JP2023061257A - light guide sheet - Google Patents

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千尋 堀井
Chihiro Horii
圭子 柏原
Keiko Kashiwabara
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Abstract

To provide a manufacturing method of a flexible light guide sheet capable of guiding light to a light-emitting part away from the light source.SOLUTION: The light guide sheet includes: a core layer with a thickness of 30 μm or more and 100 μm or less and a width of 50 μm or more and 10 mm or less; and a clad layer that is arranged to enclose the core layer and has a refractive index lower than that of the core layer and a thickness of 30 μm or more and 200 μm or less. The core layer has a portion that includes multiple core wire lines in the width direction. In the multiple core wire lines in this portion, the ratio of the width of one core wire line to the distance between the core wire line and the adjacent core wire line is 0.5:1 to 20:1, and the core layer has a light extraction part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、導光シートに関する。 The present invention relates to a light guide sheet.

液晶ディスプレイ等に使用される導光板は、側面からの光を液晶パネルに導く役割を果たし、テレビ、デスクトップ型パーソナルコンピューターのモニター、ノート型パーソナルコンピューター、携帯電話機、カーナビゲーションなど幅広い用途で使用される。また、導光板を用いたバックライトは、照明用としても使用される。これまで、導光板には一般的にアクリル樹脂が使用されており(特許文献1等)、アクリル板にプリズム、ドット、リブ等が形成され、導光板として用いられている。 Light guide plates used in liquid crystal displays, etc. play the role of guiding light from the side to the liquid crystal panel, and are used in a wide range of applications such as televisions, desktop personal computer monitors, notebook personal computers, mobile phones, and car navigation systems. . A backlight using a light guide plate is also used for illumination. Up to now, acrylic resin has generally been used for light guide plates (Patent Document 1, etc.), and prisms, dots, ribs, etc. are formed on acrylic plates and used as light guide plates.

しかしこれらはアクリル板などの基材を用いて構成されているため、これまでの導光板は柔軟性や耐熱性に乏しいという課題もあった。これまでにも、耐熱性等に優れる樹脂をコア層とクラッド層に用いた、低損失、高速伝送の光導波路が報告されているが(特許文献2)、当該技術の用途は光導波路や光電気複合基板に限定されていた。 However, since these are configured using a base material such as an acrylic plate, the conventional light guide plate also had the problem of being poor in flexibility and heat resistance. There have been reports of low-loss, high-speed transmission optical waveguides using resins with excellent heat resistance for the core layer and the clad layer (Patent Document 2). It was limited to electrical composite substrates.

また、通常の導光板は、発光部周辺にLED等の光源と基板を一体成型しており、光源から離れた場所を発光部とすることは想定されていない。これまでの技術で光源と発光部を離れたところに設けようとすると、構造が複雑になってしまうという問題がある。例えば、LEDを導光板の内部に組み入れると、リブ成型とLED自体の厚みに制限があり、構造が複雑化する。さらには、これまでの導光板は全面を光らせる均一発光が一般的であったが、今後は様々な場面での導光が必要とされており、全面ではなく所望の場所のみ光らせたいというニーズもある。また、光源と発光部の間の光路に屈曲部がある場合は、通常のコア層を屈曲させるだけではほとんどの光が屈曲しきれず直進方向に透過してしまい、ロスが大きくなるという課題がある。 Further, in a normal light guide plate, a light source such as an LED and a substrate are integrally molded around the light emitting portion, and it is not assumed that a place distant from the light source is used as the light emitting portion. If the conventional technology is used to provide the light source and the light-emitting part at a distance, there is a problem that the structure becomes complicated. For example, if the LED is incorporated inside the light guide plate, there are restrictions on rib molding and the thickness of the LED itself, which complicates the structure. Furthermore, conventional light guide plates generally emit a uniform light that illuminates the entire surface, but in the future, it will be necessary to guide light in various situations, and there is a need to illuminate only the desired area instead of the entire surface. be. In addition, if there is a bent portion in the optical path between the light source and the light emitting portion, there is a problem that most of the light cannot be bent and is transmitted in the straight direction by simply bending the ordinary core layer, resulting in a large loss. .

特開2017-141459号公報JP 2017-141459 A 特開2007-84765号公報JP 2007-84765 A

本発明は、上記問題点に鑑み、光を光源から離れた発光部へ導くことができ、光路の屈曲部における光損失を低減できる、フレキシブルな導光シートを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a flexible light guide sheet that can guide light to a light emitting part away from a light source and reduce light loss at a bent part of an optical path.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、下記構成を有する導光シートによって、上記課題を解決し得ることを見いだした。そして、本発明者等は、かかる知見に基づいて更に検討を重ねることによって本発明を完成した。 As a result of extensive studies, the inventors of the present invention have found that the above problems can be solved by a light guide sheet having the following configuration. The present inventors completed the present invention by conducting further studies based on such knowledge.

すなわち、本発明の1つの局面に係る導光シートは、厚みが30μm以上100μm以下であり、幅が50μm以上10mm以下であるコア層と、前記コア層を取り囲むように配置され、前記コア層よりも低い屈折率を有し、厚みが30μm以上200μm以下であるクラッド層とを備え、前記コア層は、幅方向に複数のコア配線を含む部位を有し、当該部位における前記複数のコア配線は、1本のコア配線の幅と、当該コア配線と隣り合うコア配線との間の距離との比が0.5:1~20:1であり、前記コア層は光取り出し部を備えることを特徴とする。 That is, a light guide sheet according to one aspect of the present invention includes a core layer having a thickness of 30 μm or more and 100 μm or less and a width of 50 μm or more and 10 mm or less; a clad layer having a lower refractive index and a thickness of 30 μm or more and 200 μm or less, the core layer having a portion including a plurality of core wirings in the width direction, and the plurality of core wirings in the portion are , the ratio of the width of one core wiring and the distance between the core wiring and the adjacent core wiring is 0.5:1 to 20:1, and the core layer includes a light extraction part. Characterized by

本発明によれば、光を光源から離れた発光部へ導くことができ、光路の屈曲部における光損失を低減できる、フレキシブルな導光シートを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the flexible light guide sheet which can guide|induce light to the light emission part distant from a light source and can reduce the light loss in the bending part of an optical path can be provided.

図1は、本発明の一つの実施形態に係る導光シートの構成を示す断面概略図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a light guide sheet according to one embodiment of the present invention. 図2は、本実施形態の導光シートのコア層における、複数のコア配線を含む部位を示す断面概略図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a portion including a plurality of core wirings in the core layer of the light guide sheet of this embodiment. 図3は、本発明の他の実施形態に係る導光シートの構成を示す断面概略図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a light guide sheet according to another embodiment of the invention. 図4は、本実施形態の一つに係る導光シートの製造方法における、各工程を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing each step in the method for manufacturing a light guide sheet according to one embodiment of the present invention.

以下、本発明に係る実施形態について図面等を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings and the like, but the present invention is not limited to these.

[導光シート]
まず、本実施形態の導光シートの構成について具体的に説明する。
[Light guide sheet]
First, the structure of the light guide sheet of this embodiment will be specifically described.

図1に示すように、本実施形態の導光シート10は、コア層1とクラッド層2とを少なくとも有する。 As shown in FIG. 1, the light guide sheet 10 of this embodiment has at least a core layer 1 and a clad layer 2 .

導光シートにおける光路である、コア層1の厚みは30μm以上100μm以下である。また、コア層1のパターン幅は30μm以上10mm以下である。 The thickness of the core layer 1, which is the optical path in the light guide sheet, is 30 μm or more and 100 μm or less. Moreover, the pattern width of the core layer 1 is 30 μm or more and 10 mm or less.

クラッド層2は、光路となるコア層1の周りを取り囲むように配置されており、コア層1の屈折率よりも低い屈折率を有する。そして、クラッド層2の厚みは、30μm以上200μm以下である。 The cladding layer 2 is arranged so as to surround the core layer 1 serving as an optical path, and has a lower refractive index than the core layer 1 . The clad layer 2 has a thickness of 30 μm or more and 200 μm or less.

本実施形態の導光シート10では、コア層1のパターン幅が上記範囲であることによって、従来の光導波路におけるコア層で伝送していた光通信ではなく光そのものを伝送でき、さらに当該光を光源から離れた発光部へ導くことができる。本実施形態において、コア層1のパターン幅は、光源一つに対して必要なパターン幅である。例えば、複数の光源を用いる画像表示装置や照明装置などに使用する場合、コア層を所望のパターンに変更することで、光取り出し部の輝度を上げたり、面積を広げたりすることができる。 In the light guide sheet 10 of the present embodiment, since the pattern width of the core layer 1 is within the above range, light itself can be transmitted instead of the optical communication that is transmitted by the core layer in the conventional optical waveguide, and the light itself can be transmitted. It can be guided to a light emitting part away from the light source. In this embodiment, the pattern width of the core layer 1 is the pattern width required for one light source. For example, when it is used in an image display device or a lighting device using a plurality of light sources, it is possible to increase the luminance of the light extraction part and expand the area by changing the core layer to a desired pattern.

本実施形態の導光シート10は、上述の通り、薄いコア層1と薄いクラッド層2を含む構成となっているため、非常に薄膜で柔軟性に優れているため、フレキシブルであり、例えば、曲面に組み込むことも可能である。 As described above, the light guide sheet 10 of the present embodiment includes the thin core layer 1 and the thin clad layer 2. Therefore, the light guide sheet 10 is extremely thin and has excellent flexibility. It is also possible to incorporate it into a curved surface.

本実施形態の導光シート10において、前記コア層は、図2に示すように、幅方向に複数のコア配線を含む部位を有している。本明細書において「コア配線」とは、入光部からコア層内に入った光が、光取り出し部まで光伝達される線状の道筋(光伝達部)を意味する。 In the light guide sheet 10 of this embodiment, the core layer has a portion including a plurality of core wirings in the width direction, as shown in FIG. In this specification, "core wiring" means a linear path (light transmission section) along which light that has entered the core layer from the light entrance section is transmitted to the light extraction section.

図2では、一例としてコア層が3本のコア配線を含んでいる部位を示しているが、コア配線の本数は特に限定されず、使用したい光源の数などによって、適宜パターン変更することが可能である。また、本実施形態の導光シートのコア層は、そのすべてが図2に示すような複数のコア配線からなる部位であってもよいし、一部に複数のコア配線からなる部位を有し、それ以外部位では1本のコア配線からなるコア層であってもよい。導光シートにおいて、光路(コア層)が屈曲部を有する場合、当該屈曲部が複数のコア配線からなる部位であることが好ましい。例えば、コア層が、光の入射部と出射部では1本のコア配線からなり、光路の途中にある屈曲部においてのみ複数のコア配線からなる部位を有していてもよい。 In FIG. 2, the core layer includes three core wires as an example, but the number of core wires is not particularly limited, and the pattern can be changed as appropriate depending on the number of light sources to be used. is. In addition, the core layer of the light guide sheet of the present embodiment may be entirely composed of a plurality of core wirings as shown in FIG. , and other portions may be core layers composed of a single core wiring. In the light guide sheet, when the optical path (core layer) has a bent portion, it is preferable that the bent portion is a portion composed of a plurality of core wirings. For example, the core layer may have a single core wiring at the light incident portion and the light emitting portion, and may have a portion composed of a plurality of core wirings only at the bending portion in the middle of the optical path.

