面状発光装置およびその製造方法
【課題】輝度を高めることができる面状発光装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】光源１と、光源１からの光が縁部から導入されて面方向に導かれるシート状のライトガイド２と、ライトガイド２の一方の面２ｃ側に配置された検知センサ３と、を備えた面状発光装置１０。検知センサ３は、基板６と、その一方の面６ａに設けられたシート体８を有する。ライトガイド２の少なくとも外周部と検知センサ３のシート体８とが粘着材４で接着されている。粘着材４は、光源１からの光が導入されるライトガイド２の縁部２ａから離間して形成されている。
【解決手段】光源１と、光源１からの光が縁部から導入されて面方向に導かれるシート状のライトガイド２と、ライトガイド２の一方の面２ｃ側に配置された検知センサ３と、を備えた面状発光装置１０。検知センサ３は、基板６と、その一方の面６ａに設けられたシート体８を有する。ライトガイド２の少なくとも外周部と検知センサ３のシート体８とが粘着材４で接着されている。粘着材４は、光源１からの光が導入されるライトガイド２の縁部２ａから離間して形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）、パーソナルコンピュータなどに用いられる面状発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等には、操作キー等を照明する機能を有する面状発光装置が用いられる（例えば、特許文献１〜３参照）。面状発光装置としては、シート状のライトガイドの縁部に側面発光型の光源を設けた構造のものがある。
図９および図１０は、面状発光装置の一例を用いたキースイッチモジュールを模式的に示すもので、ここに示す面状発光装置１００は、光源１０１と、光源１０１からの光が導入されるシート状のライトガイド１０２と、シートスイッチ１０３とを備えている。
【０００３】
シートスイッチ１０３は、基板１０６と、その一方の面に設けられたスイッチ素子１０７と、スイッチ素子１０７を覆うシート体１０８とを有する。
ライトガイド１０２とシートスイッチ１０３のシート体１０８は、粘着材１０４によって互いに接着されている。粘着材１０４は、少なくともライトガイド１０２の縁部１０２ａを含む部分とシート体１０８の縁部１０８ａを含む部分とを接着する。
面状発光装置１００の上面側には、操作キー１１１を有するキーパッド１１２が設けられている。
【０００４】
図１０に示すように、光源１０１から出射して縁部１０２ａからライトガイド１０２に入射した光は、ライトガイド１０２の両面で反射しながらライトガイド１０２の面方向に伝搬する。ライトガイド１０２内の光の一部は光取出部１０９で散乱して外部に出射し、これによって、例えば操作キー１１１に対応した位置が明るく表示される。
【０００５】
面状発光装置１００の製造にあたっては、ライトガイド１０２とシート体１０８は、粘着材で互いに接着されたライトガイド母材とシート体母材とを型抜きすることによって作製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７ー５３０６３号公報
【特許文献２】特開２００７ー３０５３１３号公報
【特許文献３】特開２００８ー６００５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記面状発光装置では、ライトガイド１０２の縁部１０２ａにおける損失などを原因として、光源１０１からライトガイド１０２への光の導入効率が不十分となって装置の輝度が低くなることがあった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、輝度を高めることができる面状発光装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、前述の光導入効率の低下について鋭意検討を行い、粘着材を原因としてライトガイドの縁部における損失が生じている可能性があるとの認識に達し、さらに検討を重ねた結果、粘着材の形成位置の調整によって光導入効率を高めることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、光源と、前記光源からの光が縁部から導入されて面方向に導かれるシート状のライトガイドと、前記ライトガイドの一方の面側に配置された検知センサと、を備え、前記検知センサが、基板と、その一方の面に設けられたシート体を有し、前記ライトガイドの少なくとも外周部と前記検知センサのシート体とが粘着材で接着され、前記粘着材は、前記光源からの光が導入される前記ライトガイドの縁部から離間して形成されている面状発光装置を提供する。
前記粘着材は、１層構造とされていることが好ましい。
前記粘着材は、前記ライトガイドの外周部のうち前記光源からの光が導入される部分以外の部分では、縁部を含む領域に形成されていることが好ましい。
前記ライトガイドのいずれか一方の面には、前記光源からの導入光を散乱させて出射させる光取出部が形成され、前記光取出部は、前記粘着材がない領域に形成されていることが好ましい。
本発明の面状発光装置は、前記ライトガイドの他方の面と、前記光源とを跨ぐように、遮光性を有した遮光部材が設けられていることが好ましい。
【０００９】
本発明は、光源と、前記光源からの光が縁部から導入されて面方向に導かれるシート状のライトガイドと、前記ライトガイドの一方の面側に配置された検知センサと、を備え、前記検知センサが、基板と、その一方の面に設けられたシート体を有する面状発光装置を製造するにあたって、前記ライトガイドおよび前記シート体は、粘着材で互いに接着されたそれぞれの母材を同時に型抜きすることによって形成し、前記粘着材は、前記型抜きされたライトガイドの外周部のうち前記光源からの光が導入される縁部から離間して形成される面状発光装置の製造方法を提供する。
前記粘着材は、１層構造とされていることが好ましい。
前記粘着材は、原料液を前記ライトガイドに塗布し乾燥させることにより形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、粘着材がライトガイドの光が導入される縁部から離れて形成されているため、粘着材への光の吸収を少なくし、ライトガイドに対する導入効率を高めることができる。従って、面状発光装置の輝度を高めることができる。
また、前記ライトガイドの縁部から粘着材の外縁部までのライトガイドの面（一方の面）からライトガイド内への入射が可能となるため、ライトガイドへの光の導入効率をさらに高めることができる。
また、粘着材がライトガイドの前記縁部に達していると、この縁部において光が散乱されてしまい、面状発光装置の輝度が低くなるおそれがあるが、本発明では、粘着材がライトガイドの前記縁部に達していないため、ライトガイドの前記縁部における光散乱が抑制され、面状発光装置の輝度が向上する。
また、粘着材は高湿度環境下において吸湿し軟化して流動しやすくなることがあるが、本発明では粘着材がライトガイドの前記縁部から離れて形成されるため、粘着材が流動化してもライトガイドの前記縁部に及ぶことはない。このため、ライトガイドの端面に付着した粘着材によりライトガイドへの光の導入効率が低下するのを防ぐことができる。
【００１１】
本発明の製造方法によれば、粘着材がライトガイドの前記縁部から離れて形成されるため、金型を用いてライトガイド母材からライトガイドを型抜きする際に、粘着材料が金型によりライトガイドの前記縁部の端面に付着することはない。
従って、ライトガイドの端面に付着した粘着材料を原因としてライトガイドへの光の導入効率が低下するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態である面状発光装置を示す断面図である。
【図２】図１の面状発光装置の光源およびライトガイドの一部を示す平面図である。
【図３】ライトガイドの一例の概略構成を示す平面図である。
【図４】面状発光装置の製造工程を示す断面図である。
【図５】前図に続く製造工程を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態である面状発光装置を示す断面図である。
【図７】実施例および比較例の輝度分布を示す図である。
【図８】本発明に使用可能なメンブレンスイッチの一例を示す断面図である。
【図９】従来の面状発光装置の一例を模式的に示す平面図である。
【図１０】前図に示す面状発光装置を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る面状発光装置の実施形態について以下に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である面状発光装置１０の一部を示す断面図である。図１は、図２に示すＡ１−Ａ１断面図である。図２は、面状発光装置１０の光源１およびライトガイド２の一部を示す平面図である。図３は、ライトガイド２の一例の全体の概略構成を示す平面図である。
【００１４】
