JP4210918B2 - Optical waveguide manufacturing method and optical waveguide - Google Patents

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本発明は、光導波路の製造方法及びその製造方法により得られる光導波路に関する。   The present invention relates to an optical waveguide manufacturing method and an optical waveguide obtained by the manufacturing method.

近年、情報通信量の増大に伴って光通信技術の発展が期待されている。光通信技術のひとつである光導波路は、レーザーダイオードやフォトダイオードを始めとする光デバイスどうし、あるいはそれらと光ファイバーを接続するために用いられる。この光導波路を作製するため石英ガラスを始めとする無機材料、有機高分子材料など種々の材料が検討されている。
光導波路用材料のうち、有機高分子材料は、加工のし易さ、低価格等の点から最近特に注目を集めており、加工法として種々の方法が提案されている。例えば石英ガラスの加工にも用いられる反応性イオンエッチング法は、高い加工精度を有するため有機高分子材料を用いた導波路形成に広く用いられているが(例えば特許文献1参照)、真空状態での加工が必要であり、高コストとなっている。また、感光性高分子材を用いてパターン露光・現像により導波路を形成する手法もあるが(例えば特許文献2参照)、使用できる樹脂が限られており、また感光剤を含むため光学特性に劣る場合が多い。その他に成型用型を用いて導波路を形成する方法もあるが(例えば特許文献3参照)、成型用型の作製が高価である。一方、印刷法による導波路形成法は安価な製造法として着目されているが、従来の印刷法では、表面平滑性が良好でかつ微細なパターン寸法及び形状を形成することは困難であった。特許文献4及び5には、印刷法による導波路形成についての記述があるが、いずれも微細なパターン形成及び形状を得ることは不十分であった。
In recent years, the development of optical communication technology is expected as the amount of information communication increases. An optical waveguide, which is one of optical communication technologies, is used for connecting optical devices such as laser diodes and photodiodes, or connecting them to optical fibers. In order to fabricate this optical waveguide, various materials such as quartz glass and other inorganic materials and organic polymer materials have been studied.
Among optical waveguide materials, organic polymer materials have recently attracted particular attention in terms of ease of processing, low cost, and the like, and various methods have been proposed as processing methods. For example, the reactive ion etching method used for processing quartz glass is widely used for forming a waveguide using an organic polymer material because of its high processing accuracy (see, for example, Patent Document 1), but in a vacuum state. This process is necessary and is expensive. In addition, there is a method of forming a waveguide by pattern exposure / development using a photosensitive polymer material (see, for example, Patent Document 2), but the resin that can be used is limited, and since it contains a photosensitive agent, the optical characteristics are improved. Often inferior. In addition, there is a method of forming a waveguide using a molding die (see, for example, Patent Document 3), but the fabrication of the molding die is expensive. On the other hand, the waveguide forming method by the printing method has attracted attention as an inexpensive manufacturing method, but it has been difficult to form fine pattern dimensions and shapes with good surface smoothness by the conventional printing method. In Patent Documents 4 and 5, there is a description of waveguide formation by a printing method, but it has been insufficient to obtain a fine pattern formation and shape.

特許第2657700号公報Japanese Patent No. 2657700 特開平8−262265号公報JP-A-8-262265 特開2003−172841号公報JP 2003-172841 A 特開平10−123344号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-123344 特開2002−332348号公報JP 2002-332348 A

本発明は、表面平滑性が良好でかつ微細なパターン寸法に対応でき、良好な形状を有する光導波路の製造方法及びその製造方法により得られる光導波路を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical waveguide having good surface smoothness and corresponding to fine pattern dimensions and having a good shape, and an optical waveguide obtained by the manufacturing method.

本発明の請求項1に記載の発明は、樹脂、溶剤を含むインキ組成物を離型性面に塗布して塗布面を形成する塗布面形成工程と、塗布されたインキ組成物を乾燥する工程と、該塗布面に所定形状の凸版を押圧して凸版の凸部分にインキ組成物を転写して除去する除去工程と、塗布面に残ったインキ組成物を基板に転写する工程とを備え、前記離型性面の表面張力を、乾燥インキ組成物の凝集力>凸版の凸部分と乾燥インキ組成物の接着力>離型性面と乾燥インキ組成物の接着力となるように調整する凸版反転オフセット法により光導波路を形成することを特徴とする光導波路の製造方法である。
また、請求項2に記載の発明は、導波路形状がリッジ型である請求項1に記載の光導波路の製造方法である。
また、請求項3に記載の発明は、光導波路の上に上部クラッド層を形成する工程をさらに備え、導波路形状が埋込型である請求項1に記載の光導波路の製造方法である。
また、請求項4に記載の発明は、光導波路層を形成するイン組成物中の溶剤に、少なくとも1種類以上の炭化水素系溶剤を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の光導波路の製造方法である。
また、請求項5に記載の発明は、光導波路層を形成するイン組成物中に、フィラーを含むことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の光導波路の製造方法である
The invention according to claim 1 of the present invention is a coating surface forming step in which an ink composition containing a resin and a solvent is applied to a releasable surface to form a coating surface, and a step in which the applied ink composition is dried. And a removal step of transferring and removing the ink composition on the convex portion of the relief plate by pressing the relief plate of a predetermined shape on the application surface, and a step of transferring the ink composition remaining on the application surface to the substrate , A letterpress which adjusts the surface tension of the releasable surface so that the cohesive force of the dry ink composition> adhesive strength of the relief part and the dry ink composition> adhesive force of the releasable surface and the dry ink composition An optical waveguide manufacturing method comprising forming an optical waveguide by a reverse offset method.
The invention described in claim 2 is the method of manufacturing an optical waveguide according to claim 1, wherein the waveguide shape is a ridge type.
The invention described in claim 3 is the method of manufacturing an optical waveguide according to claim 1, further comprising a step of forming an upper cladding layer on the optical waveguide, wherein the waveguide shape is a buried type.
Further, according to Claim 4 invention, the solvent-in key composition for forming an optical waveguide layer, of claims 1 to 3, characterized in that it comprises at least one kind of hydrocarbon solvent It is a manufacturing method of the optical waveguide in any one.
The invention described in Claim 5, in-key composition for forming an optical waveguide layer, the optical waveguide manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a filler It is .

