(57)【要約】【課題】  硬化収縮のために発生するコアやクラッドの寸法精度の低下を抑制することができるとともに、少ない工程数で製造を行うことができる導光板の製造方法及び導光板を提供する。【解決手段】  クラッド支持基板１０上形成した複数条の細溝１２を片面に備える板状のクラッド１３を、当該クラッド１３より高屈折率であるとともに透光性及び可塑性を有するコア材２１に圧接し、コア材２１をクラッド１３に対応する形状に成型する。また、当該圧接した状態でコア材２１を硬化し、コア支持基板２０を分離する。  この製造方法によれば、コア材２１はコア支持基板２０とクラッド支持基板１０上のクラッド１３とに挟まれた状態で硬化されるため、コア材２１の硬化収縮による寸法精度の低下を抑制することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッド支持基板上に、複数条の細溝を備える板状のクラッドを形成するステップと、
コア支持基板上に、前記クラッドより高屈折率であるとともに透光性を有する可塑性のコア材を供給するステップと、
前記クラッドの細溝を備えた面を前記コア材に圧接するステップと、
前記クラッドを前記コア材に圧接した状態で前記コア材を硬化し、前記細溝に対応した部分をコアとなすステップと、
前記コア支持基板と前記硬化したコア材から分離するステップと、
を有することを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項２】
前記クラッドを形成するステップが、
前記クラッド支持基板上に、可塑性のクラッド材を供給するステップと、
前記細溝に対応する複数の突条を備えたクラッド用成形型を前記クラッド材に圧接するステップと、
前記クラッド用成形型を前記クラッド材に圧接した状態で当該クラッド材を硬化し、突条に対応する前記細溝を備えたクラッドとなすステップと、
を有する請求項１に記載の導光板の製造方法。
【請求項３】
前記クラッド支持基板上に、前記クラッドを前記コア材に圧接する際の前記クラッド支持基板と前記コア支持基板との間隔を特定の距離に制限するスペーサを設けた請求項１または２に記載の導光板の製造方法。
【請求項４】
コア支持基板上に、透光性を有する突条であるコアを複数形成するステップと、
クラッド支持基板上に、前記コアより低屈折率である可塑性のクラッド材を供給するステップと、
前記コア支持基板の各コアを備えた面を前記クラッド材に圧接するステップと、
前記各コアを前記クラッド材に圧接した状態で前記クラッド材を硬化し、コア支持基板面を除いて各コアを包み込んだクラッドとなすステップと、
前記コア支持基板と前記各コアとを分離するステップと、
を有することを特徴とする導光板の製造方法。
【請求項５】
前記コアを形成するステップが、
前記コア支持基板上に、可塑性を有するコア材を供給するステップと、
前記突条に対応する複数条の細溝を備えたコア用成形型を前記コア材に圧接するステップと、
前記コア用成形型を前記コア材に圧接した状態で当該コア材を硬化し、前記細溝に対応した部分をコアとなすステップと、
を有する請求項４に記載の導光板の製造方法。
【請求項６】
前記クラッド支持基板上に、前記コアを前記クラッド材に圧接する際の前記コア支持基板と前記クラッド支持基板との間隔を、特定の距離に制限するスペーサを設けた請求項４または５に記載の導光板の製造方法。
【請求項７】
前記スペーサが前記クラッド支持基板に一体に形成された凸部である請求項３または６に記載の導光板の製造方法。
【請求項８】
前記コア支持基板のコアが形成される面が平滑面である請求項１から７のいずれかに記載の導光板の製造方法。
【請求項９】
クラッド支持基板上に設けられた、複数条の細溝を上面に備える板状のクラッドと、
前記クラッドより高屈折率である透光性の材質からなるとともに前記細溝に充填されたコアと、
前記クラッド支持基板に設けられ、前記コアの上面と同一の高さにその上面が位置するスペーサと、
を備えたことを特徴とする導光板。
【請求項１０】
前記スペーサが前記クラッド支持基板に一体に形成された凸部である請求項９に記載の導光板。
【請求項１１】
前記細溝が所定のピッチで設けられた請求項９または１０に記載の導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板の製造方法及び導光板に関し、特に、基板上に複数条のコアが所定ピッチで平行に配設された導光板の製造方法及び導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等の画像形成装置では、高解像度の画像を短時間で印刷する機能が要求されている。
【０００３】
高解像度の画像を印刷するためには、印刷画像の潜像を感光体上に形成する光源が、主走査方向に狭ピッチで露光できることが必要である。また、印刷を短時間で行うためには感光体上に潜像の形成を短時間で行うこと、すなわち、感光体への照射光量を十分大きくして、露光時間を短くすることが必要になる。
【０００４】
上記光源に使用される代表的な発光素子として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）がある。しかし、このような発光素子を狭ピッチで配置するためには、発光素子を小さくする必要があるため、当該発光素子の発光面積は必然的に小さくなる。このため、発光面積の減少に伴って、発光素子が発する光量は小さくなり、発光素子を狭ピッチで配置することと、露光時間を短くすることとを両立させることは困難であった。
