JPS61226709A - 平らな照明ユニツトの製法 - 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： 本発明は平らな照明ユニットの製法に関する。

従来の技術： 西独特願Ｐ３４３４８０６．９により光伝送路を行の形
に配置し、その端面に光が入射し、伝送路に沿って光が
伝送路壁の光の出口領域から射出する照明ユニットは技
術水準である。照明ユニットは平面的オリジナルを照明
および光学的に走査する走査装置の１成分を形成する。

この走査装置の場合照明ユニットはオリジナルのマイク
ロ行の照明に役立ち、オリジナルから反射した光は受光
素子の列により検出される。個々のマイクロ行の照明は
それぞれのマイクロ行の長さにわたって均一に行われ、
その際個々のマイクロ行１光伝送路は端面に入射した光
を連続的にそれぞれの光伝送路に沿ってその伝送路壁か
らマイクロ行へ射出する。しかし光伝送路の縦軸に沿っ
て進行する逐次的な光の射出もたとえば光伝送路に浦っ
て進行する音波波束によって可能ｆある。

このような照明ユニットは雑誌０エレクトロニーク”　
（Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ　）　　第２４篇、１９８４年
１１４ページに記載される。この公知照明ユニットはエ
レクトロルミネセンス表示ユニットとして形成され、表
示面には個々に制御しつる像点が個々に制御しうるエレ
クトロルミネセンス素子の形で２５６行、５１２列に配
置される。さらに公知照明ユニットには個々の像点な制
御するため制御および駆動電子回路が集積される。公知
照明ユニットの構造深さＩｔ加、８Ａ→÷−インチ（約
２個）−１！ある。

米国特許第３　２３８　８５９明細書から°さらに複写
装置の成分としての照明ユニットが公知１ある。この公
知照明ユニットは透明な２つの導電性シート電極の間に
シート配置の形を横に配置した平らなエレクトロルミネ
センス層が励起され、この層はその表面にわたって均一
に照明される。

発明が解決しようとする問題点： 本発明の目的は光の射出を少なくとも行によって制御し
うる平らな形１比較的少ない構成部材の照明ユニットの
製造を可能にする方法を得ることである。もう１つの目
的は平らな照明ユニットの製造を有利な価格で大きい個
数それぞれ均一な品質で可能にすることフあり、その際
光伝送路のとくに正確な配置および形成が保証されなけ
ればならない。

問題点を解決するための手段： この目的を解決するため平らな照明ユニットの製法にお
いて本発明によれば光伝送路を透明なバーの形を板の上
面に形成し、板の上面は光伝送路を蔽いかつ光伝送路の
間の間隙を充てんする注型材料によって被覆され、板に
は注型材料の硬化後、光伝送路のみがそれぞれ３面を注
型材料によって包囲されたまま残る。

作用： 本発明の方法によれば光伝送路を形成するノ９−のため
比較的少ない構成部材しか有しない平らな照明ユニット
の製造が可能になり、この場合照明ユニットの非常に平
らな構造はノ々−が薄く形成されることによって達成さ
れる。注型材料は硬化後、光伝送路をそれぞれ３面から
包囲するシートを形成し、光伝送路の１面のみが光伝送
路へ入射した光の射出のため開放している。

光伝送路はそれゆえ外部の影響に対し良好に保護されな
がらシートに埋込まれる。光伝送路をあらかじめ板に配
置することによって後にシートに配置する際高い正確性
が達成される。

照明ユニットの種々の使用、たとえば照明ユニットによ
って行ごとに照明すべきオリジナルがシートを通して少
な（とも概略見えなければならない場合または照明ユニ
ットを走査装置に使用する際光伝送路を有するシートを
オリジナルの近くに受光素子として配置する場合、シー
トの透明性が望ましい。これらの場合注型材料として光
学的屈折率が光伝送路のそれより小さい透明材料を使用
するのが有利と考えられる。

