JPH05164923A - 表示パネル照明用合成樹脂光伝送体及び合成樹脂伝送基板 - Google Patents

表示パネル照明用合成樹脂光伝送体及び合成樹脂伝送基板

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JPH05164923A
JPH05164923A JP33524691A JP33524691A JPH05164923A JP H05164923 A JPH05164923 A JP H05164923A JP 33524691 A JP33524691 A JP 33524691A JP 33524691 A JP33524691 A JP 33524691A JP H05164923 A JPH05164923 A JP H05164923A
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JP
Japan
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light
synthetic resin
display panel
core portion
core
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Application number
JP33524691A
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English (en)
Inventor
Takanobu Ishibashi
孝伸 石橋
Kazunori Ozawa
一則 小沢
Koichi Okino
浩一 沖野
Hideki Asano
秀樹 浅野
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は光を導くコア部を合成樹脂からなる
クラッド基板で包んだ表示パネル照明用合成樹脂光伝送
体及び合成樹脂伝送基板に関するものであり、その主な
目的は、光源からの光を効率良く取り込み、表示パネル
をより明るく照明することができる表示パネル照明用合
成樹脂光伝送体、及び屈曲部で光の漏れを低減した合成
樹脂伝送基板を提供することにある。 【構成】 本発明は光源からの光を表示パネルの複数の
表示部に導くための表示パネル照明用合成樹脂光伝送体
において、光入射端が上記光源に位置すると共に、光出
射端が上記光入射端からそれぞれ分岐して上記各表示部
に位置して光源からの光を該各表示部に導くコア部を形
成し、かつ該コア部を合成樹脂からなるクラッド基板で
包むと共に、該クラッド基板に上記コア部以外を通過す
る光をコア部方向に反射する傾斜部を形成したことを特
徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光を導くコア部を合成樹
脂からなるクラッド基板で包んだ表示パネル照明用合成
樹脂光伝送体及び合成樹脂伝送基板に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、オーディオ装置などの各種機器に
はスイッチや装置の制御状態を示す表示パネルが広く用
いられている。
【0003】例えば、自動車のラジオにはスイッチのオ
ン・オフ、選局やボリュームコントロールなどの各種の
押しボタンスイッチが配置されている。これらスイッチ
近傍には切替え状態を現す表示パネルが設けられてお
り、夜間やトンネル走行時でも、表示を確認できる様に
パネルの内側にランプ等の光源を配置し、ドライバーの
視認性を向上させている。
【0004】この表示パネルの照明方法としては機器の
コンパクト化、光源数の低減、配線の合理化等の目的か
ら、実開平3−14699号公報に示されるような透明
樹脂からなる導光体を用いて表示部を照明している。図
3に示すように、これに用いられる導光体aは単一の透
明樹脂を例えば略櫛型状に切削あるいは射出成型して形
成したものであり、その一端の入射部eに光源bが設け
られ、他端の出射部fがこの入射部eから枝別れしてそ
れぞれが表示部cに位置し、光源bからの光をそれぞれ
図示破線矢印dに示すような経路を経て表示部cに導く
ものである。
【0005】一方、最近ではOA機器及びAV機器の高
機能化のため、機器内電線の増大、電線束の太径化が生
じ、小型化、軽量化の面で障害となっている。電線束の
