JP2007017522A - Resin sheet for manufacturing planar optical waveguide - Google Patents
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Description
本発明は、平面型光導波路、特に、多層平面型光導波路のコア層またはクラッド層に周期的散乱要因が形成されてなる再生専用多重ホログラム情報記録媒体を製造するために用いて好適な平面型光導波路作製用樹脂シートに関するものである。 The present invention relates to a planar optical waveguide, particularly a planar type suitable for use in manufacturing a read-only multiple hologram information recording medium in which a periodic scattering factor is formed in a core layer or a cladding layer of a multilayer planar optical waveguide. The present invention relates to a resin sheet for producing an optical waveguide.
板状の透明な媒質をコア層とし、このコア層を上下から該コア層よりも低い屈折率の媒質（クラッド層）で挟んだ構造の平面型光導波路は、光をコア層に閉じ込めて面内方向に伝搬させることができ、各種光伝送部品を始めとした光製品に応用されている。かかる光製品では、最近、このような平面型光導波路を用いた光製品の一つとして、多層ホログラム情報記録媒体（光記録素子）が開発されている（例えば、特許文献１）。この多層ホログラム情報記録媒体は、コア層に光を入射させると、面に垂直方向にホログラムパターン光が出射する記録媒体であり、前記ホログラムパターン光をＣＣＤ（電荷結合素子）等の二次元光ディテクタにより読みとることによって所定の情報を得ることができる。前記ホログラム情報は、例えば、所望のホログラムを形成するように予め計算された凹凸模様（周期散乱要因）を、光導波路を構成するコア層もしくはクラッド層に形成することによって、記録される。前記コア層に光を入射すると、導波光は前記周期散乱要因によって部分的に散乱される。この場合、散乱要因が周期構造を持っているため、散乱要因からの散乱光の位相が合致する方向が存在し、散乱光は、その方向に回折光となって進む。この回折光は導波路外にも進行し、それがホログラム像を形成する。このような機構の多層ホログラム情報記録媒体は、記録密度が、現在盛んに利用されているＣＤやＤＶＤに比べても、格段に高く、そのため、音楽ソフト、映像ソフト、さらにコンピュータのソフトウェアの配布等の用途に好適であると、注目されている。 A planar optical waveguide having a structure in which a plate-shaped transparent medium is used as a core layer, and the core layer is sandwiched from above and below by a medium having a refractive index lower than that of the core layer (cladding layer). It can be propagated inward and applied to optical products such as various optical transmission parts. In such optical products, a multilayer hologram information recording medium (optical recording element) has recently been developed as one of optical products using such a planar optical waveguide (for example, Patent Document 1). This multilayer hologram information recording medium is a recording medium that emits hologram pattern light in a direction perpendicular to the surface when light is incident on the core layer. The hologram pattern light is converted into a two-dimensional optical detector such as a CCD (charge coupled device). Predetermined information can be obtained by reading through. The hologram information is recorded, for example, by forming a concavo-convex pattern (periodic scattering factor) calculated in advance so as to form a desired hologram on the core layer or the clad layer constituting the optical waveguide. When light is incident on the core layer, the guided light is partially scattered by the periodic scattering factor. In this case, since the scattering factor has a periodic structure, there is a direction in which the phase of the scattered light from the scattering factor matches, and the scattered light proceeds as diffracted light in that direction. This diffracted light also travels outside the waveguide, which forms a hologram image. The multi-layer hologram information recording medium having such a mechanism has a recording density much higher than that of CDs and DVDs which are currently widely used. Therefore, distribution of music software, video software, computer software, etc. It is attracting attention that it is suitable for these applications.
