図1は本発明の照光装置が搭載される電子 機器の一例として携帯機器1を示す正面図で� �る。図2は本発明の第1の実施の形態の照光装 置の構造を示すものであり、図1に示す携帯� �器をII-II線で切断した拡大断面図である。図 3は第1の実施の形態の照光装置を示す一部断� ��を含む斜視図である。

 図1に示す携帯機器1は、本体部2と表示部3 とを有し、本体部2と表示部3とがヒンジ部6に よって、折りたたみ自在に連結されている。 本体2の表面には操作装置4が設けられており� ��表示部3には液晶パネルなどを有する表示画 面5が設けられている。

 図2に示すように、前記操作装置4は、表� �に操作パネル20と、操作パネル20の裏面側に� ��置する本発明の第1の実施の形態の照光装置 10とを有している。

 図2と図3に示すように、照光装置10は、基 板13の上に堰体11が形成されており、堰体11で 囲まれた領域が個々の発光領域12である。図3 に示すように、堰体11は、隣接する複数の発� ��領域12を区分できるように連続して枠状に� �成されている。

 図2に示すように、前記操作パネル20は、� ��光性でシート状の入力パネル21とこの入力� �ネル21を覆う操作パネル22とを有している。� ��力パネル21は静電容量センサーまたはメン� �レンスイッチである。静電容量センサーは� �透明な硬質基板の表面に、複数のX電極層お� ��び複数のY電極層が形成されている。複数の X電極層と複数のY電極層は互いに直交する方� ��へ延びるとともに、X電極層とY電極層との� �に透明樹脂層が介在し、X電極層とY電極層と が絶縁されている。X電極層とY電極層に順番� ��電圧が印加され、静電容量センサーのいず� ��かの箇所に接地電位である指が接近すると� ��電極間の静電容量が変化し、どの箇所に指� ��接近したかを検出できる。

 入力パネル21を覆う操作パネル22は、光を 遮断できる樹脂パネルであり、それぞれの発 光領域12の上に、個別に発光部23が形成され� �いる。図1に示すように、それぞれの発光部2 3は文字や図形のパターンで形成されている� �操作パネル22は、前記発光部23でのみ光を透� ��させることができる。

 それぞれの発光領域12から光が与えられ� �と、それぞれの発光部23が照明される。また 、操作パネル22のいずれかの部分に指を触れ� ��と、前記静電容量センサーの検出動作によ� ��、どの発光部23の部分に指を触れたかを検� �でき、その検出出力により、指が触れた箇� �の発光部23の表示内容に対応した入力信号が 生成される。

 あるいは、入力パネル21が透明な硬質基� �上に設けられた透明なメンブレンスイッチ� �あってもよい。メンブレンスイッチはそれ� �れの発光領域12の上に個別に設けられており 、その上に個別に位置する操作パネル22が押� ��れると、その押圧力によりスイッチ入力が� ��り替えられる。この場合も、それぞれの発� ��領域12から発せられる光が、メンブレンス� �ッチを透過し、発光部23が明るく表示される 。

 なお、本明細書での透光性とは、透明あ� ��いは半透明状態、さらには乱反射機能を有� ��る白濁層などを含む概念である。

 照光装置10の基板13は、ガラス系や合成樹 脂系などの絶縁基板であり、その表面に、そ れぞれの発光領域12内に延びる電極層がパタ� ��ン形成されている。それぞれの発光領域12� �中心部には、発光素子14が実装されており、 それぞれの発光素子14が前記電極層に導通さ� ��ている。基板13の表面の前記電極層は、発� �素子14に接続されているランド部以外が絶縁 樹脂で被覆されている。

 発光素子14は、PN接合の発光ダイオードの 単体であるいわゆるベアチップが透光性のカ バー層内に収められた発光ダイオードパッケ ージであり、この発光ダイオードパッケージ が基板13の表面に固定され、発光ダイオード� ��ッケージの底部に露出している接続電極が� ��前記電極層に半田付けされている。あるい� ��、前記発光素子14としてベアチップがその� �ま使用されて、ベアチップが基板13の表面に 固着され、ベアチップと基板表面の電極層と がワイヤボンディングなどで接続されていて もよい。

 図2および図3に示すように、前記堰体11は 、第1の樹脂層11aの上に第2の樹脂層11bが重ね� ��れ、さらにその上に第3の樹脂層11cが重ねら れており、第1の樹脂層11aと第2の樹脂層11bお� ��び第3の樹脂層11cが一体化されている。図2� �図3に示されるように、第1の樹脂層11a、第2� �樹脂層11bおよび第3の樹脂層11cは、その断面� ��状がほぼ円形である。ここでの円形とは、� ��何学的に正確な円を意味しているのではな� ��、横方向にやや潰れたものや、長円形や楕� ��形を含む概念である。また、第1の樹脂層11a と第2の樹脂層11bおよび第3の樹脂層11cは、そ� ��上下部分が互いに一体化されている。

 前記堰体11は、基板13の上にそれぞれの発 光素子14が実装された後に形成される。その� ��成方法は、ディスペンサーなどの射出治具� ��用い、流動可能な状態の樹脂を、前記射出� ��具の円形の吐出口から吐出させて断面がほ� ��円形の第1の樹脂層を形成する。

 本明細書での「流動可能な状態の樹脂」� ��は、例えば、硬化性樹脂を硬化する前の未� ��化の状態などを意味し、具体的には、硬化� ��の状態である液状またはペースト状の熱硬� ��性樹脂またはUV硬化性樹脂などである。