このように、光路の屈曲部において、コア層が複数のコア配線で構成されていることにより、光路(コア層)のパターンを分岐させ、屈曲による光のロスを低減させることができ、導光効率を向上させることができる。 In this way, since the core layer is composed of a plurality of core wirings at the bent portion of the optical path, the pattern of the optical path (core layer) can be branched, and the loss of light due to bending can be reduced. Efficiency can be improved.

複数のコア配線を含む部位における前記複数のコア配線は、1本のコア配線の幅と、当該コア配線と隣り合うコア配線との間の距離との比が0.5:1~20:1となっている。ここで、コア配線の幅とは、図2にwで示されている1本のコア配線の幅(w)であり、コア配線との間の距離とは、図2にdで示されている隣り合うコア配線間の距離を意味する。これらの比、すなわち前記幅(w):前記距離(d)が0.5:1~20:1となっている。前記幅(w):前記距離(d)が20:1を超えてしまうと、屈曲部での光のロスが大きくなり、導光効率を十分に上げることができない。一方で、前記幅(w):前記距離(d)が0.5:1より小さくなると、複数のコア配線からなる部位を有するコア層を形成することが難しくなると考えられる。これは、コアをUV硬化する過程でフォトマスクを介することにより、底面のパターン幅がコア幅に対して、1.1~1.3倍程度に広がってしまうため、隣同士のコア配線がつながってしまい、複数のコア配線による縞構造を十分に形成できないからである。 The plurality of core wirings in the portion containing the plurality of core wirings has a ratio of the width of one core wiring to the distance between the core wiring and the adjacent core wiring is 0.5:1 to 20:1. It has become. Here, the width of the core wiring is the width (w) of one core wiring indicated by w in FIG. 2, and the distance between the core wirings is indicated by d in FIG. It means the distance between adjacent core wirings. The ratio of these, that is, the width (w): the distance (d) is 0.5:1 to 20:1. If the ratio of width (w):distance (d) exceeds 20:1, the loss of light at the bent portion increases, and the light guide efficiency cannot be sufficiently increased. On the other hand, if the ratio of width (w):distance (d) is less than 0.5:1, it is considered difficult to form a core layer having a portion composed of a plurality of core wirings. This is because the width of the pattern on the bottom expands to about 1.1 to 1.3 times the width of the core through the photomask in the process of UV curing the core, so the adjacent core wiring is connected. This is because the striped structure cannot be sufficiently formed by a plurality of core wirings.

さらに、本実施形態の導光シート10において、前記コア層は図1に示すように光取り出し部3を備えている。光取り出し部3は、光源から入射され光路(コア層)によって導光された光を取り出すための部位である。 Furthermore, in the light guide sheet 10 of the present embodiment, the core layer has a light extraction portion 3 as shown in FIG. The light extraction part 3 is a part for extracting the light incident from the light source and guided by the optical path (core layer).

また、本実施形態の導光シート10は、図3に示すように、光の入射部5と出射部6を備えていることが好ましく、それにより光源4から出された光が、コア層1の入射部5から入射し、クラッド層2との界面で反射させ、コア層1の出射部6へ伝送することができる。 In addition, as shown in FIG. 3, the light guide sheet 10 of the present embodiment preferably includes a light incident portion 5 and a light emitting portion 6, so that the light emitted from the light source 4 passes through the core layer 1. can be incident from the incident portion 5 of the core layer 1 , reflected at the interface with the clad layer 2 , and transmitted to the exit portion 6 of the core layer 1 .

(コア層)
本実施形態の導光シート10におけるコア層1は、上述の通り、厚みが30μm以上、100μm以下である。また、コア層のパターン幅は50μm以上10mm以下である。ここで、パターン幅とは、光の進行方向に対して垂直な方向の長さ(幅)をさす。
(core layer)
As described above, the core layer 1 in the light guide sheet 10 of this embodiment has a thickness of 30 μm or more and 100 μm or less. Moreover, the pattern width of the core layer is 50 μm or more and 10 mm or less. Here, the pattern width refers to the length (width) in the direction perpendicular to the traveling direction of light.

さらに好ましい厚みの範囲は、40μm以上、60μm以下である。また、さらに好ましいパターン幅の範囲は、1mm以上、10mm以下である。 A more preferable thickness range is 40 μm or more and 60 μm or less. A more preferable pattern width range is 1 mm or more and 10 mm or less.

本実施形態のコア層1は、図1に示されるような光取り出し部3を有している。 The core layer 1 of this embodiment has a light extraction portion 3 as shown in FIG.

前記光取り出し部3はプリズム形状を有することが好ましい。このようなプリズム形状の光取り出し部3を備えることによって、光取り出しの効率がより向上する。前記光取り出し部3が有するプリズム形状はコア層1の厚みの範囲内にある高さであれば特に限定はないが、厚み方向に高さ1μm以上、30μm以下であることが好ましい。プリズムの高さがこのような範囲であることによって、光取り出し部が割れることなく、光取り出し部面内が均一に光らせることができるという利点がある。前記プリズム形状の高さのより好ましい範囲は、1μm以上、10μm以下である。 The light extraction part 3 preferably has a prism shape. By providing such a prism-shaped light extraction part 3, the efficiency of light extraction is further improved. The prism shape of the light extraction part 3 is not particularly limited as long as the height is within the range of the thickness of the core layer 1, but the height in the thickness direction is preferably 1 μm or more and 30 μm or less. By setting the height of the prism within such a range, there is an advantage that the inside of the light extraction portion can be illuminated uniformly without breaking the light extraction portion. A more preferable range of the height of the prism shape is 1 μm or more and 10 μm or less.

前記プリズムの形状については特に限定はなく、コア層から取り出したい光の種類や方向などによって適宜設定することができるが、例えば、溝状であっても、突起状であってもよく、また、三角柱等の形状であってもよい。好ましくは、三角柱の溝状の形状とする。また、光取り出し部3は複数のプリズム形状を有していてもよく、その場合、各プリズムの形状や高さは同一であっても異なっていてもよい。 The shape of the prism is not particularly limited, and can be appropriately set according to the type and direction of light to be extracted from the core layer. It may be in a shape such as a triangular prism. Preferably, it has a triangular prism groove shape. Moreover, the light extraction part 3 may have a plurality of prism shapes, and in that case, the shape and height of each prism may be the same or different.

本実施形態の光取り出し部3は、図1および3に示されるように、所定の高さを有する複数のプリズム形状を備えることが好ましいが、それ以外にも、算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上、50μm以下である凹凸形状を有していてもよい(図示せず)。光取り出し部3がこのような凹凸形状を有することによっても、光取りだしの効率がより向上する。前記算術平均粗さ(Ra)のより好ましい範囲は、1μm以上、30μm以下である。 As shown in FIGS. 1 and 3, the light extraction part 3 of the present embodiment preferably has a plurality of prism shapes having a predetermined height. It may have an uneven shape of 0.1 μm or more and 50 μm or less (not shown). The efficiency of light extraction is further improved by having the light extraction part 3 having such an uneven shape. A more preferable range of the arithmetic mean roughness (Ra) is 1 μm or more and 30 μm or less.

前記光取り出し部3は、少なくとも一部が外部に露出していることが好ましい。つまり、図1に示されるように、光取り出し部3の少なくとも一部はクラッド層2で覆われていないことが好ましい。このように光取り出し部3を外気(空気)にさらすことによって、光をより確実に取り出すことができる。 At least a portion of the light extraction portion 3 is preferably exposed to the outside. In other words, as shown in FIG. 1, it is preferable that at least part of the light extraction portion 3 is not covered with the clad layer 2 . By exposing the light extraction part 3 to the outside air (air) in this way, light can be extracted more reliably.

また、図3に示すように、前記光取り出し部3の一部が外気に触れていることによって、外気に触れている側の反対側の面が出射部6となり、入射部5から入った光は、光取り出し部3で反射して、出射部6から取り出される。 Further, as shown in FIG. 3, since a part of the light extraction part 3 is in contact with the outside air, the surface opposite to the side in contact with the outside air becomes the emission part 6, and the light entering from the incidence part 5 is reflected by the light extraction portion 3 and extracted from the emission portion 6 .

入射部5では、コア層はミラー構造となっているが、コア層のミラー部は、図3に示すようにクラッド層2で覆われていてもよい。これは露出面の加工により凹凸が大きくなった場合、光が粗面で散乱し損失が起こる恐れがあるが、コア層よりも屈折率が低い樹脂で凹凸を埋めることにより、その光損失が低減されるためである。 In the incident part 5, the core layer has a mirror structure, but the mirror part of the core layer may be covered with the clad layer 2 as shown in FIG. If the unevenness of the exposed surface becomes large due to the processing of the exposed surface, there is a risk that the light will scatter on the rough surface and cause loss. This is because

また、コア層1の形状は図1~3においては長方形や正方形の形状であるが、コア層1の厚みとパターン幅が上述の範囲となっていれば、コア層1の形状はこれに限定されない。さらに、厚みとパターン幅が上述の範囲となっている限り、コア層1の厚みやパターン幅が一定である必要はなく、場所によって、厚みやパターン幅が増減していてもよい。 In addition, although the shape of the core layer 1 is rectangular or square in FIGS. not. Furthermore, as long as the thickness and pattern width are within the ranges described above, the thickness and pattern width of the core layer 1 need not be constant, and the thickness and pattern width may vary depending on the location.

コア層1は、上述の通り、幅方向に複数のコア配線を含む部位を有する。当該部位において、コア配線の本数は特に限定されず、使用したい光源の数などによって、適宜パターン変更することが可能である。具体的には、例えば、3本以上、40本以下のコア配線を含むことができる。 The core layer 1 has a portion including a plurality of core wirings in the width direction, as described above. The number of core wirings in the portion is not particularly limited, and the pattern can be appropriately changed depending on the number of light sources to be used. Specifically, for example, 3 or more and 40 or less core wirings can be included.

本実施形態のコア層は、幅方向に複数のコア配線を含む部位を有していればよく、例えば、コア層のすべてが複数のコア配線からなる部位であってもよいし、一部に複数のコア配線からなる部位を有し、それ以外部位では1本のコア配線からなるコア層であってもよい。 The core layer of the present embodiment only needs to have a portion including a plurality of core wirings in the width direction. The core layer may have a portion composed of a plurality of core wirings, and the other portion may be a core layer composed of a single core wiring.