それによってまずシートが透明であることが達成され、
次に光伝送路へ導入した光が光伝送路とシートの境界範
囲で全反射し、したがってそれぞれ隣接する光伝送路の
間の迷光の影響が避けられる。迷光影響の低下は板の上
面に配置する光伝送路を注型材料による被覆前に鏡面化
することによっても達成される。

本発明の方法による平らな照明ユニットのとくに安価な
製造は光伝送路を個々に透明材料からプレスし、板の上
面に行の配置１固定することによっても達成される。板
は光伝送路の注型材料による被覆後に埋込んだ光伝送路
から剥離される。個々の微小点の光射出領域を得るため
、光伝送路をプレスする際板に固定するためのそれぞれ
の表面と反対側の表面に付加的ノツチを圧入することが
でき、横から光伝送路へ入射した光はこのハツチ面から
射出する。

光伝送路形成の寸法、および注型材料によって形成され
るシート中の配置のとくに高い精度は板を透明材料から
製造し、光伝送路を板のウェブ状突起の形で形成するこ
とによって達成される。

板は有利に透明プラスチックから、板の形成すべきウェ
ブ状突起に相当する凹所な備える母型を使用して注型さ
れる。それによってウェブ状突起または後のシート内の
光伝送路のとくに正確な配置および形成が保証される。

透明板はたとえば射出成形法によって製造され、その際
母型は射出成形型として使用し、板は射出成形される。

板を母型に注型する際透明プラスチックとして光重合性
透明ラッカを使用し、これを光の作用によって硬化させ
るのがとくに有利である。

このような方法過程自体は印刷物“フイリツプステクニ
カＡ／１／ビュー　”　（Ｐｈｉ　Ｉ　ｉｐｓ　Ｔｅｃ
ｈｎｉｃａｌ　　Ｒｅｖｉｅｗ　）第４０巻、１９８２
年、＆１０．２９０ページ、と（に第４図から公知であ
る。透明ラッカはプレクシグラス板により母型の凹所ヘ
プレスされ、ブレクシグラスを通して紫外線を照射する
ことによって硬化される。本発明の方法によれば透明ラ
ッカの硬化および光伝送路の注型後、プレクシグラス板
は注型した光伝送路から剥離される。

母型を製造するため有利にサブストレート層に溝の行を
切込み、そのそれぞれの深さおよび幅は成形すべき透明
板のウェブ状突起の高さおよび間隔に相当する。サブス
トレート層の溝を有する面から母型を形成する型プリン
トが得られる。

前記目的のもう１つの解決法は本発明により１面に行の
形に配置したそれぞれの深さおよび幅が光伝送路の断面
寸法に相当する凹所な有する支持板をプレスし、光伝送
路を形成するため透明材料を光伝送路へ導入することか
らなる。

この実施例によっても少数の構成素子しか有しない非常
に平らな照明ユニットを製造することができ、光伝送路
は凹所へ外部影響に対する良好な保護のもとに埋込まれ
る。

支持板の透明性を望む場合、支持板を屈折率が光伝送路
のそれより大きい透明材料からプレスする。この方法で
光伝送路へ導入した光が全反射し、迷光が光伝送路から
出ないことが達成される。迷光影響の軽減は有利に支持
板の凹所な備える面を光伝送路のための透明材料を導入
する前に鏡面化することによっても達成される。

