【発明の詳細な説明】
導光板の製法および用法発明の分野
本発明は導光板（light conducting plate）とその用法に関し、特に、導光製
品とその製法とに関する。背景技術
導光繊維（light conducting fiber）は１９５０年代に報告され、１９６０年
代に実用化された。導光繊維は高屈折性の導光層（light
conducting layer）とその上を被覆する低屈折性の光反射層（light
reflecting layer）とで構成してある。光が繊維にその一方の端から入射すると
、全反射が導光層と光反射層との間の境界面に多数回発生し、光は繊維の他端か
ら射出される。導光繊維は卓拔な光透過性能を有し、光を撓んだ状態でも伝達す
ることができるため、情報伝達分野に広く用いられている。
多年にわたって、導光繊維の新しい応用分野を開拓しようと熱心に研究が行わ
れている。今までのところ、その構造上の制約のため成功するに至っていない。
本発明の目的は良好な光伝達性能と光を多方向に伝達できる能力を有する導光
板を提供することである。
本発明のつぎの目的は、光を光源から多方向に伝達し、かつその光を所定の位
置で拡散させて所望の表示像を得る新規な導光製品を提供することである。
本発明の他の目的は以下の記述で例示されよう。発明の概要
導光板は導光層および光反射層からなる。導光層の上下の面は光反射層で被覆
してある。
本発明による導光製品は、導光層と前記導光層の上下面を被覆する光反射層と
を含み、ふたつの光反射層のうち少なくとも１層は一定の図形（certain patern
）を備え、導光層の一部を光反射層で遮蔽させてある。図面の簡単な説明
図１は本発明の５層導光板の構造模式図である。発明の詳細な説明
導光材料の光伝達特性を利用しその応用範囲を拡張するため、本発明者は多方
向に光を伝達する特性を有する導光板を開発した。該導光板は導光層と光反射層
とからなり、就中、該光反射層は相対する２面の導光層上に被膜され３層板(thr
ee-layer plate)を構成する。
導光層のための導光材料のうちのひとつが高屈折性透明材料(high transparen
t materials of high refrangibility)である。通常使用される材料は透明ポリ
スチレンであって、ポリスチレン製有機硝子が望ましい。光反射層のための光反
射材料のうちのひとつは、ポリメチルメタクリレート（有機硝子）（polymethyl
methacrylale）のような導光層のための導光材料とコンパチブルである低屈折性
透明重合体であり、もひとつは、例えば全反射を生じる金属アルミニウム、チタ
ン−金ないしクロームなどのような金属フィルムである。こうして全反射が導光
層と光反射層との間の境界面で生じ、光伝達損失を最小限にしている。
本発明の導光板は、光反射層を被覆する不透明層（遮断層）を含むこともある
。この不透明層は、導光層の両面を被覆する光反射層の一方だけに在ってもよい
し、双方を被覆していてもかまわない。不透明層が光反射層双方を被覆して５層
の導光板を構成するのが望ましい。不透明層の材料には、単体であっても混合し
ても使える各種樹脂塗料
が使用できる。
耐光性樹脂フィルムも不透明層として使える。例示すれば、通常使われる材料
は耐光性ＡＢＳ樹脂フィルムとＡＢＳ樹脂およびＰＣ樹脂（ポリカーボネート樹
脂）の混合フィルムとＰＶＣ（塩化ポリビニル）樹脂フィルムとのいずれかであ
る。導光板の両面を被覆した不透明層に用いる材料は、互いに同一であろうと異
なっていようとかまわない。この不透明層はこの板の遮光に使えるだけでなく光
反射層も保護する。要するに、光反射層の一方の面を被覆してあるこの不透明層
を２層又はそれ以上で構成してもよい。
本発明による前記導光板の寸法および形状は、必要に応じて任意に選ぶことが
できる。一般には前記導光層（中央層）の厚さと光反射層のそれとはそれぞれほ
ぼ３〜１５ｍｍおよびほぼ０．０３〜０．２５ｍｍである。両光反射層の厚さは
同一であっても互いに異なっていてもよい。導光層の両面を被覆する不透明層の
厚さは０．１から０．２５ｍｍまでの範囲であって同一でも互いに異なっていて
もよい。
本発明の導光板にあっては、末端側面の双方と末端側面の少なくとも一方と一
方の末端側面の一部とのいずれかは、光反射材料で被覆されていない。光源をこ
の導光板の一方の末端側面に設けると、光は進入してこの導光層を多方向に透過
する。全反射が導光層と光反射層との間の境界面で生じるため、光線は低損失で
透過する。
本発明による複合導光板は、たとえば２個以上の３層導光板を積層したり、１
個以上の不透明層を互いに積層した２個の光反射層間に内挿したりして作製され
、多様な需要に応じることができる。同様に、不透明層は用途の異なる複合導光
板の最外面にも被覆できる。
以下の方法が、本発明の導光板の製作に用いられる。
１．コーティング加工
光反射材料は導光材料とコンパチブルであって、導光層に用いられる薄片を被
