WO2007102431A1 - フレキシブル光導波路およびその製造方法ならびに光モジュール - Google Patents

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WO2007102431A1
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flexible optical
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forming
clad layer
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Tomoaki Shibata
Atsushi Takahashi
Hiroshi Masuda
Toshihiko Takasaki
Tatsuya Makino
Masami Ochiai
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Hitachi Chemical Co Ltd
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    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections

Definitions

  • the present invention relates to a flexible optical waveguide, a manufacturing method thereof, and an optical module using the flexible optical waveguide.
  • the outer layer of the flexible optical waveguide that is, the cladding layer is Adhesives with high smoothness and contact surface area cannot be secured sufficiently, so that the adhesive force due to the anchor effect cannot be expressed, and it is difficult to obtain strong adhesiveness. Also, the same adhesive problem arises when a flexible optical waveguide is multilayered to achieve high integration of optical circuits.
  • a polymer film optical waveguide As a flexible optical waveguide, a polymer film optical waveguide has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • a polymer film is formed by spin-coating a polymer solution or the like on a substrate such as silicon and forming a lower clad layer by beta.
  • a mask pattern with Si-containing photoresist, etc. form the core pattern by dry etching, and then form the upper cladding layer by the same method as the method for forming the lower cladding layer To do.
  • the flexible optical waveguide made into a film is manufactured by peeling the optical waveguide from the substrate.
  • a silicon substrate that has been thermally oxidized for easy peeling is used as the substrate.
  • a method of detaching the silicon optical waveguide from the silicon substrate shows a method of immersing in hydrofluoric acid.
  • the above-described flexible optical waveguide has high smoothness on the surface of the outer layer of the cladding layer, the above-described adhesion is required in the case of a composite layer with the electric wiring board or the multilayer of the flexible optical waveguide. Sex becomes a challenge
  • the above-described method for manufacturing a flexible optical waveguide takes time to form each layer of the lower cladding, the core, and the upper cladding, and coats a liquid material on the substrate to form a film, so that the film thickness can be controlled. Since the resin applied on the substrate is in a liquid state before curing, the resin flows on the substrate, making it difficult to maintain film thickness uniformity. There was a problem caused by being.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 7-239422
  • the present invention uses a flexible optical waveguide excellent in adhesiveness in combination with an electrical wiring board or multilayered flexible optical waveguide, a method for manufacturing the same, and a flexible optical waveguide. It is an object to provide an optical module.
  • the present invention relates to the following (1) to (5).
  • a flexible optical waveguide manufactured using a resin film for forming an optical waveguide for at least one of a lower cladding layer, a core layer, and an upper cladding layer, wherein at least one of the lower cladding layer and the upper cladding layer A flexible optical waveguide having a surface ten-point average roughness (Rz) of 0.5 m to 10 ⁇ m.
  • Method for manufacturing flexible optical waveguide including removing step
  • a flexible optical waveguide excellent in adhesiveness in combination with an electrical wiring board and multilayering of flexible optical waveguides, a manufacturing method thereof, and an optical module using the flexible optical waveguide are provided. can do.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a method for producing a flexible optical waveguide of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a composite example of a flexible optical waveguide and an electric wiring board according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of multilayering of flexible optical waveguides according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an optical module using the flexible optical waveguide of the present invention. Explanation of symbols
  • the core pattern 6 having a high refractive index, and the lower cladding layer 2 and the upper cladding layer 7 having a low refractive index are used. What is comprised can be mentioned.
  • the core pattern 6 is formed by exposing and developing the core layer 3 as shown in FIGS. 1 (c) and 1 (d).
  • the flexible optical waveguide according to the present invention has a material form in which at least one of a lower cladding layer, a core layer, and an upper cladding layer has a film-form optical waveguide forming material (hereinafter referred to as an optical waveguide forming resin film). ).
  • an optical waveguide forming resin film By using a resin film for forming an optical waveguide, it is possible to manufacture a flexible optical waveguide corresponding to a large area without causing problems due to the material form being liquid.
  • the resin film for forming an optical waveguide used in the present invention is a resin film for forming an optical waveguide used for a core layer (hereinafter referred to as a resin film for forming a core layer). It is designed to have a higher refractive index than that (hereinafter referred to as a resin film for forming a cladding layer).
  • the flexible optical waveguide of the present invention has a ten-point average roughness (hereinafter referred to as Rz, defined by JIS B0601-1994) of at least one surface of the lower cladding layer and the upper cladding layer. Force 0.5 m or more and 10 m or less. Thereby, on the surface, it is possible to obtain a flexible optical waveguide excellent in adhesion to the electric wiring board or adhesion between the optical waveguides by utilizing the anchor effect.
  • Rz ten-point average roughness
  • Rz is 0.5 m or more, a sufficient anchoring effect can be obtained and adhesion can be ensured.
  • the distance is 10 m or less, it is necessary to avoid propagation loss due to light scattering. It is possible to improve the flexibility of the flexible optical waveguide without having to increase the thickness of the lad layer. From the above viewpoint, Rz is preferably in the range of 1 to 5 ⁇ m.
  • the Rz of the surface of at least one of the lower clad layer and the upper clad layer of the flexible optical waveguide is 0.5 m or more and 10 ⁇ m or less, a flexible optical waveguide having excellent adhesiveness can be produced.
  • An optical module using a flexible optical waveguide for example, as shown in FIG. 4, a light-emitting element on the surface of the cladding layer of the optical waveguide with an optical path changing unit (in the example of FIG. 4, the surface 9 of the upper cladding layer 7)
  • Rz of the surface 9 is small from the viewpoint of reducing optical coupling loss due to light scattering.
  • the Rz of the surface of either the lower cladding layer or the upper cladding layer is 0.5 m or more and 10 m or less, and the Rz of the other surface is 0. Preferably less than 5 m.
  • a light emitting element or a light receiving element is mounted on one surface of a lower cladding layer and an upper cladding layer whose surface Rz is less than 0.5 m.
  • the surface Rz is preferably 0.3 m or less.
  • Rz on the surface of at least one of the lower cladding layer and the upper cladding layer is in the range of 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. If it is a method including the process of roughening this surface, there will be no limitation in particular.
  • Examples of the method for roughening the surface include a method for roughening the surface simultaneously with the production of the optical waveguide, and a method for roughening the surface after the production of the optical waveguide.
  • a method of roughening the surface simultaneously with the production of the optical waveguide at least one of the lower clad layer and the upper clad layer is a clad produced on a substrate having a surface Rz of 0.5 m to 10 m.
  • a method of transferring the surface shape of the base material to the film by removing the base material from the film after producing an optical waveguide using the layer forming resin film is mentioned. This makes it possible to simplify the roughening process.
  • a method of roughening the surface simultaneously with the production of the optical waveguide is preferable from the viewpoint of simplicity of production.
  • metal foil such as copper foil, nickel foil, aluminum foil, polyester such as polyethylene terephthalate, polyolefin such as polypropylene and polyethylene, polyamide, polycarbonate, polyphenylene ether, polyether sulfide, polyphenylene Examples thereof include sulfide, polyarylate, liquid crystal polymer, polysulfone, polyether sulfone, polyether ether ketone, polyether imide, polyamide imide, and polyimide.
  • Metal foil is preferred, because it can be advantageous for productivity.
  • metal foils copper foil used in general printed wiring boards is more preferable.
  • etching solution when the base material is a copper foil examples include a ferric chloride solution, a cupric chloride solution, an alkali etching solution, a hydrogen peroxide etching solution, and the like. Among these, it is preferable to use a salty ferric solution also for a point force having a good etch factor.
  • the thickness of the metal foil is preferably in the range of 10 to 60 m from the viewpoint of handling and shortening of the etching removal time. If it is more than 10 m, there will be no defects such as wrinkles during handling. When it is 60 / z m or less, etching can be removed in a short time. From the above viewpoint, the thickness of the metal foil is more preferably in the range of 25 to 45 m.
  • Examples of the method for roughening the surface after the optical waveguide is manufactured include sand blasting, dry etching such as reactive ion etching, wet etching using chemicals such as organic solvents, acids, and alkalis. Is mentioned.
  • the resin film for forming an optical waveguide used in the present invention comprises a resin composition for forming an optical waveguide, and specifically includes (A) a base polymer, (B) a photopolymerizable compound, And (C) a photopolymerization initiator.
  • the (A) base polymer used here is for securing the strength when forming a cured product such as a film, and is not particularly limited as long as the object can be achieved. , Phenoxy resin, epoxy resin, (meth) acrylic resin, polycarbonate, polyarylate, polyetheramide, polyetherimide, polyethersulfone, etc. These derivatives are exemplified. These base polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • epoxy resin especially room temperature
  • Solid epoxy resin at 25 ° C is preferred.
  • a film is formed using a resin composition containing the components (A), (B), and CR RlI and (C).
  • (B) It is preferable that the compatibility with the photopolymerizable compound is high. From this point, the above phenoxy resin and (meth) acrylic resin are preferable.
  • (meth) acrylic resin means talyl resin and methacrylic resin.
  • the phenoxy resin is an amorphous polymer and is represented by the following general formula (I).
  • n is an integer of 1 or more
  • m is 0 or 1
  • —Ro is represented by the following general formula (II), (
  • R to R each independently represent a hydrogen atom, or a methyl group and trifluoromethyl.
  • An organic group represented by a til group or the like is an organic group represented by a til group or the like.
  • a linear polymer of bisphenol A type epoxy resin having a repeat represented by the following formula (V) is preferable because of its high heat resistance.
  • n is the same as described above.
  • the above-mentioned linear polymer phenoxy resin is generally prepared by a polycondensation reaction between bisphenol A and epoxyhydrin, or a polyaddition reaction of low molecular weight epoxy resin and bisphenol A.
  • Specific examples include “YP-50” (trade name) manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., JP 4-120124 A, JP Examples include those described in JP-A-4-122714 and JP-A-4-339852.
  • phenoxy resin represented by the general formula (I) a high molecular weight product obtained by polyaddition reaction of various bifunctional epoxy resins and bisphenols, for example, brominated phenoxy resin.
  • Fat Japanese Patent Laid-Open No. 63-191826, Japanese Patent Publication No. 8-26119
  • Bisphenol AZ Bisphenol F copolymer type phenoloxy resin Patent No. 2917884, Patent No. 2799401
  • Phosphorus-containing phenoloxy Fats Japanese Patent Laid-Open No. 2001-310939
  • highly heat-resistant phenoxy resin containing a fluorene skeleton Japanese Patent Laid-Open No. 11-302733
  • the following phenoxy resin represented by the bisphenol AZ bisphenol F copolymer-type phenoxy resin is preferably used as the component (A) in the present invention. That is, (a-l) at least one selected from bisphenol A, bisphenol A type epoxy compounds or derivatives thereof, and (a-2) bisphenol F, bisphenol F type epoxy compound Alternatively, at least one selected from their derivative powers is included as a constituent unit of the copolymer component.
  • a resinous fiber composition for forming an optical waveguide containing a resin having such a component (a-1) and a component (a-2) as a copolymerization component By using, as the component (A), a resinous fiber composition for forming an optical waveguide containing a resin having such a component (a-1) and a component (a-2) as a copolymerization component.
  • the interlayer adhesion between the clad layer and the core layer and the pattern formability (correspondence between fine lines or narrow lines) at the time of forming the optical waveguide core pattern can be further improved.
  • Preferred examples of bisphenol A, bisphenol A type epoxy compounds or derivatives thereof include tetrabromobisphenol A and tetrabromobisphenol A type epoxy compounds.
  • bisphenol F, bisphenol F type epoxy compound or derivatives thereof include tetrabromobisphenol F or tetrabromobisphenol F type epoxy compound.
  • bisphenol AZ bisphenol F copolymer type phenoxy resin is particularly preferably mentioned.
  • an epoxy resin solid at room temperature (25 ° C) for example, “Epototo YD-7020, Epototo YD—70.59, Epototo YD—70.57” manufactured by Toto Kasei Co., Ltd. (All are trade names) and “Epicoat 10.50, Epicoat 1009, Epicote 1008” (all trade names) manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd., and the like.
  • the number average molecular weight of the base polymer is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, and particularly preferably 30,000 or more.
  • the upper limit of the number average molecular weight is not particularly limited, but (B) from the viewpoint of compatibility with the photopolymerizable compound and exposure / development property, the power is 1,000,000 or less. It is more preferable that it is 500,000 or less, and it is particularly preferable that it is 200,000 or less.
  • the number average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted to standard polystyrene.
  • the blending amount of the (A) base polymer is preferably 5 to 80% by mass with respect to the total amount of the component (A) and the component (B).
  • the blending amount is 5% by mass or more, it becomes easy to form a resin composition containing (B) a photopolymerizable compound and (C) a photopolymerization initiator.
  • a resin film for forming an optical waveguide it is more preferably 10% by mass or more from the viewpoint that a film with a thickness of 50 m or more can be easily formed.
  • the blending amount is 80% by mass or less, pattern formation is improved and the photocuring reaction proceeds sufficiently when an optical waveguide is formed.
  • the blending amount of (A) the base polymer is more preferably 20 to 70% by mass.
  • the photopolymerizable compound is not particularly limited as long as it is polymerized by irradiation with light such as ultraviolet rays, and the compound having an ethylenically unsaturated group in the molecule or the molecule. Examples thereof include compounds having two or more epoxy groups.
  • a compound having an ethylenically unsaturated group in the molecule is preferable.
  • (meth) acrylate, halogen-bi-ride is preferable from the viewpoints of transparency and heat resistance.
  • (meth) atalylate any of monofunctional, bifunctional, and trifunctional or more multifunctional can be used.
  • (meta) acrylate refers to acrylate and metatalerate.
  • Monofunctional (meth) acrylates include methoxypolyethylene glycol (meth) atelate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, 2 -(Meth) talariloy oral chechetilsuccinic acid, paracumyl phenoxyethylene glycol (meth) acrylate, 2-tetrahydrobiral (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate Ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate.
  • the bifunctional (meth) acrylate ethoxylated 2-methyl-1,3 propanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1, 6 hexanediol di ( (Meth) acrylate, 2-methyl-1,8-octanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1, 10 decandiol diol (meth) acrylate, ethoxylated polypropylene Glycol di (meth) acrylate, propoxy modified toxylated bisphenol A diathalate, ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (Meth) acrylate, polypropylene glycol di ) Phthalate, ethoxylated 2-methyl-1,3
  • trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylates include ethoxylated isocyanuric acid tri (meth) acrylate, ethoxylated glycerine tri (meth) acrylate, trimethylol pro Pantri (meth) acrylate, ethoxy trimethylol propane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ethoxylated penta erythritol tetra (meth) acrylate, propoxy Pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylol propane tetra (meth) acrylate, force-prolatatone modified ditrimethylol propane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate. These can be used alone or
  • At least one of the components (B) has a bifunctional or higher functionality (meta ) I prefer to use Atarirate! /.
