WO2010058701A1 - 導光装置およびその製造方法 - Google Patents

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WO2010058701A1
WO2010058701A1 PCT/JP2009/068879 JP2009068879W WO2010058701A1 WO 2010058701 A1 WO2010058701 A1 WO 2010058701A1 JP 2009068879 W JP2009068879 W JP 2009068879W WO 2010058701 A1 WO2010058701 A1 WO 2010058701A1
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light guide
layer
light
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和貴 伊勢
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アルプス電気株式会社
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0028—Light guide, e.g. taper
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/006—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to produce indicia, symbols, texts or the like

Definitions

  • the present invention relates to a light guide device having a function of three-dimensionally guiding light from one surface of a base material to the other surface and capable of forming independent light paths on both surfaces of the base material, and a method for manufacturing the same.
  • a light guide layer In portable devices and other electronic devices, light emitted from a light source such as an LED is guided to an operation region by a light guide layer so that an operation button or the like can be illuminated.
  • the light guide layer provided in a conventional electronic device is formed of a transparent material in a plate shape or a sheet shape, and guides light incident from a light source so as to spread in a plane and guide it to an operation region. ing. For this reason, a single light can be guided to the operation area, but it has been difficult to simultaneously guide two types of light having different hues to the operation area.
  • the light guide layer has a complicated structure such as vertical deformation, or a two-stage structure increases the height dimension, and light sources such as LEDs are arranged at a distance from each other in the vertical direction. Is required.
  • Patent Document 1 As a conventional example for three-dimensionally forming a light passage route vertically, an invention relating to a multilayer optical circuit board is described in Patent Document 1 below.
  • this multilayer optical circuit board a plurality of unit optical circuit boards composed of an optical waveguide and a clad are stacked, and an optical waveguide extending from an upper unit optical circuit board and an optical waveguide extending from a lower unit optical circuit board,
  • the unit optical circuit boards are joined to each other inside a hole penetrating the unit optical circuit board.
  • the multi-layer optical circuit board described in Patent Document 1 requires the end surfaces of the respective optical waveguides to be mirror-polished and bonded together, and the length of both optical waveguides to be reduced. It is necessary to set the end faces so that they can face each other accurately inside the hole at the time of bending, and extremely advanced molding techniques and joining techniques are required.
  • the present invention is for solving the above-described conventional problems, and guides light from one surface of the base material to the other surface while having a simple configuration in which each layer having a planar spread is stacked up and down.
  • an object of the present invention is to provide a light guide device that can illuminate an operation unit or the like with a plurality of types of light and a method for manufacturing the same.
  • the present invention provides a light guide device that can guide light emitted from each light source to both surfaces of the base material by providing a plurality of light sources only on one side of the base material, and a method for manufacturing the same.
  • the purpose is that.
  • the light guide device of the present invention is provided with a first light guide layer formed of a translucent material on one surface of a sheet-like or plate-like and translucent base, and the other of the bases
  • a second light guide layer and a bonding layer formed of a light-transmitting material are provided on the surface of
  • the coupling layer is optically separated from the second light guide layer, faces the first light guide layer through the base material, and the light applied to the coupling layer is It is possible to transmit through the substrate to the inside of the first light guide layer.
  • the light guide device of the present invention when light is incident on the coupling layer provided on the other surface of the base material, the light is transmitted through the base material, and is provided on the first surface of the base material. Provided to the light guide layer. Therefore, using a plurality of light sources provided on one side of the base material, light can be individually given to the first light guide layer and the second light guide layer provided on different surfaces of the base material. it can. Since the light source can be arranged on one side of the base material, the entire structure can be easily made thin and can be easily incorporated into a thin device.
  • the present invention provides the first light guide layer and the second light guide between at least one of the base material and the first light guide layer and between the base material and the second light guide layer.
  • a low refractive index layer having a refractive index lower than that of the light guide layer is preferably provided.
  • the first light guide layer and the second light guide layer can be easily optically separated, and the first light guide layer is formed. It becomes easy to prevent mutual interference between the propagating light and the light propagating through the second light guide layer.
  • the base material itself is formed of a light-transmitting material having a lower refractive index than the first light guide layer, the second light guide layer, and the coupling layer without providing the low refractive index layer.
  • the base material itself is formed of a light-transmitting material having a lower refractive index than the first light guide layer, the second light guide layer, and the coupling layer without providing the low refractive index layer.
  • an opening is formed in the low refractive index layer, and at least one of the coupling layer and the first light guide layer enters the opening and is in close contact with the substrate.
  • the light propagation efficiency from the coupling layer to the first light guide layer is improved. Can be improved.
  • the low refractive index layer is interposed in the facing portion between the coupling layer and the first light guide layer, and in the portion facing the first light guide layer of the coupling layer, An inclined surface that reflects light propagating in the coupling layer toward the low refractive index layer may be formed.
  • the manufacturing process for laminating each layer can be facilitated.
  • the coupling layer with an inclined surface facing the low refractive index layer, the incident angle when the light reflected by the inclined surface enters the low refractive index layer can be reduced. Therefore, even if the low refractive index layer is present, the light of the coupling layer easily passes through the low refractive index layer and the base material and enters the first light guide layer.
  • the present invention includes a first light source that provides light opposite to the coupling layer, and a second light source that applies light opposite to the second light guide layer, and the first light source and the A second light source may be provided on the same side of the substrate.
  • the light source does not get in the way, so that it can be easily incorporated into a thin device.
  • a portion where the first light guide layer and the second light guide layer are overlapped is a display region, and the first light source is placed in the display region. It is possible to switch between the illumination display when the light is turned on and the illumination display portion when the second light source is turned on.
  • a portion where the first light guide layer and the second light guide layer are overlapped is a display area, and the display area includes the first light guide layer and the second light guide layer.
  • a frame-shaped first illumination display portion illuminated by light propagating in one light guide layer of the optical layer, and the other light guide provided in a region surrounded by the first illumination display portion It is also possible to provide a second illumination display portion that is illuminated with light propagating in the layer.
  • both illuminated display by light propagating in the first light guide layer and illuminated display by light propagating in the second light guide layer can be seen, and the two light sources are turned on simultaneously.
  • the two light sources are turned on simultaneously.
  • the light guide device of the present invention may have a structure in which at least one of the first light guide layer and the second light guide layer is branched into a plurality of light guide paths.
  • the light guide device includes a pair of the second light guide layer and the second light guide layer, the pair of the second light guide layer and the second light guide layer being spaced apart from each other on the other surface of the base material.
  • a layer may be provided, and the first light guide layer that optically connects the coupling layers may be provided on one surface of the base material.
  • the above light guide device can form a detour by the first light guide layer at the intersection of the coupling layer and the second light guide layer formed on the other surface of the base material, and the optical paths cross each other. It is possible to configure the light guide in a plane.
  • the manufacturing method of the light guide device of the present invention includes a step of forming a first light guide layer with a light-transmitting material on one surface of a sheet-like or plate-like and light-transmitting substrate, Forming the second light guide layer and the bonding layer with a translucent material on the other surface of the base material, The coupling layer is optically separated from the second light guide layer and is formed at a position facing the first light guide layer through the base material.
  • the first light guide layer, the second light guide layer, and the bonding layer are filled with a photocurable liquid optical material in a mold recess, It is formed by curing with light energy and adhering to the surface of the substrate.
  • a low refractive index layer having a lower refractive index than the first light guide layer, the second light guide layer, and the coupling layer is formed on at least one of the one surface or the other surface of the base material. Thereafter, the first light guide layer, the second light guide layer, and the coupling layer are formed.
  • the manufacturing method of the light guide device of the present invention uses the base material as a reference for lamination, and the light guide device in the lamination process in which the low refractive index layer, the light guide layer, and the bonding layer are bonded to both surfaces thereof. Can be configured.
  • the light guide device of the present invention can transmit light from a coupling layer disposed on one side of a base material to a first light guide layer disposed on the other side.
  • a light source can be provided only on one side of the substrate, and light can be applied to each light guide layer provided on both sides of the base material using this light source.
  • the optical material is fixed to both surfaces of the base material as a reference, and the light guide device having at least two kinds of light paths is formed by a simple process. Can be manufactured with.
  • FIG. 1 is a plan view showing a light guide device 10 according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 is an exploded perspective view of the light guide device 10 according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of the light guide device 10 shown in FIG. 1
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV.
  • 6 and 7 are process explanatory views showing a method for manufacturing the light guide device 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view showing an example of illumination display using the light guide device 10 of the first embodiment.
  • the light guide device 10 includes a base sheet 1, and a first light guide layer is formed on a surface 1 a of the base sheet 1. 2 is formed. On the back surface 1b of the base sheet 1, a first low refractive index layer 3a and a small area second low refractive index layer 3b are separately formed. A second light guide layer 5 is formed below the first low refractive index layer 3a, and a coupling layer 6 is formed below the second low refractive index layer 3b.
  • the base sheet 1 is a translucent resin sheet such as PET (polyethylene terephthalate).
  • the first light guide layer 2, the second light guide layer 5, and the coupling layer 6 are formed of the same optical material, are translucent and have the same refractive index, and are, for example, photocurable silicone resin or It is made of urethane resin.
  • the first low-refractive index layer 3a and the second low-refractive index layer 3b are formed of the same optical material, are translucent, and have the same refractive index.
  • the low refractive index layers 3 a and 3 b are formed of silicone resin, urethane resin, fluorine resin, or the like, but the refractive index is higher than that of the first light guide layer 2, the second light guide layer 5, and the bonding layer 6. small.
  • the refractive index difference ⁇ n between the first light guide layer 2, the second light guide layer 5, the coupling layer 6, and the low refractive index layers 3a and 3b is preferably 2% or more.
