JP2008089861A - Method of manufacturing optical waveguide and manufacturing equipment thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクリーン印刷方法を用いて、光通信、光情報処理等に用いられる光導波路を製造する方法及び製造装置に関する。 The present invention relates to a method and a manufacturing apparatus for manufacturing an optical waveguide used for optical communication, optical information processing, and the like using a screen printing method.
マルチメディア時代を迎え、光通信システムやコンピュータにおける情報処理の大容量化および高速化の要求から、光の伝送媒体として光導波路が注目されている。近年、石英系光導波路に代わって、放射線硬化性樹脂組成物等の合成樹脂製の光導波路の開発が進められている。合成樹脂製の光導波路は、面発光レーザーやフォトダイオード等の受発光素子と接合して、電気/光信号を変換する次世代のインターフェースとして、光インターコネクションの分野で着目されている。
このような光導波路は、例えば、図4に示す光導波路40のように、一般的に、下部クラッド層41と、コア部分42と、上部クラッド層43とを含み、コア部分42の屈折率が下部クラッド層41及び上部クラッド層43のいずれの屈折率よりも大きくなるように構成されている。
In the multimedia era, optical waveguides are attracting attention as optical transmission media because of the demand for large capacity and high speed information processing in optical communication systems and computers. In recent years, in place of quartz optical waveguides, development of optical waveguides made of synthetic resins such as radiation curable resin compositions has been promoted. Synthetic resin optical waveguides are attracting attention in the field of optical interconnection as next-generation interfaces for converting electrical / optical signals by joining with light emitting / receiving elements such as surface emitting lasers and photodiodes.
Such an optical waveguide generally includes a lower clad layer 41, a core portion 42, and an upper clad layer 43 as in the
光導波路の製造方法において、光導波路の下部クラッド層及び上部クラッド層は、基板上に、クラッド層を形成するための液状の放射線硬化性組成物を塗布した後、放射線を照射して、液状の放射線硬化性組成物を硬化させることによって形成することができる。液状の放射線硬化性組成物の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ディッピング法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、カーテンコート法等が挙げられる。また、液状の放射線硬化性組成物の塗布方法として適用可能な印刷方法としては、例えば、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等が挙げられる。
上記の各種印刷方法のうち、スクリーン印刷法は、絹、ナイロン、ステンレス等からなるスクリーンにレジスト(版膜)でパターンを形成し、印刷用の樹脂等を、スクリーンの版膜のない部分(貫通孔)からスキージ等の押圧手段で、基板上に押し出して印刷する方法である。スクリーン印刷法は、グラビア印刷等と比較して安価な方法であり、印刷圧が少ないために、屈曲性を有する素材にも印刷することができ、被印刷体に印刷されたインキの肉盛りが厚く、ボリューム感のある印刷ができる点において優れている。
In the method of manufacturing an optical waveguide, the lower clad layer and the upper clad layer of the optical waveguide are coated with a liquid radiation curable composition for forming a clad layer on a substrate, and then irradiated with radiation to form a liquid. It can be formed by curing the radiation curable composition. Examples of the application method of the liquid radiation curable composition include spin coating, dipping, spraying, bar coating, roll coating, and curtain coating. Moreover, as a printing method applicable as a coating method of a liquid radiation curable composition, the gravure printing method, the screen printing method, the inkjet printing method etc. are mentioned, for example.
Of the various printing methods described above, the screen printing method forms a pattern with a resist (plate film) on a screen made of silk, nylon, stainless steel, etc. This is a method in which printing is carried out by pressing onto the substrate with a pressing means such as a squeegee. Screen printing is an inexpensive method compared to gravure printing, etc., and because it has a low printing pressure, it can also be printed on flexible materials, and there is a build-up of ink printed on the substrate. It is excellent in that it can be printed thick and voluminous.
一方、光導波路のコア部分は、高い寸法精度が要求されるため、下部クラッド層上に、例えば、スピンコート法によって、液状の放射線硬化性組成物を塗布し、コア用薄膜を形成させた後、所定のパターンを有するフォトマスクを介してコア用薄膜に光を照射(露光)し、光が照射されない部分を現像処理して除去する方法によって製造することができる。上記のフォトマスクを用いる方法の他に、光導波路のコア部分は、例えば、(a)液晶表示装置と同様の原理を利用して、所定のパターンに従って光透過領域と光不透過領域とからなるマスク像を電気光学的に形成する手段を利用する方法、(b)多数の光ファイバを束ねてなる導光部材を用い、この導光部材における所定のパターンに対応する光ファイバを介して光を照射する方法、(c)レーザー光、あるいはレンズ、ミラー等の集光性光学系により得られる収束性の光を、走査させながら光硬化性樹脂組成物に照射する方法等によっても製造することができる(例えば、特許文献1)。
上記の従来のコア部分形成方法は、高い寸法精度でコア部分を形成することができる点において優れている。
しかしながら、上記の従来の方法、例えば、フォトマスクを用いる方法は、コア用薄膜の塗装工程、フォトマスクを介しての放射線の照射工程、現像処理工程などを含み、工程数が多く、製造時間も長い。このため、需要増大が見込まれる光導波路の製造方法として、より短時間で、効率良く光導波路を量産する技術の開発が望まれている。
そこで、本発明は、短時間で、効率良く、放射線硬化性組成物を用いて光導波路を製造することができる光導波路の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
The conventional core part forming method is excellent in that the core part can be formed with high dimensional accuracy.
