JP4911569B2 - 多層導波路およびその作製方法 - Google Patents
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この第1の積層用膜を挟み込むように、新たに用意された第2のフィルムに前記第1のフィルムを、熱ラミネート法、熱プレス圧着法、あるいは熱ロール圧着法の何れかによって貼り合わせた後に、前記第2のフィルムから前記第1のフィルムを剥がして、前記第1の積層用膜を前記第1のフィルムから前記第2のフィルムに移し替えるようにして前記第2のフィルムにクラッド層あるいはコア層を形成し、次いで、前記第1のフィルム上に、スピンコート法、ブレード法、あるいはスクリーン印刷の何れかによって、前記第1の積層用膜とは異なる、熱軟化型の高分子からなり、ペンタチオフェンを含有するクラッドあるいは熱軟化型の高分子からなるコアの何れか他方の膜を塗膜して溶媒を飛ばして第2の積層用膜を形成し、この第2の積層用膜を前記第2のフィルムに形成されたクラッド層あるいはコア層と接着させるように、前記第2のフィルムに前記第1のフィルムを、熱ラミネート法、熱プレス圧着法、あるいは熱ロール圧着法の何れかによって貼り合わせた後に、前記第2のフィルムから前記第1のフィルムを剥がして、前記第2の積層用膜を前記第1のフィルムから前記第2のフィルムに移し替えるようにして、前記第2のフィルムに形成されたクラッド層あるいはコア層に、これと異なる新たなクラッド層あるいはコア層が重畳するように積層させてゆき、このような積層手順が繰り返されることによって、前記第2のフィルムにクラッド層とコア層とが交互に重畳するようにして積層された多層部を形成し、前記多層部のうち、その積層された層が延びている方向に対して直交する方向あるいは45度の方向に切り出して光導入部となる端面を形成し、前記コア層の厚さd 1 および前記クラッド層と前記コア層との屈折率差Δnが、波長λ 1 の前記ペンタチオフェンの第二励起光に対し、
また、請求項6に係る多層導波路の作製方法は、請求項3に記載の多層導波路の作製方法において、前記クラッド膜がフッ素化ポリメチルメタクリレート(フッ素化率が1重量%から5重量%に設定、屈折率が、コア層の屈折率n1>クラッド層の屈折率n0 となるように設定)で形成され、前記コア層がポリメチルメタクリレートで形成され、加熱圧着させる際の温度が100〜150℃に設定されていることを特徴とする。
また、請求項7に係る多層導波路の作製方法は、請求項3に記載の多層導波路の作製方法において、前記クラッド膜及び前記コア膜が、シクロオレフィンポリマー(屈折率が、コア層の屈折率n1>クラッド層の屈折率n0 となるように設定)で形成され、加熱圧着させる際の温度が150〜180℃に設定されていることを特徴とする。
また、請求項8に係る多層導波路の作製方法は、請求項3から請求項7のうち何れか一項に記載の多層導波路の作製方法において、前記第1のフィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする。
ここで、クラッド層10の屈折率n0、コア層20の屈折率n1のそれぞれは、ほぼ「1.5」に近い値を取るので、その和を約「3」と近似した場合、上述の[数4]から[数5]を得ることができる。
次に、上述した2つの基本作製工程に基づきなされる具体的な実施例について説明する。
図5は本発明に係る実施例1(ゼオネックス480R/ゼオネックスE48R/ゼオネックス480R/・・・による多層部を構成する例)の工程を示している。日本ゼオン株式会社のシクロオレフィンポリマーであるゼオネックス480R(屈折率n0=1.525at589nm)とゼオネックスE48R(屈折率n1=1.530at589nm)を、それぞれクラッド層、コア層として、交互に多層化させてゆく工程を示したものである。
次に、上述した実施例1とは異なる実施例2について説明する。図6は本発明に係る実施例2(ゼオネックス480R/シリコーン樹脂/ゼオネックス480R/・・・による多層部を構成する例)の工程を示している。符号61はPETフィルム、符号62はゼオノアフィルム、符号63は硬化していない2液性シリコーン樹脂接着剤層、符号64はゼオネックス480Rであり、符号65のロールラミネータである。符号66はフィルムスペーサであり、符号65のロールラミネータの圧力を調整するのに用いる。PETフィルム上に実施例1と同じ2色吸収色素(ペンタチオフェン)とエネルギー受容体(DZDS)をドープしたゼオネックス480Rの膜(10〜20μm)を、スピンコート等で形成し、溶媒であるメシチレンを90℃で飛ばして、その上にシリコーン樹脂(GE東芝シリコーン社製2液性シリコーン樹脂XE5844とXE14−C1253とを重量比0.21:0.79に混合し、屈折率が1.530に設定したものであり、上述したシングルモードの条件[数6]を満たす。)をスピンコートして、熱硬化させていない状態でこれを保持する。