本発明の光導波路の製造方法やその製造方法により得られる光導波路は、従来法と比べ非常に簡便な形成法である印刷法により製造でき、かつ印刷法で課題となる均一な塗膜面とパターン精度及び形状を向上させることができる。   The optical waveguide manufacturing method of the present invention and the optical waveguide obtained by the manufacturing method can be manufactured by a printing method, which is a very simple formation method compared to the conventional method, and a uniform coating surface that is a problem in the printing method. Pattern accuracy and shape can be improved.

本発明に用いられるインキ組成物中の樹脂としては、成膜性を有し、使用波長域において高透明であることが好ましい。このような特性を有する樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキッド樹脂、脂環式樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、ポリシラン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンズオキサゾール樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、セルロース樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。
上記樹脂に、重合可能なモノマーやオリゴマーを加えてもよい。モノマーやオリゴマーの例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n―プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、sec―ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等の飽和脂肪族直鎖アルキル、枝分かれ脂肪族アルキル、脂環式アルキル基等が置換したアクリレート、アリルアクリレート、ブテニルアクリレート、ペンテニルアクリレート、ヘキセニルアクリレート等の不飽和脂肪族基が置換したアクリレート、 フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシプロピルアクリレート、2,4,6−トリブロムフェニルアクリレート、トリブロムフェノキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、ナフチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、ペンテニルオキシエチルアクリレート、フェニルカルビトールアクリレートやポリオールポリアクリレート、イソシアヌル酸骨格のポリアクリレート、メラミンアクリレート、ヒダントイン骨格のポリアクリレート、ウレタンアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n―プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、sec―ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート等の飽和脂肪族直鎖アルキル、枝分かれ脂肪族アルキル、脂環式アルキル基等が置換したメタクリレート、アリルメタクリレート、ブテニルメタクリレート、ペンテニルメタクリレート、ヘキセニルメタクリレート等の不飽和脂肪族基が置換したメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシプロピルメタクリレート、2,4,6−トリブロムフェニルメタクリレート、トリブロムフェノキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、エチルカルビトールメタクリレート、ペンテニルオキシエチルメタクリレート、フェニルカルビトールメタクリレートやポリオールポリメタクリレート、イソシアヌル酸骨格のポリメタクリレート、メラミンメタクリレート、ヒダントイン骨格のポリメタクリレート、ウレタンメタクリレート、スチレン誘導体、ビニルカルバゾール類、ビニルエーテル類、エポキシ類、などが挙げられる。
モノマーやオリゴマーの重合には熱や光等の外部エネルギーを用いることができる。例えば光により重合させる場合には光重合開始剤を組成物中に加えてもよい。光重合開始剤としては、アニオン性、カチオン性、ラジカル性開始剤がある。具体的には、チバスペシャリティケミカルズ社のイルガキュア261(IRUGACURE261、フェロセン型光カチオン開始剤)、イルガキュア651(IRUGACURE651、ベンゾインエーテル型光ラジカル開始剤)、イルガキュア784(IRUGACURE784、チタノセン型光ラジカル開始剤)、ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、2−クロロチオキサントンなどが挙げられる。
The resin in the ink composition used in the present invention preferably has film formability and is highly transparent in the wavelength range used. Resins having such characteristics include acrylic resin, epoxy resin, polyester resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, polyacrylonitrile resin, polyurethane resin, alkyd resin, alicyclic resin, phenol resin, silicon resin, polysilane resin, polyimide Resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polybenzoxazole resin, polybenzimidazole resin, phenoxy resin, polyethersulfone resin, cellulose resin, benzocyclobutene resin, norbornene resin, polyolefin resin, fluorine resin, etc. .
A polymerizable monomer or oligomer may be added to the resin. Examples of monomers and oligomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl acrylate, t-butyl acrylate, pentyl acrylate, hexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, etc. Acrylates substituted with unsaturated aliphatic groups such as acrylates, allyl acrylates, butenyl acrylates, butenyl acrylates, hexenyl acrylates substituted with saturated aliphatic linear alkyls, branched aliphatic alkyls, alicyclic alkyl groups, phenyl acrylates, Benzyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, phenoxypropyl acrylate, 2,4,6-tribromophenyl acrylate, Libromphenoxyethyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, naphthyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, ethyl carbitol acrylate, pentenyloxyethyl acrylate, phenyl carbitol acrylate and polyol polyacrylate, isocyanuric acid skeleton polyacrylate, Melamine acrylate, hydantoin skeleton polyacrylate, urethane acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, pentyl methacrylate, hexyl methacrylate, Cyclohexylmeta Methacrylate substituted with saturated aliphatic linear alkyl such as relate, branched aliphatic alkyl, alicyclic alkyl group, etc., methacrylate substituted with unsaturated aliphatic group such as allyl methacrylate, butenyl methacrylate, pentenyl methacrylate, hexenyl methacrylate, Phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, phenoxypropyl methacrylate, 2,4,6-tribromophenyl methacrylate, tribromophenoxyethyl methacrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate, naphthyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, ethyl Carbitol methacrylate, pentenyloxyethyl methacrylate, phenyl carbitol methacrylate And polyol polymethacrylate, isocyanuric acid skeleton polymethacrylate, melamine methacrylate, hydantoin skeleton polymethacrylate, urethane methacrylate, styrene derivatives, vinyl carbazoles, vinyl ethers, epoxies, and the like.
External energy such as heat and light can be used for the polymerization of monomers and oligomers. For example, when polymerizing by light, a photopolymerization initiator may be added to the composition. Examples of the photopolymerization initiator include anionic, cationic, and radical initiators. Specifically, Irgacure 261 (IRUGACURE261, ferrocene type photocation initiator), Irgacure 651 (IRUGACURE651, benzoin ether type photoradical initiator), Irgacure 784 (IRUGACURE784, titanocene type photoradical initiator) of Ciba Specialty Chemicals, Examples include benzophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, benzyl, Michler's ketone, and 2-chlorothioxanthone.