 第1の樹脂層は、図3に示すように、それ� �れの発光領域12を囲むように、縦方向と横方 向に互いに平行な枠形状のパターンとなるよ うに形成する。その後に、前記第1の樹脂層� �上に、さらに前記射出治具の吐出口から流� �可能な状態の樹脂を吐出させ、断面が円形� �第2の樹脂層を形成する。さらに、前記射出� ��具を用いて、その上に第3の樹脂層を形成す る。3層の樹脂層を形成した後に、それぞれ� �樹脂層を硬化させることで、図2と図3に示す ように、断面が円形の第1の樹脂層11aと第2の� ��脂層11bおよび第3の樹脂層11cが重ねられた堰 体11が形成される。

 前記第1の樹脂層11aと第2の樹脂層11bおよ� �第3の樹脂層11cは、それぞれの断面が円形の� ��ま積み上げられるために、流動可能な状態� ��樹脂として粘度の高い樹脂あるいは表面張� ��の大きい樹脂を使用することが好ましい。� ��度が高いあるいは表面張力の高い樹脂層が� ��その断面が円形のまま積み上げられた後に� ��熱処理により全ての樹脂層が同時に熱硬化� ��せられ、あるいは紫外線が照射されてそれ� ��れの樹脂層が同時にUV硬化させられる。

 または、第1の樹脂層を枠状に形成した後 に、その表面を乾燥させて少しだけ硬化させ た後に、第2の樹脂層を形成し、第2の樹脂層� ��表面を乾燥させて少し硬化させた後に、第3 の樹脂層を重ね、その後に全ての樹脂層を同 時に熱硬化させ、またはUV硬化させてもよい� ��

 あるいは、第1の樹脂層を形成した後に、 紫外線を照射して、第1の樹脂層の表面をUV硬 化させる。その後に、第2の樹脂層をその上� �重ね、第2の樹脂層の表面を同様にしてUV硬� �させた後に、その上に第3の樹脂層を重ねる� ��この第3の樹脂層の表面をUV硬化させた後に� ��熱処理によって3層の樹脂層を全て硬化させ て、第1の樹脂層11aと第2の樹脂層11bおよび第3 の樹脂層11cを形成してもよい。

 堰体11は、光を吸収する色相を有してい� �。例えば、堰体11を構成する樹脂に、黒色や 濃緑色などの顔料やフィラーが混入されて、 堰体11の側部はほとんど光を反射できない構� ��である。

 図2と図3に示すように、堰体11の側部には 、断面が円形の第1の樹脂層11aと第2の樹脂層1 1bとの間に溝15aが形成され、第2の樹脂層11bと 第3の樹脂層11cとの間に溝15bが形成される。� �の溝15a,15bの断面形状は、堰体11の内部に向� �うにしたがって、その開口幅寸法が徐々に� �まる形状である。それぞれの溝15a,15bは、基� ��13の表面の沿って、基板13の表面と平行にま たはほぼ平行に延びている。

 なお、第1の実施の形態では、基板13の表� ��に発光素子14が実装された後に、図3に示す� ��うに各発光領域12を囲むように、前記堰体11 が形成される。ただし、堰体11が形成された� ��に、それぞれの発光領域12内に発光素子14が 実装されてもよい。

 前記堰体11で区画されたそれぞれの発光� �域12内には、反射層16と導光層17が形成され� �。図2に示す第1の実施の形態では、反射層16� ��導光層17の双方が、発光領域12内に充填され る被覆層18である。

 反射層16は、白色などの反射性の色相を� �しており、導光層17との境界面である表面16a において、導光層17内を進行した光を反射で� ��る。例えば、反射層16は、後述する合成樹� �に白色の顔料や無機フィラーが混入されて� �成されている。また、反射層16の表面16aは、 基板13の表面から、堰体11の上側の溝15bのさ� �に上まで延びており、その間で、表面16aが� �曲面形状となっている。凹曲面形状の表面16 aによって、導光層17内を伝わった光を導光層 17内に向けて反射させやすい構造となってい� ��。

 反射層16を形成する工程は、ディスペン� �ーなどの射出治具を使用し、白色の流動可� �な状態の樹脂を、基板13の表面と堰体11の側� ��との境界部に沿って供給する。堰体11の側� �には基板13の表面と平行に延びる溝15a,15bが� �成されており、それぞれの溝15a,15bは堰体11� �内部に向かうにしたがってその開口幅寸法� �徐々に狭まる形状である。そのため、この� �15a,15bの毛細管作用により、樹脂が堰体11の� �面に沿って上に引き上げられ、樹脂層を上� �の溝15bよりもさらに上の位置まで形成する� �とができる。軟質の樹脂層を熱硬化させま� �はUV硬化させると、図2に示すように、上側� �溝15bよりも上まで延びる反射層16を形成でき 、また表面16aを凹曲面に形成できるようにな る。また、反射層16が溝15a,15bに入り込んで硬 化するため、堰体11の側部と反射層16との固� �強度も向上させることができる。

 なお、前記反射層16を、少なくとも下側� �溝15aよりも上の位置まで形成すれば、反射� �16の厚みを確保でき、その表面16aを凹曲面に 形成できる。ただし、前述のように、毛細管 作用によって、反射層16を最上部の溝15bより� ��さらに上の位置まで形成することが好まし� ��。

 前記反射層16が形成された後に、それぞ� �の発光領域12内に、発光素子14と反射層16を� �うように透明な樹脂を充填し、熱硬化させ� �たはUV硬化させることで、導光層17が形成さ� ��る。導光層17は透明なシリコーン樹脂やエ� �キシ樹脂などで形成される。

