JP3415049B2 - ポリイミドフィルム基板光学薄膜フィルタ素子の製造方法 - Google Patents

ポリイミドフィルム基板光学薄膜フィルタ素子の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、小型、軽量で任意
の形状を有するポリイミドフィルム基板光学薄膜フィル
タ素子の製造方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】高速、大容量通信ネットワークの構築に
向けて、光学薄膜フィルタ素子の高機能化、高性能化、
あるいは低価格化が期待されている。ポリイミドなどの
高分子材料を基板とする光学薄膜フィルタ素子は、ガラ
ス基板に比べて割れにくい特徴を有し、フィルタ素子の
薄膜化、軽量化を図ることが可能であり、さらに可とう
性があり形態の自由度が大きいというフレキシブルな特
性から波長可変フィルタなどのような特殊な応用展開も
期待されている。 【0003】従来のポリイミドフィルム基板薄膜フィル
タ素子の製造工程例を図3に示す。従来の製造方法は、
まずシリコンなどの基板9上にポリイミドフィルム2を
スピンコーティングなどを用いて形成する(図3
(a))。次いで該ポリイミドフィルム2上にイオンビ
ームスパッタ法および電子ビーム蒸着法などを用いて光
学薄膜6を形成し(図3(b))、その後にダイアモン
ドブレードの付いたカッターを使用して素子化するため
の切断を行い、切断溝5を形成して分割を行う(図3
(c))。最終的に、基板9からポリイミドフィルム基
板2を分離して素子化されたポリイミドフィルム基板光
学薄膜フィルタ素子7(図3(d))を製造していた。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】一般に、薄膜の基板へ
の付着力の大小は、薄膜形成の際の基板の清浄度、基板
温度、膜厚、物理的応力に関連している。ポリイミドフ
ィルム基板とその上に堆積される光学薄膜材料との間の
材料特性の違いから、またプラスチック基板はガラス基
板などに比べると表面の洗浄法に制限があるなどの理由
から、上述した従来の製造法では、各フィルタ素子へ切
断・分離する段階で、ポリイミドフィルム基板からフィ
ルタ薄膜が剥離してしまう問題が生じていた。加えて切
断・分離方法の理由から、フィルタ素子の形状に制限を
受けて、円盤形など自由な形状のフィルタ素子の製造は
困難であった。 【0005】本発明は、以上述べた従来技術の欠点を補
い、任意な形状を有する小型ポリイミドフィルム基板光
学薄膜フィルタの容易な製造方法を提供するものであ
る。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明は、従来のポリイ
ミドフィルム基板光学薄膜フィルタ素子製造法における
このような問題を克服するためになされたものである。
本発明は薄膜フィルタの基板になるポリイミドフィルム
を、光学薄膜の堆積前にあらかじめ所望な形状に作成し
た鋭利な刃物で切り込みをいれ切断・分割することで、
任意な形状のフィルム基板を製造しておき、その後に光
学薄膜を堆積する。このようにすることで薄膜堆積後の
製造工程を少なくし、光学薄膜の剥離を抑えた所望の形
状の光学薄膜フィルタ素子および改善されたフィルタ素
子の製造方法を提供することを主な特徴とする。 【0007】本発明におけるポリイミドフィルム基板光
学薄膜フィルタ素子の製造方法は、表面の平滑な基板上
にポリイミドフィルムを形成する工程と、該ポリイミド
フィルムを、表面の平滑な基板から剥離し接着層を介し
て固い基板上に貼り付ける工程と、個別素子に分割する
ために、前述のポリイミドフィルムから接着層に至るま
で切断溝を形成する工程と、切断溝を形成したポリイミ
ドフィルム上に光学薄膜を形成する工程と、前述の接着
層を溶剤で溶解し分解することによって、複数のポリイ
ミドフィルム基板光学薄膜フィルタ素子を同時に固い基
板から分離する工程と、を具える。 【0008】以下、本発明についてより詳細に記載す
る。 【0009】 【発明の実施の形態】図1および図2に本発明によるポ
リイミドフィルム基板光学薄膜フィルタ素子の製造方法
を示す。 【0010】以下、図1の各工程および図2に従って本
発明を説明する。 【0011】まず、表面の平滑な基板1上にポリイミド
材料をスピンコーィテング法またはキャスティング法な
どによって堆積し所定の熱処理を行って、光学的に透明
なポリイミドフィルム2を製造する(図1(a))。こ
こでの表面の平滑な基板1としては、ガラスまたはシリ
コンなどの慣用の基板が用いられる。 【0012】次に、前述のポリイミドフィルム2を積層
した表面の平滑な基板1全体を有機溶剤などに浸してそ
のポリイミドフィルム2を一度表面の平滑な基板1より
剥離する。引き続き、剥離したポリイミドフィルム2を
接着層3を介してシリコンなどの固い基板4上に貼り付
ける(図1(b))。この固い基板4は、前述の表面の
平坦な基板1と同じものを用いてもよい。ここで接着層
3は、軟らかく、この後の切断溝を形成するときに加え
られる応力に対して固い基板4とポリイミドフィルム2
の位置が動かない程度の一時的な接着力を有するもので
あればなんでもよく、ワックスなどが好ましい。 【0013】その後、ポリイミドフィルム2から接着層
3の厚みの途中まで切り込みを行い、切断溝5を形成し
た(図1(c))。このときの切り込みは、所望の形状