  • the refractive index difference ⁇ n is obtained as follows.
  • the refractive index nl of the low refractive index layers 3a and 3b is 1.5
  • the refractive index nh of the first light guide layer 2, the second light guide layer 5, and the coupling layer 6 is 1.53 or more.
  • the refractive index of the base material sheet 1 is larger than the refractive index of the 1st light guide layer 2, the 2nd light guide layer 5, and the coupling layer 6.
  • the refractive index of PET forming the base sheet 1 is about 1.57.
  • the translucency in the present specification is preferably a so-called transparent film having a thickness of 1 mm and a total light transmittance of 95% or more, but is not limited thereto.
  • a transparent resin It is a concept including a mixture of fillers or impurities and a total light transmittance of 30% or more.
  • inclined sides 1d, 1d are formed at the corners of the sheet.
  • the inclined side 1d is formed at an angle of 45 degrees with respect to each of the two sides 1c and 1e to be crossed at the corner.
  • the first low refractive index layer 3 a and the second low refractive index layer 3 b are fixed to the back surface of the base sheet 1.
  • the first low refractive index layer 3 a and the second low refractive index layer 3 b are separated in the vicinity of the corner portion of the base sheet 1.
  • the missing portion 7 separating the first low refractive index layer 3a and the second low refractive index layer 3b is formed along an arc locus.
  • the edge 3c of the first low refractive index layer 3a facing the defect 7 is formed along an arcuate concave curve, and the edge 3d of the second low refractive index layer 3b facing the defect 7 is It is formed along the convex curve of the arc locus.
  • An inclined side 3g is formed at the corner of the second low refractive index layer 3b.
  • the inclined side 3g is formed at an angle of 45 degrees with respect to each of the two sides 3e and 3f of the first low refractive index layer 3a, and the inclined side 3g is the same as the inclined side 1d of the base sheet 1. Located directly below.
  • the coupling layer 6 is provided below the second low refractive index layer 3b.
  • the surface 6a of the bonding layer 6 is in close contact with the back surface of the second low refractive index layer 3b.
  • the coupling layer 6 is formed with a light incident surface 6b.
  • the light incident surface 6b is perpendicular to the surface 6a and is located directly below the inclined sides 1d and 3g.
  • the bonding layer 6 is integrally formed with a convex portion 6c that protrudes upward from the surface 6a.
  • the convex portion 6c is formed along an arc locus.
  • the side surface of the convex portion 6c is a convex curved surface 6d, and the convex curved surface 6d is formed with the same curvature as the edge portion 3c of the first low refractive index layer 3a.
  • the other side surface of the convex portion 6c is a concave curved surface 6e, and this concave curved surface 6e is formed with the same curvature as the edge portion 3d of the second low refractive index layer 3b.
  • the upper surface of the convex portion 6c is a coupling surface 6f, and the coupling surface 6f is a flat surface.
  • the convex portion 6 c of the coupling layer 6 enters the inside of the defect portion 7 separating the first low refractive index layer 3 a and the second low refractive index layer 3 b, and forms a coupling surface.
  • 6 f is in close contact with the back surface 1 b of the base sheet 1.
  • the convex curved surface 6d of the convex portion 6c and the edge 3c of the first low refractive index layer 3a are in close contact with each other
  • the concave curved surface 6e of the convex portion 6c and the edge 3d of the second low refractive index layer 3b are in close contact with each other. is doing.
  • the back surface 6 h of the bonding layer 6 is a flat surface parallel to the back surface 1 b of the base sheet 1.
  • an inclined surface 6 g is formed immediately below the convex portion 6 c to reflect the light applied to the inside of the coupling layer 6 upward.
  • the inclined surface 6g faces directly below the coupling surface 6f.
  • the inclined surface 6g is a tapered inclined surface formed so as to follow the planar shape of the coupling surface 6f.
  • the angle ⁇ 1 of the inclined surface 6g with respect to the back surface 6h of the bonding layer 6 shown in FIG. 4 is preferably 45 degrees, or preferably about 45 ⁇ 10 degrees.
  • the surface 5a of the second light guide layer 5 is in close contact with the back surface of the first low refractive index layer 3a.
  • the thickness dimension of the second light guide layer 5 is the same as the thickness dimension between the front surface 6a and the back surface 6h of the bonding layer 6.
  • the second light guide layer 5 and the coupling layer 6 are separated by a defect 8.
  • the edge portion 5b facing the coupling layer 6 of the second light guide layer 5 faces the convex curved surface 6d of the convex portion 6c of the coupling layer 6 with a certain distance, and the second light guide layer 5
  • the coupling layer 6 is optically separated.
  • a film of an optical material having a refractive index lower than that of the optical material constituting the coupling layer 6 may be formed along the inclined surface 6g.
  • the front side of the second light guide layer 5 is a light incident surface 5 c, and this light incident surface 5 c coincides with the front side 1 c of the base sheet 1.
  • the first light guide layer 2 has its entire back surface 2a adhered and fixed to the surface 1a of the base sheet 1.
  • the front side 2 b of the first light guide layer 2 coincides with the front side 1 c of the base sheet 1.
  • concave curved surfaces 2 c are formed at the corners of both ends of the front side 2 b of the first light guide layer 2.
  • each concave curved surface 2c is a concave tapered curved surface.
  • the concave curved surface 2 c faces the coupling surface 6 f that is the upper surface of the convex portion 6 c of the coupling layer 6 from above.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the concave curved surface 2c with respect to the back surface 2a of the first light guide layer 2 is preferably 45 degrees, or preferably about 45 ⁇ 10 degrees.
  • the inclined surfaces 2c and 6g are not limited to planar inclined surfaces, and may be convex curved surfaces.
  • FIGS. 6 and 7 show a manufacturing process of the portion shown in the cross-sectional view of FIG.
  • a mask layer 11 is formed on the back surface 1b of the PET base sheet 1.
  • the mask layer 11 is formed in a pattern that matches the missing portion 7 between the first low refractive index layer 3a and the second low refractive index layer 3b shown in FIG.
  • the layer of the optical materials 13a and 13b is formed and hardened in the area
  • the optical materials 13a and 13b are photo-curable silicone resin, urethane resin, or fluorine resin, and a liquid material is applied by a screen printing method or the like, irradiated with UV, and cured with light energy.
  • the mold 16 shown in FIG. 6B has a concave cavity 16 a that forms the second light guide layer 5 and the coupling layer 6.
  • the cavity 16a is integrally formed with a convex portion 16b protruding from its bottom.
  • An inclined wall 16 c for forming the inclined surface 6 g of the coupling layer 6 and a vertical wall 16 d for forming the edge 5 b of the second light guide layer 5 are formed on the convex portion 16 b.
  • the cavity 16 a is filled with a liquid optical material 15.
  • the optical material 15 is a photocurable silicone resin or urethane resin. The optical material 15 is supplied so as to rise above the surface 16e of the mold 16 due to surface tension.
  • the low refractive index layers 3a and 3b of the base sheet 1 are directed toward the cavity 16a of the mold 16, and the surfaces of the low refractive index layers 3a and 3b are projected to the surface 16e of the mold 16 and the projections. It adheres to the surface of the part 16b.
  • the optical material 15 is in close contact with the surfaces of the low refractive index layers 3a and 3b, and a part of the optical material 15 is disposed between the first low refractive index layer 3a and the second low refractive index layer 3b. It enters into the defect part 7 and adheres to the back surface 1b of the base sheet 1.
  • UV ultraviolet
  • the base sheet 1 and the low refractive index layers 3 a and 3 b to irradiate the optical material 15 to cure the optical material 15.
  • the second light guide layer 5 and the coupling layer 6 fixed to the low refractive index layers 3a and 3b are formed.
  • a concave cavity 19a for forming the first light guide layer 2 is formed in the mold 19 shown in FIG.
  • An inclined wall 19b for forming the concave curved surface 2c of the first light guide layer 2 shown in FIG. 3 is formed on a part of the side wall of the cavity 19a.
  • the cavity 19a is filled with a liquid optical material 12 such as a photo-curable silicone resin or urethane resin.
  • a liquid optical material 12 such as a photo-curable silicone resin or urethane resin.
  • the cavity 19 a is covered with the surface 1 a of the base sheet 1, and the surface 1 a is brought into close contact with the surface 19 c of the mold 19.
  • the second light guide layer 5, the coupling layer 6, the low refractive index layers 3a and 3b, and the base sheet 1 are transmitted to irradiate the optical material 12 with UV, the optical material 12 is cured, and the first light guide layer. 2 is formed. Then, the light guide device 10 is completed by peeling from the mold 19.
  • a pair of first light sources 21 are provided on the light incident surface 6 b of the coupling layer 6 so as to face each other.
  • a pair of second light sources 22 are provided facing the light incident surface 5 c of the light layer 5.
  • the first light source 21 and the second light source 22 are light emitting diode packages in which a bare chip of a light emitting diode is enclosed in a translucent package. As the first light source 21 and the second light source 22, light sources having different emission wavelengths and different hues of emitted light are used.
  • both the first light source 21 and the second light source 22 are disposed at the same height position below the back surface 1b of the base sheet 1. Therefore, the first light source 21 and the second light source 22 can be mounted at the same height on the same substrate, and the mounting structure of the light sources 21 and 22 can be simplified. Moreover, since it is possible to mount the first light source 21 and the second light source 22 so as not to protrude from the front surface 1a of the base sheet 1 to the front side, the first light guide layer 2 is attached to the electronic device. When facing the inside of the display unit, the light sources 21 and 22 can be separated from the inner surface of the casing of the electronic device. Therefore, it is possible to arrange the surface 2d of the first light guide layer 2 in close contact with the inside of the display unit of the device.
