CN101529294A - 光波导膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是,提供一种光波导膜,该光波导膜容易以低成本来进行大面积化、长型化,而且数个芯形状均匀,且其芯的位置在膜宽度方向等间隔、直线状地排列,并且光损耗及其芯之间的光波导性能的变化较小,并具有自支撑性。本光波导膜适合装置之间、装置内板之间、板内芯片之间等的短~中、长距离用通信。作为本发明的解决问题的方法是,提供一种光波导膜,作为截面形状,是由热塑性树脂B形成的包覆部和由热塑性树脂A形成的分散体(芯)沿膜长度方向延伸,并在膜宽度方向排列的结构,且含有3个以上芯,该光波导膜的特征在于,位于膜宽度方向的两端部的芯径(We1、We2)与位于膜宽度方向的中部的芯径(Wc)满足下述式(1)和(2),且膜表面的至少一面具有连续的包覆层,膜宽度方向的两端部的包覆层厚度(Te1、Te2)与膜宽度方向的中部的包覆层厚度(Tc)满足下述式(3)和(4)。0.8≤We1/Wc≤1.2式(1);0.8≤We2/Wc≤1.2式(2); 0.8≤Te1/Tc≤1.2 式(3);0.8≤Te2/Tc≤1.2式(4)。
Description
技术领域
本发明涉及具有导光路的树脂膜,及其制造装置、制造方法。
背景技术
近年来,随着互联网普及造成通信流量爆发性增加,现有的金属布线通信信息量达到极限,因此渐渐被可以高速且大容量地传送数据的光通信所取代。光通信不仅可以比利用电布线的通信宽带化,而且具有不受噪声影响等优点。作为光通信例子,日本的通信制造商已经在构建石英系光纤到达家庭的FTTH(fiber to the home)通信网,另外,欧洲的汽车制造商已在进行发展使用塑料光纤而成的车载内LAN的标准即MOSTCO(TheMedia Oriented Systems Transport Corporation)。除这些长~中距离通信用途之外,另一方面作为中~短距离通信用途,家庭内的计算机、电子交换器等装置之间或之内的连接也在由现在使用线束向使用光纤、片状光波导进行光互联化。尤其是,作为板之间、板内、芯片之间、芯片内的光互联材料,对树脂膜化的柔性聚合物光波导的期待特别高涨。
这样的引领光布线化的潮流,并不是关注昂贵且难以操作的石英系单模光纤,而是关注廉价且容易操作的聚合物光波导、塑料光纤片。作为聚合物光波导的制造方法,例如有人提出通过将用一对包覆片夹持芯片的叠层体进行压缩成型,从而制成光波导片的方法(专利文献1)。但是,这样的方法存在下述那样的问题,即虽然芯层与包覆层形变而形成波导,但如果利用这样的方法,则由于形变部及其周围分子产生应力、定向而产生折射率各向异性,故而传播光分散变大,容易使高密度的信息传送变得困难。另外,因为芯层在除光行进方向之外也是连续的,所以光容易泄漏。
另外,还有人提出了利用下述方法来得到柔性掩埋型光波导的方法(专利文献2),即在Cu-Si基板上,1)依次形成包覆层、芯层,2)利用光刻和干法蚀刻来形成作为波导的芯,3)用包覆层进行被覆,4)剥离基板。这种情况下,由于光波导是掩埋型的,所以与前者相比能某种程度地抑制光损耗,但因为需要真空工序、旋涂、光刻、干法蚀刻等,所以只能枚叶式地进行处理,存在高成本的问题,也难以得到长型、大面积的光波导。另外,芯的截面形状难以形成除矩形之外的形状,故而产生损失比圆、椭圆的芯大,以及由于利用旋涂法形成芯层,界面粗糙度造成的光损耗不能接受等情况。此外,人们知道选择聚合法、反应性离子蚀刻(RIE)与光刻的组合方法(专利文献3),直接曝光法(专利文献4),基于注射成型法的方法(专利文献5)、光漂白法(专利文献6)等。但是,这些制造方法均由于工序数非常多而制造时间长,还存在制造成本高、生产收率低的问题。进而,因为构成聚合物光波导的芯、包覆部,利用了光固性树脂和热固性树脂的反应现象,所以难以大面积化和长型化。
另一方面,作为塑料光纤片(也有时称为光纤带)的制造方法,人们知道通过将数根光纤通过以规定间隔排列的导环,介由接合材料进行一体成型的方法(专利文献7)。另外,有人提出作为将成为光导的复合体的周围用树脂等进行熔融被覆而得的片状光纤,使用口模连同光纤阵列一起成型的方法等(专利文献8)。但是,前者的光纤片制造方法存在难以准确地固定光纤的位置而使之排列、生产上的成品率较多、高成本化的问题。另一方面,对于后者,该制造方法存在难以在均匀保持膜横向的所有芯形状的状态下进行排列,得到的芯形状也变化较大的问题。另外,联系芯之间的包覆壁不仅由于使用较多氟树脂而成本增高,而且氟树脂本身的较低自支撑性等也存在问题。即,因为难以保持芯在膜宽度方向直线且均匀地排列的状态(因为难以固定芯的位置),所以存在难以进行光连接的问题。
另一方面,本发明者们提出了利用熔融挤出工艺来配置数个芯的光波导膜(专利文献9)。该方法损失较小,故而可以容易地获得大面积且长型的光波导膜,但存在各芯之间的光波导性能的变化性低的问题。
专利文献1:特开2001-281484号公报
专利文献2:特开平08-304650号公报
专利文献3:特开2004-206016号公报
专利文献4:特开2003-185860号公报
专利文献5:特开2003-172841号公报
专利文献6:特开2004-012635号公报
专利文献7:特开昭60-178405号公报
专利文献8:特开平04-043304号公报
专利文献9:特开2004-205834号公报
发明内容
本发明的课题是,提供一种光波导膜,该光波导膜容易以低成本来进行大面积化、长型化,并且数个芯形状均匀,且由于其芯的位置在膜宽度方向等间隔、直线状地排列故而容易进行光连接,并且光损耗以及其芯之间的光波导性能的变化较小,并具有自支撑性。本光波导膜适合装置之间、装置内板之间、板内芯片之间等的短~中、长距离用通信。
本发明提供一种光波导膜,作为截面形状,是由热塑性树脂B形成的包覆部和由热塑性树脂A形成的分散体(芯)沿膜长度方向延伸,并在膜宽度方向排列的结构,且含有3个以上芯,该光波导膜的特征在于,位于膜宽度方向的两端部的芯径(We1、We2)与位于膜宽度方向的中部的芯径(Wc)满足下述式(1)和(2),且膜表面的至少一面具有连续的包覆层,膜宽度方向的两端部的包覆层厚度(Te1、Te2)与膜宽度方向的中部的包覆层厚度(Tc)满足下述式(3)和(4)。
0.8≤We1/Wc≤1.2 式(1)
0.8≤We2/Wc≤1.2 式(2)
0.8≤Te1/Tc≤1.2 式(3)
0.8≤Te2/Tc≤1.2 式(4)
根据本发明,可以提供一种光波导膜,该光波导膜容易以低成本来进行大面积化、长型化,并且数个芯形状均匀,且由于其芯的位置在膜宽度方向等间隔、直线状地排列而芯的位置精度、芯径的尺寸精度非常高,故而容易进行光连接,并且光损耗及其芯之间的光波导性能的变化较小,并具有自支撑性。进而,通过利用光波导膜表面的凹凸而使得调整光输入输出位置较容易,故而可以大幅缩短光连接操作的时间。本光波导膜适合装置之间、装置内板之间、板内芯片之间等的短~中、长距离用通信。
附图说明
图1是显示光波导膜的宽度方向-厚度方向截面的一例的截面图。
图2是显示光波导膜的宽度方向-长度方向截面的一例的截面图。
图3是2个芯组在膜表面几乎平行配置的光波导膜的截面的一例图。
图4是相邻的芯的芯间隔的说明图。
图5是芯径的说明图。
图6是含有由热塑性树脂A形成的分散体(芯间隔调节部)的光波导膜的截面图。
图7是一个面存在凹凸的光波导膜的截面图和整体图的例子。
图8是显示进料部件的一例的平面图。
图9是显示狭缝部的一例的平面图。
图10是显示进料部件内的一例的流道图。
图11是显示口模的一例的截面图。
图12是显示口模内部的一例的截面图。
图13是显示利用梳型进料部件的多芯光波导的制造方法的主视图。
图14是狭缝板的主视图。
图15是通过将梳型进料部件与口模直接连接而制造多芯光波导的方法的正面图。
图16是显示光波导膜被切断的部位的图。
符号说明
1:包覆层
2:包覆壁
3:芯
4:芯间隔调节部
5:芯间隔
6:与膜厚(Z)方向平行的2根平行线与芯相切的间隔(芯径)
7:膜宽(X)方向的2根平行线与芯相切的间隔
8:膜宽度方向长为10mm以上的芯间隔调节部
9:凹凸
10:侧板
11:树脂A供给部
12:狭缝部
13:树脂B供给部
14:侧板
15:进料部件
16:树脂流入口
17:储液部
18:流出口
19a、19b:狭缝
20:各狭缝顶部的棱线的下端部
21:各狭缝顶部的棱线的上端部
22:狭缝棱线
23:下端部
24:上端部
25:狭缝棱线
26:储液部
27:流体流动方向
28:储液部
29:流入口
30:流入口
31:排出口
32:合流部
33:复合装置
34:单口模
35:位于狭缝板的中部的狭缝
36:位于狭缝板的最端部的狭缝
37:中部狭缝与端部狭缝所成角度
38:多歧管口模
39:梳型进料部件出口的宽度(多歧管口模的聚合物流入部的宽度)
40:狭缝板两壁面的宽度
41:多歧管口模的聚合物排出部的宽度
42:距离最长的狭缝部的狭缝长度
43:自梳型进料部件的聚合物流入部至多歧管口模的聚合物排出部的距离
44:被切断的位置
具体实施方式
本发明的光波导膜必须含有作为芯的热塑性树脂A和作为包覆部的热塑性树脂B至少2种热塑性树脂。这里作为热塑性树脂,有:以聚甲基丙烯酸甲酯(折射率n为1.49,下面将折射率记为n)和甲基丙烯酸甲酯为主要成分的共聚物(n=1.47~1.50);以聚苯乙烯(n=1.58)和苯乙烯为主要成分的共聚物(n=1.50~1.58);聚乙烯(n=1.51~1.54);聚丙烯(n=1.47~1.52);聚乳酸(n=1.47);降冰片烯系的脂环式聚烯烃(n=1.51~1.53)及其共聚物;苯乙烯/丙烯腈共聚物(n=1.56);聚4-甲基-1-戊烯(n=1.46~1.47);聚乙烯醇(n=1.49~1.53);乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(n=1.46~1.50);尼龙6,11,12,66(n=1.53);聚碳酸酯(n=1.50~1.57);聚对苯二甲酸乙二酯(n=1.58~1.68);聚对苯二甲酸乙二酯共聚物(n=1.54~1.66);芴共聚聚对苯二甲酸乙二酯(n=1.6~1.66);聚萘二甲酸乙二酯(n=1.65~1.81);聚氯苯乙烯(n=1.61);聚1,1-二氯乙烯(n=1.63);聚乙酸乙烯酯(n=1.47);甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯;乙烯基甲苯或α-甲基苯乙烯/马来酸酐的三元共聚物或四元共聚物(n=1.50~1.58);聚二甲基硅氧烷(n=1.40);聚缩醛(n=1.48);聚醚砜(n=1.65~1.66);聚苯硫醚(n=1.6~1.70);聚酰亚胺(n=1.56~1.60);氟化聚酰亚胺(n=1.51~1.57);聚四氟乙烯(n=1.35);聚1,1-二氟乙烯(n=1.42);聚三氟乙烯(n=1.40);全氟丙烯(n=1.34);四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(n=1.36~1.4);四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(n=1.36~1.4);四氟乙烯-乙烯共聚物(n=1.36~1.4);聚三氟氯乙烯以及这些氟化乙烯的二元系、或三元系共聚物(n=1.35~1.40);聚1,1-二氟乙烯与聚甲基丙烯酸甲酯的共混聚合物(n=1.42~1.46);CF2=CF-O-(CF2)X-CF=CF2单体的聚合物(n=1.34)与氟化乙烯的共聚物(n=1.31~1.34);CF2=CF-O-(CF2)-O-CF=CF2单体的聚合物(n=1.31)与氟化乙烯的共聚物(n=1.31~1.34);在以通式CH2=C(CH3)COORf所示的氟化甲基丙烯酸酯为主要成分的共聚物中,基团Rf为(CH2)n(CF2)nH的共聚物(n=1.37~1.42)、Rf为(CH2)m(CF2)nF的共聚物(n=1.37~1.40)、Rf为CH·(CF3)2的共聚物(n=1.38)、Rf为C(CF3)3的共聚物(n=1.36)、Rf为CH2CF2CHFCF3的共聚物(n=1.40)、Rf为CH2CF(CF3)2的共聚物(n=1.37),以及这些氟化甲基丙烯酸酯的共聚物(n=1.36~1.40),以及这些氟化甲基丙烯酸酯与甲基丙烯酸甲酯的共聚物(n=1.37~1.43);以通式CH2=CH·COOR’f所示的氟化丙烯酸酯为主要成分的聚合物,其中Rf’为(CH2)m(CF2)nF的聚合物(n=1.37~1.40)、Rf’为(CH2)m(CF2)nH的聚合物(n=1.37~1.41)、Rf’为CH2CF2CHF·CF3的聚合物(n=1.41)、Rf为CH(CH3)2的聚合物(n=1.38),以及这些氟化丙烯酸酯的共聚物(n=1.36~1.41),以及这些氟化丙烯酸酯与上述氟化甲基丙烯酸酯的共聚物(n=1.36~1.41),以及这些氟化丙烯酸酯与氟化甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯的共聚物(n=1.37~1.43);以通式CH2=CF·COOR″f所表示的2-氟丙烯酸酯为主要成分的聚合物,及其共聚物(n=1.37~1.42)(其中,式中R″f表示CH3、(CH2)m(CF2)nF、(CH2)m(CF2)nH、CH2CF2CHFCF3、C(CF3)3);等等。作为代表性的氟化聚甲基丙烯酸酯,例如为甲基丙烯酸-1,1,1,2,3,3-六氟丁酯聚合物、甲基丙烯酸三氟乙酯聚合物、甲基丙烯酸六氟丙酯聚合物、甲基丙烯酸氟代烷基酯聚合物等含有氟的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(n=1.38~1.42)等。