凹所を有する支持板の製造は有利に支持板を母型を使用
して注型し、母型を製造するためサブストレート層に深
さおよび相互間隔が形成すべき光伝送路の断面寸法に相
当する溝を行の形で切込み、サブストレート層の溝を有
する面から第１のレプリカを得、このレプリカから母型
を形成する第２のレプリカを得るように行われる。この
方法により光伝送路のための凹所の正確な形成が保証さ
れる。光伝送路に漬った個々の微小点の光射出領域を得
るため溝をサブストレート層へ切込む前に溝と直角方向
にノツチの列をサブストレート層へ切込む。このノツチ
は有利にウェブ状の突起を有する板をプレスする方法の
場合にも、行の形に配置した凹所を有する支持板の形成
を維持する方法の場合にも相当するノツチがウェブ状突
起または凹所へ、したがって光伝送路に生ずるので、光
伝送路の端面へ入射する光線は光源に面するノツチ表面
）光伝送路の光線射出領域の壁へほぼ垂直に当り、した
がって光伝送路から射出１きるように反射される。個々
の光伝送路に一？６５均一な光の射出は有利に母型を製
造する際ノツチの列を次第に大きくなる深さをもってサ
ブストレート層へ切込むことによって達成される。

サブストレート層自体は本発明の方法の１つの態様によ
ればラッカ層の形で支持層に形成することがフきる。

溝およびノツチをサブストレート層へ切込む際の高い切
込精度を考慮してこの実施例には金属板たとえば銅また
はアルミニウムを使用することもできる。

本発明の方法のための型のと（に簡単１安価な製造は型
プリントとしてシリコーンザム型を使用することによっ
て達成される。

これに対し光伝送路形成の寸法および配置に関すると（
に高い精度はレプリカを製造するためサブストレート層
の溝を有する面に導電層を被覆し、電気メッキ浴中で導
電層上に金属層を形成し、この層が十分な厚さの場合サ
ブストレ−ト層から離れてレプリカを形成することによ
って達成される。サブストレート層がラッカ層の場合、
導電層は金属層電気メッキの基材として役立つ。サブス
トレート層がたとえば銅のような金属板の場合、銅は型
を製造する最後の工程ｆエツチングにより除去され、導
電層たとえば銀被覆はエツチング過程を型を形成する金
属層で停止させるために役立つ。

実施例： 次に本発明の方法の実施例を図面により説明する。

第１Ａ、１８〜１５Ａ、１５Ｂの断面図−１％Ａ図と８
図はそれぞれ互いに直角の断面図１ある。

本発明による方法の第１実施例によればたとえばガラス
板からなる支持層１（第１Ａ、１８図）に薄いラッカ層
２からなるサブストレート層が被覆される。このラッカ
層２へまず列から列へ次第に大きい深さをもって製造す
るノツチ３の列を切込む。ノツチ３の有利な列間隔は約
５０、ノツチ深さはＯ，ＯＯ４〜０．５　ｔｍの範囲〒
ある。ノツチ３のノツチ面手はと（にラッカ層２の平面
に対し約４５°の角度で傾斜する。方法の第２工程ｔノ
ツチ３に対し直角方向にとくに矩形横断面の溝５０行を
ラッカ層２へ切込む。

溝５の切込深さは少なくとももつとも深（切込んだノツ
チの深さの大きさである。ノツチ３に示した寸法に対し
て溝５はと（に約０．５ｆｌの行間隔（それぞれ１つの
溝の中心から隣接する溝の中心まｆの距離）で約０．１
５ｔｍの幅をもって形成される。切込によってノミター
ン化されたラッカ層２を有する支持層１はマスク型を形
成する。

次の方法工程ｔラッカ層２にと（に金属被覆の形の導電
層６（誇大な厚さｆ示される）をス、Ｒツタリング室フ
被覆する。しかしこの金属被覆は蒸着させることも！き
る。この工程は次の電気メッキ浴中１導電層６へ金属層
７（第２Ａ。

２Ｂ図）を形成する電気メッキ工程のためのマスク型の
前処理として役立つ。金属層７の有利な材料はニッケル
である。電気メッキ工程はラッカ層２内のノツチ３およ
び溝５を充てんし、かつ機械的に十分安定な板を形成す
る厚さに金属層７が達したとき終了する。

