(57)【要約】  セグメント分割型ライトガイドを得る方法であって、熱可塑性導光層を設ける工程と、前記熱可塑性導光層に少なくとも1つの溝を熱成形する工程であって、当該少なくとも1つの溝は、前記熱可塑性導光層の少なくとも第1セグメントと、前記熱可塑性導光層の少なくとも第2セグメントとの間を分割する、工程と、少なくとも前記第１セグメントに１つ以上の光源を設ける工程と、を備え、前記少なくとも1つの溝は、前記第1セグメントから前記少なくとも1つの溝を通過して前記第2セグメントに向かう光、またはその逆に向かう光を遮断するような形状を有する、方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
セグメント分割型ライトガイドを得る方法であって、
熱可塑性導光層を設ける工程と、
前記熱可塑性導光層に少なくとも１つの溝を熱成形する工程であって、当該少なくとも１つの溝は、前記熱可塑性導光層の少なくとも第１セグメントと、前記熱可塑性導光層の少なくとも第２セグメントとの間を分割する、工程と、
少なくとも前記第１セグメントに１つ以上の光源を設ける工程と、を備え、
前記少なくとも１つの溝は、前記第１セグメントから前記少なくとも１つの溝を通過して前記第２セグメントに向かう光、またはその逆に向かう光を遮断するような形状を有する、方法。
【請求項２】
前記熱可塑性導光層は、当該熱可塑性導光層と異なる材料特性を有する別の導光層に取り付けられ、前記熱可塑性導光層は第１のガラス転移温度を有し、前記別の導光層は第２のガラス転移温度を有し、前記第１のガラス転移温度は前記第２のガラス転移温度よりも低い、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記別の導光層は、所望の形状を呈するように熱成形される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記別の導光層は、前記熱可塑性導光層が熱成形される、軟化可能な成形温度において、熱的に成形不可能な状態を維持するように構成される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記熱可塑性導光層は前記別の導光層よりも軟らかい材料から構成される、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記熱可塑性導光層の上面側および／または下面側の少なくとも一部に光反射層が取り付けられ、前記熱可塑性導光層と前記別の導光層との間に第１光反射層が配置され、少なくとも前記第１セグメントに位置する前記第１光反射層に少なくとも１つの開口部が配置され、前記少なくとも１つの開口部は、前記熱可塑性導光層の前記第１セグメントにおいて前記１つ以上の光源によって生成された光が前記別の導光層に入射できるように構成される、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも前記溝の一部には、第２光反射層が配置されている、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの光反射層は、延伸可能および／または熱成形可能なインク層から構成される、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記延伸可能および／または熱成形可能なインク層は、前記少なくとも１つの溝を熱成形する前に、前記熱可塑性導光層に取り付けられ、前記延伸可能および／または熱成形可能なインク層は、前記少なくとも１つの溝の形状に従う、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記１つ以上の光源は、前記熱可塑性導光層に取り付けられた基板層に接して配置される、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記別の導光層はグラフィック層を含み、当該グラフィック層はグラフィック印刷物を含む、請求項２から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
セグメント分割型ライトガイドであって、
熱成形された少なくとも１つの溝を含む熱可塑性導光層であって、当該少なくとも１つの溝は、前記熱可塑性導光層の少なくとも第１セグメントと、前記熱可塑性導光層の少なくとも第２セグメントとの間を分割する、熱可塑性導光層と、
少なくとも前記第１セグメントに設けられた１つ以上の光源と、を備え、
前記少なくとも１つの溝は、前記第１セグメントから前記少なくとも１つの溝を通過して前記第２セグメントに向かう光、またはその逆に向かう光を遮断するような形状を有する、セグメント分割型ライトガイド。
【請求項１３】
前記熱可塑性導光層は、当該熱可塑性導光層と異なる材料特性を有する別の導光層に取り付けられ、前記熱可塑性導光層は第１のガラス転移温度を有し、前記別の導光層は第２のガラス転移温度を有し、前記第１のガラス転移温度は前記第２のガラス転移温度よりも低い、請求項１２に記載のセグメント分割型ライトガイド。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のセグメント分割型ライトガイドを備える電子装置。
【請求項１５】
請求項１２または１３に記載のセグメント分割型ライトガイドを備えるインジケータパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセグメント分割型ライトガイドを得る方法に関する。本発明はさらに、セグメント分割型ライトガイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ライトガイドは、インジケータパネル、コントロールパネル、電子装置などにおいて、その表面に照明領域を提供するために使用される。ライトガイドは、実質的に透明な材料のシートを含み、１つまたは複数の光源がシートを照明する。生成された光は、透明なライトガイドに沿ってガイドされ、表面上の１つ以上の領域を照明することができる。
【０００３】
セグメント分割型ライトガイドは、表面上の各領域を独立して照明するために使用される。部分的に透明なグラフィックやアイコンを上に配置し、セグメント分割型ライトガイドによってアイコンが下から照明されるようにしてもよい。独立して照明される複数の領域を持つデバイスでは、各領域は通常、別々のライトガイドセグメントによって照明される。
【０００４】
複数のアイコンが、グラフィック層上で隣り合って配置されてもよい。アイコンには多くの種類がある。アイコンは、例えば、ユーザに指示または情報を提供してもよい。例えば、アイコンは、ボタンアイコン、アラームアイコン、ダッシュボードアイコン、エアバッグシンボル、方向指示矢印、エンジンアイコンなどであってもよい。一方のアイコンが点灯すると、他方のアイコンも見える（例えば、部分的に点灯する）ことは好ましくない。
【０００５】
表面上の複数の領域を独立して照明するためには、複数のスリットが切られたライトガイドを使用することが知られている。複数のスリットは、通常、ナイフなどの鋭利な工具で切られる。スリットは、ライトガイドのある領域と次の領域とを物理的に分割することができる。このようにして、分離された光セグメントを得ることができる。切られたスリットは、反射および／または屈折によって光を漏らす可能性があり、光学的なシーリングが必要となる場合がある。光学的なシーリングを行うためには、通常、３次元トポグラフィーを均一に覆う高密度のインク層を塗布するという別の工程が必要になる。これは困難で、コストもかかる。
【０００６】
そのため、複数の領域を持つライトガイドの製造プロセスを改善する必要がある。さらに、設計の自由度が高い製造プロセスが必要とされている。これに加えて、または、これに代えて、より費用対効果の高い、複数の領域を持つライトガイドの製造方法が求められている。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、上述の欠点の少なくとも１つを回避する方法およびシステムを提供することである。
【０００８】
これに加えて、または、これに代えて、本発明の目的は、セグメント分割型ライトガイドの製造における自由度を向上させることである。
【０００９】
これに加えて、または、これに代えて、本発明の目的は、カスタムメイドのセグメント分割型ライトガイドの設計の製造を簡素化することである。
【００１０】
そのために、本発明は、セグメント分割型ライトガイドを得る方法であって、熱可塑性導光層を設ける工程と、前記熱可塑性導光層に少なくとも１つの溝を熱成形する工程であって、当該少なくとも１つの溝は、前記熱可塑性導光層の少なくとも第１セグメントと、前記熱可塑性導光層の少なくとも第２セグメントとの間を分割する、工程と、少なくとも前記第１セグメントに１つ以上の光源を設ける工程と、を備え、前記少なくとも１つの溝は、前記第１セグメントから前記少なくとも１つの溝を通過して前記第２セグメントに向かう光、またはその逆に向かう光を遮断するような形状を有する、方法を提供する。
