專利名稱：薄膜光波導(dǎo)和其制造方法以及電子設(shè)備裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜光波導(dǎo)及其制造方法。此外，本發(fā)明還涉及使用上述薄膜光波導(dǎo)的電子設(shè)備裝置。
背景技術(shù)：
近年來，可高速進行大容量數(shù)據(jù)通信的光通信技術(shù)的進步非常顯著，其光通信網(wǎng)也持續(xù)擴大。光通信技術(shù)雖然應(yīng)用在如橫穿國土的長距離通信或地域內(nèi)的中距離通信中，但在通信距離很短的情況下，也應(yīng)用于設(shè)備內(nèi)部或設(shè)備間的光信號傳送等。
在移動用設(shè)備或小型設(shè)備等中，由于各種部件配置密集，因此，必須要曲折地穿過部件間的狹窄的縫隙進行布線。因此，作為電氣布線，廣泛采用的是柔性印刷電路布線板。同樣，為了進行設(shè)備內(nèi)部或設(shè)備間等短距離的光信號傳送，希望有柔性的薄膜光波導(dǎo)。特別是在移動用小型設(shè)備的內(nèi)部進行光波導(dǎo)布線的情況下，為了節(jié)省空間，許多情況下要貼著部件表面進行布線，這就要求具有能以很小的曲率半徑進行彎曲的聚合物薄膜光波導(dǎo)。
另一方面，作為具有高彎曲性能、容易變形的材料，可列舉出彈性體(elastomer)。所謂彈性體，是在常溫下具有橡膠狀彈性的高分子材料的總稱，一般是指如橡膠類那樣的彎曲彈性模量低的材料。這里，對彈性體的彎曲彈性模量低的原因進行說明。彈性體的玻璃轉(zhuǎn)移溫度很低，在室溫下，其聚合物分子產(chǎn)生布朗運動。即，彈性體呈現(xiàn)流動性。另一方面，由于構(gòu)成彈性體的聚合物分子其分子鏈之間化學(xué)交聯(lián)，因此，雖然呈現(xiàn)流動性，但其流動性是局部的。從而，彈性體既是固體，又具有容易彎曲的這一橡膠狀的性質(zhì)。
彈性體通過能量照射使作為其前驅(qū)體的單體或低聚物硬化來獲得。彈性體大多由單體或低聚物通過親水基之間的氫鍵鍵合交聯(lián)而成，其前驅(qū)體也大多在分子中含有親水基。由于前驅(qū)體的混合物的親水基之間氫鍵鍵合，因此，其流動性變低，呈現(xiàn)高粘度這一性質(zhì)。另外，該前驅(qū)體的混合物當被能量照射而硬化時，就成為彎曲彈性很小的橡膠狀的彈性體。
從而，認為如果使用彈性體就可制造能以很小的曲率半徑進行彎曲的薄膜光波導(dǎo)。圖1(a)～圖1(g)是說明現(xiàn)有技術(shù)方案的薄膜光波導(dǎo)的制造方法的概略截面圖。在該制造方法中，首先，如圖1(a)所示，在基板11上滴注包層材料12。該包層材料12是作為低折射率的彈性體的前驅(qū)體的單體或低聚物。接著，如圖1(b)所示，通過旋轉(zhuǎn)涂布機(spincoater)將基板11上的包層材料12延展得較薄，然后通過能量照射使包層材料12硬化，從而獲得下包層13。然后，如圖1(c)所示，在下包層13的表面形成圖案，形成凹槽14，接著，如圖1(d)所示，在凹槽14內(nèi)充填折射率高于下包層13的芯材料15。該芯材料15是作為折射率高于下包層13的聚合物的前驅(qū)體的單體或低聚物。當向該芯材料15照射能量時，如圖1(e)所示，芯材料15硬化，在凹槽14內(nèi)形成了折射率高于下包層13的芯16。接下來，如圖1(f)所示，在下包層13和芯16上滴注與下包層13同樣的包層材料12(彈性體的前驅(qū)體)，通過旋轉(zhuǎn)涂布法將其延展得較薄后，通過向包層材料12照射能量使其硬化，如圖1(g)所示，形成了由包層材料12構(gòu)成的上包層17，從而制造出薄膜光波導(dǎo)18。