  • a representative epoxy (meth) acrylate is bisphenol A epoxy acrylate represented by the following formula (VI).
  • bisphenol A epoxy acrylate is highly compatible with phenoxy resin and can achieve high transparency
  • bisphenol A epoxy acrylate is used as component (A) and bisphenol A epoxy acrylate.
  • the use of is a highly preferred embodiment.
  • This bisphenol A epoxy acrylate is commercially available as EA-1020 (trade name, manufactured by Shin-Nakamura Engineering Co., Ltd.).
  • the acrylic (meth) acrylate is not particularly limited and is generally a monofunctional (meth) acrylate added to a glycidyl acrylate polymer.
  • the monofunctional Various examples of (meth) acrylates include (meth) acrylic acid and the above-described ones.
  • (meth) acrylic acid means acrylic acid and methacrylic acid.
  • (B) Photopolymerizable compound In view of high refractivity, in addition to high transparency, high heat resistance, and compatibility with the component (A), it is preferable to include full orange (meth) acrylate as a constituent component. In particular, it is preferable to contain a full orange (meth) atarylate represented by the following general formula (VII) as a constituent component.
  • X is represented by the following formula (VIII), and ⁇ is a hydrogen atom or a methyl group. ⁇ and q are each an integer of 1 to 20, preferably an integer of 1 to 10.
  • R to R are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, carbon
  • R to R are benzene
  • the above-mentioned full orange (meth) acrylate and a compound having at least one (meth) ateryl group in the molecule can be used in combination.
  • compounds having two or more epoxy groups in the molecule include bisphenol A type epoxy resin, tetrabromobisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and bisphenol.
  • Bifunctional aromatic glycidyl ethers such as AD type epoxy resin and naphthalene type epoxy resin; phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, dicyclopentagen phenol type epoxy resin, tetraphenol-ethane ethane type
  • Polyfunctional aromatic glycidyl ethers such as epoxy resins; Bifunctional aliphatic glycidyl ethers such as polyethylene glycol type epoxy resins, polypropylene glycol type epoxy resins, neopentyldarlicol type epoxy resins, hexanediol type epoxy resins ; Hydrogenated bisphenol A type Bifunctional glycidyl ethers such as poxy glycerides; polyfunctional aliphatic glycidyl ethers such as trimethylo
  • Bifunctional aromatic glycidyl ester Bifunctional aromatic glycidyl ester; Bifunctional alicyclic glycidyl ester such as tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester and hexahydrophthalic acid diglycidyl ester; N, N diglycidyl dilin, N, N diglycidyl trifluoromethyl tyr-lin Bifunctional aromatic glycidylamine such as N, N, ⁇ ', ⁇ , -tetraglycidyl-4,4 diaminodimethane, 1,3 bis ( ⁇ , ⁇ ⁇ glycidylaminomethyl) cyclohexane, ⁇ , ⁇ , — ⁇ Triglycidyl— Polyfunctional aromatic glycidylamine such as ⁇ aminophenol; Alicycline Bifunctional cycloaliphatic epoxy resin such as kudiepoxy acetal, alicyclic diepoxy adipate, alicyclic
  • These compounds having two or more epoxy groups in the molecule usually have a molecular weight of about 100-2,000, more preferably about 150-1,000, and room temperature (25. A liquid material is preferably used in C). These compounds can be used alone or in combination of two or more, and can also be used in combination with other photopolymerizable compounds.
  • the molecular weight of the (B) photopolymerizable compound can be measured by GPC method or mass spectrometry.
  • the blending amount of the (B) photopolymerizable compound is preferably 20 to 95 mass% with respect to the total amount of the component (A) and the component (B).
  • the compounding power is 20% by mass or more, the base polymer can be easily entangled and cured, and when forming an optical waveguide, there is an advantage that the pattern formability at the time of core pattern formation is improved.
  • it is 95% by mass or less, it is preferable to be 90% by mass or less from the viewpoint of facilitating film formation by adding the component (A) and easily forming a thick film.
  • the blending amount of the (B) photopolymerizable compound is more preferably 30 to 80% by mass.
  • the (C) photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it is a compound that causes polymerization of the (B) photopolymerizable compound by irradiation with light such as ultraviolet rays.
  • (C) photopolymerization initiators include benzophenone, N, N, one tetramethyl-1,4,4'-diamine.
  • Benzophenone (Michler's ketone), N, N'-tetraethyl 4,4'-diaminobenzophenone, 4-methoxy 4'-dimethylamino minobenzophenone, 2-benzyl-1-2-dimethylamino 1- (4-morpholinophenol) -butane 1-one, 2, 2-dimethoxy-1,2-diphenylethane 1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy 2-methyl 1-phenylpropionone 1-on, 1- [4— (2 Hydroxyethoxy) phenyl] 2 Hydroxy 2 methyl 1 Propane 1 ON, 1,2-Methyl 1 [4 (Methylthio) phenol] 2 Morpholinopropane 1 ON, 1 [(4 Phenyl Thio) phenol] -1, 2-Otadione Aromatic ketones such as 2-benzoyloxime; 2-Ethylanthraquinone, Phenanthrenequino
  • 2, 4, 5 triarylene rimida, nororeni mer, and the two aryl groups of 2, 4, 5 triaryl imidazole may have the same symmetric compound. But, give asymmetrically different compounds.
  • a thixanthone compound and a tertiary amine compound may be combined, such as a combination of jetylthioxanthone and dimethylaminobenzoic acid.
  • aromatic ketones and phosphine oxides are preferred from the viewpoint of improving the transparency of the core layer and the clad layer!
  • the (C) photopolymerization initiator may be, for example, an aryl diazo salt such as p-methoxybenzenediazo-hexafluorophosphate; Diphenylordonium salts such as diphenol-hexafluorophosphonium salt, diphenyl-hexafluoroantimonate salt; triphenylsulfo-hexafluoro Lophosphomu salt, triphenylsulfo hexahexafluoroanti Monate salt, diphenyl 4-thiophenoxyphenol sulfohexafluorophore salt, diphenol 4-thiophenoxysulfo-hexoxafluoroantimonate salt, diphenol 4- Triarylsulfo-humic salts such as thiophenoxyphenyl sulfo-umpentafluorohydroxyantimonate salts; triphenylseleno-hexafluorophospho-um salts
  • dialkyl monohydroxylsulfo-sulfate salt ⁇ -hydroxymethylbenzoin sulfonate, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ hydroxyimide sulfonate
  • sulfonic acid esters such as a-sulfo-roxyketone and 13-sulfo-roxyketone.
  • the blending amount of the (C) photopolymerization initiator is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B). If this blending amount is 0.5 parts by mass or more, the photosensitivity is sufficient. On the other hand, if it is 10 parts by mass or less, absorption at the surface layer of the photosensitive resin composition does not increase during exposure. Internal photocuring is sufficient. Furthermore, when used as an optical waveguide, it is preferable that the propagation loss does not increase due to the light absorption effect of the polymerization initiator itself. From the above viewpoint, the blending amount of the (C) photopolymerization initiator is more preferably 0.2 to 5 parts by mass.
  • an internal mold release agent such as an antioxidant, an anti-yellowing agent in the resin composition for forming an optical waveguide
  • additives such as ultraviolet absorbers, visible light absorbers, colorants, plasticizers, stabilizers, fillers and the like may be added in a proportion that does not adversely affect the effects of the present invention.
  • the resin composition for forming an optical waveguide is the same as the resin composition for forming an optical waveguide used for the core layer (hereinafter referred to as the resin composition for forming the core layer). Designed to have a higher refractive index than the resin composition (hereinafter referred to as the resin composition for forming the cladding layer).
  • the resin composition for forming a core layer a resin composition capable of forming a core pattern with actinic rays can be used, and a photosensitive resin composition can be suitably used. Specifically, it is a resin composition containing the above components (A), (B) and (C) and optionally containing the above optional components.
  • the resin composition for forming the clad layer is not particularly limited as long as it is a resin composition that has a lower refractive index than that of the core layer forming resin composition and is cured by light or heat.
  • a photosensitive resin composition or a photosensitive resin composition can be suitably used. Specifically, it is a resin composition containing the above components (A), (B) and (C) and optionally containing the above optional components.
  • the resin film for forming an optical waveguide used in the present invention comprises the above-described resin composition for forming an optical waveguide, and comprises a resin composition containing the components (A), (B) and (C). It can be easily manufactured by dissolving in a solvent and applying it as a resin varnish on a substrate by a spin coating method or the like and removing the solvent.
  • the coating machine used for the application of the varnish varnish is not particularly limited. For example, an applicator, a spin coater or the like can be used. It is preferable to use a machine. An example of such a coating machine is Multicoater TM-MC manufactured by Hirano Techseed Co., Ltd.
  • the solvent to be used is not particularly limited as long as it can dissolve the resin composition.
  • a solvent such as dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, or a mixed solvent thereof can be used.
  • propylene glycol monomethyl etherate from the viewpoint of obtaining a film excellent in smoothness of the resin surface opposite to the substrate.
  • the solid content concentration in the cocoa solution is usually preferably about 30 to 80% by mass.
  • the stirring method is not particularly limited, but a method using a propeller is preferable from the viewpoint of stirring efficiency.
  • the rotation speed of the mouth propeller is no particular limitation on the rotation speed of the mouth propeller, but from the standpoint that the components contained in the varnish varnish are sufficiently mixed and that the entrainment of bubbles due to the rotation of the propeller is suppressed, 10 ⁇ : L, 0 OOrpm force
  • 50-800 rpm force is more preferable, 100-500 rpm force ⁇ Particularly preferred! / ⁇ .
  • stirring time From a viewpoint of mixing property and manufacturing efficiency, it is preferable that it is 1 to 24 hours.
  • the blended varnish is preferably filtered using a filter having a pore size of 50 m or less. If the filter pore size is 50 m or less, large foreign matters will be removed and no repellency will occur when applying varnish. From this viewpoint, the pore diameter of the filter is more preferably 10 m or less, more preferably 30 / z m or less.
  • the prepared rosin varnish is preferably degassed under reduced pressure.
  • a vacuum pump and a bell jar, a defoaming device with a vacuum device, etc. can be used as specific examples.
  • the pressure at the time of depressurization is not particularly limited, but a pressure at which the solvent contained in the varnish varnish does not boil is preferable.
  • the decompression time is not particularly limited, but it is preferably 3 to 60 minutes from the viewpoint of removing bubbles dissolved in the varnish varnish and suppressing solvent volatilization.
  • the substrate used in the production process of the core layer forming resin film is a support for supporting the core layer forming resin film, and the material thereof is not particularly limited.
  • Polyesters such as polyethylene terephthalate (PET); polyolefins such as polypropylene and polyethylene, etc. from the viewpoint that it is easy to peel off the substrate from the oil film and have heat resistance and solvent resistance.
  • PET polyethylene terephthalate
  • polyolefins such as polypropylene and polyethylene, etc.
  • heat resistance and solvent resistance Preferably mentioned.
  • the haze value of the highly transparent base material is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and even more preferably 2% or less.
  • the haze value is measured in accordance with JIS K7105, and can be measured with a commercially available turbidimeter such as NDH-1001DP (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).
  • product names “Cosmo Shine A1517” and “Cosmo Shine A4100” manufactured by Toyobo Co., Ltd. are commercially available. This “Cosmo Shine A1517J has a smaller gap with the mask during exposure, resulting in a finer pattern. If it can be formed, it also has an advantage.
  • the thickness of the substrate is preferably in the range of 5 to 50 ⁇ m! If it is 5 ⁇ m or more, there is an advantage that the strength as a support is easily obtained. If it is less than or equal to zm, the gap with the mask at the time of core pattern formation is reduced, and there is an advantage that a finer pattern can be formed. From the above viewpoint, the thickness of the base material is more preferably in the range of 10 to 40 m, and further preferably 15 to 30 / ⁇ ⁇ . In particular, it is preferably 20-30 / ⁇ ⁇ .
  • the thickness of the resin film for forming the core layer is not particularly limited, but the thickness after drying is preferably in the range of 10 to LOOm. If it is 10 / zm or more, there is an advantage that the coupling tolerance with the light emitting / receiving element or the optical fiber can be increased, and if it is 100 m or less, the coupling efficiency with the light emitting / receiving element or the optical fiber is improved. There is an advantage. From the above viewpoint, the thickness of the film is preferably in the range of 30 to 70 / ⁇ ⁇ .
  • the thickness of the core layer and the core pattern is preferably in the range of 10 to: LOO m, and more preferably in the range of 30 to 70 ⁇ m.
  • Examples of the substrate used in the production process of the resin film for forming a clad layer include substrates having a surface Rz of 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. Among these, the metal foil with the same viewpoint power as described above is preferred.
  • a substrate having a surface Rz of less than 0.5 m as the substrate used in the production process of the upper clad layer forming resin film.
  • Such a base material is not particularly limited as long as the surface Rz is less than 0.5 / zm, but the upper clad layer forming resin film force can be peeled off later.
  • polyesters such as polyethylene terephthalate; and polyolefins such as polypropylene and polyethylene are preferable.
  • the thickness of the substrate is preferably in the range of 5 to: LOO / zm. If it is 5 m or more, there is an advantage that it is easy to obtain strength as a support. Thus, when it is 100 / zm or less, there is an advantage that the winding property when a film is produced in a roll shape is improved. From the above viewpoint, the thickness of the substrate is preferably in the range of 10 to 80 / ⁇ ⁇ , more preferably in the range of 15 to 50 m.
  • the thickness of the resin film of the clad layer is not particularly limited as long as light confinement and core embedding are possible, but the thickness after drying is preferably in the range of 5 to 500 m. If it is 5 m or more, the thickness of the clad layer necessary for light confinement can be secured, and if it is 500 / z m or less, it is easy to control the film thickness uniformly. From the above viewpoint, the thickness of the film is more preferably in the range of 10 to 100 ⁇ m.
  • the resin film for forming an optical waveguide provided on the substrate thus obtained can be easily stored, for example, by winding it into a roll. Also if necessary
  • a protective film can also be provided on the resin film for forming an optical waveguide.