However, the above-described conventional methods, for example, a method using a photomask include a coating process of a core thin film, a radiation irradiation process through a photomask, a development processing process, etc. long. For this reason, development of a technique for mass-producing optical waveguides in a shorter time and efficiently is desired as a method for manufacturing optical waveguides for which demand is expected to increase.
Then, an object of this invention is to provide the manufacturing method and manufacturing apparatus of an optical waveguide which can manufacture an optical waveguide using a radiation-curable composition efficiently in a short time.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、スクリーン印刷法を応用した特定の方法によれば、短時間で、効率良く、放射線硬化性組成物を用いて光導波路のコア部分を形成することができることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the core portion of the optical waveguide can be efficiently and quickly used with the radiation curable composition according to the specific method applying the screen printing method. The present invention was completed.
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[5]を提供するものである。
[1] 光導波路の構成部分である基板及びクラッド層からなるクラッド基材の当該クラッド層の上面の一部分に、コアパターンを形成するための貫通孔を有するスクリーンの一部分を、押圧手段によって接触させ、クラッド基材とスクリーンの接触部分を移動させながら、この接触部分において、押圧手段によりスクリーンの貫通孔から光導波路のコア部分となる液状の放射線硬化性組成物をクラッド基材上に押し出して、クラッド基材上に液状の放射線硬化性組成物からなるコアパターンを転写するとともに、前記コアパターンに放射線を照射して、コアパターンを硬化させ、コア部分を形成する工程を含むことを特徴とする光導波路の製造方法。
[2] 前記放射線の照射が、スクリーンの表面側に位置する前記押圧手段とは反対側の裏面側から行われる前記[1]記載の光導波路の製造方法。
[3] クラッド基材から離反したスクリーンの部分を放射線から遮蔽するためのスクリーン用遮蔽手段を用いる前記[1]又は[2]記載の光導波路の製造方法。
[4] 前記押圧手段が、ローラーまたはスキージである前記[1]〜[3]のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
[5] 光導波路の構成部分である基板及びクラッド層からなるクラッド基材の当該クラッド層の上面の一部分に、コア部分を形成するための光導波路の製造装置であって、
クラッド基材の上部にクリアランスを有して張設された、コアパターンを形成するための貫通孔を有し、該貫通孔を通じて、光導波路のコア部分となる液状の放射線硬化性組成物をクラッド基材上に供給するためのスクリーンと、
スクリーンの上方からスクリーンの一部分を押圧して、スクリーンの一部分をクラッド基材の一部分に押し付けながら移動し、前記スクリーンの貫通孔を通じて前記液状の放射線硬化性組成物をクラッド基材上に押し出して、クラッド基材上に液状の放射線硬化性組成物からなるコアパターンを転写するための押圧手段と、
該押圧手段の移動とともに移動しコアパターンに放射線を照射するための放射線照射手段と、
を備えた光導波路の製造装置。
[6] 光導波路の構成部分である基板及びクラッド層からなるクラッド基材の当該クラッド層の上面の一部分に、コア部分を形成するための光導波路の製造装置であって、
コアパターンを形成するための貫通孔を有し、該貫通孔を通じて、光導波路のコア部分となる液状の放射線硬化性組成物をクラッド基材上に供給するための、回転可能な円筒型のスクリーンと、
該円筒型のスクリーンに対して内方から線接触している円柱型のローラーであって、前記クラッド基材との接触部分において前記円筒型のスクリーンと同じ速度で回転可能なローラーからなる押圧手段であって、前記円筒型のスクリーンの貫通孔を通じて前記液状の放射線硬化性組成物をクラッド基材上に押し出して、クラッド基材上に液状の放射線硬化性組成物からなるコアパターンを転写するための押圧手段と、
前記円筒型のスクリーンと共にクラッド基材を挟持しつつ、該クラッド基材を一方向に送出可能な案内手段と、
前記コアパターンに放射線を放射するための、定位置に配設した放射線照射手段と、
を備えた光導波路の製造装置。
That is, the present invention provides the following [1] to [5].
[1] A part of a screen having a through hole for forming a core pattern is brought into contact with a part of an upper surface of a clad base material composed of a substrate and a clad layer, which are constituent parts of an optical waveguide, by pressing means. Then, while moving the contact portion of the clad substrate and the screen, at this contact portion, the liquid radiation curable composition that becomes the core portion of the optical waveguide is pushed out from the through hole of the screen by the pressing means onto the clad substrate, The method includes a step of transferring a core pattern made of a liquid radiation curable composition onto a clad substrate, irradiating the core pattern with radiation, curing the core pattern, and forming a core portion. Manufacturing method of optical waveguide.
[2] The method for manufacturing an optical waveguide according to [1], wherein the irradiation with the radiation is performed from a back surface side opposite to the pressing unit positioned on a front surface side of the screen.
[3] The method for manufacturing an optical waveguide according to [1] or [2], wherein a screen shielding means for shielding a portion of the screen separated from the clad substrate from radiation is used.
[4] The method for manufacturing an optical waveguide according to any one of [1] to [3], wherein the pressing unit is a roller or a squeegee.