 図2に示すように、導光層17は、その表面1 7aが、それぞれの堰体11の頂部よりもやや低� �位置となるように形成される。堰体11は、複 数の樹脂層を重ねて高く形成できるため、導 光層17の表面17aを、堰体11の頂部よりも低い� �置に形成しても、導光層17そのものの厚さ寸 法を大きく確保できる。また、導光層17の表� ��17aが堰体11の頂部よりも低い位置にあるた� �、黒色などの堰体11によって、それぞれの発 光領域12内で伝播する光が互いに干渉しない� ��うに遮光しやすくなる。

 なお、前記反射層16は、少なくとも表面16 aが銀色の反射面となるように形成してもよ� �。あるいは反射層16の屈折率を導光層17の屈� ��率よりも低くし、導光層17内で伝播する光� �、表面16aで導光層17内に反射できるようにし てもよい。

 または、反射層16を2層構造とし、特に反� ��機能を有していない合成樹脂層を、堰体11� �側部に密着させ、その樹脂層と導光層17との 間に、導光層17よりも屈折率の低い層を形成� ��、この層と導光層17との境界面を反射面と� �て機能させるものであってもよい。

 図2と図3に示す照光装置10において、いず れかの発光素子14を点灯させると、その光が� ��導光層17内を伝播し、反射層16の表面16aで反 射し、さらに導光層17内を伝播して、導光層1 7の表面17aから出射する。そして、操作パネ� �20の発光部23内を透過して、明るく照らされ� ��。

 例えば、前記発光部23を、内部に無機フ� �ラーなどが混入された透光性で且つ白色の� �拡散機能を有する樹脂層で形成すると、発� �部23が光のむら無く明るく照らされる。また は、導光層17の表面17aを梨地状の面粗れ状態� ��しておくことで、面粗れで乱反射した光を� ��光部23に与えて、発光部23を均一な明るさで 照光することもできる。あるいは、導光層17� ��表面17aの上に、内部で光が乱反射する透光� ��の光拡散層を設けてもよい。

 図2と図3に示すように、堰体11は幅寸法が 小さく高さ寸法が大きく形成されているため 、隣接する発光領域12を互いに接近して形成� ��ることができる。したがって、それぞれの� ��光領域12の光で照光される操作パネル20の発 光部23も接近して配置でき、小型の機器を構� ��しやすくなる。

 それぞれの発光領域12内では、堰体11の高 さ寸法に対応させて、反射層16を高く形成で� ��る。そのために、導光層17内を伝播する光� �反射層16の広い面積の表面16aで反射でき、導 光層17内に均一に光を分布させることができ� ��。

 また、導光層17を厚くでき、発光素子14か ら、導光層17の表面17aまでの距離を長くでき� ��ので、発光素子14から発せられた光が表面17 aに至るまで、光の分布を広げることができ� �。したがって、発光部23をそれぞれの箇所で 光量が均一となるように照光することができ る。

 図4は本発明の第2の実施の形態の照光装� �110を使用した携帯機器の操作装置104を断面� �で示している。

 図4に示す操作装置104に関しては、図2と� �3に示した第1の実施の形態と同じ構造部分に は同じ符号を付して、詳しい説明を省略する 。

 図4に示す操作装置104は、堰体11で区分さ� ��たそれぞれの発光領域112内に、反射層16が� �成されておらず、被覆層として透明な樹脂� �料で形成された導光層117のみが設けられて� �る。

 図4の実施の形態では、前記堰体11が不透� ��性の白色の顔料を含み、堰体11の側面が反� �面として機能している。または堰体11を透明 で且つ導光層117よりも屈折率の低い樹脂材料 で形成して、堰体11の側面を反射面として使� ��してもよい。または、堰体11の側面と導光� �17と間に、導光層17よりも屈折率の低い層を� ��成し、この層と導光層17との境界面を反射� �として使用してもよい。

 この照光装置110は、発光素子14から発せ� �れた光が導光層117内を伝播し、堰体11の側面 で反射され、さらに導光層117内を伝播し、導 光層117の表面117aから発光部23に与えられる。 堰体11の側部に溝15a,15bが形成され、さらに第 1の樹脂層11a、第2の樹脂層11bおよび第3の樹脂 層11cは、側面が筒状の曲面であるため、導光 層117内を伝播した光が、堰体11の表面で多方� ��に反射される。よって、発光素子14から発� �られた光を均一に分散して導光層117の表面11 7aから出射させることが可能となる。

 また、堰体11の側部に溝15a,15bが形成され� ��いるため、堰体11と導光層117との固着力も� �くなる。

(堰体11と反射層16の具体的な構成)
  堰体11を形成する材料および反射層16を形� ��する材料としては、塗布形成方法に応じた� ��度や塗布物性の制御が容易であり、透明で� ��って、導光層17や基板13などとの密着性、さ らには堰体11と反射層16との互いの密着性に� �れており、さらに、硬化した後の機械的物� �として、可撓性があり、基板の曲げ実装や� �衝撃または落下衝撃の耐性に優れ、信頼性� �高いものが要求される。以下に、堰体11や反 射層16を形成するための好ましい例を、
 (1)塗布に用いられる材料形成液
 (2)材料形成液の主たる材料となる樹脂、及� ��顔料
 (3)塗布による形成方法
の順に詳述する。

(1)材料形成液
 堰体11は、液体などの流動体である材料形� �液を硬化させることにより形成することが� �ディスペンサーなど汎用の射出治具を用い� �高アスペクト比の堰体となるように形成で� �る観点から望ましい。