  • the base material and the protective film may be subjected to antistatic treatment or the like in order to facilitate later peeling of the resin film for forming an optical waveguide.
  • the thickness of the clad layer (the whole of the upper clad layer and the lower clad layer) is different even if it is the same in the lower clad layer formed first and the upper clad layer for embedding the core pattern. May be.
  • the upper cladding layer is preferably thicker than the core layer so as to embed the core pattern.
  • the thickness of the entire flexible optical waveguide is reduced and more excellent flexibility is exhibited, when the thickness of the core pattern is in the range of 10 to LOO / zm described above, the cladding layer of the entire optical waveguide It is preferable that the thickness is in the range of 30 to 400 ⁇ m, the thickness of the upper cladding layer is in the range of 20 to 300 ⁇ m, and the thickness of the lower cladding layer is in the range of 10 to 100 ⁇ m. Furthermore, when the thickness of the core pattern is 30 to 70 / ⁇ ⁇ , which is a preferable range, the thickness of the cladding layer of the entire optical waveguide is in the range of 60 to 130 / ⁇ ⁇ , and the thickness force of the upper cladding layer is 0.
  • the thickness is in the range of ⁇ 80 ⁇ m and the thickness of the lower cladding layer is in the range of 20-50 ⁇ m.
  • the thickness of the upper cladding layer is the value from the boundary between the core pattern and the lower cladding layer to the upper surface of the upper cladding layer, and the thickness of the lower cladding layer is the lower boundary from the boundary between the core pattern and the lower cladding layer. It is a value up to the lower surface of the cladding layer.
  • the resin composition for forming an optical waveguide or the resin film for forming an optical waveguide From the viewpoint of suppressing the decrease in transmission signal strength due to loss, the light propagation loss of the cured product
  • the light propagation loss is based on the value measured with a prism force bra optical characteristic measuring device (SAIRON TECHNOLOGY, SPA-4000).
  • a method for manufacturing a flexible optical waveguide of the present invention is a method for manufacturing a flexible optical waveguide including a lower clad layer, a core pattern, and an upper clad layer, and at least one of the lower clad layer and the upper clad layer, A step of producing an optical waveguide using a resin film for forming a clad layer formed on a substrate having a surface Rz of 0.5 m or more and 10 m or less, and then the film force is removed.
  • a method for producing a flexible optical waveguide including a process. According to this method, since the surface shape of the base material can be transferred to the film by removing the base material from the film, the surface of the clad layer formed by the film cover is formed simultaneously with the production of the optical waveguide. Can be roughened. This eliminates the need for a separate roughening process and simplifies the process.
  • a base material is required as a support for the lower clad layer.
  • the resin film for forming a clad layer produced on a substrate having a surface Rz of 0.5 / z m or more and 10 / z m or less is used for at least the lower clad layer.
  • the substrate having a surface Rz of 0.5 m or more and 10 m or less is as described above.
  • a metal foil is preferred from the viewpoint of sufficient strength as a support and productivity from which a resin film for forming a clad layer can be easily produced.
  • FIG. 1 the method shown in FIG. 1 will be described in detail as an example of the method for producing a flexible optical waveguide of the present invention.
  • a resin film for forming a clad layer formed on a substrate 1 is cured by light or heating to form a lower clad layer 2 [FIG. 1 (a)].
  • a substrate having a surface (cladding layer forming surface) Rz of 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less is used as the substrate 1.
  • the protective film is removed. After separation, the resin film for forming the clad layer is cured by light or heating to form the lower clad layer 2.
  • the irradiation amount of actinic rays when forming the lower cladding layer 2 is preferably 0.1 to 5 jZcm 2, and the preferred heating temperature is 50 to 130 ° C. There is no limit.
  • a resin film for forming a core layer is laminated on the lower clad layer 2, and the core layer 3 is laminated [FIG. 1 (b)].
  • the core layer 3 having a higher refractive index than that of the cladding layer is laminated on the above-described lower cladding layer 2 by thermocompression bonding of the core layer forming resin film.
  • the laminating method include a method using a roll laminator or a flat plate laminator.
  • lamination is preferably performed under reduced pressure of adhesiveness and followability.
  • the core layer forming resin film is preferably laminated under reduced pressure using a flat plate laminator.
  • the flat plate laminator refers to a laminator in which a laminated material is sandwiched between a pair of flat plates and pressed by pressing the flat plates.
  • a vacuum pressure laminator is preferably used. Can do.
  • the heating temperature here is preferably 50 to 130 ° C.
  • the pressure for pressure bonding is preferably about 0.1 to 1.
  • OMPa (l to: LOkgfZcm 2 ). There is no limit.
  • a core layer-forming resin film may be temporarily pasted onto the lower clad layer 2 using a roll laminator.
  • the laminating temperature is preferably in the range of room temperature (25 ° C) to 100 ° C.
  • room temperature 25 ° C
  • the adhesion between the lower clad layer 2 and the core layer 3 is improved, and when the temperature is 100 ° C or less, the core layer 3 needs to not flow during roll lamination.
  • a film thickness is obtained.
  • 40 ⁇ : L00 o C range force S is preferred ⁇ .
  • Laminating speed is preferably 0.1 to 3 mZmin, but these conditions are not particularly limited.
  • the core layer-forming resin film is easy to handle as long as it is prepared on the core layer base film 4.
  • the core layer 3 is prepared by dissolving the resin composition for forming the core layer in a solvent to form a resin varnish on the lower clad layer 2 by spin coating or the like, and removing the solvent. It can also be formed by the leaving method.
  • actinic rays are irradiated in an image form through the photomask 5.
  • actinic light sources include known light sources that effectively emit ultraviolet light, such as carbon arc lamps, mercury vapor arc lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, and xenon lamps.
  • those that effectively radiate visible light such as photographic flood bulbs and solar lamps, can also be used.
  • the irradiation amount of active light is preferably 0.01 to 1 OjZcm 2 . 0.
  • the curing reaction proceeds sufficiently, and the core pattern is not washed away by the development process described later. If it is less than lOjZcm 2, the core pattern is not fine due to excessive exposure.
  • a pattern can be formed, which is preferable. From the above viewpoint, the range of 0.05 to 5j / cm 2 is more preferable, and the range of 0.1 to 2J Zcm 2 is particularly preferable. It is to be noted that the line width and the line spacing of the core pattern can be reduced by appropriately adjusting the ultraviolet ray irradiation amount within the above range, for example, by setting the ultraviolet ray irradiation amount to 0.2 jZcm 2. Fine patterns with a width of 50 ⁇ m / 75 ⁇ m between Z-lines can be formed.
  • the base is peeled off, and an unexposed portion is removed by wet development or the like to develop, thereby forming a waveguide pattern.
  • wet development development can be performed by a known method such as spraying, rocking immersion, brushing, scraping, etc., using an organic solvent developer suitable for the composition of the film.
  • organic solvent-based developer examples include acetone, methanol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, butyl acetate, ethyl lactate, y butyrolacton, methinoreserosonoleb, ethinorecerosonolev, Butinoreserosonoleb, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, tolenene, xylene, N, N dimethylformamide, N, N dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and the like.
  • These organic solvents are preferably added with water in the range of 1 to 20% by mass in order to prevent ignition.
  • organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • N, N dimethylacetamide and propylene glycol Preferable examples include a 2: 8 mixed solution (mass ratio) of methanol monomethyl ether acetate.
  • the development method include a dip method, a paddle method, a spray method such as a high-pressure spray method, brushing, and slapping.
  • the core pattern of the optical waveguide may be washed using the organic solvent described above.
  • organic solvent-based cleaning solutions include acetone, methanol, ethanol, isopropanol, ethyl acetate, butyl acetate, lactic acid ethyl, ⁇ -butyroratatone, methylcetosolve, ethinorecerosonolev, butinorecellosonoleb, propylene glycol
  • examples include Nole monomethylenoateolene, propylene glycol monomethyl ether acetate, toluene, and xylene.
  • isopropanol is preferably used from the viewpoint that development is possible without developing residue.
  • These organic solvents can be added with water in the range of 1 to 20% by mass in order to prevent ignition.
  • organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • Cleaning methods include spray methods such as dip method, paddle method, and high-pressure spray method; brushing; scraping.
  • the core pattern of the optical waveguide may be further cured by heating at about 60 to 250 ° C. or exposure at about 0.1 to 1 OOOmiZcm 2 as necessary.
  • the resin film for forming the clad layer is laminated and cured for embedding the core pattern 6 to form the upper clad layer 7 [FIG. 1 (e)].
  • the thickness of the upper cladding layer 7 is preferably larger than the thickness of the core pattern 6 as described above. Hardening is performed in the same manner as described above by light or heat.
  • Examples of the laminating method in the fourth step include a method using a roll laminator or a flat plate laminator. From the viewpoint of adhesion, followability, and flatness, a flat plate type is used as in the second step. It is preferable to laminate the resin film for forming a clad layer under reduced pressure using a laminator, preferably a vacuum pressure laminator.
  • the heating temperature here is 50
  • the pressure for pressure bonding preferably at ⁇ 130 ° C. is preferably 0.1-1 OMPa (l-10 kgfZcm 2 ), but these conditions are not particularly limited.
  • the curing in the fourth step is performed by light and / or heat, as in the first step.
  • the amount of actinic rays applied when forming the upper cladding layer 7 is preferably 0.1 to 30 jZcm 2 .
  • the irradiation amount of actinic rays is preferably 0.1 to 5 j / cm 2 . If the ultraviolet irradiation amount is within this range, it can be cured sufficiently. For example, by setting the ultraviolet irradiation amount to 3 jZcm 2 , it can be cured firmly, and the light loss reduction effect of the optical waveguide can be obtained. From this point of view, it is more preferable to set to 0.5 to 5 jZcm 2, and it is particularly preferable to set to 1 to jZcm 2 .
  • the supporting film is polyethylene naphthalate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyphenylene ether, polyethersulfide, polyethersulfone, polysulfone, etc.
  • the irradiation amount of the actinic ray is preferably set to 0.5 to 30 j / cm 2 .
  • the curing reaction proceeds sufficiently, and when it is 30jZcm 2 or less, the time of light irradiation does not take too long. From the above viewpoint, it is more preferably 3 to 27 j / cm 2, and particularly preferably 5 to 25 jZcm 2 .
  • a double-sided exposure machine capable of simultaneously irradiating actinic rays from both sides can be used.
  • the heating temperature during irradiation with actinic light and after Z or irradiation is preferably 50 to 200 ° C, but these conditions are not particularly limited.
  • the resin film for forming a clad layer in this step it is preferable to use a film prepared on a substrate from the viewpoint of easy handling.
  • the resin film for forming the cladding layer is laminated with the core pattern 6 side.
  • the upper clad layer 7 is formed using a base material having a surface (cladding layer forming surface) Rz of 0.5 m or more and 10 m or less as a base material, and then the base material is removed.
  • a flexible optical waveguide in which Rz on the surface of the upper clad layer 7 is not less than 0.5 ⁇ m and not more than 10 ⁇ m can be produced.
  • the upper clad layer 7 is obtained as a resin varnish by dissolving the resin composition for forming the clad layer in a solvent. This can also be formed by spin coating or the like, removing the solvent, and curing the resin composition.
  • the substrate 1 used in the first step is removed [FIG. 1 (f)].
  • the roughened shape of the substrate can be transferred, and a flexible optical waveguide having the roughened surface 8 on the lower cladding layer 2 can be produced.
  • the method for removing the substrate 1 is not particularly limited, but when the substrate 1 is a metal foil, it can be carried out in an etching step, which is advantageous for productivity.
  • the blending amounts of (A) base polymer and (B) photopolymerizable compound are mass% with respect to the total amount of (A) component and (B) component, and (C)
  • the blending amount of the photopolymerization initiator is a ratio (parts by mass) to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B).
  • the resin film for forming the core layer is PET film [Toyobo Co., Ltd., trade name “A-4100”, thickness 25 ⁇ m, Rz (untreated surface) 0.1 m, coated surface; untreated surface ]
  • the applicator (“YBA-4” manufactured by Yoshimitsu Seiki Co., Ltd.)
  • the core resin varnish obtained in Production Example 1 was applied, and then 80 ° C., 10 minutes, and then 100 It was prepared by drying the solvent at 10 ° C for 10 minutes.
  • the thickness of the resin film for forming the core layer at this time can be adjusted by adjusting the gap of the applicator.
  • L00 m can be arbitrarily adjusted, and in this production example, the film thickness force after curing was adjusted to 50 ⁇ m.
  • Production Example 3 [Production of upper and lower clad layer forming resin films]
  • the resin film for forming the upper clad layer was produced by the same method as described above on the PET film (the same as described above) using the resin varnish for clad obtained in Production Example 1.
  • the film thickness of the upper clad layer forming resin film was 80 m.
  • the lower clad layer forming resin film is made of copper foil (Furukawa Circuit Oil Co., Ltd., trade name “GTS-35”, thickness 35 / zm Rz (glossy surface) 2.1 / ⁇ ⁇ ).
  • the clad resin varnish obtained in Production Example 1 was applied on the glossy surface, and the solvent was dried at 80 ° C. for 10 minutes and then at 100 ° C. for 10 minutes.
  • the film thickness of the lower clad layer forming resin film was 30 m.
  • the refractive index of the resin film for forming an optical waveguide in this production example was measured using a metric coupler (Model 2020) manufactured by Metricon (measurement wavelength: 830 nm), the refractive index of the resin film for forming a core layer was The refractive index of the resin film for forming a clad layer of 1.583 was 1.550.
  • Example 1 Manufacture of flexible optical waveguide
  • the lower clad layer forming resin film prepared on the copper foil (base material 1) obtained in Production Example 3 was irradiated with ultraviolet rays (wavelength) using an ultraviolet exposure machine (EXM-1172, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.). 365 nm) was irradiated with UZcm 2 to form the lower cladding layer 2 [FIG. 1 (a)].
  • a vacuum pressure laminator (MVLP-500, manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.) is used on the lower clad layer 2, and the resin film for forming a core layer obtained in Production Example 2 is pressurized to 0.5 MPa.
  • the core layer 3 was formed by lamination under the conditions of a temperature of 50 ° C. and a pressurization time of 30 seconds [FIG. 1 (b)].
  • the PET film base layer base film
  • the core pattern 6 was developed using N, N-dimethylacetamide as a solvent [Fig. 1 (d)] Methanol and water were used for washing the developer.