【００１１】
熱可塑性導光層により、製造上の柔軟性において大きな利点をもたらす熱成形の採用が可能になる。熱可塑性導光層は、複雑な３Ｄ形状（例えば熱成形によるもの）を有することができるだけでなく、少なくとも１つの熱成形された溝により、ライトガイドの複数のセグメントを提供するための容易な方法が可能になる。熱可塑性導光層の温度は、少なくとも１つの溝を熱成形するための軟化可能な成形温度まで上昇させることができる。
【００１２】
熱可塑性導光層には、高温および／または高圧の積層および成形プロセスに適した材料を使用することができる。
【００１３】
熱可塑性導光層に溝をインプリントする際には、異なる成形形状を使用することができる。溝は、光がライトガイドの１つのセグメントから溝を通過して次のセグメントへ伝搬するのを妨げるような寸法および形状を有することができる。このようにして、熱可塑性導光層において、光学的に分割された複数のセグメントを得ることができる。
【００１４】
セグメントライトガイドの製造工程は大幅に簡略化できる。例えば、複雑なセグメントや分散された光源含む、カスタムメイドのセグメント分割型ライトガイドの設計の製造を容易にすることができる。熱可塑性導光層の１つ以上の面に１つ以上の溝を熱成形することによって容易にセグメントを画定することができる。これらの溝は、熱可塑性導光層の片面または両面にインプリントすることができる。例えば、溝を互い違いに配置することで、光が第１セグメントから当該溝を通過して第２セグメントへ向かう、またはその逆に向かうことを防止する能力を高めることができる。
【００１５】
溝が形成する構造（凹部）は、あるセグメントから隣接するセグメントへの光の散乱を実質的に防止するような形状を有する。したがって、隣接するセグメントが別のアイコンを照明するために使用される場合には、隣接するアイコンに光が散乱することを防止できる。熱成形の際、表面の一部を押し込むことにより、熱可塑性導光層の表面に沿って一定の長さの凹部を得ることができる。溝は、第１セグメントの少なくとも一部を第２セグメントの一部に対して分割することができる。溝は、閉じたセグメントが得られるように、ループまたは閉じた経路を形成してもよい。しかし、閉じていないまたは不連続の溝を使用することで、複数のセグメントを画定することもできる。
【００１６】
熱成形を行うために、予備成形された金型を使用してもよい。予備成形された金型は、熱可塑性導光層に１つ以上の溝を熱成形できる形状を有していてもよい。１つ以上の溝は、異なるセグメント間で光を遮断する構造を形成してもよい。有利な態様において、予備成形された金型は、成形（熱成形）中に一体性を支持するように構成されていてもよい。
【００１７】
オプションとして、セグメント分割を達成するために少なくとも１つの溝を熱成形した後、熱可塑性導光層は単一の層のままである。したがって、熱可塑性導光層は、連続した層のままであることができる。
【００１８】
第１セグメントと第２セグメントは、少なくとも１つの溝に沿って互いに接していてもよい。熱成形工程を用いて、より多数のセグメントを容易に作成できることが理解されるであろう。これは同時に行うことができる。溝は、第１セグメントと第２セグメントとを光学的に分割するスリットを形成してもよく、これにより第１セグメントで発生した光が溝を通過して第２セグメントに入射すること、およびその逆が防止されるようになっている。このような溝は、熱可塑性導光層に正確に熱成形されてもよい。溝が形成される結果として、溝における熱可塑性導光層の外面は、熱可塑性導光層の反対側の外面に向かって上方に突出してもよく、これにより導光層のセグメントを互いに分割して複数のセグメント（すなわち、セグメント分割された領域）を得る。複雑なセグメント分割は、熱成形工程を用いて達成することができる。
【００１９】
オプションとして、少なくとも１つの溝は、第１セグメントと第２セグメントとの間に直立した壁が形成されるように熱成形される。この直立した壁は、熱可塑性導光層の変形した外面によって形成される。光が第１セグメントから第２セグメントに向かうこと、およびその逆が実質的に防止される。オプションとして、溝を熱成形する前に、形成された層に光学的に高密度なインク層が取り付けられる。有利な態様において、延伸可能および／または熱成形可能なインク層が取り付けられる。
【００２０】
オプションとして、熱成形された熱可塑性導光層は、連続した層である（すなわち、不連続な除去部分がない）。
【００２１】
オプションとして、少なくとも２つの溝が、第１セグメントと第２セグメントとの間の境界の少なくとも一部に沿って互いに平行に配置される。このようにして、平行な溝によって光がよりよく遮断され得る。
【００２２】
本方法は、熱可塑性導光層（例えばＴＰＵ）に、光源（例えばＬＥＤ）などの電子部品をインプリントする積層工程をさらに含んでもよい。積層することで、熱成形時の気泡の発生を低減および／または防止することができる。熱成形中に空気が押し出されるように、マットをラミネータとして使用することができる。このマットは、例えばゴム製のマットであってもよい。他にも適切な材料を使用できることは理解されるであろう。
【００２３】
オプションとして、前記熱可塑性導光層は、当該熱可塑性導光層と異なる材料特性を有する別の導光層に取り付けられ、前記熱可塑性導光層は第１のガラス転移温度を有し、前記別の導光層は第２のガラス転移温度を有し、前記第１のガラス転移温度は前記第２のガラス転移温度よりも低い。
【００２４】
熱可塑性導光層は、遮光壁を形成することができるように、熱成形条件下で適切な変形／成形を可能にするように構成されていてもよい。熱成形プロセスは、別の導光層に適した温度で数秒の時間枠で行われてもよいが、別の導光層が流動し過ぎないようにする。流動し過ぎた場合、別の導光層が凹むことがある。これは視覚的に顕著であり、全製品の不合格につながる可能性がある。
【００２５】
オプションとして、第１のガラス転移温度は、第２のガラス転移温度よりも少なくとも１０℃低い。一例において、第１のガラス転移温度は、第２のガラス転移温度よりも１０℃から２０℃低い。
【００２６】
オプションとして、別の導光層は、所望の形状を提供するように熱成形される。熱可塑性導光層のセグメント分割は、デバイスとしてのライトガイド全体の熱成形中に行うことができ、この熱成形プロセスは高温下での熱成形による少なくとも別の導光層の形成を含んでいる。このようにして、複数の長さスケールの構造、すなわち、ライトガイドまたはデバイス全体の巨視的な三次元形状、より小さなスケールの溝、およびオプションとしてライトガイド内で光をより拡散して反射させるための顕微鏡的な構造を作成することが可能である。
【００２７】
オプションとして、熱可塑性導光層は、熱成形時に別の導光層よりも可動性が高い。
【００２８】
オプションとして、別の導光層は、熱可塑性導光層が熱成形される、軟化可能な成形温度において、熱的に成形不可能な状態を維持するように構成されている。このように、熱可塑性導光層が熱成形可能になる軟化可能な成形温度を想定すると、これらの実施形態では、別の導光層は、熱可塑性導光層の軟化可能な成形温度と同じ温度では成形できない材料で構成される。熱可塑性導光層は、別の導光層にインプリントまたは熱成形されてもよい。熱可塑性導光層を熱成形する条件では、熱可塑性導光層を（例えば、型を用いて）成形することができ、一方で、別の導光層の形状／形態は同じままで維持することができる。
【００２９】
熱可塑性導光層と別の導光層を接続することで、多層配列が得られる。必要に応じて、１つ以上の付加的な別の導光層を設けられることが想定される。一例では、少なくとも１つの溝が熱可塑性導光層にインプリントされる前に、熱可塑性導光層が別の導光層の特定の領域に設けられる。
【００３０】
オプションとして、別の導光層は、熱可塑性導光層に機械的安定性を提供するように構成される。この目的のために、別の導光層は熱可塑性導光層よりも機械的に高い剛性を有してもよい。したがって、別の導光層は、セグメント分割型ライトガイドの機械的安定性の欠如に起因して、熱成形された熱可塑性導光層が変形する（例えば、曲がる）ことを防止することができる。一例では、熱可塑性導光層に少なくとも１つの溝を熱成形する前に、熱可塑性導光層が別の導光層に接続される。別の導光層は、熱成形中に熱可塑性導光層に少なくとも１つの溝をインプリントするために必要な機械的安定性を提供するように構成することができる。
【００３１】
オプションとして、まず、別の導光層が設けられ、引き続いてそこに熱可塑性導光層が取り付けられる。次に、熱成形によって、熱可塑性導光層に複数のセグメントを作成することができ、一方で、安定性は主に別の導光層によってもたらされる。別の導光層は、より強い機械的特性（例えば、改善された剛性）を提供する別の材料から構成されてもよい。
【００３２】