作為能夠以很小的曲率半徑進行彎曲的薄膜光波導(dǎo)，最好使用彎曲彈性模量在1,000MPa以下的彈性體。但是，在這樣的彈性體的前驅(qū)體中，由于粘度高達1,000cP(＝10Pa·s)左右，當將所述彈性體用于上包層17或下包層13的情況下，通過旋轉(zhuǎn)涂布法獲得的包層的膜厚，只能減薄到600μm左右，要得到厚度在1,200μm以下的很薄的薄膜光波導(dǎo)就非常困難。因此，即使采用彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體，由于其厚度的原因，不能以很小的曲率半徑進行彎曲。
另一方面，如果減小彈性體的前驅(qū)體的粘度，則可以減薄通過旋轉(zhuǎn)涂布法獲得的包層的膜厚。但是，當減小彈性體的前驅(qū)體的粘度時，硬化后的彈性體(包層)的彎曲彈性模量就會變大，最終，很難獲得能夠以小的曲率半徑進行彎曲的薄膜光波導(dǎo)。
因此，在采用旋轉(zhuǎn)涂布法的現(xiàn)有的薄膜光波導(dǎo)的制造方法中，當采用前驅(qū)體的粘度較大的彈性體時，不能使包層的膜厚較薄，反之，當采用前驅(qū)體的粘度較小的彈性體時，包層的彎曲彈性模量會變大。因此，無論怎樣都不能制造出以曲率半徑為數(shù)mm程度的較小的曲率半徑進行彎曲的薄膜光波導(dǎo)。
在這樣的制造方法中，如果硬要得到很薄的薄膜光波導(dǎo)18，只有在下包層13硬化后、或上包層17硬化后，通過磨削等來使下包層13和上包層17薄片化的方法，為了獲得薄的薄膜光波導(dǎo)，需要很多工序，因而在生產(chǎn)率方面存在問題。
并且，在專利文獻1中，作為芯材料公開了使用聚氨酯類紫外線硬化樹脂的材料，在該光波導(dǎo)中，一個包層基板的厚度就有1.5mm，不能期待以很小的曲率半徑進行彎曲。
專利文獻1日本專利公報特開平10-90532號發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于如上所述的技術(shù)問題而提出的，其目的在于提供一種能夠以很小的曲率半徑進行彎曲的薄膜光波導(dǎo)及其制造方法。
本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)，其特征在于，由彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體，形成下包層和上包層中的至少一個層，所述上包層和下包層的膜厚之和在300μm以下。
對本發(fā)明的薄膜光波導(dǎo)，由于其上包層和下包層之中的至少一方由彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體形成，并且，上下包層的膜厚之和薄至300μm以下，因此，能夠使薄膜光波導(dǎo)以很小的曲率半徑(例如，數(shù)mm以下)進行彎曲。從而，在移動用小型設(shè)備內(nèi)等，就可以將薄膜光波導(dǎo)沿部件的表面，或者，曲折地穿過部件之間的縫隙進行布線。
在本發(fā)明的薄膜光波導(dǎo)的某些實施方式中，也可以在所述下包層和所述上包層之間形成有芯，所述芯由折射率高于所述兩包層、且彎曲彈性模量在1,000MPa以下的彈性體形成。當芯由彎曲彈性模量在1,000MPa以下的彈性體形成時，芯也變得容易彎曲，因此，能夠使薄膜光波導(dǎo)以更小的曲率半徑進行彎曲。
在本發(fā)明的薄膜光波導(dǎo)的其它實施方式中，所述芯的彎曲彈性模量大于所述上包層和所述下包層的彎曲彈性模量。在該實施方式中，由于芯的彎曲彈性模量大于上包層和下包層的彎曲彈性模量，因此，即使在薄膜光波導(dǎo)拉伸或扭轉(zhuǎn)時，也能夠?qū)⑿镜淖冃我种频胶苄?，從而能夠減小在芯內(nèi)傳播的光的損失。