図１に示すように、面状発光装置１０（センサ装置）は、光源１と、光源１からの光が導入されるシート状のライトガイド２（導光体）と、ライトガイド２の一方の面２ｃ側に配置されたシートスイッチ３（検知センサ）とを備えている。
面状発光装置１０の上面側には、複数の操作キー１１を有するキーパッド１２が設けられている。キーパッド１２と面状発光装置１０はキースイッチモジュールを構成する。
【００１５】
光源１としては、発光ダイオード（Light Emitting Diode、ＬＥＤ）などの発光素子、冷陰極管などの発光体が用いられる。光源１は、例えばケースの内部に発光素子チップを内蔵し、この発光素子チップからの出射光をケース側面の出射面１ａから出射させる構成が可能である。図示例では、光源１は、出射面１ａが側方（右方）に向けられ、ライトガイド２の導入縁部２ａの端面２ｂに対面している。
光源１は、はんだ等によって、基板６の面６ａ（上面）（一方の面）に形成された電気回路（図示略）に接続されている。
【００１６】
ライトガイド２を構成する材料は、光透過性を有し、かつ、変形可能なものであれば特に限定されないが、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ポリメチルメタクリレート、ＰＭＭＡ）のエラストマー、ウレタンアクリレートからなる群から選択されたいずれかが好ましい。
特に、アクリル系樹脂およびウレタン系樹脂は、弾性を有するため損傷を受けにくく、耐久性の点で優れている。
【００１７】
ライトガイド２の平面視形状は特に限定されず、図３に示すように略矩形でもよいし、その他の形状であってもよい。ライトガイド２の厚みは特に限定されず、例えば０．０１〜１０ｍｍ、好ましくは０．１〜１ｍｍとすることができる。
図１に示すように、ライトガイド２は、導入縁部２ａの端面２ｂが光源１の出射面１ａに近接して配置されている。
【００１８】
シートスイッチ３は、基板６と、基板６の面６ａに設けられた１または複数のスイッチ素子７と、スイッチ素子７を覆うシート体８とを有する。
基板６は、例えばＰＣＢ（Printed Circuit Board）、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのプリント配線基板である。
スイッチ素子７は、基板６の面６ａに設けられた中央接点部２１と、中央接点部２１の外周側に設けられた周辺接点部２２と、ドーム形状のメタルプレート２３とを備えている。メタルプレート２３は、その中央部が中央接点部２１に対して接離可能であり、操作者による押圧によって中央部が下方に弾性変形して中央接点部２１に当接し、中央接点部２１と周辺接点部２２とを導通させることができる。
【００１９】
シート体８は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂材料等からなる。シート体８の下面８ｂ側（基板６側の面）にはアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）などからなる粘着層１７が形成されている。
粘着層１７と基板６の面６ａとの間には、ＰＥＴなどの樹脂材料等からなるスペーサ１８が介在している。スペーサ１８の下面側にはアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）などからなる粘着層１９が形成されている。スペーサ１８は、スイッチ素子７に干渉しない位置に形成される。
シート体８は、粘着層１７、１９によって、スペーサ１８を介して基板６の面６ａに接着される。符号８ａはシート体８の外縁部である。
【００２０】
シートスイッチ３は、ライトガイド２の下面２ｃ（一方の面）とシート体８の上面８ｃとの間に形成された粘着材４を介して、ライトガイド２に接着されている。
粘着材４は、ライトガイド２の下面２ｃとシート体８の上面８ｃとに接して、これらを互いに接着している。
粘着材４は、支持材としての透明樹脂基材の両面に粘着層を形成した３層構造のものを用いてもよいし、１層構造（単層構造）（均質構造）のものを用いてもよいが、１層構造（単層構造）のものが好ましい。
【００２１】
１層構造（単層構造）の粘着材４は基材を使用しておらず、全体が粘着材料から形成されている。粘着材４は、１種類の粘着材料から均一に形成されていることが好ましい。
このような粘着材料としては、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤などが挙げられる。
【００２２】
粘着材４を１層構造とすることによって、３層構造の粘着材を用いた場合に比べ、粘着材４における光の吸収を低減し、面状発光装置１０の輝度を向上させることができる。また、光の吸収により粘着材４の輝度が局所的に高くなるのを抑えることができる。
また、粘着材４を１層構造とすると、塗布により形成可能となることから、粘着材を手作業で設置する場合に比べ、粘着材４の形成不良（位置ずれ、折れ等）が起こりにくい。従って、製造歩留まりを向上させ、製造コスト削減を図ることができる。また、基材を用いないため、粘着力を低下させずに薄く形成することが可能である。
【００２３】
粘着材４は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。粘着材４は、無色であってもよいが、黒、白など、任意の色を呈するものを使用することもできる。
黒色を呈する粘着材４を使用すると、光を吸収しやすいが放出は少ないため、粘着材４形成部分の輝度が局所的に高くなる現象は起こりにくくなり、均一性の高い輝度分布が得られる。粘着材４を黒く着色するには、粘着材４に黒色の色素（顔料または染料）を含有させればよい。黒色色素としてはカーボンブラック等がある。
【００２４】
均一な輝度分布を得るには、粘着材４に光反射機能、すなわち外部からの光を反射する機能を付与することも有効である。
例えば、前記粘着材料に、アルミニウム粉末、銀粉末等の金属を含むフィラーを添加することによって、粘着材４に光反射機能を付与することができる。粘着材４に光反射機能を付与することによって、粘着材４における光の吸収を低減でき、均一性の高い輝度分布が得られる。
【００２５】
また、粘着材４の屈折率をライトガイド２の屈折率より低くすることによって、粘着材４における光の吸収を抑制し、輝度分布の均一性向上を図ることもできる。低屈折率の粘着材４の材料としては、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）などがある。
また、屈折率を低下させる作用を有する材料を粘着材料に添加することによって、粘着材４の屈折率を調整することもできる。屈折率を低下させる作用を有する材料としては、シリコーン系フィラー（シリコン系フィラー）等があり、これを前記粘着材料、例えばアクリル系樹脂に添加することによって粘着材４の屈折率を低くできる。
屈折率差（ライトガイドの屈折率から粘着材料の屈折率を減じた値）は０．０５以上であることが好ましい。屈折率差をこの範囲とすることによって、光の吸収を防ぎ、より均一性の高い輝度分布が得られる。
また、前記光反射機能と、前記ライトガイド２よりも低い屈折率とを兼ね備えた粘着材料を使用することもできる。
【００２６】
粘着材４の厚みは特に限定されないが、０．１ｍｍ以下とすると、面状発光装置１０を薄型化する点で好適である。粘着材４の厚みは例えば０．０１〜０．１ｍｍとすることができる。
【００２７】
図３に示すように、粘着材４は、ライトガイド２の少なくとも外周部１３に形成することができる。例えば、図３に示す平面視矩形のライトガイド２の４つの辺部１４（外周部１３）に沿って、概略矩形枠状に形成することができる。粘着材４の幅（例えば図１のＷ２）は例えば０．５〜１ｍｍとすることができる。
粘着材４は、外周部１３だけでなく他の部分に形成してもよい。また、外周部１３の一部にのみ形成してもよい。
【００２８】
図２に示すライトガイド２の平面図において、ライトガイド２の外縁部２ｅには、内方に向けて凹状に形成された略Ｕ字形の凹状部１６が形成され、光源１は凹状部１６の内側に形成されている。
凹状部１６の略Ｕ字形の内縁１６ａは、光源１からの光が導入される部分の縁部（導入縁部２ａ）である。なお、凹状部１６の平面視形状は特に限定されず、矩形状、略Ｖ字状などであってもよい。
【００２９】
図１および図２に示すように、粘着材４は、光源１からの光が導入される導入縁部２ａから離間して形成されている。
すなわち、粘着材４は、ライトガイド２の導入縁部２ａから距離Ｗ１だけ内方寄り（図１における右寄り。図２における下寄り。）に形成されている。粘着材４の導入縁部２ａからの距離Ｗ１（導入縁部２ａと粘着材４の外縁部４ａとの距離）は、例えば０．１ｍｍ以上とすることができる。距離Ｗ１は０．５ｍｍ以下とすることができる。
粘着材４が導入縁部２ａから離れて形成されているため、光源１からの出射光の粘着材４への吸収を少なくし、ライトガイド２に対する導入効率を高めることができる。
【００３０】
