WO2009133870A1 - 照光装置およびその製造方法 - Google Patents

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WO2009133870A1
WO2009133870A1 PCT/JP2009/058314 JP2009058314W WO2009133870A1 WO 2009133870 A1 WO2009133870 A1 WO 2009133870A1 JP 2009058314 W JP2009058314 W JP 2009058314W WO 2009133870 A1 WO2009133870 A1 WO 2009133870A1
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weir body
light
resin
light emitting
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夏子 松土
伊藤 直樹
邦明 鈴木
秀之 石田
良枝 鎌田
滝沢 健一
森 寛
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アルプス電気株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an illumination device in which a light-emitting element is covered with a light-transmitting light guide layer, and in particular, an aspect ratio of a weir body that partitions adjacent light guide layers (a ratio of a height dimension to a width dimension on a substrate). ) And an illumination device capable of forming a light guide layer with a sufficient thickness necessary for light propagation, and a method for manufacturing the same.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose an illumination device in which a bare chip of a light emitting diode is covered with a light guide layer.
  • a bare chip is covered with a light guide layer to form one light emitting region. Seven light emitting areas are combined to form a so-called seven segment expressing a number.
  • a bare chip covered with a light guide layer is used as a single light source.
  • a bare chip or a light emitting diode package including a bare chip is covered with a light guide layer, and the light guide layer is used to illuminate an operation unit or a display unit of a portable electronic device. Thin type is also required.
  • a weir body is provided between the adjacent light emitting areas, and is guided to the light guide layer within each light emitting area. It is necessary to partition the light from each other.
  • a resinous light shielding wall is formed by injection molding in order to separate adjacent light emitting regions.
  • a resin having high viscosity is extruded by a dispenser to form the surrounding portion in order to distinguish the light emitting region.
  • the side walls of the light shielding wall described in Patent Document 1 and the Go section described in Patent Document 2 are smooth. Therefore, when the wettability between the side surface of the light shielding wall and the side surface of the surrounding portion and the resin in a flowable state is low, the resin layer covering the bare chip is difficult to adhere to the side surface of the light shielding wall and the side surface of the surrounding portion.
  • the adhesion strength of the resin after curing may not be so high.
  • the side surface of the light shielding wall and the side surface of the surrounding portion are smooth, the direction in which the light propagated in the light guide layer is reflected by the side surface of the light shielding wall and the side surface of the surrounding portion is limited, leading to a narrow volume guide. It is difficult to effectively diffuse and propagate light in the optical layer.
  • a light shielding wall is formed by injection molding in order to distinguish adjacent light emitting regions.
  • the light shielding wall is separated from the mold. Therefore, it is necessary to make the cross-sectional shape of the light shielding wall trapezoidal or the like, and it is difficult to make the light shielding wall sufficiently large in height as compared with the width dimension.
  • Patent Document 2 when the surrounding portion is formed with a dispenser, it is difficult to increase the height dimension with respect to the width dimension because the sectional shape of the surrounding portion is substantially circular.
  • the present invention solves the above-described conventional problems, and has a high adhesion strength between the weir body that separates the light emitting region and the light guide layer and the reflective layer, and further reflects light in multiple directions on the side surface of the weir body. It is another object of the present invention to provide an illuminating device and a method for manufacturing the same.
  • the present invention can increase the aspect ratio of the weir body located at the boundary between the adjacent light emitting regions, can bring the adjacent light emitting regions closer, and the thickness of the light guide layer provided in each light emitting region.
  • An object of the present invention is to provide an illumination device capable of sufficiently securing dimensions and a method for manufacturing the same.
  • the illumination device of the present invention is provided with a dam body that stands on a substrate, and covers at least a part of the light-emitting element and the light-emitting element inside a region surrounded by the dam member or a region sandwiched between the dam members.
  • a dam body that stands on a substrate, and covers at least a part of the light-emitting element and the light-emitting element inside a region surrounded by the dam member or a region sandwiched between the dam members.
  • Is provided with a translucent coating layer At least one groove extending along the surface of the substrate at a position away from the surface of the substrate is formed in a side portion of the weir body, and the covering layer covers the light emitting element and extends from the groove. Is also formed up to the upper position.
  • the groove along the surface of the substrate is formed in the side portion of the weir body, the light guide layer and the reflective layer enter the groove and easily adhere to the side surface of the weir body. .
  • the weir body by forming a groove on the side of the weir body, it is possible to make the weir body have a structure with a larger aspect ratio. It becomes easy to secure a large volume of the layer.
  • the coating layer is formed to a position above the groove that is located on the side of the light emitting element, is in close contact with the side portion of the weir body, and is closest to the surface of the substrate. And a light guide layer covering the light emitting element and the reflective layer.
  • the resin material for forming the reflective layer can enter the groove to form the reflective layer up to a high position. It is possible to increase the adhesion strength.
  • the side portion of the weir body is a reflective functional surface
  • the coating layer is a light-transmitting light guide layer
  • the coating layer covers the light emitting element and adheres to the side portion of the weir body
  • translucent resin enters the inside of the groove formed on the side of the weir body, and the adhesion between the light guide layer and the weir body can be improved. Also, when light propagates in the light guide layer, it is diffusely reflected by the groove on the side of the weir body, so that light propagates in multiple directions in the light guide layer, and light is transmitted inside the light guide layer. It becomes easy to scatter.
  • the cross section of the weir body has a shape in which a plurality of circles are overlapped, and the grooves are formed at adjacent circular boundary portions.
  • the height of the weir body with the above structure can be sufficiently larger than the width dimension. Therefore, even if the light emitting area divided by the weir body is approached, the thickness dimension of the light guide layer and the reflective layer is sufficiently large.
  • the reflection direction of light can be easily controlled in multiple directions.
  • the method for manufacturing an illumination device includes a step of forming a weir body standing on a substrate, and a light emitting element in a region surrounded by the weir body or a region sandwiched by the weir body before or after the step.
  • a step of mounting, and a step of forming a light-transmitting coating layer covering at least a part of the light emitting element inside a region surrounded by the weir body or a region sandwiched by the weir body In the step of forming the weir body, a resin in a flowable state is extruded onto the substrate to form a resin layer, and a resin in a flowable state is further extruded onto the resin layer to form a resin layer. Then, a groove is formed at a boundary portion of the resin layers that are vertically overlapped, and each resin layer is cured after two or more of the resin layers are stacked.
  • a resin in a flowable state is extruded onto the substrate to form a resin layer having a circular cross section, and the resin layer is further flowable.
  • a resin layer having a circular cross section is placed by extruding the resin.
  • the weir body when the weir body is formed by stacking the resin layers, the weir body having a large aspect ratio can be easily formed with high-precision dimensions. Moreover, since the groove
  • the circular shape of the cross section of the resin layer is not necessarily a geometrically accurate circular shape, and includes a shape such as a crushed circular shape.
  • the resin is thermosetting or ultraviolet curable.
  • the covering layer a reflective layer positioned on the side of the light emitting element and a light-transmitting light guide layer covering the light emitting element and the reflective layer are formed, and the reflective layer is the weir body. And at least a position above the groove that is closest to the surface of the substrate.
  • a side portion of the weir body is a reflective functional surface
  • a light guide layer covering the light emitting element is closely attached to the side portion of the weir body as the covering layer, and at least on the surface of the substrate. It can be formed up to a position above the groove at a close position.
  • the conductive layer and the reflective layer in the light emitting region can be easily adhered to the side portion of the weir body, and light can be reflected in multiple directions toward the light guide body on the side portion of the weir body.
  • the height dimension can be sufficiently increased with respect to the width dimension of the weir body, the light guide layer and the reflection layer can be thickened, and the adjacent light emitting areas can be brought close to each other, which is suitable for small electronic devices and the like. Become.
  • the manufacturing method of the illumination device of the present invention makes it possible to easily form a weir body having a groove on the side and a height dimension sufficiently larger than the width dimension.
  • FIG. 1 is a front view showing a portable device 1 as an example of an electronic device in which the illumination device of the present invention is mounted.
  • FIG. 2 shows the structure of the illumination device according to the first embodiment of the present invention, and is an enlarged sectional view of the portable device shown in FIG. 1 cut along the line II-II.
  • FIG. 3 is a perspective view including a partial cross section showing the illumination device of the first embodiment.
  • a portable device 1 shown in FIG. 1 has a main body 2 and a display 3, and the main body 2 and the display 3 are foldably connected by a hinge 6.
  • An operation device 4 is provided on the surface of the main body 2, and a display screen 5 having a liquid crystal panel or the like is provided on the display unit 3.
  • the operation device 4 has an operation panel 20 on the front surface and the illumination device 10 according to the first embodiment of the present invention located on the back side of the operation panel 20.
  • a dam body 11 is formed on a substrate 13, and an area surrounded by the dam body 11 is an individual light emitting area 12. As shown in FIG. 3, the weir body 11 is continuously formed in a frame shape so that a plurality of adjacent light emitting regions 12 can be divided.
  • the operation panel 20 includes a translucent sheet-like input panel 21 and an operation panel 22 that covers the input panel 21.
  • the input panel 21 is a capacitance sensor or a membrane switch.
  • a plurality of X electrode layers and a plurality of Y electrode layers are formed on the surface of a transparent hard substrate.
  • the plurality of X electrode layers and the plurality of Y electrode layers extend in directions orthogonal to each other, a transparent resin layer is interposed between the X electrode layer and the Y electrode layer, and the X electrode layer and the Y electrode layer are insulated. Yes.
  • a voltage is sequentially applied to the X electrode layer and the Y electrode layer, and a finger at the ground potential approaches any part of the capacitance sensor, the capacitance between the electrodes changes, and the finger approaches any part. Can be detected.
  • the operation panel 22 covering the input panel 21 is a resin panel capable of blocking light, and a light emitting section 23 is individually formed on each light emitting region 12. As shown in FIG. 1, each light emitting part 23 is formed of a pattern of characters or figures.
  • the operation panel 22 can transmit light only through the light emitting unit 23.
  • each light emitting unit 23 When light is given from each light emitting region 12, each light emitting unit 23 is illuminated. Further, when a finger touches any part of the operation panel 22, it is possible to detect which light emitting part 23 is touched by the detection operation of the capacitance sensor, and the finger touches by the detection output. An input signal corresponding to the display content of the light emitting unit 23 at the location is generated.
  • the input panel 21 may be a transparent membrane switch provided on a transparent hard substrate.
  • Membrane switches are individually provided on the respective light emitting regions 12, and when the operation panel 22 individually positioned thereon is pressed, the switch input is switched by the pressing force. Also in this case, the light emitted from each light emitting region 12 is transmitted through the membrane switch, and the light emitting unit 23 is displayed brightly.
  • the translucency in the present specification is a concept including a transparent or translucent state and a cloudy layer having an irregular reflection function.
  • the substrate 13 of the illumination device 10 is an insulating substrate such as glass or synthetic resin, and an electrode layer extending into each light emitting region 12 is patterned on the surface thereof.
  • a light emitting element 14 is mounted at the center of each light emitting region 12, and each light emitting element 14 is electrically connected to the electrode layer.
  • the electrode layer on the surface of the substrate 13 is covered with an insulating resin except for the land portion connected to the light emitting element 14.
  • the light-emitting element 14 is a light-emitting diode package in which a so-called bare chip, which is a single PN junction light-emitting diode, is housed in a light-transmitting cover layer, and the light-emitting diode package is fixed to the surface of the substrate 13.
  • the connection electrode exposed at the bottom of the electrode is soldered to the electrode layer.
  • a bare chip may be used as the light emitting element 14 as it is, the bare chip is fixed to the surface of the substrate 13, and the bare chip and the electrode layer on the substrate surface may be connected by wire bonding or the like.
  • the weir body 11 has a second resin layer 11b overlaid on a first resin layer 11a, and a third resin layer 11c overlaid thereon.
  • the first resin layer 11a, the second resin layer 11b, and the third resin layer 11c are integrated.
  • the first resin layer 11a, the second resin layer 11b, and the third resin layer 11c have a substantially circular cross-sectional shape.
  • the circular shape here does not mean a geometrically accurate circle, but a concept including a shape that is slightly crushed in the horizontal direction, an oval shape, and an oval shape.
  • the first resin layer 11a, the second resin layer 11b, and the third resin layer 11c are integrated with each other at the upper and lower portions.
  • the weir body 11 is formed after each light emitting element 14 is mounted on the substrate 13.
  • the forming method uses an injection jig such as a dispenser and discharges a flowable resin from a circular discharge port of the injection jig to form a first resin layer having a substantially circular cross section.
  • the “resin in a flowable state” in the present specification means, for example, an uncured state before curing the curable resin, and specifically, a liquid or paste-like state before curing.
  • thermosetting resins or UV curable resins are thermosetting resins or UV curable resins.
  • the first resin layer is formed so as to form a frame-shaped pattern parallel to each other in the vertical direction and the horizontal direction so as to surround each light emitting region 12.
  • a resin in a flowable state is further discharged from the discharge port of the injection jig on the first resin layer to form a second resin layer having a circular cross section.
