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CN101625439A - 触摸面板用光波导路及采用该光波导路的触摸面板 - Google Patents

触摸面板用光波导路及采用该光波导路的触摸面板 Download PDF

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CN101625439A
CN101625439A CN200910158541A CN200910158541A CN101625439A CN 101625439 A CN101625439 A CN 101625439A CN 200910158541 A CN200910158541 A CN 200910158541A CN 200910158541 A CN200910158541 A CN 200910158541A CN 101625439 A CN101625439 A CN 101625439A
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lens
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touch panel
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十二纪行
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Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Abstract

本发明提供一种不需要进行光波导路和透镜体之间的对位的触摸面板用光波导路及采用该光波导路的触摸面板。射出光的芯(3A)和入射该射出光的芯(3B)的端部以自上敷层(4)的端部突出而露出在外部空气中的状态形成为第1和第3透镜部(31、33)，该第1和第3透镜部(31、33)的透镜面(31a、33a)形成为朝向外侧鼓起的俯视呈圆弧状，与上述第1和第3透镜部(31、33)的透镜面(31a、33a)隔开间隙地形成由上敷层(4)的延长部构成的、与第1和第3透镜部(31、33)对应的第2和第4透镜部(42、44)，该第2和第4透镜部(42、44)的透镜面(42a、44a)形成为朝向外侧鼓起的侧剖视呈圆弧状。

Description

触摸面板用光波导路及采用该光波导路的触摸面板
技术领域
本发明涉及触摸面板用光波导路及采用该光波导路的触摸面板。
背景技术
触摸面板是通过用手指或专用笔等直接接触液晶显示器等的画面来对设备进行操作等的输入装置。该触摸面板的结构包括显示操作内容等的显示器和检测上述手指等在该显示器画面上的接触位置(座标)的检测部件。而且，表示由该检测部件检测到的接触位置的信息作为信号被送出，进行该接触位置所显示的操作等。作为采用该触摸面板的设备例举有金融机构的ATM机、车站的售票机、便携式游戏机等。
作为上述触摸面板中的手指等接触位置的检测部件，提出有采用光波导路的检测部件(例如，参照专利文献1)。即，该触摸面板在四边形的显示器的画面周缘部设置光波导路。而且，许多光从设置在该显示器画面一侧部的光射出侧的光波导路的射出部与显示器画面平行且朝向另一侧部地被射出，使这些射出光入射到设置在另一侧部的光入射侧的光波导路的入射部。借助上述光波导路在显示器画面上使射出光形成为格子状传播的状态。在该状态下，用手指接触显示器画面时，由于该手指遮挡住一部分射出光，所以，通过用光入射侧的光波导路感知到该被遮挡部分，能够检测到上述手指接触部分的位置。