 以下、材料形成液について詳述する。
〔1-1〕粘度
 ディスペンサー使用して塗布する場合には� ��ディスペンス可能であり、かつ形成した土� ��形状が硬化後も変わらず形状保持性に優れ� ��ことが望ましい。さらにはアスペクト比(堰 体11(堰体)の最大幅に対する堰体の高さの比)� ��大きい、すなわち背が高い堰体の形成が可� ��であることが望ましい。アスペクト比の下� ��は通常1.3以上、好ましくは1.5以上、さらに� ��ましくは2以上、上限は通常5以下、好まし� �は4.5以下、更に好ましくは4以下である。樹� ��層11および反射層16を形成する材料の粘度調 整は、主としてバインダ成分となる樹脂自体 の粘度調整とチキソ性を調整するヒュームド シリカなどのシリカ微粒子に代表されるチキ ソ剤の添加により行うことが好ましい。

 本発明に使用するシリカ微粒子の表面状� ��は表面処理を行っていない親水性であって� ��良いが、堰体11や反射層16を形成する材料へ の分散が容易であり、黒色や白色の顔料沈降 を防ぐ適度なチキソ性を示す点から疎水性で あることが好ましい。シリカ微粒子は、例え ば親水性のシリカ微粒子の表面に存在するシ ラノール基と別途添加する表面改質剤を反応 させることにより表面を疎水化することがで きる。

 表面改質剤としては、アルキルシラン類� ��化合物が挙げられ、具体例としてジメチル� ��クロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、� ��クチルシラン、ジメチルシリコーンオイル� ��どが挙げられる。本実施の形態で使用する� ��記シリカ微粒子は、市販のものを使用する� ��とができ、具体的には、例えば日本アエロ� ��ル株式会社製疎水性「アエロジル」(登録商 標)が挙げられる。疎水性「アエロジル」(登� ��商標)の例としては、「R8200」、「R972」、「 R972V」、「R972CF」、「R974」、「R202」、「R805� ��、「R812」、「R812S」、「RX200」「RY200」、「 RY200S」が挙げられる。中でも「RX200」が、得� ��れる樹脂層11および反射層16への分散性に優 れ、凝集しにくく、適度なチキソ性や形状保 持性を付与できる点から好ましい。

 白や黒の顔料添加によっても粘度は変化� ��るので、樹脂粘度やチキソ性調整は白色や� ��色の顔料添加による粘度変化も考慮して行� ��。樹脂成分は粘度の異なる複数成分を混合� ��目的の粘度の樹脂を得ても良い。樹脂の粘� ��のみを非常に高くしてチキソ剤の添加を抑� ��ることもできるが、黒色や白色顔料などの� ��ィラーの分散作業が困難になったり、フィ� ��ー添加後の粘度が高くなりすぎてディスペ� ��ス困難になることがあるので、チキソ剤を� ��用してチキソ性の制御とともに粘度制御を� ��うことが好ましい。

 堰体11を形成する材料は特に形状保持が� �要であるため、脱泡可能な範囲で粘度・チ� �ソ性共に高めに調整する。堰体11のバインダ 成分となる樹脂の粘度の下限は通常500mPa・s� �上、好ましくは1000mPa・s以上、さらに好まし くは1500mPa・s以上、また上限は通常10000mPa・s� ��下、好ましくは8000mPa・s以下、さらに好ま� �くは6000mPa・s以下である。

 樹脂単体の粘度がこの範囲より高くなる� ��、堰体11を形成する材料が高粘度のためデ� �スペンス困難となったり、黒色や白色顔料� �どのフィラーの分散作業が困難となったり� �少量のシリカ微粒子を添加しただけで増粘� �るためチキソ性の制御範囲が狭くなり、デ� �スペンス後の堰体11における顔料の沈降抑制 や形状保持性が両立できなくなったりする。 堰体11を形成する材料へのシリカ微粒子の添� ��量はバインダ成分となる樹脂の粘度や、黒� ��あるいは白色顔料の添加量により適宜選択� ��れるが、好適な添加量は樹脂種によらず、� ��体11を形成する材料をディスペンサー塗布� �た場合に略円形状の断面形状を維持するこ� �ができ、高アスペクト比とするために重ね� �りを行った場合には、下段と上段の樹脂層� �間に溝の形状を残しつつ上下段の樹脂層が� �着する程度の形状保持性を有し、かつ硬化� �にもそれらの形状が維持される程度の粘度� �チキソ性を付与する量である。

 堰体11を形成する材料の総重量に対する� �リカ微粒子の含有量の下限は堰体11を形成す る材料総量中、通常7重量%以上、好ましくは1 0重量%以上、さらに好ましくは12重量%以上、� ��た、上限は通常20重量%以下、好ましくは18� �量%以下、さらに好ましくは15重量%以下であ� ��。この範囲より含有量が少ないと黒色ある� ��は白色の顔料が塗布作業中に沈降したり、� ��布形状が維持できなくなったりする。また� ��この範囲より含有量が多いと形状保持特性� ��高くなりすぎて、アスペクト比高くするた� ��に堰体11の重ね塗りを行っても、基板13と第 1の樹脂層11aとの接触面積や下段の第1の樹脂� ��11aとその上の第2の樹脂層11bとの接触面積が 狭くなったり堰体11が剥がれたりするなど、� ��板13と第1の樹脂層11aや、上下段の樹脂層の� ��着性が低くなったりする恐れがある。