本發(fā)明的第一薄膜光波導(dǎo)的制造方法，其特征在于，該第一薄膜光波導(dǎo)的制造方法包括以下工序?qū)⒃谟不蟮膹澢鷱椥阅Ａ繛?,000MPa以下的彈性體的、由單體或低聚物構(gòu)成的前驅(qū)體，提供給基板的工序；將壓模壓靠在所述彈性體的前驅(qū)體上，通過壓模對彈性體的前驅(qū)體施加壓力，從而使彈性體的前驅(qū)體的膜厚變薄的工序；使所述彈性體的前驅(qū)體硬化以形成下包層的工序；在所述下包層上形成芯的工序；以及在所述下包層和芯上形成上包層的工序。并且，基板并不僅限于用于成形下包層的玻璃基板等，也可以是用于成形下包層的裝置的模板(定盤)等。最好在最后將該基板從薄膜光波導(dǎo)上除去。
當使用彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體時，彈性體的前驅(qū)體的粘度比較大，因而難以減小由彈性體形成的包層的厚度。但是，在本發(fā)明的第一薄膜光波導(dǎo)的制造方法中，即使采用彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體，通過用壓模按壓彈性體的前驅(qū)體以使其變薄，能夠獲得膜厚很薄(例如，150μm以下的膜厚)的下包層。從而，根據(jù)本發(fā)明，可以獲得彎曲彈性模量為1,000MPa以下、且厚度很薄的下包層，從而可以制造出能以很小的曲率半徑進行彎曲的薄膜光波導(dǎo)。
本發(fā)明的第二薄膜光波導(dǎo)的制造方法，其特征在于，該第二薄膜光波導(dǎo)的制造方法包括以下工序形成下包層的工序；在所述下包層上形成芯的工序；將在硬化后的彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體的、由單體或低聚物構(gòu)成的前驅(qū)體，提供至所述下包層和所述芯上的工序；將壓模壓靠在所述彈性體的前驅(qū)體上，通過壓模對彈性體的前驅(qū)體施加壓力，從而使彈性體的前驅(qū)體的膜厚變薄的工序；以及使所述彈性體的前驅(qū)體硬化以形成上包層的工序。
在本發(fā)明的第二薄膜光波導(dǎo)的制造方法中，即使采用彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體，通過用壓模按壓彈性體的前驅(qū)體以使其變薄，能夠獲得膜厚很薄(例如，150μm以下的膜厚)的上包層。從而，根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得彎曲彈性模量為1,000MPa以下、并且厚度很薄的上包層，從而可以制造出能以很小的曲率半徑進行彎曲的薄膜光波導(dǎo)。
本發(fā)明的第三薄膜光波導(dǎo)的制造方法，其特征在于，該第三薄膜光波導(dǎo)的制造方法包括以下工序?qū)⒃谟不蟮膹澢鷱椥阅Ａ繛?,000MPa以下的彈性體的、由單體或低聚物構(gòu)成的前驅(qū)體，提供給第一基板的工序；將壓模壓靠在所述彈性體的前驅(qū)體上，通過所述壓模來對彈性體的前驅(qū)體施加壓力，從而使彈性體的前驅(qū)體的膜厚變薄的工序；使所述彈性體的前驅(qū)體硬化以形成下包層的工序；將在硬化后的彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體的、由單體或低聚物構(gòu)成的前驅(qū)體，提供給第二基板的工序；將壓模壓靠在提供給第二基板的所述彈性體的前驅(qū)體上，通過所述壓模來對彈性體的前驅(qū)體施加壓力，從而使彈性體的前驅(qū)體的膜厚變薄的工序；使提供給第二基板的所述彈性體的前驅(qū)體硬化以形成上包層的工序；以及夾入形成于所述下包層或所述上包層的芯，并將所述下包層和所述上包層粘合起來的工序。另外，基板并不限定于用于成形上包層和下包層的玻璃基板等，也可以是用于成形上包層和下包層的裝置的模板等。最好在最后將該基板從薄膜光波導(dǎo)上除去。
