柔性光波导及其制备方法以及用于柔性光波导的环氧树脂组合物技术

本发明专利技术提供了一种柔性光波导及其制备方法、以及用于柔性光波导的环氧树脂组合物，该柔性光波导中的下部覆盖层、中心层以及上部覆盖层中的至少一层是由使用环氧树脂组合物而形成的环氧薄膜、或者玻璃化温度（Ｔｇ）为１００℃以下的环氧薄膜而构成的，该环氧树脂组合物含有具有聚亚烷基二醇链和至少两个缩水甘油基的多缩水甘油基化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及柔性光波导及其制备方法、以及用于柔性光波导的环氧树脂 组合物。
技术介绍
伴随着光通信系统的实用化，关于作为其基本构成的光波导的技术引起 了人们的注意。所谓光波导，代表性的有折射率高的中心层被折射率低的 覆盖层所包围的包埋型结构，或者在折射率低的下部覆盖层上形成折射率高 的中心层、并将上部覆盖层作为空气层的山脊型的结构；入射到光波导的光 在该中心层和该覆盖层之间的界面、或者该中心层和该空气层之间的界面反 射，同时在该中心层中传播。作为构成光波导的材料，已知的有例如石英玻璃和半导体等的无机材 料。另外，正在进行用各种聚合物来制备光波导的研究开发。与无机材料相 对比，作为有机材料的聚合物，由于在成膜工序中可以在常压下进行涂布以 及加热处理，因此具有能使装置以及制备工序简单化的优点。作为聚合物光波导的材料，从光透明性高方面来看，普遍被使用的是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，除此之外，从玻璃化温度(Tg)高、柔性和耐 热性良好、能够耐锡焊方面来看，聚酰亚胺尤其受到期待。但是，由于聚酰亚胺价格高，因此尝试了使用更廉价的环氧树脂来制备 光波导。例如，在专利文献1和2中公开了使用将脂肪族环状环氧树脂、双 酚型环氧树脂或溴化环氧树脂作为必须成分的紫外线固化树脂而制成的光 波导。另外，在专利文献3中公开了使用具有环氧环的单体或低聚物与聚合 引发剂的混合物而制成的光波导。但是， 一般来说，环氧树脂具有硬且脆的性质。即，由环氧树脂得到的 环氧薄膜缺乏柔性、很难弯曲、弯折时产生龟裂很容易裂开。因此，难以利 用环氧树脂来制备具有柔性的光波导即柔性光波导。另一方面，最近，正在开发一种通过将光波导和电子电路混载在一片基 板上而形成的光电子混载模块。例如，在专利文献4中公开了一种通过用粘 接剂将光波导薄膜粘贴到多层配线基板上而形成的光电子配线基板。另外， 在专利文献5中公开了一种通过用粘接剂将在透明基板上形成的光波导部件 粘贴到电子电路基板上而形成的光电子配线基板。而且在专利文献6中公开 了一种通过用粘接剂将光波导薄膜粘贴到电子电路基板上而形成的光电子 混载基板。然而这样的通过用粘接剂将光波导薄膜粘贴到电子电路基板上而形成 的光电子混载模块，在湿热试验时存在电子电路基板与光波导薄膜容易剥离 的问题。另外，为了将从安装于电子电路基板的发光元件发射的光导入光波 导，有必要使该光通过粘接剂层，此时，还存在由于光波导薄膜与粘接剂层 中的折射率失配而引起光散射，从而使得光波导的波导损失增大的问题。而 且，即使光电子混载模块具有一定程度的柔性，粘接剂层存在时，也存在难 以弯曲、弯曲试验时电子电路基板与光波导薄膜容易剥离的问题。为此，在专利文献7中公开了一种光电子混载柔性模块，该光电子混载 柔性模块是通过如下方法形成的预先制作作为光波导的下部覆盖层、中心 层以及上部覆盖层的环氧树脂薄膜，然后将这些环氧树脂薄膜在聚酰亚胺覆 铜箔基板上依次进行真空层压后，通过固化从而不使用粘接剂而直接在电子 电路基板上形成光波导薄膜。但是，在这样的光电子混载柔性模块中，由于需要另外制备作为光波 导的下部覆盖层、中心层以及上部覆盖层的环氧树脂薄膜，将这些环氧树脂 薄膜在聚酰亚胺覆铜箔基板上进行真空层压后进行固化，然后剥离基膜，因此存在制备工序复杂、制备成本增高的问题。因而谋求一种柔性光波导及其简便的制备方法，该柔性光波导能简便地 制备光电子混载柔性模块，而且能不使用粘接剂而直接在基板上形成光波导 薄膜。专利文献1:特开平6-273631号公报 专利文献2:特开平7-159630号公报 专利文献3:特开平8-271746号公报 专利文献4:特开2001-15889号公报 专利文献5:特开2002-189137号公报 专利文献6:特开2004-341454号公报 专利文献7:特开2006-22317号公报