 前記反射層16を形成する材料は堰体11の側 部表面に薄く添って塗布できるように、堰体 11を形成する材料より粘度、チキソ性とも低� ��に調整する。反射層16のバインダ成分とな� �樹脂の粘度の下限は通常300mPa・s以上、好ま� ��くは500mPa・s以上、さらに好ましくは1000mPa� �s以上、また上限は通常8000mPa・s以下、好ま� �くは6000mPa・s以下、さらに好ましくは4000mPa� �s以下である。樹脂単体の粘度がこの範囲よ� ��高くなると、反射層16を形成する材料が高� �度のためディスペンス困難となったり、白� �顔料などのフィラーの分散作業が困難とな� �たり、少量のシリカ微粒子を添加しただけ� �増粘するため反射層16形成液が堰体11を十分� ��被覆できなくなったりする。

 反射層16を形成する材料総重量における� �リカ微粒子の含有量は、バインダ成分とな� �樹脂の粘度や、白色顔料の添加量により適� �選択されるが、好適な含有量は樹脂種によ� �ず、堰体11の反射層を形成したい側の側面全 体を覆うことが出来、かつ基板13上に不要に� ��くの反射層16形成液が垂れ落ちない程度の� �度及びチキソ性を付与できる量である。反� �層16を形成する材料の総重量に対するシリカ 微粒子の含有量の下限は反射層16を形成する� ��料総量中、通常5重量%以上、好ましくは7重� ��%以上、さらに好ましくは9重量%以上、また� ��上限は通常18重量%以下、好ましくは16重量%� ��下、さらに好ましくは14重量%以下である。� ��の範囲より含有量が少ないと白色の顔料が� ��布作業中に沈降したり、堰体11が露出した� �、基板上に流下する反射層16形成液の量が多 くなったりする。また、この範囲より含有量 が多いと粘度・チキソ性が高くなりすぎて、 堰体11への反射層塗布時に堰体11側面全体に� �射層16形成液が濡れ広がらず基板に近い部分 やディスペンサーノズルより上部の堰体11が� ��出したり、堰体11と反射層16との濡れ性悪く 密着性が低下したりする恐れがある。

 なお、堰体11および反射層16の形成方法は 、ディスペンス法の他にも目的とする導光層 形成部位の形状や位置、広さなどにより様々 な方法を選ぶことができ、堰体11および反射� ��16を形成する材料の粘度はそれぞれの方法� �応じて選択することが出来る。熱・光イン� �リントなどにより型を用いて堰体11のみを成 型し、仮成型した堰体11を基板上に貼り付け� ��戴置固定する場合には、黒色や白色顔料な� ��のフィラーの沈降が無い程度の低粘度・低� ��キソ性であれば良い。また、硬化後の堰体1 1に反射層16形成液をスプレー塗布などの手法 で塗布しても良い。

〔1-2〕透明性
 堰体11および反射層16を形成する樹脂バイン ダは透明であることがフィラー添加による黒 色度や白色度の調整が行いやすく最も好まし いが、導光性能に悪影響を与えない範囲であ ればわずかに着色していても良い。さらに、 堰体11や反射層16として使用中に導光層より� �播する光や熱により経時的な着色劣化を生� �ない樹脂であることが長期にわたり一定し� �遮光性能や反射性能を保つ上で好ましい。

〔1-3〕可撓性
 堰体11および反射層16を形成する材料は、物 理的応力による導光層や基板部分との剥離、 フレキシブル回路基板に塗布した場合の基板 の曲げ実装による導光層破壊などを防ぐため に、硬化した堰体11および反射層16自身が柔� �で弾性を有し、引っ張りや圧縮応力などに� �する機械的強度に優れた素材であることが� �ましい。堰体11および反射層16がこのような� ��性を持つことにより、ボタンやスイッチ近� ��などの物理的応力のかかりやすい機器や、� ��張や収縮伴う温度衝撃を受けやすい機器、� ��レキシブル回路基板を用いた小型機器など� ��自由度の高い実装を行うことが可能となる� ��

〔1-4〕密着性
 堰体11および反射層16を形成する材料及びそ の硬化物は、導光層下地に使用する様々な無 機材料、有機材料との密着性に優れているこ とが好ましい。前述の可撓性と本項の密着性 を併せ持つ材料であることが長期にわたり剥 離が起きず信頼性優れた堰体11および反射層1 6を形成できる点から特に好ましい。

 堰体11および反射層16と下地基材との密着 性を向上させる手段は種々選択することがで きる。堰体11および反射層16を形成する材料� �樹脂骨格に水酸基やカルボキシル基、メタ� �リル基、アミノ基、エポキシ基、シリル基� �シラノールなどの極性を有する密着性付与� �を導入しても良いし、これらの官能基を有� �る有機化合物やシランカップリング剤など� �密着付与成分を添加しても良い。

 また、基材の表面を公知の方法で処理し� ��もよい。そのような表面処理の例としては� ��例えばプライマーやシランカップリング剤� ��用いた密着改善層の形成、酸やアルカリな� ��の薬品を用いた化学的表面処理、プラズマ� ��射やイオン照射・電子線照射を用いた物理� ��表面処理、サンドブラストやエッチング・� ��粒子塗布などによる粗面化処理等が挙げら� ��る。また、密着性改善のための表面処理と� ��ては、その他に例えば、特開平5-25300号公報 、稲垣訓宏著「表面化学」Vol.18 No.9、pp21-26� �黒崎和夫著「表面化学」Vol.19 No.2、pp44-51(199 8)等に開示される公知の表面処理方法が挙げ� ��れる。さらに、オゾン処理を行なうことも� ��能である。

