KR100878032B1 - Method for manufacturing flexible optical waveguide - Google Patents

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Abstract

A method for manufacturing flexible optical waveguide is provided to allow an optical wave guide to be thin while having excellent flexibility by using epoxy adhesive part as a clad layer. A method for manufacturing flexible optical waveguide is comprised of steps: arranging a coverlay layer consisting of polyimide and epoxy adhesive upper and lower part of a core layer; arranging epoxy adhesive part to face a core layer; laminating the coverlay layer by pressurizing each coverlay with a hot press from the outside of coverlay to the core layer(S120); forming the optical waveguide including polyimide layer(S130).

Description

고굴곡 광도파로 제조 방법{Method for manufacturing flexible optical waveguide}Method for manufacturing high bending optical waveguide

본 발명은 고굴곡 광도파로 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광도파로의 굴곡성을 개선한 고굴곡 광도파로 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a high bending optical waveguide, and more particularly, to a method for manufacturing a high bending optical waveguide having improved bendability of an optical waveguide.

상기 광도파로(Optical waveguide)란 빛의 전송을 목적으로 하는 도파로에 해당되는 것으로서, 중심 부근의 굴절률이 높은 코어(Cord) 부분과 상기 코어(core) 주변의 굴절률이 낮은 클래드(Clad) 부분으로 이루어진다.The optical waveguide corresponds to a waveguide for transmitting light, and includes a core part having a high refractive index near the center and a clad part having a low refractive index around the core. .

이러한 광도파로에 입사되는 빛은 상기 코어와 클래드의 경계면 상에서 전반사를 되풀이하면서 상기 코어를 통해 전파되게 된다.Light incident on the optical waveguide propagates through the core while repeating total reflection on the interface between the core and the cladding.

그런데, 종래의 광도파로는 상기 코어와 클래드 물질을 액상으로 개발함에 따라 각 액상 물질이 경화된 이후에도 굴곡성이 떨어지는 문제로 그 용도가 제한적이거나, 잦은 굴곡이 발생되는 경우 내구성이 떨어져서 상기 광도파로가 손상되거나 파손되는 문제점이 있다.However, as the conventional optical waveguide develops the core and the clad material in a liquid state, the flexibility is inferior even after each liquid material is cured, and its use is limited, or the durability of the optical waveguide is damaged when frequent bending occurs. Or there is a problem that is broken.

또한, 상기 클래드 층의 두께가 두껍게 제조되어 슬림성 있는 광도파로를 제작하는 데에는 한계가 따르고 그에 따른 적용성 또한 제한적인 단점이 있다.In addition, since the thickness of the cladding layer is manufactured to be thick, there are limitations in making a slim optical waveguide and its applicability is also limited.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 광도파로의 클래드층 형성시 커버레이(Coverlay)의 에폭시접착층을 이용함에 따라 굴곡성이 우수하고 쉽게 파손되지 않으며 슬림성 있게 제조 가능하여 고굴곡성을 더욱 증진시킬 수 있는 광도파로의 제작이 가능한 고굴곡 광도파로 제조 방법을 제조하는 데 그 목적이 있다.The present invention was created in order to solve the above-described problems, by using the epoxy adhesive layer of the coverlay (Claylay) when forming the cladding layer of the optical waveguide excellent flexibility and not easily broken and can be manufactured to be slim, high flexibility It is an object of the present invention to manufacture a method for producing a high bending optical waveguide that can be further enhanced the optical waveguide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고굴곡 광도파로 제조 방법은, 코어층을 형성하는 코어층 형성 단계; 폴리이미드와 에폭시접착제로 이루어진 커버레이층을 상기 코어층의 상하부에 각각 배치하되 상기 에폭시접착제 부분이 상기 코어층을 향하도록 배치하여, 상기 코어층의 상하부에 배치된 각 커버레이층의 외측에서 상기 코어층을 향해 상기 각 커버레이층 간을 핫프레스로 가압하는 커버레이층 적층 단계; 및 상기 핫프레스의 가압에 의해, 상기 코어층의 외주를 둘러싼 상기 에폭시접착제로 이루어진 클래드층 및 상기 클래드층의 상하부에 각각 배치되는 폴리이미드층을 포함한 광도파로를 형성하는 광도파로 형성 단계를 포함한다.High bending optical waveguide manufacturing method of the present invention for achieving the above object, the core layer forming step of forming a core layer; A coverlay layer made of polyimide and an epoxy adhesive is disposed on the upper and lower portions of the core layer, respectively, and the epoxy adhesive portion is disposed toward the core layer, so that the coverlay layer is disposed on the upper and lower portions of the core layer. A coverlay layer stacking step of pressing each coverlay layer with a hot press toward a core layer; And forming an optical waveguide by pressing the hot press to form an optical waveguide including a cladding layer made of the epoxy adhesive surrounding the outer circumference of the core layer and a polyimide layer disposed above and below the cladding layer, respectively. .