在本發(fā)明的第三薄膜光波導(dǎo)的制造方法中，即使采用彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體，通過用壓模按壓彈性體的前驅(qū)體以使其變薄，能夠獲得膜厚很薄(例如，150μm以下的膜厚)的上包層和下包層。從而，根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得彎曲彈性模量為1,000MPa以下、且厚度很薄的上包層和下包層，從而可以制造出能以很小的曲率半徑進行彎曲的薄膜光波導(dǎo)。
此外，當成形上包層和下包層時，由于因來自壓模的壓力而產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，上包層和下包層會產(chǎn)生翹曲，根據(jù)第三薄膜光波導(dǎo)的制造方法，由于在用壓模按壓分別成形上包層和下包層之后，使上包層上下翻轉(zhuǎn)地粘合在下包層上，因此，上包層和下包層的翹曲相互抵消，從而能夠抑制薄膜光波導(dǎo)產(chǎn)生翹曲。
本發(fā)明的第四薄膜光波導(dǎo)的制造方法，其特征在于，該第四薄膜光波導(dǎo)的制造方法包括以下工序?qū)⒃谟不蟮膹澢鷱椥阅Ａ繛?,000MPa以下的彈性體的、由單體或低聚物構(gòu)成的前驅(qū)體，提供給第一基板的工序；將壓模壓靠在所述彈性體的前驅(qū)體上，通過所述壓模來對彈性體的前驅(qū)體施加壓力，從而使彈性體的前驅(qū)體的膜厚變薄的工序；使所述彈性體的前驅(qū)體硬化以形成下包層的工序；將在硬化后的彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體的、由單體或低聚物構(gòu)成的前驅(qū)體，提供給第二基板的工序；將壓模壓靠在提供給第二基板的所述彈性體的前驅(qū)體上，通過所述壓模來對彈性體的前驅(qū)體施加壓力，從而使彈性體的前驅(qū)體的膜厚變薄的工序；使提供給第二基板的所述彈性體的前驅(qū)體硬化以形成上包層的工序；以及用芯材料粘合所述下包層和所述上包層，同時在所述下包層和所述上包層之間由所述芯材料形成芯的工序。
在本發(fā)明的第四薄膜光波導(dǎo)的制造方法中，即使采用彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體，通過用壓模按壓彈性體的前驅(qū)體以使其變薄，能夠獲得膜厚很薄(例如，150μm以下的膜厚)的上包層和下包層。從而，根據(jù)本發(fā)明，可以得到彎曲彈性模量為1,000MPa以下、且厚度很薄的上包層和下包層，從而可以制造出能以很小的曲率半徑進行彎曲的薄膜光波導(dǎo)。
此外，根據(jù)第四薄膜光波導(dǎo)的制造方法，通過用芯材料粘合下包層和上包層，并同時由芯材料成形芯，因此，能夠一次性完成由芯材料成形芯、和由芯材料接合上下包層的作業(yè)，從而可以減少薄膜光波導(dǎo)的制造工序，可以使制造工序合理化。
本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)模塊的特征在于，所述薄膜光波導(dǎo)模塊構(gòu)成為以光學(xué)結(jié)合的方式配置本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)、與投光元件或受光元件，并使它們一體化。
根據(jù)本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)模塊，由于能夠獲得光波導(dǎo)部分的厚度很薄、而且彎曲性能優(yōu)秀的薄膜光波導(dǎo)模塊，因此，在將該薄膜光波導(dǎo)模塊組裝到具有如鉸鏈部那樣的轉(zhuǎn)動部分的裝置內(nèi)的情況下，即使轉(zhuǎn)動部分反復(fù)轉(zhuǎn)動，光波導(dǎo)部分也不易破損，從而可以提高該裝置的耐久性。