太径化に対しては電線束の細径化で対処されているが、
配線が複雑なこと、機器のコンパクト化を充分に満足し
きれないため、機器内信号電線にFPC化あるいは各種
検知類への光センサーの適用が行われている。この光セ
ンサーの一例としては、プリンタあるいは複写機などの
内部の用紙検知が挙げられる。その検知方法は大きく分
けて光のON−OFFにより検知を行うインタラプター
型(レバー型)と反射光を強度差により検知を行う光反
射型の2つが挙げられ、現状としては光伝送体を用いず
に発光及び発光素子のみで検知を行う場合が殆どであ
る。しかしながら、この場合、検知位置の都合上、発光
及び受光素子に使用される電線の集中化が困難であり、
また、1つの検知に対して最低1組の発光−受光素子を
必要とするため、組立ての合理化、経済性などで問題が
ある。そこで、電線の集中化、素子の低減化(電線の削
減でもある)を図る方法の一つとして安価で取扱性に優
れた合成樹脂光伝送体の光センサの適用が検討されてい
る。この合成樹脂光伝送体としては、クラッド部となる
合成樹脂基板内にコア部となる合成樹脂光伝送路が形成
された合成樹脂光伝送体が考えられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3に示す
ように、前者の導光体aは直接、出射部fに到達する以
外の光を傾斜を有した壁面gで反射させ、表示部cに導
くようになっているため、図示破線矢印hに示すような
角度で放たれた光源bの光は導光体a外部へ屈折して逃
げてしまい、表示部cに到達しなくなり、光源bの光度
に比較して表示部cの光度が著しく低下してしまうとい
った欠点があった。
【0007】一方、後者の問題点としては、三次元方向
の検知が可能なように立体形状を有した光伝送基板を形
成して三次元方向に光を伝送する場合、コア−クラッド
の屈折率の差が充分でないため、屈曲部で漏れる光が多
く存在し、伝送特性が低下してしまうといった欠点があ
った。
【0008】そこで、本発明は上記の問題点を有効に解
決するために案出されたものであり、その目的は光源か
らの光を効率良く取り込み、表示パネルをより明るく照
明することができる新規な表示パネル照明用合成樹脂光
伝送体、及び屈曲部で光の漏れを低減した合成樹脂伝送
基板を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段の第一としては光源からの光を表示パネルの複数
の表示部に導くための表示パネル照明用合成樹脂光伝送
体において、光入射端が上記光源に位置すると共に、光
出射端が上記光入射端からそれぞれ分岐して上記各表示
部に位置して光源からの光を該各表示部に導くコア部を
形成し、かつ該コア部を合成樹脂からなるクラッド基板
で包むと共に、該クラッド基板に上記コア部以外を通過
する光をコア部方向に反射する傾斜部を形成したもので
あり、第二としては上記クラッド基板が、上記コア部の
屈折率よりも低屈折率な透明性合成樹脂からなるもので
あり、第三としては上記コア部の径を、上記光源から表
示パネルの各表示部の伝送路距離に応じて変化させたも
のであり、第四としては上記クラッド基板とコア部の間
に、該コア部より低屈折率なスキン層を形成したもので
あり、第五としては光を導くコア部を合成樹脂からなる
クラッド基板で包むと共に、少なくとも該クラッド基板
のコア部との接触する部分の屈折率が該コア部の屈折率
よりも低いクラッド基板で形成し、かつ上記コア部が三
次元方向に屈曲した三次元構造を有する合成樹脂伝送基
板において、上記コア部の屈曲部のクラッド基板の間に
空隙層を形成したものである。
【0010】本発明のコア部に用いられるコア材として
は特に限定されるものではないが、例えば、ポリトリエ
トキシシリコールメタクリレート、ポリブチルアセテー
ト、ポリエチルアクリレート、ポリビニルアセテート、
ポリビニルブチラール、ポリメチルアクリレート、ポリ
イソプロピルメタクリレート、ポリイソブチルメタクリ
レート、ポリモノフルオロエチルメタクリレート、ポリ
(n−ヘキシルメタクリレート)、ポリエチルメタクリ
レート、ポリ(n−ブチルメタクリレート)、ポリ(β
−エトキシメタクリレート)、ポリ(n−プロピルメタ
クリレート)、ポリ(3,3,5−トリメチルシクロヘ
キシルメタクリレート)、ポリメチルメタクリレート、
ポリ(2−ニトロ−2−メチルプロピルメタクリレー
ト)、ポリトリエチルカルビニルメタクリレート、ポリ