熱可塑性導光層と別の導光層は、別々に製造され、互いに取り付けられてもよい。これらの層は、熱可塑性導光層が粘着性を持つような高温下で一緒に組み合わせることができる。接着を容易にするために、粘着性のある層、例えば、薄い接着剤層、ＴＰＵ層、または同様の層を任意に追加してもよい。
【００３３】
熱可塑性導光層は、その表面全体またはその表面の一部にわたって別の導光層に取り付けられてもよい。一例において、熱可塑性導光層は、別の導光層上のセグメントが設けられるべき領域に局所的に設けられてもよい。
【００３４】
別の導光層は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）から構成されていてもよい。これらの材料は、熱可塑性導光層を熱成形する際に、別の導光層の変形を引き起こすことなく、熱成形できるように選択することができる。
【００３５】
セグメント分割された熱可塑性導光層は、別の導光層のような別体の構造体に局所的に設置することができる。有利な態様において、（例えば基板層に接して配置された）１つ以上の光源を、熱可塑性導光層に局所的に埋め込むことができる。したがって、１つ以上の光源を局所的に配置することも可能である。熱可塑性導光層（例えばＴＰＵ製）は、ホットメルトを形成することができ、その中に光源（例えばＬＥＤ）を積層プロセスの際に埋め込むことができる。これは、例えば、積層プロセス中に熱可塑性導光層に光源をインプリントするか、押し込むことによって達成できる。オプションとして、熱可塑性導光層への１つ以上の光源の埋め込みは、熱成形中に行われるのではなく、別の積層工程で行われる。
【００３６】
別の導光層は、それに取り付けられた２つの追加層を有することができる。上層は、アイコンを照明するための小さな開口部を有するグラフィック層とすることができる。下層は、大きな開口部を有する反射層とすることができる。熱可塑性導光層のあるセグメントで発生した光は、この大きな開口部から別の導光層に入射する。この光は、大きな開口部の反対側に配置されている小さな開口部を通過してアイコンを照明することができる。
【００３７】
別の導光層は、（非平面的な）三次元形状を有していてもよい。オプションとして、熱可塑性導光層は、１つ以上の光源（例えばＬＥＤ）を含む別の導光層上に設けられており、例えば、別の導光層上に一体化されている。
【００３８】
熱可塑性導光層は、９０℃以上の温度で熱成形が可能な材料特性を有していてもよい。一例では、９０〜１８０℃の範囲の温度で熱成形が可能である。例えば、ＰＣの場合、１５０〜１６０℃の範囲で熱成形が可能になり得る。
【００３９】
オプションとして、熱可塑性導光層は、別の導光層の材料よりも軟らかい材料から構成される。オプションとして、熱可塑性導光層は、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）のうちの少なくとも１つから構成される。その他の熱可塑性材料も、熱可塑性導光層として採用することができる。
【００４０】
ＴＰＵは、導光層として有利な特性を有するエラストマー（ポリマー）である。ＴＰＵは、導光体として有用（透明）である一方、正確な熱成形が可能である。ＴＰＵは、ハードセグメントとソフトセグメントで構成される直鎖状のセグメント化ブロック共重合体である。ハードセグメントは、芳香族系、脂肪族系のいずれかである。ソフトセグメントは、用途に応じてポリエーテル系かポリエステル系のいずれかとすることができる。また、ハードセグメントとソフトセグメントの分子量、比率、化学物質の種類を変えることで、より高い実用性を得ることができる。このようにして、ＴＰＵ導光層の材料特性を調整することにより、少なくとも別の導光層の損傷温度および／または軟化可能な成形温度とは異なる（より低い）軟化可能な成形温度での熱成形を可能にすることができる。また、ＴＰＵ以外の他のエラストマーも採用可能であることが理解されるであろう。
【００４１】
熱可塑性導光層は、例えば、ＣｒｙｓｔａｌｆｌｅｘTM，ＰｌａｓｔｉｍｏTM，ＢｅｎｉｓTM，ＰｌａｔｉｌｏｎTM，Ｆｒａｍｉｓなどで構成することができる。また、他の適切な透明および／または不鮮明なＴＰＵ導光材料を使用することもできる。
【００４２】
オプションとして、別の導光層の材料も、ＴＰＵなどの熱可塑性材料、または熱可塑性導光層の材料と同じ分類の材料から構成される。有利な態様において、別の導光層は、熱可塑性導光層に対して異なる材料特性を有しており、別の導光層は、熱可塑性導光層と比較して、温度領域において異なる挙動を示すように構成されている。
【００４３】
オプションとして、１つ以上の光源は、インプリント工程によって、少なくとも第１セグメントに配置される。一例では、１つ以上の光源のインプリントは、高い軟化可能な成形温度で行われる（熱成形ともいう）。少なくとも１つの溝を熱成形することで、１つ以上のセグメントに１つ以上の光源（例えば、ＬＥＤ）を正確に配置することができる。なお、少なくとも第１セグメントに１つ以上の光源を設けるために、他の方法を採用してもよいことは理解されるであろう。例えば、１つ以上の光源を設ける際に、熱可塑性導光層を機械的に変形させるか、または材料を局所的に除去することによって、１つ以上の光源の形状の少なくとも一部に実質的に適合する凹部を得てもよい。
【００４４】
オプションとして、少なくとも１つの溝は、ホットプレスによって熱可塑性導光層の少なくとも一方の側に熱成形される。しかし、他の適切な方法も採用することができる。
【００４５】
オプションとして、前記導光層の上面側および／または下面側の少なくとも一部に光反射層が取り付けられ、前記熱可塑性導光層と前記別の導光層との間に第１光反射層が配置され、少なくとも前記第１セグメントに位置する前記第１光反射層に少なくとも１つの開口部が配置され、前記少なくとも１つの開口部は、前記熱可塑性導光層の前記第１セグメントにおいて前記１つ以上の光源によって生成された光が前記別の導光層に入射できるように構成される。
【００４６】
光反射層は、１つ以上の光源から発生して光反射層に当たる光の少なくとも一部を反射するように構成されていてもよい。溝は光反射層に囲まれた異なるセグメント分割された空間を形成するように構成されていてもよく、生成された光はこの空間から開口部を通して出て、別の導光層の一部を照明することができる。照明されるアイコンやグラフィックは、熱可塑性導光層とのインターフェース側とは反対側に配置することができる。
【００４７】
オプションとして、反射層は白色の層である。他の種類の反射層も採用することができる（例えば、異なる色）。
【００４８】
オプションとして、少なくとも溝の一部には、第２光反射層が配置されている。例えば、熱可塑性導光層の第１セグメント内の１つ以上の光源によって生成された光は、溝に当たったときに第１セグメントの内部に向かって少なくとも部分的に反射し得る。このようにして、光が熱可塑性導光層の第１セグメントから隣接する第２セグメントに向かうことを、溝によってよりよく防止／遮断することができる。
【００４９】
オプションとして、第２光反射層は熱可塑性導光層の下側に配置される。また、この層は一例において白色の層であり得る。
【００５０】
オプションとして、少なくとも１つの光反射層は、延伸可能および／または熱成形可能なインク層から構成される。少なくとも１つの光反射層は、熱成形工程を実行する前に、熱可塑性導光層に取り付けられてもよい。熱成形は、少なくとも１つの光反射層が取り付けられた熱可塑性導光層の表面に局所的または全体的な歪みを生じさせ得る。したがって、熱可塑性導光層を熱成形する際に、光反射層は、延伸特性により熱成形された形状に適合することができる。延伸可能および／または熱成形可能なインク層の例として、デュポン社のＭＥ６０３が挙げられる。
【００５１】
オプションとして、すべての光反射層は、延伸可能および／または熱成形可能なインク層から構成される。
【００５２】
反射層は不透明な層であってもよく、その場合総合的な効率を高めることができる。また、１つ以上の反射層に半透明の反射層を利用することも可能である。
【００５３】
オプションとして、反射層は拡散性の反射層である。あるセグメントの導光区画を出る光は、このようにより拡散して見えることで、より均一な配光が得られる。
【００５４】
オプションとして、延伸可能および／または熱成形可能なインク層は、少なくとも１つの溝を熱成形する前に、熱可塑性導光層上に取り付けられ、延伸可能および／または熱成形可能なインク層は、溝の形状に従う。
【００５５】
さらに、熱可塑性導光層は、用途に応じた全体的な形状（例えば、湾曲した形状）に熱成形されてもよい。この場合にも、光反射層は、熱可塑性導光層の湾曲した変形形状に従うことができる。オプションとして、１つ以上の光源は、光反射層が取り付けられた後に、少なくとも第１セグメントに配置することができる。また、１つまたは複数の光源が熱成形工程を用いて取り付けられる場合も、光反射層を予め取り付けることは有益である。