【０００５】
そこで、本願出願人は、後掲の特許文献１において、図７の斜視図に示す光源１００を提案している。図７に示すように、この光源１００は、基板１０１上に感光体５００の表面に対して垂直な方向（以下、光伝送方向という。）に伸びるコア（導光路）１０２が感光体５００の表面に対して平行な方向（以下、主走査方向という。）に複数条配置された導光板２００を備え、前記各コア１０２の上面に光伝送方向に長い発光面を有する発光素子３００が形成されている。
【０００６】
この発光素子３００が発した光Ｄは、コア１０２内で全反射を繰り返して、コア１０２の光伝送方向の一端面である出射面から出射する。なお、コア１０２の光伝送方向の他端面には反射材１０３が積層されており、光Ｄの漏れを少なくしている。
【０００７】
上記のように、コア１０２から出射された光は、ＧＩ(Graded Index)ファイバレンズやロッドレンズ等の光伝送手段４００を介して感光体５００の表面に結像される。したがって、上記複数条のコアの出射面を、感光体５００に形成される潜像の１画素に要求される面積と同じ面積にするとともに、画素間のピッチと同じピッチで配列することで、主走査方向に狭ピッチで配置された、大光量を出射可能な光源１００を実現することができる。
【０００８】
上記図７では、基板１０１上にコア１０２が単純に所定の間隔をおいて配設された導光板２００を用いた光源１００を概念的に示したが、現実には、各コア１０２上面への発光素子３００の形成を容易にするために、各コア１０２の間にコア１０２よりも低屈折率のクラッド１０２ａを介在させて導光板２００の上面が平面になる構成としている。以下では、このクラッド１０２ａを備える導光板２００の製造プロセスを図８及び図９に基づいて説明する。
【０００９】
図８（ａ）に示すように、まず、スピンコートやスクリーン印刷等により基板１０１上に、熱硬化又はＵＶ（Ultra Violet）硬化樹脂からなる液状のクラッド材１０２ｂを塗布した後、加熱やＵＶ光照射等の硬化処理を行うことで、クラッド１０２ａが成膜される。
【００１０】
次に、クラッド１０２ａ上に、例えばＵＶ硬化樹脂からなる液状の透光性を有するコア材１０２ｃが塗布される。このコア材１０２ｃ上に、図８（ｂ）に示すように、所定の間隔で複数条の開口部を有するマスク１０５が配置され、当該マスク１０５を介して上記コア材１０２ｃにＵＶ光Ｅが照射される。このとき、マスク１０５によって遮光された部分に位置するコア材１０２ｃは硬化されない。したがって、硬化されていないコア材１０２ｃを、例えば、有機溶剤等を用いて洗浄除去することで、図８（ｃ）に示すように、上記マスク１０５に対応するコア１０２のパターンが形成される。
【００１１】
続いて、図８（ｄ）に示すように、コア１０２の各パターン間に液状のクラッド材１０２ｂを充填して硬化処理を行い、各コア１０２をクラッド１０２ａで被覆する。最後に、上記クラッド１０２ａを上面から研磨して、上記コア１０２の表面を露出させることで、導光板２００が得られる（図８（ｅ））。
【００１２】
以上のようにして形成された導光板２００の各コア１０２の上面に、有機あるいは無機の発光材料を用いた発光素子３００が形成される。すなわち、蒸着やスピンコート等により、下層電極３０１、発光層３０２がサブミクロンオーダの膜厚で順に形成され、当該発光層３０２の上面に上層電極３０３が形成される。各層は、各コア１０２上に個別に形成されてもよいが、ここでは、製造プロセスを容易とするために、下層電極３０１は各コア１０２に個別な透明電極を形成し、発光層３０２と上層電極３０３は各発光素子３００で共通の層（全下層電極３０１を覆う単一の層）を形成している（図８（ｆ））。この場合、有機発光層３０２の膜厚は、その材質に応じて良好な発光特性が得られる範囲の膜厚に設定されるとともに、下層電極３０１の膜厚は有機発光層３０２が各下層電極３０１を確実に被覆できるように、有機発光層３０２の膜厚以下の膜厚に設定される。また、上層電極３０３は、当該上層電極３０３自身の電気抵抗が有機発光層３０２の発光特性を劣化させない程度の膜厚に設定される。
【００１３】
一方、コア材１０２として非感光性の材料が使用される場合、上述のマスク１０５を介したＵＶ光照射によってコア１０２のパターンを形成することができないため、導光板２００は、図９に示す製造プロセスにより形成される。
【００１４】
まず、上記と同様に、基板１０１上に成膜されたクラッド１０２ａ上にコア材１０２ｃが蒸着やスパッタ等により成膜される（図９（ａ））。
【００１５】
次に、コア材１０２ｃ上に、所定ピッチで配置された窒化膜からなるマスクパターン１０６が、例えば、フォトリソグラフィにより形成される（図９（ｂ））。そして、当該マスクパターン１０６をエッチングマスクとして、上記コア材１０２ｃに対するエッチングが行われ、コア１０２のパターンが形成される（図９（ｃ））。
【００１６】
続いて、上記マスクパターン１０６をリン酸等で除去した後、上記と同様に、コア１０２の各パターン間に液状のクラッド材１０２ｂを充填して硬化処理を行い、コア１０２を被覆するクラッド１０２ａを形成する（図９（ｄ））。
【００１７】
その後、上記と同様に、コア１０２を被覆したクラッド１０２ａを上面から研磨して上記コア１０２の表面を露出させることで、導光板２００が得られる（図９（ｅ））。