粘着材４は、光源１からの光が導入される部分（導入縁部２ａ）以外の部分では、外縁部２ｅを含む平面視領域に形成することができる。例えば、図２に示すように、ライトガイド２の外周部のうち、光源１に対面していない部分（例えば図２の領域Ａ２）では、粘着材４は外縁部２ｅに達して形成することができる。これによって、粘着材４の面積を確保し、十分な接着強度を得ることができる。また、粘着材４より内方側の領域を広く確保できるため、スペースの有効利用を図ることができる。
【００３１】
図１に示すように、ライトガイド２の下面２ｃ（シートスイッチ３側の面）には、例えば操作キー１１に対応した所定の位置に、光取出部９が形成されている。なお、光取出部９は、ライトガイド２のいずれか一方または両方の面に形成することができる。
【００３２】
光取出部９は、例えば印刷により形成された複数の微小ドット状のインク層（以下、単に微小ドットという）とすることができる。各微小ドットの平面視形状は円形、楕円形、多角形（矩形等）など任意としてよい。微小ドットはスクリーン印刷法などの印刷法により形成することができる。
微小ドットを構成するインクとしては、例えば顔料として酸化チタンを用いた白色インクが好適である。なお、光取出部は、ライトガイド２表面に形成された切り欠きでもよいし、サンドブラスト等によって形成した粗面部であってもよい。
ライトガイド２の面２ｄ（他方の面）は、面状発光装置１０の上面（表面、発光面）をなす。
【００３３】
光取出部９は、粘着材４がない領域に形成することが好ましい。図１に示す例では、光取出部９は、粘着材４よりも右方に形成されている。
【００３４】
光源１からの光が導入縁部２ａの端面２ｂからライトガイド２に入射すると、入射光Ｌ１はライトガイド２の面２ｃと面２ｄの間で反射を繰り返しながらライトガイド２内を伝搬してゆく。ライトガイド２内の光Ｌ１の一部は、光取出部９で散乱し、散乱光Ｌ２として外部に漏れ出る。これにより、光取出部９を形成した領域、例えば操作キー１１に対応した領域から外側に光を出射することができる。
【００３５】
図１に示すように、面状発光装置１０では、光源１の上面１ｂ（基板６側とは反対の面）とライトガイド２の面２ｄにわたって、シート状の遮光部材２０が設けられている。
遮光部材２０は、遮光性を有する材料からなり、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）、ポリスチレン系樹脂等の樹脂、各種金属からなる群から選択されたいずれかを用いることができる。
遮光性を高めるために、これらの材料に顔料を含有させたり、これらの材料からなるシートの表面に塗料を塗布することができる。
遮光部材２０の色は、十分な遮光性を有するのであれば特に限定されず、白色等でもよいが、光の吸収力が高い黒色とするのが好ましい。
【００３６】
遮光部材２０には光反射機能を付与することもできる。この場合には、遮光部材２０の表面に、例えばアルミニウムや銀などの金属を表面に蒸着したり塗布したりすることで反射層を形成することができる。また、遮光部材２０をアルミニウム、銀等の金属で形成することで、遮光部材２０に光反射機能を与えることもできる。
遮光部材２０を設けることで、光源１とライトガイド２との隙間部分から漏光するのを防止することができ、面状発光装置１０の輝度分布の均一化を図ることができる。
【００３７】
次に、図１および図２に示す面状発光装置１０の製造方法の一例について説明する。
（シートスイッチの作製）
図４に示すように、スイッチ素子７を形成した基板６上に、シート体８の母材８Ａ（以下、シート体母材８Ａという）を設置する。シート体母材８Ａは、シート体８を型抜きできる大きさのシート材である（図５参照）。シート体母材８Ａは、複数のシート体８を型抜きできる大きさのものが使用できる。符号１８Ａはスペーサ１８の母材である。
【００３８】
（ライトガイド母材への粘着材形成）
図４に示すように、ライトガイド２の母材（以下、ライトガイド母材２Ａという）を用意する。ライトガイド母材２Ａは、ライトガイド２を型抜きできる大きさのシート材である（図５参照）。ライトガイド母材２Ａは、複数のライトガイド２を型抜きできる大きさのものが使用できる。
【００３９】
粘着材４の形成に先だって、ライトガイド母材２Ａをアニール処理することが好ましい。アニール処理工程の温度条件は、１００℃を越える温度（例えば１２０℃を越える温度）とするのが好ましい。この温度は、１４０℃以下としてよい。アニール処理工程は、後述の乾燥工程における温度より高い温度で行われることが好ましい。ライトガイド母材２Ａが熱収縮する性質のものである場合には、アニール処理によって熱収縮する。
【００４０】
次いで、ライトガイド母材２Ａの一方の面２ｃに、上述の印刷方法などにより光取出部９を形成する。
次いで、ライトガイド母材２Ａの面２ｃに、粘着材４の原料液を塗布する。この原料液は、粘着材４の構成材料である前記粘着材料を含むものであり、例えば、前記粘着材料と溶媒とからなる溶液である。
溶媒としては、後述の乾燥工程において、１２０℃以下（好ましくは１００℃以下）かつ１０分以内（好ましくは５分以内）の条件で乾燥する低沸点溶媒が好ましい。低沸点溶媒としては、水、アルコール（エタノール、メタノール）を例示できる。特に、水は、低温でも乾燥しやすく、しかもライトガイド２に対する影響が小さいため好ましい。
【００４１】
原料液としては、例えばアクリル系樹脂と水とを含むエマルジョンを使用できる。エマルジョンからなる原料液には、界面活性剤を含有させることによって樹脂の分散性を高めることができる。水を溶媒とするエマルジョンは、溶媒が水であるためライトガイド２が劣化せず、輝度の低下が生じない点で優れている。
また、原料液としては、アクリル系樹脂とアルコール（例えばエタノール）とを含むものを使用することもできる。
【００４２】
なお、原料液としては、液状硬化型樹脂、例えば紫外線硬化型樹脂（ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートなど）、熱硬化型樹脂などを使用してもよい。液状硬化型樹脂は、ライトガイドに塗布した後、硬化（乾燥）させることで粘着材とすることができる。
【００４３】
原料液の塗布は、印刷により行うことができる。塗布方法は転写、噴霧等でもよいが、原料液の塗布量や塗布位置の正確性などの点で印刷が最適である。印刷方法としては、特に限定されず、スクリーン印刷法、オフセット印刷などが採用できるが、なかでも特に、粘着材４の厚さ調整が容易なスクリーン印刷が好適である。
【００４４】
次いで、塗布した原料液を乾燥させて溶媒を蒸散させ、前記粘着材料からなる粘着材４とする。
上述のように、すでに乾燥工程より高い温度でアニール処理が行われている場合には、乾燥工程はアニール処理より低温で行われるため、ライトガイド２に熱収縮などが起きることはない。
【００４５】
図４に示すように、粘着材４の形成位置（原料液の塗布位置）は、後述する型抜き工程における型抜き位置Ｃ１から内方に離間した位置とする。図４では、粘着材４は、型抜き位置Ｃ１から右方に離れた位置に形成されている。
【００４６】
（ライトガイド母材とシート体母材との接着）
図４に示すように、ライトガイド母材２Ａの面２ｃを、粘着材４を介して上述のシート体母材８Ａの上面８ｃに接着する。
【００４７】
（型抜き）
図４および図５に示すように、ライトガイド２およびシート体８に即した形状の金型（図示略）を用いて、ライトガイド母材２Ａおよびシート体母材８Ａから、１つの面状発光装置１０に相当する大きさのライトガイド２およびシート体８を同時に型抜きする。
すなわち、型抜き位置Ｃ１における型抜きによって、ライトガイド母材２Ａからライトガイド２を型抜きするとともに、シート体母材８Ａからシート体８を型抜きする。
ライトガイド２の導入縁部２ａおよびシート体８の外縁部８ａは、型抜きによって切り出された縁部である。
【００４８】
次いで、光源１などの他の構成を設置することによって、図１および図２に示す面状発光装置１０を得る。
【００４９】
面状発光装置１０では、粘着材４がライトガイド２の導入縁部２ａから離れて形成されているため、光源１からの出射光の粘着材４への吸収を少なくし、ライトガイド２に対する導入効率を高めることができる。従って、面状発光装置１０の輝度を高めることができる。
また、導入縁部２ａから粘着材４の外縁部４ａまでのライトガイド２の面２ｃの領域（図１の領域２ｆ）からライトガイド２内への入射が可能となるため、ライトガイド２への光の導入効率をさらに高めることができる。
【００５０】
また、粘着材４がライトガイド２の導入縁部２ａに達していると、導入縁部２ａにおいて光が散乱されてしまい、面状発光装置１０の輝度が低くなるおそれがあるが、面状発光装置１０では粘着材４が導入縁部２ａに達していないため、導入縁部２ａにおける光散乱が抑制され、面状発光装置１０の輝度が向上する。
また、粘着材４は高湿度環境下において吸湿し軟化して流動しやすくなることがあるが、面状発光装置１０では粘着材４が導入縁部２ａから離れて形成されるため、粘着材４が流動化しても導入縁部２ａに及ぶことはない。このため、端面２ｂに付着した粘着材４によりライトガイド２への光の導入効率が低下するのを防ぐことができる。
粘着剤４が水溶性材料を含む場合（特に粘着材４が１層構造である場合）には吸湿が起こりやすいため、本構造はより効果的である。