【００５６】
オプションとして、１つ以上の光源は、熱可塑性導光層に取り付けられた基板層に接して配置される。
【００５７】
基板層は１つ以上の光源に用いる電子部品を含んでいてもよい。例えば、電子部品を基板上に印刷してもよい。また、例えば、リソグラフィー、３Ｄプリント、ＬＩＦＴ（Ｌａｓｅｒ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）などの他の製造プロセスを使用してもよい。電子部品は、１つ以上の電子部品および／または１つ以上の光源を少なくとも部分的に封止するように構成された封止基板層に配置されてもよい。オプションとして、基板層もまた延伸可能および／または熱成形可能である。このようにして、有利な態様において、熱可塑性導光層を熱成形する前に、基板層を予め取り付けることもできる。
【００５８】
基板層（回路、電子部品、１つ以上の光源（ＬＥＤなど）を含んでもよい）は、熱成形工程を行う前に、熱可塑性導光層に最初に取り付けられてもよい。熱成形工程では、選択されたセグメント内で光が遮断されるように少なくとも１つの溝が形成される。このようにして、アイコンをより正確に照明することができる。
【００５９】
オプションとして、基板層は反射層でもある。基板層は、反射材（例えば、白い表面）を有するより薄い基板（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）など）、回路、１つ以上の光源、電子部品、および接着剤を含んでもよい。熱可塑性導光層は、この基板層に取り付けられてもよい。
【００６０】
オプションとして、別の導光層は、グラフィック層を含む。グラフィック層は、グラフィカルプリントを含むことができる。
【００６１】
グラフィック層は、照明されるアイコン／グラフィックを含むことができる。これらのアイコンは、熱可塑性導光層と別の導光層との間に配置された光反射層の開口部からセグメントを出る光によって照明されるように配置することができる。例えば、熱可塑性導光層の第１セグメントにある１つ以上の光源が作動すると、光は開口部を通って第１セグメントから出て、アイコンに向かって照射される。
【００６２】
グラフィック層は印刷することもできるが、例えば接着剤を使って取り付ける（貼り付ける）こともできる。
【００６３】
オプションとして、熱可塑性導光層の１つ以上の層は、拡散を増加させるパターンを配置して均一性を向上させてもよい。
【００６４】
光のアウトカップリングは、熱可塑性導光層内に小さな構造物を用いることで得られるか、または改善される。例えば、マイクロドット、ナノドット、半球体、ピラミッドのような構造物、レーザーラインなどを使用することができる。
【００６５】
一態様によれば、本発明はセグメント分割型ライトガイドに関し、当該セグメント分割型ライトガイドは、熱成形された少なくとも１つの溝を含む熱可塑性導光層であって、当該少なくとも１つの溝は、前記熱可塑性導光層の少なくとも第１セグメントと、前記熱可塑性導光層の少なくとも第２セグメントとの間を分割する、熱可塑性導光層と、少なくとも前記第１セグメントに設けられた１つ以上の光源と、を備え、前記少なくとも１つの溝は、前記第１セグメントから前記少なくとも１つの溝を通過して前記第２セグメントに向かう光、またはその逆に向かう光を遮断するような形状を有する、セグメント分割型ライトガイド。
【００６６】
熱可塑性導光層内の少なくとも第１セグメントにおいて、導光区画が得られる。そのような導光区画内で、１つ以上の光源によって光が生成される。導光区画は、光が熱可塑性導光層から出るための少なくとも１つの開口部を有することができ、この光はグラフィック層を通過してアイコンを照明する。オプションとして、導光区画を囲む壁を白色とすることで、効率を改善することができる。淡い色の表面や鏡のように反射する表面など、他の種類の反射面を使用することもできる。１つ以上の光源は、基板層に取り付けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）とすることができる。また、他の種類の光源を採用してもよい。さらに、１つ以上の光源に必要な電子回路やその他の電子部品も、基板層上に印刷することができる。
【００６７】
少なくとも第１セグメントの導光区画によって、必要に応じて光を別々のアイコンに向けることができる。これにより、１つのアイコンが点灯したときに、その隣のアイコンが不必要に点灯することを防ぐことができる。
【００６８】
有利な態様において、熱可塑性導光層を熱成形することで、複雑な形状（例えば、歪みや湾曲など）を有する別の導光層に容易に取り付けることができる。さらに、熱可塑性導光層に少なくとも１つの溝を熱成形することにより、熱可塑性導光層の複雑なセグメント分割を簡単に行うことができる。さらに、熱成形の際にアライメントを維持することができる。
【００６９】
オプションとして、前記熱可塑性導光層は、当該熱可塑性導光層と異なる材料特性を有する別の導光層に取り付けられ、前記熱可塑性導光層は第１のガラス転移温度を有し、前記別の導光層は第２のガラス転移温度を有し、前記第１のガラス転移温度は前記第２のガラス転移温度よりも低い。
【００７０】
オプションとして、別の導光層は、所望の形状を提供するように熱成形される。別の導光層は、熱成形可能な材料で構成されていてもよい。熱可塑性導光層を熱成形する際に、別の導光層を熱成形して、３次元の所望の形状を得てもよい。これに加えて、または、これに代えて、別の導光層を、熱可塑性導光層の熱成形の前および／または後に熱成形することも可能である。このようにして、セグメント分割型ライトガイドの所望の全体形状を得ることができる。熱可塑性導光層に熱成形された１つ以上の溝が、ライトガイド内での光のセグメント分割を得るための遮光構造を提供することで、全体的な３次元構造を得ることができる。オプションとして、金型を用いてライトガイドに小規模な構成を導入することができる（例えば、光拡散を得るための小規模な構成）。
【００７１】
三次元熱成形により、高温高圧下でライトガイドの所望の三次元構造（例えば、少なくとも熱可塑性導光層および別の導光層を含む）を成形することができる。様々な３次元形状を採用することができる。有利な態様において、ライトガイドの熱成形可能な全ての層は、熱成形時の高温および／または高圧下で軟化可能である。このようにして、熱成形中にライトガイドの構造物または層が破損することを回避することができる。したがって、最も高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有するライトガイドの層、例えば、別の導光層も、軟化可能にすることができる。熱可塑性導光層および別の導光層は、熱成形中に熱可塑性導光層が軟化／流動化しすぎることがないように選択されてもよい。
【００７２】
オプションとして、別の導光層は、熱可塑性導光層が熱成形される、軟化可能な成形温度において、熱的に成形不可能な状態を維持するように構成されている。
【００７３】
熱可塑性導光層は、光を通すように構成された透明な層とすることができる。別の導光層は、異なる材料特性を有するが、同様に透明な層とすることができる。このようにして、セグメント分割型ライトガイドは、互いに取り付けられた少なくとも２つの導光層を有することができる。
【００７４】
別の導光層は、熱可塑性導光層よりも機械的に強い層であってもよい。熱可塑性導光層は熱成形可能であり、別の導光層は、熱可塑性導光層と同じ温度では熱成形できない機械的ベース層となる。よって、熱可塑性導光層に少なくとも１つの溝をインプリントする一方で、別の導光層によって機械的安定性を提供することができる。
【００７５】
少なくとも上述の少なくとも１つの溝に隣接する熱可塑性導光層の表面に、反射材または反射層（例えば、コーティング）を析出させてもよい。反射層は、例えば、析出、印刷、接着、積層などの異なる方法で、熱可塑性導光層および／または別の導光層の表面上に取り付けることができる。オプションとして、反射層は実質的に不透明である。
【００７６】
反射層として延伸可能および／または熱成形可能なインク層を使用することにより、熱可塑性導光層上に少なくとも１つの溝を熱成形する際に、反射層が損傷することを防止できる。これに代えて、またはこれに加えて、少なくとも１つの溝を熱成形した後、少なくとも部分的に反射層を設けるために、射出成形を適用してもよい。例えば、少なくとも１つの溝によって形成された凹部は、射出成形（例えば、２Ｋまたは３Ｋ射出成形）によって充填することができる。
【００７７】
別の態様によれば、本発明は、セグメント分割型ライトガイドを備える電子装置および／またはインジケータパネルに関する。
【００７８】