【００１８】
更に、以上のように形成された導光板２００の各コア１０２の上面に、上記と同様にして有機発光材料等を用いた発光素子３００が形成される(図９（ｆ））。
【特許文献１】国際公開第２００４／０３９５９５号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上述のように、コア１０２の材質とクラッド１０２ａの材質とは異なるため、通常、コアの硬度とクラッドの硬度は異なる。このように硬度の異なる材質が混在する面に対して研磨を行った場合、高硬度の材質の研磨量は低硬度の材質の研磨量よりも小さくなる。このため、上記導光板２００の上面の研磨を行った場合、コア１０２とクラッド１０２ａの界面に、コア１０２とクラッド１０２ａの硬度差に応じた段差が形成されてしまう。
【００２０】
上述のように、発光層３０２や上層電極３０３は導光板２００の上面全体を覆う層として形成される。しかしながら、上記研磨に起因する段差が生じた状態で、導光板２００の上面全体を覆う層を形成した場合、図１０に矢印Ａで示すように、上層電極３０３が断線することがある。また、この断線を防止するために、例えば、上層電極３０３の膜厚を増大させた場合であっても、発光層３０２を挟んで分離されるべき下層電極３０１と上層電極３０３とが短絡することになる。また、仮にこの断線や短絡のような欠陥が製造時に顕在化しなかった場合でも、上記段差の存在により有機発光素子の長期信頼性は確実に低下する。
【００２１】
一方、コア材１０２ｃやクラッド材１０２ｂとして使用される液状の材料は、硬化の際に収縮する性質を有している。この硬化収縮は、例えば、上述した図８（ｂ）に示すようなコア１０２のパターンを形成する硬化処理では、パターンを変形させたり、パターンの配置間隔（ピッチ）にずれを発生させたりする。
【００２２】
また、図８（ｄ）や図９（ｄ）に示すような液状の材料を全面に塗布した場合の硬化処理では、硬化収縮によるクラッド材１０２ｂの収縮量は、基板１０１に拘束されていない上面側で大きくなるため、クラッド１０２ａに反りを発生させる恐れがある。このような反りは、結果的に各コア１０２のパターンの配置精度を低下させることになる。
【００２３】
各コア１０２の寸法精度が低下することは、特に、上述の高解像度を目的とした画像形成装置の光源のように、各コア１０２を狭ピッチで配置する場合や、各画素の光量を確保するために導光板２００のサイズを大きくする場合に問題となる。
【００２４】
本発明は、上記従来の事情に基づいて提案されたものであって、硬化収縮によるコアやクラッドの変形を抑制することができるとともに、従来の製造方法に比べて少ない工程数で製造を行うことができる導光板の製造方法及び導光板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】
【００２５】
本発明は、上記目的を達成するために以下の手段を採用している。すなわち、本発明にかかる導光板の製造方法は、まず、クラッド支持基板上に、複数条の細溝を片面に備える板状のクラッドを形成する。また、このクラッドの形成とは別に、コア支持基板上に前記クラッドより高屈折率であるとともに透光性を有する可塑性のコア材を、例えばスクリーン印刷やスピンコート等により供給し、コア材の層を形成する。
【００２６】
次に、クラッド支持基板上のクラッドの細溝を備える面をコア支持基板上のコア材に対向させた状態で圧接し、当該圧接した状態でコア材を硬化させることで、細溝に充填された複数条のコアを有する導光板が形成される。
【００２７】
本製造方法によれば、コア材は、コア支持基板とクラッド支持基板に拘束されたクラッドとに挟まれた状態で硬化されるため、硬化収縮によるコアの変形を抑制することができる。このため、上記導光板を高精度で形成することができる。
【００２８】
また、上記方法において、コア材の成型に使用するクラッドは、公知のフォトリソグラフィ等の微細加工技術を使用して形成してもよいが、クラッド材に液状材料等の可塑性の材料を採用し、金型等のクラッド用成形型を用いたプレス成型によって形成することが好ましい。このとき、クラッド材はクラッド用成形型に圧接された状態で硬化する。
【００２９】
このようにすれば、レジスト塗布、露光、現像等の多工程からなるフォトリソグラフィに比べ、工程を簡略化することができる。また、硬化収縮によるクラッドの変形は、クラッド用成形型とクラッド支持基板とによって抑制されるため、クラッドの細溝を精度良く形成することができる。
【００３０】
さらに、上記コア支持基板のコアが形成される面を平滑面とすれば、コア支持基板を分離した後に露出するコアの表面は平滑面になるため、上記従来の製造プロセスにおいて必要であった研磨工程を省略することも可能である。ここで、平滑面とは、コアの表面に形成される発光素子の下層電極の膜厚に比べて十分に小さい表面粗さ及び平面度を有する面である。
【００３１】
加えて、上記クラッド支持基板は、上記クラッドを上記コア材に圧接してコア材を成型するときに、クラッド支持基板とコア支持基板との間隔を特定の距離に制限するスペーサを備えることが好ましい。
【００３２】
上記スペーサは、クラッド支持基板とコア支持基板とが接近可能な最小間隔を制限する。このため、クラッドをコア材に圧接するときの両基板間の間隔の管理が容易になる上、スペーサにより制限された距離以下に両基板が接近することがないので、クラッドがコア支持基板に接触して、各細溝を仕切る隔壁が破損するという不具合を防止することができる。なお、スペーサにより制限させる間隔は、少なくともクラッドの細溝の深さより大きければよい。