(2)樹脂材料及び顔料
 材料形成液に用いる樹脂、及び顔料の好ま� ��い例を挙げる。

〔2-1〕シリコーン
 堰体11および反射層16を形成する材料には、 バインダ樹脂として付加型や縮合型などのシ リコーン樹脂を使用することができる。これ らの樹脂は可撓性を有し、透明で光や熱に対 する耐久性を備える利点を有する。シリコー ン樹脂は一般に熱硬化型であり、黒色や白色 のフィラーを多く添加しても均一に土手を硬 化させることが可能である利点を有する。熱 硬化型のシリコーンは付加重合型の樹脂と、 縮合重合型の樹脂に大別され、付加重合型の 樹脂は硬化時に脱離する成分が無く、収縮が 起こりにくいメリットがある。熱硬化型の縮 合重合型の樹脂のうち、反応性末端が主とし てシラノールであるものは、系外からの水分 を必要とせず深部硬化性に優れ、脱離成分も 環境負荷の少ない水であり、また非常に密着 性に優れるメリットがある。縮合重合型シリ コーンのうち硬化に加温を必要とせず大気中 の水分との反応によりアルコール等の脱離成 分を放出しながら硬化するものは特に低温硬 化樹脂として〔2-3〕項で述べる。

〔2-2〕UV硬化樹脂
 堰体11および反射層16を形成する材料には、 下地基板や実装部材の耐熱性が低く熱硬化機 構の樹脂を利用出来ない場合にはメタクリレ ート基やアクリレート基を有するUV硬化樹脂� ��使用することができる。これらの樹脂は室� ��でUV照射により硬化させることができるた� �、耐熱性低い基材や実装部材とともに硬化� �せることができる利点を有する。また、硬� �時間が非常に短く生産性にも優れる。シリ� �ーン鎖を有するUV硬化樹脂では低温・高速硬 化の特徴に加え、柔軟性や耐熱性も付与する ことができる。

 堰体11および反射層16を形成する材料にUV� ��化樹脂を使用する場合には、黒色や白色の� ��ィラーを多用するとUV光が内部に届かず深� �硬化性が低下するため、フィラー使用量は� �低限とし、長波長吸収型の重合開始剤や、� �感剤を併用することが好ましい。さらには� �硬化機構と熱硬化機構を併せ持つ材料を選� �することによっても深部硬化性を改善する� �とができる。また、光硬化樹脂は長時間のUV 照射や高温暴露により黄変しやすいものもあ るので、黄変しにくい重合開始剤や樹脂を選 択することが好ましい。

〔2-3〕低温硬化樹脂
 堰体11および反射層16を形成する材料には、 下地基板や実装部材の耐熱性低く熱硬化機構 の樹脂を利用出来ず、UV硬化樹脂を用いても� ��化不良等を生じる場合には、低温硬化樹脂� ��して室温硬化型シリコーンと呼ばれる縮合� ��シリコーン樹脂を使用することが出来る。� ��れらの樹脂は空気中の水分により加水分解� ��る架橋性シリル基を有し、室温にて大気と� ��する部分から硬化する。脱離する成分が中� ��であり、電子部品に悪影響を与えにくい点� ��らは脱アセトン型や脱アルコール型などの� ��温硬化型シリコーン樹脂を好ましく使うこ� ��が出来る。必要に応じて50~60℃に加熱する� �とにより硬化速度を速くすることができる� �これらの樹脂は低温硬化が可能であり耐熱� �低い基材や実装部材とともに硬化させるこ� �ができる利点を有する反面、可使時間が短� �く短時間で増粘するので、フィラーの添加� �混合は多量の発熱を伴う攪拌法を採用せず� �塗布前の室温硬化型シリコーン樹脂を用い� �堰体11および反射層16を形成する材料はでき� ��だけ大気中の水分を絶った環境下で保管す� ��ことが好ましい。

 上述した樹脂の中から実際に用いるもの� ��選定する場合には、堰体11および反射層16を 形成する材料間の濡れ性を考慮しなければな らない。

 本実施の形態においては堰体11の材料を� �布した後に反射層16の材料を塗布するので、 堰体11を形成する材料と反射層16を形成する� �料の濡れ性が高いことが好ましい。この濡� �性の制御は堰体11および反射層16を形成する� ��料として樹脂種が類似するものを使用する� ��樹脂粘度の選択やチキソ剤の添加によりは� ��きのない程度に粘度を高める、黒土手材と� ��土手材の間に水素結合性の官能基を導入し� ��親和性を高める等の方法がある。例えばシ� ��ノールやアルコキシシリル基などを有する� ��リコーン樹脂は濡れ性が高く、さらに加熱� ��より白土手と黒土手の間にこれらの基が縮� ��して生成したシロキサン結合が生成し、よ� ��強固な密着性を発現するので好ましい。

〔2-4〕白色及び黒色顔料
 堰体11は、好ましくは白色又は黒色の顔料� �含有する。白色の顔料を含有する場合、堰� �11の側部は反射機能を発現し、反射層16を使� ��しなくても導光層内を伝播してきた光を乱� ��射し、導光層内部での光の均一かつ遠方へ� ��伝播を促す効果がある。また、黒色の顔料� ��含有する場合本発明の堰体11の側部はほと� �ど反射機能を有しなくなり、伝播してきた� �が堰体11の外部に漏れ出すのを遮蔽する効果 がある。ただしこの場合は堰体11が光を吸収� ��ることにより導光量のロスが生じる。そこ� ��黒色の堰体11と白色顔料含む反射層16を組み 合わせることにより、導光層における光の均 一かつ遠方への伝播を確保しつつ反射層16よ� ��堰体11へわずかに漏れ出してきた光を黒色� �堰体11にて遮蔽し、導光層における導光ロス を抑制しつつ、堰体11から外部へ漏れ出す光� ��量を非常に低く抑えることができる。反射� ��16は堰体11の導光層と接する側の面に設けれ ば良いが、堰体11の両側面に設けて、隣接す� ��2つの領域の導光層の境界部として機能させ ることも出来る。この場合、この白色反射層 16と黒色堰体11からなる境界部は隣接する導� �層に同時に異なる色を伝播させても境界部� �近において混色なく各々の領域をそれぞれ� �方まで鮮やかに均一面発光させることがで� �る。

