JP5379774B2 - 光導波路の製法 - Google Patents

光導波路の製法 Download PDF

Info

Publication number
JP5379774B2
JP5379774B2 JP2010240996A JP2010240996A JP5379774B2 JP 5379774 B2 JP5379774 B2 JP 5379774B2 JP 2010240996 A JP2010240996 A JP 2010240996A JP 2010240996 A JP2010240996 A JP 2010240996A JP 5379774 B2 JP5379774 B2 JP 5379774B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
alignment mark
core
layer
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010240996A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012093564A (ja
Inventor
智之 平山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP2010240996A priority Critical patent/JP5379774B2/ja
Priority to US13/236,781 priority patent/US8652569B2/en
Priority to CN201110303868.5A priority patent/CN102455464B/zh
Publication of JP2012093564A publication Critical patent/JP2012093564A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5379774B2 publication Critical patent/JP5379774B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/13Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
    • G02B6/138Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by using polymerisation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Description

本発明は、光通信,光情報処理,位置センサ,その他一般光学で広く用いられる光導波路の製法に関するものである。
光導波路は、通常、アンダークラッド層の表面に、光の通路であるコアを所定パターンに形成し、そのコアを被覆した状態で、オーバークラッド層を形成して構成されている。このような光導波路の量産性の向上を図るために、ロール・トゥ・ロール工程による製造が実施されており、形成材料である各種樹脂の硬化に伴う応力(硬化収縮)に耐えうる基材として、ステンレス(SUS)等のような金属製基材を用いる傾向がある。
上記SUSは塗膜の収縮応力による反りを抑制することができる安価な材料である反面、金属であり、その表面が微細な粗面であるため、コア形成における露光プロセスにおいて光の散乱反射を生起し、コアの壁面荒れが生じる場合がある。このため、例えば、アンダークラッド層形成材料に、紫外線吸収剤を導入することにより、上記SUS等の金属製基板の背面反射を抑制する手法が提案されている(特許文献1参照)。
この種の、光導波路を用いた光学式タッチパネルでは、オーバークラッド層にて光の出射部および入射部をレンズ形状にするため、インプリントプロセス製法により作製する必要がある。その際、光を出射するコア端部とオーバークラッド層(レンズ)間の位置精度を上げるため、予めコアにアライメントマークを作製し、アライメントカメラを用いて上記アライメントマークを認識しながらコアとオーバークラッド層の位置合わせを行ない、両者を貼り合わせる工程が必須となっている(特許文献2参照)。
特開2009−276724号公報 特開2008−203431号公報