另一方面，从光波导路直接射出到空气中的光呈放射状发散。在该状态下，光传递效率低，无法准确地检测上述手指接触的位置。因此，提出了一种提高了光传递效率的光传送装置(例如，参照专利文献2)。该以往的光传送装置示意性地表示在图7的(a)、(b)中。该光传送装置由光波导路100、透镜体20构成。上述透镜体20包括载置有光波导路100的载置面部21、突出形成在该载置面部21的顶端缘部的、厚壁的带状透镜22。该带状透镜22的透镜面(图示右侧部的面)形成为朝向外侧鼓起且侧剖视呈圆弧状(参照图7的(b))。此外，上述光波导路100是由依次层叠下敷层12、芯13、上敷层14而成的，上述芯13的顶端部形成为俯视呈半圆状的透镜部130，露出到外部。该透镜部130的透镜面(顶端面)形成为朝向外侧鼓起且俯视呈圆弧状(参照图7的(a))。在这样的光传送装置中，自芯13射出的光S在通过芯13的顶端部的透镜部130时，通过俯视呈半圆状的透镜部130的折射作用，抑制与上述载置面部21的载置面平行的方向(横向)的发散。然后，该光S在通过上述透镜体20的带状透镜22时，利用侧剖视呈圆弧状的带状透镜22的折射作用，抑制与上述载置面部21垂直的方向(纵向)的发散。若将这样的光传递效率高的光传送装置用作触摸面板用光波导路装置，则能够在接触面板中准确地检测手指接触的位置。
专利文献1：US2004/0201579A1
专利文献2：日本特开2003-4960号公报
但是，在上述以往的光传送装置中，需要在使光波导路100的芯13顶端部的透镜部130与透镜体20的带状透镜22准确地对位的状态下粘接光波导路100和透镜体20。若未准确地对位，就无法适当地抑制光射出侧的光S的发散，无法准确地检测到手指接触显示器画面的位置。可是，该准确的对位要求精密度，因而较难，需要精力和时间去完成。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做成的，其目的在于提供一种不需要进行光波导路与透镜体的对位的触摸面板用光波导路以及使用了该光波导路的触摸面板。
为了达到上述目的，本发明的第1技术方案提供一种触摸面板用光波导路，其包括芯、以覆盖该芯的状态形成的上敷层，并且其沿着触摸面板的显示器的画面周缘部设置，射出光的芯的端面定位于上述显示器的画面的一侧部，其中，射出上述光的芯的端部以自上述上敷层的端部突出而露出在外部空气的状态形成为第1透镜部，该第1透镜部的第1透镜面形成为朝向外侧鼓起的俯视呈圆弧状；与上述第1透镜部的第1透镜面空着间隙地形成由上述上敷层的延长部构成的、与上述第1透镜部对应的第2透镜部，该第2透镜部的第2透镜面形成为朝向外侧鼓起的侧剖视呈圆弧状。
此外，本发明的第2技术方案是如下所述的触摸面板，沿着触摸面板的显示器的画面周缘部设置上述触摸面板用光波导路，射出光的芯的第1透镜部的第1透镜面定位于上述显示器的画面的一侧部，使入射该射出光的芯的端面定位于上述显示器的画面的另一侧部。
本发明人为了解决上述问题，想到了将芯的端部形成为第1透镜部，之后，形成上敷层时，作为该上敷层的延长部，将第2透镜部形成在上述第1透镜部的前方的方法。这样一来，因为芯和上敷层原本是一体，所以本发明的触摸面板用光波导路在上敷层被形成的时刻，芯端部的第1透镜部和上敷层延长部的第2透镜部成为对位的状态。
本发明的触摸面板用光波导路的射出光的芯的端部形成为具有朝向外侧鼓起的俯视呈圆弧状的透镜面的第1透镜部，具有朝向外侧鼓起的侧剖视呈圆弧状的透镜面的第2透镜部与该第1透镜部的透镜面隔开间隙地形成为上敷层的延长部。因此本发明的触摸面板用光波导路能够在形成上敷层的时刻使芯端部的第1透镜部和由上敷层的延长部构成的第2透镜部成为自动对位的状态。因此，能够不需要进行上述第1透镜部和第2透镜部的对位作业，能够提高生产率。
此外，上述第1透镜部其宽度随着朝向第2透镜部侧的端面逐渐扩大而呈大致扇形状，在该大致扇形状的圆弧面部形成为上述第1透镜面的情况下，自上述第1透镜部的根部进入到宽度扩大部的光沿着该宽度扩大部的形状大致均匀地扩展，光大致均匀地到达端面的透镜面。因此，能够使来自上述第1透镜部的透镜面的宽度较宽的光以在其宽度方向上光的强度大致均匀的状态射出。结果，在触摸面板中，即使接触显示器画面的手指位置稍微偏离规定位置，也能够利用上述宽度较宽的光适当地检测该手指接触部分的位置。
而且，入射上述射出的光的芯的端部定位于上述显示器的画面的另一侧部，入射该射出光的芯的端部以自上述上敷层的另一端部突出而露出在外部空气的状态形成为第3透镜部，该第3透镜部的第3透镜面形成为朝向外侧鼓起的俯视呈圆弧状；与上述第3透镜部的透镜面隔开间隙地形成由上述上敷层的另一延长部构成的、与上述第3透镜部对应的第4透镜部，在该第4透镜部的第4透镜面形成为朝向外侧鼓起的侧剖视呈圆弧状的情况下，与光射出侧的上述第1和第2透镜部同样能够在形成上敷层的时刻使第3透镜部和第4透镜部成为自动对位的状态，能够提高生产率。