  • a third resin layer is formed on the injection jig. After the three resin layers are formed, the respective resin layers are cured, so that the first resin layer 11a, the second resin layer 11b, and the third resin having a circular cross section are formed as shown in FIGS.
  • the weir body 11 in which the resin layers 11c are stacked is formed.
  • first resin layer 11a, the second resin layer 11b, and the third resin layer 11c are stacked while their respective cross sections are circular, a resin having a high viscosity or a surface tension as a flowable resin. It is preferable to use a large resin. After resin layers with high viscosity or high surface tension are stacked with their cross-sections circular, all resin layers are thermally cured simultaneously by heat treatment, or each resin layer is simultaneously UV cured by irradiation with ultraviolet rays. Be made.
  • the surface is dried and slightly cured, then the second resin layer is formed, and the surface of the second resin layer is dried and slightly cured Then, the third resin layer may be stacked, and then all the resin layers may be thermally cured at the same time or UV cured.
  • the surface of the first resin layer is UV cured by irradiating with ultraviolet rays. Thereafter, the second resin layer is overlaid thereon, the surface of the second resin layer is UV-cured in the same manner, and then the third resin layer is overlaid thereon. After the surface of the third resin layer is UV cured, all the three resin layers are cured by heat treatment to form the first resin layer 11a, the second resin layer 11b, and the third resin layer 11c. May be.
  • the weir body 11 has a hue that absorbs light.
  • the resin constituting the weir body 11 is mixed with a pigment or filler such as black or dark green, and the side of the weir body 11 has a structure that hardly reflects light.
  • a groove 15a is formed in the side portion of the weir body 11 between the first resin layer 11a and the second resin layer 11b having a circular cross section, and the second resin A groove 15b is formed between the layer 11b and the third resin layer 11c.
  • the cross-sectional shapes of the grooves 15 a and 15 b are shapes in which the opening width dimension is gradually narrowed toward the inside of the weir body 11.
  • Each of the grooves 15 a and 15 b extends along the surface of the substrate 13 in parallel or substantially in parallel with the surface of the substrate 13.
  • the weir body 11 is formed so as to surround each light emitting region 12 as shown in FIG.
  • the light emitting element 14 may be mounted in each light emitting region 12 after the weir body 11 is formed.
  • a reflective layer 16 and a light guide layer 17 are formed in each light emitting region 12 partitioned by the weir body 11.
  • both the reflection layer 16 and the light guide layer 17 are covering layers 18 filled in the light emitting region 12.
  • the reflective layer 16 has a reflective hue such as white, and can reflect the light traveling in the light guide layer 17 on the surface 16 a that is a boundary surface with the light guide layer 17.
  • the reflective layer 16 is formed by mixing a white pigment or an inorganic filler in a synthetic resin described later.
  • the surface 16a of the reflective layer 16 extends from the surface of the substrate 13 to a position above the groove 15b on the upper side of the weir body 11, and the surface 16a has a concave curved surface shape therebetween.
  • the surface 16 a having a concave curved surface has a structure in which light transmitted through the light guide layer 17 is easily reflected toward the light guide layer 17.
  • the step of forming the reflective layer 16 uses an injection jig such as a dispenser to supply white flowable resin along the boundary between the surface of the substrate 13 and the side surface of the weir body 11.
  • Grooves 15 a and 15 b extending in parallel with the surface of the substrate 13 are formed on the side of the weir body 11, and the opening width dimension of each groove 15 a and 15 b is gradually narrowed toward the inside of the weir body 11. Shape. Therefore, by the capillary action of the grooves 15a and 15b, the resin is pulled up along the side surface of the weir body 11, and the resin layer can be formed to a position further above the upper groove 15b.
  • the soft resin layer is heat-cured or UV-cured, as shown in FIG.
  • the reflective layer 16 extending above the upper groove 15b can be formed, and the surface 16a can be formed into a concave curved surface. Further, since the reflective layer 16 enters the grooves 15a and 15b and is cured, the fixing strength between the side portion of the weir body 11 and the reflective layer 16 can be improved.
  • the thickness of the reflective layer 16 can be secured, and the surface 16a can be formed into a concave curved surface.
  • the light emitting layer 12 is filled with a transparent resin so as to cover the light emitting element 14 and the reflective layer 16, and is thermally cured or UV cured. Is formed.
  • the light guide layer 17 is formed of a transparent silicone resin or epoxy resin.
  • the light guide layer 17 is formed such that the surface 17 a is positioned slightly lower than the top of each weir body 11. Since the weir body 11 can be formed high by overlapping a plurality of resin layers, even if the surface 17a of the light guide layer 17 is formed at a position lower than the top of the weir body 11, the thickness dimension of the light guide layer 17 itself. Can be secured. Further, since the surface 17a of the light guide layer 17 is located at a position lower than the top of the weir body 11, the light propagating in the respective light emitting regions 12 can be easily shielded by the black weir body 11 so as not to interfere with each other. Become.
  • the reflective layer 16 may be formed so that at least the surface 16a is a silver reflective surface.
  • the refractive index of the reflective layer 16 may be lower than the refractive index of the light guide layer 17 so that light propagating in the light guide layer 17 can be reflected in the light guide layer 17 by the surface 16a.
  • the reflective layer 16 has a two-layer structure, and a synthetic resin layer that does not particularly have a reflective function is closely attached to the side of the weir body 11, and the light guide layer is interposed between the resin layer and the light guide layer 17.
  • a layer having a refractive index lower than 17 may be formed, and a boundary surface between this layer and the light guide layer 17 may function as a reflection surface.
  • the light propagates in the light guide layer 17 and is reflected by the surface 16a of the reflection layer 16, and further the light guide layer.
  • the light propagates through 17 and exits from the surface 17 a of the light guide layer 17. Then, the light passes through the light emitting unit 23 of the operation panel 20 and is brightly illuminated.
  • the light emitting portion 23 when the light emitting portion 23 is formed of a translucent resin layer having a white light diffusion function in which an inorganic filler or the like is mixed, the light emitting portion 23 is brightly illuminated without unevenness of light.
  • the surface 17a of the light guide layer 17 in a matte surface rough state, the light that is irregularly reflected by the surface roughness is given to the light emitting unit 23, and the light emitting unit 23 can be illuminated with uniform brightness. it can. Or you may provide the translucent light-diffusion layer in which light diffusely reflects inside on the surface 17a of the light guide layer 17.
  • the weir body 11 since the weir body 11 has a small width dimension and a large height dimension, adjacent light emitting regions 12 can be formed close to each other. Therefore, the light emitting portions 23 of the operation panel 20 illuminated by the light of each light emitting area 12 can be arranged close to each other, and a small device can be easily configured.
  • the reflective layer 16 can be formed high in correspondence with the height of the weir body 11. Therefore, the light propagating in the light guide layer 17 can be reflected by the surface 16 a having a large area of the reflection layer 16, and the light can be uniformly distributed in the light guide layer 17.
  • the light guide layer 17 can be thickened and the distance from the light emitting element 14 to the surface 17a of the light guide layer 17 can be increased, the light distribution is expanded until the light emitted from the light emitting element 14 reaches the surface 17a. be able to. Therefore, it is possible to illuminate the light emitting unit 23 so that the amount of light is uniform at each location.
  • FIG. 4 is a sectional view showing a portable device operating device 104 using the illumination device 110 according to the second embodiment of the present invention.
  • the reflective layer 16 is not formed in each light emitting region 112 divided by the weir body 11, and only the light guide layer 117 formed of a transparent resin material as a covering layer. Is provided.
  • the weir body 11 includes an impermeable white pigment, and the side surface of the weir body 11 functions as a reflecting surface.
  • the weir body 11 may be formed of a resin material that is transparent and has a refractive index lower than that of the light guide layer 117, and the side surface of the weir body 11 may be used as a reflection surface.
  • a layer having a refractive index lower than that of the light guide layer 17 may be formed between the side surface of the weir body 11 and the light guide layer 17, and a boundary surface between the layer and the light guide layer 17 may be used as a reflection surface. Good.
  • the illumination device 110 In the illumination device 110, light emitted from the light emitting element 14 propagates in the light guide layer 117, is reflected on the side surface of the weir body 11, further propagates in the light guide layer 117, and the surface 117 a of the light guide layer 117.
  • Grooves 15a and 15b are formed in the side portion of the weir body 11, and the first resin layer 11a, the second resin layer 11b, and the third resin layer 11c are light-guided because the side surfaces are cylindrical curved surfaces.
  • Light propagated in the layer 117 is reflected in multiple directions on the surface of the weir body 11. Therefore, the light emitted from the light emitting element 14 can be uniformly dispersed and emitted from the surface 117a of the light guide layer 117.
  • the grooves 15a and 15b are formed in the side portion of the weir body 11, the fixing force between the weir body 11 and the light guide layer 117 is also increased.
  • the material for forming the weir body 11 and the material for forming the reflective layer 16 are easy to control the viscosity and the physical properties of the coating according to the coating forming method, are transparent, and are connected to the light guide layer 17 and the substrate 13. It has excellent adhesion, and the mutual adhesion between the weir body 11 and the reflective layer 16, and is flexible as a mechanical property after being cured. Highly reliable and highly reliable.
  • Preferred examples for forming the weir body 11 and the reflective layer 16 are as follows: (1) Material forming liquid used for coating (2) Resin and pigment as main materials of material forming liquid and (3) Forming method by coating in order.
  • the weir body 11 is formed by curing a material forming liquid which is a fluid such as a liquid so that it becomes a high aspect ratio weir using a general-purpose injection jig such as a dispenser. It is desirable from the viewpoint that can be formed.
  • Viscosity When applied using a dispenser, it is desirable that dispensing is possible and that the formed bank shape does not change even after curing and has excellent shape retention. Furthermore, it is desirable that the aspect ratio (ratio of the height of the weir body to the maximum width of the weir body 11 (weir body)) is large, that is, it is possible to form a tall weir body.
  • the lower limit of the aspect ratio is usually 1.3 or more, preferably 1.5 or more, more preferably 2 or more, and the upper limit is usually 5 or less, preferably 4.5 or less, more preferably 4 or less.
  • Viscosity adjustment of the material forming the resin layer 11 and the reflective layer 16 is mainly performed by adding a thixotropic agent typified by silica fine particles such as fumed silica for adjusting the viscosity of the resin itself as a binder component and thixotropy. Is preferred.
  • the surface state of the silica fine particles used in the present invention may be hydrophilic without any surface treatment, but it can be easily dispersed in the material forming the weir body 11 and the reflective layer 16 and is a black or white pigment. Hydrophobic is preferable in view of moderate thixotropy to prevent sedimentation.
  • the surface of the silica fine particles can be hydrophobized by reacting, for example, a silanol group present on the surface of the hydrophilic silica fine particles and a surface modifier added separately.
  • Examples of the surface modifier include alkylsilane compounds, and specific examples include dimethyldichlorosilane, hexamethyldisilazane, octylsilane, and dimethylsilicone oil.
  • silica fine particles used in the present embodiment commercially available ones can be used. Specific examples include hydrophobic “Aerosil” (registered trademark) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
  • hydrophobic “Aerosil” examples include “R8200”, “R972”, “R972V”, “R972CF”, “R974”, “R202”, “R805”, “R812”, “R812S”, “RX200”, “RY200”, and “RY200S” may be mentioned.
  • RX200 is preferable because it is excellent in dispersibility in the resin layer 11 and the reflective layer 16 to be obtained, hardly aggregates, and can impart appropriate thixotropy and shape retention.
  • the resin viscosity and thixotropy should be adjusted taking into account the viscosity change due to the addition of white and black pigments.
  • the resin component a plurality of components having different viscosities may be mixed to obtain a resin having a target viscosity.
  • the shape of the material forming the weir body 11 is particularly important for maintaining the shape, so both the viscosity and the thixotropy are adjusted within the range where defoaming is possible.
  • the lower limit of the viscosity of the resin serving as the binder component of the weir body 11 is usually 500 mPa ⁇ s or more, preferably 1000 mPa ⁇ s or more, more preferably 1500 mPa ⁇ s or more, and the upper limit is usually 10,000 mPa ⁇ s or less, preferably 8000 mPa ⁇ s or less. More preferably, it is 6000 mPa ⁇ s or less.
  • the viscosity of the resin alone is higher than this range, the material forming the weir body 11 is difficult to dispense due to the high viscosity, or it is difficult to disperse fillers such as black and white pigments. Since the viscosity is increased only by adding, the control range of thixotropy is narrowed, and it becomes impossible to achieve both the suppression of pigment sedimentation and the shape retention in the weir body 11 after dispensing.
  • the addition amount of the silica fine particles to the material forming the weir body 11 is appropriately selected depending on the viscosity of the resin serving as the binder component and the addition amount of the black or white pigment.
  • a substantially circular cross-sectional shape can be maintained.
  • the resin layer is placed between the lower and upper resin layers. It is an amount that has a shape-retaining property that allows the upper and lower resin layers to be in close contact while leaving the shape of the groove, and that imparts viscosity and thixotropy to such an extent that these shapes are maintained even after curing.