基板との密着性を向上させるためのカップリング剤(ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基等を有したシランカップリング剤やイソプロピルトリメタクリロイルチタネート、ジイソプロピルイソステアロイル−4−アミノベンゾイルチタネート等)、膜の平滑性を向上させるための界面活性剤(フッ素系、シリコン系、炭化水素系等)及びその他、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの各種添加剤を必要に応じて適宜使用することができる。   Coupling agent for improving adhesion to the substrate (silane coupling agent having vinyl group, epoxy group, amino group, mercapto group, isopropyltrimethacryloyl titanate, diisopropylisostearoyl-4-aminobenzoyl titanate, etc.) In addition, surfactants (fluorine-based, silicon-based, hydrocarbon-based, etc.) for improving the smoothness of the film and other additives such as ultraviolet absorbers and antioxidants may be used as necessary. it can.

パターン形成能を高め、また光学特性や機械特性を向上させるために、インキ組成物中に種々のフィラーを加えることも可能である。フィラーの種類としては、有機樹脂フィラー、無機フィラーがあり、これら1種または2種以上組み合わせても良い。有機樹脂フィラーの種類としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、及びそれらの複合体がある。無機フィラーの種類としては、例えばアルミニウム化合物、ケイ素化合物、カルシウム化合物、チタン化合物、及びそれらの複合体がある。
光導波路用インキ組成物に含有される上記フィラーの配合量は、0.01〜80重量%であり、望ましくは0.1〜60重量%、さらに望ましくは0.1〜50重量%である。フィラーの配合量が少ないと特性変化が発現しづらく、また配合量が多いと、特に光学特性に劣ってくる。
Various fillers can be added to the ink composition in order to enhance the pattern forming ability and improve the optical properties and mechanical properties. Filler types include organic resin fillers and inorganic fillers, which may be used alone or in combination. Types of organic resin fillers include thermosetting resins, thermoplastic resins, photosensitive resins, and composites thereof. Examples of the inorganic filler include aluminum compounds, silicon compounds, calcium compounds, titanium compounds, and composites thereof.
The amount of the filler contained in the optical waveguide ink composition is 0.01 to 80% by weight, desirably 0.1 to 60% by weight, and more desirably 0.1 to 50% by weight. If the blending amount of the filler is small, it is difficult to change the characteristics, and if the blending amount is large, the optical characteristics are particularly inferior.

光導波路用インキ組成物に用いられる溶剤としては、炭化水素系溶剤、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、イソペンタン、イソヘキサン、イソオクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタン等の非極性の炭化水素系有機溶剤、及びそれらの混合物があげられる。炭化水素系溶剤以外に、低沸点のエステル系溶剤、アルコ−ル系溶剤、ケトン系溶剤を使用することも可能である。例えば、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸i−プロピル、酢酸n−プロピル、酢酸i−ブチル、酢酸n−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等のエステル系溶剤、メタノ−ル、エタノ−ル、プロパノ−ル、イソプロパノ−ル、sec-ブタノ−ル、tert-ブタノ−ル等のアルコ−ル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤を使用することが好ましい。これらの溶剤は塗膜の乾燥性に重要で、高沸点の溶剤では塗膜の乾燥性が低下する。また炭化水素系溶剤単独では各種樹脂との相溶性が乏しいためエステル系溶剤またはアルコ−ル系溶剤またはケトン系溶剤との組み合わせが好ましい。
また一方で基板への転写を向上させるために100℃から250℃の高沸点のアルコ−ル系またはエ−テル系有機溶剤を加えることも可能である。例えばアルキレングリコールエーテル化合物などが挙げられる。アルキレングリコールエーテル化合物として、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールイソプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール−t-ブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールイソプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコール−t−ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコ−ルジメチルエ−テル、ジプロピレングリコ−ルモノブチルエ−テル等を挙げることができる。ただし、これらの高沸点アルコ−ル系有機溶剤の添加量は50重量%以下、好ましくは40重量%以下がよい。添加量が50重量%を超えて高いと基板への転写性が低下する。高沸点有機溶剤として、他にN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドンなどのアミド系溶剤や、ラクトン類、エステル類、及びそれらの混合物を用いることもできる。
なお、本発明の導波路形成用インキ組成物においては、前記各種材料の形態が粒子状物質であるものを、組成物中に好ましくは3重量%以上、より好ましくは5重量%以上、さらに好ましくは10重量%以上、特に好ましくは10〜50重量%含むと、印刷精度、特に印刷方向に対して、横方向の細線の印刷精度に優れるので好ましい。
Solvents used in the optical waveguide ink composition include hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, isopentane, isohexane, isooctane, cyclohexane, methylcyclohexane, and cyclopentane. Examples thereof include hydrocarbon organic solvents, and mixtures thereof. In addition to hydrocarbon solvents, low boiling ester solvents, alcohol solvents, and ketone solvents may be used. For example, ester solvents such as methyl formate, ethyl formate, propyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, i-propyl acetate, n-propyl acetate, i-butyl acetate, n-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, It is preferable to use an alcohol solvent such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, sec-butanol or tert-butanol, or a ketone solvent such as acetone or methyl ethyl ketone. These solvents are important for the drying property of the coating film. When the solvent has a high boiling point, the drying property of the coating film is lowered. Further, since the hydrocarbon solvent alone is poorly compatible with various resins, a combination with an ester solvent, an alcohol solvent or a ketone solvent is preferable.
On the other hand, in order to improve the transfer to the substrate, it is possible to add a high boiling point alcohol type or ether type organic solvent of 100 ° C. to 250 ° C. Examples thereof include alkylene glycol ether compounds. As alkylene glycol ether compounds, diethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol ethyl ether Acetate, diethylene glycol propyl ether acetate, diethylene glycol isopropyl ether acetate, diethylene glycol butyl ether acetate, diethylene glycol-t-butyl ether acetate, triethylene glycol methyl ether acetate, Liethylene glycol ethyl ether acetate, triethylene glycol propyl ether acetate, triethylene glycol isopropyl ether acetate, triethylene glycol butyl ether acetate, triethylene glycol-t-butyl ether acetate, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether Etc. However, the amount of these high-boiling alcohol organic solvents added is 50% by weight or less, preferably 40% by weight or less. If the amount added exceeds 50% by weight, the transferability to the substrate is lowered. In addition, amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, lactones, esters, and mixtures thereof can also be used as the high-boiling organic solvent.
In addition, in the ink composition for forming a waveguide of the present invention, the composition in which the various materials are in the form of a particulate material is preferably 3% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, and still more preferably in the composition. Is preferably 10% by weight or more, and more preferably 10 to 50% by weight, because it is excellent in printing accuracy, particularly printing accuracy of fine lines in the lateral direction with respect to the printing direction.