これまでの光導波路の製造工程では、上記アライメントカメラに使用される光源は可視光領域(波長400〜700nm程度)の光を照射するものが使用されており、かつ金属製基材として一般にSUSを使用することから、アライメントカメラにSUSの表面荒れが映り込むことになる。そのため、例えば、コアに設けられたアライメントマークのエッジ部のコントラストが低下し、その結果、アライメントカメラによるアライメントマークの検出精度が悪化するという問題が生起している。このような問題に対して、例えば、アライメントマークの形成に際して、ハーフトーンマスクを用いた露光によるアライメントマークのエッジの丸型化が提案され、アライメントマークのコントラストを明確にして認識の度合いを向上させるという改善が提案されている。しかしながら、上記ハーフトーンマスクを用いた露光方法によるアライメントマークの形成では、その出来上がりの精度が低いことから、アライメントマークの認識の向上という点で充分に満足のいくものではなく、生産効率(歩留り)の悪化を招いているのが実情である。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光導波路の伝播損失の低下が抑制され、かつアライメントマークの視認性が向上し、生産性に優れた光導波路の製法の提供をその目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明の光導波路の製法は、金属製基板の表面にアンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層表面にコアをパターン形成する工程と、上記アンダークラッド層の所定位置に、その頭頂面周縁部がテーパーに形成され、そのテーパー角度が30〜40°であり、かつそのテーパーの幅が3.5μm以上であるアライメントマークを形成する工程と、オーバークラッド層の形状に対応する型面を有する凹部が形成され、上記アンダークラッド層に形成されたアライメントマークに対応するアライメントマークが所定位置に形成された透光性を有する成形型を準備する工程と、この成形型を、上記コアおよびアンダークラッド層が形成された金属製基板に対面させ、上記対応する一対のアライメントマークを基準に金属製基板と成形型を位置合わせする際に、上記成形型の凹部が形成されていない裏側から波長400〜700nmの光を照射しその照射光を利用して、上記成形型を通して、両者のアライメントマークを確認し合致させて位置合わせする工程と、上記成形型の凹部を上にして、上記成形型の凹部内に、オーバークラッド層形成用の感光性樹脂を充填し、その感光性樹脂内にコアを埋めた状態で、上記成形型を通して上記感光性樹脂を露光し硬化させることにより上記コアを被覆した状態でオーバークラッド層を形成する工程とを備え、上記アンダークラッド層の所定位置に形成されるアライメントマークの形成材料として、下記の(A)および(B)を含有する光硬化性組成物を用いるという構成をとる。
(A)(メタ)アクリレート基を有する重合性化合物。
(B)光ラジカル重合開始剤。
本発明者は、アライメントマークを用いた位置合わせの際に、アライメントカメラにSUSの表面荒れが映り込むことから、アライメントマークの検出精度が悪化して製造作業性が低下することを解決するために鋭意検討を重ねた。そこで、まず、アライメントカメラに映り込む上記SUS表面の荒さよりもアライメントマークのコントラストを向上させてこれを明確にし、アライメントカメラによるアライメントマークの検出精度を向上させるべく、アライメントマークの形成材料自身について検討を重ねた。その結果、アライメントマーク形成材料として、(メタ)アクリレート基を有する重合性化合物(A)および光ラジカル重合開始剤(B)を用いると、アライメントマークの最表層部分が、光ラジカル重合時の酸素阻害に起因した硬化不良を生起し、現像後の硬化物の上部形状が、その中間部分および底部の形状に比べて細径となり、丸みを帯びた形状に形成されることとなることを突き止めた。
すなわち、一般に、光硬化による光導波路の作製には、その形状異常による光導波路の損失悪化を懸念して、上記酸素阻害の影響を軽減する方向にて種々検討が進められている。しかし、本発明者は、上記技術常識に反して、あえて、上記(A)および(B)を含む光硬化性組成物が酸素阻害を受け硬化不良を生じるという性質を利用して、アライメントマークの上部を前述のような形状に形成することにより、アライメントカメラに映り込むSUS表面の荒さよりも上記アライメントマークのコントラストが向上することを突き止めた。その結果、先に述べたような従来の、ハーフトーンマスク露光でのエッジ部分の丸型化による出来上がり精度の低いアライメンマークの形成に比べて、アライメントマークの形状精度が向上し、SUS表面の荒れによる映り込みよりもアライメントマークのコントラストが向上することを見出し、本発明に到達した。
このように、本発明の光導波路の製法では、アライメントマーク形成材料として、前記(メタ)アクリレート基を有する重合性化合物(A)および光ラジカル重合開始剤(B)を含有する光硬化性組成物を用いる。このため、形成されるアライメントマークの最表層部分が、光ラジカル重合時の酸素阻害に起因した硬化不良を生起し、現像後の硬化物(コア)の上部形状が、前述のとおり丸みを帯びたテーパー形状に形成され、アライメントマークのコントラストが向上し、アライメントカメラによるアライメントマークの視認性が向上する。したがって、光導波路の生産歩留りが向上して、優れた生産性が得られることとなる。
(a)〜(c)は、本発明の光導波路の製法を模式的に示す説明図である。 本発明の光導波路の製法を模式的に示す説明図である。 本発明の光導波路の製法を模式的に示す説明図である。 本発明の光導波路の製法を模式的に示す説明図である。 上記製法により得られた光導波路を模式的に示す断面図である。 本発明の光導波路の製法による形成されるアライメントマークの形状を模式的に示す拡大側面図である。