其中,从强度、耐热性、透明性、低损失的观点出发,更特别优选为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、作为用金属茂和齐格勒-纳塔催化剂进行共聚而得的降冰片烯与乙烯的共聚物的环状烯烃共聚物、通过降冰片烯系单体的开环易位聚合和氢化而得的环状聚烯烃、聚酰亚胺树脂、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯乙烯、氟化聚合物。另外,为了降低光损耗,更优选聚合物中的氢被氘化。
作为这些树脂,既可以是均聚树脂,也可以是共聚或2种以上的共混物。另外,还可以添加各种添加剂,例如,抗氧化剂、防静电剂、结晶成核剂、无机粒子、有机粒子、减粘剂、热稳定剂、润滑剂、红外线吸收剂、紫外线吸收剂、用于调整折射率的掺杂剂等。
另外,因为如果光波导膜的90重量%以上由热塑性树脂形成,则金刚石刀加工、热压缩加工等表面加工变得容易,所以装置之间、装置内部的板之间、板内芯片之间光的连接变得更加容易,从而可以提供低成本的光信息传送系统。
本发明的光波导膜必须含有3个以上芯。优选为8个以上。更优选为16个以上。进而优选为32个以上。从在信息通信中使用的观点出发,芯个数优选用2n个(n为2以上的自然数)来表示。芯个数越多,就成为可以以更多信道通信的高密度布线,从而实现效率较高的光传送。对芯个数的上限不特别限制,但为了维持实用上的特性,优选为2000个以下。
另外,在本发明中,优选配置成3个以上芯的方向(光的行进方向)基本并行,且该3个以上芯的中心位置相对于膜表面基本并行。即,优选在膜宽度方向上等间隔、直线状地排列。在这样的状态下,可以进行高密度布线,同时容易调整光的输入输出,从而可以大幅缩短光连接操作的时间。芯的中心位置的定义如JPCA-PE02-05-02S(2007)所记载。
接着,将本光波导膜的代表形状示于图1和图2。图1是光波导膜的宽度方向(X)-厚度方向(Z)截面图。图2是光波导膜的宽度方向(X)-长度方向(光行进方向)图(Y)。在图1(a)中,两表面具有包覆层1,中部具有包覆壁2、芯3和芯间隔调节部4。光在芯3中沿图2的Y方向行进。此外,包覆层1与包覆壁2通常优选使用相同材料。另外,从制造方法上较容易的观点出发,芯3与芯间隔调节部4也优选使用相同材料,但也可以使用其它种的材料。这样,在含有芯间隔调节部4的情况下,即使例如与芯3使用相同材料,芯间隔调节部也不能看作是芯。这是因为,芯间隔调节部由于厚度方向与宽度方向的纵横比过大,所以波导性能显著降低,而不能满足作为芯的性能的缘故。另一方面,图1(b)显示两表面具有包覆层1、中部仅有包覆壁2和芯3的光波导膜的截面图。
本发明的光波导膜中,位于膜宽度方向的两端部的芯径(We1、We2)与位于膜宽度方向的中部的芯径(Wc)满足下述式(1)和(2),且至少一面具有连续的包覆层,并且在膜宽度方向的两端部的该包覆层的厚度(Te1、Te2)与在膜宽度方向的中部的该包覆层的厚度(Tc)必须满足下述式(3)和(4)。
0.8≤We1/Wc≤1.2 式(1)
0.8≤We2/Wc≤1.2 式(2)
0.8≤Te1/Tc≤1.2 式(3)
0.8≤Te2/Tc≤1.2 式(4)
这里,所谓位于膜宽度方向的两端部的芯,相当于图1中的右端与左端的芯。本发明所谓的芯径,是指位于某个X-Z截面的X方向的最大芯尺寸。即,在图5中,相当于与Z方向平行的2条平行线与芯相切的间隔6。另外,所谓位于膜宽度方向的中部的芯,在图1中是位于中心的芯,被定义为在连接位于两端部的芯与芯的中心的附近最近的芯。此外,在存在2个位于中部的芯的情况下,选择任一个。
如果满足式(1)和(2),则芯的位置精度、芯径的尺寸精度非常高,因此光波导性能的变化小。另外,容易调整光的输入输出,从而可以大幅缩短光连接操作的时间。进而,由于调芯精度也提高,故而可以降低连接损失。更优选满足式(8)和式(9)。在这样的情况下,各芯的光波导性能几乎没有差别。
0.9≤We1/Wc≤1.1 式(8)
0.9≤We2/Wc≤1.1 式(9)
在本发明中,必须至少一面具有连续的包覆层。该连续的包覆层,相当于图1中的包覆层1。另外,膜宽度方向的两端部的该包覆层的厚度(Te1、Te2)被定义为位于膜宽度方向的各端部的与芯接触的任一个表面侧的包覆层的厚度。同样地,膜宽度方向的中部的该包覆层的厚度(Tc)被定义为位于膜宽度方向的中部的与芯接触的任一个表面侧的包覆层的厚度。此外,对在两端部和中部的该包覆层厚度度,必须在同一表面侧进行比较。另外,所谓包覆层的厚度,并不是使包覆层1与包覆壁2加和而得的厚度。包覆层的厚度可以通过测定自膜表面向芯与包覆层的边界值(向X方向延伸的边界线)下降的垂线的长度来求得。
如果满足式(3)和式(4),则芯径的尺寸精度提高,因此光波导性能的变化减小。更优选满足式(10)和式(11)。在这种情况下,各芯之间的光波导性能几乎没有差别。
0.9≤Te1/Tc≤1.1 式(10)
0.9≤Te2/Tc≤1.1 式(11)
在本发明中,作为在膜宽度方向排列3个以上芯的方法,优选使用叠层技术。作为叠层技术,可列举使用作为公知的叠层装置的多歧管型进料部件和正方形混合器(Square mixer)的方法、或仅使用梳型进料部件的方法。所谓多歧管型进料部件,是泽田庆司“塑料挤出成型的最新技术”(「プラスチツク押出成形の最新技術」)(ラバ一ダイジエスト社)(1993)所记载那样的公知的进料部件。即,在将多种树脂送入口模本体之前,使之在进料部件内进行合流,接下来将树脂送入口模的单歧管部,接着,将该流体沿膜宽度方向进行拉幅、片化并挤出。但是,在以往的厚度方向叠层的情况下,叠层方向与模唇宽度方向(X方向)的关系为直角关系,但本发明的宽度方向叠层的情况下,为平行关系。通过以这样的关系进行挤出,可以实现膜宽度方向叠层,从而使芯、芯间隔调节部和包覆壁交替排列。
另外,所谓正方形混合器,是将聚合物流道分割成2个截面为四边形的流道,进而具有使被分岔的聚合物再次以上下叠层的方式合并的合流部的公知的筒体。通过重复该工序,无论多少层的叠层体都可以得到。例如,由2种树脂形成的B/A/B构成的3层叠层体,如果进行1次分岔、合流,就变成5层叠层体。在使用正方形混合器的情况下,叠层数用(初期的层数-1)×2的n次方+1来表示。其中,n意味着将1次分岔、合流重复n次。另外,对正方形混合器的分配比,由于通常用具有1∶1的等截面积的流道等分配地进行分岔,故而周期性地形成相同的叠层体。根据以上所述,如果将多歧管型进料部件与正方形混合器进行组合,例如,如果将使用多歧管型进料部件叠层成9层的熔融状态的叠层体,4次通过正方形混合器,则可以得到143层的芯、芯间隔调节部和包覆壁在宽度方向排列的叠层体。作为进一步增多层数的方法,可列举下述方法,即将数个进料部件并列地排列的方法;通过增加通过正方形混合器的次数的方法,从而增加进料部件内所得的叠层流的层数。作为这里的多歧管型进料部件,可例示特开2006-44212号公报所记载的II型进料部件。由于叠层数与芯个数密切相关,故而从信息量的观点出发,优选叠层成至少17层以上。从增大信道数和信息量的观点出发,优选为65层以上,更优选为129层以上,进而优选为257层以上。
但是,如果使用上述的歧管型进料部件来增加叠层数,则装置尺寸大型化,另外,因为数次通过正方形混合器,所以难以得到维持高叠层精度的膜宽度方向叠层膜。因此,对于本发明的光波导膜,优选使用具有多个微细狭缝的梳型进料部件(以下,称为进料部件)来得到叠层体。关于该进料部件,在特开2005-352237号公报中有详细记载。该进料部件可以通过增加狭缝数从而容易地实现多达400层的膜宽度方向叠层膜,并可以一次形成叠层体。芯个数也可以一次形成多达200个左右。
作为形成作为表层部的包覆层1的方法,可以通过如下方法来实现,即通过使用公知的复合装置(称作“Pinol”,“ピノ一ル”)、多歧管口模,从而在上述熔融状态的叠层体的厚度方向的上下,以夹层结构来被覆叠层作为包覆层1的热塑性树脂。
在本发明中,优选芯径的偏差(R)为0.001%~20%以下。准确地测量光波导膜中在膜宽度方向排列的所有芯的芯径,使用下述式(13)计算出芯径的偏差。
式(12)
R=(Wmax-Wmin)/Wave 式(13)
R:芯径的偏差(%)
Wave:芯径的平均值(μm)
W(k):第k个芯的芯径
n:光波导膜中所含的芯的个数
Wmax:芯径的最大值
Wmin:芯径的最小值
如果芯径的偏差(R)为0.001%~20%,则芯径的尺寸精度较高,因此各芯之间的光波导性能的变化减小。另外,更优选芯径的偏差(R)为0.001%~10%。进而,优选为0.001%~5%,因为这可以使各芯之间的光波导性能变化几乎消失,所以优选。
本发明的光波导膜的芯径优选为1μm~3000μm。进而优选为2μm~2000μm。更优选为3μm~150μm。如果芯径小于1μm,则难以在将光入射到芯中。另外,如果大于3000μm,则膜厚过厚,故而不仅失去柔性,甚至光损耗也变得过大,因此不优选。另外,如果为2μm~2000μm,则光由光纤、面发光激光器入射更加容易,损失小,柔性也充分,因此更优选。进而,如果为3μm~1000μm,则波导径充分小,故而模数被限制,因此更加容易与在中、长距离传送中重要的宽带通信相对应。还依赖于通信所使用的波长,例如,在多模时,优选为20μm~1000μm,在对应单模时,优选以3μm~20μm来对应。另外,作为本发明的光波导膜的芯径形状,可以是圆、椭圆、四边形、正方形、梯形等任何几何学图形。在信息通信用途中,从发生依赖于芯形状的模分散、光损耗的观点出发,优选是尽量对芯中心位置对称性良好的图形,最优选的形状是圆形。对称性有轴对称、中心对称等。
另外,在宽度方向(X)-厚度方向(Z)截面上,如果在膜的宽度方向每厘米长度上存在3个~300个与光波导膜的表面基本平行地配置的芯,则可能实现大容量通信,因此优选。在少于3个的情况下,由于光波导密度过低故而无效率。在大于300个的情况下,因为作为芯的部分的直径过小而难以连接,由于包覆层的厚度过薄而漏光造成噪声等,所以不优选。另外,如果膜宽度方向的每厘米长度芯个数为8个~100个,则光波导效率高,从而可以实现更大容量的数据传送,因此更优选。
在本发明中,如果宽度方向-厚度方向截面上存在2个以上与膜表面基本平行地配置的芯组,则由于可以在更小面积上增加信道数,因此优选。这里,所谓芯组是指在膜的宽度方向-厚度方向截面内,基本等间隔、且对膜表面基本平行地配置的3个以上芯的集合。将2个图1所示芯组与膜表面基本平行地配置而成的光波导膜示于图3。将有芯间隔调节部的情况用(a)表示,没有芯间隔调节部的情况用(b)表示。在蚀刻法等中,在为了增加信道数而将芯进行叠层的情况下,由于工序数急剧增加故而高成本化,所以并不实用,但在本发明的情况下,由于其完成方法的特异性,故而可以以一个工序完成,因此可以非常低成本且精度良好地进行制造。作为其完成方法,是通过将在膜宽度方向叠层的2个以上叠层流在厚度方向叠层来实现的。例如,可以通过使用具有2个以上狭缝部的梳型进料部件、正方形混合器来完成。
本发明的光波导膜优选在一面或两面存在5μm~500μm的包覆层。这里,所谓5μm~500μm的包覆层,不包括包覆壁的厚度。另外,该层未必是最表面,可以在最表层形成由其它树脂形成的层。如果在一面或两面存在5μm~500μm的包覆层,则即使表面发生损伤等,也几乎不会影响芯,所以由表面损伤等造成的损失较少,因此优选。更优选为15μm~100μm。如果为15μm~100μm,则柔性、操作性提高,同时还可以在表明形成并安装面发光激光器、光检测器等收发光器件,电子部件等电路。此外,本发明的光波导膜的芯径、包覆壁径、包覆层厚度度可以使用光学显微镜或电子显微镜,在放大倍率5~1000倍的范围内适当调整,使用可以充分观察至3位有效数字的倍率的光波导膜的截面图像来进行测量。
本发明的光波导膜中,优选连续、相邻地存在至少4个以上位于膜宽度方向的中部的芯的截面积(Ac)与在膜宽度方向排列的任意芯的截面积(A)满足下述式(5)的芯。更优选为8个以上,进而优选为16个以上。最有选为32个以上。
0.8≤A/Ac≤1.2 式(5)
如果满足式(5),则芯径的精度尺寸非常高,因此光波导性能的变化更加缩小。如果超过1.2,或不足0.8,则芯截面积的偏差较大,因此难以在连续的所有芯中实现同等的光波导性能。更优选满足式(14)。在这样的情况下,各芯的光波导性能几乎没有差别。
0.9≤A/Ac≤1.1 式(14)
另外,因为为了进行大容量的数据传送,双向收发信息各需要至少2个总计需要4个以上芯,因此优选连续存在4个以上满足式(5)的芯。