【００５１】
面状発光装置１０は、粘着材４がライトガイド２の導入縁部２ａから離れて形成されるため、図４および図５に示すように、金型を用いてライトガイド母材２Ａからライトガイド２を型抜きする際に、粘着材料が金型によりライトガイド２の導入縁部２ａの端面２ｂに付着することはない。
従って、端面２ｂに付着した粘着材料を原因としてライトガイド２への光の導入効率が低下するのを防ぐことができる。
【００５２】
型抜きの際に粘着材料がライトガイド２の端面２ｂに付着するという問題は、特に粘着材４が１層構造である場合に起こりやすいが、上記構成によれば、この粘着材料付着を防ぐことができるため、輝度低下を引き起こすことなく１層構造の粘着材４を採用でき、１層構造の粘着材４の利点（粘着材４での光吸収抑制など）を生かすことができる。
【００５３】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態である面状発光装置４０の一部を示す断面図である。
面状発光装置４０は、シートスイッチ３に代えてタッチパッド３０（検知センサ）が用いられている点で図１に示す面状発光装置１０と異なる。
タッチパッド３０は、入力センサ３１と、その一方の面に形成されたレジスト層３２（被覆樹脂層）とを備えている。
入力センサ３１は、人間の手指等の被検出体の近接または接触を検出するセンサである。ここでは、入力センサ３１は静電容量式の入力センサであって、基材３３の一方の面に配線層３４が設けられた構成である。静電容量式の入力センサ３１は、１枚の基材３３と配線層３４からなる単純な構造であるため、薄型化が可能である。
【００５４】
基材３３は、例えばＰＥＴなどの樹脂で形成された板材である。基材３３は、ＰＥＮ(ポリエチレンナフタレート)、ポリイミド等からなるフレキシブル基板や、ガラスエポキシ樹脂等からなるリジッド基板であってもよい。
【００５５】
配線層３４は、例えば複数の電極３４ａを有する。人間の手指等の被検出体が近づくと、被検出体と電極３４ａとの間には静電容量が形成され、この静電容量は被検出体と電極３４ａとの間の対向面積や離間距離によって変化する。このため、被検出体と電極３４ａは可変容量部を形成する。
可変容量部の静電容量の変化は検出手段（図示略）で検出され、その検出値に基づいて制御部（図示略）で被検出体による入力操作、その位置等が把握される。
【００５６】
配線層３４は、例えば、銀粒子を含む銀ペーストを基材３３上にスクリーン印刷した後に加熱することで形成することができる。配線層３４は、基材３３に積層した銅箔をエッチングすることにより形成してもよい。
レジスト層３２は、配線層３４間の電気絶縁性を確保するとともに酸化を防止するもので、入力センサ３１の一方の面（導光体１２側の面）側に、基材３３および配線層３４を覆って形成される。レジスト層３２としては、例えば汎用のソルダレジストを使用できる。
【００５７】
（第３実施形態）
本発明では、シートスイッチ３に代えて、感圧式のメンブレンスイッチ（検知センサ）を使用することもできる。
図７は、メンブレンスイッチの一例を示すもので、このメンブレンスイッチ５０は、対向面５１ａに上部電極５３が形成された上部基板５１と、対向面５２ａに下部電極５４が形成された下部基板５２と、基板５１、５２を互いに隔てるスペーサ５５とを備えている。
基板５１、５２およびスペーサ５５は例えばＰＥＴなどの樹脂からなる。電極５３、５４は例えば銀ペーストなどにより形成することができる。
下部基板５２は検知センサの基板に相当し、上部基板５１はシート体に相当する。上部基板５１の上面５１ｂは粘着材（図示略）によってライトガイド（図示略）に接着される。
メンブレンスイッチ５０では、被検出体（人間の手指等）による押圧によって上部基板５１が撓むと、上部電極５３が下部電極５４に当接し、これらが導通して入力操作等が検出される。
【実施例】
【００５８】
（実施例１）
図１に示すように、粘着材４が導入縁部２ａから離れた位置にある面状発光装置１０を次のようにして作製した。
図４に示すように、スイッチ素子７を形成した基板６上にシート体母材８Ａを設置した。
ライトガイド母材２Ａの面２ｃに、白色インクを用いた印刷により微小ドット状の光取出部９を形成するとともに、粘着材４（アクリル系樹脂）の原料液を印刷により塗布し、乾燥させて１層構造の粘着材４とした。
粘着材４の形成位置（原料液の塗布位置）は、導入縁部２ａとなる型抜き位置Ｃ１から内方に０．３ｍｍ離れた位置とした。
ライトガイド母材２Ａの面２ｃ側を、粘着材４を介してシート体母材８Ａに接着した。
【００５９】
図４および図５に示すように、金型（図示略）を用いて、ライトガイド母材２Ａおよびシート体母材８Ａから、型抜き位置Ｃ１においてライトガイド２およびシート体８を同時に型抜きした。
図８（ａ）は、実施例１の面状発光装置１０についての輝度分布を示す図である。輝度の最大値、最小値、平均値、および最小値と最大値の比を表１に示す。
【００６０】
（比較例１）
粘着材４が導入縁部２ａから離れていない面状発光装置を次のようにして作製した（図９参照）。
ライトガイド母材２Ａにおける粘着材４の形成位置を、型抜き位置Ｃ１を含む位置とすること以外は実施例１と同様にしてライトガイド母材２Ａおよびシート体母材８Ａからライトガイド２およびシート体８を同時に型抜きした。この際、粘着材４も型抜き位置Ｃ１で型抜きされた。それ以外は実施例１と同様にして面状発光装置を作製した。
図８（ｂ）は、比較例１の面状発光装置についての輝度分布を示す図である。輝度の最大値、最小値、平均値、および最小値と最大値の比を表１に示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】
図８および表１に示すように、粘着材４をライトガイド２の導入縁部２ａから離して形成した実施例１では、高い輝度が得られたことが確認された。
これに対し、粘着材４が導入縁部２ａから離れていない比較例１では、輝度が低くなった。比較例１の輝度が低くなったのは、型抜きの際に粘着材料がライトガイド２の導入縁部２ａの端面２ｂに付着したために光の導入効率が低くなったことが原因の一つである可能性がある。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・光源、２・・・ライトガイド、２ａ・・・導入縁部（光源からの光が導入される部分のライトガイドの縁部）、２ｃ・・・ライトガイドの一方の面、２ｅ・・・ライトガイドの外縁部、２Ａ・・・ライトガイド母材、３・・・シートスイッチ（検知センサ）、４・・・粘着材、６・・・基板、８・・・シート体、８Ａ・・・シート体母材、９・・・光取出部、１０、４０・・・面状発光装置、１３・・・ライトガイドの外周部、２０・・・遮光部材、３０・・・タッチパッド（検知センサ）、５０・・・メンブレンスイッチ（検知センサ）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）、パーソナルコンピュータなどに用いられる面状発光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等には、操作キー等を照明する機能を有する面状発光装置が用いられる（例えば、特許文献１〜３参照）。面状発光装置としては、シート状のライトガイドの縁部に側面発光型の光源を設けた構造のものがある。
図９および図１０は、面状発光装置の一例を用いたキースイッチモジュールを模式的に示すもので、ここに示す面状発光装置１００は、光源１０１と、光源１０１からの光が導入されるシート状のライトガイド１０２と、シートスイッチ１０３とを備えている。
【０００３】
シートスイッチ１０３は、基板１０６と、その一方の面に設けられたスイッチ素子１０７と、スイッチ素子１０７を覆うシート体１０８とを有する。
ライトガイド１０２とシートスイッチ１０３のシート体１０８は、粘着材１０４によって互いに接着されている。粘着材１０４は、少なくともライトガイド１０２の縁部１０２ａを含む部分とシート体１０８の縁部１０８ａを含む部分とを接着する。
面状発光装置１００の上面側には、操作キー１１１を有するキーパッド１１２が設けられている。
【０００４】
図１０に示すように、光源１０１から出射して縁部１０２ａからライトガイド１０２に入射した光は、ライトガイド１０２の両面で反射しながらライトガイド１０２の面方向に伝搬する。ライトガイド１０２内の光の一部は光取出部１０９で散乱して外部に出射し、これによって、例えば操作キー１１１に対応した位置が明るく表示される。
【０００５】
面状発光装置１００の製造にあたっては、ライトガイド１０２とシート体１０８は、粘着材で互いに接着されたライトガイド母材とシート体母材とを型抜きすることによって作製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７ー５３０６３号公報
【特許文献２】特開２００７ー３０５３１３号公報