  • the first light source 21 when the first light source 21 is turned on and light is incident from the light incident surface 6 b of the coupling layer 6, the light is reflected by the inclined surface 6 g or the back surface 6 h of the coupling layer 6.
  • the base sheet 1 is transmitted through the coupling surface 6f of the part 6c and is given to the first light guide layer 2. Further, the light is reflected by the concave curved surface 2 c and the surface 2 d of the first light guide layer 2 and propagates through the first light guide layer 2.
  • the coupling surface 6f of the coupling layer 6 and the inclined surface 6g below it are formed along an arc locus, and the concave curved surface 2c facing above the coupling surface 6f is along the arc locus. It is a concave tapered surface. Therefore, the light given from the coupling surface 6 f to the first light guide layer 2 through the base sheet 1 is reflected by the concave curved surface 2 c and spreads to a wide angle, and is given into the first light guide layer 2. Therefore, light can be effectively applied to the entire area inside the first light guide layer 2.
  • the light emitted from the second light source 22 is incident from the light incident surface 5 c of the second light guide layer 5 and propagates through the second light guide layer 5.
  • the first low refractive index layer 3a is interposed between the two layers, so that the optically substantially It is separated. Therefore, the first light guide layer 2 and the second light guide layer 5 can easily separate light propagation paths with high probability. That is, a part of the light propagating through the first light guide layer 2 is incident on the base sheet 1, but the first low refractive index is between the base sheet 1 and the second light guide layer 5. Since the layer 3 a is interposed, the light incident on the base sheet 1 is not easily transmitted to the second light guide layer 5.
  • the light guide device 10 can use a portion where the first light guide layer 2 and the second light guide layer 5 overlap as a display area.
  • the first light source 21 is turned on, an illumination display of the hue of the light emitted from the first light source 21 can be performed on the display area, and when the second light source 22 is turned on, the hue of the light emitted from the second light source 22 is displayed. Illumination display is possible. Further, when the first light source 21 and the second light source 22 are turned on at the same time, it is possible to perform illumination display with a hue in which two hues are mixed.
  • a diffuse reflection part for displaying characters and symbols is formed on the surface 2 d of the first light guide layer 2
  • the characters and symbols are converted into the hue of light from the first light source 21 and the hue of light from the second light source 22.
  • Illuminated display can be performed in three types of hues, which are hues in which two hues are mixed.
  • the irregular reflection portion can be configured by forming fine irregularities on the surface of the first light guide layer 2 or by laminating a resin layer mixed with a filler inside.
  • FIG. 8 shows another example of illumination display using the light guide device 10.
  • a first illumination display unit 25 and a second illumination display unit 26 are provided in a display area where the first light guide layer 2 and the second light guide layer 5 are overlapped.
  • the first illumination display unit 25 is formed by providing an irregular reflection portion on the back surface 5 d of the second light guide layer 5, and the second illumination display unit 26 is irregularly reflected on the surface 2 d of the first light guide layer 2. It is formed by providing a part.
  • the first illumination display unit 25 is illuminated with the hue of the light emitted from the first light source 21, and the second illumination display unit 26 is the second illumination display unit 26. Illuminated with the hue of light emitted from the light source 22.
  • the first illumination display unit 25 is formed in a continuous frame shape or an intermittent frame shape pattern, and the second illumination display unit 26 is provided in a region surrounded by the frame body. In this way, even with a configuration in which the light guide layers are simply overlapped, it is possible to perform the frame body and the illumination display portion inside the region surrounded by the frame body simultaneously or individually with different hues.
  • FIG. 9 is a plan view showing the light guide device 110 according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the light guide device 110.
  • 11 is a sectional view taken along line XI-XI of the light guide device 110 shown in FIG. 9,
  • FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG. 9, and
  • FIG. 13 shows an example of a method for manufacturing the light guide device 110. It is process explanatory drawing.
  • the first low refractive index layer 102 and the first light guide layer 103 are stacked and fixed on the surface 101a of the base sheet 101 formed of a light-transmitting synthetic resin such as PET.
  • the optical material of the low refractive index layer and the light guide layer in the second embodiment is the same as that of the light guide device 10 in the first embodiment.
  • the first light guide layer 103 includes a facing portion 103a extending to a position close to the side 101c of the base sheet 101, a trunk portion 103b extending from the facing portion 103a, and a plurality of stem portions 103b.
  • a branching portion 103c branched into two.
  • the first low-refractive index layer 102 includes a trunk portion 102b located immediately below the trunk portion 103b, and a branch portion 102c that is branched into a plurality of portions from the trunk portion 102b and located immediately below the branch portion 103c.
  • the trunk portion 103b and the branch portion 103c of the first light guide layer 103 and the trunk portion 102b and the branch portion 102c of the first low refractive index layer 102 are formed in the same pattern.
  • the facing portion 103a of the first light guide layer 103 extends to a position closer to the side 101c than the trunk portion 102b of the first low refractive index layer 102, and the facing portion 103a is a base material.
  • the sheet 101 is in close contact with the surface 101a.
  • the second low refractive index layer 104 is formed on the back surface 101b of the base sheet 101, and the second light guide layer 105 is formed on the back surface side.
  • the second low refractive index layer 104 and the second light guide layer 105 are formed in the same pattern.
  • the second low-refractive index layer 104 and the second light guide layer 105 include incident portions 104a and 105a extending to a position corresponding to the side 101c of the base sheet 101, and a trunk portion 104b extending from the incident portions 104a and 105a. 105b, and branch parts 104c and 105c branched into a plurality from the trunk parts 104b and 105b.
  • the facing portion 103 a of the first light guide layer 103, the second low refractive index layer 104, and the incident portions 104 a and 105 a of the second light guide layer 105 do not overlap vertically.
  • the base sheet 101 is formed so as to be displaced in the direction along the side 101c.
  • a small low-refractive-index third low-refractive index layer 104 d is provided on the back surface 101 b of the base sheet 101, and on the back surface of the third low-refractive index layer 104 d, A coupling layer 105d is formed to overlap.
  • the third low-refractive index layer 104 d and the coupling layer 105 d are formed at positions approaching the side 101 c of the base sheet 101, and part of the third light-reflecting layer 103 d. It faces directly below the facing portion 103a.
  • the third low refractive index layer 104d is formed of the same optical material as the second low refractive index layer 104 and has the same thickness.
  • the coupling layer 105d is formed of the same optical material as the second light guide layer 105 and the same thickness.
  • the coupling layer 105 d has a light incident surface 105 e extending to a position coinciding with the side 101 c of the base sheet 101, and a light incident on the back side of the light incident surface 105 e.
  • An inclined surface 105 f that reflects toward 101 is formed.
  • the angle ⁇ 3 formed between the back surface of the coupling layer 105d and the inclined surface 105f is preferably 45 degrees, or preferably about 45 ⁇ 10 degrees.
  • an inclined surface 103 d is also formed at the end of the facing portion 103 a of the first light guide layer 103.
  • the angle ⁇ 4 formed by the upper surface of the first light guide layer 103 and the inclined surface 103d is preferably 45 degrees, or preferably about 45 ⁇ 10 degrees.
  • the inclined surfaces 103d and 105f are not limited to planar inclined surfaces, and may be convex curved surfaces.
  • FIG. 13 shows an example of a manufacturing method of the light guide device 110 according to the second embodiment.
  • FIG. 13 shows a process of manufacturing the structural portion shown in cross section in FIG.
  • the first low refractive index layer 102 is formed on the front surface 101a of the base sheet 101, and the second low refractive index layer 104 and the third low refractive index are formed on the back surface 101b of the base sheet 101.
  • Layer 104d is formed.
  • the second low refractive index layer 104 and the third low refractive index layer 104d are formed of the same optical material at the same time.
  • the method for forming the first low refractive index layer 102, the second low refractive index layer 104, and the third low refractive index layer 104d is the same as the steps shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C. Yes, a mask layer is formed, an optical material layer is formed by a screen printing method or the like, and UV is irradiated to cure.
  • a concave cavity 118a for forming the second light guide layer 105 and a concave cavity 118b for forming the coupling layer 105d are formed.
  • a liquid optical material 115 is supplied to the cavities 118a and 118b.
  • the base sheet 101 is installed on the mold 118.
  • the second low refractive index layer 104 is inserted into the cavity 118a
  • the third low refractive index layer 104d is inserted into the cavity 118b.
  • the base material sheet 101, the first low-refractive index layer 102, the second low-refractive index layer 104, and the third low-refractive index layer 104d are transmitted, and the optical material 115 is irradiated with UV. Curing is performed to form the second light guide layer 105 and the bonding layer 105d.
  • the mold 118 is peeled off.
  • a concave cavity 119a for forming the first light guide layer 103 is formed.
  • An optical material is supplied into the cavity 119 a and the base sheet 101 is placed on the surface of the mold 119.
  • the first low refractive index layer 102 is allowed to enter the cavity 119a.
  • the optical material is cured by irradiating the optical material with UV to form the first light guide layer 103.
  • the light guide device 110 is completed by peeling from the mold 119.
  • the operation of the light guide device 110 will be described.
  • the first light source 121 is opposed to the light incident surface 105e of the coupling layer 105d, and the incident portion 105a of the second light guide layer 105 is formed as shown in FIGS.
  • the second light source 122 is opposed to the end surface.
  • the first light source 121 and the second light source 122 are light emitting diode packages.
  • the light emitted from the first light source 121 enters the coupling layer 105d and is reflected by the inclined surface 105f in the coupling layer 105d.