  • the lower limit of the content of silica fine particles with respect to the total weight of the material forming the weir body 11 is usually 7% by weight or more, preferably 10% by weight or more, more preferably 12% by weight or more in the total amount of the material forming the weir body 11.
  • an upper limit is 20 weight% or less normally, Preferably it is 18 weight% or less, More preferably, it is 15 weight% or less. If the content is less than this range, the black or white pigment may settle during the coating operation or the coating shape cannot be maintained.
  • the content is larger than this range, the shape retention characteristics become too high, and even if the weir body 11 is overcoated to increase the aspect ratio, the contact area between the substrate 13 and the first resin layer 11a The contact area between the lower first resin layer 11a and the upper second resin layer 11b is reduced, or the weir body 11 is peeled off, or the substrate 13 and the first resin layer 11a or the upper and lower resin layers. The adhesion of the layer may be lowered.
  • the material for forming the reflective layer 16 is adjusted to have a lower viscosity and thixotropy than the material for forming the weir body 11 so that the material can be applied thinly on the side surface of the weir body 11.
  • the lower limit of the viscosity of the resin serving as the binder component of the reflective layer 16 is usually 300 mPa ⁇ s or more, preferably 500 mPa ⁇ s or more, more preferably 1000 mPa ⁇ s or more, and the upper limit is usually 8000 mPa ⁇ s or less, preferably 6000 mPa ⁇ s or less. More preferably, it is 4000 mPa ⁇ s or less.
  • the material forming the reflective layer 16 is difficult to dispense due to the high viscosity, or it is difficult to disperse fillers such as white pigments, or a small amount of silica fine particles are added. As a result, the liquid forming the reflective layer 16 cannot sufficiently cover the weir body 11.
  • the content of the silica fine particles in the total weight of the material forming the reflective layer 16 is appropriately selected depending on the viscosity of the resin as the binder component and the amount of the white pigment added. It is an amount that can cover the entire side surface of the body 11 on which the reflective layer is to be formed, and can impart a viscosity and thixotropy to such an extent that an excessive amount of the liquid for forming the reflective layer 16 does not dripping on the substrate 13.
  • the lower limit of the content of the silica fine particles with respect to the total weight of the material forming the reflective layer 16 is usually 5% by weight or more, preferably 7% by weight or more, more preferably 9% by weight or more in the total amount of the material forming the reflective layer 16.
  • the upper limit is usually 18% by weight or less, preferably 16% by weight or less, and more preferably 14% by weight or less. If the content is less than this range, the white pigment settles during the coating operation, the weir body 11 is exposed, or the amount of the liquid for forming the reflective layer 16 that flows down on the substrate increases.
  • the content is larger than this range, the viscosity and thixotropy will be too high, and when the reflective layer is applied to the dam body 11, the reflective layer 16 forming liquid does not spread over the entire side surface of the dam body 11 and the portion close to the substrate or dispenser There is a possibility that the weir body 11 above the nozzle is exposed or that the wettability between the weir body 11 and the reflective layer 16 is poor and the adhesion is lowered.
  • various methods can be selected for the formation of the weir body 11 and the reflective layer 16 depending on the shape, position, width, and the like of the target light guide layer forming portion.
  • the viscosity of the material forming the reflective layer 16 can be selected according to each method.
  • the weir body 11 is formed using a mold by heat / light imprinting, and the temporarily formed weir body 11 is affixed and placed on the substrate, sedimentation of fillers such as black and white pigments may occur. Any low viscosity and low thixotropy may be used.
  • the liquid for forming the reflective layer 16 may be applied to the cured weir body 11 by a technique such as spray application.
  • the resin binder forming the weir body 11 and the reflective layer 16 is most preferably transparent so that the blackness and whiteness can be easily adjusted by adding a filler, but does not adversely affect the light guide performance. If it is within the range, it may be slightly colored. Further, a resin that does not cause deterioration in coloration over time due to light or heat propagating from the light guide layer during use as the weir body 11 or the reflective layer 16 is preferable in order to maintain constant light-shielding performance and reflective performance over a long period of time. .
  • the material for forming the weir body 11 and the reflective layer 16 is light guiding by peeling off the light guiding layer or the substrate portion due to physical stress, or bending mounting of the substrate when applied to the flexible circuit board.
  • the cured weir body 11 and the reflective layer 16 themselves are a material that is flexible and elastic and excellent in mechanical strength against tensile and compressive stress. Since the weir body 11 and the reflective layer 16 have such characteristics, devices that are easily subjected to physical stress such as the vicinity of buttons and switches, devices that are susceptible to thermal shock due to expansion and contraction, and small size using a flexible circuit board. It is possible to implement a device with a high degree of freedom.
  • the material forming the weir body 11 and the reflective layer 16 and the cured product thereof are excellent in adhesiveness with various inorganic materials and organic materials used for the base of the light guide layer. It is particularly preferable that the material has both the above-described flexibility and the adhesiveness in this section because the weir body 11 and the reflective layer 16 having excellent reliability can be formed without peeling for a long time.
  • An adhesiveness-imparting group having polarity such as hydroxyl group, carboxyl group, methacryl group, amino group, epoxy group, silyl group, silanol may be introduced into the resin skeleton of the material forming the weir body 11 and the reflective layer 16, You may add adhesion
  • the surface of the substrate may be treated by a known method.
  • surface treatment include, for example, formation of an adhesion improving layer using a primer or a silane coupling agent, chemical surface treatment using a chemical such as acid or alkali, plasma irradiation, ion irradiation or electron beam irradiation. Examples thereof include physical surface treatment used, roughening treatment such as sand blasting, etching and fine particle coating.
  • Other surface treatments for improving adhesion include, for example, JP-A-5-25300, Nogamihiro Inagaki, “Surface Chemistry” Vol. 18 No. 9, pp 21-26, “Surface Chemistry” by Kazuo Kurosaki, Vol. 19 No. 2, known surface treatment methods disclosed in pp44-51 (1998) and the like.
  • ozone treatment can be performed.
  • Resin Material and Pigment Preferred examples of the resin and pigment used in the material forming liquid are given.
  • an addition-type or condensation-type silicone resin can be used as a binder resin.
  • These resins have the advantages of being flexible, transparent and having durability against light and heat.
  • Silicone resins are generally thermosetting and have the advantage that the bank can be uniformly cured even if a large amount of black or white filler is added.
  • Thermosetting silicones are broadly classified into addition polymerization type resins and condensation polymerization type resins. Addition polymerization type resins have no detachment component during curing and have the advantage that shrinkage hardly occurs.
  • thermosetting condensation polymerization type resins those whose reactive terminal is mainly silanol are water that does not require moisture from the outside of the system and is excellent in deep curability, and the desorption component is also less environmentally friendly. There is also a merit of excellent adhesion.
  • condensation polymerization type silicones those which cure while releasing a desorbing component such as alcohol by reaction with moisture in the atmosphere without requiring heating are described in [2-3] as a low temperature curing resin.
  • UV curable resin The material forming the weir body 11 and the reflective layer 16 has a methacrylate group or an acrylate group when the heat resistance of the base substrate or the mounting member is low and a resin with a thermosetting mechanism cannot be used. It is possible to use a UV curable resin. Since these resins can be cured by UV irradiation at room temperature, they have an advantage that they can be cured together with a substrate and a mounting member having low heat resistance. Moreover, the curing time is very short and the productivity is excellent. A UV curable resin having a silicone chain can impart flexibility and heat resistance in addition to the characteristics of low temperature and high speed curing.
  • a UV curable resin is used as the material for forming the weir body 11 and the reflective layer 16
  • the UV light does not reach the interior and the deep curability decreases, so the amount of filler used is minimum.
  • a long wavelength absorption type polymerization initiator or a sensitizer it is preferable to use a long wavelength absorption type polymerization initiator or a sensitizer together.
  • the deep curability can be improved by selecting a material having both a photocuring mechanism and a thermosetting mechanism.
  • the material for forming the weir body 11 and the reflective layer 16 cannot use a resin with a low heat resistance of a base substrate or a mounting member and a thermosetting mechanism.
  • a condensation type silicone resin called room temperature curable type silicone can be used as the low temperature curable resin.
  • These resins have a crosslinkable silyl group that is hydrolyzed by moisture in the air, and are cured from the portion in contact with the atmosphere at room temperature.
  • a room temperature curable silicone resin such as a deacetone type or a dealcohol type can be preferably used because the component to be desorbed is neutral and does not adversely affect the electronic component. If necessary, the curing rate can be increased by heating to 50 to 60 ° C.
  • the material for forming the weir body 11 and the reflective layer 16 using the room temperature curable silicone resin before coating is preferably stored in an environment free from moisture in the atmosphere as much as possible without using the stirring method involving heat generation. .
  • the wettability between the materials forming the weir body 11 and the reflective layer 16 must be considered.
  • the material of the reflective layer 16 since the material of the reflective layer 16 is applied after the material of the weir body 11 is applied, it is preferable that the material forming the weir body 11 and the material forming the reflective layer 16 have high wettability.
  • This wettability control uses materials having similar resin types as the material for forming the weir body 11 and the reflective layer 16, and increases the viscosity to such an extent that it does not repel due to selection of resin viscosity or addition of a thixotropic agent.
  • There are methods such as introducing a hydrogen-bonding functional group between the clay and white clay to increase the affinity.
  • silicone resins with silanol or alkoxysilyl groups have high wettability, and when heated, these groups condense between white and black banks to produce siloxane bonds, resulting in stronger adhesion. Therefore, it is preferable.
  • the weir body 11 preferably contains a white or black pigment.
  • the side portion of the weir body 11 exhibits a reflection function, diffusely reflects light propagating in the light guide layer without using the reflection layer 16, and light inside the light guide layer Has the effect of promoting uniform and distant propagation of
  • the side portion of the weir body 11 of the present invention has almost no reflection function, and has an effect of shielding the propagating light from leaking out of the weir body 11. However, in this case, loss of the amount of guided light occurs due to the weir body 11 absorbing light.
  • the reflection layer 16 may be provided on the surface of the weir body 11 on the side in contact with the light guide layer, but may be provided on both side surfaces of the weir body 11 so as to function as a boundary between the light guide layers of two adjacent regions. I can do it. In this case, the boundary portion composed of the white reflective layer 16 and the black weir 11 uniformly emits a uniform surface light to each distant region without color mixing in the vicinity of the boundary portion even when different colors are simultaneously propagated to the adjacent light guide layer. Can be made.
  • the pigment that can be used for the weir body 11 and the reflective layer 16 a known pigment that does not inhibit the curing of the resin can be appropriately selected.
  • the white pigment that can be used for the weir body 11 and the reflective layer 16 inorganic and / or organic materials can be used.
  • the inorganic particles include fine alumina powder, silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, Metal oxides such as magnesium oxide; metal salts such as calcium carbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide; boron nitride, alumina white, colloidal silica, aluminum silicate, zirconium silicate , Aluminum borate, clay, talc, kaolin, mica, synthetic mica and the like.
  • the organic fine particles include resin particles such as fluorine resin particles, guanamine resin particles, melamine resin particles, acrylic resin particles, and silicone resin particles, but they are not limited to these.
  • aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide and the like are particularly preferable from the viewpoint of high whiteness and high light reflection effect and hardly change in quality.
  • a silicone resin having a refractive index of about 1.41 is used as a binder resin
  • alumina particles can be preferably used.
  • titanium oxide particles are more preferable. .
  • an inorganic and / or organic material can be used as the black pigment.
  • titanium black, carbon black, iron oxide black can be used as the inorganic particles.
  • the organic fine particles include aniline black, cyanine black, and perylene black, but are not limited to these.
  • titanium black and carbon black are preferable from the viewpoint that the blackness is high and light leakage can be effectively prevented even with a small amount, and titanium black is particularly preferable when insulation is required in designing the electronic circuit.
  • the content of these white or black pigments in the material forming the weir body 11 is appropriately selected according to the particle size and type of the pigment used, and the refractive index difference between the binder resin and the pigment.
  • the lower limit of the white or black pigment content relative to the total weight of the material forming the weir body 11 is usually 0.3% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, based on the total weight of the material forming the weir body 11.
  • it is 1% by weight or more
  • the upper limit is usually 30% by weight or less, preferably 25% by weight or less, more preferably 20% by weight or less. If the content is less than this range, the light propagating through the light guide layer is not sufficiently shielded, and light leaks easily through the weir body 11.
  • the content is larger than this range, the coating characteristics of the material forming the weir body 11, particularly the elongation and leveling properties are deteriorated, and the line on which the weir body 11 is drawn is interrupted or broken when drawn at high speed.
  • the line on which the weir body 11 is drawn is interrupted or broken when drawn at high speed.
  • the binder resin is a thermosetting type
  • the content of white and black pigments can be arbitrarily selected from the above range, but in the case of a photocurable type, it is close to the lower limit of the above range in order to prevent deterioration of the deep curability. Select the concentration.
  • the content of the white pigment in the material forming the reflective layer 16 is appropriately selected depending on the particle size and type of the pigment used and the refractive index difference between the binder resin and the pigment.