前記多層ホログラム情報記録媒体を構成する多層平面型光導波路は、現在、まず、透明基板上にクラッド層を形成するための樹脂溶液をスピンコートし、それを硬化させ、コア層を形成するための樹脂溶液をスピンコートし、それを硬化させ、続いてクラッド層形成用樹脂溶液をスピンコートし、硬化させるという積層作業を繰り返すことによって、多層化されている。例えば、「紫外線硬化樹脂／ＰＭＭＡ／紫外線硬化樹脂／ＰＭＭＡ／紫外線硬化樹脂／・・・・・ＰＭＭＡ／紫外線硬化樹脂」というような積層構造では、屈折率１．４８０の紫外線硬化樹脂と、屈折率１．４９２のＰＭＭＡを用いることにより、ＰＭＭＡ層がコア層となり、紫外線硬化樹脂層がクラッド層となり、入射光はＰＭＭＡ層に閉じ込められ、このＰＭＭＡ層の面内を伝搬する。 The multi-layer planar optical waveguide constituting the multi-layer hologram information recording medium is currently prepared by first spin-coating a resin solution for forming a clad layer on a transparent substrate and curing it to form a core layer. Multilayering is performed by repeating a laminating operation in which a resin solution is spin-coated, cured, and subsequently a clad layer-forming resin solution is spin-coated and cured. For example, in a laminated structure such as “UV curable resin / PMMA / UV curable resin / PMMA / UV curable resin / ... PMMA / UV curable resin”, an ultraviolet curable resin having a refractive index of 1.480 and a refractive index By using 1.492 PMMA, the PMMA layer becomes the core layer, the ultraviolet curable resin layer becomes the cladding layer, and the incident light is confined in the PMMA layer and propagates in the plane of the PMMA layer.
このような積層平面型光導波路構造を有するホログラム情報光媒体の作製方法は、例えば、次のようである。まず、図１に示すように、１インチ四方の光学研磨された基板１上に紫外線硬化型樹脂溶液２を所定の厚みでスピンコートし、これに紫外線を露光して硬化させる。続いて、硬化した紫外線硬化樹脂層２ａの上にＰＭＭＡ溶液を所定の厚みでスピンコートし、乾燥させて未硬化ＰＭＭＡ層３を得る。この未硬化ＰＭＭＡ層３にホログラム形成用の凹凸模様（周期散乱要因）を有する押し型部材（スタンパ）４を押し当てて、未硬化ＰＭＭＡ層３に凹凸模様を転写し、その後、ＰＭＭＡ層３を硬化させ、その後ＰＭＭＡ硬化層３ａからスタンパ４を剥離する。以上の操作を何度か繰り返し、最後に「紫外線硬化樹脂溶液スピンコート→紫外線露光による紫外線樹脂層の硬化」を行うことによって、最後のＰＭＭＡ硬化層３ａ上に最上層の紫外線硬化樹脂層１０を形成し、再生専用多層ホログラム情報記録媒体が得られる。
A method for producing a hologram information optical medium having such a laminated planar optical waveguide structure is, for example, as follows. First, as shown in FIG. 1, an ultraviolet curable resin solution 2 is spin-coated at a predetermined thickness on a 1-inch square optically polished substrate 1, and this is exposed to ultraviolet rays and cured. Subsequently, a PMMA solution is spin-coated at a predetermined thickness on the cured ultraviolet
前記多層ホログラム情報記録媒体の作製方法では、前述のように、基板上にクラッド材料、コア材料をスピンコートすることによりクラッド層、コア層を順に形成し、ホログラムの凹凸模様のついたローラーや押し型部材を押しつけて形状を転写させ、その後、層を硬化させるという工程を１サイクルとして、このサイクルを繰り返すことによって、多層化を行っている。しかしながら、この従来の作製方法では、各層の形成をスピンコートにより行うので、工程数が多い。すなわち、スピンコート法では、塗布後、乾燥させ、その後、露光による硬化という３工程を必要とする。しかも、スピンコート法では、ナイフコーターなどの他の成膜法に比べると、均一で大面積の成膜ができないため、一度の作製作業で得られる製品量に制限がある。さらに、スピンコート法では、スピンコートに適した粘度や耐薬品性という観点から用いることができるコアおよびクラッド材料に制限がある。これらの各種制限によって、該多層ホログラム記録媒体の大量生産が実現できないでいるのが、現状である。 In the method for producing the multilayer hologram information recording medium, as described above, a clad material and a core material are spin-coated on a substrate to form a clad layer and a core layer in this order, and a hologram concavo-convex pattern roller or push The process of pressing the mold member to transfer the shape and then curing the layer is taken as one cycle, and this cycle is repeated to carry out multilayering. However, in this conventional manufacturing method, each layer is formed by spin coating, and thus the number of steps is large. That is, the spin coating method requires three steps of coating, drying, and then curing by exposure. In addition, the spin coating method has a limitation in the amount of product obtained in one manufacturing operation because it cannot form a film with a large area evenly compared with other film forming methods such as a knife coater. Furthermore, in the spin coating method, there are limitations on the core and cladding materials that can be used from the viewpoint of viscosity and chemical resistance suitable for spin coating. At present, mass production of the multilayer hologram recording medium cannot be realized due to these various limitations.