本发明中的光波导膜,优选在膜长度方向的芯的截面积的偏差为5%以下。因为如果膜长度方向的芯的截面积的偏差为5%以下,则传送的数据的波形不紊乱,所以可以准确地传送数据。更优选为3%以下。进而优选为1%以下。这里,所谓膜长度方向的芯的截面积的偏差,可以将某一个芯的截面积在膜长度方向相隔10cm共测量10个点,将其平均值作为基准进行计算。即,芯的截面积的偏差可以通过将芯的最大截面积与最小截面积的差除以其平均值,再乘以100来求得。
作为缩小膜长度方向偏差的方法,优选作为芯的热塑性树脂A与作为包覆部的热塑性树脂B使用熔融粘度较低的树脂。如果使用熔融粘度较低的树脂,则聚合物与壁面的界面上的应力减小,膜厚度方向的紊乱被降低,因此其结果是在膜长度方向的芯的截面积的偏差减小。另外,从光波导膜在铸型上的落地稳定性的观点出发,优选模唇间隙除以浇铸时的膜厚而得的值即拉伸倍率为20以下。更优选为10以下,进而优选为5以下。
利用本制造法制造的光波导膜,光连接所必不可少的芯间隔的位置精度高,且芯形状均匀。作为表示芯间隔的位置精度的量,是作为相邻芯的中心间距离的变化的芯间隔偏差(Vl)。这里,所谓芯间隔,如图4所示,是与芯相切的膜厚度方向(Z)的2条平行线的中心线彼此的距离5。芯间隔偏差(Vl)如下述式(15)那样定义。
Vl=(Lmax-Lmin)/Lc×100(%) 式(15)
Vl:芯间隔偏差
Lmax:最大芯间隔
Lmin:最小芯间隔
Lc:位于中部的芯与其相邻芯的芯间隔
这里,在芯个数为奇数的情况下,Lc取与位于中部的芯相邻的2个芯的平均值。在芯个数为偶数的情况下,Lc取位于中央的两个芯的间隔。如果芯间隔偏差为30%以下,则容易调整光的输入输出,可以大幅缩短光连接操作的时间。进而,由于调芯精度也提高,因此可以降低连接损失。芯间隔偏差越小越好,更优选为20%以下,进而优选为10%以下。最优选为5%以下。
本发明的光波导膜所使用的由热塑性树脂A形成的芯与由热塑性树脂B形成的包覆部的面积比优选为0.5以上。所谓芯与包覆部的面积比,是在膜厚(Z)方向-宽度方向(X)截面上,热塑性树脂A所占面积除以热塑性树脂B所占面积而得的值。即,这里的所谓芯,意味着将芯与芯间隔调节部加和而得的区域,所谓包覆部,意味着将包覆壁与包覆层加和而得的区域。如果该比率不足0.5,则不透光的包覆部增多,因此不能有效利用作为芯的热塑性树脂A。进而,因为膜的自支撑性减弱,所以可能难以固定芯的位置,从而难以进行光连接。因此,更优选该比率为1以上。进而优选为2以上。另一方面,如果由热塑性树脂A形成的芯过多,则可能光波导膜本身容易折断,或发生光穿过包覆壁而转移到相邻的芯的光耦合,因此该比率的上限优选为10以下。对该比率,可以基于密度,来调整用挤出机挤出的热塑性树脂A与热塑性树脂B各自的排出量。
从有效利用热塑性树脂A、加强膜的硬挺性的观点出发,本发明的光波导膜优选含有由作为芯间隔调节部的热塑性树脂A形成的分散体。图1(a)显示含有由作为芯间隔调节部4的热塑性树脂A形成的分散体的光波导膜的截面图的例子。如图1(a)所示,由热塑性树脂A形成的芯间隔调节部与芯同样地沿膜长度方向延伸。对芯间隔调节部的直径、芯间隔调节部的个数等不特别限制。由热塑性树脂A形成的芯间隔调节部的直径根据使用方法不同而不同,但为了与芯相区别,优选与芯径不同。通过设置芯间隔调节部,可以有效利用一般可比包覆部廉价地获得的作为芯的热塑性树脂A,还可以发挥调整芯间隔的距离的作用。另外,还可以作为检查光波导漏光的功能使用,进而可以应用于不存在模分散问题的光通信用途。芯间隔调节部的个数可以根据狭缝板的细孔部的个数来调整,另外,芯间隔调节部的直径可以根据狭缝板的细孔部的长和间隙来调整。特别是,本发明的光波导膜优选含有1个以上膜宽度方向长度至少为10mm以上的芯间隔调节部。这里所谓膜宽度方向长度,是如图5所示的与膜厚度方向平行的2条平行线与芯相切的间隔6。进而,膜宽度方向长度至少为10mm以上的芯间隔调节部8,优选如图6所示那样设置在膜宽度方向的两端部。
从通过设置在两端部,来抑制口模流出的片状聚合物颈缩造成的内部芯形状变形的观点出发,芯间隔调节部的膜宽度方向长度更优选为20mm以上。进而优选为40mm以上。要在两端部设置由热塑性树脂A形成的芯间隔调节部,可以通过制成热塑性树脂A流入到狭缝板的细孔部的两端部的叠层装置的构成来实现。即,只要使两端部的细孔部在热塑性树脂A的歧管(储液)侧开孔即可。另外,为了使芯间隔调节部的膜宽度方向长度为20mm以上,可以通过如下述(16)式所示那样地扩大细孔部的间隙、或缩短长度来实现。
具体地说,可知流入细孔部的树脂的排出量与压力损失的关系用下述(16)式表示。
ΔP=12·L·μ/h/t3·Q 式(16)
(ΔP:压力损失,L:细孔部的长度,μ:树脂粘度,细孔部的间隙:t,细孔部的深度:h,Q:排出量)
即,因为通过固定压力损失可以容易地改变流量,所以可以将芯径、芯间隔调节部的直径、包覆部径调整为任意直径。另一方面,对于个数,可以通过调整狭缝板的细孔部的个数来实现。
本发明的光波导膜优选至少一个膜表面存在深度10μm以上的凹凸。以图7为例来显示该概略图。由于位于各芯之间的包覆部下陷,故而在膜长度方向,是存在于各芯之间的包覆部为凹、芯部为凸那样地存在的。(此外,下陷部位的包覆壁部可以为芯部。)这里所谓凹凸,是包覆部的相邻山与谷各自的最大点与最小点的差。将该凹凸用图7中的9显示。本发明在多个凹凸中,采用中部的芯附近的凹凸差。通过使用该凹凸作为连接器连接时的波导,可以实现准确的调芯。如果凹凸小于10μm,则难以作为连接器连接的波导使用。另外,通过在将膜切断时以凹部为波导,可以简便且准确地将膜切断。另外,凹凸结构可以在膜的两面存在。作为其实现方法,可以通过芯、包覆部的挤出温度、粘弹性特性、挤出量的不同来实现。另外,优选芯使用非晶性树脂、包覆部使用结晶化速度较快的结晶性树脂。
优选本发明中的包覆部的折射率nb与芯的折射率na的差|nb-na|为0.001以上。从芯内的光的反射条件的观点出发,为nb<na。更优选为0.010以上。进而优选为0.030以上。最优选为0.06以上。因为如果为0.001以上,则在芯/包覆部界面发生全反射,所示适合作为光波导膜。另外,如果为0.010以上,则容易调整光的入射轴,故而容易连接,因此优选。进而,如果为0.030以上,则基本不会由于信道之间的光泄漏而形成错误信号,因此更优选。如果为0.06以上,则从由弯曲造成的光损耗也减少的观点出发,最优选。作为包覆部与芯的折射率差|nb-na|为0.001以上的优选树脂组合,例如,可以从上述的树脂等中选择任意组合。
更优选为下述等组合,
包覆部:上述氟化聚合物/芯:聚甲基丙烯酸甲酯或其共聚物、
包覆部:聚甲基丙烯酸甲酯/芯:以聚甲基丙烯酸甲酯为主要成分的共聚物、
包覆部:聚甲基丙烯酸甲酯/芯:脂环式聚烯烃或环状烯烃共聚物、
包覆部:脂环式聚烯烃或聚烯烃/芯:脂环式聚烯烃或环状烯烃共聚物、
包覆部:聚对苯二甲酸乙二酯共聚物/芯:聚对苯二甲酸乙二酯或聚对苯二甲酸乙二酯共聚物、
包覆部:聚对苯二甲酸乙二酯/芯:聚萘二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯共聚物、
包覆部:改性聚碳酸酯/芯:聚碳酸酯、
包覆部:聚碳酸酯/芯:聚对苯二甲酸乙二酯或聚对苯二甲酸乙二酯共聚物、
包覆部:聚烯烃/芯:聚碳酸酯,
这些组合由于耐热性、耐湿性优异且生产性也优异,故而可以提供低成本的光波导。特别是,更优选芯以聚甲基丙烯酸甲酯为主要成分,包覆部以含有氟基的热塑性树脂为主要成分。这种情况下,可以形成光波导性能优异,且强度、耐热性、操作性等方面实用性也优异的光波导膜。另外,从含有氟基的热塑性树脂的制膜性、以及芯形状的观点出发,其熔点Tm优选为220℃以下。更优选为150℃以下。
从可以通过熔融挤出法来制膜的观点出发,本发明的具有氟基的热塑性树脂优选为四氟乙烯-乙烯共聚物。这里所谓四氟乙烯-乙烯共聚物,是由四氟乙烯与乙烯组成的单体、三氟氯乙烯与乙烯组成的单体、四氟乙烯与1,1-二氟乙烯组成的单体构成的共聚物,以及由四氟乙烯、1,1-二氟乙烯、六氟丙烯构成的共聚物。另外,这些单体中可以具有选自羧基、羧酸盐等的官能团。作为本发明的包覆部的具有氟基的热塑性树脂,特别优选为由四氟乙烯为40~80mol%且乙烯为20~60mol%的单体,或者,四氟乙烯为10~50mol%且1,1-二氟乙烯为50~90mol%的单体构成的四氟乙烯-乙烯共聚物。本发明的四氟乙烯-乙烯共聚物的熔点Tm优选为280℃以下,更优选为240℃以下。进而优选为220℃以下。
另外,从减少光损耗的观点出发,本发明的光波导膜的浊度优选为5%以下。更优选为3%以下。作为其实现方法,优选使用透明性优异的芯并且包覆部使用尽可能结晶性低、透明性优异的热塑性树脂B。例如,在作为包覆部的热塑性树脂B为四氟乙烯-乙烯共聚物的情况下,优选晶体熔化焓ΔHm为30J/g以下的四氟乙烯-乙烯共聚物。更优选为20J/g以下。
从减少弯曲损失的观点出发,本发明的光波导膜优选用热塑性树脂A的折射率na的平方与热塑性树脂B的折射率nb的平方之差的平方根表示的NA为0.5以上。更优选为0.6以上。作为组合的例子,可列举作为芯的热塑性树脂A使用折射率1.49的聚甲基丙烯酸甲酯、作为包覆部的热塑性树脂B使用折射率1.40的四氟乙烯-乙烯共聚物的组合,热塑性树脂A使用折射率1.54的苯乙烯共聚-聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性树脂B使用折射率1.42的聚偏1,1-二氟乙烯的组合,等等,不特别限制。此外,所谓NA是开口数(numerical aperture),该值被定义为芯的折射率的平方减去包覆部的折射率的平方而得的值的平方根。作为其实现方法,可以通过使得包覆部与芯的折射率之差|nb-na|为0.09以上来实现。
在本发明的光波导膜熔融制膜时的膜成型温度下,优选热塑性树脂A形成的芯与热塑性树脂B形成的包覆部的熔融粘度的关系同时满足下述式(6)和(7)。
芯的熔融粘度≥包覆部的熔融粘度 式(6)
包覆部的熔融粘度≤1000(Pa·s) 式(7)
本发明中,由于包覆部必须包围芯的周围,故而必须考虑在膜工艺上的成型温度下树脂的流变学特性。因此,通过同时满足式(6)和(7),可以使得多个芯的形状均匀,且芯容易在膜宽度方向直线状地排列。这里所谓膜成型温度,是熔融挤出时挤出机流出~口模的温度条件。在结晶性树脂的情况下为熔点±20℃~50℃。芯的熔融粘度优选为700(Pa·s)以下,更优选为400(Pa·s)以下。进而,芯与包覆部熔融粘度之差优选为200(Pa·s)以下,更优选为100(Pa·s)以下。另外,从使芯的形状均匀观点出发,芯与包覆部的熔融粘度差优选尽量小。优选为400(Pa·s)以下,更优选为200(Pa·s)以下。
从可以在不受使用条件支配的状态下准确地传送数据的观点出发,本发明的光波导膜优选100℃、24小时的热处理造成的膜长度方向的热收缩率为5%以下。更优选为3%以下。进而优选为1%以下。作为其实现方法,优选在芯、包覆部的任一者、或两者使用玻璃化转变温度为100℃以上的热塑性树脂。
本发明的光波导膜优选抗弯强度为5N/mm~150N/mm。更优选为15N/mm~80N/mm。如果为5N/mm以下,则自支撑性不足,故而有时操作性不良、在使用过程中压曲,因此不优选,另外如果大于150N/mm,则柔性受损,因此不优选。另一方面,如果为15N/mm~80N/mm,则形成操作性与柔性最合适的光波导膜。作为其实现方法,可以通过选定最适合的树脂、以下所示的光波导膜的拉伸来实现。
另外,从提高膜的机械强度的观点出发,本发明的光波导膜还优选沿膜长度方向进行单轴拉伸。作为拉伸方法,可以通过将该未拉伸状态的光波导膜在大于等于树脂组合物的玻璃化转变温度(Tg)+20℃的温度下进行拉伸的方法等来得到。这时拉伸方法优选沿膜长度方向进行拉伸。例如,在作为芯的热塑性树脂A为聚甲基丙烯酸甲酯的情况下,拉伸温度和拉伸倍率是多少都可以,通常优选拉伸温度为100℃~200℃,拉伸倍率为1.2倍~3倍。长度方向的拉伸方法是利用辊之间的圆周速度变化来进行。接着,优选将该拉伸后的光波导膜继续在烘箱内进行松弛热处理。该松弛热处理一般在高于拉伸温度、低于熔点的温度下进行。在热塑性树脂A为聚甲基丙烯酸甲酯的情况下,优选在100℃~200℃的范围内进行。
本发明的光波导膜中,作为保护层,可以在包覆层的外侧被覆其它树脂,例如聚酰胺、聚酯弹性体、聚酰胺弹性体、聚苯乙烯弹性体、聚烯烃弹性体、聚4-甲基-1-戊烯、聚偏1,1-二氟乙烯、离聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、1,1-二氟乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、ABS、聚对苯二甲酸丁二酯、聚乙烯、氯乙烯等。另外,可以通过在保护层树脂中混合炭黑、酸化铅、酸化钛或有机颜料等将保护层进行着色,从而提高防止光波导膜内部的传送光漏到外部、并防止外部光侵入到树脂膜内部的光遮蔽效果。另外,为了防止保护层树脂、作为芯、包覆部的树脂劣化,还可以添加紫外线吸收剂、HALS等。
因为本发明的光波导膜可以用连续法制造,所以既可以卷绕成辊状,也可以在制造光波导时进行辊对辊式(Roll to Roll)加工。另外,因为是平坦的膜状,所以即使卷绕成辊状也比将光纤捆成带状的光波导膜等体积小,且生产性也较高。
