JP5665162B2 - Optical waveguide film and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、導光路を有した樹脂フィルムに関するものである。   The present invention relates to a resin film having a light guide path.

近年、インターネットの普及による通信トラフィックの爆発的な増加に伴って、コンピュータや電子交換機などの装置間・内に用いられていた金属配線から、低ノイズ性、高速大容量伝送に優れた光ファイバーやポリマ光導波路を用いた光配線へと変わりつつある。中でも、省スペース、軽量化の点で優れているフレキシブルなポリマ光導波路を用いた光インターコネクション化に注目が集まっており、各社で開発が推し進められている。特に、このポリマ光導波路は、ボード間、ボード内、チップ間、チップ内における光インターコネクション材料としての展開が期待されている。   In recent years, with the explosive increase in communication traffic due to the spread of the Internet, optical fibers and polymers excellent in low noise and high-speed and large-capacity transmission from metal wiring used between and inside devices such as computers and electronic exchanges. It is changing to optical wiring using optical waveguides. In particular, attention has been focused on optical interconnection using a flexible polymer optical waveguide, which is excellent in terms of space saving and weight reduction, and development is being promoted by each company. In particular, this polymer optical waveguide is expected to be developed as an optical interconnection material between boards, boards, chips, and chips.

ポリマ光導波路の製造方法としては、例えば、選択重合法、反応性イオンエッチング(RIE)とフォトリソグラフィーを組み合わせた方法(特許文献1)、直接露光法(特許文献2)、型を用いた射出成形法をもとにした方法(特許文献3)、フォトブリーチング法(特許文献4)などが知られている。しかしながら、これらの製造方法は、工程数が非常に多く、製造時間が長いために製造コストが高く、生産収率が低いことが問題となっていた。また、ポリマ光導波路を構成するコア・クラッドは、光硬化および熱硬化性樹脂の反応現象を利用しているため、大面積かつ長尺化が困難であった。さらに、これらの製造方法は、コアを形成する際に、物理的および化学的エッチング工程、もしくは型の転写工程などが用いられていたため、コアとクラッド界面に凹凸が生じ、プラスチック光ファイバーに比べて光損失が大きくなる問題があった。
一方、プラスチック光ファイバーに類似した溶融押出法によるポリマ光導波路の製造方法としては、ダイを用いてコアをフィルム幅方向に規則正しく一括成形する方法などが提案されている。(特許文献5、特許文献6)この製造方法は、低コストで大面積・長尺化が可能であるが、コアの形状を一定に保持したままフィルム幅方向に周期的に規則正しく配列させることが難しく、コアのサイズを微細化することは困難であった。
Examples of a method for producing a polymer optical waveguide include a selective polymerization method, a method combining reactive ion etching (RIE) and photolithography (Patent Document 1), a direct exposure method (Patent Document 2), and an injection molding using a mold. A method based on the law (Patent Document 3), a photo bleaching method (Patent Document 4), and the like are known. However, these manufacturing methods have a problem that the number of steps is very large and the manufacturing time is long, so that the manufacturing cost is high and the production yield is low. In addition, the core / cladding constituting the polymer optical waveguide utilizes a reaction phenomenon of photocuring and thermosetting resin, so that it is difficult to increase the area and length. Furthermore, since these manufacturing methods used physical and chemical etching processes or mold transfer processes when forming the core, irregularities occurred at the interface between the core and the clad, and light compared to plastic optical fibers. There was a problem of increased loss.
On the other hand, as a method for producing a polymer optical waveguide by a melt extrusion method similar to a plastic optical fiber, a method of regularly forming a core in a film width direction using a die has been proposed. (Patent Document 5 and Patent Document 6) Although this manufacturing method can increase the area and length at a low cost, it can be regularly arranged in the film width direction while keeping the core shape constant. It was difficult, and it was difficult to reduce the size of the core.

特開2004−206016号公報JP 2004-206016 A 特開2003−185860号公報JP 2003-185860 A 特開2003−172841号公報JP 2003-172841 A 特開2004−012635号公報JP 2004-012635 A 特開平04−043304号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-043304 特開平05−70571号公報JP 05-70571 A

従来技術に比べて、工程数の簡略化による低コスト生産が可能となるだけでなく、コアの形状を一定に保持したままフィルム幅方向に周期的に規則正しく微細なコアを配列させることが可能であり、コアの光損失特性に優れた光導波路フィルムを提供することができる。   Compared to the conventional technology, not only can low-cost production be achieved by simplifying the number of processes, but also the fine cores can be arranged regularly and regularly in the film width direction while keeping the core shape constant. In addition, an optical waveguide film having excellent core optical loss characteristics can be provided.

溶融状態で口金リップからシート状に吐出され、キャストドラム上に到達するまでに行われる延伸であって、リップ−キャストドラム間距離(LD)がリップ幅の3倍以上である延伸方法、および/または、一旦、キャストドラムで冷却固化した後に、コアとなる樹脂のガラス転移点以上融点以下で1.05倍以上のロール間延伸する方法で得られる光導波路フィルムであって、断面形状として、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bに周りを囲まれた熱可塑性樹脂Aからなるコアが、フィルム長手方向に延在しながらフィルム幅方向に4個以上配列した構造である光導波路フィルムであって、コア径が10μm以上200μm以下であり、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bの結晶融解エンタルピーΔHmが35J/g以下であり、コアとクラッド間の境界面のコア表面の平均粗さRaが10nm以下である光導波路フィルム。 Stretching method in which the lip-cast drum distance (LD) is three times or more of the lip width, which is carried out until it is discharged from the base lip in a molten state into a sheet and reaches the cast drum, and / or Alternatively, after being cooled and solidified by a cast drum, it is an optical waveguide film obtained by a method of stretching between rolls by 1.05 times or more at a melting point or more and a melting point or less of a resin as a core, and a clad as a cross-sectional shape An optical waveguide film having a structure in which four or more cores made of the thermoplastic resin A surrounded by the thermoplastic resin B are arranged in the film width direction while extending in the film longitudinal direction. Is not less than 10 μm and not more than 200 μm, and the crystal melting enthalpy ΔHm of the thermoplastic resin B to be the cladding is 35 J / g or less, and between the core and the cladding Optical waveguide film average roughness Ra of the interface between the core surface is 10nm or less.

本発明によれば、低コストで大面積化・長尺化が容易であり、複数のコア形状が均一で、かつそのコアの位置がフィルム幅方向に規則正しく周期的に配列しているために光接続が容易となるばかりでなく、従来のポリマ導波路に比べて極めて光損失が小さい光導波路フィルムを提供することが可能である。さらに、繰り返し屈曲・高温高湿環境下でも信頼性に優れた光導波路フィルムを提供することができる。本発明の光導波路フィルムは、装置間、装置内ボード間、ボード内チップ間などの数cm〜数十mレベルの中短距離用光通信に好適である。   According to the present invention, it is easy to increase the area and length at a low cost, the plurality of core shapes are uniform, and the positions of the cores are regularly and periodically arranged in the film width direction. In addition to facilitating connection, it is possible to provide an optical waveguide film with extremely low optical loss as compared to conventional polymer waveguides. Furthermore, it is possible to provide an optical waveguide film excellent in reliability even under repeated bending and high temperature and high humidity environments. The optical waveguide film of the present invention is suitable for optical communication for medium and short distances of several centimeters to several tens of meters such as between devices, between boards in a device, and between chips in a board.

光導波路フィルムの幅方向(X)−厚み方向(Z)断面図Width direction (X) -thickness direction (Z) sectional view of an optical waveguide film 光導波路フィルムの幅方向(X)−長さ方向(光の進行方向)(Y)の図Width direction (X) -length direction (light traveling direction) (Y) of the optical waveguide film コア径、コア間隔の説明図Illustration of core diameter and core spacing 一方の面に凹凸が存在する光導波路フィルムの断面図および全体図の例Example of cross section and general view of optical waveguide film with irregularities on one side フィードブロックの一例を示すYZ平面図YZ plan view showing an example of feed block フィードブロックの一例を示すXY平面図XY plan view showing an example of feed block スリット板の一例を示す平面図Plan view showing an example of a slit plate フィードブロック内の一例を示す流路図Flow chart showing an example of the feed block ダイの一例を示す断面図Sectional view showing an example of a die エッジガイドを備えたダイの斜視図Perspective view of die with edge guide コア幅およびコア形状を制御するスリット板およびそれを用いて得られた光導波路フィルムの断面図Sectional view of slit plate for controlling core width and core shape and optical waveguide film obtained by using the slit plate コア微細化プロセスの例Example of core miniaturization process

本発明の光導波路フィルムにおいて、断面形状としてクラッドとなる熱可塑性樹脂Bに周りを囲まれたコアとなる熱可塑性樹脂Aからなる分散体(コア)がフィルム長手方向に延在しながらフィルム幅方向に4個以上配列した構造である光導波路フィルムであることが必要である。
本発明の光導波路フィルムとは、熱可塑性樹脂から構成されており、フィルム内部に光が導波するコアが埋め込まれた光導波路のことである。
In the optical waveguide film of the present invention, the dispersion (core) composed of the thermoplastic resin A serving as a core surrounded by the thermoplastic resin B serving as a clad as a cross-sectional shape extends in the film longitudinal direction while extending in the film longitudinal direction. It is necessary that the optical waveguide film has a structure in which four or more are arranged in each other.
The optical waveguide film of the present invention is an optical waveguide made of a thermoplastic resin and having a core in which light is guided embedded in the film.

本発明である光導波路フィルムの断面図及び全体図の代表例を、それぞれ図1および図2に示す。 図1は、光導波路フィルムの幅方向(X)−厚み方向(Z)断面図である。図2は、光導波路フィルムの幅方向(X)−長さ方向(光の進行方向)(Y)の図である。図1(a)では、厚み方向中央部付近に、クラッド壁2と熱可塑性樹脂Aからなるコア3がフィルム幅方向に規則正しく配列しており、次いで、その上下面にクラッド層1がある。このクラッド壁2とコアとクラッド層1で構成された部位が光導波路部となる。光は、コア中を図2のY方向に進行していく。なお、クラッド層1とクラッド壁2は、通常同材料を用いることが好ましく、場合によっては、クラッド層1は無くても良い。一方、図1(b)では、コア間隔調整部4が、コア間に存在する例である。コア間隔調整部4と熱可塑性樹脂Aからなるコア3は、同材料を用いることが製法上容易であるため好ましいが、別種の材料を用いることも可能である。なお、このように、コア間隔調整部4を含んでいる場合、例えコア3とコア間隔調整部4が同材料であっても、コア間隔調整部4は、コアとはみなさない。なぜなら、コア間隔調整部4は厚み方向と幅方向のアスペクト比が大きすぎるため、光通信用としての導波性能が著しく悪く、コアとしての光伝播性能を満たさないためである。但し、アスペクト比が、3以下の場合はコアとみなしても良い。アスペクト比とは、形状を表す指標であり、コア幅をコア高さ(コア厚み)で割った値である。例えば、図3(a)に示すように、フィルム幅方向に並ぶ2本の平行線とコア(あるいはコア間隔調整部)が接する間隔であるコア幅5をフィルム厚み方向に並ぶ2本の平行線とコア間隔調整部が接する間隔であるコア厚み6で割った値である。コア間隔調整部は、コアの間隔およびコア幅を調整することができ、さらに、フィルム幅方向にわたってコア形状の変化を抑制する効果も奏する。コア形状の変化を抑制することで、コア幅のムラの抑制にも繋がる。さらに、コネクタに光導波路フィルムをアセンブルする際に、フィルム幅方向に配列するコアの中央位置を基準としたとき、コア間隔調整部を寸法調整に用いることができる。特に、コア間隔調整部は、フィルム幅方向の両端部のみで利用することが好ましい。その数は、2個以上〜コア数の約1/2個以下が好ましい。少なくとも2個以上なければ、コア幅を調整することができない。また、コア間隔調整部が多すぎると意味をなさいないため、コア数の約1/2個以下が好ましい。コア幅の調整方法としては、ダイの吐出口の幅が一定なため、コア数、コアとクラッド壁の積層比およびコア間隔調整部の吐出量を制御することでコア幅を調整することができる。コア、クラッド壁、コア間隔調整部の吐出量は、コアおよびクラッドとクラッド壁を幅方向に積層するフィードブロックのスリット板の間隙を調整することで達成できる。一般に、1つのスリットから流れ出る樹脂の流量は、スリット間隙の3乗に比例することが知られている。図11(a)(α)にコア間隔調整部4がフィルム幅方向両端部に1つずつある場合のスリット板と、そのスリット板を用いることによって得られる光導波路フィルムの断面図を図11(b)(α)に示す。(α)の点線は、樹脂Aと樹脂Bの流れ方向の境界線42を模式的に表したものである。   A representative example of a sectional view and an overall view of an optical waveguide film according to the present invention is shown in FIGS. 1 and 2, respectively. FIG. 1 is a cross-sectional view in the width direction (X) -thickness direction (Z) of an optical waveguide film. FIG. 2 is a view in the width direction (X) -length direction (light traveling direction) (Y) of the optical waveguide film. In FIG. 1 (a), the clad wall 2 and the core 3 made of the thermoplastic resin A are regularly arranged in the film width direction in the vicinity of the central portion in the thickness direction, and then the clad layer 1 is on the upper and lower surfaces. A portion constituted by the clad wall 2, the core, and the clad layer 1 becomes an optical waveguide portion. The light travels through the core in the Y direction in FIG. The clad layer 1 and the clad wall 2 are usually preferably made of the same material. In some cases, the clad layer 1 may be omitted. On the other hand, FIG. 1B is an example in which the core interval adjusting unit 4 exists between the cores. The core 3 made of the core interval adjusting unit 4 and the thermoplastic resin A is preferable because it is easy to use the same material, but other types of materials can also be used. In addition, when the core space | interval adjustment part 4 is included in this way, even if the core 3 and the core space | interval adjustment part 4 are the same material, the core space | interval adjustment part 4 is not regarded as a core. This is because the core interval adjusting unit 4 has an excessively large aspect ratio in the thickness direction and the width direction, so that the waveguide performance for optical communication is extremely poor and does not satisfy the light propagation performance as a core. However, when the aspect ratio is 3 or less, it may be regarded as a core. The aspect ratio is an index representing the shape, and is a value obtained by dividing the core width by the core height (core thickness). For example, as shown in FIG. 3A, two parallel lines arranged in the film thickness direction with two parallel lines arranged in the film width direction and a core width 5 that is an interval between the cores (or the core interval adjusting unit) contacting each other. And a value obtained by dividing by the core thickness 6, which is the interval at which the core interval adjusting portion contacts. The core interval adjusting unit can adjust the interval and the core width of the core, and also has an effect of suppressing a change in the core shape in the film width direction. By suppressing the change of the core shape, it also leads to suppression of unevenness of the core width. Furthermore, when assembling the optical waveguide film into the connector, the core interval adjusting portion can be used for dimension adjustment when the center position of the cores arranged in the film width direction is used as a reference. In particular, it is preferable to use the core interval adjusting unit only at both ends in the film width direction. The number is preferably 2 or more and about ½ or less of the number of cores. The core width cannot be adjusted unless there are at least two. Moreover, since there is no meaning when there are too many core space | interval adjustment parts, about 1/2 or less of the number of cores is preferable. As the core width adjustment method, since the width of the discharge port of the die is constant, the core width can be adjusted by controlling the number of cores, the stacking ratio of the core and the cladding wall, and the discharge amount of the core interval adjustment unit. . The discharge amount of the core, the cladding wall, and the core interval adjusting unit can be achieved by adjusting the gap between the slit plate of the feed block in which the core and the cladding and the cladding wall are laminated in the width direction. Generally, it is known that the flow rate of resin flowing out from one slit is proportional to the cube of the slit gap. 11 (a) and 11 (a) are cross-sectional views of a slit plate in the case where there are one core interval adjusting portion 4 at both ends in the film width direction and an optical waveguide film obtained by using the slit plate. b) As shown in (α). The dotted line (α) schematically represents the boundary line 42 in the flow direction of the resin A and the resin B.

コア幅を小さくする手段としては、光導波路フィルムを延伸することによって調整することができる。延伸することにより、ネックダウンが起こるためである。延伸には、口金から吐出されて冷却されるまでに行う溶融状態からの延伸と、一旦、キャスティングドラムで冷却固化した後に、光導波路フィルムを構成するコアとなる樹脂のガラス転移点+20℃以上で延伸する2通りの方法がある。コア幅を口金直下から1/10以下の微細化を達成するためには、前者の方法を用いることが好ましい。ただし、延伸においては、コア厚みの変化も伴う。コア厚みは、ダイのリップの間隙とキャスト速度で調整することができる。   The means for reducing the core width can be adjusted by stretching the optical waveguide film. This is because necking occurs due to stretching. For the stretching, stretching from a molten state performed until the glass core is discharged from the die and cooled, and once cooled and solidified by a casting drum, the glass transition point of the resin constituting the core of the optical waveguide film + 20 ° C. or higher There are two ways of stretching. The former method is preferably used in order to achieve the fineness of the core width of 1/10 or less from directly below the base. However, the stretching is accompanied by a change in the core thickness. The core thickness can be adjusted by the die lip gap and the casting speed.

その他、フィルム幅方向におけるコア形状の変化を抑制するには、2個以上のコア間隔調整部を用いて、その幅を端から中央部に向かって順に目的となるコア幅まで狭めることが好ましい。積層装置内のスリット板からでた直後の隣合う層流の流速が揃うためコア形状の変形も抑制されるからである。図11(a)(β)にコア間隔調整部4がフィルム幅方向両端部に4つずつある場合のスリット板と、そのスリット板を用いることによって得られる光導波路フィルムの断面図を図11(b)(β)に示す。   In addition, in order to suppress the change in the core shape in the film width direction, it is preferable to use two or more core interval adjusting portions to narrow the width in order from the end toward the center portion. This is because the deformation of the core shape is suppressed because the adjacent laminar flow velocities immediately after coming out of the slit plate in the laminating apparatus are aligned. 11 (a) and (β) are cross-sectional views of a slit plate in the case where there are four core spacing adjusting portions 4 at both ends in the film width direction, and an optical waveguide film obtained by using the slit plates. b) As shown in (β).

本発明の光導波路フィルムは、4個以上のコアを含んでなければならない。高速大容量の光伝送の観点から、好ましくは、16個以上である。より好ましくは32個以上である。さらに好ましくは64個以上である。コア数は、2個(nは2以上の自然数。)で表現されることが、情報通信に用いられる観点から好ましい。コアの数が多いほど、より多チャンネルでの通信が可能な高密度光配線となり、効率の良い光伝送が可能となる。コア数の上限については特に限定するものではないが、実用上の特性を維持するためには、3000個以下であることが好ましい。コアの数は、積層装置(フィードブロック)のコアとクラッド壁の積層数を調整することにより、容易に任意の数を達成することができる。また、コアの長さは、短〜中距離用通信用途に用いる観点から、少なくとも1cm以上であることが好ましい。より好ましくは、10cm以上である。最も好ましくは、必要な長さのみ取り出して利用できるように、数十〜数百m以上の長さでロール状に巻かれていることである。 The optical waveguide film of the present invention must contain 4 or more cores. From the viewpoint of high-speed and large-capacity optical transmission, the number is preferably 16 or more. More preferably, it is 32 or more. More preferably, it is 64 or more. The number of cores is preferably expressed by 2 n (n is a natural number of 2 or more) from the viewpoint of being used for information communication. The larger the number of cores, the higher the density of optical wiring that enables communication with more channels, and the more efficient optical transmission becomes possible. The upper limit of the number of cores is not particularly limited, but is preferably 3000 or less in order to maintain practical characteristics. The number of cores can be easily achieved by adjusting the number of cores and clad walls stacked in the stacking apparatus (feed block). Moreover, it is preferable that the length of a core is at least 1 cm or more from a viewpoint used for the communication use for short-medium distances. More preferably, it is 10 cm or more. Most preferably, it is wound into a roll with a length of several tens to several hundreds of meters so that only a necessary length can be taken out and used.

コア形状は、モード数の関係からコア径にも依存するが、円、楕円、四角、台形、星型などのいかなる幾何学図形でも良い。情報通信用途に用いる場合は、コア形状に依存したモード分散が発生する観点から、できるだけ対称性が良い図形であることが好ましく、最も好ましい形状は、円形である。次いで、正方形、台形である。対称性には、線対称、点対称などがある。本発明においては、四角形になり易く、その場合、コアの偏心率は、高速情報通信の観点から0.6以上が好ましく、より好ましくは、0.8以上である。偏心率は、コアの面積をコアの外接四角形の面積で除した値であり、四角形であれば1となる。達成方法は、コアとクラッドのレオロジーの組合せにも依存するが、コアとクラッドの溶融粘度差によるコアとクラッドの界面のストレスを少なく観点から、コアとクラッドの押出温度での溶融粘度差が、剪断速度100S^(−1)において1900poise以下であることが好ましい。また、ダイからキャストの間で延伸することも、ダイ内部で歪んだコア形状が緩和するため好ましい。コア径は、小さ過ぎると光量がすくなる観点から10μm以上であり、一方、大きすぎるとコア内に光を閉じ込めることが難しくなる観点から、5mm以下である。より好ましくは、20μm以上1mm以下である。特に、情報通信用途に用いる場合は、マルチモード対応の観点から20μm以上200μm以下であることが好ましい。より好ましくは、30μm以上100μm以下である。ここでのコア径とは、図3(a)に示すように、フィルム厚み方向に並ぶ2本の平行線とコアが接する間隔であるコア厚み6とフィルム幅方向並ぶ2本の平行線とコアが接する間隔であるコア幅5の長さの平均値である。
The core shape depends on the core diameter because of the number of modes, but may be any geometric figure such as a circle, an ellipse, a square, a trapezoid, or a star. When used for information communication applications, from the viewpoint of mode dispersion depending on the core shape, it is preferable that the figure is as symmetric as possible, and the most preferable shape is a circle. Then it is square and trapezoid. Symmetry includes line symmetry and point symmetry. In the present invention, it tends to be a quadrangle, and in that case, the eccentricity of the core is preferably 0.6 or more, more preferably 0.8 or more from the viewpoint of high-speed information communication. The eccentricity is a value obtained by dividing the area of the core by the area of the circumscribed rectangle of the core. The achievement method depends on the combination of the rheology of the core and the clad, but from the viewpoint of reducing the stress at the interface between the core and the clad due to the melt viscosity difference between the core and the clad, the melt viscosity difference at the core and clad extrusion temperature is It is preferably 1900 poise or less at a shear rate of 100 S ^ (-1). Further, stretching between the die and the cast is also preferable because the core shape distorted inside the die is relaxed. The core diameter is not less than 10μm from the viewpoint of too small amount of light becomes easier, whereas, from the standpoint of confinement of light in too large the core is difficult, it is 5mm or less. More preferably, it is 20 μm or more and 1 mm or less. In particular, when used for information communication applications, it is preferably 20 μm or more and 200 μm or less from the viewpoint of multimode compatibility. More preferably, they are 30 micrometers or more and 100 micrometers or less. As shown in FIG. 3 (a), the core diameter here refers to two parallel lines aligned in the film thickness direction and a core thickness 6 that is an interval between the core and the two parallel lines aligned in the film width direction and the core. It is the average value of the length of the core width 5 which is the space | interval which contacts.