をした鋭利な刃先を有する打ち抜き用刃物を用いる。切
り込みによって形成された切断溝は、後に積層する光学
薄膜が区画化された各ポリイミドフィルム上のみに個別
に積層されるが、切断溝の底部の接着層の上に光学薄膜
が積層したり、切断溝の側面のポリイミドフィルムに光
学薄膜材料が付着しない程度の幅を有している。加えて
切断溝の深さは、切断溝に光学薄膜材料が進入し堆積し
て接着層を覆ってしまい、後の接着層を溶剤に溶解して
分解する工程で溶剤と接触不可能とならず、また該材料
がポリイミドフィルムにかからない程度である。 【0014】所望の形状としては、例えば、従来の切断
・分割の方法では形成できないまたは形成困難であった
円盤形のフィルタ素子を得るために、図2(a)に示し
たように、鋭利な刃先を有する円筒状の打ち抜き用刃物
を用いて切り込みを行い、円盤形ポリイミドフィルム基
板8に切断・分離する。図2(b)は図2(a)の断面
図である。 【0015】この段階では、まだ光学薄膜をポリイミド
フィルム2上に堆積していないので、光学薄膜がポリイ
ミドフィルム基板から剥がれる心配もなく、軟らかいワ
ックスなどの接着層3の途中までの切り込みで十分なの
で、切り込みを行う際にも従来のシリコン基板まで切断
するというものと異なり、ポリイミドフィルムの上から
のプレスのみで容易に行うことができる。 【0016】次いで、型抜きしたポリイミドフィルム上
に光学薄膜6を形成する(図1(d))。光学薄膜の材
料となる光学薄膜材料は、誘電体、半導体、および金属
があり、どの材料を用いてもよい。この光学薄膜材料
は、慣用のイオンビームスパッタ法などを用いて形成さ
れる。 【0017】最後に、接着層3を有機溶剤で溶解し分解
することによって、固い基板4からポリイミドフィルム
2を一括して分離し、ポリイミドフィルムを基板とする
光学薄膜フィルタ素子7を得ることができる(図1
(e))。ここで用いる有機溶剤は、用いた接着層によ
って異なり、ポリイミドフィルム基板および光学薄膜に
悪影響をきたさず、接着層を溶解分解できるものであれ
ばよい。得られたポリイミド基板光学薄膜フィルタ素子
7は、切断溝形成工程で切り込んだ形状をしており、図
2に示したように円盤形に切り込みを行ったのであれ
ば、円盤形をしている。また、この段階では、光学薄膜
を切断する必要はないので、切断時における光学薄膜と
ポリイミドフィルム基板との剥離の心配はない。 【0018】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
学薄膜堆積後に行われる製造工程は、ポリイミドフィル
ム基板フィルタ素子をシリコン基板より分離する工程だ
けであり、ポリイミドフィルム基板と光学薄膜間の剥離
の原因となっていた光学薄膜部分の切断工程を含まな
い。従って前述した剥離を抑えることができ、製造方法
が向上し、ポリイミドフィルム基板光学薄膜フィルタ素
子の製造が容易になる。さらに、打ち抜き用刃物の形状
は自由に製造できることから、従来法に比べて製造する
フィルタ素子の形状の自由度が増大し、より小型のフィ
ルタ素子を容易に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】 【図1】(a)〜(e)の各図は、本発明によるポリイ
ミドフィルム基板光学薄膜の製造工程を示す図である。 【図2】(a)は、本発明における打ち抜き工程におい
て、円盤形に打ち抜く場合を示す図であり、(b)は図
2(a)の断面図である。 【図3】(a)〜(d)の各図は、従来のポリイミドフ
ィルム基板光学薄膜フィルタ素子の製造工程を示す図で
ある。 【符号の説明】 1 表面の平滑な基板 2 ポリイミドフィルム 3 接着層 4 固い基板 5 切断溝 6 光学薄膜 7 ポリイミドフィルム基板薄膜フィルタ素子 8 円盤形ポリイミドフィルム基板 9 シリコン基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−211203(JP,A) 特開 平11−64629(JP,A) 特開 昭55−115004(JP,A) 特開 昭63−60401(JP,A) 特開 平9−277395(JP,A) 特開 平10−73718(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/20 G02B 5/28 G02B 1/11

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ポリイミドフィルム基板光学薄膜フィル
    タ素子の製造方法であって、 表面の平滑な基板上にポリイミドフィルムを形成する工
    程と、 前記ポリイミドフィルムを、前記表面の平滑な基板から
    剥離し接着層を介して固い基板上に貼り付ける工程と、 個別素子に分割するために、前記ポリイミドフィルムか
    ら前記接着層に至る切断溝を形成する工程と、 前記切断溝を形成したポリイミドフィルム上に光学薄膜
    を形成する工程と、 前記接着層を溶剤で溶解し分解することによって、複数
    のポリイミドフィルム基板光学薄膜フィルタ素子を同時
    に前記固い基板から分離する工程と、を具えることを特
    徴とするポリイミドフィルム基板光学薄膜フィルタ素子
    の製造方法。
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