複数のコア配線を含む部位における前記複数のコア配線は、1本のコア配線の幅と、当該コア配線と隣り合うコア配線との間の距離との比が0.5:1~20:1となっている。詳細は上述した通りである。 The plurality of core wirings in the portion containing the plurality of core wirings has a ratio of the width of one core wiring to the distance between the core wiring and the adjacent core wiring is 0.5:1 to 20:1. It has become. Details are as described above.

複数のコア配線は、例えば、後述する図4の工程(B)の露光・現像工程により、所定のパターンを有する配線を形成することができる。その際、形成する複数のコア配線の合計の幅が5mm以上10mm以下となっていればよい。例えば、幅50μmのコア配線を形成する場合、コア配線同士の間隔も50μm程度必要であるため、コア層1のパターン幅を5mmとするためには、50本の幅50μmのコア配線が50μm間隔で配列されるように配線パターンを形成することで、所望のコア層1を得ることができる。 The plurality of core wirings can be formed with a predetermined pattern by, for example, the exposure/development process of the process (B) of FIG. 4, which will be described later. In that case, the total width of the plurality of core wirings to be formed should be 5 mm or more and 10 mm or less. For example, when forming core wirings with a width of 50 μm, the spacing between the core wirings must also be about 50 μm. A desired core layer 1 can be obtained by forming a wiring pattern so as to be arranged in .

本実施形態において、コア層1の屈折率は後述するクラッド層2の屈折率より高ければ特に限定はされないが、例えば、コア層の屈折率はクラッド層の屈折率に対して0.5%以上60%以下の範囲であることが好ましい。より好ましい屈折率の範囲は、0.5%以上20%以下である。 In the present embodiment, the refractive index of the core layer 1 is not particularly limited as long as it is higher than the refractive index of the clad layer 2 described later. For example, the refractive index of the core layer is 0.5% or more with respect to the refractive index of the clad layer. It is preferably in the range of 60% or less. A more preferable refractive index range is 0.5% or more and 20% or less.

本実施形態のコア層1を構成する材料については、上述したような屈折率が得られるような硬化性樹脂であれば特に限定はされないが、例えば、エポキシ硬化系の樹脂、あるいは、アクリル硬化系の樹脂、または、シアネートエステル硬化系の樹脂、あるいはこれらを併用した樹脂、あるいは、シリコーン硬化系の樹脂等を例示できる。いずれも導光路を構成する部材として使用されるため、硬化物の透明性が高いことが必要である。 The material constituting the core layer 1 of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a curable resin capable of obtaining the above-described refractive index. , a cyanate ester curing resin, a combination of these resins, a silicone curing resin, or the like. Since all of them are used as members constituting a light guide path, it is necessary that the cured product has high transparency.

より具体的には、光硬化すると共に熱硬化もする樹脂が好ましく、例えば、エポキシ硬化系樹脂などを使用することができる。耐熱性や耐薬品性、電気絶縁性に優れるという利点があるためである。 More specifically, resins that are both photocurable and thermally curable are preferred, and for example, epoxy curable resins can be used. This is because it has the advantage of being excellent in heat resistance, chemical resistance, and electrical insulation.

これらの中でも、特に、屈折率と粘度が多少異なる樹脂を2種類以上配合した樹脂を使用することが好ましい。露光後の熱処理時に屈折率分布を生成しやすく、また、屈折率分布を制御しやすいという利点があるためである。 Among these, it is particularly preferable to use a resin obtained by blending two or more resins having slightly different refractive indices and viscosities. This is because there are advantages in that a refractive index distribution is easily generated during heat treatment after exposure and that the refractive index distribution is easily controlled.

さらに具体的な樹脂組成物の例をいくつか以下に挙げる。 Some examples of more specific resin compositions are given below.

一つ目の具体例としては、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールに1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサンを付加して得られるエポキシ樹脂と、ブチラール樹脂と、ビスフェノール型エポキシ樹脂と、を含む樹脂組成物を用いることが好ましい。 A first specific example is an epoxy resin obtained by adding 1,2-epoxy-4-(2-oxiranyl)cyclohexane to 2,2-bis(hydroxymethyl)-1-butanol, and a butyral resin. , and a bisphenol-type epoxy resin are preferably used.

2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールに1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサンを付加して得られるエポキシ樹脂の構造は、下記化学式(1)で表される。 The structure of the epoxy resin obtained by adding 1,2-epoxy-4-(2-oxiranyl)cyclohexane to 2,2-bis(hydroxymethyl)-1-butanol is represented by the following chemical formula (1).

Figure 2023061257000002
Figure 2023061257000002

式(1)中、RはC2m+1であり、nは自然数であり、3つの繰り返し単位の中でnの値は異なる場合がある。 In formula (1), R 2 is C m H 2m+1 , n is a natural number, and the value of n may differ among the three repeating units.

上記エポキシ樹脂は、例えば、ダイセル化学工業(株)社製のEHPE3150を使用することができる。このエポキシ樹脂は、脂環式であり、透明性が高く、融点約85℃の多官能エポキシ樹脂であり、ワニスをベースフィルムにキャストして乾燥してフィルム化するのに適し、さらに硬化物の耐熱性をも高めることができる。 For example, EHPE3150 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. can be used as the epoxy resin. This epoxy resin is an alicyclic, highly transparent, polyfunctional epoxy resin with a melting point of about 85°C. Heat resistance can also be enhanced.

前記エポキシ樹脂は、全樹脂中の30~80重量%の割合で配合されることが好ましい。この理由は、エポキシ樹脂の配合量が30重量%未満になると、硬化後の耐熱性が低下し、さらにフィルムのタック性が悪化するからであり、逆に、80重量%を超えると、耐熱性の低下を抑制できるものの、フィルムの可とう性(柔軟性)が低下し、取り扱い時にクラックが生じる恐れがあるからである。 The epoxy resin is preferably blended at a rate of 30 to 80% by weight based on the total resin. The reason for this is that if the amount of the epoxy resin is less than 30% by weight, the heat resistance after curing is lowered and the tackiness of the film is deteriorated. This is because, although the decrease in the strength of the film can be suppressed, the flexibility (flexibility) of the film is decreased, and cracks may occur during handling.

ブチラール樹脂は、以下の化学式(2)で表される。 A butyral resin is represented by the following chemical formula (2).

Figure 2023061257000003
Figure 2023061257000003

式(2)中、x、y、zは自然数であり、Rはプロピル基を示す。 In formula (2), x, y, and z are natural numbers, and R1 represents a propyl group.

ブチラール樹脂は、工業用試薬、化学実験用試薬として販売され、工業用樹脂としては電気化学工業(株)社製のデンカブチラールを挙げることができる。ブチラール樹脂の重合度は、約630~2400(重量平均の分子量に換算した場合には、約7万~30万)であり、x、y、zの比率は、重量比で、xが2~13、yが12~19、zが71~83のものが製造されている。ブチラール樹脂は、透明性が高く、光伝搬時の損失を低く抑えることができる。また、ビニルアルコール由来の水酸基を含有するためにカチオン重合の連鎖移動剤としての働きにより、樹脂組成物の硬化性が高まり、被着物との密着性も向上し、さらに分子量が大きいため、乾燥塗膜のタック性を抑え、脆さを低減することができる。また、マスク等で部分的に露光した後に現像してパターンを形成する場合には、現像時のクラックやパターン欠け等の欠陥を抑制することも可能となる。 Butyral resins are sold as industrial reagents and reagents for chemical experiments, and examples of industrial resins include Denka Butyral manufactured by Denki Kagaku Kogyo KK. The butyral resin has a degree of polymerization of about 630 to 2400 (about 70,000 to 300,000 when converted to a weight average molecular weight), and the ratio of x, y, and z is a weight ratio, where x is 2 to 13, y is 12-19, and z is 71-83. Butyral resin has high transparency and can suppress loss during light propagation. In addition, since it contains a hydroxyl group derived from vinyl alcohol, it acts as a chain transfer agent for cationic polymerization, increasing the curability of the resin composition and improving the adhesion to the adherend. The tackiness of the film can be suppressed and the fragility can be reduced. In addition, when a pattern is formed by developing after partial exposure using a mask or the like, it is possible to suppress defects such as cracks and missing patterns during development.

ブチラール樹脂は、全樹脂中の1~30重量%の割合で配合されることが好ましい。この理由は、ブチラール樹脂の配合量が1重量%未満になると、効果が得られないからであり、逆に、30重量%を超えるとワニスの粘性が著しく高まり、ワニスの溶剤含有率を高めると塗工が可能となるが、溶剤の使用量が増加し、コスト上昇の要因となり、さらにウェット膜の厚さが乾燥後に著しく低下するからである。 The butyral resin is preferably blended in a proportion of 1 to 30% by weight based on the total resin. The reason for this is that if the amount of the butyral resin is less than 1% by weight, no effect can be obtained. This is because although coating becomes possible, the amount of solvent to be used increases, causing an increase in cost, and the thickness of the wet film significantly decreases after drying.

ブチラール樹脂の分子量は、重合度で800以下(重量平均の分子量に換算すると、約10万以下)が好ましい。この理由は、重合度が800を超えると、ワニスの粘性が著しく高くなり、前述した不都合が生じるからであり、逆に、分子量が低下すると、乾燥塗膜のタック性や脆さ改善等の効果が低くなる恐れがあるからである。実際、電気化学工業(株)製から過去に提供されていたブチラール樹脂のうち最も低重合度のものは、300(重量平均の分子量に換算すると約3万)であり、この範囲の重合度までであれば、充分な効果を維持することができる。 The molecular weight of the butyral resin is preferably 800 or less in terms of degree of polymerization (about 100,000 or less in terms of weight average molecular weight). The reason for this is that if the degree of polymerization exceeds 800, the viscosity of the varnish becomes significantly high, causing the above-mentioned problems. This is because there is a risk that the In fact, among the butyral resins previously provided by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., the one with the lowest degree of polymerization is 300 (approximately 30,000 in terms of weight average molecular weight). If so, a sufficient effect can be maintained.

ビスフェノール型エポキシ樹脂とは、ビスフェノールA型エポキシ樹脂又はビスフェノールF型エポキシ樹脂であり、分子量により室温で液体から固体の状態を有する。ビスフェノール型エポキシ樹脂はベンゼン環を有することから、硬化物の屈折率を高めることができ、クラッドよりも屈折率の高いコアを形成するのに適している。屈折率を高めるためには、ベンゼン環の含有率の高い樹脂が適しており、この点に限ると、ナフタレン型エポキシ樹脂やビフェニル型エポキシ樹脂も好適であるが、共役系が長くなり、コアをパターニングする際に使用される領域の紫外線を吸収するため、硬化性が悪化して好ましくない。 A bisphenol type epoxy resin is a bisphenol A type epoxy resin or a bisphenol F type epoxy resin, and has a liquid to solid state at room temperature depending on the molecular weight. Since the bisphenol-type epoxy resin has a benzene ring, it can increase the refractive index of the cured product, and is suitable for forming a core having a higher refractive index than the clad. In order to increase the refractive index, a resin with a high content of benzene rings is suitable. In this regard, naphthalene-type epoxy resins and biphenyl-type epoxy resins are also suitable. Since it absorbs ultraviolet rays in the region used for patterning, it is not preferable because the curability deteriorates.