  • the lower limit of the content of the white pigment relative to the total weight of the material forming the reflective layer 16 is usually 1% by weight or more, preferably 2.5% by weight or more, more preferably 5% by weight in the total weight of the material forming the reflective layer 16. %, And the upper limit is usually 20% by weight or less, preferably 18% by weight or less, and more preferably 15% by weight or less. If the content is less than this range, the light propagating through the light guide layer is not sufficiently reflected, and light leaks easily through the reflective layer 16.
  • the content is larger than this range, the leveling property and adhesion of the material forming the weir body 11, the permeability to the groove of the weir body 11, and the flexibility after curing are lowered, and the weir body 11 is made smoother. There is a possibility that it cannot be applied to the covering shape, or may be peeled off from the weir body 11 or the light guide layer due to temperature impact or drop impact during long-term use.
  • the binder resin is a thermosetting type
  • the content of the white pigment can be arbitrarily selected from the above range.
  • the binder resin is a photocurable type
  • a concentration close to the lower limit of the above range is used to prevent deterioration of the deep curability. select.
  • the material which forms the weir body 11 and the reflection layer 16 can be suitably apply
  • Important items at the time of application of the dispenser include, for example, control of material properties, viscosity, thixotropy, pigment dispersibility, and control of thickening speed (usable time) of the material forming the weir body 11 and the reflective layer 16. It is done.
  • Properties that can be controlled by both material properties and device condition settings include “corner standing” and “thread pulling” suppression at the coating end point, discharge pressure, drawing speed, and distance between the nozzle and the substrate to be drawn. .
  • the material forming the weir body 11 and the reflective layer 16 must be sufficiently mixed and stirred before being filled into the dispenser syringe, and the thixotropic agent and the white or black pigment must be in a highly dispersed state. If the mixing state is insufficient, these thixotropic agents and white or black pigments aggregate to cause nozzle clogging and the reproducibility of the bank shape is insufficient. Further, it is desirable that defoaming is sufficiently performed before and after filling the syringe. If the defoaming is insufficient, the drawing of the bank is interrupted at the time of dispensing, or the droplets fly out, resulting in poor coating, resulting in a deterioration in the manufacturing yield.
  • the weir body 11 Since the weir body 11 is required to have a high aspect ratio, it is preferable that the material forming the weir body 11 is maintained as it is after the shape applied by the dispenser is cured. A black bank with a higher aspect ratio can be obtained by applying two or three times on the same place as required. In order to realize these, the weir body 11 is controlled to have a high viscosity and a high thixotropy, a decrease in viscosity at the curing temperature is small (especially a thermosetting resin), and the curing speed is as much as possible within a range that does not hinder handling such as coating and drawing. Is preferably fast.
  • a groove 15a extending substantially in parallel with the surface of the substrate is formed on the side portion of the high aspect ratio weir body obtained by applying a plurality of times to the same place with a dispenser. , 15b are formed, and adhesion with the reflective layer 16 and the light guide layer is improved.
  • the material for forming the reflective layer 16 only needs to be applied so as to cover the surface of the weir body 11, and its own shape retaining property does not have to be as high as that of the weir body 11. Therefore, the material forming the reflective layer 16 is controlled to have a lower viscosity and lower thixotropy than the material forming the weir body 11, and the weir body 11 is coated in white while flowing down the surface of the weir body 11 having a high aspect ratio, The viscosity and thixotropy are controlled to such an extent that there is no unnecessary exposure of the weir body 11 and it does not flow unnecessarily around the weir body 11.
  • the material for forming the weir body 11 and the reflective layer 16 may be drawn using a single dispenser. However, if necessary, a plurality of dispensers can be used simultaneously to draw a plurality of locations. Improves.
  • a material for forming the reflective layer 16 is applied and cured.
  • the material for forming the reflective layer 16 can be applied in a state where the mechanical strength and the cross-linking degree of the weir body 11 are high, and the accuracy of the bank shape can be increased.
  • a resin having different curing methods for example, heat curing and UV curing
  • the material for forming the weir body 11 and the method for curing the material for forming the reflective layer 16 are the same, the material for forming the weir body 11 is applied and then the material for forming the reflective layer 16 is applied.
  • the weir body 11 and the reflective layer 16 may be cured at the same time. In this case, there is a merit that the number of processes is small and the productivity can be increased.
  • the dam body is used when the reflection layer 16, the dam body 11 and the light guide layer 17 are cured in the same manner. It is also possible to apply a material for forming the reflective layer 16 after applying the material for forming the light source 11, apply the light guide layer 17 in the obtained light emitting region 17, and cure all of them simultaneously. In this case, the number of processes is the smallest and the productivity is excellent, but the liquids of the material for forming the weir body 11 before curing, the material for forming the reflective layer 16, and the material for forming the light guide layer 17 are not easily mixed.
  • Curing conditions for example, UV irradiation time
  • compositions that do not cause curing inhibition to each other and that are most difficult to cure for example, a forming material for forming the weir body 11 containing a black pigment when using a photocurable resin
  • the coating operation can be performed in a normal laboratory environment at room temperature. Also, in the case of a room temperature curable silicone resin that requires moisture in the air, the moisture management is important because the supply of moisture is an essential condition for curing.
  • the coating operation is most preferably performed in the yellow room, but can be performed under a fluorescent lamp if the operation can be completed in a short time. .
  • the syringe for the dispenser is of a type capable of UV-cutting, it is possible to prevent the material from forming the weir body 11 and the reflective layer 16 in the syringe from being thickened with time by external light or light from the indoor fluorescent lamp. preferable.
