JP2008164763A - Film-like light waveguide - Google Patents

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Akitsugu Tatara
了嗣 多田羅
Yukio Maeda
幸勇 前田
Yuuichi Eriyama
祐一 江利山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film-like light waveguide having excellent flame retardancy and flexibility and exhibiting preferable ultraviolet ray transmission when a light receiving element and a light emitting element are joined using an UV curable adhesive. <P>SOLUTION: The film-like light waveguide 1 includes: a lower clad layer 3; a core part 4 formed on the upper face of the lower clad layer 3 and having specific width; an upper clad layer 5 formed to be laminated on the lower clad layer 3 and the core part 4; and a cover layer 2 formed to be laminated on the peripheral face of the lower clad layer 3 and the upper clad layer 5. The cover layer 2 is a polymerized substance with 10% or greater of light transmissivity (wavelength 400 nm) of a thickness direction by including aromatic polyimide and/or aromatic polyamic acid. Each of the lower clad layer 3, the core part 4 and the upper clad layer 5 is a cured matter of an optical curable composition such as (meta)acryl-based, and epoxy-based. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、フィルム状光導波路に関する。   The present invention relates to a film-shaped optical waveguide.

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ーにおける情報処理の大容量化及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。
光導波路は、フォトダイオード等の発光素子及び面発光レーザ等の受光素子を光導波路の片面に接合して電気/光信号を変換するインターフェースにおいて、発光素子から受光素子に伝送される光信号の伝送媒体として使用されている。
In the era of multimedia, optical waveguides are attracting attention as optical transmission media due to demands for large capacity and high speed information processing in optical communication systems and computers.
An optical waveguide is an interface for converting an electrical / optical signal by joining a light emitting element such as a photodiode and a light receiving element such as a surface emitting laser to one surface of the optical waveguide, and transmitting an optical signal transmitted from the light emitting element to the light receiving element. Used as a medium.

従来、光硬化性組成物を用いて光導波路の各部(下部クラッド層、コア部分、上部クラッド層)を形成する技術が、種々提案されている。
例えば、(メタ)アクリル系の光硬化性組成物として、(A)カルボキシル基、重合性基及びそれ以外の有機基を有するビニル系重合体、(B)分子中に2個以上の重合性反応基を有する化合物、及び(C)放射線重合開始剤、を含有する光導波路形成用放射線硬化性組成物が提案されている(特許文献1)。
また、エポキシ系の光硬化性組成物として、(A)特定のノボラック型エポキシ樹脂、及び(B)光酸発生剤を含有する光導波路形成用感光性樹脂組成物が提案されている(特許文献2)。
特開2003−195079号公報 特開2005−274664号公報
Conventionally, various techniques for forming each part (a lower clad layer, a core part, and an upper clad layer) of an optical waveguide using a photocurable composition have been proposed.
For example, as a (meth) acrylic photocurable composition, (A) a vinyl polymer having a carboxyl group, a polymerizable group and other organic groups, (B) two or more polymerizable reactions in the molecule A radiation curable composition for forming an optical waveguide containing a group-containing compound and (C) a radiation polymerization initiator has been proposed (Patent Document 1).
In addition, as an epoxy-based photocurable composition, a photosensitive resin composition for forming an optical waveguide containing (A) a specific novolac type epoxy resin and (B) a photoacid generator has been proposed (Patent Literature). 2).
JP 2003-195079 A JP 2005-274664 A

光導波路の形成材料として用いられる従来の光硬化性組成物は、光信号の伝送媒体としての使用に適する伝送特性を有し、かつ、UV硬化性の接着剤を用いた受発光素子の接合に好適な紫外線透過性を有するものの、難燃性に劣るという問題がある。
難燃性を高めるために、光硬化性の樹脂組成物に既存のハロゲン系、アンチモン系等の難燃剤を配合した場合には、光導波路の信頼性が低下することに加えて、環境問題を生じるおそれがあるという問題がある。
また、既存の難燃剤を配合した場合には、UV硬化性の接着剤を用いた受発光素子の接合に支障を生じるという問題もある。この点を詳しく説明すると、まず、受光素子または発光素子は、光導波路の片面に接合される。接合手段としては、作業の容易性、効率性、コスト等の観点から、UV(紫外線)硬化性の接着剤が好適に用いられる。この場合、光導波路の片面と、光導波路の当該片面側に配置させた受光素子または発光素子の間に、UV硬化性の接着剤からなる接着剤層を介在させた状態で、光導波路の他の面の側から紫外線を照射して、接着剤層を硬化させ、光導波路と、受光素子または発光素子を接合する。このため、光導波路本体を形成する樹脂組成物に既存の難燃剤が含まれていると、紫外線の透過が不十分となり、接合作業ができなくなるなどの問題を生じる。このように、接合の作業を効率的に行うためには、光導波路の紫外線透過部分の透過率が高いことが必要である。
さらに、上述の(メタ)アクリル系やエポキシ系の光硬化性樹脂組成物を用いて作製したフィルム状光導波路は、屈曲させるとクラックや破断が発生するという問題がある。
そこで、本発明は、優れた難燃性及び耐屈曲性を有し、かつ、UV硬化性の接着剤を用いた受光素子及び発光素子の接合時に好適な紫外線透過性を有するフィルム状光導波路を提供することを目的とする。
A conventional photocurable composition used as a material for forming an optical waveguide has transmission characteristics suitable for use as an optical signal transmission medium, and is used for bonding light emitting and receiving elements using a UV curable adhesive. Although it has suitable ultraviolet transmittance, there exists a problem that it is inferior to a flame retardance.
In order to increase the flame retardancy, when the existing halogen-based and antimony-based flame retardants are blended into the photo-curable resin composition, the reliability of the optical waveguide is lowered and environmental problems are also reduced. There is a problem that it may occur.
In addition, when an existing flame retardant is blended, there is a problem that the bonding of the light emitting / receiving element using the UV curable adhesive is hindered. This point will be described in detail. First, the light receiving element or the light emitting element is bonded to one side of the optical waveguide. As the joining means, a UV (ultraviolet) curable adhesive is suitably used from the viewpoints of workability, efficiency, cost, and the like. In this case, in the state where an adhesive layer made of a UV curable adhesive is interposed between one side of the optical waveguide and the light receiving element or the light emitting element arranged on the one side of the optical waveguide, The adhesive layer is cured by irradiating ultraviolet rays from the side of the surface, and the optical waveguide and the light receiving element or the light emitting element are joined. For this reason, when the existing flame retardant is contained in the resin composition forming the optical waveguide main body, there is a problem in that the ultraviolet ray is insufficiently transmitted and the joining operation cannot be performed. As described above, in order to efficiently perform the joining work, it is necessary that the transmittance of the ultraviolet light transmitting portion of the optical waveguide is high.
Furthermore, a film-like optical waveguide produced using the above-mentioned (meth) acrylic or epoxy photocurable resin composition has a problem that cracking or breaking occurs when it is bent.
Therefore, the present invention provides a film-like optical waveguide having excellent flame retardancy and bending resistance, and having a suitable ultraviolet transmission property when bonding a light receiving element and a light emitting element using a UV curable adhesive. The purpose is to provide.

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、下部クラッド層、コア部分及び上部クラッド層を有するフィルム状光導波路において、所望の実装形状に切り出した光導波路フィルムの下部クラッド層、上部クラッド層及びフィルム側面(コア部分が露出している前後の面を除く、左右の一対の面)の各々の外表面に、厚さが12μmの場合の光透過率(波長400nm)が10%以上である芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリアミック酸を含む被覆層を設けることによって、難燃性、紫外線透過性及び耐屈曲性のすべてに優れたフィルム状光導波路が得られることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has obtained a lower clad layer of an optical waveguide film cut into a desired mounting shape in a film-shaped optical waveguide having a lower clad layer, a core portion and an upper clad layer, The light transmittance (wavelength 400 nm) when the thickness is 12 μm is 10% on the outer surface of each of the upper cladding layer and the film side surfaces (a pair of left and right surfaces excluding the front and rear surfaces where the core part is exposed). It has been found that by providing a coating layer containing the aromatic polyimide and / or aromatic polyamic acid as described above, a film-like optical waveguide excellent in all of flame retardancy, ultraviolet transmittance and bending resistance can be obtained. Completed the invention.