  • the resin film for forming the upper clad layer obtained in Production Example 3 was laminated, and irradiated with ultraviolet rays (wavelength 365 nm) at ljZcm 2 to obtain a PET film. After removing the film (upper clad layer base film), heat treatment was continued at 160 ° C. for 1 hour to form the upper clad layer 7 [FIG. L (e)].
  • the copper foil which is the supporting substrate for the lower clad layer forming resin film, is dissolved in a salty ferric aqueous solution (trade name “H-20L”, manufactured by Sanhayato Co., Ltd.), and a flexible optical waveguide is fabricated. Obtained [Fig. L (f)].
  • the lower cladding layer side of the manufactured flexible optical waveguide is shown in FIG. In the form as shown, it was bonded to an electric wiring board 11 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name “MCL-E-67 9F”, with electric wiring circuit for test). As a result, the flexible optical waveguide could be bonded to the electric wiring board 11.
  • the lower clad layer side of the produced flexible optical waveguides was bonded in the form shown in FIG. As a result, flexible optical waveguides could be attached to each other.
  • the flexible optical waveguide of the present invention has excellent adhesiveness!
  • a flexible optical waveguide excellent in productivity and adhesiveness can be manufactured.
  • the flexible optical waveguides can be multi-layered and combined with the electric wiring board, and can be applied to a wide range of fields such as optical connection.

Landscapes

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Abstract

　下部クラッド層、コア層及び上部クラッド層の少なくとも１つに光導波路形成用樹脂フィルムを用いて作製したフレキシブル光導波路であって、下部クラッド層及び上部クラッド層の少なくとも一方の表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が、０．５μｍ以上１０μｍ以下であるフレキシブル光導波路、およびその製造方法、ならびにフレキシブル光導波路を用いたフレキシブル光導波路を用いた光モジュールである。電気配線基板との複合化やフレキシブル光導波路の多層化における接着性に優れたフレキシブル光導波路、およびその製造方法ならびにフレキシブル光導波路を用いた光モジュールを提供する。

Description

明 細 書
フレキシブル光導波路およびその製造方法ならびに光モジュール 技術分野
[0001] 本発明は、フレキシブル光導波路、およびその製造方法、ならびにフレキシブル光 導波路を用 、た光モジュールに関する。
背景技術
[0002] 電子素子間や配線基板間の高速 ·高密度信号伝送において、従来の電気配線に よる伝送では、信号の相互干渉や減衰が障壁となり、高速'高密度化の限界が見え 始めている。これを打ち破るため電子素子間や配線基板間を光で接続する技術、い わゆる光インタコネクションが検討されている。光路としては、素子や基板との結合の 容易さ、取り扱い易さの観点から、柔軟性を備えたフレキシブル光導波路が好適と考 えられる。
[0003] フレキシブル光導波路と電気配線基板とを一体化して複合化する場合、接着剤な どを用いて両者を接着する必要があるが、一般的にフレキシブル光導波路の外層す なわちクラッド層は平滑性が高ぐ接着剤と接触表面積を十分に確保できないためァ ンカー効果による接着力を発現できず、強固な接着性を得ることが困難である。 また、フレキシブル光導波路を多層化し、光回路の高集積ィ匕を図る場合においても 、同様の接着性の問題が生じる。
[0004] フレキシブル光導波路として、高分子フィルム光導波路が提案されて 、る（例えば 特許文献 1参照)。高分子フィルムはシリコン等の基板上に高分子の溶液等をスピン コート、ベータにより下部クラッド層を形成する。同様の方法によってコア層を形成後 、 Si含有フォトレジスト等でマスクパターンを形成し、ドライエッチングによってコアパタ ーンを形成した後、下部クラッド層を形成した方法と同様の方法によって上部クラッド 層を形成する。最後に基板から光導波路を剥離することによってフィルム化したフレ キシブル光導波路を作製している。特に、基板としては、剥離し易くするために熱酸 化したシリコン基板を用い、光導波路形成後、このシリコン基板力 光導波路を剥離 する方法としては、フッ酸に浸漬する方法を示して 、る。 [0005] し力しながら、上述のフレキシブル光導波路では、クラッド層外層表面の平滑性が 高いため、電気配線基板との複合ィ匕あるいはフレキシブル光導波路の多層化にお いて、上述のような接着性が課題となる
また、上述のフレキシブル光導波路の製造方法は、下部クラッド、コアおよび上部ク ラッドの各層の形成に時間がカゝかるとともに、液状の材料を基板上に塗布し製膜する ため、膜厚管理が煩雑であり、しかも基板上に塗布した榭脂が、硬化前は液状である ため、基板上で樹脂が流れてしまい、膜厚の均一性を保つことが困難であるなど、材 料形態が液状であることに起因した課題があった。
さらに、シリコンを基板に用いていることから、 10cm以上のサイズの光導波路を大 量に製造するには向かない、また、上述の製造方法は、高真空プロセスであるドライ エッチング工程を有しており、コア層が厚 、マルチモード光導波路を作製するために は、非常に長!、時間ドライエッチングを行う必要がある。
[0006] 特許文献 1 :特開平 7— 239422号公報
発明の開示
[0007] 本発明は、上記問題点に鑑み、電気配線基板との複合化やフレキシブル光導波路 の多層化における接着性に優れたフレキシブル光導波路、およびその製造方法、な らびにフレキシブル光導波路を用いた光モジュールを提供することを目的とする。
[0008] 本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、下記に記載の方法により、上記課題を解 決し得ることを見出した。すなわち、本発明は、以下（1)〜（5)に関するものである。
(1)下部クラッド層、コア層および上部クラッド層の少なくとも 1つに光導波路形成用 榭脂フィルムを用いて作製したフレキシブル光導波路であって、下部クラッド層およ び上部クラッド層の少なくとも一方の表面の十点平均粗さ (Rz)が、 0. 5 m以上 10 μ m以下であるフレキシブル光導波路。
(2)下部クラッド層、コア層および上部クラッド層の少なくとも 1つに光導波路形成用 榭脂フィルムを用いて作製したフレキシブル光導波路であって、下部クラッド層およ び上部クラッド層のいずれか一方の表面の十点平均粗さ (Rz)力 0. 5 m以上 10 m以下であり、かつ他方の表面の Rzが 0. 5 m未満であるフレキシブル光導波路 (3)下部クラッド層とコアパターンと上部クラッド層とを含むフレキシブル光導波路の 製造方法であって、下部クラッド層および上部クラッド層の少なくとも 1つに、表面の 十点平均粗さ (Rz)が 0. 5 μ m以上 10 μ m以下の基材上に作製したクラッド層形成 用榭脂フィルムを用いて光導波路を作製する工程、および、その後該クラッド層形成 用榭脂フィルムから該基材を除去する工程を含むフレキシブル光導波路の製造方法
(4)表面の十点平均粗さ（Rz)が 0. 5 μ m以上 10 μ m以下の基材が、金属箔である 上記（3)に記載のフレキシブル光導波路の製造方法。
(5)上記（2)に記載のフレキシブル光導波路を用いて作製した光モジュールであつ て、表面の十点平均粗さ (Rz)が 0. 5 m未満である下部クラッド層または上部クラッ ド層のいずれか一方の表面に発光素子または受光素子を搭載した光モジュール。
[0009] 本発明によれば、電気配線基板との複合化やフレキシブル光導波路同士の多層 化における接着性に優れたフレキシブル光導波路、およびその製造方法、ならびに フレキシブル光導波路を用いた光モジュールを提供することができる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]本発明のフレキシブル光導波路の製造方法を説明する図である。
[図 2]本発明のフレキシブル光導波路と電気配線基板との複合化例を説明する図で ある。
[図 3]本発明のフレキシブル光導波路同士の多層化例を説明する図である。
[図 4]本発明のフレキシブル光導波路を用いた光モジュールを説明する図である。 符号の説明
[0011] 1…基材
2…下部クラッド層
3…コア層
4…コア層用基材フィルム
5· ··フォトマスク
6· ··コアパターン
7…上部クラッド層 8…粗化面
9…平滑面
10· ··接着層
11…電気配線基板
12· ··発光素子または受光素子
13…光路変換部
発明を実施するための最良の形態
[0012] 〔フレキシブル光導波路および光モジュール〕
本発明のフレキシブル光導波路の形態としては、例えば、図 Kf)に示す例によれ ば、高屈折率であるコアパターン 6と、低屈折率である下部クラッド層 2および上部ク ラッド層 7とで構成されているものを挙げることができる。コアパターン 6は、図 1 (c)、 ( d)に示されるようにコア層 3を露光現像することにより形成される。
本発明のフレキシブル光導波路は、その材料形態としては、下部クラッド層、コア層 および上部クラッド層の少なくとも 1つに、フィルム状の光導波路形成用材料 (以下、 光導波路形成用榭脂フィルムと表記)を用いて作製される。光導波路形成用榭脂フ イルムを用いることにより、材料形態が液体であることに起因した問題が生じることが なぐ大面積ィ匕に対応したフレキシブル光導波路を製造することができる。
本発明で用いる光導波路形成用榭脂フィルムは、コア層に用いる光導波路形成用 榭脂フィルム (以下、コア層形成用榭脂フィルムと表記）が、クラッド層に用いる光導 波路形成用榭脂フィルム (以下、クラッド層形成用榭脂フィルムと表記)より高屈折率 であるように設計される。
[0013] 本発明のフレキシブル光導波路は、下部クラッド層および上部クラッド層の少なくと も一方の表面の十点平均粗さ（以下、 Rzと表記、 JIS B0601— 1994の定義による） 力 0. 5 m以上 10 m以下であることを特徴とする。これにより、該表面において、 アンカー効果を活用し電気配線基板への接着性または光導波路同士の接着性に優 れるフレキシブル光導波路を得ることができる。
Rzが 0. 5 m以上であると、十分なアンカー効果が得られ、接着力を確保すること ができる。一方 10 m以下であると、光散乱による伝搬損失の影響を避けるためにク ラッド層を厚くする必要がなぐフレキシブル光導波路の屈曲性を向上させることがで きる。以上の観点から、 Rzは 1〜5 μ mの範囲であることが好ましい。
[0014] フレキシブル光導波路の下部クラッド層および上部クラッド層の少なくとも一方の表 面の Rzが、 0. 5 m以上 10 μ m以下であると、接着性に優れたフレキシブル光導波 路を作製できるが、フレキシブル光導波路を用いた光モジュールであって、例えば、 図 4のように、光路変換部付き光導波路のクラッド層表面（図 4の例では、上部クラッド 層 7の表面 9)上に発光素子または受光素子 12を搭載した光モジュールでは、光散 乱による光結合損失を低減する観点から、該表面 9の Rzは小さ 、ことが好ま 、。 以上の観点から、本発明のフレキシブル光導波路は、下部クラッド層および上部ク ラッド層のいずれか一方の表面の Rzが、 0. 5 m以上 10 m以下であり、かつ他方 の表面の Rzが 0. 5 m未満であることが好ましい。該フレキシブル光導波路を用い て作製した光モジュールでは、表面の Rzが 0. 5 m未満である下部クラッド層およ び上部クラッド層のいずれか一方の表面に、発光素子または受光素子を搭載するこ と力 子ましく、光結合損失低減の観点から、この表面の Rzは 0. 3 m以下であること 力 り好ましい。
[0015] 本発明のフレキシブル光導波路を得るための方法としては、下部クラッド層および 上部クラッド層の少なくとも一方の表面の Rzが 0. 5 μ m以上 10 μ m以下の範囲内と なるように、該表面を粗面化する工程を含む方法であれば、特に限定はない。
該表面を粗面化する方法としては、光導波路の作製と同時に該表面を粗面化する 方法、および光導波路の作製後に該表面の粗面化加工を行う方法等が挙げられる。 光導波路の作製と同時に該表面を粗面化する方法としては、下部クラッド層および 上部クラッド層の少なくとも 1つに、表面の Rzが 0. 5 m以上 10 m以下の基材上 に作製したクラッド層形成用榭脂フィルムを用いて光導波路を作製後に、該フィルム から該基材を除去することで、該基材の表面形状を該フィルムに転写する方法が挙 げられる。これにより粗面化加工の簡略ィ匕が可能となる。本発明のフレキシブル光導 波路においては、作製の簡略ィ匕の観点から、光導波路の作製と同時に該表面を粗 面化する方法が好ましい。