可以通过使用本发明的光波导膜或其一部分,与激光器、面发光激光器、光电二极管、光检测器、光纤等连接,从而制成光数据链接。另外,既可以在本光波导膜上形成电布线,也可以在本光波导膜上进行光电转换,将传送来的光信号转换成电信号,然后用电与机器进行连接。通过对本发明的光波导膜进行切削、冲压等加工,从而将其一部分作为光波导利用,也可以以低于蚀刻法等的成本来生产。
接着,以下说明本发明的光波导膜的优选制造方法。以颗粒等形态准备2种热塑性树脂A和B。另外,为了进一步降低损失,优选将热塑性树脂的聚合体系和制膜体系制成封闭体系。在这种情况下,未必一定是颗粒。根据需要,将颗粒在热风中或真空下进行预先干燥,然后供给挤出机。在挤出机内,对加热熔融后的热塑性树脂,用齿轮泵等使热塑性树脂的挤出量均匀化,介由过滤器等除去异物、改性的热塑性树脂等。
挤出机可以使用单螺杆挤出机和双螺杆挤出机的任一种。作为调整本发明所使用的热塑性树脂的折射率的方法,有可以通过将2种以上折射率不同的热塑性树脂在纳米水平进行相溶(合金)化来调整折射率的混炼技术。在这样的情况下,螺杆构成非常重要。例如,进行合金化时,单螺杆中优选Dulmadge型、Maddock型,双螺杆中优选通过桨的组合来加强捏合的螺杆构成。另一方面,在由1台挤出机挤出1种热塑性树脂的情况下,如果混炼过强,则会产生引起光损耗的异物,因此优选使用全螺纹螺杆的单螺杆挤出机。该螺杆的L/D优选为28以下,更优选为24以下。另外,螺杆的压缩比优选为3以下,更优选为2.5以下。另外,作为除去引起光损耗的异物的方法,使用真空排气口挤出、过滤器过滤等公知的技术是有效的。真空排气口的压力优选以差压计为1~300mmHg左右。另外,作为过滤器过滤,可以通过在熔融挤出中使用FSS(纤维烧结立体,FiberSintered Stereo)叶状盘式过滤器(leaf disc fiter)来进行高精度过滤。优选依据异物的大小、量等产生状态、以及树脂粘度产生的滤压来适当改变过滤器的过滤精度,在本发明中优选使用过滤精度为25μm以下的过滤器。更优选为10μm以下,进而优选为5μm以下。另外,从减少树脂泄漏的观点出发,这时挤出机先端的树脂压优选为20MPa以下,更优选为10MPa以下。
这些使用2台以上挤出机自不同流道送出的热塑性树脂接着被送入梳型进料部件。图8显示本发明优选的梳型进料部件的一例。图8是进料部件的平面图。进料部件15由侧板10、树脂A供给部11、狭缝部12、树脂B供给部13、侧板14构成,将它们一体化来使用。图8的进料部件具有来自树脂A供给部11、树脂B供给部13的2个树脂导入口16。这里,被导入存在于狭缝部的多个狭缝的树脂的种类,根据树脂A供给部11以及树脂B供给部13各自的储液部17的底面与位于各狭缝部件上的各狭缝的端部的位置关系来确定。以下说明其机理。
图9(a)是将狭缝部12放大而得的。图9(b)显示狭缝19a的形状的p-p’截面,图9(c)显示狭缝19b的形状的q-q’截面。如(b)和(c)所示,各狭缝的棱线21相对于狭缝部件的厚度方向是倾斜的。
图10显示了进料部件中的树脂A供给部11、狭缝部12、树脂B供给部13。而且,分别位于树脂A供给部11、树脂B供给部13的储液部的底面26和28的高度,根据存在于狭缝部的棱线25的上端部24与下端部23之间的高度来定位。由此,从所述棱线25较高的一侧自储液部17导入树脂(图10中,箭头27),但所述棱线25较低的一侧为狭缝被封闭的状态,不能从该侧导入树脂。
图中没有显示,但在与图10观察到的狭缝相邻的狭缝,狭缝的棱线被配置成与图10相反的角度,由树脂A供给部21被导入狭缝部12。这样,因为树脂A或树脂B被选择性地导入各个狭缝,所以如果以树脂B为形成包覆部的材料,以树脂A为形成芯的材料和/或芯间隔调节部,则可在狭缝部12中形成具有排列了多个芯和包覆壁的结构的树脂流,并从该部件15的下方的流出口18流出。即,形成排列了图1中的芯3、芯间隔调节部4、包覆壁2的结构源头。
如果使用这样的进料部件,则可以根据狭缝的个数容易地调整芯的个数。另外,可以根据狭缝的形状(长度、间隙)、流体的流量、宽度方向的压缩程度容易地调整芯径。另一方面,对于芯的形状,基本是四边形,但通过调整树脂A与树脂B的粘度差,四边形在流动过程可能发生形变,变成椭圆、变成圆。此外,作为优选的狭缝个数,一个狭缝部有5个~3000个。如果少于5个,则芯的个数过少,因此效率差。另一方面,如果多于3000个,则难以控制流量不均,故而芯径的精度不足,因此难以进行光连接。更优选为50个~1000个。在该范围内,可以高精度地控制芯径,并提供效率非常好的多信道光波导。此外,在具有200个以上芯的情况下,优选另外使用具有2个以上狭缝部的进料部件。这是因为,如果1个狭缝部中存在400个以上(作为芯为200个以上)狭缝,则难以使各狭缝的流量均匀的缘故。
这样得到的具有树脂A与树脂B的排列结构的流体,利用图11所示的口模,在至少一面形成包覆层,从而形成具有本发明方式的结构体。图11是显示本发明所使用的口模的一例的截面图。在图11的口模中,具有3个流入口,树脂B自流入口29流入。此外,优选利用与上述进料部件的供给方法不同的方法来供给该树脂B。另外,由上述进料部件所形成的叠层了树脂A和树脂B的树脂流自流入口30流入。它们在合流部32被合流、叠层,在沿宽度方向叠层了树脂A和树脂B的树脂流的表面形成树脂B的层,并从口模排出口31被排出。
这里,本发明的口模是具有2个以上流入口的口模,在自流入口至合流部的流道中,必须至少具有拉幅比为2~100的流道B,以及拉幅比为0.5~1.5的流道A。本发明所谓的拉幅比,被定义为口模排出宽度除以各流道直径(宽度方向)的最小值而得的值。各流道直径在流道的形状为圆形的情况下指直径,为椭圆、矩形的情况下指流道的宽长。对该拉幅比使用图12来进行说明。
图12(a)是图11的r-r’截面图,显示树脂B的流道的宽度方向-流动方向的流道形状的一部分,相当于流道B。图12(b)是图11的s-s’截面图,显示由进料部件所形成的在宽度方向叠层了树脂A和树脂B的树脂流的流道形状,相当于流道A。在图12(a)中,来自流入口的流体按照口模排出宽度被拉幅,与此相对,图12(b)几乎未被拉幅或压缩。为了得到作为本发明的特征的芯径的高位置精度和芯径的高尺寸精度,将在与芯和包覆壁相对应的宽度方向叠层的树脂流在口模内尽量拉幅或不压缩是重要的,流道A的拉幅比必须为0.5~1.5。更优选为0.8~1.2。这种情况下,容易得到更高的精度。另外,对于流道B,拉幅比必须为2~100。这种情况下,容易使表层的包覆层的厚度均匀。更优选拉幅比为2~35。这种情况下,芯径的尺寸精度和位置精度更高。
另外,与口模同样地,对于进料部件的拉幅比,也优选为0.1~10。进料部件的拉幅比,是进料部件内的流道中宽度方向的长度最长的部位的宽度方向的长度,除以进料部件流出口的宽度方向的长度而求得的。如果使用图15来说明,则是狭缝板的两壁面的宽40除以进料部件出口的宽39的值。因为在进料部件中的拉幅比不足0.1、或大于10的情况下,仅调整狭缝形状难以将芯径最佳化,因此不优选。更优选为0.5~7。在这种情况下,可以通过调整狭缝形状进一步提高芯径的尺寸精度。通过使用上述进料部件和口模,从而使得自口模排出的片具有如图1所示的作为本申请的优选方式的光波导膜结构。
进而,作为实现芯径的尺寸精度和位置精度较高的光波导膜的方法,如图13所示,优选上述进料部件15所形成的沿宽度方向叠层了树脂A和树脂B的树脂流,不是通过口模而是通过复合装置33在其表面形成树脂B的包覆层1。叠层的树脂流在到达口模之前芯形状可能发生形变,因此优选在尽量早的阶段在表面被覆由该复合装置33形成的作为包覆层1的树脂B。该树脂B可以自第3挤出机流入,或者可以通过自1个挤出机分岔而流入被分配成包覆层1与包覆壁2的包覆层侧。
这里所谓复合装置,是发挥在膜厚度方向复合叠层的作用的公知的pinol。另外,该pinol使用2种3层复合(α/β/α结构)型的结构。通过该复合装置,沿厚度方向依次叠层树脂B/膜宽度方向的叠层体/树脂B的聚合物流被送入通常的单口模34内部,并被拉幅,从而挤出成片状。更优选为不被拉幅。
进而,说明降低本发明的光波导膜的芯的截面积变化的优选叠层方法的方式。作为降低芯截面积的截面积变化的方法,优选将狭缝长进行微调。作为一例如图14所示,通过从狭缝板的中部向狭缝板的壁面附近缓缓缩短狭缝长,从而得到截面积均匀的芯。中部狭缝35的前端与端部狭缝36的前端所成的角度37优选为3°以上。更优选为5°以上。在狭缝数为偶数的情况下,为位于中央的两个狭缝,与位于与该狭缝对应的最靠近壁面侧的狭缝所成的角度。可以根据热塑性树脂A和热塑性树脂B的粘度不同,来改变角度的最适值,如果倾斜为5°以上,则大体可以得到对该树脂截面积均匀的芯。另外,该狭缝长的倾斜可以不是直线的,例如可以是数段倾斜结构或曲线倾斜结构。所谓数段倾斜结构是存在倾斜角度变化的点那样的结构。另外,所谓曲线倾斜结构是狭缝长的倾斜划出曲线的结构,例如狭缝长以2次函数变化的结构。另外,由式(16)也可以理解,通过缓缓扩大狭缝细孔部的间隙也可以发挥同样的效果。调整狭缝长的位置优选只在必须的部位进行。
另外,为了减少进料部件15内热塑性树脂A和热塑性树脂B的温度偏差所产生的叠层紊乱,优选在与储液部12连接的各短管内装入静态混合器。通过装入静态混合器,可以消除热塑性树脂的加温偏差,从而实现高精度的宽度方向叠层。
进而,在制造本发明的光波导膜时,如图15所示,优选不在进料部件15与多歧管口模38之间装入短管而直接连接。因为通过直接连接,自聚合物合流部至聚合物排出口部的距离变短,所以可以防止芯形状紊乱。为了防止芯形状紊乱,优选自聚合物流入部至口模排出口的距离43除以最长狭缝的狭缝长42所得的值为20以下。如果为20以上,则聚合物通过流道的时间变长,因此容易发生叠层紊乱,从而芯形状紊乱。更优选为10以下。
然后,通过用流延鼓等进行冷却固化,从而得到芯沿长度方向延伸、且在膜宽度方向排列了3个以上芯的光波导膜。此外,从制成均匀的宽度方向叠层的观点出发,叠层装置内的聚合物流道的截面形状优选为四边形,特别优选长宽比(流道截面的片宽度方向的长度/厚度方向的长度)为4以上。更优选为15以上。另外,为了保持得到的膜的平面性,优选在冷却固化时使用静电印加法,即使用线状、带状、针状或刀状等的电极,从而利用静电力使之与流延鼓等冷却体密合。所谓静电印加法,是通过在钨等的导线上施加3~10kV左右的电压,产生电场,从而使熔融状态的片与流延鼓进行静电密合,并进行冷却固化而得到片的方法。此外,还可以使用由狭缝状、点状、面状的装置吹出空气而使之与流延鼓等冷却体密合的方法,还可以使用公知的表面粗糙度为0.4~0.2S水平的镀HCR的接触辊等进行压延浇铸。
将这样得到的排出片用流延鼓、压延辊等进行冷却固化。自口模排出时,有时由于颈缩现象而芯间隔变化,因此优选在模唇端部设置边导(edgeguide)。所谓边导,是为了约束自口模排出的树脂膜的端部,而设置在口模唇与冷却体之间的,通过边导与树脂稍微地接触,从而可以利用表面张力来抑制颈缩。这样,虽然自口模排出的树脂膜根据排出量与离去速度的关系而沿厚度方向被薄膜化,但是由于宽度方向尺寸不变,故而芯的宽度方向精度提高。得到的光波导膜可以根据需要进行拉伸等,并用卷绕机卷取。
本发明的光波导膜优选沿膜长度方向-厚度方向截面切断来使用。图16显示光波导膜被切断的部位44的例子。如图16所示,切断部位只要不是芯即可,既可以在芯间隔调节部上,也可以在包覆壁上。通过这样切断,可以得到例如,除去膜端部的非必须用的部分、在膜宽度方向分割光波导膜的制品。另外,切断方法既可以用金属、陶瓷、金刚石等的刀片切断,也可以使用激光器等来切断。作为激光器,例如,YAG、He-Ne、二氧化碳激光器、飞秒激光器、准分子激光器等。
另外,本发明的光波导膜所使用的光的波长优选为可见~近红外光线区域(400nm~1550nm)。特别优选为1200nm以下。通常,长距离光通信所使用的波长在1.55μm、1.31μm等近红外区域,但在本发明中由于使用热塑性树脂,故而一般多在上述的近红外线区域具有光学吸收边。因此,下述的光适合本发明的光波导膜,所述光具有光吸收小、且传送容量多的特征,其波长优选为600~1100nm,特别优选850nm、650nm。
另外,由于本发明的光波导膜是导光的光波导,因此光损耗低是重要的。由于光损耗低,从而可以将准确的光信息传送到远方。因此,光损耗优选为1dB/cm以下。更优选为0.1dB/cm以下。进而优选为0.05dB/cm以下。可以通过光散射、吸收损失较少的热塑性树脂、以及对称性良好的芯形状、芯尺寸来实现。
作为使用本发明的光波导膜的光模块,是内装有光I/O的系统。此外,所谓光模块,一般是将光与电相互转换的电子部件。例如,具有作为发送光侧的面发光型半导体激光器(VCSEL)-作为聚合物光波导的光波导膜-接收光的光电二极管的基本构成的系统。更具体地说,例如,本构成是装载在光.磁卡、连接装置之间的光背板、内存-CPU之间、开关LSI的外壳上的系统。