 堰体11および反射層16に用いることの出来 る顔料は樹脂の硬化に対して阻害の無い公知 の顔料を適宜選択することが出来る。堰体11� ��よび反射層16に用いることのできる白色顔� �としては無機および/または有機の材料を用� ��ることができ、例えば、無機粒子としては� ��ルミナ微粉、酸化珪素、酸化アルミニウム� ��酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム� ��の金属酸化物;炭酸カルシウム、炭酸バリウ ム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸 化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化 マグネシウム等の金属塩;窒化硼素、アルミ� �ホワイト、コロイダルシリカ、珪酸アルミ� �ウム、珪酸ジルコニウム、硼酸アルミニウ� �、クレー、タルク、カオリン、雲母、合成� �母などが挙げられる。また、有機微粒子と� �ては、弗素樹脂粒子、グアナミン樹脂粒子� �メラミン樹脂粒子、アクリル樹脂粒子、シ� �コーン樹脂粒子等の樹脂粒子などを挙げる� �とができるが、いずれもこれらに限定され� �ものではない。中でも白色度が高く少量で� �光反射効果高く変質しにくい点からは、酸� �アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛など� �特に好ましい。

 さらには堰体11に使用する樹脂バインダ� �屈折率と白色顔料の屈折率差が大きいほど� �量の白色顔料添加でもより白色度高く反射� �散乱効率高い堰体11を得ることができる。例 えば屈折率1.41付近のシリコーン樹脂をバイ� �ダ樹脂とする場合にはアルミナ粒子を好適� �用いることができるが、屈折率1.5付近のUV硬 化樹脂とする場合には酸化チタン粒子がより 好ましい。

 また、堰堰体11に顔料を含有させて黒色� �する場合は、黒色顔料としては無機および/� ��たは有機の材料を用いることができ、例え� ��、無機粒子としてはチタンブラック、カー� ��ンブラック、酸化鉄ブラック、硫酸ビスマ� ��、などが挙げられる。また、有機微粒子と� ��ては、アニリンブラック、シアニンブラッ� ��、ペリレンブラック等を挙げることができ� ��が、いずれもこれらに限定されるものでは� ��い。 中でも黒色度が高く少量でも光漏れ� �効果的に防止できる点からは、チタンブラ� �ク、カーボンブラックが好ましく、電子回� �の設計上絶縁性を要求される場合にはチタ� �ブラックが特に好ましい。

 堰体11を形成する材料中のこれら白色又� �黒色顔料の含有量は、使用する顔料の粒径� �種類、バインダ樹脂と顔料の屈折率差によ� �適宜選択される。堰体11を形成する材料の総 重量に対する白色あるいは黒色顔料の含有量 の下限は堰体11を形成する材料総重量中、通� ��0.3重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、さ� �に好ましくは1重量%以上、また、上限は通常 30重量%以下、好ましくは25重量%以下、さらに 好ましくは20重量%以下である。この範囲より 含有量が少ないと導光層を伝播する光の遮蔽 が十分でなく堰体11を通して光の漏れ出しが� ��きやすくなる。また、この範囲より含有量� ��多いと堰体11を形成する材料の塗布特性、� �に伸びやレベリング性が悪化し、高速で描� �した際に堰体11を描画した線が途切れたり、 ちぎれたり、曲率の大きな曲線を描画した際 に外縁部にひび割れが生じたりする恐れがあ る。

 バインダ樹脂が熱硬化型の場合には白色� ��黒色顔料の含有量は上記範囲の中から任意� ��選択できるが、光硬化型の場合には深部硬� ��性の悪化を防ぐため上記範囲の下限近くの� ��度を選択する。

 反射層16を形成する材料中の白色顔料の� �有量は、使用する顔料の粒径や種類、バイ� �ダ樹脂と顔料の屈折率差により適宜選択さ� �る。反射層16を形成する材料の総重量に対す る白色顔料の含有量の下限は反射層16を形成� ��る材料総重量中、通常1重量%以上、好まし� �は2.5重量%以上、さらに好ましくは5重量%以� �、また、上限は通常20重量%以下、好ましく� �18重量%以下、さらに好ましくは15重量%以下� �ある。この範囲より含有量が少ないと導光� �を伝播する光の反射が十分でなく反射層16を 通して光の漏れ出しが起きやすくなる。また 、この範囲より含有量が多いと堰体11を形成� ��る材料のレベリング性や密着性、堰体11の� �への浸透性、硬化後の可撓性が低下し、堰� �11を滑らかに覆う形状に塗布できなかったり 、長期使用時の温度衝撃や落下衝撃などによ り堰体11や導光層との間に剥離が生じる恐れ� ��ある。

 バインダ樹脂が熱硬化型の場合には白色� ��料の含有量は上記範囲の中から任意に選択� ��きるが、光硬化型の場合には深部硬化性の� ��化を防ぐため上記範囲の下限近くの濃度を� ��択する。