本発明の、凸版反転オフセット法による光導波路の製造方法について説明する。
図1に示すように導波路形成用インキ組成物はキャップコ−タ等を使用してロ−ル形状の離型性面に塗布させる。キャップコ−タは毛管現象を利用してインキ組成物を供給する。数分間風乾させた後、ロ−ル状又は平板状凸版を押圧し不要なインキ組成物を転写除去する。その後、残ったインキ組成物をロ−ル形状の離型性面から基板面に転写させ所望のパタ−ンを得る。
The manufacturing method of the optical waveguide by the relief reversal offset method of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 1, the waveguide-forming ink composition is applied to a roll-shaped release surface using a cap coater or the like. The cap coater supplies the ink composition using capillary action. After air drying for several minutes, the roll or flat relief is pressed to transfer and remove unnecessary ink compositions. Thereafter, the remaining ink composition is transferred from the roll-shaped releasable surface to the substrate surface to obtain a desired pattern.

凸版として、例えば水現像ナイロン系感光性樹脂凸版(東洋紡プリンタイト;東洋紡績株式会社製商品名)等の感光性樹脂を用い、目的とする形状のパターンの逆パターンを形成する。凸部にインキ組成物を転写除去するので表面張力の大きな組成としたり、インキ組成物との接触面積を大きくするため凸部を粗化することが重要である。表面張力を大きくするには、構成樹脂に極性基を多量に含ませる配合とする。また、転写除去したインキ組成物はブレード等で擦り取ったり、多孔性の紙等に押し当て除去したり溶剤で洗浄除去したり、これらを組み合わせても良い。
塗布面に残ったパターンの基板への転写は、離型性面の離型性能に影響されるが、パターンの方向により影響される場合がある。時間的に縦方向に転写される場合、縦方向の線は途切れることなく転写されるが、横方向の線は転写性に劣る傾向にあるので縦方向、斜め方向の線が多くなるようにし、横方向の線が少ないパターンとしたほうが好ましい。例えば、格子パターンでは、その格子を回転し、縦方向にひし形状に転写されるように凸版の形状に工夫をこらし、転写された基板は格子パターンとなるよう角度を変えて製品取りするなどを行うこともできる。これをしなくとも、離型性面の離型性能を調整することにより解決されることもあり、インキ組成物に充填材などを配合するなどにより解決することもある。
離型性面は、離型性を有する面であり、ロール表面に離型処理を施したロール状のものや、フィルム自体が離型性を有するもの、また、離型処理を施したフィルムである。
離型性面がフィルムである場合、連続した塗布面を形成することができ生産性を向上させることができる。フィルムの場合、連続して塗布面を形成でき図1の主胴2の表面に沿わすことにより、次工程の除去工程、転写工程を行うことができる。
ロール表面に離型処理を施したロール状のものは、金属、ゴム、樹脂、セラミック製のロールに離型剤で離型処理したもの、離型処理層を設けたもの等が挙げられる。離型処理層として表面張力の小さい例えばフッ素系樹脂、シリコン樹脂、ポリオレフィン系樹脂やオリゴマー等で被覆した層を有するもの、金属複合酸化物層、セラミック層をメッキ、蒸着、プラズマ、焼付け等により形成したものが挙げられる。中でも、柔軟性で離型性に優れたシリコン樹脂で作製されたロールやシリコン樹脂を被覆したロールが好ましい。
フィルム自体が離型性を有するものとして、フッ素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの表面張力が小さい樹脂フィルムが挙げられ、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。これらのフィルムは、表面張力が20〜30dyne/cmであることが好ましい。
離型処理は、離型剤により処理したものであり、離型剤として鉱油系(流動パラフィン、ポリオレフィンワックス、それらの部分酸化物、フッ化物、塩化物等)、脂肪酸系(ステアリン酸、オレイン酸等)、油脂系(動植物油、天然ワックス等)、脂肪酸エステル系(エチレングリコール脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等)、アルコール系(ポリオキシアルキレングリコール、グリコール類、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、高級脂肪族酸系アルコール等)、アミド系(ポリオキシエチレンアルキレンアミド、脂肪酸アマイド系等)、リン酸エステル系(ポリオキシアルキレンリン酸エステル等)、金属石鹸系(ステアリン酸カルシウム、オレイン酸ナトリウム等)が挙げられ、これらは耐熱性に劣るのでシリコーンを併用して耐熱性を向上したり、離型性を調整する。シリコーンを多くすると耐熱性や離型性を高くすることができる。さらに、離型剤としてシリコーン系、フッ素系があり、シリコーン系としてジメチルシリコンオイル、ジメチルシリコンゴム、シリコーンレジン、有機変性シリコーンを挙げることができる。フッ素系としてポリテトラフルオロエチレンなどが挙げられる。インキ組成物と離型性面のSP値(ソルビリティ・パラメータ)が離れていることが好ましく、具体的には、2以上離れていることが特に好ましい。SP値は、組成物などの場合には測定が困難であるので例えば、Polym.Eng.Sci.,Vol.14の147〜154頁に記載されているFedorsの方法に準じて計算される値[単位:(MJ/m3)1/2]などをもちいる。溶解性パラメーターは、一般にSP(ソルビリティ・パラメーター)と呼ばれるもので、樹脂の親水性又は疎水性の度合いを示す尺度であり、樹脂間の相溶性を判断する上でも重要な尺度となる。シリコーン系離型剤では、ジメチルポリシロキサンの表面張力が、20〜21.5dyne/cmであるので、これをベースポリマとして種々の樹脂と組み合わせてブレンド、共重合させることにより離型性を調整した離型剤とすることができる。離型剤の移行防止の観点からペイントタイプのメチルフェニルシリコーンオイル、長鎖アルキル変性オイルとしたり、フッ素化合物とシリコーンポリマーを混合使用したり、フッ素変性シリコーンを用いることもできる。シリコーン系離型剤には、シリコーンオイル(ベースポリマーとして、ジメチルシリコーン、ジメチル/シリコーンレジン、変性シリコーンオイル、フェニル基/長鎖アルキル基含有シリコーンオイル)、硬化型(ベースポリマーとして、ジメチルシリコーン系(縮合反応、付加反応型)、メチルシリコーンワニス)があり、硬化型が本発明には適している。離型処理は、乾燥インキ組成物の凝集力>凸版の凸部分と乾燥インキ組成物の接着力>離型性面と乾燥インキ組成物の接着力となるように調整する。調整は、離型性面が行いやすく、表面張力を調整することで容易に行える。この場合、離型性面は、インキ組成物が塗布されるので、インキ組成物をはじくことなく塗布でき、しかも、離型性が良くなければならないので重要である。塗布層の厚みが薄いほどはじきやすくなり、はじき、ピンホール等をなくするには、離型性表面の表面張力を上記の接着力の大小関係を考慮して高めにすることや表面を粗化する。離型性面の粗化は、離型性面の粗化でも良く、離型性面の下地の粗化を利用したものでもよく、多孔性としたものでもよい。このようなものとしてシリコン樹脂製のブラケットが好適である。
As the relief plate, for example, a photosensitive resin such as a water-developable nylon-based photosensitive resin relief plate (Toyobo Printite; trade name, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) is used to form a reverse pattern of a desired shape pattern. Since the ink composition is transferred to and removed from the convex portions, it is important to roughen the convex portions in order to obtain a composition having a large surface tension or to increase the contact area with the ink composition. In order to increase the surface tension, the constituent resin contains a large amount of polar groups. The transferred ink composition may be scraped off with a blade or the like, pressed against porous paper or the like, removed by washing with a solvent, or a combination thereof.
The transfer of the pattern remaining on the coated surface to the substrate is affected by the release performance of the releasable surface, but may be affected by the direction of the pattern. When transferring in the vertical direction temporally, the vertical lines are transferred without interruption, but the horizontal lines tend to be inferior in transferability, so that the vertical and diagonal lines increase, It is preferable to use a pattern with few horizontal lines. For example, in the case of a lattice pattern, the lattice is rotated, the shape of the relief plate is devised so that it is transferred in the shape of a rhombus in the vertical direction, and the transferred substrate is taken at a different angle so that it becomes a lattice pattern. It can also be done. Even if this is not done, the problem may be solved by adjusting the releasing performance of the releasable surface, or may be solved by adding a filler or the like to the ink composition.