[5] An apparatus for manufacturing an optical waveguide for forming a core portion on a part of the upper surface of the clad layer of a clad base material comprising a substrate and a clad layer, which are constituent parts of the optical waveguide,
A through-hole for forming a core pattern, which is stretched over the clad base material with a clearance, is clad with a liquid radiation curable composition that becomes a core part of an optical waveguide through the through-hole. A screen for feeding on a substrate;
A portion of the screen is pressed from above the screen, moved while pressing a portion of the screen against a portion of the cladding substrate, and the liquid radiation curable composition is extruded onto the cladding substrate through the through-holes of the screen, A pressing means for transferring a core pattern made of a liquid radiation-curable composition onto the clad substrate;
Radiation irradiating means for moving with the movement of the pressing means to irradiate the core pattern with radiation;
An optical waveguide manufacturing apparatus comprising:
[6] An optical waveguide manufacturing apparatus for forming a core portion on a part of the upper surface of a clad layer of a clad base material comprising a substrate and a clad layer, which are constituent parts of the optical waveguide,
A rotatable cylindrical screen having a through hole for forming a core pattern and supplying a liquid radiation curable composition serving as a core portion of an optical waveguide onto the clad substrate through the through hole. When,
A pressing means comprising a cylindrical roller that is in linear contact with the cylindrical screen from the inside and is rotatable at the same speed as the cylindrical screen at a contact portion with the clad substrate. The liquid radiation curable composition is extruded onto a clad substrate through a through-hole of the cylindrical screen to transfer a core pattern made of the liquid radiation curable composition onto the clad substrate. Pressing means,
Guiding means capable of feeding the clad base material in one direction while sandwiching the clad base material together with the cylindrical screen;
Radiation irradiating means disposed at a fixed position for emitting radiation to the core pattern;
An optical waveguide manufacturing apparatus comprising:
本発明の光導波路の製造方法によれば、光導波路を構成するクラッド基材上で、液状の放射線硬化性組成物からなるコアパターンを転写しながら、転写直後のコアパターンを硬化させることができるので、短時間で、効率良く光導波路を製造することができる。
本発明の光導波路の製造方法によれば、例えば、光インターコネクションの用途に使用する埋め込み型の光導波路を低コストで製造することができる。
According to the method for producing an optical waveguide of the present invention, the core pattern immediately after the transfer can be cured while the core pattern made of a liquid radiation-curable composition is transferred onto the clad substrate constituting the optical waveguide. Therefore, an optical waveguide can be manufactured efficiently in a short time.
According to the method for manufacturing an optical waveguide of the present invention, for example, an embedded optical waveguide used for optical interconnection can be manufactured at low cost.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。
図1の(a)〜(c)は、本発明の一実施の形態を示し、スクリーン印刷装置1を用いた光導波路の製造方法を概念的に示す図である。
スクリーン装置1は、被転写体であるクラッド基材(透明な基板の上に下部クラッド層を積層してなるもの)2の上に、クラッド基材2との間に所定のクリアランス(隙間)を有して張設したスクリーン4と、スクリーン4の上方(表面側)からスクリーン4の一部分をクラッド基材2の一部分に押し付けて接触させ、スクリーン4とクラッド基材2が接触しているときに、スクリーン4の貫通孔(図示略)から液状の放射線硬化性組成物6を押し出して、クラッド基材2の上面にコアパターン(液状の放射線硬化性組成物からなるコア部分の未硬化体)2aを転写するための水平移動する押圧手段7と、押圧手段7よりも若干後方であって、かつクラッド基材2に対して押圧手段7とは反対側である裏面側の位置(下側の位置)にて、押圧手段7の移動速度と同じ速度で水平移動する、コアパターン2aに放射線を照射するための放射線照射手段8を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIGS. 1A to 1C are diagrams schematically illustrating a method of manufacturing an optical waveguide using the
The
被転写体であるクラッド基材2は、例えば、ガラス、透明な樹脂性フィルム等からなる透明な基板の上に、公知の材料からなる下部クラッド層を積層されたものを用いることができる。なお、放射線照射手段8をコアパターン2aの上方にて移動させる場合は、クラッド基材2を構成する基板として、シリコン基板等の不透明な基板を用いてもよい。
As the
図1に示す実施の形態において、クラッド基材2は、支持台3上に設置されている。支持台3としては、例えば、クラッド基材2を吸着するための多数の吸着孔(図示略)と、該吸着孔と連結した吸引用ポンプ(図示略)を備えたものを用いることができる。支持台3は、支持台3の下方に配置された放射線照射手段8から照射された放射線を遮ることがないように、透明な部材で構成されている。なお、支持台3としては、クラッド基材2を安定に固定しうるものであればよく、本例に限らず、他の形態のものでもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
スクリーン4としては、スクリーン印刷用の公知のスクリーン(インキを透過させうる目を有するもの)を用いることができ、例えば、ポリエステルフィルム等のプラスチックからなるスクリーン、ステンレス等の金属からなるスクリーン、両者を組み合わせたメッシュタイプのスクリーン等の適宜の種類のスクリーンを用いることができる。スクリーン4の厚さは、スクリーンの材質によっても異なり、特に限定されないが、例えば、スクリーン4に適度の張力を付与しうる厚さである50〜300μmに定めることができる。
スクリーン4は、コアパターンを形成するための貫通孔を有する。この貫通孔は、例えば、次のようにして形成される。
まず、メッシュ状のスクリーンに液状の感光性樹脂組成物を塗布する。次いで、光導波路のコア部分のパターン形状を有するフォトマスクを介して、スクリーンに塗布した感光性樹脂組成物に放射線を照射し、感光性樹脂組成物の一部を硬化させる。その後、現像液を用いて未硬化部分を除去すると、スクリーンのメッシュの一部が剥き出しとなる。この剥き出しになった部分が、コアパターンを形成するための貫通孔である。貫通孔は、光導波路のコア部分の形状と一致する長孔(例えば、直線状の長孔)として形成される。
なお、スクリーンの貫通孔を形成させるための感光性樹脂組成物としては、スクリーン印刷法で用いられる公知の組成物を用いればよい。
As the
The
First, a liquid photosensitive resin composition is applied to a mesh-like screen. Next, the photosensitive resin composition applied to the screen is irradiated with radiation through a photomask having a pattern shape of the core portion of the optical waveguide to cure a part of the photosensitive resin composition. Then, when an uncured part is removed using a developing solution, a part of mesh of a screen will be exposed. The exposed portion is a through hole for forming the core pattern. The through hole is formed as a long hole (for example, a straight long hole) that matches the shape of the core portion of the optical waveguide.