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
《光導波路の製法》
まず、光導波路の製法について詳しく説明する。
まず、アンダークラッド層1を形成する際に用いる平板状の金属製基板10〔図1(a)参照〕を準備する。この基板10の形成材料としては、例えば、各種金属があげられるが、熱に対する伸縮耐性に優れ、上記光導波路の製造過程において、様々な寸法が設計値に略維持されるという観点から、SUS製基板が好ましい。また、基板10の厚みは、例えば、20μm(フィルム状)〜5mm(板状)の範囲内に設定される。
〈アンダークラッド層の形成〉
ついで、図1(a)に示すように、上記基板10の表面に、アンダークラッド層1を形成する。このアンダークラッド層1の形成材料としては、熱硬化性樹脂または感光性樹脂があげられる。上記熱硬化性樹脂を用いる場合は、その熱硬化性樹脂が溶媒に溶解しているワニスを塗布した後、それを加熱することにより、アンダークラッド層1に形成する。一方、上記感光性樹脂を用いる場合は、その感光性樹脂が溶媒に溶解しているワニスを塗布した後、それを紫外線等の照射線で露光することにより、アンダークラッド層1に形成する。アンダークラッド層1の厚みは、例えば、5〜30μmの範囲内に設定される。
〈コアの形成およびアライメントマークの形成〉
つぎに、図1(b)に示すように、上記アンダークラッド層1の表面に、フォトリソグラフィ法により所定パターンのコア2およびアライメントマーク1aを形成する。上記コア2およびアライメントマーク1aの形成は、例えば、上記アンダークラッド層1の表面にコア形成材料(アライメントマーク形成材料)を塗工し、所定の条件にて乾燥させることにより塗膜層を形成する。つぎに、所定のフォトマスク(コアパターンおよびアライメントマーク形成用)を介して露光を行ない、続いて加熱処理を行なう。ついで、未露光部分を現像液にて現像、除去した後、水洗、乾燥することによりコア2パターンを形成するとともにアライメントマーク1aを形成する。上記形成されるコア2の幅は、例えば、10〜500μmの範囲内に設定される。また、コア2の厚み(高さ)は、例えば、25〜100μmの範囲内に設定される。
上記アライメントマーク1aの形成方法を詳しく述べると、前述のように、上記コア形成材料(アライメントマーク形成材料)である感光性材料を用いてアプリケーターによりアンダークラッド層1上に塗工し乾燥させる。乾燥後、所定形状のフォトマスク(コア形成用およびアライメントマーク形成用)を介して紫外線等の照射線を照射して露光を行なった後、加熱処理を行なうことにより露光部を硬化させる。この際、アライメントマーク1aの最表層部分が、光ラジカル重合時の酸素阻害に起因した硬化不良を生起する。つぎに、現像液(γ−ブチロラクトン等)を用いて未露光部を現像,水洗して除去し、乾燥することにより所定形状のコア2パターンとともにアライメントマーク1aを形成する。このとき、現像後の硬化物の上部形状は、その中間部分および底部の形状に比べて細径となり、丸みを帯びた形状に形成される。
そして、上記コア形成材料(アライメントマーク形成材料)としては、(メタ)アクリレート基を有する重合性化合物(A)と、光ラジカル重合開始剤(B)とを含有する光硬化性組成物が用いられる。なお、本発明において、(メタ)アクリレートとはアクリレートあるいはメタクリレートを示す。
上記(メタ)アクリレート基を有する重合性化合物(A)としては、具体的には、ビスA型2官能エポキシアクリレートとピロメリット酸無水物系のテトラカルボン酸無水物の共重合体(例えば、ナガセケムテックス社製のFNRシリーズ等)、クレゾールノボラックおよびフェノールノボラック型多官能エポキシアクリレート変成ポリマー等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル〕−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン、2−ヒドロキシ−1−{4−〔4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル〕フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1,2−メチル−1〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モリフォリノプロパン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス〔2,6−ジフルオロ−3(1H−ピロール−1−イル)−フェニル〕チタニウム等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。特に好ましくはパターニング性という観点から、2−メチル−1〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モリフォリノプロパン−1−オンが用いられる。