【特許文献３】特開２００８ー６００５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記面状発光装置では、ライトガイド１０２の縁部１０２ａにおける損失などを原因として、光源１０１からライトガイド１０２への光の導入効率が不十分となって装置の輝度が低くなることがあった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、輝度を高めることができる面状発光装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、前述の光導入効率の低下について鋭意検討を行い、粘着材を原因としてライトガイドの縁部における損失が生じている可能性があるとの認識に達し、さらに検討を重ねた結果、粘着材の形成位置の調整によって光導入効率を高めることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、光源と、前記光源からの光が縁部から導入されて面方向に導かれるシート状のライトガイドと、前記ライトガイドの一方の面側に配置された検知センサと、を備え、前記検知センサが、基板と、その一方の面に設けられたシート体を有し、前記ライトガイドの少なくとも外周部と前記検知センサのシート体とが粘着材で接着され、前記粘着材は、前記光源からの光が導入される前記ライトガイドの縁部から離間して形成されている面状発光装置を提供する。
前記粘着材は、１層構造とされていることが好ましい。
前記粘着材は、前記ライトガイドの外周部のうち前記光源からの光が導入される部分以外の部分では、縁部を含む領域に形成されていることが好ましい。
前記ライトガイドのいずれか一方の面には、前記光源からの導入光を散乱させて出射させる光取出部が形成され、前記光取出部は、前記粘着材がない領域に形成されていることが好ましい。
本発明の面状発光装置は、前記ライトガイドの他方の面と、前記光源とを跨ぐように、遮光性を有した遮光部材が設けられていることが好ましい。
【０００９】
本発明は、光源と、前記光源からの光が縁部から導入されて面方向に導かれるシート状のライトガイドと、前記ライトガイドの一方の面側に配置された検知センサと、を備え、前記検知センサが、基板と、その一方の面に設けられたシート体を有する面状発光装置を製造するにあたって、前記ライトガイドおよび前記シート体は、粘着材で互いに接着されたそれぞれの母材を同時に型抜きすることによって形成し、前記粘着材は、前記型抜きされたライトガイドの外周部のうち前記光源からの光が導入される縁部から離間して形成される面状発光装置の製造方法を提供する。
前記粘着材は、１層構造とされていることが好ましい。
前記粘着材は、原料液を前記ライトガイドに塗布し乾燥させることにより形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、粘着材がライトガイドの光が導入される縁部から離れて形成されているため、粘着材への光の吸収を少なくし、ライトガイドに対する導入効率を高めることができる。従って、面状発光装置の輝度を高めることができる。
また、前記ライトガイドの縁部から粘着材の外縁部までのライトガイドの面（一方の面）からライトガイド内への入射が可能となるため、ライトガイドへの光の導入効率をさらに高めることができる。
また、粘着材がライトガイドの前記縁部に達していると、この縁部において光が散乱されてしまい、面状発光装置の輝度が低くなるおそれがあるが、本発明では、粘着材がライトガイドの前記縁部に達していないため、ライトガイドの前記縁部における光散乱が抑制され、面状発光装置の輝度が向上する。
また、粘着材は高湿度環境下において吸湿し軟化して流動しやすくなることがあるが、本発明では粘着材がライトガイドの前記縁部から離れて形成されるため、粘着材が流動化してもライトガイドの前記縁部に及ぶことはない。このため、ライトガイドの端面に付着した粘着材によりライトガイドへの光の導入効率が低下するのを防ぐことができる。
【００１１】
本発明の製造方法によれば、粘着材がライトガイドの前記縁部から離れて形成されるため、金型を用いてライトガイド母材からライトガイドを型抜きする際に、粘着材料が金型によりライトガイドの前記縁部の端面に付着することはない。
従って、ライトガイドの端面に付着した粘着材料を原因としてライトガイドへの光の導入効率が低下するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態である面状発光装置を示す断面図である。
【図２】図１の面状発光装置の光源およびライトガイドの一部を示す平面図である。
【図３】ライトガイドの一例の概略構成を示す平面図である。
【図４】面状発光装置の製造工程を示す断面図である。
【図５】前図に続く製造工程を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態である面状発光装置を示す断面図である。
【図７】実施例および比較例の輝度分布を示す図である。
【図８】本発明に使用可能なメンブレンスイッチの一例を示す断面図である。
【図９】従来の面状発光装置の一例を模式的に示す平面図である。
【図１０】前図に示す面状発光装置を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る面状発光装置の実施形態について以下に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である面状発光装置１０の一部を示す断面図である。図１は、図２に示すＡ１−Ａ１断面図である。図２は、面状発光装置１０の光源１およびライトガイド２の一部を示す平面図である。図３は、ライトガイド２の一例の全体の概略構成を示す平面図である。
【００１４】
図１に示すように、面状発光装置１０（センサ装置）は、光源１と、光源１からの光が導入されるシート状のライトガイド２（導光体）と、ライトガイド２の一方の面２ｃ側に配置されたシートスイッチ３（検知センサ）とを備えている。
面状発光装置１０の上面側には、複数の操作キー１１を有するキーパッド１２が設けられている。キーパッド１２と面状発光装置１０はキースイッチモジュールを構成する。
【００１５】
光源１としては、発光ダイオード（Light Emitting Diode、ＬＥＤ）などの発光素子、冷陰極管などの発光体が用いられる。光源１は、例えばケースの内部に発光素子チップを内蔵し、この発光素子チップからの出射光をケース側面の出射面１ａから出射させる構成が可能である。図示例では、光源１は、出射面１ａが側方（右方）に向けられ、ライトガイド２の導入縁部２ａの端面２ｂに対面している。
光源１は、はんだ等によって、基板６の面６ａ（上面）（一方の面）に形成された電気回路（図示略）に接続されている。
【００１６】
ライトガイド２を構成する材料は、光透過性を有し、かつ、変形可能なものであれば特に限定されないが、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ポリメチルメタクリレート、ＰＭＭＡ）のエラストマー、ウレタンアクリレートからなる群から選択されたいずれかが好ましい。
特に、アクリル系樹脂およびウレタン系樹脂は、弾性を有するため損傷を受けにくく、耐久性の点で優れている。
【００１７】
ライトガイド２の平面視形状は特に限定されず、図３に示すように略矩形でもよいし、その他の形状であってもよい。ライトガイド２の厚みは特に限定されず、例えば０．０１〜１０ｍｍ、好ましくは０．１〜１ｍｍとすることができる。
図１に示すように、ライトガイド２は、導入縁部２ａの端面２ｂが光源１の出射面１ａに近接して配置されている。
【００１８】
シートスイッチ３は、基板６と、基板６の面６ａに設けられた１または複数のスイッチ素子７と、スイッチ素子７を覆うシート体８とを有する。
基板６は、例えばＰＣＢ（Printed Circuit Board）、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのプリント配線基板である。
スイッチ素子７は、基板６の面６ａに設けられた中央接点部２１と、中央接点部２１の外周側に設けられた周辺接点部２２と、ドーム形状のメタルプレート２３とを備えている。メタルプレート２３は、その中央部が中央接点部２１に対して接離可能であり、操作者による押圧によって中央部が下方に弾性変形して中央接点部２１に当接し、中央接点部２１と周辺接点部２２とを導通させることができる。
【００１９】
シート体８は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂材料等からなる。シート体８の下面８ｂ側（基板６側の面）にはアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）などからなる粘着層１７が形成されている。
粘着層１７と基板６の面６ａとの間には、ＰＥＴなどの樹脂材料等からなるスペーサ１８が介在している。スペーサ１８の下面側にはアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）などからなる粘着層１９が形成されている。スペーサ１８は、スイッチ素子７に干渉しない位置に形成される。