  • the light reflected upward is transmitted through the third low refractive index layer 104 d and the base sheet 101, and is incident on the inside of the facing portion 103 a of the first light guide layer 103.
  • the light is reflected by the inclined surface 103 d of the first light guide layer 103 and propagates inside the first light guide layer 103.
  • the light emitted from the second light source is incident inside the incident portion 105 a of the second light guide layer 105 and propagates inside the second light guide layer 105. .
  • the first light source 121 and the second light source 122 are both disposed on the back surface 101b side of the base sheet 101, the first light source 121 and the second light source 122 are placed on the substrate. Can be mounted at the same height position. Then, the light from the first light source 121 and the light from the second light source 122 can be propagated to the front surface 101a side and the back surface 101b side of the base sheet 101 through different paths.
  • the light propagating in the first light guide layer 103 and the light propagating in the second light guide layer 105 are optically transmitted between the first low refractive index layer 102 and the second low refractive index layer 104. Probability of separation increases. Therefore, it is possible to guide two types of light through different paths and illuminate the display area of the operation unit.
  • the third low-refractive index layer 104 d is interposed between the coupling layer 105 d of the light guide device 110 and the base sheet 101, but the light given into the light guide layer 105 is Since it propagates in a short path and is reflected upward at the inclined portion 105f at an angle of 45 degrees or in the vicinity thereof, many components of light in the coupling layer 105d are incident on the third low refractive index layer 104d. The angle is reduced, and the probability of total reflection at the boundary between the coupling layer 105d and the third low refractive index layer 104d can be reduced. Therefore, even if the third low-refractive index layer 104 d is provided, a large amount of light components can be supplied from the coupling layer 105 d to the first light guide layer 103.
  • the distance from the back surface 101b of the base sheet 101 to the second light guide layer 105, and the back surface 101b to the coupling layer can be made equal, and the coupling layer 105d can be easily formed in the steps of FIGS. 13B and 13C.
  • the first low refractive index layer 102 may be left immediately below the facing portion 103a of the first light guide layer 103 shown in FIG. Also in this case, the incident angle of the light transmitted through the base sheet 101 from the coupling layer 105d to the first low-refractive index layer 102 can be made relatively small. The light propagation efficiency to the light does not drop significantly.
  • the third low refractive index layer 104 d may be removed, and the bonding layer 105 d may be in close contact with the back surface 101 b of the base sheet 101.
  • a low refractive index layer may be interposed between the bonding layer 6 and the base sheet 1.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view showing a light guide device 210 according to the third embodiment of the present invention.
  • the optical material which comprises the base material sheet of this embodiment, a low refractive index layer, and a light guide layer is the same as each said embodiment.
  • a second low refractive index layer 203 is formed on the back surface of a base material sheet 201 such as PET, and a pair of the second light guide layer 204 and the back surface of the second low refractive index layer 203.
  • the coupling layers 205a and 205b are formed.
  • the second light guide layer 204 is a light guide that extends longer than illustrated.
  • Each of the pair of coupling layers 205a and 205b is also a light guide that extends long, and is spaced apart from each other at a portion that intersects the second light guide layer 204.
  • Holes 203a and 203b are formed in the second low refractive index layer 203, and a part of the bonding layer 205a is in close contact with the back surface of the base sheet 201 inside the hole 203a. A part is in close contact with the back surface of the base sheet 201 inside the hole 203b.
  • the first low refractive index layer 202 is formed on the surface of the base sheet 201, and the first light guide layer 206 is formed on the surface. Holes 202 a and 202 b are formed in the first low refractive index layer 202.
  • One end of the first light guide layer 206 is in close contact with the surface of the base sheet 201 inside the hole 202a and faces the bonding layer 205a through the base sheet 201.
  • the other end of the first light guide layer 206 is in close contact with the surface of the base sheet 201 inside the hole 202b of the first low refractive index layer 202, and the bonding layer 205b via the base sheet 201. Opposite.