上記光ラジカル重合開始剤の含有量は、上記(メタ)アクリレート基を有する重合性化合物(A)100重量部に対して0.5〜10重量部に設定することが好ましく、特に好ましくは1〜5重量部である。すなわち、含有量が少なすぎると、充分な光重合作用が得られ難く、現像時のパターン倒れとなる傾向がみられる。また、含有量が多すぎると、パターン太りをはじめとするパターン形状の異常やパターンの繋がりによる解像性の悪化となる傾向がみられるからである。
なお、上記コア2の形成材料としては、上記アンダークラッド層1および後述のオーバークラッド層3(図3参照)の形成材料よりも屈折率が高く、伝播する光の波長で透光性が高い材料が用いられる。上記屈折率の調整は、上記アンダークラッド層1,コア2,オーバークラッド層3の各形成材料である樹脂に導入する有機基の種類および含有量の少なくとも一方を変化させることにより、適宜、増加ないし減少させることができる。例えば、環状芳香族性の基(フェニル基等)を樹脂分子中に導入するか、あるいはその芳香族性基の樹脂分子中の含有量を増加させることにより、屈折率を大きくすることができる。他方、直鎖または環状脂肪族性の基(メチル基,ノルボルネン基等)を樹脂分子中に導入するか、あるいはその脂肪族性基の樹脂分子中の含有量を増加させることにより、屈折率を小さくすることができる。
そして、前述のとおり、上記形成材料を用いて、上記コア2の形成とともに、上記アンダークラッド層1の所定位置となる両端部分〔図1(b)参照〕にアライメントマーク1aが形成される。上記アライメントマーク1aの形状としては、具体的には、図6に示すように、略円柱状であって、その頭頂面周縁部がテーパーに形成されたものがあげられる。すなわち、上記コア形成材料(アライメントマーク形成材料)を用いることにより、形成されるアライメントマーク1aの最表層部分が、光ラジカル重合時の酸素阻害に起因した硬化不良を生起し、現像後の硬化物の上部形状が、丸みを帯びたテーパー形状に形成されることとなる。上記図6に示すアライメントマーク1aの形状において、そのテーパー角度θは30〜45°であり、特に好ましくは35〜40°である。また、そのテーパーの幅Wは3.5μm以上であり、特に好ましくは4〜6μmである。上記テーパー角度θおよびテーパー幅Wとすることにより、形成されるアライメントマーク1aのコントラストが向上し、その結果、アライメントカメラによるアライメントマーク1aの検出が容易となる。
〈オーバークラッド層の形成〉
一方、図1(c)に示すように、オーバークラッド層形成用の成形型Mを準備する。上記成形型Mは、例えば、透光性樹脂(例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等)と透光性支持板G(例えば、石英ガラス、青板ガラス、ポリカーボネート、アクリル等)とを形成材料とし、オーバークラッド層の形状と同一形状の型部材を用いて型成形することにより、上記透光性樹脂を硬化させ、これを上記透光性支持板Gに固着させることにより作製することができる。上記成形型M〔図1(c)参照〕は、上記透光性樹脂の硬化体20の下面に、上記透光性支持板Gが固着され、上記透光性樹脂の硬化体20の上面に、上記オーバークラッド層3の形状に対応する型面を有する凹部21が2個形成されており、各凹部21の一端部分〔図1(c)では左端部分〕が、レンズ曲面21aに形成されている。
そして、上記成形型Mの両端部分には、前記アンダークラッド層1に設けられたアライメントマーク1aに対応するアライメントマーク22が設けられる。上記アライメントマーク22の形状は、前記アンダークラッド層1に設けられたアライメントマーク1aに対応する形状であれば特に限定するものではなく、またその形成方法も前記アライメントマーク1aの形成と同様である。
つぎに、上記成形型Mを、その凹部21を上にして、成形ステージ(図示せず)の上に設置し、その凹部21に、オーバークラッド層3〔図5参照〕の形成材料である液状の感光性樹脂3Aを充填する。上記感光性樹脂3Aとしては、例えば、エポキシ系紫外線硬化樹脂や、シロキサン系紫外線硬化樹脂、ノルボルネン系紫外線硬化樹脂、ポリイミド系紫外線硬化樹脂等の紫外線硬化樹脂に光重合開始剤およびその他の添加剤を適宜配合したものを各種溶媒に溶解してなる液状を示すものがあげられる。
ついで、図2に示すように、凹部21内に液状の感光性樹脂3Aが充填された成形型M上に、コア2がパターン形成されたアンダークラッド層1を対峙させる。このとき、アンダークラッド層1上に設けられたアライメントマーク1aと成形型Mに設けられたアライメントマーク22とを、成形型Mの凹部が形成されていない裏側から矢印L方向にアライメントカメラを用いて、光を照射してアライメントマーク1a,22とが一致することを確認して位置合わせが行なわれる。上記アライメントカメラの光には、一般に、可視光領域の波長400〜700nmの光が用いられる。