側面発光ＬＥＤを用いたライトガイドで照明されたアイコンは、アイコンの縁に近い部分では散乱が多く、アイコンの中心部では輝度が低いため、不均一になることがある。さらに、隣接するアイコンがクロスイルミネーションの影響を受ける可能性がある。本方法は、熱成形により、遮光性を有する溝（すなわち変形）、用途に応じた大きな形状（例えばデバイスの３Ｄ形状）、および内部反射と遮光のための反射層（例えば印刷されたもの）が導入されるように、ガラス転移温度（Ｔｇ）の異なる材料で構成された多層セグメント分割型ライトガイドを提供することができる。セグメント分割型ライトガイドは、非常に広く非実用的なビーム形状を持つ側面発光光源（例えばＬＥＤ）を使用しているにもかかわらず、拡散構造や表面トポグラフィーを使用せずに、多種多様なアイコン形状に対して均一な発光を実現することができる。また、熱可塑性導光層は、その中にＬＥＤおよび／または他の部品を完全に埋め込むために使用することもできる。
【００７９】
セグメント分割型ライトガイドは、デザインの自由度が高く、熱成形による成形性を備えた安価なソリューションを提供する。さらに、すべての層が光学的に接触し得るため、高度な均一性（例えば８０％以上）を達成するための追加の拡散材を必要としない。
【００８０】
マルチセクター（セグメント分割型）ライトガイドは、異なる機械的特性（例えば、Ｔｇおよび拡散性）を有する２つ以上の導光層を含んでもよく、そのうちの第１の導光層（例えば、熱可塑性導光層）は、低から中程度の不鮮明度を含んでもよく、界面は、一般的な形状（例えば、円形、正方形、長方形）を有する第１の開口部を有する白色反射材を含む。第１の導光層の両側の反射材は、その一方が上述の第１の開口部を含むが、両導光層の界面に印刷された白色材料（例えば、拡散性、光沢性、半透明性のものなど）を用いて構成することができる。この白色反射材で反射されない光源の発光は、ライトガイドの第２の導光層（例えば、別の導光層）の上に印刷された黒色の層またはコーティングによって除去することができる。１つ以上のライトガイドベースのアイコンを含むアセンブリ全体の熱成形および成形中に、第１の導光層に遮光壁を形成することで、ライトガイド全体に光学的に隔離されたセクタを形成することができる。遮光壁は、ライトガイドの第１の導光層を中断させるだけでなく、底部反射材の成形を伴うことができる。この底部反射材は熱成形された形状に適合するように構成し得る。セグメント分割型ライトガイドの第２の導光層上の１つ以上の実質的に不透明な層は、任意の形状、かつ場合によっては複雑な形状を有する第２の開口部と、上側の導光層上の好ましくは暗色の（例えば、黒色の）第１の層とを備えてもよい。この暗色の層は、第２導光層における導波を効果的に防止することができ、第２導光層の上側の開口部の縁での散乱を効果的に抑制し、第１導光層と第２導光層の間の反射層を介して光源から直接向けられる光を除去することができる。
【００８１】
一例において、別々の拡散材や表面テクスチャを使用する必要がなくなるため、製造プロセスを大幅に簡素化し、コストを削減することができる。しかし、必要に応じて、拡散材を使用してもよい。有利な態様において、光を散乱させるために必要な拡散は、ＴＰＵ自体から得てもよい。
【００８２】
第１の導光層（すなわち、熱可塑性導光層）のみがセグメント分割された、部分的にセグメント分割されたライトガイドを得ることができる。有利な態様において、セグメント分割型ライトガイドは、パターンを配置した層や拡散材を使用せずに、光を均一にアウトカップリングすることができる。異なるＴｇ／剛性を持つ少なくとも２つの導光層を含み、そのうちの１つだけが熱成形によってセグメント分割されたライトガイドを用いることができる。
【００８３】
アイコン／ＬＥＤの周囲の顕微鏡的な、例えば遮光性の溝、および肉眼的な、例えば湾曲部を、第１の導光層（例えば熱可塑性導光層）に（熱成形を用いて）形成する。これにより、セグメント分割型ライトガイドのアセンブリ全体の所望の形状を作成し、かつ第１の導光層上に取り付けられた反射層および／または導電層を損傷することなく光遮断形状を適用する。一例において、ライトガイドでは、マットな拡散白色ミラーや鏡面メタリックミラーと対向させて、光沢のある白色反射材を使用することができ、これらの一方を部分的に光透過性とすることができる。平坦な層を使用することができ、追加の拡散材を必要とせずに、アイコンの高い均一性を実現することができる。
【００８４】
熱成形可能な基板層を使用して、その上に導電性トラック（例えば銀）を印刷することができる。光源（例えばＬＥＤ）を設け、基板層（例えば白などの明るい色の層）上に反射層を取り付けることができる。
【００８５】
第１の導光層（例えば、ＴＰＵ）は、基板層上の光源に積層されてもよい。平坦な表面を得ることができる。有利な態様において、ＴＰＵはやや不鮮明になっており、これがアウトカップリングを可能にするために必要な拡散性を生じ得る。ＴＰＵ（例えば、ＣｒｙｓｔａｌｆｌｅｘTM）の厚さは、最適化パラメータとなり得る。
【００８６】
第２の／別の導光層が第１の導光層と直接接触していることで、直接的な光透過率が向上し得る。屈折率が比較的似ているため、空気と比較してＴＰＵからＰＣへの光線の広がりが少なくなる可能性がある。ＰＣを使用する場合は、ＴＰＵ導光層をＰＣに結合することができる。一例において、積層前に印刷などでＰＣに光沢のある白色半透明の反射層を取り付ける。また、マットな、および／または拡散性の反射層を使用することもできる。
【００８７】
アイコンをさらに明確に表示するために、１つ以上のグラフィック印刷層をＰＣ層上に取り付けてもよい。第２の導光層に対向する面に暗い色（例えば黒）を使用してもよい。
【００８８】
本発明の方法の観点で説明された態様、特徴、およびオプションは何れも、セグメント分割型ライトガイド並びに説明された電子装置および／またはインジケータパネルに等しく適用されることが理解されるであろう。上記の態様、特徴、およびオプションの何れか１つ以上の組み合わせが可能であることも明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
本発明を、図面に示される例示的な各実施形態に基づいて更に説明する。例示的な各実施形態は、非限定的な例示として与えられる。各図面は本発明の実施形態を模式的に示したものに過ぎず、非限定的な例として与えられることに留意すべきである。
【００９０】
【図１】セグメント分割型ライトガイドの模式的な斜視図である。
【図２】セグメント分割型ライトガイドの模式的な側面断面図である。
【図３】セグメント分割型ライトガイドの模式的な側面断面図である。
【図４】セグメント分割型ライトガイドの模式的な側面断面図である。
【図５】セグメント分割型ライトガイドの模式的な側面断面図である。
【図６】セグメント分割型ライトガイドの模式的な斜視図である。
【図７】セグメント分割型ライトガイドの模式的な上面図である。
【図８】セグメント分割型ライトガイドの模式的な側面断面図である。
【図９】セグメント分割型ライトガイドの模式的な側面断面図である。
【図１０】セグメント分割型ライトガイドの模式的な側面断面図である。
【図１１】セグメント分割型ライトガイドの製造方法の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００９１】
図１はセグメント分割型ライトガイドの模式的な斜視図である。セグメント分割型ライトガイド１は、熱可塑性導光層３を含む。熱可塑性導光層３には、少なくとも１つの溝５が熱成形されており、この少なくとも１つの溝５は、熱可塑性導光層３の少なくとも第１セグメントＳ１と、熱可塑性導光層３の少なくとも第２セグメントＳ２との間を分割している。本実施例では、第１セグメントＳ１および第２セグメントＳ２には、光源７が設けられている。少なくとも１つの溝５は、第１セグメントＳ１から当該溝を通過して第２セグメントＳ２に向かう光、またはその逆に向かう光を遮断するような形状を有する。
【００９２】
熱成形工程の間に、熱可塑性導光層３は容易に変形可能になり、その表面に少なくとも１つの溝５を形成することが容易になる。局所的に、少なくとも１つの溝５に沿って、材料を押し退けることができる。さらに、熱成形によって、１つ以上の光源７（例えばＬＥＤ）を熱可塑性導光層３に封入することができる。これにより、１つ以上の光源７を熱可塑性導光層３に埋め込む簡単な方法が得られる。
【００９３】
利点としては、熱可塑性導光層が熱的に処理されるように構成されているため、複雑なセグメント分割が可能である。熱成形工程の結果、セグメント分割型ライトガイドを製造する際に、製造方法の柔軟性や、製造上のカスタマイズ性を向上させることができる。さらに、オプションとして、１つ以上の光源を、少なくとも第１セグメントにやはり熱成形を用いて埋め込むことができる。
【００９４】