  • the light guide device 210 In the light guide device 210, light propagates in the second light guide layer 204.
  • the light that is separated and propagates inside the coupling layers 205 a and 205 b passes through the base sheet 201 and is connected by the first light guide layer 206. That is, it is possible to make a three-dimensional crossing of two intersecting light guide paths with a simple structure.
  • the light guide device 210 shown in FIG. 14 can be manufactured by the same type of process as shown in FIG.
  • the first light guide layer 206 and the coupling layers 205a and 205b are formed without providing the holes 202a, 202b, 203a, and 203b in the first low refractive index layer 202 and the second low refractive index layer 203.
  • the base sheet 101 and the first low refractive index layer 202 and the second low refractive index layer 203 may be combined.
  • the top view which shows the light guide device of the 1st Embodiment of this invention The disassembled perspective view which shows the light guide device of 1st Embodiment, A partially enlarged view of FIG. Sectional drawing in the IV-IV line of the light guide device shown in FIG. Sectional drawing in the VV line of the light guide device shown in FIG.
  • Process explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of the light guide apparatus of 1st Embodiment
  • Process explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of the light guide apparatus of 1st Embodiment
  • the top view which shows an example of the illumination display which uses the light guide apparatus of 1st Embodiment
  • the top view which shows the light guide device of the 2nd Embodiment of this invention
  • the disassembled perspective view of the light guide device of the 2nd Embodiment of this invention Sectional drawing in the XI-XI line of the light guide device shown in FIG.
  • Process explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of the light guide apparatus of 2nd Embodiment

Landscapes

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Abstract

【課題】　各層を重ねた積層構造で製造でき、基材の一方の側に設けた光源からの光を他方の側へ導くことができて、２種類の光を用いて多様な照光表示などを可能とした導光装置およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】　第１の光源２１から発せられた光が結合層６に入射すると、その光は結合層６の結合面６ｆから基材シート１を透過して、基材シート１の上側に設けられた第１の導光層２に与えられる。また、第２の光源からの光は、基材シート１の下側に設けられた第２の導光層５内を伝播する。基材シート１よりも下側に設けられた複数の光源から発せられる光を、基材シート１の上側と下側の別々の光経路に導くことができる。

Description

導光装置およびその製造方法
　本発明は、基材の一方の面から他方の面に光を立体的に導く機能を備えて、基材の両面に独立した光経路を形成することができる導光装置およびその製造方法に関する。
　携帯用機器その他の電子機器では、ＬＥＤなどの光源から発せられる光を導光層によって操作領域まで導いて、操作釦などを照光できるようにしている。従来の電子機器に装備されている前記導光層は、透明材料で板状またはシート状に形成されたものであり、光源から入射される光を平面的に広がるように導いて操作領域に導いている。そのため、単一の光を操作領域に導くことができるが、例えば、色相が相違する２種類の光を同時に操作領域に導くことは困難であった。
　仮に、２種類の光を操作領域に同時に導こうとすると、個別の導光層を上下に重ねるなどして配置することが必要である。この場合、導光層は上下に変形するなどの複雑な構造となるか、または２段構造とすることで高さ寸法が大きくなり、またＬＥＤなどの光源も上下に距離を空けて配置することが必要になる。
　光の通過経路を上下に立体的に形成するための従来例としては、以下の特許文献１に多層光回路基板に関する発明が記載されている。
　この多層光回路基板は、光導波路とクラッドから成る単位光回路基板が複数枚重ねられており、上層の単位光回路基板から延びる光導波路と、下層の単位光回路基板から延びる光導波路とが、それぞれの単位光回路基板を貫通する穴の内部で互いに接合されている。
特開平６－２７３６２７号公報
　特許文献１に記載された多層光回路基板は、同文献に記載されているように、それぞれの光導波路の端面を鏡面研磨して接合することが必要であるとともに、両光導波路の長さを湾曲時に端面どうしが穴の内部で正確に対面できるように設定する必要があり、きわめて高度な成形技術と接合技術が必要になる。
　本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、平面的な広がりを持つ各層を上下に積層する簡単な構成でありながら、基材の片方の面から他方の面に光を導くことができ、その結果、操作部などを複数種類の光で照光できる導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、基材の片方の面の側にのみ複数の光源を設けることで、それぞれの光源から発せられる光を基材の両面に導くことができる導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。
　本発明の導光装置は、シート状または板状で且つ透光性の基材の一方の面に、透光性材料で形成された第１の導光層が設けられ、前記基材の他方の面に、透光性材料で形成された第２の導光層および結合層が設けられており、
　前記結合層が、前記第２の導光層と光学的に分離されているとともに、前記基材を介して前記第１の導光層と対向し、前記結合層に与えられた光が、前記基材を透過して前記第１の導光層の内部に伝達可能であることを特徴とするものである。
　本発明の導光装置は、基材の他方の面に設けられた結合層に光を入射すると、この光が、基材を透過して、基材の一方の面に設けられた第１の導光層に与えられる。したがって、基材の片側に設けられた複数の光源を用いて、基材の互いに異なる面に設けられた第１の導光層と第２の導光層に対して個別に光を与えることができる。光源を基材の片側に配置できるために、全体を薄型に構成しやすく、また薄型の機器に組み込みやすい。
　本発明は、前記基材と前記第１の導光層との間および前記基材と前記第２の導光層との間の少なくとも一方に、前記第１の導光層および前記第２の導光層よりも屈折率の低い低屈折率層が設けられていることが好ましい。
　前記低屈折率層を基材の少なくとも一方の面に設けることによって、第１の導光層と第２の導光層を光学的に実質的に分離しやすくなり、第１の導光層を伝播する光と第２の導光層を伝播する光の相互干渉を防ぎやすくなる。
　なお、本発明では、前記低屈折率層を設けずに、基材そのものを、第１の導光層と第２の導光層および結合層よりも屈折率の低い透光性材料で形成することで、第１の導光層内を伝播する光と第２の導光層内を伝播する光の相互干渉を防ぎやすくなる。
　本発明は、前記低屈折率層に開口部が形成されており、前記結合層と前記第１の導光層の少なくとも一方が前記開口部内に入って前記基材に密着していることが好ましい。
　上記発明では、結合層と第１の導光層との対向部に基材のみが存在し、低屈折率層が存在しないため、結合層から第１の導光層への光の伝播効率を向上させることができる。
　または、本発明は、前記結合層と前記第１の導光層との対向部分に前記低屈折率層が介在しており、前記結合層の前記第１の導光層と対向する部分に、前記結合層内を伝播した光を前記低屈折率層に向けて反射する傾斜面が形成されているものであってもよい。
　前記発明では、結合層と第１の導光層との対向部において、基材の少なくとも一方の面に低屈折率を残すことで、各層を積層する際の製造工程を容易にできる。また、結合層に低屈折率層に対向する傾斜面を設けることで、傾斜面で反射された光が低屈折率層に入射するときの入射角を小さくすることができる。そのため、低屈折率層が存在していても、結合層の光が低屈折率層と基材を透過して第１の導光層内に入り込みやすくなる。
　本発明は、前記結合層に対向して光を与える第１の光源と、前記第２の導光層に対向して光を与える第２の光源とが設けられ、前記第１の光源と前記第２の光源が、前記基材の同じ側に設けられているものとすることができる。
　複数の光源を基材の同じ側に設けても、第１の導光層と第２の導光層に光を与えることができるため、全体を薄型に構成できる。また、第１の導光層が設けられている面を筐体の内面や操作パネルの内面に接近して配置しても光源が邪魔にならないため、薄型の機器に組み込みやすくなる。