여기서, 상기 에폭시접착제는, 투명성 에폭시접착제일 수 있다.Here, the epoxy adhesive may be a transparent epoxy adhesive.

또한, 상기 코어층은, 폴리머재질일 수 있다.In addition, the core layer may be a polymer material.

본 발명에 따른 고굴곡 광도파로 제조 방법에 따르면 다음과 같은 효과를 제 공한다.According to the high bending optical waveguide manufacturing method according to the present invention provides the following effects.

첫째, 코어층 상하부에서, 폴리이미드와 에폭시접착제로 이루어진 커버레이층을 고온 고압의 핫프레스로 적층하여, 상기 에폭시접착제 부분을 클래드층으로 이용함에 따라 굴곡성이 우수하고 쉽게 파손되지 않으며 슬림성 있는 박판형으로 제조 가능하여 굴곡성을 더욱 증진시킬 수 있는 광도파로의 제작이 가능한 이점이 있다.First, in the upper and lower core layer, the coverlay layer made of polyimide and epoxy adhesive is laminated by hot press at high temperature and high pressure, and the epoxy adhesive portion is used as a clad layer, which has excellent bendability and is not easily broken, and is slim and thin. Since it can be manufactured as an optical waveguide that can further improve the flexibility is possible advantage.

또한, 상기 코어층을 폴리머재질로 제조함에 따라 굴곡시 파손될 우려가 적으며 상기 클래드층을 이루는 에폭시접착제로서 투명성 있는 에폭시접착제를 이용함에 따라 빛의 전송손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, since the core layer is made of a polymer material, there is little risk of breakage during bending, and the use of a transparent epoxy adhesive as an epoxy adhesive constituting the clad layer may reduce the transmission loss of light.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적인 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. It should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle of definition.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들 이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고굴곡 광도파로 제조 방법의 흐름도, 도 2는 일반적인 커버레이의 구조, 도 3은 도 2를 이용한 본 발명의 고굴곡 광도파로 제조 과정을 나타내는 단면도, 도 4는 도 3의 광도파로 구성에 따른 광 전송 경로를 나타내는 측단면도, 도 5는 종래의 광도파로 구조를 나타내는 단면도이다.1 is a flow chart of a method for manufacturing a high bending optical waveguide according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a structure of a general coverlay, Figure 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the high bending optical waveguide of the present invention using Figure 2, Figure 4 3 is a side cross-sectional view showing a light transmission path according to the optical waveguide configuration of FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional optical waveguide structure.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 고굴곡 광도파로 제조 방법에 관하여 도 1 내지 도 5를 참고로 하여 보다 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a high bending optical waveguide according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 5.

먼저, 광도파로 상의 빛의 전송경로가 되는 도 3의 코어층(10)을 형성한다(S110).First, the core layer 10 of FIG. 3 serving as a transmission path of light on the optical waveguide is formed (S110).

상기 코어층(10)의 굴절률(n)은 통상의 경우와 같이 1.5 내지 1.6 범위를 가질 수 있으며, 이러한 코어층(10)은 상술한 1.5 내지 1.6 범위 내의 굴절률(n)을 갖는 폴리머(Polymer) 재질로 제조될 수 있다.The refractive index n of the core layer 10 may have a range of 1.5 to 1.6 as usual, and the core layer 10 may have a polymer having a refractive index n within the range of 1.5 to 1.6 described above. It may be made of a material.

상기 코어층(10)으로 사용되는 물질로는 석영계(유리) 또는 폴리머계가 될 수 있으나, 상기 석영계는 굴곡시 깨어지기 쉽고 이에 따라 굴곡성 있는 플렉시블(Flexible)한 광도파로로 사용되기 곤란하므로, 본 발명에서는 상기 코어층(10)의 재질로서 상술한 폴리머 재질이 이용되는 것이 바람직하다.The material used as the core layer 10 may be a quartz-based (glass) or a polymer-based, but the quartz-based is difficult to be broken during bending and thus difficult to be used as a flexible optical waveguide. In the present invention, it is preferable that the above-described polymer material is used as the material of the core layer 10.

한편, 상기 코어층(10)을 형성하는 방법에 관해서는 종래에 다양하게 개시되어 있으므로 그에 관한 보다 상세한 설명은 생략하고자 한다.On the other hand, since the method for forming the core layer 10 is variously disclosed in the prior art, a more detailed description thereof will be omitted.

또한, 도 3에는 상기 코어층(10)의 단면이 사각형인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명에서는 상기 사각형 형상으로 한정되는 것은 아니며, 보다 다양한 단면 형상의 코어층(10)이 적용될 수 있음은 물론이다.In addition, although the cross section of the core layer 10 is shown as a quadrangular shape in FIG. 3, the present invention is not limited to the quadrangular shape, and the core layer 10 having various cross-sectional shapes may be applied. .