In addition, what is necessary is just to use the well-known composition used by the screen printing method as a photosensitive resin composition for forming the through-hole of a screen.
図1に示す実施の形態において、スクリーン4は、スクリーン支持手段によってクラッド基材2の上に、所定のクリアランスを設けて張設されている。スクリーン支持手段としては、例えば、押圧手段7が移動する方向(図中のX軸方向)に延びるスクリーン4の一方の端部を支持するクランプ5aと、スクリーン4の他方の端部を所定の力で引っ張りながら支持するテンションローラ5bを備えた定張力装置を用いることができる。この定張力装置は、転写中、常に一定の張力がスクリーン4に付与されるように、例えば、コンピュータ機器等の制御手段によって、テンションローラ5bの引張力を制御している。スクリーン4に常に一定の張力が付与されている場合は、高い寸法精度を維持してコアパターン2aをクラッド基材2上に転写することができる。
スクリーン支持手段としては、押圧手段7が移動する方向(図中のX軸方向)の部材には、可撓性を有する部材を用い、押圧手段7が移動する方向とは直交する方向(図中のY軸方向)には、剛性を有する部材を用いて、押圧手段7が移動する方向に屈曲可能にスクリーン4を持ち上げられるように構成した枠体を用いて、スクリーン4を支持してもよい。なお、スクリーン支持手段としては、本例に限らず、他の形態を用いてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
As the screen support means, a member having flexibility is used for the member in the direction in which the
図1に示す実施の形態において、押圧手段7は、例えば、スキージ7aと、スキージホルダー7bと、スキージ7aを上下動するシリンダ7cとからなる。また、図中のX軸方向に押圧手段7を水平移動させるための移動手段(モータ等;図示略)を備えている。
スキージ7aとしては、例えば、クラッド基材2の幅方向(図中のY軸方向)に直線状に延びる接触部を有する板状や円筒状のものを用いることができる。図1においては、円筒状のスキージ7aを用いた例を示している。スキージ7aの材料は、特に限定されないが、具体的には、ゴム、樹脂等のように、所定の押圧力でスクリーン4をクラッド基材2に押し付けた場合であっても、摩擦によってスクリーン4を破損しにくいものであることが好ましい。
本実施の形態において、押圧手段7は、例えば、圧力調整されたシリンダ7cによって、スキージ7aを昇降させ、所定の圧力で、スキージ7aをスクリーン4に押し付けて、スクリーン4の一部分をクラッド基材2の一部分に接触させる。
次いで、押圧手段7は、スキージ7aによってスクリーン4の一部分をクラッド基材2の一部分に押し付けながら、図中のX軸方向に水平移動し、スクリーン4の貫通孔から放射線硬化性組成物6を押し出して、クラッド基材2上にコアパターン2aを転写する。
押圧手段7は、押圧手段7をX軸方向に水平移動させる走行レールや、クラッド基材とスキージの角度が一定の角度となるように調整するための角度調整部材を備えてもよい。なお、押圧手段は、本例に限らず、他の形態を用いてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
As the squeegee 7a, for example, a plate-like or cylindrical one having a contact portion extending linearly in the width direction (Y-axis direction in the drawing) of the
In the present embodiment, the
Next, the
The pressing means 7 may include a traveling rail that horizontally moves the
光導波路のコア部分を形成するための放射線硬化性組成物6としては、特開2000−066051号公報等に記載された公知の組成物からなる放射線硬化性組成物を用いることができる。放射線硬化性組成物6の粘度は、5〜10,000cps(25℃)の範囲内の値であることが好ましい。粘度が10,000cpsを超えると、放射線硬化性組成物の取り扱いが困難になったり、均一なコアパターンを転写することが困難になる場合がある。なお、放射線硬化性組成物の粘度は、反応性希釈剤や有機溶媒の配合量によって、適宜調整することができる。
放射線硬化性組成物6は、例えば、図中のY軸方向に延設されたインキ供給管(図示略)等から、スクリーン4上に供給される。
As the radiation
The radiation
図1に示す実施の形態において、放射線照射手段8は、放射線を照射するランプと、押圧手段7の若干後方に位置を保ちつつ押圧手段7の移動速度と同じ速度で放射線照射手段8を水平移動させるための移動手段(図示略)を備えている。また、放射線照射手段8は、クラッド基材2の下方からコアパターン2aに向かって放射線を照射することができる位置に、移動可能に配置されている。
放射線照射手段8は、押圧手段7の移動によってスクリーン4からクラッド基材2が離反した直後に、転写されたコアパターン2aに対して放射線を照射する。このため、転写されたコアパターン2aの形状が崩れることなく、高い寸法精度を有するコア部分を形成することができる。
放射線照射手段の移動手段としては、例えば、モータと、放射線照射手段をX軸方向に移動させる走行レール等を用いた移動装置を用いることができる。なお、放射線照射手段は、本例に限らず、他の形態を用いてもよい。
放射線としては、例えば、可視光、紫外線、赤外線、X線、α線、β線、γ線等を用いることができる。また、ランプとしては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプ等を用いることができる。コアパターン2aへの放射線の照射は、例えば、波長200〜390nm、照度が1〜500mW/cm2 のものを所定時間照射して、照射量が10〜5000mJ/cm2 となるように行なえばよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, the radiation irradiating means 8 moves the radiation irradiating means 8 horizontally at the same speed as the moving speed of the
The radiation irradiating means 8 irradiates the transferred
As the moving means of the radiation irradiating means, for example, a moving device using a motor and a traveling rail for moving the radiation irradiating means in the X-axis direction can be used. The radiation irradiating means is not limited to this example, and other forms may be used.