つぎに、図3に示すように、上記オーバークラッド層3の形成材料である感光性樹脂3A内に、上記アンダークラッド層1の表面にパターン形成されたコア2を浸した状態で、そのコア2を成形型Mの凹部21に対して位置決めし、上記アンダークラッド層1を上記成形型Mに押圧する。
上記位置決めしてアンダークラッド層1を成形型Mに押圧する際の荷重は、例えば、49〜980Nの範囲内に設定される。ここで、上記成形型Mの凹部21の形成部分は、樹脂製であることから、耐圧性のあるものとなっている。そのため、上記のようにアンダークラッド層1を成形型Mに押圧して密着させることができ、ばりの形成を防止することができる。
つぎに、図4(図3とは上下を逆に図示している)に示すように、紫外線等の照射線を、上記成形型Mを通して上記感光性樹脂3Aに照射することにより、その感光性樹脂3Aを露光する。これにより、上記感光性樹脂3Aが硬化し、一端部分がレンズ部3aに形成されたオーバークラッド層3が形成される。なお、紫外線等の照射による露光に際しては、金属製基板10は作業ステージ(図示せず)に吸着固定される。上記オーバークラッド層3の厚み(アンダークラッド層1の表面からの厚み)は、例えば、25〜1500μmの範囲内に設定される。
そして、上記成形型Mから、上記オーバークラッド層3を、上記金属製基板10,アンダークラッド層1およびコア2と共に脱型し、図5に示すように、金属製基板10の表面に形成された、アンダークラッド層1とコア2とオーバークラッド層3とからなる光導波路が得られる。この実施の形態では、2個の光導波路が形成されているが、一般に、2個以上の複数個の光導波路が形成され、光導波路を使用する際には、個々の光導波路が切り出され各種用途に供される。
さらに、上記オーバークラッド層3の脱型前または脱型後に、必要に応じて、加熱処理(例えば、70〜90℃程度)が適宜行なわれる。また、上記金属製基板10は、必要に応じて、アンダークラッド層1から剥離してもよい。
なお、上記実施の形態では、オーバークラッド層3の一端部分をレンズ部3aに形成したが、他端部分と同様に平面状に形成してもよい。
《光導波路の用途》
上記光導波路は、例えば、L字板状に形成することにより、タッチパネルにおける指等の触れ位置の検知手段(位置センサ)として用いることができる。すなわち、上記L字板状の光導波路において、複数のコア2を、上記L字板状の角部から内側端縁部に、等間隔に並列状態で延びたパターンに形成する。このようなL字板状の光導波路を2個作製する。そして、一方の光導波路の角部の外側に、発光素子を光結合し、他方の光導波路の角部の外側に、受光素子を光結合する。そして、それら光導波路を、タッチパネルの四角形のディスプレイの画面周縁部に沿って設置すると、タッチパネルにおける指等の触れ位置の検知手段として用いることができる。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されるものではない。
〔実施例1〕
〈アンダークラッド層形成用ワニスの調製〉
エポキシ樹脂(ダイセル社製、EHPE−3150)75重量部、エポキシ樹脂(日油社製、マープルーフG−0150M)25重量部、紫外線吸収剤(チバジャパン社製、TINUVIH479)5重量部、光酸発生剤(サンアプロ社製、CPI−200K)4重量部を、溶媒(和光純薬社製、シクロヘキサノン)70重量部に添加し、80℃の加熱下にて撹拌することにより完全に溶解した。このようにしてアンダークラッド層形成用ワニスを調製した。
〈アンダークラッド層の作製〉
得られた上記ワニスをスピンコーターを用いて、SUS基材(厚み50μm)上に塗工し(5000rpm×10秒)、乾燥炉内にて150℃で3分間乾燥を行なった。得られた未硬化のアンダークラッド層をUV照射機にて〔B線、1000mJ(365nm)〕露光することによりアンダークラッド層を作製した(膜厚15μm)。露光後に加熱は行なわず、露光時に発生する熱によりエポキシ基の重合反応を進行させた。
〈コアおよびアライメントマーク形成用ワニスの調製〉
アクリル樹脂−酢酸ブチル溶液(固形分濃度55重量%:ナガセケムテックス社製、FNR−040)100重量部に対して、光ラジカル重合開始剤(チバジャパン社製、イルガキュア907)0.55重量部、光ラジカル重合開始剤(チバジャパン社製、イルガキュア184)5.5重量部を添加し、50℃の加熱下にて撹拌することにより完全に溶解した。このようにしてコアおよびアライメントマーク形成用ワニス(アクリル系ワニス)を調製した。
〈コアパターンおよびアライメントマークの作製〉
作製されたアンダークラッド層上に、アプリケーターを用いて上記アクリル系ワニスを塗工し(アプリケーターギャップ約150μm)、乾燥炉内にて150℃で3分間乾燥を行なった。乾燥後、光導波路パターン部(コアパターン)およびアライメントマークともに、フォトマスクを介して露光(I線、3000mJ)を行なった。つぎに、スプレー現像機によりγ−ブチロラクトンにて現像,水洗して未露光部を除去し、乾燥することによりアンダークラッド層上にコアパターンおよびアライメントマークを作製した。