此外，上述第3透镜部其宽度随着朝向第4透镜部侧的端面逐渐扩大而呈大致扇形状，在该大致扇形状的圆弧面部形成为上述第3透镜面的情况下，上述第3透镜部的透镜面的宽度变得较宽，因此，光容易入射到该第3透镜部的透镜面上。因此，能够提高光传送效率，在接触面板中能够更加准确地检测到手指接触显示器画面的位置。
本发明的触摸面板由于具有上述触摸面板用光波导路，因此能够抑制从芯的端面射出的光的发散，能准确地检测手指接触显示器画面的位置。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的触摸面板用光波导路的第1实施方式，(a)是其俯视图，(b)是由(a)的圆圈部C圈着的芯的端部的放大图，(c)是(b)的X-X剖视图。
图2是示意性地表示使用了上述触摸面板用光波导路的触摸面板的立体图。
图3是示意性地表示上述触摸面板用光波导路的光的射出状态，(a)是其俯视图，(b)是(a)的X-X剖视图。
图4的(a)～(d)是示意性地表示上述触摸面板用光波导路的制造方法的说明图。
图5的(a)～(d)是继续示意性地表示上述触摸面板用光波导路的制造方法的说明图。
图6是示意性地表示上述触摸面板用光波导路的第2实施方式，(a)是其俯视图，(b)是由(a)的圆圈部C1圈着的光入射侧的芯的端部的放大剖视图。
图7是示意性地表示以往的光传送装置，(a)是其俯视图，(b)是(a)的X-X剖视图。
具体实施方式
接着，根据附图对本发明的实施方式进行详细地说明。
图1的(a)～(c)表示本发明的触摸面板用光波导路的第1实施方式。如图1的(a)所示，该实施方式的触摸面板用光波导路W1形成为俯视呈四边形的框状。构成该四边形的框状的一L字形部分是光射出侧的光波导路部分A，另一L字形部分是光入射侧的光波导路部分B。作为光的通路的多个芯3A、3B在上述触摸面板用光波导路W1中形成在四边形的框状的下覆层(基体)2的表面的规定部分上，形成为以等间隔地并列状态自上述各L字形部分的外侧端缘部的规定部分a、b延伸到该L字形部分的内侧(显示器11(参照图2)的画面侧)端缘部的图案。此外，形成在光射出侧的光波导路部分A上的芯3A的数量与形成在光入射侧的光波导路部分B上的芯3B的数量相同。而且，光射出侧的芯3A的端面与光入射侧的芯3B的端面成为相面对的状态。而且，如图1的(b)(图1的(a)的圆圈部C的放大图)、图1的(c)(图1的(b)的X-X剖视图)所示，在该实施方式中，上述光射出侧的芯3A的端部形成为大致扇形状的第1透镜部31，光入射侧的芯3B的端部形成为第3透镜部33(图中，带括号表示)。因为这些形状等是相同的，所以在图1的(b)、(c)中，一并表示第1透镜部31、第3透镜部33(其它的部分也相同)。即，上述第1透镜部31以及第3透镜部33，它们的宽度随着朝向端面(图示的右侧端面)逐渐扩大而呈大致扇形状，该大致扇形状的圆弧面部形成为朝向外侧鼓起的俯视呈圆弧状的透镜面31a、33a。包括上述第1和第3透镜部31、33的芯3A、3B形成为均等高度。而且，覆盖除上述第1和第3透镜部31、33之外的芯3A、3B部分地在上述下敷层2的表面上以均匀的高度形成上敷层4，上述第1和第3透镜部31、33成为自上述上敷层4的端部4b突出而露出在外部空气中的状态。而且，由上述上敷层4的延长部构成的第2透镜部42与上述第1透镜部31的透镜面31a隔开间隙地沿着上述第1透镜部31的形成列在上述下敷层2的表面上形成为带状。同样，由上述上敷层4的另一延长部构成的第4透镜部44与上述第3透镜部33的透镜面33a隔开间隙地沿着上述第3透镜部33的形成列在上述下敷层2的表面上形成为带状。上述第2和第4透镜部42、44的端面(图示的右侧端面)形成为朝向外侧鼓起的侧剖视呈圆弧状的透镜面42a(44a)。另外，在图1的(a)中，用实线和虚线表示芯3A、3B，该实线和虚线的粗细表示芯3A、3B的粗细，并且省略芯3A、3B的数量地图示。
如图2所示，上述四边形的框状的触摸面板用光波导路W1围着触摸面板10的四边形的显示器11的画面，沿着该画面周缘部的四边形设置。并且，在上述光射出侧的光波导路部分A的外侧端缘部的规定部分a中，发光元件等光源(未图示)与芯3A相连接，在光入射侧的光波导路部分B的外侧端缘部的规定部分b中，受光元件等检测器(未图示)与芯3B相连接。在图2中与图1的(a)同样以实线和虚线表示芯3A、3B，实线和虚线的粗细表示芯3A、3B的粗细，并且省略芯3A、3B的数量地进行图示。在图2中，为了容易理解，只表示了许多的光中的一部分光S。