【００３３】
なお、上記製造方法において、まず、コア支持基板上にコアを形成し、当該コア支持基板のコアが形成された面を型として、クラッド支持基板上に配した可塑性のクラッド材を成型する構成としても、同様の作用及び効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、コア材およびクラッド材の硬化処理が、コア支持基板、クラッド支持基板、コア用成形型、及びクラッド用成形型のいずれか２つに挟まれた状態で行われるため、コア材及びクラッド材の硬化収縮による寸法精度の低下を抑制することができる。このため、画像形成装置の光源等に使用可能な導光板を精度良く製造することができる。
【００３５】
さらに、上記コア支持基板のコアが形成される面を平滑面とすれば、コア支持基板の分離により露出するコアの表面を平滑面にすることができるため、従来の製造方法で必要であった研磨工程を省略することでき、工程をより簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を図面にしたがって詳細に説明する。
【００３７】
図１、図２及び図３は、本実施の形態に係る導光板２を適用した画像形成装置の光源１の製造プロセスを示す模式図である。また、図４は、光源１の概略平面図である。
【００３８】
本実施の形態に係る導光板２は、図８および図９に示した従来の導光板２００と同様に、基板上に、所定ピッチで複数条設けられた細溝１２を備えるクラッド１１と、当該細溝１２に充填されたコア２２とを備えている。
【００３９】
以下、図１から図３に基づいて、本実施の形態に係る導光板２の製造方法、並びに、当該導光板２を適用した画像形成装置の光源１の製造方法を説明する。
【００４０】
まず、図１（ａ）に示すように、シリコン、石英、ガラス等からなるクラッド支持基板１０上に、熱硬化型またはＵＶ硬化型の樹脂材料等からなる可塑性のクラッド材１１がスクリーン印刷、スピンコート、滴下等により供給され、クラッド材１１の層が形成される。図１（ａ）の例では、クラッド支持基板１０は、厚さが１ｍｍ程度の透光性を有するガラス基板であり、クラッド材１１は、屈折率が１．５のＵＶ硬化型のエポキシ樹脂である。
【００４１】
クラッド支持基板１０は、後に詳述するスペーサ４０を備える。当該スペーサ４０は、その厚さ（高さ）が後の工程で重要となるため、その上面にクラッド材１１が塗布されることは好ましくない。このため、上記クラッド材１１の塗布を、スピンコートのように塗布領域を選択できない方法を用いて行う場合、スペーサ４０上にマスキング等を行う。
【００４２】
次に、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、タングステンカーバイド（ＷＣ）や石英等の材質からなるクラッド用成形型５０が上記クラッド材１１に圧接される。クラッド用成形型５０のクラッド材１１との接合面には、圧接時に、クラッド材１１に所定ピッチの複数条の細溝１２が成型されるように、各細溝１２に対応する複数の突条５１が刻設されている。
【００４３】
上記圧接の過程で、クラッド材１１はクラッド用成形型５０の各突条５１の間に充填され、各突条５１に対応する形状に成型される。このとき、クラッド支持基板１０とクラッド用成形型５０との間で存在場所がなくなった余分なクラッド材１１は、クラッド用成形型５０の外縁部で外部に開放された各突条５１の光伝送方向の端部（長手方向の端部）から外部に押し出される。なお、上記成型は、クラッド材１１中に気泡が閉じ込められることを防止するため、チャンバー内等の真空下で行われることが好ましい。
【００４４】
また、クラッド用成形型５０をクラッド支持基板１０に圧接する際には、クラッド用成形型５０とクラッド支持基板１０とが互いに接触することを防止するとともに、クラッド用成形型５０とクラッド支持基板１０との間隔Ｗ１を特定の距離に制限するために、クラッド用成形型５０とクラッド支持基板１０との間にスペーサ４０が設けられる。このスペーサ４０は、クラッド支持基板１０とクラッド用成形型５０との間隔が決定できる構成であれば任意の構成を採用することができるが、後述の理由により、クラッド支持基板１０と一体に形成された構成であることが好ましい。
【００４５】
本実施の形態では、スペーサ４０を、クラッド支持基板１０に一体に形成した光伝送方向に伸びる凸部として構成している。この凸部は、例えば、切削加工、インジェクション成型等の任意の方法により形成すればよく、その形成方法は特に限定されるものではない。なお、スペーサ４０はクラッド支持基板１０と一体に形成される必要はなく、クラッド支持基板１０と別体の部材からなるスペーサ４０が、クラッド支持基板１０に接着剤等により固定される構成であってもよい。
【００４６】
続いて、図１（ｃ）に示すように、スペーサ４０を介してクラッド用成形型５０がクラッド材１１に圧接された状態で、クラッド材１１に対してＵＶ光Ｅが十分な光量で照射され、クラッド材１１の硬化処理が行われる。
【００４７】
