán)氧樹脂(ADEKA公司制，EP4080E) 100重量份.(成分B)光酸產(chǎn)生劑(san-apro公司制，CPI-200K)2重量份.(成分C)由4種色素構(gòu)成的色素混合物(有本化學(xué)工業(yè)公司制，F(xiàn)S_Blackl927) 0. 1重量份將上述的成分混合，調(diào)制了第一敷層11和第二敷層13的形成材料。芯12的形成材料的調(diào)制.(成分D)含有芴骨架的、能紫外線固化的環(huán)氧樹脂(大阪feisChemicals公司制、OGSOL EG) 40重量份.(成分E)含有芴骨架的、能紫外線固化的環(huán)氧樹脂(NagaseChemteX Corporation 制、EX-1040) 30 重量份.(成分F)l，3，3_三(2-(3-氧雜環(huán)丁烷基)丁氧基苯基)丁烷30重量份.上述成分B1重量份.(成分G)乳酸乙酯41重量份將上述的成分混合，調(diào)制了芯12的形成材料。光波導(dǎo)路10的制作第一敷層11的形成在聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜(150mmX 150mmX0. 188mm)表面，用涂敷器涂敷了敷層的形成材料。之后，對(duì)整個(gè)面以lOOOmJ/cm2照射紫外線進(jìn)行曝光。接著，以80°C進(jìn)行了 5分鐘的加熱處理，形成了第一敷層11。用接觸式膜厚計(jì)測量了第一敷層11的膜厚， 為20μπι。此外，第一敷層11在波長為830nm時(shí)的折射率是1.510。芯12的形成在第一敷層11表面利用涂敷器涂敷了芯12的形成材料。接著，以100°C進(jìn)行了 5分鐘的干燥處理。接著，載置印刷有規(guī)定的圖案的合成石英制的光掩模。使用i線帶通濾波器，通過接近式曝光法(間距100 μ m)以2500mJ/cm2進(jìn)行了紫外線照射曝光(峰值波長為365nm)。之后，以100°C進(jìn)行了 10分鐘的加熱處理。接著，通過使用Y-丁內(nèi)酯水溶液進(jìn)行顯影，溶解除去未曝光部分。之后，以120°C 進(jìn)行了 5分鐘的加熱處理，形成了芯12。用顯微鏡測量了芯12的截面尺寸，寬度為20 μ m，高度為50 μ m。而且芯12在波長為830nm時(shí)的折射率是1. 592。第二敷層13的形成在第一敷層11和芯12表面利用涂敷器涂敷了第二敷層13的形成材料。接著， 對(duì)具有透鏡構(gòu)造的負(fù)片型的石英制的模進(jìn)行加壓，對(duì)整個(gè)面以5000mJ/cm2進(jìn)行了紫外線照射曝光(峰值波長為365nm)。接著，以80°C進(jìn)行了 5分鐘的加熱處理。之后，進(jìn)行脫模， 形成了具有圖2的(a) (c)所示的透鏡構(gòu)造13a的第二敷層13。第二敷層13的膜厚是 1000 μ HIo圖4(實(shí)施例)表示實(shí)施例的光波導(dǎo)路10的第二敷層13的透射光譜。實(shí)施例的光波導(dǎo)路10的第二敷層13的光透射率在波長850nm時(shí)是95%，在波長400nm 700nm的整個(gè)區(qū)域是小于15%，在波長365nm時(shí)是14%。第二敷層13在波長為830nm時(shí)的折射率是1. 510。第二敷層13的透射光譜與色素混合物(有本化學(xué)工業(yè)公司制，F(xiàn)S-Blackl927) 的透射光譜大致一致。只通過1種色素難以得到圖4的實(shí)施例的光譜的、380nm附近的峰值。即，只通過1種色素，難以降低可見區(qū)域的透射率且提高紫外區(qū)域的透射率。因此，在實(shí)施例中，使用了混合有兩種以上的色素的色素混合物。用刀具將制作后的光波導(dǎo)路10裁切成觸摸面板形狀，由切割裝置切斷端面。光學(xué)式觸撙面板20的制作像圖3那樣組合由實(shí)施例制造的2個(gè)光波導(dǎo)路10，制造了光學(xué)式觸摸面板20。 在第一光波導(dǎo)路M的末端連結(jié)有射出波長850nm的光的發(fā)光元件22 (Optwell公司制， VCSELL)。在第二光波導(dǎo)路25的末端連結(jié)有受光元件23 (TA0S公司制，CMOS線性傳感器陣列)。光波導(dǎo)路M的射出端和光波導(dǎo)路25的入射端隔著坐標(biāo)輸入?yún)^(qū)域21相對(duì)配置，制造了圖3所示的光學(xué)式觸摸面板20 (對(duì)角3英寸)。比較例敷層的形成材料的調(diào)制比較例的敷層的形成材料除了不含有色素混合物以外，與實(shí)施例的敷層14的形成材料相同。艮口，.(成分A)含有脂肪環(huán)骨架的、能紫外線固化的環(huán)氧樹脂(ADEKA公司制，EP4080E) 100重量份.(成分B)光酸產(chǎn)生劑(san-apro公司制，CPI-200K)2重量份將以上成分A和成分B混合，調(diào)制了比較例的第一敷層和第二敷層的形成材料。芯的形成材料的調(diào)制比較例的芯的形成材料與實(shí)施例的芯12的形成材料相同。光波導(dǎo)路的制作除了第二敷層的曝光條件以外，與實(shí)施例相同地制造了比較例的光波導(dǎo)路。由于在比較例的第二敷層中不含有色素混合物，所以將紫外線照射的曝光量降低為2000mJ/ cm2。另外，由于第一敷層膜厚薄，所以不含有色素混合物的影響小。因此，曝光條件與實(shí)施例相同。圖4(比較例)表示比較例的第二敷層的透射光譜。比較例的第二敷層的光透射率在波長850nm時(shí)是92 %，在波長400nm 700nm的整個(gè)區(qū)域是75 %以上且小于92 %，在波長365nm時(shí)是52%。