これに対し、本発明者らは、鋭意、実験、検討を重ねたところ、多層平面型光導波路を構成するコア層およびクラッド層を形成するためにスピンコートを利用せずに、コア層または／およびクラッド層を予め接着性樹脂層としてシート化しておき、この樹脂シートを積層しつつ周期散乱要因を転写し、硬化することによって、前記問題点を解決しうることを確認するに至った。すなわち、接着性樹脂シートは、接着性を有するため、積層作業を非常に容易に行うことができ、しかも予め乾燥工程が完了している材料であるので、積層後は、エネルギー印加による硬化工程のみで、コア層もしくはクラッド層として完成できる。また、樹脂シートは均一な膜厚で大面積なものを容易に作製できるので、製品の収率を大幅に向上させることができる。 On the other hand, the present inventors have made extensive studies, experiments, and studies. As a result, the core layer or / and / or the spin layer is not used to form the core layer and the clad layer constituting the multilayer planar optical waveguide. And it came to confirm that the said problem can be solved by making a clad layer into a sheet | seat as an adhesive resin layer previously, transferring a periodic scattering factor, and hardening | curing, laminating | stacking this resin sheet. That is, since the adhesive resin sheet has adhesiveness, it can be laminated very easily, and since the drying process is completed in advance, only the curing process by applying energy is applied after lamination. Thus, it can be completed as a core layer or a clad layer. Moreover, since the resin sheet can be easily produced with a uniform film thickness and a large area, the yield of the product can be greatly improved.
本発明は、かかる知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明にかかる多層平面型光導波路作製用樹脂シートは、平面状のコア層と該コア層を挟むように積層されている平面状の上下２層のクラッド層とからなる光導波路層が少なくとも一組積層されてなる平面型光導波路を作製するための樹脂シートであって、基板もしくはコア層もしくはクラッド層の上に貼着されることによってクラッド層もしくはコア層を構成する接着性樹脂層が剥離フィルム上に形成されてなることを特徴とする。 The present invention has been made based on such knowledge. That is, the resin sheet for producing a multilayer planar optical waveguide according to the present invention has an optical waveguide layer comprising a planar core layer and two planar upper and lower cladding layers laminated so as to sandwich the core layer. An adhesive resin layer that is a resin sheet for producing a planar optical waveguide laminated at least one set, and that constitutes a clad layer or a core layer by being stuck on a substrate, a core layer, or a clad layer Is formed on a release film.
また、本発明にかかる平面型光導波路作製用樹脂シートの他の構成は、平面状のコア層と該コア層を挟むように積層されている平面状の上下２層のクラッド層とからなる光導波路層が少なくとも一組積層されてなる平面型光導波路を作製するための樹脂シートであって、前記クラッド層およびコア層を構成する互いに屈折率が異なる２層の接着性樹脂層が剥離フィルム上に形成されてなることを特徴とする。 Further, another structure of the resin sheet for producing a planar optical waveguide according to the present invention is an optical device comprising a planar core layer and two planar upper and lower cladding layers laminated so as to sandwich the core layer. A resin sheet for producing a planar optical waveguide in which at least one set of waveguide layers is laminated, and two adhesive resin layers having different refractive indexes constituting the cladding layer and the core layer are on the release film. It is formed in this.
また、本発明の平面型光導波路は、平面状のコア層と該コア層を挟むように積層されている平面状の上下２層のクラッド層とからなる光導波路層が少なくとも一組積層されてなる平面型光導波路であって、前記コア層または／およびクラッド層が前記樹脂シートを用いて形成されたものであることを特徴とする。 In the planar optical waveguide of the present invention, at least one pair of optical waveguide layers each composed of a planar core layer and two planar upper and lower clad layers laminated so as to sandwich the core layer is laminated. A planar optical waveguide, wherein the core layer and / or the clad layer are formed using the resin sheet.