本發(fā)明涉及的第一電子設(shè)備裝置是通過轉(zhuǎn)動部分將一個部件和另一個部件可自由轉(zhuǎn)動地連接起來的折疊式電子設(shè)備裝置，其特征在于，將本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)以通過所述轉(zhuǎn)動部分的方式布線在所述一個部件與另一個部件之間。
根據(jù)本發(fā)明涉及的電子設(shè)備裝置，由于能夠獲得厚度很薄、而且彎曲性能優(yōu)秀的薄膜光波導(dǎo)，因此在將該光波導(dǎo)裝置應(yīng)用在具有如鉸鏈部那樣的轉(zhuǎn)動部分的電子設(shè)備裝置的情況下，即使轉(zhuǎn)動部分反復(fù)轉(zhuǎn)動，薄膜光波導(dǎo)也不易破損，從而能夠提高電子設(shè)備裝置的耐久性。
本發(fā)明涉及的第二光波導(dǎo)裝置，其是在設(shè)備主體中具有移動部的電子設(shè)備裝置，其特征在于，使所述移動部和所述設(shè)備主體通過本發(fā)明第一或第二方面所述的薄膜光波導(dǎo)光學(xué)結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)，由于可以獲得厚度薄且彎曲性能優(yōu)秀的薄膜光波導(dǎo)，因此，在將所述的光波導(dǎo)裝置應(yīng)用在具有移動部的電子設(shè)備裝置的情況下，即使薄膜光波導(dǎo)隨著移動部的動作反復(fù)變形，該薄膜光波導(dǎo)也不易破損，從而能夠提高電子設(shè)備裝置的耐久性。
另外，本發(fā)明的以上說明過的結(jié)構(gòu)要素在可能的范圍內(nèi)，可以任意地進行組合。


圖1(a)～圖1(g)是說明現(xiàn)有示例的薄膜光波導(dǎo)的制造方法的概略截面圖。
圖2(a)～圖2(d)是依次說明本發(fā)明實施例1的薄膜光波導(dǎo)的制造工序的概略截面圖。
圖3(a)～圖3(e)是說明繼圖2(a)～圖2(d)之后的工序的概略截面圖。
圖4是表示用作包層材料的彈性體的前驅(qū)體的單體或低聚物中包含的基的一部分的化學(xué)式。
圖5(a)～圖5(d)是表示本發(fā)明實施例2中的上包層的制造工序的概略截面圖。
圖6(a)～圖6(e)是說明在本發(fā)明實施例2中，通過將形成在基板上的下包層、以及形成在另一基板上的上包層層疊在一起，來制造薄膜光波導(dǎo)的工序的概略截面圖。
圖7(a)～圖7(e)是說明在本發(fā)明實施例3中，通過將形成在基板上的下包層、以及形成在另一基板上的上包層層疊在一起，來制造薄膜光波導(dǎo)的工序的概略截面圖。
圖8是說明本發(fā)明的變形例的概略截面圖。
圖9表示本發(fā)明實施例4的單向通信用薄膜光波導(dǎo)模塊的平面圖。
圖10是放大表示圖9所示的薄膜光波導(dǎo)模塊的一部分的概略截面圖。
圖11(a)是示意性地表示芯通過拉伸力而變形的薄膜光波導(dǎo)的圖，圖11(b)是示意性地表示芯因拉伸力引起的變形減小了的薄膜光波導(dǎo)的圖。
圖12是表示本發(fā)明實施例4的雙向通信用薄膜光波導(dǎo)模塊的平面圖。
圖13是作為本發(fā)明的實施例5的移動電話機的立體圖。
圖14是表示上述移動電話機的電路結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖15是示意性地表示通過薄膜光波導(dǎo)連接上述移動電話機的顯示部側(cè)和操作部側(cè)的狀況的立體圖。
圖16是表示本發(fā)明實施例5的另一移動電話機的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖17(a)是表示移動電話機內(nèi)的薄膜光波導(dǎo)扭轉(zhuǎn)時的狀況的圖，圖17(b)是放大表示沿圖17(a)中的X-X線的截面的圖。
圖18是表示薄膜光波導(dǎo)的扭轉(zhuǎn)區(qū)域的長度αW的說明圖。