而且，如图3的(a)(俯视图)、图3的(b)(图3的(a)的X-X剖视图)所示，在光射出侧的光波导路部分A中，自芯3A的端部射出的光S利用其端部的第1透镜部31的大致扇形状的形状，沿着该大致扇形状的宽度扩大部的形状大致均匀地扩散。而且，该光S利用第1透镜部31的由透镜面31a形状(俯视呈圆弧状)引起的折射作用来抑制相对于光S的行进方向横向(左右方向)(参照图3的(a))的发散。而且，该光S以与上述透镜面31a相对应的宽度较宽的状态自第1透镜部31的透镜面31a射出到外部空气部分。此时，光S由于被射出到外部空气部分，通过第1透镜部31和上述外部空气部分的折射率的差而容易抑制上述发散。接着，该光S自第2透镜部42的背面(与透镜面42a相反一侧的面)42b入射到第2透镜部42，通过该第2透镜部42的由透镜面42a形状(侧剖视呈圆弧状)引起的折射作用来抑制相对于光S的行进方向纵向(上下方向)(参照图3的(b))的发散。而且，该光S自第2透镜部42的透镜面42a射出。即，在光射出侧，在利用上述2个透镜部(第1透镜部31和第2透镜部42)的折射作用抑制了相对于光S的行进方向横向或纵向的发散的状态下，光S自上述第2透镜部42的透镜面42a射出，沿着上述显示器11(参照图2)的画面行进。
另一方面，在光入射侧的光波导路部分B中，在上述显示器11(参照图2)的画面上行进的光S沿与图3的(a)、(b)所示的方向相反的方向行进。即，该光S自第4透镜部44的透镜面44a入射，利用在该第4透镜部44的由透镜面44a形状(侧剖视呈圆弧状)引起的折射作用，使光S在相对于光S的行进方向在纵向上进一步收拢而被聚集。而且，该光S自第4透镜部44的背面(与透镜面44a相反一侧的面)44b射出到外部空气部分。此时，由于光S被射出到外部空气部分，因此光S由于第4透镜部44和上述外部空气部分的折射率的差而容易被聚集。接着，该光S利用第3透镜部33的大致扇形状的形状从成为宽度较宽的透镜面33a高效地入射到第3透镜部33。而且，该光S通过第3透镜部33的由透镜面33a形状(俯视呈圆弧状)引起的折射作用而相对于光S的行进方向在横向上进一步收拢而聚集。即，在光入射侧，利用上述2个透镜部(第4透镜部44和第3透镜部33)的折射作用，光S以相对于光S的行进方向在纵向或横向上聚集的状态向芯3B的内方向行进。另外，在该实施方式中，在光入射侧形成有收拢光S并使其聚光的上述第3和第4透镜部33、44，因此，即使在光射出侧的第1和第2透镜部31、42上不以光收拢的状态射出，也能够提高光传送效率。
在图2所示的触摸面板用光波导路W1中进行这样的光传送，因此如图2所示，在触摸面板10的显示器11的画面上，光S成为以相对于的行进方向横向或纵向的发散被抑制的状态呈格子状前进的状态。(在图2中，为了容易理解，只表示形成格子的光的一部分光S)。因此，在该状态下，用手指接触显示器11的画面时，就能准确地检测上述手指接触的部分的位置。
这样发挥适当作用的上述触摸面板用光波导路W1在图1的(a)～(c)中，供第1透镜部31露出的外部空气部分的宽度D1和供第3透镜部33的露出的外部空气部分的宽度D2通常被设定在50～3000μm的范围内。此外，第1透镜部31的透镜面31a与第2透镜部42的间隙的宽度E1和第3透镜部33的透镜面33a与第4透镜部44的间隙的宽度E2通常被设定在10～20000μm的范围内。而且，第1和第3透镜部31、33的大致扇形状的宽度扩大部的中心角度(锥角)α1、α3通常被设定在5°～50°的范围内。
此外，在图2所示的上述触摸面板10中由显示器11的画面显示更多的操作信息等的情况下，需要使手指位置的检测性更加精密。在该情况下，在上述光传送中，需要更加适当地抑制自光射出侧射出的光S的发散，并且使光入射侧的光S的聚集也更加适当，进一步提高光传送效率。因此，如下那样设定上述第1～第4透镜部31、42、33、44的尺寸。即，在图1的(a)～(c)中，相对于芯3A、3B的高度H处于下述(a)的范围内的情况，自上述第1透镜部31的透镜面31a的曲率中心M1到上述第2透镜部42的透镜面42a的曲率中心M2的距离L1设定在下述(b)的范围内，上述第1透镜部31的透镜面31a的曲率半径R1设定在下述(c)的范围内，上述第2透镜部42的透镜面42a的曲率半径R2设定在下述(d)的范围内。此外，自上述第3透镜部33的透镜面33a的曲率中心M3到上述第4透镜部44的透镜面44a的曲率中心M4的距离L2设定在下述(e)的范围内，上述第3透镜部33的透镜面33a的曲率半径R3设定在下述(f)的范围内，上述第4透镜部44的透镜面44a的曲率半径R4设定在下述(g)的范围内。下述(a)～(g)是本发明人反复地进行实验而求得的范围。