ビスフェノール型エポキシ樹脂は、全樹脂中の5~60重量%の範囲で配合することが好ましい。この理由は、配合量が5重量%未満になると、組成物の硬化物の屈折率が向上せず、コアとしての機能が発現し難くなるからである。逆に、配合量が60重量%を超えると屈折率は高くなるが、硬化物の耐熱性が低下し、電子機器の基板として一般的に使用されるFR4グレードのプリント配線板の耐熱温度(Tg)よりも低下し、使用環境での信頼性が低下する恐れがあるからである。 The bisphenol type epoxy resin is preferably blended in the range of 5 to 60% by weight based on the total resin. The reason for this is that if the blending amount is less than 5% by weight, the refractive index of the cured product of the composition is not improved, and it becomes difficult to exhibit the function as a core. Conversely, if the blending amount exceeds 60% by weight, the refractive index increases, but the heat resistance of the cured product decreases, and the heat resistance temperature (Tg ), and the reliability in the usage environment may decrease.

一般に、硬化性樹脂を硬化させるには、硬化剤及び又は硬化開始剤(硬化触媒)が必要であるが、いずれも、硬化物における高い透明性を実現できるものであれば限定なく使用できる。例えば、カチオン重合開始剤等が好ましく例示される。 In general, curing a curable resin requires a curing agent and/or a curing initiator (curing catalyst), but any of them can be used without limitation as long as it can achieve high transparency in the cured product. For example, a cationic polymerization initiator is preferably exemplified.

本実施形態の導光シートを形成する際には、製造をより簡易にするという観点から、上述したような樹脂をフィルム状にして、コア層形成用樹脂フィルムとして使用することが好ましい。 When forming the light guide sheet of the present embodiment, it is preferable to form the above-described resin into a film form and use it as a resin film for forming the core layer, from the viewpoint of easier production.

カチオン重合開始剤としては、光や熱、電子線等によりルイス酸又はブレンステッド酸を発生するもので、透明性を損なわないものであれば良い。カチオン重合開始剤は、エポキシ樹脂の自重合を進めることができ、フェノール性水酸基を有する化合物、アミン類などの付加型硬化に比べて着色し難いため、光導波路(コア層)の用途に適している。また、光によってカチオンを発生させる光硬化型の開始剤は、短時間の光照射によって一旦硬化反応が開始されると、光を照射することなく、加熱により硬化反応が促進されるため、製造プロセスを簡略化して製造効率をも高めることができる。 As the cationic polymerization initiator, any one can be used as long as it generates a Lewis acid or Bronsted acid by light, heat, electron beams, or the like and does not impair the transparency. Cationic polymerization initiators are suitable for use in optical waveguides (core layers) because they can promote the self-polymerization of epoxy resins and are less colored than addition-type curing compounds such as compounds with phenolic hydroxyl groups and amines. there is In addition, photo-curing initiators that generate cations by light, once the curing reaction is initiated by light irradiation for a short time, the curing reaction is accelerated by heating without light irradiation, so the manufacturing process can also be simplified to improve manufacturing efficiency.

さらに、前記樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、上述した以外のエポキシ樹脂やポリマーを含有させることもできる。また、その他、カップリング剤等の添加剤を配合してもよい。 Furthermore, the resin composition may contain epoxy resins and polymers other than those described above, as long as the effects of the present invention are not impaired. Moreover, other additives such as a coupling agent may be blended.

コア層用樹脂組成物の二つ目の具体例としては、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールに1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサンを付加して得られるエポキシ樹脂と、上記化学式(2)で表されるブチラール樹脂と、水酸基を有するエポキシ化ポリブタジエンと、カチオン重合開始剤と、を含む樹脂組成物が挙げられる。 A second specific example of the core layer resin composition is obtained by adding 1,2-epoxy-4-(2-oxiranyl)cyclohexane to 2,2-bis(hydroxymethyl)-1-butanol. A resin composition containing an epoxy resin, a butyral resin represented by the chemical formula (2), an epoxidized polybutadiene having a hydroxyl group, and a cationic polymerization initiator may be used.

水酸基を有するエポキシ化ポリブタジエンは、CASナンバー68441-49-6に代表されて、分子鎖内に水酸基が必ず存在し、分子鎖末端に水酸基を有するものである。例えば、ダイセル化学工業(株)製のエポリード(登録商標)には、分子内、分子末端に水酸基を有する品番PB3600、分子内に水酸基を有する品番PB4700を挙げることができる。 Epoxidized polybutadiene having a hydroxyl group is represented by CAS number 68441-49-6, and has a hydroxyl group in the molecular chain and a hydroxyl group at the end of the molecular chain. For example, Epolead (registered trademark) manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. includes product number PB3600 having a hydroxyl group in the molecule and at the molecular end, and product number PB4700 having a hydroxyl group in the molecule.

水酸基を有するエポキシ化ポリブタジエンは、液状であり、分子鎖が動き易く、水酸基を有するため、カチオン硬化系における連鎖移動効果を有し、重合速度(硬化速度)を高めることができる。また、エポキシ樹脂との相溶性が良く、透明性を維持することができる。さらに前述した連鎖移動剤である多官能アルコールとは異なり、分子量の大きな脂肪族の非グリシジルエーテルのエポキシ樹脂であることから、エポキシ基の反応性は脂環式エポキシと同程度であり、硬化系に取り込まれるため、硬化物の吸湿性や耐熱性を悪化させ難くなる。この結果、硬化物を光導波路のクラッドに用いた場合には、金属との密着力を高めることができる。 Epoxidized polybutadiene having a hydroxyl group is liquid, has a mobile molecular chain, and has a hydroxyl group. Therefore, it has a chain transfer effect in a cationic curing system, and can increase the polymerization rate (curing rate). In addition, it has good compatibility with epoxy resins and can maintain transparency. Furthermore, unlike the polyfunctional alcohol that is the chain transfer agent described above, since it is an aliphatic non-glycidyl ether epoxy resin with a large molecular weight, the reactivity of the epoxy group is about the same as that of alicyclic epoxy, and the curing system Since it is taken in, it becomes difficult to deteriorate the hygroscopicity and heat resistance of the cured product. As a result, when the cured product is used for the clad of the optical waveguide, the adhesion to metal can be enhanced.

水酸基を有するエポキシ化ポリブタジエンは、全樹脂中の1~30重量%の割合で配合することが好ましい。この理由は、配合量が1重量%未満になると、重合速度を高める効果が得られないからであり、逆に、配合量が30重量%を超えると、硬化物の耐熱性が低下し、フィルムのタック性が悪化するからである。さらに、水酸基を有するエポキシ化ポリブタジエンの配合量は、2~15重量%の範囲とすることが好ましい。 The epoxidized polybutadiene having a hydroxyl group is preferably blended in a proportion of 1 to 30% by weight based on the total resin. The reason for this is that if the blending amount is less than 1% by weight, the effect of increasing the polymerization rate cannot be obtained. This is because the tackiness of the coating deteriorates. Furthermore, the blending amount of epoxidized polybutadiene having hydroxyl groups is preferably in the range of 2 to 15% by weight.

また前記樹脂組成物にも、本発明の目的を損なわない範囲で、前記エポキシ樹脂とは異なる樹脂であるエポキシ樹脂、または各種ポリマーなどを併用しても良い。 Further, in the resin composition, an epoxy resin different from the epoxy resin or various polymers may be used in combination as long as the object of the present invention is not impaired.

カチオン重合開始剤としては、前述したカチオン重合開始剤と同様のものを用いることができ、他の添加剤に関しても前述した添加剤と同様のものを用いることができる。 As the cationic polymerization initiator, the same cationic polymerization initiator as described above can be used, and as for other additives, the same additives as those described above can be used.

三つ目の具体例としては、フェノキシ樹脂と、室温で固形のビスフェノール型エポキシ樹脂と、室温で液状のビスフェノール型エポキシ樹脂と、カチオン重合開始剤と、を含む樹脂組成物が挙げられる。 A third specific example is a resin composition containing a phenoxy resin, a bisphenol epoxy resin that is solid at room temperature, a bisphenol epoxy resin that is liquid at room temperature, and a cationic polymerization initiator.

フェノキシ樹脂は、ビスフェノール型のエポキシ樹脂の分子量が数万以上の高分子であり、室温で固形のビスフェノール型エポキシ樹脂はオリゴマ、室温で液状のビスフェノール型エポキシ樹脂はモノマと2~3量体の混合物である。前記フェノキシ樹脂は、樹脂全体に対して1~10重量%の割合で配合することが好ましい。この理由は、配合量が1重量%未満になると、フェノキシ樹脂の効果(良好なワニス塗工性やタック性の抑制、現像時のコア欠陥抑制など)が発揮されないからであり、逆に、配合量が10重量%を超えると、ワニスの粘性が著しく増加し、ワニスの溶剤含有率を高めると塗工は可能となるが、溶剤使用量が増加して、コストが上昇し、さらにウェット膜の厚さが、乾燥後に著しく減少する恐れがあるからである。 Phenoxy resin is a bisphenol-type epoxy resin with a molecular weight of tens of thousands or more. Bisphenol-type epoxy resin that is solid at room temperature is an oligomer, and bisphenol-type epoxy resin that is liquid at room temperature is a mixture of a monomer and a dimer or trimer. is. The phenoxy resin is preferably blended in a proportion of 1 to 10% by weight based on the total resin. The reason for this is that if the blending amount is less than 1% by weight, the effects of the phenoxy resin (good varnish coatability, suppression of tackiness, suppression of core defects during development, etc.) are not exhibited. If the amount exceeds 10% by weight, the viscosity of the varnish increases significantly, and although the solvent content of the varnish can be increased, coating becomes possible, but the amount of solvent used increases, the cost rises, and the wet film becomes wet. This is because the thickness may be significantly reduced after drying.

室温で液状のビスフェノール型エポキシ樹脂は、10~40重量%の割合で配合することが好ましい。この理由は、配合量が10重量%未満になると、フィルムの適度なタック性が発現され難くなり、溶融性が悪化し、ラミネートし難くなる恐れがあるからであり、逆に、配合量が40重量%を超えると、フィルムのタック性が強すぎてしまうからである。 The bisphenol type epoxy resin, which is liquid at room temperature, is preferably blended at a ratio of 10 to 40% by weight. The reason for this is that if the blending amount is less than 10% by weight, it becomes difficult to develop appropriate tackiness of the film, the meltability is deteriorated, and lamination may become difficult. This is because if the weight percentage is exceeded, the tackiness of the film becomes too strong.

