KR101125438B1 - 광 배선 및 광 전송 모듈 - Google Patents

Abstract

전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족하고, 외부의 구조체와의 접촉에 의한 꺾임?마찰?마모의 저감을 실현하는 목적을 위해, 본 발명의 광 배선(4)은 전자 기기에 탑재되는 광 배선이며, 광 신호를 전송하는 광 전송로(9)를 구비하고, 전자 기기 내의 구조체(11)와의 접촉시에 발생하는 마찰을, 광 전송로(9)와 구조체(11)의 접촉시보다도 저감시키고, 또한 광 전송로(9)의 변형에 따라서 가요하는 윤활층(10)이 설치되어 있다.

Description

광 배선 및 광 전송 모듈{OPTICAL WIRING ARRANGEMENT AND OPTICAL TRANSMISSION MODULE}

본 발명은, 광 신호를 전송하는 광 배선 및 광 전송 모듈에 관한 것이다.

최근, 고속으로 대용량의 데이터 통신이 가능한 광 통신망이 확대되고 있다. 금후, 이 광 통신망은 민생 기기에의 탑재가 예상되고 있다. 그리고 데이터 전송의 고속 대용량화, 노이즈 대책, 기기 내의 기판간을 데이터 전송하는 기판간 배선으로서, 현재의 전기 케이블과 변함없이 사용할 수 있는 광 배선이 요구되고 있다. 이 광 배선으로서는, 광 섬유, 플라스틱 광 섬유(POF)를 들 수 있다.

종래, 기판간 배선으로서, 광 섬유 또는 플라스틱 광 섬유와 같은 장거리 데이터 전송 용도에 적합한 가공법으로 제작 가능한 광 케이블을 채용하는 것이 주였다. 또한, 종래의 기판간 배선은, 외부로부터의 기계 충격에 의한 특성의 열화를 방지하기 위해, 피복층에 의해 주위를 보호하는 피복 구조를 채용하고 있었다.

또한, 필름 광 도파로는, 재료?패턴을 선택하지 않는 가공법으로 제작되므로, 광 기능을 얻는 것에 적합하다. 그러므로, 광 도파로는 주로 광 회로 용도용이었다. 광 도파로라 함은, 굴절률이 큰 코어와, 상기 코어의 주위에 접하여 설치되는 굴절률이 작은 클래드에 의해 형성되고, 코어에 입사한 광 신호를 상기 코어와 클래드의 경계에서 전반사를 반복하면서 전파하는 것이다. 또한, 필름 광 도파로는, 코어 및 클래드가 유연한 고분자 재료로 이루어지므로 유연성을 갖고 있다.

상기한 필름 광 도파로로서, 예를 들어 특허 문헌 1에는, 클래드부의 주면(主面)이, 산화물, 질화물 또는 산질화물로 이루어지는 보호층으로 피복된 필름 광 도파로가 개시되어 있다.

또한, 고속으로 대용량의 데이터 통신이 요구되고 있는 가운데, 종래의 전기 배선에 의한 전송과, 광 배선에 의한 전송을 공존시킨 전기-광 전송 일체형 모듈이 제안되어 있다. 이 전기-광 전송 일체형 모듈에서는, 기판간 배선의 일부로서 광 도파로를 채용한 전기/광 혼재 기판이 채용되어 있다.

상기 전기/광 혼재 기판에서는, 전기 배선의 층을 기판으로 하고, 그 위에 광 배선의 층을 적층하는 것이 곤란하다. 또한, 광 도파로 형성의 사정상, 전기 배선의 층과 광 배선의 층을 동일 평면 상에 형성하는 것이 곤란하다. 그러므로, 일반적으로 전기/광 혼재 기판은, 비교적 적층수가 많은 다층 구조가 된다.

이러한 전기/광 혼재 기판의 가요성을 향상시키는 기술이, 예를 들어 특허 문헌 2에 개시되어 있다. 특허 문헌 2에는, 전기/광 혼재 기판의 굴곡 부분에서만, 광 배선과 전기 배선을 분리(이격)시키고, 이들 배선 사이에 공간(공기층)을 형성하는 기술이 기재되어 있다. 이에 의해, 전기/광 혼재 기판 전체의 두께를 저감시키고 있다. 또한, 전기/광 혼재 기판에 있어서, 광 배선 및 전기 배선을 평면적으로 어긋나게 하여, 광 배선 및 전기 배선이 겹치지 않도록 하는 기술이 기재되어 있다. 이러한 기술은, 전기/광 혼재 기판에 한정되지 않고, 통상의 전기 배선에서 행해져 온 기술의 응용이다.

최근, 휴대 전화나 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기의 발전에 의해, 기판간 배선은 데이터 전송 거리의 단거리화 및 공간 절약화가 요구되고 있다. 이것에 수반하여, 전자 기기의 기판간 배선에 있어서, 굽힘이나 비틀림 등의 가동성이 중요시되는 영역이 착안되어 왔다. 종래의 기판간 배선의 굽힘성에서는, 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족시키는 것이 곤란하다.

한편, 필름 광 도파로는, 재료?패턴을 선택하지 않는 가공법으로 제작되므로, 재료로서 유연 재료를 이용하는 것이 가능하다. 그러므로, 필름 광 도파로 단일 부재는, 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족시킬 수 있다.

그러나 실제로, 필름 광 도파로를 전자 기기의 기판간 배선에 응용한 경우, 필름 광 도파로가 가요성(유연성) 광 배선인 것에 기인하는 이하의 과제가 있다. 즉, 기판간 배선으로서의 필름 광 도파로가 전자 기기 내에 탑재되었을 때, 필름 광 도파로는 필름 광 도파로 외부의 구조체와의 사이에서 접촉이 발생한다. 그리고 이 접촉에 의해, 종래의 기판간 배선보다도, 광학 특성의 열화를 받기 쉬워진다고 하는 과제가 있다. 또한, 필름 광 도파로가, 외부의 구조체와의 접촉에 의해 꺾이거나, 마찰되거나 또는 마모될 우려가 있다.

또한, 종래의 기판간 배선과 마찬가지로, 필름 광 도파로에 대해, 피복층에 의해 주위(양면?전체면)를 보호하는 피복 구조를 채용한 경우라도, 이하의 과제가 있다. 즉, 필름 광 도파로가 아무리 굴곡성?유연성을 갖고 있어도, 상기 피복 구조를 갖는 필름 광 도파로는, 굽힘 탄성률이 피복층의 굽힘 탄성률에 율속된다. 그 결과, 기판간 배선으로서의 필름 광 도파로가 현저하게 구부러지기 어려워져, 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족시키는 것이 곤란해진다.

또한, 특허 문헌 2와 같이, 광 배선과 전기 배선을 분리(이격)시키고, 이들 배선 사이에 공간(공기층)을 형성하는 기술에서는, 통상의 전기 배선에서 행해져 온 기술에서는 예상할 수 없는, 이하의 광 배선 독자적인 과제가 있다.

즉, 전기/광 혼재 기판에 있어서 굴곡성을 중시하는 광 도파로를 형성하는 경우, PI(폴리이미드)를 주 재료로 하는 전기 배선과 달리, 굴곡시의 누설광을 감소시키기 위해, 코어와 클래드의 사이의 굴절률차를 크게 할 필요가 있다. 또한, 클래드의 재료 선택에 있어서는, 코어와의 굴절률차를 크게 하는 것에 부가하여, 굴곡시의 전단에 견디기 위해, 보다 유연한 재료가 요구되고 있다.

종래의 광 통신용의 광 도파로에서는, 클래드와 코어의 굴절률차가 매우 작아 정밀한 제어가 필요하므로, 코어에 첨가물을 첨가함으로써, 클래드를 실현하고 있었다. 즉, 코어와 클래드는 재료의 주성분이 동일하였다. 이에 대해, 전기/광 혼재 기판(기판간 배선)의 광 배선으로서 광 도파로를 이용한 경우, 클래드의 재료는 종래의 광 통신용의 광 도파로와 같이 코어에 첨가물을 첨가함으로써 클래드를 형성하는 일 없이, 선택지의 폭이 넓어져 지금까지의 공업 제품에서 사용되어 온 다양한 재료를 후보로서 생각할 수 있다.

단, 클래드의 재료로서 결과적으로 유연한 수지가 선택된 경우, 이 수지는 태키성(tackiness, tacky性)을 갖는 것이 많다. 그러므로, 특허 문헌 2와 같이, 광 배선과 전기 배선 사이에 공간(공기층)을 형성해도, 광 배선 표면이 태키성을 갖고 있으므로, 굴곡시에 전기 배선과 광 배선이 접촉하여, (접착층이 없음에도 불구하고) 서로 부착되어 버린다고 하는 문제가 있다.

또한, 특허 문헌 2와 같이, 광 배선과 전기 배선 사이에 공간(공기층)을 형성한 구성에서는, 광 도파로에 있어서의 클래드가 공기에 노출되어 있다. 이로 인해, 광 도파로 굴곡시에 코어로부터 누설된 광이 클래드 내부에 가두어져, 광 도파로 단부까지 전파되어 버릴 우려가 있다. 그 결과, 광 도파로 단부의 클래드로부터 누출된 누설광은, 수광 소자와 결합하여, 광 전송 모듈의 오동작의 원인이 된다. 클래드 내부를 전파하는 누설광은, 코어를 전파하는 신호광에 대해 광로차가 있으므로, 수광되는 신호 파형이 붕괴될 우려가 있다.

특허문헌1:일본공개특허공보「일본특허출원공개제2005-156882호공보(2005년6월16일공개)」 특허문헌2:일본공개특허공보「일본특허출원공개제2006-284925호공보(2006년10월19일공개)」

본 발명은, 상기한 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족시키고, 외부의 구조체와의 접촉에 의한 꺾임?마찰?마모를 저감할 수 있는 광 배선 및 광 전송 모듈을 제공하는 데 있다.

본 발명에 관한 광 배선은, 상기한 과제를 해결하기 위해, 전자 기기에 탑재되는 광 배선이며, 광 신호를 전송하는 광 전송로를 구비하고, 전자 기기 내의 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을, 광 전송로와 구조체와의 접촉시보다도 저감시키고, 또한 광 전송로의 변형에 따라서 가요(可撓)하는 기능층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 구성에 따르면, 전자 기기 내의 광 전송로가 가동되었을 때에, 기능층이 전자 기기 내의 구조체와 접촉한다. 이에 의해, 광 전송로가 구조체와 접촉하는 것이 방지된다. 또한, 이 기능층은, 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을, 광 전송로와 구조체의 접촉시보다도 저감시킨다. 그러므로, 광 전송로는 전자 기기 내에서 구조체를 슬립하도록 가동한다. 이에 의해, 광 배선은 구조체와의 접촉에 의한 꺾임?마찰?마모가 저감되어, 광학 특성의 열화가 발생하기 어려워진다. 기능층은 광 전송로의 변형에 따라서 가요하므로, 광 전송로의 굴곡성?비틀림성을 유지할 수 있다.

이상과 같이, 상기한 구성에 따르면, 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족시키고, 외부의 구조체와의 접촉에 의한 꺾임?마찰?마모를 저감할 수 있는 광 배선을 실현할 수 있다.

본 발명에 관한 광 전송 모듈은, 상기한 과제를 해결하기 위해, 상술한 광 배선을 구비한 광 전송 모듈이며, 전기 신호를 광 신호로 변환하는 제1 광 소자가 탑재된 제1 기판과, 광 신호를 전기 신호로 변환하는 제2 광 소자가 탑재된 제2 기판을 구비하고, 상기 광 배선은 상기 제1 및 제2 광 소자와 광학적으로 결합하여, 제1 및 제2 기판 사이에서 광 신호를 전송하도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기한 구성에 따르면, 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족시키고, 외부의 구조체와의 접촉에 의한 꺾임?마찰?마모를 저감할 수 있는 광 전송 모듈을 실현할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적, 특징 및 우수한 점은, 이하에 나타내는 기재에 의해 충분히 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 광 배선의 개략 구성을 도시하는 측면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 광 전송 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 광 배선에 있어서의 광 전송의 상태를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 광 전송로로서의 광 도파로의 구성의 일례를 도시하는 도면으로, 도 4의 (a)는 측면도이고, 도 4의 (b)는 단면도이고, 도 4의 (c)는 사시도이다.
도 5는 제1-1 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 도면으로, 도 5의 (a)는 단면도이고, 도 5의 (b)는 평면도이다.
도 6은 도 5의 광 배선의 또 다른 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 7은 제1-2 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 도면으로, 도 7의 (a)는 측면도이고, 도 7의 (b)는 평면도이다.
도 8은 제1-3 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 9는 제1-4 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 10은 제1-5 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 도면으로, 도 10의 (a)는 평면도이고, 도 10의 (b)는 CC'선 단면도이다.
도 11은 제2 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 12는 도 11의 광 배선의 또 다른 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 13은 제3 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 도면으로, 도 13의 (a)는 평면도이고, 도 13의 (b)는 CC'선 단면도이다.
도 14는 제4 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 15는 제5 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 16은 제6 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 17은 제7 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 도면으로, 도 17의 (a)는 평면도이고, 도 17의 (b)는 단면도이다.
도 18은 제8 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 것으로, 도 18의 (a)는 단면도이고, 도 18의 (b)는 광 배선의 일부를 확대한 단면도이다.
도 19는 제9 변형예로서의 광 배선의 구성의 일례를 도시하는 측면도이다.
도 20의 (a)는 본 실시 형태에 관한 광 배선을 구비한 폴더식 휴대 전화의 외관을 도시하는 사시도이고, 도 20의 (b)는 도 20의 (a)에 도시한 폴더식 휴대 전화에 있어서의 상기 광 배선이 적용되어 있는 부분의 블록도이고, 도 20의 (c)는 도 20의 (a)에 도시한 폴더식 휴대 전화에 있어서의 힌지부의 투시 평면도이다.
도 21의 (a)는 본 실시 형태에 관한 광 배선을 구비한 인쇄 장치의 외관을 도시하는 사시도이고, 도 21의 (b)는 도 21의 (a)에 도시한 인쇄 장치의 주요부를 도시하는 블록도이고, 도 21의 (c) 및 도 21의 (d)는 인쇄 장치에 있어서 프린터 헤드가 이동(구동)한 경우의 광 배선의 만곡 상태를 도시하는 사시도이다.
도 22는 본 실시 형태에 관한 광 배선을 구비한 하드 디스크 기록 재생 장치의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 23은 폴더식 휴대 전화에 있어서의 본 실시 형태의 광 배선의 적용 부위를 도시하는 모식도이다.
도 24는 일체형 모듈의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 25의 (a)는 일체형 모듈의 다른 구성예를 도시하는 기능도이고, 도 25의 (b)는 도 25의 (a)에 도시된 일체형 모듈의 구성의 일례를 도시한 측면도이다.
도 26은 일체형 모듈에 있어서의 광 배선의 가동(변형)예를 모식적으로 도시하는 도면으로, 도 26의 (a)는 광 배선 및 전기 배선이 모두 굴곡되었을 때의 가동예를 도시하는 측면도이고, 도 26의 (b)는 전기 배선이 비틀림되었을 때의 광 배선의 가동예를 도시하는 단면도이고, 도 26의 (c)는 전기 배선이 슬라이드되었을 때의 광 배선의 가동예를 도시하는 측면도이다.

본 발명의 일 실시 형태에 대해 도면에 기초하여 설명하면 이하와 같다.

(광 전송 모듈의 구성)

도 2는 본 실시 형태에 관한 광 전송 모듈(1)의 개략 구성을 도시하고 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 광 전송 모듈(1)은 광 송신 처리부(2), 광 수신 처리부(3) 및 광 배선(4)을 구비하고 있다.

광 송신 처리부(2)는 발광 구동부(5) 및 발광부(6)를 구비한 구성으로 되어 있다. 발광 구동부(5)는 외부로부터 입력된 전기 신호에 기초하여 발광부(6)의 발광을 구동한다. 이 발광 구동부(5)는, 예를 들어 발광 구동용의 IC(Integrated Circuit)에 의해 구성된다. 또한, 도시는 하고 있지 않지만, 발광 구동부(5)에는 외부로부터의 전기 신호를 전송하는 전기 배선과의 전기 접속부가 설치되어 있다.

발광부(6)는 발광 구동부(5)에 의한 구동 제어에 기초하여 발광한다. 이 발광부(6)는, 예를 들어 VCSEL(Vertical Cavity-Surface Emitting Laser) 등의 발광 소자에 의해 구성된다. 발광부(6)로부터 발해진 광은, 광 신호로서 광 배선(4)의 광 입사측 단부에 조사된다.

광 수신 처리부(3)는, 증폭부(7) 및 수광부(8)를 구비한 구성으로 되어 있다. 수광부(8)는 광 배선(4)의 광 출사측 단부로부터 출사된 광 신호로서의 광을 수광하고, 광전 변환에 의해 전기 신호를 출력한다. 이 수광부(8)는, 예를 들어 PD(Photo-Diode) 등의 수광 소자에 의해 구성된다.

증폭부(7)는 수광부(8)로부터 출력된 전기 신호를 증폭하여 외부로 출력한다. 이 증폭부(7)는, 예를 들어 증폭용의 IC에 의해 구성된다. 또한, 도시는 하고 있지 않지만, 증폭부(7)에는 외부로 전기 신호를 전송하는 전기 배선과의 전기 접속부가 설치되어 있다.

광 배선(4)은 발광부(6)로부터 출사된 광을 수광부(8)까지 전송하는 매체이다. 이 광 배선(4)의 구성의 상세에 대해서는 후술한다.

도 3은 광 배선(4)에 있어서의 광 전송의 상태를 모식적으로 도시하고 있다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 광 배선(4)은 가요성을 갖는 기둥 형상의 부재에 의해 구성된다. 또한, 광 배선(4)의 광 입사측 단부에는 광 입사면(4A)이 설치되어 있는 동시에, 광 출사측 단부에는 광 출사면(4B)이 설치되어 있다.

발광부(6)로부터 출사된 광은, 광 배선(4)의 광 입사측 단부에 대해, 광 배선(4)의 광 전송 방향에 대해 수직이 되는 방향으로부터 입사된다. 입사된 광은, 광 입사면(4A)에 있어서 반사됨으로써 광 배선(4) 내를 진행한다. 광 배선(4) 내를 진행하여 광 출사측 단부에 도달한 광은, 광 출사면(4B)에 있어서 반사됨으로써, 광 배선(4)의 광 전송 방향에 대해 수직이 되는 방향으로 출사된다. 출사된 광은, 수광부(8)에 조사되고, 수광부(8)에 있어서 광전 변환이 행해진다.

이러한 구성에 따르면, 광 배선(4)에 대해, 광 전송 방향에 대해 횡방향으로 광원으로서의 발광부(6)를 배치하는 구성으로 하는 것이 가능해진다. 따라서, 예를 들어 기판면에 평행하게 광 배선(4)을 배치하는 것이 필요해지는 경우에, 광 배선(4)과 기판면의 사이에, 상기 기판면의 법선 방향으로 광을 출사하도록 발광부(6)를 설치하면 되게 된다. 이러한 구성은, 예를 들어 발광부(6)를 기판면에 평행하게 광을 출사하도록 설치하는 구성보다도 실장이 용이하고, 또한 구성으로서도 보다 콤팩트하게 할 수 있다. 이것은 발광부(6)의 일반적인 구성이, 광을 출사하는 방향의 사이즈보다도, 광을 출사하는 방향과 수직인 방향의 사이즈의 쪽이 크게 되어 있는 것에 의한 것이다. 또한, 동일면 내에 전극과 발광부가 있는 평면 실장용 발광 소자를 사용하는 구성에도 적용이 가능하다.

또한, 본 실시 형태의 광 전송 모듈(1)은, 광 배선(4)을 전파하는 신호광이 광 출사면(4B)에 있어서 반사됨으로써 수광부(8)로 유도하는 구성[즉, 광 출사면(4B)을 광로를 변환하는 반사면으로서 이용한 구성]이었지만, 광 전송 모듈(1)의 구성은 이 구성에 한정되는 것은 아니며, 광 출사면(4B)으로부터 출사한 신호광을 수광부(8)에서 수광 가능한 구성이면 좋다. 예를 들어, 광 배선(4)은 광 출사면(4B)이 반사면으로서 기능하지 않고, 광 출사면(4B)으로부터 광 전송 방향으로 신호광이 출사하는 것과 같은 구성이라도 좋다. 이 경우, 수광부(8)는 그 수광면이 기판면에 대해 수직인 방향(즉, 광 전송 방향에 대해 수직인 방향)에 배치되고, 광 출사면(4B)으로부터 광 전송 방향으로 출사한 신호광을 수광하도록 되어 있다.

(광 배선의 구성)

도 1은 광 배선(4)의 개략 구성을 도시한 측면도이다. 이 광 배선(4)은, 전자 기기 내에 탑재 가능한 광 배선이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 광 배선(4)은 광 신호를 전송하는 광 전송로(9)를 구비하고 있다. 광 전송로(9)에는 윤활층(기능층)(10)이 설치되어 있다. 윤활층(10)은 전자 기기 내의 구조체(11)와의 접촉시에 발생하는 마찰을, 광 전송로(9)와 구조체(11)의 접촉시보다도 저감시키는 기능을 갖고 있고, 광 전송로(9)의 가동에 따라서 가요하도록(가동하도록) 되어 있다. 그리고 광 전송로(9)에 있어서의 구조체(11)와의 대향면(9c)을 포함하는 면에 설치되어 있다.

도 1에 도시된 구성에 따르면, 예를 들어 전자 기기 내의 광 전송로(9)가 화살표 방향으로 가동되었을 때에, 윤활층(10)이 구조체(11)와 접촉한다. 이에 의해, 광 전송로(9)가 구조체(11)와 접촉하는 것이 방지된다. 또한, 이 윤활층(10)은 구조체(11)와의 접촉시에 발생하는 마찰을 저감시킨다. 그러므로, 광 전송로(9)는 전자 기기 내에서 구조체(11)를 슬립하도록 가동한다. 이에 의해, 광 전송로(9)는 구조체(11)와의 접촉에 의한 꺾임?마찰?마모가 저감되어, 광학 특성의 열화가 발생하기 어려워진다.

윤활층(10)은 광 전송로(9)의 가동에 따라서 가동 가능하게 되어 있으므로, 광 전송로(9)의 굴곡성?비틀림성을 유지할 수 있다. 특히, 휴대 전화 등의 모바일 기기 내에 탑재되는 경우, 광 전송로(9)는 R＝4㎜ 이하 레벨의 초유연성이 요구된다. 그리고 이것에 수반하여, 윤활층(10)도 R＝4㎜ 이하 레벨의 초유연성이 요구된다.

윤활층(10)은 광 전송로(9)의 굴곡성?비틀림성을 유지하는 조건을 만족시키는 것이면, 구조?재질이 한정되지 않는다. 윤활층(10)을 구성하는 재료는, 유기 재료 혹은 금속 재료라도 좋다.

윤활층(10)의 막 두께를 d로 하고, 이 막 두께 중심에서의 굴곡시의 변형을 0으로 하면, 직선시에 있어서의 윤활층(10)의 중심 길이(x₀)는, 이하의 수학식 1로 나타내어진다.

단, R;굴곡시에 있어서의 굽힘 직경

또한, 굴곡시에 있어서의 윤활층(10)의 외주 길이(x)는, 이하의 수학식 2로 나타내어진다.

따라서, 윤활층(10)의 굴곡시에 있어서의 외주의 연신(Δx)은, 이하의 수학식 3으로 나타내어진다.

따라서, 윤활층(10)의 굴곡시에 있어서의 외주의 변형(ε)은, 이하의 수학식 4로 나타내어진다.

따라서, 윤활층(10)의 굴곡시에 발생하는 응력(δ)은, 이하의 수학식 5로 나타내어진다.

단, E는 윤활층(10)의 영률 혹은 탄성률

광 배선(4)에 있어서는, 윤활층(10)의 인장 강도가, 상기 수학식 5에 나타내어지는 응력(δ)보다도 큰 경우, 윤활층(10)의 굽힘 특성이 좋다고 할 수 있다. 그러므로, 인장 강도가 낮을수록, 굽힘 특성이 좋지 않은 경향에 있다고 할 수 있다. 또한, 영률 혹은 탄성률(E)이 높을수록 굽힘 특성이 낮은 경향에 있다고 할 수 있다.

상기한 경향을 고려하면, 윤활층(10)을 구성하는 재료가 유기 재료인 경우, 예를 들어 R＝4㎜ 이하 레벨의 초유연성을 만족시키기 위해, 인장 강도가 50㎫ 이상이며, 또한 탄성률이 6500㎫ 이하 또는 인장 강도의 80배 이하의 유연 재료인 것이 바람직하다. 윤활층(10)을 구성하는 재료가 유기 재료인 경우, 상기 재료로서는, 예를 들어 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아미드(PA), 폴리카보네이트(PC) 등의 재료를 들 수 있다. 또한, 윤활층(10)의 두께는 700㎛ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 윤활층(10)을 구성하는 재료가 금속 재료인 경우, 예를 들어 R＝4㎜ 이하 레벨의 초유연성을 만족시키기 위해, 인장 강도가 100㎫ 이상이고, 또한 영률이 200㎬ 이하인 재료인 것이 바람직하다. 윤활층(10)을 구성하는 재료가 금속 재료인 경우, 상기 재료로서는, 예를 들어 금, 백금, 은, 구리, 알루미늄, 인청동 등의 재료를 들 수 있다. 또한, 윤활층(10)의 두께는, 70㎛ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 광 전송로(9)의 구성은, 광 신호를 전송 가능하고, 또한 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족하는 구성이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전자 기기로서 휴대 전화 등의 모바일 기기 내의 배선에 응용한 경우, 광 전송로(9)는 R＝4㎜ 이하 레벨의 초유연성을 만족하는 것이 바람직하다.

이러한 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족시키는 광 전송로(9)로서는, 예를 들어 필름 광 도파로를 들 수 있다. 이하, 광 전송로로서 필름 광 도파로를 채용한 경우에 있어서의 광 전송로의 구성에 대해 설명한다. 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)는 광 전송로로서의 광 도파로(12)의 구성의 일례를 도시하는 도면으로, 도 4의 (a)는 측면도이고, 도 4의 (b)는 단면도이고, 도 4의 (c)는 사시도이다. 또한, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에 있어서의 AA'선 단면도이다.

도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시되는 바와 같이, 광 도파로(12)는 광 전송 방향을 축으로 하는 기둥 형상의 3개의 코어부(13)와, 코어부(13) 주위를 둘러싸도록 설치된 클래드부(14)를 구비한 구성으로 되어 있다. 코어부(13) 및 클래드부(14)는 투광성을 갖는 재료에 의해 구성되어 있는 동시에, 코어부(13)의 굴절률은 클래드부(14)의 굴절률보다도 높게 되어 있다. 코어부(13) 각각에 입사한 광 신호는, 코어부(13) 내부에서 전반사를 반복함으로써 광 전송 방향으로 전송된다.

도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시되는 바와 같이, 윤활층(10)에 있어서의 구조체와의 대향 부분이 평탄한 면(평면)(10a)으로 되어 있다. 이하, 광 전송 방향을 x방향으로 하고, 평면(10a)의 법선 방향을 y방향으로 하고, 광 전송 방향 및 법선 방향에 수직인 방향을 z방향으로 한다.

코어부(13) 및 클래드부(14)를 구성하는 재료로서는, 유리나 플라스틱 등을 이용하는 것이 가능하지만, 충분한 가요성을 갖는 광 도파로(12)를 구성하기 위해서는, 굽힘 탄성률 1000㎫ 이하의 유연한 재료인 것이 바람직하다. 그리고 광 도파로(12)를 구성하는 재료는, 그 전구체의 작용기에 수소 결합기를 포함하는 수지인 것이 바람직하다. 광 도파로(12)를 구성하는 재료로서는, 예를 들어 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계 및 실리콘계 등의 수지 재료를 들 수 있다. 또한, 클래드부(14)를 공기 등의 기체로 구성해도 좋다. 또한, 클래드부(14)를 코어부(13)보다도 굴절률이 작은 액체의 분위기하에 있어서 사용해도 동일한 효과가 얻어진다.

도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시된 구성에서는, 광 전송 방향에 수직인 면에서의 코어부(13)의 단면 형상이 직사각형으로 되어 있다. 그러나 코어부(13)의 단면 형상은, 직사각형에 한정되지 않고, 원이라도 좋다.

또한, 광 도파로(12)는 코어부(13)가 1개 설치된 단심 구조라도 좋고, 코어부(13)가 복수개 설치된 다심 구조라도 좋다. 단심 구조인 경우, 편방향 전송을 실현하는 것이라도 좋고, 양방향 전송을 실현하는 것이라도 좋다. 다심 구조인 경우, 모든 코어에서 동일 방향의 신호 전송을 행하는 편방향 전송을 실현하는 것이라도 좋고, 각 코어에서 신호 전송 방향을 바꿈으로써 양방향 전송을 실현하는 것이라도 좋다.

또한, 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시된 광 배선(4)의 제조 절차로서, 예를 들어 제작용 기판 상에 광 전송로(9)를 원하는 형상으로 성형한 후, 광 전송로(9) 상(제작 기판과 반대측)에 윤활층(10)을 성형하거나, 또는 사전에 성형한 윤활층(10)을 부착한다. 그리고 제작용 기판을 광 전송로(9)로부터 박리함으로써, 본 실시 형태의 광 배선(4)이 완성된다.

또한, 광 전송로(9)의 제작 방법으로서는, 예를 들어 직접 노광법, 직접 묘화법, RIE법, 스핀 코트법, 포토블리칭법, 복제법, 금형 사출 성형법, 방사 성형법 등이 바람직하다. 또한, 윤활층(10)의 제작 방법으로서, 광 전송로(9) 상에 윤활층(10)을 성형하는 경우, 직접 노광법, 직접 묘화법, RIE법, 스핀 코트법, 복제법 등의 일반적인 광 도파로의 제작 방법이나 증착법, 스프레이 코트법 등의 박막 제작 방법을 채용할 수 있다. 또한, 사전에 성형한 윤활층(10)을 부착하는 경우, 금형 사출 성형법, 연신법, 인플레이션법, T다이법, 캘린더법 등의 필름 제작 방법을 채용할 수 있다.

다른 광 배선(4)의 제조 절차로서, 윤활층(10)을 제작한 후, 윤활층(10) 상에 광 전송로(9)를 원하는 형상으로 성형하거나, 또는 사전에 성형한 광 전송로(9)를 부착하는 절차를 채용할 수 있다.

상기한 제조 절차의 경우, 윤활층(10)을 제작하는 방법은, 금형 사출 성형법, 연신법, 인플레이션법, T다이법, 캘린더법 등의 필름 제작 방법을 채용할 수 있다. 또한, 광 전송로(9)의 제작 방법은, 특히 직접 노광법, 직접 묘화법, RIE법, 스핀 코트법, 포토블리칭법, 복제법, 금형 사출 성형법, 방사 성형법 등이 바람직하다. 이들 방법은, 윤활층(10) 상에 광 전송로(9)를 제작 가능한 방법이다.

또한, 또 다른 광 배선(4)의 제조 절차로서, 광 전송로(9)를 원하는 형상으로 성형한 후, 광 전송로(9)를 기판으로 하여 윤활층(10)을 성형하거나 또는 사전에 성형한 윤활층(10)을 부착하는 절차를 채용할 수 있다.

일반적으로, 모바일 기기 등의 전자 기기에 탑재되는 광 배선은, 공간 절약화의 관점에서, 광 전송 성능과 굴곡?비틀림 성능과 내마모?접촉 성능(전자 기기 내의 구조체와의 접촉)이 요구된다. 광 전송 성능은, 광 신호를 전송하는 성능이며, 고속 광 신호 전송을 위해 필요한 성능이다. 굴곡?비틀림 성능은, 광 배선의 굽힘?비틀림?반복 굴곡?반복 비틀림 특성이며, 작은 공간 내에 광 배선을 탑재하기 위해(공간 절약화) 필요한 성능이다. 또한, 내마모?접촉 성능은, 접촉에 의한 변형되기 어려움(꺾이기 어려움), 구조체와의 마찰을 받기 어려움(문질러지기 어려움), 마모되기 어려움을 나타내는 성능이며, 작은 공간 내에서 구조체와의 접촉에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 필요한 성능이다.

종래의 광 전송로에 있어서는, 광 전송 성능, 굴곡?비틀림 성능 및 내마모?접촉 성능의 3개의 성능을 양립시키는 재료의 선택이 곤란하였다. 즉, 광 전송로의 재료로서, 광 전송 성능 및 굴곡?비틀림 성능을 향상시키는 재료를 선택해도, 이 재료가 내마모?접촉 성능을 향상시킨다고는 단언할 수 없었다. 환언하면, 광 전송로의 재료 선택에 있어서, 1개의 재료로 굴곡?비틀림 성능 및 내마모?접촉 성능을 양립시키는 것이 곤란하였다.

본 실시 형태의 광 배선(4)은, 내마모?접촉 성능을 담당하는 부재로서, 별도 윤활층(10)이 설치된 구성이라고 할 수 있다. 윤활층(10)은 광 전송 성능, 굴곡?비틀림 성능 및 내마모?접촉 성능 중 내마모?접촉 성능을 담당하고 있으므로, 광 전송로의 재료를 선택할 때에, 광 전송 성능 및 굴곡?비틀림 성능을 담당하는 재료를 선택하면 좋다. 그러므로, 본 실시 형태의 광 배선(4)에 있어서는, 종래보다도 구성 재료의 선택의 폭이 넓어진다고 하는 이점이 있다.

(제1-1 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 도 4에 도시하는 구성의 변형예에 대해 설명한다. 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는, 본 제1-1 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하는 도면으로, 도 5의 (a)는 단면도이고, 도 5의 (b)는 평면도이다. 또한, 도 5의 (a)는 도 5의 (b)에 있어서의 BB'선 단면도이다.

도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 도시되는 바와 같이, 광 배선(4)에서는 윤활층(10)은 오목부(10b)와 볼록부(10c)가 교대로 형성된 요철 구조로 되어 있다. 이 요철 구조는 윤활층(10)에 있어서의 구조체와의 대향 부분에 형성되어 있다. 그리고 오목부(10b) 및 볼록부(10c)는 광 도파로(12)의 광 전송 방향과 평행이 되도록 형성되어 있다.

윤활층(10)에 요철 구조가 형성되어 있음으로써, 윤활층(10)은 광 도파로(12)의 가동성(변형)에 따른 가요성이 향상된다. 그 결과, 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족시키는 광 배선을 실현할 수 있다. 특히, 본 변형예와 같이, 오목부(10b) 및 볼록부(10c)가 광 도파로(12)의 광 전송 방향과 평행이 되도록 형성되어 있는 구성에서는, 윤활층(10)은 광 도파로(12)의 비틀림에 따른 가요성이 향상된다.

또한, 제1-1 변형예의 광 배선에서는, 요철 구조는 윤활층(10)에 있어서의 구조체와의 대향 부분에 형성되어 있다. 그러므로, 윤활층(10)에 있어서의 구조체와의 대향 부분이 평탄한 면(평면)(10a)으로 되어 있는 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)의 구성과 비교하여, 윤활층(10)과 구조체의 접촉 면적을 저감시키는 것이 가능해진다. 이로 인해, 윤활층(10)과 구조체의 마찰을 보다 저감시킬 수 있다.

또한, 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 도시된 구성에서는, 볼록부(10c)는 광 도파로(12)의 코어부(13)를 피하도록 형성되어 있었다. 그러나 도 6에 도시되는 바와 같이, 볼록부(10c)는 광 도파로(12)의 코어부(13)와 겹치도록 형성되어 있어도 좋다.

볼록부(10c)가 광 전송 방향으로 연장되는 코어부(13)와 겹치도록 형성되어 있으므로, 볼록부(10c)가 광 전송 방향으로 연장되는 코어부(13)와 겹치지 않는 구성과 비교하여, 광 도파로(12)가 비틀림되었을 때, 클래드부(14)에 가해지는 응력이 코어부(13)에 집중되기 어려워진다고 하는 효과를 발휘한다. 또한, 코어부(13)로부터의 누설광이, 볼록부(10c)에서 복수회 반사하여, 광 전송로(9) 외부로 빼내기 쉬워진다. 이 결과, 신호 전송의 S/N비가 향상된다고 하는 효과가 있다.

(제1-2 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 제1-1 변형예의 구성의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)는, 본 제1-2 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하는 도면으로, 도 7의 (a)는 측면도이고, 도 7의 (b)는 평면도이다.

제1-1 변형예의 구성에서는, 오목부(10b) 및 볼록부(10c)가, 광 도파로(12)의 광 전송 방향과 평행이 되도록 형성되어 있었다. 이에 대해, 제1-2 변형예로서의 광 배선(4)에서는, 오목부(10b) 및 볼록부(10c)가 광 도파로(12)의 광 전송 방향과 직각이 되도록 형성되어 있다. 이에 의해, 윤활층(10)은 광 도파로(12)의 굴곡에 따른 가요성이 향상된다.

(제1-3 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 상기 변형예의 구성의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 8은 본 제1-3 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하는 평면도이다.

상기 변형예의 구성에서는, 오목부(10b) 및 볼록부(10c)가, 광 도파로(12)의 광 전송 방향과 평행 또는 수직이 되도록 형성되어 있었다. 이에 대해, 제1-3 변형예로서의 광 배선(4)에서는, 오목부(10b) 및 볼록부(10c)가 광 도파로(12)의 광 전송 방향에 대해 경사지도록 형성되어 있다. 이에 의해, 특히 윤활층(10)은 광 도파로(12)의 굴곡에 따른 가요성이 향상된다.

(제1-4 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 상기 변형예의 구성의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 9는, 본 제1-4 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하는 평면도이다.

제1-4 변형예로서의 광 배선(4)에서는, 오목부(10b)가 광 도파로(12)의 광 전송 방향에 대해 평행 또한 수직이 되도록 형성되어 있다. 그리고 오목부(10b)와 볼록부(10c)로 격자 형상을 형성하고 있다. 이에 의해, 윤활층(10)은 광 도파로(12)의 비틀림 및 굴곡에 따른 가요성이 향상된다.

제1-1 내지 제1-4 변형예의 광 배선의 제조 절차로서는, 예를 들어 요철 구조를 갖는 금형에, 윤활층(10)을 구성하는 재료를 충전하여 경화한 후, 윤활층(10)을 구성하는 재료의 경화물 상에 광 도파로(12)를 제작하거나, 또는 다른 공정에서 제작한 광 도파로(12)를 부착한다. 그리고 금형을 박리함으로써, 제1-1 내지 제1-4 변형예의 광 배선이 완성된다. 다른 공정에서 제작한 광 도파로는, 제작용 기판 상에 성형된 광 도파로라도 좋다. 이 경우, 제작용 기판 상에 성형된 광 도파로를, 윤활층(10)을 구성하는 재료의 경화물 상에 부착한 후, 제작용 기판 및 금형을 박리함으로써, 제1-1 내지 제1-4 변형예의 광 배선이 완성된다.

또한, 다른 제조 절차로서, 우선 상기 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시된 광 배선(4)의 제조 절차로 광 배선을 제작한 후, 윤활층(10)을 요철 형상으로 커팅하는 절차를 채용할 수 있다.

또한, 다른 제조 절차로서, 우선 사전에 제작된 광 도파로(12)에, 윤활층(10)의 재료로서 감광성 수지를 도포한다. 그리고 감광성 수지에 요철 구조가 형성되도록 감광시킨 후, 현상함으로써, 제1-1 내지 제1-4 변형예의 광 배선이 완성된다.

또한, 또 다른 제조 절차로서, 우선 사전에 제작된 광 도파로(12)에, 윤활층(10)의 재료로서 열가소성 수지를 도포한다. 그 후, 열가소성 수지에 요철 구조를 갖는 금형을 압박하여, 열전사시킨다. 그리고 요철 구조를 갖는 금형을 박리함으로써, 제1-1 내지 제1-4 변형예의 광 배선이 완성된다.

또한, 또 다른 제조 절차로서, 우선 사전에 제작된 광 도파로(12)에, 윤활층(10)의 재료로서 열경화성 수지 또는 감광성 수지를 도포한다. 그 후, 열경화성 수지 또는 감광성 수지에 요철 구조를 갖는 금형을 압박하여 전사하고, 열경화시킨다. 그리고 요철 구조를 갖는 금형을 박리함으로써, 제1-1 내지 제1-4 변형예의 광 배선이 완성된다.

또한, 또 다른 제조 절차로서, 우선 더미 기판 상에 윤활층(10)의 재료를 도포 후, 요철 구조를 형성한다. 그 후, 윤활층(10)의 요철 구조를 보유 지지할 수 있도록 보유 지지 기판을 성형한다. 이때, 성형에 의해 얻어진 보유 지지 기판의 요철 구조와 윤활층(10)의 요철 구조가 끼워 맞추어지는 관계로 되어 있다. 즉, 보유 지지 기판은, 윤활층(10)을 요철 구조측으로부터 보유 지지하도록 되어 있다. 그리고 더미 기판을 박리한 후, 윤활층(10)의 보유 지지 기판과 반대측의 면에 광 도파로(12)를 제작하거나 또는 다른 공정에서 제작한 광 도파로(12)를 부착한다. 그리고 금형을 박리함으로써, 제1-1 내지 제1-4 변형예의 광 배선이 완성된다. 그리고 보유 지지 기판을 박리함으로써, 제1-1 내지 제1-4 변형예의 광 배선이 완성된다.

또한, 또 다른 제조 절차로서, 사전에 금형 사출 성형법, 연신법, 인플레이션법, T다이법, 캘린더법 등의 필름 제작 방법으로 요철 구조를 형성한 윤활층(10)을 준비하고, 이 윤활층(10)에 광 도파로(12)를 제작하거나 또는 다른 공정에서 제작한 광 도파로(12)를 부착하는 절차를 채용할 수 있다.

(제1-5 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 상기 변형예의 구성의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)는, 본 제1-5 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하는 도면으로, 도 10의 (a)는 평면도이고, 도 10의 (b)는 CC'선 단면도이다.

상기 변형예에서는, 이 요철 구조가 윤활층(10)에 있어서의 구조체와의 대향 부분에 형성되어 있었다. 이에 대해, 제1-5 변형예의 광 배선(4)에서는, 요철 구조가 광 도파로(12)에 있어서의 윤활층(10)과 반대측의 부분에 형성되어 있다.

도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 도시되는 바와 같이, 광 도파로(12)는 코어부(13)와, 코어부(13)를 둘러싸는 클래드부(14)를 구비하고 있다. 그리고 광 도파로(12)에 있어서의 윤활층(10)과 반대측의 부분은, 오목부(12a)와 볼록부(12b)가 교대로 형성된 요철 구조로 되어 있다. 오목부(12a)를 형성하는 측벽은, 클래드부(14)를 구성하는 재료로 되어 있다. 즉, 오목부(12a)는 클래드부(14)를 구성하는 재료만으로 구성되어 있다. 한편, 볼록부(12b)는 클래드부(14)를 구성하는 재료와 코어부(13)를 구성하는 재료로 되어 있고[즉, 볼록부(12b)는 코어부(14)를 구성하는 재료를 포함함], 클래드부(14)가 코어부(13)를 둘러싸는 구성으로 되어 있다. 환언하면, 제1-5 변형예의 광 배선(4)에 있어서의 광 도파로(12)는, 윤활층(10)과 반대측의 부분에 있어서, 오목부(12a)가 코어부(13)를 피하도록 형성된 구성이다.

이러한 구성이라도, 광 도파로(12) 자체의 가동성이 향상된다. 그 결과, 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족하는 광 배선을 실현할 수 있다.

상기 제1-1 내지 1-5 변형예에 나타낸 구성에서는, 윤활층(10)은 전자 기기 내의 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을, 광 도파로(12)와 구조체의 접촉시보다도 저감시키는 동시에, 그 표면이 요철 구조로 되어 있다. 이로 인해, 제1-1 내지 1-5 변형예에 나타낸 구성을 채용한 경우, 광 배선(4)은 구조체와의 접촉 면적이 저감되고, 구조체와의 슬립이 발생함으로써, 광 도파로(12)의 굴곡성을 저해하지 않는다고 하는 효과에 부가하여, 이하의 효과를 발휘한다.

즉, 광 도파로(12)의 굴곡시에 발생하는 코어부(13)로부터의 누설광을 클래드부(14) 외부의 공기로 릴리프시키므로, 노이즈의 발생을 억제하고, S/N비의 저하를 방지할 수 있다.

또한, 상기 요철 구조를, 광 도파로(12)의 굴곡?비틀림 방향에 맞추어, 윤활층(10) 내에서의 응력이 약해지도록 구성함으로써, 도 4에 도시된 윤활층(10)으로서의 평탄층이 설치된 구성과 비교하여, 대폭으로 윤활층(10)의 가요성(플렉시블성)이 향상된다고 하는 이점이 있다.

(제2 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 도 4에 도시하는 구성의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 11은, 본 제2 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하는 단면도이다.

도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시된 구성에서는, 광 도파로(12)는 광 전송 방향을 축으로 하는 기둥 형상의 3개의 코어부(13)와, 코어부(13) 주위를 둘러싸도록 설치된 클래드부(14)를 구비한 구성으로 되어 있었다. 그리고 코어부(13)는, 윤활층(10)과 직접 접하는 일이 없고, 클래드부(14)가 윤활층(10)과 접하는 구성이었다.

이에 대해, 제2 변형예의 광 배선(4)은 코어부(13)가 윤활층(10)과 직접 접하는 구성으로 되어 있다. 또한, 윤활층(10)에 있어서의 광 도파로(12)측의 면이 평탄한 면(평면)으로 되어 있다. 그리고 코어부(13)에 있어서의 윤활층(10)과의 접면(13a)은, 클래드부(14)에 있어서의 윤활층(10)과의 접면(14a)과 동일 평면으로 되어 있다.

제2-1 변형예의 광 배선(4)은, 코어부(13)에 대해 윤활층(10)측에 형성된 클래드부(14)가 생략된 구성으로 되어 있다. 그러므로, 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시된 광 배선(4)과 비교하여, y방향(법선 방향)의 두께를 얇게 하는 것이 가능해진다.

또한, y방향의 두께를 얇게 하기 위해 광 배선(4)은, 예를 들어 도 12에 도시되는 바와 같이, 코어부(13) 및 클래드부(14)에 있어서의 윤활층(10)과 반대측의 면(13b, 14b)이 동일 평면으로 되어 있는 구성으로 되어 있어도 좋다.

(제3 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 도 4에 도시하는 구성의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 13의 (a) 및 도 13의 (b)는, 본 제3 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하고, 도 13의 (a)는 평면도이고, 도 13의 (b)는 CC'선 단면도이다.

도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시된 구성에서는, 윤활층(10)에 있어서의 구조체와의 대향 부분이 평탄한 면(평면)(10a)으로 된 구성이었다. 이에 대해, 제3 변형예의 광 배선(4)에서는, 윤활층(10)에 격자 형상의 슬릿(10d)이 형성되어 있다. 이러한 구성이라도, 윤활층(10)은 광 도파로(12)의 비틀림 및 굴곡에 따른 가요성이 향상된다.

(제4 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 도 4에 도시하는 구성의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 14는, 본 제4 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하는 단면도이다.

도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시된 구성에서는, 윤활층(10)에 있어서의 광 도파로(12)와의 접면이 평탄한 면(평면)으로 된 구성이었다. 이에 대해, 제4 변형예의 광 배선(4)은, 윤활층(10)에 있어서의 광 도파로(12)측의 부분이, 오목부(10e)와 볼록부(10f)가 교대로 형성된 요철 구조로 되어 있다. 그리고 코어부(13)는 오목부(10e)에 들어가도록 형성되어 있다.

제4 변형예의 광 배선(4)은, 코어부(13)에 대해 윤활층(10)측에 형성된 클래드부(14)가 생략된 구성으로 되어 있다. 그러므로, 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시된 광 배선(4)과 비교하여, y방향(법선 방향)의 두께를 얇게 하는 것이 가능해진다.

(제5 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 도 4에 도시하는 구성의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 15는 제5 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하는 단면도이다.

도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시된 구성에서는, 광 전송 방향을 축으로 하는 기둥 형상의 3개의 코어부(13)와, 코어부(13) 주위를 둘러싸도록 설치된 클래드부(14)를 구비한 구성으로 되어 있었다. 이에 대해, 제5 변형예의 광 배선(4)은, 광 전송로가 기둥 형상의 3개의 코어부(13)만으로 구성되어 있다. 즉, 제5 변형예의 광 배선(4)은, 기둥 형상의 3개의 코어부가 단 1개의 윤활층(10)에 설치된 구성으로 되어 있다.

(제6 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 도 4에 도시하는 구성의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 16은, 본 제6 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하는 단면도이다.

도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시된 구성에서는, 윤활층(10)을 구성하는 재료가, 유기 재료 혹은 금속 재료였다. 이에 대해, 제6 변형예의 광 배선(4)은, 윤활층이, 광 도파로(12) 표면에 존재하는 구성 재료[즉, 클래드부(14)를 구성하는 재료]의 미반응기(未反應基)를 씌우는 프라이머 재료로 구성된 프라이머층(10')으로 되어 있다.

광 도파로(12)는, 상술한 바와 같이 수지 재료로 구성되어 있으므로, 그 표면이 태키성(점착성)을 갖고 있다. 이 태키성에 의해, 광 도파로(12)는 전자 기기 내의 구조체와 접촉하면, 꺾임?마찰?마모가 발생한다. 또한, 이 태키성은 광 도파로(12) 표면에 잔존하는 미반응기가 원인으로 되어 있다.

제6 변형예의 광 배선(4)에서는, 프라이머층(10')이 광 도파로(12) 표면에 존재하는 상기 미반응기를 씌운다. 그러므로, 광 도파로(12) 표면의 태키성이 저하되어, 전자 기기 내의 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을 저감시킬 수 있다.

또한, 프라이머층(10')은 광 도파로(12)에 있어서의 구조체와의 대향면에 형성되어 있어도 좋고, 광 도파로(12)에 있어서의 구조체와 반대측의 면에 형성되어 있어도 좋다. 또한, 프라이머층(10')은 상기 대향면 및 상기 반대측의 면의 양면에 형성되어 있어도 좋다.

또한, 프라이머층(10')을 구성하는 프라이머 재료는, 태키성의 원인이 되는 광 도파로(12) 표면의 미반응기와 반응하는 재료이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 실란 커플링제, 불소 커플링제 또는 불소화물을 들 수 있다.

또한, 제6 변형예의 광 배선(4)의 제조 절차로서, 예를 들어 용제 중에서 프라이머 재료가 용해된 프라이머 용액을, 사전에 제작한 광 도파로(12)에 스핀 코트 또는 스프레이 코트한다. 그 후, 프라이머 용액을 건조시킴으로써, 제6 변형예의 광 배선(4)이 완성된다.

또한, 다른 제조 절차로서, 우선 프라이머 용액을 기판에 도포 후, 이 기판을 사전에 제작한 광 도파로(12)에 적재한다. 이때, 기판에 있어서의 프라이머 용액 도포면이 광 도파로(12)와 대향하도록 적재하고, 프라이머 용액을 광 도파로(12)에 전사한다. 그 후, 프라이머 용액을 건조시킴으로써, 제6 변형예의 광 배선(4)이 완성된다.

또한, 또 다른 제조 절차로서, 우선 저부에 미세 구멍이 형성된 용기에 프라이머 용액을 넣고, 상기 미세 구멍으로부터 누출된 프라이머 용액을, 사전에 제작한 광 도파로(12)에 적재한다. 그 후, 프라이머 용액을 건조시킴으로써, 제6 변형예의 광 배선(4)이 완성된다.

또한, 또 다른 제조 절차로서, 프라이머 용액 중에 사전에 제작한 광 도파로(12)를 침지한 후, 광 도파로(12)를 취출하여 건조시키는 절차를 채용할 수 있다.

(제7 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 도 4에 도시하는 구성의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 17은, 본 제7 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하는 도면으로, 도 17의 (a)는 평면도이고, 도 17의 (b)는 단면도이다.

도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시된 구성에서는, 윤활층(10)을 구성하는 재료가, 유기 재료 혹은 금속 재료였다. 이에 대해, 제7 변형예의 광 배선(4)은, 윤활층이, 코팅 재료와 휘발 용제의 혼합물의 고화물로 구성된 코팅층(10'')으로 되어 있다.

제7 변형예의 광 배선(4)의 제조 절차로서, 예를 들어 코팅 재료를 휘발성 용제로 용해한 코팅 용액을, 사전에 제작한 광 도파로(12)에 스핀 코트, 스프레이 코트 스크린 인쇄, 플렉소 인쇄 또는 바코트한다. 그 후, 상기한 혼합물을 건조시킴으로써, 제7 변형예의 광 배선(4)이 완성된다.

코팅 재료와 휘발성 용제의 혼합물을 건조시켰을 때, 혼합물 중의 휘발성 용제가 휘발하고, 복수의 코팅 재료의 응집물(10''a)이 광 도파로(12) 표면에 형성된다. 제7 변형예의 광 배선(4)에서는, 복수의 응집물(10''a)이 볼록부가 되고, 요철 구조가 형성된다. 그러므로, 코팅층(10'')과 구조체의 접촉 면적을 저감시키는 것이 가능해진다. 이로 인해, 코팅층(10'')과 구조체의 마찰을 보다 저감시킬 수 있다.

또한, 코팅층(10'')에 있어서의 요철 구조에서는, 복수의 응집물(10''a)이 볼록부가 되고, 오목부는 휘발성 용제의 휘발에 의해 형성된다. 즉, 오목부의 저면은, 실질적으로 광 도파로(12) 표면과 동일해진다. 그로 인해, 제7 변형예에서는 광 배선(4)의 두께를 작게 할 수 있어, 광 도파로(12)의 굴곡성을 저해하는 일 없이, 광 배선(4)의 구조체에 대한 슬립성을 향상시킬 수 있다.

또한, 코팅층(10'')을 구성하는 재료에 포함되는 상기 코팅 재료로서는, 예를 들어 아미노계 실란 커플링제를 들 수 있다. 특히, 아미노계 실란 커플링제에 불소계 코팅재를 혼합하면, 코팅 재료의 슬립 효과가 증가한다. 또한, 상기한 휘발성 용제는, 휘발성을 갖고 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, IPA(이소프로필알코올)를 들 수 있다.

또한, 제7 변형예에서는, 광 도파로(12)의 표면을 구성하는 재료(예를 들어, 클래드부를 구성하는 재료)의 발수성이 높으면 높을수록, 코팅층(10'')의 요철 구조가 현저해진다(요철 구조에 있어서의 고저차가 커진다). 한편, 광 도파로(12)의 표면을 구성하는 재료의 친수성이 높으면 높을수록, 코팅층(10'')의 요철 구조에 있어서의 고저차가 작아진다. 그러므로, 코팅 재료와 휘발성 용제의 혼합물을 코트하는 대상을, 친수성 재료로 구성된 코어부로 함으로써, 코팅층(10'') 자체를 클래드부로 할 수 있다. 그리고 이때, 코어부의 친수성에 따른 고저차를 갖는 요철 구조가, 클래드부로서의 코팅층(10'')에 형성되게 된다.

(제8 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 도 4에 도시하는 구성의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 18은, 본 제8 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하는 도면으로, 도 18의 (a)는 단면도이고, 도 18의 (b)는 광 배선(4)의 일부를 확대한 단면도이다.

도 18의 (a) 및 도 18의 (b)에 도시되는 바와 같이, 제8 변형예의 광 배선(4)에 있어서의 윤활층은, 슬립성을 갖는 미립자(10'''a)와, 미립자(10'''a)를 고정하는 유연 수지(10'''b)의 고화물로 이루어지는 고정층을 구비하고, 미립자(10'''a)가 고정층에 대해 돌출된 컴포지트층(10''')으로 되어 있다. 컴포지트층(10''')에서는, 고정층에 대해 돌출된 미립자(10'''a)에 의해 요철 구조가 형성되어 있다.

제8 변형예의 광 배선(4)의 제조 절차로서, 예를 들어 용제에 유연 수지(10'''b)를 용해한 수지 용액을 준비하고, 이 수지 용액에 미립자(10'''a)를 혼합한 미립자 혼합액을 조정해 둔다. 그리고 이 미립자 혼합액을, 사전에 제작한 광 도파로(12)에 스핀 코트, 스프레이 코트 또는 바코트한다. 그 후, 미립자 혼합액을 건조시킴으로써, 제8 변형예의 광 배선(4)이 완성된다.

미립자 혼합액을 건조시키면, 용제의 증발에 수반하여, 미립자 혼합액 중의 유연 수지(10'''b)가 고화되어 고정층이 되고, 미립자(10'''a)가 고정층에 대해 돌출된다. 도 18의 (b)에 도시되는 바와 같이, 미립자(10'''a) 사이에는, 유연 수지(10'''b)의 고화물에 의해 오목부가 형성되어 있다. 유연 수지(10'''b)의 고화물은, 스핀 코트, 스프레이 코트 또는 바코트와 같은 방법으로 형성되므로, 오목부의 막 두께를 얇게 할 수 있어, 광 도파로(12)의 굴곡성을 저해하지 않는다. 또한, 컴포지트층(10''')에 있어서는, 고정층에 대해 돌출된 미립자(10'''a)와 상기 오목부에 의해 요철 구조가 형성된다.

제8 변형예의 광 배선(4)에 있어서, 컴포지트층(10''')은 볼록부로서의 미립자(10'''a)가 구면을 갖고 있으므로, 구조체와의 접촉 면적을 저감시키는 것이 가능해진다. 이로 인해, 컴포지트층(10''')과 구조체의 마찰을 보다 저감시킬 수 있어, 구조체에 대한 슬립성을 향상시킬 수 있다.

또한, 미립자(10'''a)의 입경은, 크면 클수록 구조체에 대한 마찰이 저감되는 효과가 높아진다. 본원 발명자는, 미립자(10'''a)의 입경을 바꾸어, 구조체에 대한 마찰을 검토한 결과, 미립자(10'''a)의 입경은 크면 클수록 구조체에 대한 마찰이 저감되는 효과가 높아지지만, 입경이 450㎚ 이상이 되면 미립자(10'''a) 사이의 오목부로서의 유연 수지(10'''b)의 고화물에 크랙이 발생하는 것이 판명되었다. 그러므로, 미립자(10'''a)의 입경은 450㎚보다도 작은 것이 바람직하다.

미립자(10'''a)의 재료는, 구조체에 대해 슬립성을 갖는 재료이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 습식 실리카, 건식 실리카, 알루미나, 구리(Cu), 은(Ag) 또는 금(Au)을 들 수 있다. 미립자(10'''a)로서, 구리(Cu), 은(Ag) 또는 금(Au)으로 구성되는 금속 나노 입자를 이용해도 좋다.

또한, 유연 수지(10'''b)로서는, 예를 들어 수용성 우레탄 수지, 실리콘, 불소계 수지, 실란 커플링제 또는 에폭시 수지를 들 수 있다.

또한, 상기한 미립자 혼합액을 코트하는 대상을 코어부로 함으로써, 컴포지트층(10''') 자체를 클래드부로 할 수 있다.

(제9 변형예)

본 실시 형태의 광 배선의 구성에 있어서, 도 4에 도시하는 구성의 또 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 19는, 본 제9 변형예로서의 광 배선(4)의 구성의 일례를 도시하는 측면도이다.

제7 변형예는, 윤활층(10)이 금속 재료로 이루어지는 경우에 있어서의 변형예이다. 광 도파로(12)에 있어서의 단부면은 광 전송 방향(x방향)에 대해 수직으로 되지 않고, 비스듬히 절단되어 광로 변환 미러면(12d)이 형성되어 있다. 제9 변형예의 광 배선(4)은, 광 도파로(12)의 광로 변환 미러면(12d)에 금속 재료로 구성된 윤활층(10)이 설치된 구성으로 되어 있다.

윤활층(10)은 금속 재료로 이루어져 있으므로, 광로 변환 미러면(12c)에 설치된 윤활층을 금속 미러로서 이용하는 것이 가능해진다. 그러므로, 제7 변형예의 광 배선(4)은, 그 단부면에서, 효율적으로 코어부(13)를 전송하는 광의 광로를 변환할 수 있다.

(응용예)

본 실시 형태의 광 배선(4)은, 예를 들어 이하와 같은 응용예에 적용하는 것이 가능하다.

우선, 제1 응용예로서, 폴더식 휴대 전화, 폴더식 PHS(Personal Handyphone System), 폴더식 PDA(Personal Digital Assistant), 폴더식 노트북 등의 폴더식의 전자 기기에 있어서의 힌지부에 이용할 수 있다.

도 20의 (a) 내지 도 20의 (c)는, 광 배선(4)을 폴더식 휴대 전화(40)에 적용한 예를 도시하고 있다. 즉, 도 20의 (a)는 광 배선(4)을 내장한 폴더식 휴대 전화(40)의 외관을 도시하는 사시도이다.

도 20의 (b)는, 도 20의 (a)에 도시한 폴더식 휴대 전화(40)에 있어서의 광 배선(4)이 적용되어 있는 부분의 블록도이다. 도 20의 (b)에 도시하는 바와 같이, 폴더식 휴대 전화(40)에 있어서의 본체(40a)측에 설치된 제어부(41)와, 본체의 일단부에 힌지부를 축으로 하여 회전 가능하게 구비되는 덮개(구동부)(40b)측에 설치된 외부 메모리(42), 카메라부(디지털 카메라)(43), 표시부(액정 디스플레이 표시)(44)가, 각각 광 배선(4)에 의해 접속되어 있다.

도 20의 (c)는, 도 20의 (a)에 있어서의 힌지부(파선으로 둘러싸인 부분)의 투시 평면도이다. 도 20의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배선(4)은 힌지부에 있어서의 지지 막대에 권취하여 굴곡시킴으로써, 본체측에 설치된 제어부와, 덮개측에 설치된 외부 메모리(42), 카메라부(43), 표시부(44)를 각각 접속하고 있다.

광 배선(4)을, 이들 폴더식 전자 기기에 적용함으로써, 제한된 공간에서 고속, 대용량의 통신을 실현할 수 있다. 따라서, 예를 들어 폴더식 액정 표시 장치 등의 고속, 대용량의 데이터 통신이 필요하며, 소형화가 요구되는 기기에 특히 적합하다.

제2 응용예로서, 광 배선(4)은 인쇄 장치(전자 기기)에 있어서의 프린터 헤드나 하드 디스크 기록 재생 장치에 있어서의 판독부 등, 구동부를 갖는 장치에 적용할 수 있다.

도 21의 (a) 내지 도 21의 (c)는 광 배선(4)을 인쇄 장치(50)에 적용한 예를 도시하고 있다. 도 21의 (a)는 인쇄 장치(50)의 외관을 도시하는 사시도이다. 이 도 21의 (a)에 도시하는 바와 같이, 인쇄 장치(50)는 용지(52)의 폭 방향으로 이동하면서 용지(52)에 대해 인쇄를 행하는 프린터 헤드(51)를 구비하고 있고, 이 프린터 헤드(51)에 광 배선(4)의 일단부가 접속되어 있다.

도 21의 (b)는, 인쇄 장치(50)에 있어서의 광 배선(4)이 적용되어 있는 부분의 블록도이다. 도 21의 (b)에 도시하는 바와 같이, 광 배선(4)의 일단부는 프린터 헤드(51)에 접속되어 있고, 타단부는 인쇄 장치(50)에 있어서의 본체측 기판에 접속되어 있다. 또한, 이 본체측 기판에는 인쇄 장치(50)의 각 부의 동작을 제어하는 제어 수단 등이 구비된다.

도 21의 (c) 및 도 21의 (d)는 인쇄 장치(50)에 있어서 프린터 헤드(51)가 이동(구동)한 경우의, 광 배선(4)의 만곡 상태를 도시하는 사시도이다. 도 21의 (c) 및 도 21의 (d)에 도시하는 바와 같이, 광 배선(4)을 프린터 헤드(51)와 같은 구동부에 적용하는 경우, 프린터 헤드(51)의 구동에 의해 광 배선(4)의 만곡 상태가 변화되는 동시에, 광 배선(4)의 각 위치가 반복하여 만곡된다.

따라서, 본 실시 형태에 관한 광 배선(4)은 이들 구동부에 적합하다. 또한, 광 배선(4)을 이들 구동부에 적용함으로써, 구동부를 이용한 고속, 대용량 통신을 실현할 수 있다.

도 22는 광 배선(4)을 하드 디스크 기록 재생 장치(60)에 적용한 예를 도시하고 있다.

도 22에 도시하는 바와 같이, 하드 디스크 기록 재생 장치(60)는 디스크(하드디스크)(61), 헤드(판독, 기입용 헤드)(62), 기판 도입부(63), 구동부(구동 모터)(64), 광 배선(4)을 구비하고 있다.

구동부(64)는 헤드(62)를 디스크(61)의 반경 방향을 따라 구동시키는 것이다. 헤드(62)는, 디스크(61) 상에 기록된 정보를 판독하고, 또한 디스크(61) 상에 정보를 기입하는 것이다. 또한, 헤드(62)는 광 배선(4)을 통해 기판 도입부(63)에 접속되어 있고, 디스크(61)로부터 판독한 정보를 광 신호로서 기판 도입부(63)에 전파시키고, 또한 기판 도입부(63)로부터 전파된 디스크(61)에 기입하는 정보의 광 신호를 수취한다.

이와 같이, 광 배선(4)을 하드 디스크 기록 재생 장치(60)에 있어서의 헤드(62)와 같은 구동부에 적용함으로써, 고속, 대용량 통신을 실현할 수 있다.

(실용예)

여기서, 본 실시 형태의 광 배선(4)을 전자 기기로서의 폴더식 휴대 전화(40)에 적용한 경우의 실용예에 대해 설명한다. 도 23은 폴더식 휴대 전화(40)에 있어서의 본 실시 형태의 광 배선(4)의 적용 부위를 도시하는 모식도이다.

도 23에 도시되는 바와 같이, 광 배선(4)은 힌지부에 있어서의 지지 막대에 권취하여 굴곡한 상태로 탑재된다. 이로 인해, 본 실시 형태의 광 배선(4)은, 전자 기기 내의 구조체로서의 힌지부와의 접촉 부위에서 효력을 발휘한다.

또한, 폴더식 휴대 전화(40) 내에서의 신호 전송에 있어서, 종래의 전기 배선에 의한 전송과, 광 배선에 의한 전송을 공존시킨 전기-광 전송 일체형 모듈(이하, 일체형 모듈이라 함)이 제안되어 있다. 일체형 모듈은, 전기 배선과 광 배선이 1개의 유닛으로서 가동(변형)하는 모듈이다. 그리고 신호의 전송 방향은, 양방향, 단방향 또는 그 조합이라도 좋다. 도 24는 일체형 모듈의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.

도 24에 도시되는 바와 같이, 일체형 모듈은 광 배선(4)과, 전기 배선(15)과, 실장 외곽(16)과, 기판(17)과, 패키지(18)를 구비하고 있다. 광 배선(4) 및 전기 배선(15)은 서로 대향하고 또한 평행이 되도록 배치되어 있다. 실장 외곽(16)은 전기 배선(15)을 전송하는 전기 신호를 수신 또는 송신하는 전기 소자와, 광 배선(4)을 전송하는 광 신호를 수신 또는 송신하는 광 소자를 실장하는 부재이다. 실장 외곽(16)은 기판(17)에 설치된 패키지(18)에 수용되도록 되어 있다.

또한, 상기한 일체형 모듈은, 예를 들어 도 25의 (a) 및 도 25의 (b)에 도시된 구성이라도 좋다. 도 25의 (a)는 일체형 모듈의 다른 구성예를 도시하는 기능도이다.

도 25의 (a)에 도시된 일체형 모듈은, 전기 배선으로서 가요성 프린트 배선 기판이 이용된 구성으로 되어 있다. 도 25의 (a)에 도시되는 바와 같이, 일체형 모듈(1')은 발광측 모듈부(21)와, 수광측 모듈부(31)와, 광 배선(4)과, 전기 배선으로서의 가요성 프린트 배선 기판(FPC)(15')을 구비하고 있다.

발광측 모듈부(21)는, 도 2에 도시된 광 송신 처리부(2)를 구비하고, 외부로부터 입력된 전기 신호를 광 신호로서의 광으로 변환하고, 광 배선(4)의 광 입사측 단부로 조사하도록 되어 있다. 또한, 수광측 모듈부(31)는 도 2에 도시된 광 수신 처리부(3)를 구비하고, 광 배선(4)의 광 출사측 단부로부터 출사된 광 신호로서의 광을 수광하고, 광전 변환에 의해 전기 신호를 출력하도록 되어 있다.

일체형 모듈(1')에 있어서, 외부로부터 발광측 모듈부(31)로 입력되는 전기 신호 중, 비교적 고속의 전기 신호는, 광 송신 처리부(2)에 의해 광 신호로 변환되고, 광 배선(4)을 통해 전송한다. 한편, 비교적 저속의 전기 신호[예를 들어, 전원 또는 접지 전극(GND)으로부터의 전기 신호]는, 가요성 프린트 배선 기판(15')을 통해 전송된다. 이러한 구성으로 함으로써, 전기 배선과의 공존 및 저비용화가 가능한 일체형 모듈을 실현할 수 있다.

도 25의 (b)는 도 25의 (a)에 도시된 일체형 모듈의 구성의 일례를 도시한 측면도이다. 도 25의 (b)에 도시된 일체형 모듈(1')에서는, 가요성 프린트 배선 기판(15') 상에 발광측 모듈부(21) 및 수광측 모듈부(31)가 적재되어 있다. 그리고 광 배선(4)은, 가요성 프린트 배선 기판(15')의 기판면에 평행이 되도록 배치되어 있다.

도 25의 (b)에 도시된 구성에서는, 가요성 프린트 배선 기판(15')을 통해 전송된 비교적 고속의 전기 신호는, 수광측 모듈부(31)에서 광 신호로 변환되고, 광 배선(4)을 통해 발광측 모듈부(21)로 전송되도록 되어 있다.

상술한 일체형 모듈에 있어서, 본 실시 형태의 광 배선(4)은 전기 배선(15)과의 접촉 부위에서 효력을 발휘한다. 도 26의 (a) 내지 도 26의 (c)는 일체형 모듈에 있어서의 광 배선(4)의 가동(변형)예를 모식적으로 도시한 도면이다. 도 26의 (a)는 광 배선(4) 및 전기 배선(15)이 동시에 굴곡하였을 때의 가동예를 도시하는 측면도이고, 도 26의 (b)는 전기 배선(15)이 비틀림되었을 때의 광 배선(4)의 가동예를 도시하는 단면도이고, 도 26의 (c)는 전기 배선(15)이 슬라이드되었을 때의 광 배선(4)의 가동예를 도시하는 측면도이다.

도 26의 (a) 내지 도 26의 (c)에 도시되는 바와 같이, 어떠한 광 배선(4)의 가동예에 있어서도 광 배선(4)과 전기 배선(15)과의 접촉이 일어나고 있다. 본 실시 형태의 광 배선(4)은 이러한 접촉 부위에서 효력을 발휘한다.

도 24 내지 도 26의 (a) 내지 도 26의 (c)에 도시된 일체형 모듈에 본 실시 형태의 광 배선(4)을 탑재한 경우에 있어서의 윤활층에 대해 설명한다. 윤활층은, 광 전송로(9)와 전기 배선(15)이 1개의 유닛으로서 가동(변형)되었을 때에, 광 전송로(9)의 굴곡성을 저해하지 않는 구성이면 좋고, 예를 들어 상기 변형예에 나타내어진 구성을 들 수 있다.

또한, 윤활층은 광 전송로의 라미네이트 가공 또는 제작에 사용되는 기판이라도 좋다. 또한, 윤활층을 구성하는 재료는, 광 전송로 표면의 태키성을 저감시키는 재료인 것이 바람직하다. 윤활층을 구성하는 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 분말, 폴리이미드, 금속 재료, 프라이머 재료, 수증기 처리 재료 등을 들 수 있다. 또한, 윤활층을 구성하는 재료가 분말인 경우, 상기 분말로서 소맥분, 베이비 파우더 등을 들 수 있다.

본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 즉, 청구항에 나타낸 범위에서 적절하게 변경한 기술적 수단을 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

본 발명에 관한 광 배선은, 이상과 같이 광 신호를 전송하는 광 전송로를 구비하고, 전자 기기 내의 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을, 광 전송로와 구조체의 접촉시보다도 저감시키고, 또한 광 전송로의 변형에 따라서 가요하는 기능층이 설치되어 있는 구성이다.

본 발명에 관한 광 전송 모듈은, 이상과 같이 상기한 광 배선을 구비한 광 전송 모듈이며, 전기 신호를 광 신호로 변환하는 제1 광 소자가 탑재된 제1 기판과, 광 신호를 전기 신호로 변환하는 제2 광 소자가 탑재된 제2 기판을 구비하고, 상기 광 배선은 상기 제1 및 제2 광 소자와 광학적으로 결합하여, 제1 및 제2 기판 사이에서 광 신호를 전송하도록 되어 있는 구성이다.

그러므로, 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족시키고, 외부의 구조체와의 접촉에 의한 꺾임?마찰?마모를 저감할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 기능층은 광 전송로에 있어서의 상기 구조체와의 대향면을 포함하는 면에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 확실하게 광 전송로가 구조체와 접촉하는 것이 방지된다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 광 전송로에 있어서의 기능층과 반대측의 부분 및 상기 기능층에 있어서의 상기 구조체와의 대향 부분 중 적어도 한쪽이, 오목부와 볼록부가 교대로 형성된 요철 구조로 되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 기능층은 광 도파로의 가동성(변형)에 따른 가요성이 향상된다. 그 결과, 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족시키는 광 배선을 실현할 수 있다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 요철 구조에 있어서의 오목부 및 볼록부가, 광 신호를 전송하는 광 전송 방향과 평행이 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 광 전송로의 비틀림에 따른 가요성이 향상된다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 요철 구조에 있어서의 오목부 및 볼록부가, 광 신호를 전송하는 광 전송 방향으로 수직이 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 광 전송로의 굴곡에 따른 가요성이 향상된다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 요철 구조에 있어서의 오목부 및 볼록부가, 광 신호를 전송하는 광 전송 방향에 대해 경사지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 광 전송로의 비틀림에 따른 가요성이 향상된다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 요철 구조에 있어서의 오목부가, 광 신호를 전송하는 광 전송 방향에 대해, 평행 또한 수직이 되도록 형성되어 있고, 오목부와 볼록부로 격자 형상을 형성하고 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 광 전송로의 비틀림 및 굴곡에 따른 가요성이 향상된다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 기능층에, 격자 형상의 슬릿이 형성되어 있어도 좋다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 광 전송로가, 투광성을 갖는 재료로 구성되는 코어부와, 상기 코어부의 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 재료로 구성되는 클래드부를 구비한 광 도파로인 것이 바람직하다.

이에 의해, 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족시키는 광 전송로를 실현할 수 있다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 기능층에 있어서의 상기 구조체와의 대향 부분이, 오목부와 볼록부로 이루어지는 요철 구조로 되어 있고, 상기 볼록부가, 광 전송 방향으로 연장되는 상기 코어부와 겹치도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한,「겹친다」라 함은, 구조체측으로부터 투영한 정사영(正射影)이 일치하는 것을 가리키는 것으로 한다.

상기한 구성에 따르면, 상기 볼록부가, 광 전송 방향으로 연장되는 상기 코어부와 겹치도록 형성되어 있으므로, 상기 볼록부가 광 전송 방향으로 연장되는 상기 코어부와 겹치지 않는 구성과 비교하여, 광 도파로가 비틀림되었을 때, 클래드부에 가해지는 응력이 코어부에 집중되기 어려워진다고 하는 효과를 발휘한다. 또한, 상기한 구성에 따르면, 코어부로부터의 누설광이, 상기 볼록부에서 복수회 반사하여, 광 전송로 외부로 빼내기 쉬워진다. 이 결과, 신호 전송의 S/N비가 향상된다고 하는 효과가 있다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 클래드부는 상기 코어부의 주위를 덮도록 형성되어 있는 동시에, 광 도파로에 있어서의 기능층과 반대측의 부분이, 클래드부를 구성하는 재료만으로 구성되는 오목부와 코어부를 구성하는 재료를 포함하는 볼록부로 이루어지는 요철 구조로 되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 광 도파로 자체의 가동성이 향상된다. 그 결과, 전자 기기 내의 배선에의 응용시에 요구되는 가동성을 만족시키는 광 배선을 실현할 수 있다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 기능층에 있어서의 광 도파로측의 부분이, 오목부와 볼록부가 교대로 형성된 요철 구조로 되어 있고, 상기 코어부는 상기 오목부에 들어가도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기한 구성에 따르면, 광 배선은 코어부에 대해 기능층측에 형성된 클래드부가 생략된 구성이 된다. 그러므로, 클래드부가 코어부의 주위를 덮도록 형성된 광 도파로를 구비한 광 배선과 비교하여, 두께를 얇게 하는 것이 가능해진다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 코어부와 상기 기능층이 접하고 있고, 상기 코어부에 있어서의 기능층과의 접면이, 상기 클래드부에 있어서의 기능층과의 접면과 동일 평면으로 되어 있는 것이 바람직하다.

상기한 구성에 따르면, 광 배선은 코어부에 대해 기능층측에 형성된 클래드부가 생략된 구성이 된다. 그로 인해, 클래드부가 코어부의 주위를 덮도록 형성된 광 도파로를 구비한 광 배선과 비교하여, 두께를 얇게 하는 것이 가능해진다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 코어부 및 상기 클래드부에 있어서의 기능층과 반대측의 면이, 동일 평면으로 되어 있는 것이 바람직하다.

상기한 구성에 따르면, 광 배선은 코어부에 대해 기능층과 반대측에 형성된 클래드부가 생략된 구성이 된다. 그러므로, 클래드부가 코어부의 주위를 덮도록 형성된 광 도파로를 구비한 광 배선과 비교하여, 두께를 얇게 하는 것이 가능해진다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 광 전송로가, 투광성을 갖는 재료로 구성되는 코어부만으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상기한 구성에 따르면, 코어부의 주위를 덮는 클래드부가 생략된 구성으로 되어 있으므로, 광 배선의 두께를 더욱 얇게 하는 것이 가능해진다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 기능층이, 인장 강도가 50㎫ 이상이고, 또한 탄성률이 6500㎫ 이하 또는 인장 강도의 80배 이하의 유기 재료로 구성되어 있고, 그 두께가 700㎛ 이하인 것이 바람직하다.

상기 기능층이 유기 재료로 구성되어 있는 경우, 인장 강도가 50㎫ 이하이고, 또한 탄성률이 6500㎫ 이하 또는 인장 강도의 80배 이하이고, 기능층의 두께가 700㎛ 이하이면, 기능층은 광 전송로의 굴곡에 따른 굽힘 특성을 실현할 수 있다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 기능층이, 인장 강도가 100㎫ 이상이고, 또한 영률이 200㎬ 이하인 금속 재료로 구성되어 있고, 그 두께가 70㎛ 이하인 것이 바람직하다.

상기 기능층이 금속 재료로 구성되어 있는 경우, 인장 강도가 100㎫ 이하이고, 또한 영률이 200㎬ 이하이고, 기능층의 두께가 70㎛ 이하이면, 기능층은 광 전송로의 굴곡에 따른 굽힘 특성을 실현할 수 있다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 기능층은 광 전송로 표면에 존재하는 구성 재료의 미반응기를 씌우는 프라이머 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 광 전송로 표면의 태키성이 저하되어, 전자 기기 내의 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을 저감시킬 수 있다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 기능층이, 코팅 재료와 휘발 용제의 혼합물의 고화물로 구성된 것이 바람직하다.

코팅 재료와 휘발 용제의 혼합물의 고화시에, 혼합물 중의 휘발성 용제가 휘발되어, 복수의 코팅 재료의 응집물이 광 도파로 표면에 형성된다. 그러므로, 광 도파로 표면에는 복수의 코팅 재료의 응집물이 볼록부가 되어, 요철 구조가 형성된다. 따라서, 기능층과 구조체의 접촉 면적을 저감시키는 것이 가능해진다. 이로 인해, 기능층과 구조체의 마찰을 보다 저감시킬 수 있다.

본 발명에 관한 광 배선에서는, 상기 기능층은 미립자와, 상기 미립자를 고정하는 고정 수지의 고화물로 이루어지는 고정층을 구비하고, 상기 미립자가 상기 고정층에 대해 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

상기한 구성에 따르면, 상기 고정층에 대해 돌출되어 있는 볼록부로서의 미립자가 구면을 갖고 있으므로, 구조체와의 접촉 면적을 저감시키는 것이 가능해진다. 이로 인해, 기능층과 구조체의 마찰을 보다 저감시킬 수 있어, 구조체에 대한 슬립성을 향상시킬 수 있다.

또한, 발명을 실시하기 위한 최량의 형태의 항에 있어서 이룬 구체적인 실시 형태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명백하게 하는 것이고, 그러한 구체예에만 한정하여 좁은 의미로 해석되어야 하는 것이 아니며, 본 발명의 정신과 다음에 기재하는 특허청구의 범위 내에서, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절하게 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

본 발명은, 각종 기기간의 광 통신로에도 적용 가능한 동시에, 소형, 박형의 민생 기기 내에 탑재되는 기기 내 배선으로서 적용 가능하다.

1 : 광 전송 모듈
2 : 광 송신 처리부
3 : 광 수신 처리부
4 : 광 배선
5 : 발광 구동부
6 : 발광부
7 : 증폭부
8 : 수광부(광 소자)
9 : 광 전송로
9c : 대향면
10 : 윤활층(기능층)
10a : 평면
10b : 오목부
10c : 볼록부
10d : 슬릿
10e : 오목부
10f : 볼록부
10' : 프라이머층
11 : 구조체
12 : 광 도파로
12a : 오목부
12b : 볼록부
12c : 광로 변환 미러면
13 : 코어부
14 : 클래드부
13a, 14a : 접면
13b, 14b : 면
15 : 전기 배선
16 : 실장 외곽
17 : 기판
18 : 패키지

Claims (21)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 전자 기기에 탑재되는 광 배선이며,
   광 신호를 전송하는 광 전송로를 구비하고,
   상기 광 전송로는, 투광성을 갖는 재료로 구성된 코어부와, 상기 코어부의 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 재료로 구성된 클래드부를 구비한 광 도파로이며,
   상기 광 도파로에 밀착하여, 전자 기기 내의 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을 광 전송로와 전자 기기 내의 구조체의 접촉시보다도 저감시키고, 또한 광 전송로의 변형에 따라서 가요하는 기능층이 설치되고,
   상기 기능층은, 상기 전자 기기 내의 구조체와의 대향면을 포함하는 면에 오목부와 볼록부가 교대로 형성된 요철 구조를 구비하며,
   상기 요철 구조에 있어서의 오목부 및 볼록부가, 광 신호를 전송하는 광 전송 방향과 평행이 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 광 배선.
5. 전자 기기에 탑재되는 광 배선이며,
   광 신호를 전송하는 광 전송로를 구비하고,
   상기 광 전송로는, 투광성을 갖는 재료로 구성된 코어부와, 상기 코어부의 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 재료로 구성된 클래드부를 구비한 광 도파로이며,
   상기 광 도파로에 밀착하여, 전자 기기 내의 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을 광 전송로와 전자 기기 내의 구조체의 접촉시보다도 저감시키고, 또한 광 전송로의 변형에 따라서 가요하는 기능층이 설치되고,
   상기 기능층은, 상기 전자 기기 내의 구조체와의 대향면을 포함하는 면에 오목부와 볼록부가 교대로 형성된 요철 구조를 구비하며,
   상기 요철 구조에 있어서의 오목부 및 볼록부가, 광 신호를 전송하는 광 전송 방향과 수직이 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 광 배선.
6. 전자 기기에 탑재되는 광 배선이며,
   광 신호를 전송하는 광 전송로를 구비하고,
   상기 광 전송로는, 투광성을 갖는 재료로 구성된 코어부와, 상기 코어부의 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 재료로 구성된 클래드부를 구비한 광 도파로이며,
   상기 광 도파로에 밀착하여, 전자 기기 내의 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을 광 전송로와 전자 기기 내의 구조체의 접촉시보다도 저감시키고, 또한 광 전송로의 변형에 따라서 가요하는 기능층이 설치되고,
   상기 기능층은, 상기 전자 기기 내의 구조체와의 대향면을 포함하는 면에 오목부와 볼록부가 교대로 형성된 요철 구조를 구비하며,
   상기 요철 구조에 있어서의 오목부 및 볼록부가, 광 신호를 전송하는 광 전송 방향에 대해 경사지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 광 배선.
7. 전자 기기에 탑재되는 광 배선이며,
   광 신호를 전송하는 광 전송로를 구비하고,
   상기 광 전송로는, 투광성을 갖는 재료로 구성된 코어부와, 상기 코어부의 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 재료로 구성된 클래드부를 구비한 광 도파로이며,
   상기 광 도파로에 밀착하여, 전자 기기 내의 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을 광 전송로와 전자 기기 내의 구조체의 접촉시보다도 저감시키고, 또한 광 전송로의 변형에 따라서 가요하는 기능층이 설치되고,
   상기 기능층은, 상기 전자 기기 내의 구조체와의 대향면을 포함하는 면에 오목부와 볼록부가 교대로 형성된 요철 구조를 구비하며,
   상기 요철 구조에 있어서의 오목부가, 광 신호를 전송하는 광 전송 방향에 대해, 평행 또한 수직이 되도록 형성되어 있고,
   오목부와 볼록부로 격자 형상을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는, 광 배선.
8. 삭제
9. 삭제
10. 전자 기기에 탑재되는 광 배선이며,
    광 신호를 전송하는 광 전송로를 구비하고,
    상기 광 전송로는, 투광성을 갖는 재료로 구성된 코어부와, 상기 코어부의 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 재료로 구성된 클래드부를 구비한 광 도파로이며,
    상기 광 도파로에 밀착하여, 전자 기기 내의 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을 광 전송로와 전자 기기 내의 구조체의 접촉시보다도 저감시키고, 또한 광 전송로의 변형에 따라서 가요하는 기능층이 설치되고,
    상기 기능층은, 상기 전자 기기 내의 구조체와의 대향면을 포함하는 면에 오목부와 볼록부가 교대로 형성된 요철 구조를 구비하며,
    상기 볼록부가, 광 전송 방향으로 연장되는 상기 코어부와 겹치도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 광 배선.
11. 삭제
12. 삭제
13. 전자 기기에 탑재되는 광 배선이며,
    광 신호를 전송하는 광 전송로를 구비하고,
    상기 광 전송로는, 투광성을 갖는 재료로 구성된 코어부와, 상기 코어부의 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 재료로 구성된 클래드부를 구비한 광 도파로이며,
    상기 광 도파로에 밀착하여, 전자 기기 내의 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을 광 전송로와 전자 기기 내의 구조체의 접촉시보다도 저감시키고, 또한 광 전송로의 변형에 따라서 가요하는 기능층이 설치되고,
    상기 기능층은, 상기 전자 기기 내의 구조체와의 대향면을 포함하는 면에 오목부와 볼록부가 교대로 형성된 요철 구조를 구비하며,
    상기 코어부와 상기 기능층이 접하고 있고,
    상기 코어부에 있어서의 기능층과의 접면이, 상기 클래드부에 있어서의 기능층과의 접면과 동일 평면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 광 배선.
14. 전자 기기에 탑재되는 광 배선이며,
    광 신호를 전송하는 광 전송로를 구비하고,
    상기 광 전송로는, 투광성을 갖는 재료로 구성된 코어부와, 상기 코어부의 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 재료로 구성된 클래드부를 구비한 광 도파로이며,
    상기 광 도파로에 밀착하여, 전자 기기 내의 구조체와의 접촉시에 발생하는 마찰을 광 전송로와 전자 기기 내의 구조체의 접촉시보다도 저감시키고, 또한 광 전송로의 변형에 따라서 가요하는 기능층이 설치되고,
    상기 기능층은, 상기 전자 기기 내의 구조체와의 대향면을 포함하는 면에 오목부와 볼록부가 교대로 형성된 요철 구조를 구비하며,
    상기 코어부 및 상기 클래드부에 있어서의 기능층과 반대측의 면이, 동일 평면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 광 배선.
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