圖19是表示薄膜光波導(dǎo)的扭轉(zhuǎn)區(qū)域的長度與薄膜光波導(dǎo)的寬度之比α，與要求的彈性模量的極限值之間的關(guān)系的圖。
圖20(a)和圖20(b)是表示本發(fā)明實施例5的又一移動電話機的結(jié)構(gòu)的概略圖，圖20(a)是表示折疊成兩折的狀態(tài)的圖，圖20(b)是表示打開的狀態(tài)的圖。
圖21是作為本發(fā)明的實施例6的打印機的立體圖。
圖22是表示上述打印機的電路結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖23(a)和圖23(b)是表示打印機的打印頭移動時的薄膜光波導(dǎo)變形的狀況的立體圖。
圖24是作為本發(fā)明的實施例7的硬盤裝置的立體圖。
圖25是表示薄膜光波導(dǎo)與電子電路板的連接方式的一例的圖。
圖26是表示薄膜光波導(dǎo)與電子電路板的連接方式的另一例的圖。
圖27是表示薄膜光波導(dǎo)與電子電路板的連接方式的又一例的圖。
圖28是表示本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)的其它使用方法的立體圖。
圖29是表示將本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)與柔性印刷電路板重疊起來而形成的柔性復(fù)合傳輸通道的側(cè)視圖。
標號說明21基板；22包層材料；23壓模；24凸形圖案；25凹槽；26下包層；27芯材料；28芯；29壓模；30上包層；31薄膜光波導(dǎo)；32基板；33壓模；34粘接樹脂；35薄膜光波導(dǎo)；36薄膜光波導(dǎo)；37壓模；51薄膜光波導(dǎo)。
具體實施例方式
以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施例詳細進行說明。但是，本發(fā)明當然并不僅限于以下的實施例。
實施例1圖2和圖3是說明本發(fā)明實施例1的薄膜光波導(dǎo)的制造方法的概略截面圖。當制造本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)時，首先準備玻璃基板等具有透光性的平坦的基板21。如圖2(a)所示，在該基板21上涂布包層材料22。在該實施例1中所用的包層材料22是包含如圖4所示的基的聚氨酯單體和聚氨酯低聚物、與聚合引發(fā)劑的混合物，是在硬化后的彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體的前驅(qū)體。此外，該包層材料22為紫外線硬化型材料。
然后，如圖2(b)所示，將壓模(成形模具)23從上方壓靠在包層材料22上，對壓模23施加壓力，將包層材料22在基板21與壓模23之間延展成較薄，以使包層材料22的膜厚變薄。由于在壓模23的下表面形成有用于在下包層形成凹槽的凸形圖案24，因此，在由壓模23按壓的包層材料22的上表面形成凹槽25。接著，如圖2(c)所示，通過基板21從下表面對包層材料22照射紫外線能量，以使包層材料22硬化。
在包層材料22硬化而成形了下包層26之后，如圖2(d)所示，使壓模23從下包層26分離。當分離壓模23時，在下包層26的上表面通過凸形圖案24成形有凹槽25。
接著，如圖3(a)所示，在下包層26的凹槽25內(nèi)充填芯材料27。該芯材料27是由作為折射率高于下包層26的聚合物的前驅(qū)體的、單體或低聚物構(gòu)成，是紫外線硬化型的聚合物前驅(qū)體。當然，作為該芯材料，也可以使用折射率高于下包層26并且在硬化后的彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體的前驅(qū)體。在凹槽25中充填芯材料27，通過適當?shù)姆椒ㄊ剐静牧?7的表面均勻平滑后，如圖3(b)所示，向芯材料27照射紫外線能量以使芯材料27硬化，從而通過芯材料27在凹槽25內(nèi)成形芯28。