前述したフェノキシ樹脂と室温で液状のビスフェノール型エポキシ樹脂とを除く、残りの部分には室温で固体のビスフェノール型エポキシ樹脂のみを使用しても良い。また、本発明の目的を損なわない範囲で、前記エポキシ樹脂とは異なる樹脂である、既述のエポキシ樹脂やオキセタン樹脂、あるいは各種ポリマーなどを併用しても良い。 Except for the phenoxy resin and the bisphenol type epoxy resin which is liquid at room temperature, only the bisphenol type epoxy resin which is solid at room temperature may be used for the remainder. In addition, the above-described epoxy resin, oxetane resin, or various polymers, which are different resins from the epoxy resin, may be used in combination as long as the object of the present invention is not impaired.

カチオン重合開始剤としては、前述したカチオン重合開始剤と同様のものを用いることができ、他の添加剤に関しても前述した添加剤と同様のものを用いることができる。 As the cationic polymerization initiator, the same cationic polymerization initiator as described above can be used, and as for other additives, the same additives as those described above can be used.

本実施形態の導光シートを形成する際には、製造をより簡易にするという観点から、上述したような樹脂をフィルム状にして、コア層用フィルムとして使用することが好ましい。 When forming the light guide sheet of the present embodiment, it is preferable to form the above-described resin into a film and use it as the film for the core layer, from the viewpoint of simplifying the production.

よって、上述したような樹脂組成物は、最終的にフィルム状とするために、有機溶媒等の溶剤に溶解してワニスを作製する。フィルムの形成は、一般的な方法を用いることができる。具体的には、前記樹脂ワニスを支持体上に塗工、乾燥することによって得られる。この際に、加工工程での塗工性を高めるために、各種の界面活性剤を配合しても良い。さらに、支持体への濡れ性を向上させるレベリング剤、気泡の発生を防止する消泡剤等を用いても良い。 Therefore, the resin composition as described above is dissolved in a solvent such as an organic solvent to prepare a varnish in order to finally form a film. A general method can be used to form the film. Specifically, it is obtained by coating the resin varnish on a support and drying it. At this time, various surfactants may be blended in order to improve coatability in the processing step. Furthermore, a leveling agent for improving the wettability to the support, an antifoaming agent for preventing the generation of air bubbles, and the like may be used.

支持体としては通常使用されている支持体(キャリアフィルムなど)を限定なく使用できる。 As the support, commonly used supports (such as carrier films) can be used without limitation.

(クラッド層)
図2に示すように、クラッド層2は、上述したコア層1を取り囲む形で配置されている。クラッド層2の厚みは、30μm以上200μm以下であるが、ここでいう厚みとは、積層前のドライフィルムの状態での厚みを指す。これは、後述する図4(C)におけるドライフィルム(第一クラッド層用フィルム2’又は第二クラッド層用フィルム2’’)の厚みに相当する。
(cladding layer)
As shown in FIG. 2, the clad layer 2 is arranged so as to surround the core layer 1 described above. The thickness of the cladding layer 2 is 30 μm or more and 200 μm or less, and the thickness here refers to the thickness of the dry film before lamination. This corresponds to the thickness of the dry film (the first clad layer film 2' or the second clad layer film 2'') in FIG. 4C, which will be described later.

前記ドライフィルム(第一クラッド層用フィルム2’又は第二クラッド層用フィルム2’’)を積層し、ラミネート(熱+加圧)することによって、クラッド層はコア配線の間にも充填される。 By laminating the dry film (first clad layer film 2' or second clad layer film 2'') and laminating (heat + pressure), the clad layer is also filled between the core wirings. .

クラッド層2の厚みが前記範囲となることにより、フレシキブル性とコア層の保護を両立できるという利点がある。前記クラッド層2の厚みは、より好ましくは、35μm以上150μm以下である。 By setting the thickness of the clad layer 2 within the above range, there is an advantage that both flexibility and protection of the core layer can be achieved. More preferably, the clad layer 2 has a thickness of 35 μm or more and 150 μm or less.

本実施形態において、クラッド層2の屈折率は前記コア層1の屈折率より低ければ特に限定はされないが、例えば、コア層の屈折率がクラッド層の屈折率に対して0.5%以上60%以下の範囲となるような屈折率であることが好ましい。より好ましい屈折率の範囲は、0.5%以上20%以下の範囲となるような屈折率である。 In the present embodiment, the refractive index of the clad layer 2 is not particularly limited as long as it is lower than the refractive index of the core layer 1. % or less. A more preferable refractive index range is a refractive index in the range of 0.5% to 20%.

本実施形態において、クラッド層2を構成する材料については、特に限定はされず、上述したコア層1を構成する材料よりも導波光の伝送波長における屈折率が低い材料を適宜選択して用いることができる。具体的には、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。 In the present embodiment, the material constituting the clad layer 2 is not particularly limited, and a material having a lower refractive index at the transmission wavelength of the guided light than the material constituting the core layer 1 described above may be appropriately selected and used. can be done. Specific examples include epoxy resins, acrylic resins, polycarbonate resins, polyimide resins, and the like.

より具体的には、光硬化すると共に熱硬化もする樹脂が好ましく、例えば、エポキシ硬化系樹脂などを使用することができる。耐熱性や耐薬品性、電気絶縁性に優れるという利点があるためである。 More specifically, resins that are both photocurable and thermally curable are preferred, and for example, epoxy curable resins can be used. This is because it has the advantage of being excellent in heat resistance, chemical resistance, and electrical insulation.

さらに具体的な樹脂組成物の例を挙げると、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールに1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサンを付加して得られるエポキシ樹脂と、ブチラール樹脂と、光重合開始剤を含む樹脂組成物を用いることが好ましい。 A more specific example of the resin composition is an epoxy resin obtained by adding 1,2-epoxy-4-(2-oxiranyl)cyclohexane to 2,2-bis(hydroxymethyl)-1-butanol. , a butyral resin, and a resin composition containing a photopolymerization initiator.

前記エポキシ樹脂、ブチラール樹脂及び光重合開始剤、並びにそれらの配合量については、詳細は前記コア層について述べたものと同様である。 Details of the epoxy resin, butyral resin, photopolymerization initiator, and their blending amounts are the same as those described for the core layer.

さらに、前記樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、上述した以外のエポキシ樹脂やポリマーを含有させることもできる。例えば、必要に応じて、水酸基を有するエポキシ化ポリブタジエン、ビスフェノール型エポキシ樹脂、及び、水素添加ビスフェノール型エポキシ樹脂から選択される少なくとも一つを含むことが好ましい。 Furthermore, the resin composition may contain epoxy resins and polymers other than those described above, as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, if necessary, it preferably contains at least one selected from epoxidized polybutadiene having a hydroxyl group, a bisphenol type epoxy resin, and a hydrogenated bisphenol type epoxy resin.

水酸基を有するエポキシ化ポリブタジエン及びビスフェノール型エポキシ樹脂としては、前記コア層について述べたものと同様である。 The epoxidized polybutadiene having a hydroxyl group and the bisphenol type epoxy resin are the same as those described for the core layer.

特に、水素添加ビスフェノール型エポキシ樹脂を含む組成物の硬化物は、FR4等の耐熱性、耐湿性を有する基板と複合化するなどの用途ではなく、柔軟性が要求される屈折率の低いクラッドの用途に適している。 In particular, the cured product of the composition containing the hydrogenated bisphenol type epoxy resin is not used for compositing with a substrate having heat resistance and moisture resistance such as FR4, but for a clad with a low refractive index that requires flexibility. suitable for the application.

水素添加ビスフェノール型エポキシ樹脂とは、ビスフェノールA型又はビスフェノールF型エポキシ樹脂のベンゼン環に水素を添加して、シクロヘキサン環に変性したものであり、透明性に優れ、分子骨格がフレキシブルであり、2官能エポキシである。さらに、分子骨格からグリシジルエーテルの形で側鎖として突き出た、所謂、外部エポキシであるため、カチオン硬化システムでの反応性が内部エポキシよりも劣り、組成物の硬化物のガラス転移温度(Tg)が低下し、柔軟性に優れた導光シートとすることができる。 Hydrogenated bisphenol-type epoxy resin is obtained by adding hydrogen to the benzene ring of bisphenol A-type or bisphenol F-type epoxy resin to modify it into a cyclohexane ring, and has excellent transparency and a flexible molecular skeleton. It is a functional epoxy. Furthermore, since it is a so-called external epoxy that protrudes as a side chain in the form of glycidyl ether from the molecular skeleton, the reactivity in the cationic curing system is inferior to that of the internal epoxy, and the glass transition temperature (Tg) of the cured product of the composition is lower than that of the internal epoxy. is reduced, and a light guide sheet having excellent flexibility can be obtained.

さらに、樹脂組成物はフィルム状とするため、フィルムのタック性を抑制する必要がある。このような観点から、オリゴマタイプのビスフェノール型エポキシ樹脂に対して水素を添加して得られる、室温で固体の樹脂を用いることが好ましい。 Furthermore, since the resin composition is in the form of a film, it is necessary to suppress the tackiness of the film. From this point of view, it is preferable to use a resin that is solid at room temperature, obtained by adding hydrogen to an oligomer-type bisphenol epoxy resin.

水素添加ビスフェノール型エポキシ樹脂は、全樹脂中の20~60重量%の割合で配合することが好ましい。この理由は、配合量が、20重量%未満になると柔軟性が発現し難くなり、逆に、配合量が60重量%を超えると、硬化物の架橋密度が低下し過ぎて、取り扱い性が低下するからである。 The hydrogenated bisphenol type epoxy resin is preferably blended at a rate of 20 to 60% by weight based on the total resin. The reason for this is that when the blending amount is less than 20% by weight, it becomes difficult to develop flexibility, and conversely, when the blending amount exceeds 60% by weight, the crosslink density of the cured product is too low, resulting in poor handleability. Because it does.

また、クラッド層用樹脂組成物にも、その他、カップリング剤等の添加剤を配合してもよい。 In addition, additives such as a coupling agent may be added to the clad layer resin composition.

本実施形態の導光シートを形成する際には、製造をより簡易にするという観点から、上述したような樹脂をフィルム状にして、クラッド層形成用樹脂フィルムとして使用することが好ましい。フィルムの形成については、上述のコア層用フィルムと同様の手段を用いることができる。 When forming the light guide sheet of the present embodiment, it is preferable to form the above-described resin into a film and use it as a resin film for forming the clad layer, from the viewpoint of simplifying the production. As for the formation of the film, the same means as those for the above core layer film can be used.