上述のように、本実施の形態では、クラッド支持基板１０にガラス基板を採用しているため、上記ＵＶ光Ｅはクラッド支持基板１０を介してクラッド材１１に照射している。ここで、クラッド用成形型５０の材質に透光性を有する材質を採用し、クラッド用形成型５０を介してＵＶ光Ｅをクラッド材１１に照射して硬化処理を行ってもよいことは勿論である。また、クラッド材１１として、熱硬化樹脂を採用した場合は、当該硬化処理は加熱により行えばよい。
【００４８】
上記硬化処理によりクラッド材１１は硬化され、突条５１が刻設されたクラッド用成形型５０に対応する形状に成型されたクラッド１３が得られる。このとき、クラッド材１１は硬化に伴って収縮しようとする。しかしながら、クラッド用成形型５０がクラッド材１１に圧接された状態で硬化処理が行われるため、硬化収縮によるクラッド材１１の主走査方向の変形は、クラッド用成形型５０の突条５１によって抑制される。したがって、クラッド材１１が硬化収縮する際に、細溝１２のピッチずれは発生せず、クラッド１３を精度良く形成することができる。
【００４９】
また、クラッド材１１は、クラッド支持基板１０とクラッド用成形型５０とに挟まれた状態で硬化処理が行われる。このため、硬化収縮によりクラッド１３に反りが発生することもない。
【００５０】
一方、クラッド材１１の厚さ方向の収縮は抑制されないため、硬化処理後に得られるクラッド１３の厚さは、硬化処理前のクラッド材１１の厚さに比べ小さくなる。すなわち、図１（ｄ）に示すように、クラッド１３の厚さ（各細溝１２を分離する隔壁１４の上面の高さ）は、スペーサ４０の上面の高さより硬化収縮した量Ｘだけ低くなる。
【００５１】
上記収縮量Ｘは、樹脂材料の材質、硬化条件（ＵＶ硬化型であればＵＶ光照射時の時間に対するＵＶ光照射量プロファイル、熱硬化型であれば加熱時の時間に対する温度プロファイル）によって調整可能である。例えば、収縮率が約１％となるように材質及び硬化条件を調整した場合、スペーサ４０の高さが１００μｍとすれば、収縮量Ｘは１μｍとなる。
【００５２】
また、クラッド材１１の光伝送方向の収縮も抑制されないため、クラッド１３は光伝送方向に変形する。しかし、導光板２の光伝送方向の長さは、後述のように、ダイシング等による分割時に調節されるため、特に問題とならない。
【００５３】
以上説明したように、上述の製造方法により、所定のピッチで設けられた複数条の細溝１２を備えるクラッド１３を、ピッチずれを発生させることなく精度良く形成することができる。
【００５４】
ここで、上記細溝１２の構造について説明する。各細溝１２のピッチは、例えば、本方法により製造される導光板２を適用する画像形成装置の光源１が要求する解像度によって定まる間隔である。すなわち、解像度が２００ｄｐｉ（dot par inch）であれば各細溝１２のピッチは１２７μｍ（２．５４ｃｍ／２００）であり、解像度が２４００ｄｐｉであれば各細溝１２のピッチは１０．５８μｍ（２．５４ｃｍ／２４００）である。
【００５５】
また、各細溝１２を仕切る隔壁１４の幅は、各細溝１２に充填される各コア（後述する）により伝送される光が、光学的に隔離される幅に設定される必要がある。しかしながら、各細溝１２のピッチは解像度に応じて定まるため、各隔壁１４の幅が大きくなると細溝１２自体の幅が小さくなり（コアの幅が小さくなり）、伝送できる光量が小さくなってしまう。このため、上記隔壁１４の幅はできるだけ小さいことが好ましい。このような条件を満足する上記隔壁１４の幅は、例えば、解像度が２００ｄｐｉの場合は２４μｍ、解像度が２４００ｄｐｉの場合は２μｍである。この場合、上記細溝１２の幅は、解像度が２００ｄｐｉのとき１０３μｍ、解像度が２４００ｄｐｉのとき８．５８μｍとなる。なお、各隔壁１４の高さは、各コアの一端面から出射される光の断面を正方形にするために、細溝１２の幅と同一にしている。
【００５６】
さて、上記クラッド１３の加工とは別に、図２（ａ）に示すように、石英、ガラス等からなるコア支持基板２０上に、スクリーン印刷、スピンコート、滴下等により、熱硬化型またはＵＶ硬化型の樹脂材料等からなる可塑性のコア材２１の層が形成される。図２（ａ）の例では、コア支持基板２０は、厚さが１ｍｍ程度の透光性を有するガラス基板であり、コア材２１は、屈折率が１．７のＵＶ硬化型アクリル樹脂である。このとき、コア材２１の塗布厚は、上記クラッド１３に形成する細溝１２の深さ以上であればよい。
【００５７】
なお、コア支持基板２０のコア材２１が塗布される面は平滑面であることが好ましい。ここで、平滑面とは、後述のコアの表面に形成される発光素子の下層電極の膜厚に比べて十分に小さい表面粗さ及び平面度を有する面である。
【００５８】
次に、図２（ｂ）、及び図２（ｃ）に示すように、上記コア支持基板２０上に塗布したコア材２１に、上記クラッド１３の細溝１２を備える面が圧接される。このとき、コア材２１はクラッド１３の各細溝１２に充填されるとともに、余分なコア材２１がクラッド１３の光伝送方向（長手方向）の端部から押し出され、クラッド１３に対応した形状に成型される。
【００５９】
このとき、クラッド支持基板１０とコア支持基板２０との間には上記スペーサ４０を配置し、両基板間の間隔Ｗ２を上述のクラッド支持基板１０とクラッド用成形型５０との圧接時の間隔Ｗ１（図１（ｃ）に示す）と同一の間隔になるようにしている。
【００６０】
図１（ｄ）に示したように、クラッド１３の隔壁１４の上面とスペーサ４０の上面とは面一ではなく、隔壁１４の上面が収縮量Ｘだけクラッド支持基板１０側に縮んでいる。このため、両支持基板間に上記スペーサ４０を配置すると、隔壁１４の上面（図２（ｃ）では下面）とコア支持基板２０との間には収縮量Ｘに対応する空間（上記の例では、１μｍ程度の間隙）を設けることができ、隔壁１４とコア支持基板２０とが接触して隔壁１４が破損する恐れがない。