The releasable surface is a surface having releasability, and is a roll-shaped one having a release treatment on the roll surface, a film having a releasability, or a film having a release treatment. is there.
When the releasable surface is a film, a continuous coated surface can be formed and productivity can be improved. In the case of a film, a coating surface can be formed continuously and along the surface of the main cylinder 2 of FIG. 1, the removal process and transfer process of the next process can be performed.
Examples of the roll-like product obtained by subjecting the roll surface to the release treatment include metal, rubber, resin, ceramic rolls subjected to release treatment with a release agent, and those provided with a release treatment layer. Mold release layer with low surface tension such as fluorine resin, silicon resin, polyolefin resin or oligomer coated layer, metal composite oxide layer, ceramic layer formed by plating, vapor deposition, plasma, baking, etc. The thing which was done is mentioned. Among these, a roll made of a silicon resin that is flexible and excellent in releasability and a roll coated with a silicon resin are preferable.
Examples of the film having releasability include resin films having a low surface tension such as fluorine resins and polyolefin resins. Specifically, polytetrafluoroethylene, polytrifluoroethylene, polyethylene, polypropylene, etc. Can be mentioned. These films preferably have a surface tension of 20 to 30 dyne / cm.
The mold release treatment is performed with a mold release agent, and as the mold release agent, mineral oil (liquid paraffin, polyolefin wax, partial oxides thereof, fluoride, chloride, etc.), fatty acid (stearic acid, oleic acid) Etc.), fats and oils (animal and vegetable oils, natural waxes, etc.), fatty acid esters (ethylene glycol fatty acid esters, sorbitol fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, etc.), alcohols (polyoxyalkylene glycols, glycols, polyoxyethylene high grades) Alcohol ether, higher aliphatic acid alcohol, etc.), amide (polyoxyethylene alkylene amide, fatty acid amide, etc.), phosphate ester (polyoxyalkylene phosphate, etc.), metal soap (calcium stearate, oleic acid) Sodium, etc.) Or to improve the heat resistance in combination with silicone because inferior in heat resistance, to adjust the releasability. Increasing silicone can increase heat resistance and releasability. Furthermore, there are silicone-based and fluorine-based release agents, and examples of silicone-based include dimethyl silicone oil, dimethyl silicone rubber, silicone resin, and organically modified silicone. Examples of the fluorine-based material include polytetrafluoroethylene. The SP value (solubility parameter) between the ink composition and the releasable surface is preferably separated, and specifically, it is particularly preferably 2 or more. Since the SP value is difficult to measure in the case of a composition or the like, for example, see Polym. Eng. Sci. , Vol. 14 is calculated in accordance with the method of Fedors described in pages 147 to 154 [unit: (MJ / m 3) 1/2]. The solubility parameter is generally called SP (solubility parameter) and is a scale indicating the degree of hydrophilicity or hydrophobicity of the resin, and is an important scale for judging the compatibility between resins. In the silicone release agent, since the surface tension of dimethylpolysiloxane is 20 to 21.5 dyne / cm, the release property is adjusted by blending and copolymerizing with various resins as a base polymer. It can be a mold release agent. From the viewpoint of preventing migration of the release agent, a paint type methylphenyl silicone oil, a long-chain alkyl-modified oil, a mixture of a fluorine compound and a silicone polymer, or a fluorine-modified silicone can also be used. Silicone release agents include silicone oil (dimethylsilicone, dimethyl / silicone resin, modified silicone oil, phenyl group / long chain alkyl group-containing silicone oil as base polymer), and curable type (base silicone polymer ( Condensation reaction, addition reaction type), and methyl silicone varnish), and a curable type is suitable for the present invention. The mold release treatment is adjusted so that the cohesive force of the dry ink composition> the adhesive force of the convex portions of the relief printing plate and the dry ink composition> the mold release surface and the adhesive force of the dry ink composition. The adjustment can be easily performed by the releasability surface and can be easily performed by adjusting the surface tension. In this case, the releasability surface is important because the ink composition is applied, so that the ink composition can be applied without being repelled and the releasability must be good. The thinner the coating layer is, the easier it will be to repel, and to eliminate repelling and pinholes, the surface tension of the releasable surface should be increased in consideration of the above-mentioned magnitude relationship of the adhesive force and the surface roughened. To do. The roughening of the releasable surface may be roughening of the releasable surface, utilizing the roughening of the base of the releasable surface, or porous. As such, a bracket made of silicon resin is suitable.