(用途)
上述したようなコア層およびクラッド層を備える本実施形態の導光シートは、フレキシブルで、かつ、光伝送効率及び信頼性に優れており、光源から離れた場所へ光を導くことが可能であるため、様々な電子機器に好適に使用することができる。また、上述したようなコア層およびクラッド層を備える本実施形態の導光シートは、さらに透明度が高いため、使用方法が限定されないといった利点もある。例えば、自動車の表示パネル、車のインサート成形で製造されるインストルメントパネルのインジケーターライトや、アンビエントライト等の用途に使用でき、産業上非常に有用である。
(Application)
The light guide sheet of the present embodiment, which includes the core layer and the clad layer as described above, is flexible, has excellent light transmission efficiency and reliability, and can guide light away from the light source. Therefore, it can be suitably used for various electronic devices. In addition, the light guide sheet of the present embodiment, which includes the core layer and the clad layer as described above, has a higher degree of transparency, and thus has the advantage of not being limited in its usage. For example, it can be used for display panels of automobiles, indicator lights of instrument panels manufactured by insert molding of automobiles, ambient lights, etc., and is very useful industrially.

[導光シートの製造方法]
上述したような導光シートの製造方法は特に限定されないが、いくつか実施形態を以下に具体的に説明する。
[Method for producing light guide sheet]
Although the method for manufacturing the light guide sheet as described above is not particularly limited, some embodiments will be specifically described below.

(第一実施形態)
本実施形態の導光シートが、プリズム形状を有する光取り出し部を備える場合、その製造方法としては、少なくとも以下の工程:
工程(1):光取り出し用プリズム形成部を備えるプリズム形成用型を用いて、コア層用フィルムに光取り出し部を形成する工程、
工程(2):前記コア層用フィルムの一部を除去する工程、
工程(3):第一クラッド層用フィルムを、前記コア層用フィルムの上面に積層し、且つ、工程(2)において除去した部位に充填する工程、
工程(4):前記コア層用フィルム及び前記第一クラッド層用フィルムに硬化処理を施しし、コア層及び第一クラッド層からなる第一クラッド-コア積層体を形成する工程、
工程(5):第一クラッド-コア積層体をプリズム形成用型から剥離して、前記第一クラッド-コア積層体における前記第一クラッド層側を仮固定材に積層する工程、
工程(6):第二クラッド層用フィルムを、前記第一クラッド-コア積層体に積層し、前記第二クラッド層用フィルムに硬化処理を施し、第一クラッド層、コア層および第二クラッド層を有する積層シートを形成する工程、
工程(7):前記積層シートにおける第二クラッド層において、前記コア層の光取り出し部と少なくとも一部が重なる部位を除去する工程、
工程(8):前記積層シートを、前記仮固定材から剥離する工程、及び、
工程(9):前記積層シートの端においてコア層の一部を露出させ、光入射部を設ける工程。
を含む製造方法が挙げられる。
(First embodiment)
In the case where the light guide sheet of the present embodiment includes a prism-shaped light extraction part, the manufacturing method includes at least the following steps:
Step (1): A step of forming a light-outcoupling part in the core layer film using a prism-forming mold having a light-outcoupling prism-forming part;
Step (2): removing a portion of the core layer film;
Step (3): A step of laminating the film for the first clad layer on the upper surface of the film for the core layer and filling the portion removed in the step (2);
Step (4): a step of subjecting the core layer film and the first clad layer film to a curing treatment to form a first clad-core laminate comprising a core layer and a first clad layer;
Step (5): A step of peeling the first clad-core laminate from the prism-forming mold and laminating the first clad layer side of the first clad-core laminate on a temporary fixing material;
Step (6): A second clad layer film is laminated on the first clad-core laminate, and the second clad layer film is subjected to a curing treatment to form a first clad layer, a core layer and a second clad layer. forming a laminated sheet having
Step (7): removing a portion of the second clad layer of the laminated sheet that overlaps at least a portion of the light extraction portion of the core layer;
Step (8): a step of peeling the laminated sheet from the temporary fixing material; and
Step (9): A step of exposing a portion of the core layer at the edge of the laminated sheet and providing a light incident portion.
A manufacturing method comprising:

これらの工程は、上記順序で行うことが好ましい。 These steps are preferably performed in the above order.

以下、製造方法の各工程について図面を用いて具体的に説明する。 Each step of the manufacturing method will be specifically described below with reference to the drawings.

(工程(1))
工程(1)は、図4(A)に示すように、コア層用フィルム1’にプリズム形状からなる光取り出し部3を形成する工程である。
(Step (1))
Step (1), as shown in FIG. 4A, is a step of forming prism-shaped light extraction portions 3 in the core layer film 1′.

具体的には、光取り出し用プリズム形成部31を備えるプリズム形成用型30に、コア層用樹脂組成物を用いて形成されたコア層用フィルム1’を当接し、必要に応じて減圧下で加熱加圧して貼り合わせて積層する。それにより、前記コア層用フィルムに前記プリズム形成部の形状を転写して光取り出し部3を形成できる。 Specifically, the core layer film 1′ formed using the core layer resin composition is brought into contact with the prism-forming mold 30 having the light-outcoupling prism-forming portion 31, and optionally under reduced pressure. They are laminated by heating and pressurizing them. Thereby, the light extraction part 3 can be formed by transferring the shape of the prism forming part to the core layer film.

前記コア層用フィルム1’は未硬化の樹脂フィルムであり、当該フィルムに使用するコア層用樹脂組成物としては、上述したような樹脂組成物を用いることができる。積層した後、コア層用フィルム1’の支持体7は剥離する。 The core layer film 1 ′ is an uncured resin film, and the resin composition described above can be used as the core layer resin composition used for the film. After lamination, the support 7 of the core layer film 1' is peeled off.

プリズム形成用型30としては、前記プリズム形成部31を備えている限り特に限定はない。材質、形状(寸法)ともに用途に応じて適宜選択できる。一例を挙げると、例えば、クロム合金ステンレス工具鋼板に所望のプリズム形状を機械加工したもの等の型を使用できる。 The prism-forming mold 30 is not particularly limited as long as it has the prism-forming portion 31 . Both the material and shape (dimensions) can be appropriately selected according to the application. By way of example, a mold such as a chromium alloy stainless tool steel plate machined into the desired prism shape can be used.

光取り出し部の形状は、コア層から取り出したい光の種類や方向などによって適宜設定することができる。好ましくは、本工程では、厚み方向に高さが1μm以上30μm以下である複数のプリズム形状を有する光取り出し部を形成する。 The shape of the light extraction part can be appropriately set according to the type and direction of light to be extracted from the core layer. Preferably, in this step, a plurality of prism-shaped light extraction portions having a height of 1 μm or more and 30 μm or less in the thickness direction are formed.

(工程(2))
工程(2)は、前記コア層用フィルムの一部を除去し、コア層を形成する工程である。つまり、クラッド層2を、コア層1を取り囲むように配置するために、クラッド層を充填させるための部位(例えば、コア層の両端)におけるコア層用フィルムを除去する。
(Step (2))
Step (2) is a step of removing part of the core layer film to form a core layer. That is, in order to arrange the clad layer 2 so as to surround the core layer 1, the core layer film is removed from the portions (for example, both ends of the core layer) where the clad layer is to be filled.

具体的には、図4(B)に示すように、マスク8を使用して、前記コア層用フィルム1’に紫外線等の活性エネルギー線(図4(B)において矢印で示される)を照射し、熱処理によって照射した部分の樹脂を硬化させ、その後、現像により、不要な未硬化部分を除去して、所望のコア層のパターンを得ることができる。 Specifically, as shown in FIG. 4B, a mask 8 is used to irradiate the core layer film 1′ with active energy rays such as ultraviolet rays (indicated by arrows in FIG. 4B). Then, the resin in the irradiated portion is cured by heat treatment, and then the unnecessary uncured portion is removed by development to obtain the desired pattern of the core layer.

(工程(3))
次に、図4(C)に示すように、第一クラッド層用フィルム2’を前記コア層用フィルム1’の上面に積層する。具体的には、プリズム形成用型30上に積層されている、前記コア層用フィルム1’に、第一クラッド層用フィルム2’を当接し、減圧下で加熱加圧して貼り合わせる。貼り合わせる前には、前記コア層用フィルム1’の表面をプラズマ処理などによって表面処理していてもよい。
(Step (3))
Next, as shown in FIG. 4C, a first clad layer film 2' is laminated on the upper surface of the core layer film 1'. Specifically, the first cladding layer film 2' is brought into contact with the core layer film 1' laminated on the prism forming mold 30, and bonded together by heating and pressurizing under reduced pressure. The surface of the core layer film 1' may be surface-treated by plasma treatment or the like before being laminated.

ここで、第一クラッド層とは、コア層の上面にあるクラッド層をさす。第一クラッド層用フィルム2’はクラッド層用樹脂組成物を用いて形成された未硬化の樹脂フィルムであり、クラッド層用樹脂組成物としては、上述したような樹脂組成物を使用することができる。第一クラッド層用フィルム2’は未硬化であるため、前記コア層用フィルム1’の上面に積層することによって、工程(2)において除去した部位にも充填される。積層した後、第一クラッド層用フィルム2’の支持体7は剥離する。 Here, the first clad layer refers to the clad layer on the upper surface of the core layer. The first clad layer film 2' is an uncured resin film formed using a clad layer resin composition, and the resin composition described above can be used as the clad layer resin composition. can. Since the first clad layer film 2' is uncured, the portion removed in the step (2) is also filled by laminating it on the upper surface of the core layer film 1'. After lamination, the support 7 of the first clad layer film 2' is peeled off.

(工程(4))
工程(4)は、図4(D)に示すように、前記コア層用フィルム1’及び前記第一クラッド層用フィルム2’に硬化処理を施しし、コア層1及び第一クラッド層2からなる第一クラッド-コア積層体を形成する工程である。
(Step (4))
In step (4), as shown in FIG. 4(D), the core layer film 1 ′ and the first clad layer film 2 ′ are subjected to a curing treatment, and from the core layer 1 and the first clad layer 2 This is a step of forming a first clad-core laminate.

硬化処理としては、紫外線等の活性エネルギー線を照射し、熱処理によって前記コア層用フィルム1’及び前記第一クラッド層用フィルム2’を硬化させることができる。 As the curing treatment, the core layer film 1 ′ and the first clad layer film 2 ′ can be cured by irradiating active energy rays such as ultraviolet rays and heat-treating.

なお、前記活性エネルギー線の照射において、露光条件としては、用いる樹脂組成物の種類に応じて適宜選択されるが、例えば、超高圧水銀灯を用い、波長365nmの光線を、500~2500mJ/cmとなるように露光する条件等が選ばれる。 In the irradiation with the active energy ray, the exposure conditions are appropriately selected according to the type of the resin composition used . The exposure conditions and the like are selected so that .

また、さらに、光硬化させた後に、熱による後キュアを行うことも硬化を確実にする点から有効である。後キュアのための熱処理条件としては、温度80~160℃程度、時間20~120分間程度が好ましい。しかしながら、特にこの範囲に限られるものではなく、用いる樹脂組成物等によって最適化することが重要であることは言うまでもない。 In addition, post-curing with heat after photo-curing is also effective from the point of ensuring curing. Heat treatment conditions for the post-curing are preferably about 80 to 160° C. for about 20 to 120 minutes. However, it is needless to say that the range is not particularly limited to this range, and it is important to optimize it according to the resin composition and the like to be used.