　例えば、本発明の導光装置は、前記第１の導光層と前記第２の導光層とが重ねられた部分が表示領域とされており、この表示領域に、前記第１の光源を点灯したときの照光表示と前記第２の光源を点灯したときの照光表示部とを切換えて行うことが可能である。
　さらに、前記第１の導光層と前記第２の導光層とが重ねられた部分が表示領域とされており、前記表示領域には、前記第１の導光層と前記第２の導光層の一方の導光層内を伝播する光で照光される枠状の第１の照光表示部と、前記第１の照光表示部で囲まれた領域内に設けられて、他方の導光層内を伝播する光で照光される第２の照光表示部が設けられているものとすることも可能である。
　すなわち平面的な表示領域において、第１の導光層内を伝播する光による照光表示と第２の導光層内を伝播する光による照光表示の双方を目視でき、また２つの光源を同時に点灯することにより、第１の導光層による照光表示と第２の導光層による照光表示を、重ねて表示したり、離れた位置で照光することなどが可能である。
　また、本発明の導光装置は、前記第１の導光層と前記第２の導光層の少なくとも一方が、複数の導光路に分岐している構造とすることも可能である。
　さらに、本発明の導光装置は、前記基材の他方の面に、前記第２の導光層と、前記第２の導光層を挟んで間隔を空けて配置された対を成す前記結合層が設けられて、前記基材の一方の面に、前記結合層どうしを光学的に結ぶ前記第１の導光層が設けられているものであってもよい。
　上記の導光装置は、基材の他方の面に構成されている結合層と第２の導光層との交叉部に、第１の導光層による迂回路を形成でき、光路が交叉する導光路を平面的に構成することが可能である。
　次に、本発明の導光装置の製造方法は、シート状または板状で且つ透光性の基材の一方の面に、透光性材料で第１の導光層を形成する工程と、前記基材の他方の面に、透光性材料で第２の導光層および結合層を形成する工程とを有し、
　前記結合層を、前記第２の導光層と光学的に分離されるとともに、前記基材を介して前記第１の導光層と対向する位置に形成することを特徴とするものである。
　例えば、本発明の導光装置の製造方法は、前記第１の導光層と前記第２の導光層および前記結合層は、光硬化性の液状の光学材料を型の凹部に充填し、光エネルギーで硬化させ且つ前記基材の表面に固着させて形成する。
　さらに、前記基材の一方の面または他方の面の少なくとも一方に、前記第１の導光層と前記第２の導光層および前記結合層よりも屈折率が低い低屈折率層を形成し、その後、前記第１の導光層と前記第２の導光層および前記結合層を形成するものである。
　前記のように本発明の導光装置の製造方法は、基材を積層の基準として使用して、その両面に低屈折率層や導光層および結合層を接合する積層工程で導光装置を構成することができる。
　本発明の導光装置は、基材の片側に配置された結合層から他方の側に配置された第１の導光層に光を伝達することができる。例えば基板の片側にのみ光源を設け、この光源を使用して基材の両面に設けられたそれぞれの導光層に光を与えることができる。
　その結果、表示領域に異なる色相の照光表示を同時に行うなど、薄型でありながら種々の要求に応じた照光表示が可能になる。
　また、本発明の導光装置の製造方法によれば、基材を基準としその両面に光学材料を固着させ、また積層することで、少なくとも２種類の光経路を有する導光装置を簡単な工程で製造できるようになる。
　図１は本発明の第１の実施の形態の導光装置１０を示す平面図である。図２は第１の実施の形態の導光装置１０の分解斜視図、図３は図２の一部拡大図である。図４は図１に示す導光装置１０のＩＶ－ＩＶ線での断面図、図５はＶ－Ｖ線での断面図である。図６と図７は、第１の実施の形態の導光装置１０の製造方法を示す工程説明図である。図８は第１の実施の形態の導光装置１０を使用した照光表示の一例を示す平面図である。
　図２と図３に示すように、本発明の第１の実施の形態の導光装置１０は、基材シート１を有しており、基材シート１の表面１ａに第１の導光層２が形成されている。基材シート１の裏面１ｂには、第１の低屈折率層３ａと小面積の第２の低屈折率層３ｂが分離されて形成されている。第１の低屈折率層３ａの下側には第２の導光層５が形成されており、第２の低屈折率層３ｂの下側には、結合層６が形成されている。
　基材シート１は、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）などの透光性の樹脂シートである。第１の導光層２と第２の導光層５および結合層６は、同じ光学材料で形成されて透光性で同じ屈折率を有しており、例えば、光硬化性のシリコーン樹脂またはウレタン樹脂で形成されている。第１の低屈折率層３ａと第２の低屈折率層３ｂは、同じ光学材料で形成されて透光性であり屈折率は同じである。低屈折率層３ａ，３ｂは、シリコーン樹脂またはウレタン樹脂あるいはフッ素系樹脂などで形成されているが、屈折率は第１の導光層２と第２の導光層５および結合層６よりも小さい。
　第１の導光層２と第２の導光層５および結合層６と、低屈折率層３ａ，３ｂとの屈折率差Δｎは２％以上であることが好ましい。屈折率差Δｎは以下で求められる。
　Δｎ＝[（ｎｈ－ｎｌ）／ｎｌ]×１００（％）
　ただし、ｎｈ＝第１の導光層２と第２の導光層５および結合層６の屈折率であり、ｎｌ＝低屈折率層３ａ，３ｂの屈折率である。
　例えば、低屈折率層３ａ，３ｂの屈折率ｎｌが１．５のとき、第１の導光層２と第２の導光層５および結合層６の屈折率ｎｈが１．５３以上である。また、基材シート１の屈折率は、第１の導光層２と第２の導光層５および結合層６の屈折率よりも大きいことが好ましい。例えば、基材シート１を形成しているＰＥＴの屈折率は１．５７程度である。
　なお、本明細書での透光性とは、厚さが１ｍｍのフィルムまたはシートで全光線透過率が９５％以上のいわゆる透明であることが好ましいが、これに限られず、例えば透明樹脂内にフィラーまたは不純物が混入して、全光線透過率が３０％以上のものなどを含む概念である。
　図２と図３に示すように、基材シート１の前辺１ｃの両側では、シートの角部に傾斜辺１ｄ，１ｄが形成されている。前記傾斜辺１ｄは、前記角部で交叉すべき２つの辺１ｃ，１ｅのそれぞれに対して４５度の角度で形成されている。
　第１の低屈折率層３ａと第２の低屈折率層３ｂは、基材シート１の裏面に固着している。第１の低屈折率層３ａと第２の低屈折率層３ｂは、基材シート１の前記角部の近傍で分離されている。第１の低屈折率層３ａと第２の低屈折率層３ｂとを分離している欠損部７は円弧軌跡に沿って形成されている。第１の低屈折率層３ａの欠損部７に対向する縁部３ｃは円弧状の凹曲線に沿って形成され、第２の低屈折率層３ｂの前記欠損部７に対向する縁部３ｄは円弧軌跡の凸曲線に沿って形成されている。縁部３ｃの曲率中心と縁部３ｄの曲率中心は同じ位置である。第２の低屈折率層３ｂの角部には傾斜辺３ｇが形成されている。傾斜辺３ｇは、第１の低屈折率層３ａの２つの辺３ｅ，３ｆのそれぞれに対して４５度の角度で形成されており、傾斜辺３ｇは、基材シート１の前記傾斜辺１ｄの真下に位置している。
　結合層６は、第２の低屈折率層３ｂの下側に設けられている。結合層６は、その表面６ａが第２の低屈折率層３ｂの裏面に密着している。結合層６には、光入射面６ｂが形成されている。光入射面６ｂは前記表面６ａに対して垂直であり、前記各傾斜辺１ｄ，３ｇの真下に位置している。結合層６には、表面６ａから上方へ隆起する凸部６ｃが一体に形成されている。凸部６ｃは、円弧軌跡に沿って形成されている。凸部６ｃの側面は凸曲面６ｄであり、この凸曲面６ｄは、第１の低屈折率層３ａの縁部３ｃと同じ曲率で形成されている。凸部６ｃの他方の側面は凹曲面６ｅであり、この凹曲面６ｅは、第２の低屈折率層３ｂの縁部３ｄと同じ曲率で形成されている。凸部６ｃの上面は結合面６ｆであり、この結合面６ｆは平坦面である。
　図４に示すように、結合層６の凸部６ｃは、第１の低屈折率層３ａと第２の低屈折率層３ｂとを分離している欠損部７の内部に入り込んで、結合面６ｆが基材シート１の裏面１ｂに密着している。また、凸部６ｃの凸曲面６ｄと第１の低屈折率層３ａの縁部３ｃとが密着し、凸部６ｃの凹曲面６ｅと第２の低屈折率層３ｂの縁部３ｄとが密着している。図４に示すように、結合層６の裏面６ｈは、基材シート１の裏面１ｂと平行な平坦面である。
　結合層６は、前記凸部６ｃの真下に、結合層６の内部に与えられた光を上に向けて反射するための傾斜面６ｇが形成されている。傾斜面６ｇは、結合面６ｆの真下に対向している。傾斜面６ｇは、結合面６ｆの平面形状に倣うように形成されたテーパ傾斜面である。図４に示す結合層６の裏面６ｈに対する傾斜面６ｇの角度θ１は４５度が好ましく、または４５±１０度程度が好ましい。この角度範囲とすることで、結合層６の内部において傾斜面６ｇで反射された光が、結合面６ｆに向かう確率を高くできる。
　図４に示すように、第２の導光層５は表面５ａが第１の低屈折率層３ａの裏面に密着している。第２の導光層５の厚さ寸法は、結合層６の表面６ａと裏面６ｈとの間の厚さ寸法と同じである。第２の導光層５と結合層６は欠損部８によって分離されている。第２の導光層５の結合層６に対面する縁部５ｂは、結合層６の凸部６ｃの凸曲面６ｄと一定の距離を空けて対面しており、第２の導光層５と結合層６は光学的に分離されている。なお、傾斜面６ｇに沿って、結合層６を構成する光学材料よりも屈折率の低い光学材料の膜を形成してもよい。
　第２の導光層５の前辺は光入射面５ｃであり、この光入射面５ｃは、基材シート１の前辺１ｃと一致している。
　第１の導光層２は、その裏面２ａの全面が基材シート１の表面１ａに密着して固着されている。第１の導光層２の前辺２ｂは、基材シート１の前辺１ｃと一致している。図１と図２に示すように、第１の導光層２の前辺２ｂの両端の角部に凹曲面２ｃが形成されている。図３に示すように、それぞれの凹曲面２ｃは、凹状のテーパ曲面である。この凹曲面２ｃは、結合層６の凸部６ｃの上面である結合面６ｆに上方から対向している。図４に示すように、第１の導光層２の裏面２ａに対する凹曲面２ｃの傾斜角度θ２は４５度が好ましく、または４５±１０度程度が好ましい。
　ただし、前記各傾斜角度θ１，θ２は前記角度以外であってもよい。また、傾斜面２ｃ，６ｇは平面的な傾斜面に限られず、凸曲面であってもよい。
　前記導光装置１０の製造方法の一例を図６および図７に基づいて説明する。図６と図７には、図４の断面図に示す部分の製造過程が示されている。
　図６（ａ）では、ＰＥＴの基材シート１の裏面１ｂにマスク層１１を形成する。このマスク層１１は、図３に示す第１の低屈折率層３ａと第２の低屈折率層３ｂとの間の欠損部７に一致するパターンで形成されている。図６（ｂ）では、基材シート１の裏面１ｂのマスク層１１が形成されていない領域に、光学材料１３ａ，１３ｂの層を形成して硬化させる。光学材料１３ａ，１３ｂは光硬化性のシリコーン樹脂またはウレタン樹脂あるいはフッ素系樹脂であり、液状のものをスクリーン印刷法などで塗工し、ＵＶを照射して光エネルギーで硬化させる。マスク層１１を除去することで、図６（ｃ）に示すように、基材シート１の裏面１ｂに、第１の低屈折率層３ａと第２の低屈折率層３ｂおよび欠損部７が形成される。
　図６（ｂ）に示す型１６は、第２の導光層５と結合層６を形成する凹状のキャビティ１６ａを有している。キャビティ１６ａにはその底部から隆起する凸部１６ｂが一体に形成されている。凸部１６ｂには、結合層６の傾斜面６ｇを形成するための傾斜壁１６ｃと、第２の導光層５の縁部５ｂを形成するための垂直壁１６ｄが形成されている。キャビティ１６ａ内には、液状の光学材料１５が充填される。この光学材料１５は、光硬化性のシリコーン樹脂またはウレタン樹脂である。光学材料１５は、表面張力によって、型１６の表面１６ｅよりも盛り上がるように供給される。