【００６１】
また、クラッド支持基板１０がスペーサ４０を備える構成とすれば、上述のクラッド材１１成型時のクラッド支持基板１０とクラッド用成形型５０との間隔Ｗ１、及び、コア材２１成型時のコア支持基板２０とクラッド支持基板１０との間隔Ｗ２は当然に同一の間隔となるため、これらの間隔を管理する必要がなく、製造が非常に容易になる。なお、この圧接は、上記クラッド材１１の成型と同様に、チャンバー内等の真空下で行われることが好ましい。
【００６２】
続いて、上記のようにクラッド支持基板１０がコア支持基板２０に圧接された状態で、図２（ｃ）に示すように、コア材２１に対してＵＶ光Ｅが十分な光量で照射され、コア材２１の硬化処理が行われる。
【００６３】
上述のように、コア支持基板２０にガラス基板を採用しているため、上記ＵＶ光Ｅはコア支持基板２０を介してコア材２１に照射することができる。この硬化処理により、上記収縮量Ｘに対応する空間に対応する膜状の層（以下、被覆層２３という）により連結された各コア２２が得られる。
【００６４】
上記硬化処理において、コア材２１は収縮する。しかし、コア２２の主走査方向の変形はクラッド１３の細溝１２（隔壁１４）によって抑制されるため、各コア２２のピッチずれは発生しない。また、コア２２の幅が隔壁１４の幅に比べて大きいため、コア材２１の収縮量が大きくなり、コア２２とクラッド１３（特に、隔壁１４の先端部）との間に隙間が形成されることが考えられるが、本実施の形態では、被覆層２３により各コア２２が連結されているため、このような隙間の形成を抑制することができる。
【００６５】
なお、クラッド１３の材質に透光性を有する材質を採用した場合は、クラッド１３を介してＵＶ光Ｅをコア材２１に照射して硬化処理を行ってもよく、コア材２１に熱硬化樹脂を採用した場合は、加熱により硬化処理を行えばよい。
【００６６】
また、コア材２１は、コア支持基板２０とクラッド支持基板１０（クラッド１３）とに挟まれた状態で硬化処理が行われるため、硬化処理後に得られるコア２２に反りが発生することもない。
【００６７】
コア材２１の硬化処理が完了した後、上記コア支持基板２０をコア２２及び被覆層２３から分離することで、所定ピッチで配置された複数条のコア２２を備える導光板２が得られる。このコア支持基板２０の分離は、例えば、コア支持基板２０をコア２２が形成されていない面から加熱し、コア支持基板２０とコア２２及び被覆層２３との接合強度を低下させることで行うことができる。この加熱は、例えば、ホットプレート等の面状の熱源をコア支持基板２０に接触させる等により上記接合面を均等に加熱することが好ましく、加熱温度は、コア２２及び被覆層２３とコア支持基板２０との接合面がコア材２１のガラス転移温度Ｔｇとなる温度にすることが好ましい。これにより、コア支持基板２０との接合面の近傍のコア２２及び被覆層２３をガラス転移状態にすることができ、コア支持基板２０を分離することができる。
【００６８】
このようにして、コア支持基板２０の分離により露出したコア２２及び被覆層２３の表面は、コア支持基板２０の平滑面と同等の平滑さを有する平滑面２４となる。
【００６９】
なお、上述のように、コア支持基板２０のコアが形成される面は平滑面であることが好ましいが、上記加熱温度を上記接合面の極近傍のコア２２及び被覆層２３だけが溶融する温度（融点）として、コア支持基板２０の分離により露出するコア２２及び被覆層２３の表面を、一旦、溶融状態にすることで平滑化を行ってもよい。
【００７０】
以上のようにして構成された導光板２の各コア２２に対応する位置には、図３及び図４に示すように、コア２２の位置ごとに発光可能な有機発光素子３０が形成される。
【００７１】
まず、図３（ａ）に示すように、上記平滑面２４上の全面にＩＴＯ等からなる透明な下層電極層３４がスパッタ等により成膜される。そして、この下層電極層３４に対してフォトリソグラフィ及びエッチングを行うことで、図３（ｂ）に示すような各コア２２に対応する位置に電気的に分離された下層電極３１のパターンが形成される。
【００７２】
このように各下層電極３１が形成された導光板２上に、８−キノリノールアルミニウム錯体等からなる有機発光層３２が蒸着等により成膜される（図３（ｃ））。この場合、有機発光層３２は、図４に示すように、各下層電極３１に駆動電力を供給する結線を行うための一部の非被覆領域Ｂを除く一面に成膜される。
【００７３】
そして、図３及び図４に示すように、上層電極３３が有機発光層３２上にアルミニウム等を蒸着することで一面に形成され、発光素子３０を備える画像形成装置の光源１が完成される。なお、この構成において、下層電極３１と上層電極３３とが重なる領域が発光領域となる。なお、本実施の形態では、下層電極３１及び有機発光層３２を０．１μｍ、上層電極３３を０．２μｍの膜厚で成膜しているため、下層電極３１と平滑面２４との間に形成される段差が、上層電極３３の断線や下層電極３１と上層電極３３との短絡を発生させることはない。
【００７４】