对本发明的光波导膜的用途,可以在显示器部件、太阳能电池部件、装饰部件、照明部件、信息通信部件等用途中使用。对光波导膜,如果自膜面垂直方向照射光,则依靠芯间隔而发生各向异性扩散、衍射现象等,因此光向特定方向传播。因此,还可以作为显示器部件的各向异性扩散板、视角控制膜、以及偏光膜等使用。进而,通过在本发明的光波导膜表面进一步施加压纹加工、高浓度粒子涂层等,从而进一步发挥所述效果。另外,可以通过与透镜等组合,从而将光有效地采光到波导内,因此也可以作为需要光电转换的太阳能电池部件使用。例如,可以使芯与菲涅耳透镜接合来采集太阳光,从而用光波导膜将光导入太阳能电池。通过使波导光源的颜色为红、蓝、黄、绿色,还可以作为图案设计用途来使用。另外,还可以通过采集卤灯、白色LED、太阳光等的光,用光波导膜波导到目标位置而进行照射,从而作为照明部件使用。特别是,本发明的光波导膜可以适用于装置之间通信、装置内通信等的短~中、长距离用的光波导。
因此,本发明的光波导膜优选在照明装置、通信装置、显示装置中使用。另外,也优选在带有连接器的光导中使用。作为连接器标准,从塑料的多芯型的通用性的观点出发,优选使用MT连接器、MPO连接器、MPX连接器、PMT连接器等。
另外,本发明的光波导膜可以作为导像装置、光传感部件使用。另外,作为其光源,可以使LD、LED。
实施例
记载本发明所使用的物性值的评价方法。
(物性值的评价方法)
(1)内部形状
对于膜的内部形状如下评价,即对使用切片机切出截面(宽度方向-厚度方向截面)的样品,使用电子显微镜JSM-6700F(日本电子(株)制造),放大观察膜的厚度方向-宽度方向截面,并拍摄截面照片,从而测定芯个数、包覆壁个数、芯间隔调节部个数、芯径和包覆层的厚度。此外,拍摄倍率根据芯径、包覆部径的大小适当调整,以便可以精度良好地进行测定。
(2)芯径的偏差
测定膜宽度方向中部3cm宽的所有芯径,按照式(12)、式(13),求得芯径的偏差R(%)。
(3)折射率
按照JIS K7142(1996)A方法测定树脂的折射率。此外,本发明中树脂的折射率是对于构成树脂膜的各树脂单体测定的。使用该值来计算NA值。
(4)损失差
在25℃、65%RH的环境下,依据JIS C6823(1999)减少(cut back)法(IEC60793-C1A)来进行测定。光源使用波长850nm的LED。测定位于中部的芯的损失和位于两端部的芯的损失,将损失最大值与损失最小值的差作为损失差(dB/m)。损失差小于0.5dB/m的情况记为◎、损失差大于等于0.5dB/m且小于1dB/m的情况记为○、损失差大于等于1dB/m且小于3dB/m的情况记为△、损失差大于等于3dB/m的情况记为×。
(5)芯间隔的偏差、芯的截面积、芯/包覆部的面积比的评价方法
对使用切割机或切片机切出截面(宽度方向-厚度方向截面)的样品,利用光学显微镜观查其截面。对观察倍率,以20倍~700倍左右进行观察,将其图像输入计算机内部。接着,使用图像处理软件Image-Pro Plusver.4(销售商プラネトロン(株)),打开该文件,如果需要则进行图像处理。图像处理是为了使芯的形状鲜明而进行的,例如,进行软件附带的2进制化和低通滤波器处理等。
接着,在图像分析中,用平行厚型截面方式(parallel thick profilemode),配置成将所有芯夹持在膜厚度方向的2条平行线之间那样,读取位置与线之间的平均亮度的关系作为数值数据。使用表计算软件(Excel2000),对位置(μm)与亮度的数据用取样步骤6(間引き6)来进行数据采集,然后进行3点移动平均的数值处理。进而将该得到的亮度变化的数据进行微分,用VBA程序读入该微分曲线的极大值和极小值,将位于芯的两端部的2个极值的中点作为芯中心位置来对于整体进行计算。接下来,将这些相邻的间隔作为图4所示的芯间隔5来进行计算。对于光波导膜的膜厚度方向-宽度方向截面的所有照片进行该操作,从而求得芯间隔的偏差。
芯间隔的偏差(VL)是如下述式那样定义的。
VL=(Lmax-Lmin)/Lc×100(%) 式(15)
VL:芯间隔的偏差
Lmax:最大芯间隔
Lmin:最小芯间隔
Lc:位于中部的芯与其相邻芯的芯间隔
这里,在芯个数为奇数的情况下,Lc取与位于中部的芯邻接的2个芯的平均值。在芯个数为偶数的情况下,Lc为位于中央的二个芯的中心之间的距离。此外,对芯间隔的偏差,将光波导膜的两端部修剪10mm而得的样品作为测定样品。
对芯的截面积的求得方法,对于得到的膜宽度方向截面照片的全部,与上述同样地通过2进制化等图像处理来区分芯与包覆部,从而求得芯的面积。即,从Count/Size对话框的测定菜单中,选择测定项目中的“Area(面积)”,按下Count按钮,进行自动测定。这样对所有芯求出截面积,从而求得满足式(5)的芯连续排列的个数的最大值。
10mm以上的芯间隔调节部的膜宽度方向长度,是在上述数据处理的过程中,由位于10mm以上的芯间隔调节部的两端部的微分曲线的2个极值求得的。另外,仅在两端部存在的情况下,采用其两端部的平均值。
另一方面,对芯/包覆部的面积比,对得到的膜宽度方向截面照片的全部,使用与上述同样的图像处理软件进行切取,使得整个照片成为由芯、芯间隔调节部和包覆部构成的照片。接着,与上述同样地利用2进制化等图像处理来区分芯与包覆部,从而求出各自的面积。即,从Count/Size对话框的测定菜单中,选择测定项目中的“Area(面积)”,按下Count按钮,进行自动测定。由得到的芯、芯间隔调节部的面积总和与包覆部的面积总和,计算(芯+芯间隔调节部)/包覆部的面积比,作为芯/包覆部的面积比。
(6)长度方向的芯的截面积的偏差评价方法
使用(物性值的评价方法)的(5)的方法,沿膜长度方向以10cm间隔求出位于宽度方向中部的芯的截面积。算出得到的10点的该芯截面积的平均值(Savg)。使用下述式(17)计算位于芯长度方向的截面积的偏差(SV)。
Sv=(Smax-Smin)/Savg×100(%) 式(17)
Sv:芯在膜长度方向相隔10cm的10点的截面积的平均值
Smax:10点的芯截面积的最大值
Smin:10点的芯截面积的最小值。
(7)自支撑性的评价
使用英斯特朗(Instron)型拉力试验机(オリエンテツク(株)制造膜抗拉强度自动测定装置“テンシロンAMF/RTA-100”),在25℃、65%RH的环境下依据JIS-K7127来测定拉伸弹性模量。样品自膜宽度方向中部切割成宽10mm×试验长50mm,仅对于膜长度方向(MD方向:Machine Direction,即机器方向),在拉伸速度300mm/分钟的条件下进行拉伸,并求出拉伸弹性模量,按照以下的基准来评价膜的自支撑性。此外,n数为5次,采用其平均值。
○:拉伸弹性模量大于等于1.5GPa;
△:拉伸弹性模量大于等于0.5GPa且小于1.5GPa;
×:拉伸弹性模量小于0.5GPa。
(8)浊度
将由膜宽度方向的中部切割成尺寸长4.0×宽3.5cm的膜作为样品,使用浊度计(スガ试验机制造HGM-2DP(C光用))来测定光波导膜的浊度。
(9)熔融粘度
将作为芯的热塑性树脂A和作为包覆部的热塑性树脂B一起用真空烘箱在80℃干燥4小时以上,来进行前处理。测定条件如下。
装置:MR-300悬浮体流量计[レオロジ一(株)制]
测定系统:锥·板型
锥直径:18mm
锥角度:1.7deg
线直径:1mm
温度:250℃(仅实施例19、29~32采用280℃的值)
变形角度:0.5deg
角频率数:0.6s-1(0.1Hz)~19s-1(3Hz)
测定气氛:氮气气流中
此外,本发明中的熔融粘度采用频率数3Hz下的复数粘度η*值。复数粘度是由旋转粘度计法得到的粘度值按照Cox-Merz经验法则求得的。
(10)损失
在25℃、65%RH的环境下,依据JIS C6823(1999)减少法(IEC60793-C1A)进行测定。光源使用波长850nm的LED(アドバンテスト制造Q81212),介由搅模器(mode scrambler)对样品进行光输入。光纤在输入侧使用的多模光纤型GI、在检测侧使用芯径0.98mm的SI型(NA0.5)。此外,输入输出光时使用调芯器来进行光轴调整。另外,检测器使用光功率传感器(アドバンテスト社Q8221)。对损失的评价基准,按以下基准进行判断,测定所使用的芯为膜宽度方向中部的芯。此外,在芯径超过980μm的情况下,使用透镜采光来进行光检测。
◎:小于0.05dB/cm;
○:大于等于0.05dB/cm且小于0.1dB/cm;
△:大于等于0.1dB/cm且小于1dB/cm;
×:大于等于1dB/cm。
(11)热塑性树脂B的熔点Tm以及晶体熔化焓ΔHm
使用示差热量分析(DSC),按照JIS-K-7122(1987年)来进行测定、计算。将熔融挤出所使用的薄片以10℃/min自25℃升温至280℃。这时,以结晶熔化时的峰顶为熔点,以由基线得到的积分值为晶体熔化焓。将得到的结果示于表3。
装置:セイコ一电子工业(株)制造“ロボツトDSC-RDC220”
数据分析:“Disk Session SSC/5200”
样品质量:5mg。
(12)热收缩率
准备长度方向150mm×宽度方向10mm的样品,这时,使样品片的长轴与作为测定对象的膜长度方向一致。将该样品片在23℃、60%RH的气氛中放置30分钟,在该气氛下,沿膜长度方向以约100mm的间隔做2个标记,使用Nikon社制造万能投影机(ModeL V-16A)来测定这些标记的间隔,将该值作为A。接着,将样品在无张力的状态下在100℃的气氛中放置24小时,接下来,在23℃、60%RH的气氛中冷却、调湿1小时,然后测定事先做的标记的间隔,将该值作为B。这时,通过下述式(18)来求得热收缩率。此外,n数为3,采用其平均值。
热收缩率(%)=100×(A-B)/A 式(18)。
(实施例1)
准备以下的树脂A、树脂B(热塑性树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
住友化学制造スミペツクス型号MGSS
树脂B:乙烯-四氟乙烯共聚物(改性ETFE)
ダイキン工业制造ネオフロンEFEP型号RP-4020
接着,向排气式挤出机1中供给树脂A,向排气式挤出机2中供给树脂B,分别用各自的挤出机制成240℃的熔融状态,经过齿轮泵和过滤器,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。利用进料部件,在宽度方向交替地叠层树脂A和树脂B,使得树脂A在两外侧,将该叠层流自图11那样的口模的中央流入部导入口模流道2(相当于图11的流入口30)。另外,向挤出机3供给树脂B,制成240℃的熔融状态,经过齿轮泵和过滤器,然后将树脂B自口模的两表面侧的流入部导入口模流道1和口模流道3。表1显示进料部件和口模的设计值。
将自口模排出的片,用边导约束端部,同时挤出到压延辊上,进行骤冷固化。进而将得到的光波导膜用卷绕机进行修整使得最终膜宽为50mm,然后进行卷绕。得到的膜以树脂A为芯。表2-1显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例2~实施例10)
将进料部件的形状和口模形状更改成表1-1那样,除此之外,在与实施例1同样的条件下制膜。将得到的光波导膜的结构和性能示于表2-1。
(比较例1)
将进料部件的形状和口模形状更改成表1那样,除此之外,在与实施例1同样的条件下制膜。将得到的光波导膜的结构和性能示于表2-1。
(比较例2)
在进料部件内部在两表层形成包覆层,使用流入口为1个的口模,如表1那样改变各装置的形状,除此之外,在与实施例1同样的条件下制膜。将得到的光波导膜的结构和性能示于表2-1。
(实施例11)
准备以下的树脂A、树脂B(树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
三菱レイヨン制造アクリペツト型号VH001
树脂B:乙烯-四氟乙烯共聚物(改性ETFE)
ダイキン工业制造ネオフロンEFEP型号RP-4020
接着,向L/D=26的单螺杆挤出机1供给树脂A,向挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成240℃的熔融状态,经过5片过滤精度10μm的FSS型叶状盘式过滤器,然后用齿轮泵使得排出比为树脂A/树脂B=3.3/1那样进行计量,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。利用进料部件,在宽度方向交替叠层树脂A和树脂B,使得树脂A在两外侧,将该叠层流导入图13那样的2种3层复合装置33(pinol)的中央流入部。使位于两端部的2个芯间隔调节部为树脂A。另外,向单螺杆挤出机3供给树脂B,制成240℃的熔融状态,经过过滤器,然后使用齿轮泵,用在进料部件下的如图13所示的2种3层复合主轴(树脂B/叠层流/树脂B=1/20/1)使之合流,使得其与该叠层流的排出比为10/1,然后导入树脂B使得厚度方向上下为包覆层。表1-2显示进料部件和口模的设计值。进而,供给T口模,并成型成片状,然后用导线施加8kV的静电压,同时在保持表面温度25℃的流延鼓上进行骤冷固化,从而得到作为未拉伸片的光波导膜。芯在膜宽度方向直线排列,在膜长度方向延续数米以上。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例12)
准备以下的树脂A、树脂B(树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
三菱レイヨン制造アクリペツト型号VH001
树脂B:乙烯-四氟乙烯共聚物(改性ETFE)
ダイキン工业制造ネオフロンEFEP RP-4020
接着,向单螺杆挤出机1供给树脂A,向挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成240℃的熔融状态,经过5片过滤精度20μm的FSS型的叶状盘式过滤器,然后用齿轮泵使得排出比为树脂A/树脂B=6/1那样进行计量,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。利用进料部件,在宽度方向交替叠层树脂A和树脂B,使得树脂A在两外侧,将该叠层流导入图13那样的2种3层复合装置33(pinol)的中央流入部。使位于两端部的2个芯间隔调节部为树脂A。另外,向单螺杆挤出机3供给树脂B,制成240℃的熔融状态,经过过滤器,然后使用齿轮泵,用在进料部件下的如图13所示的2种3层复合pinol(树脂B/叠层流/树脂B=1/14/1)使之合流,使得与该叠层流的排出比为7/1,导入树脂B使得厚度方向上下为包覆层。表1-2显示进料部件和口模的设计值。进而,供给T口模,并成型成片状,然后用导线施加8kV的静电压,同时在保持表面温度25℃的流延鼓上进行骤冷固化,从而得到作为未拉伸片的光波导膜。膜的芯间隔调节部的个数为77个,除两端部之外芯间隔调节部的膜宽度方向长度平均为1.5mm左右。芯在膜宽度方向直线排列,在膜长度方向延续数米以上。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例13)
将实施例11的树脂A更改成苯乙烯共聚聚甲基丙烯酸甲酯(电化学工业制造型号TX400L),除此之外,与实施例11同样地得到光波导膜。芯在膜宽度方向直线排列,在膜长度方向延续数米以上。表1-2显示进料部件和口模的设计值。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例14)
将实施例12的树脂A更改成苯乙烯共聚聚甲基丙烯酸甲酯(电化学工业制造型号TX400L),除此之外,与实施例12同样地得到光波导膜。表1-2显示进料部件和口模的设计值。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例15)
将实施例11的树脂A更改成聚甲基丙烯酸甲酯(住友化学制造型号MGSS),将树脂B的组成更改成四氟乙烯20mol%、1,1-二氟乙烯80mol%的四氟乙烯-乙烯共聚物。另外,过滤器的过滤精度为5μm,除此之外,与实施例11同样地得到光波导膜。芯在膜宽度方向直线排列,在膜长度方向延续数米以上。表1-2显示进料部件和口模的设计值。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。进而,通过自得到的膜端部分别用金刚石切割机切下20mm左右,从而得到平面性非常良好,非常容易光接合的光波导膜。
(实施例16)
使用与实施例15同样的树脂,用与实施例12同样的制造方法得到光波导膜。芯在膜宽度方向直线排列,在膜长度方向延续数米以上。表1-2显示进料部件和口模的设计值。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。芯在膜宽度方向直线排列,在膜长度方向延续数米以上。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例17)
准备以下的树脂A、树脂B(树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
住友化学制造スミペツクス型号LG2
树脂B:聚偏1,1-二氟乙烯(PVDF)
吴羽化学制造KF聚合物型号T#850
接着,向单螺杆挤出机1供给树脂A,向挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成240℃的熔融状态,经过2片过滤精度20μm的FSS型的叶状盘式过滤器,然后用齿轮泵使得排出比为树脂A/树脂B=2.8/1那样地进行计量,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。利用进料部件,在宽度方向交替叠层树脂A和树脂B,使得树脂A在两外侧,将该叠层流导入图13那样的2种3层复合装置33(pinol)的中央流入部。使位于两端部的2个芯间隔调节部为树脂A。另外,向单螺杆挤出机3供给树脂B,制成240℃的熔融状态,经过过滤器,然后使用齿轮泵,用在进料部件下的如图13所示的2种3层复合pinol(树脂B/叠层流/树脂B=1/7.2/1)使之合流,使得与该叠层流的排出比为3.6/1,导入树脂B使得厚度方向上下为包覆层。表1-2显示进料部件和口模的设计值。进而,供给至T口模,并成型成片状,然后用导线施加8kV的静电压,同时在保持表面温度25℃的流延鼓上进行骤冷固化,从而得到作为未拉伸片的光波导膜。芯在膜宽度方向直线排列,在膜长度方向延续数米以上。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。但是,也观察到一些流痕状的表层紊乱。
(实施例18)
准备以下的树脂A、树脂B(树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
三菱レイヨン制造アクリペツト型号MD
树脂B:四氟乙烯-乙烯共聚物
旭硝子制造型号LM-730-AP
接着,向单螺杆挤出机1供给树脂A,向挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成240℃的熔融状态,经过2片过滤精度100μm的FSS型的叶状盘式过滤器,然后用齿轮泵使得排出比为树脂A组合物/树脂B组合物=0.76/1那样地进行计量,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。利用进料部件,在宽度方向交替叠层树脂A和树脂B,使得树脂A在两外侧,将该叠层流导入图13那样的2种3层复合装置33(pinol)的中央流入部。使位于两端部的2个芯间隔调节部为树脂A。另外,向单螺杆挤出机3供给树脂B,制成240℃的熔融状态,经过过滤器,然后使用齿轮泵,用在进料部件下的如图13所示的2种3层复合pinol(树脂B/叠层流/树脂B=1/8.5/1)使之合流,使得与该叠层流的排出比为4.25/1,导入树脂B使得厚度方向上下为包覆层。表1-2显示进料部件和口模的设计值。进而,供给T口模,并成型成片状,然后用导线施加8kV的静电压,同时在保持表面温度25℃的流延鼓上进行骤冷固化,从而得到作为未拉伸片的光波导膜。芯在膜宽度方向直线排列,在膜长度方向延续数米以上。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。另外,采集的光波导膜的芯间隔调节部的膜宽度方向长度除两端部之外为300μm左右。但是,也观察到一些流痕状的表层紊乱。
(实施例19)
将实施例18的树脂A更改成聚萘二甲酸乙二酯,将树脂B更改成聚对苯二甲酸乙二酯,除此之外,与实施例18同样地得到光波导膜。
芯在膜宽度方向直线排列,在膜长度方向延续数米以上。表1-2显示进料部件和口模的设计值。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。芯在膜宽度方向直线排列,在膜长度方向延续数米以上。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例20)
准备以下的树脂A、树脂B(树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
住友化学制造スミペツクス型号MH
树脂B:聚偏1,1-二氟乙烯(PVDF)
吴羽化学制造KF聚合物型号T#850
接着,向单螺杆挤出机1供给树脂A,向挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成265℃的熔融状态,经过2片过滤精度20μm的FSS型的叶状盘式过滤器,然后用齿轮泵使得排出比为树脂A/树脂B=0.32/1那样地进行计量,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。利用进料部件,在宽度方向交替叠层树脂A和树脂B,使得树脂A在两外侧,将该叠层流导入图13那样的2种3层复合装置33(pinol)的中央流入部。使位于两端部的2个芯间隔调节部为树脂A。另外,向单螺杆挤出机3供给树脂B,制成240℃的熔融状态,经过过滤器,然后使用齿轮泵,用在进料部件下的如图13所示的2种3层复合pinol(树脂B/叠层流/树脂B=1/20/1)使之合流,使得与该叠层流的排出比为10/1,导入树脂B使得厚度方向上下为包覆层。表1-2显示进料部件和口模的设计值。进而,供给T口模,并成型成片状,然后用导线施加8kV的静电压,同时在保持表面温度25℃的流延鼓上进行骤冷固化,从而得到作为未拉伸片的光波导膜。采集的光波导膜的芯在膜宽度方向两端部严重变形,另外,由于硬挺性弱而难以进行光连接。但是,在中部宽5cm以内,特别是光学性能的变化没有问题。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例21)
准备以下的树脂A、树脂B(树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与聚偏1,1-二氟乙烯(PVDF)的合金(重量分率4∶1)
此外,PMMA住友化学制造スミペツクス型号MH
PVDF吴羽化学制造KF聚合物型号T#850
树脂B:聚偏1,1-二氟乙烯(PVDF)
吴羽化学制造KF聚合物型号T#850
接着,向单螺杆挤出机1供给树脂A,向挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成265℃的熔融状态,经过2片过滤精度20μm的FSS型的叶状盘式过滤器,然后用齿轮泵使得排出比为树脂A/树脂B=0.125/1那样地进行计量,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。利用进料部件,在宽度方向交替叠层树脂A和树脂B,使得树脂A在两外侧,将该叠层流导入图13那样的2种3层复合装置33(pinol)的中央流入部。使位于两端部的2个芯间隔调节部为树脂A。另外,向单螺杆挤出机3供给树脂B,制成240℃的熔融状态,经过过滤器,然后使用齿轮泵,用在进料部件下的如图13所示的2种3层复合pinol(树脂B/叠层流/树脂B=1/10/1)使之合流,使得与该叠层流的排出比为5/1,导入树脂B使得厚度方向上下为包覆层。表1-2显示进料部件和口模的设计值。进而,供给T口模,并成型成片状,然后用导线施加8kV的静电压,同时在保持表面温度25℃的流延鼓上进行骤冷固化,从而得到作为未拉伸片的光波导膜。采集的光波导膜的芯在膜宽度方向两端部严重变形,另外,膜表面也发现流痕,由于硬挺性弱而难以进行光连接。但是,在中部宽5cm以内,特别是光学性能的变化没有问题。表2-2显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例22)
准备以下的树脂A、树脂B(树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
住友化学制造スミペツクス型号MH
树脂B:聚偏1,1-二氟乙烯(PVDF)
吴羽化学制造KF聚合物型号T10
接着,向单螺杆挤出机1供给树脂A,向挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成265℃的熔融状态,经过5片过滤精度5μm的FSS型的叶状盘式过滤器,然后用齿轮泵使得排出比为树脂A/树脂B=3.3/1那样地进行计量,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。利用进料部件,在宽度方向交替叠层树脂A和树脂B,使得树脂A在两外侧,将该叠层流自图11那样的口模的中央流入部导入口模流道2。另外,向挤出机3供给树脂B,制成240℃的熔融状态,经过齿轮泵和过滤器,然后自口模的两表面侧的流入部向口模流道1和口模流道3导入树脂B。这时,确定排出量使得口模流量2/(口模流量1+口模流量3)的比为10/1。表1-3显示图15那样的进料部件和口模的设计值。进而,供给T口模,以拉伸倍率2成型成片状,然后用导线施加9kV的静电压,同时在保持表面温度25℃的流延鼓上进行骤冷固化,从而得到作为未拉伸片的光波导膜。采集的光波导膜的芯在膜宽度方向直线排列,其在膜长度方向延续数米以上。是光学性能的变化性优异的光波导膜。表2-3显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例23)
将实施例22的树脂A更改成苯乙烯共聚聚甲基丙烯酸甲酯(电化学工业制造型号TX800LF),使用狭缝倾斜角度为4°的进料部件,除此之外,与实施例22同样地得到光波导膜。表1-3显示进料部件和口模的设计值。采集的光波导膜的芯在膜宽度方向直线排列,其在膜长度方向延续数米以上。是光学性能的变化性优异的光波导膜。表2-3显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例24)
将实施例22的树脂A更改成聚甲基丙烯酸甲酯(三菱レイヨン制造型号MD),另外,将挤出温度都更改成240℃,并改变进料部件和口模的设计值。除此之外,与实施例22同样地得到光波导膜。表1-3显示进料部件和口模的设计值。采集的光波导膜的芯在膜宽度方向直线排列,其在膜长度方向延续数米以上。是光学性能的变化性优异的光波导膜。表2-3显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例25)
准备以下的树脂A、树脂B(树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
住友化学制造スミペツクス型号MH
树脂B:四氟乙烯-乙烯共聚物
旭硝子制造型号LM-730-AP
接着,向单螺杆挤出机1供给树脂A,向挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成265℃的熔融状态,经过5片过滤精度20μm的FSS型的叶状盘式过滤器,然后用齿轮泵使得排出比为树脂A/树脂B=3.3/1那样地进行计量,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。利用进料部件,在宽度方向交替叠层树脂A和树脂B,使得树脂A在两外侧,将该叠层流自图11那样的口模的中央流入部导入口模流道2。另外,向挤出机3供给树脂B,制成240℃的熔融状态,经过齿轮泵和过滤器,然后自口模的两表面侧的流入部向口模流道1和口模流道3导入树脂B。这时,确定排出量使得口模流量2/(口模流量1+口模流量3)的比为7/1。表1-3显示进料部件和口模的设计值。进而,供给T口模,以拉伸倍率10成型成片状,然后用导线施加9kV的静电压,同时在保持表面温度25℃的流延鼓上进行骤冷固化,从而得到作为未拉伸片的光波导膜。采集的光波导膜的芯在膜宽度方向直线排列,其在膜长度方向延续数米以上。是光学性能的变化性优异的光波导膜。表2-3显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例26)
将实施例25的树脂B更改成四氟乙烯-乙烯共聚物(ダイキン工业制造ネオルロンEFEP RP-4020),并改变进料部件和口模的设计值。除此之外,与实施例25同样地得到光波导膜。采集的光波导膜的芯在膜宽度方向直线排列,其在膜长度方向延续数米以上。是光学性能的变化性优异的光波导膜。表2-3显示得到的光波导膜的结构和性能。
(比较例3)
准备以下的树脂A、树脂B(树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
住友化学制造スミペツクス型号LG2
树脂B:四氟乙烯-乙烯共聚物
旭硝子制造型号LM-730-AP
接着,向单螺杆挤出机1供给树脂A,向挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成265℃的熔融状态,经过5片过滤精度20μm的FSS型的叶状盘式过滤器,然后用齿轮泵使得排出比为树脂A/树脂B=0.5/1那样地进行计量,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。利用进料部件,在宽度方向交替叠层树脂A和树脂B,使得树脂A在两外侧,将该叠层流自图11那样的口模的中央流入部导入口模流道2。另外,向挤出机3供给树脂B,制成240℃的熔融状态,经过齿轮泵和过滤器,然后自口模的两表面侧的流入部向口模流道1和口模流道3导入树脂B。这时,确定排出量使得口模流量2/(口模流量1+口模流量3)的比为10/1。表1-3显示进料部件和口模的设计值。进而,供给T口模,成型成片状,然后用导线施加9kV的静电压,同时在保持表面温度25℃的流延鼓上进行骤冷固化,从而得到作为未拉伸片的光波导膜。采集的光波导膜的芯在膜宽度方向两端部严重变形,故而难以进行光连接。另外,芯间隔的偏差较大,难以进行光连接所必需的调芯。此外,在膜宽度方向紊乱地排列的芯个数为51个,其在膜长度方向延续数米以上。是光学性能的变化性也较大的光波导膜。表2-3显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例27)
准备以下的树脂A、树脂B(树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
住友化学制造スミペツクス型号MH
树脂B:聚偏1,1-二氟乙烯(PVDF)
吴羽化学工业KF聚合物型号T10
接着,向单螺杆挤出机1供给树脂A,向挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成265℃的熔融状态,经过5片过滤精度10μm的FSS型的叶状盘式过滤器,然后用齿轮泵使得排出比为树脂A/树脂B=0.3/1那样地进行计量,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。利用进料部件,在宽度方向交替叠层树脂A和树脂B,使得树脂A在两外侧,将该叠层流自图11那样的口模的中央流入部导入口模流道2。另外,向挤出机3供给树脂B,制成240℃的熔融状态,经过齿轮泵和过滤器,然后自口模的两表面侧的流入部向口模流道1和口模流道3导入树脂B。这时,确定排出量使得口模流量2/(口模流量1+口模流量3)的比为10/1。表1-3显示进料部件和口模的设计值。进而,供给T口模,成型成片状,然后用导线施加9kV的静电压,同时在保持表面温度25℃的流延鼓上进行骤冷固化,从而得到作为未拉伸片的光波导膜。采集的光波导膜的芯在膜宽度方向直线排列,其在膜长度方向延续数米以上。在宽度方向5cm以内,是光学性能的变化性优异的光波导膜。表2-3显示得到的光波导膜的结构和性能。此外,浊度超过10%。
(实施例28)
改变使得树脂A/树脂B=0.125/1,口模流量2/(口模流量1+口模流量3)的比为5/1,并改变进料部件和口模的设计值。除此之外,与实施例27同样地得到光波导膜。采集的光波导膜的芯在膜宽度方向直线排列,其在膜长度方向延续数米以上。在膜宽度方向中部,是光学性能的变化性优异的光波导膜。表2-3显示得到的光波导膜的结构和性能。
(实施例29~实施例33)
改变作为芯的热塑性树脂A与作为包覆部的热塑性树脂B的树脂,除此之外,在进料部件的形状和口模形状与实施例1相同的条件下制膜。表2-4显示得到的光波导膜的结构和性能。此外,表1-4显示进料部件的形状和口模形状。
使用的树脂如下所述。
(实施例29)
准备以下的树脂A、树脂B(热塑性树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚碳酸酯(PC)
树脂B:乙烯-丙烯共聚物(EPC)
出光兴产制造型号Y-2045GP
接着,向排气式挤出机1供给树脂A,向排气式挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成280℃的熔融状态,经过齿轮泵和过滤器,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。
(实施例30)
准备以下的树脂A、树脂B(热塑性树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚碳酸酯(PC)
树脂B:聚4-甲基戊烯1(TPX)
三井化学制造型号DX820
接着,向排气式挤出机1供给树脂A,向排气式挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成280℃的熔融状态,经过齿轮泵和过滤器,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。
(实施例31)
准备以下的树脂A、树脂B(热塑性树脂A、B均无粒子)。
树脂A:降冰片烯系环烯烃共聚物(COC)
ポリプラスチツク制造TOPAS 5013
树脂B:聚4-甲基-1-戊烯(TPX)
三井化学制造型号DX820
接着,向排气式挤出机1供给树脂A,向排气式挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成280℃的熔融状态,经过齿轮泵和过滤器,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。
(实施例32)
准备以下的树脂A、树脂B(热塑性树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚对苯二甲酸乙二酯(PET)
树脂B:乙烯-丙烯共聚物(EPC)
出光兴产制造型号Y-2045GP
接着,向排气式挤出机1供给树脂A,向排气式挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成280℃的熔融状态,经过齿轮泵和过滤器,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。
(实施例33)
准备以下的树脂A、树脂B(热塑性树脂A、B均无粒子)。
树脂A:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
住友化学制造スミペツクス型号MGSS
树脂B:四氟乙烯-乙烯共聚物
组成(四氟乙烯20mol%、1,1-二氟乙烯80mol%)
接着,向排气式挤出机1供给树脂A,向排气式挤出机2供给树脂B,分别用各自的挤出机制成240℃的熔融状态,经过齿轮泵和过滤器,然后使树脂A和树脂B流入图8那样的进料部件。
【表1-4】
实施例29 | 实施例30 | 实施例31 | 实施例32 | 实施例33 | |
树脂A的组成 | PC | PC | COP | PET | PMMA |
树脂B的组成 | EPC | TPX | TPX | EPC | VDF/TFE |
芯个数 | 49 | 49 | 49 | 49 | 49 |
包覆壁个数 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
芯间隔调节部个数 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
狭缝数 | 101 | 101 | 101 | 101 | 101 |
口模流道1的拉幅比 | 7.5 | 7.5 | 7.5 | 7.5 | 7.5 |
口模流道2的拉幅比 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
口模流道3的拉幅比 | 7.5 | 7.5 | 7.5 | 7.5 | 7.5 |
进料部件的拉幅比 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 |
狭缝长的倾斜角度(°) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
自进料部件狭缝流入口至多歧管口模排出口的距离的比 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
【表3】
树脂B | 型号 | Tm(℃) | ΔHm(J/g) |
实施例11~14 | RP4020 | 171 | 14 |
实施例15、16、33 | - | 128 | 34 |
实施例17、20 | #T850 | 177 | 51 |
实施例18 | LM730AP | 220 | 22.5 |
实施例27、28 | T10 | 175 | 54 |
工业可利用性
本发明可以在显示器部件、太阳能电池部件、信息通信部件、装饰部件、照明部件等用途中使用,特别适合在装置间通信、装置内通信等的短~中、长距离用的光波导中使用。
Claims (26)
1.一种光波导膜,作为截面形状,是由热塑性树脂B形成的包覆部和由热塑性树脂A形成的分散体(芯)沿膜长度方向延伸,并在膜宽度方向排列的结构,且含有3个以上芯,该光波导膜的特征在于,位于膜宽度方向的两端部的芯径(We1、We2)与位于膜宽度方向的中部的芯径(Wc)满足下述式(1)和(2),且膜表面的至少一面具有连续的包覆层,膜宽度方向的两端部的包覆层厚度(Te1、Te2)与膜宽度方向的中部的包覆层厚度(Tc)满足下述式(3)和(4),
0.8≤We1/Wc≤1.2 式(1)
0.8≤We2/Wc≤1.2 式(2)
0.8≤Te1/Tc≤1.2 式(3)
0.8≤Te2/Tc≤1.2 式(4)。
2.根据权利要求1所述的光波导膜,芯径的偏差为0.001%~20%。
3.根据权利要求1所述的光波导膜,存在至少4个以上连续相邻的芯,所述芯的位于膜宽度方向的中部的芯的截面积(Ac)与在膜宽度方向排列的任意芯的截面积(A)满足下述式(5),