すなわち、本発明は、以下の[1]〜[6]を提供するものである。
[1] 下部クラッド層、コア部分及び上部クラッド層を有するフィルム状光導波路であって、前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層の各々の外表面に、芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリアミック酸を含み、かつ、厚み方向の光透過率(波長400nm)が10%以上である被覆層を有することを特徴とするフィルム状光導波路。
[2] 前記被覆層が、コア部分が露出している面を除く、前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層の各々の外表面に形成された前記[1]のフィルム状光導波路。
[3] 前記被覆層が、下記一般式(1)で示される化合物と芳香族ジアミンとを反応させて得られる芳香族ポリアミド及び/又は芳香族ポリアミック酸からなる前記[1]又は[2]のフィルム状光導波路。

Figure 2008164763
(式中、Xは2価の基であり、ベンゼン環のどの位置に結合していてもよい。)
[4] 前記下部クラッド層、前記コア部分及び前記上部クラッド層が、アクリル系の光硬化性組成物を硬化させて得られたものである前記[1]〜[3]のいずれかのフィルム状光導波路。
[5] 前記被覆層が、被覆層の形成用フィルムとして、接着層を有する芳香族ポリイミドフィルムを用いることによって形成されたものである前記[1]〜[4]のいずれかのフィルム状光導波路。
[6] 前記被覆層が、被覆層の形成用材料として、芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリアミック酸と、有機溶媒とを混合してなる液状物を塗布し、乾燥または加熱処理することによって形成されたものである前記[1]〜[4]のいずれかのフィルム状光導波路。 That is, the present invention provides the following [1] to [6].
[1] A film-shaped optical waveguide having a lower clad layer, a core portion, and an upper clad layer, wherein aromatic polyimide and / or aromatic polyamic acid is applied to the outer surface of each of the lower clad layer and the upper clad layer. A film-like optical waveguide comprising a coating layer that includes a light transmittance (wavelength 400 nm) in the thickness direction of 10% or more.
[2] The film-shaped optical waveguide according to [1], wherein the coating layer is formed on an outer surface of each of the lower clad layer and the upper clad layer excluding a surface where a core portion is exposed.
[3] The above-mentioned [1] or [2], wherein the coating layer comprises an aromatic polyamide and / or an aromatic polyamic acid obtained by reacting a compound represented by the following general formula (1) with an aromatic diamine. Film-shaped optical waveguide.
Figure 2008164763
(In the formula, X is a divalent group and may be bonded to any position of the benzene ring.)
[4] The film form according to any one of [1] to [3], wherein the lower clad layer, the core portion, and the upper clad layer are obtained by curing an acrylic photocurable composition. Optical waveguide.
[5] The film-shaped optical waveguide according to any one of [1] to [4], wherein the coating layer is formed by using an aromatic polyimide film having an adhesive layer as a film for forming the coating layer. .
[6] The coating layer is formed by applying a liquid material obtained by mixing an aromatic polyimide and / or aromatic polyamic acid and an organic solvent as a material for forming the coating layer, followed by drying or heat treatment. The film-shaped optical waveguide according to any one of [1] to [4].

本発明のフィルム状光導波路は、芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリアミック酸を含む被覆層を備えているので、優れた難燃性を有する。
また、本発明のフィルム状光導波路は、厚み方向の光透過率(波長400nm)が10%以上であるため、受光素子または受発光素子との間にUV硬化性の接着剤を介在させた状態で紫外線を照射したときに、被覆層内の紫外線の透過性が良好であり、その結果、UV硬化性の接着剤を短時間で硬化させて、フィルム状光導波路と、受光素子または受発光素子との接合を効率的に行なうことができる。本発明のフィルム状光導波路は、フォトダイオード等の発光素子及び面発光レーザ等の受光素子を光導波路の片面に接合して電気/光信号を変換するインターフェースにおいて、発光素子から受光素子に伝送される光信号の伝送媒体として好適に用いることができる。
さらに、本発明のフィルム状光導波路は、下部クラッド層、コア部分、及び上部クラッド層に加えて、下部クラッド層及び上部クラッド層の各々の外表面に被覆層を備えているので、優れた耐屈曲性を有する。
Since the film-form optical waveguide of this invention is equipped with the coating layer containing an aromatic polyimide and / or aromatic polyamic acid, it has the outstanding flame retardance.
Moreover, since the film-shaped optical waveguide of the present invention has a light transmittance in the thickness direction (wavelength 400 nm) of 10% or more, a UV curable adhesive is interposed between the light receiving element or the light receiving and emitting element. When irradiating with ultraviolet rays, the ultraviolet ray permeability in the coating layer is good, and as a result, the UV curable adhesive is cured in a short time, and the film-like optical waveguide and the light receiving element or light receiving and emitting element Can be efficiently joined. The film-shaped optical waveguide of the present invention is transmitted from a light emitting element to a light receiving element in an interface for converting an electric / optical signal by joining a light emitting element such as a photodiode and a light receiving element such as a surface emitting laser to one side of the optical waveguide. It can be suitably used as an optical signal transmission medium.
Furthermore, the film-shaped optical waveguide of the present invention has a coating layer on the outer surface of each of the lower clad layer and the upper clad layer in addition to the lower clad layer, the core portion, and the upper clad layer. Has flexibility.

本発明のフィルム状光導波路は、下部クラッド層、コア部分、及び上部クラッド層を有し、かつ、下部クラッド層、上部クラッド層及びフィルム側面の各々の外表面(具体的には、下部クラッド層の下面、上部クラッド層の上面、及び、多数のコア部分を有するフィルムを実装形状となるように切断して得られたフィルム状光導波路の当該切断面)に、特定の芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリアミック酸を含む重合物からなる被覆層を有するものである。   The film-shaped optical waveguide of the present invention has a lower clad layer, a core portion, and an upper clad layer, and the outer surfaces of the lower clad layer, the upper clad layer, and the side surfaces of the film (specifically, the lower clad layer) And the upper surface of the upper clad layer, and the cut surface of the film-shaped optical waveguide obtained by cutting a film having a large number of core portions into a mounting shape), a specific aromatic polyimide and / or It has a coating layer made of a polymer containing an aromatic polyamic acid.

まず、被覆層を形成する芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリアミック酸について詳述する。
本発明で用いる芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリアミック酸の好適な例として、下記の成分(A)と成分(B)を反応させてなるものが挙げられる。
[成分(A)]
成分(A)は、下記一般式(1)で表される芳香族テトラカルボン酸二無水物である。

Figure 2008164763
(式中、Xは2価の基であり、ベンゼン環のどの位置に結合していてもよい。)
ここで、一般式(1)中のX(2価の基)は、例えば、−O−、−SO−、−CO−、−S−、−C(CH−、−Si(CH−または−Si(Ph)−であり、好ましくは、−O−、−SO−、より好ましくは−O−である。
成分(A)の具体的な化合物名としては、4,4’−オキシジフタル酸二無水物(オルトジフェニルフタル酸二無水物)、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物等が挙げられる。
中でも、紫外線透過性の向上の観点から、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等が、好ましく用いられ、4,4’−オキシジフタル酸二無水物が特に好ましく用いられる。 First, the aromatic polyimide and / or aromatic polyamic acid forming the coating layer will be described in detail.
Preferable examples of the aromatic polyimide and / or aromatic polyamic acid used in the present invention include those obtained by reacting the following component (A) and component (B).
[Component (A)]
Component (A) is an aromatic tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (1).
Figure 2008164763
(In the formula, X is a divalent group and may be bonded to any position of the benzene ring.)
Here, X (divalent group) in the general formula (1) represents, for example, —O—, —SO 2 —, —CO—, —S—, —C (CH 3 ) 2 —, —Si ( CH 3 ) 2 — or —Si (Ph) 2 —, preferably —O—, —SO 2 —, more preferably —O—.
Specific compound names of component (A) include 4,4′-oxydiphthalic dianhydride (orthodiphenylphthalic dianhydride), 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride. 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dimethyldiphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′- Examples thereof include tetraphenyltetracarboxylic dianhydride and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride.
Among these, 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, and the like are preferably used from the viewpoint of improving ultraviolet transmittance. '-Oxydiphthalic dianhydride is particularly preferably used.

[成分(B)]
成分(B)は、芳香族ジアミンである。
成分(B)として用いられる芳香族ジアミンの例としては、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、1,5−ジアミノナフタレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒドロアントラセン、4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−(p−ビフェニレンジオキシ)ジアニリン等が挙げられる。
中でも、紫外線透過性の向上の観点から、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−(p−ビフェニレンジオキシ)ジアニリンが、好ましく用いられ、4,4’−(p−ビフェニレンジオキシ)ジアニリンが特に好ましく用いられる。
[Component (B)]
Component (B) is an aromatic diamine.
Examples of aromatic diamines used as component (B) include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4. '-Diaminobiphenyl, 1,5-diaminonaphthalene, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10-hydroanthracene, 4,4'-(p-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 4,4 '-(m -Phenylene isopropylidene) bisaniline, 5-amino-1- (4'-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 6-amino-1- (4'-aminophenyl) -1,3,3- Trimethylindane, 2,7-diaminofluorene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-di Aminodiphenylethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminobenzanilide, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3 '-Diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4- Aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 4,4 ′ -(P-biphenylenedioxy) dianiline etc. are mentioned.
Among these, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene and 4,4 ′-(p-biphenylenedioxy) dianiline are preferably used from the viewpoint of improving ultraviolet transmittance, and 4,4 ′-(p -Biphenylenedioxy) dianiline is particularly preferably used.