　図６（ｅ）に示すように、基材シート１の低屈折率層３ａ，３ｂを型１６のキャビティ１６ａに向けて、低屈折率層３ａ，３ｂの表面を、型１６の表面１６ｅおよび凸部１６ｂの表面に密着させる。このとき、光学材料１５が低屈折率層３ａ，３ｂの表面に密着するとともに、光学材料１５の一部が、第１の低屈折率層３ａと第２の低屈折率層３ｂとの間の欠損部７内に入り込んで、基材シート１の裏面１ｂに密着する。ＵＶ（紫外線）を、基材シート１および低屈折率層３ａ，３ｂを透過させて光学材料１５に照射し、光学材料１５を硬化させる。そして、型１６から剥がすことで、図７（ａ）に示すように、低屈折率層３ａ，３ｂに固着された第２の導光層５および結合層６が形成される。
　図７（ｂ）に示す型１９には、第１の導光層２を形成するための凹状のキャビティ１９ａが形成されている。キャビティ１９ａの側壁の一部に、図３に示す第１の導光層２の凹曲面２ｃを形成するための傾斜壁１９ｂが形成されている。
　図７（ｂ）に示すように、キャビティ１９ａ内に、光硬化性のシリコーン樹脂またはウレタン樹脂などの液状の光学材料１２を充填する。図７（ｃ）に示すように、基材シート１の表面１ａでキャビティ１９ａを覆い、前記表面１ａを型１９の表面１９ｃに密着させる。第２の導光層５、結合層６、低屈折率層３ａ，３ｂおよび基材シート１を透過させて光学材料１２にＵＶを照射し、光学材料１２を硬化させて第１の導光層２を形成する。そして、型１９から剥がすことで導光装置１０が完成する。
　次に、前記導光装置１０を用いた照光表示動作を説明する。
　図１および図４に示すように、結合層６の光入射面６ｂに一対の第１の光源２１がそれぞれ対向して設けられており、図１および図５に示すように、第２の導光層５の光入射面５ｃに一対の第２の光源２２が対向して設けられている。第１の光源２１と第２の光源２２は、発光ダイオードのベアチップが透光性のパッケージ内に封入された発光ダイオードパッケージである。第１の光源２１と第２の光源２２は、発光波長が相違し発せられる光の色相が互いに相違するものが使用される。
　図４と図５に示すように、第１の光源２１と第２の光源２２は、共に基材シート１の裏面１ｂよりも下側において同じ高さ位置に配置されている。そのため、第１の光源２１と第２の光源２２を同じ基板上で同じ高さ位置に実装でき、光源２１，２２の実装構造を簡単にできる。また、第１の光源２１と第２の光源２２を、基材シート１の表面１ａから表側に飛び出さないように実装することが可能であるため、第１の導光層２を電子機器の表示部の内側に対向させたときに、光源２１，２２を電子機器の筐体の内面から離すことができる。そのため、第１の導光層２の表面２ｄを、機器の表示部の内側に密着させて配置することが可能である。
　図４に示すように、第１の光源２１を点灯し、光を結合層６の光入射面６ｂから入射させると、その光は、結合層６の傾斜面６ｇまたは裏面６ｈで反射され、凸部６ｃの結合面６ｆから基材シート１を透過して第１の導光層２に与えられる。さらに、光が第１の導光層２の凹曲面２ｃや表面２ｄで反射されて、第１の導光層２内を伝播する。
　図３に示すように、結合層６の結合面６ｆおよびその下の傾斜面６ｇは円弧軌跡に沿って形成されており、結合面６ｆの上方に対向する凹曲面２ｃは、円弧軌跡に沿った凹形状のテーパ面である。したがって、結合面６ｆから基材シート１を経て第１の導光層２に与えられた光は、凹曲面２ｃに反射されて広角に広げられて第１の導光層２内に与えられる。よって、第１の導光層２の内部の全域に効果的に光を与えることができる。
　図５に示すように、第２の光源２２から発せられた光は、第２の導光層５の光入射面５ｃから入射し、第２の導光層５内を伝播する。
　第１の導光層２と第２の導光層５は、上下に重ねられているが、両層の間に第１の低屈折率層３ａが介在して、光学的には実質的に分離されている。よって、第１の導光層２と第２の導光層５とで、光の伝播経路を高い確率で分離しやすくなる。すなわち、第１の導光層２内を伝播する光の一部は基材シート１に入射されるが、基材シート１と第２の導光層５との間に第１の低屈折率層３ａが介在しているため、基材シート１に入射した光が、第２の導光層５に伝達されにくい。
　図１に示すように、導光装置１０は、第１の導光層２と第２の導光層５とが重なっている部分を表示領域として使用できる。第１の光源２１を点灯すると、表示領域に第１の光源２１から発せられる光の色相の照光表示ができ、第２の光源２２を点灯すると、第２の光源２２から発せられる光の色相の照光表示ができる。また、第１の光源２１と第２の光源２２を同時に点灯すると、２つの色相が混合した色相で照光表示を行うことができる。例えば、第１の導光層２の表面２ｄに、文字や記号を表示する乱反射部を形成すると、文字や記号を、第１の光源２１の光の色相と第２の光源２２の光の色相および２つの色相が混合した色相の３種類の色相で照光表示できる。乱反射部は、第１の導光層２の表面に部分的に細かな凹凸を形成したり、内部にフィラーが混入された樹脂層を積層することなどで構成できる。
　図８は、導光装置１０を使用した他の照光表示の例を示している。
　図８に示す例では、第１の導光層２と第２の導光層５とが重ねられている表示領域に、第１の照光表示部２５と第２の照光表示部２６が設けられている。第１の照光表示部２５は、第２の導光層５の裏面５ｄに乱反射部を設けることで形成され、第２の照光表示部２６は、第１の導光層２の表面２ｄに乱反射部を設けることで形成される。
　第１の光源２１と第２の光源２２を同時に点灯すると、第１の照光表示部２５が第１の光源２１から発せられる光の色相で照光表示され、第２の照光表示部２６が第２の光源２２から発せられる光の色相で照光表示される。第１の照光表示部２５は連続する枠体形状または間欠した枠体形状のパターンで形成され、第２の照光表示部２６は前記枠体に囲まれた領域に設けられている。このように、導光層を単に重ねた構成であっても、枠体と、この枠体に囲まれた領域内部の照光表示部を異なる色相で同時にまたは個別に行うことが可能になる。
　なお、図８の表示形態とは逆に、第１の導光層２に第１の照光表示部２５を設け、第２の導光層５に第２の照光表示部２６を設けることも可能である。
　図９は本発明の第２の実施の形態の導光装置１１０を示す平面図、図１０は導光装置１１０の分解斜視図である。図１１は図９に示す導光装置１１０のＸＩ－ＸＩ線での断面図、図１２は図９のＸＩＩ－ＸＩＩ線での断面図、図１３は導光装置１１０の製造方法の一例を示す工程説明図である。
　ＰＥＴなどの透光性の合成樹脂で形成された基材シート１０１の表面１０１ａに、第１の低屈折率層１０２と第１の導光層１０３とが重ねられて固着されている。第２の実施の形態における低屈折率層と導光層の光学材料は、前記第１の実施の形態の導光装置１０と同じである。
　図１０と図１１に示すように、第１の導光層１０３は、基材シート１０１の辺１０１ｃに接近した位置まで延びる対向部１０３ａと、対向部１０３ａから延びる幹部１０３ｂ、および幹部１０３ｂから複数に分岐された分岐部１０３ｃを有している。第１の低屈折率層１０２は、前記幹部１０３ｂの真下に位置する幹部１０２ｂ、および幹部１０２ｂから複数に分岐されて前記分岐部１０３ｃの真下に位置する分岐部１０２ｃを有している。第１の導光層１０３の幹部１０３ｂおよび分岐部１０３ｃと、第１の低屈折率層１０２の幹部１０２ｂおよび分岐部１０２ｃは、互いに同じパターンで形成されている。図１１に示すように、第１の導光層１０３の対向部１０３ａは、第１の低屈折率層１０２の幹部１０２ｂよりも辺１０１ｃに接近する位置まで延びており、対向部１０３ａは基材シート１０１の表面１０１ａに密着している。
　基材シート１０１の裏面１０１ｂには、第２の低屈折率層１０４が形成され、その裏面側に第２の導光層１０５が重ねられて形成されている。第２の低屈折率層１０４と第２の導光層１０５は同じパターンで形成されている。第２の低屈折率層１０４と第２の導光層１０５は、基材シート１０１の辺１０１ｃに一致する位置まで延びている入射部１０４ａ，１０５ａと、入射部１０４ａ，１０５ａから延びる幹部１０４ｂ，１０５ｂ、および幹部１０４ｂ，１０５ｂから複数に分岐された分岐部１０４ｃ，１０５ｃを有している。
　図９に示すように、第１の導光層１０３の対向部１０３ａと、第２の低屈折率層１０４と第２の導光層１０５の入射部１０４ａ，１０５ａは、上下に重ならないように、基材シート１０１の辺１０１ｃに沿う向きに位置ずれして形成されている。
　図１０および図１１に示すように、基材シート１０１の裏面１０１ｂに、小面積の第３の低屈折率層１０４ｄが固着して設けられ、この第３の低屈折率層１０４ｄの裏面に、結合層１０５ｄが重ねられて形成されている。図１１に示すように、第３の低屈折率層１０４ｄと結合層１０５ｄは、基材シート１０１の辺１０１ｃに接近する位置に形成されており、その一部が、第１の導光層１０３の対向部１０３ａの真下に対向している。第３の低屈折率層１０４ｄは、第２の低屈折率層１０４と同じ光学材料で同じ厚さ寸法で形成されている。同様に、結合層１０５ｄは、第２の導光層１０５と同じ光学材料で同じ厚さ寸法で形成されている。
　図１１に示すように、結合層１０５ｄには、基材シート１０１の辺１０１ｃと一致する位置まで延びている光入射面１０５ｅと、光入射面１０５ｅの奥側に位置して光を基材シート１０１に向けて反射する傾斜面１０５ｆが形成されている。結合層１０５ｄの裏面と傾斜面１０５ｆとの成す角度θ３は４５度が好ましく、または４５±１０度程度が好ましい。一方、第１の導光層１０３の対向部１０３ａの端部にも傾斜面１０３ｄが形成されている。第１の導光層１０３の上面と傾斜面１０３ｄとの成す角度θ４は４５度が好ましく、あるいは４５±１０度程度が好ましい。
　ただし、前記各傾斜角度θ３，θ４は前記角度以外であってもよい。また、傾斜面１０３ｄ，１０５ｆは平面的な傾斜面に限られず、凸曲面であってもよい。
　図１３は、第２の実施の形態の導光装置１１０の製造方法の一例を示している。図１３には、図１１に断面で示す構造部分が製造される過程が示されている。
　図１３（ａ）では、基材シート１０１の表面１０１ａに第１の低屈折率層１０２を形成し、基材シート１０１の裏面１０１ｂに第２の低屈折率層１０４および第３の低屈折率層１０４ｄを形成する。第２の低屈折率層１０４と第３の低屈折率層１０４ｄは同じ光学材料で同時に形成される。第１の低屈折率層１０２、および第２の低屈折率層１０４と第３の低屈折率層１０４ｄの形成方法は、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した工程と同じであり、マスク層を形成してスクリーン印刷法などによって光学材料層を形成しＵＶを照射して硬化させる。
　図１３（ｂ）に示す型１１８には、第２の導光層１０５を形成するための凹状のキャビティ１１８ａと、結合層１０５ｄを形成するための凹状のキャビティ１１８ｂが形成されている。
　図１３（ｂ）に示すように、前記キャビティ１１８ａ，１１８ｂに液状の光学材料１１５が供給される。図１３（ｃ）に示すように、型１１８に基材シート１０１が設置される。このとき、キャビティ１１８ａの内部に第２の低屈折率層１０４を入り込ませ、キャビティ１１８ｂの内部に第３の低屈折率層１０４ｄを入り込ませる。そして基材シート１０１と第１の低屈折率層１０２および第２の低屈折率層１０４と第３の低屈折率層１０４ｄを透過させて、光学材料１１５にＵＶを照射し、光学材料１１５を硬化させて、第２の導光層１０５および結合層１０５ｄを形成する。そして型１１８から剥離する。