基板面上には、インキ組成物により形成するパターン樹脂より屈折率の小さな下部クラッド層を形成しておくことが必要である。上記下部クラッド層は、有機樹脂、無機物他特に限定しないが、パターン樹脂との密着性が十分なものが望ましい。パターン樹脂との屈折率差は、式(1)において、0.1〜2.0%であり、好ましくは0.1〜1.0%、さらに好ましくは0.1〜0.8%である。なお、屈折率値は導波する波長における値である。   On the substrate surface, it is necessary to form a lower cladding layer having a refractive index smaller than that of the pattern resin formed from the ink composition. The lower clad layer is not particularly limited to an organic resin, an inorganic material, or the like, but a layer having sufficient adhesion with the pattern resin is desirable. The difference in refractive index from the pattern resin is 0.1 to 2.0%, preferably 0.1 to 1.0%, more preferably 0.1 to 0.8% in the formula (1). . In addition, a refractive index value is a value in the wavelength to guide.

Figure 0004210918
屈折率差が小さいと光の閉じ込めが弱くなり光が下部クラッド層にしみだしてしまい伝送損失が大きくなり、また屈折率差が大きいと導波モードの制御が困難になる。下部クラッド層の厚みは1〜50μm程度が好ましい。
基板としては、用途により選択されるが、例えば、白板ガラス、青板ガラス、シリカコート青板ガラス等の透明ガラス板、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂製シート、フィルム又は板、アルミニウム板、銅板、ニッケル板、ステンレス板等の金属板、その他セラミック板、シリコン基板、光電変換素子を有する半導体基板などが挙げられる。
このようにして形成されたインキ組成物パターン樹脂層の厚みは、屈折率差及び用途によって適宜定まるが、0.1〜50μmの範囲とすることが好ましい。
下部クラッド層上にインキ組成物パターンが形成されたものはそのままリッジ型導波路として使用することができる。
さらにインキ組成物パターンが形成されたものに、上部クラッド層を形成すると、埋込型導波路となる。上部クラッド層は、下部クラッド層と同様にインキ組成物パターン層より屈折率が小さいものが必要であり、通常は下部クラッド層と同様のものを用いる。
Figure 0004210918
If the refractive index difference is small, light confinement becomes weak, and light leaks into the lower cladding layer, resulting in a large transmission loss. If the refractive index difference is large, it is difficult to control the waveguide mode. The thickness of the lower cladding layer is preferably about 1 to 50 μm.
The substrate is selected depending on the application, for example, a transparent glass plate such as white plate glass, blue plate glass, silica coated blue plate glass, a sheet made of synthetic resin such as polyester resin, polycarbonate resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, film or Examples thereof include a metal plate such as a plate, an aluminum plate, a copper plate, a nickel plate and a stainless steel plate, other ceramic plates, a silicon substrate, and a semiconductor substrate having a photoelectric conversion element.
The thickness of the ink composition pattern resin layer thus formed is appropriately determined depending on the difference in refractive index and application, but is preferably in the range of 0.1 to 50 μm.
Those in which the ink composition pattern is formed on the lower clad layer can be used as they are as a ridge-type waveguide.
Further, when an upper clad layer is formed on the ink composition pattern, an embedded waveguide is obtained. The upper clad layer needs to have a refractive index smaller than that of the ink composition pattern layer in the same manner as the lower clad layer, and usually the same as the lower clad layer is used.

(実施例1)
(1)光導波路用インキ組成物の製造
プロピレングリコ−ルモノメチルエ−テルアセテ−ト250gに、樹脂として下記により合成した共重合体Aを60g加え、さらにモノマとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート35g、炭化水素系溶剤としてオクタン115gと酢酸エチル285gを加えて混合し、光導波路用インキ組成物を得た。
(Example 1)
(1) Production of ink composition for optical waveguide 60 g of copolymer A synthesized as follows is added as a resin to 250 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and 35 g of dipentaerythritol hexaacrylate as a monomer, a hydrocarbon solvent. As a result, 115 g of octane and 285 g of ethyl acetate were added and mixed to obtain an ink composition for an optical waveguide.

共重合体Aの合成
表1に共重合体Aの合成に用いた材料と配合量にて共重合体Aを作製し、その樹脂の特性をあわせて示した。
(A)1Lスケールの四つ口フラスコに360gのジエチレングリコールジメチルエーテルを秤取り、N2でバブリングしながら、液温を90℃に保った。(B)1Lビーカー内で275gのジエチレングリコールジメチルエーテル、ベンジルメタクリレート101.3g、N-シクロヘキシルマレイミド45g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート45g、メタクリル酸メチル33.8gを混合し、N2バブリングしながら溶解させた。N-シクロヘキシルマレイミドの溶解を確認した後、2',2-アゾビスイソブチロニトリル3gを溶解させ、(B)を(A)に3時間かけて連続的に滴下し、その後、3時間、90℃に保った。
3時間、90℃に保たせている間、数回に分けて40gのジエチレングリコールジメチルエーテルの中にあらかじめ溶解させておいた2',2-アゾビスイソブチロニトリル0.6gを残存モノマ低減のため添加した。
合計6時間、90℃で反応を行った後、120℃まで液温を上昇させ、その後、1時間、120℃に保ち、自然冷却し、表1記載の樹脂A(共重合体A)を得た。
Synthesis of Copolymer A In Table 1, copolymer A was prepared with the materials and blending amounts used for the synthesis of copolymer A, and the characteristics of the resin were also shown.
(A) 360 g of diethylene glycol dimethyl ether was weighed into a 1 L-scale four-necked flask, and the liquid temperature was kept at 90 ° C. while bubbling with N 2 . (B) In a 1 L beaker, 275 g of diethylene glycol dimethyl ether, 101.3 g of benzyl methacrylate, 45 g of N-cyclohexylmaleimide, 45 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 33.8 g of methyl methacrylate were mixed and dissolved while bubbling with N 2 . After confirming dissolution of N-cyclohexylmaleimide, 3 g of 2 ′, 2-azobisisobutyronitrile was dissolved, and (B) was continuously added dropwise to (A) over 3 hours, and then 3 hours, Maintained at 90 ° C.
While being kept at 90 ° C. for 3 hours, 0.6 g of 2 ′, 2-azobisisobutyronitrile previously dissolved in 40 g of diethylene glycol dimethyl ether was divided into several times to reduce the residual monomer. Added.
After reacting at 90 ° C. for a total of 6 hours, the liquid temperature was raised to 120 ° C., and then kept at 120 ° C. for 1 hour and naturally cooled to obtain resin A (copolymer A) shown in Table 1. It was.