覆して本発明の導光板が得られる。たとえばポリスチレン
板を水平に置き、この板の片面にポリメチルメタクリレートのエタノール・酢酸
溶液を噴霧塗装（または刷毛塗り）し、ついでこの板を５５℃〜６５℃で乾燥す
る。両側をポリメチルメタクリレートで被覆したポリスチレン板は本発明の３層
導光板である。要するに耐光性の樹脂塗料をポリメチルメタクリレートの表面に
噴霧塗装（または刷毛塗り）して、４層または５層の導光板を得ることができる
。
エタノール・酢酸溶媒の調合：
容積比で酢酸２〜４部をエタノール１部に加え、ついでこの混合液を均一にな
るまで撹拌して溶媒を得る。
ポリメチルメタクリレートのエタノール・酢酸溶液の調合：
６〜１５リットルのエタノール・酢酸溶媒を１Ｋｇのポリメチルメタクリレー
トの成形用粉末に添加して混合する。この混合物を樹脂が完全に溶解するまで撹
拌して表記の溶液を得る。
２．沈積加工
金属フィルムのような光反射材料を導光層用の板に沈積して本発明の導光板を
得る。たとえばポリスチレン板を真空沈積装置（vacuum deposition device）内
に設置した後でこのポリスチレン板の両面にアルミニウム膜を沈積することによ
って、３層導光板が得られる。要するに、耐光性樹脂塗料をアルミニウムフィル
ムの表面に噴霧塗装（または刷毛塗り）して、本発明の４層または５層を有する
導光板を得ることができる。
３．共有押出し成形法（coextrusion）
共有押出し成形法は、３層以上のたとえば５層を複合板共有押出し成形機を用
いることによって積層することができる工程であって、単一動作で３層以上を有
する本発明の複合板を製作することが可能であ
る。５層の導光板を製作する場合には、導光板はポリスチレンであるが、ふたつ
の光反射層はポリメチルメタクリレート製であり、ふたつの不透明層はＡＢＳ樹
脂とＡＢＳ樹脂／ＰＣ樹脂混合物とＰＶＣ樹脂とのいずれかである。本発明の５
層導光板は、前記材料を複合板共有押出し成形機に投入して、単一動作で共有押
出し成形することによって製作することができる。
本発明の導光板は広い用途があり、とりわけ案内板、広告板、計器盤の製造に
使える。その製法は導光板に手操作または彫刻機で文字または図形を彫刻する工
程を含んでいる。彫刻工程中、導光板上の光反射層と不透明層との双方またはい
ずれか一方の一部が文字または図形の形状と寸法に従って切除され、この切除は
必要に応じて導光板の１面または２面で行うことができる。図形が特殊な形状で
あれば、案内板、広告板、計器盤の製作は金型内でホットプレス法によって行っ
てよい。彫刻加工では導光層の一部が切除される場合があるが、切除する深さを
全厚の２／５以上にしてはならず、１／５以下が望ましい。光源が導光板の側面
に設けられると、文字や図形が美しく発光するはずである。蛍光塗料を切除部分
に塗布しておくと色彩豊かな案内板、広告板あるいは計器盤が製作できる。
本発明の導光板は、光の透過特性が優れ透過中での光の減衰が少なく、光を可
撓板中でも透過させることが可能であって、軽量かつ低い費用で容易に製作する
ことができる。
本発明の導光板は、手作業でも大規模加工であっても簡単に低い費用で製作す
ることができる。
本発明の導光板で製作される案内板、広告板あるいは計器盤は、標識が明瞭で
あること、見出しが顕著なこと、効率が高いこと、経済性が高いこと、装飾性が
高いこと、寿命が長いこと、構造が簡単なこと、軽量であること、容積が小さい
ことなどの多くの長所を有する。両面広告板の全厚はその及ぶ範囲を僅か３〜５
ｍｍから選ぶことができる。
導光層および前記導光層の両面を被覆する光反射層で構成される導
光製品にあっては、少なくとも一方の光反射層が前記導光層を特殊図形同様に被
覆して、前記導光層の前記面の一部を遮蔽させる。光源を導光層の末端側面に設
けると、光線は導光層を多方向に通過して、導光層が光反射層で被覆されていな
い箇所で導光層から射出される。被覆されていない部分が特殊な図形を有する場
合は、光線が射出されて同一の図形を表示する。
不透明層で前記導光製品の光反射層を被覆することが可能である。光反射層が
特殊図形を有する場合、その上に被覆してある不透明層もそれに対応する図形を
有する。
導光製品は本発明の導光板を含み、その内部の前記導光板の少なくとも一方の
面には、光反射層の一部ないし不透明層および光反射層の一部が、図形に対応し
て彫刻されて切除され、その結果、導光層の前記図形が出現する。要するに図形
を導光層中に浸透させることもでき、あるいは導光層の一部を図形に応じて切除
できるが、切除する深さは導光層の厚さの２／５以下にせねばならず、１／５以
下が望ましい。
光源と本発明の導光板とを含む表示装置では、光線が前記導光板の少なくとも
一方の末端側面からその導光板中に供給され、導光層と前記導光層の対向する２
面を被覆する光反射層とから構成される前記導光板では、この導光層が少なくと