그리고, 상기 코어층(10)은 하나 또는 그 이상의 다양한 갯수(예를 들어, 도 3과 같은 3개)로 배치될 수 있으나 반드시 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 이러한 코어층(10)의 형성 개수는 회로 설계(광 전송경로의 필요 개수)에 따라 다양하게 변경 가능한 부분이다.In addition, the core layer 10 may be arranged in one or more various numbers (for example, three as shown in FIG. 3), but is not necessarily limited to the above-described example, and the number of formation of the core layer 10 is as described above. Is a part which can be variously changed according to the circuit design (required number of optical transmission paths).

상기 코어층(10) 형성 단계(S110) 이후에는, 도 3과 같이 폴리이미드(21)와 에폭시접착제(22)로 이루어진 커버레이(Coverlay)층(20)을 상기 코어층(10)의 상하부에 각각 배치하되 상기 에폭시접착제(22) 부분이 상기 코어층(10)을 향하도록 배치하여, 상기 코어층(10)의 상하부에 배치된 각 커버레이층(20)의 외측에서 상기 코어층(10)을 향해 상기 각 커버레이층(20) 간을 핫프레스(미도시)로 가압한다(S120).After forming the core layer 10 (S110), as shown in FIG. 3, a coverlay layer 20 made of a polyimide 21 and an epoxy adhesive 22 may be disposed on upper and lower portions of the core layer 10. Each of the epoxy adhesives 22 may be disposed to face the core layer 10, and the core layer 10 may be disposed on the outer side of each coverlay layer 20 disposed above and below the core layer 10. Pressing the coverlay layer 20 between the hot press (not shown) toward (S120).

상기 폴리이미드(PI;Polyimide)는 내열성, 내화학성, 내마모성, 내약품성, 내굴곡성이 우수함은 물론이며 기계적 강도, 충격강도, 전기절연성이 우수한 물질이다. 이러한 폴리이미드(21)와 에폭시접착제(22)로 이루어진 상기 커버레이층(20)은 그 자체의 연성(Flexible) 특성이 우수하여 연성인쇄회로기판(FPCB;Flexible Printed Circuit Board) 또는 동적층판(FCCL;Flexible Copper Clad Laminate) 제조에 많이 사용되고 있다.The polyimide (PI) is a material having excellent heat resistance, chemical resistance, abrasion resistance, chemical resistance, and bending resistance, as well as excellent mechanical strength, impact strength, and electrical insulation. The coverlay layer 20 made of the polyimide 21 and the epoxy adhesive 22 has excellent flexible characteristics in itself and thus, a flexible printed circuit board (FPCB) or a dynamic layer board (FCCL). It is widely used in manufacturing flexible copper clad laminate.

여기서, 상기 커버레이층(20)은 도 2와 같이, 상술한 폴리이미드(21) 및 상기 폴리이미드(21) 하부의 에폭시접착제(22)로 이루어진 것으로서 통상 커버레이로 명명하고 있으며, 본 발명은 상술한 커버레이층(20)을 이용하여 광도파로의 굴곡성 을 개선할 수 있다.Here, the coverlay layer 20 is made of the above-described polyimide 21 and the epoxy adhesive 22 under the polyimide 21, as shown in Figure 2 is commonly referred to as a coverlay, the present invention By using the coverlay layer 20 described above, the flexibility of the optical waveguide can be improved.

한편, 상기 에폭시접착제(22)는 열경화성 소재로서 고온의 열에 의해 초기의 반경화상태에서 경화 상태로 물성이 변경되는데, 즉 상기 핫프레스(미도시)의 고온 가압에 따라 견고하게 경화될 수 있는 물질이다.On the other hand, the epoxy adhesive 22 is a thermosetting material that is physically changed from the initial semi-cured state to a hardened state by high temperature heat, that is, a material that can be hardly cured by high temperature pressurization of the hot press (not shown). to be.

여기서, 상기 에폭시접착제(22)는 도 3의 우측과 같이 추후 코어층(10)의 주변을 둘러싸서 광도파로의 클래드층(30)을 형성하는 부분으로서, 상기 코어층(10)의 굴절률(n)인 1.5 내지 1.6 범위보다 작은 굴절률(n) 값인 1.4 내지 1.5 범위의 굴절률을 가질 수 있다. 상기 클래드층(30)이 상기 코어층(10)에 비해 낮은 굴절률(n)로 이루어지는 구성은 광도파로의 기본 사양에 해당되므로 이에 관한 보다 상세한 설명은 생략하고자 한다.Here, the epoxy adhesive 22 is a portion for forming the cladding layer 30 of the optical waveguide after surrounding the periphery of the core layer 10 as shown in the right side of Figure 3, the refractive index (n) of the core layer 10 It may have a refractive index in the range of 1.4 to 1.5, the refractive index (n) value smaller than the range of 1.5 to 1.6. Since the cladding layer 30 has a lower refractive index n than the core layer 10 corresponds to the basic specification of the optical waveguide, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 커버레이층 적층 단계(S120)에서, 상기 커버레이층(20)에 인가되는 핫프레스의 온도 조건은 100℃ 내지 200℃이며, 핫프레스의 가압 조건은 30㎏f/㎠ 내지 100㎏f/㎠일 수 있다.On the other hand, in the coverlay layer stacking step (S120), the temperature conditions of the hot press applied to the coverlay layer 20 is 100 ℃ to 200 ℃, the pressing conditions of the hot press is 30kgf / ㎠ to 100kg f / cm 2.