  • Application of the bank material using a UV curable resin may be performed in the air or in an environment in which oxygen is blocked (for example, in a nitrogen substitution environment), but when the bank material is cured by UV irradiation, oxygen is applied. It is preferable to prevent curing inhibition due to oxygen by UV irradiation in an inert gas replacement environment in which oxygen is blocked.
  • the front view of the portable apparatus using the illuminating device of embodiment of this invention The fragmentary sectional view which shows the illuminating device of the 1st Embodiment of this invention, The perspective view which shows the illumination apparatus of 1st Embodiment in a partial cross section, The fragmentary sectional view of the portable apparatus using the illumination device of the 2nd Embodiment of this invention,

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Abstract

【課題】発光領域を区分する堰体と導光層や反射層との密着強度が高く、さらに、堰体の側面で光を多方向に反射させることも可能な照光装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】基板13に第1-3の樹脂層11a-11cを重ねて硬化させ、幅寸法に対して高さ寸法が大きく側部に溝を設けた堰体11を形成する。堰体11で区分された発光領域12内に、反射層16を形成するとともに、発光素子14と反射層16を覆う透明な導光層17を形成する。導光層17や反射層16が堰体11の溝の中に入り込んで、堰体の側面に密着しやすくなる。堰体11は幅寸法が小さく且つ高さ寸法が大きいため、隣接する発光領域12を接近させて形成でき、しかも導光層17を厚くして、発光素子14から発せられた光を十分に拡散させて出射させることができる。

Description

照光装置およびその製造方法
 本発明は、発光素子が透光性の導光層で覆われた照光装置に係り、特に、隣り合う導光層を区画する堰体のアスペクト比(基板上の幅寸法に対する高さ寸法の比)を大きくして、導光層を、光伝播に必要な十分な厚さ寸法で形成できる照光装置およびその製造方法に関する。
 以下の特許文献1と特許文献2には、発光ダイオードのベアチップが導光層で覆われた照光装置が開示されている。
 特許文献1に記載された照光装置は、ベアチップが導光層で覆われてひとつの発光領域が形成されている。この発光領域が7個組み合わされて、数字を表現するいわゆるセブンセグメントが構成されている。特許文献2に記載された照光装置は、ベアチップが導光層で覆われたものが単独の光源として使用される。
 また、その他の照光装置として、ベアチップまたはベアチップを含む発光ダイオードパッケージが導光層で覆われて、前記導光層で導かれた光で携帯用電子機器の操作部や表示部を照光する小型で薄型のものも求められている。この小型で薄型の照光装置を使用して、隣接する複数の領域を個別に照光するためには、隣り合う発光領域の間に堰体を設け、それぞれの発光領域内で導光層に導かれる光を互いに区分することが必要である。
 特許文献1に記載された発明は、隣り合う発光領域を区分するために、樹脂性の遮光壁が射出成形で形成されている。また、特許文献2に記載された発明は、発光領域を区分するために、ディスペンサーで粘度の高い樹脂が押し出されて囲繞部が形成されている。
特開2001-215899号公報 特開2006-66786号公報
 前記特許文献1に記載の遮光壁や特許文献2に記載の囲繞部は、その側面が平滑である。そのため、遮光壁の側面や囲繞部の側面と流動可能な状態の樹脂との濡れ性が低い場合には、ベアチップを覆った樹脂層が遮光壁の側面や囲繞部の側面に付着しづらくなり、硬化後の樹脂の付着強度をあまり高くできない場合がある。
 また、遮光壁の側面や囲繞部の側面が平滑であるため、導光層内を伝播した光が遮光壁の側面や囲繞部の側面で反射される方向が限られてしまい、狭い容積の導光層内に光を効果的に拡散させて伝播させるのが難しい。
 また、特許文献1に記載された発明は、隣り合う発光領域を区分するために、遮光壁を射出成形で形成しているが、この方法では、射出成形の後に、遮光壁を金型から分離させる必要性から、遮光壁の断面形状を台形などにしなくてはならず、遮光壁を幅寸法に比較して高さ寸法を十分に大きく形成することが難しい。また、特許文献2に記載されているように、囲繞部をディスペンサーで形成する場合は、囲繞部の断面形状がほぼ円形であるため、幅寸法に対して高さ寸法を大きくするのが難しい。
 発光ダイオードのベアチップや発光ダイオードパッケージから発せられた光を、個々の発光領域の表面から外部へ光量のむらがなく出射させるためには、導光層の厚さ寸法をある程度大きくすることが必要である。しかしながら、特許文献1に記載の遮光壁を使用して、導光層の厚さ寸法を大きくしようとすると、遮光壁の幅寸法が大きくなって、隣り合う発光領域を接近させることができなくなる。そのために、小型の機器に複数の発光領域を密集して配置することが困難になる。また、特許文献2に記載されたように、ディスペンサーで囲繞部を形成する構造では、囲繞部そのものを高くするのに限界があり、囲繞部で囲まれる領域に形成される導光層が薄くなってしまい、発光素子から導光層の表面までの間に光を十分に拡散させる距離を確保できない。
 本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、発光領域を区分する堰体と導光層や反射層との密着強度が高く、さらに、堰体の側面で光を多方向に反射させることも可能な照光装置およびその製造方法を提供することを目的としている。
 また、本発明は、隣り合う発光領域の境界に位置する堰体のアスペクト比を大きくでき、隣り合う発光領域を接近させることができるとともに、それぞれの発光領域に設けられた導光層の厚さ寸法を十分に確保できる照光装置およびその製造方法を提供することを目的としている。
 本発明の照光装置は、基板の上に立ち上がる堰体が設けられ、前記堰体で囲まれた領域または前記堰体で挟まれた領域の内部に、発光素子とこの発光素子を覆い少なくとも一部が透光性の被覆層が設けられており、
 前記堰体の側部に、前記基板の表面から離れた位置で且つ前記基板の表面に沿って延びる少なくとも1つの溝が形成されており、前記被覆層が、前記発光素子を覆い且つ前記溝よりも上の位置まで形成されていることを特徴とするものである。
 本発明の照光装置は、堰体の側部に、基板の表面に沿う溝が形成されているため、導光層や反射層が溝の中に入り込んで、堰体の側面に密着しやすくなる。また、堰体の側部に溝を形成することで堰体をアスペクト比が大きくなる構造とすることが可能となり、側部が斜面の堰体を設けた場合と比較して導光層や反射層の容積を広く確保しやすくなる。
 本発明は、前記被覆層が、前記発光素子の側方に位置し前記堰体の側部に密着して、少なくとも前記基板の表面に最も近い位置にある前記溝よりも上の位置まで形成された反射層と、前記発光素子および前記反射層を覆う導光層とを有しているものである。
 上記反射層を形成するときに、前記溝が存在しているため、反射層を形成する樹脂材料が前記溝の内部に入り込んで、反射層を高い位置まで形成できるとともに、反射層と堰体との密着強度を高めることが可能である。
 または、本発明は、前記堰体の側部が反射機能面となり、前記被覆層が透光性の導光層であり、前記被覆層が、前記発光素子を覆い前記堰体の側部に密着して、少なくとも前記基板の表面に最も近い位置にある前記溝よりも上の位置まで形成されているものである。
 この発明では、堰体の側部に形成された溝の内部に透光性の樹脂が入り込み、導光層と堰体との密着性を高めることができる。また光が導光層内を伝播するときに、堰体の側部の溝で乱反射されるために、導光層内に光が多方向へ伝播するようになり、導光層の内部で光を散乱させやすくなる。
 好ましくは、本発明は、前記堰体の断面は、複数の円形が重ねられた形状であり、隣り合う円形の境界部に前記溝が形成されているものである。
 上記構造の堰体は、幅寸法に対して高さ寸法を十分に大きくできるため、堰体で区分される発光領域を接近させたとしても、導光層や反射層の厚さ寸法を十分に大きくでき、光の反射方向を多方向に制御しやすくなる。
 本発明の照光装置の製造方法は、基板の上に立ち上がる堰体を形成する工程と、前記工程の前または後に前記堰体で囲まれる領域または前記堰体で挟まれる領域の内部に発光素子を実装する工程と、前記堰体で囲まれる領域または前記堰体で挟まれる領域の内部に前記発光素子を覆い少なくとも一部が透光性の被覆層を形成する工程とを有し、
 前記堰体を形成する工程では、流動可能な状態の樹脂を前記基板の上に押し出して樹脂層を形成し、前記樹脂層の上に、さらに流動可能な状態の樹脂を押し出して樹脂層を形成して、上下に重なる樹脂層の境界部に溝を形成し、前記樹脂層を2層以上重ねた後に各樹脂層を硬化させることを特徴とするものである。
 例えば、本発明は前記堰体を形成する工程では、流動可能な状態の樹脂を前記基板の上に押し出して断面が円形の樹脂層を形成し、前記樹脂層の上に、さらに流動可能な状態の樹脂を押し出して断面が円形の樹脂層を乗せる。
 上記のように、樹脂層を重ねて堰体を形成すると、アスペクト比の大きい堰体を容易に且つ高精度な寸法で形成できるようになる。また、側部に溝が形成されているため、堰体と導光層あるいは反射層との密着力が向上する。なお、樹脂層の断面の円形は、幾何学的に正確な円形である必要はなく、円が潰されたような形状などを含むものである。
 また、本発明は、前記樹脂は熱硬化性または紫外線硬化性である。
 本発明では、前記被覆層として、前記発光素子の側方に位置する反射層と、前記発光素子および前記反射層を覆う透光性の導光層とを形成し、前記反射層を前記堰体の側部に密着させて、少なくとも前記基板の表面に最も近い位置にある前記溝よりも上の位置まで形成することができる。
 あるいは、本発明は、前記堰体の側部を反射機能面とし、前記被覆層として、前記発光素子を覆う導光層を前記堰体の側部に密着して、少なくとも前記基板の表面に最も近い位置にある前記溝よりも上の位置まで形成することができる。
 本発明の照光装置は、発光領域内の導電層や反射層が堰体の側部に密着しやすくなり、また堰体の側部で光を導光体内に向けて多方向へ反射させることも可能である。また、堰体の幅寸法に対して高さ寸法を十分に大きくでき、導光層や反射層を厚くし且つ隣り合う発光領域を接近させることができ、小型の電子機器などに適したものとなる。
 本発明の照光装置の製造方法は、側部に溝を有し且つ幅寸法よりも高さ寸法が十分に大きい堰体を容易に形成できるようになる。
 図1は本発明の照光装置が搭載される電子機器の一例として携帯機器1を示す正面図である。図2は本発明の第1の実施の形態の照光装置の構造を示すものであり、図1に示す携帯機器をII-II線で切断した拡大断面図である。図3は第1の実施の形態の照光装置を示す一部断面を含む斜視図である。
 図1に示す携帯機器1は、本体部2と表示部3とを有し、本体部2と表示部3とがヒンジ部6によって、折りたたみ自在に連結されている。本体2の表面には操作装置4が設けられており、表示部3には液晶パネルなどを有する表示画面5が設けられている。
 図2に示すように、前記操作装置4は、表面に操作パネル20と、操作パネル20の裏面側に位置する本発明の第1の実施の形態の照光装置10とを有している。
 図2と図3に示すように、照光装置10は、基板13の上に堰体11が形成されており、堰体11で囲まれた領域が個々の発光領域12である。図3に示すように、堰体11は、隣接する複数の発光領域12を区分できるように連続して枠状に形成されている。
 図2に示すように、前記操作パネル20は、透光性でシート状の入力パネル21とこの入力パネル21を覆う操作パネル22とを有している。入力パネル21は静電容量センサーまたはメンブレンスイッチである。静電容量センサーは、透明な硬質基板の表面に、複数のX電極層および複数のY電極層が形成されている。複数のX電極層と複数のY電極層は互いに直交する方向へ延びるとともに、X電極層とY電極層との間に透明樹脂層が介在し、X電極層とY電極層とが絶縁されている。X電極層とY電極層に順番に電圧が印加され、静電容量センサーのいずれかの箇所に接地電位である指が接近すると、電極間の静電容量が変化し、どの箇所に指が接近したかを検出できる。
 入力パネル21を覆う操作パネル22は、光を遮断できる樹脂パネルであり、それぞれの発光領域12の上に、個別に発光部23が形成されている。図1に示すように、それぞれの発光部23は文字や図形のパターンで形成されている。操作パネル22は、前記発光部23でのみ光を透過させることができる。
 それぞれの発光領域12から光が与えられると、それぞれの発光部23が照明される。また、操作パネル22のいずれかの部分に指を触れると、前記静電容量センサーの検出動作により、どの発光部23の部分に指を触れたかを検出でき、その検出出力により、指が触れた箇所の発光部23の表示内容に対応した入力信号が生成される。
 あるいは、入力パネル21が透明な硬質基板上に設けられた透明なメンブレンスイッチであってもよい。メンブレンスイッチはそれぞれの発光領域12の上に個別に設けられており、その上に個別に位置する操作パネル22が押されると、その押圧力によりスイッチ入力が切り替えられる。この場合も、それぞれの発光領域12から発せられる光が、メンブレンスイッチを透過し、発光部23が明るく表示される。
 なお、本明細書での透光性とは、透明あるいは半透明状態、さらには乱反射機能を有する白濁層などを含む概念である。
 照光装置10の基板13は、ガラス系や合成樹脂系などの絶縁基板であり、その表面に、それぞれの発光領域12内に延びる電極層がパターン形成されている。それぞれの発光領域12の中心部には、発光素子14が実装されており、それぞれの発光素子14が前記電極層に導通されている。基板13の表面の前記電極層は、発光素子14に接続されているランド部以外が絶縁樹脂で被覆されている。
 発光素子14は、PN接合の発光ダイオードの単体であるいわゆるベアチップが透光性のカバー層内に収められた発光ダイオードパッケージであり、この発光ダイオードパッケージが基板13の表面に固定され、発光ダイオードパッケージの底部に露出している接続電極が、前記電極層に半田付けされている。あるいは、前記発光素子14としてベアチップがそのまま使用されて、ベアチップが基板13の表面に固着され、ベアチップと基板表面の電極層とがワイヤボンディングなどで接続されていてもよい。
 図2および図3に示すように、前記堰体11は、第1の樹脂層11aの上に第2の樹脂層11bが重ねられ、さらにその上に第3の樹脂層11cが重ねられており、第1の樹脂層11aと第2の樹脂層11bおよび第3の樹脂層11cが一体化されている。図2と図3に示されるように、第1の樹脂層11a、第2の樹脂層11bおよび第3の樹脂層11cは、その断面形状がほぼ円形である。ここでの円形とは、幾何学的に正確な円を意味しているのではなく、横方向にやや潰れたものや、長円形や楕円形を含む概念である。また、第1の樹脂層11aと第2の樹脂層11bおよび第3の樹脂層11cは、その上下部分が互いに一体化されている。