(α−メチタリルメタクリレート)、ポリ(3−メチル
シクロヘキシルメタクリレート)、ポリ(4−メチルシ
クロヘキシルメタクリレート)、ポリイソブチレン、ポ
リボロニルメタクリレート、ポリシクロヘキシルメタク
リレート、ポリ(β−メタリルメタクリレート)、ポリ
テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ポリ(1−メ
チルシクロヘキシルメタクリレート)、ポリエチレング
リコールモノメタクリレート、ポリビニルクロロアセテ
ート、ポリビニルメタクリレート、ポリエチレンクロロ
ヒドリンメタクリレート、ポリメチル−α−クロロアク
リレート、ポリ(2−クロロシクロヘキシルメタクリレ
ート)、ポリアリルメタクリレート、ポリアクリロニト
リル、ポリメタクリロニトリル、ポリシクロヘキシル−
シクロヘキシルメタクリレート、ポリ(1,3−ジクロ
ロプロピル1−2−メタクリレート)、ポリシクロヘキ
シル−α−クロロアクリレート、ポリ(β−クロロエチ
ルクロロアクリレート)、ポリブチルメルカプチルメタ
クリレート、sec−ブチルα−ブロモアクリレート、
シクロヘキシルα−ブロモアクリレート、ポリ(0−メ
トキシフェニルメタクリレート)、ポリフェニルメタク
リレート、ポリ(2,3−ジブロモプロピルメタクリレ
ート)、ポリ(2−β−ジフェニルエチルメタクリレー
ト)、ポリ(0−クロロベンジルメタクリレート)、ポ
リ(m−ニトロベンジルメタクリレート)、ポリカーボ
ネート、ポリスチレン、ポリ(0−メトキシスチレ
ン)、ポリシンナミルメタクリレート、ポリベンジドリ
ルメタクリレート、ポリ(p−ブロモフェニルメタクリ
レート)、ポリ(p−メトキシスチレン)、ポリ(0−
クロロベンジドリルメタクリレート)、3,3′,5,
5′−テトラクロロジフェニル−ホスゲン共重合体、ポ
リペンタクロロフェニルメタクリレート、ポリ(0−ク
ロロスチレン)、ポリフェニルα−ブロモアクリレー
ト、ポリ(p−ジビニルベンゼン)、ポリジクロロスチ
レン、ポリ(2,6−ジクロロスチレン)、ポリビニル
フェニルスルフィド、ポリ(β−ブロモエチルメタクリ
レート)、ポリエチルスルフィドメタクリレート、ポリ
シクロヘキシルブロモアクリレート、ポリ(α−フェニ
ルエチルメタクリレート)、ポリ(p−メトキシベンジ
ルメタクリレート)、ポリビニルフラン、ポリ(p−イ
ソプロピルスチレン)、ポリエチレングリコールベンゾ
エートメタクリレート(α−フェニルアリルメタクリレ
ート)、ポリ(p−シクロヘキシルフェニルメタクリレ
ート)、ポリ(β−フェニルエチルメタクリレート)、
ポリ−α−(0−クロロフェニルエチルメタクリレー
ト)、ポリ(1−フェニルシクロヘキシルメタクリレー
ト)、ポリメチルα−ブロモアクリレート、ポリベンジ
ルメタクリレート、ポリ(β−フェニルスルホンエチル
メタクリレート)、ポリ(m−クレシルメタクリレー
ト)、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリジア
リルシンナード等が考えられる。
【0011】また、クラッド基板に用いられるクラッド
材としては、例えば、ポリ(4−メチルペンテン−
1)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(1,1−ジ
ヒドロパーフルオロヘキシルアクリレート)、ポリ
(1,1−ジヒドロパーフルオロブチルアクリレー
ト)、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリトリフル
オロイソプロピルメタクリレート、ポリトリエチキシシ
リコールメタクリレート、ポリブチルアセテート、ポリ
エチルアクリレート、ポリビニルアセテート、ポリビニ
ルブチラール、ポリメチルアクリレート、ポリイソプロ
ピルメタクリレート、ポリイソブチルメタクリレートポ
リモノフルオロエチルメタクリレート等が挙げられ、特
に限定されるものではなく、上記のコア材においても組
合わせによってはクラッド材になりうる。
【0012】また、スキン層としては以下に示す単量体
から構成されるホモポリマ或いはコポリマが挙げられ、
例えばヘプタデカフルオロデシルアクリレートヘプタデ
カフルオロデシルメタクリレート、オクタフロロペンチ
ルアクリレートオクタフルオロペンチルメタクリレー
ト、トリフルオロエチルアクリレート、テトラフルオロ