상술한 고온의 온도 조건에 따르면, 상기 커버레이층(20)에 포함된 열경화성의 에폭시접착제(22)의 경화를 유도하며, 상기 압력 조건에 따르면, 코어층(10)과 코어층(10) 사이의 틈새 및 각 코어층(10)의 둘레마다 상기 에폭시접착제(22)가 골고루 유입되어 채워질 수 있도록 한다.According to the above-described high temperature conditions, the curing of the thermosetting epoxy adhesive 22 included in the coverlay layer 20 is induced, and according to the pressure conditions, between the core layer 10 and the core layer 10 The gap and the circumference of each core layer 10 so that the epoxy adhesive 22 is evenly introduced and filled.

한편, 상술한 커버레이층 적층 단계(S120) 이후에는, 도 3의 우측과 같이 상기 핫프레스(미도시)의 가압에 의해, 상기 코어층(10)의 외주를 둘러싼 상기 에폭시접착제(22)로 이루어진 클래드층 및 상기 클래드층(30)의 상하부에 각각 배치되 는 폴리이미드층(40)을 포함한 본 발명의 광도파로(100)를 형성하게 된다(S130).On the other hand, after the coverlay layer stacking step (S120) described above, by pressing the hot press (not shown) as shown in the right side of FIG. 3, to the epoxy adhesive 22 surrounding the outer periphery of the core layer 10 The optical waveguide 100 of the present invention including the cladding layer and the polyimide layer 40 disposed on the upper and lower portions of the cladding layer 30 is formed (S130).

즉, 상술한 핫프레스의 가압을 통하여 상기 코어층(10)의 외주에 상기 에폭시접착제(22)가 둘러싸서 경화됨에 따라, 상기 코어층(10) 외주를 따라 상기 에폭시접착제(22)로 이루어진 클래드층(30)이 형성되게 될 수 있다. That is, as the epoxy adhesive 22 is enclosed and cured around the outer circumference of the core layer 10 through the pressurization of the hot press, the clad made of the epoxy adhesive 22 along the outer circumference of the core layer 10. Layer 30 may be formed.

또한, 이러한 상기 클래드층(30)의 상부 및 하부에는 각각 폴리이미드층(40)이 커버됨에 따라 고굴곡성의 광도파로(100)가 완성될 수 있다.In addition, as the polyimide layer 40 is covered on the upper and lower portions of the clad layer 30, the optical waveguide 100 having high flexibility may be completed.

상기 폴리이미드층(40)은 앞서 상술한 바와 같은 폴리이미드(21) 자체의 특성인 내열성, 내화학성, 내마모성, 내약품성, 내굴곡성, 기계적 강도, 충격강도, 전기절연성이 우수함에 따라 본 발명의 광도파로(100)의 특성 또한 외부 요인에 강인하게 하는 효과가 있음은 물론이며 연성이 우수하여 본 발명의 광도파로(100)의 굴곡성 또한 크게 개선시킬 수 있다.The polyimide layer 40 has excellent heat resistance, chemical resistance, abrasion resistance, chemical resistance, flex resistance, mechanical strength, impact strength, and electrical insulation, which are characteristics of the polyimide 21 itself as described above. The characteristics of the optical waveguide 100 also have the effect of making it robust to external factors, as well as excellent ductility, and can greatly improve the flexibility of the optical waveguide 100 of the present invention.

도 4는 도 3의 광도파로에 관한 측단면도, 즉 빛의 진행 경로에 따른 단면도를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 광도파로(100)는 1.5 내지 1.6 범위의 굴절률(n)을 갖는 코어층(10)과, 상기 코어층(10) 주변에서 코어층(10)에 비해 낮은 굴절률인 1.4 내지 1.5 범위의 굴절률(n)을 갖는 클래드층(30) 및 클래드층(30)의 상부와 하부에 적층된 폴리이미드층(40)으로 구성된다.4 is a side cross-sectional view of the optical waveguide of FIG. 3, that is, a cross-sectional view along a light propagation path, and as shown, the optical waveguide 100 manufactured according to the present invention has a refractive index n ranging from 1.5 to 1.6. The cladding layer 30 and the cladding layer 30 having a core layer 10 having a C) and a refractive index n in the range of 1.4 to 1.5, which is a lower refractive index than the core layer 10 around the core layer 10. It consists of a polyimide layer 40 laminated on the top and bottom of.