　図１３（ｄ）に示す型１１９には、第１の導光層１０３を形成するための凹状のキャビティ１１９ａが形成されている。このキャビティ１１９ａ内に光学材料を供給し、型１１９の表面に基材シート１０１を設置する。このとき、第１の低屈折率層１０２をキャビティ１１９ａの内部に入り込ませる。光学材料にＵＶを照射して光学材料を硬化させ、第１の導光層１０３を形成する。そして、型１１９から剥離して導光装置１１０が完成する。
　次に、前記導光装置１１０の動作を説明する。
　図９と図１１に示すように、結合層１０５ｄの光入射面１０５ｅに第１の光源１２１を対向させ、図９と図１２に示すように、第２の導光層１０５の入射部１０５ａの端面に第２の光源１２２を対向させる。第１の光源１２１と第２の光源１２２は発光ダイオードパッケージである。
　図１１に示すように、第１の光源１２１から発せられた光は結合層１０５ｄ内に入射し、結合層１０５ｄ内において傾斜面１０５ｆで反射される。上向きに反射された光は、第３の低屈折率層１０４ｄおよび基材シート１０１を透過し、第１の導光層１０３の対向部１０３ａの内部に入射される。そして、第１の導光層１０３の傾斜面１０３ｄで反射されて、第１の導光層１０３の内部を伝播する。一方、図１２に示すように、第２の光源から発せられた光は、第２の導光層１０５の入射部１０５ａの内部で入射されて、第２の導光層１０５の内部を伝播する。
　この導光装置１１０では、第１の光源１２１と第２の光源１２２が共に、基材シート１０１の裏面１０１ｂ側に配置されているため、第１の光源１２１と第２の光源１２２を基板上で同じ高さ位置に実装することができる。そして、第１の光源１２１からの光と第２の光源１２２からの光を、基材シート１０１の表面１０１ａ側と裏面１０１ｂ側に異なる経路で伝播させることが可能である。第１の導光層１０３内を伝播する光と第２の導光層１０５内を伝播する光は、第１の低屈折率層１０２と第２の低屈折率層１０４とで、光学的に分離できる確率が高くなる。よって２種類の光を、別々の経路で導いて、操作部の表示領域を照光することが可能になる。
　図１１に示すように、導光装置１１０の結合層１０５ｄと基材シート１０１との間に第３の低屈折率層１０４ｄが介在しているが、導光層１０５内に与えられる光は、短い経路で伝播してすぐに４５度またはその近傍の角度の傾斜部１０５ｆで上向きに反射されるため、結合層１０５ｄ内の光の多くの成分は、第３の低屈折率層１０４ｄへの入射角が小さくなり、結合層１０５ｄと第３の低屈折率層１０４ｄとの境界部で全反射される確率を小さくできる。よって、第３の低屈折率層１０４ｄを設けても、多くの光成分を結合層１０５ｄから第１の導光層１０３に与えることが可能である。
　また、第３の低屈折率層１０４ｄを第２の低屈折率層１０４と共に設けることで、基材シート１０１の裏面１０１ｂから第２の導光層１０５までの距離と、前記裏面１０１ｂから結合層１０５ｄまでの距離を等しくでき、図１３（ｂ）（ｃ）の工程において、結合層１０５ｄを形成しやすい。
　なお、図１１に示す第１の導光層１０３の対向部１０３ａの真下に、第１の低屈折率層１０２を残しておいてもよい。この場合も、結合層１０５ｄから基材シート１０１内を透過する光の第１の低屈折率層１０２への入射角を比較的小さくできるため、基材シート１０１から第１の導光層１０３内への光の伝播効率が大幅に下がることはない。
　ただし、図１１において、第３の低屈折率層１０４ｄを除去し、結合層１０５ｄを基材シート１０１の裏面１０１ｂに密着させてもよい。また、図４に示す第１の実施の形態の導光装置１０において、結合層６と基材シート１との間に低屈折率層を介在させてもよい。
　図１４は本発明の第３の実施の形態の導光装置２１０を示す分解斜視図である。
　この実施の形態の基材シートおよび低屈折率層と導光層を構成する光学材料は、前記各実施の形態と同じである。
　この導光装置２１０は、ＰＥＴなどの基材シート２０１の裏面に第２の低屈折率層２０３が形成され、第２の低屈折率層２０３の裏面に、第２の導光層２０４と一対の結合層２０５ａ，２０５ｂが形成されている。第２の導光層２０４は、図示よりも長く延びている導光路である。一対の結合層２０５ａ，２０５ｂもそれぞれが長く延びる導光路であり、第２の導光層２０４と交叉する部分で、互いに間隔を空けて離れている。第２の低屈折率層２０３には穴２０３ａ，２０３ｂが形成されており、結合層２０５ａの一部が、前記穴２０３ａの内部で基材シート２０１の裏面に密着しており、結合層２０５ｂの一部が、前記穴２０３ｂの内部で基材シート２０１の裏面に密着している。
　基材シート２０１の表面には第１の低屈折率層２０２が形成され、その表面に第１の導光層２０６が形成されている。第１の低屈折率層２０２には穴２０２ａ，２０２ｂが形成されている。第１の導光層２０６の一方の端部は、前記穴２０２ａの内部で基材シート２０１の表面に密着し、且つ基材シート２０１を介して結合層２０５ａに対向している。第１の導光層２０６の他方の端部は、第１の低屈折率層２０２の穴２０２ｂの内部で基材シート２０１の表面に密着し、且つ基材シート２０１を介して結合層２０５ｂと対向している。
　この導光装置２１０は、第２の導光層２０４内を光が伝播する。これとは分離して結合層２０５ａ，２０５ｂの内部を伝播する光は、基材シート２０１を透過し第１の導光層２０６で連結される。すなわち、交叉する２つの導光路を簡単な構造で立体交差させることが可能になる。
　なお、図１４に示す導光装置２１０は、図１３に示したのと同種の工程で製造できる。なお、第１の低屈折率層２０２と第２の低屈折率層２０３に穴２０２ａ，２０２ｂ，２０３ａ，２０３ｂを設けずに、第１の導光層２０６とそれぞれの結合層２０５ａ，２０５ｂとを、基材シート１０１および第１の低屈折率層２０２と第２の低屈折率層２０３を介して結合してもよい。
本発明の第１の実施の形態の導光装置を示す平面図、 第１の実施の形態の導光装置を示す分解斜視図、 図２の一部拡大図、 図１に示す導光装置のＩＶ－ＩＶ線での断面図、 図１に示す導光装置のＶ－Ｖ線での断面図、 第１の実施の形態の導光装置の製造方法の一例を示す工程説明図、 第１の実施の形態の導光装置の製造方法の一例を示す工程説明図、 第１の実施の形態の導光装置を使用した照光表示の一例を示す平面図、 本発明の第２の実施の形態の導光装置を示す平面図、 本発明の第２の実施の形態の導光装置の分解斜視図、 図９に示す導光装置のＸＩ－ＸＩ線での断面図、 図９に示す導光装置のＸＩＩ－ＸＩＩ線での断面図、 第２の実施の形態の導光装置の製造方法の一例を示す工程説明図、 本発明の第３の実施の形態の導光装置の分解斜視図、
１　基材シート
２　第１の導光層
２ｃ　凹曲面
３ａ　第１の低屈折率層
３ｂ　第２の低屈折率層
５　第２の導光層
６　結合層
６ｃ　凸部
６ｆ　結合面
６ｇ　傾斜面
７　欠損部
８　欠損部
１０　導光装置
１１　マスク層
１６，１９　型
２１　第１の光源
２２　第２の光源
２５　第１の照光表示部
２６　第２の照光表示部
１０１　基材シート
１０２　第１の低屈折率層
１０３　第１の導光層
１０３ｄ　傾斜面
１０４　第２の低屈折率層
１０４ｄ　第３の低屈折率層
１０５　第２の導光層
１０５ｄ　結合層
１０５ｆ　傾斜面
１２１　第１の光源
１２２　第２の光源
１１０　導光装置
２０１　基材シート
２０２　第１の低屈折率層
２０３　第２の低屈折率層
２０４　第２の導光層
２０５ａ，２０５ｂ　結合層
２０６　第１の導光層
２１０　導光装置

Claims (12)

  1. 　シート状または板状で且つ透光性の基材の一方の面に、透光性材料で形成された第１の導光層が設けられ、前記基材の他方の面に、透光性材料で形成された第２の導光層および結合層が設けられており、
    　前記結合層が、前記第２の導光層と光学的に分離されているとともに、前記基材を介して前記第１の導光層と対向し、前記結合層に与えられた光が、前記基材を透過して前記第１の導光層の内部に伝達可能であることを特徴とする導光装置。
  2. 　前記基材と前記第１の導光層との間および前記基材と前記第２の導光層との間の少なくとも一方に、前記第１の導光層および前記第２の導光層よりも屈折率の低い低屈折率層が設けられている請求項１記載の導光装置。
  3. 　前記低屈折率層に開口部が形成されており、前記結合層と前記第１の導光層の少なくとも一方が前記開口部内に入って前記基材に密着している請求項２記載の導光装置。
  4. 　前記結合層と前記第１の導光層との対向部分に前記低屈折率層が介在しており、前記結合層の前記第１の導光層と対向する部分に、前記結合層内を伝播した光を前記低屈折率層に向けて反射する傾斜面が形成されている請求項２記載の導光装置。
  5. 　前記結合層に対向して光を与える第１の光源と、前記第２の導光層に対向して光を与える第２の光源とが設けられ、前記第１の光源と前記第２の光源が、前記基材の同じ側に設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の導光装置。
  6. 　前記第１の導光層と前記第２の導光層とが重ねられた部分が表示領域とされており、この表示領域に、前記第１の光源を点灯したときの照光表示と前記第２の光源を点灯したときの照光表示部とを切換えて行うことが可能である請求項５記載の導光装置。
  7. 　前記第１の導光層と前記第２の導光層とが重ねられた部分が表示領域とされており、
    　前記表示領域には、前記第１の導光層と前記第２の導光層の一方の導光層内を伝播する光で照光される枠状の第１の照光表示部と、前記第１の照光表示部で囲まれた領域内に設けられて、他方の導光層内を伝播する光で照光される第２の照光表示部が設けられている請求項５記載の導光装置。
  8. 　前記第１の導光層と前記第２の導光層の少なくとも一方が、複数の導光路に分岐している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の導光装置。
  9. 　前記基材の他方の面に、前記第２の導光層と、前記第２の導光層を挟んで間隔を空けて配置された対を成す前記結合層が設けられて、前記基材の一方の面に、前記結合層どうしを光学的に結ぶ前記第１の導光層が設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の導光装置。
  10. 　シート状または板状で且つ透光性の基材の一方の面に、透光性材料で第１の導光層を形成する工程と、前記基材の他方の面に、透光性材料で第２の導光層および結合層を形成する工程とを有し、
    　前記結合層を、前記第２の導光層と光学的に分離されるとともに、前記基材を介して前記第１の導光層と対向する位置に形成することを特徴とする導光装置の製造方法。
  11. 　前記第１の導光層と前記第２の導光層および前記結合層は、光硬化型の液状の光学材料を型の凹部に充填し、光エネルギーで硬化させ且つ前記基材の表面に固着させて形成する請求項１０記載の導光装置の製造方法。
  12. 　前記基材の一方の面または他方の面の少なくとも一方に、前記第１の導光層と前記第２の導光層および前記結合層よりも屈折率が低い低屈折率層を形成し、その後、前記第１の導光層と前記第２の導光層および前記結合層を形成する請求項１０または１１記載の導光装置の製造方法。
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