金属層７を強化するためこの層のラッカ層と反対側の面
をたとえば注型樹脂からなる安定化°　層７ａ（第３Ａ
、３８図）で蔽うことができる。

きわめて薄い導電層６および背面の安定化層７ａを有す
る金属層７はラッカ層２から剥離した後、母型８を形成
する。射出成形型として使用しうる母型８により射出成
形プレス９を液体の透明プラスチック１０たとえばブレ
クシグラス（Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ　）またはポリカーゼ
ネートから透明板１１（第４Ａ、４８図）を射出成形す
ることが１き、その上面１２にはそれぞれ横方向にノツ
チ１４の列を有するウェブ状突起１３の行が形成される
。透明板１１の上面１２のノツチ１４を有するウェブ状
突起１３の配置および寸法は第１Ａ、１８図によるマス
タ型のラッカ層２のノソターンに相当する。

次の方法工程ｆ透明板１１のウェブ状突起１３を有する
その上面１２は鏡面化される。続いて透明板１１の上面
はウェブ状突起１３を蔽いかつノツチ１４およびウェブ
状突起１３の間の間隙を充てんする注型材料１５によっ
て被覆される（第５Ａ、５８図）。

注型材料１５が硬化した後、透明板１１をその上面１２
と反対側の下面からウェブ状突起１３が光伝送路１６の
形でそれぞれ３面が注型材料１５によって包囲されたま
ま残るように除去する（第６Ａ、６８図）。板１１の削
除は機械的方法たとえば研削および続く研摩または化学
的エツチング法によって実施することができる。

前記方法の実施例に対し選択的に照明ユニットは第３Ａ
、３８図に示す方法工程に続いて第７Ａ、７８〜９Ａ、
９８図に示す工程によって製造することが１きる。その
ため光重合性透明ラッカ２１をプレクシグラス板２２に
より母型８の凹所ヘプレスする。続いて透明ラッカ２１
にプレクシグラス板２２を通して紫外線２３を照射し、
透明ラッカ２１は透明板１１として硬化し、この板はノ
ツチ１４を備える行に配置したウェブ状突起１３を有す
る薄い底板２４からなる（第８Ａ、８Ｂ図）。次に母型
８を透明板１１から剥離し、このように製造した透明板
１１の表面２５を鏡面化する。次の方法工程１板１１の
鏡面化した表面２５を注型材料１５で蔽う。注型材料１
５の硬化後、透明板１１に付着するプレクシグラス板２
２を剥離するので、透明板の非常に薄い底板２４までほ
ぼウェブ状突起のみが光伝送路１６の形でそれぞれ３面
を注型材料１５によって包囲されて残る（第９Ａ。

９Ｂ図）。

注型材料１５はしたがって列に配置したノツチ１４を有
する光伝送路１６の行を埋込んだシートを形成する。第
１６図は光伝送路１６を有するシート１５からなる本発
明の方法により製造した照明ユニットの一部の斜視図１
ある。２つの平行光線１７および１８により光伝送路１
６の端面へ光が横から入射する際、光伝送路１６内の異
なる深さのノツチ１４のため光伝送路１６の壁内の光射
出領域１９および２ｏから光伝送路１６の長さの拡がり
にわたる光の均一な射出が達成される状態が示される。

光伝送路が支持板の凹所に導入または射出成形した透明
材料からなる本発明の方法のもう１つの実施例による第
１６図照明ユニットの製造を次に第１ＯＡ、１０８〜１
５Ａ、１５Ｂ図により説明する。

第１ＯＡ、１０８図に示すように前記実施例と同様まず
溝５およびノツチ３を有スるマスク型を製造する。前記
実施例ではそのため薄いラッカ層をサブストレート層と
して形成したけれど、第１ＯＡ、１０８図によれば溝５
およびノツチ３をとくに銅からなる金属板２５へ切込む
。

しかし一般に両方の実施例でラッカ層または金属層を溝
５およびノツチ３を切込むためのサブストレート層とし
て選択的に使用することができる。

次の工程ｆ金属板２５の溝５およびノツチ３を備える面
にとくに銀からなる薄い導電層２６を被覆する。この上
に電気メッキ浴１金属層２７を形成する。金属層２７の
ための有利な材料はニッケルである（第１ＬＡ、１１８
図）。