また、本発明では、4個以上のコアの方向(光の進行方向)が、ほぼ並行であり、かつ該4個以上のコアの中心位置がフィルム表面に対しほぼ並行に配置されていることが好ましい。すなわち、フィルム幅方向にコアが等間隔に直線状に配列していることが好ましい。このような場合、高密度配線が可能であるとともに、光の入出力の調整が容易であり、光接続作業の時間を大幅に短縮することが可能である。   In the present invention, the direction of four or more cores (light traveling direction) is substantially parallel, and the center positions of the four or more cores are arranged substantially parallel to the film surface. preferable. That is, it is preferable that the cores are linearly arranged at equal intervals in the film width direction. In such a case, high-density wiring is possible, light input / output adjustment is easy, and the time for optical connection work can be greatly reduced.

本発明の光導波路フィルムを構成する熱可塑性樹脂とは、ポリメチルメタクリレート(屈折率nが1.49、以下、屈折率はn)およびメチルメタクリレートを主成分とするコポリマー(n=1.47〜1.50)、例えば、メタクリレート・スチレン共重合体(n=1.53)、メタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体(n=1.58)、ポリスチレン(n=1.58)およびスチレンを主成分とするコポリマー(n=1.50〜1.58)、例えばスチレン・ブタジエン共重合体(n=1.57〜1.58)、アクリルニトリル・スチレン・ブタジエン共重合体(n=1.51〜1.54)、ポリエチレン(n=1.51〜1.54)、ポリ塩化ビニル(n=1.54)、ポリプロピレン(n=1.47〜1.52)、ポリ乳酸(n=1.47)、ノルボルネン系の脂環式オレフィン(n=1.51〜1.53)、スチレンアクリロニトリルコポリマー(n=1.56)、ポリ4−メチルペンテン1(n=1.46〜1.47)、ポリビニルアルコール(n=1.49〜1.53)、エチレン/酢ビコポリマー(n=1,46〜1.50)、ナイロン6,11,12,66(n=1.53)、ポリカーボネート(n=1.50〜1.57)、ポリエチレンテレフタレート(n=1.58〜1.68)、ポリエチレンテレフタレートコポリマー(n=1.54〜1.66)、フルオレン共重合ポリエチレンテレフタレート(n=1.6〜1.66)、ポリエチレンナフタレート(n=1.65〜1.81)、ポリクロロスチレン(n=1.61)、ポリ塩化ビニリデン(n=1.63)、ポリ酢酸ビニル(n=1.47)、メチルメタククリレート/スチレン、ビニルトルエン又はα−メチルスチレン/無水マレイン酸三元コポリマー又は四元コポリマー(n=1.50〜1.58)、ポリジメチルシロキサン(n=1.40)、ポリアセタール(n=1.48)、ポリエーテルサルフォン(n=1.65〜1.66)、ポリフェニレンスルフィド(n=1.6〜1.70)、ポリイミド(n=1.56〜1.60)、フッ化ポリイミド(n=1.51〜1.57)、ポリテトラフルオロエチレン(n=1.35)、ポリフッ化ビニリデン(n=1.42)、ポリトリフルオロエチレン(n=1.40)、パーフルオロプロピレン(n=1.34)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(n=1.36〜1.4)、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体(n=1.36〜1.4)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(n=1.36〜1.4)、ポリクロロトリフルオロエチレン、およびこれらフッ化エチレンの二元系、又は三元系コポリマー(n=1.35〜1.40)、ポリフッ化ビニリデンとポリメチルメタクリレート・ブレンドポリマー(n=1.42〜1.46)、CF=CF−O−(CF−CF=CFモノマーの重合体(n=1.34)およびフッ化エチレンのコポリマー(n=1.31〜1.34)、CF=CF−O−(CF)−O−CF=CFモノマーの重合体(n=1.31)およびフッ化エチレンのコポリマー(n=1.31〜1.34)、一般式CH=C(CH)COORfで表わされるフッ化メタクリレートを主成分とするコポリマーで、基Rfが(CH(CF)mHであるコポリマー(n=1.37〜1.42)、Rfが(CH(CFFのもの(n=1.37〜1.40)、RfがCH・(CFのもの(n=1.38)、RfがC(CFのもの(n=1.36) 、RfがCHCFCHFCFのもの(n=1.40) 、RfがCHCF(CFのもの(n=1.37)、およびこれらのフッ化メタクリレートのコポリマー(n=1.36〜1.40)、およびこれらのフッ化メタクリレートとメチルメタクリレートコポリマー(n=1.37〜1.43)、一般式CH=CH・COORf’で表わされるフッ化アクリレートを主成分とするポリマ、但しRf’が(CH(CFFのもの(n=1.37〜1.40)、Rf’が(CH(CFHのもの(n=1.37〜1.41)、Rf’がCHCFCHF・CFのもの(n=1.41)、Rf’がCH(CHのもの(n=1.38) 、およびこれらフッ化アクリレートコポリマー(n=1.36〜1.41)、およびこれらフッ化アクリレートと前記フッ化メタクリレートコポリマー(n=1.36〜1.41)、およびこれらフッ化アクリレートとフッ化メタクリレートとメチルメクレートコポリマー(n=1.37〜1.43)、一般式CH=CF・COORf”で表わされる2−フルオロアクリレートを主成分とするポリマ、およびそのコポリマー(n=1.37〜1.42)(但し、式中Rf”はCH、(CH(CFF、(CH(CFH 、CHCFCHFCF、C(CFを示す)などがある。代表的なフッ化ポリメタクリレートとしては、例えば、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロブチルメタクリレートポリマー、トリフルオロエチルメタクリレートポリマー、ヘキサフルオロプロピルメタクリレートポリマー、フルオロアルキルメタクリレートポリマーなどのフッ素が含有されたポリメチルメタクリレートコポリマー(n=1.38〜1.42)などである。なお、l、m、xはそれぞれ独立に好ましく2〜16の正の整数である。 The thermoplastic resin constituting the optical waveguide film of the present invention is a copolymer having polymethyl methacrylate (refractive index n is 1.49, hereinafter refractive index is n) and methyl methacrylate as main components (n = 1.47 to 1.50), for example, methacrylate / styrene copolymer (n = 1.53), methacrylate / butadiene / styrene copolymer (n = 1.58), polystyrene (n = 1.58) and styrene as main components (N = 1.50 to 1.58), for example, styrene / butadiene copolymer (n = 1.57 to 1.58), acrylonitrile / styrene / butadiene copolymer (n = 1.51 to 1.54), polyethylene (n = 1.51 to 1.54), polyvinyl chloride (n = 1.54), polypropylene (n = 1.47 to 1.52), polylactic acid n = 1.47), norbornene-based alicyclic olefin (n = 1.51 to 1.53), styrene acrylonitrile copolymer (n = 1.56), poly-4-methylpentene 1 (n = 1.46 to 1.47), polyvinyl alcohol (n = 1.49 to 1.53), ethylene / vinyl acetate copolymer (n = 1,46 to 1.50), nylon 6,11,12,66 (n = 1.53) ), Polycarbonate (n = 1.50-1.57), polyethylene terephthalate (n = 1.58-1.68), polyethylene terephthalate copolymer (n = 1.54-1.66), fluorene copolymerized polyethylene terephthalate ( n = 1.6-1.66), polyethylene naphthalate (n = 1.65-1.81), polychlorostyrene (n = 1.61), polyvinylidene chloride ( = 1.63), polyvinyl acetate (n = 1.47), methyl methacrylate / styrene, vinyl toluene or α-methylstyrene / maleic anhydride terpolymer or quaternary copolymer (n = 1.50-1) .58), polydimethylsiloxane (n = 1.40), polyacetal (n = 1.48), polyethersulfone (n = 1.65 to 1.66), polyphenylene sulfide (n = 1.6-1) .70), polyimide (n = 1.56 to 1.60), fluorinated polyimide (n = 1.51 to 1.57), polytetrafluoroethylene (n = 1.35), polyvinylidene fluoride (n = 1.42), polytrifluoroethylene (n = 1.40), perfluoropropylene (n = 1.34), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether Copolymer (n = 1.36 to 1.4), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (n = 1.36 to 1.4), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (n = 1. 36 to 1.4), polychlorotrifluoroethylene, and binary or ternary copolymers of these fluorinated ethylenes (n = 1.35 to 1.40), polyvinylidene fluoride and polymethylmethacrylate blend polymer (n = 1.42~1.46), CF 2 = CF-O- (CF 2) a polymer of x -CF = CF 2 monomer (n = 1.34) and fluorinated ethylene copolymer (n = 1 .31~1.34), CF 2 = CF- O- (CF 2) -O-CF = CF 2 monomers of the polymer (n = 1.31) and fluorinated copolymers of ethylene (n = 1.31~ 1. 4), the general formula CH 2 = C (CH 3) a copolymer mainly containing fluorinated methacrylate represented by COORf, group Rf is (CH 2) l (CF 2 ) mH in which copolymer (n = 1.37 1.42), Rf is (CH 2 ) m (CF 2 ) 1 F (n = 1.37 to 1.40), Rf is CH · (CF 3 ) 2 (n = 1.38) ), Rf is C (CF 3 ) 3 (n = 1.36), Rf is CH 2 CF 2 CHFCF 3 (n = 1.40), Rf is CH 2 CF (CF 3 ) 2 (N = 1.37), and copolymers of these fluorinated methacrylates (n = 1.36-1.40), and their fluorinated methacrylate and methyl methacrylate copolymers (n = 1.37-1.43), General formula CH 2 = CH · COORf A polymer mainly composed of a fluorinated acrylate represented by ', wherein Rf' is (CH 2 ) m (CF 2 ) l F (n = 1.37 to 1.40), and Rf 'is (CH 2 ). m (CF 2 ) 1 H (n = 1.37 to 1.41), Rf ′ is CH 2 CF 2 CHF · CF 3 (n = 1.41), Rf ′ is CH (CH 3 ) 2 (n = 1.38), and their fluorinated acrylate copolymers (n = 1.36 to 1.41), and these fluorinated acrylates and said fluorinated methacrylate copolymers (n = 1.36 to 1.41) ), and port mainly composed of 2-fluoroacrylate represented by these fluoride acrylates and fluorinated methacrylates and methyl main crate copolymer (n = from 1.37 to 1.43), the general formula CH 2 = CF · COORf " Ma, and copolymers thereof (n = 1.37~1.42) (where, wherein Rf "is CH 3, (CH 2) m (CF 2) l F, (CH 2) m (CF 2) l H , CH 2 CF 2 CHFCF 3 , and C (CF 3 ) 3 ). Typical fluorinated polymethacrylates include fluorine such as 1,1,1,2,3,3-hexafluorobutyl methacrylate polymer, trifluoroethyl methacrylate polymer, hexafluoropropyl methacrylate polymer, and fluoroalkyl methacrylate polymer. Polymethyl methacrylate copolymer contained (n = 1.38 to 1.42). L, m, and x are each independently preferably a positive integer of 2 to 16.

nは、波長590nmにおける屈折率を示す。光を導光させる観点から、コアとなる熱可塑性樹脂Aの屈折率は、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bより、大きいことが必要である。光の曲げ損失を少なくする観点から、開口数NAは、0.4以上であることが好ましい。より好ましくは、0.6以上である。開口数とは、コアの屈折率の二乗からクラッドの屈折率の二乗を差し引いた値の平方根で表される。   n represents a refractive index at a wavelength of 590 nm. From the viewpoint of guiding light, the refractive index of the thermoplastic resin A serving as the core needs to be larger than that of the thermoplastic resin B serving as the cladding. From the viewpoint of reducing the bending loss of light, the numerical aperture NA is preferably 0.4 or more. More preferably, it is 0.6 or more. The numerical aperture is represented by the square root of the value obtained by subtracting the square of the refractive index of the cladding from the square of the refractive index of the core.

これらの樹脂としては1種類の繰り返し単位でなる樹脂であってもよく、共重合または2種類以上の樹脂の混合物であってもよい。これらの中で、強度・耐熱性・透明性・低損失性の観点から、熱可塑性樹脂Aは、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、脂環式オレフィン、ポリスチレン、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、およびこれらの共重合体、熱可塑性樹脂Bは、ポリ(4−メチルペンテン−1)、エチレンプロピレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ナイロン6、ナイロン12、ナイロン66、フッ化ポリマ、およびこれらの共重合体であることが好ましい。また、光の波長1310nmと1550nmにおける光損失を低下させる観点から、コアとなる熱可塑性樹脂の水素原子が重水素化されていることがより好ましい。また、本発明の光導波路フィルムを保護する役割として、クラッド層の外側にナイロン、塩化ビニル、ポリエチレンに被覆されていることが好ましい。中でも耐熱性の観点からナイロンおよび架橋ポリエチレンが最も好ましい。また、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無機粒子、有機粒子、減粘剤、熱安定剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、屈折率調整のためのドープ剤などが熱可塑性樹脂に添加されていてもよい。   These resins may be a resin composed of one type of repeating unit, or may be a copolymer or a mixture of two or more types of resins. Among these, from the viewpoint of strength, heat resistance, transparency, and low loss, the thermoplastic resin A is polycarbonate, polymethyl methacrylate, alicyclic olefin, polystyrene, polyimide resin, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and These copolymers, thermoplastic resin B, are poly (4-methylpentene-1), ethylene propylene copolymer, polyethylene terephthalate, polyethylene, nylon 6, nylon 12, nylon 66, fluorinated polymer, and copolymers thereof. A polymer is preferred. Moreover, it is more preferable that the hydrogen atom of the thermoplastic resin used as a core is deuterated from a viewpoint of reducing the optical loss in light wavelength 1310nm and 1550nm. Further, as a role of protecting the optical waveguide film of the present invention, it is preferable that the outer side of the cladding layer is coated with nylon, vinyl chloride, or polyethylene. Of these, nylon and crosslinked polyethylene are most preferred from the viewpoint of heat resistance. Various additives such as antioxidants, antistatic agents, crystal nucleating agents, inorganic particles, organic particles, thinning agents, thermal stabilizers, lubricants, infrared absorbers, ultraviolet absorbers, for refractive index adjustment A dopant or the like may be added to the thermoplastic resin.

本発明の光導波路フィルムの90wt%以上が熱可塑性樹脂からなっていると、レーザー加工、ダイヤモンドナイフ加工、熱圧縮加工などの表面加工が容易となるため、装置間、装置内ボード間、ボード内チップ間光の接続がさらに容易となり低コストな光情報伝送システムを提供できる。   When 90 wt% or more of the optical waveguide film of the present invention is made of a thermoplastic resin, surface processing such as laser processing, diamond knife processing, and thermal compression processing is facilitated. Connection of light between chips is further facilitated, and a low-cost optical information transmission system can be provided.

本発明である光導波路フィルムのコアとクラッド間の境界面のコア表面の平均粗さRaが100nm以下であることが必要である。コアの平均粗さRaが、100nm以上であると光散乱が大きくなるため、光損失が大きくなる。コアの平均粗さRaは10nm以下である。コア材料の吸収特性に依存することはもとより、本発明では、特に溶融押出法によりコアとクラッドを形成する製造方法によって達成することができる。より効果的には、コアおよびクラッド側の樹脂特性を適宜調整する
ことにより達成することができる。樹脂特性とは、溶融粘度および結晶性のことである。具体的には、コアとクラッドの溶融粘度差によるコアとクラッドの界面のストレスを少なく観点から、コアとクラッドの押出温度での溶融粘度差が、剪断速度100S^(−1)について、5000poise以下であることが好ましい。より好ましくは、2000poise以下、さらに好ましくは、1000poise以下である。溶融粘度は、公知のフローテスターを用いて測定することができる。また、コア材料に非晶性ポリマーを用いることは、周知の事実であるが、クラッド材料においても結晶性が低いポリマー、ひいては非晶性ポリマーを用いることが好ましい。コア・クラッド界面にゲルや混入物などの異物残留による突起物が発生するため、真空ベントおよびフィルタの精度を高くすることにより除去することが好ましい。さらに、樹脂が流路内で乱れることなく流れる観点から、ポリマ流路の壁面の表面粗さを0.8S以下とすることが好ましい。このようにする事で、コアの表面粗さが小さくなる。より好ましくは、0.2S以下である。
The average roughness Ra of the core surface at the interface between the core and the clad of the optical waveguide film according to the present invention needs to be 100 nm or less. When the average roughness Ra of the core is 100 nm or more, light scattering increases, and thus the light loss increases. The average roughness Ra of the core is 10 nm or less. In addition to depending on the absorption characteristics of the core material, the present invention can be achieved by a manufacturing method in which the core and the clad are formed by the melt extrusion method. More effectively, it can be achieved by appropriately adjusting the resin properties on the core and clad sides. Resin properties are melt viscosity and crystallinity. Specifically, from the viewpoint of reducing the stress at the interface between the core and the clad due to the melt viscosity difference between the core and the clad, the melt viscosity difference at the extrusion temperature of the core and the clad is 5000 poise or less for a shear rate of 100 S ^ (-1). It is preferable that More preferably, it is 2000 poise or less, and still more preferably, 1000 poise or less. The melt viscosity can be measured using a known flow tester. In addition, it is a well-known fact that an amorphous polymer is used for the core material, but it is preferable to use a polymer having low crystallinity in the cladding material, and thus an amorphous polymer. Since protrusions due to residual foreign matters such as gels and contaminants are generated at the core-cladding interface, it is preferable to remove them by increasing the accuracy of the vacuum vent and filter. Furthermore, it is preferable that the surface roughness of the wall surface of the polymer channel is 0.8 S or less from the viewpoint of the resin flowing without being disturbed in the channel. By doing so, the surface roughness of the core is reduced. More preferably, it is 0.2S or less.

より効果的な達成方法としては、本発明の光導波路フィルムを延伸する事により達成される。延伸方法としては、本発明の光導波路フィルムが溶融状態で口金リップから吐出され、冷却固化されるキャスティングドラムに到達するまでに行う延伸方式、およびキャスティングドラムで、一旦、冷却後、次いで、熱可塑性樹脂AまたはBのガラス転移点Tg+20℃で延伸を行うロール間延伸方式とがある。前者後者の延伸方向は、長手方向である。延伸によりコアとクラッド間の界面が平滑化されるためコア表面の平均粗さRa20nm以下を容易に達成することができる。また、クラッドが結晶性樹脂の場合であっても、延伸配向により微結晶化されるため、コア表面の平滑性が維持される。さらに加熱試験後でもコアとクラッドの界面が粗面化することなく、コア表面の平滑性が維持される。延伸倍率は、前者の方式は、コアが一軸伸長的に延伸されるため、所望のコアサイズに合わせて、LD(リップ−キャストドラム)間距離とドラフト比で調整を行う。LD間距離は、溶融状態から延伸させる観点からリップ幅の3倍以上が好ましく、より好ましくは5倍以上である。また、ドラフト比は、10以上が好ましく、より好ましくは30以上である。ここでのドラフト比とは、リップ間隙を光導波路フィルムの厚みで除した値である。フィルム製膜の常識とは異なり、このような溶融紡糸に類似した製膜方法をとることで、コア表面の平均粗さが極端に低く、かつコア幅が50μm以下の微細化したコアを容易に得ることができる。一方、後者の方式は、溶融状態ではないため、延伸によりフィルム幅方向でコアの形状の均一性が崩れたり複屈折が発生したりする恐れがあるため、1.05倍以上3倍以下が好ましい。より好ましくは、1.1倍以上2倍以下である。コアを微細化するためには、これらの方式を組み合わせることが最も効果的である。   A more effective achievement method is achieved by stretching the optical waveguide film of the present invention. As the stretching method, the optical waveguide film of the present invention is discharged from the base lip in a molten state and reaches the casting drum to be cooled and solidified, and the casting drum is once cooled and then thermoplastic. There is an inter-roll stretching method in which stretching is performed at the glass transition point Tg + 20 ° C. of the resin A or B. The former stretching direction is the longitudinal direction. Since the interface between the core and the clad is smoothed by stretching, an average roughness Ra of 20 nm or less of the core surface can be easily achieved. Even if the clad is a crystalline resin, the core surface is kept smooth because it is microcrystallized by stretching orientation. Further, even after the heating test, the smoothness of the core surface is maintained without roughening the interface between the core and the clad. In the former method, since the core is uniaxially stretched in the former method, the stretching ratio is adjusted by the LD (lip-cast drum) distance and draft ratio according to the desired core size. The distance between the LDs is preferably 3 times or more, more preferably 5 times or more of the lip width from the viewpoint of stretching from the molten state. The draft ratio is preferably 10 or more, more preferably 30 or more. The draft ratio here is a value obtained by dividing the lip gap by the thickness of the optical waveguide film. Unlike the common knowledge of film casting, a film-forming method similar to such melt spinning makes it easy to produce a fine core with an extremely low average roughness of the core surface and a core width of 50 μm or less. Can be obtained. On the other hand, since the latter method is not in a molten state, the uniformity of the core shape may be lost in the film width direction due to stretching, or birefringence may occur, so 1.05 to 3 times is preferable. . More preferably, it is 1.1 times or more and 2 times or less. In order to miniaturize the core, it is most effective to combine these methods.

