JPH03245106A - 光学プレート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ライトガイド、イメージガイド、デイスプレ
ィなどに利用される光学プレートに関する。

〔従来の技術〕

従来、光学プレートを実現する方法としては、例えば光
フアイバアレイが挙げられる。光フアイバアレイによっ
て光学プレートを作製する方法としては、光ファイバを
多数本整列させ接着剤等で固定した後、所望のサイズに
切断し切断面を研磨することによって得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように光フアイバアレイを作製する方法は極め
て複雑かつ生産性の悪いものである。また、光ファイバ
の径は必らずしも均一でないために、光ファイバを最密
充填した場合、光ファイバが規則正しく配列した光学プ
レートを作製することが極めて困難である。特に、デイ
スプレィ等に光学プレートを用いた場合、画像品質が劣
化する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の背景を踏まえて鋭意検討の結果、光学
プレートの単位セルをフォトリソグラフによって形成す
ることにより、大面積の光学プレートを生産性良く作製
できるものであり、特に、デイスプレィ等に用いられる
単位セルが規則正しく配列した光学プレートを可能とす
るものである。

即ち、本発明は、低屈折率の壁と高屈折率の柱からなる
単位セルを平面状に整列してなる光学プレートにおいて
、壁または柱が感光性樹脂のフォトリソグラフにより形
成された光学プレートである。

本発明を、第１図をもって説明する。第１図の光学プレ
ートにおいて、高屈折率の柱は円柱の部分であり、低屈
折率の壁は柱を囲む外側の中空の円柱を有する部分であ
る。これらの、柱２及び壁１によって単位セルが形成さ
れる。当該単位セルが光導波路を形成し、光を伝搬する
ものである。

即ち、壁１がクランド部、柱２がコア部の役割を担って
いる。

本発明において壁１及び柱２の形状即ち単位セルの形状
は第１図に示した円柱形に限定されるものではなく、種
々の形状を取ることが出来る。具体例として、三角柱、
四角柱、五角柱、６角柱などの多角柱、円柱および楕円
柱などを挙げることが出来る。単位セルを平面状に整列
させる場合、三角形、四角形、六角形などの単位セルは
最密充填配列により間隙を無くすことが可能であるが、
五角形や円柱などの単位セルは最密充填した場合でも間
隙が生しる。その間隙が出来ないようにフォトリソグラ
フ時に第１図のような形状を有する壁を形成しても良い
し、生した間隙を樹脂などを注入して埋めても良いし、
単位セルの光伝搬特性に悪影響が生じない場合は間隙が
あるままでも良い。

本発明に用いられる感光性樹脂としては、種々のものを
用いることが出来る。＆［ｌ或による分類によれば、■
感光性化合物＋高分子型、■感光基を持つ高分子型、■
光重合＆１ｌｔｃ型の三つに大きく分類できる。■に属
するものとしては、例えば、重クロム酸塩１高分子化合
物、ジアゾまたはアジド化合物＋高分子化合物などがあ
り、感光性化合物が光により活性化されて高分子化合物
と反応し、光照射前と性質を異にする組成物となること
を利用するものである。■に属するものとしては、例え
ば、ポリ桂皮酸ビニルもしくはその類似化合物またはジ
アゾ基やアジド基を有する高分子などがあり、光による
高分子間の架橋を利用する。■に属するものとしては、
光重合性開始剤と重合性モノマの混合物の形が多く知ら
れている。

本発明における感光性樹脂は、上に述べた組成のみでも
、目的を達することが出来るが、必要に応して添加剤を
加えることができる。添加剤としては、光増感剤、安定
化剤、熱重合開始剤、可塑剤、傾向剤、着色剤などが挙
げられる。

本発明の感光性樹脂は、フォトリソグラフを施すことに
より光導波路となるものであるから、導波される光の波
長に対して実質的に透過性でなければならない。導波さ
れる光が、可視光または近赤外光である場合は、感光性
樹脂としては、紫外光に感度即ち吸収を有するものが好
ましい。かかる感光性樹脂としては、ポリメチルメタク
リレート、ポリスチレンなどの高分子化合物、多官能（
メタ）アクリレートモノマおよび光重合性開始剤を構成
成分とする感光性樹脂＆［ｌ酸物が挙げられる。

本発明におけるフォトリソグラフとは、所望の形状パタ
ーンを有するフォトマスクを介して、紫外線などの光を
支持体上の感光性樹脂に露光し、または電子線ビーム等
の光を所望のパターンで感光性樹脂に露光した後、露光
部と未露光部との現像液に対する溶解性の差を利用して
未露光部を洗い流し、所望形状のパターンの壁または柱
を得る方法をいう。