ところで、上記で説明した光源１では、上記被覆層２３が隣接するコア２２を連結しているため、特定のコア２２の上面に形成した発光素子３０が発した光が、当該被覆層２３を介して隣接するコアに漏れる現象（クロストーク）が発生する。このようなクロストークが大きいと、特定のコアから光が出射される際に、隣接するコアからも光が出射されることになるため、図７に示す感光体５００上に明確な潜像を形成することが困難となる。したがって、被覆層２３の厚さを小さくして、クロストークを小さくすることにより、潜像を良好に形成できる構造とする必要がある。このような条件を満足する被覆層２３の厚さは、例えば、解像度が２００ｄｐｉの場合は１μｍ、解像度が２４００ｄｐｉの場合は０．１μｍである。このため、上記導光板２の製造方法では上述の収縮量Ｘが、この条件を満足するように、クラッド材１１の材質と塗布膜厚、及び、スペーサ４０の高さが設定される。
【００７５】
以上説明したように、本実施の形態に係る導光板２の製造方法によれば、従来の製造方法で必要であった研磨工程が不要であり、簡単なプロセスで、良好な導光板２を得ることが可能となる。
【００７６】
また、上記製造方法によれば、導光板２を適用して画像形成装置の光源１を構成する場合に、有機発光素子３０を平滑面２４上に形成することができるため、発光素子３０を形成する際の断線や短絡等の欠陥の発生を確実に防止することができる。
【００７７】
なお、上述のようにして構成された光源１は、例えば、ダイシング等により所望のサイズに分割された後、図７に示す従来の光源１００と同様に、導光板２の光伝送方向の一端面が感光体５００に向けられて配置される。
【００７８】
また、導光板２と感光体５００の間には、ＧＩファイバレンズ等の光伝送手段４００が設けられ、上記一端面から出射した光が感光体５００の表面に結像される。なお、導光板２の各コア２２の光出射端と反対側の面には、反射材１０３が蒸着あるいは塗布されている。
【００７９】
以上の構成によれば、感光体５００上には、上記コア２２により集光され、当該コア２２の一端面から出射された十分な光量を有する光が結像されるため、高解像度の画像を短時間で印刷することが可能となる。
【００８０】
なお、上記説明では、クラッド１３をクラッド用成形型５０により成型したが、これに限定されるものではない。すなわち、本実施の形態に係る製造方法では、導光板２が形成されるまでの間、クラッド１３がクラッド支持基板１０に拘束されていること、及びコア２２がコア支持基板２０に拘束されていることが必須であり、これにより、クラッド１３及びコア２２の変形（ピッチずれや反り）を抑制する効果を奏するものである。したがって、クラッド１３がクラッド支持基板１０上に、例えば、フォトリソグラフィ及びエッチング等で形成された場合であっても、上述のコア２２の形成方法を採用することで、コア２２を精度良く形成することが可能である。
【００８１】
（第２の実施の形態）
上記ではクラッド１３を成形型としてコア材２１の成型を行う製造方法について説明したが、逆に、コア２２を成形型としてクラッド１３の成型を行うことも可能である。そこで、第２の実施の形態では、コア２２を成形型としてクラッド材１１の成型を行う製造方法を、図５及び図６の模式図に基づいて説明する。なお、本実施の形態において、第１の実施の形態と同一の機能または構造を有する部位には、同一の符号を付している。
【００８２】
まず、図５（ａ）に示すように、透光性を有する石英、ガラス等からなるコア支持基板２０上に、スクリーン印刷、スピンコート、滴下等により、熱硬化型またはＵＶ硬化型の樹脂材料等からなる可塑性のコア材２１の層が形成される。図５（ａ）の例では、第１の実施の形態と同様に、コア支持基板２０に厚さが１ｍｍ程度の透光性を有するガラス基板、コア材２１に屈折率が１．７のＵＶ硬化型アクリル樹脂を使用している。また、コア支持基板２０のコア材２１が供給される面を平滑面としている。
【００８３】
次に、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、コア支持基板２０上のコア材２１に、タングステンカーバイド（ＷＣ）等の材質からなるコア用成形型６０が圧接される。コア用成形型６０のコア材２１との接合面には、圧接時にコア材２１を、所定ピッチで設けられた複数の突条からなるパターンに成型するための、複数条の溝６１が刻設されている。なお、各溝６１の端部は、上記圧接の過程で余分なコア材２１がコア用成形型６０の外縁部から排出されるように外部に開放されている。また、本実施の形態では、上記第１の実施の形態とは異なり、各コア２２が独立したパターンとなるように、上記コア用成形型６０の溝６１以外の部分は面一にしている。
【００８４】
上記圧接により、コア用成形型６０の各溝６１にコア材２１が充填される。この状態で、図５（ｃ）に示すように、コア支持基板２０を介してコア材２１に十分な光量のＵＶ光Ｅを照射することで、コア材２１の硬化処理が行われる。
【００８５】
これによりコア材２１は硬化され、複数条のコア２２のパターンがコア支持基板２０上に形成される（図５（ｄ））。なお、硬化処理はコア用成形型６０がコア材２１に圧接された状態で行われるため、第１の実施の形態と同様に、各コア２２にピッチずれや反りが発生することはない。
【００８６】
一方、図６（ａ）に示すように、上記コア２２の加工とは別に、シリコン、石英、ガラス等からなるクラッド支持基板１０上に、スクリーン印刷、スピンコート、滴下等により、熱硬化型またはＵＶ硬化型の樹脂材料等からなるクラッド材１１の層が形成される。ここでは、クラッド支持基板１０を厚さが１ｍｍ程度の透光性を有するガラス基板とし、クラッド材１１を、屈折率が１．５のＵＶ硬化型のエポキシ樹脂としている。また、クラッド支持基板１０がスペーサ４０を備える点は、第１の実施の形態と同様である。