また、本発明の光導波路フィルムのコアとクラッド間の境界面のコア表面の最大高さRmaxが200nm以下であることが好ましい。最大高さRmaxが、200nmを超えると光散乱が大きくなるため、光損失が大きくなる。より好ましくは、用いる光の波長の1/10程度以下であることが光散乱を抑制させる観点から、80nm以下が好ましい。コア表面とは、クラッド層に隣接しているコア表面であっても、クラッド壁に隣接しているコア表面であっても良い。その達成方法としては、コア表面の平均粗さを低減する方法と同様の方法や粗大突起となる異物や金属触媒をフィルタを介してカットする方法で達成することができる。ここで、Ra、Rmaxとは、それぞれ中心線平均粗さ、最大粗さの事である。Raは、粗さ曲線からその中心の方向に測定長さL部分をとり、この抜き取りの中心線をX軸、縦軸をYとし、粗さ曲線をY=f(x)で表したとき、下記(1)式で与えられる。
Ra=1/L∫L 0|f(x)|dx ・・・(1)式
また、Rmaxは、粗さ曲線の測定長さ内における最大の山と最深の谷の距離を表す。これらの値は、針の先端を利用した方式や光を用いた非接触式測定方法で求めることができる。例えば、前者は接触式の3次元表面粗さ計や非接触式の走査型プローブ顕微鏡(SPM)がある。SPMとしては、走査型トンネル顕微鏡(STM)、原子間力顕微鏡(AFM)、走査型近接場光学顕微鏡(SNOM)があり、これらを用いて測定することができる。一方、後者は、レーザー顕微鏡、各種光学顕微での観察画像から2次元、3次元画像処理による表面粗さ測定が可能である。その他、非破壊でコアとクラッド界面のコア表面の粗さを測定する方法としては、垂直走査白色干渉法 (VSI: Vertical Scanning Interferometry) がある。これは、光源に可干渉距離の短い白色光を使用して、顕微鏡のZ軸を垂直走査すると、測定光路と参照光路の距離が一致する場合に干渉縞の変調が最大となる。この原理を利用して、通常、光導波路フィルムの表面となるクラッド側しかできない測定でも、クラッドの裏面に当たるコア表面の平均粗さも測定できることになる。この装置としては、例えば、東レエンジニアリング社製の薄膜対応表面形状測定装置SP−700がある。
Moreover, it is preferable that the maximum height Rmax of the core surface at the boundary surface between the core and the clad of the optical waveguide film of the present invention is 200 nm or less. When the maximum height Rmax exceeds 200 nm, light scattering increases, so that light loss increases. More preferably, it is about 1/10 or less of the wavelength of the light used, and 80 nm or less is preferable from the viewpoint of suppressing light scattering. The core surface may be a core surface adjacent to the cladding layer or a core surface adjacent to the cladding wall. As a method for achieving this, it can be achieved by a method similar to the method for reducing the average roughness of the core surface, or a method for cutting foreign matters or metal catalysts that become coarse protrusions through a filter. Here, Ra and Rmax are centerline average roughness and maximum roughness, respectively. Ra takes a measurement length L portion from the roughness curve in the direction of the center, the extraction center line is X-axis, the vertical axis is Y, and the roughness curve is represented by Y = f (x). It is given by the following equation (1).
Ra = 1 / L∫ L 0 | f (x) | dx ··· (1) equation addition, Rmax represents the distance of the largest peaks and the deepest valley in the roughness within the measuring length of the curve. These values can be obtained by a method using the tip of the needle or a non-contact measurement method using light. For example, the former includes a contact type three-dimensional surface roughness meter and a non-contact type scanning probe microscope (SPM). As the SPM, there are a scanning tunnel microscope (STM), an atomic force microscope (AFM), and a scanning near-field optical microscope (SNOM), and these can be used for measurement. On the other hand, the latter can measure surface roughness by two-dimensional and three-dimensional image processing from observation images with a laser microscope and various optical microscopes. Another non-destructive method for measuring the roughness of the core surface at the core-cladding interface is the Vertical Scanning Interferometry (VSI). This is because when white light with a short coherence distance is used as the light source and the Z axis of the microscope is vertically scanned, the modulation of the interference fringes is maximized when the distance between the measurement optical path and the reference optical path matches. By utilizing this principle, even if the measurement is usually performed only on the clad side which is the surface of the optical waveguide film, the average roughness of the core surface which hits the back surface of the clad can be measured. As this apparatus, for example, there is a thin film corresponding surface shape measuring apparatus SP-700 manufactured by Toray Engineering.

本発明の光導波路フィルムのクラッドとなる熱可塑性樹脂Bの結晶融解エンタルピーΔHmは、35J/g以下であ。35J/g以上であると、コアとクラッド界面のクラッド側に結晶化による凹凸が発生しやすくなり、光散乱が大きくなる。そのため、光損失が大きくなる。より好ましくは、20J/g以下である。さらに好ましくは、10J/g以下である。最も好ましくは、結晶融解ピークがない非晶性ポリマを用いることで達成される。結晶性や半結晶性ポリマの結晶融解エンタルピーΔHmを低減させる方法としては、異種材料のアロイ化などが挙げられる。アロイ化することにより、結晶性ポリマーの脆性を改善することができる。例えば、ナイロン6とポリプロピレンをカルボン酸変性ポリプロピレンを相溶化剤としてアロイ化すると、本来結晶性であるナイロン6とポリプロピレンの結晶化度が低下する。耐熱性および耐高温高湿性の向上の観点から、配合比としては、ナイロン6が5〜35重量部、ポリプロピレンが65〜95重量部、カルボン酸変性ポリプロピレンが1〜10重量部で混練されたポリマーは、元のポリプロピレンのΔHmを低減させることができる。これらは、DSCやμTMAを用いて測定することができる。
Crystal melting enthalpy ΔHm of the thermoplastic resin B as the cladding of the optical waveguide film of the present invention, Ru Der below 35 J / g. If it is 35 J / g or more, unevenness due to crystallization is likely to occur on the clad side of the interface between the core and the clad, and light scattering increases. Therefore, the optical loss increases. More preferably, it is 20 J / g or less. More preferably, it is 10 J / g or less. Most preferably, it is achieved by using an amorphous polymer that has no crystalline melting peak. Examples of a method for reducing the crystal melting enthalpy ΔHm of a crystalline or semicrystalline polymer include alloying of different materials. By alloying, the brittleness of the crystalline polymer can be improved. For example, when nylon 6 and polypropylene are alloyed using carboxylic acid-modified polypropylene as a compatibilizing agent, the crystallinity of nylon 6 and polypropylene, which are inherently crystalline, decreases. From the viewpoint of improving heat resistance and high temperature and high humidity resistance, the blending ratio is 5 to 35 parts by weight of nylon 6, 65 to 95 parts by weight of polypropylene, and 1 to 10 parts by weight of carboxylic acid-modified polypropylene. Can reduce the ΔHm of the original polypropylene. These can be measured using DSC or μTMA.

本発明の光導波路フィルムのクラッドとなる熱可塑性樹脂Bの結晶粒サイズは、20nm以下であることが好ましい。結晶粒サイズが、20nm以上であると、コアとクラッド界面のコア側に凹凸が発生しやすくなり、光散乱が大きくなる。そのため、光損失が大きくなる。より好ましくは、10nm以下である。ここでの結晶粒サイズとは、X回折測定によって得られた回折ピークの半値幅からシェラーの式に基づいて求められる値である。これらの達成方法は、クラッドとなる樹脂の選択、クラッド樹脂のポリマーアロイ、結晶核剤の調整および製造プロセス条件の最適化で達成できる。   The crystal grain size of the thermoplastic resin B serving as the cladding of the optical waveguide film of the present invention is preferably 20 nm or less. When the crystal grain size is 20 nm or more, irregularities are likely to occur on the core side of the core / cladding interface, and light scattering increases. Therefore, the optical loss increases. More preferably, it is 10 nm or less. The crystal grain size here is a value obtained based on Scherrer's equation from the half width of the diffraction peak obtained by X diffraction measurement. These achievement methods can be achieved by selecting a resin to be a clad, polymer alloy of the clad resin, adjusting a crystal nucleating agent, and optimizing manufacturing process conditions.

本発明の光導波路フィルムの熱可塑性樹脂Aからなるコアと同一組成の分子骨格あるいは官能基を含んでなる熱可塑性樹脂Bからなるクラッドであることが好ましい。ここで分子骨格とは、樹脂を構成する繰り返し単位のことであり、例えば、一方の樹脂がポリエチレンテレフタレートの場合は、エチレンとテレフタレートが分子骨格である。また別の例としては、一方の樹脂がポリエチレンの場合、エチレンが分子骨格である。   The clad is preferably made of a thermoplastic resin B containing a molecular skeleton or a functional group having the same composition as the core made of the thermoplastic resin A of the optical waveguide film of the present invention. Here, the molecular skeleton is a repeating unit constituting a resin. For example, when one resin is polyethylene terephthalate, ethylene and terephthalate are molecular skeletons. As another example, when one resin is polyethylene, ethylene is a molecular skeleton.

官能基とは、エーテル基、ヒドロキシ基、ケトン基、カルボキシル基(カルボン酸)、アルデヒド基、アミド基、スルホ基などのことである。熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bが同一の分子骨格あるいは官能基を含む樹脂であると、コアとクラッドの境界面で相溶性がよく、界面(層間)での剥離が生じにくくなる。   Functional groups are ether groups, hydroxy groups, ketone groups, carboxyl groups (carboxylic acids), aldehyde groups, amide groups, sulfo groups, and the like. When the thermoplastic resin A and the thermoplastic resin B are resins containing the same molecular skeleton or functional group, the interface between the core and the clad has good compatibility, and peeling at the interface (interlayer) is less likely to occur.

本発明の光導波路フィルムは、無水カルボン酸変性ポリオレフィンを含んでなることが好ましい。コアおよびクラッド、あるいはどちらか一方のみに含まれていても良い。無水カルボン酸の界面活性剤的な働きによって、コアとクラッド界面が相溶するために、コアとクラッド間での剥離が生じ難くなる。無水カルボン酸とは、2分子のカルボン酸を脱水縮合させた化合物 (R-CO-O-CO-R') のことである。無水カルボン酸としては、無水マレイン酸が最も好ましい。コアの光損失を低下させない観点から、クラッドに含まれていることが好ましい。より好ましくは、クラッドが、ポリオレフィンと無水カルボン酸を含んでなる変性ポリオレフィンとで構成された熱可塑性樹脂である。また、ポリオレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、シクロオレフィンのホモ、あるいは共重合体であることが好ましい。この場合のコアとしては、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネートのホモ、ポリエステル、ナイロンなどの共重合体が好ましい。   The optical waveguide film of the present invention preferably comprises a carboxylic anhydride-modified polyolefin. It may be contained in the core and / or the clad. Due to the surfactant action of the carboxylic anhydride, the interface between the core and the clad is compatible, and peeling between the core and the clad is difficult to occur. Carboxylic anhydride is a compound (R—CO—O—CO—R ′) obtained by dehydration condensation of two molecules of carboxylic acid. As the carboxylic anhydride, maleic anhydride is most preferable. From the viewpoint of not reducing the optical loss of the core, it is preferably contained in the clad. More preferably, the clad is a thermoplastic resin composed of a polyolefin and a modified polyolefin containing carboxylic anhydride. The polyolefin is preferably a homopolymer or copolymer of polypropylene, polyethylene, or cycloolefin. As the core in this case, a copolymer such as cycloolefin polymer, polycarbonate homo, polyester, and nylon is preferable.

本発明の光導波路フィルムの導光路中に45度ミラーを含んでいることが好ましい。ここでの45度ミラーとは、コアの延びる方向(Y)に対して45度の傾斜面をもつ切れ込みが入っていることをいう。45度の傾斜面は、ダイヤモンドナイフなどの切削加工、レーザーによるアブレーション加工により達成することができる。レーザーとしては、エキシマレーザ、YAGレーザー、炭酸ガスレーザ、フェムト秒レーザーのいかなるレーザーを用いてもよい。レーザーの選定方法は、紫外線吸収のあるコア材料の場合は、エキシマレーザ、第4高調波を利用した波長266nmのYAGレーザーが好ましい。コア材料としは、ポリエステルなどのベンゼン環を有する材料や紫外線吸収剤の添加によって、精度良くエキシマレーザによる加工が可能となる。エキシマレーザでは、ビーム形状が矩形波のため、ワークのコアに焦点を合わせて斜め入射することで達成することができ、一方、YAGレーザーは、ガウシアンビーム形状をしているため、垂直入射で45度の傾斜面を形成することができる。また、この際、異物を発生させない観点から、アシストガスとして窒素、酸素、アルゴン、ヘリウムなどを用いることが好ましい。後処理として、切削加工やレーザー加工後の表面を炭酸ガスレーザを用いて僅かに溶融させると平滑面が得られるため好ましい。このようなミラーを得ることにより、直角に光路変換できるためボードのPDやVCSELと光導波路フィルムを容易に接続しやすくなる。   It is preferable that a 45 degree mirror is included in the light guide of the optical waveguide film of the present invention. The 45-degree mirror here means that there is a cut having an inclined surface of 45 degrees with respect to the direction (Y) in which the core extends. A 45-degree inclined surface can be achieved by cutting with a diamond knife or the like, or laser ablation. As the laser, any laser such as an excimer laser, a YAG laser, a carbon dioxide gas laser, or a femtosecond laser may be used. As a laser selection method, in the case of a core material that absorbs ultraviolet rays, an excimer laser or a YAG laser having a wavelength of 266 nm using a fourth harmonic is preferable. The core material can be accurately processed by an excimer laser by adding a material having a benzene ring, such as polyester, or an ultraviolet absorber. In the excimer laser, since the beam shape is a rectangular wave, it can be achieved by focusing and obliquely incident on the core of the workpiece, while the YAG laser has a Gaussian beam shape. An inclined surface of a degree can be formed. At this time, it is preferable to use nitrogen, oxygen, argon, helium or the like as the assist gas from the viewpoint of preventing generation of foreign matter. As the post-treatment, it is preferable to slightly melt the surface after cutting or laser processing using a carbon dioxide laser because a smooth surface can be obtained. By obtaining such a mirror, the optical path can be changed at a right angle, so that it becomes easy to easily connect the PD or VCSEL of the board and the optical waveguide film.

本発明の光導波路フィルムのフィルム幅方向全てにおいて、コア幅のムラが10%以下であることが好ましい。より好ましくは、5%以下である。ここでのコア幅5とは、図3(a)に示すようにフィルム幅方向に並ぶ2本の平行線とコアが接する間隔を示す。コア幅のムラとは、フィルム幅方向全てのコア幅の最大と最小の差をフィルム幅方向中央部のコア幅で割り、100を乗じた値である。 また、本発明の光導波路フィルムのフィルム幅方向全てにおいて、コア間隔のムラが10%以下であることが好ましい。より好ましくは、5%以下である。ここでのコア間隔7とは、図3(b)に示すように、隣接するコアについて、各コア幅の中点を結んだ距離である。コア間隔のムラとは、フィルム幅方向全てのコア間隔の最大と最小の差を平均コア間隔で割り、100を乗じた値である。それらの達成方法は、樹脂の粘弾性特性の最適化であり、具体的には、コアとクラッドの溶融粘度差によるコアとクラッド間の界面のストレスを少なくし、フィルム幅方向でのコアの形状変形を抑制する観点から、コアとクラッドの押出温度での溶融粘度差が、剪断速度100S^(−1)について、5000poise以下であることが好ましい。より好ましくは、2000poise以下、さらに好ましくは、1000poise以下である。但し、樹脂の弾性項によっても、コア形状は変化するのでこの限りではない。また、ネックダウンによるフィルム幅方向端部付近で起こるコア形状の変化を抑制するためにフィルム幅方向両端部に緩衝材的な働きとしてコア間隔調整部を設けることが好ましい。コア間隔調整部1つの流量は、コア1つの流量の5倍以上であることが好ましい。その数は、2個以上が好ましい。コア間隔調整部の隣のクラッド壁、次隣のコアとの流速差が大きいとコア形状が変形する。流速を合わせる観点から、6個以上のコア間隔調整部を用いて、端部から徐々に流速をコアに合わせることが好ましい。コア間隔調整部8個の例のスリット板と得られた光導波路フィルム断面の構造とを、それぞれ図11の(a)(β)と(b)(β)に示す。   In all the film width directions of the optical waveguide film of the present invention, the core width unevenness is preferably 10% or less. More preferably, it is 5% or less. Here, the core width 5 indicates an interval at which the core contacts two parallel lines arranged in the film width direction as shown in FIG. The unevenness of the core width is a value obtained by dividing the maximum and minimum difference between the core widths in all the film width directions by the core width in the center in the film width direction and multiplying by 100. Moreover, it is preferable that the nonuniformity of the core interval is 10% or less in all the film width directions of the optical waveguide film of the present invention. More preferably, it is 5% or less. Here, the core interval 7 is a distance connecting the midpoints of the core widths of adjacent cores as shown in FIG. The unevenness of the core interval is a value obtained by dividing the maximum and minimum difference between the core intervals in all the film width directions by the average core interval and multiplying by 100. The method of achieving them is to optimize the viscoelastic properties of the resin. Specifically, the stress at the interface between the core and the clad due to the difference in melt viscosity between the core and the clad is reduced, and the core shape in the film width direction is reduced. From the viewpoint of suppressing deformation, the melt viscosity difference at the extrusion temperature of the core and the clad is preferably 5000 poise or less for a shear rate of 100 S ^ (-1). More preferably, it is 2000 poise or less, and still more preferably, 1000 poise or less. However, this is not the case because the core shape changes depending on the elastic term of the resin. Further, in order to suppress a change in the core shape that occurs near the end in the film width direction due to neck-down, it is preferable to provide a core interval adjusting portion as a buffer material at both ends in the film width direction. The flow rate of one core interval adjusting unit is preferably 5 times or more the flow rate of one core. The number is preferably 2 or more. If the difference in flow velocity between the adjacent cladding wall of the core interval adjusting portion and the next adjacent core is large, the core shape is deformed. From the viewpoint of adjusting the flow rate, it is preferable to gradually adjust the flow rate to the core from the end using six or more core interval adjusting units. The slit plate of the example of eight core interval adjusting parts and the structure of the obtained optical waveguide film cross section are shown in FIGS. 11 (a), (β) and (b), (β), respectively.

本発明によれば、光接続を容易に行う観点から、少なくとも一方のフィルム表面に谷と尾根となる凹凸構造がフィルム幅方向に周期的に存在しながらフィルム長手方向に延在する光導波路フィルムであることが好ましい。   According to the present invention, from the viewpoint of facilitating optical connection, it is an optical waveguide film that extends in the film longitudinal direction while a concavo-convex structure that becomes valleys and ridges periodically exists in the film width direction on at least one film surface. Preferably there is.

この概略図の例を図4に示す。各コア間に位置するクラッド部が陥没することにより、フィルム長手方向において、各コア間に存在するクラッド部が谷となる凹とコア部が尾根となる凸となることによって、フィルム表面に凹凸構造が存在している。(なお、陥没箇所は、コア部であっても良い。)この凹凸構造は、フィルム幅方向においてフィルム表面に周期的に存在しながら、フィルム長手方向に延在する。その凹凸差は、3μm以上あることが好ましい。凹凸差10とは、隣り合う尾根8と谷9の、それぞれ、最大点と最小点の差の事である。これを図4中の10で示す。本発明では、複数ある凹凸のうち、フィルム幅方向中央部のコア付近の凹凸差を採用する。この凹凸をコネクタ接続時のガイドとして利用することで、正確な調芯が可能となる。凹凸差が3μmよりも小さいと、コネクタ接続のガイドとして使用することが困難となる。より好ましくは、20μm以上である。また、あまり凹凸差が大きすぎると、支持性がなくなるためコア厚みの半分以下であることが好ましい。本発明では、フィルム切断時に凹部をガイドとすることで、簡便かつ正確にフィルムを切断することが可能となる。また、凹凸構造はフィルムの両面に存在してもかまわない。この達成方法としては、コア、クラッドの押出温度、粘弾性特性、押出量の違いにより達成することができる。また、コアに非晶性樹脂、クラッド壁に結晶性樹脂を用いることも好ましい。   An example of this schematic diagram is shown in FIG. When the clad portions located between the cores are depressed, the clad portions existing between the cores in the longitudinal direction of the film become concaves that are valleys, and the cores are convex that are ridges. Is present. (The depressed portion may be a core portion.) The uneven structure extends in the film longitudinal direction while periodically existing on the film surface in the film width direction. The unevenness difference is preferably 3 μm or more. The unevenness difference 10 is a difference between the maximum point and the minimum point of the adjacent ridge 8 and valley 9 respectively. This is indicated by 10 in FIG. In this invention, the uneven | corrugated difference of the core vicinity of a film width direction center part is employ | adopted among several unevenness | corrugations. By using the unevenness as a guide when connecting the connector, accurate alignment is possible. When the unevenness difference is smaller than 3 μm, it becomes difficult to use as a guide for connector connection. More preferably, it is 20 μm or more. In addition, if the unevenness difference is too large, the supportability is lost, and therefore it is preferably less than half the core thickness. In this invention, it becomes possible to cut | disconnect a film simply and correctly by setting a recessed part as a guide at the time of film cutting. The uneven structure may exist on both sides of the film. This can be achieved by the difference in extrusion temperature, viscoelastic properties, and extrusion amount of the core and clad. It is also preferable to use an amorphous resin for the core and a crystalline resin for the cladding wall.