また、本発明の平面型光導波路の他の構成は、平面状のコア層と該コア層を挟むように積層されている平面状の上下２層のクラッド層とからなる光導波路層が少なくとも一組積層されてなる平面型光導波路であって、前記コア層およびクラッド層が前記樹脂シートを用いて形成されたものであることを特徴とする。 According to another configuration of the planar optical waveguide of the present invention, at least one optical waveguide layer including a planar core layer and two planar upper and lower cladding layers laminated so as to sandwich the core layer is provided. A planar optical waveguide that is assembled and laminated, wherein the core layer and the clad layer are formed using the resin sheet.
さらに、本発明の光記録素子は、コア層またはクラッド層に周期散乱要因が形成されている前記平面型光導波路を所望の形状、寸法に成形することによって得られたものであることを特徴とする。 Furthermore, the optical recording element of the present invention is obtained by molding the planar optical waveguide having a periodic scattering factor formed in a core layer or a cladding layer into a desired shape and size. To do.
本発明にかかる平面型光導波路作製用樹脂シートは、基板上に順次貼着することで均一かつ大面積なクラッド層または／およびコア層を容易に形成することができ、平面型光導波路製品を高品質に大量生産することができる。本発明の樹脂シートを用いて得られた平面型光導波路は、高い光学的品質を維持しつつ簡易かつ大量に生産することができる。この平面型光導波路のコア層もしくはクラッド層に周期散乱要因を設けることにより高品質の大容量記録素子を大量生産することができる。 The planar optical waveguide-producing resin sheet according to the present invention can be formed on a substrate in order to easily form a uniform and large-area clad layer and / or core layer. It can be mass-produced with high quality. The planar optical waveguide obtained by using the resin sheet of the present invention can be easily and mass-produced while maintaining high optical quality. By providing a periodic scattering factor in the core layer or the clad layer of the planar optical waveguide, a high-quality large-capacity recording element can be mass-produced.
本発明の平面型光導波路作製用樹脂シートのコア層もしくはクラッド層を構成する接着性樹脂層は、光導波路を形成する際に基板等の上に積層するときに簡易に積層できるように、接着性を有しているが、積層操作の容易性を考慮すると、感圧接着性、すなわち粘着性であることが好ましい。 The adhesive resin layer constituting the core layer or the clad layer of the resin sheet for producing a planar optical waveguide of the present invention is bonded so that it can be easily laminated when it is laminated on a substrate or the like when forming an optical waveguide. However, considering the ease of the laminating operation, pressure-sensitive adhesiveness, that is, tackiness is preferred.
また、この平面型光導波路のコア層もしくはクラッド層に周期的散乱要因を設け、大容量記録素子として用いる場合には、コア層またはクラッド層のどちらかの接着性樹脂層は積層された後、スタンパ等を押し当てて硬化されることになるが、その硬化機構は、エネルギーの印加により実現されるものである。使用されるエネルギーの形態は、熱エネルギー、および紫外線，ｉ線，ｇ線，ｈ線，ＡｒＦ，Ｆ2レーザー光などの各種光エネルギー、電子線やγ線などの電離放射線が可能である。 In addition, when a periodic scattering factor is provided in the core layer or the clad layer of the planar optical waveguide and used as a large-capacity recording element, the adhesive resin layer of either the core layer or the clad layer is laminated, It is cured by pressing a stamper or the like, and the curing mechanism is realized by application of energy. The form of energy used can be thermal energy, various light energies such as ultraviolet rays, i rays, g rays, h rays, ArF, F 2 laser light, and ionizing radiation such as electron rays and γ rays.