여기서, 광도파로에 입사되는 빛은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 코어층(10)과 클래드층(30)의 경계면 상에서 전반사를 되풀이하면서 광도파로(100) 또는 코어층(10)의 길이방향을 따라 상기 코어층(10)을 통해 전파되게 된다.Here, as the light incident on the optical waveguide is shown in FIG. 4, the total reflection is repeated on the interface between the core layer 10 and the clad layer 30 while the optical waveguide 100 or the core layer 10 extends in the longitudinal direction. As it propagates through the core layer 10.

여기서, 본 발명의 광도파로(100)와 타사에서 개발된 종래의 광도파로(3) 간 의 입사각 성능을 비교하면 표 1과 같다.Here, comparing the angle of incidence performance between the optical waveguide 100 of the present invention and the conventional optical waveguide (3) developed by other companies are shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

비교 파라미터Comparison parameter 본 발명(도 3 또는 도 4)의 광도파로(100)Optical waveguide 100 of the present invention (FIG. 3 or 4) 종래(도 5)의 광도파로(3)Conventional optical waveguide 3 (FIG. 5) 코어층의 굴절률(n1)Refractive index of the core layer (n1) 1.5, 코어층(10) 1.5, core layer (10) 1.586, 코어층(1)1.586, core layer (1) 클래드층의 굴절률(n2)Refractive index of the cladding layer (n2) 1.4, 클래드층(30)1.4, cladding layer 30 1.551, 클래드층(2)1.551, cladding layer (2) 입사각(θ=sin-1(n2/n1))Incidence angle (θ = sin -1 (n2 / n1)) 68.9°68.9 ° 78°78 °

도 5는 코어층(1)과 클래드층(2)으로 구성된 종래의 광도파로(30)의 경우로서, 그 형성방법은 최하단의 클래드층(2a)에 코어층(1)을 적층하고, 코어층(1) 상부에 다시 상부 클래드층(2b)을 적층하여 형성되게 된다.FIG. 5 shows a conventional optical waveguide 30 composed of a core layer 1 and a cladding layer 2, in which a core layer 1 is laminated on a lowermost cladding layer 2a. (1) It is formed by stacking the upper cladding layer 2b again on top.

도 3와 같은 본 발명은 코어층(10)과 클래드층(30)의 굴절률(n)로서 각각 1.5 및 1.4를 채택한 경우로서, 68.9°이상의 입사각 범위 즉, 즉 68.9°내지 90°범위에서 입사되는 빛에 관하여 전송이 가능하다.The present invention as shown in FIG. 3 adopts 1.5 and 1.4 as the refractive indices n of the core layer 10 and the cladding layer 30, respectively, and is incident in the incident angle range of 68.9 ° or more, that is, in the range of 68.9 ° to 90 °. It is possible to transmit about light.

이에 반해, 종래에는 코어층(1)과 클래드층(2)의 굴절률(n)로서 각각 1.586 및 1.551을 채용한 경우로서, 70°이상의 입사각 범위, 즉 70°내지 90°범위에서 입사되는 빛에 관한 전송이 가능하다.In contrast, conventionally, 1.586 and 1.551 are employed as the refractive indices n of the core layer 1 and the cladding layer 2, respectively, and are applied to light incident in the incident angle range of 70 ° or more, that is, 70 ° to 90 °. About the transmission is possible.

즉, 본 발명의 경우, 코어층(10)과 클래드층(20) 간의 굴절률의 차이가 크므로 상기 코어층(10)을 통해 빛이 전달될 수 있는 입사각(θ)의 범위 또한 상기 종래의 경우에 비해 넓게 됨에 따라 입사각의 선택 또는 조절이 종래의 경우에 비해 유리하고 용이한 이점이 있다.That is, in the case of the present invention, since the difference in refractive index between the core layer 10 and the cladding layer 20 is large, the range of the incident angle θ through which the light can be transmitted through the core layer 10 is also the conventional case. As it is wider than, the selection or adjustment of the incident angle is advantageous and easy compared with the conventional case.

한편, 상기 클래드층(30)을 형성하는 상기 에폭시접착제(22)는 투명성 에폭시접착제인 것이 바람직하다. On the other hand, it is preferable that the epoxy adhesive 22 forming the cladding layer 30 is a transparent epoxy adhesive.