本発明の光導波路フィルムは、85℃ 1000時間の耐熱試験後の光損失変化量が0.5dB以下であることが好ましい。光損失変化量が0.5dBを超えると、発信された光信号を正しく受信することが難しくなるためである。より好ましくは、0.3dB以下である。コア材料のガラス転移点(Tg)を90℃以上とすることで達成される。より好ましくは、130℃以上である。Tgが90℃以上のコア材料としては、フルオレン共重合ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンがあり、120℃以上では、ポリエチレンナフタレート共重合体、シクロオレフィンコポリマー、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネートが好ましい。クラッド材料としても、熱劣化し難い観点から、フッ素ポリマー、ポリプロピレン、エチレンプロピレンコポリマー、ナイロン6が好ましい。また、延伸による配向付与、次いで90℃以上の熱処理も耐熱性付与の観点から好ましい。   The optical waveguide film of the present invention preferably has a light loss change amount of 0.5 dB or less after a heat resistance test at 85 ° C. for 1000 hours. This is because it becomes difficult to correctly receive the transmitted optical signal when the optical loss change amount exceeds 0.5 dB. More preferably, it is 0.3 dB or less. This is achieved by setting the glass transition point (Tg) of the core material to 90 ° C. or higher. More preferably, it is 130 ° C. or higher. Examples of the core material having a Tg of 90 ° C. or higher include fluorene copolymerized polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, and polystyrene. Above 120 ° C., a polyethylene naphthalate copolymer, a cycloolefin copolymer, a cycloolefin polymer, and a polycarbonate are preferable. As the cladding material, fluoropolymer, polypropylene, ethylene propylene copolymer, and nylon 6 are preferable from the viewpoint of hardly causing thermal degradation. Further, orientation imparting by stretching and then heat treatment at 90 ° C. or higher are also preferable from the viewpoint of imparting heat resistance.

次いで、本発明の光導波路フィルムは、70℃/90%RH 1000時間の高温高湿試験後の光損失変化量が0.5dB以下であることが好ましい。より好ましくは、0.3dB以下である。達成方法は、コア材料に耐熱性と吸湿性が低い材料を選択することで達成することができる。また、クラッド材料としては、ガスバリアー性のある材料を選ぶことで達成することができる。耐熱性の観点から、コア材料は、ガラス転移点が90℃以上が好ましく、より好ましくは、130℃以上である。吸湿性の低いコア材料としては、シクロオレフィンコポリマー、シクロオレフィンポリマーが好ましい。クラッド材料としては、ポリエチレンやポリプロピレンやナイロン、およびこれらのアロイおよび共重合体が好ましい。   Next, the optical waveguide film of the present invention preferably has a light loss change amount of 0.5 dB or less after a high temperature and high humidity test of 1000 hours at 70 ° C./90% RH. More preferably, it is 0.3 dB or less. The achievement method can be achieved by selecting a material having low heat resistance and low hygroscopicity as the core material. In addition, the cladding material can be achieved by selecting a gas barrier material. From the viewpoint of heat resistance, the core material preferably has a glass transition point of 90 ° C. or higher, and more preferably 130 ° C. or higher. As the core material having low hygroscopicity, a cycloolefin copolymer and a cycloolefin polymer are preferable. As the cladding material, polyethylene, polypropylene, nylon, and alloys and copolymers thereof are preferable.

本発明の光導波路フィルムは、R=3mmでの繰り返し曲げ試験後の光損失変化量が0.5dB以下であることが好ましい。コアに靱性を付与する観点から、コアの延伸倍率を1.3倍以上とすることで達成される。より、好ましくは、2倍以上である。さらに好ましくは3倍以上である。   The optical waveguide film of the present invention preferably has a light loss change amount of 0.5 dB or less after a repeated bending test at R = 3 mm. From the viewpoint of imparting toughness to the core, this is achieved by setting the draw ratio of the core to 1.3 times or more. More preferably, it is twice or more. More preferably, it is 3 times or more.

本発明の光導波路フィルムを通信用途に用いる場合、光の波長は可視〜近赤外光線領域(400nm〜1550nm)であることが好ましい。特に1200nm以下であることが好ましい。通常、長距離光通信に用いられる波長は、1.55μm、1.31μmなどの近赤外領域であるが、本発明では熱可塑性樹脂を用いているため、一般的に、前記した近赤外線領域に光吸収端をもつことが多い。そのため、光吸収が小さく、かつ伝送容量が多い特徴を有する波長600〜1100nmが好ましく、特に1000nm、850nmや650nmの光を用いることが本発明の光導波路フィルムには好適である。   When the optical waveguide film of the present invention is used for communication, the wavelength of light is preferably in the visible to near infrared ray region (400 nm to 1550 nm). In particular, it is preferably 1200 nm or less. Usually, the wavelength used for long-distance optical communication is in the near infrared region such as 1.55 μm and 1.31 μm. However, in the present invention, since the thermoplastic resin is used, in general, the near infrared region described above is used. Often have a light absorption edge. Therefore, a wavelength of 600 to 1100 nm having a feature of low light absorption and a large transmission capacity is preferable, and it is particularly preferable for the optical waveguide film of the present invention to use light having a wavelength of 1000 nm, 850 nm, or 650 nm.

また、本発明の光導波路フィルムは、できるだけ遠くまで光を導光させるため伝搬損失が低いことが重要である。光伝搬損失が低いことにより、遠方まで正確な光情報を伝達することができる。そのため、好ましくは、0.25dB/cm以下である。より好ましくは、0.1dB/cm以下である。さらに好ましくは、0.05dB/cm以下である。光散乱、吸収損失が少ないポリメチルメタクリレート、シクロオレフィンコポリマー、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂の選択、対称性の良いコア形状、コアサイズを形成し、コアとクラッド界面のコア表面の平均粗さを50nm以下、最大高さを100nm以下、製造プロセスを最適化することにより達成することができる。
本発明の光導波路フィルムを用いた光モジュールとしては、光I/Oが内蔵されたシステムのことである。なお、光モジュールとは、一般に光と電気を相互に変換する電子部品のことである。例えば、光を送信する側である面発光型半導体レーザー(VCSEL)− ポリマ光導波路である光導波路フィルム − 光を受信するフォトダイオードの基本構成を有したシステムのことである。より具体的には、例えば、本構成が、ルータ・サーバなどの装置間・ボード間接続の光バックプレーン、携帯電話のディスプレイ部とCPU間接続、ハイエンドのパーソナルコンピューターなどのプリント回路基板上のメモリ−CPU間接続、スイッチLSIのパッケージ、およびカーナビゲーションシステムなどの制御と駆動間接続に搭載されたシステムのことである。
Further, it is important that the optical waveguide film of the present invention has a low propagation loss in order to guide light as far as possible. Since optical propagation loss is low, accurate optical information can be transmitted far away. Therefore, Preferably, it is 0.25 dB / cm or less. More preferably, it is 0.1 dB / cm or less. More preferably, it is 0.05 dB / cm or less. Selection of thermoplastic resin such as polymethyl methacrylate, cycloolefin copolymer, polycarbonate, etc. with low light scattering and absorption loss, core shape and core size with good symmetry are formed, and the average roughness of the core surface at the core / cladding interface is 50 nm Hereinafter, the maximum height can be 100 nm or less, and can be achieved by optimizing the manufacturing process.
The optical module using the optical waveguide film of the present invention is a system in which optical I / O is incorporated. The optical module is an electronic component that generally converts light and electricity into each other. For example, a system having a basic configuration of a surface emitting semiconductor laser (VCSEL) that is a light transmitting side, an optical waveguide film that is a polymer optical waveguide, and a photodiode that receives light. More specifically, for example, this configuration is an optical backplane for connection between devices such as routers and servers, between boards, connection between a display unit of a mobile phone and a CPU, and a memory on a printed circuit board such as a high-end personal computer. -A system mounted on the connection between the control and drive of the CPU connection, the switch LSI package, and the car navigation system.

本発明の光導波路フィルムの用途は、ディスプレイ部材、太陽電池部材、装飾部材、照明部材、情報通信部材などの用途に用いることができる。光導波路フィルムは、フィルム面直方向から光を照射すると、コア間隔に依存して異方拡散や回折現象などが発生するため、光が特定方向へ広がる。そのため、ディスプレイ部材であるLCDの異方拡散板や視野角制御フィルム、さらには偏光フィルムなどとして利用することもできる。また、面内に光を入れる光導波路として用いる場合は、導光板として利用することができる。さらに、本発明の光導波路フィルム表面にエンボス加工、高濃度粒子のコーティングなどをさらに加えることにより、より前記効果を奏する。特に、導光性能を利用する場合は、LCDバックライトのエッジライド型の導光板として用いることができる。レンズなどと組み合わせることにより、光を効率的に導波路内に採光できるため、光電変換を必要とする太陽電池部材として用いることもできる。例えば、コアとフレネルレンズを接合させ、太陽光を採取し、太陽電池セルまで光を光導波路フィルムで導くことができる。導波させる光源の色を赤、青、黄、緑色とすることで、看板などの意匠用途しても用いることができる。また、レーザー、ハロゲンランプ、白色LED、太陽光などの光を採光し、目的の位置まで光導波路フィルムで導波させて、照射することにより、照明部材として用いることもできる。特に光源からの熱や紫外線を嫌う美術品などの展示品への間接照明、車載内のルームランプなどとして利用することができる。特に、本発明の光導波路フィルムは、装置間通信や装置内通信などの短〜中・長距離用の光導波路に好適に用いることができる。   The optical waveguide film of the present invention can be used for applications such as display members, solar cell members, decorative members, illumination members, and information communication members. When the optical waveguide film is irradiated with light from the direction perpendicular to the film surface, anisotropic diffusion or diffraction phenomenon occurs depending on the core interval, so that the light spreads in a specific direction. Therefore, it can be used as an anisotropic diffusion plate, a viewing angle control film, a polarizing film or the like of LCD as a display member. Moreover, when using as an optical waveguide which puts light in a surface, it can utilize as a light-guide plate. Furthermore, the above effects can be further achieved by further adding embossing, coating with high-concentration particles, and the like to the surface of the optical waveguide film of the present invention. In particular, when utilizing light guide performance, it can be used as an edge-ride type light guide plate of an LCD backlight. By combining with a lens or the like, the light can be efficiently collected in the waveguide, and therefore can be used as a solar cell member that requires photoelectric conversion. For example, the core and the Fresnel lens can be joined, the sunlight can be collected, and the light can be guided to the solar battery cell with the optical waveguide film. By setting the color of the light source to be guided to red, blue, yellow, and green, it can be used for design applications such as signboards. Moreover, it can also be used as an illumination member by collecting light such as a laser, a halogen lamp, a white LED, and sunlight, guiding the light to a target position with an optical waveguide film, and irradiating it. In particular, it can be used as indirect lighting for exhibits such as artworks that dislike the heat and ultraviolet rays from the light source, and in-room room lamps. In particular, the optical waveguide film of the present invention can be suitably used for short-to-medium / long-distance optical waveguides such as inter-device communication and intra-device communication.

ゆえに、本発明の光導波路フィルムは、照明装置、通信装置、表示装置に用いられることが好ましい。また、コネクタ付きライトガイドとして用いられることも好ましい。コネクタ規格としては、マルチコアタイプの汎用性の観点から、MTコネクタ、MPOコネクタ、MPXコネクタ、PMTコネクタ、PT光コネクタなどを用いることが好ましい。
その他、本発明の光導波路フィルムは、イメージガイド、光センサシンシング部材として用いることができる。また、その光源としては、VCSEL、LDやLEDでも良い。
Therefore, the optical waveguide film of the present invention is preferably used for lighting devices, communication devices, and display devices. Moreover, it is also preferable to be used as a light guide with a connector. As a connector standard, it is preferable to use an MT connector, an MPO connector, an MPX connector, a PMT connector, a PT optical connector, etc. from the viewpoint of versatility of a multi-core type.
In addition, the optical waveguide film of the present invention can be used as an image guide and an optical sensor synthesizing member. The light source may be a VCSEL, LD, or LED.

次に、本発明の光導波路フィルムの好ましい製造方法を以下に説明する。
2種類の熱可塑性樹脂AおよびBをペレットなどの形態で用意する。また、より損失を低くするためには、熱可塑性樹脂の重合系と製膜系を閉鎖系とすることが好ましい。この場合、ペレットである必要はかならずしもない。ペレットは、必要に応じて、事前乾燥を熱風中あるいは真空下で行った後、押出機に供給する。押出機内において、加熱溶融された熱可塑性樹脂は、ギヤポンプ等で熱可塑性樹脂の押出量を均一化され、フィルタ等を介して異物や変性した熱可塑性樹脂などを取り除く。
Next, the preferable manufacturing method of the optical waveguide film of this invention is demonstrated below.
Two types of thermoplastic resins A and B are prepared in the form of pellets. In order to further reduce the loss, it is preferable that the thermoplastic resin polymerization system and the film forming system are closed systems. In this case, it is not always necessary to be a pellet. The pellets are supplied to the extruder after pre-drying in hot air or under vacuum as necessary. In the extruder, the thermoplastic resin that has been heated and melted is made uniform in the extrusion amount of the thermoplastic resin by a gear pump or the like, and foreign substances, denatured thermoplastic resin, and the like are removed through a filter or the like.

押出機には、単軸押出機と二軸押出機のどちらを用いても良い。本発明に用いる熱可塑性樹脂の屈折率を調整する手段として、2種以上の異なる屈折率の熱可塑性樹脂をナノレベルで相溶(アロイ)化することにより屈折率の調整を可能とする混練化技術がある。このような場合は、スクリュー構成が非常に重要である。例えば、アロイ化を行う際は、単軸スクリューでは、ダルメージタイプ、マドックスタイプが好ましく、二軸スクリューでは、パドルの組合せにより練りを強くしたスクリュー構成にすることが好ましい。一方、1台の押出機から1種の熱可塑性樹脂を押出す場合は、余り混練が強すぎると、光損失の原因となる異物が発生するため、フルフライトスクリューやダブルフライトを用いた単軸押出機が好ましい。そのスクリューのL/Dは、28以下であることが好ましく、より好ましくは、24以下である。また、スクリューの圧縮比は、3以下であることが好ましく、より好ましくは、2.5以下である。また、光損失の原因となる異物を除去する方法としては、真空ベント押出や濾過フィルタなどの公知の技術を用いることが効果的である。真空ベントの圧力は、差圧で1〜300mmHg程度が好ましい。また、濾過フィルタとしては、溶融押出中にFSS(Fiber Sintered Stereo)リーフディスクフィルタを用いることにより、高精度濾過することができる。異物の大きさや量などの発生状態、及び樹脂粘度による濾圧に依存したフィルタの濾過精度を適宜変更することが好ましいが、本発明においては10μm以下の濾過精度フィルタを用いることが好ましい。より好ましくは、5μm以下、さらに好ましくは2μm以下である。また、その際の押出機先端の樹脂圧は、樹脂漏れを少なくする観点から、10MPa以下が好ましく、よりこの好ましくは、5MPa以下である。   As the extruder, either a single screw extruder or a twin screw extruder may be used. As a means of adjusting the refractive index of the thermoplastic resin used in the present invention, kneading that enables adjustment of the refractive index by compatibilizing (alloying) two or more types of thermoplastic resins having different refractive indexes. There is technology. In such cases, the screw configuration is very important. For example, when alloying, a single screw screw is preferably a dalmage type or a Maddox type, and a biaxial screw is preferably a screw structure in which kneading is strengthened by a combination of paddles. On the other hand, when extruding one kind of thermoplastic resin from one extruder, if the kneading is too strong, foreign matter that causes light loss is generated, so a single shaft using a full flight screw or double flight is used. An extruder is preferred. The L / D of the screw is preferably 28 or less, and more preferably 24 or less. Moreover, it is preferable that the compression ratio of a screw is 3 or less, More preferably, it is 2.5 or less. In addition, as a method for removing foreign matters that cause light loss, it is effective to use a known technique such as vacuum vent extrusion or a filtration filter. The pressure of the vacuum vent is preferably about 1 to 300 mmHg in terms of differential pressure. Further, as the filter, high-precision filtration can be performed by using an FSS (Fiber Sintered Stereo) leaf disk filter during melt extrusion. Although it is preferable to appropriately change the filtration accuracy of the filter depending on the generation state of the size and amount of foreign matter and the filtration pressure due to the resin viscosity, it is preferable to use a filtration accuracy filter of 10 μm or less in the present invention. More preferably, it is 5 micrometers or less, More preferably, it is 2 micrometers or less. Further, the resin pressure at the tip of the extruder at that time is preferably 10 MPa or less, more preferably 5 MPa or less, from the viewpoint of reducing resin leakage.

これらの2台以上の押出機を用いて異なる流路から送り出された熱可塑性樹脂は、次にピノール一体型のフィードブロックに送り込まれる。本発明の好ましいピノール一体型のフィードブロックの一例を、図5に示す。図5は、ピノール一体型フィードブロックの平面図である。ピノール一体型フィードブロック11は、クラッド層となる樹脂Bを供給する側板12、13、次に、クラッド層となる樹脂Bの液溜部14、クラッド層となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂A供給部15、スリット板16、クラッド層となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂B供給部17、クラッド層となる樹脂Bの液溜部18からなり、これらを一体化せしめて使用する。図5、6のピノール一体型フィードブロックは、クラッド層となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂A供給部15,クラッド層となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂B供給部17に由来して2つの樹脂導入口20、およびクラッド層を形成するための樹脂導入口33を一つ有する。ここで、スリット板16に存在する複数のスリットに導入される樹脂の種類は、クラッド層となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂A供給部15およびクラッド層となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂B供給部17、それぞれの液溜部21の底面と各スリット板における各スリットの端部との位置関係により決定される。以下、その機構を説明する。   The thermoplastic resin delivered from different flow paths using these two or more extruders is then fed into a pinol-integrated feed block. An example of a preferred pinole-integrated feed block of the present invention is shown in FIG. FIG. 5 is a plan view of a pinole-integrated feed block. The pinole-integrated feed block 11 includes side plates 12 and 13 for supplying a resin B serving as a cladding layer, a resin reservoir 14 for the resin B serving as the cladding layer, and a resin B liquid reservoir serving as the cladding layer. The A supply unit 15, the slit plate 16, the resin B supply unit 17 having a resin B liquid reservoir serving as a clad layer, and the resin B liquid reservoir 18 serving as a clad layer are integrated and used. 5 and 6 is derived from a resin A supply unit 15 having a resin B liquid reservoir serving as a clad layer, and a resin B supply unit 17 having a resin B liquid reservoir serving as a clad layer. And two resin inlets 20 and one resin inlet 33 for forming a cladding layer. Here, the types of the resin introduced into the plurality of slits existing in the slit plate 16 are the resin A supply unit 15 having the resin B liquid reservoir part serving as the cladding layer and the resin B liquid reservoir part serving as the cladding layer. It is determined by the positional relationship between the resin B supply unit 17 and the bottom of each liquid reservoir 21 and the end of each slit in each slit plate. The mechanism will be described below.

図7(a)はスリット部16を拡大したものである。スリット23aの形状を示すp−p’断面が同図の(b)であり、スリット23bの形状を示すq−q’断面が同図の(c)である。(b)および(c)に示すように各スリットの稜線26はスリット板の厚み方向に対して傾斜を有する。   FIG. 7A is an enlarged view of the slit portion 16. A p-p ′ cross section showing the shape of the slit 23 a is (b) in the figure, and a q-q ′ cross section showing the shape of the slit 23 b is (c) in the figure. As shown in (b) and (c), the ridge line 26 of each slit is inclined with respect to the thickness direction of the slit plate.

図8では、ピノール一体型フィードブロックのうち、クラッド層となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂A供給部15、スリット部16、クラッド層となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂B供給部17を示している。そして、クラッド層となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂A供給部15、クラッド層となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂B供給部17、それぞれにおける液溜部の底面32および30の高さは、スリット部に存在する稜線29の上端部28と下端部27との間の高さに位置する。このことにより、前記稜線29が高い側からは液溜部32より樹脂が導入されるが(図8中、矢印31)、前記稜線29が低い側からはスリットが封鎖された状態となり樹脂は導入されない。   In FIG. 8, the resin A supply part 15 which has the liquid reservoir part of resin B used as a clad layer, the slit part 16, and the resin B supply part which also has the liquid reservoir part of resin B used as a clad layer among pinol integrated feed blocks. 17 is shown. Then, a resin A supply unit 15 having a resin B liquid reservoir part serving as a clad layer, a resin B supply unit 17 having a resin B liquid reservoir part serving as a clad layer, and the heights of the bottom surfaces 32 and 30 of the liquid reservoirs in each of them. The height is located between the upper end portion 28 and the lower end portion 27 of the ridge line 29 existing in the slit portion. As a result, resin is introduced from the liquid reservoir 32 from the side where the ridgeline 29 is high (arrow 31 in FIG. 8), but the slit is sealed from the side where the ridgeline 29 is low and the resin is introduced. Not.