シート体８は、粘着層１７、１９によって、スペーサ１８を介して基板６の面６ａに接着される。符号８ａはシート体８の外縁部である。
【００２０】
シートスイッチ３は、ライトガイド２の下面２ｃ（一方の面）とシート体８の上面８ｃとの間に形成された粘着材４を介して、ライトガイド２に接着されている。
粘着材４は、ライトガイド２の下面２ｃとシート体８の上面８ｃとに接して、これらを互いに接着している。
粘着材４は、支持材としての透明樹脂基材の両面に粘着層を形成した３層構造のものを用いてもよいし、１層構造（単層構造）（均質構造）のものを用いてもよいが、１層構造（単層構造）のものが好ましい。
【００２１】
１層構造（単層構造）の粘着材４は基材を使用しておらず、全体が粘着材料から形成されている。粘着材４は、１種類の粘着材料から均一に形成されていることが好ましい。
このような粘着材料としては、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤などが挙げられる。
【００２２】
粘着材４を１層構造とすることによって、３層構造の粘着材を用いた場合に比べ、粘着材４における光の吸収を低減し、面状発光装置１０の輝度を向上させることができる。また、光の吸収により粘着材４の輝度が局所的に高くなるのを抑えることができる。
また、粘着材４を１層構造とすると、塗布により形成可能となることから、粘着材を手作業で設置する場合に比べ、粘着材４の形成不良（位置ずれ、折れ等）が起こりにくい。従って、製造歩留まりを向上させ、製造コスト削減を図ることができる。また、基材を用いないため、粘着力を低下させずに薄く形成することが可能である。
【００２３】
粘着材４は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。粘着材４は、無色であってもよいが、黒、白など、任意の色を呈するものを使用することもできる。
黒色を呈する粘着材４を使用すると、光を吸収しやすいが放出は少ないため、粘着材４形成部分の輝度が局所的に高くなる現象は起こりにくくなり、均一性の高い輝度分布が得られる。粘着材４を黒く着色するには、粘着材４に黒色の色素（顔料または染料）を含有させればよい。黒色色素としてはカーボンブラック等がある。
【００２４】
均一な輝度分布を得るには、粘着材４に光反射機能、すなわち外部からの光を反射する機能を付与することも有効である。
例えば、前記粘着材料に、アルミニウム粉末、銀粉末等の金属を含むフィラーを添加することによって、粘着材４に光反射機能を付与することができる。粘着材４に光反射機能を付与することによって、粘着材４における光の吸収を低減でき、均一性の高い輝度分布が得られる。
【００２５】
また、粘着材４の屈折率をライトガイド２の屈折率より低くすることによって、粘着材４における光の吸収を抑制し、輝度分布の均一性向上を図ることもできる。低屈折率の粘着材４の材料としては、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）などがある。
また、屈折率を低下させる作用を有する材料を粘着材料に添加することによって、粘着材４の屈折率を調整することもできる。屈折率を低下させる作用を有する材料としては、シリコーン系フィラー（シリコン系フィラー）等があり、これを前記粘着材料、例えばアクリル系樹脂に添加することによって粘着材４の屈折率を低くできる。
屈折率差（ライトガイドの屈折率から粘着材料の屈折率を減じた値）は０．０５以上であることが好ましい。屈折率差をこの範囲とすることによって、光の吸収を防ぎ、より均一性の高い輝度分布が得られる。
また、前記光反射機能と、前記ライトガイド２よりも低い屈折率とを兼ね備えた粘着材料を使用することもできる。
【００２６】
粘着材４の厚みは特に限定されないが、０．１ｍｍ以下とすると、面状発光装置１０を薄型化する点で好適である。粘着材４の厚みは例えば０．０１〜０．１ｍｍとすることができる。
【００２７】
図３に示すように、粘着材４は、ライトガイド２の少なくとも外周部１３に形成することができる。例えば、図３に示す平面視矩形のライトガイド２の４つの辺部１４（外周部１３）に沿って、概略矩形枠状に形成することができる。粘着材４の幅（例えば図１のＷ２）は例えば０．５〜１ｍｍとすることができる。
粘着材４は、外周部１３だけでなく他の部分に形成してもよい。また、外周部１３の一部にのみ形成してもよい。
【００２８】
図２に示すライトガイド２の平面図において、ライトガイド２の外縁部２ｅには、内方に向けて凹状に形成された略Ｕ字形の凹状部１６が形成され、光源１は凹状部１６の内側に形成されている。
凹状部１６の略Ｕ字形の内縁１６ａは、光源１からの光が導入される部分の縁部（導入縁部２ａ）である。なお、凹状部１６の平面視形状は特に限定されず、矩形状、略Ｖ字状などであってもよい。
【００２９】
図１および図２に示すように、粘着材４は、光源１からの光が導入される導入縁部２ａから離間して形成されている。
すなわち、粘着材４は、ライトガイド２の導入縁部２ａから距離Ｗ１だけ内方寄り（図１における右寄り。図２における下寄り。）に形成されている。粘着材４の導入縁部２ａからの距離Ｗ１（導入縁部２ａと粘着材４の外縁部４ａとの距離）は、例えば０．１ｍｍ以上とすることができる。距離Ｗ１は０．５ｍｍ以下とすることができる。
粘着材４が導入縁部２ａから離れて形成されているため、光源１からの出射光の粘着材４への吸収を少なくし、ライトガイド２に対する導入効率を高めることができる。
【００３０】
粘着材４は、光源１からの光が導入される部分（導入縁部２ａ）以外の部分では、外縁部２ｅを含む平面視領域に形成することができる。例えば、図２に示すように、ライトガイド２の外周部のうち、光源１に対面していない部分（例えば図２の領域Ａ２）では、粘着材４は外縁部２ｅに達して形成することができる。これによって、粘着材４の面積を確保し、十分な接着強度を得ることができる。また、粘着材４より内方側の領域を広く確保できるため、スペースの有効利用を図ることができる。
【００３１】
図１に示すように、ライトガイド２の下面２ｃ（シートスイッチ３側の面）には、例えば操作キー１１に対応した所定の位置に、光取出部９が形成されている。なお、光取出部９は、ライトガイド２のいずれか一方または両方の面に形成することができる。
【００３２】
光取出部９は、例えば印刷により形成された複数の微小ドット状のインク層（以下、単に微小ドットという）とすることができる。各微小ドットの平面視形状は円形、楕円形、多角形（矩形等）など任意としてよい。微小ドットはスクリーン印刷法などの印刷法により形成することができる。
微小ドットを構成するインクとしては、例えば顔料として酸化チタンを用いた白色インクが好適である。なお、光取出部は、ライトガイド２表面に形成された切り欠きでもよいし、サンドブラスト等によって形成した粗面部であってもよい。
ライトガイド２の面２ｄ（他方の面）は、面状発光装置１０の上面（表面、発光面）をなす。
【００３３】
光取出部９は、粘着材４がない領域に形成することが好ましい。図１に示す例では、光取出部９は、粘着材４よりも右方に形成されている。
【００３４】
光源１からの光が導入縁部２ａの端面２ｂからライトガイド２に入射すると、入射光Ｌ１はライトガイド２の面２ｃと面２ｄの間で反射を繰り返しながらライトガイド２内を伝搬してゆく。ライトガイド２内の光Ｌ１の一部は、光取出部９で散乱し、散乱光Ｌ２として外部に漏れ出る。これにより、光取出部９を形成した領域、例えば操作キー１１に対応した領域から外側に光を出射することができる。
【００３５】
図１に示すように、面状発光装置１０では、光源１の上面１ｂ（基板６側とは反対の面）とライトガイド２の面２ｄにわたって、シート状の遮光部材２０が設けられている。
遮光部材２０は、遮光性を有する材料からなり、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）、ポリスチレン系樹脂等の樹脂、各種金属からなる群から選択されたいずれかを用いることができる。
遮光性を高めるために、これらの材料に顔料を含有させたり、これらの材料からなるシートの表面に塗料を塗布することができる。
遮光部材２０の色は、十分な遮光性を有するのであれば特に限定されず、白色等でもよいが、光の吸収力が高い黒色とするのが好ましい。
【００３６】
遮光部材２０には光反射機能を付与することもできる。この場合には、遮光部材２０の表面に、例えばアルミニウムや銀などの金属を表面に蒸着したり塗布したりすることで反射層を形成することができる。また、遮光部材２０をアルミニウム、銀等の金属で形成することで、遮光部材２０に光反射機能を与えることもできる。
遮光部材２０を設けることで、光源１とライトガイド２との隙間部分から漏光するのを防止することができ、面状発光装置１０の輝度分布の均一化を図ることができる。
【００３７】
次に、図１および図２に示す面状発光装置１０の製造方法の一例について説明する。
（シートスイッチの作製）