プロピルアクリレート、オクタフルオロアクリレート、
トリフルオロエチルメタクリレート、テトラフルオロプ
ロピルメタクリレート、オクタフルオロペンチルメタク
リレート、などが挙げられるが、特に限定するものでは
ない。さらにそれ以外の単量体としてはアリルアクリレ
ート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、
ベンジルメタクリレート、ブトキシエチルアクリレー
ト、ブトキシエチルメタクリレート、ブタジオールモノ
アクリレート、ブトキシトリエチレングリコールアクリ
レート、ECH変性ブチルアクリレート、t−ブチルア
ミノエチルメタクリレート、カプロラクトンアクリレー
ト、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト、2−シアノエチルアクリレート、シクロヘキシルア
クリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロ
ペンタニルアクリレート、ジシクロペンタニルメタクリ
レート、2,3−ジブロモプロピルアクリレート、2,
3−ジブロモプロピルメタクリレート、ジシクロペンテ
ニルアクリレート、ジシクロペンテニロキシエチルアク
リレート、ジシクロペンテニロキシエチルメタクリレー
ト、2−エトキシエチルアクリレート、2−エトキシエ
チルメタクリレート、2(2−エトキシエトキシ)エチ
ルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2
−エチルヘキシルメタクリレート、グリセロールメタク
リレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタク
リレート、2−ヒドロキシルエチルアクリレート、2−
ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロ
ピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレ
ート、イソデシルアクリレート、イソデシルメタクリレ
ート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレー
ト、ラウリルメタクリレート、α−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、2−メトキシエチルアクリレ
ート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、
メトキシトイエチレングリコールアクリレート、メトキ
シトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシテ
トラエチレングリコールメタクリレート、メトキシジプ
ロピレングリコールアクリレート、メトキシ化シクロデ
カトリエンアクリレート、モノホリンアクリレート、オ
クチルアクリレート、ビスフェノールAジメタクリレー
ト、EO変性ビスフェノールAジメタクリレート、1,
4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジ
オールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコール
ジアクリレート、1,3−−ブチレングリコールジメタ
クリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジ
エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコ
ールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジア
クリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレー
ト、ポリエチレングリコール200ジメタクリレート、
ポリエチレングリコール400ジアクリレート、ポリプ
ロピレングリコール400ジメタクリレート、テトラエ
チレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリ
コールジメタクリレート、トリエチレングリコールジア
クリレート、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリプ
ロピレングリコールジアクリレート等の単量体から構成
されるホモポリマ或いはコポリマが挙げられ、特に限定
されるものではない。尚、上記3層構造からなる光伝送
体の合成樹脂基板の材料としてフェノール樹脂、ABS
樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニ
レンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリス
ルホン、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポ
リイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリアミド
イミド、ポリアミドビスマレイミド、ポリオキシベンジ
レン、GL樹脂、ポリアリレート等が挙げられるが、特
に限定されるものではない。
【0013】
【作用】本発明は以上のように構成したため、まず第一
に光入射端が光源に位置すると共に、光出射端が表示パ
ネルに位置して光源からの光を表示パネルに導くコア部
を合成樹脂からなるクラッド基板で包むと共に、このク
ラッド基板に上記コア部以外を通過する光をコア部方向
に反射する傾斜部を形成したため、コア部を通過する光
はもちろん、コア部以外を通過する光もコア部方向に反
射され、コア部を通過して表示パネルに達することにな
って、光の伝送特性が向上し、表示パネルをより明るく
照明することができる。また、第二にクラッド基板が、
上記コア部の屈折率よりも低屈折率な透明性合成樹脂か
らなっているため、コア−クラッドの界面での光の屈折
率が向上し、上記発明と同様に光の伝送特性が向上し、
表示パネルをより明るく照明することができる。次に、
第三に各コア部の径をその伝送距離に応じて変化させて
いるため、各表示部に明るさを均等化することができ
る。さらに、第四にクラッド基板とコア部の間に、該コ
ア部より低屈折率なスキン層を形成したものであるた
め、クラッド基板とコア部の間に形成される空隙を無く
して、光の屈折率の低下を未然に防止することができ
る。そして、第五にコア部の屈曲部のクラッド基板の間
に空隙層を形成することにより、屈曲部からの光の漏れ
を未然に防止でき、上記発明と同様に光の伝送特性が向
上する。
【0014】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付図面に基づ
いて詳述する。
【0015】先ず、本発明の第一の実施例を説明する。
【0016】図1に示すように、本実施例は、先ず3つ
の表示部1a,1b,1cを有する表示パネル1の後方
に光源であるタングステンランプ2を位置させ、これら
の間に本発明の合成樹脂光伝送体3を位置させる。この
合成樹脂光伝送体3はタングステンランプ2からの光を
表示パネルに形成された3つの表示部1a,1b,1c
にそれぞれ導くように、3つの光路4a,4b,4cが
備えられていると共に、両端に傾斜部5a,5bが形成
されたクラッド基板5と、このクラッド基板5の各光路
4a,4b,4c内に設けられ、その一端が光入射端に
位置し、他端がこの光入射端から分岐して上記3つの表
示部1a,1b,1cの位置した断面四角形の3つのコ
ア部6a,6b,6cとからなっている。
【0017】このクラッド基板5は合成樹脂の一つであ
るポリメチルメタクリレートを射出成形により形成した
ものであり、その屈折率は1.49となっている。一
方、コア部6a,6b,6cを形成する材料はポリスチ
レンであり、その屈折率は1.59となっている。
【0018】この場合、光源であるタングステンランプ
2から正面方向に放たれた光は各コア部6a,6b,6
cを伝わってそれぞれ3つの表示部1a,1b,1cに
効率良く導かれることになり、また、図示するように、
タングステンランプ2から側面方向へ放たれた光は7
a,7bに示すように、クラッド基板5の両端に形成さ
れた傾斜部5a,5bによってそれぞれコア部6a,6
c方向に反射されて、これに導入され、それぞれの表示
部1a,1cに導かれることになる。
【0019】実際にこの作成した表示パネル照射用合成
樹脂伝送体3を用いてタングステンランプ2の駆動電圧
12Vで評価を行ったところ、従来に比較して各表示部
1a,1b,1cがより明るく照射されることを確認し
た。
【0020】また、本実施例の変形実施例として上記実
施例と同様な材料と製造方法で図2に示すような傾斜部