図示していないが、図8で注目したスリットに隣接したスリットでは、スリットの稜線が図8とは逆の角度に配置されており、クラッド層となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂B供給部17からはスリット板16へ導入される。かくして各スリットごとに樹脂Aまたは樹脂Bが選択的に導入されるので、樹脂Bをクラッド形成材料とし、樹脂Aをコア形成材料および/またはコア間隔調整部とすると、複数のコアとクラッド壁が配列した構造を有する樹脂の流れがスリット板16中に形成され、当該部材16の下方の流出口22より流出することとなる。すなわち、図1中のコア3、クラッド壁2が配列した構造の元が形成される。一方、クラッド層は、クラッド層となる樹脂Bを供給する側板12の樹脂流入口33から導入された樹脂Bは、側板13で2方向の流路34に2分岐される。次いで、それぞれ、クラッド層となる樹脂Bの液溜部35に流入し、均一に拡幅されて、コアとクラッド壁が配列した構造を有する樹脂流れの表層部となるように合流し、流出口22より流出する。この合流のタイミングは、できるだけ早い方が好ましい。すなわち、スリットの先端(頂部)から合流点までの距離は、100mm以下が好ましい。より好ましくは、50mm以下である。   Although not shown, in the slit adjacent to the slit noted in FIG. 8, the ridgeline of the slit is arranged at an angle opposite to that in FIG. The portion 17 is introduced into the slit plate 16. Thus, since the resin A or the resin B is selectively introduced for each slit, if the resin B is a clad forming material and the resin A is a core forming material and / or a core interval adjusting portion, a plurality of cores and clad walls are formed. A resin flow having an arrayed structure is formed in the slit plate 16 and flows out from the outlet 22 below the member 16. That is, the base of the structure in which the core 3 and the cladding wall 2 in FIG. 1 are arranged is formed. On the other hand, in the clad layer, the resin B introduced from the resin inlet 33 of the side plate 12 that supplies the resin B serving as the clad layer is branched into two flow paths 34 by the side plate 13. Next, the resin flows into the liquid reservoir 35 of the resin B to be the clad layer, and is uniformly widened and merged so as to become a surface layer portion of the resin flow having a structure in which the core and the clad wall are arranged. More outflow. The timing of this merge is preferably as early as possible. That is, the distance from the tip (top) of the slit to the junction is preferably 100 mm or less. More preferably, it is 50 mm or less.

このようなピノール一体型フィードブロックを用いると、コアの個数はスリットの個数で容易に調整できる。また、コア径はスリットの形状(長さ、間隙)、流体の流量、幅方向の圧縮度合いにて容易に調整可能である。特に、コア幅の微細化には、図11(a)で示したようなスリット板のフィルム幅方向両端のスリット間隙を広くすることで対応することができる。あるいは、コアのスリットの間隙を狭くすることでも対応することができる。コア厚みに関しては、キャスト速度を調整することで達成できる。一方、コアの形状については、基本的には角型となるものであるが、樹脂Aと樹脂Bの粘度差を調整することにより、角型形状が流動過程で変形し、楕円となったり、円としたりすることが可能である。なお、好ましいスリットの個数としては、ひとつのスリット板に5個以上3000個以下である。5個より少ないと、コアの数が少なすぎるために、スケール的に効率が悪い。一方、3000個より多いと、流量むらの制御が困難となり、フィルム幅方向でのコア径の精度が不足するため、光の接続が困難となる。より好ましくは、50個以上1000個以下である。この範囲では、コア径を高精度に制御しつつ、非常に効率よい多チャンネルの光導波路を提供することが可能となる。なお、200個以上のコアを有する場合には、別個に2個以上のスリット板を有するフィードブロックを用いることが好ましい。これは、1つのスリット板のなかに400個以上(コアとして200個以上)スリットが存在すると、各スリットの流量を均一にすることが困難となるためである。   When such a pinol-integrated feed block is used, the number of cores can be easily adjusted by the number of slits. The core diameter can be easily adjusted by the slit shape (length, gap), fluid flow rate, and degree of compression in the width direction. In particular, the reduction in the core width can be dealt with by widening the slit gap at both ends in the film width direction of the slit plate as shown in FIG. Alternatively, this can be dealt with by narrowing the gap between the slits of the core. The core thickness can be achieved by adjusting the casting speed. On the other hand, the shape of the core is basically a square shape, but by adjusting the viscosity difference between the resin A and the resin B, the square shape is deformed in the flow process, becomes an ellipse, It can be made into a circle. The preferred number of slits is 5 or more and 3000 or less per slit plate. If the number is less than 5, the number of cores is too small, and the efficiency is not good in terms of scale. On the other hand, when the number is more than 3000, it becomes difficult to control the flow rate unevenness, and the accuracy of the core diameter in the film width direction is insufficient, so that it becomes difficult to connect light. More preferably, it is 50 or more and 1000 or less. In this range, it is possible to provide a very efficient multi-channel optical waveguide while controlling the core diameter with high accuracy. In addition, when it has 200 or more cores, it is preferable to use a feed block having two or more slit plates separately. This is because if there are 400 or more (200 or more cores) slits in one slit plate, it is difficult to make the flow rate of each slit uniform.

かくして得られた樹脂Aと樹脂Bの配列構造、さらに樹脂Bのクラッド層を有する流体は、流出口22に直結した図9に示すダイにて、幅方向の縮流はなく厚み方向の縮流のみを経て、本発明の態様を有する構造体を形成する。図9は、本発明に使用するダイの一例を示した断面図である。図9のダイでは、1個の流入口を有し、厚み方向の縮流部37の角度φの縮流を経て、ダイ吐出口となるダイリップ38からなる構成となっている。厚み方向の縮流部37の角度φは、余り大きいとコア幅、コア間隔ムラを誘発するため出来るだけ緩いテーパとなっていることが好ましい。好ましいφは、60度以下である。より好ましくは30度以下である。さらに好ましくは15度以下である。また、ポリマ流路の壁面は、コア幅、コア間隔ムラを抑制する観点から、表面粗さが0.8S以下、より好ましくは、0.2S以下の鏡面仕上げである。鏡面仕上げは、ニッケルやハードクロム鍍金処理や高精度研磨で達成することができる。   The fluid having the arrangement structure of the resin A and the resin B and the clad layer of the resin B thus obtained is not contracted in the width direction in the die shown in FIG. Only through this, a structure having an embodiment of the present invention is formed. FIG. 9 is a sectional view showing an example of a die used in the present invention. The die shown in FIG. 9 has a single inlet, and is constituted by a die lip 38 serving as a die discharge port after being contracted at an angle φ of the contracted portion 37 in the thickness direction. If the angle φ of the contracted portion 37 in the thickness direction is too large, it is preferable that the taper is as gentle as possible in order to induce core width and core interval unevenness. A preferable φ is 60 degrees or less. More preferably, it is 30 degrees or less. More preferably, it is 15 degrees or less. Further, the wall surface of the polymer flow path has a mirror finish with a surface roughness of 0.8 S or less, more preferably 0.2 S or less, from the viewpoint of suppressing the core width and core interval unevenness. Mirror finish can be achieved by nickel or hard chrome plating or high precision polishing.

上記ピノール一体型フィードブロックとダイを用いることにより、ダイから吐出されたシートは、図1および図11(b)に示すような本願の好ましい態様である光導波路フィルムの構造を有するものとなる。   By using the pinol-integrated feed block and the die, the sheet discharged from the die has the structure of the optical waveguide film which is a preferred embodiment of the present application as shown in FIG. 1 and FIG.

その後、0.2Sレベルの表面粗さのキャスティングドラム上に冷却固化されることによって、コアが長手方向に延在し、フィルム幅方向にコアが4個以上配列した光導波路フィルムが得られる。なお、ピノール一体型フィードブロック内のポリマ流路の断面形状は、均一な幅方向積層とする観点から、角型が好ましく、特にアスペクト比(流路断面のフィルム幅方向の長さ/厚み方向の長さ)が4以上であることが好ましい。より好ましくは、15以上である。また、得られるフィルムの平面性を保つために、冷却固化の際は、ワイヤー状、テープ状、針状あるいはナイフ状等の電極を用いて、静電気力によりキャスティングドラム等の冷却体に密着させる静電印加法を用いることが好ましい。静電印加法とは、タングステンなどのワイヤーに3〜10kV程度の電圧をかけることにより、電界を発生させて、溶融状態のシートをキャスティングドラムに静電密着させて、冷却固化されたシート得る方法のことである。その他、スリット状、スポット状、面状の装置からエアーを吹き出してキャスティングドラム等の冷却体に密着させる方法、公知の表面粗さが0.4〜0.2SレベルのHCrメッキのタッチロールなどにより、カレンダリングキャストしても良い。かくして得られた吐出シートは、キャスティングドラムやカレンダリングロール等にて、冷却固化される。ダイからの吐出の際、ネックダウン現象によって、コア間隔が変動することがあるため、図10に示すようにダイリップ端部にエッジガイド39を設けることが好ましい。エッジガイドの樹脂との接触面の材質は、鏡面仕上げされたSUS、銅、真鍮などのいかなる金属でも良い。また、フッ素加工を接液面となる表面に施すことも好ましい。より好ましくは、耐熱性、摺動性、離型性を兼ね備えたテフロン(登録商標)が好ましい。特に好ましくは、ニッケルメッキ中にフッ素樹脂の皮膜を形成したものが、自己潤滑性、摺動性向上および適度な離型性により、目やになど発生することなく、フィルムエッジが安定したキャストが実現するため、高いコア間隔精度を達成することができる。但し、クラッドがフッ素樹脂からなる場合は、この限りではない。また、エッジガイドは、目やに発生防止と高いコア間隔精度を達成する観点から、ヒータ機能を兼ね備えたものを用いることが好ましい。エッジガイドとは、ダイから吐出された樹脂フィルムの端部を拘束するべく、図9に示すようにダイリップ38と冷却体41の間に設けられたものであり、エッジガイドと樹脂がわずかに接触することにより、表面張力にてネックダウン現象が抑制される。こうすることにより、ダイから吐出された樹脂フィルムは、吐出量と引き取り速度の関係によって、厚み方向には薄膜化されるものの、幅方向寸法は殆ど変化しなくなるため、コア幅、コア間隔の幅方向の位置精度が向上する。   Then, by cooling and solidifying on a casting drum having a surface roughness of 0.2S, an optical waveguide film in which the core extends in the longitudinal direction and four or more cores are arranged in the film width direction is obtained. In addition, the cross-sectional shape of the polymer flow path in the pinol-integrated feed block is preferably a square shape from the viewpoint of uniform width direction lamination. The length is preferably 4 or more. More preferably, it is 15 or more. In addition, in order to maintain the flatness of the resulting film, when it is cooled and solidified, it is statically adhered to a cooling body such as a casting drum by electrostatic force using an electrode such as a wire, tape, needle or knife. It is preferable to use an electric application method. The electrostatic application method is a method in which a voltage of about 3 to 10 kV is applied to a wire such as tungsten to generate an electric field, and the molten sheet is electrostatically adhered to the casting drum to obtain a cooled and solidified sheet. That's it. In addition, by blowing air from a slit-like, spot-like, or planar device and bringing it into close contact with a cooling body such as a casting drum, a known surface roughness of 0.4 to 0.2 S level HCr-plated touch roll, etc. You may cast it as a calendar. The discharge sheet thus obtained is cooled and solidified by a casting drum, a calendering roll or the like. When discharging from the die, the core interval may fluctuate due to a neck-down phenomenon, so it is preferable to provide an edge guide 39 at the end of the die lip as shown in FIG. The material of the contact surface of the edge guide with the resin may be any metal such as mirror-finished SUS, copper, or brass. Moreover, it is also preferable to perform fluorine processing on the surface which becomes a wetted surface. More preferably, Teflon (registered trademark) having heat resistance, slidability and releasability is preferable. Particularly preferably, a film formed of a fluororesin film during nickel plating realizes stable casting of the film edge without generating any trouble due to self-lubricating property, improved sliding property and appropriate releasability. Therefore, high core interval accuracy can be achieved. However, this is not the case when the cladding is made of a fluororesin. Moreover, it is preferable to use what has a heater function from a viewpoint of achieving generation | occurrence | production prevention and high core space | interval precision for an edge guide. The edge guide is provided between the die lip 38 and the cooling body 41 as shown in FIG. 9 in order to constrain the end of the resin film discharged from the die, and the edge guide and the resin are in slight contact with each other. By doing so, the neck-down phenomenon is suppressed by the surface tension. By doing so, the resin film discharged from the die is thinned in the thickness direction due to the relationship between the discharge amount and the take-off speed, but the width direction dimension hardly changes. The positional accuracy of the direction is improved.

一方、ダイの外でコア幅を微細化する場合は、エッジガイド39を設けることなく、図12に示したように光導波路フィルムのダイリップから冷却媒体41の着地点までの距離であるLD間距離46が、ダイのリップ幅の3倍以上となるように設定し、ネックダウンをともなった一軸伸長を行い冷却媒体で冷却固化を行う。ここでの着地点とは、キャストドラム上に光導波路フィルが接地している着地線のうち、幅方向中央部の位置である。コア幅を50μm未満の微細化する観点からは、LD間距離は、ダイのリップ幅の3倍以上、より好ましくは5倍以上とすることである。次いで、冷却ロール43を得て、延伸ロール44へ導かれる。   On the other hand, when the core width is reduced outside the die, the distance between the LDs, which is the distance from the die lip of the optical waveguide film to the landing point of the cooling medium 41 as shown in FIG. 46 is set to be 3 times or more of the lip width of the die, and uniaxial extension with neck-down is performed, and cooling and solidification is performed with a cooling medium. Here, the landing point is the position in the center in the width direction of the landing line where the optical waveguide film is grounded on the cast drum. From the viewpoint of miniaturizing the core width to less than 50 μm, the distance between the LDs should be at least 3 times, more preferably at least 5 times the lip width of the die. Next, the cooling roll 43 is obtained and guided to the stretching roll 44.

得られた本発明の光導波路フィルム40は、必要に応じて延伸、熱処理等を行い、ワインダーにて巻きとられる。延伸および熱処理は、コアとクラッドの界面のコア表面の粗さを低減させる観点から好ましい。延伸温度は、コアとクラッドの熱可塑性樹脂のガラス転移点(Tg)の温度以上、融点以下であることが好ましい。延伸倍率は、フィルム幅方向でコアの複屈折が発生させずに耐屈曲性を付与する観点から、1.05倍以上3倍以下が好ましい。より好ましくは、1.1倍以上2倍以下である。延伸方式は、公知のロール間延伸方式が好ましいが、ネックダウンを抑制する観点からゾーン延伸を採用することが好ましい。ゾーン延伸とは、適度な距離をとったロール間に配置された近赤外線ヒータ45を用いてフィルム幅方向に一様に局所加熱を行い、ネックダウンを殆ど発生させない延伸方式のことである。一方、延伸によりコア幅およびコア間隔の微細化を行う場合は、延伸区間をフィルム幅の3倍以上とり、延伸倍率を2倍以上とすることにより厚みと幅方向に等縮尺で微細化される。等縮尺で微細化されるためには、延伸温度が、コアのガラス転移点以上であり、コアのガラス転移点>クラッドのガラス転移点の関係を満たしていることが好ましい。より好ましくは、延伸温度>コアのガラス転移点>クラッドの融点の関係を満たしていることである。コアおよびクラッドとも一軸伸長的に伸ばされるためである。   The obtained optical waveguide film 40 of the present invention is subjected to stretching, heat treatment, and the like as necessary, and is wound by a winder. Stretching and heat treatment are preferable from the viewpoint of reducing the roughness of the core surface at the interface between the core and the clad. The stretching temperature is preferably not less than the glass transition point (Tg) of the core and clad thermoplastic resin and not more than the melting point. The draw ratio is preferably 1.05 times or more and 3 times or less from the viewpoint of imparting bending resistance without causing birefringence of the core in the film width direction. More preferably, it is 1.1 times or more and 2 times or less. The stretching method is preferably a known roll-to-roll stretching method, but it is preferable to employ zone stretching from the viewpoint of suppressing neck down. Zone stretching is a stretching method in which local heating is uniformly performed in the film width direction using a near-infrared heater 45 disposed between rolls at an appropriate distance so that neck-down hardly occurs. On the other hand, when the core width and the core interval are refined by stretching, the stretching section is taken at 3 times or more of the film width, and the stretching ratio is made 2 or more, so that it is miniaturized in the thickness and width directions at the same scale. . In order to make it finer at an equal scale, it is preferable that the stretching temperature is equal to or higher than the glass transition point of the core and satisfies the relationship of the glass transition point of the core> the glass transition point of the cladding. More preferably, the relationship of drawing temperature> core glass transition point> cladding melting point is satisfied. This is because both the core and the clad are stretched uniaxially.

一方、熱処理は、通常のノズルによる吹き付けオーブンを通過することで達成することができる。熱処理温度は、コアの軟化点以上で実施することが、コア表面の粗さを低減させる観点から好ましい。また、熱寸法安定性を付与する観点から、フィルム長手方向に5%以下の弛緩処理を施すことも好ましい。より好ましくは2%以下である。   On the other hand, heat processing can be achieved by passing through the spray oven with a normal nozzle. The heat treatment temperature is preferably carried out at or above the softening point of the core from the viewpoint of reducing the roughness of the core surface. Further, from the viewpoint of imparting thermal dimensional stability, it is also preferable to perform a relaxation treatment of 5% or less in the longitudinal direction of the film. More preferably, it is 2% or less.

また、次いで、本発明の光導波路フィルムを保護するためのジャケットを被覆することも好ましい。ジャケット特性として、難燃性と柔軟性が求められるため、ナイロン、ポリエチレン、塩化ビニルが好ましい。また、ジャケットには、外光がコアへ侵入するのを遮断する観点から、カーボンブラックなどの色素顔料が含まれていることが好ましい。   It is also preferable to cover a jacket for protecting the optical waveguide film of the present invention. Nylon, polyethylene, and vinyl chloride are preferable because the jacket characteristics require flame retardancy and flexibility. The jacket preferably contains a pigment such as carbon black from the viewpoint of blocking external light from entering the core.

本発明に使用した物性値の評価法を記載する。
(物性値の評価法)
(1)光導波路フィルムの断面構造の観察
フィルムの断面構造は、カッターで切り出した断面(幅方向−厚み方向断面)に対して研磨による前処理を行った後に、光学顕微鏡を用いて断面観察を行った。研磨方法は、切り出したサンプルをシート用の特別な冶具を用いて固定して日新化成社製のポリシング装置NAP-240VRを用いて研磨を行った。研磨条件は、研磨紙#800〜#10000、研磨液:水。
An evaluation method of physical property values used in the present invention will be described.
(Method for evaluating physical properties)
(1) Observation of the cross-sectional structure of the optical waveguide film The cross-sectional structure of the optical waveguide film is a cross-sectional observation using an optical microscope after pre-processing by polishing the cross-section (width-direction-thickness-direction cross-section) cut out with a cutter. went. In the polishing method, the cut sample was fixed using a special jig for sheeting, and polishing was performed using a polishing apparatus NAP-240VR manufactured by Nisshin Kasei Co., Ltd. The polishing conditions are abrasive paper # 800 to # 10000, polishing liquid: water.

次いで、Leica社製光学顕微鏡DMLMを用いて、フィルムの厚み方向−幅方向断面全てについて撮影した。撮影条件は、鮮明な画像が得られるように透過/反射モード、対物レンズ:×10〜×100、焦点距離を適宜調整し、観察倍率は、厚み方向全てが視野に入るように適宜調整した。この撮影により、コア数、クラッド壁数を測定した。撮影した画像は、付属のソフトAxioVision3.0で画像データとしてコンピュータへ保存した。   Subsequently, all the cross sections in the thickness direction-width direction of the film were photographed using a Leica optical microscope DMLM. The photographing conditions were adjusted as appropriate so that the transmission / reflection mode, objective lens: x10 to x100, and focal length were appropriately adjusted so that a clear image was obtained, and the observation magnification was adjusted so that the entire thickness direction was in the field of view. By this photographing, the number of cores and the number of cladding walls were measured. The captured images were saved to a computer as image data using the included software AxioVision3.0.

なお、コア径、凹凸差、コア幅、コア厚みなどの各種距離の測定には、保存した画像データを用いて、画像処理ソフト Image-Pro Plus ver.4(販売元 プラネトロン(株))により測長を行った。測長はスケーリングを行った後に、各種距離の定義に従ってマニュアル測定モードで測長した。測長箇所は、フィルム幅方向中央部のコアとした。   For measurement of various distances such as core diameter, unevenness difference, core width, core thickness, etc., the measured image data was used and measured by image processing software Image-Pro Plus ver.4 (distributor Planetron Co., Ltd.). Went long. Length measurement was performed in manual measurement mode according to the definition of various distances after scaling. The length measurement location was the core at the center in the film width direction.

(2)コア幅のムラ、コア間隔のムラ、コアの偏心率
得られたサンプルのフィルム幅方向の全てのコアについて、評価方法(1)項の手順にしたがって、コア幅を測長した。ここでのコア幅とは、図3(a)に示すようにフィルム幅方向に並ぶ2本の平行線とコアが接する間隔を示す。コア幅のムラは、フィルム幅方向全てのコア幅の最大と最小の差をフィルム幅方向中央部のコア幅で割り、100を乗じた値として求めた。
(2) Core width unevenness, core interval unevenness, core eccentricity The core width was measured for all the cores in the film width direction of the obtained samples according to the procedure of the evaluation method (1). The core width here indicates an interval at which the core contacts two parallel lines arranged in the film width direction as shown in FIG. The unevenness of the core width was obtained as a value obtained by dividing the difference between the maximum and minimum core widths in all the film width directions by the core width in the central portion in the film width direction and multiplying by 100.