Figure 0004210918
Figure 0004210918

(2)下部クラッド層の形成
共重合体Aに、モノマとしてトリフルオロエチルメタクリレート30gを加え、シリコン基板上に硬化後の膜厚が約20μmになるように塗布し硬化した。なお、1310nmでの光導波路との屈折率差は0.4%であった。
(2) Formation of lower clad layer 30 g of trifluoroethyl methacrylate as a monomer was added to the copolymer A, and the resultant was applied and cured on a silicon substrate so that the film thickness after curing was about 20 μm. The difference in refractive index from the optical waveguide at 1310 nm was 0.4%.

(3)リッジ型光導波路の製造
光導波路用インキ組成物を、図1に示すようにシリコン樹脂面上にキャップコ−タを用いて塗布した。2〜3分間乾燥させて膜厚5.0μmの膜を形成した。その後、5μmのストライプの逆パターンを形成した凸版を押圧して凸版の凸部分にインキ組成物を転写して、凸部分の塗膜を除去し、塗布面に残ったインキ組成物をシリコン基板に形成した下部クラッド層上に転写し導波路断面が5μm×5μmのリッジ型光導波路を得た。
(3) Production of Ridge Type Optical Waveguide The ink composition for an optical waveguide was applied on a silicon resin surface using a cap coater as shown in FIG. The film was dried for 2 to 3 minutes to form a film having a thickness of 5.0 μm. After that, pressing the relief plate having a reverse pattern of 5 μm stripe to transfer the ink composition to the convex portion of the relief plate, removing the coating film of the convex portion, and applying the ink composition remaining on the coated surface to the silicon substrate It was transferred onto the formed lower cladding layer to obtain a ridge type optical waveguide having a waveguide cross section of 5 μm × 5 μm.

(実施例2)
(埋込型光導波路の製造)
実施例1で製造したリッジ型導波路上に、下部クラッドと同様の樹脂を硬化後の膜厚が20μmになるよう塗布し硬化して埋込型導波路を得た。
(Example 2)
(Manufacture of embedded optical waveguides)
On the ridge-type waveguide manufactured in Example 1, the same resin as that of the lower clad was applied and cured so as to have a film thickness after curing of 20 μm to obtain an embedded waveguide.

(実施例3)
(1) フィラー含有光導波路用インキ組成物の製造
プロピレングリコ−ルモノメチルエ−テルアセテ−ト250gに、樹脂として上記で合成した共重合体Aを60g、フィラーとして直径50nmのシリカフィラーを6g加え、ビーズミルを用いて2時間分散処理をした。
この分散液300gに、モノマとしてペンタエリスリトールトリアクリレート51g、炭化水素系溶剤としてヘキサン135gと酢酸エチル380gを加えて混合し、フィラー含有光導波路用インキ組成物を得た。
(2)リッジ型光導波路の製造法
上記フィラー含有導波路用インキ組成物を使用して、実施例1と同様に行い、リッジ型光導波路を得た。
(Example 3)
(1) Production of Ink Composition for Filler-Containing Optical Waveguide 250 g of propylene glycol monomethyl ether acetate is added with 60 g of the copolymer A synthesized above as a resin and 6 g of a silica filler with a diameter of 50 nm as a filler. The dispersion treatment was performed for 2 hours.
To this dispersion 300 g, 51 g of pentaerythritol triacrylate as a monomer and 135 g of hexane and 380 g of ethyl acetate as a hydrocarbon solvent were added and mixed to obtain a filler-containing ink composition for an optical waveguide.
(2) Manufacturing method of ridge type optical waveguide Using the filler-containing waveguide ink composition, the same procedure as in Example 1 was performed to obtain a ridge type optical waveguide.

(実施例4)
(フィラー含有埋込型光導波路の製造)
実施例3で製造したリッジ型光導波路上に、実施例2と同様にしてフィラー含有埋込型光導波路を得た。
(Example 4)
(Manufacture of embedded optical waveguide containing filler)
On the ridge optical waveguide manufactured in Example 3, a filler-containing embedded optical waveguide was obtained in the same manner as in Example 2.

(比較例1)
実施例1で製造した光導波用インキ組成物を用い、通常の凸版印刷工程で光導波路を形成したが、光導波路パターン形成ができなかった。
(Comparative Example 1)
An optical waveguide was formed by a normal relief printing process using the optical waveguide ink composition produced in Example 1, but an optical waveguide pattern could not be formed.

表2に実施例1〜4と比較例1で得られたパタ−ン形状の比較と光学特性(導波損失)をまとめて示した。 Table 2 summarizes the comparison of the pattern shapes obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 and the optical characteristics (waveguide loss).

実施例1で用いた光導波路用インキ組成物のオクタン115gと酢酸エチル285gのオクタンをすべて酢酸エチルに代えた光導波路用インキ組成物を作製し、実施例1と同様にしてリッジ型光導波路を製造したところ下部クラッド層に転写した光導波路はくっきりした直線ではあったが濃淡むらが見られた。オクタンのような炭化水素系溶剤をイン組成物中に含むと塗膜外観が向上した。
An ink composition for an optical waveguide was prepared by replacing all the octanes of 115 g of octane of the optical waveguide ink composition used in Example 1 and 285 g of ethyl acetate with ethyl acetate, and a ridge type optical waveguide was produced in the same manner as in Example 1. When manufactured, the optical waveguide transferred to the lower clad layer was a clear straight line, but uneven shading was seen. Appearance of the coating film is improved to include hydrocarbon solvents such as octane during in-key composition.