得られたアライメントマークの形状について、つぎのようにして確認,測定した。すなわち、アライメントマークの形状に関しては、走査型電子顕微鏡(SEM)を用い、その画像により確認した。また、アライメントマークのテーパー角度およびテーパー幅は、上記SEMの画像から確認し測定した。その結果、アライメントマークは、略円柱状で、その頭頂面周縁部がテーパーに形成されていることが確認され、図6に示すアライメントマークの形状において、テーパー角度θは30〜45°、テーパー幅Wは4.0μmであった。
〔実施例2〕
コアおよびアライメントマーク形成用ワニスにおいて、光ラジカル重合開始剤(チバジャパン社製、イルガキュア907)の添加量を0.37重量部に変えた。それ以外は実施例1と同様にしてアンダークラッド層上にコアパターンおよびアライメントマークを作製した。
得られたアライメントマークの形状について、実施例1と同様にして確認,測定した。その結果、アライメントマークは、略円柱状で、その頭頂面周縁部がテーパーに形成されていることが確認され、図6に示すアライメントマークの形状における、テーパー角度θは30〜45°、テーパー幅Wは6.0μmであった。
〔比較例1〕
〈コアおよびアライメントマーク形成用ワニスの調製〉
エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、157S70)85重量部、エポキシ樹脂(日油社製、マープルーフG−0250SP)10重量部、エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、エピコート828)5重量部、光酸発生剤(サンアプロ社製、CPI−200K)4重量部を、溶媒(和光純薬社製、乳酸エチル)55重量部に添加し、80℃の加熱下にて撹拌することにより完全に溶解した。このようにしてコアおよびアライメントマーク形成用ワニス(エポキシ系ワニス)を調製した。
〈コアパターンおよびアライメントマークの作製〉
作製されたアンダークラッド層上に、アプリケーターを用いて上記エポキシ系ワニスを塗工し(アプリケーターギャップ約125μm)、乾燥炉内にて150℃で3分間乾燥を行なった。乾燥後、光導波路パターン部(コアパターン)およびアライメントマークともに、フォトマスクを介して露光(I線、3000mJ)を行なった後、120℃×10分間の加熱処理を行なった。つぎに、スプレー現像機によりγ−ブチロラクトンにて現像,水洗して未露光部を除去し、乾燥することによりアンダークラッド層上にコアパターンおよびアライメントマークを作製した。
得られたアライメントマークの形状について、実施例1と同様にして確認,測定した。その結果、アライメントマークは、略円柱状で、その頭頂面周縁部がわずかにテーパーに形成されていることが確認され、図6に示すアライメントマークの形状における、テーパー角度θは30〜45°、テーパー幅Wは非常に狭く1.4μmであった。
上記のようにして作製した実施例品および比較例品について、下記に示す特性を測定,評価した。その結果を後記の表1に併せて示す。
〔視認性〕
アンダークラッド層側から、画像処理システム(アライメントカメラ含む、マニュファクチャリングシステム、シャープ社製、IV−S210X)を用いて、その光を照射(波長660nm)してアライメントマークの機械視認性を確認し評価した。その結果、SUSの映り込みが抑制され、アライメントマークが通常通り鮮明に確認されたものを○、SUSの映り込みによりアライメントマークの視認が困難となったものを×として評価した。
〔光導波路の伝播損失〕
得られた実施例品および比較例品について、カットバック法を用いて長さ5cmの波長850nmにおける伝播損失(dB/5cm)を測定した。
Figure 0005379774
上記結果から、実施例にて作製されたアンダークラッド層は伝播損失を大きく損なうことなく、アライメントカメラによるアライメントマークの視認性が良好であった。これに対して、エポキシ系ワニスを用いた比較例品は、テーパーの形成が不充分でありアライメントカメラによるアライメントマークの視認性に劣るものであった。
〈光導波路の作製〉
つぎに、光導波路を作製した。すなわち、図1(c)に示す、オーバークラッド層形成用の、透光性樹脂製(シリコーン樹脂)の硬化体20と石英ガラス板Gからなる成形型Mを準備するとともに、上記各実施例にて準備したアンダークラッド層形成用ワニス(オーバークラッド層形成にも使用)と、コアおよびアライメントマーク形成用ワニス(アクリル系ワニス)を用いて前述の実施の形態での光導波路の製法に基づき、光導波路(図5参照)を作製した。その際、画像処理システム(アライメントカメラ含む、マニュファクチャリングシステム、シャープ社製、IV−S210X)によるアライメントマークの視認が良好であったため、作業性良く光導波路を製造することが可能となった。
本発明の光導波路の製法は、光通信,光情報処理,タッチパネルにおける指等の触れ位置の検知手段(位置センサ)等に用いられる光導波路の製造に利用可能である。
1 アンダークラッド層
1a,22 アライメントマーク
2 コア
3 オーバークラッド層
M 成形型