(a)10μm≤H≤100μm
(b)400μm＜L1＜10000μm
(c)50μm＜R1＜6000μm
(d)300μm＜R2＜10000μm
(e)400μm＜L2＜10000μm
(f)50μm＜R3＜6000μm
(g)300μm＜R4＜10000μm
由此，在图3中，在光射出侧的光波导路部分A中，更加适当地抑制自第2透镜部42的透镜面42a射出的光S的发散，能够使该射出光S成为平行光或接近平行光的状态，即不过于扩散且不过于收拢的状态。结果，在光入射侧的光波导路部分B中，能够使第4透镜部44的光入射区域的宽度更加适当。而且，在该光入射侧的光波导路部分B中，入射到第4透镜部44的透镜面44a的光S被更加适当地聚集，能够使该入射光S的全部或大部分在芯3B内传播。
另外，如图2所示，上述四边形的框状的触摸面板用光波导路W1的尺寸等只要与触摸面板10的显示器11的大小相对应地设定即可，例如，框状的纵向和横向的长度分别设定为30～300mm左右，框宽度设定为50μm～2mm左右。另外，射出光S的芯3A(入射光S的芯3B)的数量也是只要根据显示器11的画面所显示的操作内容的数量等相对应地设定即可，例如，被设定为20～100根左右。
接着，对上述触摸面板用光波导路W1的制造方法的一个例子进行说明。另外，在该说明中参照的图4的(a)～(d)或图5的(a)～(d)是以的图1的(a)～(c)所示的第1～第4透镜部31、42、33、44以及其周边部分为中心图示其制造方法。此外，第1～第4透镜部31、42、33、44以及其附近部分的形状等在光射出侧和光入射侧相同，因此，将它们一并表示。
首先，准备制造上述触摸面板用光波导路W1时用的平板状基台1(参照图4的(a))。作为该基台1的形成材料，例如可以采用玻璃、石英、硅、树脂、金属等。另外，基台1的厚度例如设定在20μm～5mm的范围内。
接着，如图4的(a)所示，在上述基台1上的规定区域涂敷在溶剂中溶解有作为下敷层2的形成材料的感光树脂而成的清漆。作为上述感光树脂，例如感光环氧树脂等。涂敷上述清漆的方法，例如可采用旋涂法、浸渍法、浇铸法、注射法、喷墨法等。然后，对其进行50～120℃×10～30分钟的加热处理，使其干燥。这样，形成作为下敷层2的感光树脂层2a。
接着，用照射线对上述感光树脂层2a进行曝光。作为上述曝光用的照射线例如可采用可见光、紫外线、红外线、X射线、α射线、β射线、γ射线等。最好采用紫外线。采用紫外线时，通过照射较大的能量能够得到较快的固化速度，而且照射装置也小型且便宜，能够降低生产成本。作为紫外线光源例如可以采用低压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯等。紫外线照射量通常被设定在10～10000mJ/cm2的范围内。
在上述曝光后，为了结束光反应而进行加热处理。该加热处理通常在80～250℃×10秒～2小时的范围内进行。这样，使上述感光树脂层2a形成为下敷层2。下敷层2(感光树脂层2a)的厚度通常设定在1～50μm的范围内。
接着，如图4的(b)所示，在上述下敷层2的表面形成作为芯3A、3B的感光树脂层3a。该感光树脂层3a的形成与在图4的(a)中说明的形成下敷层2的感光树脂层2a的形成方法相同。另外，该芯3A、3B的形成材料采用折射率大于上述下敷层2和后述上敷层4(参照图1的(c))的形成材料的折射率的材料。通过对上述下敷层2、芯3A、3B、上敷层4的各个形成材料种类进行选择、对该各形成材料的组成比例进行调整，可以调整该折射率。
接着，在上述感光树脂层3a的上方配置曝光掩模，该曝光掩模上形成有与芯3A、3B的图案(包括第1和第3透镜部31、33)对应的开口图案。隔着该曝光掩模，用照射线将上述感光树脂层3a曝光后，进行加热处理。该曝光和加热处理，与在图4的(a)中说明的下敷层2的形成方法相同。