(工程(5))
工程(5)は、前記第一クラッド-コア積層体をプリズム形成用型30から剥離して、前記第一クラッド-コア積層体における前記第一クラッド層側を仮固定材9に積層する工程である。
(Step (5))
Step (5) is a step of separating the first clad-core laminate from the prism forming mold 30 and laminating the first clad layer side of the first clad-core laminate on the temporary fixing material 9. be.

具体的には、図4(E)に示すように、第一クラッド層2側が仮固定材9と接するように、前記第一クラッド-コア積層体と仮固定材9を当接し、必要に応じて減圧下で加熱加圧して貼り合わせる。この工程で、前記第一クラッド-コア積層体においては、コア層の光取り出し部3がある方が上面となる。 Specifically, as shown in FIG. 4(E), the first clad-core laminate is brought into contact with the temporary fixing material 9 so that the first clad layer 2 side is in contact with the temporary fixing material 9, and if necessary, The substrates are heated and pressurized under reduced pressure to bond them together. In this step, in the first clad-core laminate, the side of the core layer having the light extraction part 3 becomes the upper surface.

ここで使用する仮固定材9としては特に限定はされないが、例えば、基板に低粘着性の樹脂層が塗工された基板、例えば工程搬送用の仮固定基板等を使用できる。 The temporary fixing material 9 used here is not particularly limited, but for example, a substrate coated with a low-adhesive resin layer, such as a temporary fixing substrate for process transportation, can be used.

このように、プリズム形成用型30と仮固定材9を使用することによって、従来のような基板を有する導光板ではなく、導光シートを製造できるというメリットがある。 Thus, by using the prism forming mold 30 and the temporary fixing member 9, there is an advantage that a light guide sheet can be manufactured instead of a conventional light guide plate having a substrate.

(工程(6))
工程(6)では、図4(F)に示すように、まず、支持体7に積層された第二クラッド層用フィルム2’’と前記第一クラッド-コア積層体における前記コア層が露出する面側とを当接し、必要に応じて減圧下で加熱加圧して貼り合わせ、積層する。貼り合わせる前には、前記コア層1の表面をプラズマ処理などによって表面処理していてもよい。第二クラッド層用フィルム2’’を積層した後、第二クラッド層用フィルム2’’の支持体7は剥離する。
(Step (6))
In step (6), as shown in FIG. 4(F), first, the second clad layer film 2'' laminated on the support 7 and the core layer in the first clad-core laminate are exposed. The surfaces are brought into contact with each other, and if necessary, they are heated and pressurized under reduced pressure to bond and laminate. Before bonding, the surface of the core layer 1 may be surface-treated by plasma treatment or the like. After laminating the second clad layer film 2'', the support 7 of the second clad layer film 2'' is peeled off.

ここで、第二クラッド層とは、最終的に得られる導光シートにおいてコア層の下面にあるクラッド層をさす。第二クラッド層用フィルム2’’はクラッド層用樹脂組成物を用いて形成された未硬化の樹脂フィルムであり、クラッド層用樹脂組成物としては、上述したような樹脂組成物を使用することができる。 Here, the second clad layer refers to the clad layer on the lower surface of the core layer in the finally obtained light guide sheet. The second clad layer film 2'' is an uncured resin film formed by using the clad layer resin composition, and as the clad layer resin composition, the above resin composition may be used. can be done.

その後、第二クラッド層用フィルム2’’に第一クラッド層用フィルム2’等において行った硬化処理と同様の硬化処理を行い、第二クラッド層用フィルム2’’を硬化させ、第一クラッド層、コア層および第二クラッド層を有する積層シートを形成する。 After that, the second clad layer film 2 ″ is subjected to the same curing treatment as the first clad layer film 2 ′ and the like to cure the second clad layer film 2 ″, and the first clad is cured. A laminated sheet is formed having a layer, a core layer and a second clad layer.

(工程(7))
工程(7)は、前記積層シートにおける第二クラッド層において、前記コア層の光取り出し部と少なくとも一部が重なる部位を除去する工程である。
(Step (7))
The step (7) is a step of removing a portion of the second clad layer of the laminated sheet that overlaps at least a portion of the light extraction portion of the core layer.

具体的には、図4(G)に示すように、マスク8を使用して、前記第二クラッド層2に紫外線等の活性エネルギー線(図4(G)において矢印で示される)を照射し、熱処理によって照射した部分の樹脂を硬化させる(いわゆるアフターキュア)。その後、現像により、不要な未硬化部分を除去して、所望の部位以外の第二クラッド層を除去することができる。 Specifically, as shown in FIG. 4(G), a mask 8 is used to irradiate the second cladding layer 2 with active energy rays such as ultraviolet rays (indicated by arrows in FIG. 4(G)). , the resin in the irradiated portion is cured by heat treatment (so-called after-cure). After that, by development, unnecessary uncured portions can be removed, and the second clad layer other than desired portions can be removed.

この工程によって、得られる導光シートの光取り出し部3の少なくとも一部が外部に露出していることとなる。このように光取り出し3を外気(空気)にさらすことによって、光をより確実に取り出すことができる。 At least a part of the light extraction part 3 of the obtained light guide sheet is exposed to the outside by this step. By exposing the light extraction 3 to the outside air (air) in this way, light can be extracted more reliably.

(工程(8))
次に、前記積層シートを、前記仮固定材9から剥離する。
(Step (8))
Next, the laminated sheet is peeled off from the temporary fixing material 9 .

得られる積層シートでは、図4(H)に示すように、前記工程(7)によって第二クラッド層2に開口部aが形成され、コア層1の光取り出し部3が露出している。 In the laminated sheet obtained, as shown in FIG. 4H, the second cladding layer 2 is formed with an opening a by the step (7), and the light extraction part 3 of the core layer 1 is exposed.

仮固定材9から剥離した積層シートは、図4(I)に示すように反転させ、第二クラッド層2の開口部aおよび露出しているコア層1の光取り出し部3が下面となるようにする。 The laminated sheet peeled off from the temporary fixing material 9 is turned over as shown in FIG. to

(工程(9))
工程(9)では、図4(J)に示すように、前記積層シートの端において、クラッド層を除去し、コア層の一部を露出させ、本実施形態の導光シート10を得る。露出されたコア層の部分が、導光シート10の入射部となる。
(Step (9))
In step (9), as shown in FIG. 4(J), the clad layer is removed at the edge of the laminated sheet to expose part of the core layer to obtain the light guide sheet 10 of the present embodiment. The exposed portion of the core layer becomes the incident portion of the light guide sheet 10 .

前記露出部の形状は特に限定はされないが、図4(J)に示すような傾斜面(ミラー部)であってもよい。 Although the shape of the exposed portion is not particularly limited, it may be an inclined surface (mirror portion) as shown in FIG. 4(J).

前記傾斜面を形成する手段については、特に限定はなく、例えば、導光シートの下から入射した光を、入光部端部に45度の傾斜面を形成することで90°に偏光させる。例えば、ダイシング加工機により45度のブレードを使用することによって、形成することができる。 The means for forming the inclined surface is not particularly limited, and for example, the incident light from below the light guide sheet is polarized to 90° by forming an inclined surface of 45° at the end of the light entrance portion. For example, it can be formed by using a 45 degree blade on a dicing machine.

上述したような製造方法によれば、従来、導光板に必要とされていた基板を用いることなく、薄くてフレキシブルな導光シートを得ることができる。 According to the manufacturing method as described above, a thin and flexible light guide sheet can be obtained without using a substrate that is conventionally required for a light guide plate.

(第二実施形態)
上記製造方法以外にも、本実施形態の導光シートを製造する方法としては、少なくとも以下の工程:
工程(1):第一仮固定材にコア層用フィルムを積層する工程、
工程(2):前記コア層用フィルムの一部を除去し、コア層を形成する工程、
工程(3):第一クラッド層用フィルムを、前記コア層用フィルムの上面に積層し、且つ、工程(2)において除去した部位に充填する工程、
工程(4):前記コア層用フィルム及び前記第一クラッド層用フィルムに硬化処理を施し、コア層及び第一クラッド層からなる第一クラッド-コア積層体を形成する工程、
工程(5):第一クラッド-コア積層体を第一仮固定材から剥離して、反転させ、前記第一クラッド-コア積層体における前記第一クラッド層側を第二仮固定材に積層する工程、
工程(6):露出した前記コア層に凹凸形状を有する光取り出し部を形成する工程、
工程(7):第二クラッド層用フィルムを、前記第一クラッド-コア積層体に積層し、前記第二クラッド層用フィルムに硬化処理を施し、第一クラッド層、コア層および第二クラッド層を有する積層シートを形成する工程、
工程(8):前記積層シートにおける第二クラッド層において、前記コア層の光取り出し部と少なくとも一部が重なる部位を除去する工程、
工程(9):前記積層シートを、前記第二仮固定材から剥離する工程、及び、
工程(10):前記積層シートの端においてコア層の一部を露出させ、光入射部を設ける工程、を含む製造方法が挙げられる。
(Second embodiment)
In addition to the manufacturing method described above, the method for manufacturing the light guide sheet of the present embodiment includes at least the following steps:
Step (1): Laminating the core layer film on the first temporary fixing material,
Step (2): removing a portion of the core layer film to form a core layer;
Step (3): A step of laminating the film for the first clad layer on the upper surface of the film for the core layer and filling the portion removed in the step (2);
Step (4): a step of subjecting the core layer film and the first clad layer film to a curing treatment to form a first clad-core laminate comprising a core layer and a first clad layer;
Step (5): The first clad-core laminate is peeled off from the first temporary fixing material, turned over, and the first clad layer side of the first clad-core laminate is laminated on the second temporary fixing material. process,
Step (6): A step of forming a light extraction portion having an uneven shape on the exposed core layer;
Step (7): A second clad layer film is laminated on the first clad-core laminate, and the second clad layer film is subjected to a curing treatment to form a first clad layer, a core layer and a second clad layer. forming a laminated sheet having
Step (8): removing a portion of the second clad layer of the laminated sheet that overlaps at least a portion of the light extraction portion of the core layer;
Step (9): a step of peeling the laminated sheet from the second temporary fixing material; and
Step (10): A manufacturing method including a step of exposing a portion of the core layer at the edge of the laminated sheet and providing a light incident portion.

これらの工程は、上記順序で行うことが好ましい。 These steps are preferably performed in the above order.

第二実施形態と、前記第一実施形態との主な違いは、コア層における光取り出し部の形成のタイミングと手段である。第二実施形態では、光取り出し部をコア層などを形成した後に行い、また、第一実施形態のようなプリズム形成用型を使用せずに凹凸形状を有する光取り出し部を形成する。具体的には、工程(6)において、サンドブラスト、レーザー加工等で凹凸をつけることにより、光を拡散できる光取り出し部3を形成する。凹凸形状は、算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上50μm以下の凹凸形状であることが好ましい。 The main difference between the second embodiment and the first embodiment is the timing and means of forming the light extraction part in the core layer. In the second embodiment, the light extraction part is formed after forming the core layer and the like, and the light extraction part having an uneven shape is formed without using a prism forming mold as in the first embodiment. Specifically, in the step (6), the light extracting portion 3 capable of diffusing light is formed by making unevenness by sandblasting, laser processing, or the like. The uneven shape is preferably an uneven shape with an arithmetic mean roughness (Ra) of 0.1 μm or more and 50 μm or less.