즉, 상기 에폭시접착제(22)는 상기 핫프레스의 고온에 의해 경화된 이후에도 투명한 상태로 유지되어야 하는데, 이는 상기 에폭시접착제(22)로 이루어진 상기 클래드층(30)이 불투명한 경우에는 도 4와 같은 코어층(10)을 통한 빛의 전파 경로 상에서 상기 클래드층(30)의 불투명성에 의해 빛의 손실이 발생될 수 있기 때문이다.That is, the epoxy adhesive 22 should be maintained in a transparent state even after curing by the high temperature of the hot press, which is the same as when the clad layer 30 made of the epoxy adhesive 22 is opaque. This is because loss of light may occur due to the opacity of the cladding layer 30 on the propagation path of light through the core layer 10.

일반적으로, 광도파로 물질 개발 업체들은 코어층의 굴절률을 통상 1.5 내지 1.6 정도로 개발하며, 클래드층은 코어층에 비해 0.03 내지 0.05 정도 낮은 굴절률로 제작하여 광도파로를 제작하고 있다.In general, optical waveguide material development companies develop the refractive index of the core layer is usually about 1.5 to 1.6, and the clad layer is manufactured to the optical waveguide by making the refractive index about 0.03 to 0.05 lower than the core layer.

또한, 도 4의 입사각 관련 식과 같이 일반적으로 코어층(10)과 클래드층(30)의 굴절률 차이가 클수록 큰 각도 범위의 전반사가 일어날 수 있으므로 빛의 전송 손실 또한 줄어들 수 있다.In addition, as the incidence angle-related equation of FIG. 4, in general, as the difference in refractive index between the core layer 10 and the clad layer 30 increases, total reflection may occur in a large angular range, and thus, transmission loss of light may also be reduced.

여기서, 상기 클래드층(30)의 투명에 따라서도 빛의 전송손실을 줄일 수 있는데, 즉 굴절률이 1인 공기의 경우 가장 투명성이 높다고 볼 수 있다.Here, the transmission loss of light can be reduced according to the transparency of the cladding layer 30, that is, the air having the refractive index of 1 can be considered to have the highest transparency.

종래의 도 5를 예를 들어, 코어층(1) 주위에 공기만 있는 경우 전파손실은 0.01dB/cm 정도(코어층의 흡수손실)로서 공기의 높은 투명성에 의해 빛의 손실이 거의 없음을 알 수 있다.For example, in FIG. 5, when there is only air around the core layer 1, the propagation loss is about 0.01 dB / cm (absorption loss of the core layer), indicating that there is almost no light loss due to the high transparency of the air. Can be.

도 5의 다른 예로, 굴절률(n)이 1.585인 코어층(1) 주위에 굴절률(n)이 1.551인 클래드층(2)이 존재하는 경우, 전파손실은 0.05dB/cm 가량이 된다.(여기서, 상기 0.05dB/cm 값은 코어층(1)의 흡수손실, 코어층(1)과 클래드층(2) 간 접합면의 불균일에 관한 손실 및 클래드층(20)의 투명도에 따른 손실을 포함한 값에 해당된다.)As another example of FIG. 5, when the cladding layer 2 having the refractive index n is 1.551 around the core layer 1 having the refractive index n of 1.585, the propagation loss is about 0.05 dB / cm. The value of 0.05 dB / cm includes the loss due to the absorption loss of the core layer 1, the loss of the nonuniformity of the bonding surface between the core layer 1 and the cladding layer 2, and the loss due to the transparency of the cladding layer 20. Corresponds to)

따라서, 상술한 전파손실을 줄이기 위해서는 상기 클래드층(30)의 투명도가 확보되는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 상기 커버레이층(20)의 구성인 상기 에폭시접착제(22)를 투명성 에폭시접착제인 것으로 적용함에 따라 본 발명의 광도파로(100) 상의 빛의 손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.Therefore, in order to reduce the propagation loss described above, it is preferable that the transparency of the cladding layer 30 is secured, and in the present invention, the epoxy adhesive 22, which is the configuration of the coverlay layer 20, is applied as a transparent epoxy adhesive. As a result, there is an effect of reducing the loss of light on the optical waveguide 100 of the present invention.

상기 에폭시접착제(22)의 불투명성과 투명성은 제조 업체의 제작 과정 또는 제조 목적 등에 따라 달리 조절 가능하며 실제로도 불투명한 접착제와 투명한 접착제로 구분되어 판매되고 있는 부분으로서, 본 발명에서는 시중에 판매되고 있는 다양한 에폭시접착제(22) 중에서 굴절률(n)이 1.4 내지 1.5 범위이면서 투명성을 갖는 에폭시접착제를 채택하여 적용하는 것에 의해 실현 가능하다.The opacity and transparency of the epoxy adhesive 22 can be controlled differently according to the manufacturing process or manufacturing purpose of the manufacturer, and are actually divided into opaque adhesives and transparent adhesives, and are variously sold in the present invention. It is possible to realize by adopting and applying an epoxy adhesive having transparency while the refractive index n is in the range of 1.4 to 1.5 in the epoxy adhesive 22.