[0016] 上記の基材としては、表面の Rzが 0. 5 μ m以上 10 μ m以下であれば、その材料に ついては特に限定されないが、銅箔、ニッケル箔、アルミ箔等の金属箔、ポリエチレ ンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフイン、 ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフエ-レンエーテル、ポリエーテルサルファイド、ポリ フエ-レンサルファイド、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルス ルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等 が挙げられる。
この中では、ロール'トウ ·ロールでのクラッド層形成用榭脂フィルムの作製が容易で あり、また支持体としての強度を得やすぐさらに光導波路作製後の基材除去をエツ チング工程で行うことができ生産性に有利であるとの観点から、金属箔が好まし 、。 金属箔の中では、一般的なプリント配線板で用いられる銅箔がより好ましい。
基材が銅箔である場合のエッチング液としては、塩化第二鉄溶液、塩化第二銅溶 液、アルカリエッチング溶液、過酸ィ匕水素エッチング溶液等が挙げられる。この中で は、エッチファクタの良好な点力も塩ィ匕第二鉄溶液を用いることが好ましい。
金属箔の厚さとしては、取り扱い性とエッチング除去時間短縮の観点から、 10〜60 mの範囲であることが好ましい。 10 m以上であると、取り扱い時にしわが入る等 の不良が生じることがない。 60 /z m以下であると、短時間でエッチング除去できる。 以上の観点から、金属箔の厚さとしては、 25〜45 mの範囲であることがより好まし い。
[0017] 光導波路の作製後に該表面の粗面化加工を行う方法としては、例えば、サンドブラ スト加工、反応性イオンエッチング等のドライエッチング、有機溶剤、酸、アルカリ等の 化学薬品によるウエットエッチング等が挙げられる。
[0018] 本発明に用いる光導波路形成用榭脂フィルムは、光導波路形成用榭脂組成物か らなり、具体的には、（A)ベースポリマー、（B)光重合性ィ匕合物、および (C)光重合 開始剤を含有する榭脂組成物により構成されることが好ましい。
[0019] ここで用いる (A)ベースポリマーは、フィルム等の硬化物を形成する場合に、その 強度を確保するためのものであり、その目的を達成し得るものであれば、特に限定さ れず、フエノキシ榭脂、エポキシ榭脂、（メタ)アクリル榭脂、ポリカーボネート、ポリアリ レート、ポリエーテルアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン等、あるいはこ れらの誘導体等が挙げられる。これらのベースポリマーは 1種単独でも、また 2種類以 上を混合して用いてもよい。
[0020] 上記で例示した (A)ベースポリマーのうち、耐熱性が高いとの観点から、主鎖に芳 香族骨格を有することが好ましぐ特にフエノキシ榭脂が好ましい。
また、 3次元架橋し、耐熱性を向上できるとの観点からは、エポキシ榭脂、特に室温
(25°C)で固形のエポキシ榭脂が好ま 、。
[0021] また、上記の (A)、 (B)およ C R RlIび (C)成分を含む榭脂組成物を用いてフィルム化する
2 1一
場合に、該フィルムの透明性を確保することが好ましぐそのためには、後に詳述する
(B)光重合性ィ匕合物との相溶性が高 、ことが好ま 、。この点からは上記フエノキシ 榭脂および (メタ)アクリル榭脂が好ましい。なお、ここで (メタ)アクリル榭脂とは、アタリ ル榭脂およびメタクリル榭脂を意味するものである。
[0022] 上記フ ノキシ榭脂とは、非晶質のポリマーであり、下記一般式 (I)で表される。
[0023] [化 1]
Figure imgf000009_0001
[0024] ここで、 nは、 1以上の整数、 mは、 0または 1、および—Ro は、下記一般式（II)、 (
III)あるいは（IV)で表される基、または O である。
[0025] [化 2]
Π )
[0026] [化 3]
Figure imgf000010_0001
[0027] [化 4]
Figure imgf000010_0002
[0028] ここで、 R〜R は、それぞれ独立に水素原子、またはメチル基およびトリフルォロメ
1 10
チル基等で表される有機基である。
上記フエノキシ榭脂の中でも、下記式 (V)で表される繰り返しを有するビスフエノー ル A型エポキシ榭脂の直鎖状高分子重合体は、高 、耐熱性を有するため好まし 、。
[0029] [化 5]
Figure imgf000010_0003
[0030] ここで、 nは、上記に同じである。
上記直鎖状高分子重合体のフエノキシ榭脂は、一般的にビスフエノール Aとェピク 口ルヒドリンとを重縮合反応させる一段法によって、または低分子量のエポキシ榭脂と ビスフエノール Aとを重付加反応させる二段法によって製造されるものであり、具体例 としては、東都化成 (株)製「YP— 50」（商品名）、特開平 4— 120124号公報、特開 平 4—122714号公報、特開平 4— 339852号公報に記載のもの等が挙げられる。
[0031] また、上記一般式 (I)で表されるフエノキシ榭脂の他に、種々の 2官能性エポキシ榭 脂とビスフエノール類とを重付加反応した高分子量体、例えば、臭素化フエノキシ榭 脂（特開昭 63— 191826号公報、特公平 8— 26119号公報）、ビスフエノール AZビ スフエノール F共重合型フヱノキシ榭脂（特許第 2917884号公報、特許第 2799401 号公報）、リン含有フヱノキシ榭脂（特開 2001— 310939号公報）、フルオレン骨格を 導入した高耐熱性フエノキシ榭脂 (特開平 11 - 269264号公報、特開平 11― 3023 73号公報)等もフエノキシ榭脂として知られて！/、る。
[0032] 上記ビスフエノール AZビスフエノール F共重合型フヱノキシ榭脂に代表される以下 に示すフエノキシ榭脂は、本発明において (A)成分として好適に用いられる。すなわ ち、（a—l)ビスフエノール A、ビスフエノール A型エポキシ化合物またはそれらの誘導 体から選ばれる少なくとも 1種、および（a— 2)ビスフエノール F、ビスフエノール F型ェ ポキシィ匕合物またはそれらの誘導体力 選ばれる少なくとも 1種を共重合成分の構成 単位として含むものである。
[0033] (A)成分として、このような (a— 1)成分と (a— 2)成分とを共重合成分とする榭脂を 含む光導波路形成用榭脂糸且成物を用いることによって、クラッド層とコア層との層間 密着性や光導波路コアパターン形成時のパターン形成性 (細線または狭線間対応 性)をより向上させることができ、線幅や線間の小さい微細パターン形成が可能となる
[0034] ビスフエノール A、ビスフエノール A型エポキシ化合物またはそれらの誘導体として は、テトラブロモビスフエノール Aまたはテトラブロモビスフエノール A型エポキシ化合 物等が好適に挙げられる。
また、ビスフエノール F、またはビスフエノール F型エポキシィ匕合物若しくはその誘導 体としては、テトラブロモビスフエノール F若しくはテトラブロモビスフエノール F型ェポ キシィ匕合物等が好適に挙げられる。
[0035] 本発明の（A)ベースポリマーとしては、上述のように、ビスフエノール AZビスフエノ ール F共重合型フエノキシ榭脂が特に好適に挙げられ、例えば、東都化成 (株)製、 商品名「フエノトート YP— 70」として入手可能である。 [0036] 次に、室温（25°C)で固形のエポキシ榭脂としては、例えば、東都化成 (株)製「ェ ポトート YD— 7020、ェポトート YD— 70. 59、ェポトート YD— 70. 57」（いずれも商 品名）、ジャパンエポキシレジン (株）製「ェピコート 10. 50、ェピコート 1009、ェピコ ート 1008」（いずれも商品名）等のビスフエノール A型エポキシ榭脂が挙げられる。
[0037] (A)ベースポリマーの分子量については、光インタコネクション用光導波路材料に 要求される膜厚 50 μ m程度の厚膜の光導波路形成用榭脂フィルムでも形成すること が可能となる観点から、数平均分子量で 5, 000以上であることが好ましぐさらに 10 , 000以上であることがより好ましぐ 30, 000以上であることが特に好ましい。数平均 分子量の上限については、特に制限はないが、（B)光重合性化合物との相溶性や 露光現像'性の観点、力ら、 1, 000, 000以下であること力 S好ましく、さらに 500, 000以 下であることがより好ましぐ 200, 000以下であることが特に好ましい。なお、数平均 分子量は、ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィー（GPC)で測定し、標準ポリスチレ ン換算した値である。
[0038] (A)ベースポリマーの配合量は、（A)成分および（B)成分の総量に対して、 5〜80 質量％とすることが好ましい。
この配合量が 5質量％以上であると、 (B)光重合性化合物および (C)光重合開始 剤を含有する榭脂組成物をフィルム化することが容易となる。特に、光導波路形成用 榭脂フィルムを形成する場合に、膜厚 50 m以上の厚膜のフィルムでも容易に形成 することが可能となる観点から、 10質量％以上であることがより好ましい。
一方、この配合量が 80質量％以下であると、光導波路を形成する際に、パターン 形成性が向上し、かつ光硬化反応が十分に進行する。
以上の観点から、（A)ベースポリマーの配合量は、 20〜70質量％とすることがさら に好ましい。
[0039] 次に、（B)光重合性ィ匕合物は、紫外線等の光の照射によって重合するものであれ ば特に制限はなぐ分子内にエチレン性不飽和基を有する化合物や分子内に 2っ以 上のエポキシ基を有する化合物等が挙げられる。
この中では、光に対する反応性の観点から、分子内にエチレン性不飽和基を有す る化合物であることが好ましい。具体的には、（メタ)アタリレート、ハロゲンィ匕ビ -リデ ン、ビュルエーテル、ビュルピリジン、ビュルフエノール等が挙げられる力 これらの 中で、透明性と耐熱性の観点から、（メタ)アタリレートが好ましい。
(メタ）アタリレートとしては、 1官能性のもの、 2官能性のもの、 3官能性以上の多官 能性のもののいずれをも用いることができる。なお、ここで (メタ)アタリレートとは、ァク リレートおよびメタタリレートを意味するものである。
[0040] 1官能性 (メタ）アタリレートとしては、メトキシポリエチレングリコール (メタ）アタリレー ト、フエノキシポリエチレングリコール (メタ）アタリレート、ラウリル (メタ）アタリレート、ィ ソステアリル (メタ）アタリレート、 2- (メタ）アタリロイ口キシェチルコハク酸、パラクミル フエノキシエチレングリコール (メタ）アタリレート、 2—テトラヒドロビラ-ル (メタ）アタリレ ート、イソボル-ル (メタ）アタリレート、メチル (メタ）アタリレート、ェチル (メタ）アタリレ ート、ブチル (メタ）アタリレート、ベンジル (メタ）アタリレート等がある。
[0041] また、 2官能性 (メタ）アタリレートとしては、エトキシ化 2—メチルー 1, 3 プロパンジ オールジ (メタ）アタリレート、ネオペンチルグリコールジ (メタ）アタリレート、 1, 6 へ キサンジオールジ (メタ）アタリレート、 2—メチルー 1, 8—オクタンジオールジ (メタ）ァ タリレート、 1, 9ーノナンジオールジ (メタ）アタリレート、 1, 10 デカンジオールジ (メ タ）アタリレート、エトキシ化ポリプロピレングリコールジ (メタ）アタリレート、プロポキシ 化工トキシ化ビスフエノール Aジアタリレート、エチレングリコールジ (メタ）アタリレート、 トリエチレングリコールジ (メタ）アタリレート、テトラエチレングリコールジ (メタ）アタリレ ート、ポリエチレングリコールジ (メタ）アタリレート、ポリプロピレングリコールジ (メタ）ァ タリレート、エトキシ化ビスフエノール Aジ (メタ）アタリレート、トリシクロデカンジ (メタ）ァ タリレート、エトキシ化シクロへキサンジメタノールジ (メタ）アタリレート、 2—ヒドロキシ 1—アタリロキシー3—メタクリロキシプロパン、 2 ヒドロキシ 1, 3 ジメタクリロキ シプロパン、 9, 9—ビス [4— (2—アタリロイルォキシエトキシ）フエ-ル]フルオレン、 9, 9—ビス（3—フエ-ルー 4—アタリロイルポリオキシエトキシ）フルオレン、ビスフエノ ール A型、フエノールノボラック型、クレゾ一ルノボラック型、およびグリシジルエーテ ル型のエポキシ (メタ）アタリレート等がある。
[0042] さらに、 3官能性以上の多官能性 (メタ)アタリレートとしては、エトキシ化イソシァヌル 酸トリ (メタ)アタリレート、エトキシ化グリセリントリ（メタ)アタリレート、トリメチロールプロ パントリ（メタ）アタリレート、エトキシィ匕トリメチロールプロパントリ（メタ）アタリレート、ぺ ンタエリスリトールトリ（メタ）アタリレート、ペンタエリスリトールテトラ (メタ）アタリレート、 エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ (メタ）アタリレート、プロポキシ化ペンタエリスリト ールテトラ (メタ）アタリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ (メタ）アタリレート、力プロ ラタトン変性ジトリメチロールプロパンテトラ (メタ）アタリレート、ジペンタエリスリトール へキサ (メタ)アタリレート等がある。これらは単独でまたは 2種類以上を組み合わせて 用!/、ることができる。
これらの化合物の中で、重合により生じた 3次元網目構造中にベースポリマーを絡 み込んで硬化することができる観点から、（B)成分として少なくとも 1つは、 2官能性以 上の（メタ）アタリレートを用いることが好まし!/、。
[0043] また、 2官能性 (メタ)アタリレートとしては、透明性と耐熱性を両立し得る観点から、 エポキシ (メタ）アタリレートを用いることが好まし!/、。
代表的なエポキシ (メタ)アタリレートとしては、下記式 (VI)で表されるビスフエノール Aエポキシアタリレートが挙げられる。
ビスフエノール Aエポキシアタリレートは、フエノキシ榭脂との相溶性に優れており、 高い透明性が実現できるため、（A)成分としてフ ノキシ榭脂を、（B)成分としてビス フエノール Aエポキシアタリレートを用いることは、非常に好ましい態様である。なお、 このビスフエノール Aエポキシアタリレートは、 EA— 1020 (新中村ィ匕学工業 (株)製、 商品名）として商業的に入手可能である。
[0044] [化 6]
Figure imgf000014_0001
• - · (VI)
[0045] また、透明性の観点からは、（B)成分として、アクリル (メタ)アタリレートを用いること も好適であり、特に (A)成分として、（メタ)アクリル榭脂を組み合わせた場合に、その 効果の点力 好ましい。
アクリル (メタ)アタリレートとしては、特に制限はなぐ一般的にはグリシジルアタリレ ートの重合体に、 1官能性の (メタ）アタリレートを付加させたものである。該 1官能性の (メタ)アタリレートとしては種々のものが挙げられ、例えば、（メタ）アクリル酸や上述の
1官能性 (メタ）アタリレートとして例示したものと同様のものが挙げられる。なお、ここ で (メタ）アクリル酸とは、アクリル酸およびメタクリル酸を意味するものである。