も一方の光反射層によって部分的に遮蔽されるため、特殊な図形を前記導光層の
前記面に現わす。
同様に不透明層で光反射層を被覆してもよい。光反射層が特殊な図形を有する
場合には、この不透明層は同じ図形を現出させるはずである。導光層から到来す
る光線は射出されてその図形を表わすはずである。
光源と本発明による導光板とを含み、光線が前記導光板の少なくとも一方の末
端側面から前記導光層の少なくとも一方の面上の導光層および光反射層の一部、
あるいは不透明層および光反射層の一部に供給される表示装置は、図形の形状な
いし寸法に従って彫刻されて切除されることによって、前記図形がその導光層上
に現われる。要するに、
図形は導光層に浸透させることができ、さもなければ導光層の一部が図形に従っ
て切除されるが、切除する深さは導光層の２／５以下であり、１／５以下が望ま
しい。光源からの光線が導光層に供給されると、前記図形を介して拡散されるた
め、前記図形は夜間やタ暮れでも明瞭に識別することができる。
実例１： コーティングによる本発明の導光板の製作。
厚さ５ｍｍのポリスチレン板を６００ｍｍ×４００ｍｍの矩形に裁断した。つ
いでこの板を棚板の上に水平に載せて、ポリメチルメタクリレートのエタノール
・酢酸溶液を用いて噴霧塗装し、５５℃〜６５℃で乾燥した。つぎにそれを反転
して前述の方法でポリメチルメタクリレートのエタノール・酢酸溶液を噴霧塗装
して乾燥し、本発明の３層導光板を得た。ポリメチルメタクリレートのエタノー
ル・酢酸溶液は、ポリメチルメタクリレートの成形用粉末１Ｋｇにエタノール・
酢酸溶液９Ｌを添加して調製した。このエタノール・酢酸溶液は容積比でエタノ
ール３部を酢酸７部に添加して混合して調合し、溶液を合成した。
実例２：沈積法による本発明の導光板の製作。
厚さ１０ｍｍのポリスチレン板を６００×４００ｍｍの矩形に裁断してアルミ
ニウム沈積用真空装置内に置いた。ついで０．０３ｍｍアルミニウム膜をこのポ
リスチレン板の両面に沈積して３層導光板を得た。アルミニウム膜を摩耗や掻き
傷に対して保護するため、樹脂塗料でアルミニウム膜の２表面を遮断および保護
層として被覆して、本発明の５層を有する導光板を得た。
実例３：共有押出し成形法による本発明の導光板の製作。
本発明の５層導光板は、５層を積層することが可能な複合板共有押出し成形機
による単一動作で共有押出し成形法によって製作された。
図１参照。
その工程はつぎの各ステップからなる。
ポリスチレンの顆粒材料を複合板共有押出し成形機の漏斗状供給装置No.１に
補給した。融解（軟化）ポリスチレンは、押し出し装置No.１から共有押出し成
形金型に押し出され、共有押出し成形金型の導光層用ギャップを通過して導光層
（１）を形成した。
ポリメチルメタクリレートの顆粒材料は、No.２とNo.３の漏斗状補給装置に補
給された。合成融解（軟化）ポリメチルメタクリレートは、押し出し装置No.２
およびNo.３から共有押出し成形金型中に押し出され、光反射層用の２個のギャ
ップを通過して導光層（１）の２表面上に２個の光反射層（２、３）を形成した
。
耐光性ＡＢＳ樹脂（もしくはＡＢＳ／ＰＣ樹脂、ＰＶＣ樹脂）の顆粒材料を、
No.４およびNo.５の漏斗状供給装置に投入した。融解（軟化）ＡＢＳ樹脂は、押
し出し装置No.４およびNo.５から共有押出し成形金型中に押し出され、耐光材料
用の２個のギャップを通過して、光反射層（２、３）の両表面上に不透明層（４
、５）が得られるように形成された。
押し出し装置No.１、２、３、４、５は同時に作動させた。３種類の異なる原
材料は、共有押出し成形金型中に押し出され、ついで互いに異なる経路をそれぞ
れ経て複合薄片を形成した。それから冷却、牽引、整形からなる３段ロール式圧
延機によって加圧して裁断し、本発明の５層導光板を得た。
No.４の４個の漏斗状供給装置とNo.４の５個の押し出し装置とを使わなければ
、本発明の３層導光板が得られる。
実例４：本発明の導光板を用いた導光式案内板または広告板の製作。
１．コーティング加工によって製作した厚さ５ｍｍの導光層を伴う３層導光板
を、６００ｍｍ×４００ｍｍの矩形に裁断した。不透明層として用いる“瞬間接
着剤”を導光板の両面に塗布した。この“瞬間
接着剤”と光反射層とは彫刻機によって切除されて所望の図形を形成する。導光
層に切込む切除深さは０．５ｍｍ以下であった。ランプ蔽いを有する光源を導光
板の末端両側に取り付けると、導光案内板あるいは導光広告板が得られた。１５
Ｗの蛍光灯２本をボードの両側に取り付けるだけで済んだ。このようにして作ら
れた文字や図形は極めて明るく美しかった。本発明によって作られた前記案内板
は簡単な構造で軽量、低価格である。
２．コーティング加工によって製作された５層導光板を６００ｍｍ×４００ｍ
ｍに裁断した。図形の形状や寸法にしたがって保護不透明層の樹脂塗料と光反射
層のポリメチルメタクリレートとを切除したが、それらの層に切り込んだ深さは