本発明のフィルム状光導波路の被覆層を形成するための芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリアミック酸は、成分(A)と成分(B)を反応させることにより製造される。
下記の式(2)で表される成分(A)(4,4’−オキシジフタル酸二無水物)と下記の式(3)で表される成分(B)(4,4’−(p−ビフェニレンジオキシ)ジアニリン)を反応させて芳香族ポリイミドを製造する場合を例にして、反応機構を説明する。

Figure 2008164763
Figure 2008164763
The aromatic polyimide and / or aromatic polyamic acid for forming the coating layer of the film-shaped optical waveguide of the present invention is produced by reacting the component (A) and the component (B).
Component (A) represented by the following formula (2) (4,4′-oxydiphthalic dianhydride) and component (B) represented by the following formula (3) (4,4 ′-(p- The reaction mechanism will be described by taking an example of producing an aromatic polyimide by reacting biphenylenedioxy) dianiline).
Figure 2008164763
Figure 2008164763

まず、下記の式(4)、(5)に示すように、成分(A)の酸無水物基(式(4)の左側の化学式を参照)と、成分(B)のアミノ基(式(4)の右側の化学式を参照)が反応して、芳香族ポリアミック酸(式(5)を参照)が生成する。

Figure 2008164763
Figure 2008164763
First, as shown in the following formulas (4) and (5), the acid anhydride group of the component (A) (see the chemical formula on the left side of the formula (4)) and the amino group of the component (B) (formula ( 4) on the right side) reacts to produce an aromatic polyamic acid (see formula (5)).
Figure 2008164763
Figure 2008164763

本発明において、成分(A)と成分(B)の反応による芳香族ポリアミック酸の生成は、有機溶媒中で−20〜150℃、好ましくは0〜100℃の温度下に成分(A)と成分(B)を混合攪拌することにより行われる。
成分(A)及び成分(B)の配合割合は、成分(B)のアミノ基1当量に対して、成分(A)の酸無水物基が0.8〜1.2当量となる割合が好ましく、1.0〜1.1当量となる割合がより好ましい。成分(B)のアミノ基1当量に対して、成分(A)の酸無水物基の量が0.8当量未満、若しくは1.2当量を超えると、基材に塗布し乾燥させた後にフィルムが形成されない場合がある。
本発明で使用される有機溶媒の例としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミド等の非プロトン系極性溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、しゅう酸ジエチル、マロン酸ジエチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸n−ブチル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;フェノール、m−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール等のフェノール類等を挙げることができる。
中でも、溶解性の観点からN−メチルピロリドン(NMP)が、好ましく用いられる。
In the present invention, the formation of the aromatic polyamic acid by the reaction between the component (A) and the component (B) is performed at a temperature of -20 to 150 ° C, preferably 0 to 100 ° C in an organic solvent. (B) is performed by mixing and stirring.
The proportion of component (A) and component (B) is preferably such that the acid anhydride group of component (A) is 0.8 to 1.2 equivalents relative to 1 equivalent of amino group of component (B). The ratio which becomes 1.0-1.1 equivalent is more preferable. When the amount of the acid anhydride group of the component (A) is less than 0.8 equivalent or more than 1.2 equivalent with respect to 1 equivalent of the amino group of the component (B), the film is applied to the substrate and dried. May not be formed.
Examples of the organic solvent used in the present invention include, for example, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea , Aprotic polar solvents such as hexamethyl phosphortriamide; methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, diethyl oxalate, diethyl malonate, ethyl lactate And esters such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; phenols such as phenol, m-cresol, xylenol, and halogenated phenol. .
Among these, N-methylpyrrolidone (NMP) is preferably used from the viewpoint of solubility.

有機溶媒の使用量は、成分(A)と成分(B)と有機溶媒とを含む反応溶液の全量中に占める成分(A)と成分(B)の合計量の質量割合が0.1〜30質量%、好ましくは1〜20質量%、より好ましくは1〜15質量%となる量である。
反応時の圧力は特に限定されず、通常、常圧でよい。反応時間は、通常、1〜10時間である。
The amount of the organic solvent used is such that the mass ratio of the total amount of the component (A) and the component (B) in the total amount of the reaction solution containing the component (A), the component (B) and the organic solvent is 0.1 to 30. The amount is 1% by mass, preferably 1-20% by mass, more preferably 1-15% by mass.
The pressure at the time of reaction is not specifically limited, Usually, a normal pressure may be sufficient. The reaction time is usually 1 to 10 hours.

式(5)で示される芳香族ポリアミック酸は、基材に塗布し乾燥させて形成されたフィルム状態で加熱することによってイミド化が進み、式(6)で示される芳香族ポリイミドになる。

Figure 2008164763
The aromatic polyamic acid represented by the formula (5) is heated in the state of a film formed by being applied to a substrate and dried, whereby the imidization proceeds to become an aromatic polyimide represented by the formula (6).
Figure 2008164763

イミド化の際の加熱温度は、200℃〜400℃、好ましくは250℃〜350℃である。該温度範囲内で加熱することにより、芳香族ポリアミック酸のイミド化を十分に進行させることができる。加熱時間は、好ましくは、30〜120分間である。
芳香族ポリアミック酸のイミド化の割合は、0〜100%の間で特に限定されるものではないが、好ましくは50〜100%、より好ましくは80〜100%である。該割合が50%未満では、フィルムの耐水性が低下することがある。
芳香族ポリイミド及び芳香族ポリアミック酸の数平均分子量は、GPC法で測定されたポリスチレン換算値として、機械的強度の観点から、好ましくは3,000以上である。
芳香族ポリイミド及び芳香族ポリアミック酸の数平均分子量の上限値は、特に限定されないが、通常、500,000以下である。
The heating temperature during imidization is 200 ° C to 400 ° C, preferably 250 ° C to 350 ° C. By heating within the temperature range, imidization of the aromatic polyamic acid can be sufficiently advanced. The heating time is preferably 30 to 120 minutes.
The imidation ratio of the aromatic polyamic acid is not particularly limited to 0 to 100%, but is preferably 50 to 100%, more preferably 80 to 100%. If the proportion is less than 50%, the water resistance of the film may be lowered.
The number average molecular weight of the aromatic polyimide and aromatic polyamic acid is preferably 3,000 or more from the viewpoint of mechanical strength as a polystyrene equivalent value measured by the GPC method.
The upper limit of the number average molecular weight of the aromatic polyimide and aromatic polyamic acid is not particularly limited, but is usually 500,000 or less.

本発明のフィルム状光導波路中の下部クラッド層、コア部分及び上部クラッド層の各部を形成するための材料としては、光硬化性または熱硬化性の材料が挙げられる。
中でも、耐屈曲性、製造効率等の観点から、(メタ)アクリル系またはエポキシ系の光硬化性組成物等が好ましく用いられる。ここで、(メタ)アクリル系の光硬化性組成物としては、例えば、上述の「背景技術」の欄で説明した特開2003−195079号公報に記載されたものが挙げられる。
Examples of the material for forming each part of the lower clad layer, the core part, and the upper clad layer in the film-shaped optical waveguide of the present invention include photo-curing or thermosetting materials.
Of these, (meth) acrylic or epoxy photocurable compositions are preferably used from the viewpoints of flex resistance and production efficiency. Here, examples of the (meth) acrylic photocurable composition include those described in JP-A No. 2003-195079 described in the above-mentioned “Background Art” section.

具体的には、(メタ)アクリル系の光硬化性組成物の例として、エチレン性不飽和基等の重合性官能基を有する樹脂、重合性モノマー、光重合開始剤等を含む組成物が挙げられる。コア用の組成物は、前記エチレン性不飽和基等の重合性官能基を有する樹脂をアルカリ可溶性にすることで、組成物をアルカリ現像可能にすることができる。   Specifically, examples of the (meth) acrylic photocurable composition include a composition containing a resin having a polymerizable functional group such as an ethylenically unsaturated group, a polymerizable monomer, a photopolymerization initiator, and the like. It is done. The composition for the core can make the composition alkali developable by making the resin having a polymerizable functional group such as an ethylenically unsaturated group alkali-soluble.

ここで、エチレン性不飽和基等の重合性官能基を有する樹脂は、例えば、カルボキシル基や水酸基を有するポリ(メタ)アクリレートに、グリシジル基とエチレン性不飽和基を含有する化合物、イソシアネート基とエチレン性不飽和基を含有する化合物、あるいはアクリル酸クロライドを付加反応させることにより得ることができる。このとき、アクリル酸やメタクリル酸を共重合させ、樹脂中にカルボキシル基を導入することでアルカリ現像が可能な樹脂とすることができる。また、ポリエチレンオキシド構造、ポリプロピレンオキシド構造や、ウレタン結合を繰り返し有する直鎖構造を含み、かつ、2〜6個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を使用することもできる。   Here, the resin having a polymerizable functional group such as an ethylenically unsaturated group is, for example, a poly (meth) acrylate having a carboxyl group or a hydroxyl group, a compound containing a glycidyl group and an ethylenically unsaturated group, an isocyanate group, It can be obtained by addition reaction of a compound containing an ethylenically unsaturated group or acrylic acid chloride. At this time, acrylic resin or methacrylic acid is copolymerized, and a carboxyl group can be introduced into the resin to obtain a resin capable of alkali development. Moreover, the compound which has a polyethylene oxide structure, a polypropylene oxide structure, and the linear structure which has a urethane bond repeatedly, and has 2-6 (meth) acryloyl groups can also be used.