樹脂シートの接着性樹脂層の積層構造としては、基本的には１層以上何層でもかまわないが、クラッド層もしくはコア層に周期散乱要因を形成しつつ光導波路を積層していく用途では、図２に示すように、クラッド層もしくはコア層を構成する１層の接着性樹脂層１２が剥離フィルム１１ａ上に形成されてなるもの（樹脂シート１３）か、図３に示すように、クラッド層およびコア層を構成する互いに屈折率が異なる２層の接着性樹脂層１４，１５が剥離フィルム１１ａ上に形成されてなるもの（樹脂シート１６）のいずれかが、好適である。なお、１層構造においても、２層構造においても、剥離フィルム１１ａ上に層を形成した後は、露出面を他の剥離フィルム１１ｂで保護しておく。 As the laminated structure of the adhesive resin layer of the resin sheet, it may basically be any number of one or more layers, but in applications where optical waveguides are laminated while forming a periodic scattering factor in the cladding layer or the core layer, As shown in FIG. 2, a single adhesive resin layer 12 constituting a clad layer or core layer is formed on a release film 11a (resin sheet 13), or a clad layer as shown in FIG. One of the two layers (resin sheet 16) in which the two adhesive resin layers 14 and 15 constituting the core layer and having different refractive indexes are formed on the release film 11a is preferable. In both the one-layer structure and the two-layer structure, after the layer is formed on the release film 11a, the exposed surface is protected with another release film 11b.
樹脂シートの接着性樹脂層を構成する材料としては、光学的に透明で、導波特性を維持できる屈折率を有し、適度な粘着性を発揮する材料であれば、特に限定されず、従来公知の材料を適宜組み合わせて使用することが可能である。 The material constituting the adhesive resin layer of the resin sheet is not particularly limited as long as the material is optically transparent, has a refractive index capable of maintaining waveguide characteristics, and exhibits appropriate tackiness. Conventionally known materials can be used in appropriate combination.
本発明の樹脂シートを用いて形成する光導波路は、その目的に応じて、コア層とこれを挟む２層のクラッド層とからなる１組の光導波路層を１層以上何層積層しても良い。 The optical waveguide formed using the resin sheet of the present invention can be formed by laminating one or more optical waveguide layers each including a core layer and two clad layers sandwiching the core layer depending on the purpose. good.
また、その積層に当たっては、コア層またはクラッド層に様々な加工が必要になった場合も、各層をシートにて提供するため、加工が容易であり、効率的な作製が可能である。例えば、ホログラム情報を保持する凹凸模様を形成する場合は、シートを基板もしくは既存の層の上に貼着した後、その上に凹凸模様が刻設されたスタンパを押し当て、その状態で硬化エネルギーを印加して硬化させ、その後、スタンパを剥がし、さらに積層操作を続けることになる。つまり、スタンパの押し当てとエネルギー印加の工程を付け加えるだけで、その他の工程の変更や新たな工程の追加なしに、ホログラム情報記録媒体用の多層平面型光導波路が簡易かつ大量に作製可能である。得られた多層平面型光導波路を所望の寸法、形状に成形すれば、目的のホログラム情報記録媒体を得ることができる。 In addition, when the core layer or the clad layer needs to be processed variously during the lamination, each layer is provided by a sheet, so that processing is easy and efficient production is possible. For example, when forming a concavo-convex pattern to hold hologram information, after sticking a sheet on a substrate or an existing layer, press a stamper with a concavo-convex pattern engraved on it, and in that state curing energy Is applied and cured, and then the stamper is peeled off and the lamination operation is continued. In other words, a multilayer planar optical waveguide for a hologram information recording medium can be manufactured easily and in large quantities simply by adding stamper pressing and energy application processes and without changing other processes or adding new processes. . If the obtained multilayer planar optical waveguide is formed into a desired size and shape, a target hologram information recording medium can be obtained.
以下、本発明の実施例を説明する。以下に示す実施例は、本発明を好適に説明するための例示に過ぎず、なんら本発明を限定するものではない。 Examples of the present invention will be described below. Examples described below are merely examples for suitably explaining the present invention, and do not limit the present invention.
本発明は、平面型光導波路を作製するために好適な樹脂シートである。したがって、その物性としては、光を導波するに適切な屈折率を有していること、導波損失が少ないこと、そして、ホログラム情報記録媒体を構成する場合には、スタンパを用いた場合の形状転写性が良好であることが、必要となる。これらの物性の評価および試験方法は、以下のようである。 The present invention is a resin sheet suitable for producing a planar optical waveguide. Therefore, as its physical properties, it has an appropriate refractive index for guiding light, has a small waveguide loss, and when a hologram information recording medium is constructed, a stamper is used. It is necessary that the shape transferability is good. The evaluation and test methods of these physical properties are as follows.