5c,5dと、光入射端にコア部の分岐構造Bを形成し
た合成樹脂光伝送体3aを作成し、上記実施例と同様な
評価を行ったところ、上記実施例と同様に従来よりも各
表示部1a,1b,1cがより明るく照射されることを
確認した。尚、従来例ではポリメタクリレートを用い
て、射出成形により、第3図に示す表示パネル照明用導
光体aを作成し、上記実施例と同様な評価を行ったとこ
ろ各表示部c1 ,c2 ,c3 ともに暗く、かつ明るさの
バラツキが生じた。
【0021】このように、本発明の合成樹脂光伝送体
3、3aは光を導くコア部を、このコア部よりも低屈折
率のクラッド基板で包むと共に、このクラッド基板にコ
ア部以外を通過する光をコア部に反射させる傾斜部を設
けたため、光源からの光が外部に漏れ難く、効率良く各
表示部に導けることにより、表示パネルに対する照明の
効率が大幅に向上することになる。
【0022】次に、図4は本発明の第二の実施例を示し
たものである。本実施例は上記実施例の変形実施例とも
いえるものであり、図示するように、光を導く各コア部
6a,6b,6c,6dの各光入射端によって、放射状
に広がる光源のタングステンランプ2を囲繞し、タング
ステンランプ2の正面方向へ放たれる光はもちろん、そ
の側方に放たれる光も直接各コア部6a〜6dに導入す
るようにしたものである。
【0023】すなわち、導光路である各コア部6a〜6
dを伝送する光が効率良く伝送するには、コア部とクラ
ッド基板の界面で全反射を繰り返しながら伝送する必要
がある。そして、伝送する光が屈折を起こさず、各コア
部6a〜6d内を伝送するためには、以下に示す式
(1)を満たさなければならない。
【0024】
【数1】
【0025】(n6 :コアの屈折率、n7 :クラッドの
屈折率) 従って、図5に示すように、θ1 >θ2 の場合にはコア
−クラッド界面の法線に対してθ2 で入射した光は全反
射できず、屈折してしまうことになる。つまり、光がコ
ア部内に取り込まれるには、コア−クラッド界面の法線
に対する入射角度θが極力大きいことが望ましい。
【0026】しかしながら、図6に示すような光の入射
端を有する合成樹脂光伝送体3bの場合では、光源2の
側面方向に出射した光のコア−クラッド界面の法線に対
する入射角度θ3 がきつくなり、屈折してしまうため、
効率良く光を取り込むことができなくなる虞がある。そ
れに対して、図4に示すように、光源2との結合部から
導光路である各コア部6a〜6dが複数に分岐した構造
を有する場合ではコア−クラッド界面の法線に対する入
射角度θ4 が大きくとれるため、光の漏れが少なくなっ
て光を効率良く取り込むことができ、各表示部をより明
るく照明することができる。また、本実施例では光の漏
れが少なくなるため、上記実施例のように、タングステ
ンランプ2の側方から放たれた光を反射させるための傾
斜部が不要となる。
【0027】次に、図7は第三の実施例を示したもので
ある。
【0028】図示するように、本実施例の合成樹脂光伝
送体3cは、クラッド基板5として屈折率が1.46で
あるポリ(4−メチルペンテン−1)を射出成形によ
り、導光路となる断面が略正方形な溝部8a,8b,8
cを形成し、この各溝部8a,8b,8c内に、コア部
6a,6b,6cを形成するコア材として屈折率が1.
49であるポリメタクリレートを成形したものである。
この各コア部6a,6b,6cは各光入射端が光源であ
るタングステンランプを囲繞するように一体的に結合し
て位置すると共に、各光出射端が表示パネル1の各表示
部1a,1b,1cに位置し、さらに、その各コア部1
a,1b,1cの幅d1 ,d2 ,d3 は各光入射端では
3 :4mm>d1 :3mm>d2 :2mm、とし、各
出射端では全て5mmとしたものである。
【0029】すなわち、本実施例は、光源2から表示パ
ネル1の各表示部1a,1b,1cまでの伝送路距離の
違いにより、各コア部1a,1b,1cの幅を変化さ
せ、各表示部1a,1b,1cにおける明るさのバラツ
キを防止したものである。
【0030】この合成樹脂光伝送体3cを用いて、駆動
電圧12Vで光源となるタングステンランプから光を入
射したところ、各表示部1a,1b,1cの明るさが均
等化されると共に、従来よりもより明るく照明されるこ
とを確認した。
【0031】次に、図8及び図9は図7で示した第三の
実施例の製造方法を示したものである。上記第三の実施
例では光源2から各表示部1a,1b,1cまでの伝送
