JP2003021742A - 高分子光学フィルムの製造方法および高分子光学フィルム - Google Patents
高分子光学フィルムの製造方法および高分子光学フィルムInfo
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- JP2003021742A JP2003021742A JP2001206119A JP2001206119A JP2003021742A JP 2003021742 A JP2003021742 A JP 2003021742A JP 2001206119 A JP2001206119 A JP 2001206119A JP 2001206119 A JP2001206119 A JP 2001206119A JP 2003021742 A JP2003021742 A JP 2003021742A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高分子光学フィルムが異常変形を起こさずに残
留応力を緩和させることを第一の課題とし、異常変形が
なく残留応力の小さい高分子光学フィルムを提供するこ
とを第二の課題とする。 【解決手段】高分子光学フィルムの原料を基板上に塗布
する工程と、加熱処理を行ない高分子光学フィルムを得
る工程と、該高分子光学フィルムを基板から剥離する工
程と、該高分子光学フィルムを該高分子光学フィルムの
ガラス転移温度以下、かつ、熱機械測定による傾き増加
点以上の温度で熱処理する工程と、を少なくとも含む。
なお、高分子光学フィルムがフッ素化ポリイミドからな
ることも含まれる。かかる熱処理工程により歪緩和およ
び均一な収縮が可能となる。
留応力を緩和させることを第一の課題とし、異常変形が
なく残留応力の小さい高分子光学フィルムを提供するこ
とを第二の課題とする。 【解決手段】高分子光学フィルムの原料を基板上に塗布
する工程と、加熱処理を行ない高分子光学フィルムを得
る工程と、該高分子光学フィルムを基板から剥離する工
程と、該高分子光学フィルムを該高分子光学フィルムの
ガラス転移温度以下、かつ、熱機械測定による傾き増加
点以上の温度で熱処理する工程と、を少なくとも含む。
なお、高分子光学フィルムがフッ素化ポリイミドからな
ることも含まれる。かかる熱処理工程により歪緩和およ
び均一な収縮が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子光導波路等
の高分子光学フィルムの製造方法および高分子光学フィ
ルムに関する。
の高分子光学フィルムの製造方法および高分子光学フィ
ルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高分子材料を光学用途に用いるこ
とが増えてきている。例えば高分子光ファイバ（ＰＯ
Ｆ）、高分子光学フィルム（例えば、光導波路）、高分
子光学フィルタ等が用いられている。これらは、従来の
無機光学材料に比べて安価に製造できるメリットがあ
る。
とが増えてきている。例えば高分子光ファイバ（ＰＯ
Ｆ）、高分子光学フィルム（例えば、光導波路）、高分
子光学フィルタ等が用いられている。これらは、従来の
無機光学材料に比べて安価に製造できるメリットがあ
る。
【０００３】上記高分子光学フィルムは、通常、高分子
光学フィルムの原料、例えば、モノマー又は前駆体を無
機材料等からなる基板上に塗布、加熱処理して製造す
る。ところが、上記製造方法による高分子光学フィルム
は、基板との熱膨張係数の違いによって応力及び歪が残
留し、偏波依存性の原因になる。そこで、応力及び歪を
緩和するために、基板から剥離し、熱処理することが行
われている（特開平７−２３９４２２公報参照）。な
お、前記公報の実施例によれば、熱処理条件は３５０
℃、１時間である。
光学フィルムの原料、例えば、モノマー又は前駆体を無
機材料等からなる基板上に塗布、加熱処理して製造す
る。ところが、上記製造方法による高分子光学フィルム
は、基板との熱膨張係数の違いによって応力及び歪が残
留し、偏波依存性の原因になる。そこで、応力及び歪を
緩和するために、基板から剥離し、熱処理することが行
われている（特開平７−２３９４２２公報参照）。な
お、前記公報の実施例によれば、熱処理条件は３５０
℃、１時間である。
【０００４】しかしながら、３５０℃という温度は、フ
ッ素化ポリイミドをはじめ、多くの高分子光学材料のガ
ラス転移温度を越えている。このように、基板から剥離