図２はセグメント分割型ライトガイド１の模式的な側面断面図である。第１のセグメントＳ１は、溝５によって他のセグメント、すなわち熱可塑性導光層３の第２のセグメントＳ２および第３のセグメントＳ３から分割されている。セグメント間の溝５は、光が一方のセグメントから他方のセグメントに進行することを防ぐように構成されている。熱可塑性導光層３の少なくとも第１セグメントＳ１には、１つ以上の光源７（図示せず）を配置することができる。第１セグメントＳ１には、発生した光を熱可塑性導光層３の成形された第１セグメントＳ１から逃がすための透明な開口部９を配置することができる。開口部９を介して第１セグメントＳ１から出る光は、アイコンを照明するために使用することができる。この例では、少なくとも１つの溝５は、熱成形プロセス中に高温下で構造物をプレスすることによって、熱可塑性導光層３において熱的にインプリントされる。
【００９５】
図３はセグメント分割型ライトガイド１の模式的な側面断面図である。溝５は熱可塑性導光層３の第１セグメントＳ１と第２セグメントＳ２とを分割している。熱可塑性導光層の下部外面は、溝５を得るために熱成形されている。光源７は、熱可塑性導光層３に取り付けられた基板層１１に接して配置されている。基板層１１は、積層工程または熱成形工程で熱可塑性導光層３に取り付けられる。このようにして、光源７は、熱可塑性導光層３の表面に埋め込まれる。なお、熱可塑性導光層３の他方の面（本例では下面）に基板層１１が配置されることも可能であることが理解されるであろう。また、光源７はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）であってもよい。基板層１１には、ＬＥＤの動作に必要な回路や電子部品が含まれていてもよい。また、層１５に対する処理をすぐに行うことができる。また、他の電子部品を基板層上に配置するか、または基板層に埋め込んでもよい。
【００９６】
図３の例示的な実施形態は実際の縮尺で描かれていないことが理解されるであろう。ＬＥＤの厚さは通常、ライトガイドの厚さよりも小さいかそれに近い。さらに、溝は丸みを帯びた先端部を有していてもよく、高さと幅の比が比較的小さくてもよい。
【００９７】
図４はセグメント分割型ライトガイド１の模式的な側面断面図である。図３に示す例と同様に、セグメント分割型ライトガイド１は、熱成形された溝５を有する熱可塑性導光層３を含む。このようにして、２つのセグメントＳ１，Ｓ２が形成される。さらに、この例では、光源７を含む基板層１１が、熱可塑性導光層３に埋め込まれている。光源７は第１セグメントＳ１に配置されている。同様に、オプションとして、第２セグメントＳ２に光源を配置することも可能である。基板層１１は反射層１３を含む。光反射層１３は、例えば、基板層１１上に印刷することができる。しかし、基板層１１が、例えば、実質的に不透明な材料から構成され、反射層を形成してもよい。基板層１１および／または反射層１３には開口部９が配置され、これにより熱可塑性導光層３の第１セグメントＳ１内で発生した光が、別の導光層１５に入射することが可能になる。熱可塑性導光層３は、上記別の導光層１５とは異なる材料特性を有している。この例では、別の導光層１５は、アイコン１９（開口部の形成）を有するグラフィック層１７を有する。有利な態様において、アイコン１９は、開口部６の縁における光の不均一性を防止するため、開口部６よりも小さなサイズを有することができる。
【００９８】
反射層１３は印刷層であってもよい。表面に光が入射したときに実質的な反射を可能にする白色材料を使用することができる。また、反射層１３は、熱成形工程により延伸された後でも反射できるように、十分な密度を有することが好ましい。
【００９９】
反射層１３は、延伸可能および／または熱成形可能であってもよい。有利な態様において、熱可塑性導光層３および延伸可能および／または熱成形可能な反射層１３は、熱成形工程中に適用される所望の形状に従って変形することができる。
【０１００】
セグメント分割型ライトガイド１は、熱可塑性導光層３が、例えば別の導光層１５のような、さらに機械的に強い構造体に取り付けられると、全体としてより強くなることができる。
【０１０１】
少なくとも１つの溝５において、熱可塑性導光層３は、機械的に（局所的に）弱くなり得る。セグメント分割型ライトガイド１の機械的安定性を向上させるために、熱可塑性導光層３を別の導光層１５に接続することができる。
【０１０２】
熱可塑性導光層は、例えばＴＰＵで作られていてもよく、別の導光層１５は、例えばＰＣで作られていてもよい。ＰＣの加工温度（約１４４℃）は、ＴＰＵ（約１１０℃）よりも高い。ＴＰＵは、ある状況においては白インクと組み合わせることで光の拡散に十分な効果を発揮し、追加の拡散材が不要になる。このようにして、セグメント分割型ライトガイドの製造を容易にすることができる。しかし、より高い歩留まりが要求される場合には、１つ以上の拡散材が含まれることも想定される。
【０１０３】
例示的な実施形態では、別の導光層１５は、熱成形可能であるように構成されている。ライトガイドを製造するために、熱可塑性導光層３と別の導光層１５の両方を熱成形してもよい。また、ライトガイドの全体的な３次元の所望の形状を得るために、別の導光層１５を熱成形してもよい。別の導光層１５の熱成形は、熱可塑性導光層の熱成形と同時に行われてもよい。これに加えて、または、これに代えて、別の導光層１５を、熱可塑性導光層３の熱成形の前および／または後に熱成形することも可能である。また、必要に応じて、金型の形態に微細な構造を設けることで、さらに小さな形態を導入することも可能である。
【０１０４】
図５はセグメント分割型ライトガイド１の模式的な側面断面図である。熱可塑性導光層３には、溝５が熱成形されている。熱可塑性導光層３には、２つのセグメントＳ１，Ｓ２が形成されている。本実施例では、熱可塑性導光層の上面側および下面側の少なくとも一部に、光反射層１３ａ，１３ｂが取り付けられている。上面側には、第１光反射層１３ａを配置することができる。この上面側は、例えば、熱可塑性導光層３と、任意に設けられる別の導光層（図示せず）との間の界面であってもよい。したがって、熱可塑性導光層３が別の導光層に取り付けられるとき、第１光反射層１３ａは、熱可塑性導光層３と別の導光層との間に配置されてもよい。また、少なくとも第１セグメントに位置する第１光反射層１３ａには、少なくとも１つの開口部が配置されていてもよい。このようにして、第１セグメントで生成された光は、別の表面（例えばアイコン）を照明するために、熱可塑性導光層の第１セグメントから出ることができる。熱可塑性導光層３が別の導光層に取り付けられたとき、少なくとも１つの開口部は、熱可塑性導光層の第１セグメント内の１つ以上の光源によって生成された光が別の導光層に入射することを可能にするように構成することができる。そしてこの光は、別の導光層に取り付けられたグラフィック層をさらに照明することができる。この例では、溝５を覆うように第２光反射層１３ｂが配置されている。このようにして、第１セグメントＳ１から第２セグメントＳ２へ、および／またはその逆の方向に、光が溝を通過することを防止できる。
【０１０５】
一例では、第１反射層１３ａおよび／または第２反射層１３ｂは、延伸可能および／または熱成形可能なインク層であり、熱成形プロセス中に、裂けたり損傷したりすることなく変形させることができる。反射層は、例えば、白色不透明な層であってもよい。しかし、他の反射面を採用することもできる（例えば、光沢のある白色）。多くの変形例が可能である。
【０１０６】
溝は先端が丸くなっていてもよい。いくつかの例では、鋭い先端を回避してもよい。
【０１０７】
図６はセグメント分割型ライトガイドの模式的な斜視図である。複数のセグメントＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６は、熱可塑性導光層３に２つの溝５ａ，５ｂを熱成形することで形成されている。
【０１０８】
この例では、２つの溝５ａ，５ｂは、閉じた経路を有している（ループを形成している）。溝５ａ，５ｂは、それぞれセグメントＳ１，Ｓ４を囲んでいる。セグメントＳ１，Ｓ４には、複数の光源７が配置されている。不均一性を低減するために、複数の光源７を熱可塑性導光層３のセグメントに配置することができる。
【０１０９】
熱可塑性導光層３は、異なる材料特性を有する、別の導光層１５（図示せず）に取り付けられてもよい。別の導光層は、機械的により強く、さらなる安定性を提供してもよい。さらに、別の導光層は、熱可塑性導光層を熱成形する間に、成形不可能または硬いままであるように構成されてもよい。
【０１１０】
別の導光層は、グラフィカルプリント層が取り付けられた第１の面を有してもよい。これに加えて、または、これに代えて、別の導光層は、第１の面とは反対側に、反射層が取り付けられた第２の面を有していてもよい。
【０１１１】
図７はセグメント分割型ライトガイド１の模式的な上面図である。熱可塑性導光層３には、熱成形された１つ以上の溝５によって、４つのセグメントＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が形成されている。光源７は、セグメントＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のそれぞれに配置される。多くのセグメント分割パターンが可能であることが理解されるであろう。