接着，用显影液进行显影，如图4的(c)所示，使上述感光树脂层3a(参照图4的(b))中的未曝光部分溶解而将其去除，将残存在下敷层2上的感光树脂层3a形成为芯3A、3B的图案。上述显影，例如可采用浸渍法、喷射法、搅拌法等。另外，作为显影液例如可采用有机溶剂、含有碱性水溶液的有机溶剂等。根据感光树脂组合物的成分适当选择显影液和显影条件。
在上述显影后，通过加热处理去除残留在形成芯3A、3B的图案的残存感光树脂层3a的表面等上的显影液。该加热处理通常是在80～120℃×10～30分钟的范围内进行。这样，将形成上述芯3A、3B的图案的残存感光树脂层3a形成为芯3A、3B(包括第1和第3透镜部31、33)。芯3A、3B(感光树脂3a)的厚度(高度)通常设定在10～100μm的范围内，芯3A(3B)的宽度(除第1和第3透镜部31、33的大致扇形状的宽度扩大部以外)通常设定在8～50μm的范围内。
并且，如图4的(d)所示，在上述下敷层2的表面覆盖该芯3A、3B地涂敷形成上敷层4的感光树脂，形成感光树脂层(未固化)4a。作为形成该上敷层4的感光树脂，例如可以举出与上述下敷层2相同的感光树脂。
接着，如图5的(a)所示，准备用于将上敷层4压制成形为四边形的框状的成形模20。该成形模20由可透过紫外线等照射线的材料(例如石英)构成，形成有由与具有上述第2和第4透镜部42、44的上敷层4的表面形状相同形状的模面21构成的凹部。而且，如图5的(b)所示，将上述成形模20的模面(凹部)21相对于上述芯3A、3B定位于规定位置地使成形模20对上述感光树脂层4a加压，使该感光树脂层4a成形为上敷层4。接着，在对应于没有形成上敷层4的部分(上述第1和第3透镜部31、33的露出在外部空气中的部分)的上述成形模20的表面部分上载置遮光用掩模25，在该状态下，利用紫外线等照射线透过上述成形模20进行曝光。之后进行加热处理。该曝光、加热处理以与图4的(a)说明的下敷层2的形成方法同样地进行。之后，进行脱模后，用显影液进行显影。由此，如图5的(c)所示，溶解上述感光树脂层4a中的未曝光部分(与上述遮光用掩模25相对应的部分)而将其去除，使上述第1和第3透镜部31、33露出在外部空气中。在上述显影后进行加热处理。该显影和加热处理以与在图4的(c)中说明的芯3A、3B的形成方法相同地方法进行。由此，获得四边形的框状的上敷层4(包括第2和第4透镜部42、44)。上敷层4的高度通常被设定在50～2000μm的范围内。
这样一来，为了形成第2和第4透镜部42、44作为上敷层4的延长部，在上敷层4被形成的时刻，芯3A、3B的端部的第1和第3透镜部31、33和由上敷层4的延长部构成的第2和第4透镜部42、44成为被定位的状态。此外，下敷层2和上敷层4为相同的形成材料的情况下，下敷层2和上敷层4在它们的接触部分进行同化。
之后，如图5的(d)所示，通过采用刀模的冲切等将下敷层2等与基台1一起切断成四边形的框状。这样，在基台1的表面制造由上述下敷层2、芯3A、3B和上敷层4(包括第2和第4透镜部42、44)构成的四边形的框状的触摸面板用光波导路W1。然后，将该触摸面板用光波导路W1从基台1剥离下来而使用(参照图1的(c))。
另外，在上述第1实施方式中，芯3A、3B端部的第1和第3透镜部31、33形成为随着朝向端面而宽度逐渐扩大的大致扇形状，但作为触摸面板用光波导路W1只要能够在光射出侧和光入射侧之间进行适当地光传送，则也可以以均匀的宽度形成上述第1和第3透镜部31、33。
此外，在上述第1实施方式中，将第2透镜部42和第4透镜部44形成为带状，但也可以相对于各第1透镜部31、第3透镜部33分别形成1片第2透镜部42、第4透镜部44，从而使第2透镜部42和第4透镜部44形成为多个片状。
图6的(a)、(b)表示本发明的触摸面板用光波导路的第2实施方式。该实施方式的触摸面板用光波导路W2在光入射侧的光波导路部分B1不形成上述第3透镜部33和第4透镜部44(参照图1的(a)～(c))，光入射侧的芯3B的端面从上敷层4的端面露出。除此之外的部分与上述第1实施方式相同，对相同的部分标上相同的附图标记。
在该实施方式中也与上述第1实施方式相同，抑制来自光射出侧的光波导路部分A的第2透镜部42的光在相对于光S的行进方向横向或纵向的发散而射出。在该实施方式中，从提高光传送效率的方面考虑，优选在光射出侧的第1透镜部31和第2透镜部42中使光收拢而射出，以便以光聚集的状态入射到光入射侧的芯3B的端面。而且，该实施方式也能在触摸面板10(参照图2)上准确地检测手指接触显示器11的画面的位置。