後にガラス転移温度以上の温度で熱処理すると、軟化・
流動によって不均一な異常変形が起こりやすいという問
題点が発生していた。
ッ素化ポリイミドをはじめ、多くの高分子光学材料のガ
ラス転移温度を越えている。このように、基板から剥離
後にガラス転移温度以上の温度で熱処理すると、軟化・
流動によって不均一な異常変形が起こりやすいという問
題点が発生していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、係る従来技
術の状況に鑑みてなされたもので、高分子光学フィルム
が異常変形を起こさずに残留応力を緩和させることを課
題とする。また、異常変形がなく残留応力の小さい高分
子光学フィルムを提供することを課題とする。
術の状況に鑑みてなされたもので、高分子光学フィルム
が異常変形を起こさずに残留応力を緩和させることを課
題とする。また、異常変形がなく残留応力の小さい高分
子光学フィルムを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに、まず請求項１の発明は、高分子光学フィルムの原
料を基板上に塗布する工程と、加熱処理を行ない高分子
光学フィルムを得る工程と、該高分子光学フィルムを基
板から剥離する工程と、該高分子光学フィルムを該高分
子光学フィルムのガラス転移温度以下、かつ、熱機械測
定による傾き増加点以上の温度で熱処理する工程と、を
少なくとも含むことを特徴とする高分子光学フィルムの
製造方法としたものである。請求項２の発明は、上記高
分子光学フィルムがフッ素化ポリイミドからなることを
特徴とする請求項１記載の高分子光学フィルムの製造方
法としたものである。請求項３の発明は、請求項１〜２
記載の高分子光学フィルムの製造方法で作製したことを
特徴とする高分子光学フィルムとしたものである。
めに、まず請求項１の発明は、高分子光学フィルムの原
料を基板上に塗布する工程と、加熱処理を行ない高分子
光学フィルムを得る工程と、該高分子光学フィルムを基
板から剥離する工程と、該高分子光学フィルムを該高分
子光学フィルムのガラス転移温度以下、かつ、熱機械測
定による傾き増加点以上の温度で熱処理する工程と、を
少なくとも含むことを特徴とする高分子光学フィルムの
製造方法としたものである。請求項２の発明は、上記高
分子光学フィルムがフッ素化ポリイミドからなることを
特徴とする請求項１記載の高分子光学フィルムの製造方
法としたものである。請求項３の発明は、請求項１〜２
記載の高分子光学フィルムの製造方法で作製したことを
特徴とする高分子光学フィルムとしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下詳細に説明する。請求項１は剥離後の熱処理温度を特
定した製造方法、請求項２はさらに物質を限定した製造
方法、請求項３は該製造方法で作製した高分子光学フィ
ルムである。
下詳細に説明する。請求項１は剥離後の熱処理温度を特
定した製造方法、請求項２はさらに物質を限定した製造
方法、請求項３は該製造方法で作製した高分子光学フィ
ルムである。
【０００８】我々は、高分子光学フィルムについて鋭意
研究した結果、以下の機構を解明するに至った。
研究した結果、以下の機構を解明するに至った。
【０００９】加熱処理によって作製した高分子光学フィ
ルムは、基板との熱膨張係数差に起因する応力及び歪を
持つ。高分子は一般に基板よりも大きな熱膨張係数を有
するため、ガラス転移温度（熱処理温度がガラス転移温
度より低い場合には熱処理温度）において無歪だった高
分子光学フィルムは、室温に戻るに従って大きな引張応
力及び歪を内在する。
ルムは、基板との熱膨張係数差に起因する応力及び歪を
持つ。高分子は一般に基板よりも大きな熱膨張係数を有
するため、ガラス転移温度（熱処理温度がガラス転移温
度より低い場合には熱処理温度）において無歪だった高
分子光学フィルムは、室温に戻るに従って大きな引張応
力及び歪を内在する。
【００１０】この高分子光学フィルムを基板から剥離す
ると、一定の収縮が起こって残留応力が緩和されるが、
歪は完全には緩和されない。また、ガラス転移温度以上
の温度で熱処理すると、歪は緩和されるものの異常変形
を起こし易い。
ると、一定の収縮が起こって残留応力が緩和されるが、
歪は完全には緩和されない。また、ガラス転移温度以上
の温度で熱処理すると、歪は緩和されるものの異常変形
を起こし易い。