所以比較例的第二敷層不僅近紅外區(qū)域的透明度高而且可見區(qū)域的透明度也高。光學(xué)式觸撙面板的制作像圖3那樣組合由比較例制造的2個(gè)光波導(dǎo)路，制造了比較例的光學(xué)式觸摸面板。 發(fā)光元件，受光元件與實(shí)施例相同。干擾光干擾的評(píng)價(jià)在暗室中，對(duì)于實(shí)施例和比較例的光學(xué)式觸摸面板，從發(fā)光元件射出強(qiáng)度為 5000 μ W的光，由受光元件均接受到4. 0 μ W的光。在各種的測量環(huán)境下配置實(shí)施例和比較例的光學(xué)式觸摸面板，測量了受光元件接受到的干擾光的強(qiáng)度。測量結(jié)果表示在表1和圖5。表1干擾光干擾強(qiáng)度(飽和值=4. 0 μ W)
測量環(huán)境暗室熒光燈下室內(nèi)關(guān)閉室外背陰直射日光照度(lux)11，000窗戶時(shí)處100，0005，00026，000實(shí)施例00. 10. 20. 30. 4(μ W)比較例00. 52. 73. 73. 7(μ W)在敷層中含有色素混合物的實(shí)施例的光學(xué)式觸摸面板20中，在lOOOOOlux的照度 (直射日光的亮度)時(shí)，受光強(qiáng)度小，是0.4yW，在能使用的干擾強(qiáng)度范圍內(nèi)。相對(duì)于此，在敷層不含有色素混合物的比較例的光學(xué)式觸摸面板中，照度為260001UX(室外的背陰處的亮度)時(shí)，受光強(qiáng)度已成為3.7yW，不能使用。測量方法折射率使用棱鏡耦合器(SAIR0N TECHNOLOGY公司制，SPA-4000)測量了折射率。芯寬度、芯高度用切割機(jī)(DISCO公司制，DAD522)對(duì)光波導(dǎo)路進(jìn)行截面切斷，用顯微鏡(基恩斯公司制，VHX-200)觀察切斷面，測量了芯寬度、芯高度。誘射光譜用分光光度計(jì)(日立制造所制，U-4100)對(duì)在玻璃基板上形成的厚度ΙΟΟΟμπι的敷層測量了透射光譜。另外，作為參考，測量了不形成敷層的玻璃基板的透射光譜。
權(quán)利要求
1.一種光波導(dǎo)路，其具有敷層和埋設(shè)于上述敷層的芯，其中， 上述敷層的、可見區(qū)域的光透射率低于近紅外區(qū)域的光透射率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)路，其中，上述敷層含有由兩種以上的色素構(gòu)成的色素混合物，上述色素混合物的、可見區(qū)域的光透射率低于近紅外區(qū)域的光透射率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)路，其中， 上述敷層還含有紫外線固化樹脂，上述色素混合物的、紫外區(qū)域的光透射率高于可見區(qū)域的光透射率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)路，其中，上述敷層的光透射率在波長為850nm時(shí)是80%以上，上述敷層的光透射率在波長為400nm以上且小于700nm的整個(gè)區(qū)域中是小于15%， 上述敷層的光透射率在波長為365nm時(shí)是10%以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光波導(dǎo)路，其中，上述敷層的光透射率在波長為850nm時(shí)是80%以上，上述敷層的光透射率在波長為400nm以上且小于700nm的整個(gè)區(qū)域中是小于15%， 上述敷層的光透射率在波長為365nm時(shí)是10%以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)路，其中， 上述敷層的厚度是10 μ m 1500 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)路，其中，上述敷層的將上述芯的光射出端覆蓋的部分，或上述敷層的將上述芯的光入射端覆蓋的部分形成為透鏡構(gòu)造。
8.一種光學(xué)式觸摸面板，其具有權(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，使用了光波導(dǎo)路的光學(xué)式觸摸面板和一般的光學(xué)式觸摸面板相比，原理上抗干擾光干擾強(qiáng)。但是，仍無法說能夠充分地阻止干擾光，在非常亮的環(huán)境下、例如室外，依然難以使用光學(xué)式觸摸面板。使敷層(14)含有由兩種以上的色素構(gòu)成的色素混合物。與吸收近紅外區(qū)域的光相比，色素混合物更強(qiáng)地吸收可見區(qū)域的光。進(jìn)入敷層(14)的可見區(qū)域的干擾光被較強(qiáng)地吸收，然而，近紅外區(qū)域的信號(hào)光幾乎不被吸收。能大幅度地降低透過敷層(14)而進(jìn)入芯(12)中的可見區(qū)域的干擾光的光量，即使在室外也能使用光學(xué)式觸摸面板(20)。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102253447SQ201010182878
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者利川咲良, 清水裕介 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社