路距離に応じて、溝部8a,8b,8cに形成される各
コア部6a,6b,6cの幅を変化させるものである
が、各コア部6a,6b,6cの幅は材料特有の伝送特
性や伝送路距離等によって微妙に変化するため、予め、
これに応じてクラッド基板5を射出成形するのは困難で
ある。従って、本実施例はやや幅の大きい溝部を形成し
たクラッド基板5を用いた際に、クラッド基板5の溝部
と各コア部6a,6b,6cとの間にスキン層9を形成
することで、クラッド基板5の溝部8とコア部6との間
に形成される空隙を埋め合わせるものである。
【0032】本実施例を具体的に説明すると、図9
(a)に示すように、先ず、クラッド基板5としてエン
ジニアリングプラスチックの中で、比較的安価であり、
高耐水性、低吸水性、機械的強度の点で優れたポリフェ
ニレンサルフィドを用い、コア部6を形成する正方形な
溝部8を有した形状に射出成形を行う。次に、図9
(b)に示すように、コア部6となるポリメチルメタク
リレートを光硬化時の屈折率1,40、単量体時の粘度
が65(cps/25℃)の紫外線硬化性樹脂の単量体
である3wt%の光重合開始剤1−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトンを含んだ含フッ素アクリレート1
0の中に浸漬を行い、クラッド基板5の溝8に嵌め込
む。その後、図9(c)に示すように、その上部から9
00mmJ/cm2 の紫外線11を照射して単量体を硬
化させ、スキン層9を形成するものである。
【0033】このように、本実施例はクラッド基板5と
コア部6の間に、該コア部6より低屈折率なスキン層9
を形成したものであるため、クラッド基板5とコア部6
の間に形成される空隙を無くし、コア−スキン界面を形
成することで光の屈折率の低下を未然に防止することが
できる。また、本実施例はクラッド基板5の溝部8の幅
がコア部6より大きければよく、1種類のクラッド基板
5は種々共用することができる。
【0034】次に、第二の発明の一実施例を説明する。
【0035】先ず、本発明の実施例を説明する前に図1
0に示すように、合成樹脂光伝送基板の光伝送路の屈曲
部が傾斜である例をとって説明する。図中11はコアと
なる光伝送路、12はクラッドとなる基板、13は傾斜
部である。ここで、光が傾斜部13で屈折せずに全反射
するためには以下の式(2)を満たさなければならな
い。
【0036】
【数2】
【0037】従って、コア11とクラッド12の屈折率
I ,nIIの差が大きければ大きいほど望ましく、上式
の条件を満たすように傾斜θを設定しなければならな
い。
【0038】次に、合成樹脂光伝送基板の評価法につい
て説明する。
【0039】先ず、屈折率の損失としては、同じ光路長
を持つ、導光部がストレート形状な合成樹脂光伝送体と
屈曲部を有する合成樹脂光伝送体の出射光強度を測定
し、それぞれI1 ,I2 とすると、屈曲部の損失αは以
下の式(3)で示される。
【0040】
【数3】
【0041】そして、本発明の実施例として図11に示
すように、クラッド材12として、屈曲率1.46のポ
リ(4−メチルペンテン−1)、コア材11として屈曲
率が1.59ポリスチレンを用いて、屈曲部13が傾斜
であり、かつ、その屈曲部13と接するクラッド部が空
気層14である合成樹脂光伝送基板15を射出成形によ
り作成した。ここではθmax が23゜であることからθ
c が39゜以上であれば良いため、傾斜部θを28゜に
設定した。
【0042】そして、波長ピーク660(nm)の発光
ダイオードを用いて作成した合成樹脂光伝送基板15の
評価を行ったところ屈曲部13での損失αは約0.3
(dB)であった。これに対し、従来例として、上記実
施例と同様な材料を用い、図12に示すような曲率5m
mの屈曲部をもつ合成樹脂基板16を射出成形により作
成し、実施例と同様な評価を行ったところ、屈曲部13
aでの損失αは約0.2(dB)であった。
【0043】このように、本発明では合成樹脂光伝送基
板15の伝送路の屈曲部13と接するクラッド部12を
空隙層14とすることにより、コア部11を通過する三
次元方向の光の伝送効率を向上させることができる。
【0044】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、以下のよ
うな効果を有する。
【0045】(1)表示パネル照明用合成樹脂光伝送体