【００１１】しかしながら、熱処理によって無機基板上
に作製した高分子光学フィルムを基板から剥離し、該高
分子光学フィルムを該高分子フィルムのガラス転移温度
以下、かつ、熱機械測定による傾き増加点以上の温度で
熱処理を行うことによって、残留歪をほぼ完全に緩和で
きる。
に作製した高分子光学フィルムを基板から剥離し、該高
分子光学フィルムを該高分子フィルムのガラス転移温度
以下、かつ、熱機械測定による傾き増加点以上の温度で
熱処理を行うことによって、残留歪をほぼ完全に緩和で
きる。
【００１２】上記「熱機械測定による傾き増加点以上の
温度」は、剥離後のフィルムを熱機械測定（ＴＭＡ）に
より求めることができる。高分子物質の本来のＴＭＡ
は、温度に対してなだらかに変化し、ガラス転移温度
（Ｔｇ）で急激に上昇する（図２）。それに対し、基板
上に作製し剥離したフィルムのＴＭＡは、ガラス転移温
度までの温度で図１のようなＳ字特性を示す。Ｓ字の傾
き減少点（図１のＴａ）から傾き増加点（図１のＴｂ）
にかけて、残留歪の緩和が起こり、傾き増加点以上にす
れば、残留歪はほぼ完全に緩和できる。従って、「熱機
械測定による傾き増加点以上の温度」とは、ＴＭＡでの
傾き増加点Ｔｂである。つまり、図１のＴｂ以上、Ｔｇ
以下の温度で熱処理すればよい。
温度」は、剥離後のフィルムを熱機械測定（ＴＭＡ）に
より求めることができる。高分子物質の本来のＴＭＡ
は、温度に対してなだらかに変化し、ガラス転移温度
（Ｔｇ）で急激に上昇する（図２）。それに対し、基板
上に作製し剥離したフィルムのＴＭＡは、ガラス転移温
度までの温度で図１のようなＳ字特性を示す。Ｓ字の傾
き減少点（図１のＴａ）から傾き増加点（図１のＴｂ）
にかけて、残留歪の緩和が起こり、傾き増加点以上にす
れば、残留歪はほぼ完全に緩和できる。従って、「熱機
械測定による傾き増加点以上の温度」とは、ＴＭＡでの
傾き増加点Ｔｂである。つまり、図１のＴｂ以上、Ｔｇ
以下の温度で熱処理すればよい。
【００１３】なお、熱処理時間は、高分子光学フィルム
の材料、フィルムの厚さ、熱処理の方法によって異なる
が、通常、０．１〜５時間程度である。
の材料、フィルムの厚さ、熱処理の方法によって異なる
が、通常、０．１〜５時間程度である。
【００１４】具体的な数値例で言えば、フッ素化ポリイ
ミドの場合、Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｇはそれぞれ約１４０℃、
約２２０℃、約３３０℃であり、熱処理時間は、１時間
である。
ミドの場合、Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｇはそれぞれ約１４０℃、
約２２０℃、約３３０℃であり、熱処理時間は、１時間
である。
【００１５】
【実施例】［高分子光学フィルムの製造例］本発明の実
施例について、図３を用いて説明する。まず、基板１
（酸化膜付きシリコン基板）を用意し、フッ素化ポリア
ミック酸溶液を塗布・加熱処理を行なうことにより、第
１クラッド層１１としてフッ素化ポリイミド層を形成し
た。次に、同様の方法により、コア層１０としてフッ素
化ポリイミド層を形成した（図３（ａ））。ここでコア
層１０の屈折率は、クラッド層１１よりも若干大きなも
のである。コア層１０の厚さは、６μｍであった。次
に、フッ酸処理によって、膜を剥離し、仮着剤によって
仮基板２（ガラス基板）に固定した（図３（ｂ））。
施例について、図３を用いて説明する。まず、基板１
（酸化膜付きシリコン基板）を用意し、フッ素化ポリア
ミック酸溶液を塗布・加熱処理を行なうことにより、第
１クラッド層１１としてフッ素化ポリイミド層を形成し
た。次に、同様の方法により、コア層１０としてフッ素
化ポリイミド層を形成した（図３（ａ））。ここでコア
層１０の屈折率は、クラッド層１１よりも若干大きなも
のである。コア層１０の厚さは、６μｍであった。次
に、フッ酸処理によって、膜を剥離し、仮着剤によって
仮基板２（ガラス基板）に固定した（図３（ｂ））。
【００１６】次に、通常のフォトリソグラフィによっ
て、コア形状のシリコン含有レジストパターン１２を形
成した（図３（ｃ））。そして、反応性イオンエッチン
グにより、光配線パターン１０Ａに加工する（図３
（ｄ））。そして、シリコン含有レジストパターン１２
を除去した（図３（ｅ））。
て、コア形状のシリコン含有レジストパターン１２を形
成した（図３（ｃ））。そして、反応性イオンエッチン
グにより、光配線パターン１０Ａに加工する（図３