Figure 0004210918
Figure 0004210918

本発明の樹脂、溶剤を含むインキ組成物を離型性面に塗布して塗布面を形成し、塗布面に所定形状の凸版を押圧して凸版の凸部分にインキ組成物を転写して除去し、塗布面に残ったインキ組成物を基板に転写する凸版反転オフセット法により光導波路層を形成することにより、5μmという極めて線幅の小さなパターンを濃淡むら、塗布されない微小面、すじむらがなく、しかも、パターンのエッジ部分がギザギザとなることがなくパターン形成能が良好に光導波路を形成することができた。これに対して、従来の凸版印刷方式では光導波路に要求される線幅の極めて小さいパターンを形成することができなかった。従来広く行われている反応性イオンエッチング法により光導波路を形成する方法に比較して、本発明によりエッチングせずに導波路が形成できるため低コストで生産性が高まる。   The ink composition containing the resin and solvent of the present invention is applied to the releasable surface to form a coated surface, and a relief plate having a predetermined shape is pressed on the coated surface to transfer and remove the ink composition to the convex portion of the relief plate. Then, by forming the optical waveguide layer by the relief reversal offset method that transfers the ink composition remaining on the coated surface to the substrate, a pattern with a very small line width of 5 μm is not unevenly shaded, there is no minute surface that is not coated, and uneven stripes. In addition, the edge portion of the pattern is not jagged, and the optical waveguide can be formed with good pattern forming ability. On the other hand, in the conventional relief printing method, a pattern with a very small line width required for the optical waveguide cannot be formed. Compared with a conventional method of forming an optical waveguide by a reactive ion etching method, a waveguide can be formed without etching according to the present invention, so that productivity is increased at low cost.

本発明の光導波路の製造方法により、リッジ型、埋込型の光導波路を製造することができる。これらは、直線型、曲線型、分岐型、結合型、及び上記型の複合型に形成することができる。また、この製造方法を繰り返し、インキ組成物を積み上げることにより厚みの厚い光導波路を製造することもできる。また、この製造方法を繰り返し、インキ組成物を積み上げることにより、大型スクリーン用フレネルレンズ、集光フレネルレンズ、オーバーヘッドプロジェクション用レンズ等のフレネルレンズを製造することができる。さらに、本発明は、単層、多層の光配線板としても適用可能である。インキ組成物や離型性面を考慮することにより段差がある部分にも適用でき、交差させることもできる。また、パソコン、携帯電話などの液晶画面のバックライト用の導光板や散乱板としても適用できる。その他、光ディスク用レンズ、光通信用レンズ、光LAN用レンズ、光配線板用レンズ、LED用レンズ等の対称並びに非対称レンズや、光路変換用プリズム及びミラー等の光学部品としても用いることができる。   By the method for manufacturing an optical waveguide according to the present invention, a ridge type and a buried type optical waveguide can be manufactured. These can be formed into a linear type, a curved type, a branched type, a combined type, and a composite type of the above type. Moreover, a thick optical waveguide can also be manufactured by repeating this manufacturing method and accumulating an ink composition. Moreover, Fresnel lenses, such as a large screen Fresnel lens, a condensing Fresnel lens, and an overhead projection lens, can be manufactured by repeating this manufacturing method and accumulating an ink composition. Furthermore, the present invention can also be applied to single-layer and multilayer optical wiring boards. By considering the ink composition and releasability surface, it can be applied to a portion having a step, and can be crossed. Further, it can be applied as a light guide plate or a scattering plate for backlights of liquid crystal screens of personal computers, mobile phones and the like. In addition, it can also be used as optical parts such as optical disc lenses, optical communication lenses, optical LAN lenses, optical wiring board lenses, LED lenses, symmetrical and asymmetric lenses, optical path changing prisms, mirrors, and the like.

インキ組成物を用いて基板に印刷インキ組成物を転写する工程を説明する概略図。Schematic explaining the process of transferring a printing ink composition to a board | substrate using an ink composition.

符号の説明Explanation of symbols

1.イン組成物
2.主胴
3.シリコン樹脂(離型性面)
4.版胴
5.印刷板
6.基板
7.CAPコ−タ
1. In key composition 2. 2. Main trunk Silicone resin (releasable surface)
4). 4. Plate cylinder 5. Printing plate Substrate 7. CAP coater

Claims (5)

樹脂、溶剤を含むインキ組成物を離型性面に塗布して塗布面を形成する塗布面形成工程と、塗布されたインキ組成物を乾燥する工程と、該塗布面に所定形状の凸版を押圧して凸版の凸部分にインキ組成物を転写して除去する除去工程と、塗布面に残ったインキ組成物を基板に転写する工程とを備え、前記離型性面の表面張力を、乾燥インキ組成物の凝集力>凸版の凸部分と乾燥インキ組成物の接着力>離型性面と乾燥インキ組成物の接着力となるように調整する凸版反転オフセット法により光導波路を形成することを特徴とする光導波路の製造方法。 Applying an ink composition containing a resin and a solvent to the releasable surface to form an application surface, a step of drying the applied ink composition, and pressing a relief plate of a predetermined shape onto the application surface and a removal step of removing and then transferring the ink composition to the convex portion of the letterpress by comprising the step of transferring the remaining ink composition coated surface of the substrate, the surface tension of the release property surface, drying the ink Cohesive force of the composition> Adhesive force of the relief portion of the relief printing plate and the dry ink composition> The optical waveguide is formed by a relief reversal offset method which is adjusted so as to have a releasability surface and an adhesion strength of the dry ink composition An optical waveguide manufacturing method. 導波路形状がリッジ型である請求項1に記載の光導波路の製造方法。   The method of manufacturing an optical waveguide according to claim 1, wherein the waveguide shape is a ridge type. 光導波路の上に上部クラッド層を形成する工程をさらに備え、導波路形状が埋込型である請求項1に記載の光導波路の製造方法。   2. The method of manufacturing an optical waveguide according to claim 1, further comprising a step of forming an upper cladding layer on the optical waveguide, wherein the waveguide shape is a buried type. 光導波路層を形成するインキ組成物中の溶剤に、少なくとも1種類以上の炭化水素系溶剤を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の光導波路の製造方法。   The method for producing an optical waveguide according to any one of claims 1 to 3, wherein the solvent in the ink composition forming the optical waveguide layer contains at least one hydrocarbon solvent. 光導波路層を形成するインキ組成物中に、フィラーを含むことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の光導波路の製造方法。   The method for producing an optical waveguide according to any one of claims 1 to 4, wherein a filler is included in the ink composition forming the optical waveguide layer.
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