図４に示すように、スイッチ素子７を形成した基板６上に、シート体８の母材８Ａ（以下、シート体母材８Ａという）を設置する。シート体母材８Ａは、シート体８を型抜きできる大きさのシート材である（図５参照）。シート体母材８Ａは、複数のシート体８を型抜きできる大きさのものが使用できる。符号１８Ａはスペーサ１８の母材である。
【００３８】
（ライトガイド母材への粘着材形成）
図４に示すように、ライトガイド２の母材（以下、ライトガイド母材２Ａという）を用意する。ライトガイド母材２Ａは、ライトガイド２を型抜きできる大きさのシート材である（図５参照）。ライトガイド母材２Ａは、複数のライトガイド２を型抜きできる大きさのものが使用できる。
【００３９】
粘着材４の形成に先だって、ライトガイド母材２Ａをアニール処理することが好ましい。アニール処理工程の温度条件は、１００℃を越える温度（例えば１２０℃を越える温度）とするのが好ましい。この温度は、１４０℃以下としてよい。アニール処理工程は、後述の乾燥工程における温度より高い温度で行われることが好ましい。ライトガイド母材２Ａが熱収縮する性質のものである場合には、アニール処理によって熱収縮する。
【００４０】
次いで、ライトガイド母材２Ａの一方の面２ｃに、上述の印刷方法などにより光取出部９を形成する。
次いで、ライトガイド母材２Ａの面２ｃに、粘着材４の原料液を塗布する。この原料液は、粘着材４の構成材料である前記粘着材料を含むものであり、例えば、前記粘着材料と溶媒とからなる溶液である。
溶媒としては、後述の乾燥工程において、１２０℃以下（好ましくは１００℃以下）かつ１０分以内（好ましくは５分以内）の条件で乾燥する低沸点溶媒が好ましい。低沸点溶媒としては、水、アルコール（エタノール、メタノール）を例示できる。特に、水は、低温でも乾燥しやすく、しかもライトガイド２に対する影響が小さいため好ましい。
【００４１】
原料液としては、例えばアクリル系樹脂と水とを含むエマルジョンを使用できる。エマルジョンからなる原料液には、界面活性剤を含有させることによって樹脂の分散性を高めることができる。水を溶媒とするエマルジョンは、溶媒が水であるためライトガイド２が劣化せず、輝度の低下が生じない点で優れている。
また、原料液としては、アクリル系樹脂とアルコール（例えばエタノール）とを含むものを使用することもできる。
【００４２】
なお、原料液としては、液状硬化型樹脂、例えば紫外線硬化型樹脂（ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートなど）、熱硬化型樹脂などを使用してもよい。液状硬化型樹脂は、ライトガイドに塗布した後、硬化（乾燥）させることで粘着材とすることができる。
【００４３】
原料液の塗布は、印刷により行うことができる。塗布方法は転写、噴霧等でもよいが、原料液の塗布量や塗布位置の正確性などの点で印刷が最適である。印刷方法としては、特に限定されず、スクリーン印刷法、オフセット印刷などが採用できるが、なかでも特に、粘着材４の厚さ調整が容易なスクリーン印刷が好適である。
【００４４】
次いで、塗布した原料液を乾燥させて溶媒を蒸散させ、前記粘着材料からなる粘着材４とする。
上述のように、すでに乾燥工程より高い温度でアニール処理が行われている場合には、乾燥工程はアニール処理より低温で行われるため、ライトガイド２に熱収縮などが起きることはない。
【００４５】
図４に示すように、粘着材４の形成位置（原料液の塗布位置）は、後述する型抜き工程における型抜き位置Ｃ１から内方に離間した位置とする。図４では、粘着材４は、型抜き位置Ｃ１から右方に離れた位置に形成されている。
【００４６】
（ライトガイド母材とシート体母材との接着）
図４に示すように、ライトガイド母材２Ａの面２ｃを、粘着材４を介して上述のシート体母材８Ａの上面８ｃに接着する。
【００４７】
（型抜き）
図４および図５に示すように、ライトガイド２およびシート体８に即した形状の金型（図示略）を用いて、ライトガイド母材２Ａおよびシート体母材８Ａから、１つの面状発光装置１０に相当する大きさのライトガイド２およびシート体８を同時に型抜きする。
すなわち、型抜き位置Ｃ１における型抜きによって、ライトガイド母材２Ａからライトガイド２を型抜きするとともに、シート体母材８Ａからシート体８を型抜きする。
ライトガイド２の導入縁部２ａおよびシート体８の外縁部８ａは、型抜きによって切り出された縁部である。
【００４８】
次いで、光源１などの他の構成を設置することによって、図１および図２に示す面状発光装置１０を得る。
【００４９】
面状発光装置１０では、粘着材４がライトガイド２の導入縁部２ａから離れて形成されているため、光源１からの出射光の粘着材４への吸収を少なくし、ライトガイド２に対する導入効率を高めることができる。従って、面状発光装置１０の輝度を高めることができる。
また、導入縁部２ａから粘着材４の外縁部４ａまでのライトガイド２の面２ｃの領域（図１の領域２ｆ）からライトガイド２内への入射が可能となるため、ライトガイド２への光の導入効率をさらに高めることができる。
【００５０】
また、粘着材４がライトガイド２の導入縁部２ａに達していると、導入縁部２ａにおいて光が散乱されてしまい、面状発光装置１０の輝度が低くなるおそれがあるが、面状発光装置１０では粘着材４が導入縁部２ａに達していないため、導入縁部２ａにおける光散乱が抑制され、面状発光装置１０の輝度が向上する。
また、粘着材４は高湿度環境下において吸湿し軟化して流動しやすくなることがあるが、面状発光装置１０では粘着材４が導入縁部２ａから離れて形成されるため、粘着材４が流動化しても導入縁部２ａに及ぶことはない。このため、端面２ｂに付着した粘着材４によりライトガイド２への光の導入効率が低下するのを防ぐことができる。
粘着剤４が水溶性材料を含む場合（特に粘着材４が１層構造である場合）には吸湿が起こりやすいため、本構造はより効果的である。
【００５１】
面状発光装置１０は、粘着材４がライトガイド２の導入縁部２ａから離れて形成されるため、図４および図５に示すように、金型を用いてライトガイド母材２Ａからライトガイド２を型抜きする際に、粘着材料が金型によりライトガイド２の導入縁部２ａの端面２ｂに付着することはない。
従って、端面２ｂに付着した粘着材料を原因としてライトガイド２への光の導入効率が低下するのを防ぐことができる。
【００５２】
型抜きの際に粘着材料がライトガイド２の端面２ｂに付着するという問題は、特に粘着材４が１層構造である場合に起こりやすいが、上記構成によれば、この粘着材料付着を防ぐことができるため、輝度低下を引き起こすことなく１層構造の粘着材４を採用でき、１層構造の粘着材４の利点（粘着材４での光吸収抑制など）を生かすことができる。
【００５３】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態である面状発光装置４０の一部を示す断面図である。
面状発光装置４０は、シートスイッチ３に代えてタッチパッド３０（検知センサ）が用いられている点で図１に示す面状発光装置１０と異なる。
タッチパッド３０は、入力センサ３１と、その一方の面に形成されたレジスト層３２（被覆樹脂層）とを備えている。
入力センサ３１は、人間の手指等の被検出体の近接または接触を検出するセンサである。ここでは、入力センサ３１は静電容量式の入力センサであって、基材３３の一方の面に配線層３４が設けられた構成である。静電容量式の入力センサ３１は、１枚の基材３３と配線層３４からなる単純な構造であるため、薄型化が可能である。
【００５４】
基材３３は、例えばＰＥＴなどの樹脂で形成された板材である。基材３３は、ＰＥＮ(ポリエチレンナフタレート)、ポリイミド等からなるフレキシブル基板や、ガラスエポキシ樹脂等からなるリジッド基板であってもよい。
【００５５】
配線層３４は、例えば複数の電極３４ａを有する。人間の手指等の被検出体が近づくと、被検出体と電極３４ａとの間には静電容量が形成され、この静電容量は被検出体と電極３４ａとの間の対向面積や離間距離によって変化する。このため、被検出体と電極３４ａは可変容量部を形成する。
可変容量部の静電容量の変化は検出手段（図示略）で検出され、その検出値に基づいて制御部（図示略）で被検出体による入力操作、その位置等が把握される。
【００５６】
配線層３４は、例えば、銀粒子を含む銀ペーストを基材３３上にスクリーン印刷した後に加熱することで形成することができる。配線層３４は、基材３３に積層した銅箔をエッチングすることにより形成してもよい。
レジスト層３２は、配線層３４間の電気絶縁性を確保するとともに酸化を防止するもので、入力センサ３１の一方の面（導光体１２側の面）側に、基材３３および配線層３４を覆って形成される。レジスト層３２としては、例えば汎用のソルダレジストを使用できる。
【００５７】
（第３実施形態）
本発明では、シートスイッチ３に代えて、感圧式のメンブレンスイッチ（検知センサ）を使用することもできる。
図７は、メンブレンスイッチの一例を示すもので、このメンブレンスイッチ５０は、対向面５１ａに上部電極５３が形成された上部基板５１と、対向面５２ａに下部電極５４が形成された下部基板５２と、基板５１、５２を互いに隔てるスペーサ５５とを備えている。
基板５１、５２およびスペーサ５５は例えばＰＥＴなどの樹脂からなる。電極５３、５４は例えば銀ペーストなどにより形成することができる。