上記の露光時に、露光部の当該感光性樹脂の重合を阻害
する酸素を低減する目的で不活性雰囲気下で行ったり、
酸素透過性の低いシートを感光性樹脂に密着させるなど
の方法を取り入れることも可能である。上記現像液とし
ては、露光部である当該感光性樹脂の重合物二二対する
熔解性が未露光部である当該感光性に対する溶解性より
も低いものであれば、特に限定されるものではなく、ま
た、最適な現像液も当然感光性樹脂の＆ｉ１底に依存す
る。

前記の感光性樹脂に対して、好ましい現＠液の例を挙げ
れば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、
１，１．Ｌ）リクロロエタン、酢酸エチル、酢酸ブチル
、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン等がある。

本発明の光学プレートは、本質的には光導波路となる単
位セルを平面状に整列させてなるものであるが、必要に
応して支持体、保護フィルム等を設置させることが出来
る。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１ 厚さ１１１Ｉ１１のアクリル板を支持体とし、厚さ０．
２ｍｍのスペーサを用い、官能性アクリレート１日本化
薬■製ＨＸ−２００およびメヂルメタアクリレート〕、
ポリメチルメタアクリレート及びベンジルジメチルケタ
ール（光重合開始剤）を主成分とする感光性樹脂を注入
し、離型処理を施した厚さ２５μｍのポリエチレンテレ
フタレートフィルムを保護フィルムとして展延したのち
、サイズ５００μｍの円形ドツトをピンチ７００μｍで
形成されたフォトマスクを設置した。これらの様子を第
２図に示す。

上記のフォトマスクを介して、高圧水銀ランプから紫外
線を１５０Ｏｎ＋ｊ　／　ｃｎ照射し、７０°Ｃで１０
分間加熱し、保護フィルム及びスペーサを除去した後、
１．１．１−　）リクロロエタンで現像し、壁を形成し
た。

得られた円柱状の柱からなる間隙に、官能性含臭素アク
リレート「第１工業製薬製、ＧＸ−６０９４ＰＪ、ポリ
スチレンおよびジベンゾイル（熱重合剤）からなる液状
組ｒＮ２物を注入し、１００℃で１時間加熱し第１図に
示す如き光学プレートを得た。

得られた光学プレートの壁の屈折率は１．４９、柱の屈
折率は１．５９であり、良好な光導波特性を示した（屈
折率はアツベ屈折計による測定）。

実施例２ 厚さ１ｍｍのアクリル板を支持体とし、厚さ０．２Ｉｌ
ｒａのスペーサを用い、官能性含弗素アクリレート（大
日本インキ製、デイフェンサーフ７０２）と光重合開始
剤を主成分とする感光性樹脂を注入し、離型処理を施し
た厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム
を保護フィルムとして展延したのち、サイズ２００μ−
の六角形ドツトをピッチ３００μｍで形成されたフォト
マスクを設置した。これらの様子を第２図に示す。

上記のフォトマスクを介して、高圧水銀ランプから紫外
線を１０１００Ｏ／ｃｄ照射し、７０°Ｃで１０分間加
熱し、保護フィルム及びスペーサを除去した後、１．１
．１−　）リクロロエタンで現像し、壁を形成した。

得られた壁からなる間隙に、実施例１で用いた液状組成
物を注入し、高圧水銀ランプからの紫外線を２０００ｍ
ｊ　／　ｃｎｌ照射した。

得られた光学プレートの壁の屈折率は１．４２、柱の屈
折率は１．４９であり、良好な先導波特性を示した。

〔発明の効果〕

感光性樹脂のフォトリソグラフによって、壁または柱を
形成することにより、大面積かつ高精度の光プレートを
生産性良く形成することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光プレートの一実施態様の斜視図で
ある。 第２図は、本発明の光プレートをフォトリソグラフによ
り形成する方法の具体例を示す正面図である。 ■・・・・・・壁、２・・・・・・柱、３・・・・・・
支持体、４・・・・・・感光性樹脂、５・・・・・・フ
ォトマスク、６・・・・・・スペーサ、７・・・・・・
保護フィルム。 第１図 Ｕ■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　低屈折率の壁と高屈折率の柱からなる単位セルを平
   面状に整列させてなる光学プレートにおいて、壁または
   柱が感光性樹脂のフォトリソグラフにより形成されたこ
   とを特徴とする光学プレート。