次に、上述した実施例1及び実施例2とは異なる実施例3について説明する。図7は本発明に係る実施例3(フッ素化PMMA/PMMA(1〜5μm)/フッ素化PMMA/・・・による多層部を構成する例)の工程を示している。符号71はPETフィルムであり、符号72はPMMAのフィルム(例えば、住友化学株式会社の商品名テクノロイ)であり、符号73はPMMAを3.5重量%フッ素化したフッ素化PMMA(屈折率がPMMAよりも低く、屈折率n0=1.489at633nm)であり、ここではクラッド層を構成する。符号74はPMMA(屈折率n1=1.495at633nm)であり、ここではコア層を構成する。ここで、符号73のクラッド層は、2色吸収媒体あるいは2光子吸収媒体を含んでいる。また、符号75はロールラミネータである。
次に、上述した実施例1〜3とは異なる実施例4について説明する。図8は本発明に係る実施例4(パターニングされた多層導波路の例)の工程を示している。符号81はPETフィルム、符号82はゼオノアフィルム、符号83aは厚さ10〜20μmのゼオネックス480R(屈折率n0=1.525at589nm)、符号83bは厚さ1〜5μmのゼオネックス480R、符号84はフォトマスク、符号85は紫外線、符号86はゼオネックス480Rが紫外線照射によって屈折率が10−3〜10−2程度小さくなった部分、符号87は直線導波路、符号88は多層直線導波路を示している。この例の多層導波路は、実施例1に挙げた多層導波路と似た構成を有しているが、クラッド層には感光性媒体が含有されていない。また、この例の多層導波路は、コア層をパターニングする工程が追加されている。
1A 多層部
10,43,53,63,73 クラッド層
20,44,54,64,74 コア層
Claims (8)
- 熱軟化型の高分子からなり、ペンタチオフェンが含有されたクラッド層(屈折率n 0 に設定)と、熱軟化型の高分子または溶媒を含まない透明接着剤からなるコア層(厚さd1及び屈折率n1(但し、n1>n0)に設定)とが交互に重畳するようにして積層された多層構造を有し、前記厚さd 1 および前記クラッド層と前記コア層との屈折率差Δnが、波長λ 1 の前記ペンタチオフェンの第二励起光に対し、
- 請求項1に記載の多層導波路において、
ホログラムメモリ機能を有することを特徴とする多層導波路。 - 第1のフィルム上に、スピンコート法、ブレード法、あるいはスクリーン印刷の何れかによって、熱軟化型の高分子からなり、ペンタチオフェンを含有するクラッド、あるいは熱軟化型の高分子からなるコアの何れか一方の膜を塗膜して溶媒を飛ばして第1の積層用膜を形成し、
この第1の積層用膜を挟み込むように、新たに用意された第2のフィルムに前記第1のフィルムを、熱ラミネート法、熱プレス圧着法、あるいは熱ロール圧着法の何れかによって貼り合わせた後に、前記第2のフィルムから前記第1のフィルムを剥がして、前記第1の積層用膜を前記第1のフィルムから前記第2のフィルムに移し替えるようにして前記第2のフィルムにクラッド層あるいはコア層を形成し、
次いで、前記第1のフィルム上に、スピンコート法、ブレード法、あるいはスクリーン印刷の何れかによって、前記第1の積層用膜とは異なる、熱軟化型の高分子からなり、ペンタチオフェンを含有するクラッドあるいは熱軟化型の高分子からなるコアの何れか他方の膜を塗膜して溶媒を飛ばして第2の積層用膜を形成し、
この第2の積層用膜を前記第2のフィルムに形成されたクラッド層あるいはコア層と接着させるように、前記第2のフィルムに前記第1のフィルムを、熱ラミネート法、熱プレス圧着法、あるいは熱ロール圧着法の何れかによって貼り合わせた後に、前記第2のフィルムから前記第1のフィルムを剥がして、前記第2の積層用膜を前記第1のフィルムから前記第2のフィルムに移し替えるようにして、前記第2のフィルムに形成されたクラッド層あるいはコア層に、これと異なる新たなクラッド層あるいはコア層が重畳するように積層させてゆき、