[0046] また、光導波路を形成する際に、後に詳述するようにコア層がクラッド層より高屈折 率であるように設計される必要があるが、（B)光重合性ィ匕合物としては、高透明性、 高耐熱性、（A)成分との相溶性に加え、高屈折率性を考慮して、フルオレンジ (メタ） アタリレートを構成成分として含むことが好ましい。特に、下記一般式 (VII)で表される フルオレンジ (メタ）アタリレートを構成成分として含むことが好ま 、。
[0047] [化 7]
Figure imgf000015_0001
ここで、 Xは、下記式 (VIII)で表されるものであり、 Υは、水素原子またはメチル基で ある。また、 ρおよび qはそれぞれ 1〜20の整数であり、好ましくは 1〜10の整数であ る。
[0049] [化 8]
x= ( )
Figure imgf000015_0002
ここで、 R 〜R は、それぞれ独立に水素原子、炭素数 1〜12のアルキル基、炭素
11 26
数 1〜6のアルコキシ基、炭素数 2〜7のアルコキシカルボ-ル基、炭素数 6〜： LOの ァリール基、または炭素数 7〜9のァラルキル基である。 R 〜R は、それぞれベンゼ
19 26
ン環のいずれの位置にあってもよぐこれらの置換基のない部分（式 (VIII)中での" * "印）において、式 (VII)の骨格中の酸素原子と結合している。なお、一般式 (VII)お よび (VIII)において、 Yが水素原子、 R〜R が水素原子、 pが l、qが 1であるものが
11 26
、市販品として入手可能である (新中村ィ匕学工業 (株)製、商品名「A— BPEF」）。な お、（B)成分として、上述のフルオレンジ (メタ)アタリレートと分子内に少なくとも 1つ の (メタ)アタリロイル基を有する化合物を併用することもできる。
また、分子内に 2つ以上のエポキシ基を有する化合物としては、具体的には、ビス フエノール A型エポキシ榭脂、テトラブロモビスフエノール A型エポキシ榭脂、ビスフエ ノール F型エポキシ榭脂、ビスフエノール AD型エポキシ榭脂、ナフタレン型エポキシ 榭脂等の 2官能芳香族グリシジルエーテル；フエノールノボラック型エポキシ榭脂、ク レゾールノボラック型エポキシ榭脂、ジシクロペンタジェン フエノール型エポキシ榭 脂、テトラフエ-ロールエタン型エポキシ榭脂等の多官能芳香族グリシジルエーテル ；ポリエチレングリコール型エポキシ榭脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ榭脂、 ネオペンチルダリコール型エポキシ榭脂、へキサンジオール型エポキシ榭脂等の 2 官能脂肪族グリシジルエーテル；水添ビスフエノール A型エポキシ榭脂等の 2官能脂 環式グリシジルエーテル；トリメチロールプロパン型エポキシ榭脂、ソルビトール型ェ ポキシ榭脂、グリセリン型エポキシ榭脂等の多官能脂肪族グリシジルエーテル；フタ ル酸ジグリシジルエステル等の 2官能芳香族グリシジルエステル；テトラヒドロフタル酸 ジグリシジルエステル、へキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル等の 2官能脂環式 グリシジルエステル； N, N ジグリシジルァ二リン、 N, N ジグリシジルトリフルォロメ チルァ-リン等の 2官能芳香族グリシジルァミン； N, N, Ν' , Ν，—テトラグリシジル— 4, 4 ジァミノジフエ-ルメタン、 1, 3 ビス（Ν, Ν グリシジルアミノメチル）シクロへ キサン、 Ν, Ν，—ο トリグリシジル— ρ ァミノフエノール等の多官能芳香族グリシジ ルァミン；アリサイクリックジエポキシァセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート 、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート、ビニルシクロへキセンジォキシド等の 2 官能脂環式エポキシ榭脂;ジグリシジルヒダントイン等の 2官能複素環式エポキシ榭 脂；トリグリシジルイソシァヌレート等の多官能複素環式エポキシ榭脂;オルガノポリシ ロキサン型エポキシ榭脂等の 2官能または多官能ケィ素含有エポキシ榭脂等が挙げ られる。 [0052] これらの分子内に 2つ以上のエポキシ基を有する化合物は、通常その分子量が、 1 00-2, 000程度であり、さらに好ましくは 150〜1, 000程度であり、室温（25。C)で 液状のものが好適に用いられる。またこれらの化合物は、単独でまたは 2種類以上を 組み合わせて用いることができ、さらに、その他の光重合性ィ匕合物と組み合わせて用 いることもできる。なお、（B)光重合性ィ匕合物の分子量は、 GPC法または質量分析法 にて測定できる。
[0053] 上記 (B)光重合性ィ匕合物の配合量は、（A)成分および (B)成分の総量に対して、 20〜95質量％とすることが好ましい。この配合量力 20質量％以上であると、ベー スポリマーを絡み込んで硬化させることが容易にでき、光導波路を形成する際に、コ ァパターン形成時のパターン形成性が向上する利点がある。一方、 95質量％以下 であると、（A)成分の添カ卩によるフィルム化が容易となり、さらに厚膜のフィルムを容 易に形成するとの観点からは、 90質量％以下であることが好ましい。以上の観点から 、（B)光重合性ィ匕合物の配合量は 30〜80質量％とすることがさらに好ましい。
[0054] (C)光重合開始剤としては、紫外線等の光の照射により (B)光重合性化合物の重 合を生じさせる化合物であれば、特に制限はない。例えば、（B)成分に分子内にェ チレン性不飽和基を有する化合物を用いる場合、（C)光重合開始剤としては、ベン ゾフエノン、 N, N，一テトラメチル一 4, 4'—ジァミノべンゾフエノン（ミヒラーケトン）、 N , N'ーテトラェチルー 4, 4'ージァミノべンゾフエノン、 4ーメトキシー 4'ージメチルァ ミノべンゾフエノン、 2—ベンジル一 2—ジメチルァミノ一 1— (4—モルフォリノフエ-ル )—ブタン一 1—オン、 2, 2—ジメトキシ一 1, 2—ジフエニルェタン一 1—オン、 1—ヒ ドロキシシクロへキシルフェニルケトン、 2 -ヒドロキシ 2—メチル 1—フエニルプロ パン一 1 オン、 1— [4— (2 ヒドロキシエトキシ）フエ-ル] 2 ヒドロキシ 2 メ チルー 1 プロパン 1 オン、 1, 2—メチルー 1 [4 （メチルチオ）フエ-ル ] 2 モルフォリノプロパン 1 オン、 1 [ (4 フエ-ルチオ）フエ-ル ]ー1, 2—オタ タジオン 2—ベンゾィルォキシム等の芳香族ケトン； 2—ェチルアントラキノン、フエ ナントレンキノン、 2— tert—ブチルアントラキノン、オタタメチルアントラキノン、 1, 2 一べンズアントラキノン、 2, 3 べンズアントラキノン、 2 フエ-ルアントラキノン、 2, 3 ジフエ二ルアントラキノン、 1—クロ口アントラキノン、 2—メチルアントラキノン、 1, 4 ナフトキノン、 9, 10 フエナントラキノン、 2—メチノレ 1, 4 ナフトキノン、 2, 3 ジ メチルアントラキノン等のキノン類；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインェチルエー テル、ベンゾインフエ-ルエーテル等のベンゾインエーテル化合物；ベンゾイン、メチ ルベンゾイン、ェチルベンゾイン等のベンゾイン化合物；ベンジルジメチルケタール 等のベンジル誘導体； 2— (o クロ口フエ-ル） 4, 5 ジフエ-ルイミダゾ一ルニ量 体、 2— (o クロ口フエ-ル）— 4, 5 ジ（メトキシフエ-ル）イミダゾールニ量体、 2— (o フルオロフェ-ル）—4, 5 ジフエ-ルイミダゾ一ルニ量体、 2— (o—メトキシフ ェ -ル） 4, 5 ジフエ-ルイミダゾ一ルニ量体、 2— (p—メトキシフエ-ル）— 4, 5 ージフエ-ルイミダゾ一ルニ量体等の 2, 4, 5 トリアリールイミダゾールニ量体；ビス (2, 4, 6 トリメチルベンゾィル）フエ-ルフォスフィンオキサイド、ビス（2, 6 ジメトキ シベンゾィル）一2, 4, 4 トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、 2, 4, 6 トリメ チルベンゾィルジフエ-ルフォスフィンオキサイド等のフォスフィンオキサイド類、 9 フエ-ルァクリジン、 1, 7 ビス（9, 9，一アタリジ-ル）ヘプタン等のアタリジン誘導体 ； N フエニルダリシン、 N フエ-ルグリシン誘導体、クマリン系化合物等が挙げられ る。
また、 2, 4, 5 トリアリーノレイミダ、ノーノレニ量体【こお!ヽて、 2つの 2, 4, 5 トリァリ 一ルイミダゾ一ルのァリール基の置換基は同一で対称な化合物を与えてもょ 、し、相 違して非対称な化合物を与えてもょ 、。
また、ジェチルチオキサントンとジメチルァミノ安息香酸の組み合わせのように、チ ォキサントン系化合物と 3級アミンィ匕合物とを組み合わせてもよい。
これらは、 1種単独でまたは 2種類以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中で、コア層およびクラッド層の透明性を向上させる観点からは、芳香族ケ トンおよびフォスフィンオキサイド類が好まし!/、。
また、（B)成分にエポキシ榭脂を用いる場合、（C)光重合開始剤としては、例えば 、 p—メトキシベンゼンジァゾ -ゥムへキサフルォロホスフェート等のァリールジァゾ- ゥム塩；ジフエ-ルョードニゥムへキサフルォロホスホ-ゥム塩、ジフエ-ルョード-ゥ ムへキサフルォロアンチモネート塩等のジァリールョードニゥム塩；トリフエ-ルスルホ -ゥムへキサフルォロホスホ-ゥム塩、トリフエ-ルスルホ -ゥムへキサフルォロアンチ モネート塩、ジフエニル 4—チオフエノキシフエ-ルスルホ -ゥムへキサフルォロホ スホ -ゥム塩、ジフエ-ル 4—チオフエノキシフエ-ルスルホ -ゥムへキサフルォロ アンチモネート塩、ジフエ-ルー 4ーチオフエノキシフエ-ルスルホ -ゥムペンタフル ォロヒドロキシアンチモネート塩等のトリアリールスルホ -ゥム塩；トリフエ-ルセレノ- ゥムへキサフルォロホスホ-ゥム塩、トリフエ-ルセレノ -ゥムホウフッ化塩、トリフエ- ルセレノ -ゥムへキサフルォロアンチモネート塩等のトリアリールセレノ -ゥム塩；ジメ チルフエナシルスルホ -ゥムへキサフルォロアンチモネート塩、ジェチルフエナシル スルホ -ゥムへキサフルォロアンチモネート塩等のジアルキルフエナシルスルホ-ゥ ム塩； 4 ヒドロキシフエ-ルジメチルスルホ -ゥムへキサフルォロアンチモネート塩、 4ーヒドロキシフエ-ルペンジルメチルスルホ -ゥムへキサフルォロアンチモネート塩 等のジアルキル一 4—ヒドロキシフエ-ルスルホ -ゥム塩； α—ヒドロキシメチルベンゾ インスルフォン酸エステル、 Ν ヒドロキシイミドスルホネート、 a—スルホ -ロキシケト ン、 13ースルホ-ロキシケトン等のスルフォン酸エステル等が挙げられる。
これらは、単独で、または 2種類以上を組み合わせて用いることができる。
[0056] 上記 (C)光重合開始剤の配合量は、（A)成分および (B)成分の総量 100質量部 に対して、 0. 5〜 10質量部とすることが好ましい。この配合量が 0. 5質量部以上であ ると、光感度が十分であり、一方 10質量部以下であれば、露光時に感光性榭脂組成 物の表層での吸収が増大することがなぐ内部の光硬化が十分となる。さらに、光導 波路として用いる際に、重合開始剤自身の光吸収の影響により伝搬損失が増大する こともなく好適である。以上の観点から、（C)光重合開始剤の配合量は、 0. 2〜5質 量部とすることがさらに好ましい。
[0057] 上記の (A)、 (B)および (C)成分のほかに必要に応じて、光導波路形成用榭脂組 成物中に内部離型剤、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、可視光吸収剤、 着色剤、可塑剤、安定剤、充填剤等のいわゆる添加剤を本発明の効果に悪影響を 与えな!/、割合で添加してもよ 、。
[0058] 光導波路形成用榭脂組成物は、コア層に用いる光導波路形成用榭脂組成物（以 下、コア層形成用榭脂組成物と表記)が、クラッド層に用いる光導波路形成用榭脂組 成物 (以下、クラッド層形成用榭脂組成物と表記)より高屈折率であるように設計され る。
コア層形成用榭脂組成物としては、活性光線によりコアパターンを形成し得る榭脂 組成物を用いることができ、感光性榭脂組成物を好適に用いることができる。具体的 には、上記 (A)、（B)および (C)成分を含有し、必要に応じて上記任意成分を含有 する榭脂組成物である。
[0059] また、クラッド層形成用榭脂組成物としては、コア層形成用榭脂組成物より低屈折 率で、光または熱により硬化する榭脂組成物であれば特に限定されず、熱硬化性榭 脂組成物や感光性榭脂組成物を好適に用いることができる。具体的には、上記 (A) 、（B)および (C)成分を含有し、必要に応じて上記任意成分を含有する榭脂組成物 である。
[0060] 本発明に用いる光導波路形成用榭脂フィルムは、上記した光導波路形成用榭脂 組成物からなり、上記 (A)、（B)および (C)成分を含有する榭脂組成物を溶媒に溶 解して榭脂ワニスとして、基材上にスピンコート法等によって塗布し、溶媒を除去する ことにより容易に製造することができる。榭脂ワニスの塗布に使用される塗工機として は、特に制限はなぐ例えばアプリケーター、スピンコーター等を用いることができる 力 生産性の観点から、連続的に榭脂フィルムが製膜可能な塗工機を用いることが 好ましい。このような塗工機として、例えば (株)ヒラノテクシード製のマルチコ一ター T M— MCが挙げられる。
ここで、用いる溶媒としては、該榭脂組成物を溶解し得るものであれば特に限定さ れず、例えば、アセトン、メチルェチルケトン、メチルセ口ソルブ、ェチルセ口ソルブ、ト ルェン、 N, N—ジメチルホルムアミド、 N, N—ジメチルァセトアミド、プロピレングリコ ールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の溶 媒またはこれらの混合溶媒を用いることができる。なお、基材と反対側の榭脂面の平 滑性に優れるフィルムを得る観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテルァセ テートを用いることが好ましい。榭脂溶液中の固形分濃度は、通常 30〜80質量％程 度であることが好ましい。
[0061] 前記榭脂ワニスを調合する際は、撹拌により混合することが好ましい。撹拌方法とし ては特に制限はないが、撹拌効率の観点力もプロペラを用いた方法が好ましい。プ 口ペラの回転速度としては特に制限はないが、榭脂ワニス内に含む成分が十分に混 合され、かつプロペラの回転による気泡の巻き込みを抑えるとの観点から、 10〜： L, 0 OOrpm力好ましく、 50〜800rpm力より好ましく、 100〜500rpm力 ^特に好まし!/ヽ。携 拌時間としては特に制限はないが、混合性および製造効率の観点から、 1〜24時間 であることが好ましい。