 前記堰体11は、基板13の上にそれぞれの発光素子14が実装された後に形成される。その形成方法は、ディスペンサーなどの射出治具を用い、流動可能な状態の樹脂を、前記射出治具の円形の吐出口から吐出させて断面がほぼ円形の第1の樹脂層を形成する。
 本明細書での「流動可能な状態の樹脂」とは、例えば、硬化性樹脂を硬化する前の未硬化の状態などを意味し、具体的には、硬化前の状態である液状またはペースト状の熱硬化性樹脂またはUV硬化性樹脂などである。
 第1の樹脂層は、図3に示すように、それぞれの発光領域12を囲むように、縦方向と横方向に互いに平行な枠形状のパターンとなるように形成する。その後に、前記第1の樹脂層の上に、さらに前記射出治具の吐出口から流動可能な状態の樹脂を吐出させ、断面が円形の第2の樹脂層を形成する。さらに、前記射出治具を用いて、その上に第3の樹脂層を形成する。3層の樹脂層を形成した後に、それぞれの樹脂層を硬化させることで、図2と図3に示すように、断面が円形の第1の樹脂層11aと第2の樹脂層11bおよび第3の樹脂層11cが重ねられた堰体11が形成される。
 前記第1の樹脂層11aと第2の樹脂層11bおよび第3の樹脂層11cは、それぞれの断面が円形のまま積み上げられるために、流動可能な状態の樹脂として粘度の高い樹脂あるいは表面張力の大きい樹脂を使用することが好ましい。粘度が高いあるいは表面張力の高い樹脂層が、その断面が円形のまま積み上げられた後に、熱処理により全ての樹脂層が同時に熱硬化させられ、あるいは紫外線が照射されてそれぞれの樹脂層が同時にUV硬化させられる。
 または、第1の樹脂層を枠状に形成した後に、その表面を乾燥させて少しだけ硬化させた後に、第2の樹脂層を形成し、第2の樹脂層の表面を乾燥させて少し硬化させた後に、第3の樹脂層を重ね、その後に全ての樹脂層を同時に熱硬化させ、またはUV硬化させてもよい。
 あるいは、第1の樹脂層を形成した後に、紫外線を照射して、第1の樹脂層の表面をUV硬化させる。その後に、第2の樹脂層をその上に重ね、第2の樹脂層の表面を同様にしてUV硬化させた後に、その上に第3の樹脂層を重ねる。この第3の樹脂層の表面をUV硬化させた後に、熱処理によって3層の樹脂層を全て硬化させて、第1の樹脂層11aと第2の樹脂層11bおよび第3の樹脂層11cを形成してもよい。
 堰体11は、光を吸収する色相を有している。例えば、堰体11を構成する樹脂に、黒色や濃緑色などの顔料やフィラーが混入されて、堰体11の側部はほとんど光を反射できない構造である。
 図2と図3に示すように、堰体11の側部には、断面が円形の第1の樹脂層11aと第2の樹脂層11bとの間に溝15aが形成され、第2の樹脂層11bと第3の樹脂層11cとの間に溝15bが形成される。この溝15a,15bの断面形状は、堰体11の内部に向かうにしたがって、その開口幅寸法が徐々に狭まる形状である。それぞれの溝15a,15bは、基板13の表面の沿って、基板13の表面と平行にまたはほぼ平行に延びている。
 なお、第1の実施の形態では、基板13の表面に発光素子14が実装された後に、図3に示すように各発光領域12を囲むように、前記堰体11が形成される。ただし、堰体11が形成された後に、それぞれの発光領域12内に発光素子14が実装されてもよい。
 前記堰体11で区画されたそれぞれの発光領域12内には、反射層16と導光層17が形成される。図2に示す第1の実施の形態では、反射層16と導光層17の双方が、発光領域12内に充填される被覆層18である。
 反射層16は、白色などの反射性の色相を有しており、導光層17との境界面である表面16aにおいて、導光層17内を進行した光を反射できる。例えば、反射層16は、後述する合成樹脂に白色の顔料や無機フィラーが混入されて形成されている。また、反射層16の表面16aは、基板13の表面から、堰体11の上側の溝15bのさらに上まで延びており、その間で、表面16aが凹曲面形状となっている。凹曲面形状の表面16aによって、導光層17内を伝わった光を導光層17内に向けて反射させやすい構造となっている。
 反射層16を形成する工程は、ディスペンサーなどの射出治具を使用し、白色の流動可能な状態の樹脂を、基板13の表面と堰体11の側面との境界部に沿って供給する。堰体11の側部には基板13の表面と平行に延びる溝15a,15bが形成されており、それぞれの溝15a,15bは堰体11の内部に向かうにしたがってその開口幅寸法が徐々に狭まる形状である。そのため、この溝15a,15bの毛細管作用により、樹脂が堰体11の側面に沿って上に引き上げられ、樹脂層を上側の溝15bよりもさらに上の位置まで形成することができる。軟質の樹脂層を熱硬化させまたはUV硬化させると、図2に示すように、上側の溝15bよりも上まで延びる反射層16を形成でき、また表面16aを凹曲面に形成できるようになる。また、反射層16が溝15a,15bに入り込んで硬化するため、堰体11の側部と反射層16との固定強度も向上させることができる。
 なお、前記反射層16を、少なくとも下側の溝15aよりも上の位置まで形成すれば、反射層16の厚みを確保でき、その表面16aを凹曲面に形成できる。ただし、前述のように、毛細管作用によって、反射層16を最上部の溝15bよりもさらに上の位置まで形成することが好ましい。
 前記反射層16が形成された後に、それぞれの発光領域12内に、発光素子14と反射層16を覆うように透明な樹脂を充填し、熱硬化させまたはUV硬化させることで、導光層17が形成される。導光層17は透明なシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などで形成される。
 図2に示すように、導光層17は、その表面17aが、それぞれの堰体11の頂部よりもやや低い位置となるように形成される。堰体11は、複数の樹脂層を重ねて高く形成できるため、導光層17の表面17aを、堰体11の頂部よりも低い位置に形成しても、導光層17そのものの厚さ寸法を大きく確保できる。また、導光層17の表面17aが堰体11の頂部よりも低い位置にあるため、黒色などの堰体11によって、それぞれの発光領域12内で伝播する光が互いに干渉しないように遮光しやすくなる。
 なお、前記反射層16は、少なくとも表面16aが銀色の反射面となるように形成してもよい。あるいは反射層16の屈折率を導光層17の屈折率よりも低くし、導光層17内で伝播する光が、表面16aで導光層17内に反射できるようにしてもよい。
 または、反射層16を2層構造とし、特に反射機能を有していない合成樹脂層を、堰体11の側部に密着させ、その樹脂層と導光層17との間に、導光層17よりも屈折率の低い層を形成し、この層と導光層17との境界面を反射面として機能させるものであってもよい。
 図2と図3に示す照光装置10において、いずれかの発光素子14を点灯させると、その光が、導光層17内を伝播し、反射層16の表面16aで反射し、さらに導光層17内を伝播して、導光層17の表面17aから出射する。そして、操作パネル20の発光部23内を透過して、明るく照らされる。
 例えば、前記発光部23を、内部に無機フィラーなどが混入された透光性で且つ白色の光拡散機能を有する樹脂層で形成すると、発光部23が光のむら無く明るく照らされる。または、導光層17の表面17aを梨地状の面粗れ状態としておくことで、面粗れで乱反射した光を発光部23に与えて、発光部23を均一な明るさで照光することもできる。あるいは、導光層17の表面17aの上に、内部で光が乱反射する透光性の光拡散層を設けてもよい。
 図2と図3に示すように、堰体11は幅寸法が小さく高さ寸法が大きく形成されているため、隣接する発光領域12を互いに接近して形成することができる。したがって、それぞれの発光領域12の光で照光される操作パネル20の発光部23も接近して配置でき、小型の機器を構成しやすくなる。
 それぞれの発光領域12内では、堰体11の高さ寸法に対応させて、反射層16を高く形成できる。そのために、導光層17内を伝播する光を反射層16の広い面積の表面16aで反射でき、導光層17内に均一に光を分布させることができる。
 また、導光層17を厚くでき、発光素子14から、導光層17の表面17aまでの距離を長くできるので、発光素子14から発せられた光が表面17aに至るまで、光の分布を広げることができる。したがって、発光部23をそれぞれの箇所で光量が均一となるように照光することができる。
 図4は本発明の第2の実施の形態の照光装置110を使用した携帯機器の操作装置104を断面図で示している。
 図4に示す操作装置104に関しては、図2と図3に示した第1の実施の形態と同じ構造部分には同じ符号を付して、詳しい説明を省略する。
 図4に示す操作装置104は、堰体11で区分されたそれぞれの発光領域112内に、反射層16が形成されておらず、被覆層として透明な樹脂材料で形成された導光層117のみが設けられている。
 図4の実施の形態では、前記堰体11が不透過性の白色の顔料を含み、堰体11の側面が反射面として機能している。または堰体11を透明で且つ導光層117よりも屈折率の低い樹脂材料で形成して、堰体11の側面を反射面として使用してもよい。または、堰体11の側面と導光層17と間に、導光層17よりも屈折率の低い層を形成し、この層と導光層17との境界面を反射面として使用してもよい。
 この照光装置110は、発光素子14から発せられた光が導光層117内を伝播し、堰体11の側面で反射され、さらに導光層117内を伝播し、導光層117の表面117aから発光部23に与えられる。堰体11の側部に溝15a,15bが形成され、さらに第1の樹脂層11a、第2の樹脂層11bおよび第3の樹脂層11cは、側面が筒状の曲面であるため、導光層117内を伝播した光が、堰体11の表面で多方向に反射される。よって、発光素子14から発せられた光を均一に分散して導光層117の表面117aから出射させることが可能となる。
 また、堰体11の側部に溝15a,15bが形成されているため、堰体11と導光層117との固着力も強くなる。
(堰体11と反射層16の具体的な構成)
  堰体11を形成する材料および反射層16を形成する材料としては、塗布形成方法に応じた粘度や塗布物性の制御が容易であり、透明であって、導光層17や基板13などとの密着性、さらには堰体11と反射層16との互いの密着性に優れており、さらに、硬化した後の機械的物性として、可撓性があり、基板の曲げ実装や熱衝撃または落下衝撃の耐性に優れ、信頼性の高いものが要求される。以下に、堰体11や反射層16を形成するための好ましい例を、
 (1)塗布に用いられる材料形成液
 (2)材料形成液の主たる材料となる樹脂、及び顔料
 (3)塗布による形成方法
の順に詳述する。
(1)材料形成液
 堰体11は、液体などの流動体である材料形成液を硬化させることにより形成することが、ディスペンサーなど汎用の射出治具を用いて高アスペクト比の堰体となるように形成できる観点から望ましい。
 以下、材料形成液について詳述する。
〔1-1〕粘度
 ディスペンサー使用して塗布する場合には、ディスペンス可能であり、かつ形成した土手形状が硬化後も変わらず形状保持性に優れることが望ましい。さらにはアスペクト比(堰体11(堰体)の最大幅に対する堰体の高さの比)が大きい、すなわち背が高い堰体の形成が可能であることが望ましい。アスペクト比の下限は通常1.3以上、好ましくは1.5以上、さらに好ましくは2以上、上限は通常5以下、好ましくは4.5以下、更に好ましくは4以下である。樹脂層11および反射層16を形成する材料の粘度調整は、主としてバインダ成分となる樹脂自体の粘度調整とチキソ性を調整するヒュームドシリカなどのシリカ微粒子に代表されるチキソ剤の添加により行うことが好ましい。
 本発明に使用するシリカ微粒子の表面状態は表面処理を行っていない親水性であっても良いが、堰体11や反射層16を形成する材料への分散が容易であり、黒色や白色の顔料沈降を防ぐ適度なチキソ性を示す点から疎水性であることが好ましい。シリカ微粒子は、例えば親水性のシリカ微粒子の表面に存在するシラノール基と別途添加する表面改質剤を反応させることにより表面を疎水化することができる。
 表面改質剤としては、アルキルシラン類の化合物が挙げられ、具体例としてジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、オクチルシラン、ジメチルシリコーンオイルなどが挙げられる。本実施の形態で使用する前記シリカ微粒子は、市販のものを使用することができ、具体的には、例えば日本アエロジル株式会社製疎水性「アエロジル」(登録商標)が挙げられる。疎水性「アエロジル」(登録商標)の例としては、「R8200」、「R972」、「R972V」、「R972CF」、「R974」、「R202」、「R805」、「R812」、「R812S」、「RX200」「RY200」、「RY200S」が挙げられる。中でも「RX200」が、得られる樹脂層11および反射層16への分散性に優れ、凝集しにくく、適度なチキソ性や形状保持性を付与できる点から好ましい。
 白や黒の顔料添加によっても粘度は変化するので、樹脂粘度やチキソ性調整は白色や黒色の顔料添加による粘度変化も考慮して行う。樹脂成分は粘度の異なる複数成分を混合し目的の粘度の樹脂を得ても良い。樹脂の粘度のみを非常に高くしてチキソ剤の添加を抑えることもできるが、黒色や白色顔料などのフィラーの分散作業が困難になったり、フィラー添加後の粘度が高くなりすぎてディスペンス困難になることがあるので、チキソ剤を併用してチキソ性の制御とともに粘度制御を行うことが好ましい。
 堰体11を形成する材料は特に形状保持が重要であるため、脱泡可能な範囲で粘度・チキソ性共に高めに調整する。堰体11のバインダ成分となる樹脂の粘度の下限は通常500mPa・s以上、好ましくは1000mPa・s以上、さらに好ましくは1500mPa・s以上、また上限は通常10000mPa・s以下、好ましくは8000mPa・s以下、さらに好ましくは6000mPa・s以下である。
 樹脂単体の粘度がこの範囲より高くなると、堰体11を形成する材料が高粘度のためディスペンス困難となったり、黒色や白色顔料などのフィラーの分散作業が困難となったり、少量のシリカ微粒子を添加しただけで増粘するためチキソ性の制御範囲が狭くなり、ディスペンス後の堰体11における顔料の沈降抑制や形状保持性が両立できなくなったりする。堰体11を形成する材料へのシリカ微粒子の添加量はバインダ成分となる樹脂の粘度や、黒色あるいは白色顔料の添加量により適宜選択されるが、好適な添加量は樹脂種によらず、堰体11を形成する材料をディスペンサー塗布した場合に略円形状の断面形状を維持することができ、高アスペクト比とするために重ね塗りを行った場合には、下段と上段の樹脂層の間に溝の形状を残しつつ上下段の樹脂層が密着する程度の形状保持性を有し、かつ硬化後にもそれらの形状が維持される程度の粘度・チキソ性を付与する量である。
 堰体11を形成する材料の総重量に対するシリカ微粒子の含有量の下限は堰体11を形成する材料総量中、通常7重量%以上、好ましくは10重量%以上、さらに好ましくは12重量%以上、また、上限は通常20重量%以下、好ましくは18重量%以下、さらに好ましくは15重量%以下である。この範囲より含有量が少ないと黒色あるいは白色の顔料が塗布作業中に沈降したり、塗布形状が維持できなくなったりする。また、この範囲より含有量が多いと形状保持特性が高くなりすぎて、アスペクト比高くするために堰体11の重ね塗りを行っても、基板13と第1の樹脂層11aとの接触面積や下段の第1の樹脂層11aとその上の第2の樹脂層11bとの接触面積が狭くなったり堰体11が剥がれたりするなど、基板13と第1の樹脂層11aや、上下段の樹脂層の密着性が低くなったりする恐れがある。
 前記反射層16を形成する材料は堰体11の側部表面に薄く添って塗布できるように、堰体11を形成する材料より粘度、チキソ性とも低めに調整する。反射層16のバインダ成分となる樹脂の粘度の下限は通常300mPa・s以上、好ましくは500mPa・s以上、さらに好ましくは1000mPa・s以上、また上限は通常8000mPa・s以下、好ましくは6000mPa・s以下、さらに好ましくは4000mPa・s以下である。樹脂単体の粘度がこの範囲より高くなると、反射層16を形成する材料が高粘度のためディスペンス困難となったり、白色顔料などのフィラーの分散作業が困難となったり、少量のシリカ微粒子を添加しただけで増粘するため反射層16形成液が堰体11を十分に被覆できなくなったりする。