０．５ｍｍ以下であった。１５Ｗの蛍光灯２本が導光板の両側に１個づつ取り付
けられた。この方法によって彫刻文字や彫刻図形は極めて明るく美しかった。さ
まざまな色の蛍光塗料を彫刻部分に塗布すれば、導光板の標識や広告が色彩豊か
に美麗なものとなろう。前記導光案内板は生産するのに便利であり軽量、低価格
かつ低電力で構造においても単純である。これはランプボックスより優れている
。
３．沈積法によって製作した５層を有する導光板は、前述の実例と同じ方法で
導光広告板の製作にも用いられる。類似の結果が得られた。
実例５：本発明の共有押出し成形法によって作られた導光板を伴う原動機付き
車両のタクシー用計器盤の製作。
厚さ３ｍｍの導光板とＡＢＳ樹脂の不透明層とを有する導光板を必要な形状に
裁断した。必要な文字や図形をコンピュータ制御彫刻機によって切除した。この
切除は導光層に到達した。ついでこの板は型内に置かれ、ホットプレス法で必要
な形状を有する計器盤に成形した。さまざまな色の蛍光塗料を彫刻部分に塗布し
て導光計器盤を得た。小さな光源をパネルの側面に取り付けて、パネルを明瞭に
表示することができた。前述の原動機付き車両の計器盤は小型で簡素、電力消費
が少なく、低費用での生産が容易で、外観優美かつ長寿命である。
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】１９９８年３月１２日（１９９８．３．１２）
【補正内容】
特許協力条約第３４条に基づく補正請求の範囲
１．導光層および前記導光層の対向する２面を被覆する光反射層を含む導光板で
あって、前記光反射層は前記導光層とコンパチブルであり、かつ光が前記導光層
の末端側面から導入されると、全反射が導光層と反射層との間の境界面で発生す
るため、光は前記導光層を低損失で多方向に通過する前記導光板において、前記
導光層が透明ポリスチレン材料からなり、前記光反射層が低屈折性の透明重合体
からなることを特徴とする前記導光板。
２．前記導光板が、透明ポリスチレン材料からなり、前記光反射層が低屈折性の
透明重合体からなることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
３．前記光反射層が、ポリメチルメタクリレートフィルムからなることを特徴と
する請求項２に記載の導光板。
４．少なくとも一方の光反射層の表面を被覆する少なくとも１層の不透明層を、
さらに含むことを特徴とする請求項１から請求項３にいずれか記載の導光板。
５．前記不透明層が、耐光性ＡＢＳ樹脂と耐光性ＡＢＳ樹脂およびＰＣ樹脂の混
合物フィルムと耐光性ＰＶＣ樹脂とからなるグループのうちから選ばれることを
特徴とする請求項４に記載の導光板。
６．案内板、広告板または計器盤を製作することを特徴とする請求項１項から請
求項５に記載の導光板の用法。
７．前記光反射層の表面を、噴霧塗装と刷毛塗りとのいずれかによる前記不透明
層で被覆する工程を含むことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の導光板
の製法。
８．前記導光板が、共有押出し成形法によって単一動作で製造されることを特徴
とする請求項１から請求項５に記載の導光板の製法。
９．特殊図形が、表面に彫刻されていることを特徴とする請求項１から５に記載
の導光板を含む導光製品。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３２ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３２Ｇ
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ
，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，
ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ
Ｚ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ
，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ
，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ
Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ
，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，
ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ
Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ
，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