另外，在上述各实施方式中，使用感光树脂形成了下敷层2，但也可以替代感光树脂准备作为下敷层2而发挥作用的树脂薄膜，将树脂薄膜直接作为下敷层2来使用。也可以替代下敷层2，用金属薄膜(金属材料)、在表面形成有金属薄膜(金属材料)的基板等用作将芯3A、3B形成在其表面上的基体。
在上述各实施方式中，将触摸面板用光波导路W1、W2做成了四边形的框状，但也可以将构成该四边形的框状的触摸面板用光波导路W1、W2的2个L字形光波导路A、B、B1相互独立地设置。作为其制造方法，只要代替切断成上述四边形的框状而切断成2个L字形即可。
另外，在上述各实施方式中，将触摸面板用光波导路W1、W2自上述基台1剥离下来而使用，但也可以不进行剥离而以形成为基台1的表面上的状态使用。
接着，说明实施例。但是，本发明不限于实施例。
实施例
下敷层和上敷层的形成材料
混合成分A：具有脂环骨架的环氧树脂(艾迪科公司制EP4080E)100重量份和成分B：光酸发生剂(SAN-APRO公司制CPI-200K)2重量份，调制成下敷层和上敷层的形成材料。
芯的形成材料
混合成分C：含有芴骨架的环氧树脂(大阪Gas Chemicals公司制OGSOL EG)40重量份、成分D：多官能芴环氧树脂(Nagase ChemteX公司制EX-1040)30重量份、成分E：1，3，3-三{4-[2-(3-氧杂环丁烷)]丁氧基苯基}丁烷30重量份、及1重量份的上述成分B溶解在乳酸乙烷40.8重量份里，调制成芯形成用材料。
触摸面板用光波导路的制作
以如下的方式制作将图6的(a)、(b)所示的第2实施方式的触摸面板用光波导路(在光入射侧未形成有第3和第4透镜部)。即，首先利用涂敷器在聚萘二甲酸乙二酯(PEN)薄膜(160mm×160mm×188μm(厚度))的表面上涂布上述下敷层的形成材料后，用2000mJ/cm2的紫外线照射进行了曝光。接下来，通过进行100℃×15分钟的加热处理形成了下敷层。用接触式膜厚计测量该下敷层的厚度为20μm。该下敷层的波长830nm的折射率为1.510。
接着，利用涂敷器在上述下敷层的表面涂布上述芯的形成材料，之后进行了100℃×15分钟的干燥处理。接着，在其上方，与下述表1(实施例1～3)所示的第1透镜部的尺寸相对应地准备了形成有与芯的图案(包括第1透镜部)相同形状的开口图案的合成石英系的铬掩模(曝光掩模)。然后，隔着上述铬掩模，利用接近式曝光法用4000mJ/cm2的紫外线照射进行曝光后，进行了80℃×15分钟的加热处理。接着，使用γ-丁内酯水溶液进行显影，溶解去除未曝光部分之后，通过进行120℃×30分钟的加热处理，形成了芯。芯的厚度(高度)和宽度(除第1透镜部的大致扇形状的宽度扩大部以外)为下述表1(实施例1～3)中表示的值。上述各尺寸用SEM(电子显微镜)测量。另外，该芯的波长830nm的折射率为1.592。
表1
Figure A20091015854100201
然后，利用涂敷器在上述下敷层的表面覆盖芯地涂布上敷层的形成材料。接着，与下述表2(实施例1～3)所示的第2透镜部的透镜面的曲率半径(R2)相对应地准备了形成上敷层用的石英制成形模。上述成形模形成有由与上敷层的表面形状(包括第2透镜部)相同形状的模面构成的凹部。而且，使从第1透镜部的透镜面的曲率中心到第2透镜部的透镜面的曲率中心的距离(L1)成为下述的表2所示的值地对上述成形模加压。接着，在与未形成有上敷层的部分(第1透镜部露出在外部空气中的部分)相对应的上述成形模的表面部分上载置遮光用掩模。然后，透过上述成形模，用2000mJ/cm2的紫外线照射进行了曝光后，进行80℃×15分钟的加热处理。之后，进行了脱模。接着，使用γ-丁内酯水溶液进行显影，溶解未曝光部分并将其去除之后，进行120℃×30分钟的加热处理。由此，获得了具有第2透镜部的上敷层。用显微镜(KEYENCECORPORATION制)测量该上敷层的高度，其高度为1000μm。该上敷层的波长830nm的折射率为1.510。另外，将在光射出侧的第1透镜部所露出到其中的外部空气部分的宽度(D1)和第1透镜部的透镜面与第2透镜部之间的间隙的宽度(E1)一并表示于下述的表2。
表2
Figure A20091015854100211