（評価および試験方法）
（１）屈折率および導波損失：プリズムカプラ（メトリコン社製、ＭＯＤＥＬ２０１０）を用いてプリズムカプリング法により行った。実施例のシートに対し波長６３３ｎｍのレーザ光を入射させ、その出射光を観察することにより、屈折率、光損失を算出した。
（２）形状転写性：シリコン基板に本発明の樹脂シートを貼り付け、その上からＰＭＭＡ製スタンパをローラーで貼り、２７００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射してシートを硬化させた後、スタンパを剥離した。スタンパ剥離後のシートへの形状転写性は、次式により評価を行った。
（シート上に形成された凹凸の形状深さ／スタンパの形状深さ）×１００（％）
(Evaluation and test methods)
(1) Refractive index and waveguide loss: Performed by a prism coupling method using a prism coupler (manufactured by Metricon Corporation, MODEL 2010). A laser beam having a wavelength of 633 nm was incident on the sheet of the example, and the emitted light was observed to calculate the refractive index and the optical loss.
(2) Shape transferability: The resin sheet of the present invention is attached to a silicon substrate, a PMMA stamper is attached thereon with a roller, the sheet is cured by irradiating with 2700 mJ / cm 2 ultraviolet rays, and then the stamper is peeled off. did. The shape transferability to the sheet after the stamper was peeled was evaluated by the following formula.
(Density shape depth formed on the sheet / stamper shape depth) × 100 (%)
（実施例１）
ｎ−ブチルアクリレート８００ｇとアクリル酸２００ｇとを、酢酸エチル／メチルエチルケトン混合溶媒（重量比５０：５０）２０００ｇ中で反応させて、アクリル酸エステル共重合体溶液（固形分濃度３３．３重量％、固形分重量１，０００ｇ）を得た。この共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、サイズ排除クロマトグラフィー法（ＳＥＣ法）により測定した標準ポリスチレン換算値で約５０９，０００であった。この共重合体溶液の固形分１００重量部に対して、メチルエチルケトン３０重量部および２−メタクリロイルオキシエチルイソシアナート（アクリル酸エステル共重合体の水酸基１００当量に対して３０当量）１２．９重量部を添加し、窒素雰囲気下で４０℃で４８時間反応させて、ポリマー中にメタクリロイル基を含む紫外線硬化型共重合体を得た。
Example 1
800 g of n-butyl acrylate and 200 g of acrylic acid are reacted in 2000 g of a mixed solvent of ethyl acetate / methyl ethyl ketone (weight ratio 50:50) to give an acrylic ester copolymer solution (solid content concentration 33.3% by weight, solid A weight of 1,000 g) was obtained. The weight average molecular weight (Mw) of this copolymer was about 509,000 in terms of standard polystyrene measured by a size exclusion chromatography method (SEC method). 30 parts by weight of methyl ethyl ketone and 12.9 parts by weight of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (30 equivalents with respect to 100 equivalents of the hydroxyl group of the acrylate copolymer) are added to 100 parts by weight of the solid content of the copolymer solution. The resulting mixture was reacted at 40 ° C. for 48 hours under a nitrogen atmosphere to obtain an ultraviolet curable copolymer containing a methacryloyl group in the polymer.
得られた紫外線硬化型共重合体の固形分重量は、１，１２９ｇであった。この固形分１００重量部に対して、紫外線硬化型樹脂としてジメチロールトリシクロデカンジアクリレート（共栄社化学性、商品名ＤＣＰ−Ａ）１００重量部、光重合開始剤（ＬＡＭＢＥＲＴＩ ＳＰＡ 社製、商品名：ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＩＰ−１５０）１２重量部、イソシアネート系架橋剤（東洋インキ製造製、商品名：オリバインＢＨＳ−８５１５）２重量部を加えた後、固形分濃度が４０重量％となるようにメチルエチルケトンを加えて、塗布液とした。 The obtained ultraviolet curable copolymer had a solid content weight of 1,129 g. With respect to 100 parts by weight of this solid content, 100 parts by weight of dimethylol tricyclodecane diacrylate (Kyoeisha Chemical, trade name DCP-A) as an ultraviolet curable resin, a photopolymerization initiator (manufactured by LAMBERTI SPA, trade name: After adding 12 parts by weight of ESACURE KIP-150 and 2 parts by weight of an isocyanate-based cross-linking agent (trade name: Olivevine BHS-8515, manufactured by Toyo Ink), methyl ethyl ketone was added so that the solid content concentration would be 40% by weight. A coating solution was obtained.