 反射層16を形成する材料総重量におけるシリカ微粒子の含有量は、バインダ成分となる樹脂の粘度や、白色顔料の添加量により適宜選択されるが、好適な含有量は樹脂種によらず、堰体11の反射層を形成したい側の側面全体を覆うことが出来、かつ基板13上に不要に多くの反射層16形成液が垂れ落ちない程度の粘度及びチキソ性を付与できる量である。反射層16を形成する材料の総重量に対するシリカ微粒子の含有量の下限は反射層16を形成する材料総量中、通常5重量%以上、好ましくは7重量%以上、さらに好ましくは9重量%以上、また、上限は通常18重量%以下、好ましくは16重量%以下、さらに好ましくは14重量%以下である。この範囲より含有量が少ないと白色の顔料が塗布作業中に沈降したり、堰体11が露出したり、基板上に流下する反射層16形成液の量が多くなったりする。また、この範囲より含有量が多いと粘度・チキソ性が高くなりすぎて、堰体11への反射層塗布時に堰体11側面全体に反射層16形成液が濡れ広がらず基板に近い部分やディスペンサーノズルより上部の堰体11が露出したり、堰体11と反射層16との濡れ性悪く密着性が低下したりする恐れがある。
 なお、堰体11および反射層16の形成方法は、ディスペンス法の他にも目的とする導光層形成部位の形状や位置、広さなどにより様々な方法を選ぶことができ、堰体11および反射層16を形成する材料の粘度はそれぞれの方法に応じて選択することが出来る。熱・光インプリントなどにより型を用いて堰体11のみを成型し、仮成型した堰体11を基板上に貼り付け・戴置固定する場合には、黒色や白色顔料などのフィラーの沈降が無い程度の低粘度・低チキソ性であれば良い。また、硬化後の堰体11に反射層16形成液をスプレー塗布などの手法で塗布しても良い。
〔1-2〕透明性
 堰体11および反射層16を形成する樹脂バインダは透明であることがフィラー添加による黒色度や白色度の調整が行いやすく最も好ましいが、導光性能に悪影響を与えない範囲であればわずかに着色していても良い。さらに、堰体11や反射層16として使用中に導光層より伝播する光や熱により経時的な着色劣化を生じない樹脂であることが長期にわたり一定した遮光性能や反射性能を保つ上で好ましい。
〔1-3〕可撓性
 堰体11および反射層16を形成する材料は、物理的応力による導光層や基板部分との剥離、フレキシブル回路基板に塗布した場合の基板の曲げ実装による導光層破壊などを防ぐために、硬化した堰体11および反射層16自身が柔軟で弾性を有し、引っ張りや圧縮応力などに対する機械的強度に優れた素材であることが好ましい。堰体11および反射層16がこのような特性を持つことにより、ボタンやスイッチ近傍などの物理的応力のかかりやすい機器や、膨張や収縮伴う温度衝撃を受けやすい機器、フレキシブル回路基板を用いた小型機器などに自由度の高い実装を行うことが可能となる。
〔1-4〕密着性
 堰体11および反射層16を形成する材料及びその硬化物は、導光層下地に使用する様々な無機材料、有機材料との密着性に優れていることが好ましい。前述の可撓性と本項の密着性を併せ持つ材料であることが長期にわたり剥離が起きず信頼性優れた堰体11および反射層16を形成できる点から特に好ましい。
 堰体11および反射層16と下地基材との密着性を向上させる手段は種々選択することができる。堰体11および反射層16を形成する材料の樹脂骨格に水酸基やカルボキシル基、メタクリル基、アミノ基、エポキシ基、シリル基、シラノールなどの極性を有する密着性付与基を導入しても良いし、これらの官能基を有する有機化合物やシランカップリング剤などの密着付与成分を添加しても良い。
 また、基材の表面を公知の方法で処理してもよい。そのような表面処理の例としては、例えばプライマーやシランカップリング剤を用いた密着改善層の形成、酸やアルカリなどの薬品を用いた化学的表面処理、プラズマ照射やイオン照射・電子線照射を用いた物理的表面処理、サンドブラストやエッチング・微粒子塗布などによる粗面化処理等が挙げられる。また、密着性改善のための表面処理としては、その他に例えば、特開平5-25300号公報、稲垣訓宏著「表面化学」Vol.18 No.9、pp21-26、黒崎和夫著「表面化学」Vol.19 No.2、pp44-51(1998)等に開示される公知の表面処理方法が挙げられる。さらに、オゾン処理を行なうことも可能である。
(2)樹脂材料及び顔料
 材料形成液に用いる樹脂、及び顔料の好ましい例を挙げる。
〔2-1〕シリコーン
 堰体11および反射層16を形成する材料には、バインダ樹脂として付加型や縮合型などのシリコーン樹脂を使用することができる。これらの樹脂は可撓性を有し、透明で光や熱に対する耐久性を備える利点を有する。シリコーン樹脂は一般に熱硬化型であり、黒色や白色のフィラーを多く添加しても均一に土手を硬化させることが可能である利点を有する。熱硬化型のシリコーンは付加重合型の樹脂と、縮合重合型の樹脂に大別され、付加重合型の樹脂は硬化時に脱離する成分が無く、収縮が起こりにくいメリットがある。熱硬化型の縮合重合型の樹脂のうち、反応性末端が主としてシラノールであるものは、系外からの水分を必要とせず深部硬化性に優れ、脱離成分も環境負荷の少ない水であり、また非常に密着性に優れるメリットがある。縮合重合型シリコーンのうち硬化に加温を必要とせず大気中の水分との反応によりアルコール等の脱離成分を放出しながら硬化するものは特に低温硬化樹脂として〔2-3〕項で述べる。
〔2-2〕UV硬化樹脂
 堰体11および反射層16を形成する材料には、下地基板や実装部材の耐熱性が低く熱硬化機構の樹脂を利用出来ない場合にはメタクリレート基やアクリレート基を有するUV硬化樹脂を使用することができる。これらの樹脂は室温でUV照射により硬化させることができるため、耐熱性低い基材や実装部材とともに硬化させることができる利点を有する。また、硬化時間が非常に短く生産性にも優れる。シリコーン鎖を有するUV硬化樹脂では低温・高速硬化の特徴に加え、柔軟性や耐熱性も付与することができる。
 堰体11および反射層16を形成する材料にUV硬化樹脂を使用する場合には、黒色や白色のフィラーを多用するとUV光が内部に届かず深部硬化性が低下するため、フィラー使用量は最低限とし、長波長吸収型の重合開始剤や、増感剤を併用することが好ましい。さらには光硬化機構と熱硬化機構を併せ持つ材料を選択することによっても深部硬化性を改善することができる。また、光硬化樹脂は長時間のUV照射や高温暴露により黄変しやすいものもあるので、黄変しにくい重合開始剤や樹脂を選択することが好ましい。
〔2-3〕低温硬化樹脂
 堰体11および反射層16を形成する材料には、下地基板や実装部材の耐熱性低く熱硬化機構の樹脂を利用出来ず、UV硬化樹脂を用いても硬化不良等を生じる場合には、低温硬化樹脂として室温硬化型シリコーンと呼ばれる縮合型シリコーン樹脂を使用することが出来る。これらの樹脂は空気中の水分により加水分解する架橋性シリル基を有し、室温にて大気と接する部分から硬化する。脱離する成分が中性であり、電子部品に悪影響を与えにくい点からは脱アセトン型や脱アルコール型などの室温硬化型シリコーン樹脂を好ましく使うことが出来る。必要に応じて50~60℃に加熱することにより硬化速度を速くすることができる。これらの樹脂は低温硬化が可能であり耐熱性低い基材や実装部材とともに硬化させることができる利点を有する反面、可使時間が短かく短時間で増粘するので、フィラーの添加や混合は多量の発熱を伴う攪拌法を採用せず、塗布前の室温硬化型シリコーン樹脂を用いた堰体11および反射層16を形成する材料はできるだけ大気中の水分を絶った環境下で保管することが好ましい。
 上述した樹脂の中から実際に用いるものを選定する場合には、堰体11および反射層16を形成する材料間の濡れ性を考慮しなければならない。
 本実施の形態においては堰体11の材料を塗布した後に反射層16の材料を塗布するので、堰体11を形成する材料と反射層16を形成する材料の濡れ性が高いことが好ましい。この濡れ性の制御は堰体11および反射層16を形成する材料として樹脂種が類似するものを使用する、樹脂粘度の選択やチキソ剤の添加によりはじきのない程度に粘度を高める、黒土手材と白土手材の間に水素結合性の官能基を導入して親和性を高める等の方法がある。例えばシラノールやアルコキシシリル基などを有するシリコーン樹脂は濡れ性が高く、さらに加熱により白土手と黒土手の間にこれらの基が縮合して生成したシロキサン結合が生成し、より強固な密着性を発現するので好ましい。
〔2-4〕白色及び黒色顔料
 堰体11は、好ましくは白色又は黒色の顔料を含有する。白色の顔料を含有する場合、堰体11の側部は反射機能を発現し、反射層16を使用しなくても導光層内を伝播してきた光を乱反射し、導光層内部での光の均一かつ遠方への伝播を促す効果がある。また、黒色の顔料を含有する場合本発明の堰体11の側部はほとんど反射機能を有しなくなり、伝播してきた光が堰体11の外部に漏れ出すのを遮蔽する効果がある。ただしこの場合は堰体11が光を吸収することにより導光量のロスが生じる。そこで黒色の堰体11と白色顔料含む反射層16を組み合わせることにより、導光層における光の均一かつ遠方への伝播を確保しつつ反射層16より堰体11へわずかに漏れ出してきた光を黒色の堰体11にて遮蔽し、導光層における導光ロスを抑制しつつ、堰体11から外部へ漏れ出す光の量を非常に低く抑えることができる。反射層16は堰体11の導光層と接する側の面に設ければ良いが、堰体11の両側面に設けて、隣接する2つの領域の導光層の境界部として機能させることも出来る。この場合、この白色反射層16と黒色堰体11からなる境界部は隣接する導光層に同時に異なる色を伝播させても境界部付近において混色なく各々の領域をそれぞれ遠方まで鮮やかに均一面発光させることができる。
 堰体11および反射層16に用いることの出来る顔料は樹脂の硬化に対して阻害の無い公知の顔料を適宜選択することが出来る。堰体11および反射層16に用いることのできる白色顔料としては無機および/または有機の材料を用いることができ、例えば、無機粒子としてはアルミナ微粉、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の金属酸化物;炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等の金属塩;窒化硼素、アルミナホワイト、コロイダルシリカ、珪酸アルミニウム、珪酸ジルコニウム、硼酸アルミニウム、クレー、タルク、カオリン、雲母、合成雲母などが挙げられる。また、有機微粒子としては、弗素樹脂粒子、グアナミン樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、アクリル樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等の樹脂粒子などを挙げることができるが、いずれもこれらに限定されるものではない。中でも白色度が高く少量でも光反射効果高く変質しにくい点からは、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛などが特に好ましい。
 さらには堰体11に使用する樹脂バインダの屈折率と白色顔料の屈折率差が大きいほど少量の白色顔料添加でもより白色度高く反射・散乱効率高い堰体11を得ることができる。例えば屈折率1.41付近のシリコーン樹脂をバインダ樹脂とする場合にはアルミナ粒子を好適に用いることができるが、屈折率1.5付近のUV硬化樹脂とする場合には酸化チタン粒子がより好ましい。
 また、堰堰体11に顔料を含有させて黒色とする場合は、黒色顔料としては無機および/または有機の材料を用いることができ、例えば、無機粒子としてはチタンブラック、カーボンブラック、酸化鉄ブラック、硫酸ビスマス、などが挙げられる。また、有機微粒子としては、アニリンブラック、シアニンブラック、ペリレンブラック等を挙げることができるが、いずれもこれらに限定されるものではない。 中でも黒色度が高く少量でも光漏れを効果的に防止できる点からは、チタンブラック、カーボンブラックが好ましく、電子回路の設計上絶縁性を要求される場合にはチタンブラックが特に好ましい。
 堰体11を形成する材料中のこれら白色又は黒色顔料の含有量は、使用する顔料の粒径や種類、バインダ樹脂と顔料の屈折率差により適宜選択される。堰体11を形成する材料の総重量に対する白色あるいは黒色顔料の含有量の下限は堰体11を形成する材料総重量中、通常0.3重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、さらに好ましくは1重量%以上、また、上限は通常30重量%以下、好ましくは25重量%以下、さらに好ましくは20重量%以下である。この範囲より含有量が少ないと導光層を伝播する光の遮蔽が十分でなく堰体11を通して光の漏れ出しが起きやすくなる。また、この範囲より含有量が多いと堰体11を形成する材料の塗布特性、特に伸びやレベリング性が悪化し、高速で描画した際に堰体11を描画した線が途切れたり、ちぎれたり、曲率の大きな曲線を描画した際に外縁部にひび割れが生じたりする恐れがある。
 バインダ樹脂が熱硬化型の場合には白色、黒色顔料の含有量は上記範囲の中から任意に選択できるが、光硬化型の場合には深部硬化性の悪化を防ぐため上記範囲の下限近くの濃度を選択する。
 反射層16を形成する材料中の白色顔料の含有量は、使用する顔料の粒径や種類、バインダ樹脂と顔料の屈折率差により適宜選択される。反射層16を形成する材料の総重量に対する白色顔料の含有量の下限は反射層16を形成する材料総重量中、通常1重量%以上、好ましくは2.5重量%以上、さらに好ましくは5重量%以上、また、上限は通常20重量%以下、好ましくは18重量%以下、さらに好ましくは15重量%以下である。この範囲より含有量が少ないと導光層を伝播する光の反射が十分でなく反射層16を通して光の漏れ出しが起きやすくなる。また、この範囲より含有量が多いと堰体11を形成する材料のレベリング性や密着性、堰体11の溝への浸透性、硬化後の可撓性が低下し、堰体11を滑らかに覆う形状に塗布できなかったり、長期使用時の温度衝撃や落下衝撃などにより堰体11や導光層との間に剥離が生じる恐れがある。
 バインダ樹脂が熱硬化型の場合には白色顔料の含有量は上記範囲の中から任意に選択できるが、光硬化型の場合には深部硬化性の悪化を防ぐため上記範囲の下限近くの濃度を選択する。
(3)塗布方法
 堰体11および反射層16を形成する材料は、ディスペンサーにより好適に塗布することができる。ディスペンサー塗布時に重要な項目は例えば、素材特性の制御の点では粘度、チキソ性、顔料の分散度、堰体11および反射層16を形成する材料の増粘速度(可使時間)制御などが挙げられる。素材特性と装置条件設定の双方にて制御可能な特性としては塗布終点での「角立ち」「糸引き」抑制、吐出圧力、描画速度、ノズルと描画対象となる基板との距離などが挙げられる。堰体11および反射層16を形成する材料はディスペンサー用シリンジに充填する前に十分に混合攪拌され、チキソ剤や白又は黒の顔料が高分散な状態になっていなければならない。混合状態が不十分であると、これらのチキソ剤や白又は黒の顔料が凝集し、ノズルつまりの原因となったり、土手形状の再現性が不十分となったりする。また、シリンジ充填前、及び充填後には十分に脱泡がなされていることが望ましい。脱泡が不十分であるとディスペンス時に土手の描画が途切れたり、液滴が飛んだりして塗布不良が発生し、製造時の歩留まりが悪化する。
 堰体11は高アスペクト比であることが求められるので、堰体11を形成する材料はディスペンサーにより塗布した形状が硬化後もそのまま維持されていることが好ましい。必要に応じて同じ場所に2回、3回と重ねて塗布することによりさらに高アスペクト比の黒土手を得ることができる。これらを実現させるためには、堰体11は高粘度、高チキソ性に制御し、硬化温度における粘度低下が少なく(特に熱硬化樹脂)、塗布・描画等のハンドリングに支障ない範囲でできるだけ硬化速度が速いことが好ましい。堰体11を形成する材料を前記条件に調整することにより、ディスペンサーにより同一箇所に複数回塗布して得られた高アスペクト比の堰体の側部には基板の表面と略並行に伸びる溝15a,15bが形成され、反射層16や導光層との密着力が向上する。