また、プリズム形成用型を使用しないため、代わりに工程(1)~(4)において、第一仮固定材を使用し、工程(5)で積層シートを反転させるために、第二仮固定材を使用する。これら第一仮固定材および第二仮固定材としては、第一実施形態の仮固定材と同様のものを使用できる。 In addition, since the prism forming mold is not used, instead, the first temporary fixing material is used in steps (1) to (4), and the second temporary fixing material is used to invert the laminated sheet in step (5). to use. As the first temporary fixing material and the second temporary fixing material, the same temporary fixing material as in the first embodiment can be used.

上記以外の工程については、第一実施形態と同様の方法で行うことができる。 Processes other than those described above can be performed in the same manner as in the first embodiment.

(第三実施形態)
さらに、本実施形態の導光シートを製造する方法としては、少なくとも以下の工程:
工程(1):第一仮固定材に、コア層用樹脂組成物を用いて形成されたコア層用フィルムを積層する工程、
工程(2):前記コア層用フィルムの一部を除去し、コア層を形成する工程、
工程(3):第一クラッド層用フィルムを、前記コア層用フィルムの上面に積層し、且つ、工程(2)において除去した部位に充填する工程、
工程(4):前記コア層用フィルム及び前記第一クラッド層用フィルムに硬化処理を施しし、コア層及び第一クラッド層からなる第一クラッド-コア積層体を形成する工程、
工程(5):第一クラッド-コア積層体を第一仮固定材から剥離して、反転させ、前記第一クラッド-コア積層体における前記第一クラッド層側を第二仮固定材に積層する工程、
工程(6):第二クラッド層用フィルムを、前記第一クラッド-コア積層体に積層し、前記第二クラッド層用フィルムに硬化処理を施し、第一クラッド層、コア層および第二クラッド層を有する積層シートを形成する工程、
工程(7):前記積層シートにおける第二クラッド層の一部を除去し、コア層が露出した開口部を形成する工程、
工程(8):露出した前記コア層に凹凸形状を有する光取り出し部を形成する工程、
工程(9):前記積層シートを、前記第二仮固定材から剥離する工程、及び、
工程(10):前記積層シートの端においてコア層の一部を露出させ、光入射部を設ける工程
を含む製造方法を用いることもできる。
(Third embodiment)
Furthermore, the method for producing the light guide sheet of this embodiment includes at least the following steps:
Step (1): A step of laminating a core layer film formed using a core layer resin composition on the first temporary fixing material,
Step (2): removing a portion of the core layer film to form a core layer;
Step (3): A step of laminating the film for the first clad layer on the upper surface of the film for the core layer and filling the portion removed in the step (2);
Step (4): a step of subjecting the core layer film and the first clad layer film to a curing treatment to form a first clad-core laminate comprising a core layer and a first clad layer;
Step (5): The first clad-core laminate is peeled off from the first temporary fixing material, turned over, and the first clad layer side of the first clad-core laminate is laminated on the second temporary fixing material. process,
Step (6): A second clad layer film is laminated on the first clad-core laminate, and the second clad layer film is subjected to a curing treatment to form a first clad layer, a core layer and a second clad layer. forming a laminated sheet having
Step (7): removing a portion of the second clad layer in the laminated sheet to form an opening exposing the core layer;
Step (8): A step of forming a light extraction portion having an uneven shape on the exposed core layer;
Step (9): a step of peeling the laminated sheet from the second temporary fixing material; and
Step (10): A manufacturing method including a step of exposing a portion of the core layer at the edge of the laminated sheet and providing a light incident portion can also be used.

第三実施形態と、前記第二実施形態との主な違いは、コア層における光取り出し部を形成するタイミングである。第二実施形態では、コア層に光取り出し部を形成してから、第二クラッド層を形成し、その後、光取り出し部と重なる部位の第二クラッド層を除去しているが、第三実施形態では、まず、第一クラッド層、コア層および第二クラッド層を有する積層シートを形成してから、第二クラッド層に開口部を設け、露出したコア層に光取り出し部を形成する。 The main difference between the third embodiment and the second embodiment is the timing of forming the light extraction part in the core layer. In the second embodiment, the light extraction portion is formed in the core layer, then the second clad layer is formed, and then the portion of the second clad layer that overlaps the light extraction portion is removed, but in the third embodiment. First, after forming a laminated sheet having a first clad layer, a core layer and a second clad layer, an opening is provided in the second clad layer and a light extraction part is formed in the exposed core layer.

この場合の光取り出し部の形成には、第二実施形態と同様にサンドブラスト等の手段を用いることができる。 For the formation of the light extraction portion in this case, means such as sandblasting can be used as in the second embodiment.

上記以外の工程については、第二実施形態と同様の方法で行うことができる。 Processes other than those described above can be performed in the same manner as in the second embodiment.

(第四実施形態)
上述の実施形態では、コア層を先に形成しているが、第一クラッド層を最初に形成することもできる。具体的には、少なくとも以下の工程:
工程(1):光取り出し用プリズム形成部を備えるプリズム形成用型を用いて、第一クラッド層用フィルムを積層する工程、
工程(2):前記第一クラッド層用フィルムにおける、光取り出し部に該当する部分を除去する工程、
工程(3):コア層用フィルムを前記第一クラッド層フィルムの上面に積層し、工程(2)において除去した部位に充填し、プリズム形状を有する光取り出し部を形成する工程、
工程(4):前記コア層用フィルム及び前記第一クラッド層用フィルムに硬化処理を施しし、コア層及び第一クラッド層からなる第一クラッド-コア積層体を形成する工程、
工程(5):第二クラッド層用フィルムを、前記第一クラッド-コア積層体に積層し、前記第二クラッド層用フィルムに硬化処理を施し、第一クラッド層、コア層および第二クラッド層を有する積層シートを形成する工程、及び、
工程(6):前記積層シートの端においてコア層の一部を露出させ、光入射部を設ける工程、
を含む製造方法を用いることもできる。
(Fourth embodiment)
In the above-described embodiments, the core layer is formed first, but the first clad layer can also be formed first. Specifically, at least the following steps:
Step (1): A step of laminating a film for the first clad layer using a prism-forming mold having a light-outcoupling prism-forming portion;
Step (2): a step of removing a portion corresponding to the light extraction portion in the film for the first clad layer;
Step (3): A step of laminating a core layer film on the upper surface of the first clad layer film and filling the portion removed in step (2) to form a light extraction portion having a prism shape;
Step (4): a step of subjecting the core layer film and the first clad layer film to a curing treatment to form a first clad-core laminate comprising a core layer and a first clad layer;
Step (5): A second clad layer film is laminated on the first clad-core laminate, and the second clad layer film is subjected to a curing treatment to form a first clad layer, a core layer and a second clad layer. forming a laminated sheet having
Step (6): A step of exposing a portion of the core layer at the edge of the laminated sheet and providing a light incident portion;
A manufacturing method comprising: can also be used.

なお、本実施形態の導光シートは、コア層の少なくとも一部に、複数のコア配線を含む部位を有するが、そのような複数のコア配線のパターン形成は、図4(B)に示すような、コア層の露光現像により形成される。より具体的には、コア配線は、所望の配線パターンのネガマスクを使用することで配線部を硬化し、その後、現像により不要な部分を除去することによって形成される。 The light guide sheet of the present embodiment has a portion including a plurality of core wirings in at least a part of the core layer. It is formed by exposure and development of the core layer. More specifically, the core wiring is formed by curing the wiring portion using a negative mask of a desired wiring pattern, and then removing unnecessary portions by development.

本発明は、導光材料および導光シート、並びにその製造方法に関する技術分野において、広範な産業上の利用可能性を有する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has broad industrial applicability in technical fields related to light guide materials, light guide sheets, and manufacturing methods thereof.

1 コア層
1’ コア層用フィルム
2 クラッド層
2’ 第一クラッド層用フィルム
2’’ 第二クラッド層用フィルム
3 光取り出し部
4 光源
5 入射部
6 出射部
7 支持体
8 マスク
9 仮固定材
10 導光シート
30 プリズム形成用型
31 プリズム形成部
a 開口部
1 core layer 1' core layer film 2 clad layer 2' first clad layer film 2'' second clad layer film 3 light extraction portion 4 light source 5 incident portion 6 exit portion 7 support 8 mask 9 temporary fixing material 10 Light guide sheet 30 Prism forming mold 31 Prism forming part a Opening

Claims (5)

厚みが30μm以上100μm以下であり、幅が50μm以上10mm以下であるコア層と、
前記コア層を取り囲むように配置され、前記コア層よりも低い屈折率を有し、厚みが30μm以上200μm以下であるクラッド層とを備え、
前記コア層は、幅方向に複数のコア配線を含む部位を有し、当該部位における前記複数のコア配線は、1本のコア配線の幅と、当該コア配線と隣り合うコア配線との間の距離との比が0.5:1~20:1であり、
前記コア層は光取り出し部を備える、導光シート。
a core layer having a thickness of 30 μm or more and 100 μm or less and a width of 50 μm or more and 10 mm or less;
A cladding layer disposed so as to surround the core layer, having a lower refractive index than the core layer, and having a thickness of 30 μm or more and 200 μm or less,
The core layer has a portion including a plurality of core wirings in the width direction, and the plurality of core wirings in the portion has a width of one core wiring and a width between the core wiring and an adjacent core wiring. the ratio to the distance is 0.5:1 to 20:1;
The light guide sheet, wherein the core layer has a light extraction part.
前記光取り出し部は、厚み方向に高さ1μm以上30μm以下である複数のプリズム形状を有する、請求項1に記載の導光シート。 The light guide sheet according to claim 1, wherein the light extraction part has a plurality of prism shapes with a height of 1 µm or more and 30 µm or less in the thickness direction. 前記光取り出し部は、算術平均粗さ(Ra)が0.1μm以上50μm以下である凹凸形状を有する、請求項1に記載の導光シート。 The light guide sheet according to claim 1, wherein the light extraction part has an uneven shape with an arithmetic mean roughness (Ra) of 0.1 µm or more and 50 µm or less. 前記光取り出し部の少なくとも一部が外部に露出している、請求項1から3のいずれかに記載の導光シート。 4. The light guide sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein at least part of said light extraction part is exposed to the outside. 前記複数のコア配線を含む部位が少なくとも一部で屈曲している、請求項1から4のいずれかに記載の導光シート。 The light guide sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the portion including the plurality of core wirings is at least partially bent.
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