【０１１２】
図８はセグメント分割型ライトガイド１の模式的な側面断面図である。セグメント分割型ライトガイド１は、熱成形された溝５を有する熱可塑性導光層３を含む。溝５は、熱可塑性導光層３の少なくとも第１セグメントＳ１を、熱可塑性導光層３の他の隣接するセグメントから分割する。第１セグメントＳ１には、２つの光源７が設けられている。溝は、第１セグメントＳ１から当該溝を通過して隣接する他のセグメントに向かう光、および／または、その逆の方向に向かう光を遮断するような形状を有する。
【０１１３】
熱可塑性導光層３は、熱可塑性導光層３とは異なる材料特性を有する別の導光層１５に取り付けられている。
【０１１４】
一例では、別の導光層１５は、熱可塑性導光層３が熱成形される、軟化可能な成形温度において、熱的に成形不可能な状態を維持するように構成されている。熱可塑性導光層３は、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）から構成することができる。しかし、他の熱可塑性材料を用いることも可能である。あるいは、別の導光層１５は、所望の形状を提供するように熱成形される。ライトガイドの構造全体、すなわち、少なくとも熱可塑性導光層および別の導光層を含む構造は、使用される金型によって画定された所望の三次元形状で、高温高圧下で熱成形することができる。熱可塑性導光層および別の導光層の両方が、熱成形時の前記上昇した温度および／または圧力の下で熱成形可能であってもよい。別の導光層は、最も高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有する層であってもよい。
【０１１５】
熱可塑性導光層に１つ以上の溝を熱成形し、別の導光層に全体的な形状を付与することができるような形状を有する予備成形金型を利用してもよい。そのために、一例では、単一の金型を使用する。有利な態様において、予備成形された金型は、成形（熱成形）中にライトガイドの一体性を支持するように構成されていてもよい。ただし、熱可塑性導光層と別の導光層とをそれぞれ熱成形するために、異なる金型を用いることも可能である。
【０１１６】
熱可塑性導光層３の上面側および／または下面側の少なくとも一部に、光反射層１３ａ，１３ｂが取り付けられている。第１光反射層１３ａは、熱可塑性導光層３と別の導光層１５との間に配置されている。
【０１１７】
少なくとも第１セグメントＳ１に位置する第１光反射層１３ａには、開口部６が配置されている。開口部６は、熱可塑性導光層３の第１セグメントＳ１に設けられた光源７で生成した光を、別の導光層１５に入射させることができるように構成されている。
【０１１８】
また、少なくとも溝の一部には、第２光反射層１３ｂが配置されている。この例では、第２光反射層１３ｂは、セグメントＳ１も覆っている。光反射層１３ａ，１３ｂは、延伸可能および／または熱成形可能なインク層から構成されていてもよい。このようにすれば、熱成形時にこれらの層を延伸することができ、変形に伴う損傷や光漏れのリスクを低減することができる。すべての層は、熱成形可能であってもよく、したがって、処理温度で延伸可能である。
【０１１９】
延伸可能および／または熱成形可能なインク層１３ａ，１３ｂは、少なくとも１つの溝５を熱成形する前に、熱可塑性導光層３上に取り付けてもよく、延伸可能および／または熱成形可能なインク層１３ａ，１３ｂは、溝５の形状に沿っていてもよい。
【０１２０】
光源７は、熱可塑性導光層３に取り付けられた基板層に接して配置することができる。この例では、別の導光層１５にはグラフィック層１７が取り付けられている。グラフィック層１７は、アイコン１９を有する。光源７によって第１セグメントＳ１で発生した光は、第１反射層１３ａの開口部６を介してアイコン１９に向けて照明することができる。セグメント分割型ライトガイド１は、例えば、インジケータパネルなどの電子装置に使用することができる。また、多くの用途が考えられる。
【０１２１】
セグメント分割型ライトガイド１は、グラフィック層１７のアイコン１９を照明するために使用される場合、クロストークおよびホットスポットを低減することができる。クロストークは、例えば、あるセグメントから他の（隣接する）セグメントに光が漏れることにより、あるセグメントの光が他のセグメントの光に影響を与える場合に発生する。ホットスポットとは、光源（例えば、ＬＥＤ）の位置によって輝度が高くなる領域である。
【０１２２】
熱可塑性導光層３から第１反射層１３ａを経て別の導光層１５に漏れる光は、グラフィック層１７の隣接するアイコン１９を部分的に照明することがある。この光を捕捉するために、光吸収層２１を配置してもよい。この光吸収層２１は、例えば黒のような暗い色であってもよい。ただし、他の色（例えば青）を用いてもよい。また、異なる種類のグラフィック層１７を使用することができる（カラー、ロゴ、アイコン、追加パーツ）。このような吸収層２１（例えば暗い層）を使用することで、均一性を向上させることができ、また、コントラストを向上させることができる。すべてのアイコンがそのような光吸収層２１を必要とするとは限らないことが理解されるであろう。しかし、この層は有益である。その理由は、熱可塑性導光層３と別の導光層１５との間の反射層の縁において、均一性が著しく低下するような散乱が起こりやすいからである。
【０１２３】
図９は、熱可塑性導光層３と光源７が配置された基板層１１とを含む、セグメント分割型ライトガイド１の模式的な側面断面図である。基板層１１は、熱成形によって熱可塑性導光層にインプリントされている。さらに、第１セグメントＳ１を区切るために光反射層１３が設けられている。第１セグメントＳ１は、溝に沿って隣接するセグメントと接している。
【０１２４】
基板層１１は、１つ以上の光源（例えばＬＥＤ）に必要な電子回路および／または電子部品を含んでいてもよい。一例では、基板層１１はＰＥＴから構成される。しかし、他の適切な材料も使用することができる。１つ以上の光源７は、熱可塑性導光層３の下面側に配置され（この例に示す）、さらに／または熱可塑性導光層３の上面側に配置する（図示せず）ことができる。
【０１２５】
図１０はセグメント分割型ライトガイド１の模式的な側面断面図である。電子回路２３、光反射層１３、１つ以上の光源（例えばＬＥＤＳ）、およびその他の部品（図示せず）は、基板（例えばＰＥＴ、ＴＰＵなど）上に設置することができる。熱可塑性導光層３（例えばＴＰＵ）は、高温下で少なくとも上述の１つ以上の光源を覆って積層することができる。全面に均一な圧力分布（例えば、Ｃｒｙｓｔａｌｆｌｅｘの場合は１ｂａｒ、９０〜１００℃）を適用することにより、実質的に平坦な表面を得ることができる。また、別の導光層１５（例えばＰＣ）を、例えば同じ工程で取り付けてもよい。ライトガイド全体をより高い圧力および／または温度（例えば、ポリカーボネートの場合は６０〜８０バール、１５５〜１６０℃）で形成してもよい。このような条件では、熱可塑性導光層３（例えばＴＰＵ）が流動性を持ちすぎる可能性がある。有利な態様において、熱可塑性導光層３を型で固定したり、型で保持したりすることができる。基板およびインクは、延伸可能および／または熱成形可能（例えば、高い温度および圧力の下で軟化可能）であってもよい。
【０１２６】
これに加えて、または、これに代えて、別の導光層１５の両側にインク層を取り付けてもよい。電子回路や電子部品は、別の導光層１５の内側に配置するまたは埋め込むことができる。また、熱可塑性導光層３は、別の導光層１５上に、積層によって取り付けられていてもよい。１つ以上の光反射層１３が（例えば印刷により）取り付けられていてもよい。熱可塑性導光層３は、層１５に痕跡を残さずに遮光壁として機能する１つ以上の溝を形成するために、熱成形時に別の導光層１５よりも可動性が高くてもよい。
【０１２７】
これに加えて、または、これに代えて、熱可塑性導光層は、射出成形によって形成される。光反射層もまた、射出成形によって形成されてもよい。さらに、射出成形された熱可塑性導光層をセグメント分割する遮光溝も、反射性材料（例えば、白色材料）を用いて射出成形されてもよい。例えば、射出成形された熱可塑性導光層は、別の導光層１５を熱成形した後に取り付けられてもよい。別の導光層もまた、射出成形されてもよい。
【０１２８】
光がライトガイドから出る際に通過する開口部の周囲には、光吸収層２１が配置されていてもよい。この光吸収層２１は暗色であってもよい。例えば、黒インク層を使用することができる。オプションとして、光がライトガイドから出る際に通過する開口部には、拡散材２５（例えば、白インクの拡散材）が取り付けられる。拡散材は薄い光インク層（例えば、白色）によって形成されてもよい。
【０１２９】