のクラッド基板に傾斜部を設けることにより、光路であ
るコア部以外を通る光を有効にコア部へ導くことが可能
となり、表示パネルに対する照明の効率が大巾に向上す
る。
【0046】(2)光源からの光を導く表示パネル照明
用合成樹脂光伝送体のコア部の光入射端を光源より複数
に分岐させたことにより、コア部の光入射端へ入射する
光源の光が向上し、表示パネルに対する照明の効率が大
巾に向上する。
【0047】(3)光源からの光を導く表示パネル照明
用合成樹脂光伝送体のコア部の径を伝送路距離に応じて
変化させるようにしたため、表示パネルの各表示部にお
ける照明の明るさが均等化される。
【0048】(4)合成樹脂光伝送基板の伝送路の屈曲
部と接するクラッド部を空隙層とすることにより、コア
部を通過する三次元方向の光の伝送効率を向上させるこ
とができ、合成樹脂光伝送基板を用いた物体検知センサ
への応用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図2】本発明の変形実施例を示す概略図である。
【図3】従来の合成樹脂光伝送基板の一例を示す概略図
である。
【図4】本発明の第二の実施例を示す部分拡大図であ
る。
【図5】コア−クラッド伝送路における光の入射角度を
示す概略図である。
【図6】コア部の光入射端を一つに纏めた際の光の伝搬
状態を示す部分拡大図である。
【図7】本発明の第三の実施例を示す概略図である。
【図8】コア部とクラッド基板との間にスキン層を介在
させた合成樹脂光伝送基板を示す部分斜視図である。
【図9】第三の実施例の合成樹脂光伝送基板製造方法を
示す説明図である。
【図10】合成樹脂光伝送体の光伝送路の屈曲部が傾斜
である場合の光の入射角度を示す説明図である。
【図11】第二の発明の一実施例を示す概略図である。
【図12】従来の合成樹脂光伝送体における屈曲部の光
の入射角度を示す説明図である。
【符号の説明】
1 表示パネル 1a,1b,1c 表示部 2 光源 5 クラッド基板 5a,5b 傾斜部 6a,6b,6c コア部 8 スキン層 13 屈曲部 14 空隙層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 秀樹 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの光を表示パネルの複数の表示
    部に導くための表示パネル照明用合成樹脂光伝送体にお
    いて、光入射端が上記光源に位置すると共に、光出射端
    が上記光入射端からそれぞれ分岐して上記各表示部に位
    置して光源からの光を該各表示部に導くコア部を形成
    し、かつ該コア部を合成樹脂からなるクラッド基板で包
    むと共に、該クラッド基板に上記コア部以外を通過する
    光をコア部方向に反射する傾斜部を形成したこと特徴と
    する表示パネル照明用合成樹脂光伝送体。
  2. 【請求項2】 上記クラッド基板が、上記コア部の屈折
    率よりも低屈折率な透明性合成樹脂からなることを特徴
    とする請求項1記載の表示パネル照明用合成樹脂光伝送
    体。
  3. 【請求項3】 上記コア部の径を、上記光源から表示パ
    ネルの各表示部の伝送路距離に応じて変化させたことを
    特徴とする請求項1または2記載の表示パネル照明用合
    成樹脂光伝送体。
  4. 【請求項4】 上記クラッド基板とコア部の間に、該コ
    ア部より低屈折率なスキン層を形成したことを特徴とす
    る請求項1または2あるいは3いずれか記載の表示パネ
    ル照明用合成樹脂光伝送体。
  5. 【請求項5】 光を導くコア部を合成樹脂からなるクラ
    ッド基板で包むと共に、少なくとも該クラッド基板のコ
    ア部との接触する部分の屈折率が該コア部の屈折率より
    も低いクラッド基板で形成し、かつ上記コア部が三次元
    方向に屈曲した三次元構造を有する合成樹脂伝送基板に
    おいて、上記コア部の屈曲部のクラッド基板の間に空隙
    層を形成したことを特徴とする合成樹脂伝送基板。
JP33524691A 1991-12-18 1991-12-18 表示パネル照明用合成樹脂光伝送体及び合成樹脂伝送基板 Pending JPH05164923A (ja)

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