調合した榭脂ワニスは、孔径 50 m以下のフィルタを用いて濾過するのが好ましい 。フィルタ孔径の 50 m以下であると、大きな異物などが除去されて、ワニス塗布時 にはじきなどを生じることがない。この観点から、フィルタの孔径としては、 30 /z m以 下がより好ましぐ 10 m以下が特に好ましい。
調合した榭脂ワニスは、減圧下で脱泡することが好ましい。脱泡方法としては特に 制限はなぐ具体例としては、真空ポンプとベルジャー、真空装置付き脱泡装置など を用いることができる。減圧時の圧力としては特に制限はないが、榭脂ワニスに含ま れる溶媒が沸騰しない圧力が好ましい。減圧時間としては特に制限はないが、榭脂 ワニス内に溶解した気泡が除去され、かつ溶媒の揮発を抑える観点から、 3〜60分 であることが好ましい。
コア層形成用榭脂フィルムの製造過程で用いる基材としては、コア層形成用榭脂フ イルムを支持する支持体であって、その材料については特に限定されないが、後にコ ァ層形成用榭脂フィルムから該基材を剥離することが容易であり、かつ、耐熱性およ び耐溶剤性を有するとの観点から、ポリエチレンテレフタレート (PET)等のポリエステ ル；ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフイン等が好適に挙げられる。
また、露光用光線の透過率およびコアパターンの側壁荒れを低減させるとの観点 から、高透明タイプのフレキシブルな基材を用いるのが好ましい。高透明タイプの基 材のヘイズ値は 5%以下であることが好ましぐ 3%以下であることがより好ましぐ 2% 以下であることが特に好ましい。なお、ヘイズ値 «JIS K7105に準拠して測定したも のであり、例えば、 NDH— 1001DP (日本電色工業 (株)製)等の市販の濁度計等で 測定可能である。このような基材としては、東洋紡績 (株)製、商品名「コスモシャイン A1517」や「コスモシャイン A4100」が市販品として入手可能である。なお、この「コス モシャイン A1517Jは、露光時のマスクとのギャップが小さくなり、より精細なパターン が形成可能であると 、う利点も有して 、る。
[0063] 該基材の厚さとしては、 5〜50 μ mの範囲であることが好まし!/ 5 μ m以上である と、支持体としての強度が得やすいという利点があり、 50 /z m以下であると、コアパタ ーン形成時のマスクとのギャップが小さくなり、より微細なパターンが形成できるという 利点がある。以上の観点から、該基材の厚さは 10〜40 mの範囲であることがより 好ましぐさらには 15〜30 /ζ πιであることが好ましい。特には 20〜30 /ζ πιであること が好ましい。
[0064] コア層形成用榭脂フィルムの厚さについては、特に限定されないが、乾燥後の厚さ で、 10〜： LOO mの範囲であることが好ましい。 10 /z m以上であると、受発光素子ま たは光ファイバ一との結合トレランスが拡大できるという利点があり、 100 m以下で あると、受発光素子または光ファイバ一との結合効率が向上するという利点がある。 以上の観点から、該フィルムの厚さは、さらに 30〜70 /ζ πιの範囲であることが好まし い。
上記と同様の観点から、コア層及びコアパターンの厚さとしては、 10〜： LOO mの 範囲であることが好ましぐさらに 30〜70 μ mの範囲であることが好ましい。
[0065] クラッド層形成用榭脂フィルムの製造過程で用いる基材としては、上記した表面の Rzが 0. 5 μ m以上 10 μ m以下である基材を挙げることができる。この中では、上述と 同様の観点力 金属箔が好まし 、。
また、本発明のフレキシブル光導波路において、例えば、下部クラッド層の表面の Rzが 0. 5以上 10 m以下であり、かつ上部クラッド層の表面の Rzが 0. 5 m未満 であるフレキシブル光導波路を作製する場合には、上部クラッド層形成用榭脂フィル ムの製造過程で用いる基材としては、表面の Rzが 0. 5 m未満である基材を用いる ことが好ましい。このような基材としては、表面の Rzが 0. 5 /z m未満であれば、その材 料については特に限定されないが、後に上部クラッド層形成用榭脂フィルム力 該基 材を剥離することが容易であり、かつ、耐熱性および耐溶剤性を有するとの観点から 、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリ ォレフィン等が好適に挙げられる。該基材の厚さとしては、 5〜： LOO /z mの範囲である ことが好ましい。 5 m以上であると、支持体としての強度が得やすいという利点があ り、 100 /z m以下であると、ロール状にフィルムを作製したときの巻き取り性が向上す るという利点がある。以上の観点から、該基材の厚さは 10〜80 /ζ πιの範囲であること 力 り好ましぐさらには 15〜50 mの範囲であることが好ましい。
[0066] クラッド層榭脂フィルムの厚さは、光の閉じ込めやコアの埋込みが可能であれば特 に制限はないが、乾燥後の厚さで、 5〜500 mの範囲が好ましい。 5 m以上であ ると、光の閉じ込めに必要なクラッド層の厚さが確保でき、 500 /z m以下であると、膜 厚を均一に制御することが容易である。以上の観点から、該フィルムの厚さは、 10〜 100 μ mの範囲であることがより好ましい。
このようにして得られた基材上に設けられた光導波路形成用榭脂フィルムは、例え ばロール状に巻き取ることによって容易に貯蔵することができる。また、必要に応じて
、光導波路形成用榭脂フィルムの上に保護フィルムを設けることもできる。なお、基材 及び保護フィルムは、後に光導波路形成用榭脂フィルムの剥離を容易とするため、 帯電防止処理等が施されて 、てもよ 、。
[0067] クラッド層（上部クラッド層および下部クラッド層の全体)の厚さとしては、最初に形成 される下部クラッド層と、コアパターンを埋め込むための上部クラッド層において、同 一であっても異なってもよい。また、上部クラッド層の厚さとしては、コアパターンを埋 め込むために、コア層の厚さよりも厚くすることが好ま 、。
フレキシブル光導波路全体の厚さが小さくなり、より優れた柔軟性が発現するとの 観点から、コアパターンの厚さが上述の 10〜： LOO /z mの範囲である場合、光導波路 全体のクラッド層の厚さとしては 30〜400 μ mの範囲、上部クラッド層の厚さとしては 20〜300 μ mの範囲、下部クラッド層の厚さとしては 10〜100 μ mの範囲であること が好ましい。さらには、コアパターンの厚さが好ましい範囲である 30〜70 /ζ πιである 場合、光導波路全体のクラッド層の厚さが 60〜130 /ζ πιの範囲、上部クラッド層の厚 さ力 0〜80 μ mの範囲、下部クラッド層の厚さが 20〜50 μ mの範囲であることが好 ましい。なお、上部クラッド層の厚さとは、コアパターンと下部クラッド層との境界から 上部クラッド層の上面までの値であり、下部クラッド層の厚さとは、コアパターンと下部 クラッド層との境界から下部クラッド層の下面までの値である。
[0068] 上記の光導波路形成用榭脂組成物または光導波路形成用榭脂フィルムは、光の 損失による伝送信号の強度低下を抑えるとの観点から、その硬化物の光伝搬損失が
0. 5dBZcm以下であることが好ましい。ここで光伝搬損失は、プリズム力ブラ式光学 特性測定装置（SAIRON TECHNOLOGY社製、 SPA— 4000)にて測定した値 によるものである。
[0069] 〔フレキシブル光導波路の製造方法〕
本発明のフレキシブル光導波路の製造方法は、下部クラッド層とコアパターンと上 部クラッド層とを含むフレキシブル光導波路の製造方法であって、下部クラッド層およ び上部クラッド層の少なくとも 1つに、表面の Rzが 0. 5 m以上 10 m以下の基材 上に作製したクラッド層形成用榭脂フィルムを用いて光導波路を作製する工程、およ び、その後該フィルム力 該基材を除去する工程を含むフレキシブル光導波路の製 造方法である。この方法によれば、該フィルムから該基材を除去することにより該基材 の表面形状を該フィルムに転写することができるため、光導波路の作製と同時に、該 フィルムカゝらなるクラッド層表面を粗面化することができる。これにより粗面化加工を別 途行う必要がなくなり工程が簡略ィ匕できる。
フレキシブル光導波路の製造工程中、下部クラッド層に支持体として基材が必要で あり、該基材を粗面化加工するための基材と兼用することで、工程の簡略化が可能と なる。以上の観点から、表面の Rzが 0. 5 /z m以上 10 /z m以下の基材上に作製した クラッド層形成用榭脂フィルムは、少なくとも下部クラッド層に用いることが好ま 、。 表面の Rzが 0. 5 m以上 10 m以下の基材としては、上記で述べたとおりである 。この中では、クラッド層形成用榭脂フィルムが容易に作製でき、また支持体としての 十分な強度および生産性の観点から、金属箔が好まし 、。
[0070] 以下、本発明のフレキシブル光導波路の製造方法の一例として、図 1に示す方法 について詳述する。
まず、第 1の工程として、基材 1上に作製したクラッド層形成用榭脂フィルムを光また は加熱により硬化し、下部クラッド層 2を形成する〔図 1 (a)〕。ここで基材 1として、表面 (クラッド層形成面）の Rzが 0. 5 μ m以上 10 μ m以下の基材を用いる。
この下部クラッド層 2を形成する第 1の工程において、クラッド層形成用榭脂フィルム の基材フィルムの反対側に保護フィルムを設けている場合には該保護フィルムを剥 離後、クラッド層形成用榭脂フィルムを光または加熱により硬化し、下部クラッド層 2を 形成する。
下部クラッド層 2を形成する際の活性光線の照射量は、 0. l〜5jZcm2とすることが 好ましぐ加熱温度は 50〜130°Cとすることが好ましいが、これらの条件には特に制 限はない。
[0071] 次いで、第 2の工程として、下部クラッド層 2上にコア層形成用榭脂フィルムをラミネ ートし、コア層 3を積層する〔図 l (b)〕。この第 2の工程において、上述の下部クラッド 層 2上に、コア層形成用榭脂フィルムを加熱圧着することにより、クラッド層より屈折率 の高いコア層 3を積層する。ここで、ラミネート方式としては、ロールラミネータ、または 平板型ラミネータを用いる方法が挙げられるが、密着性および追従性の見地力 減 圧下で積層することが好ましい。特に、平板型ラミネータを用いて減圧下でコア層形 成用榭脂フィルムを積層することが好ましい。なお、本発明において平板型ラミネ一 タとは、積層材料を一対の平板の間に挟み、平板を加圧することにより圧着させるラミ ネータのことを指し、例えば、真空加圧式ラミネータを好適に用いることができる。ここ での加熱温度は 50〜130°Cとすることが好ましぐ圧着圧力は、 0. 1〜1. OMPa(l 〜： LOkgfZcm2)程度とすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
[0072] なお、真空加圧式ラミネータによる積層の前に、ロールラミネータを用いて、あらか じめコア層形成用榭脂フィルムを下部クラッド層 2上に仮貼りしておいてもよい。ここで 、密着性および追従性向上の観点から、圧着しながら仮貼りすることが好ましぐ圧着 する際、ヒートロールを有するラミネータを用いて加熱しながら行っても良い。ラミネー ト温度は、室温（25°C)〜100°Cの範囲とすることが好ましい。室温（25°C)以上であ ると、下部クラッド層 2とコア層 3との密着性が向上し、 100°C以下であると、コア層 3が ロールラミネート時に流動することなぐ必要とする膜厚が得られる。以上の観点から 、 40〜： L00oCの範囲力 Sより好まし ヽ。 j£力 ίま 0. 2〜0. 9MPa力 ^好ましく、ラミネート 速度は 0. l〜3mZminが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
コア層形成用榭脂フィルムは、コア層用基材フィルム 4上に作製されていれば、取 扱いが容易で好ましい。また、コア層 3は、コア層形成用榭脂組成物を溶媒に溶解し て榭脂ワニスとして、下部クラッド層 2上にスピンコート法等によって塗布し、溶媒を除 去する方法によっても形成することができる。
[0073] 次に、第 3の工程として、コア層 3を露光現像し、光導波路のコアパターン 6を形成 する〔図 1 (c)および (d)〕。具体的には、フォトマスク 5を通して、活性光線が画像状 に照射される。活性光線の光源としては、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気ァー ク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射する公 知の光源が挙げられる。また、他にも写真用フラッド電球、太陽ランプ等の可視光を 有効に放射するものも用いることができる。ここでの活性光線の照射量は、 0. 01〜1 OjZcm2とすることが好ましい。 0. OljZcm2以上であると、硬化反応が十分に進行 し、後述する現像工程によりコアパターンが流失することがなぐ lOjZcm2以下であ ると露光量過多によりコアパターンが太ることがなぐ微細なパターンが形成でき好適 である。以上の観点から、 0. 05〜5j/cm2の範囲とすることがより好ましぐ 0. 1〜2J Zcm2の範囲とすることが特に好ましい。なお、紫外線の照射量を前記範囲内で適 宜調整することにより、コアパターンの線幅および線間を小さくすることができ、例え ば、紫外線の照射量を 0. 2jZcm2とすることにより線幅 Z線間 50 μ m/75 μ mの微 細なパターンを形成することができる。
[0074] 次いで、コア層用基材フィルム 4が残っている場合には、該基材を剥離し、ウエット 現像等で未露光部を除去して現像し、導波路パターンを形成する。ウエット現像の場 合は、上記フィルムの組成に適した有機溶剤系現像液を用いて、スプレー、揺動浸 漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知の方法により現像できる。
有機溶剤系現像液としては、例えば、アセトン、メタノール、メチルェチルケトン、メ チルイソブチルケトン、シクロへキサノン、酢酸ブチル、乳酸ェチル、 y ブチロラクト ン、メチノレセロソノレブ、ェチノレセロソノレブ、ブチノレセロソノレブ、プロピレングリコーノレモ ノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トノレェン、キ シレン、 N, N ジメチルホルムアミド、 N, N ジメチルァセトアミド、 N—メチルピロリ ドンなどが挙げられる。これらの有機溶剤は、引火防止のため、 1〜20質量％の範囲 で水を添加することが好ましい。また、これらの有機溶剤は、単独でまたは 2種類以上 を組み合わせて用いることができる。現像液の具体例としてコアパターンの剥離なく 現像可能であるとの観点から、例えば、 N, N ジメチルァセトアミドとプロピレングリコ ールモノメチルエーテルアセテートの 2： 8混合液 (質量比）が好適に挙げられる。 現像の方式としては、例えば、ディップ方式、パドル方式、高圧スプレー方式などの スプレー方式、ブラッシング、スラッピング等が挙げられる。
[0075] 現像後の処理として、上記に示した有機溶剤を使用して光導波路のコアパターンを 洗净してちよい。