光反射層１３は、グラデーションパターンを有する光反射コーティングによって提供されてもよく、したがって、熱可塑性導光層３の上面側をグラデーションパターンで覆う。光反射層１３の両側面には、カバーフォイル内の導光を実質的に遮断するように構成された遮光コーティング１３ａ（例えば、暗色または黒色）によって終端が形成されてもよい。別の導光層１５は、白と黒のインクを外側が黒になるよう積層したトップコーティング２０，２１をさらに備える。コーティング２０，２１はアイコンの絵柄に重ならず、照明されたときに別の導光層がアイコンを表示するようになっている。拡散材２５は、光を実質的に遮断するように構成された遮光コーティング２５ａ（例えば、暗色または黒色）によって終端が形成されてもよい。
【０１３０】
底部層３０を追加で設けてもよい。追加される底部層は、単層、または機能的および非機能的なフォイルを組み合わせた層であってもよく、平板であるか、または成形プロセス中に保護される裏面接触用のビアやスロットのための接点を含んでいる。また、この部分には、チップ、センサ、デバイスなど形態の機能を追加することができ、それによって表側部分に接触したり、電力を供給したりすることができる。また、発光するＬＥＤを層３０に追加することもできる。
【０１３１】
図１１はセグメント分割型ライトガイドの製造方法の模式図である。第１の工程１００１では、熱可塑性導光層３が設けられる。第２の工程１００２では、熱可塑性導光層３に少なくとも１つの溝５が熱成形され、この少なくとも１つの溝５は、熱可塑性導光層３の少なくとも第１セグメントＳ１と、熱可塑性導光層３の少なくとも第２セグメントＳiとの間を分割する。第３の工程１００３では、少なくとも第１セグメントＳ１に１つ以上の光源７が設けられる。さらに、上述の少なくとも１つの溝５は、第１セグメントＳ１から当該溝５を通過して第２セグメントＳiに向かう光、および／またはその逆に向かう光を遮断するような形状を有する。
【０１３２】
有利な態様において、熱可塑性導光層３の全体的な形状（例えば、非平面的な３Ｄ形状）と少なくとも１つの溝５（セグメント分割のための溝）との両方を、熱成形工程中に提供することができる。例えば、車両のダッシュボードのような構造は、湾曲した３Ｄ形状を必要とする場合がある。熱可塑性導光層３の複数のセグメントを画定するように、少なくとも１つの溝５に沿って凹部を形成することができる。少なくとも１つの溝５は、光が隣接する領域に漏れるのを防ぐ（すなわち、光を遮断する）ように構成することができる。セグメントは、熱成形工程を用いて正確に区切られてもよい。オプションとして、１つ以上の光源７（例えばＬＥＤ）が熱可塑性導光層３に埋め込まれる。これは熱成形工程の間に行うことができる。また、１つ以上の光源７は、基板層１１上に配置されていてもよい。
【０１３３】
少なくとも第１セグメントＳ１内で生成された光は、少なくとも１つの開口部６に向けて照射することができ、その開口部を通してアイコンまたはグラフィック層１７を照明することができる。
【０１３４】
一例において、セグメント分割型ライトガイド１は、少なくとも２つの導光層、すなわち、熱可塑性導光層３と、別の導光層１５とを含んでいてもよい。熱可塑性導光層３は、熱成形を用いてセグメント分割されてもよい。この目的のために、熱可塑性導光層３に凹部または溝５をインプリントしてもよい。その結果、熱可塑性導光層３は、セグメント分割されているときに実質的に単一の層のままであってもよい。セグメント分割を達成するために、熱可塑性導光層から断片を切り取り（すなわち、ライトガイドの一部を取り除き）、光絶縁を行うことは必須ではない。
【０１３５】
別の導光層１５は、熱可塑性導光層３とは異なる材料特性を有してもよい。熱可塑性導光層３は、十分に軟化して１つ以上の光源（例えば、基板層上に配置されたＬＥＤ）を覆って取り付けることができるＴＰＵまたは同様のゴム状材料で作られてもよい。セグメント分割型ライトガイド１の構造的安定性は、別の導光層１５を用いて高めることができる。別の導光層１５は、熱成形された熱可塑性導光層３がその形態（全体の形状および少なくとも１つの溝）を維持することを可能にし得る。別の導光層は、より剛性が高く、高圧および高温下で変形させて（永久）三次元形態を得ることができる。
【０１３６】
熱可塑性導光層３と別の導光層１５との間にオプションとして設けられる反射層１３には、少なくとも開口部６が存在し得る。発生した光はこの開口部６を通ることによって、第１セグメントＳ１で形成された導光区画から出て、グラフィック層１７のアイコンに向かうことができる。オプションとして、少なくとも１つの開口部６は、上記グラフィック層１７のアイコン１９によって形成される開口部よりも大きい。それは、２つの導光層の間の反射層の開口部は、その開口部を形成する縁での散乱を生じさせ、均一性を低下させる可能性があるからである。
【０１３７】
様々な図面は、１つの図と別の図の間で、また所定の図の内部まで正確な縮尺で描かれていないことが理解されるであろう。
【０１３８】
本方法は、コンピュータで実装される工程を含み得ることが理解されるであろう。上述したすべての工程は、コンピュータで実装される工程とすることができる。実施形態は、プロセスを実行するコンピュータ装置を含んでもよい。また、本発明は、本発明を実施するために適合化されたコンピュータプログラム、特にキャリア上またはキャリア内のコンピュータプログラムにも及ぶ。プログラムは、ソースコードまたはオブジェクトコードの形態であっても、あるいは本発明によるプロセスの実装に使用するのに適した他の形態であってもよい。キャリアは、プログラムを運搬することができる任意の実体または装置であってよい。例えば、キャリアは例えば半導体ＲＯＭなどのＲＯＭまたはハードディスクのような記憶媒体であってもよい。さらに、キャリアは電気信号や光信号などの伝送可能なキャリアであってもよく、電気ケーブルや光ケーブル、無線などの手段、例えばインターネットやクラウドを介して伝達されてもよい。
【０１３９】
いくつかの実施形態は、例えば、命令または命令セットを格納することができる機械または有形コンピュータ可読媒体または要素を用いて実装されてもよく、これらの命令または命令セットは、機械によって実行された場合に、当該機械に実施形態に従った方法および／または動作を実行させることができる。
【０１４０】
様々な実施形態は、ハードウェア要素、ソフトウェア要素、またはその両方の組み合わせを用いて実装することができる。ハードウェア要素の例としては、プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、論理ゲート、レジスタ、半導体デバイス、マイクロチップ、チップセットなどがある。ソフトウェアの例としては、ソフトウェアコンポーネント、プログラム、アプリケーション、コンピュータプログラム、アプリケーションプログラム、システムプログラム、マシンプログラム、オペレーティングシステムソフトウェア、モバイルアプリ、ミドルウェア、ファームウェア、ソフトウェアモジュール、ルーチン、サブルーチン、関数、コンピュータで実装された方法、プロシージャ、ソフトウェアインターフェース、アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）、メソッド、命令セット、コンピューティングコード、コンピュータコードなどを挙げることができる。
【０１４１】
ここで、本発明の実施形態の具体例を参照して、本発明を説明する。ただし、本発明において、本発明の本質から逸脱することなく、様々な変更、変形、代替、および改変を行うことができることは明白であろう。明確化および簡潔な説明のために、本明細書では同じまたは別々の実施形態の一部として特徴が説明されているが、これらの別々の実施形態において説明される特徴の全てまたは一部の組み合わせを有する代替的な実施形態も、特許請求の範囲によって概説される本発明の枠組み内にあると想定および理解される。従って、各仕様、図面、および例は、制限的な意味ではなく、例示的な意味で解釈されるべきである。本発明は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内にある全ての代替、変更、および変形を包含することを意図している。また、説明される要素の多くは、個別の、もしくは分散された構成要素として、または他の構成要素と併用して、任意の好適な組み合わせおよび位置で実装され得る機能的エンティティである。
【０１４２】
特許請求の範囲において、括弧内のいかなる参照符号も、請求項を限定するものとは解釈されないものとする。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という単語は、請求項に列挙されたもの以外の特徴または工程の存在を排除するものではない。また、単語「ａ」および「ａｎ」は、「１つだけ」に限定されると解釈されるべきではなく、「少なくとも１つ」を意味するために用いられ、複数を排除しない。単に特定の複数の手段が相互に異なる請求項に記載されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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