As the radiation, for example, visible light, ultraviolet rays, infrared rays, X-rays, α rays, β rays, γ rays, and the like can be used. As the lamp, for example, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an excimer lamp, or the like can be used. Irradiation of radiation to the
図1に示す実施の形態において、スクリーン装置1には、押圧手段7の移動によってクラッド基材2から離反したスクリーン4を、さらにクラッド基材2から離反する方向に移動させる離反手段9を備えていることが好ましい。
離反手段9としては、例えば、スクリーン4に所定の張力を付与しつつ、コアパターン2aが転写されたクラッド基材2からスクリーン4を、図中のZ軸方向に引き上げて離反させるエアシリンダ、油圧シリンダ等のシリンダを備えた昇降装置を用いることができる。
離反手段9を用いることによって、スクリーン4を、コアパターン2aが転写されたクラッド基材1から短時間で離反させることができる。このため、離反手段9を用いた場合は、スクリーン4とコアパターン2aの硬化体(コア部分)の貼り付きを確実に防止することができ、また、コア部分の寸法精度を高めることができる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
As the separation means 9, for example, an air cylinder or hydraulic pressure that pulls the
By using the separating means 9, the
図1に示す実施の形態において、スクリーン印刷装置1には、コアパターン2aを転写した後にクラッド基材2から離反したスクリーン4の部分を、放射線から遮蔽するためのスクリーン用遮蔽手段10を備えていることが好ましい。
スクリーン用遮蔽手段10としては、例えば、クラッド基材2とスクリーン4の間に挿入される遮蔽板10aと、押圧手段7の移動速度と同じ速度で、遮蔽板10aを、図中のX軸方向に移動させるためのモータ(図示略)を備えた装置を用いることができる。なお、スクリーン用遮蔽手段は、本例に限らず、他の形態を用いてもよい。
スクリーン用遮蔽手段10を用いることによって、クラッド基材2から離反したスクリーン4に放射線が照射されて、スクリーン4に付着している放射線硬化性組成物が硬化する事態を防止することができる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
As the screen shielding means 10, for example, the shielding
By using the screen shielding means 10, it is possible to prevent the radiation curable composition adhering to the
スクリーン印刷装置1は、クラッド基材2のコアパターン2aが転写されていない部分を、放射線から遮蔽するためのクラッド基材用遮蔽手段11を備えることができる。
クラッド基材用遮蔽手段11としては、例えば、クラッド基材2と放射線照射手段8の間に挿入される遮蔽板11aと、押圧手段7の移動速度と同じ速度で、遮蔽板11aを図中のX軸方向に移動させるためのモータ(図示略)を備えた装置を用いることができる。
The
As the shielding means 11 for the clad substrate, for example, the shielding
次に、図1に示すスクリーン装置1を用いて、光導波路を製造する方法について説明する。
[コアパターンの転写工程]
本工程は、図1の(a)〜(c)に示すように、水平移動する押圧手段7を用いて、クラッド基材2上に所定のクリアランスを有して張設されたスクリーン4の上方からスクリーン4の一部分を押圧して、スクリーン4の一部分を、クラッド基材2の表面の一部分に接触させ、押圧手段7の移動によって、スクリーン4とクラッド基材2の接触部分を移動させながら、スクリーン4とクラッド基材2が接触しているときに、押圧手段7によって、スクリーン4の貫通孔から光導波路のコア部分の形成用の放射線硬化性組成物6をクラッド基材2上に押し出して、クラッド基材2上に放射線硬化性組成物6からなるコアパターン2aを転写(形成)する工程である。
Next, a method for manufacturing an optical waveguide using the
[Core pattern transfer process]
In this step, as shown in FIGS. 1A to 1C, an upper portion of the
[コアパターンの硬化工程]
本工程は、図1の(b)〜(C)に示すように、押圧手段7の移動速度と同じ速度で水平移動する放射線照射手段8を用いて、クラッド基材2上のコアパターン2aに放射線を照射して、コアパターン2aを硬化させ、コア部分を形成する工程である。
[Curing process of core pattern]
In this step, as shown in FIGS. 1B to 1C, the
[上部クラッド層の形成工程]
本工程は、コア部分が形成されたクラッド基材の上に、上部クラッド層を形成するための液状の放射線硬化性組成物をスクリーン印刷法等によって塗布した後、放射線を照射して、液状の放射線硬化性組成物を硬化させ、上部クラッド層を形成させる工程である。これにより光導波路が完成する。
[Formation process of upper cladding layer]
In this step, a liquid radiation curable composition for forming an upper clad layer is applied on the clad substrate on which the core portion is formed by a screen printing method or the like, and then irradiated with radiation to form a liquid. In this step, the radiation curable composition is cured to form an upper cladding layer. Thereby, the optical waveguide is completed.