 これに対し、反射層16を形成する材料は堰体11の表面を覆うように塗布できれば良く、それ自身の形状保持性は堰体11ほど高くなくてよい。従って、反射層16を形成する材料は堰体11を形成する材料より低粘度、低チキソ性に制御し、アスペクト比が高い堰体11の表面を流下しつつ堰体11を白色に被覆し、堰体11の不要な露出が無くかつ堰体11の周囲に不要に流れ広がらない程度に粘度・チキソ性を制御する。
 堰体11および反射層16を形成する材料は単独のディスペンサーを用いて描画しても良いが、必要に応じて複数のディスペンサーを同時に使用することにより同時に複数の箇所の描画を行うことができ生産性が向上する。
 また、通常、堰体11を塗布・硬化した後に反射層16を形成する材料を塗布し、硬化する。この場合、堰体11をあらかじめ硬化させるために堰体11の機械的強度及び架橋度が高い状態で反射層16を形成する材料を塗布することができ、土手形状の精度を高く出来るほか、堰体11と反射層16にそれぞれ硬化方法(例えば加熱硬化とUV硬化)の異なる樹脂を用いることのできるメリットがある。堰体11を形成する材料と反射層16を形成する材料の硬化方法が同じである場合には堰体11を形成する材料を塗布した後に続いて反射層16を形成する材料を塗布し、その後堰体11と反射層16を同時に硬化しても良く、この場合には工程数少なく生産性高く出来るメリットがある。
 さらに堰体11及び反射層16が形成された発光領域12内に導光層17を塗布する場合、反射層16、堰体11と導光層17の硬化方法が同じである場合には堰体11を形成する材料を塗布後に反射層16を形成する材料を塗布し、得られた発光領域17内に導光層17を塗布し、これら全てを同時に硬化することもできる。この場合最も工程数少なく生産性優れたものになるが、硬化前の堰体11を形成する材料、反射層16を形成する材料、導光層17を形成する材料の各液が容易に混和しないこと、互いに硬化阻害を起こさない組成であること、最も硬化しにくい素材(例えば光硬化型樹脂使用時の黒色顔料含有した堰体11を形成する形成材料)に合わせた硬化条件(例えばUV照射時間)を選択するなどの工夫が必要である。
 堰体11および反射層16を形成する材料が熱硬化樹脂である場合、塗布作業は通常の室温、大気中の実験室環境で行うことが出来る。また、大気中の水分を要する室温硬化型シリコーン樹脂である場合には、水分の供給が硬化に必須の条件であるため、湿度の管理が重要となる。
 堰体11および反射層16を形成する材料がUV硬化樹脂である場合、塗布作業はイエロールームで行うことが最も好ましいが、短時間に作業完了できる場合には蛍光灯下で実施することも出来る。この際ディスペンサー用シリンジはUVカットできるタイプのものを用いると、外光や室内蛍光灯の光によるシリンジ中における堰体11および反射層16を形成する材料の経時的な増粘を防ぐことが出来好ましい。UV硬化樹脂を用いた土手材の塗布は大気中で実施しても、酸素を遮断した環境(例えば窒素置換環境下)で行っても良いが、土手材にUV照射し硬化する際には酸素を遮断した不活性ガス置換環境下でUV照射し、酸素による硬化阻害を防ぐことが好ましい。
本発明の実施の形態の照光装置を使用した携帯機器の正面図、 本発明の第1の実施の形態の照光装置を示す部分断面図、 第1の実施の形態の照光装置を一部断面で示す斜視図、 本発明の第2の実施の形態の照光装置を使用した携帯機器の部分断面図、
1 携帯機器
2 本体部
4 操作装置
10 照光装置
11 堰体
11a 第1の樹脂層
11b 第2の樹脂層
11c 第3の樹脂層
12 発光領域
13 基板
14 発光素子
15a,15b 溝
16 反射層
17 導光層
18 被覆層
20 操作パネル
21 入力パネル
22 操作パネル
23 発光部
104 操作装置
110 照光装置
117 導光層

Claims (9)

  1.  基板の上に立ち上がる堰体が設けられ、前記堰体で囲まれた領域または前記堰体で挟まれた領域の内部に、発光素子とこの発光素子を覆い少なくとも一部が透光性の被覆層が設けられており、
     前記堰体の側部に、前記基板の表面から離れた位置で且つ前記基板の表面に沿って延びる少なくとも1つの溝が形成されており、前記被覆層が、前記発光素子を覆い且つ前記溝よりも上の位置まで形成されていることを特徴とする照光装置。
  2.  前記被覆層は、前記発光素子の側方に位置し前記堰体の側部に密着して、少なくとも前記基板の表面に最も近い位置にある前記溝よりも上の位置まで形成された反射層と、前記発光素子および前記反射層を覆う導光層とを有している請求項1記載の照光装置。
  3.  前記堰体の側部が反射機能面となり、前記被覆層が透光性の導光層であり、前記被覆層が、前記発光素子を覆い前記堰体の側部に密着して、少なくとも前記基板の表面に最も近い位置にある前記溝よりも上の位置まで形成されている請求項1記載の照光装置。
  4.  前記堰体の断面は、複数の円形が重ねられた形状であり、隣り合う円形の境界部に前記溝が形成されている請求項1ないし3のいずれかに記載の照光装置。
  5.  基板の上に立ち上がる堰体を形成する工程と、前記工程の前または後に前記堰体で囲まれる領域または前記堰体で挟まれる領域の内部に発光素子を実装する工程と、前記堰体で囲まれる領域または前記堰体で挟まれる領域の内部に前記発光素子を覆い少なくとも一部が透光性の被覆層を形成する工程とを有し、
     前記堰体を形成する工程では、流動可能な状態の樹脂を前記基板の上に押し出して樹脂層を形成し、前記樹脂層の上に、さらに流動可能な状態の樹脂を押し出して樹脂層を形成して、上下に重なる樹脂層の境界部に溝を形成し、前記樹脂層を2層以上重ねた後に各樹脂層を硬化させることを特徴とする照光装置の製造方法。
  6.  前記堰体を形成する工程では、流動可能な状態の樹脂を前記基板の上に押し出して断面が円形の樹脂層を形成し、前記樹脂層の上に、さらに流動可能な状態の樹脂を押し出して断面が円形の樹脂層を乗せる請求項5記載の照光装置の製造方法。
  7.  前記樹脂は熱硬化性または紫外線硬化性である請求項5記載の照光装置の製造方法。
  8. 前記被覆層として、前記発光素子の側方に位置する反射層と、前記発光素子および前記反射層を覆う透光性の導光層とを形成し、前記反射層を前記堰体の側部に密着させて、少なくとも前記基板の表面に最も近い位置にある前記溝よりも上の位置まで形成する請求項5ないし7のいずれかに記載の照光装置の製造方法。
  9.  前記堰体の側部を反射機能面とし、前記被覆層として、前記発光素子を覆う導光層を前記堰体の側部に密着して、少なくとも前記基板の表面に最も近い位置にある前記溝よりも上の位置まで形成する請求項5ないし7のいずれかに記載の照光装置の製造方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2421153A1 (de) * 2010-08-17 2012-02-22 RAFI GmbH & Co. KG Reflektor
JP2012079817A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置および発光装置の製造方法
WO2014039833A3 (en) * 2012-09-06 2014-05-22 Xicato, Inc. Integrated led based illumination device
CN104658776A (zh) * 2013-11-20 2015-05-27 得英特株式会社 用于移动设备的键模块的波导结构及其形成方法
JP2015103673A (ja) * 2013-11-25 2015-06-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 発光装置
JP2016115897A (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 シチズン電子株式会社 発光装置及びその製造方法
JP2016193045A (ja) * 2015-03-31 2016-11-17 株式会社トクヤマ 携帯用紫外線照射装置
TWI568027B (zh) * 2012-12-21 2017-01-21 光寶電子(廣州)有限公司 發光二極體封裝結構及其圍牆的製造方法
JP6118437B1 (ja) * 2015-12-21 2017-04-19 ルーメンス カンパニー リミテッド Ledモジュール
JP2018085356A (ja) * 2016-11-21 2018-05-31 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
WO2018099657A1 (de) * 2016-11-30 2018-06-07 Preh Gmbh Eingabegerät mit einem array von kraftsensoren im folienschichtaufbau mit hinterleuchtung
US10193032B2 (en) 2016-09-30 2019-01-29 Nichia Corporation Method for manufacturing light emitting device
JP2019515489A (ja) * 2016-04-22 2019-06-06 グロ アーベーGlo Ab 狭ピッチ直視型ディスプレイおよびその製造方法
CN111564331A (zh) * 2020-05-19 2020-08-21 南京舒普医疗科技有限公司 防护组件、操作装置和呼吸机
US20230012552A1 (en) * 2019-09-30 2023-01-19 Nichia Corporation Light emitting device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0529665A (ja) * 1991-07-25 1993-02-05 Rohm Co Ltd Led光源装置
JPH1174561A (ja) * 1997-08-29 1999-03-16 Nichia Chem Ind Ltd 光電装置及びその形成方法
JP2007281260A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc リフレクターとそれを用いた発光素子収納用パッケージ及びリフレクターに用いるレンズ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0529665A (ja) * 1991-07-25 1993-02-05 Rohm Co Ltd Led光源装置
JPH1174561A (ja) * 1997-08-29 1999-03-16 Nichia Chem Ind Ltd 光電装置及びその形成方法
JP2007281260A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Sumitomo Metal Electronics Devices Inc リフレクターとそれを用いた発光素子収納用パッケージ及びリフレクターに用いるレンズ

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2421153A1 (de) * 2010-08-17 2012-02-22 RAFI GmbH & Co. KG Reflektor
JP2012079817A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置および発光装置の製造方法
WO2014039833A3 (en) * 2012-09-06 2014-05-22 Xicato, Inc. Integrated led based illumination device
US9528666B2 (en) 2012-09-06 2016-12-27 Xicato, Inc. Integrated LED based illumination device
TWI568027B (zh) * 2012-12-21 2017-01-21 光寶電子(廣州)有限公司 發光二極體封裝結構及其圍牆的製造方法
CN104658776A (zh) * 2013-11-20 2015-05-27 得英特株式会社 用于移动设备的键模块的波导结构及其形成方法
EP2876658A1 (en) * 2013-11-20 2015-05-27 Dreamtech Co., Ltd Wave guide structure for key module of mobile device and the forming method thereof
JP2015103673A (ja) * 2013-11-25 2015-06-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 発光装置
JP2016115897A (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 シチズン電子株式会社 発光装置及びその製造方法
JP2016193045A (ja) * 2015-03-31 2016-11-17 株式会社トクヤマ 携帯用紫外線照射装置
JP6118437B1 (ja) * 2015-12-21 2017-04-19 ルーメンス カンパニー リミテッド Ledモジュール
JP2017118088A (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 ルーメンス カンパニー リミテッド Ledモジュール
US10600354B2 (en) 2016-04-22 2020-03-24 Glo Ab Small pitch direct view display and method of making thereof
JP2019515489A (ja) * 2016-04-22 2019-06-06 グロ アーベーGlo Ab 狭ピッチ直視型ディスプレイおよびその製造方法
EP3446330A4 (en) * 2016-04-22 2019-12-18 Glo Ab SMALL STEP DIRECT DISPLAY SCREEN AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
US10193032B2 (en) 2016-09-30 2019-01-29 Nichia Corporation Method for manufacturing light emitting device
JP2018085356A (ja) * 2016-11-21 2018-05-31 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
WO2018099657A1 (de) * 2016-11-30 2018-06-07 Preh Gmbh Eingabegerät mit einem array von kraftsensoren im folienschichtaufbau mit hinterleuchtung
CN110024293A (zh) * 2016-11-30 2019-07-16 普瑞有限公司 具有带有背光的叠层结构的力传感器阵列的输入装置
US10892753B2 (en) 2016-11-30 2021-01-12 Preh Gmbh Input device with an array of force sensors of a laminated construction with backlighting
CN110024293B (zh) * 2016-11-30 2023-07-14 普瑞有限公司 具有带有背光的叠层结构的力传感器阵列的输入装置
US20230012552A1 (en) * 2019-09-30 2023-01-19 Nichia Corporation Light emitting device
US11798977B2 (en) * 2019-09-30 2023-10-24 Nichia Corporation Light emitting device
CN111564331A (zh) * 2020-05-19 2020-08-21 南京舒普医疗科技有限公司 防护组件、操作装置和呼吸机

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