一方、コア間隔については、評価方法(1)項により得られたフィルム幅方向すべてのコア画像から以下手順で評価した。まず、必要であれば、画像処理を行った。画像処理は、コアの形状を鮮明にするために行うものであり、ソフト付属の2値化およびローパスフィルタ処理などである。   On the other hand, about the core space | interval, it evaluated in the following procedures from the core image of all the film width directions obtained by the evaluation method (1) term. First, if necessary, image processing was performed. The image processing is performed to make the core shape clear, and includes binarization and low-pass filter processing attached to the software.

続いて、画像解析にて、平行シックプロファイルモードで、フィルム厚み方向の2本の平行ライン間に全てのコアが挟まれるよう配置し、位置とライン間の平均明るさとの関係を、数値データとして読み取った。表計算ソフト(Excel2000)を用いて、位置(μm)と明るさのデータに対してサンプリングステップ6(間引き6)でデータ採用した後に、3点移動平均の数値処理を施した。さらに、フィルム幅方向の長さに対して得られた明るさが変化するデータを微分し、VBAプログラムにより、その微分曲線の極大値と極小値を読み込み、コアの両端部に位置する極値2つの中点をコア中心位置として全てについて算出した。次いで、隣り合うこれらの間隔を図3(b)に示したコア間隔7として算出した。この操作を光導波路フィルムのフィルム厚み方向−幅方向断面すべての写真について行い、コア間隔のムラを求めた。
コア間隔のムラ(Vl)は、下記の式(2)のように定義する。
Vl=(Lmax−Lmin)/Lave×100(%) 式(2)
Vl:コア間隔のムラ
Lmax:最大コア間隔
Lmin:最小コア間隔
Lave :コア間隔の平均値
なお、コア間隔のムラは、光導波路フィルムのフィルム幅方向両端部のコア間隔調整部などは対象外とした。
Subsequently, in the image analysis, in the parallel chic profile mode, all the cores are sandwiched between two parallel lines in the film thickness direction, and the relationship between the position and the average brightness between the lines is expressed as numerical data. I read it. Using the spreadsheet software (Excel2000), the data of the position (μm) and the brightness was adopted in the sampling step 6 (thinning 6) and then subjected to numerical processing of a three-point moving average. Further, the data obtained by changing the brightness with respect to the length in the film width direction is differentiated, and the maximum value and the minimum value of the differential curve are read by the VBA program, and the extreme value 2 located at both ends of the core is read. All the midpoints were calculated as core center positions. Next, these adjacent intervals were calculated as the core interval 7 shown in FIG. This operation was performed for all photographs of the cross section in the film thickness direction-width direction of the optical waveguide film, and the unevenness of the core interval was obtained.
The unevenness (Vl) in the core interval is defined as in the following formula (2).
Vl = (Lmax−Lmin) / Lave × 100 (%) Formula (2)
Vl: Unevenness of core interval Lmax: Maximum core interval Lmin: Minimum core interval Lave: Average value of core interval In addition, the unevenness of the core interval is excluded from the core interval adjusting portions at both ends in the film width direction of the optical waveguide film. did.

さらに、フィルム幅方向すべてのコア画像から、付属の画像処理ソフト Image-Pro Plus ver.4(販売元 プラネトロン(株))を用いてコアの偏心率を求めた。全てのコアに対する偏心率の平均値を求めた。   Furthermore, the core eccentricity was calculated from the core images in the film width direction using the attached image processing software Image-Pro Plus ver.4 (distributor Planetron Co., Ltd.). The average value of the eccentricity for all cores was obtained.

(3)コア表面の平均粗さRa、最大高さRmax
フィルム幅方向中央部から幅方向2cm×長手方向6cmサイズでサンプルを切り出し、さらに、クラッド層に切れ込みを入れてコア部のみを光導波路フィルムから取り出した。サンプル長4cm。このサンプルをテープでSiウエハ上に固定した。次いで、装置:走査型共焦点(コンフォーカル)レーザー顕微鏡(オリンパス社製ols3000)を用いて 、5〜100xの対物レンズでクラッド層に隣接していたサンプル表面を観察し、長手方向の走査範囲100μmにおける表面粗さRa、Rmaxを装置付属のソフト(ver.5)で解析した。測定回数は、3回としてその平均を採用した。但し、コア表面の観測面は、切れ込みの反対側を用いた。
(3) Average roughness Ra and maximum height Rmax of the core surface
A sample was cut out from the central part in the width direction of the film with a size of 2 cm in the width direction and 6 cm in the longitudinal direction, and further, only the core part was taken out from the optical waveguide film by cutting into the cladding layer. Sample length 4cm. This sample was fixed on a Si wafer with a tape. Next, using a scanning confocal laser microscope (ols3000 manufactured by Olympus Corporation), the sample surface adjacent to the cladding layer was observed with an objective lens of 5 to 100 ×, and the scanning range in the longitudinal direction was 100 μm. The surface roughness Ra and Rmax were analyzed with the software (ver. 5) attached to the apparatus. The average of the number of measurements was 3 times. However, the observation surface of the core surface was the opposite side of the cut.

(4)結晶粒サイズ
結晶粒サイズは、理学電機(株)製薄膜X線回折装置RAD-Cを用いて測定した。X線源の測定条件は、線源CuKα、電圧40kV、電流30mA、走査範囲(2θ) 5〜55°、走査速度2°/min、X線入射は、through viewとした。
スペクトル解析は、本測定により確認される2θ=10〜30°までに観測されるメインピークを用いた。結晶粒サイズは、メインピークである20°近辺に現れる(110)面から式(3)のシェラーの式を用いて求めた。なお、表1中の「−」の記載は、回折ピークが存在しなかったことを意味する。実施例19と20と21については、ナイロン6ではなく、エチレン−プロピレン共重合体について、結晶粒サイズを求めた。
(4) Crystal grain size The crystal grain size was measured using a thin film X-ray diffractometer RAD-C manufactured by Rigaku Corporation. The measurement conditions of the X-ray source were a radiation source CuKα, a voltage of 40 kV, a current of 30 mA, a scanning range (2θ) of 5 to 55 °, a scanning speed of 2 ° / min, and the X-ray incidence was a through view.
The spectrum analysis used the main peak observed by 2 (theta) = 10-30 degrees confirmed by this measurement. The crystal grain size was determined from the (110) plane appearing around 20 ° which is the main peak, using the Scherrer formula of Formula (3). In addition, description of "-" in Table 1 means that the diffraction peak did not exist. For Examples 19, 20, and 21, the crystal grain size was determined for ethylene-propylene copolymer, not nylon 6.

結晶粒サイズ=0.9*λ/(B*cosθ) 式(3)
(但し、B:半値幅,λ:1.5406オングストローム)
(5)屈折率
樹脂の屈折率は、JIS K7142(1996)A法に従って測定した。なお、本発明における樹脂の屈折率は、光導波路フィルムを構成する各樹脂単体について測定した。この値を用いて、NA値を算出した。測定用のサンプルは、各樹脂を乾燥後、溶融プレスすることでシートを得た。
Grain size = 0.9 * λ / (B * cosθ) Equation (3)
(B: Half width, λ: 1.5406 angstrom)
(5) Refractive index The refractive index of the resin was measured according to JIS K7142 (1996) A method. In addition, the refractive index of resin in this invention was measured about each resin simple substance which comprises an optical waveguide film. Using this value, the NA value was calculated. A sample for measurement was obtained by drying each resin and then melt-pressing it.

(6)融解エンタルピーΔH、結晶融解温度Tm
光導波路フィルムからクラッド部を切り出し、サンプルを電子天秤で5mg計量し、アルミパッキンで挟み込みセイコーインスツルメント社(株)製SSC/5200熱示差走査計を用いて、JIS−K−7121および7122(1987年)に従って測定及び算出を行った。まず、はじめに1st Runで、25℃から300℃まで20℃/min.で昇温した後、25℃まで急冷した。引き続き、2nd Runでは、25℃から300℃まで20℃/min.で昇温した。樹脂の融解エンタルピーΔH、結晶融解温度Tmは2nd Runにおける融解ピークを解析して求めた。なお、表1中の「−」の記載は、融解ピークが存在しなかったことを意味する。
装置:セイコー電子工業(株)製”ロボットDSC−RDC220”
データ解析”ディスクセッションSSC/5200”
(7)伝搬損失
25℃、65%RHの環境下で、JIS C6823(1999)カットバック法(IEC60793−C1A)に準じて行った。サンプルは、試験長10cm、9cm、8cm、7cmと準備し、各サンプルの挿入損失を測定した。光源には、波長850nmのLED(アンリツ製0901A)を用い、モードスクランブラを介してサンプルに光入力を行った。光ファイバーは、入力側φ50μmのマルチモードファイバ型GI(NA0.21)、検出側コア径0.2mmのSIタイプ(NA0.22)を用いた。サンプルのコア径が40μm未満のサンプルについては、入力側をφ10μmのシングルモードファイバーを利用した。なお、光の入出力には、調芯器を用いて光軸合わせを行った。また、検出器には、光パワーセンサ(アンリツ社製MA9421A)を用いた。伝搬損失は、長さに対する挿入損失をプロットし、最小二乗法により決定した。すなわち、得られた直線式の傾きを伝播損失とした。また、最小二乗の際、寄与率Rが0.99以上のときのみ伝播損失として採用した。0.99以下の場合は、再調芯、再サンプル調整などの再測定を繰り返すことによって、0.99以上の値を得た。測定に用いたコアは、フィルム幅方向中央部のコアとした。なお、サンプルの光入出部端面は、損失測定前に鏡面研磨、および超音波水洗浄の前処理を行った。前処理方法は、評価方法の(1)項に準ずる。以下の評価において、光損失測定を行うサンプルについては、同様の前処理を行った。
(6) Melting enthalpy ΔH, crystal melting temperature Tm
The clad part was cut out from the optical waveguide film, the sample was weighed by 5 mg with an electronic balance, sandwiched between aluminum packings, JIS-K-7121 and 7122 ( 1987), measurement and calculation were performed. First, at 1st Run, 20 ° C / min. From 25 ° C to 300 ° C. And then cooled rapidly to 25 ° C. Subsequently, at 2nd Run, 20 ° C./min. The temperature was raised. The melting enthalpy ΔH and the crystal melting temperature Tm of the resin were obtained by analyzing the melting peak at 2nd Run. In addition, description of "-" in Table 1 means that the melting peak did not exist.
Equipment: “Robot DSC-RDC220” manufactured by Seiko Electronics Industry Co., Ltd.
Data analysis "Disc Session SSC / 5200"
(7) It was performed in accordance with JIS C6823 (1999) cutback method (IEC 60793-C1A) in an environment of propagation loss of 25 ° C. and 65% RH. Samples were prepared with test lengths of 10 cm, 9 cm, 8 cm, and 7 cm, and the insertion loss of each sample was measured. As a light source, an LED having a wavelength of 850 nm (Anritsu 0901A) was used, and light was input to the sample via a mode scrambler. As the optical fiber, a multi-mode fiber type GI (NA 0.21) having an input side diameter of 50 μm and an SI type (NA 0.22) having a detection-side core diameter of 0.2 mm were used. For samples with a core diameter of less than 40 μm, a single mode fiber with a diameter of 10 μm was used on the input side. In addition, the optical axis alignment was performed for the input-output of light using the aligner. In addition, an optical power sensor (MA9421A manufactured by Anritsu Corporation) was used as a detector. Propagation loss was determined by the least square method by plotting insertion loss against length. That is, the linear slope obtained was defined as propagation loss. Also, when the least square, the contribution rate R 2 is adopted as the propagation loss only when the 0.99 or more. In the case of 0.99 or less, a value of 0.99 or more was obtained by repeating remeasurement such as realignment and resample adjustment. The core used for the measurement was the core at the center in the film width direction. In addition, the optical input / output part end surface of the sample was subjected to pre-processing of mirror polishing and ultrasonic water washing before loss measurement. The pretreatment method conforms to item (1) of the evaluation method. In the following evaluation, the same pretreatment was performed on the sample for measuring the optical loss.

(8)剥離試験
JIS K5600(2002年)に従って試験を行った。なお、フィルムを硬い素地とみなし、2mm間隔で25個の格子状パターンを切り込んだ。また、約75mmの長さに切ったテープを格子の部分に接着し、テープを60°に近い角度で0.5〜1.0秒の時間で引き剥がした。ここで、テープにはセキスイ製セロテープ(登録商標)No.252(幅18mm)を用いた。評価の基準を下記する。
◎:格子部も1つも剥がれなかった場合。
○:格子部はいくつか剥がれたが、格子以外の箇所は剥がれなかった場合。
×:格子部以外も剥がれた場合。
(8) Peel test A test was conducted according to JIS K5600 (2002). The film was regarded as a hard substrate, and 25 lattice patterns were cut at intervals of 2 mm. Further, a tape cut to a length of about 75 mm was adhered to the lattice portion, and the tape was peeled off at an angle close to 60 ° in a time of 0.5 to 1.0 seconds. Here, Sekisui's cello tape (registered trademark) no. 252 (width 18 mm) was used. The criteria for evaluation are as follows.
(Double-circle): When neither a lattice part peels off.
◯: When some of the lattice parts were peeled off, but no part other than the lattices was peeled off.
X: When other than the lattice part is peeled off.

(9)符号誤り率評価
25℃、65%RHの環境下で計測を行った。パルスパターンジェネレーター(アンリツ社製 MP1800A)にて発生するパスルパターンを電気―光変換器(New Focus社製1780 E/O 850nm VICSEL Type)を用いて光信号に変換後、フィルム長手方向に20cm切り出した光導波路フィルムに光入力を行った。光ファイバーは入力側、出力側ともにGI型のφ50μmマルチモードタイプ(NA0.21)を用いた。なお、光の入出力には、調芯器を用いて光軸合わせを行った。検出した光は光―電気変換器(New Focus社製1580―B O/E 850nm)を用いて電気信号に変換後、エラーディテクター(アンリツ社製MP1800A)にて検出した。
なお、符号誤り率の評価は10GHzの信号を入力したときのエラーレートを検出し、以下の基準で判断した。また、測定に用いたコアはフィルム幅方向中央部のコアとした。
◎:1×10―15未満
○:1×10―15以上 1×10―12未満
△:1×10―12以上 1×10―9未満
×:1×10―9以上。
(9) Evaluation of code error rate Measurement was performed in an environment of 25 ° C. and 65% RH. The pulse pattern generated by the pulse pattern generator (MP1800A manufactured by Anritsu) was converted into an optical signal using an electro-optical converter (1780 E / O 850 nm VICSEL Type manufactured by New Focus), and then cut 20 cm in the longitudinal direction of the film. Light was input to the optical waveguide film. As the optical fiber, a GI type φ50 μm multimode type (NA 0.21) was used for both the input side and the output side. In addition, the optical axis alignment was performed for the input-output of light using the aligner. The detected light was converted into an electrical signal using a photoelectric converter (New Focus, 1580-BO / E 850 nm), and then detected with an error detector (MP1800A, Anritsu).
The code error rate was evaluated based on the following criteria by detecting the error rate when a 10 GHz signal was input. Moreover, the core used for the measurement was the core at the center in the film width direction.
A: Less than 1 × 10 −15 ○: 1 × 10 −15 or more 1 × 10 −less than 12 Δ: 1 × 10 −12 or more 1 × 10 −less than 9 ×: 1 × 10 −9 or more

(10)溶融粘度差
コアとなる熱可塑性樹脂Aおよびクラッドとなる熱可塑性樹脂Bともに、オーブンにて90℃で4時間以上乾燥し、前処理を行った。測定条件は以下の通りである。
装置 :島津製作所(株)島津フローテスタCFT-500形A
試料 :約数g
溶融温度 :表1記載の押出温度
荷重 :100,150,200kgf(サンプルセットを始めて5分後に荷重スタート)
試験回数 :3
ダイス :φ1mm、L=10mm
データは、試験回数3回の平均を採用した。また、熱可塑性樹脂A、Bとも剪断速度100S^(―1)の値を採取し、その差の絶対値を融粘度差(poise)とした。なお、100での値が読みとれないときは、線形近似を行い直線の数式から値を読み取った。
(10) The thermoplastic resin A serving as the melt viscosity difference core and the thermoplastic resin B serving as the cladding were both pre-treated by drying in an oven at 90 ° C. for 4 hours or more. The measurement conditions are as follows.
Equipment: Shimadzu Corporation Shimadzu Flow Tester CFT-500 Type A
Sample: about several grams
Melting temperature: Extrusion temperature load shown in Table 1: 100,150,200kgf (Loading started 5 minutes after starting the sample set)
Number of tests: 3
Dice: φ1mm, L = 10mm
For the data, an average of 3 test times was adopted. In addition, for the thermoplastic resins A and B, a value of a shear rate of 100 S ^ (-1) was taken, and the absolute value of the difference was defined as a difference in melt viscosity (poise). When the value at 100 could not be read, linear approximation was performed and the value was read from a linear mathematical expression.

(11)高温高湿試験
サンプルの試験長は、長さ方向に10cmとした。サンプル端面の前処理を行い、幅方向の中央部のコアについて、高温高湿試験前に光損失測定を行った。測定方法は、評価項目(7)に準ずる。次いで、温度70℃、湿度90%の恒温恒湿槽(タバイ社製 labostar humidity cabinet LHU-112)の環境下で、1000時間放置した後に、同じコアについて光損失測定を行った。試験前後の損失差を損失変化量として、以下の基準で評価した。試験方法の詳細は、JPCA−PE02−05−01S(2008)6.1の記載に従った。
○:損失変化量が0.5dB未満
△:損失変化量が0.5dB以上2dB未満
×:損失変化量が2dB以上。
(11) The test length of the high-temperature and high-humidity test sample was 10 cm in the length direction. The sample end face was pretreated, and the optical loss was measured on the core in the center in the width direction before the high temperature and high humidity test. The measurement method is based on the evaluation item (7). Next, the optical loss measurement was performed on the same core after leaving it to stand for 1000 hours in an environment of a constant temperature and humidity chamber (Labostar humidity cabinet LHU-112 manufactured by Tabai Co., Ltd.) having a temperature of 70 ° C. and a humidity of 90%. The loss difference before and after the test was evaluated as the loss change amount according to the following criteria. The details of the test method were as described in JPCA-PE02-05-01S (2008) 6.1.
○: Loss change amount is less than 0.5 dB. Δ: Loss change amount is 0.5 dB or more and less than 2 dB. X: Loss change amount is 2 dB or more.

(12)長期耐熱試験
サンプルの試験長は、長さ方向に10cmとした。サンプル端面の前処理を行い、幅方向の中央部のコアについて、耐熱試験前に光損失測定を行った。測定方法は、評価項目(7)に準ずる。次いで、温度85℃のギアオーブン(TABAI社製GHPS-222)の環境下で、1000時間放置した後に、同じコアについて光損失測定を行った。試験前後の損失差を損失変化量として、以下の基準で評価した。
○:損失変化量が0.5dB未満
△:損失変化量が0.5dB以上2dB未満
×:損失変化量が2dB以上。
(12) The test length of the long-term heat resistance test sample was 10 cm in the length direction. The sample end face was pretreated, and the optical loss was measured for the core in the center in the width direction before the heat resistance test. The measurement method is based on the evaluation item (7). Next, after leaving for 1000 hours in an environment of a gear oven (GHPS-222 manufactured by TABAI) at a temperature of 85 ° C., optical loss measurement was performed on the same core. The loss difference before and after the test was evaluated as the loss change amount according to the following criteria.
○: Loss change amount is less than 0.5 dB. Δ: Loss change amount is 0.5 dB or more and less than 2 dB. X: Loss change amount is 2 dB or more.

(13)繰り返し曲げ試験
サンプルの試験長は、長さ方向に10cmとし、サンプル幅は10mmとした。サンプル端面の前処理を行い、幅方向の中央部のコアについて、耐熱試験前に光損失測定を行った。測定方法は、評価項目(7)に準ずる。次いで、曲げ半径R=5mm、屈曲角度135度、1000回の繰り返し曲げ試験後に、同じコアについて光損失測定を行った。試験前後の損失差を損失変化量として、以下の基準で評価した。試験方法の詳細は、JPCA−PE02−05−01S(2008)6.1の記載に従った。
○:損失変化量が0.5dB未満
△:損失変化量が0.5dB以上2dB未満
×:損失変化量が2dB以上。
(13) The test length of the repeated bending test sample was 10 cm in the length direction, and the sample width was 10 mm. The sample end face was pretreated, and the optical loss was measured for the core in the center in the width direction before the heat resistance test. The measurement method is based on the evaluation item (7). Next, after the bending radius R = 5 mm, the bending angle of 135 degrees, and 1000 times of repeated bending tests, the optical loss was measured for the same core. The loss difference before and after the test was evaluated as the loss change amount according to the following criteria. The details of the test method were as described in JPCA-PE02-05-01S (2008) 6.1.
○: Loss change amount is less than 0.5 dB. Δ: Loss change amount is 0.5 dB or more and less than 2 dB. X: Loss change amount is 2 dB or more.


相溶化剤として以下のものを準備した。
相溶化剤:三洋化成工業社製
無水カルボン酸変性ポリオレフィン ユーメックス1010
ユーメックス2000
表1中の相溶化剤における「−」の記載は、無添加であることを意味する。

The following were prepared as compatibilizers.
Compatibilizer: Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd. Carboxylic anhydride modified polyolefin Umex 1010
Yumex 2000
The description of “-” in the compatibilizing agent in Table 1 means no addition.