このような積層手順が繰り返されることによって、前記第2のフィルムにクラッド層とコア層とが交互に重畳するようにして積層された多層部を形成し、
前記多層部のうち、その積層された層が延びている方向に対して直交する方向あるいは45度の方向に切り出して光導入部となる端面を形成し、
前記コア層の厚さd 1 および前記クラッド層と前記コア層との屈折率差Δnが、波長λ 1 の前記ペンタチオフェンの第二励起光に対し、
- 第1のフィルム上に、スピンコート法、ブレード法、あるいはスクリーン印刷の何れかによって、熱軟化型の高分子からなり、ペンタチオフェンを含有するクラッドの膜を塗膜して溶媒を飛ばして第1の積層用膜を形成し、
第2のフィルム上に、スピンコート法、ブレード法、あるいはスクリーン印刷の何れかによって、前記第1の積層用膜とは異なる、熱軟化型の高分子からなり、ペンタチオフェンを含有するクラッドの膜を塗膜して溶媒を飛ばして第2の積層用膜を形成し、
この第1及び第2の積層用膜を互いに向かい合わせるようにして、その間に熱硬化性を有し溶媒を含まない透明な接着剤を介装させながら、前記第1のフィルムと前記第2フィルムとをラミネート法、プレス圧着法、あるいはロール圧着法の何れかによって貼り合わせ、前記第2のフィルムから前記第1のフィルムを剥がして、前記第1の積層用膜を前記第1のフィルムから前記第2のフィルムに移し替えるようにして、前記第2のフィルムに2つのクラッド層と、2つの前記クラッド層の間に位置し、前記接着剤が硬化した接着剤層からなるコア層とを形成し、
次いで、前記第1のフィルム上に、スピンコート法、ブレード法、あるいはスクリーン印刷の何れかによって、前記第2のフィルムの最上面に形成されている前記クラッド層とは異なる、熱軟化型の高分子からなり、ペンタチオフェンを含有するクラッドの膜を塗膜して溶媒を飛ばして新たな積層用膜を形成し、
この新たな積層用膜を、前記第2のフィルムの最上面に形成されている前記クラッド層に向かい合わせるようにして、その間に熱硬化性を有し溶媒を含まない透明な接着剤を介装させながら、前記第1のフィルムと前記第2フィルムとをラミネート法、プレス圧着法、あるいはロール圧着法によって貼り合わせ、前記第2のフィルムから前記第1のフィルムを剥がして、前記新たな積層用膜を前記第1のフィルムから前記第2のフィルムに移し替えるようにして、形成されていた前記クラッド層および前記コア層に、新たなクラッド層および接着剤層からなる新たなコア層を積層させ、
このような積層手順が繰り返されることによって、前記第2のフィルムにクラッド層とコア層とが交互に重畳するようにして積層されて形成された多層部を形成し、
この積層された形成された多層部あるいは単層部を、一括あるいは積層ごとに加熱圧着させ、
前記多層部のうち、その積層された層が延びている方向に対して直交する方向あるいは45度の方向に切り出して光導入部となる端面を形成し、
前記コア層の厚さd 1 および前記クラッド層と前記コア層との屈折率差Δnが、波長λ 1 の前記ペンタチオフェンの第二励起光に対し、
- 請求項4に記載の多層導波路の作製方法において、
前記接着剤が2液性熱硬化型シリコーン樹脂であることを特徴とする多層導波路の作製方法。 - 請求項3に記載の多層導波路の作製方法において、
前記クラッド膜がフッ素化ポリメチルメタクリレート(フッ素化率が1重量%から5重量%に設定、屈折率が、コア層の屈折率n1>クラッド層の屈折率n0 となるように設定)で形成され、
前記コア層がポリメチルメタクリレートで形成され、
加熱圧着させる際の温度が100〜150℃に設定されていることを特徴とする多層導波路の作製方法。 - 請求項3に記載の多層導波路の作製方法において、
前記クラッド膜及び前記コア膜が、シクロオレフィンポリマー(屈折率が、コア層の屈折率n1>クラッド層の屈折率n0 となるように設定)で形成され、
加熱圧着させる際の温度が150〜180℃に設定されていることを特徴とする多層導波路の作製方法。 - 請求項3から請求項7のうち何れか一項に記載の多層導波路の作製方法において、
前記第1のフィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする多層導波路の作製方法。
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