한편, 이상과 같은 본 발명에 의해 제조되는 도 3의 고굴곡 광도파로(100)는 기존의 도 5와 같은 광도파로(3)에 비하여 슬림한 두께로 제조될 수 있는 이점이 있다. On the other hand, the high bending optical waveguide 100 of FIG. 3 manufactured by the present invention as described above has an advantage that can be manufactured to a slim thickness compared to the conventional optical waveguide 3 as shown in FIG.

도 3의 좌측의 경우, 원재료인 코어층(10)과 커버레이층(20)의 두께에 관한 실시예가 표시되어 있는데, 커버레이층(20)을 이루는 폴리이미드(21)와 에폭시접착제(22)의 두께는 각각 12.5㎛, 15㎛가 사용되고, 코어층(10)은 20㎛의 두께가 사용될 수 있다.In the case of the left side of FIG. 3, an embodiment regarding the thickness of the core layer 10 and the coverlay layer 20, which are raw materials, is shown. The polyimide 21 and the epoxy adhesive 22 constituting the coverlay layer 20 are shown. The thickness of 12.5㎛, 15㎛ are used, respectively, the core layer 10 may be used a thickness of 20㎛.

여기서, 상기 커버레이층(20)을 이루는 폴리이미드(21)와 에폭시접착제(22)의 두께는 임의 설정한 두께가 아니며 FPCB분야 등에 실제로 이용되고 있는 커버레이의 두께 사양에 관한 실시예 중 하나로서, 이러한 미세한 두께는 상기 광도파로(100)의 슬림성 뿐만 아니라 고굴곡성에도 유리한 효과가 있다.Here, the thickness of the polyimide 21 and the epoxy adhesive 22 constituting the coverlay layer 20 is not an arbitrarily set thickness and is one of the embodiments of the thickness specification of the coverlay which is actually used in the field of FPCB. In addition, the fine thickness has an advantageous effect not only on the slimness of the optical waveguide 100 but also on the high flexibility.

한편, 상술한 두께를 갖는 본 발명의 커버레이층(20)과 코어층(10)은 핫프레스의 압착을 통하여 도 2의 우측 부분과 같이 코어층(10), 클래드층(30) 및 폴리이미드층(40)으로 이루어진 광도파로(100)의 형태로 제조되며, 상기 광도파로(100)의 최종 두께는 50㎛ 내지 55㎛ 정도가 될 수 있다.Meanwhile, the coverlay layer 20 and the core layer 10 of the present invention having the above-described thickness have the core layer 10, the clad layer 30, and the polyimide as shown in the right part of FIG. The optical waveguide 100 is formed in the form of a layer 40, and the final thickness of the optical waveguide 100 may be about 50 μm to about 55 μm.

즉, 광도파로(100)의 상하부에 각각 적층된 폴리이미드층(40)의 두께는 12.5㎛로서 총 25㎛의 두께를 가지며, 상기 폴리이미드층(40) 사이에 위치한 코어층(10)과 클래드층(30)의 두께는, 상기 핫프레스의 가압에 의해 에폭시접착제(22)가 코어층(10)의 둘레 및 각 코어층(10)의 사이에 채워짐에 따라, 상기 에폭시접착제(22)로 형성된 클래드층(30) 및 그 내부의 코어층(10) 부분을 포함하여 약 25㎛ 내지 30㎛의 범위의 두께를 가지게 된다.That is, the thickness of the polyimide layer 40 stacked on the upper and lower portions of the optical waveguide 100 is 12.5 μm, which has a total thickness of 25 μm, and the core layer 10 and the clad disposed between the polyimide layer 40. The thickness of the layer 30 is formed of the epoxy adhesive 22 as the epoxy adhesive 22 is filled between the core layer 10 and the circumference of the core layer 10 by the press of the hot press. The cladding layer 30 and the core layer 10 portion therein may have a thickness in the range of about 25 μm to 30 μm.

따라서, 상기 광도파로(100)의 상하부에 위치한 폴리이미드층(40)의 두께(25㎛)와 상기 코어층(10)과 클래드층(30)을 포함한 두께(25㎛ 내지 30㎛)의 합에 의해, 본 발명의 광도파로(100)의 두께는 50㎛ 내지 55㎛ 정도로서, 이에 따라 슬림한 두께의 광도파로(100)의 제조가 가능하고 이에 따라 굴곡성을 더욱 증진시킬 수 있다.Therefore, the sum of the thickness (25 μm) of the polyimide layer 40 located above and below the optical waveguide 100 and the thickness (25 μm to 30 μm) including the core layer 10 and the cladding layer 30. As a result, the optical waveguide 100 of the present invention has a thickness of about 50 μm to 55 μm, whereby the optical waveguide 100 having a slim thickness may be manufactured, thereby further improving flexibility.