（ｄ））。そして、シリコン含有レジストパターン１２
を除去した（図３（ｅ））。
【００１７】続いて、第２クラッド１３を形成し（図３
（ｆ））、高分子光学フィルム２０を仮基板２から剥離
した（図３（ｇ））。この時、剥離後の高分子光学フィ
ルム２０は、剥離前に比べて均一に収縮した。収縮率は
約１％であった。
（ｆ））、高分子光学フィルム２０を仮基板２から剥離
した（図３（ｇ））。この時、剥離後の高分子光学フィ
ルム２０は、剥離前に比べて均一に収縮した。収縮率は
約１％であった。
【００１８】次に、高分子フィルム２０に２５０℃、１
時間の熱処理を行った（図３（ｈ））。この温度は、こ
の物質のガラス転移温度以下、かつ、ＴＭＡでの傾き増
加点以上である。その結果、高分子光学フィルム２０は
均一に収縮し、トータルの収縮率は約１．５％になっ
た。熱処理後のフィルム２０のＴＭＡはＳ字特性を示さ
ず、歪を緩和できている。
時間の熱処理を行った（図３（ｈ））。この温度は、こ
の物質のガラス転移温度以下、かつ、ＴＭＡでの傾き増
加点以上である。その結果、高分子光学フィルム２０は
均一に収縮し、トータルの収縮率は約１．５％になっ
た。熱処理後のフィルム２０のＴＭＡはＳ字特性を示さ
ず、歪を緩和できている。
【００１９】［比較例］上記実施例と同様に作製（図４
（ａ）〜（ｇ））した高分子フィルム２０に対し、３５
０℃、１時間の熱処理を行った（図４（ｈ））。この温
度は、この物質のガラス転移温度以上である。高分子光
学フィルム２０は不均一に収縮し、うねりが発生した。
（ａ）〜（ｇ））した高分子フィルム２０に対し、３５
０℃、１時間の熱処理を行った（図４（ｈ））。この温
度は、この物質のガラス転移温度以上である。高分子光
学フィルム２０は不均一に収縮し、うねりが発生した。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明によれば、高分子光学フィルムを剥離後、ガラス転移
温度以下、かつ、ＴＭＡでの傾き増加点以上の温度で熱
処理することにより、歪緩和および均一な収縮を可能と
する。
明によれば、高分子光学フィルムを剥離後、ガラス転移
温度以下、かつ、ＴＭＡでの傾き増加点以上の温度で熱
処理することにより、歪緩和および均一な収縮を可能と
する。
【００２１】
【図１】剥離後の高分子光学フィルムの熱機械測定デー
タを示すグラフ図。
タを示すグラフ図。
【図２】通常の物質の熱機械測定データを示すグラフ
図。
図。
【図３】本発明の光配線層の製造方法の一例を示す断面
図。
図。
【図４】従来の光配線層の製造方法の一例を示す断面
図。
図。
１ 基板
２ 仮基板
１０ コア層
１０Ａコアパターン
１１ 第１クラッド層
１２ レジストパターン
１３ 第２クラッド
２０ 高分子光学フィルム
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 佐々木 淳
東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印
刷株式会社内
(72)発明者 原 初音
東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印
刷株式会社内
Ｆターム(参考） 2H047 KA04 PA22 PA24 PA28 QA05
4F205 AA40J AG01 AH73 AR06
GA07 GB01 GC06 GE06 GF03
GF24 GN13 GN19 GW05
Claims (3)
- 【請求項１】高分子光学フィルムの原料を基板上に塗布
する工程と、 加熱処理を行ない高分子光学フィルムを得る工程と、 該高分子光学フィルムを基板から剥離する工程と、 該高分子光学フィルムを該高分子光学フィルムのガラス
転移温度以下、かつ、熱機械測定による傾き増加点以上
の温度で熱処理する工程と、を少なくとも含むことを特
徴とする高分子光学フィルムの製造方法。 - 【請求項２】上記高分子光学フィルムがフッ素化ポリイ
ミドからなることを特徴とする請求項１記載の高分子光
学フィルムの製造方法。 - 【請求項３】請求項１〜２記載の高分子光学フィルムの
製造方法で作製したことを特徴とする高分子光学フィル