(3)塗布方法
 堰体11および反射層16を形成する材料は、デ ィスペンサーにより好適に塗布することがで きる。ディスペンサー塗布時に重要な項目は 例えば、素材特性の制御の点では粘度、チキ ソ性、顔料の分散度、堰体11および反射層16� �形成する材料の増粘速度(可使時間)制御など が挙げられる。素材特性と装置条件設定の双 方にて制御可能な特性としては塗布終点での 「角立ち」「糸引き」抑制、吐出圧力、描画 速度、ノズルと描画対象となる基板との距離 などが挙げられる。堰体11および反射層16を� �成する材料はディスペンサー用シリンジに� �填する前に十分に混合攪拌され、チキソ剤� �白又は黒の顔料が高分散な状態になってい� �ければならない。混合状態が不十分である� �、これらのチキソ剤や白又は黒の顔料が凝� �し、ノズルつまりの原因となったり、土手� �状の再現性が不十分となったりする。また� �シリンジ充填前、及び充填後には十分に脱� �がなされていることが望ましい。脱泡が不� �分であるとディスペンス時に土手の描画が� �切れたり、液滴が飛んだりして塗布不良が� �生し、製造時の歩留まりが悪化する。

 堰体11は高アスペクト比であることが求� �られるので、堰体11を形成する材料はディス ペンサーにより塗布した形状が硬化後もその まま維持されていることが好ましい。必要に 応じて同じ場所に2回、3回と重ねて塗布する� ��とによりさらに高アスペクト比の黒土手を� ��ることができる。これらを実現させるため� ��は、堰体11は高粘度、高チキソ性に制御し� �硬化温度における粘度低下が少なく(特に熱� ��化樹脂)、塗布・描画等のハンドリングに支 障ない範囲でできるだけ硬化速度が速いこと が好ましい。堰体11を形成する材料を前記条� ��に調整することにより、ディスペンサーに� ��り同一箇所に複数回塗布して得られた高ア� ��ペクト比の堰体の側部には基板の表面と略� ��行に伸びる溝15a,15bが形成され、反射層16や� ��光層との密着力が向上する。

 これに対し、反射層16を形成する材料は� �体11の表面を覆うように塗布できれば良く、 それ自身の形状保持性は堰体11ほど高くなく� ��よい。従って、反射層16を形成する材料は� �体11を形成する材料より低粘度、低チキソ性 に制御し、アスペクト比が高い堰体11の表面� ��流下しつつ堰体11を白色に被覆し、堰体11の 不要な露出が無くかつ堰体11の周囲に不要に� ��れ広がらない程度に粘度・チキソ性を制御� ��る。

 堰体11および反射層16を形成する材料は単 独のディスペンサーを用いて描画しても良い が、必要に応じて複数のディスペンサーを同 時に使用することにより同時に複数の箇所の 描画を行うことができ生産性が向上する。

 また、通常、堰体11を塗布・硬化した後� �反射層16を形成する材料を塗布し、硬化する 。この場合、堰体11をあらかじめ硬化させる� ��めに堰体11の機械的強度及び架橋度が高い� �態で反射層16を形成する材料を塗布すること ができ、土手形状の精度を高く出来るほか、 堰体11と反射層16にそれぞれ硬化方法(例えば� ��熱硬化とUV硬化)の異なる樹脂を用いること� ��できるメリットがある。堰体11を形成する� �料と反射層16を形成する材料の硬化方法が同 じである場合には堰体11を形成する材料を塗� ��した後に続いて反射層16を形成する材料を� �布し、その後堰体11と反射層16を同時に硬化� ��ても良く、この場合には工程数少なく生産� ��高く出来るメリットがある。

 さらに堰体11及び反射層16が形成された発 光領域12内に導光層17を塗布する場合、反射� �16、堰体11と導光層17の硬化方法が同じであ� �場合には堰体11を形成する材料を塗布後に反 射層16を形成する材料を塗布し、得られた発� ��領域17内に導光層17を塗布し、これら全てを 同時に硬化することもできる。この場合最も 工程数少なく生産性優れたものになるが、硬 化前の堰体11を形成する材料、反射層16を形� �する材料、導光層17を形成する材料の各液が 容易に混和しないこと、互いに硬化阻害を起 こさない組成であること、最も硬化しにくい 素材(例えば光硬化型樹脂使用時の黒色顔料� �有した堰体11を形成する形成材料)に合わせ� �硬化条件(例えばUV照射時間)を選択するなど� ��工夫が必要である。

 堰体11および反射層16を形成する材料が熱 硬化樹脂である場合、塗布作業は通常の室温 、大気中の実験室環境で行うことが出来る。 また、大気中の水分を要する室温硬化型シリ コーン樹脂である場合には、水分の供給が硬 化に必須の条件であるため、湿度の管理が重 要となる。

 堰体11および反射層16を形成する材料がUV� ��化樹脂である場合、塗布作業はイエロール� ��ムで行うことが最も好ましいが、短時間に� ��業完了できる場合には蛍光灯下で実施する� ��とも出来る。この際ディスペンサー用シリ� ��ジはUVカットできるタイプのものを用いる� �、外光や室内蛍光灯の光によるシリンジ中� �おける堰体11および反射層16を形成する材料� ��経時的な増粘を防ぐことが出来好ましい。U V硬化樹脂を用いた土手材の塗布は大気中で� �施しても、酸素を遮断した環境(例えば窒素� ��換環境下)で行っても良いが、土手材にUV照� ��し硬化する際には酸素を遮断した不活性ガ� ��置換環境下でUV照射し、酸素による硬化阻� �を防ぐことが好ましい。