下部基板５２は検知センサの基板に相当し、上部基板５１はシート体に相当する。上部基板５１の上面５１ｂは粘着材（図示略）によってライトガイド（図示略）に接着される。
メンブレンスイッチ５０では、被検出体（人間の手指等）による押圧によって上部基板５１が撓むと、上部電極５３が下部電極５４に当接し、これらが導通して入力操作等が検出される。
【実施例】
【００５８】
（実施例１）
図１に示すように、粘着材４が導入縁部２ａから離れた位置にある面状発光装置１０を次のようにして作製した。
図４に示すように、スイッチ素子７を形成した基板６上にシート体母材８Ａを設置した。
ライトガイド母材２Ａの面２ｃに、白色インクを用いた印刷により微小ドット状の光取出部９を形成するとともに、粘着材４（アクリル系樹脂）の原料液を印刷により塗布し、乾燥させて１層構造の粘着材４とした。
粘着材４の形成位置（原料液の塗布位置）は、導入縁部２ａとなる型抜き位置Ｃ１から内方に０．３ｍｍ離れた位置とした。
ライトガイド母材２Ａの面２ｃ側を、粘着材４を介してシート体母材８Ａに接着した。
【００５９】
図４および図５に示すように、金型（図示略）を用いて、ライトガイド母材２Ａおよびシート体母材８Ａから、型抜き位置Ｃ１においてライトガイド２およびシート体８を同時に型抜きした。
図８（ａ）は、実施例１の面状発光装置１０についての輝度分布を示す図である。輝度の最大値、最小値、平均値、および最小値と最大値の比を表１に示す。
【００６０】
（比較例１）
粘着材４が導入縁部２ａから離れていない面状発光装置を次のようにして作製した（図９参照）。
ライトガイド母材２Ａにおける粘着材４の形成位置を、型抜き位置Ｃ１を含む位置とすること以外は実施例１と同様にしてライトガイド母材２Ａおよびシート体母材８Ａからライトガイド２およびシート体８を同時に型抜きした。この際、粘着材４も型抜き位置Ｃ１で型抜きされた。それ以外は実施例１と同様にして面状発光装置を作製した。
図８（ｂ）は、比較例１の面状発光装置についての輝度分布を示す図である。輝度の最大値、最小値、平均値、および最小値と最大値の比を表１に示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】
図８および表１に示すように、粘着材４をライトガイド２の導入縁部２ａから離して形成した実施例１では、高い輝度が得られたことが確認された。
これに対し、粘着材４が導入縁部２ａから離れていない比較例１では、輝度が低くなった。比較例１の輝度が低くなったのは、型抜きの際に粘着材料がライトガイド２の導入縁部２ａの端面２ｂに付着したために光の導入効率が低くなったことが原因の一つである可能性がある。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・光源、２・・・ライトガイド、２ａ・・・導入縁部（光源からの光が導入される部分のライトガイドの縁部）、２ｃ・・・ライトガイドの一方の面、２ｅ・・・ライトガイドの外縁部、２Ａ・・・ライトガイド母材、３・・・シートスイッチ（検知センサ）、４・・・粘着材、６・・・基板、８・・・シート体、８Ａ・・・シート体母材、９・・・光取出部、１０、４０・・・面状発光装置、１３・・・ライトガイドの外周部、２０・・・遮光部材、３０・・・タッチパッド（検知センサ）、５０・・・メンブレンスイッチ（検知センサ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光が縁部から導入されて面方向に導かれるシート状のライトガイドと、
前記ライトガイドの一方の面側に配置された検知センサと、を備え、
前記検知センサが、基板と、その一方の面に設けられたシート体を有し、
前記ライトガイドの少なくとも外周部と前記検知センサのシート体とが粘着材で接着され、
前記粘着材は、前記光源からの光が導入される前記ライトガイドの縁部から離間して形成されていることを特徴とする面状発光装置。
【請求項２】
前記粘着材は、１層構造とされていることを特徴とする請求項１記載の面状発光装置。
【請求項３】
前記粘着材は、前記ライトガイドの外周部のうち前記光源からの光が導入される部分以外の部分では、縁部を含む領域に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の面状発光装置。
【請求項４】
前記ライトガイドのいずれか一方の面には、前記光源からの導入光を散乱させて出射させる光取出部が形成され、
前記光取出部は、前記粘着材がない領域に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の面状発光装置。
【請求項５】
前記ライトガイドの他方の面と、前記光源とを跨ぐように、遮光性を有した遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の面状発光装置。
【請求項６】
光源と、前記光源からの光が縁部から導入されて面方向に導かれるシート状のライトガイドと、前記ライトガイドの一方の面側に配置された検知センサと、を備え、前記検知センサが、基板と、その一方の面に設けられたシート体を有する面状発光装置を製造するにあたって、
前記ライトガイドおよび前記シート体は、粘着材で互いに接着されたそれぞれの母材を同時に型抜きすることによって形成し、
前記粘着材は、前記型抜きされたライトガイドの外周部のうち前記光源からの光が導入される縁部から離間して形成されることを特徴とする面状発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記粘着材は、１層構造とされていることを特徴とする請求項６記載の面状発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記粘着材は、原料液を前記ライトガイドに塗布し乾燥させることにより形成することを特徴とする請求項６または７記載の面状発光装置の製造方法。
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光が縁部から導入されて面方向に導かれるシート状のライトガイドと、
前記ライトガイドの一方の面側に配置された検知センサと、を備え、
前記検知センサが、基板と、その一方の面に設けられたシート体を有し、
前記ライトガイドの少なくとも外周部と前記検知センサのシート体とが粘着材で接着され、
前記粘着材は、前記光源からの光が導入される前記ライトガイドの縁部から離間して形成されていることを特徴とする面状発光装置。
【請求項２】
前記粘着材は、１層構造とされていることを特徴とする請求項１記載の面状発光装置。
【請求項３】
前記粘着材は、前記ライトガイドの外周部のうち前記光源からの光が導入される部分以外の部分では、縁部を含む領域に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の面状発光装置。
【請求項４】
前記ライトガイドのいずれか一方の面には、前記光源からの導入光を散乱させて出射させる光取出部が形成され、
前記光取出部は、前記粘着材がない領域に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の面状発光装置。
【請求項５】
前記ライトガイドの他方の面と、前記光源とを跨ぐように、遮光性を有した遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の面状発光装置。
【請求項６】
光源と、前記光源からの光が縁部から導入されて面方向に導かれるシート状のライトガイドと、前記ライトガイドの一方の面側に配置された検知センサと、を備え、前記検知センサが、基板と、その一方の面に設けられたシート体を有する面状発光装置を製造するにあたって、
前記ライトガイドおよび前記シート体は、粘着材で互いに接着されたそれぞれの母材を同時に型抜きすることによって形成し、
前記粘着材は、前記型抜きされたライトガイドの外周部のうち前記光源からの光が導入される縁部から離間して形成されることを特徴とする面状発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記粘着材は、１層構造とされていることを特徴とする請求項６記載の面状発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記粘着材は、原料液を前記ライトガイドに塗布し乾燥させることにより形成することを特徴とする請求項６または７記載の面状発光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−２６１３４（Ｐ２０１３−２６１３４Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２０８４（Ｐ２０１１−１６２０８４）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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