この塗布液を、厚さ３８μｍ、幅６００ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムにシリコーン樹脂が塗布された剥離フィルム上に、ナイフコーターを用いて５００ｍｍの幅で塗布し、９０℃で１分間乾燥させ、厚さ約９μｍの感圧接着性樹脂層を形成し、さらにＰＥＴ剥離フィルムを貼り合わせることにより感圧接着性樹脂層を有する光導波路形成用シートを得た。このシートを前記評価および試験方法に供した。その結果、このシートの感圧接着性樹脂層を硬化させた後の屈折率は、１．５０４２（ＴＥモード）、１．５０４３（ＴＭモード）であり、導波損失は０．３ｄＢ／ｃｍであり、形状転写性は９０％であった。 This coating solution was applied to a release film in which a silicone resin was applied to a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 38 μm and a width of 600 mm using a knife coater and dried at 90 ° C. for 1 minute. A sheet for forming an optical waveguide having a pressure-sensitive adhesive resin layer was obtained by forming a pressure-sensitive adhesive resin layer having a thickness of about 9 μm and further bonding a PET release film. This sheet was subjected to the evaluation and test methods. As a result, the refractive index after curing the pressure-sensitive adhesive resin layer of this sheet is 1.5042 (TE mode) and 1.5043 (TM mode), and the waveguide loss is 0.3 dB / cm. Yes, the shape transferability was 90%.
（実施例２）
前記実施例１で作製した樹脂シートの剥離フィルムを剥がし、厚さ１００μｍのノルボルネン系光学フィルム（ＪＳＲ株式会社製、商品名：アートン）上に貼り付けた。さらに、反対側の剥離フィルムを剥がし、ここにホログラムパターンが刻まれたＰＭＭＡ製スタンパをローラーで押し当て、スタンパを押し当てたままで紫外線を照射して硬化させた。この時の紫外線照射量は５００ｍＪ／ｃｍ2であった。硬化後、スタンパを剥離することによって、貼着層（クラッド層）にホログラム情報を持つ凹凸形状を転写した。ＰＭＭＡスタンパを剥がした後、その露出面に別の樹脂シート（コア層）を重ねて硬化させ、その上に前記クラッド層用の樹脂シートを用いて次のクラッド層用樹脂層を積層し、次のパターンが刻まれたスタンパを押し当て、ＵＶ照射するという操作を繰り返し、合計で１０層の異なるホログラムパターンが付与された多層ホログラム記録媒体用の積層体を作製した。
(Example 2)
The release film of the resin sheet produced in Example 1 was peeled off and attached to a norbornene-based optical film (trade name: Arton, manufactured by JSR Corporation) having a thickness of 100 μm. Further, the release film on the opposite side was peeled off, and a PMMA stamper on which the hologram pattern was engraved was pressed with a roller, and cured while being irradiated with ultraviolet rays while the stamper was pressed. The amount of ultraviolet irradiation at this time was 500 mJ / cm 2 . After curing, the stamper was peeled off to transfer the concavo-convex shape having hologram information to the adhesive layer (cladding layer). After peeling off the PMMA stamper, another resin sheet (core layer) is stacked on the exposed surface and cured, and the next resin layer for the clad layer is laminated thereon using the resin sheet for the clad layer. A laminate for a multilayer hologram recording medium to which a total of 10 different hologram patterns were imparted was manufactured by repeating the operation of pressing the stamper with the pattern of 1 and applying UV irradiation.