技术实现思路
在上述情况下，本专利技术要解决的问题是提供一种虽然由环氧树脂构成但 是柔性良好、弯曲性强的柔性光波导及其制备方法、以及用于柔性光波导的 环氧树脂组合物，还提供一种柔性光波导及其简便的制备方法，该柔性光波 导能不使用粘接剂等而直接在基板上形成光波导薄膜，而且包括基板在内的 光波导薄膜的柔性以及基板与光波导薄膜之间的粘接性良好。本专利技术人经过各种研究，结果发现，只要下部覆盖层、中心层以及上部 覆盖层中的至少一层由使用含有特定的环氧树脂的环氧树脂组合物而形成 的环氧薄膜、或者玻璃化温度(Tg)为IO(TC以下的环氧薄膜构成，光波导 薄膜就显示出良好的柔性；另外，能不使用粘接剂等而直接在由聚酰亚胺形 成的基板上形成光波导薄膜，构成下部覆盖层的环氧薄膜显示出对于构成基 板的聚酰亚胺薄膜的良好的粘接性，从而完成本专利技术。艮P，在本专利技术的第一种实施方式中提供了一种柔性光波导，该柔性光波导具有下部覆盖层、形成于该下部覆盖层上的中心层、以及以包埋该中心层 的方式形成于该下部覆盖层和该中心层上的上部覆盖层，其特征在于，该下 部覆盖层、该中心层以及该上部覆盖层中的至少一层是由使用环氧树脂组合 物而形成的环氧薄膜而构成的，该环氧树脂组合物含有具有聚亚烷基二醇链 和至少两个縮水甘油基的多縮水甘油基化合物。在该柔性光波导中，优选所述下部覆盖层、所述中心层以及所述上部覆 盖层是由使用环氧树脂组合物而形成的环氧薄膜而构成的，该环氧树脂组合 物含有具有聚亚垸基二醇链和至少两个縮水甘油基的多縮水甘油基化合物。或者，在该柔性光波导中，优选所述下部覆盖层是由环氧薄膜而构成的， 该环氧薄膜是在由聚酰亚胺薄膜形成的基板上使用环氧树脂组合物而形成 的，该环氧树脂组合物含有具有聚亚烷基二醇链和至少两个縮水甘油基的多 縮水甘油基化合物。在该柔性光波导中，更优选所述中心层以及所述上部覆 盖层是由使用环氧树脂组合物而形成的环氧薄膜而构成的，该环氧树脂组合 物含有具有聚亚垸基二醇链和至少两个縮水甘油基的多縮水甘油基化合物。在这些柔性光波导中，所述多縮水甘油基化合物优选为聚四亚甲基醚二 醇的二縮水甘油醚。另外，在本专利技术的第二种实施方式中提供了一种柔性光波导，该柔性光 波导具有下部覆盖层、形成于该下部覆盖层上的中心层、以及以包埋该中心 层的方式形成于该下部覆盖层和该中心层上的上部覆盖层，其特征在于，该 下部覆盖层、该中心层以及该上部覆盖层中的至少一层是由玻璃化温度(Tg)为IO(TC以下的环氧薄膜而构成的，且该柔性光波导的波导损失为0.24 dB/cm以下。在该柔性光波导中，优选所述下部覆盖层、所述中心层以及所述上部覆 盖层是由玻璃化温度(Tg)为IO(TC以下的环氧薄膜而构成的。在这些柔性光波导中，优选所述环氧薄膜是使用环氧树脂组合物而形成的，该环氧树脂组合物含有具有聚亚烷基二醇链和至少两个縮水甘油基的多 缩水甘油基化合物。更优选所述多縮水甘油基化合物为聚四亚甲基醚二醇的 二缩水甘油醚。本专利技术还提供了第一种实施方式中的柔性光波导的制备方法，该制备方 法包括形成下部覆盖层的工序、在该下部覆盖层上形成中心层的工序、以及 以包埋该中心层的方式在该下部覆盖层和该中心层上形成上部覆盖层的工 序，该下部覆盖层、该中心层以及该上部覆盖层中的至少一层是使用环氧树 脂组合物而形成的，该环氧树脂组合物含有具有聚亚烷基二醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性光波导，该柔性光波导具有下部覆盖层、形成于该下部覆盖层上的中心层、以及以包埋该中心层的方式形成于该下部覆盖层和该中心层上的上部覆盖层，其特征在于，该下部覆盖层、该中心层以及该上部覆盖层中的至少一层是由使用环氧树脂组合物而形成的环氧薄膜而构成的，该环氧树脂组合物含有具有聚亚烷基二醇链和至少两个缩水甘油基的多缩水甘油基化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤信平，田尻浩三，松井洋子，牧野朋未，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：JP[日本]