次のエツチング工程で銅からなる金属板２５を導電層２
６（銀）までエツチングして除去する。導電層２６自体
は使用するエツチング剤に対して安定なので、全金属板
２５がエツチングで除去されるとエツチング工程は終了
する。残りの金属層２７および導電層２６はいっしょに
第１のレプリカ２８を形成する（第１２Ａ、１２Ｂ図）
。

電解研摩後これからこの方法を第１３Ａ、１３Ｂ図に示
すように第２のレプリカ２９が製造される。この第２レ
プリカ２９はその表面構造が第１ＯＡ、１０８図に示す
溝５およびノツチ３を有する金属板２５に相当する。

第２型プリント２９は第１４Ａ、１４８図に示すように
射出成形プレス９に母型８として使用される。この母型
８により射出成形プレス９内で支持板３０（第１５Ａ、
１５Ｂ図）をプラスチック１０によりプレスすることが
でき、その表面構造は第１６図に示すシート１５に相当
する。次に支持板３０の凹所へ透明材料からなる光伝送
路１６が圧入される（第１５Ａ、１５Ｂ図）。

支持板３０内の光伝送路１６の形成は方法の第２実施例
ｆ第７Ａ、７８図に関して記載したプレクシグラス板に
よりプレスされる光重合性透明ラッカにより行われる。

次に透明ラッカはプレクシグラス板を通して紫外線によ
って照射され、透明ラッカは硬化し、プレクシグラス板
の除去後、光伝送・９−の形で支持板の凹所に残る。

本発明の範囲内でサブストレート層２または２５のレプ
リカを電気メッキ工程による代りにシリコーンゴムによ
り得ることもマきる。

光伝送路の制御に応じて照明ユニットには多数の使用法
たとえば光学的走査装置の平面的照明素子としてまたは
高解像力のディスプレイとしての使用法がある。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図、第１Ｂ図〜第６Ａ図、第６Ｂ図は本発明の方
法の第１実施例の工程図、第７Ａ図。 第７Ｂ図〜第９Ａ図、第９Ｂ図は第２実施例の工程図、
ＩＥＩＯＡ図、第１０Ｂ図〜第１５Ａ図。 第１５８図は第３実施例の工程図、第１６図は照明ユニ
ットの斜視図である。 １・・・支持層、２・・・ラッカ層、３・・・ノツチ、
５・・・溝、６，２６・・・導電層、７，２７・・・金
属層、８・・・母型、９・・・プレス、１１・・・透明
板、１２・・・上面、１３・・・ウェブ状突起、１４・
・・ノツチ、１５・・・注型材料、１６・・・光伝送路
、２１・・・透明ラッカ、２２・・・プレクシグラス、
２５・・・サブストレート層、２８．２９・・・レプリ
カ、３０・・・支持層 Ｉ０１６ 一− Ｌ　　　　　　　　　　Ｌ　　　　　　　　　　　　　
ＬＬ−−８Ｈ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、板（１１）の上面（１２）に透明なバーの形の光伝
   送路（１６）を行として形成し、板（１１）を、光伝送
   路（１６）を蔽いかつ光伝送路（１６）の間のギャップ
   を充てんする注型材料で被覆し、板（１１）を注型材料
   （１５）の硬化後、光伝送路（１６）のみがそれぞれ３
   面を注型材料（１５）によつて包囲されたまま残るよう
   に、除去することを特徴とする平らな照明ユニットの製
   法。 ２、注型材料（１５）として光学的屈折率が光伝送路（
   １６）のそれより小さい透明材料を使用する特許請求の
   範囲第１項記載の製法。 ３、板（１１）の上面（１２）に配置した光伝送路（１
   ６）を注型材料（１５）で被覆する前に鏡面化する特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の製法。 ４、光伝送路を単独に透明材料からプレスし、板の上面
   に行の配置で固定し、板を光伝送路の注型材料による被