(実施例1)
コアとなる熱可塑性樹脂Aにガラス転移点100℃のポリメチルメタクリレート(PMMA)、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bにガラス転移点−35℃のフッ化ビニリデン(VDF)成分80mol%、テトラフルオロエチレン(TFE)成分20mol%の共重合フッ素ポリマを準備し、温度90℃で8時間以上の乾燥を行った。
Example 1
Polymethylmethacrylate (PMMA) having a glass transition point of 100 ° C. is applied to the thermoplastic resin A as a core, and 80 mol% of vinylidene fluoride (VDF) component having a glass transition point of −35 ° C. is applied to the thermoplastic resin B as a cladding, and tetrafluoroethylene ( TFE) A copolymerized fluoropolymer having 20 mol% of a component was prepared and dried at a temperature of 90 ° C. for 8 hours or more.

次に、3ベントを有するベント式押出機1に樹脂Aを、ベント式押出機2に樹脂Bを供給し、ベント式押出機3に樹脂Bを供給し、それぞれの押出機にて240℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよび2μカットの高精度フィルタを介した後、図5〜8のごときピノール一体型フィードブロックに樹脂Aと樹脂Bを流入させた。なお、ベントは、差圧で200mmHgで異物を吸引。この際、ピノール一体型フィードブロックにて、樹脂Aがスリット板の両端になるように熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bを交互に幅方向に積層せしめて301層の積層体、さらに、押出機3からの供給された樹脂Bからなるクラッド層1が表層となるように該積層流に合流し、図9のごときダイへ導いた。この際、ピノール一体型フィードブロックからダイまでのポリマ流路形状のフィルム幅方向の寸法変化はなく、ダイ内部で厚み方向の縮流のみ行われ、ダイリップからシート状に吐出された。この厚み方向の縮流部37のテーパ角φは、15度とした。また、ピノール一体型フィードブロックからダイリップまでのポリマ流路壁面の表面粗さは、0.5Sとした。スリット先端からクラッド層1が合流するまでの距離は、50mmとした。
両端部の熱可塑性樹脂Aは、コア間隔調整部とし、図11の(a)(β)スリット板のごとき、端から段階的にコア幅が狭くなり、目的となるコア幅が得られるように設計した。コア間隔調整部の流量は、コア1つの流量に対して、端から20倍、15倍、10倍、5倍、2倍の設計とした。ダイから吐出されたシートは、接液面がテフロン(登録商標)加工された表面粗さ0.8Sの銅製のエッジガイドにて端部を拘束されながら、電圧7KVのSI(静電印加)法によりキャストドラム上に密着し、25℃で急冷固化した。次いで、コア間隔調整部をトリミングした後に縦延伸機へ導かれ、ロール間に配置された近赤外線ヒータの局所加熱により150℃の延伸温度で延伸倍率1.3となるようゾーン延伸を施され、オーブンにて170℃の熱処理温度で弛緩処理を施されて、ワインダーにて巻き取られた。得られた光導波路フィルムは、冷却媒体の回転速度を変更することで調整し、100μmの厚みを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、5μmであった。
Next, the resin A is supplied to the vent type extruder 1 having 3 vents, the resin B is supplied to the vent type extruder 2, and the resin B is supplied to the vent type extruder 3. After being in a molten state and passing through a gear pump and a 2 μ cut high-precision filter, Resin A and Resin B were allowed to flow into a pinol integrated feed block as shown in FIGS. The vent sucks foreign matter at 200 mmHg with a differential pressure. At this time, in the pinol-integrated feed block, the thermoplastic resin A and the thermoplastic resin B are alternately laminated in the width direction so that the resin A is at both ends of the slit plate, and a laminate of 301 layers, and an extruder The clad layer 1 made of the resin B supplied from 3 was joined to the laminated flow so as to become a surface layer, and led to a die as shown in FIG. At this time, there was no dimensional change in the film width direction of the polymer flow path shape from the pinole-integrated feed block to the die, and only the contraction in the thickness direction was performed inside the die, and the sheet was discharged from the die lip into a sheet shape. The taper angle φ of the contracted portion 37 in the thickness direction was 15 degrees. Further, the surface roughness of the polymer channel wall surface from the pinole-integrated feed block to the die lip was set to 0.5S. The distance from the slit tip to the cladding layer 1 joining was 50 mm.
The thermoplastic resin A at both ends is used as a core interval adjusting portion, and the core width is gradually reduced from the end as in the case of (a) (β) slit plate in FIG. 11 so that the target core width is obtained. Designed. The flow rate of the core interval adjustment unit was designed to be 20 times, 15 times, 10 times, 5 times, and 2 times from the end with respect to the flow rate of one core. The sheet discharged from the die is subjected to SI (electrostatic application) method with a voltage of 7 KV while the edge of the sheet is restrained by a 0.8 S copper edge guide whose surface is wetted with Teflon (registered trademark). Was brought into close contact with the cast drum and rapidly cooled and solidified at 25 ° C. Then, after trimming the core interval adjustment unit, guided to the longitudinal stretching machine, subjected to zone stretching to a stretching ratio of 1.3 at a stretching temperature of 150 ° C. by local heating of a near infrared heater disposed between the rolls, It was subjected to relaxation treatment at a heat treatment temperature of 170 ° C. in an oven and wound up by a winder. The obtained optical waveguide film was adjusted by changing the rotational speed of the cooling medium to obtain a thickness of 100 μm. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 5 μm.

比較
コアとなる熱可塑性樹脂Aにガラス転移点100℃のポリメチルメタクリレート(PMMA)、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bにガラス転移点―35℃のポリフッ化ビニリデン(PVDF)を準備し、温度90℃で8時間以上の乾燥を行った。両端部の熱可塑性樹脂Aは、コア間隔調整部とし、図11の(a)(α)スリット板のごとき、両端部のコア間隔調整部の流量は、コア1つの流量に対して、50倍の設計とした。
( Comparative Example 3 )
Polymethylmethacrylate (PMMA) with a glass transition point of 100 ° C. is prepared for the thermoplastic resin A as the core, and polyvinylidene fluoride (PVDF) with a glass transition point of −35 ° C. is prepared for the thermoplastic resin B as the cladding at a temperature of 90 ° C. Drying for 8 hours or more was performed. The thermoplastic resin A at both ends serves as a core interval adjusting unit, and the flow rate of the core interval adjusting unit at both ends, such as (a) (α) slit plate in FIG. 11, is 50 times the flow rate of one core. Designed with

表1に示す変更内容以外は、実施例1と同様にして、25℃のキャスティングドラム上で冷却固化した光導波路フィルムを得た。なお、延伸および熱処理は行わなかった。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、10μmであった。   An optical waveguide film cooled and solidified on a 25 ° C. casting drum was obtained in the same manner as in Example 1 except for the changes shown in Table 1. Note that stretching and heat treatment were not performed. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 10 μm.

(実施例3)
コアとなる熱可塑性樹脂Aにポリメチルメタクリレート(PMMA)、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bにガラス転移点89℃の非晶性のフルオロアルキルメタクリレート重合体を準備し、温度90℃で8時間以上の乾燥を行った。
Example 3
An amorphous fluoroalkyl methacrylate polymer having a glass transition point of 89 ° C. is prepared for the thermoplastic resin A serving as the core, and an amorphous fluoroalkyl methacrylate polymer having a glass transition point of 89 ° C. for the thermoplastic resin B serving as the cladding. Drying was performed.

以下、表1に示す変更内容以外は、実施例1と同様にして、25℃のキャスティングドラム上で冷却固化した後、延伸、熱処理を施した光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、10μmであった。   Hereinafter, except for the changes shown in Table 1, after cooling and solidifying on a casting drum at 25 ° C. in the same manner as in Example 1, an optical waveguide film subjected to stretching and heat treatment was obtained. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 10 μm.

比較例4)
コアとなる熱可塑性樹脂Aにガラス転移点100℃のポリメチルメタクリレート(PMMA)、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bにガラス転移点が25℃以下であるフッ化ビニリデン(VDF)成分80mol%、テトラフルオロエチレン(TFE)成分15mol%、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)成分5mol%の共重合フッ素ポリマを準備し、温度90℃で8時間以上の乾燥を行った。
( Comparative Example 4)
Polyvinylmethacrylate (PMMA) having a glass transition point of 100 ° C. for the thermoplastic resin A serving as the core, 80 mol% of vinylidene fluoride (VDF) component having a glass transition point of 25 ° C. or less for the thermoplastic resin B serving as the cladding, tetrafluoro A copolymer fluorine polymer having an ethylene (TFE) component of 15 mol% and a hexafluoropropylene (HFP) component of 5 mol% was prepared and dried at a temperature of 90 ° C. for 8 hours or more.

以下、表1に示す変更内容以外は、比較例3と同様にして、光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、9μmであった
比較例5)
コアとなる熱可塑性樹脂Aにガラス転移点79℃のヘキサメチレンジメタノール成分が30mol%のポリエチレンテレフタレート共重合体(PET/G)、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bに1重量%ユーメックス1010を添加したガラス転移点−20℃のエチレン成分が4mol%のエチレンプロピレン共重合体(EPC)を準備し、温度90℃で8時間以上の乾燥を行った。
Hereinafter, except for the changes shown in Table 1, an optical waveguide film was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 . Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 9 μm .
( Comparative Example 5)
Polyethylene terephthalate copolymer (PET / G) with a hexamethylene dimethanol component having a glass transition point of 79 ° C. having a glass transition point of 79 ° C. was added to the thermoplastic resin A as a core, and 1% by weight of Umex 1010 was added to the thermoplastic resin B as a cladding. An ethylene propylene copolymer (EPC) having a glass transition point of −20 ° C. and an ethylene component of 4 mol% was prepared and dried at a temperature of 90 ° C. for 8 hours or more.

以下、表1に示す押出温度280℃に変更し、コア間隔調整部の数を変更する以外は、比較例3と同様にして、光導波路フィルムを得た。両端部から4個目までの熱可塑性樹脂Aはコア間隔調整部とし働き、4:3:2:1の流量比で端から吐出されることにより、コア形状の変化を抑制しながら、コア幅を調整した。具体的には、図11(a)(β)のごときスリット板を用いて、コア間隔調整部の流量は、コア1つの流量に対して、端から20倍、15倍、10倍、5倍の設計とした。但し、キャスト時に静電印加は行わなかった。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、6μmであった。
Thereafter, an optical waveguide film was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that the extrusion temperature was changed to 280 ° C. shown in Table 1 and the number of core interval adjusting portions was changed. The thermoplastic resin A from both ends to the fourth core acts as a core interval adjustment unit, and is discharged from the end at a flow rate ratio of 4: 3: 2: 1, thereby suppressing the change in the core shape and the core width. Adjusted. Specifically, using a slit plate as shown in FIGS. 11 (a) and (β), the flow rate of the core interval adjustment unit is 20 times, 15 times, 10 times, 5 times from the end with respect to the flow rate of one core. Designed with However, electrostatic application was not performed during casting. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 6 μm.

また、該コアにYAGレーザーを照射して、45度ミラーを作製した。YAGレーザーは、スペクトラフィジックス社の発振器HIPPOを用いた。条件を下記する。なお、熱による異物の発生を抑制するために、パルス波を細切れに照射することによりコアに45度の傾斜面を作製した。得られた傾斜面には異物もなく、また、傾斜面の反対側から波長650nmの赤LED光を端面から入射すると導波路内に光が伝搬し、傾斜面から面直方向へ光が出射することを確認した。   The core was irradiated with a YAG laser to produce a 45 degree mirror. As the YAG laser, a Spectra Physics oscillator HIPPO was used. The conditions are as follows. In addition, in order to suppress generation | occurrence | production of the foreign material by a heat | fever, the 45-degree inclined surface was produced in the core by irradiating a pulse wave to a slice. There is no foreign substance on the obtained inclined surface, and when red LED light having a wavelength of 650 nm is incident from the end surface from the opposite side of the inclined surface, the light propagates in the waveguide and is emitted from the inclined surface in the direction perpendicular to the surface. It was confirmed.

出力 : 0.36W MASK : □1mm
波長 : 266nm 縮小率 :1/14.7
周波数 : 50kHz アシストガス: He 20l/min
比較例6)
相溶化剤を添加しないこと以外は、表1に示す変更内容以外は、比較例5と同様にして、光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、3μmであった。
Output: 0.36W MASK: □ 1mm
Wavelength: 266 nm Reduction ratio: 1 / 14.7
Frequency: 50 kHz Assist gas: He 20 l / min
( Comparative Example 6)
An optical waveguide film was obtained in the same manner as in Comparative Example 5 except that the compatibilizer was not added, except for the changes shown in Table 1. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 3 μm.

(実施例7)
コアとなる熱可塑性樹脂Aにガラス転移点79℃のヘキサメチレンジメタノール成分が30mol%のポリエチレンテレフタレート共重合体(PET/G)、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bにガラス転移点80℃のスピログリコール成分が21mol%、ヘキサメチレンジカルボン酸成分が29mol%のポリエチレンテレフタレート共重合体(SPG共重合PET)を準備し、温度90℃で8時間以上の乾燥を行った。
(Example 7)
Polyethylene terephthalate copolymer (PET / G) containing 30 mol% of hexamethylene dimethanol component having a glass transition point of 79 ° C. on the thermoplastic resin A serving as the core, and spiroglycol having a glass transition point of 80 ° C. on the thermoplastic resin B serving as the cladding A polyethylene terephthalate copolymer (SPG copolymer PET) having a component of 21 mol% and a hexamethylene dicarboxylic acid component of 29 mol% was prepared and dried at a temperature of 90 ° C. for 8 hours or more.

以下、表1に示す変更内容以外は、比較例6と同様にして、光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、2μmであった。
Hereinafter, except for the changes shown in Table 1, an optical waveguide film was obtained in the same manner as in Comparative Example 6. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 2 μm.

(実施例8)
クラッドとなる熱可塑性樹脂Bに1重量%ユーメックス2000を添加したガラス転移点135℃のシクロオレフィンコポリマー(COC:トパス5013ポリプラスチック製)を準備すること以外は、表1に示す変更内容以外は、実施例5と同様にして、25℃のキャスティングドラム上で急冷固化した。次いで、縦延伸機へ導かれ、ロール間に配置された近赤外線ヒータの局所加熱により170℃の延伸温度で延伸倍率1.2となるようゾーン延伸を施され、オーブンにて170℃の熱処理温度で弛緩処理を施されて、ワインダーにて巻き取られた。光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、4μmであった。
(Example 8)
Except for preparing a cycloolefin copolymer (COC: made of TOPAS 5013 polyplastic) having a glass transition point of 135 ° C. in which 1% by weight of Umex 2000 is added to the thermoplastic resin B to be the cladding, except for the changes shown in Table 1, In the same manner as in Example 5, it was rapidly solidified on a casting drum at 25 ° C. Next, the film was guided to a longitudinal stretching machine and subjected to zone stretching at a stretching temperature of 170 ° C. at a stretching temperature of 170 ° C. by local heating of a near infrared heater disposed between rolls, and a heat treatment temperature of 170 ° C. in an oven. After being relaxed, it was wound up by a winder. An optical waveguide film was obtained. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 4 μm.

比較例7
クラッドとなる熱可塑性樹脂Bにガラス転移点が−20℃のエチレン成分が4mol%のエチレンプロピレン共重合体(EPC)を用い、表1に示す変更内容以外は、実施例8と同様にして、光導波路フィルムを得た。但し、キャスト時に静電印加は行わなかった。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、7μmであった。
( Comparative Example 7 )
Using the ethylene propylene copolymer (EPC) having a glass transition point of −20 ° C. and an ethylene component of 4 mol% for the thermoplastic resin B to be the cladding, except for the changes shown in Table 1, the same as in Example 8, An optical waveguide film was obtained. However, electrostatic application was not performed during casting. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 7 μm.

比較例8
クラッドとなる熱可塑性樹脂Bにガラス転移点が25℃以下の低密度ポリエチレン(LDPE)を用い、延伸・熱処理を行わないこと以外は、実施例8と同様にして、光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、7μmであった。
( Comparative Example 8 )
An optical waveguide film was obtained in the same manner as in Example 8 except that low-density polyethylene (LDPE) having a glass transition point of 25 ° C. or lower was used for the thermoplastic resin B serving as a clad and no stretching or heat treatment was performed. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 7 μm.

比較例9
コアとなる熱可塑性樹脂Aにガラス転移点150℃のポリカーボネート(PC)、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bにポリプロピレン(PP)を準備し、温度90℃で8時間以上の乾燥を行った。
表1に記載の条件の変更以外は、比較例8と同様にして、光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、8μmであった。
( Comparative Example 9 )
Polycarbonate (PC) having a glass transition point of 150 ° C. was prepared for the thermoplastic resin A serving as the core, and polypropylene (PP) was prepared for the thermoplastic resin B serving as the cladding, followed by drying at 90 ° C. for 8 hours or more.
An optical waveguide film was obtained in the same manner as in Comparative Example 8 except that the conditions described in Table 1 were changed. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 8 μm.

比較例10
クラッドとなる熱可塑性樹脂Bに1重量%ユーメックス1010を添加したポリプロピレン(PP)を用いる以外は、比較例9と同様にして、光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、8μmであった。
( Comparative Example 10 )
An optical waveguide film was obtained in the same manner as in Comparative Example 9 except that polypropylene (PP) in which 1% by weight of Umex 1010 was added to the thermoplastic resin B serving as the cladding was used. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 8 μm.

(実施例13、14、比較例11
表1に記載の条件の変更以外は、比較例7と同様にして、光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。
(Examples 13 and 14, Comparative Example 11 )
An optical waveguide film was obtained in the same manner as in Comparative Example 7 except that the conditions described in Table 1 were changed. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film.

比較例12
コアとなる熱可塑性樹脂Aにガラス転移点100℃のポリスチレン(PS)、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bにガラス転移点93℃のメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体(MBS:TH−11電気化学工業製)を準備し、温度90℃で8時間以上の乾燥を行った。表1に記載の条件の変更以外は、比較例8と同様にして、光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、5μmであった。
( Comparative Example 12 )
Polystyrene (PS) with a glass transition point of 100 ° C. for the thermoplastic resin A as the core, and a methacrylate-butadiene-styrene copolymer (MBS: TH-11 electrochemical industry with a glass transition point of 93 ° C. for the thermoplastic resin B as the cladding. And dried for 8 hours or more at a temperature of 90 ° C. An optical waveguide film was obtained in the same manner as in Comparative Example 8 except that the conditions described in Table 1 were changed. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 5 μm.

比較例13
コアとなる熱可塑性樹脂Aにガラス転移点100℃のポリスチレン(PS)、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bにガラス転移点103℃のスチレン・ブタジエンブロック共重合体(SBC:210M電気化学工業製)を準備し、温度90℃で8時間以上の乾燥を行った。表1に記載の条件の変更以外は、比較例8と同様にして、光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、5μmであった。
( Comparative Example 13 )
Polystyrene (PS) with a glass transition point of 100 ° C. is applied to the thermoplastic resin A as the core, and a styrene / butadiene block copolymer (SBC: 210M manufactured by Denki Kagaku Kogyo) with a glass transition point of 103 ° C. as the thermoplastic resin B as the cladding. Prepared and dried at a temperature of 90 ° C. for 8 hours or more. An optical waveguide film was obtained in the same manner as in Comparative Example 8 except that the conditions described in Table 1 were changed. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 5 μm.

比較例14
コアとなる熱可塑性樹脂Aにガラス転移点135℃のシクロオレフィンコポリマー(COC:トパス5013ポリプラスチック製)、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bにガラス転移点−20℃のエチレン成分が4mol%のエチレンプロピレン共重合体(EPC)を準備し、温度90℃で8時間以上の乾燥を行った。
( Comparative Example 14 )
Cycloolefin copolymer (COC: made of TOPAS 5013 polyplastic) having a glass transition point of 135 ° C. on the thermoplastic resin A as the core, and ethylene propylene having an ethylene component of 4 mol% at the glass transition point of −20 ° C. on the thermoplastic resin B as the cladding. A copolymer (EPC) was prepared and dried at a temperature of 90 ° C. for 8 hours or more.