有機溶剤系洗浄液としては、例えば、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロパ ノール、酢酸ェチル、酢酸ブチル、乳酸ェチル、 γ —ブチロラタトン、メチルセ口ソル ブ、ェチノレセロソノレブ、ブチノレセロソノレブ、プロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレ、 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トルエン、キシレンなどが挙げら れる。これらの中でも、溶解性の観点から、メタノール、エタノール、イソプロパノール 、酢酸ェチルを用いることが好ましい。また、現像残渣なく現像可能であるとの観点か ら、イソプロパノールを用いることが好ましい。これらの有機溶剤は、引火防止のため 、 1〜20質量％の範囲で水を添加することができる。
また、上記の有機溶剤は単独でも、また 2種類以上を組み合わせて用いることがで きる。
洗浄の方式としては、ディップ方式、パドル方式、高圧スプレー方式などのスプレー 方式；ブラッシング;スクラッピングなどが挙げられる。
現像、洗浄後の処理として、必要に応じて 60〜250°C程度の加熱、または 0. 1〜1 OOOmiZcm2程度の露光を行うことにより、光導波路のコアパターンをさらに硬化し てもよい。
[0076] 続けて、第 4の工程として、コアパターン 6埋込みのためクラッド層形成用榭脂フィル ムをラミネートおよび硬化し、上部クラッド層 7を形成する〔図 1 (e)〕。このときの上部ク ラッド層 7の厚さは、上述のようにコアパターン 6の厚さより厚くすることが好ましい。硬 化は、光または熱によって上記と同様に行う。
第 4の工程におけるラミネート方式としては、ロールラミネータ、または平板型ラミネ ータを用いる方法が挙げられるが、密着性、追従性、および平坦性の観点から、第 2 の工程と同様に、平板型ラミネータ、好適には真空加圧式ラミネータを用いて減圧下 でクラッド層形成用榭脂フィルムを積層することが好ましい。ここでの加熱温度は、 50 〜130°Cとすることが好ましぐ圧着圧力は、 0. 1〜1. OMPa ( l〜10kgfZcm2)と することが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
[0077] 第 4の工程における硬化は、第 1の工程と同様に、光および/または熱によって行 う。上部クラッド層 7を形成する際の活性光線の照射量は、 0. l〜30jZcm2とするこ とが好ましい。
上記クラッド層形成用榭脂フィルムの支持フィルムが PETの場合、活性光線の照射 量は、 0. l〜5j/cm2とすることが好ましい。紫外線照射量がこの範囲内であれば、 十分に硬化させることができ、例えば、紫外線照射量を 3jZcm2とすることにより強固 に硬化でき、光導波路の光損失低減効果を得ることができる。この観点から、 0. 5〜 5jZcm2とすることがより好ましぐ l〜 jZcm2とすることが特に好ましい。 一方、該 支持フィルムがポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエ 一テルイミド、ポリフエ-レンエーテル、ポリエーテルスルフイド、ポリエーテルスルホン 、ポリスルホンなどの場合、 PETに比べて紫外線などの短波長の活性光線を通しにく いことから、活性光線の照射量は、 0. 5〜30j/cm2とすることが好ましい。 0. 5j/c m2以上であると硬化反応が十分に進行し、 30jZcm2以下であると光照射の時間が 長くかかりすぎることがない。以上の観点から、 3〜27j/cm2とすることがより好ましく 、 5〜25jZcm2とすることが特に好ましい。
なお、より硬化させるために、両面から同時に活性光線を照射することが可能な両 面露光機を使用することができる。また、加熱をしながら活性光線を照射してもよい。 活性光線照射中および Zまたは照射後の加熱温度は 50〜200°Cとすることが好ま しいが、これらの条件には特に制限はない。
[0078] 本工程におけるクラッド層形成用榭脂フィルムとしては、取扱いが容易である観点 から、基材上に作製されたものを用いることが好ましい。この場合には、クラッド層形 成用榭脂フィルムをコアパターン 6側にしてラミネートする。この際に、基材として、表 面 (クラッド層形成面）の Rzが 0. 5 m以上 10 m以下の基材を用いて上部クラッド 層 7を形成し、その後該基材を除去することによって、上部クラッド層 7の表面の Rzが 0. 5 μ m以上 10 μ m以下であるフレキシブル光導波路を作製することもできる。また 、上部クラッド層 7は、クラッド層形成用榭脂組成物を溶媒に溶解して榭脂ワニスとし て、これをスピンコート法等により塗布、溶媒の除去および榭脂組成物を硬化する方 法によっても形成することができる。
[0079] この後、第 5の工程として、第 1の工程で用いた基材 1を除去する〔図 1 (f)〕。該基材 1を除去することで基材の粗面化形状を転写することができ、下部クラッド層 2に粗ィ匕 面 8を有するフレキシブル光導波路を作製することができる。
該基材 1を除去する方法としては、特に制限はないが、該基材 1が金属箔である場 合には、エッチング工程で行うことができ生産性に有利である。
上述の製造方法によれば、従来の課題であった接着性を向上したフレキシブル光 導波路を得ることができる。
実施例
[0080] 以下、本発明を製造例および実施例によりさらに詳細に記述するが、本発明は、こ れら製造例および実施例によってなんら限定されるものではない。
製造例 1〔コア用およびクラッド用の榭脂ワニスの調製〕
表 1に示す配合にて、コア層形成用榭脂組成物およびクラッド層形成用榭脂組成 物を用意し、これらに溶剤としてメチルェチルケトンを全量に対して 40質量部加え、 広口のポリ瓶に秤量し、メカ-カルスターラ、シャフト及びプロペラを用いて、温度 25 °C、回転数 400rpmの条件で、 6時間撹拌し、コア用およびクラッド用の榭脂ワニスを 調合した。その後、孔径 2 mのポリフロンフィルタ（商品名： PF020、アドバンテック 東洋 (株)製）および孔径 0. 5 μ mのメンブレンフィルタ（商品名： J050A、アドパンテ ック東洋 (株)製)を用いて、温度 25°C、圧力 0. 4MPaの条件で加圧濾過し、さらに 真空ポンプ及びベルジャーを用いて減圧度 50mmHgの条件で 15分間減圧脱泡し た。なお、表 1に示す配合において、（A)ベースポリマーおよび (B)光重合性ィ匕合物 の配合量は、（A)成分および (B)成分の総量に対する質量％であり、（C)光重合開 始剤の配合量は、 (A)成分および (B)成分の総量 100質量部に対する割合 (質量部 )である。
[0081] [表 1] 表 1
Figure imgf000030_0001
[0082] * 1 フエノトート YP— 70 ;ビスフエノール AZビスフエノール F共重合型フエノキシ榭 脂 (東都化成 (株)製）
* 2 A-BPEF; 9, 9 ビス [4— (2—アタリロイルォキシエトキシ）フエ-ル]フルォ レン (新中村化学工業 (株)製）
* 3 EA— 1020；ビスフエノール A型エポキシアタリレート (新中村化学工業 (株)製） * 4 KRM- 2110；アリサイクリックジエポキシカルボキシレート (旭電化工業 (株)製 )
* 5 ィルガキュア 819 ;ビス（2, 4, 6 トリメチルベンゾィル）フエ-ルフォスフィンォ キサイド (チバ 'スぺシャリティ ·ケミカルズ (株)製）
* 6 ィルガキュア 2959； 1— [4— (2 ヒドロキシエトキシ）フエ-ル] 2 ヒドロキシ — 2—メチル 1—プロパン一 1—オン (チノく'スぺシャリティ ·ケミカルズ (株)製）
* 7 SP- 170 ;トリフエ-ルスルホ -ゥムへキサフルォロアンチモネート塩（旭電ィ匕 工業 (株)製）
[0083] 製造例 2〔コア層形成用榭脂フィルムの作製〕
コア層形成用榭脂フィルムは、 PETフィルム〔東洋紡績 (株)製、商品名「A— 4100 」、厚さ 25 μ m、 Rz (非処理面） 0. 1 m、塗布面；非処理面〕上に、アプリケーター（ ヨシミツ精機 (株)製、「YBA—4」 )を用いて前記製造例 1で得られたコア用の榭脂ヮ ニスを塗布し、 80°C、 10分、その後 100°C、 10分で溶剤を乾燥させて作製した。こ のときのコア層形成用榭脂フィルムの厚さは、アプリケーターの間隙を調節することで
、 5〜： L00 mの間で任意に調整可能であり、本製造例では、硬化後の膜厚力 50 μ mとなるよつに調節した。
[0084] 製造例 3〔上部および下部クラッド層形成用榭脂フィルムの製造〕 上部クラッド層形成用榭脂フィルムは、 PETフィルム（上記に同じもの）上に、前記 製造例 1で得られたクラッド用の榭脂ワニスを用いて、上記と同様の方法により作製し た。上部クラッド層形成用榭脂フィルムの膜厚は 80 mとした。
一方、下部クラッド層形成用榭脂フィルムは、銅箔〔古河サーキットフオイル (株)製 、商品名「GTS— 35」、厚さ 35 /z m Rz (光沢面） 2. 1 /ζ πι〕の光沢面上に、前記製 造例 1で得られたクラッド用の榭脂ワニスを塗布し、 80°C、 10分、その後 100°C、 10 分で溶剤乾燥させて作製した。下部クラッド層形成用榭脂フィルムの膜厚は 30 m とした。
[0085] 本製造例における光導波路形成用榭脂フィルムの屈折率を、 Metricon社製プリ ズムカプラ（Model2020)を用いて測定したところ（測定波長 830nm)、コア層形成 用榭脂フィルムの屈折率は 1. 583、クラッド層形成用榭脂フィルムの屈折率は 1. 55 0であった。
[0086] 実施例 1 (フレキシブル光導波路の製造）
〔下部クラッド層の形成工程〕
前記製造例 3で得られた銅箔 (基材 1)上に作製された下部クラッド層形成用榭脂フ イルムに紫外線露光機（(株)オーク製作所製、 EXM- 1172)にて紫外線 (波長 365 nm)を UZcm2照射し、下部クラッド層 2を形成した〔図 1 (a)〕。
[0087] 〔コアパターンの形成工程〕
次に、下部クラッド層 2上に、真空加圧式ラミネータ（(株)名機製作所製、 MVLP- 500)を用い、前記製造例 2で得られたコア層形成用榭脂フィルムを圧力 0. 5MPa、 温度 50°C、加圧時間 30秒の条件にてラミネートしてコア層 3を形成した〔図 1 (b)〕。 続、てフォトマスク 5を介し、上記紫外線露光機にて紫外線 (波長 365nm)を ljZcm 2照射した後（〔図 1 (c)〕、 PETフィルム（コア層用基材フィルム 4)を剥離し、 N, N—ジ メチルァセトアミドを溶剤に用い、コアパターン 6を現像した〔図 1 (d)〕。現像液の洗浄 には、メタノールおよび水を用いた。
[0088] 〔上部クラッド層の形成工程〕
次いで、コア層 3形成時と同様な条件にて、前記製造例 3で得られた上部クラッド層 形成用榭脂フィルムをラミネートし、紫外線 (波長 365nm)を ljZcm2照射し、 PETフ イルム（上部クラッド層基材フィルム）を除去した後、続けて 160°C、 1時間の加熱処理 を行って、上部クラッド層 7を形成した〔図 l (e)〕。
[0089] 〔銅箔の除去工程〕
最後に、下部クラッド層形成用榭脂フィルムの支持基材である銅箔を塩ィ匕第二鉄 水溶液 (サンハヤト (株)製、商品名「H— 20L」）で溶解し、フレキシブル光導波路を 得た〔図 l (f)〕。
[0090] このフレキシブル光導波路の表面粗さを表面粗さ測定器 ( (株)小坂研究所製、商 品名「サーフコーダ SE— 2300」）を用い測定したところ、下部クラッド層側の Rzは 3. 0 m、上部クラッド層側の Rzは 0. 3 μ mであった。
[0091] 作製したフレキシブル光導波路の伝搬損失を、光源に 850nmの VCSEL (EXFO 社製、 FLS— 300— 01— VCL)および受光センサ（（株）アドバンテスト製、 Q82214 )を用い、カットバック法 (測定導波路長 5、 3、 2cm、入射ファイバ； GI— 50. 525マ ルチモードファイノく（NA=0. 20)、出射ファイノく； SI—114Z125 (NA=0. 22) ) により測定したところ、 0. ldBZcmであった。
[0092] 接着剤として接着フィルム（日立化成工業 (株)製、商品名「ハイアタッチ HS - 230 」、厚さ 25 μ m)を用い、作製したフレキシブル光導波路の下部クラッド層側を図 2に 示すような形態で電気配線基板 11 (日立化成工業 (株)製、商品名「MCL— E— 67 9F」、テスト用電気配線回路あり）と接着させた。その結果、フレキシブル光導波路は 、電気配線基板 11に接着可能であった。
また、同接着フィルムを用い、作製したフレキシブル光導波路同士の下部クラッド層 側を図 3に示すような形態で接着させた。その結果、フレキシブル光導波路同士を接 着可能であった。
産業上の利用可能性
[0093] 本発明のフレキシブル光導波路は、接着性に優れて!/、る。また、本発明によれば、 生産性良く接着性に優れたフレキシブル光導波路を製造することができる。このため 、フレキシブル光導波路同士の多層化や電気配線基板との複合が容易となり、光ィ ンタコネクション等の幅広い分野に適用可能できる。

Claims

請求の範囲
[1] 下部クラッド層、コア層および上部クラッド層の少なくとも 1つに光導波路形成用榭 脂フィルムを用いて作製したフレキシブル光導波路であって、下部クラッド層および 上部クラッド層の少なくとも一方の表面の十点平均粗さ (Rz)が、 0. 5 m以上 10 m以下であるフレキシブル光導波路。
[2] 下部クラッド層、コア層および上部クラッド層の少なくとも 1つに光導波路形成用榭 脂フィルムを用いて作製したフレキシブル光導波路であって、下部クラッド層および 上部クラッド層のいずれか一方の表面の十点平均粗さ (Rz)力 0. 5 m以上 10 m以下であり、かつ他方の表面の Rzが 0. 5 m未満であるフレキシブル光導波路。
[3] 下部クラッド層とコアパターンと上部クラッド層とを含むフレキシブル光導波路の製 造方法であって、下部クラッド層および上部クラッド層の少なくとも 1つに、表面の十 点平均粗さ (Rz)が 0. 5 μ m以上 10 μ m以下の基材上に作製したクラッド層形成用 榭脂フィルムを用いて光導波路を作製する工程、および、その後該クラッド層形成用 榭脂フィルムから該基材を除去する工程を含むフレキシブル光導波路の製造方法。
[4] 表面の十点平均粗さ (Rz)が 0. 5 μ m以上 10 μ m以下の基材が、金属箔である請 求項 3に記載のフレキシブル光導波路の製造方法。
[5] 請求項 2に記載のフレキシブル光導波路を用いて作製した光モジュールであって、 表面の十点平均粗さ (Rz)が 0. 5 μ m未満である下部クラッド層および上部クラッド 層のいずれか一方の表面に発光素子または受光素子を搭載した光モジュール。
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