得られた積層体をダイシングソーを用いて２０ｍｍ×３０ｍｍの大きさに切断し、この製品サンプルの断面方向からレーザー光（波長６８０ｎｍ、強度約５ｍＷの半導体レーザー）を、レンズを組み合わせてコア層に導入されるように調整した後、レーザー光をコア層に入射して製品評価を行った。その結果、レーザー光はコア層内を伝搬し、凹凸（周期散乱要因）によって散乱された光は垂直方向に透過して所期のテスト用ホログラムパターンが光学顕微鏡により観察できた。 The obtained laminate is cut into a size of 20 mm × 30 mm using a dicing saw, and laser light (semiconductor laser with a wavelength of 680 nm and an intensity of about 5 mW) is applied to the core layer from the cross-sectional direction of this product sample by combining the lenses. After adjusting to be introduced, the laser beam was incident on the core layer to evaluate the product. As a result, the laser beam propagated in the core layer, the light scattered by the unevenness (periodic scattering factor) was transmitted in the vertical direction, and the desired test hologram pattern could be observed with an optical microscope.
以上のように、本発明にかかる平面型光導波路作製用樹脂シートは、基板上に順次貼着することで均一かつ大面積なクラッド層または／およびコア層を容易に形成することができ、平面型光導波路製品を高品質に大量生産することができる。特に多層平面型光導波路を用いた多層ホログラム情報記録媒体に適用した場合、高品質な大容量メモリーを大量生産することができ、情報関連技術分野への経済的寄与は大である。 As described above, the resin sheet for producing a planar optical waveguide according to the present invention can easily form a uniform and large-area clad layer and / or core layer by sequentially sticking on a substrate. Type optical waveguide products can be mass-produced with high quality. In particular, when applied to a multilayer hologram information recording medium using a multilayer planar optical waveguide, a high-quality large-capacity memory can be mass-produced, and the economic contribution to the information-related technical field is great.
１１ａ，１１ｂ 剥離フィルム
１２ 接着性樹脂層
１３，１６ 樹脂シート
１４ コア層用の接着性樹脂層
１５ クラッド層用の接着性樹脂層
11a, 11b Release film 12 Adhesive resin layers 13, 16 Resin sheet 14 Adhesive resin layer 15 for core layer Adhesive resin layer for clad layer
Claims (14)
基板もしくはコア層もしくはクラッド層の上に貼着されることによってクラッド層もしくはコア層を構成する接着性樹脂層が剥離フィルム上に形成されてなることを特徴とする平面型光導波路作製用樹脂シート。 Resin for producing a planar optical waveguide in which at least one optical waveguide layer comprising a planar core layer and two planar upper and lower clad layers laminated so as to sandwich the core layer is laminated A sheet,
A resin sheet for producing a planar optical waveguide, characterized in that an adhesive resin layer constituting a clad layer or core layer is formed on a release film by being stuck on a substrate, core layer or clad layer .
前記クラッド層およびコア層を構成する互いに屈折率が異なる２層の接着性樹脂層が剥離フィルム上に形成されてなることを特徴とする平面型光導波路作製用樹脂シート。 Resin for producing a planar optical waveguide in which at least one optical waveguide layer comprising a planar core layer and two planar upper and lower clad layers laminated so as to sandwich the core layer is laminated A sheet,
A resin sheet for producing a planar optical waveguide, wherein two adhesive resin layers having different refractive indexes constituting the clad layer and the core layer are formed on a release film.
前記コア層または／およびクラッド層が前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂シートを用いて形成されたものであることを特徴とする平面型光導波路。 A planar optical waveguide in which at least a pair of optical waveguide layers each composed of a planar core layer and planar upper and lower clad layers laminated so as to sandwich the core layer are laminated,
The planar optical waveguide, wherein the core layer and / or the cladding layer is formed using the resin sheet according to any one of claims 1 to 3.
前記コア層およびクラッド層が前記請求項４〜６のいずれか１項に記載の樹脂シートを用いて形成されたものであることを特徴とする平面型光導波路。 A planar optical waveguide in which at least a pair of optical waveguide layers each composed of a planar core layer and planar upper and lower clad layers laminated so as to sandwich the core layer are laminated,
A planar optical waveguide, wherein the core layer and the clad layer are formed using the resin sheet according to any one of claims 4 to 6.
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