【００８７】
次に、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、コア支持基板２０のコア２２が形成された面がクラッド材１１に圧接され、上記クラッド材１１はコア２２を包み込む形状に成型される。このとき、クラッド支持基板１０が備えるスペーサ４０は、コア支持基板２０に当接し、コア支持基板２０とクラッド支持基板１０との間隔を各コア２２がクラッド支持基板１０に接触しない間隔に制限する。このため、各コア２２がクラッド支持基板１０に接触して破損する恐れはない。
【００８８】
上述のように、コア２２がクラッド材１１に圧接された状態で、クラッド材１１に対してＵＶ光Ｅが十分な光量で照射され、クラッド材１１の硬化処理が行われる。上述のように、コア支持基板２０及びコア２２は透光性を有しているので、ＵＶ光Ｅは、コア支持基板２０を介して照射すればよい。
【００８９】
上記硬化処理によりクラッド材１１は硬化され、クラッド材１１がコア２２の三方（コア支持基板２０側の面を除く三方）を包み込んだ状態のクラッド１３が得られる。この硬化処理においてもクラッド材１１が硬化収縮により変形しようとするが、各コア２２はコア用支持基板２０に拘束されているため各コア２２にピッチずれは発生しない。また、クラッド材１１は、クラッド支持基板１０とコア支持基板２０とに挟まれた状態で硬化されるため、クラッド１３に反りが発生することもない。
【００９０】
このとき、クラッド材１１は硬化収縮することになるが、図１（ｄ）で示した状態とは異なり、クラッド１３の各隔壁１４の間にはコア２２が存在している。このため、クラッド材１１は、コア２２との接触面が拘束された状態であり、上述の収縮量Ｘに相当する段差が発生しない。仮に、クラッド１３に硬化収縮による変形が生じた場合でも、図６（ｄ）の拡大部に示したように、クラッド１３の隔壁１４の幅方向中央部だけが収縮した緩やかな斜面が形成されることになるため、その上面に形成する発光素子３０に不具合を生じる段差が形成されることはない。
【００９１】
コア材２１の硬化処理が完了した後、上記コア支持基板２０をコア２２から分離することで、所定ピッチで配置された複数条のコア２２を備える導光板２が得られる（図６（ｄ））。このコア支持基板２０の分離は、第１の実施の形態と同様に、コア支持基板２０を加熱することで行えばよい。
【００９２】
以上のようにして構成された導光板２の各コア２２には、コア２２の位置ごとに発光可能な有機発光素子３０が形成された後に分割されて画像形成装置に適用されるが、第１の実施の形態と同一であるのでここでの説明は省略する。
【００９３】
以上説明したように、本実施の形態に係る製造方法では、コア材２１及びクラッド材１１が硬化収縮する際の変形を抑制して、コア２２及びクラッド１３を精度良く形成することができるとともに、従来の製造方法で必要であった研磨工程が不要であり、簡単なプロセスで導光板２を得ることが可能となる。
【００９４】
また、上記製造方法によれば、有機発光素子３０が平滑面上に形成されるため、発光素子３０を形成する際の断線や短絡という欠陥が発生することを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明に係る製造方法は、複数条のコアが配設された導光板を従来に比べ、簡単なプロセスで精度良く形成することが可能であり、この製造方法により得られる導光板は、高解像度の印刷を可能とする画像形成装置の光源等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の導光板の製造方法を示す模式図。
【図２】本発明の導光板の製造方法を示す模式図。
【図３】本発明の導光板を適用した画像形成装置の光源の製造方法を示す模式図。
【図４】本発明の導光板を適用した画像形成装置の光源の平面図。
【図５】本発明の導光板の製造方法を示す模式図。
【図６】本発明の導光板の製造方法を示す模式図。
【図７】画像形成装置に適用された従来の光源を示す斜視図。
【図８】従来の導光板の製造方法を示す模式図。
【図９】従来の導光板の製造方法を示す模式図。
【図１０】従来の光源の段差による欠陥を示す図。
【符号の説明】
【００９７】
１  光源
２  導光板
１０  クラッド支持基板
１２  細溝
１３  クラッド
１４  隔壁
２０  コア支持基板
２２  コア
２３  被覆層
２４  平滑面
３０  有機発光素子（発光素子）
３１  下層電極
３２  有機発光層
３３  上層電極
１００  光源
１０１  基板
１０２  コア
１０２ａ  クラッド
１０３  反射材
２００  導光板
３００  発光素子
４００  光伝送手段
５００  感光体
【図１】
2006106361.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006106361.tif 000008
【図７】
2006106361.tif 000009
【図８】
2006106361.tif 000010
【図９】
2006106361.tif 000011
【図１０】
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