次に、3ベントを有するベント式押出機1に樹脂Aを、ベント式押出機2に樹脂Bを供給し、ベント式押出機3に樹脂Bを供給し、それぞれの押出機にて280℃の溶融状態とし、ギヤポンプおよび2μカットの高精度フィルタを介した後、図5〜8に示すようなピノール一体型フィードブロックに樹脂Aと樹脂Bを流入させた。なお、ベントは、差圧で200mmHgで異物を吸引した。この際、ピノール一体型フィードブロックにて、樹脂Aがスリット板の両端になるように熱可塑性樹脂Aと熱可塑性樹脂Bを交互に幅方向に積層せしめて301層の積層体、さらに、押出機3からの供給された樹脂Bからなるクラッド層1が表層となるように該積層流に合流し、図9のごときダイへ導いた。この際、ピノール一体型フィードブロックからダイまでのポリマ流路形状のフィルム幅方向の寸法変化はなく、ダイ内部で厚み方向の縮流のみ行われ、ダイリップからシート状に吐出された。この厚み方向の縮流部37のテーパ角φは、15度とした。また、ピノール一体型フィードブロックからダイリップまでのポリマ流路壁面の表面粗さは、0.5Sとした。スリット先端からクラッド層1が合流するまでの距離は、50mmとした。
両端部の熱可塑性樹脂Aは、コア間隔調整部とし、図11の(a)(β)スリット板のごとき、端から段階的にコア幅が狭くなり、コア間隔調整部の流量は、コア1つの流量に対して、端から20倍、15倍、10倍、5倍、2倍の設計とした。 ダイから吐出されたシートは、ダイのリップ幅の6倍のLD(リップ−ドラム)間距離で、図12に示すような電圧7KVのSI(静電印加)法によりキャストドラム上に密着し、25℃で急冷固化した。ドラフト比は30。次いで、フィルム幅の5倍のロール間距離でロール間に配置された近赤外線ヒータの局所加熱により150℃の延伸温度で延伸倍率3.3となるよう延伸を施され、オーブンにて170℃の熱処理温度で弛緩処理を施されて、ワインダーにて巻き取られた。得られた光導波路フィルムは、冷却媒体の回転速度を変更することで調整し、60μmの厚みを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、3μmであった。従来にない非常に狭いコア間隔、およびフィルム幅方向に均一に四角形を有する光導波路フィルムを得ることができた。
Next, resin A is supplied to the vent-type extruder 1 having 3 vents, resin B is supplied to the vent-type extruder 2, and resin B is supplied to the vent-type extruder 3, and each extruder has a temperature of 280 ° C. After being in a molten state and passing through a gear pump and a 2 μ cut high-accuracy filter, Resin A and Resin B were allowed to flow into a pinol integrated feed block as shown in FIGS. The vent sucked out foreign matter at a differential pressure of 200 mmHg. At this time, in the pinol-integrated feed block, the thermoplastic resin A and the thermoplastic resin B are alternately laminated in the width direction so that the resin A is at both ends of the slit plate, and a laminate of 301 layers, and an extruder The clad layer 1 made of the resin B supplied from 3 was joined to the laminated flow so as to become a surface layer, and led to a die as shown in FIG. At this time, there was no dimensional change in the film width direction of the polymer flow path shape from the pinole-integrated feed block to the die, and only the contraction in the thickness direction was performed inside the die, and the sheet was discharged from the die lip into a sheet. The taper angle φ of the contracted portion 37 in the thickness direction was 15 degrees. Further, the surface roughness of the polymer channel wall surface from the pinole-integrated feed block to the die lip was set to 0.5S. The distance from the slit tip to the cladding layer 1 joining was 50 mm.
The thermoplastic resin A at both ends serves as a core interval adjusting portion, and the core width gradually decreases from the end as in the case of (a) (β) slit plate in FIG. The design was 20 times, 15 times, 10 times, 5 times, 2 times from the end for each flow rate. The sheet discharged from the die is closely contacted on the cast drum by an SI (electrostatic application) method with a voltage of 7 KV as shown in FIG. 12 at an LD (lip-drum) distance of 6 times the lip width of the die. It was rapidly cooled and solidified at 25 ° C. The draft ratio is 30. Next, the film was stretched to a stretching ratio of 3.3 at a stretching temperature of 150 ° C. by local heating of a near-infrared heater disposed between the rolls at a distance between the rolls of 5 times the film width. It was relaxed at the heat treatment temperature and wound up with a winder. The obtained optical waveguide film was adjusted by changing the rotational speed of the cooling medium to obtain a thickness of 60 μm. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 3 μm. An optical waveguide film having an unprecedented very narrow core interval and a uniform rectangular shape in the film width direction could be obtained.

(実施例19)
ユーメックス1010を2重量部、ガラス転移点35℃、融点225℃のナイロン6を10重量部、ガラス転移点−20℃のエチレン成分が4mol%のエチレンプロピレン共重合体(EPC)を90重量部として、ドライブレンドし、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bとした。実施例18と同様にして、光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、8μmであった。
(Example 19)
2 parts by weight of Umex 1010, 10 parts by weight of nylon 6 having a glass transition point of 35 ° C. and a melting point of 225 ° C., and 90 parts by weight of an ethylene propylene copolymer (EPC) having an ethylene component of 4 mol% at a glass transition point of −20 ° C. , Dry blended to obtain a thermoplastic resin B to be a clad. In the same manner as in Example 18, an optical waveguide film was obtained. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 8 μm.

(実施例20)
コアとなる熱可塑性樹脂Aにガラス転移点150℃のポリカーボネート(PC)を用い、表1に示した内容以外は、実施例19と同様にして、25℃のキャスティングドラム上で冷却固化した。ドラフト比は30。次いで実施例19と同様な方式で、延伸温度185℃で延伸し、次いで185℃の温度で熱処理を施した後に、光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、10μmであった。
(Example 20)
Polycarbonate (PC) having a glass transition point of 150 ° C. was used as the core thermoplastic resin A, and the mixture was cooled and solidified on a casting drum at 25 ° C. in the same manner as in Example 19 except for the contents shown in Table 1. The draft ratio is 30. Next, in the same manner as in Example 19, the film was stretched at a stretching temperature of 185 ° C., and then heat-treated at a temperature of 185 ° C., to obtain an optical waveguide film. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 10 μm.

(実施例21)
実施例19と同様のコアとクラッド樹脂を用いて、表1に記載の内容に変更した以外は、実施例9と同様にしてダイからシート状に吐出し、エッジガイドを用いずに25℃のキャスティングドラム上で冷却固化した。ダイから吐出されたシートは、ダイのリップ幅の3倍のLD間で、図12のごとき、溶融状態から延伸しながら、電圧7KVのSI(静電印加)法によりキャストドラム上に密着し、25℃で急冷固化した。ドラフト比は20である。次いで、ロール間に配置された近赤外線ヒータの局所加熱により150℃の延伸温度で延伸倍率2.2となるよう延伸を施され、オーブンにて170℃の熱処理温度で弛緩処理を施されて、ワインダーにて巻き取られた。得られた光導波路フィルムは、冷却媒体の回転速度を変更することで調整し、100μmの厚みを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。なお、凹凸差は、3μmであった。従来にない非常に狭いコア間隔、およびフィルム幅方向に均一に四角形を有する光導波路フィルムを得ることができた。
(Example 21)
Using the same core and clad resin as in Example 19, except that the contents described in Table 1 were changed, the sheet was discharged from the die in the same manner as in Example 9, and the temperature was 25 ° C. without using an edge guide. It cooled and solidified on the casting drum. The sheet discharged from the die is in close contact with the cast drum by the SI (electrostatic application) method with a voltage of 7 KV while extending from the molten state as shown in FIG. 12 between the LDs 3 times the lip width of the die. It was rapidly cooled and solidified at 25 ° C. The draft ratio is 20. Next, the film is stretched to a stretching ratio of 2.2 at a stretching temperature of 150 ° C. by local heating of a near infrared heater disposed between rolls, and subjected to a relaxation treatment at a heat treatment temperature of 170 ° C. in an oven. It was wound up by a winder. The obtained optical waveguide film was adjusted by changing the rotational speed of the cooling medium to obtain a thickness of 100 μm. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film. The unevenness difference was 3 μm. An optical waveguide film having an unprecedented very narrow core interval and a uniform rectangular shape in the film width direction could be obtained.

(比較例1)
厚み16μmのPETフィルム(東レ製:タイプFB50)上にメタバーを用いて、厚み20μmとなるように下部クラッド層(電気化学工業製OP−1120LN)を形成し、紫外線露光により光硬化させた。次いで、コア層50μmをラミネートし、その上からパターン長さ10cmのLine/Space=50μm/100μmのフォトマスクを介して、紫外線露光を行った。次いで、現像を行った。評価方法(3)に従ってコア表面の粗さを測定した。コア層は、2官能アクリレートであるビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート(BPFE−A)とビスフェノールアクリレートを光重合化合物とし、モノマー成分として、ビスフェノールA共重合体、重合開始剤としては、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノンと5 2,2−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールを用いた。次いで、洗浄後、下部クラッド層と同様の厚み20μmに調整した上部クラッド層をラミネートし、紫外線露光および90℃の熱処理施し、光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムの製造条件・構造および評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
A lower clad layer (OP-1120LN manufactured by Denki Kagaku Kogyo) was formed on a PET film having a thickness of 16 μm (manufactured by Toray: type FB50) using a metabar so as to have a thickness of 20 μm, and photocured by ultraviolet exposure. Next, 50 μm of the core layer was laminated, and ultraviolet exposure was performed from above through a photomask with a pattern length of 10 cm of Line / Space = 50 μm / 100 μm. Next, development was performed. The roughness of the core surface was measured according to the evaluation method (3). The core layer is composed of a bifunctional acrylate bisphenoxyethanol fluorene acrylate (BPFE-A) and bisphenol acrylate as a photopolymerization compound, a bisphenol A copolymer as a monomer component, and a 4,4′-bis as a polymerization initiator. Diethylaminobenzophenone and 52,2-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole were used. Next, after washing, an upper clad layer adjusted to a thickness of 20 μm similar to the lower clad layer was laminated and subjected to ultraviolet exposure and heat treatment at 90 ° C. to obtain an optical waveguide film. Table 1 shows the production conditions / structure and evaluation results of the obtained optical waveguide film.

(比較例2)
熱可塑性樹脂Aにポリエチレンテレフタレートを用い、熱可塑性樹脂Bにイソフタレート成分が10mol共重合したポリシクロヘキシレンジメチルレンテレフタレートを用いた。熱可塑性樹脂AおよびBは、共に無粒子であり、それぞれの二軸ベント式押出機にて280℃で溶融させ、FSSタイプのリーフディスクフィルタを5枚介した後(濾過精度5μm)、ギヤポンプにて吐出比が熱可塑性樹脂A組成物/熱可塑性樹脂B組成物=5/1になるように計量しながら、公知の3層ピノール(合流器)にて合流させて、厚み方向に交互にB/A/Bの順で積層された3層積層体とした。該積層体をTダイに供給し、シート状に成形した後、ワイヤーで8kVの静電印可電圧をかけながら、表面温度25℃に保たれたキャスティングドラム上で急冷固化し未延伸シートである光デバイス基材を得た。なお、このときのドラフト比は8であり、得られたシート厚みは、75μmであった。層の構成を表1に示す。
(Comparative Example 2)
Polyethylene terephthalate was used for the thermoplastic resin A, and polycyclohexylene dimethyl terephthalate in which 10 mol of an isophthalate component was copolymerized was used for the thermoplastic resin B. Thermoplastic resins A and B are both particle-free, melted at 280 ° C. in each twin-screw vent type extruder, passed through 5 sheets of FSS type leaf disk filters (filtration accuracy 5 μm), and then used as a gear pump. While measuring so that the discharge ratio is thermoplastic resin A composition / thermoplastic resin B composition = 5/1, they are merged by a known three-layer pinol (merger), and alternately B in the thickness direction. It was set as the three-layer laminated body laminated | stacked in order of / A / B. After the laminate is supplied to a T-die and formed into a sheet shape, light is an unstretched sheet which is rapidly cooled and solidified on a casting drum maintained at a surface temperature of 25 ° C. while applying an electrostatic applied voltage of 8 kV with a wire. A device substrate was obtained. In addition, the draft ratio at this time was 8, and the obtained sheet | seat thickness was 75 micrometers. Table 1 shows the layer structure.

次いで、200Hz、加工エネルギー1J/cmのエキシマレーザを用いて、深さ63μm×巾50μm×長さ10cmの溝を50μm間隔で2本形成し、凹凸凹の形状を形成した。(凸の巾50μm)、この際、コアとなる凸部の壁面の表面粗さを測定した。次いで、ポリエステル系低分子量化合物を酢酸エチルに溶解させ、それらをその溝に流し込み、100℃未満の温度で乾燥することにより、クラッド壁を得た。よって、長さ10cmの埋込型光導波路を得た。層の構成および得られた光導波路フィルムの結果を表1に示す。 Next, two grooves each having a depth of 63 μm, a width of 50 μm, and a length of 10 cm were formed at intervals of 50 μm using an excimer laser with 200 Hz and a processing energy of 1 J / cm 2 to form a concave and convex shape. At this time, the surface roughness of the wall surface of the convex portion serving as the core was measured. Next, a polyester-based low molecular weight compound was dissolved in ethyl acetate, poured into the groove, and dried at a temperature of less than 100 ° C. to obtain a cladding wall. Therefore, a buried optical waveguide having a length of 10 cm was obtained. Table 1 shows the structure of the layers and the results of the obtained optical waveguide film.

Figure 0005665162
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Figure 0005665162
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本発明は、通信、照明、意匠、ライトガイド用途へ適用できる。通信用途では、特に装置間光通信やチップ間・ボード間の装置内光通信などの短〜中・長距離用の光導波路に好適に用いることができる。具体的には、フラットパネルディスプレイ、スーパーコンピュータ、ルータ・サーバ、携帯電話、ゲーム機、複写機、車載内、家庭内光通信用途などに利用することができる。照明用途では、LCDバックライトの導光板および異方拡散板、美術館などの展示品への間接照明、ルームランプなどの車載内照明として利用できる。意匠用途では、看板、イルミネーションとして用いることができる。ライトガイドとしては、内視鏡などのイメージガイド、および検査機などのセンサーとして利用できる。   The present invention can be applied to communication, illumination, design, and light guide applications. In communication applications, it can be suitably used for optical waveguides for short to medium / long distances such as inter-device optical communication and inter-device / board optical communication. Specifically, it can be used for flat panel displays, supercomputers, routers / servers, mobile phones, game machines, copying machines, in-vehicle, home optical communication applications, and the like. In lighting applications, it can be used as in-vehicle lighting such as light guide plates and anisotropic diffusion plates for LCD backlights, indirect lighting on exhibits such as museums, and room lamps. In design applications, it can be used as a signboard or illumination. The light guide can be used as an image guide such as an endoscope and a sensor such as an inspection machine.

1: クラッド層
2: クラッド壁
3: コア
4: コア間隔調整部
5: コア幅
6: コア厚み
7: コア間隔
8: 尾根
9: 谷
10: 凹凸差
11: ピノール一体型フィードブロック
12: クラッド層となる樹脂Bを供給する側板
13: クラッド層となる樹脂Bを供給する側板
14: クラッド層1となる樹脂Bの液溜部
15: クラッド層1となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂A供給部
16: スリット板
17: クラッド層1となる樹脂Bの液溜部を併せ持つ樹脂B供給部
18: クラッド層1となる樹脂Bの液溜部
19: 側板
20: 樹脂流入口
21: 液溜部
22: 流出口
23a、23b: スリット
24: 各スリットの頂部の稜線の下端部
25: 各スリットの頂部の稜線の上端部
26: スリット稜線
27: 下端部
28: 上端部
29: スリット稜線
30: 液溜部
31: 流体流れ方向
32: 液溜部
33: 樹脂流入口
34: 流路
35: 液溜部
36: ダイの一例
37: 厚み方向の縮流部
38: ダイリップ
39: エッジガイド
40: 光導波路フィルム
41: 冷却媒体
42: 樹脂Aと樹脂Bの流れ方向の境界線
43: 冷却ロール
44: 延伸ロール
45: 近赤外線ヒータ
46: LD間距離
1: Cladding layer 2: Cladding wall 3: Core 4: Core spacing adjustment section 5: Core width 6: Core thickness 7: Core spacing 8: Ridge 9: Valley 10: Concavity and convexity difference 11: Pinole integrated feed block 12: Cladding layer Side plate 13 for supplying resin B serving as: Side plate 14 for supplying resin B serving as a cladding layer 15 Liquid reservoir portion 15 for resin B serving as cladding layer 1 Resin A also having a fluid reservoir portion for resin B serving as cladding layer 1 Supply unit 16: Slit plate 17: Resin B supply unit 18 having a resin B liquid reservoir serving as the clad layer 1 19: Resin B liquid reservoir 19 serving as the clad layer 1 Side plate 20: Resin inlet 21: Liquid reservoir Portion 22: Outlet 23a, 23b: Slit 24: Lower edge 25 of the ridgeline at the top of each slit 26: Upper edge 26 of the ridgeline at the top of each slit 27: Lower edge 28: Upper edge 29: Slip Ridge line 30: Liquid reservoir 31: Fluid flow direction 32: Liquid reservoir 33: Resin inlet 34: Channel 35: Liquid reservoir 36: Example of die 37: Constriction portion 38 in the thickness direction: Die lip 39: Edge guide 40: Optical waveguide film 41: Cooling medium 42: Boundary line 43 in the flow direction of resin A and resin B: Cooling roll 44: Stretching roll 45: Near infrared heater 46: Distance between LDs

Claims (14)

溶融状態で口金リップからシート状に吐出され、キャストドラム上に到達するまでに行われる延伸であって、リップ−キャストドラム間距離(LD)がリップ幅の3倍以上である延伸方法、および/または、一旦、キャストドラムで冷却固化した後に、コアとなる樹脂のガラス転移点以上融点以下で1.05倍以上のロール間延伸する方法で得られる光導波路フィルムであって、断面形状として、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bに周りを囲まれた熱可塑性樹脂Aからなるコアが、フィルム長手方向に延在しながらフィルム幅方向に4個以上配列した構造である光導波路フィルムであって、コア径が10μm以上200μm以下であり、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bの結晶融解エンタルピーΔHmが35J/g以下であり、コアとクラッド間の境界面のコア表面の平均粗さRaが10nm以下である光導波路フィルム。 Stretching method in which the lip-cast drum distance (LD) is three times or more of the lip width, which is carried out until it is discharged from the base lip in a molten state into a sheet and reaches the cast drum, and / or Alternatively, after being cooled and solidified by a cast drum, it is an optical waveguide film obtained by a method of stretching between rolls by 1.05 times or more at a melting point or more and a melting point or less of a resin as a core, and a clad as a cross-sectional shape An optical waveguide film having a structure in which four or more cores made of the thermoplastic resin A surrounded by the thermoplastic resin B are arranged in the film width direction while extending in the film longitudinal direction. Is not less than 10 μm and not more than 200 μm, and the crystal melting enthalpy ΔHm of the thermoplastic resin B to be the cladding is 35 J / g or less, and between the core and the cladding Optical waveguide film average roughness Ra of the interface between the core surface is 10nm or less. コアとなる熱可塑性樹脂Aが、シクロオレフィンコポリマー、またはポリカーボネートである請求項1に記載の光導波路フィルム。 The optical waveguide film according to claim 1, wherein the thermoplastic resin A serving as a core is a cycloolefin copolymer or polycarbonate. クラッドとなる熱可塑性樹脂Bの結晶粒サイズが20nm以下である請求項1または2に記載の光導波路フィルム。 The optical waveguide film according to claim 1 or 2, wherein the thermoplastic resin B serving as a cladding has a crystal grain size of 20 nm or less. コアの偏心率が0.6以上である請求項1〜のいずれかに記載の光導波路フィルム。 The optical waveguide film according to any one of claims 1 to 3 , wherein the eccentricity of the core is 0.6 or more. 前記コア及び/又クラッドに無水カルボン酸変性ポリオレフィンを含んでなる請求項1〜4のいずれかに記載の光導波路フィルム。 The optical waveguide film according to claim 1, wherein the core and / or the clad contains a carboxylic anhydride-modified polyolefin. 導光路中に45度ミラーを含んでなる請求項1〜5のいずれかに記載の光導波路フィルム。 The optical waveguide film according to claim 1, comprising a 45 ° mirror in the light guide path. 接続コネクタが取付けられている請求項1〜6のいずれかに記載の光導波路フィルム。 The optical waveguide film according to any one of claims 1 to 6, wherein a connection connector is attached. 85℃ 1000時間の耐熱試験後の光損失変化量が0.5dB以下である請求項1〜7のいずれかに記載の光導波路フィルム。 The optical waveguide film according to any one of claims 1 to 7, wherein a change amount of light loss after a heat resistance test at 85 ° C for 1000 hours is 0.5 dB or less. 70℃/90%RH 1000時間の高温高湿試験後の光損失変化量が0.5dB以下である請求項1〜8のいずれかに記載の光導波路フィルム。 The optical waveguide film according to any one of claims 1 to 8, wherein an optical loss change amount after a high temperature and high humidity test at 70 ° C / 90% RH for 1000 hours is 0.5 dB or less. 請求項1〜9のいずれかに記載の光導波路フィルムを用いた照明装置。 The illuminating device using the optical waveguide film in any one of Claims 1-9. 請求項1〜9のいずれかに記載の光導波路フィルムを用いた通信装置。 The communication apparatus using the optical waveguide film in any one of Claims 1-9. 請求項1〜9のいずれかに記載の光導波路フィルムを用いた表示装置。 The display apparatus using the optical waveguide film in any one of Claims 1-9. 請求項1〜9のいずれかに記載の光導波路フィルムを用いたライトガイド。 The light guide using the optical waveguide film in any one of Claims 1-9. 熱可塑性樹脂Aからなるコアと熱可塑性樹脂Bからなるクラッド壁が幅方向に配列した構造の表層部に、さらに熱可塑性樹脂Bからなるクラッド層を有するシート状の流体が、ダイから吐出され、ダイリップから冷却媒体の着地点までの距離(リップ−キャストドラム間距離)であるLD間距離がダイのリップ幅の3倍以上となる設定において、当該ダイから吐出されたシート状の流体が延伸されることを特徴とする、断面形状として、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bに周りを囲まれた熱可塑性樹脂Aからなるコアが、フィルム長手方向に延在しながらフィルム幅方向に4個以上配列した構造である光導波路フィルムであって、コア径が10μm以上200μm以下であり、クラッドとなる熱可塑性樹脂Bの結晶融解エンタルピーΔHmが35J/g以下であり、コアとクラッド間の境界面のコア表面の平均粗さRaが10nm以下である光導波路フィルムの製造方法。
A sheet-like fluid having a clad layer made of thermoplastic resin B is discharged from the die onto a surface layer portion having a structure in which a core made of thermoplastic resin A and a clad wall made of thermoplastic resin B are arranged in the width direction, In a setting where the distance between the LDs, which is the distance from the die lip to the landing point of the cooling medium (the distance between the lip and cast drum) is at least three times the lip width of the die, the sheet-like fluid discharged from the die is stretched. As a cross-sectional shape, four or more cores made of the thermoplastic resin A surrounded by the thermoplastic resin B serving as a clad are arranged in the film width direction while extending in the film longitudinal direction. An optical waveguide film having a structure having a core diameter of 10 μm or more and 200 μm or less, and a crystal melting enthalpy ΔHm of the thermoplastic resin B serving as a cladding is 35 / G or less, the manufacturing method of the optical waveguide film average roughness Ra of the core surface of the boundary surface between the core and the cladding is 10nm or less.
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