ここで、重合性モノマーの例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングルコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングルコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングルコールジ(メタ)アクリレート、ビス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、ビス((メタ)アクリロイルオキシメチル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、及びこれらの化合物を製造する際の出発アルコール類のエチレンオキシド又はプロピレンオキシド付加物のポリ(メタ)アクリレート類、分子内に2以上の(メタ)アクリロイル基を有するオリゴエステル(メタ)アクリレート類、オリゴエーテル(メタ)アクリレート類、オリゴウレタン(メタ)アクリレート類、及びオリゴエポキシ(メタ)アクリレート類等が挙げられる。   Here, examples of the polymerizable monomer include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta ( (Meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (Meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, Ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, bis (2-hydroxyethyl) isocyanurate di (meth) acrylate, bis ((meth) acryloyl) Oxymethyl) tricyclo [5.2.1.02,6] decane, and poly (meth) acrylates of ethylene oxide or propylene oxide adducts of starting alcohols in making these compounds, two or more in the molecule Examples include oligoester (meth) acrylates having a (meth) acryloyl group, oligoether (meth) acrylates, oligourethane (meth) acrylates, and oligoepoxy (meth) acrylates.

光重合開始剤の例としては、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−1−〔4−(モルフォリニル)フェニル〕−2−フェニルメチル)−1−ブタノン等が挙げられる。   Examples of photopolymerization initiators include 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,4,6- Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2- (dimethylamino) -1- [4- (morpholinyl) phenyl] -2 -Phenylmethyl) -1-butanone and the like.

前記「エチレン性不飽和基等の重合性官能基を有する樹脂、重合性モノマー、光重合開始剤等を含む組成物層」をフィルム上に形成する方法は、前記各成分を、メチルイソブチルケトン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、トルエン、酢酸エチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル等の溶媒に溶解させた組成物を、ロールコート、グラビアコート、ダイコート等の方法でフィルムに塗布した後、溶媒を除去(乾燥)することで、感光性を有する組成物層を形成することができる。このとき、ドライフィルムとしての特性を損なわない範囲で、例えば5質量%程度の溶媒が残存していても構わない。   The above-mentioned method of forming “a composition layer containing a resin having a polymerizable functional group such as an ethylenically unsaturated group, a polymerizable monomer, a photopolymerization initiator, etc.” on a film comprises the following components: methyl isobutyl ketone, Roll coat a composition dissolved in a solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol ethyl ether acetate, toluene, ethyl acetate, ethyl 2-hydroxypropionate, etc. After applying to a film by a method such as gravure coating or die coating, the solvent can be removed (dried) to form a photosensitive composition layer. At this time, for example, about 5% by mass of the solvent may remain within a range that does not impair the properties as a dry film.

また、エポキシ系の光硬化性組成物としては、例えば、上述の「背景技術」の欄で説明した特開2005−274664号公報に記載されたものが挙げられる。具体的には、エポキシ系の光硬化性組成物の例として、ノボラック型エポキシ樹脂、および光酸発生剤を含有するものが挙げられる。ノボラック型エポキシ樹脂の市販品の例としては、エピコート152、エピコート154(以上、ジャパンエポキシレジン社製)、エピクロンN740、エピクロンN770(以上、大日本インキ化学工業社製)、エポトートYDPN638(東都化成社製)、DER431、DER438(以上、ダウケミカル社製)、アラルダイトEPN1138(チバガイギー社製)(以上、フェノールノボラック型エポキシ樹脂)や、エピコート180(ジャパンエポキシレジン社製)、エピクロンN660、エピクロンN670(以上、大日本インキ化学工業社製)、エポトートYDCN701、エポトートYDCN702(以上、東都化成社製)、アラルダイトECN1273、アラルダイトECN1280(チバガイギー社製)(以上、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)等が挙げられる。他には、ノボラック型エポキシ樹脂の市販品の例としては、エピコート157S65、エピコート157S70(以上、ジャパンエポキシレジン社製)、N865(大日本インキ化学工業社製)等が挙げられる。   Moreover, as an epoxy-type photocurable composition, what was described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-274664 demonstrated in the column of the above-mentioned "background art" is mentioned, for example. Specifically, examples of the epoxy photocurable composition include a novolac type epoxy resin and a photoacid generator. Examples of commercially available products of novolak type epoxy resins include Epicoat 152, Epicoat 154 (above, Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), Epicron N740, Epicron N770 (above, Dainippon Ink and Chemicals), Epototo YDPN638 (Toto Kasei Co., Ltd.) ), DER431, DER438 (above, manufactured by Dow Chemical Co.), Araldite EPN1138 (made by Ciba Geigy) (above, phenol novolac type epoxy resin), Epicoat 180 (made by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), Epicron N660, Epicron N670 (above , Manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), Epototo YDCN701, Epototo YDCN702 (above, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), Araldite ECN1273, Araldite ECN1280 (made by Ciba Geigy) (above, Crezo) Lunovolak type epoxy resin) and the like. Other examples of commercially available novolak epoxy resins include Epicoat 157S65, Epicoat 157S70 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), N865 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), and the like.

また、光酸発生剤は、光を受けることによりルイス酸を放出する光カチオン重合開始剤であり、具体例として、例えば、下記一般式(7)で表される構造を有するオニウム塩が挙げられる。このオニウム塩は、400nm未満に実質的な光吸収波長を有する。
[R Z]+m[MXn+m−m (7)
(式中、カチオンはオニウムイオンであり、ZはS、Se、Te、P、As、Sb、Bi、O、I、Br、ClまたはN≡Nを示し、R、R、RおよびRは、互いに同一または異なる有機基を示す。a、b、cおよびdは、それぞれ0〜3の整数であって、(a+b+c+d)はZの価数に等しい。Mは、ハロゲン化物錯体[MXn+m]の中心原子を構成する金属またはメタロイドを示し、例えばB、P、As、Sb、Fe、Sn、Bi、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn、Co等である。Xは例えばF、Cl、Br等のハロゲン原子であり、mはハロゲン化物錯体イオンの正味の電荷であり、nはMの原子価である。〕光酸発生剤の市販品の例としては、アデカオプトマーSP−150、SP−151、SP−170、SP−172(以上、旭電化工業社製)、UVI−6950、UVI−6970、UVI−6974、UVI−6990(以上、ユニオンカーバイド社製)、Irgacure 261(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、CI−2481、CI−2624、CI−2639、CI−2064(以上、日本曹達社製)、CD−1010、CD−1011、CD−1012(以上、サートマー社製)、DTS−102、DTS−103、NAT−103、NDS−103、TPS−103、MDS−103、MPI−103、BBI−103(以上、みどり化学社製)、PCI−061T、PCI−062T、PCI−020T、PCI−022T(以上、日本化薬社製)等が挙げられる。
The photoacid generator is a photocationic polymerization initiator that releases Lewis acid by receiving light, and specific examples thereof include onium salts having a structure represented by the following general formula (7). . This onium salt has a substantial light absorption wavelength below 400 nm.
[R 6 a R 7 b R 8 c R 9 d Z] + m [MX n + m] -m (7)
(Wherein the cation is an onium ion, Z represents S, Se, Te, P, As, Sb, Bi, O, I, Br, Cl or N≡N, and R 6 , R 7 , R 8 and R 9 represents an organic group which is the same or different from each other, a, b, c and d are each an integer of 0 to 3, and (a + b + c + d) is equal to the valence of Z. M is a halide complex [ MX n + m ] represents a metal or metalloid constituting the central atom of, for example, B, P, As, Sb, Fe, Sn, Bi, Al, Ca, In, Ti, Zn, Sc, V, Cr, Mn, Co, etc. X is a halogen atom such as F, Cl, Br, etc., m is the net charge of the halide complex ion, and n is the valence of M.] Examples of commercial products of photoacid generators As, Adekaoptomer SP-150, SP-15 , SP-170, SP-172 (above, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), UVI-6950, UVI-6970, UVI-6974, UVI-6990 (above, manufactured by Union Carbide), Irgacure 261 (Ciba Specialty Chemicals) CI-2481, CI-2624, CI-2638, CI-2064 (above, Nippon Soda Co., Ltd.), CD-1010, CD-1011, CD-1012 (above, Sartomer), DTS-102 , DTS-103, NAT-103, NDS-103, TPS-103, MDS-103, MPI-103, BBI-103 (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), PCI-061T, PCI-062T, PCI-020T, PCI -022T (Nippon Kayaku Co., Ltd.) and the like.

さらに、上述の成分以外にも樹脂組成物の硬化前の粘度の調整や、樹脂組成物の硬化後の屈折率の調整や、硬化速度の増大等を目的として、ブチルグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールトリグリシジルエーテル、ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物ジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテルなどのエポキシ化合物や、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ε−カプロラクトン変性3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキレート、エポキシ化3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ビス(3−シクロヘキセニルメチル)修飾ε−カプロラクトンなどのシクロヘキセンオキシド化合物や、フェニルオキセタン、キシレンジオキセタンなどのオキセタン化合物を含むこともできる。また、他にも各種添加剤として、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、溶媒、フィラー、老化防止剤、濡れ性改良剤、離型剤等を必要に応じて配合することができる。   Furthermore, in addition to the above-mentioned components, butyl glycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl for the purpose of adjusting the viscosity before curing of the resin composition, adjusting the refractive index after curing of the resin composition, increasing the curing rate, etc. Epoxy compounds such as ether, propylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, trimethylol triglycidyl ether, bisphenol A propylene oxide adduct diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, and 3,4-epoxycyclohexenylmethyl -3 ′, 4′-epoxycyclohexenecarboxylate, ε-caprolactone modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate, epoxidized 3-cyclohexe 1,2 and cyclohexene oxide compound such as dicarboxylic acid bis (3-cyclohexenyl-methyl) modifications ε- caprolactone, phenyl oxetane may include oxetane compounds such as xylene dioxetane. Other various additives include, for example, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, silane coupling agents, coating surface improvers, thermal polymerization inhibitors, leveling agents, surfactants, colorants, and storage. Stabilizers, plasticizers, lubricants, solvents, fillers, anti-aging agents, wettability improvers, mold release agents, and the like can be blended as necessary.

次に、図面を参照しつつ、本発明のフィルム状光導波路の一例を説明する。
図1は、本発明のフィルム状光導波路の一例を模式的に示す断面図、図2は、図1に示すフィルム状光導波路を受光素子及び発光素子と共に使用する場合の一例を示す断面図である。
[フィルム状光導波路の構造]
図1中、フィルム状光導波路1は、下部クラッド層3と、下部クラッド層3の上面に形成された、特定の幅を有するコア部分4と、下部クラッド層3及びコア部分4の上に積層して形成された上部クラッド層5と、下部クラッド層3及び上部クラッド層5の周囲を被覆するように形成された被覆層2とからなる。被覆層2と下部クラッド層3との境界面、及び被覆層2と上部クラッド層5との境界面には、必要に応じて、接着層を設けることができる。
下部クラッド層3、コア部分4、及び上部クラッド層5の厚さは、特に限定されないが、例えば、下部クラッド層3の厚さが1〜200μm、コア部分4の厚さが3〜200μm、上部クラッド層5の厚さが1〜200μmとなるように定められる。コア部分5の幅は、特に限定されないが、例えば、1〜200μmである。
コア部分4の屈折率は、下部クラッド層3及び上部クラッド層5のいずれの屈折率よりも大きいものであることが必要である。例えば、波長400〜1,600nmの光に対して、コア部分4の屈折率が1.420〜1.650、下部クラッド層3及び上部クラッド層5の屈折率が1.400〜1.648であり、かつ、コア部分4の屈折率が、2つのクラッド層3,5のいずれの屈折率よりも少なくとも0.1%大きな値であることが好ましい。
Next, an example of the film-like optical waveguide of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the film-shaped optical waveguide of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of using the film-shaped optical waveguide shown in FIG. 1 together with a light receiving element and a light emitting element. is there.
[Structure of film-shaped optical waveguide]
In FIG. 1, a film-shaped optical waveguide 1 is laminated on a lower cladding layer 3, a core portion 4 having a specific width formed on the upper surface of the lower cladding layer 3, and the lower cladding layer 3 and the core portion 4. The upper clad layer 5 formed in this manner, and the lower clad layer 3 and the covering layer 2 formed so as to cover the periphery of the upper clad layer 5. An adhesive layer can be provided on the boundary surface between the coating layer 2 and the lower cladding layer 3 and the boundary surface between the coating layer 2 and the upper cladding layer 5 as necessary.
The thicknesses of the lower cladding layer 3, the core portion 4, and the upper cladding layer 5 are not particularly limited. For example, the thickness of the lower cladding layer 3 is 1 to 200 μm, the thickness of the core portion 4 is 3 to 200 μm, and the upper portion The thickness of the cladding layer 5 is determined to be 1 to 200 μm. Although the width | variety of the core part 5 is not specifically limited, For example, it is 1-200 micrometers.
The refractive index of the core portion 4 needs to be higher than any of the refractive indexes of the lower cladding layer 3 and the upper cladding layer 5. For example, for light having a wavelength of 400 to 1,600 nm, the refractive index of the core portion 4 is 1.420 to 1.650, and the refractive indexes of the lower cladding layer 3 and the upper cladding layer 5 are 1.400 to 1.648. In addition, it is preferable that the refractive index of the core portion 4 is at least 0.1% larger than the refractive indexes of the two cladding layers 3 and 5.

被覆層2の厚み方向の光透過率(波長400nm)は、10%以上、好ましくは15%以上、より好ましくは25%以上、さらに好ましくは35%以上、特に好ましくは45%以上である。該光透過率が10%未満では、紫外線硬化性の接着剤を十分に硬化させることができず、受光素子または発光素子と光導波路との接合強度が小さくなったりあるいは接合不能になるため、好ましくない。
被覆層の厚さは、十分な難燃性を付与し、かつ、高い光透過性を得る観点から、1〜50μm、好ましくは3〜30μm、より好ましくは5〜20μmである。
なお、被覆層2は、少なくとも、下部クラッド層3の下面と、上部クラッド層5の上面と、下部クラッド層3及び上部クラッド層5の各々の側面(ただし、コア部分が露出している面を除く。)とからなる、実装形状のフィルム状光導波路の周面全体に形成されていることが好ましい。
被覆層2とクラッド層3,5との境界面に接着層を設けた場合、接着層の厚さは、特に限定されないが、通常、3〜20μmである。
接着層の形成材料は、紫外線透過性に優れたものであればよく、特に限定されないが、例えば、熱硬化性エポキシ樹脂等を使用することができる。
The light transmittance (wavelength 400 nm) in the thickness direction of the coating layer 2 is 10% or more, preferably 15% or more, more preferably 25% or more, still more preferably 35% or more, and particularly preferably 45% or more. If the light transmittance is less than 10%, the ultraviolet curable adhesive cannot be sufficiently cured, and the bonding strength between the light receiving element or the light emitting element and the optical waveguide is reduced or cannot be bonded. Absent.
The thickness of the coating layer is 1 to 50 μm, preferably 3 to 30 μm, and more preferably 5 to 20 μm from the viewpoint of imparting sufficient flame retardancy and obtaining high light transmittance.
The covering layer 2 includes at least the lower surface of the lower cladding layer 3, the upper surface of the upper cladding layer 5, and the side surfaces of the lower cladding layer 3 and the upper cladding layer 5 (where the core portion is exposed). It is preferably formed on the entire peripheral surface of the mounting-shaped film-shaped optical waveguide.
When an adhesive layer is provided on the boundary surface between the coating layer 2 and the cladding layers 3 and 5, the thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but is usually 3 to 20 μm.
The material for forming the adhesive layer is not particularly limited as long as it is excellent in ultraviolet transmittance, and for example, a thermosetting epoxy resin or the like can be used.

[フィルム状光導波路の製造方法]
次に、本発明のフィルム状光導波路の製造方法について説明する。
まず、下部クラッド層、コア部分及び上部クラッド層からなる光導波路本体を作製する。
具体的には、シリコンウェハやガラス基板等の平坦な表面を有する光導波路本体の形成用の基板の上面に、下部クラッド層形成用の組成物を塗布し、乾燥またはプリベークして下層用薄膜を形成する。この下層用薄膜に光を照射して硬化させ、硬化体である下部クラッド層を形成する。
次に、下部クラッド層の上面に、コア部分形成用の組成物を塗布し、乾燥またはプリベークしてコア用薄膜を形成する。その後、コア用薄膜の上面に対して、所定のパターンに従って、例えば所定のラインパターンを有するフォトマスクを介して光の照射(露光)を行う。これにより、コア用薄膜のうち、光が照射された箇所のみが硬化するので、それ以外の未硬化の部分を現像処理して除去することにより、下部クラッド層上に、パターニングされた硬化膜からなる多数のコア部分を形成することができる。
その後、コア部分及び下部クラッド層の上面に、上部クラッド層形成用の組成物を塗布し、乾燥またはプリベークして上層用薄膜を形成する。この上層用薄膜に対し、光を照射して硬化させると、上部クラッド層が形成される。
上述のようにして形成された下部クラッド層、多数のコア部分及び上部クラッド層から成るフィルム(フィルム状光導波路本体の集合体)を、所望の実装形状になるように、隣り合うコア部分の中間で切断すれば、フィルム状光導波路本体(以下、「光導波路本体」と略すことがある。)が得られる。
[Method for producing film-shaped optical waveguide]
Next, the manufacturing method of the film-form optical waveguide of this invention is demonstrated.
First, an optical waveguide body composed of a lower cladding layer, a core portion, and an upper cladding layer is manufactured.
Specifically, a lower clad layer forming composition is applied to the upper surface of a substrate for forming an optical waveguide body having a flat surface such as a silicon wafer or a glass substrate, and dried or prebaked to form a lower layer thin film. Form. The lower layer thin film is irradiated with light and cured to form a lower clad layer that is a cured body.
Next, a core portion forming composition is applied to the upper surface of the lower clad layer, and dried or prebaked to form a core thin film. Thereafter, light irradiation (exposure) is performed on the upper surface of the core thin film according to a predetermined pattern, for example, through a photomask having a predetermined line pattern. As a result, only the portion irradiated with light in the thin film for the core is cured, so that the uncured portion other than that is developed and removed to remove the patterned cured film on the lower cladding layer. A large number of core portions can be formed.
Thereafter, an upper clad layer forming composition is applied to the upper surface of the core portion and the lower clad layer, and dried or prebaked to form an upper layer thin film. When this upper thin film is cured by irradiation with light, an upper clad layer is formed.
The film (aggregate of film-shaped optical waveguide bodies) composed of the lower clad layer, the multiple core portions and the upper clad layer formed as described above is placed between adjacent core portions so as to have a desired mounting shape. Is cut to obtain a film-like optical waveguide body (hereinafter sometimes abbreviated as “optical waveguide body”).

次いで、光導波路本体の周面(上面、下面及び側面)に被覆層を形成する。被覆層の形成方法の例としては、(A)接着層を有するポリイミドフィルムを用いる方法、及び、(B)被覆層の形成材料を塗布して硬化させる方法、が挙げられる。これら2つの方法の各々について説明する。
(A)接着層を有するポリイミドフィルムを用いる方法
まず、上述のポリアミック酸(前記の式(5)参照)の有機溶媒溶液を、基板上に塗布し乾燥させた後、加熱によりポリアミック酸を部分的または完全にイミド化して、芳香族ポリイミドフィルムを形成させる。その後、このフィルムの上面に、接着層用の液状熱硬化性樹脂組成物を塗布し、加熱により半硬化させて接着層を形成させ、接着層を有するポリイミドフィルムを得る。該ポリイミドフィルムの接着層が、光導波路本体の下部クラッド層の下面及び上部クラッド層の上面の各々と対峙するようにして、光導波路の両面にポリイミドフィルムを熱ラミネートで積層し、光導波路本体の側面が露出しないようにポリイミドフィルム部を切断することによって、フィルム状光導波路を得ることができる。
Next, a coating layer is formed on the peripheral surfaces (upper surface, lower surface and side surfaces) of the optical waveguide body. Examples of the method of forming the coating layer include (A) a method using a polyimide film having an adhesive layer, and (B) a method of applying and curing a coating layer forming material. Each of these two methods will be described.
(A) Method of using a polyimide film having an adhesive layer First, an organic solvent solution of the above polyamic acid (see the above formula (5)) is applied on a substrate and dried, and then the polyamic acid is partially heated. Alternatively, it is completely imidized to form an aromatic polyimide film. Then, the liquid thermosetting resin composition for adhesive layers is apply | coated to the upper surface of this film, it is made to semi-harden by heating, an adhesive layer is formed, and the polyimide film which has an adhesive layer is obtained. A polyimide film is laminated on both sides of the optical waveguide by thermal lamination so that the adhesive layer of the polyimide film faces each of the lower surface of the lower cladding layer and the upper surface of the upper cladding layer of the optical waveguide body. A film-like optical waveguide can be obtained by cutting the polyimide film portion so that the side surface is not exposed.

接着層を有するポリイミドフィルムを作製する際に用いる基板としては、平坦な表面を有するものであればよく、特に限定されないが、シリコンウェハ、ガラス基板等が挙げられる。
ポリアミック酸の有機溶媒溶液の塗布方法としては、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、グラビア印刷法、シルクスクリーン法、インクジェット法等のいずれかの方法を用いることができる。中でも、均一な厚さの薄膜が得られることから、スピンコート法を採用することが好ましい。
The substrate used for producing the polyimide film having an adhesive layer is not particularly limited as long as it has a flat surface, and examples thereof include a silicon wafer and a glass substrate.
As a coating method of the organic solvent solution of polyamic acid, any of spin coating method, dipping method, spray method, bar coating method, roll coating method, curtain coating method, gravure printing method, silk screen method, ink jet method, etc. Can be used. Among them, it is preferable to employ a spin coating method because a thin film having a uniform thickness can be obtained.

接着層用の樹脂組成物の塗布方法としては、ポリアミック酸の有機溶媒溶液の塗布方法と同様のものが挙げられる。また、接着層用の樹脂組成物の加熱条件は、通常50〜200℃、好ましくは50〜150℃である。
熱ラミネートは、100℃〜200℃、好ましくは130℃〜180℃で、10分間〜2時間行われる。
接着層用の樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂組成物が好ましく、例えば、熱硬化性エポキシ樹脂が挙げられる。
Examples of the method for applying the resin composition for the adhesive layer include the same method as the method for applying the organic solvent solution of polyamic acid. Moreover, the heating conditions of the resin composition for adhesive layers are 50-200 degreeC normally, Preferably it is 50-150 degreeC.
The thermal lamination is performed at 100 ° C. to 200 ° C., preferably 130 ° C. to 180 ° C., for 10 minutes to 2 hours.
As the resin composition for the adhesive layer, a thermosetting resin composition is preferable, and examples thereof include a thermosetting epoxy resin.

(B)被覆層の形成材料を塗布して硬化させる方法
まず、基板上に、ポリアミック酸の有機溶媒溶液を塗布して加熱するか、または、ポリイミドの有機溶媒溶液を塗布して乾燥させることによって、ポリイミドを含む薄膜(第一の被覆層)を形成させた後、この薄膜の上に、上述と同様の方法によって予め作製した光導波路本体(下部クラッド層、コア部分、上部クラッド層)を設置する。次いで、光導波路本体及び第一の被覆層の上にポリアミック酸の有機溶媒溶液を塗布して加熱するか、または、ポリイミドの有機溶媒溶液を塗布して乾燥させることによって、ポリイミドを含む薄膜(第二の被覆層)を形成させると、第一及び第二の被覆層と光導波路本体とからなる積層体(フィルム状光導波路)が完成する。最後に、基板から積層体を剥離し、光導波路本体の側面が露出しないようにポリイミドフィルム部を切断すれば、フィルム状光導波路を得ることができる。
(B) Method of applying and curing the coating layer forming material First, by applying an organic solvent solution of polyamic acid on a substrate and heating, or by applying an organic solvent solution of polyimide and drying. After forming a thin film (first coating layer) containing polyimide, an optical waveguide body (lower cladding layer, core portion, upper cladding layer) prepared in advance by the same method as described above is installed on this thin film. To do. Next, an organic solvent solution of polyamic acid is applied on the optical waveguide body and the first coating layer and heated, or by applying an organic solvent solution of polyimide and drying, a thin film containing polyimide (first When the second coating layer is formed, a laminate (film optical waveguide) composed of the first and second coating layers and the optical waveguide body is completed. Finally, if the laminate is peeled from the substrate and the polyimide film portion is cut so that the side surface of the optical waveguide body is not exposed, a film-like optical waveguide can be obtained.

[受光素子または発光素子の接合方法]
本発明のフィルム状光導波路を受光素子または発光素子と接合する際には、フィルム状光導波路の片面側の被覆層の外表面の一部に紫外線硬化性の接着剤を塗布して接着剤層7を形成させ、接着剤層7の表面に受光素子8(または発光素子)を当接させる。その後、フィルム状光導波路の、受光素子8を配置した面とは反対側の面の側から、紫外線を照射し、接着剤層7を硬化させると、受光素子8を接合することができる(図2参照)。なお、図1及び図2中、同一名称の各部は、同一の符号で示している。
[Joint method of light receiving element or light emitting element]
When the film-shaped optical waveguide of the present invention is bonded to a light receiving element or a light-emitting element, an ultraviolet curable adhesive is applied to a part of the outer surface of the coating layer on one side of the film-shaped optical waveguide to form an adhesive layer. 7 is formed, and the light receiving element 8 (or light emitting element) is brought into contact with the surface of the adhesive layer 7. Thereafter, when the adhesive layer 7 is cured by irradiating ultraviolet rays from the surface of the film-shaped optical waveguide opposite to the surface on which the light receiving element 8 is disposed, the light receiving element 8 can be joined (FIG. 2). In addition, in FIG.1 and FIG.2, each part of the same name is shown with the same code | symbol.

以下、本発明を実施例により説明する。
[1.光導波路用樹脂組成物の用意]
光導波路本体の各部(下部クラッド層、コア部分及び上部クラッド層)の材料として、以下の材料を用意した。
下部クラッド層及び上部クラッド層形成用の光硬化性樹脂組成物として、オプスターPJ3075(JSR社製)を用いた。また、コア形成用の光硬化性樹脂組成物としてオプスターPJ3074(JSR社製)を用いた。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
[1. Preparation of resin composition for optical waveguide]
The following materials were prepared as materials for each part (lower clad layer, core part, and upper clad layer) of the optical waveguide body.
Opstar PJ3075 (manufactured by JSR Corporation) was used as a photocurable resin composition for forming the lower cladding layer and the upper cladding layer. Moreover, Opstar PJ3074 (made by JSR) was used as a photocurable resin composition for core formation.

[2.光導波路の製造]
下部クラッド層形成用の光硬化性樹脂組成物(オプスターPJ3075;JSR社製)をシリコン基板上にスピンコータで塗布し、ホットプレートを用いて100℃、10分間の条件でプリベークして、塗膜を形成した。次いで、この塗膜に、波長365nm、照度20mW/cmの紫外線を75秒間照射して、光硬化させた。そして、この硬化膜を150℃、1時間の条件で、ポストベークをすることにより、厚さ10μmの下部クラッド層を形成した。
次に、コア部分形成用の光硬化性樹脂組成物(オプスターPJ3074;JSR社製)を下部クラッド層上に、スピンコータで塗布し、100℃、10分間の条件でプリベークした。次いで、コア部分形成用の光硬化性樹脂組成物からなる厚さ50μmの塗膜に、幅50μmのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長365nm、照度20mW/cmの紫外線を75秒間照射して、光硬化させた。そして、硬化させた塗膜を有する基板をアセトンからなる現像液中に浸漬して、塗膜の未露光部を溶解させた。その後、150℃、1時間の条件で、ポストベークをすることにより、幅50μmのライン状パターンを有する、厚さが50μmのコア部分を形成した。
コア部分を有する下部クラッド層の上面に、上部クラッド層形成用の光硬化性樹脂組成物(オプスターPJ3075;JSR社製)をスピンコータで塗布し、ホットプレートを用いて100℃、10分間の条件でプリベークした。その後、上部クラッド層形成用の光硬化性樹脂組成物からなる塗膜に、波長365nm、照度20mW/cmの紫外線を75秒間照射して光硬化させ、コア部分の上面からの厚さが10μmの上部クラッド層を形成し、下部クラッド層、コア部分及び上部クラッド層からなる光導波路フィルムを得た。次いで、該光導波路フィルムを所望の実装形状に切断し、光導波路本体(幅1.5mm、長さ100mm、厚さ70μm)を作製した。
[2. Production of optical waveguide]
A photocurable resin composition for forming a lower cladding layer (OPSTAR PJ3075; manufactured by JSR) was applied onto a silicon substrate with a spin coater, and pre-baked at 100 ° C. for 10 minutes using a hot plate to form a coating film. Formed. Subsequently, this coating film was irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm and an illuminance of 20 mW / cm 2 for 75 seconds to be photocured. The cured film was post-baked at 150 ° C. for 1 hour to form a lower cladding layer having a thickness of 10 μm.
Next, a photocurable resin composition for forming a core part (OPSTAR PJ3074; manufactured by JSR) was applied onto the lower clad layer with a spin coater and prebaked at 100 ° C. for 10 minutes. Next, ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an illuminance of 20 mW / cm 2 is applied to a coating film having a thickness of 50 μm on a coating film having a thickness of 50 μm made of a photocurable resin composition for forming a core part for 75 seconds. Irradiated and photocured. And the board | substrate which has the hardened coating film was immersed in the developing solution which consists of acetone, and the unexposed part of the coating film was dissolved. Thereafter, post-baking was performed at 150 ° C. for 1 hour, thereby forming a core portion having a thickness of 50 μm and a line pattern having a width of 50 μm.
On the upper surface of the lower clad layer having the core portion, a photocurable resin composition for forming the upper clad layer (OPSTAR PJ3075; manufactured by JSR) is applied with a spin coater, and using a hot plate at 100 ° C. for 10 minutes. Pre-baked. Thereafter, the coating film made of the photocurable resin composition for forming the upper clad layer is irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm and an illuminance of 20 mW / cm 2 for 75 seconds to be photocured, and the thickness from the upper surface of the core portion is 10 μm. An upper waveguide layer was formed, and an optical waveguide film comprising a lower cladding layer, a core portion, and an upper cladding layer was obtained. Next, the optical waveguide film was cut into a desired mounting shape to produce an optical waveguide body (width 1.5 mm, length 100 mm, thickness 70 μm).

[3.フィルム状光導波路の製造]
[実施例1]
ガス雰囲気下で、4,4’−(p−ビフェニレンジオキシ)ジアニリン(和光純薬社製)5.4gを脱水N−メチルピロピドン(NMP)80g中に溶解させた。次いで、4,4’−オキシジフタル酸二無水物(マナック社製、ODPA−M)4.6gを添加し、室温で4時間攪拌し、ポリアミック酸ワニス(ポリアミック酸の有機溶媒溶液)を得た。
次いで、このポリアミック酸ワニスをシリコンウェハ上に塗布し、120℃で5分間乾燥させた後、更に200℃で5分間乾燥させた。次いで300℃で1時間加熱することによりイミド化を行い、厚さ12μmのポリイミドからなるフィルム状硬化体を得た。
このフィルム状硬化体の上面に、接着層用の樹脂組成物として、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(ジャパンエポキシレジン社製、エピコート828)95質量部とイミダゾール系硬化剤(四国化成社製、キュアゾール2E4MZ)5質量部とからなる混合物を、厚さが10μmになるように塗布した後、100℃で2分間加熱することにより、接着層を形成させ、被覆層を有するポリイミドフィルムを得た。
このポリイミドフィルムを、当該ポリイミドフィルムの接着層が、前記の作製済みの光導波路本体(幅1.5mm、長さ100mm、厚み70μm)の下部クラッド層の下面及び上部クラッド層の上面の各々に対峙するようにして、光導波路本体の両面に、150℃にて熱ラミネートで積層した後、150℃にて1時間加熱することにより、フィルム状光導波路を得た。フィルム状光導波路の側面端面が露出しないように、端面から1mm離れたところでフィルム状光導波路を切断した。また、長さ方向の端部は、実装するために、フィルム状光導波路の断面が露出するように切断した。
[3. Production of film-shaped optical waveguide]
[Example 1]
Under an N 2 gas atmosphere, 5.4 g of 4,4 ′-(p-biphenylenedioxy) dianiline (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in 80 g of dehydrated N-methylpyrrolidone (NMP). Subsequently, 4.6 g of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride (manac Co., Ltd., ODPA-M) was added and stirred at room temperature for 4 hours to obtain a polyamic acid varnish (an organic solvent solution of polyamic acid).
Next, this polyamic acid varnish was applied on a silicon wafer, dried at 120 ° C. for 5 minutes, and further dried at 200 ° C. for 5 minutes. Subsequently, imidation was performed by heating at 300 ° C. for 1 hour to obtain a film-like cured body made of polyimide having a thickness of 12 μm.
On the upper surface of this film-like cured product, 95 parts by mass of bisphenol A diglycidyl ether (Epicoat 828, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and an imidazole curing agent (Curesol 2E4MZ, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) A mixture consisting of 5 parts by mass was applied to a thickness of 10 μm, and then heated at 100 ° C. for 2 minutes to form an adhesive layer to obtain a polyimide film having a coating layer.
The polyimide film adhesive layer is opposed to the lower surface of the lower clad layer and the upper surface of the upper clad layer of the optical waveguide main body (width 1.5 mm, length 100 mm, thickness 70 μm) that has been prepared. Thus, after laminating by heat lamination at 150 ° C. on both surfaces of the optical waveguide body, a film-like optical waveguide was obtained by heating at 150 ° C. for 1 hour. The film-shaped optical waveguide was cut at a distance of 1 mm from the end surface so that the side surface end surface of the film-shaped optical waveguide was not exposed. Moreover, the edge part of the length direction was cut | disconnected so that the cross section of the film-form optical waveguide might be exposed in order to mount.

[実施例2]
被覆層形成用の樹脂組成物として、「リカコートSN−20」(商品名、新日本理化社製、3,3’、4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとの重縮合物のN−メチルピロリドン溶液(ポリイミドの有機溶媒溶液))を用意した。
シリコンウェハ上に「リカコートSN−20」をスピンコータを用いて塗布し、120℃で5分間乾燥させた後、更に200℃で5分間乾燥させることにより、厚み12μmのポリイミドからなる第一の被覆層を形成した。
第一の被覆層の上に、前記の作製済みの光導波路本体を載置した後、この光導波路本体及び第一の被覆層の上面に、「リカコートSN−20」をスピンコータを用いて塗布し、120℃で5分間乾燥させた後、更に100℃で3時間乾燥させることにより、厚み12μmのポリイミドからなる第二の被覆層を形成し、フィルム状光導波路を完成させた。その後、実施例1と同様にしてフィルム状光導波路を切断した。
[Example 2]
As a resin composition for forming a coating layer, “Liccacoat SN-20” (trade name, manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd., 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine) An N-methylpyrrolidone solution of polycondensate (an organic solvent solution of polyimide)) was prepared.
The first coating layer made of polyimide having a thickness of 12 μm is applied by applying “Liccacoat SN-20” on a silicon wafer using a spin coater, drying at 120 ° C. for 5 minutes, and further drying at 200 ° C. for 5 minutes. Formed.
After the prepared optical waveguide body is placed on the first coating layer, “Liccacoat SN-20” is applied to the upper surface of the optical waveguide body and the first coating layer using a spin coater. The film was dried at 120 ° C. for 5 minutes, and further dried at 100 ° C. for 3 hours to form a second coating layer made of polyimide having a thickness of 12 μm, thereby completing a film-shaped optical waveguide. Thereafter, the film-like optical waveguide was cut in the same manner as in Example 1.

[比較例1]
被覆層を有しない前記の作製済みの光導波路本体のみからなるフィルム状光導波路を、比較例1とした。
[比較例2]
実施例1のポリイミドフィルムに代えて、カプトンフィルム(商品名、東レ・デュポン社製、ピロメリット酸二無水物と4,4’−ジアミノフェニルエーテルとの重縮合物(芳香族ポリイミド)からなるフィルム)の片面に接着層を形成してなる接着層付きポリイミドフィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして、フィルム状光導波路を作製した。なお、ポリイミドフィルムにおける接着層の形成は実施例1と同様にして行なった。
[比較例3]
ポリアミック酸ワニスに代えて、脂環式ポリイミドの有機溶媒溶液である「PI−100」(丸善石油化学社製)を用いて、ポリイミドフィルムを作製したこと以外は実施例1と同様にして、フィルム状光導波路を作製した。
[Comparative Example 1]
A film-shaped optical waveguide consisting only of the manufactured optical waveguide main body having no coating layer was defined as Comparative Example 1.
[Comparative Example 2]
Instead of the polyimide film of Example 1, a Kapton film (trade name, manufactured by Toray DuPont, made of polycondensate (aromatic polyimide) of pyromellitic dianhydride and 4,4′-diaminophenyl ether) A film-like optical waveguide was produced in the same manner as in Example 1 except that a polyimide film with an adhesive layer formed by forming an adhesive layer on one side was used. The adhesive layer in the polyimide film was formed in the same manner as in Example 1.
[Comparative Example 3]
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that “PI-100” (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.), which is an organic solvent solution of an alicyclic polyimide, was used instead of the polyamic acid varnish, and a polyimide film was produced. An optical waveguide was prepared.

[4.フィルム状光導波路の評価]
フィルム状光導波路(実施例1、2、比較例1〜3)を次のようにして評価した。
[紫外線透過性]
ポリイミドフィルム(厚さ12μm)の波長400nmにおける光透過率を測定した。
その結果、実施例1で52%、実施例2で19%、比較例2で0%、比較例3で98%であった。
光線透過率が10%以上の場合を「○」、10%未満の場合を「×」とする。
[難燃性]
作製したフィルム状光導波路を垂直に固定し、下端からバーナーの炎(ブタンガス、流量5cc/分、炎の長さ12mm)を5秒間接炎した場合に、接炎後、フィルム状光導波路が焼失しない場合を「○」、焼失する場合を「×」とする。
以上の結果を表1に示す。
[4. Evaluation of film-like optical waveguide]
Film-shaped optical waveguides (Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3) were evaluated as follows.
[Ultraviolet transmission]
The light transmittance of a polyimide film (thickness: 12 μm) at a wavelength of 400 nm was measured.
As a result, it was 52% in Example 1, 19% in Example 2, 0% in Comparative Example 2, and 98% in Comparative Example 3.
The case where the light transmittance is 10% or more is “◯”, and the case where it is less than 10% is “x”.
[Flame retardance]
When the produced film-shaped optical waveguide is fixed vertically and the flame of the burner (butane gas, flow rate 5 cc / min, flame length 12 mm) is indirect flame for 5 seconds from the lower end, the film-shaped optical waveguide is burned out after flame contact. The case where it is not performed is indicated by “◯”, and the case where it is burned is indicated by “×”.
The results are shown in Table 1.

Figure 2008164763
Figure 2008164763

表1から、実施例1、2では、紫外線透過性及び難燃性に優れることがわかる。一方、比較例1では、被覆層を有さないため、難燃性に劣る。比較例2では、被覆層が本発明で規定する光透過性の条件を備えていないため、紫外線透過性に劣る。比較例3では、本発明に属しない脂環式ポリイミドからなる被覆層を有するため、難燃性に劣る。なお、実施例1、2及び比較例1〜3のいずれにおいても、フィルム状光導波路としての使用に適する耐屈曲性を有しているが、特に、被覆層を有するフィルム状光導波路(実施例1、2等)では、被覆層を有さない場合(比較例1)と比べて、より優れた耐屈曲性を発揮することができる。   From Table 1, it can be seen that Examples 1 and 2 are excellent in ultraviolet transmittance and flame retardancy. On the other hand, Comparative Example 1 is inferior in flame retardancy because it does not have a coating layer. In Comparative Example 2, since the coating layer does not have the light-transmitting condition defined in the present invention, the UV-transmitting property is inferior. Since Comparative Example 3 has a coating layer made of an alicyclic polyimide that does not belong to the present invention, it is inferior in flame retardancy. Each of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 has bending resistance suitable for use as a film-like optical waveguide. 1 and 2) can exhibit more excellent bending resistance than the case where the coating layer is not provided (Comparative Example 1).

本発明のフィルム状光導波路の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the film-form optical waveguide of this invention. 図1に示すフィルム状光導波路を受光素子/発光素子と共に使用する場合の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example in the case of using the film-form optical waveguide shown in FIG. 1 with a light receiving element / light emitting element.

符号の説明Explanation of symbols

1 フィルム状光導波路
2 被覆層
3 下部クラッド層
4 コア部分
5 上部クラッド層
6 接着剤層
7 受光素子/発光素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film-form optical waveguide 2 Covering layer 3 Lower clad layer 4 Core part 5 Upper clad layer 6 Adhesive layer 7 Light receiving element / light emitting element

Claims (6)

下部クラッド層、コア部分及び上部クラッド層を有するフィルム状光導波路であって、前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層の各々の外表面に、芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリアミック酸を含み、かつ、厚み方向の光透過率(波長400nm)が10%以上である被覆層を有することを特徴とするフィルム状光導波路。   A film-shaped optical waveguide having a lower clad layer, a core portion, and an upper clad layer, the outer surface of each of the lower clad layer and the upper clad layer containing an aromatic polyimide and / or an aromatic polyamic acid; and A film-shaped optical waveguide comprising a coating layer having a light transmittance in the thickness direction (wavelength 400 nm) of 10% or more. 前記被覆層が、コア部分が露出している面を除く、前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層の各々の外表面に形成された請求項1に記載のフィルム状光導波路。   The film-form optical waveguide according to claim 1, wherein the coating layer is formed on an outer surface of each of the lower clad layer and the upper clad layer except for a surface where the core portion is exposed. 前記被覆層が、下記一般式(1)で示される化合物と芳香族ジアミンとを反応させて得られる芳香族ポリアミド及び/又は芳香族ポリアミック酸からなる請求項1又は2に記載のフィルム状光導波路。
Figure 2008164763
(式中、Xは2価の基であり、ベンゼン環のどの位置に結合していてもよい。)
The film-form optical waveguide according to claim 1 or 2, wherein the coating layer comprises an aromatic polyamide and / or an aromatic polyamic acid obtained by reacting a compound represented by the following general formula (1) with an aromatic diamine. .
Figure 2008164763
(In the formula, X is a divalent group and may be bonded to any position of the benzene ring.)
前記下部クラッド層、前記コア部分及び前記上部クラッド層が、アクリル系の光硬化性組成物を硬化させて得られたものである請求項1〜3のいずれかに記載のフィルム状光導波路。   The film-form optical waveguide according to any one of claims 1 to 3, wherein the lower clad layer, the core portion, and the upper clad layer are obtained by curing an acrylic photocurable composition. 前記被覆層が、被覆層の形成用フィルムとして、接着層を有する芳香族ポリイミドフィルムを用いることによって形成されたものである請求項1〜4のいずれかに記載のフィルム状光導波路。   The film-shaped optical waveguide according to any one of claims 1 to 4, wherein the coating layer is formed by using an aromatic polyimide film having an adhesive layer as a film for forming the coating layer. 前記被覆層が、被覆層の形成用材料として、芳香族ポリイミド及び/又は芳香族ポリアミック酸と、有機溶媒とを混合してなる液状物を塗布し、乾燥または加熱処理することによって形成されたものである請求項1〜4のいずれかに記載のフィルム状光導波路。   The coating layer is formed by applying a liquid material obtained by mixing an aromatic polyimide and / or aromatic polyamic acid and an organic solvent as a material for forming the coating layer, followed by drying or heat treatment. The film-shaped optical waveguide according to any one of claims 1 to 4.
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