Claims (6)

  1. 金属製基板の表面にアンダークラッド層を形成する工程と、このアンダークラッド層表面にコアをパターン形成する工程と、上記アンダークラッド層の所定位置に、その頭頂面周縁部がテーパーに形成され、そのテーパー角度が30〜40°であり、かつそのテーパーの幅が3.5μm以上であるアライメントマークを形成する工程と、オーバークラッド層の形状に対応する型面を有する凹部が形成され、上記アンダークラッド層に形成されたアライメントマークに対応するアライメントマークが所定位置に形成された透光性を有する成形型を準備する工程と、この成形型を、上記コアおよびアンダークラッド層が形成された金属製基板に対面させ、上記対応する一対のアライメントマークを基準に金属製基板と成形型を位置合わせする際に、上記成形型の凹部が形成されていない裏側から波長400〜700nmの光を照射しその照射光を利用して、上記成形型を通して、両者のアライメントマークを確認し合致させて位置合わせする工程と、上記成形型の凹部を上にして、上記成形型の凹部内に、オーバークラッド層形成用の感光性樹脂を充填し、その感光性樹脂内にコアを埋めた状態で、上記成形型を通して上記感光性樹脂を露光し硬化させることにより上記コアを被覆した状態でオーバークラッド層を形成する工程とを備え、上記アンダークラッド層の所定位置に形成されるアライメントマークの形成材料として、下記の(A)および(B)を含有する光硬化性組成物を用いることを特徴とする光導波路の製法。
    (A)(メタ)アクリレート基を有する重合性化合物。
    (B)光ラジカル重合開始剤。
  2. 上記位置合わせが、アライメントカメラを用いて行なうものである請求項1記載の光導波路の製法。
  3. 上記アンダークラッド層の所定位置に形成されるアライメントマークの形状が、略円柱形状である請求項1または2記載の光導波路の製法。
  4. 上記アンダークラッド層の所定位置にアライメントマークを形成する工程が、アンダークラッド層表面にコアをパターン形成する工程と同時に行なわれ、コア形成材料とアライメントマーク形成材料が同じものである請求項1〜3のいずれか一項に記載の光導波路の製法。
  5. 上記成形型が透光性樹脂製のものであり、上記アライメントマークを基準に金属製基板と成形型とを位置合わせする工程が、透光性樹脂製の成形型の凹部が形成されていない裏側から、その成形型を通して、アライメントカメラによって両者のアライメントマークを確認し合致させて行なわれ、かつ上記オーバークラッド層を形成する工程が、上記透光性樹脂製の成形型の凹部を上にして、その凹部内に、オーバークラッド層形成用の感光性樹脂を充填し、その感光性樹脂内に上記コアを埋めた状態で、上記成形型を通して上記感光性樹脂を露光し硬化させてオーバークラッド層に形成することにより行なわれる請求項1〜4のいずれか一項に記載の光導波路の製法。
  6. 上記コアの先端部を被覆するオーバークラッド層部分に対応する、上記成形型の凹部の型面部分がレンズ曲面に形成されている請求項1〜5のいずれか一項に記載の光導波路の製法。
JP2010240996A 2010-10-27 2010-10-27 光導波路の製法 Expired - Fee Related JP5379774B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010240996A JP5379774B2 (ja) 2010-10-27 2010-10-27 光導波路の製法
US13/236,781 US8652569B2 (en) 2010-10-27 2011-09-20 Optical waveguide production method
CN201110303868.5A CN102455464B (zh) 2010-10-27 2011-09-30 光波导路的制法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010240996A JP5379774B2 (ja) 2010-10-27 2010-10-27 光導波路の製法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012093564A JP2012093564A (ja) 2012-05-17
JP5379774B2 true JP5379774B2 (ja) 2013-12-25