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206119A JP4816850B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 高分子光学フィルムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206119A JP4816850B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 高分子光学フィルムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003021742A true JP2003021742A (ja) | 2003-01-24 |
| JP4816850B2 JP4816850B2 (ja) | 2011-11-16 |
Family
ID=19042305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001206119A Expired - Fee Related JP4816850B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 高分子光学フィルムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4816850B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005068193A1 (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Kaneka Corporation | 接着フィルム並びにそれから得られる寸法安定性を向上させたフレキシブル金属張積層板、並びにその製造方法 |
| JP2014034590A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Mitsui Chemicals Inc | ポリイミドフィルム及びその製造方法 |
| KR20200083410A (ko) * | 2012-09-24 | 2020-07-08 | 닛테츠 케미컬 앤드 머티리얼 가부시키가이샤 | 폴리이미드 적층체 및 그 제조방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH09251113A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 耐熱性高屈折率差高分子光導波路、及びその製造方法 |
| JP2000072876A (ja) * | 1998-09-01 | 2000-03-07 | Reiko Udagawa | 含フッ素ポリイミド樹脂およびそれらを用いた光導波路 |
-
2001
- 2001-07-06 JP JP2001206119A patent/JP4816850B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7951251B2 (en) | 2004-01-13 | 2011-05-31 | Kaneka Corporation | Adhesive film, flexible metal-clad laminate including the same with improved dimensional stability, and production method therefor |
| JP2014034590A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Mitsui Chemicals Inc | ポリイミドフィルム及びその製造方法 |
| KR20200083410A (ko) * | 2012-09-24 | 2020-07-08 | 닛테츠 케미컬 앤드 머티리얼 가부시키가이샤 | 폴리이미드 적층체 및 그 제조방법 |
| KR102246488B1 (ko) | 2012-09-24 | 2021-04-30 | 닛테츠 케미컬 앤드 머티리얼 가부시키가이샤 | 폴리이미드 적층체 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4816850B2 (ja) | 2011-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
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