   覆後に被覆された光伝送路から剥離する特許請求の範囲
   第１項から第３項までのいずれか１項に記載の製法。 ５、板（１１）を透明材料から製造し、光伝送路（１６
   ）を板（１１）のウェブ状突起（１３）の形で形成する
   特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に
   記載の製法。 ６、透明プラスチックからなる板（１１）を板（１１）
   に形成すべきウェブ状突起（１３）に相当する凹所を備
   える母型（８）を使用して注型する特許請求の範囲第５
   項記載の製法。 ７、母型（８）を射出成形型として使用し、板（１１）
   を射出成形する特許請求の範囲第６項記載の製法。 ８、透明プラスチックとして光（２３）の作用によつて
   硬化する光重合性透明ラツカ（２１）を使用する特許請
   求の範囲第６項記載の製法。 ９、母型（８）を製造するためサブストレート層（２）
   に溝（５）を行として切込み、そのそれぞれの深さおよ
   び幅が成形すべき透明板（１１）のウェブ状突起（１３
   ）の高さおよび間隔に相当し、サブストレート層（２）
   の溝（５）を有する面によつて母型（８）を形成するレ
   プリカを得る特許請求の範囲第６項から第８項までのい
   ずれか１項に記載の製法。 １０、深さおよび幅がそれぞれ光伝送路（１６）のそれ
   に相当する凹所を１面に行の形に配置した支持板（３０
   ）をプレスし、光伝送路（１６）を形成するため透明材
   料を凹所へ導入することを特徴とする平らな照明ユニッ
   トの製法。 １１、支持板（３０）を光学的屈折率が光伝送路（１６
   ）のそれより大きい透明材料からプレスする特許請求の
   範囲第１０項記載の製法。 １２、支持板（３０）の凹所を備える面を光伝送路（１
   ６）のための透明材料を圧入する前に鏡面化する特許請
   求の範囲第１０項記載の製法。 １３、支持板（３０）を母型（８）を使用して注型し、
   母型（８）をつくるためサブストレート層（２５）に深
   さおよび相互の間隔がそれぞれ形成すべき光伝送路（１
   ６）の断面寸法に相当する溝（５）の行を切込み、サブ
   ストレート層（２５）の溝（５）を有する面から第１の
   レプリカ（２８）を形成し、このレプリカによつて母型
   （８）を形成する第２のレプリカ（２９）を得る特許請
   求の範囲第１０項から第１２項までのいずれか１項に記
   載の製法。 １４、溝（５）をサブストレート層（２または２５）へ
   切込む前にこれに対し直角方向にノッチ（３）の列をサ
   ブストレート層（２または２５）へ切込む特許請求の範
   囲第１０項から第１３項までのいずれか１項に記載の製
   法。 １５、ノッチ（３）の列を次第に大きい深さをもつてサ
   ブストレート層（２または２５）へ切込む特許請求の範
   囲第１４項記載の製法。 １６、サブストレート層をラツカ層（２）の形で支持層
   （１）上に形成する特許請求の範囲第１０項から第１５
   項までのいずれか１項に記載の製法。 １７、サブストレート層として金属板（２５）を使用す
   る特許請求の範囲第１０項から第１５項までのいずれか
   １項に記載の製法。 １８、レプリカとしてシリコーンゴムを使用する特許請
   求の範囲第１０項から第１７項までのいずれか１項に記
   載の製法。 １９、レプリカ（８）をつくるためサブストレート層（
   ２）の溝（５）を有する面に導電層（６）を被覆し、電
   気メッキ浴中で導電層（６）上に金属層（７）を形成し
   、この層が十分な厚さの場合サブストレート層（２）を
   除去するとレプリカ（８）（母型）を形成する特許請求
   の範囲第１０項から第１７項までのいずれか１項に記載
   の製法。