図2は、本発明の他の実施の形態を示し、スクリーン印刷装置20を用いた光導波路の製造方法を概念的に示す図である。
本発明の光導波路の製造方法に用いるスクリーン印刷装置20は、例えば、図2に示すように、コアパターンを形成するための貫通孔(図示略)を有する円筒型のロータリースクリーン21と、ロータリースクリーン21を回転させるモータ(図示略)と、ロータリースクリーン21を内方から外方に押圧するための、ロータリースクリーン21の内部に回転自在に収容した押圧手段(円柱型のローラー24)と、ロータリースクリーン21の外周面の一部分と共に、クラッド基材22の一部分を挟み込み、ロータリースクリーン21の回転によってクラッド基材22を一方向に移動させるための案内手段25と、ロータリースクリーン21の貫通孔から供給された直後の放射線硬化性組成物からなるコアパターン22aに対して、放射線を照射するための放射線照射手段26を備えている。
FIG. 2 is a diagram conceptually showing a method of manufacturing an optical waveguide using the screen printing apparatus 20 according to another embodiment of the present invention.
For example, as shown in FIG. 2, a screen printing apparatus 20 used in the method of manufacturing an optical waveguide of the present invention includes a
図2に示す実施の形態において、ロータリースクリーン21としては、ステンレススチールやポリエステル等のメッシュ織物や、ニッケル等の金属で形成された中空の円筒状のスクリーン紗に、所定のコアパターンを形成するための貫通孔を形成してスクリーン版としたものを用いることができる。ロータリースクリーン21は、印刷されるコアパターン22aの寸法や、コアパターン22aを構成する放射線硬化性組成物等の種類に応じて、所定の形態のものを用いることができる。
また、図2に示す実施の形態において、ロータリースクリーン21は、モータ(図示略)によって、反時計回りに回転する。なお、ロータリースクリーン21の回転方向は、特に限定されるものではない。
In the embodiment shown in FIG. 2, as the
In the embodiment shown in FIG. 2, the
図2に示す実施の形態において、押圧手段としては、例えば、ローラー24と、クラッド基材22との接触部分におけるロータリースクリーン21の回転速度と同じ速度になるようにローラー24を回転させるためのモータ(図示略)を備えた装置を用いることができる。
ローラー24は、その外周面がロータリースクリーン21に内接している。ローラー24は、所定の圧力でロータリースクリーン21を内方から外方に押圧し、ロータリースクリーン21の貫通孔から放射線硬化性組成物23をクラッド基材22上に押し出して、クラッド基材22上にコアパターン22aを転写する。
なお、押圧手段は、ローラーに限らず、例えば、板状のスキージ等でもよい。
In the embodiment shown in FIG. 2, as the pressing means, for example, a motor for rotating the roller 24 so as to have the same speed as the rotation speed of the
The outer surface of the roller 24 is inscribed in the
The pressing means is not limited to a roller, and may be a plate-like squeegee, for example.
図2に示す実施の形態において、案内手段25として、ロータリースクリーン21の上流側と下流側にそれぞれ設置された一対の搬送ローラ25a,25bと、この搬送ローラ25a,25bに掛け渡された搬送ベルト25cと、搬送ローラ25a,25bを回転させるモータ(図示略)を備えた搬送装置を用いている。
案内手段25は、搬送ベルト25c上にクラッド基材22を載置し、ローラー24により外方に押圧されるロータリースクリーン21の外周面の一部分に、クラッド基材22の一部分を接触させた状態で、ロータリースクリーン21を回転させることによって、クラッド基材22を一方向に移動させる。なお、案内手段は、本例に限らず、他の形態のものを用いてもよい。
図2に示す実施の形態のように、ロータリースクリーン21とクラッド基材22の接触部分には、ロータリースクリーン21に対峙する位置に受台26を設けることができる。受台26は、クラッド基材22を搬送ベルト24cの下方から支持する。この受台26によって、クラッド基材22は、例えば、フレキシブルなフィルム状のものであっても、下方に弛まないように支持される。また、受台26は、放射線照射手段27から照射された放射線の遮蔽手段としての役割も果たしている。
In the embodiment shown in FIG. 2, as the guiding means 25, a pair of conveying rollers 25a and 25b installed on the upstream side and the downstream side of the
The
As in the embodiment shown in FIG. 2, a receiving
図2に示す実施の形態において、放射線照射手段27は、放射線硬化性組成物を硬化するための放射線を照射するランプを備えた装置である。放射線照射手段27は、クラッド基材22上に転写された直後のコアパターン22aが、案内手段25によってロータリースクリーン21の下端から移動してきたときに、このコアパターン22aに対して、透明な基板および下部クラッド層からなるクラッド基材22の下方から、放射線を照射するためのものである。
放射線およびランプとしては、図1に示す実施の形態において使用したものと同様のものを用いることができる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the radiation irradiating means 27 is an apparatus including a lamp for irradiating radiation for curing the radiation curable composition. When the core pattern 22a immediately after being transferred onto the
As the radiation and the lamp, the same radiation and lamp as those used in the embodiment shown in FIG. 1 can be used.
図2に示す実施の形態において、スクリーン印刷装置20には、コアパターン22aを転写した後にクラッド基材22から離反したロータリースクリーン21の部分を、放射線から遮蔽するためのスクリーン用遮蔽手段28を備えていることが好ましい。本例において、スクリーン用遮蔽手段28として、ロータリースクリーン21の外周に沿った円弧状の形態のものを用いている。スクリーン用遮蔽手段は、本例に限らず、他の形態を用いてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 2, the screen printing apparatus 20 includes screen shielding means 28 for shielding the portion of the
次に、図2に示すスクリーン装置20を用いて、光導波路を製造する方法について説明する。
[コアパターンの転写工程]
本工程は、図2に示すように、スクリーン装置20のロータリースクリーン21と、ロータリースクリーン21を回転させるモータ(図示略)と、ロータリースクリーン21を内方から外方に押圧するための、ロータリースクリーン21の内部に設けた回転自在の押圧手段(ローラー24)と、ローラー24によって外方に押圧されるロータリースクリーン21の外周面の一部分に、クラッド基材22の一部分を接触させて、クラッド基材22を一方向に移動させるための案内手段25とを用いて、クラッド基材22の一部分に、ロータリースクリーン21の一部分を接触させ、ロータリースクリーン21とクラッド基材22が接触しているときに、ローラー24によって、ロータリースクリーン21の貫通孔(図示略)から放射線硬化性組成物23をクラッド基材22上に押し出して、クラッド基材22上に、放射線硬化性組成物23からなるコアパターン22aを転写する工程である。
クラッド基材22としては、ガラス等からなる透明な基板上に、公知の材料を用いて下部クラッド層を形成させてなるものを用いることができる。
Next, a method for manufacturing an optical waveguide using the screen device 20 shown in FIG. 2 will be described.
[Core pattern transfer process]
In this step, as shown in FIG. 2, the
As the
[コアパターンの硬化工程]
本工程は、ロータリースクリーン21から供給された液状放射線硬化性組成物からなる、クラッド基材22上のコアパターン22aに対して、放射線照射手段27を用いて放射線を照射して、コアパターン22aを硬化し、コア部分を形成させる工程である。
[Curing process of core pattern]
In this step, the core pattern 22a made of the liquid radiation curable composition supplied from the
[上部クラッド層を形成する工程]
本工程は、コア部分が形成されたクラッド基材22上に、上部クラッド層の形成用の放射線硬化性組成物をスクリーン印刷法等によって塗布した後、放射線照射して、この放射線硬化性組成物を硬化させて、上部クラッド層を形成させる工程である。これにより、光導波路が完成する。
[Process for forming upper cladding layer]
In this step, the radiation curable composition for forming the upper clad layer is applied on the
図3は、本発明の他の実施の形態を示し、スクリーン印刷装置30を用いた光導波路の製造方法を概念的に示す図である。
本発明の光導波路の製造方法で用いるスクリーン印刷装置30は、例えば、図3に示すように、所定のコアパターンを形成する貫通孔(図示略)を有する略円筒状のロータリースクリーン31と、ロータリースクリーン31を反時計回りに回転させるモータ(図示略)と、ロータリースクリーン31の内部に設けた押圧手段(ローラー34)と、ロータリースクリーン31に対してクラッド基材32を挟んで対峙する加圧ロール35と、加圧ロール35をロータリースクリーン31と逆方向に回転させるためのモータ(図示略)と、クラッド基材32を挟んで対峙し、互いに逆方向に回転する一対の搬送ローラ36を有する搬送手段と、ロータリースクリーン31の下端を通過した直後のクラッド基材32上のコアパターン32aに対して、放射線を照射して、コア部分を形成するための放射線照射手段37を備えている。
図3に示す実施の形態において、加圧ロール35は、クラッド基材32を所定の圧力でロータリースクリーン31の外周面に押し付けて、ロータリースクリーン31とクラッド基材32の接触部分において、クラッド基材32上にコアパターン32aが転写されるようにしている。また、加圧ロール35は、搬送ローラ36とともに、クラッド基材32を一方向に移動させる役割も果たしている。
FIG. 3 is a diagram conceptually showing a method of manufacturing an optical waveguide using the
For example, as shown in FIG. 3, the
In the embodiment shown in FIG. 3, the pressure roll 35 presses the clad base material 32 against the outer peripheral surface of the rotary screen 31 with a predetermined pressure, and the clad base material is brought into contact with the rotary screen 31 and the clad base material 32. The core pattern 32 a is transferred onto the 32. The pressure roll 35 also plays a role of moving the clad substrate 32 in one direction together with the
次に、図3に示すスクリーン装置30を用いて、光導波路を製造する方法について説明する。
[コアパターンの印刷工程]
本工程は、図3に示すように、スクリーン装置30のロータリースクリーン31と、ロータリースクリーンを回転させるモータ(図示略)と、ロータリースクリーン31を内方から外方に押圧するための、ロータリースクリーン31の内部に設けた押圧手段(ローラー34)と、ロータリースクリーン31と対峙する加圧ロール35と、搬送ローラ36とを用いて、クラッド基材32の一部分に、ロータリースクリーン31の一部分を接触させ、ロータリースクリーン31とクラッド基材32が接触しているときに、ローラー34によって、ロータリースクリーン31の貫通孔(図示略)から放射線硬化性組成物33をクラッド基材32上に押し出して、クラッド基材32上に放射線硬化性組成物33からなるコアパターン32aを転写する工程である。
クラッド基材32としては、ガラス等からなる透明な基板上に、公知の材料を用いて下部クラッド層を形成してなるものを用いることができる。
Next, a method for manufacturing an optical waveguide using the
[Core pattern printing process]
In this step, as shown in FIG. 3, the rotary screen 31 of the
As the clad substrate 32, a substrate obtained by forming a lower clad layer using a known material on a transparent substrate made of glass or the like can be used.
[コアパターンの硬化工程]
本工程は、ロータリースクリーン31の下端を通過した直後のクラッド基材32上のコアパターン32aに対して、放射線照射手段37を用いて放射線を照射して、コアパターン32aを硬化し、コア部分を形成させる工程である。
[Curing process of core pattern]
In this step, the core pattern 32a on the clad substrate 32 immediately after passing through the lower end of the rotary screen 31 is irradiated with radiation using the radiation irradiating means 37 to cure the core pattern 32a and It is a process of forming.
[上部クラッド層の形成工程]
本工程は、コア部分が形成されたクラッド基材上に、上部クラッド層を形成するための液状の放射線硬化性組成物をスクリーン印刷法等によって塗布した後、放射線を照射して、液状の放射線硬化性組成物を硬化させ、上部クラッド層を形成させる工程である。これにより、光導波路が完成する。
[Formation process of upper cladding layer]
In this step, a liquid radiation curable composition for forming an upper clad layer is applied on a clad substrate on which a core portion is formed by a screen printing method or the like, and then irradiated with radiation to obtain a liquid radiation. In this step, the curable composition is cured to form an upper clad layer. Thereby, the optical waveguide is completed.
1 スクリーン印刷装置
2 クラッド基材
2a コアパターン
3 支持台
4 スクリーン
5a クランプ
5b テンションローラ
6 放射線硬化性組成物
7 押圧手段
7a スキージ
7b スキージホルダー
7c シリンダ
8 放射線照射手段
9 離反手段
10 スクリーン用遮蔽手段
10a 遮蔽板
11 クラッド基材用遮蔽手段
11a 遮蔽板
20 スクリーン印刷装置
21 ロータリースクリーン
22 クラッド基材
22a コアパターン
23 放射線硬化性組成物
24 ローラー
25 案内手段
25a,25b 搬送ローラ
25c 搬送ベルト
26 受台
27 放射線照射手段
30 スクリーン印刷装置
31 ロータリースクリーン
32 クラッド基材
32a コアパターン
33 放射線硬化性組成物
34 ローラー
35 加圧ロール
36 搬送ローラ
37 放射線照射手段
40 光導波路
41 下部クラッド層
42 コア部分
43 上部クラッド層
DESCRIPTION OF
Claims (6)
クラッド基材の上部にクリアランスを有して張設された、コアパターンを形成するための貫通孔を有し、該貫通孔を通じて、光導波路のコア部分となる液状の放射線硬化性組成物をクラッド基材上に供給するためのスクリーンと、
スクリーンの上方からスクリーンの一部分を押圧して、スクリーンの一部分をクラッド基材の一部分に押し付けながら移動し、前記スクリーンの貫通孔を通じて前記液状の放射線硬化性組成物をクラッド基材上に押し出して、クラッド基材上に液状の放射線硬化性組成物からなるコアパターンを転写するための押圧手段と、
該押圧手段の移動とともに移動しコアパターンに放射線を照射するための放射線照射手段と、
を備えた光導波路の製造装置。 An optical waveguide manufacturing apparatus for forming a core portion on a part of an upper surface of a clad base material comprising a substrate and a clad layer, which are constituent parts of the optical waveguide,
A through-hole for forming a core pattern, which is stretched over the clad base material with a clearance, is clad with a liquid radiation curable composition that becomes a core part of an optical waveguide through the through-hole. A screen for feeding on a substrate;
A portion of the screen is pressed from above the screen, moved while pressing a portion of the screen against a portion of the cladding substrate, and the liquid radiation curable composition is extruded onto the cladding substrate through the through-holes of the screen, A pressing means for transferring a core pattern made of a liquid radiation-curable composition onto the clad substrate;
Radiation irradiating means for moving with the movement of the pressing means to irradiate the core pattern with radiation;
An optical waveguide manufacturing apparatus comprising:
コアパターンを形成するための貫通孔を有し、該貫通孔を通じて、光導波路のコア部分となる液状の放射線硬化性組成物をクラッド基材上に供給するための、回転可能な円筒型のスクリーンと、
該円筒型のスクリーンに対して内方から線接触している円柱型のローラーであって、前記クラッド基材との接触部分において前記円筒型のスクリーンと同じ速度で回転可能なローラーからなる押圧手段であって、前記円筒型のスクリーンの貫通孔を通じて前記液状の放射線硬化性組成物をクラッド基材上に押し出して、クラッド基材上に液状の放射線硬化性組成物からなるコアパターンを転写するための押圧手段と、
前記円筒型のスクリーンと共にクラッド基材を挟持しつつ、該クラッド基材を一方向に送出可能な案内手段と、
前記コアパターンに放射線を放射するための、定位置に配設した放射線照射手段と、
を備えた光導波路の製造装置。 An optical waveguide manufacturing apparatus for forming a core portion on a part of an upper surface of a clad base material comprising a substrate and a clad layer, which are constituent parts of the optical waveguide,
A rotatable cylindrical screen having a through hole for forming a core pattern and supplying a liquid radiation curable composition serving as a core portion of an optical waveguide onto the clad substrate through the through hole. When,
A pressing means comprising a cylindrical roller that is in line contact with the cylindrical screen from the inside and is rotatable at the same speed as the cylindrical screen at a contact portion with the clad substrate. The liquid radiation curable composition is extruded onto a clad substrate through a through-hole of the cylindrical screen to transfer a core pattern made of the liquid radiation curable composition onto the clad substrate. Pressing means,
Guiding means capable of feeding the clad base material in one direction while sandwiching the clad base material together with the cylindrical screen;
Radiation irradiating means disposed at a fixed position for emitting radiation to the core pattern;
An optical waveguide manufacturing apparatus comprising:
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2006-09-29 JP JP2006269471A patent/JP2008089861A/en active Pending
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