然后，通过采用刀模的冲切，将作为结果获得的构造体与上述PEN薄膜一起切断成2个L字形光波导路部分，从而得到2个带有PEN薄膜的L字形光波导路部分(外形尺寸：66.3mm×70.0mm、L字形的线宽度：10mm)。
评价
将所得到的2个带有PEN薄膜的L字形光波导路部分与玻璃环氧基板的表面相面对地成为四边形的框状地配置。然后，用显微镜进行了对位，使得相面对的光射出侧的芯与光入射侧的芯的光轴对齐。然后，在光射出侧的L字形光波导路部分的外侧端缘部的规定部分通过紫外线固化型粘接剂连结有作为发光元件的射出波长850nm的光的VCSEL(Optwell公司制)。此外，在光入射侧的L字形光波导路部分的外侧端缘部的规定部分通过紫外线固化型粘接剂连结有作为受光元件的CMOS线性传感器阵列(TAOS公司制)。然后，借助挠性电路板将上述受光元件的控制部连接于USB型输入单元(NationalInstruments公司制)，而且通过USB接口与计算机相连接。然后，由上述发光元件发出强度2mW的光(波长850nm)，对作为触摸面板的工作进行了评价。
结果能够确认如下：在实施例1～3中，由上述发光元件发出的光均可通过光射出侧的L字形光波导路部分，呈格子状地横穿坐标输入区域后，通过光入射侧的L字形光波导路部分，最终到达上述受光元件。而且，能够确认在手指接触上述坐标输入区域后，在计算机画面上显示坐标，作为触摸面板进行动作。

Claims (8)

1.一种触摸面板用光波导路，其包括芯、以覆盖该芯的状态形成的上敷层，该触摸面板用光波导路沿着触摸面板的显示器的画面周缘部设置，射出光的芯的端部定位于上述显示器的画面的一侧部；其特征在于，
射出上述光的芯的端部以自上述上敷层的端部突出而露出在外部空气中的状态形成为第1透镜部，该第1透镜部的第1透镜面形成为朝向外侧鼓起的俯视呈圆弧状；与上述第1透镜部的第1透镜面隔开间隙地形成由上述上敷层的延长部构成的、与上述第1透镜部对应的第2透镜部，该第2透镜部的第2透镜面形成为朝向外侧鼓起的侧剖视呈圆弧状。
2.根据权利要求1所述的触摸面板用光波导路，其特征在于，
上述第1透镜部其宽度随着朝向第2透镜部侧的端面逐渐扩大而呈大致扇形状，该大致扇形状的圆弧面部形成为上述第1透镜面。
3.根据权利要求1所述的触摸面板用光波导路，其特征在于，
使上述射出的光入射的芯的端部定位于上述显示器的画面的另一侧部，使该射出光入射的芯的端部以自上述上敷层的另一端部突出而露出在外部空气中的状态形成为第3透镜部，该第3透镜部的第3透镜面形成为朝向外侧鼓起的俯视呈圆弧状，与上述第3透镜部的第3透镜面隔开间隙地形成由上述上敷层的另一延长部构成的、与上述第3透镜部对应的第4透镜部，该第4透镜部的第4透镜面形成为朝向外侧鼓起的侧剖视呈圆弧状。
4.根据权利要求2所述的触摸面板用光波导路，其特征在于，
使上述射出的光入射的芯的端部定位于上述显示器的画面的另一侧部，使该射出光入射的芯的端部以自上述上敷层的另一端部突出而露出在外部空气中的状态形成为第3透镜部，该第3透镜部的第3透镜面形成为朝向外侧鼓起的俯视呈圆弧状，与上述第3透镜部的第3透镜面隔开间隙地形成由上述上敷层的另一延长部构成的、与上述第3透镜部对应的第4透镜部，该第4透镜部的第4透镜面形成为朝向外侧鼓起的侧剖视呈圆弧状。
5.根据权利要求3所述的触摸面板用光波导路，
上述第3透镜部其宽度随着朝向第4透镜部侧的端面逐渐扩大而呈大致扇形状，该大致扇形状的圆弧面部形成为上述第3透镜面。
6.根据权利要求4所述的触摸面板用光波导路，
上述第3透镜部其宽度随着朝向第4透镜部侧的端面逐渐扩大而呈大致扇形状，该大致扇形状的圆弧面部形成为上述第3透镜面。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的触摸面板用光波导路，其中，
上述芯形成为由下敷层材料或金属材料构成的基体的表面的规定部分，上述上敷层以覆盖上述芯的状态形成在上述基体表面上。
8.一种触摸面板，其特征在于，
上述权利要求1～7中任一项所述的触摸面板用光波导路沿着触摸面板的显示器的画面周缘部设置，射出光的芯的第1透镜部的第1透镜面定位于上述显示器的画面的一侧部，入射该射出光的芯的端面定位于上述显示器的画面的另一侧部。
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