Family

ID=45997060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010240996A Expired - Fee Related JP5379774B2 (ja) 2010-10-27 2010-10-27 光導波路の製法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8652569B2 (ja)
JP (1) JP5379774B2 (ja)
CN (1) CN102455464B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9490148B2 (en) 2012-09-27 2016-11-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Adhesion promoter apparatus and method
JP6623344B2 (ja) 2016-03-22 2019-12-25 日東電工株式会社 光導波路積層体およびその製法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH567927A5 (ja) 1974-08-21 1975-10-15 Schiesser Ag
JPS60141512A (ja) 1983-12-28 1985-07-26 Toyoda Gosei Co Ltd 成形用金型
JPS61138903A (ja) 1984-12-12 1986-06-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光導波路の製造方法
JPH05228946A (ja) 1992-02-21 1993-09-07 Kuraray Co Ltd 光学部品の製造法および光学部品複製用母型
JP2002120286A (ja) * 2000-08-11 2002-04-23 Mitsubishi Chemicals Corp 光透過性スタンパ及びその製造方法並びに光メモリ素子の製造方法及び光メモリ素子
JP2002321227A (ja) 2001-04-25 2002-11-05 Canon Inc 光学素子成形用母型の製造方法、及び該母型を用いた光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子
JP3729128B2 (ja) * 2001-12-20 2005-12-21 株式会社トッパンNecサーキットソリューションズ 光導波路基板の検査方法及び実装光部品の検査方法
JP3986386B2 (ja) 2002-07-17 2007-10-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 微細構造体の製造方法
JP2004117585A (ja) 2002-09-24 2004-04-15 Matsushita Electric Works Ltd 光導波路の製造方法
JP4534415B2 (ja) 2002-11-29 2010-09-01 富士ゼロックス株式会社 高分子光導波路の製造方法
JP4292892B2 (ja) * 2003-06-27 2009-07-08 富士ゼロックス株式会社 積層型高分子光導波路の製造方法及びこの方法により作製される積層型高分子光導波路
JP4360252B2 (ja) * 2004-03-31 2009-11-11 Jsr株式会社 光導波路形成用感光性樹脂組成物、及びそれを用いて形成された光導波路
CN100489578C (zh) 2004-06-25 2009-05-20 欧姆龙株式会社 薄膜光波导和其制造方法以及电子设备装置
JP2006126568A (ja) 2004-10-29 2006-05-18 Fuji Xerox Co Ltd 高分子光導波路デバイスの製造方法
JP2007003651A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Nec Lcd Technologies Ltd 液晶表示パネル及びその製造方法
JP2007027398A (ja) 2005-07-15 2007-02-01 Fuji Xerox Co Ltd 光学部品実装用サブマウント、及び光送受信モジュール
JP2008020722A (ja) * 2006-07-13 2008-01-31 Fuji Xerox Co Ltd 光導波路及びその製造方法
EP2045629B1 (en) * 2006-07-25 2013-09-04 Hitachi Chemical Company, Ltd. Resin composition for optical waveguide, resin film for optical waveguide, and optical waveguide
WO2008062836A1 (fr) * 2006-11-22 2008-05-29 Nikon Corporation Module de guide d'onde optique et son procédé de fabrication
JP4864761B2 (ja) 2007-02-19 2012-02-01 日東電工株式会社 タッチパネル用光導波路
JP4875537B2 (ja) 2007-05-08 2012-02-15 日東電工株式会社 光導波路の製造方法
JP5160941B2 (ja) * 2008-04-17 2013-03-13 日東電工株式会社 光導波路モジュールの製造方法
JP2009276724A (ja) 2008-05-19 2009-11-26 Nitto Denko Corp 光導波路装置の製造方法
JP5608125B2 (ja) 2011-03-29 2014-10-15 日東電工株式会社 光電気混載基板およびその製法

Also Published As

Publication number Publication date
US8652569B2 (en) 2014-02-18
CN102455464B (zh) 2014-08-13
CN102455464A (zh) 2012-05-16
JP2012093564A (ja) 2012-05-17
US20120107495A1 (en) 2012-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7826699B2 (en) Optical waveguide for touch panel and touch panel using the same
JP5401399B2 (ja) 光接続構造およびこれに用いる光導波路の製法
US20070227193A1 (en) Process for producing optical waveguide
JP5235155B2 (ja) 微細樹脂構造体及び光電回路基板の製造方法、微細樹脂構造体及び光電回路基板
JP2011191438A (ja) 光コネクタ用光導波路およびそれを用いた光コネクタ、ならびに光コネクタ用光導波路の製法
JP6026347B2 (ja) 感光性エポキシ樹脂組成物および光導波路コア層形成用硬化性フィルム、ならびにそれを用いた光導波路、光・電気伝送用混載フレキシブルプリント配線板
US8236374B2 (en) Method of manufacturing optical waveguide device
JP2010128089A (ja) 光導波路および光学式タッチパネル
JP2012003107A (ja) 光導波路デバイス
US8231813B2 (en) Manufacturing method of optical waveguide for touch panel
US7630600B2 (en) Optical waveguide device for touch panel and manufacturing method thereof
JP5379774B2 (ja) 光導波路の製法
TW202323888A (zh) 光波導之製造方法
JP5351096B2 (ja) 光導波路の製法
JP5351101B2 (ja) 光導波路の製法
JP2010044140A (ja) 光導波路の製造方法
JP5111474B2 (ja) 光導波路基材の製造方法およびそれによって得られた光導波路基材を用いた光導波路の製造方法
JP5351102B2 (ja) 光導波路の製法
JP2012063468A (ja) 光導波路の製法
JP4458328B2 (ja) 光導波路の製法
JP2005165133A (ja) 光導波路の製法
JP2005221556A (ja) 光導波路の製法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130716

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20130903

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130903

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130924

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130927

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees