WO2007004575A1 - 光導波路フィルムおよび光電気混載フィルム - Google Patents

光導波路フィルムおよび光電気混載フィルム Download PDF

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WO2007004575A1
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optical waveguide
layer
core
groove
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Tsuyoshi Shioda
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Mitsui Chemicals, Inc.
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    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0274—Details of the structure or mounting of specific components for an electrical connector module

Definitions

  • the present invention relates to a polymer optical waveguide film.
  • the present invention relates to a flexible and flexible polymer optical waveguide film and an electronic device including the same.
  • Inorganic materials such as quartz glass and multi-component glass, which have the characteristics of low optical propagation loss and wide transmission band, have been widely used as optical parts or optical fiber substrates.
  • Polymeric materials have also been developed. Polymeric materials are attracting attention as optical waveguide materials because they are superior in processability and price compared to inorganic materials.
  • PMMA polymethylmetatalate
  • polystyrene polystyrene
  • a waveguide is produced.
  • a low-loss flat optical waveguide has been realized using polyimide, which is a transparent polymer with high heat resistance (see, for example, Patent Document 1).
  • optical waveguides made of these polymer materials are flexible, it is expected that they can be connected to a semiconductor laser, quartz optical fiber, etc. without damaging the end face and connected with low loss. (For example, see Patent Document 2).
  • these polymer optical waveguides are flexible, they are expected to be used in the same manner as flexible electric circuit boards that are used in electric circuits.
  • a flexible electric circuit board is arranged across two parts connected by a hinge (hinge) in a mobile phone or the like, and has flexibility at a curvature radius corresponding to the thickness of the hinge in the hinge part. Covered by a shaft or cavity and covered with a protective cover slightly larger than the radius of curvature.
  • a transfer method is known as one of methods for producing a polymer optical waveguide film.
  • a clad resin is applied to a mold having protrusions corresponding to the core to form a clad film in which the groove in which the core is formed is transferred; and then the groove of the clad film peeled off from the mold
  • a resin serving as a core is loaded; and further, a resin serving as a cladding is coated on the core to form an optical waveguide having a core loaded in the cladding.
  • the core made of polyimide is formed by applying and drying a resin precursor (polyamic acid) solution containing many solvents, but the size of the core is large when the solvent is evaporated. You may lose your eyes. Considering the alignment between the optical waveguide and the light-emitting element, it is better that the core diameter is larger, so it may not be preferable to reduce the core during manufacturing.
  • Patent Document 1 JP-A-4 9807
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-318318
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 8-286064
  • the present invention relates to the following optical waveguide film or opto-electric hybrid film.
  • An optical waveguide film comprising a core made of a resin constituting an optical waveguide and a clad made of resin,
  • the core extends.
  • An optical waveguide film having a groove extending in the same direction as the direction in which the inside is a gap.
  • An opto-electric hybrid film including the optical waveguide film according to any one of [1] to [8] and an electric wiring film fixed to at least both ends of the optical waveguide film.
  • the second of the present invention relates to the following electronic apparatus.
  • the opto-electric hybrid film according to [9] is bent so as to intersect with the extending direction of the groove. Electronic equipment that is bent and stored.
  • the optical waveguide film according to the present invention may include other layers in addition to the core layer and the clad layer.
  • the other layer include a support film and an adhesive layer.
  • the optical waveguide film or opto-electric hybrid film of the present invention has excellent core flexibility while having a core thickness of a certain level or more. Therefore, it can be bent and stored in the electronic device, and can be easily aligned with other optical components (for example, photoelectric elements). As a result, downsizing of electronic devices can also be achieved.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of each aspect of an optical waveguide according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the production flow of the optical waveguide film of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the production flow of the optical waveguide film of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of an example of the optical waveguide film of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the manufacturing flow of the opto-electric hybrid film of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the manufacturing flow of the opto-electric hybrid film of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing an electronic device containing the optical waveguide film of the present invention.
  • the optical waveguide film of the present invention is characterized by including a core constituting the optical waveguide and a clad surrounding at least a part of the core, and having a groove extending in the same direction as the extending direction of the core.
  • the optical waveguide film of the present invention has flexibility and can be bent at a portion having a groove force S.
  • the optical waveguide film of the present invention is a film made of a resin. This is to ensure the flexibility of the film.
  • the thickness of the optical waveguide film of the present invention is not particularly limited as long as the desired flexibility can be obtained.
  • the upper limit value is preferably 200 zm, more preferably 150 zm force S, and more preferably Is preferably 120 xm.
  • the lower limit is more preferably 40 xm, preferably 20 ⁇ m, from the viewpoint of handling and optical waveguide performance.
  • thickness of optical waveguide film Means the thickness of the film where the film is bent and not the groove.
  • the “thickness of the optical waveguide film” means the total thickness including the thickness of the other layer when another layer (support film, etc.) is fixed to the optical waveguide film. In the case where the thickness of the film in the bent portion and not the groove is not constant, it means the maximum thickness.
  • the groove in the optical waveguide film of the present invention preferably extends in the same direction as the direction in which the core, which is the optical waveguide, extends.
  • the same direction is a force that includes a parallel direction.
  • the groove disposed between the cores may be different in the direction in which the grooves extend and the direction in which the cores extend as long as they do not cross the core and cut the core. .
  • the thickness of the film at the bottom of the groove of the optical waveguide film of the present invention is determined by the thickness of the optical waveguide film (that is, bending). It is preferable that the thickness is less than half of the thickness of the film at the bent portion and not the groove.
  • the thickness of the finolem at the bottom of the groove means the maximum value when it is not constant at the bent part.
  • the thickness of the film at the bottom of the groove means the total thickness including the thickness of the other layer when another layer (such as a support film) is fixed below the bottom of the groove.
  • the remaining thickness of the film under the groove bottom is preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably 20 ⁇ m to 75 ⁇ m.
  • the width of the groove formed in the optical waveguide film of the present invention is not particularly limited, and may be determined as appropriate according to the rigidity necessary for handling the optical waveguide film. Usually, it is preferable that the width of the groove is shorter than the depth of the groove.
  • the length of the groove is not particularly limited as long as it exists in at least a part of the bent portion, preferably over the entire bent portion. It may exist over the entire length of the optical waveguide film beyond the portion to be bent. Further, the groove present in the optical waveguide film may be linear or curved.
  • the optical waveguide film of the present invention includes one or more grooves. When two or more grooves are included, they are preferably formed in the same direction.
  • the same direction is a force that is formed in a parallel direction, and that does not necessarily need to be parallel.
  • the groove of the optical waveguide film of the present invention should have a void inside. Gatsutsu Then, a film made of a clad material may be coated on the inner wall surface of the groove. In particular, the wall surface obtained by cutting the core is preferably covered with a film made of a clad material. The film made of the clad material only needs to have a thickness of about 1 ⁇ . As a result, the cut surface is not exposed, so that it is possible to prevent contamination and the influence on the optical waveguide characteristics when another resin is applied at the user's site.
  • the material of the core in the optical waveguide film of the present invention may be a transparent resin.
  • the core material itself is preferably flexible.
  • flexible transparent resins include polyimide resins (including fluorine-based polyimide resins), silicon-modified epoxy resins, silicon-modified acrylic resins, and silicon-modified polynorbornene.
  • the material of the core in the optical waveguide film of the present invention needs to have a higher refractive index than the material of the clad described later.
  • the refractive index can be adjusted by appropriately adjusting the composition of diamine among acid dianhydride and diamine which are constituent units of polyimide resin.
  • the thickness of the core in the optical waveguide film of the present invention is not particularly limited as long as it corresponds to the required core diameter, but it is easy to align with other optical components. /, preferably over / im.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 100 / im or less.
  • the width of the core is not particularly limited as long as it is about 40 111 to 200/1 111.
  • the thickness of the clad of the optical waveguide film of the present invention is preferably thin in order to improve the flexibility of the optical waveguide film. Therefore, it is preferable to reduce the thickness as long as there is no optical leakage from the core. For example, the ratio of the refractive index n of the core material to the refractive index n of the cladding material
  • the lad thickness should be about 5 am or more.
  • the core and groove of the optical waveguide film of the present invention are formed in the same direction as described above.
  • the core 1 may be disposed apart from the groove 2 (see FIG. 1A). It suffices if clad 3 exists between core 1 and groove 2. If there are multiple grooves 2, It is preferable to have a core 1 in the middle.
  • the core 1 may be in contact with the side end of the groove 2 (see FIG. 1B).
  • the inner space itself of the groove 2 acts as a clad and the light is confined in the core 1.
  • a protective film 4 made of a clad material may be provided on the wall surface to protect the groove wall surface (see FIG. 1C).
  • the core 1 may be disposed below the groove 2 (see FIG. 1D). If core 1 is present at the bottom of groove 2, if the groove is not deep enough, that is, if the film thickness 5 at the bottom of the groove is too thick (for example, if a groove is formed) In the case where the thickness of the portion is 1Z2 or more, it is preferable that a groove having a sufficient depth is provided separately (see, for example, FIG. 1E). In the optical waveguide film shown in FIG. 1E, the force at which the core 1 is formed under the central groove 2 The film thickness at the bottom of the central groove 2 is large. A groove 7 having a depth is provided, and the film thickness 8 at the bottom of the groove 7 is reduced.
  • the optical waveguide film of the present invention is bent so as to intersect with the extending direction of the groove (see FIG. 4B). That is, when a cross section of the bent film along the direction in which the groove extends is seen, the groove is curved at the bent portion. When the film is bent, the groove may be on the outside or inside of the bent surface. Since the groove in the optical waveguide film of the present invention acts to release stress when the film is bent or twisted, the stress is relieved at the groove portion. Therefore, the optical waveguide film of the present invention is not only highly resistant to repeated bending but also highly resistant to twisting.
  • the elastic modulus at the bent portion of the optical waveguide film of the present invention is preferably lGPa to 8GPa.
  • “elastic modulus” means “tensile elastic modulus”.
  • the tensile modulus is the slope of the elastic region of the stress-strain curve measured using a tensile tester for a sample (5 mm wide and 80 mm long) that has the same structure as the film at the bend.
  • the optical waveguide film of the present invention may be bonded to an electric wiring film to form an opto-electric hybrid board.
  • the opto-electric hybrid board according to the present invention is obtained by fixing the above-described optical waveguide film and a flexible electric wiring film at least at both ends. In order to improve the bending property, it is preferable that the two are not fixed at the bent portion.
  • a fixing method there is a method in which the fixing portions of both are bonded with an adhesive, and thermoplastic polyimide or epoxy resin can be used as an adhesive for bonding.
  • the end portions of the optical waveguide film and the electric wiring film may be respectively inserted into the connector, so that they may be fixed via the constituent members of the connector.
  • the electric wiring film may be a known one such as an electric wiring board in which a copper layer wiring pattern is formed on a polyimide film. Even when the optical waveguide film and the electrical wiring film are bonded to each other at the bent portion, it is preferable that the elastic modulus at the bent portion of each film is 1 GPa to 8 GPa.
  • optical waveguide film and the opto-electric hybrid board of the present invention can be used by being stored in an electronic device. Details will be described later.
  • Method A A laminate including a first layer made of a clad material, a second layer made of a core material provided on the first layer, and a third layer made of a clad material provided on the second layer. Prepare; cut the third and second layers and form grooves to define the core (see Figure 2).
  • Method B forming a lower clad layer made of a clad material; forming a groove to be a core pattern in the lower clad layer; forming a core layer made of a core material inside the groove to be a core pattern; Forms an upper clad layer of clad material on the core layer (see Fig. 3).
  • the laminate is manufactured by laminating on the substrate in the order of the first layer, the second layer, and the third layer; or forming the first layer on one side of the second layer and the other side Can be produced by forming a third layer on the substrate.
  • the clad material constituting the first layer and the clad material constituting the third layer may be the same material or different materials.
  • each layer is different depending on the material constituting each layer.
  • the material is polyimide
  • it is imidized by applying a polyamic acid solution and heat-treating. May be formed.
  • the polyamic acid solution can be applied by, for example, a spin coating method.
  • the laminate including the first to third layers is preferably formed on a substrate (see FIG. 2A: the substrate is not shown). Examples of the substrate include a silicon wafer.
  • the first layer of the laminate is a layer 11 made of a clad material, and its thickness is not particularly limited, but it is usually preferably 5 / im to 3 O zm.
  • the second layer of the laminate is a layer 12 made of a core material, and its thickness should be 40 according to the core diameter of the manufactured optical waveguide film. Les, which is preferably ⁇ 100 zm.
  • the third layer of the laminated body is a layer 13 made of a clad material, and it is preferable to reduce the thickness within a range that does not cause optical leakage from the core.
  • the relative refractive index difference between the refractive index n of the core material and the refractive index n of the cladding material “(n — n
  • the thickness of the third layer 13 should be about 5 zm.
  • the laminate formed on the substrate is peeled off from the substrate. Peeling from the substrate can be performed, for example, by immersing in a hydrofluoric acid aqueous solution. The peeled laminate may be adhered to the support film.
  • two or more grooves 14 are formed from the third layer 13 side (see FIG. 2B).
  • the depth of the groove is preferably equal to or greater than the sum of the thickness of the third layer 13 and the thickness of the second layer 12. That is, it is preferable that the core layer 12 is divided by the groove 14 to become the core 15 as an optical waveguide; and the bottom of the groove 14 is the same height as the interface between the second layer 12 and the first layer 11 or It is preferably below the interface.
  • the groove 14 is preferably formed by mechanical processing such as a dicing saw. In this manner, an optical waveguide film having the core 15 sandwiched between two or more grooves 14 as an optical waveguide is obtained.
  • the optical waveguide film in which the groove 14 is formed can be used by cutting it into a necessary size so as to include the core 15 and the groove 14.
  • the lower clad layer 22 made of a clad material is preferably formed on the substrate 21.
  • Base Examples of plate 21 include silicon wafers.
  • the lower clad layer 22 differs depending on the material thereof.
  • the lower clad layer 22 can be formed by applying a polyamic acid solution and imidizing it by heat treatment (see FIG. 3A).
  • a groove 23 serving as a core pattern is formed in the lower clad layer 22 .
  • the groove 23 that becomes the core pattern can be formed by known photolithography and dry etching (see FIG. 3B).
  • a core 24 is formed in the groove 23 serving as a core pattern (see FIG. 3C).
  • the core 24 differs depending on the material thereof.
  • the core 24 can be formed by applying a polyamic acid solution and imidizing it by heat treatment.
  • an upper clad layer 25 on the core 24 formed in the groove 23 (see FIG. 3C).
  • the material is polyimide
  • a polyamic acid solution can be used for the formation of the upper clad layer 25.
  • the thickness of the upper clad layer 25 is preferably thin as long as there is no optical leakage from the core 24.
  • the optical waveguide film formed on the substrate 21 is peeled from the substrate 21.
  • an optical waveguide film made of polyimide formed on a silicon wafer can be peeled off by being immersed in an aqueous hydrofluoric acid solution.
  • the peeled optical waveguide film may be annealed. The annealing can reduce the residual stress.
  • grooves 26 If there is no groove in the film, or if the groove depth is not sufficient and the film thickness at the bottom of the groove is thick (for example, greater than half the film thickness of the ungrooved part), the new It is preferable to form grooves 26.
  • the new groove 26 is preferably formed by a dicing saw process (see FIG. 3D).
  • the film thickness 28 at the bottom of the new groove 26 is the thickness of the film where the groove 26 is not formed. It is preferable that it is 1/2 or less of 27. In other words, the depth of the new groove 26 is preferably 1/2 or more of the thickness 27 of the film where the groove 26 is not formed.
  • the new groove 26 may be formed so as to contact the side end portion of the core 24 (see FIG. 3E).
  • the space formed by the groove 26 also acts as a clad and can function as an optical waveguide film.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of the optical waveguide film of the present invention produced by the B method.
  • the optical waveguide film shown in FIG. 4 has a core 31; and a clad 32 surrounding the core 31; and two grooves 33 extending in the same direction as the direction in which the core extends at a position spaced from the core 31.
  • FIG. 4B shows a state where the optical waveguide film of FIG. 4A is bent.
  • FIG. 5 shows a manufacturing example of the opto-electric hybrid board according to the present invention.
  • the electrical wiring film 40 is bonded to both surfaces of the film composed of the lower cladding layer 41, the core layer 42, and the upper cladding layer 43.
  • Grooves 44 are formed in the laminate shown in FIG. 5A as shown in FIG. 5B to manufacture an opto-electric hybrid board.
  • FIG. 6 shows another example of manufacturing the opto-electric hybrid board according to the present invention.
  • 51 indicates a core
  • 52 indicates a cladding
  • 53 indicates an adhesive layer for bonding
  • 54 indicates a resin layer of a flexible electrical wiring board
  • 55 indicates an electrical wiring layer
  • 56 represents a cover layer.
  • a groove 57 is formed in the laminate shown in FIG. 6A as shown in FIG. 6B to produce an opto-electric hybrid board.
  • the optical waveguide film and the electric wiring layer may be bonded at the bent portion, but if the optical waveguide film and the electric wiring layer are bonded at least at both ends, the bent portion Then it does n’t have to be glued.
  • the electronic device of the present invention includes the above-described optical waveguide film or opto-electric hybrid film. It is characterized by paying. Since the optical waveguide film or the opto-electric hybrid film of the present invention is excellent in bending resistance (including repeated bending characteristics), it is bent and stored in the hinge portion of an electronic device so as to intersect with the extending direction of the groove. Preferably it is.
  • the electronic device is not particularly limited, and examples thereof include a mobile phone having a hinge portion, a portable terminal such as a PDA and a game machine, and a notebook computer.
  • FIG. 7 shows an example of a mobile phone that contains the optical waveguide film or the opto-electric hybrid film of the present invention.
  • the film passes through the hinge of the mobile phone.
  • FIG. 7A shows a state in which a spirally wound film is passed through the hinge portion. The film is bent in this state.
  • Figure 7B shows a state in which a straight film is slackened and passed through the hinge. In this case, the film is bent when the cellular phone is folded.
  • the grooved surface of the bent film may be either the outer side or the inner side of the bent surface.
  • OPI-N3405 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
  • ⁇ DA 4,4'_oxydianiline
  • the first layer of the peeled three-layer film was affixed to a dicing tape, and two grooves were formed with a dicing saw on the third layer side of the affixed film.
  • the groove width was 50 x m
  • the groove depth was 90 ⁇ m
  • the groove spacing was 100 ⁇ m.
  • the third layer made of the clad material and the second layer made of the core material were completely cut. Light can be confined in the core sandwiched between the grooves.
  • This optical waveguide film was cut into a width of 5 mm and a length of 100 mm. According to the fold resistance test described in JIS C 5016, the number of bendings that the optical waveguide film breaks at a bending radius of 2 mm was found to be 300,000 or more.
  • a polyamic acid solution for a clad material was coated on a 5-inch silicon wafer and heat imidized to form a 7 / m thick film.
  • the film after imidation becomes the first layer made of the clad material.
  • a polyamic acid solution for the core material was spin-coated and subjected to heat imidization to form a film having a thickness of 60 / m.
  • the film after imidation becomes the second layer made of the core material.
  • a polyamic acid solution for a clad material was spin-coated on the second layer, and a heat imidization treatment was performed to form a film having a thickness of 7 / m.
  • the film after imidization becomes the third layer made of the core material.
  • the three-layer film formed on the silicon wafer was immersed in a 5% by weight hydrofluoric acid aqueous solution and peeled from the silicon wafer.
  • the elastic modulus of this three-layer film was about 3 GPa.
  • the peeled first layer of the three-layer film and a polyimide film having a thickness of 18 am were adhered to the entire surface.
  • the modulus of elasticity of this polyimide film was about 4.6 GPa.
  • An adhesive layer was provided between the three-layer film and the polyimide film and adhered by hot pressing.
  • the adhesive layer was 3 xm thick as a thermoplastic polyimide layer consisting of oxydiphthalic dianhydride (ODPA) and aminophenoxybenzene (APB) force.
  • ODPA oxydiphthalic dianhydride
  • APIB aminophenoxybenzene
  • Two grooves were formed in the laminated film of the three-layer film and the polyimide film with a dicing tool using a three-layer film side force to obtain an optical waveguide film.
  • the groove width was 50 ⁇ m
  • the groove depth was 70 am
  • the groove spacing was 100 am.
  • the third layer made of the clad material and the second layer made of the core material were completely cut. Light can be confined in the core sandwiched between the grooves.
  • the total thickness of the film including the adhesive layer at the bottom of the groove was about 25 zm.
  • a polyamic acid solution for a clad material was coated on a 5-inch silicon wafer, and heated imidized to form a film having a thickness of 7 zm.
  • the film after imidation becomes the first layer made of the clad material.
  • the polyamic acid solution for core materials was spin-coated, and the heating imidation was performed.
  • the thickness of the core layer after imidization was 60 / m.
  • the film after imidation becomes the second layer made of the core material.
  • a polyamic acid solution for a clad material was spin-coated, and a heat imidization treatment was performed to form a film having a thickness of 7 / m. It becomes a third layer consisting of a film force clad material subjected to heat imidization treatment.
  • the three-layer film formed on the silicon wafer was immersed in a 5% by weight hydrofluoric acid aqueous solution, and the silicon wafer force was also peeled off.
  • the elastic modulus of this three-layer film was about 3 GPa.
  • Two grooves were formed in the laminated film of the three-layer film and the support film with a three-layer film side force and a dicing saw.
  • the groove width was 50 ⁇ m and the groove depth was 70 ⁇ m.
  • the interval between the grooves was 100 ⁇ m.
  • the third layer made of the clad material and the second layer made of the core material were completely cut. Light can be confined in the core sandwiched between the grooves.
  • the film thickness at the bottom of the groove was 62 ⁇ m.
  • a polyamic acid solution for a clad material was coated on a 5-inch silicon wafer and subjected to heating imidization to form a film having a thickness of 115 zm.
  • the film after imidation becomes the first layer made of the clad material.
  • a polyamic acid solution for a core material was spin-coated and subjected to heat imidization to form a film having a thickness of 60 zm.
  • the film after imidation becomes the second layer made of the core material.
  • a polyamic acid solution for a clad material was spin-coated, and a heat imidization treatment was performed to form a film having a thickness of 7 zm.
  • the film after imidation becomes the third layer made of the clad material.
  • the three-layer film formed on the silicon wafer was immersed in a 5% by weight hydrofluoric acid aqueous solution and peeled from the silicon wafer.
  • the elastic modulus of this three-layer film was about 3 GPa.
  • a polyamic acid solution for a clad material was coated on a 5-inch silicon wafer and subjected to heat imidization to form a film having a thickness of 20 zm.
  • the film after imidation becomes the first layer made of the clad material.
  • a polyamic acid solution for a core material was spin-coated and subjected to heat imidization to form a film having a thickness of 70 zm.
  • the film after imidation becomes the second layer made of the core material.
  • a polyamic acid solution for a clad material was spin-coated on the second layer and subjected to a heat imidization treatment to form a film having a thickness of 7 zm.
  • the film after imidation becomes the third layer made of the core material.
  • the three-layer film formed on the silicon wafer was immersed in a 5% by weight hydrofluoric acid aqueous solution and peeled from the silicon wafer.
  • the elastic modulus of the peeled three-layer film was about 3GPa
  • the first layer of the peeled three-layer film was adhered to a polyimide phenol having a thickness of 13 ⁇ 13 ⁇ .
  • the modulus of elasticity of this polyimide film was about 4.6 GPa.
  • An adhesive layer was provided between the three-layer film and the polyimide film and adhered by hot pressing.
  • Epoxy adhesive EPOX [registered trademark] manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
  • Adhesion was performed to a thickness of 10 zm. At this time, an adhesive layer was not formed at the portion to be bent.
  • Two grooves were formed in the laminated film of the three-layer film and the polyimide film with a three-layer film side force and a dicing so as to obtain an optical waveguide film.
  • the groove width was 50 ⁇ m
  • the groove depth was 80 ⁇ m
  • the groove spacing was 100 ⁇ m.
  • the third layer made of the clad material and the second layer made of the core material were completely cut. Light can be confined in the core sandwiched between the grooves.
  • the thickness of the optical waveguide film at the bottom of the groove was about 17 zm.
  • the obtained optical waveguide film was cut into a width of 5 mm and a length of 100 mm. According to the fold resistance test described in JIS C 5016, the number of bendings that the optical waveguide film breaks at a bending radius of 2 mm was found to be 300,000 or more.
  • a three-layer film was prepared in the same manner as in Example 1, and cut into a width of 5 mm and a length of 100 mm. According to the folding test described in JIS C 5016 without forming a groove, the number of bendings at which the three-layer film broke at a bending radius of 2 mm was found to be 6000.
  • a polyamic acid solution for a cladding material was coated on a 5-inch silicon wafer, and imidized by heating at 390 ° C. to obtain a film having a thickness of 90 ⁇ ⁇ .
  • the film after imidation becomes a layer made of a clad material (also referred to as “lower clad layer”).
  • One groove serving as a core pattern was formed in the lower clad layer by a known photolithography and dry etching technique.
  • the groove depth was 70 ⁇ m
  • the groove width was 100 ⁇ m
  • the groove length was 100 mm.
  • a polyamic acid solution for the core material was applied so as to be embedded in the formed groove, and imidized by heating to form a layer made of the core material having a thickness of about 45 zm in the groove. Further, a polyamic acid solution for the clad material is spin-coated on the layer made of the core material formed in the groove. Then, it was imidized by heating at 390 ° C. to form a layer (also referred to as “upper clad layer”) made of a clad material having a thickness of 7 / im.
  • the formed laminate was immersed in a 5% by weight hydrofluoric acid aqueous solution and separated from the silicon wafer.
  • the elastic modulus of this laminate film was about 3 GPa.
  • the core was cut out by dicing with a width of 3 mm and a length of 100 mm to obtain a one-channel optical waveguide film.
  • the obtained optical waveguide film was subjected to the bending resistance test described in JIS C 5016, and the number of bendings at which the optical waveguide was broken at a bending radius of 2 mm was found to be 100,000 or more.
  • Example 6 In the same manner as in Example 6, a film made of a clad material (film thickness: 100 / m) was formed on a 5-inch silicon wafer to form a lower clad layer.
  • each groove was 90 / im
  • the groove width was 60 / im
  • the groove length was 110mm.
  • the groove spacing was 250 ⁇ .
  • a layer made of a core material and a layer made of a clad material were formed.
  • a core layer having a thickness of 15 ⁇ m was formed in a groove having a depth of 90 / im
  • an upper cladding layer having a thickness of 8 ⁇ m was further formed (23 ⁇ m in total).
  • the film thickness at the bottom of the groove was 33 ⁇ m.
  • the obtained laminate was immersed in a 5 wt% hydrofluoric acid aqueous solution and peeled off from the silicon wafer.
  • the elastic modulus of this laminate film was about 3 GPa.
  • the peeled laminate was cut by dicing at a core of 3 mm and a length of 100 mm to obtain a 1-channel optical waveguide film.
  • the obtained optical waveguide film was examined for the number of bendings at which the optical waveguide was broken at a bending radius of 2 mm according to the folding test described in JIS C 5016.
  • a lower clad layer having five grooves serving as core patterns was formed on a 5-inch silicon wafer (the depth of each of the five grooves serving as core patterns was 70 ⁇ m, grooves ) Has a width of 60 ⁇ 111, a groove length of 110 mm, and a groove spacing of 250 ⁇ m).
  • the core material polyimide acid solution and the clad material polyimide acid solution are supplied to the inside of every third groove by using a dispenser.
  • An optical waveguide film was fabricated on a 5-inch silicon wafer by forming a layer and an upper cladding layer.
  • a core layer having a thickness of 40 zm was formed in a groove having a depth of 70 zm, and an upper clad layer having a thickness of 5 zm was formed (the thickness of the layer carried in the groove was 45 in total. zm).
  • the thickness of the film at the bottom of the groove in which the core layer and the upper cladding layer were not embedded was 30 ⁇ m.
  • the number of bendings that the optical waveguide breaks at a bending radius of 2 mm was found to be over 100,000.
  • Example 7 In the same manner as in Example 7, a lower clad layer having five grooves serving as core patterns was formed on a 5-inch silicon wafer (the depth of each of the five grooves serving as core patterns was 70 ⁇ m, grooves ) Width is 60 / im, groove length is 110mm, and groove interval is 250 / im).
  • the core layer and the upper cladding layer are formed by supplying the polyimide acid solution for the core material and the polyimide acid solution for the cladding material into each of the five grooves formed in the lower cladding layer using a dispenser.
  • An optical waveguide film was produced on a 5-inch silicon wafer.
  • a core layer with a thickness of 40 ⁇ m was formed in a groove with a depth of 70 ⁇ m, and an upper cladding layer with a thickness of 5 ⁇ m was formed (the thickness of the layer embedded in the groove was 45 xm in total).
  • the thickness of the film at the bottom of the groove was 75 zm.
  • a lower clad layer having five grooves serving as core patterns was formed on a 5-inch silicon wafer (the depth of each of the five grooves serving as core patterns was 70 ⁇ m, grooves ) Has a width of 60 ⁇ 111, a groove length of 110mm, and a groove spacing of 250 ⁇ m).
  • the core layer and the upper cladding layer are formed by supplying the polyimide acid solution for the core material and the polyimide acid solution for the cladding material into each of the five grooves formed in the lower cladding layer using a dispenser.
  • An optical waveguide film was produced on a 5-inch silicon wafer.
  • a core layer with a thickness of 40 ⁇ m was formed in a groove with a depth of 70 ⁇ m, and an upper cladding layer with a thickness of 5 ⁇ m was formed (the thickness of the layer embedded in the groove was 45 xm in total).
  • the thickness of the film at the bottom of the groove was 75 zm.
  • a resist was applied to the copper layer (etched layer, layer) of the substrate for flexible electrical wiring boards, and further patterned by exposure, development, and etching.
  • the patterned copper layer was covered with a coverlay, but the part that became the electrical terminal was not covered with a force barley, but with an Eckenole and gold plating.
  • the total thickness of the opto-electric hybrid film produced in this way was 170 / im.
  • the elastic modulus of the flexible electrical wiring substrate was 4.6 GPa, and the elastic modulus of the thermoplastic polyimide as the adhesive layer was approximately 2 GPa.
  • the present invention provides an optical waveguide film or an opto-electric hybrid film that has a core thickness of a certain level or more and is excellent in flexibility. These can be bent and housed in an electronic device, and can be easily aligned with other optical components (for example, photoelectric elements). Moreover, it can contribute to size reduction of an electronic device.

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Abstract

　本発明は、光導波路のコアサイズを維持したまま、高い耐屈曲性を有する光導波路フィルムまたは光電気混載フィルムを提供する。具体的には、光導波路を構成する樹脂からなるコア、および樹脂からなるクラッドを含むフレキシブルな光導波路フィルムであって、少なくとも、前記コアの延びる方向と交わるように屈曲される箇所に、前記コアの延びる方向と同じ方向に延びる、内部が空隙である溝を有する光導波路フィルムを提供する。これらのフィルムは電子機器の小型化に寄与しうる。

Description

明 細 書
光導波路フィルムおよび光電気混載フィルム 技術分野
[0001] 本発明は、高分子光導波路フィルムに関する。特に、フレキシブルで屈曲性を有す る高分子光導波路フィルムおよびそれを具備する電子機器に関する。
背景技術
[0002] 光伝搬損失が小さぐかつ伝送帯域が広いという特徴を有する石英ガラスや多成分 ガラス等の無機系の材料が、光部品または光ファイバの基材として広く使用されてき たが、最近では高分子系の材料も開発されている。高分子系の材料は、無機系材料 に比べて加工性や価格の点で優れていることから、光導波路用材料として注目され ている。
例えば、ポリメチルメタタリレート（PMMA)、あるいはポリスチレンのような透明性の 高い高分子をコアとし、そのコア材料よりも屈折率の低い高分子をクラッド材料とした コアークラッド構造からなる平板型光導波路が作製されている。さらに、耐熱性の高 い透明性高分子であるポリイミドを用いて、低損失の平板型光導波路が実現されて いる（例えば、特許文献 1を参照）。
[0003] これら高分子材料でつくられた光導波路は、柔軟性があるため、半導体レーザー や石英製光ファイバなどと、端面を傷つけることなく接触して低損失に接続できること などが期待されている（例えば、特許文献 2を参照）。
さらに、これら高分子系の光導波路は柔軟性があるため、電気回路にて用いられて レ、るフレキシブル電気回路基板と同じように応用されることも期待されてレ、る。フレキ シブル電気回路基板は、例えば、携帯電話などにおいて蝶番（ヒンジ)で結合された 2つの部位間を跨いで配置され、ヒンジ部において、ヒンジの太さに応じた曲率半径 で屈曲性を持ちつつ軸または空洞に卷かれており、その上から曲率半径よりやや大 きい防護カバー等をかぶせられてレ、る。
[0004] 近年、携帯電話には、高速伝送、および省スペース化などが要求されているため、 回路基板はこのヒンジ部におレ、て小さレ、曲げ半径（2mm程度）で屈曲させられてレヽ る。そのため、フレキシブル電気回路基板ではノイズが発生したり、画像の画質が劣 化するなどの問題が顕在化してきている。このような問題を解決するための一つの手 法として、電気回路の代わりに光配線を用いることが挙げられる。光配線の一つとし て、フレキシブルな光導波路フィルムが考えられる。
[0005] また、ヒンジ部を跨ぐ部位に光配線とともに、一方のボードに電源を供給するなどの ために電気配線も必要とされる場合には、各配線を別々に接続する方法も考えられ るが、光導波路フィルムに電気配線層が形成された光電気混載フィルムを用レ、ること が考えられる。光電気混載フィルムによれば、省スペース、薄型'小型化に対応でき ると考えられるが、光導波路フィルムとフレキシブル電気配線フィルムとを積層した一 体型光電気混載フィルムの全厚みは厚くなる（例えば、 150 x m超となる）ので、耐屈 曲性が劣る懸念がある。
[0006] 耐屈曲性を上げるために光導波路フィルムの厚さを薄くするためには、光導波路フ イルムのコアサイズを小さくすることが考えられる力 S、光導波路フィルムのコアサイズが 小さくなると、他の光部品との位置ずれ許容度が小さくなり、光結合効率の低減につ ながる。例えば、光導波路フィルムと他の光部品とを光結合するために位置合せを行 う場合、光入力部のコア径は現状では 100 μ ΐη〜150 μ ΐη程度が求められ、かつ光 導波路フィルムの厚さはコア径に 30 μ m程度加算した厚みとなる。このような厚みを 有する光導波路フィルムは、屈曲部において光損失だけでなぐ光導波路の破断な どを引き起こしかねなレ、。また、光導波路フィルムと電気配線フィルムとを積層して一 体化すると、屈曲部はさらに 10〜50 / mも厚くなつてしまい、屈曲性はさらに劣化し てしまう。
[0007] 一方、高分子光導波路フィルムの製造方法の一つとして、転写法が知られている。
転写法とは、コアに対応した突起を有する型にクラッドとなる樹脂を塗布して、コアが 形成される溝が転写されたクラッドフィルムを形成し;次に型から剥離されたクラッドフ イルムの溝に、コアとなる樹脂を坦め込み；さらにそのコア上にクラッドとなる樹脂を塗 布してクラッド内に坦め込まれたコアを備えた光導波路を形成する方法である。転写 法において、ポリイミドからなるコアは、多くの溶剤を含む樹脂前駆体 (ポリアミド酸） 溶液を塗布および乾燥して形成されるが、溶剤を蒸発させるときにコアの大きさが大 きく目減りしてしまうことがある。光導波路と発光素子との位置合せを考えた場合、コ ァ径は大きい方がよいので、製造時にコアが目減りすることは好ましくない場合があ る。
[0008] また、高分子光導波路フィルムの製造方法の一つとして、ダイシングソ一でコアを加 ェする方法が提案されている（例えば、特許文献 3を参照）。クラッド層の上にコア材 力 なる層が形成された積層体に、ダイシングソ一で 2本の溝を形成して、コア材力 なる層の一部を削除してコアを形成する。その後、上部にクラッド材を塗布し、溝の内 部をクラッド材で埋める。このような方法によれば、コアの厚さを大きくすることができる が、形成した溝を樹脂で完全に坦めてしまうため、例えば、コア厚 50 z mにしようとす ると、この深さの溝を坦めるためには全フィルム厚が 100 z m以上となる。このように 厚レ、フィルムは、屈曲されるか、または機器内のヒンジに卷きつけられて用いられる場 合などに、屈曲性に劣り、また捻れに対しても弱くなる。逆に、全体のフィルム厚を薄 くしょうとすると、溝加工後のハンドリングが困難となったり、溝をクラッドで坦め込むと きに反りや変形が発生することがある。
特許文献 1 :特開平 4 9807号公報
特許文献 2 :特開 2002— 318318号公報
特許文献 3：特開平 8— 286064号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 本発明の目的は、上記の課題を回避すベぐ光導波路のコアサイズをある程度の 大きさ以上に維持したまま、高い耐屈曲性を有する光導波路フィルムまたは光電気 混載フィルムを提供することである。
課題を解決するための手段
[0010] すなわち本発明は、以下に示す光導波路フィルム、または光電気混載フィルムに 関する。
[1] 光導波路を構成する樹脂からなるコア、および樹脂からなるクラッドを含む光 導波路フィルムであって、
少なくとも、前記コアの延びる方向と交わるように屈曲される箇所に、前記コアの延 びる方向と同じ方向に延びる、内部が空隙である溝を有する光導波路フィルム。
[2] 前記光導波路フィルムの厚さは 200 μ ΐη以下である、 [ 1]に記載の光導波路 フイノレム。
[3] 前記溝の底のフィルムの厚さは、前記光導波路フィルムの厚さの半分以下で ある、 [1]または [2]に記載の光導波路フィルム。
[4] クラッド材からなる第一層、コア材からなる第二層、クラッド材からなる第三層 力 Sこの順に積層され、前記溝がコアの両側方に第三層と第二層を切断しかつコアを 画するように形成されており、前記溝の底が第二層と第一層の界面と同じ高さもしく は界面よりも下にあることを特徴とする [1]〜 [3]のレ、ずれかに記載の光導波路フィ ノレム。
[5] クラッド材からなる第一層、コア材からなる第二層、クラッド材からなる第三層 力 Sこの順に積層され、前記溝がコアの両側方に第三層と第二層を切断しかつコアを 画するように形成されており、さらに第三層の上面、第三層および第二層の側壁、お よび前記溝の底の第一層を連続して覆うクラッド材からなる第四層が形成されている ことを特徴とする [1]〜 [3]のレ、ずれかに記載の光導波路フィルム。
[6] 前記コアは、前記溝と離間している、 [ 1]〜[3]のいずれかに記載の光導波 路フィルム。
[7] 前記コアは、前記溝の側端部に接している、 [ 1]〜[3]のいずれかに記載の 光導波路フィルム。
[8] 前記コアは、前記溝の下部にある、 [1]〜[3]のいずれかに記載の光導波路 フイノレム。
[9] [ 1]〜 [8]のいずれかに記載の光導波路フィルム、および前記光導波路フィ ルムの少なくとも両端部と固着されている電気配線フィルムを含む光電気混載フィノレ ム。
本発明の第二は、以下に示す電子機器に関する。
[10] [ 1]〜 [8]のいずれかに記載の光導波路フィルムが、前記溝の延びる方向と 交わるように屈曲されて収納されている電子機器。
[11] [9]に記載の光電気混載フィルムが、前記溝の延びる方向と交わるように屈 曲されて収納されてレ、る電子機器。
以上本発明における光導波路フィルムはコア層とクラッド層に加えて別の層を含ん でもよレ、。別の層としては例えば支持フィルムや接着層が挙げられる。
発明の効果
[0012] 本発明の光導波路フィルムまたは光電気混載フィルムは、一定以上のコアの厚さを 有しつつ、屈曲性に優れる。そのため、電子機器内に屈曲されて収納されうるととも に、他の光部品（例えば光電素子）との位置合わせが容易になる。それにより、電子 機器の小型化も達成されうる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の光導波路の各態様の例を示す図である。
[図 2]本発明の光導波路フィルムの製造フローの一例を示す図である。
[図 3]本発明の光導波路フィルムの製造フローの一例を示す図である。
[図 4]本発明の光導波路フィルムの一例の斜視図である。
[図 5]本発明の光電気混載フィルムの製造フローの一例を示す図である。
[図 6]本発明の光電気混載フィルムの製造フローの一例を示す図である。
[図 7]本発明の光導波路フィルムを収納している電子機器を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 1.本発明の光導波路フィルム
本発明の光導波路フィルムは、光導波路を構成するコア、および前記コアの少なく とも一部を囲むクラッドを含み、かつ前記コアの延びる方向と同じ方向に延びる溝を 有することを特徴とする。本発明の光導波路フィルムはフレキシビリティーを有し、溝 力 Sある部分で屈曲することができる。
[0015] 本発明の光導波路フィルムは、樹脂からなるフィルムであることを特徴とする。フィル ムのフレキシビリティーを確保するためである。
[0016] 本発明の光導波路フィルムの厚さは、所望のフレキシビリティーが得られる厚さであ ればよいが、通常は上限値として 200 z mが好ましぐ 150 z m力 Sより好ましく、さらに は 120 x mであることが好ましい。また、下限値は取扱い性や光導波性能から 20 μ mが好ましぐ 40 x mであることがさらに好ましい。ここで「光導波路フィルムの厚さ」と は、屈曲される箇所であって溝でない部分のフィルムの厚さを意味する。また「光導 波路フィルムの厚さ」は、光導波路フィルムに別の層（支持フィルムなど）が固着して いる場合は、その別の層の厚さを含む総厚をいう。屈曲される箇所であって溝でない 部分のフィルムの厚さが一定でなレ、場合は、その最大厚さを意味する。
[0017] 本発明の光導波路フィルムにある溝は、光導波路であるコアの延びる方向と同じ方 向に延びていることが好ましい。同じ方向とは、平行方向であることを含む力 必ずし も平行である必要はなレ、。例えば、コアとコアの間に配置される溝は、コアと交錯して コアを切断しないようにされていればよぐ溝の延びる方向とコアの延びる方向とにず れがあっても構わない。
[0018] 屈曲性を高めるためには、本発明の光導波路フィルムの溝の底のフィルムの厚さ、 すなわち溝底部の下のフィルムの残余厚さは、光導波路フィルムの厚さ（つまり、屈 曲される箇所であって溝でない部分のフィルムの厚さ）の 1/2以下であることが好ま しい。溝の底のフイノレムの厚さとは、屈曲される箇所においてそれが一定でない場合 には、その最大値を意味する。また溝の底のフィルムの厚さは、溝底部の下に別の層 (支持フィルムなど）が固着している場合には、その別の層の厚さを含む総厚をいう。 さらには上記溝底部の下のフィルムの残余厚さは 10 μ m〜100 μ mが好ましぐ 20 μ m〜75 μ mがより好ましい。
[0019] 本発明の光導波路フィルムに形成される溝の幅は、特に限定されず、光導波路フィ ルムをハンドリングするに必要な剛性に応じて適宜決定すればよい。通常は、溝の幅 は溝の深さよりも短レ、ことが好ましレ、。
[0020] 溝は屈曲される箇所の少なくとも一部に、好ましくは屈曲される箇所の全体にわた つて存在していればよぐその長さは特に限定されなレ、。屈曲される箇所をこえて光 導波路フィルムの全長にわたって存在していても構わない。また、光導波路フィルム に存在する溝は、直線状であっても、曲線状であってもよい。
[0021] 本発明の光導波路フィルムは、 1または 2以上の溝を含む。 2以上の溝を含む場合 には、それぞれ同じ方向に形成されていることが好ましい。同じ方向とは、平行方向 に形成されてレ、ることを含む力 必ずしも平行である必要はなレ、。
[0022] 本発明の光導波路フィルムの溝は、その内部が空隙とされていればよレ、。したがつ て、溝の内壁面にクラッド材からなる膜がコーティングされていてもよい。特に、コアが 切断されてできた壁面は、クラッド材からなる膜で被覆されることが好ましい。クラッド 材からなる膜は、 1 μ ΐη程度の膜厚を有していればよい。これにより切断面が露出さ れないので、汚染やユーザ先で他の樹脂が塗布された場合の光導波特性への影響 を防ぐことができる。
[0023] 本発明の光導波路フィルムにおけるコアの材質は、透明性の樹脂であればよいが 、フィルム自体に屈曲性をもたせるため、コアの材質自体にも屈曲性があることが好 ましレ、。屈曲性のある透明性樹脂の例には、ポリイミド樹脂（フッ素系ポリイミド樹脂を 含む）、シリコン変性エポキシ樹脂、シリコン変性アクリル樹脂、シリコン変性ポリノル ボルネンなどが含まれる。
[0024] また、本発明の光導波路フィルムにおけるコアの材質は、後述のクラッドの材質より も屈折率が高いことが必要である。屈折率の調整は、例えばポリイミド樹脂であれば、 ポリイミド榭脂の構成単位である酸二無水物とジァミンのうち、ジァミンの組成を適宜 調整することによってなされうる。
[0025] 本発明の光導波路フィルムにおけるコアの厚さは必要とされるコア径に対応させれ ばよぐ特に限定されないが、他の光部品との位置合わせを容易にするという点から 、 40 /i m以上であることが好ましレ、。上限は特に限定されないが、 100 /i m以下であ ることが好ましレ、。また、コァの幅は40 111〜200 /1 111程度でぁればょぃが、特に限 定されない。
[0026] 本発明の光導波路フィルムのクラッドの厚さは、光導波路フィルムの屈曲性を高め るために薄いことが好ましい。したがって、コアから光学的漏れがない範囲で薄くする ことが好ましい。例えば、コアの材質の屈折率 n とクラッドの材質の屈折率 n の比
core clad 屈折率差「（n -n /n ) X 100 : (850nm、室温）」力 Sl%以上である場合に、ク
core clad core
ラッドの厚さは 5 a m程度以上であればよい。
[0027] 本発明の光導波路フィルムのコアと溝は、前述の通り同じ方向に形成されているが
、両者の位置関係は適宜選択される。
[0028] 例えば、コア 1は溝 2と離間されて配置されうる（図 1Aを参照）。コア 1と溝 2の間に はクラッド 3が存在していればよい。また複数の溝 2がある場合には、その溝同士の間 の中間にコア 1が存在してレ、ることが好ましレ、。
[0029] 一方、コア 1は溝 2の側端部に接していてもよい（図 1Bを参照）。図 1Bに示された光 導波路フィルムにおいては、溝 2の内部空間自体がクラッドとして作用してコア 1に光 が閉じ込められる。さらに溝の壁面を保護するため、壁面にクラッド材からなる保護膜 4を設けてもよい（図 1Cを参照）。
[0030] さらに、コア 1は溝 2の下部に配置されていてもょレ、（図 1Dを参照）。溝 2の下部にコ ァ 1が存在する場合には、その溝の深さが十分でない場合、つまり溝の底のフィルム の厚さ 5が厚レ、場合 (例えば溝が形成されてレ、なレ、部分の厚さ 6の 1Z2以上である 場合）には、十分な深さを有する溝が別途に設けられていることが好ましい（例えば、 図 1Eを参照）。図 1Eに示された光導波路フィルムにおいては、中央の溝 2の下にコ ァ 1が形成されている力 中央の溝 2の底のフィルム厚が大きいので、その両脇に別 途に十分な深さを有する溝 7が設けられて、溝 7の底のフィルム厚 8は小さくされてい る。
[0031] 本発明の光導波路フィルムは、溝の延びる方向と交わるように屈曲される（図 4Bを 参照）。すなわち、屈曲されたフィルムの、溝の延びる方向に沿った断面を見ると、屈 曲部において溝がカーブしている。フィルムが屈曲された場合に、溝は屈曲面の外 側にあっても、内側にあってもよレ、。本発明の光導波路フィルムにおける溝は、フィル ムが屈曲したときやねじれたときに、応力を逃がすように作用するので、応力が溝の 部分で緩和される。したがって、本発明の光導波路フィルムは屈曲の繰り返しに対す る耐性が高いだけでなぐ捻れに対する耐性も高い。
[0032] 本発明の光導波路フィルムの屈曲される箇所における弾性率は、 lGPa〜8GPaで あることが好ましい。ここで「弾性率」とは「引張弾性率」を意味する。この引張弾性率 とは、屈曲される箇所のフィルムと同じ構成のサンプル（幅 5mm、長さ 80mm)につ いて、引っ張り試験器を用いて測定した応力—歪曲線の弾性領域の傾きをいう。
[0033] 本発明の光導波路フィルムは、電気配線フィルムに貼り合わされて、光電気混載基 板とされてもよい。本発明の光電気混載基板は、前述の光導波路フィルムとフレキシ ブルな電気配線フィルムが少なくともそれぞれの両端部で固着されたものである。屈 曲性を向上させるため、屈曲される箇所では両者は固着されてないことが好ましい。 固着方法としては、両者の固着箇所を接着剤で貼りあわせる方法があり、貼り合わせ のための接着剤として、熱可塑性ポリイミドゃエポキシ樹脂などを用いることができる 。別の固着方法として、コネクタに光導波路フィルムおよび電気配線フィルムの端部 がそれぞれ差し込まれることにより、コネクタの構成部材を間に介して固着されていて もよレ、。電気配線フィルムは、例えばポリイミドフィルムに銅層の配線パターンが形成 された電気配線板などの周知のものでよい。屈曲部において光導波路フィルムと電 気配線フィルムが接着されている場合でも、各々のフィルムの屈曲される箇所におけ る弾性率のレ、ずれもが lGPa〜8GPaであることが好ましレ、。
[0034] 本発明の光導波路フィルムおよび光電気混載基板は、電子機器に格納されて用い られうる。詳細は後述する。
[0035] 2.本発明の光導波路フィルムの製造方法
本発明の光導波路フィルムは、任意の方法で製造されうるが、以下の 2つの方法に 大別されうる (A法および B法)。
(A法)クラッド材からなる第一層、第一層上に設けられたコア材からなる第二層、お よび第二層上に設けられたクラッド材からなる第三層を含む積層体を準備して;第三 層および第二層を切断し、かつコアを画するように溝を形成する（図 2参照）。
(B法）クラッド材からなる下部クラッド層を形成し；下部クラッド層にコアパターンとな る溝を形成し;コアパターンとなる溝の内部に、コア材からなるコア層を形成し;さらに 好ましくは、コア層の上にクラッド材からなる上部クラッド層を形成する（図 3参照）。
[0036] (1)A法について
前記積層体は、第一層、第二層、第三層の順番に基板上に積層して製造されるか ；または第二層の一方の面に第一層を形成し、もう一方の面に第三層を形成すること によって製造されうる。第一層を構成するクラッド材と、第三層を構成するクラッド材は 、同一の材質であってもよぐ異なる材質でもよい。
[0037] 各層の具体的な形成法は、各層を構成する材質によって異なる力 例えばその材 質がポリイミドである場合には、ポリアミド酸溶液を塗布して、かつ熱処理することによ つてイミド化させて形成すればよい。ポリアミド酸溶液の塗布は、たとえばスピンコート 法によってなされうる。 [0038] 前記第一層〜第三層を含む積層体は、基板上に形成されることが好ましい（図 2A を参照：基板は不図示）。基板の例には、シリコンウェハが含まれる。積層体の第一層 はクラッド材からなる層 11であり、その厚さは特に限定されないが、通常は 5 /i m〜3 O z mであることが好ましい。積層体の第二層はコア材からなる層 12であり、その厚さ は、製造される光導波路フィルムのコア径に対応させた厚みとすればよぐ通常は 40 ！〜 100 z mであることが好ましレ、。積層体の第三層はクラッド材からなる層 13で あり、その厚さをコアからの光学的漏れのない範囲で薄くすることが好ましい。例えば 、コアの材質の屈折率 n とクラッドの材質の屈性率 n の比屈折率差「（n — n
core clad core clad
/n ) X 100」が 1 %以上である場合は、第三層 13の厚さを 5 z m程度にすればよ core
レ、。
[0039] 基板上に形成された積層体は、基板から剥離される。基板からの剥離は、例えばフ ッ酸水溶液に浸漬させてなされうる。剥離された積層体は、支持フィルムに接着され てもよい。
[0040] 前記第一層〜第三層を含む積層体には、第三層 13の側から二本以上の溝 14が 形成される（図 2Bを参照）。当該溝の深さは、第三層 13の厚さと第二層 12の厚さの 合計以上であることが好ましい。つまり、当該溝 14によってコア層 12が分断されて光 導波路としてのコア 15となることが好ましく；また溝 14の底は、第二層 12と第一層 11 の界面と同じ高さか、またはその界面よりも下にあることが好ましい。溝 14は、ダイシ ングソ一などの機械的加工により形成されることが好ましい。このようにして二本以上 の溝 14の間に挟まれたコア 15を光導波路とする光導波路フィルムが得られる。溝 14 を形成された光導波路フィルムは、コア 15および溝 14を含むように、必要な大きさに 切り出して用いられうる。
[0041] 形成された溝 14の内壁面には、クラッド材からなる第四層 16をコーティングしてもよ レ、（図 2C参照）。クラッド材からなる第四層 16は、： m程度の膜厚を有していればよ ぐ例えばポリイミドからなる膜であれば、ポリイミド前駆体 (ポリアミド酸)溶液を塗布お よび熱処理して形成されうる。
[0042] (2) B法について
クラッド材からなる下部クラッド層 22は、基板 21上に形成されることが好ましい。基 板 21の例にはシリコンウェハが含まれる。下部クラッド層 22は、その材質によって異 なるが、例えばポリイミドである場合には、ポリアミド酸溶液を塗布して、かつ熱処理す ることによってイミド化させて形成されうる（図 3Aを参照）。
[0043] 下部クラッド層 22には、コアパターンとなる溝 23が形成される。コアパターンとなる 溝 23は、公知のフォトリソグラフィとドライエッチングによって形成されうる（図 3B参照）
[0044] コアパターンとなる溝 23の内部にはコア 24が形成される（図 3C参照）。コア 24は、 その材質によって異なるが、例えばポリイミドである場合には、ポリアミド酸溶液を塗 布して、かつ熱処理することによってイミド化させて形成されうる。
[0045] さらに、溝 23の内部に形成されたコア 24の上に、上部クラッド層 25を形成すること が好ましい（図 3C参照）。上部クラッド層 25の形成も、その材質がポリイミドである場 合には、ポリアミド酸溶液を用いることができる。上部クラッド層 25の厚さは、コア 24か らの光学的漏れのない範囲で薄くすることが好ましい。
[0046] 次に、基板 21上に形成された光導波路フィルムは基板 21から剥離される。例えば 、シリコンウェハ上に形成されたポリイミドからなる光導波路フィルムであれば、フッ酸 水溶液に浸漬することにより剥離することができる。剥離された光導波路フィルムはァ ニールを施されてもよレ、。ァニールにより、残留応力が低減され得る。
[0047] このようにして製造される光導波路フィルムは、溝が形成されていないか（図 3C参 照）；またはコアパターンとなる溝が完全に満たされずに、溝が残っている場合とがあ り得る。
フィルムに溝がない場合、または溝の深さが十分でなく溝の底のフィルム厚が厚レ、（ 例えば、溝が形成されていない部分のフィルム厚の半分よりも大きい）場合には、新 たに溝 26を形成することが好ましレ、。
一方、コアパターンとなる溝 23が完全に満たされずに、十分な溝の深さが残ってお り、溝の底のフィルム厚が小さい（例えば、溝が形成されていない部分のフィルム厚の 1/2以下)場合には、新たな溝を形成しなくてもよい。
[0048] 新たな溝 26は、ダイシングソー加工により形成されることが好ましい（図 3D参照）。
新たな溝 26の底のフィルム厚 28は、溝 26が形成されていない部分のフィルムの厚さ 27の 1/2以下であることが好ましい。逆に言えば、新たな溝 26の深さは、溝 26が形 成されていない部分のフィルムの厚さ 27の 1/2以上であることが好ましい。
[0049] また、新たな溝 26は、コア 24の側端部に接するように形成されてもよい（図 3E参照 )。新たな溝 26がコア 24と接するように形成された場合は、溝 26によって形成された 空間もクラッドとして作用して、光導波路フィルムとして機能しうる。
[0050] なお、図 1Dに示されるように、コアパターンとして形成された溝の深さ力 上部クラ ッド層 3が形成された後にも、十分な深さを有し、厚さ 5が薄い場合には、新たな溝を 形成することなぐそのまま本発明の光導波路フィルムとして用いることができる。厚さ 5が薄い場合とは、好ましくは溝が形成されていない部位のフィルムの厚さ 6の 1/2 以下である場合をいう。
[0051] 図 4は、 B法で製造された本発明の光導波路フィルムの例を示す斜視図である。図
4に示された光導波路フィルムは、コア 31 ;およびコア 31を囲むクラッド 32 ;ならびに コア 31と離間した位置に、コアの延びる方向と同じ方向に延びる二本の溝 33を有す る。図 4Bは、図 4Aの光導波路フィルムが屈曲された状態を示す。
[0052] 図 5には、本発明の光電気混載基板の製造例が示される。図 5Aにおいて、下部ク ラッド層 41、コア層 42、および上部クラッド層 43からなるフィルムの両面に、電気配 線フィルム 40が貼り合わせられている。図 5Aに示される積層板に、図 5Bに示される ように溝 44を形成して、光電気混載基板を製造する。
[0053] 図 6には、本発明の光電気混載基板の別の製造例が示される。図 6Aにおいて、 5 1はコアを示し、 52はクラッドを示し、 53は貼り合わせのための接着層を示し、 54はフ レキシブル電気配線板の樹脂層を示し、 55は電気配線層を示し、 56はカバー層を 示す。図 6Aに示される積層板に、図 6Bに示されるように溝 57を形成して光電気混 載基板を製造する。
以上のように、屈曲される箇所で光導波路フィルムと電気配線層が接着されてレ、て もよいが、光導波路フィルムと電気配線層が少なくとも両端部で接着されていれば、 屈曲される箇所では接着されてなくてもよレ、。
[0054] 3.本発明の電子機器
本発明の電子機器は、前述の光導波路フィルム、または光電気混載フィルムを収 納していることを特徴とする。本発明の光導波路フィルムまたは光電気混載フィルム は、耐屈曲性（屈曲の繰り返し特性を含む）に優れるので、電子機器のヒンジ部など に、溝の延びる方向と交わるように屈曲されて収納されていることが好ましい。電子機 器とは、特に限定されないが、例えばヒンジ部を有する携帯電話、 PDAやゲーム機な どの携帯端末、ノート型パソコンなどが例として挙げられる。
図 7には、本発明の光導波路フィルムまたは光電気混載フィルムを収納している携 帯電話の例が示される。フィルムは、携帯電話のヒンジ部を通っている。図 7Aには、 螺旋状に巻かれたフィルムをヒンジ部に通した状態を示す。フィルムはこの状態で屈 曲されている。図 7Bには、直線状のフィルムをたるませてヒンジ部を通した状態を示 す。この場合は携帯電話を折りたたんだときにフィルムが屈曲される。なお、屈曲され たフィルムにおいて溝のある面は、屈曲面の外側および内側のいずれの面でもよい
実施例
[0055] 2,2-ビス（3,4-ジカルボキシフエニル）へキサフルォロプロパン二無水物（6FDA) と、 2, 2-ビス（トリフルォロメチル） -4,4'-ジアミノビフエニル (TFDB)のポリアミド酸溶 液である OPI— N1005 (日立化成工業社製）を、クラッド材用のポリアミド酸溶液とし た。
[0056] 一方、 6FDAと TFDB、および 6FDAと 4，4'_ォキシジァニリン（〇DA)の共重合ポ リアミド酸溶液である OPI— N3405 (日立化成工業社製）を、コア材用のポリアミド酸 溶液とした。
[0057] 以下の実施例での耐折試験において、溝のある面を外側にして屈曲、内側にして 屈曲の 2通りをおこなった力 2通りでの結果に大差はなかった。
[0058] [実施例 1] (A法）
5インチのシリコンウェハ上に、クラッド材用のポリアミド酸溶液をコートして、 390°C で加熱してイミド化させた。イミド化後の膜の厚さを 25 μ ΐηとした。イミド化後の膜がク ラッド材からなる第一層となる。次に、第一層の上に、コア材用のポリアミド酸溶液をス ピンコートし、加熱してイミド化させ、厚さがほぼ 80 /i mのコア材からなる第二層を形 成した。さらに、形成された第二層の上に、クラッド材用のポリアミド酸溶液をスピンコ ートして、加熱してイミド化させ、厚さが 7 / mのクラッド材からなる第三層を形成した。 シリコンウェハ上に形成された三層フィルムを、 5重量％のフッ酸水溶液に浸漬させ て、シリコンウェハ力も剥離した。この三層フィルムの弾性率は約 3GPaであった。
[0059] 剥離された三層フィルムの第一層をダイシングテープに貼り付け、貼り付けられたフ イルムの第三層の側に、ダイシングソ一で二本の溝を形成した。溝の幅は 50 x m、溝 の深さは 90 μ m、溝の間隔は 100 μ mとした。クラッド材からなる第三層およびコア 材からなる第二層は完全に切断された。溝に挟まれたコアに光の閉じ込めが可能と なった。
溝の底のフィルム厚は、約 22 mとなった。この後、ダイシングテープを剥がして得 られた光導波路フィルムは、クロストークが無ぐ坦め込み型光導波路として機能する ことが確認できた。
[0060] この光導波路フィルムを幅 5mm、長さ 100mmにカットした。 JIS C 5016に記され てレ、る耐折試験に従い、曲げ半径 2mmで光導波路フィルムが破壊する屈曲回数を 調べたところ、 30万回以上であった。
[0061] [実施例 2] (A法）
5インチシリコンウェハ上に、クラッド材用のポリアミド酸溶液をコートし、加熱イミド化 を施して、 7 / mの厚さの膜とした。イミド化後の膜がクラッド材からなる第一層となる。 第一層の上に、コア材用のポリアミド酸溶液をスピンコートし、加熱イミド化を施して、 60 / mの厚さの膜とした。イミド化後の膜がコア材からなる第二層となる。さらに第二 層の上に、クラッド材用のポリアミド酸溶液をスピンコートし、加熱イミド化処理を施し て、 7 / mの厚さの膜とした。イミドィ匕後の膜がコア材からなる第三層となる。
シリコンウェハ上に形成された三層フィルムを、 5重量％のフッ酸水溶液に浸漬させ て、シリコンウェハから剥離した。この三層フィルムの弾性率は約 3GPaであった。
[0062] 剥離された三層フィルムの第一層と、厚さ 18 a mのポリイミドフィルムとを全面で接 着させた。このポリイミドフィルムの弾性率は、約 4. 6GPaであった。三層フィルムとポ リイミドフィルムの間には接着層を設けて、熱プレスによって接着させた。接着層は、 ォキシジフタル酸二無水物（ODPA)とァミノフエノキシベンゼン (APB)力 なる熱可 塑性ポリイミド層として、 3 x mの厚みとした。この接着層とした熱可塑性ポリイミドの弹 性率は約 2GPaであった。
[0063] この三層フィルムとポリイミドフィルムの積層フィルムに、三層フィルム側力らダイシン グソ一で二本の溝を形成して、光導波路フィルムを得た。溝の幅は 50 μ m、溝の深さ は 70 a m、溝の間隔は 100 a mとした。クラッド材からなる第三層、およびコア材から なる第二層は完全に切断された。溝に挟まれたコアに光の閉じ込めが可能となった。 また、溝の底の接着層を含めたフィルムの総厚は、約 25 z mであった。
[0064] 得られた光導波路フィルムを、幅 5mm、長さ 100mmにカットした。 JIS C 5016に 記されてレ、る耐折試験に従レ、、曲げ半径 2mmで光導波路フィルムが破壊する屈曲 回数を調べたところ、 30万回以上であった。
[0065] [実施例 3] (A法）
5インチシリコンウェハ上に、クラッド材用のポリアミド酸溶液をコートし、加熱イミドィ匕 を施して、 7 z mの厚さの膜とした。イミド化後の膜がクラッド材からなる第一層となる。 第一層の上に、コア材用のポリアミド酸溶液をスピンコートし、加熱イミド化を施した。 コア層のイミド化後の膜厚は、 60 / mとした。イミド化後の膜がコア材からなる第二層 となる。第二層の上に、クラッド材用のポリアミド酸溶液をスピンコートし、加熱イミド化 処理を施して、 7 / mの厚さの膜とした。加熱イミド化処理された膜力 クラッド材カら なる第三層となる。
シリコンウェハ上に形成された三層フィルムを、 5重量％のフッ酸水溶液に浸漬させ 、シリコンウェハ力も剥離した。この三層フィルムの弾性率は約 3GPaであった。
[0066] 剥離された三層フィルムの第一層を、厚さ 20 μ mの接着層と厚さ 38 μ mの PETフ イルムからなる支持フィルムに貼り付けた。この支持フィルムの弾性率は、約 lOGPa であった。
この三層フィルムと支持フィルムの積層フィルムに、三層フィルム側力、らダイシングソ 一で二本の溝を形成した。溝の幅は 50 μ m、溝の深さは 70 μ mとした。溝の間隔は 100 μ mとした。クラッド材からなる第三層およびコア材からなる第二層は完全に切断 された。溝に挟まれたコアに、光の閉じ込めが可能となった。また、溝の底のフィルム 厚は、糸勺 62 μ mであった。
[0067] この支持フィルムを含む光導波路フィルムを幅 5mm、長さ 100mmにカットした。 JI S C 5016に記されている耐折試験に従レ、、曲げ半径 2mmで光導波路が破壊す る屈曲回数を調べたところ、約 1万回であった。
[0068] [実施例 4] (A法）
5インチシリコンウェハ上にクラッド材用のポリアミド酸溶液をコートし、加熱イミド化を 施して、 115 z mの厚さの膜とした。イミド化後の膜がクラッド材からなる第一層となる 。第一層の上に、コア材用のポリアミド酸溶液をスピンコートし、加熱イミド化を施して 、 60 z mの厚さの膜とした。イミド化後の膜が、コア材からなる第二層となる。第二層 の上に、クラッド材用のポリアミド酸溶液をスピンコートし、加熱イミド化処理を施して、 7 z mの厚さの膜を形成した。イミド化後の膜が、クラッド材からなる第三層となる。 シリコンウェハ上に形成された三層フィルムを、 5重量％のフッ酸水溶液に浸漬させ 、シリコンウェハから剥離した。この三層フィルムの弾性率は約 3GPaであった。
[0069] 剥離された三層フィルムに、第三層の側からダイシングソ一で二本の溝を形成して 、光導波路フィルムを得た。溝の幅は 50 /i m、溝の深さは 70 μ ΐη、溝の間隔は 100 z mとした。クラッド材からなる第三層、およびコア材からなる第二層は完全に切断さ れた。溝に挟まれたコアに、光の閉じ込めが可能となった。また、溝の底のフィルム厚 は、約 112 μ ΐηであった。
[0070] 得られた光導波路フィルムを、幅 5mm、長さ 100mmにカットした。 JIS C 5016に 記されてレ、る耐折試験に従い、曲げ半径 2mmで光導波路が破壊する屈曲回数を調 ベたところ、約 1万回であった。
[0071] [実施例 5] (A法）
5インチシリコンウェハ上に、クラッド材用のポリアミド酸溶液をコートし、加熱イミド化 を施して、 20 z mの厚さの膜とした。イミド化後の膜がクラッド材からなる第一層となる 。第一層の上に、コア材用のポリアミド酸溶液をスピンコートし、加熱イミド化を施して 、 70 z mの厚さの膜とした。イミド化後の膜がコア材からなる第二層となる。さらに第 二層の上に、クラッド材用のポリアミド酸溶液をスピンコートし、加熱イミド化処理を施 して、 7 z mの厚さの膜とした。イミド化後の膜がコア材からなる第三層となる。
シリコンウェハ上に形成された三層フィルムを、 5重量％のフッ酸水溶液に浸漬させ て、シリコンウェハから剥離した。剥離した三層フィルムの弾性率は約 3GPaであった [0072] 剥離された三層フィルムの第一層と、厚さ 13 μ ΐηのポリイミドフイノレムとを接着させ た。このポリイミドフィルムの弾性率は、約 4. 6GPaであった。三層フィルムとポリイミド フィルムの間には接着層を設けて、熱プレスによって接着させた。接着層は、ェポキ シ系接着剤（三井化学 (株)製 EPOX [登録商標] )を用いた。厚み 10 z mになるように 接着させた。このとき、屈曲させる箇所には接着層は形成させなかった。
[0073] この三層フィルムとポリイミドフィルムの積層フィルムに、三層フィルム側力、らダイシン グソ一で二本の溝を形成して、光導波路フィルムを得た。溝の幅は 50 μ m、溝の深さ は 80 μ m、溝の間隔は 100 μ mとした。クラッド材からなる第三層、およびコア材から なる第二層は完全に切断された。溝に挟まれたコアに光の閉じ込めが可能となった。 また、溝の底の光導波路フィルムの厚さは、約 17 z mであった。
[0074] 得られた光導波路フィルムを、幅 5mm、長さ 100mmにカットした。 JIS C 5016に 記されてレ、る耐折試験に従い、曲げ半径 2mmで光導波路フィルムが破壊する屈曲 回数を調べたところ、 30万回以上であった。
[0075] [比較例 1]
実施例 1と同様に三層フィルムを作製し、幅 5mm、長さ 100mmにカットした。溝を形 成しないで JIS C 5016に記されている耐折試験に従い、曲げ半径 2mmで三層フ イルムが破壊する屈曲回数を調べたところ、 6000回であった。
[0076] [実施例 6] (B法）
5インチのシリコンウェハ上に、クラッド材用のポリアミド酸溶液をコートして、 390°C で加熱してイミド化させて、 90 μ ΐηの厚さの膜とした。イミド化後の膜がクラッド材から なる層（「下部クラッド層」とも称する）となる。
[0077] 下部クラッド層に、公知のフォトリソグラフィおよびドライエッチング技術によって、コ ァパターンとなる 1本の溝を形成した。溝の深さは 70 μ m、溝の幅は 100 μ m、溝の 長さは 100mmとした。
形成された溝に埋め込むように、コア材用のポリアミド酸溶液を塗布し、加熱により イミド化して厚さがほぼ 45 z mのコア材からなる層を溝内に形成した。さらに、溝内に 形成されたコア材からなる層の上に、クラッド材用のポリアミド酸溶液をスピンコートし て、 390°Cで加熱してイミド化して、 7 /i mの厚さのクラッド材からなる層（「上部クラッド 層」とも称する）を形成した。
形成された積層体を、 5重量％のフッ酸水溶液に浸漬させて、シリコンウェハから剥 離した。この積層体フィルムの弾性率は約 3GPaであった。
[0078] 剥離された積層体である光導波路フィルムに、上部クラッド層の側からダイシングソ 一で 4本の溝力卩ェを施した。 4本の溝の中央に一本のコアが配置されるように溝を形 成した。 4本それぞれの溝の幅は 50 μ m、溝の深さは 50 μ mとした。溝の間隔は 50 0 μ mとし、フイノレム厚 90 μ mに対し、溝の底のフィルム厚は 40 μ mであった。
[0079] 次に、コアを中心に幅 3mm長さ 100mmでダイシングにより切り取って、 1チャンネ ルの光導波路フィルムを得た。得られた光導波路フィルムについて、 JIS C 5016 に記されてレ、る耐折試験に従レ、、曲げ半径 2mmで光導波路が破壊する屈曲回数を 調べたところ、 10万回以上であった。
[0080] [実施例 7] (B法）
実施例 6と同様にして、 5インチシリコンウェハ上にクラッド材からなる膜 (膜厚： 100 / m)を形成して、下部クラッド層とした。
下部クラッド層に、フォトリソグラフィとドライエッチングによる溝カ卩ェにより、 5本のコ ァパターンとなる溝を形成した。それぞれの溝の深さは 90 /i m、溝の幅は 60 /i m、 溝の長さは 110mmとした。溝の間隔は 250 μ ΐηとした。この 5本の溝内に、それぞれ コア材からなる層およびクラッド材からなる層を形成した。深さ 90 /i mの溝内に、 15 μ mの厚さのコア層を形成し、さらに 8 μ mの厚さの上部クラッド層を形成した（計 23 β m)。溝の底のフィルム厚は 33 μ mとなった。
[0081] 得られた積層体を 5重量％のフッ酸水溶液に浸漬させ、シリコンウェハから剥離した 。この積層体フィルムの弾性率は約 3GPaであった。剥離された積層体を、ダイシン グによりコアを中心に幅 3mm、長さ 100mmで切り取って、 1チャンネルの光導波路 フィルムを得た。得られた光導波路フィルムについて、 JIS C 5016に記されている 耐折試験に従い、曲げ半径 2mmで光導波路が破壊する屈曲回数を調べたところ、 10万回以上であった。
[0082] このように、形成した溝にコアとクラッドを形成し、その残余膜厚をフィルム全厚の半 分以下としても十分な耐屈曲性が得られた。
[0083] [実施例 8] (B法）
実施例 7と同様にして、 5インチシリコンウェハ上に、コアパターンとなる 5本の溝を 有する下部クラッド層を形成した（コアパターンとなる 5本それぞれの溝の深さは 70 μ m、溝の幅は 60 ^ 111、溝の長さは 1 10mmとし、溝の間隔は 250 ^ mとした）。
下部クラッド層に形成された 5本の溝のうち、一本おきの 3本の溝の内部に、コア材 用ポリイミド酸溶液およびクラッド材用ポリイミド酸溶液を、デイスペンサを用いて供給 して、コア層および上部クラッド層を形成して、 5インチシリコンウェハ上に光導波路フ イルムを作製した。深さ 70 z mの溝内に、 40 z mの厚さのコア層を形成し、さらに 5 z mの厚さの上部クラッド層を形成した (溝内に坦め込んだ層の厚さは、計 45 z m)。 コア層および上部クラッド層の埋め込まれていない溝の底のフィルムの厚さは、 30 β mであった。
[0084] シリコンウェハから剥離された光導波路フィルム（弾性率は 3GPa)について、 JIS C
5016に記されている耐折試験に従い、曲げ半径 2mmで光導波路が破壊する屈 曲回数を調べたところ、 10万回以上であった。
[0085] [実施例 9] (B法）
実施例 7と同様にして、 5インチシリコンウェハ上に、コアパターンとなる 5本の溝を 有する下部クラッド層を形成した（コアパターンとなる 5本それぞれの溝の深さは 70 μ m、溝の幅は 60 /i m、溝の長さは 1 10mmとし、溝の間隔は 250 /i mとした）。
下部クラッド層に形成された 5本の全ての溝の内部に、コア材用ポリイミド酸溶液お よびクラッド材用ポリイミド酸溶液を、デイスペンサを用いて供給して、コア層および上 部クラッド層を形成し、 5インチシリコンウェハ上に光導波路フィルムを作製した。深さ 70 μ mの溝内に、 40 μ mの厚さのコア層を形成し、さらに 5 μ mの厚さの上部クラッ ド層を形成した（溝内に埋め込んだ層の厚さは、計 45 x m)。溝の底のフィルムの厚 さは、 75 z mであった。
[0086] シリコンウェハから剥離された光導波路フィルム（弾性率は 3GPa)について、 JIS C
5016に記されている耐折試験に従レ、、曲げ半径 2mmで光導波路が破壊する屈 曲回数を調べたところ、 2万回であった。 [0087] [実施例 10] (B法）
実施例 7と同様にして、 5インチシリコンウェハ上に、コアパターンとなる 5本の溝を 有する下部クラッド層を形成した（コアパターンとなる 5本それぞれの溝の深さは 70 μ m、溝の幅は 60 ^ 111、溝の長さは 110mmとし、溝の間隔は 250 ^ mとした）。
下部クラッド層に形成された 5本の全ての溝の内部に、コア材用ポリイミド酸溶液お よびクラッド材用ポリイミド酸溶液を、デイスペンサを用いて供給して、コア層および上 部クラッド層を形成し、 5インチシリコンウェハ上に光導波路フィルムを作製した。深さ 70 μ mの溝内に、 40 μ mの厚さのコア層を形成し、さらに 5 μ mの厚さの上部クラッ ド層を形成した（溝内に埋め込んだ層の厚さは、計 45 x m)。溝の底のフィルムの厚 さは、 75 z mであった。
[0088] シリコンウェハから剥離された光導波路フィルム（弾性率は 3GPa)の下部クラッド層 と、フレキシブル電気配線板用基材 (三井化学 (株)製ネオフレックス [登録商標] :両 面に銅層が形成されている）のエッチングにより銅層を全面にわたって除去した面と を、接着層を介して全面で接着させた。接着層としてォキシジフタル酸二無水物（O DPA)とァミノフエノキシベンゼン (APB)力 なる熱可塑性ポリイミドを用レ、、 240°C /5MPaで熱プレスした。
[0089] 次に、フレキシブル電気配線板用基材の銅層（エッチングされてレ、なレ、層）に、レジ ストを塗布して、さらに露光、現像、エッチングすることによりパターユングした。パター ニングされた銅層をカバーレイにてカバーしたが、電気端子となる部分には力バーレ ィでカバーせず、エッケノレおよび金メッキを施した。このようにして作製された光電気 混載フィルムのトータルの厚みは、 170 /i mであった。フレキシブル電気配線用基材 の弾性率は 4. 6GPa、接着層である熱可塑性ポリイミドの弾性率は約 2GPaであった
[0090] 光電気混載フィルムの光導波路フィルムに、ダイシングソ一にて、コアを中心に 5本 の溝を形成した。 5本それぞれの溝の深さを 100 x m、溝の幅を 0. 1mmとした。溝 が形成された光電気混載フィルムについて、 JIS C 5016に記されている耐折試験 に従い、曲げ半径 5mmで光導波路フィルムが破壊する屈曲回数を調べたところ 1万 回であった。 [0091] [比較例 2]
実施例 10と同様に、光電気混載フィルムを作製した (溝を形成しなかった)。溝が 形成されていない光電気混載フィルムについて、光導波路を上面にして JIS C 50 16に記されている耐折試験に従い、曲げ半径 5mmで光導波路フィルムが破壊する 屈曲回数を調べたところ 2千回であった。
産業上の利用可能性
[0092] 本発明により、一定以上のコアの厚さを有しつつ、屈曲性に優れている光導波路フ イルムまたは光電気混載フィルムが提供される。これらは、電子機器内に屈曲されて 収納されうるとともに、他の光部品（例えば光電素子）との位置合わせを容易にするこ とができる。また、電子機器の小型化に寄与しうる。
[0093] 本出願は、 2005年 6月 30日出願の出願番号 JP2005/192904、および 2005年
9月 16日出願の出願番号 JP2005/269392に基づく優先権を主張する。当該出 願明細書に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。

Claims

請求の範囲
[I] 光導波路を構成する樹脂からなるコア、および樹脂からなるクラッドを含む光導波 路フイノレムであって、
少なくとも、前記コアの延びる方向と交わるように屈曲される箇所に、前記コアの延 びる方向と同じ方向に延びる、内部が空隙である溝を有する光導波路フィルム。
[2] 前記光導波路フィルムの厚さは 200 μ m以下である、請求項 1に記載の光導波路 フイノレム。
[3] 前記溝の底のフィルムの厚さは、前記光導波路フィルムの厚さの半分以下である、 請求項 1に記載の光導波路フィルム。
[4] クラッド材からなる第一層、コア材からなる第二層、クラッド材からなる第三層がこの 順に積層され、前記溝がコアの両側方に第三層と第二層を切断しかつコアを画する ように形成されており、前記溝の底が第二層と第一層の界面と同じ高さもしくは界面 よりも下にあることを特徴とする請求項 1に記載の光導波路フィルム。
[5] クラッド材からなる第一層、コア材からなる第二層、クラッド材からなる第三層がこの 順に積層され、前記溝がコアの両側方に第三層と第二層を切断しかつコアを画する ように形成されており、さらに第三層の上面、第三層および第二層の側壁と該溝の底 の第一層を連続して覆うクラッド材からなる第四層が形成されていることを特徴とする 請求項 1に記載の光導波路フィルム。
[6] 前記コアは、前記溝と離間している、請求項 1に記載の光導波路フィルム。
[7] 前記コアは、前記溝の側端部に接している、請求項 1に記載の光導波路フィルム。
[8] 前記コアは、前記溝の下部にある、請求項 1に記載の光導波路フィルム。
[9] 請求項 1に記載の光導波路フィルム、および前記光導波路フィルムの少なくとも両 端部と固着されている電気配線フィルムを含む光電気混載フィルム。
[10] 請求項 1に記載の光導波路フィルムが、前記溝の延びる方向と交わるように屈曲さ れて収納されてレヽる電子機器。
[II] 請求項 9に記載の光電気混載フィルム力 前記溝の延びる方向と交わるように屈曲 されて収納されてレ、る電子機器。
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