한편, 이에 반해 도 5의 종래의 경우, 30㎛의 두께를 갖는 클래드층(2a)의 상부에 20㎛ 두께의 코어층(1)이 형성되고, 상기 코어층(1) 상부에 다시 30㎛ 내지 50㎛ 두께의 클래드층(2b)이 적층되어, 총 80㎛ 내지 100㎛ 두께의 광도파로(3)를 형성하게 된다.On the other hand, in the conventional case of FIG. 5, a core layer 1 having a thickness of 20 μm is formed on the clad layer 2a having a thickness of 30 μm, and again from 30 μm to the top of the core layer 1. A 50 µm thick cladding layer 2b is stacked to form an optical waveguide 3 having a total thickness of 80 µm to 100 µm.

여기서, 도 3과 같이 커버레이층(20)을 이용한 본 발명의 고굴곡 광도파 로(100)의 경우, 상기 도 5의 종래의 일반적인 클래드층(2)을 이용한 광도파로(3)에 비하여 대략 30㎛ 내지 45㎛ 정도 작은 치수의 두께로 제조될 수 있어, 이러한 본 발명에 따르면 상기 커버레이층(20)을 이용하여 굴곡성이 우수함은 물론이며, 슬림성 있게 제조 가능하므로 굴곡성을 더욱 극대화시킬 수 있는 광도파로(100)의 제공이 가능한 이점이 있다.Here, in the case of the high bending optical waveguide 100 of the present invention using the coverlay layer 20 as shown in FIG. 3, the optical waveguide 3 using the conventional general cladding layer 2 of FIG. It can be manufactured with a thickness of about 30㎛ to 45㎛ small size, according to the present invention, as well as excellent flexibility in using the coverlay layer 20, and can be manufactured in a slim, the flexibility can be further maximized There is an advantage that it is possible to provide the optical waveguide 100.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is described by the person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible without departing from the scope of the appended claims.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고굴곡 광도파로 제조 방법의 흐름도,1 is a flow chart of a method of manufacturing a high bending optical waveguide according to an embodiment of the present invention,

도 2는 일반적인 커버레이의 구조,2 is a structure of a general coverlay,

도 3은 도 2를 이용한 본 발명의 고굴곡 광도파로 제조 과정을 나타내는 단면도,3 is a cross-sectional view showing a high bending optical waveguide manufacturing process of the present invention using FIG.

도 4는 도 3의 광도파로 구성에 따른 광 전송 경로를 나타내는 측단면도,4 is a side cross-sectional view showing an optical transmission path according to the optical waveguide configuration of FIG. 3;

도 5는 종래의 광도파로 구조를 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a conventional optical waveguide structure.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10...코어층 20...커버레이층10 ... core layer 20 ... coverlay layer

21...폴리이미드 22...에폭시접착제21 ... Polyimide 22 ... Epoxy Adhesive

30...클래드층 40...폴리이미드층30 Clad layer 40 Polyimide layer

100...고굴곡 광도파로100.High Flexure Waveguide

Claims (3)

코어층을 형성하는 코어층 형성 단계;A core layer forming step of forming a core layer; 폴리이미드와 에폭시접착제로 이루어진 커버레이층을 상기 코어층의 상하부에 각각 배치하되 상기 에폭시접착제 부분이 상기 코어층을 향하도록 배치하여, 상기 코어층의 상하부에 배치된 각 커버레이층의 외측에서 상기 코어층을 향해 상기 각 커버레이층 간을 핫프레스로 가압하는 커버레이층 적층 단계; 및A coverlay layer made of polyimide and an epoxy adhesive is disposed on the upper and lower portions of the core layer, respectively, and the epoxy adhesive portion is disposed toward the core layer, so that the coverlay layer is disposed on the upper and lower portions of the core layer. A coverlay layer stacking step of pressing each coverlay layer with a hot press toward a core layer; And 상기 핫프레스의 가압에 의해, 상기 코어층의 외주를 둘러싼 상기 에폭시접착제로 이루어진 클래드층 및 상기 클래드층의 상하부에 각각 배치되는 폴리이미드층을 포함한 광도파로를 형성하는 광도파로 형성 단계를 포함하는 고굴곡 광도파로 제조 방법.An optical waveguide forming step of forming an optical waveguide including a cladding layer made of the epoxy adhesive surrounding the outer circumference of the core layer and a polyimide layer disposed above and below the cladding layer by pressing the hot press; Method for manufacturing a curved optical waveguide. 제 1항에 있어서, 상기 에폭시접착제는,The method of claim 1, wherein the epoxy adhesive, 투명성 에폭시접착제인 것을 특징으로 하는 고굴곡 광도파로 제조 방법.It is a transparent epoxy adhesive, The high bending optical waveguide manufacturing method characterized by the above-mentioned. 제 1항에 있어서, 상기 코어층은,The method of claim 1, wherein the core layer, 폴리머재질인 것을 특징으로 하는 고굴곡 광도파로 제조 방법.A high bending optical waveguide manufacturing method, characterized in that the polymer material.
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