0.8≤A/Ac≤1.2 式(5)。
4.根据权利要求1所述的光波导膜,在膜长度方向芯的截面积的偏差为5%以下。
5.根据权利要求1所述的光波导膜,芯间隔的偏差为30%以下。
6.根据权利要求1所述的光波导膜,截面形状中的芯/包覆部的面积比为0.5以上。
7.根据权利要求1所述的光波导膜,含有作为芯间隔调节部的分散体。
8.根据权利要求1所述的光波导膜,含有1个以上膜宽度方向的长度至少为10mm以上的作为芯间隔调节部的分散体。
9.根据权利要求1所述的光波导膜,至少一个膜表面存在深度10μm以上的凹凸,该凹部是各芯之间的包覆部,且沿膜长度方向存在。
10.根据权利要求1所述的光波导膜,芯以聚甲基丙烯酸甲酯为主要成分,包覆部以含有氟基的热塑性树脂为主要成分。
11.根据权利要求1所述的光波导膜,所述具有氟基的热塑性树脂是由四氟乙烯-乙烯共聚物形成的。
12.根据权利要求1所述的光波导膜,浊度为5%以下。
13.根据权利要求1所述的光波导膜,NA为0.5以上。
14.根据权利要求1所述的光波导膜,在膜成型温度下,芯与包覆部的熔融粘度的关系同时满足下述式(6)和(7),
芯的熔融粘度≥包覆部的熔融粘度 式(6)
包覆部的熔融粘度≤1000(Pa·s) 式(7)。
15.根据权利要求1所述的光波导膜,在100℃进行24小时热处理所产生的膜长度方向的热收缩率为5%以下。
16.一种口模,具有2个以上流入口,该口模的特征在于,在自流入口至合流部的流道中,至少具有拉幅比为2~100的流道B,和拉幅比为0.5~1.5的流道A。
17.一种光波导膜制造装置,权利要求16所述的口模与具有1个以上狭缝部的进料部件连接,所述狭缝部具有5个以上狭缝。
18.根据权利要求1所述的光波导膜,是使用权利要求17所述的光波导膜制造装置制造的。
19.使用权利要求17所述的光波导膜制造装置来制造光波导膜的制造方法。
20.制造光波导膜的权利要求16所述的口模。
21.根据权利要求1所述的光波导膜,沿膜长度方向-厚度方向截面切断来使用。
22.使用了权利要求1所述的光波导膜的光模块。
23.使用了权利要求1所述的光波导膜的照明装置。
24.使用了权利要求1所述的光波导膜的通信装置。
25.使用了权利要求1所述的光波导膜的显示装置。
26.使用了权利要求1所述的光波导膜的带有连接器的光导。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102918437A (zh) * | 2010-06-30 | 2013-02-06 | 国际商业机器公司 | 实现在光波导的交叉区域中低损失的设计 |
CN105073386A (zh) * | 2013-03-28 | 2015-11-18 | 富士胶片株式会社 | 聚酯膜及其制造方法 |
CN112833928A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 桂林电子科技大学 | 级联宏弯曲和交替单模-多模光纤结构温度折射率传感器 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110014150A (ko) * | 2008-05-13 | 2011-02-10 | 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 | 광도파로의 제조 방법 및 광도파로 |
EP2423259B1 (en) * | 2009-04-20 | 2014-09-03 | Kureha Corporation | Polyvinylidene fluoride resin composition, white resin film, and backsheet for solar cell module |
JP5495932B2 (ja) * | 2009-05-15 | 2014-05-21 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | プラスチック光ファイバ素線及びケーブル |
JP2011033876A (ja) * | 2009-08-03 | 2011-02-17 | Nitto Denko Corp | 光センサモジュールの製造方法およびそれによって得られた光センサモジュール |
JP5583456B2 (ja) * | 2010-04-13 | 2014-09-03 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | プラスチック光ファイバ素線及びケーブル |
JP5307764B2 (ja) * | 2010-06-04 | 2013-10-02 | 三井化学株式会社 | 導光/発光成形体および導光/発光装置 |
JP5494771B2 (ja) * | 2011-09-30 | 2014-05-21 | ダイキン工業株式会社 | 集光フィルム、太陽電池モジュール、及び、転写モールド |
JP5888788B2 (ja) * | 2013-09-27 | 2016-03-22 | フクビ化学工業株式会社 | 線状発光体、及びその製造方法 |
EP3064970B1 (en) * | 2013-11-01 | 2019-12-04 | Toray Industries, Inc. | Illumination plastic optical fiber and method of manufacturing same |
DE102016120044A1 (de) * | 2016-10-20 | 2018-04-26 | Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh | Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60178405A (ja) | 1984-02-27 | 1985-09-12 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 光学繊維シ−ト状体の連続製造方法および装置 |
JPH0443304A (ja) | 1990-06-11 | 1992-02-13 | Toray Ind Inc | 光ファイバーシート製造用口金 |
JP3365021B2 (ja) * | 1993-12-27 | 2003-01-08 | 株式会社ブリヂストン | 光伝送体 |
JPH0895016A (ja) * | 1994-09-22 | 1996-04-12 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 透明導電性フィルムおよびその積層体 |
JP3147284B2 (ja) | 1995-04-28 | 2001-03-19 | 日本電信電話株式会社 | 高分子光導波路フィルムの製造方法 |
JPH1034761A (ja) * | 1996-07-26 | 1998-02-10 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 光学素子の製造法 |
JP4652507B2 (ja) * | 1998-12-25 | 2011-03-16 | 古河電気工業株式会社 | 光導波路回路とその製造方法 |
JP2001281484A (ja) | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Tdk Corp | 光導波路シートの製造方法 |
JP2002048955A (ja) * | 2000-08-02 | 2002-02-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバテープ心線とその製造方法 |
JP2003172841A (ja) | 2001-09-28 | 2003-06-20 | Omron Corp | 光導波路及びその製造方法 |
JP2003185860A (ja) | 2001-12-17 | 2003-07-03 | Jsr Corp | 光導波路形成用放射線硬化性組成物および光導波路 |
US6792184B2 (en) * | 2002-05-31 | 2004-09-14 | Corning Cable Systems Llc | Optical fiber ribbons having a preferential separation sequence |
JP2004012635A (ja) | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Nippon Paint Co Ltd | 光電気配線複合実装基板及びその製造方法 |
JP3952169B2 (ja) * | 2002-06-21 | 2007-08-01 | 住友電気工業株式会社 | テープ状光ファイバ心線の製造装置,製造方法 |
JP2004029073A (ja) * | 2002-06-21 | 2004-01-29 | Nec Corp | 光導波路回路およびその製造方法 |
JP2004086144A (ja) * | 2002-06-27 | 2004-03-18 | Fuji Xerox Co Ltd | 高分子光導波路の製造方法 |
JP2004133183A (ja) * | 2002-10-10 | 2004-04-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバテープ心線 |
JP4334211B2 (ja) | 2002-12-25 | 2009-09-30 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 光配線シート |
JP2004206016A (ja) | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Hitachi Chem Co Ltd | 光導波路構造及びその製造方法 |
JP2005187639A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Tosoh Corp | 透明性樹脂組成物 |
JP4691910B2 (ja) | 2004-06-11 | 2011-06-01 | 東レ株式会社 | スクリーン用反射体およびスクリーン |
JP2006003622A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Bridgestone Corp | 光デバイスの製造方法 |
JP2006023376A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Bridgestone Corp | 光デバイスの製造方法 |
JP4867149B2 (ja) | 2004-07-08 | 2012-02-01 | 東レ株式会社 | 積層フィルム |
JP4923555B2 (ja) * | 2005-01-17 | 2012-04-25 | 東レ株式会社 | 樹脂フィルムおよび光配線の製造方法 |
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102918437A (zh) * | 2010-06-30 | 2013-02-06 | 国际商业机器公司 | 实现在光波导的交叉区域中低损失的设计 |
CN102918437B (zh) * | 2010-06-30 | 2014-10-15 | 国际商业机器公司 | 实现在光波导的交叉区域中低损失的设计 |
US8948551B2 (en) | 2010-06-30 | 2015-02-03 | International Business Machines Corporation | Reducing loss at intersection in optical waveguides |
CN105073386A (zh) * | 2013-03-28 | 2015-11-18 | 富士胶片株式会社 | 聚酯膜及其制造方法 |
CN105073386B (zh) * | 2013-03-28 | 2017-03-08 | 富士胶片株式会社 | 聚酯膜及其制造方法 |
CN112833928A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 桂林电子科技大学 | 级联宏弯曲和交替单模-多模光纤结构温度折射率传感器 |
CN112833928B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-12-06 | 桂林电子科技大学 | 级联宏弯曲和交替单模-多模光纤结构温度折射率传感器 |
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