之后，如圖3(c)所示，在下包層26和芯28上涂布與下包層26的情況下所用的材料相同的包層材料22，如圖3(d)所示，從包層材料22的上方按壓壓模29并施加壓力，以使包層材料22的膜厚變薄。接著，通過向包層材料22照射紫外線能量，來使包層材料22硬化，從而成形上包層30。然后，將壓模29從上包層30分離，同時，將基板21從下包層26剝離使其薄膜化，從而獲得如圖3(e)所示的薄膜光波導(dǎo)31。
為了減小包層的膜厚，最好使包層材料22的粘度較低。但是，在該薄膜光波導(dǎo)31中，由于下包層26和上包層30的彎曲彈性模量較小，為1,000MPa，因此，該彈性體的前驅(qū)體的粘度就變高。但是，在實施例1中，由于用壓模23按壓包層材料22并加壓，因此，可以強制性地使包層材料22的膜厚延展成較薄，即使粘度達到30,000cP的程度，也能夠使膜厚在150μm以下。從而，薄膜光波導(dǎo)31的厚度為300μm以下，因而能夠以很小的曲率半徑彎曲薄膜光波導(dǎo)31。
實際上，在使用彎曲彈性模量為1,000MPa的彈性體的實施例1的薄膜光波導(dǎo)31中，即使在使用前驅(qū)體的粘度在30,000cP以下的彈性體的情況下，薄膜光波導(dǎo)31的厚度也可以減小到250mm左右。其結(jié)果，薄膜光波導(dǎo)31向其厚度方向彎曲的情況下的最小曲率半徑為3mm左右。并且，當以較之更小的曲率半徑進行彎曲時，薄膜光波導(dǎo)31會被折曲。
此外，在使用彎曲彈性模量為500MPa以下的彈性體的情況下，所獲得的薄膜光波導(dǎo)可以彎曲到使其曲率半徑為2mm左右。另外，在使用彎曲彈性模量為200MPa以下的彈性體的情況下，所獲得的薄膜光波導(dǎo)可以彎曲到使其曲率半徑為1mm左右。
并且，在上述實施例1中，對供給到基板21上的包層材料22和供給到下包層26上的包層材料22，直接通過壓模23、29進行按壓，但也可以在通過旋轉(zhuǎn)涂布機使所供給的包層材料22變薄后，通過壓模23、29進行按壓使其變薄。如果并用旋轉(zhuǎn)涂布機的話，由于可以使上下包層30、26的厚度更薄，因此，可以進一步減小薄膜光波導(dǎo)的最小彎曲曲率。
此外，在上述實施例1中，由彈性模量在1,000MPa以下的彈性體形成上包層30和下包層26兩者，但也可以僅使上包層30和下包層26中的任一方由彎曲彈性模量在1,000MPa以下的彈性體形成。在此情況下，沒有使用彈性體的一側(cè)的包層，可以使用彎曲彈性模量在1,000MPa以下的變性丙烯酸(acrytal)樹脂等。
實施例2圖5和圖6是說明本發(fā)明實施例2的薄膜光波導(dǎo)的制造方法的圖。圖6(a)所示的下包層26是通過與實施例1的圖2(a)～圖3(b)相同的工序，在基板21上制作的下包層26，在其上表面形成有芯28。
圖6(b)所示的上包層30通過圖5(a)～圖5(d)所示的工序制作在基板32上。即，如圖5(a)所示，在玻璃基板等具有透光性的平坦的基板32上涂布包層材料22。該包層材料22是包含如圖4所示的基的聚氨酯單體和聚氨酯低聚物、與聚合引發(fā)劑的混合物，是在硬化后的彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體的前驅(qū)體。接著，如圖5(b)所示，將平板狀的壓模33壓靠在包層材料22上，并對壓模33施加壓力，將包層材料22在基板32與壓模33之間延展成較薄，以使膜厚變薄。接著，如圖5(c)所示，通過基板32向包層材料22照射紫外線能量，以使包層材料22硬化。在包層材料22硬化而成形了上包層30之后，如圖2(d)所示，使壓模33從上包層30分離。當分離壓模33時，在基板32上成形有上表面平坦的上包層30。
然后，如圖6(c)所示，在下包層26和芯28上，涂布紫外線硬化型粘接樹脂34，該粘接樹脂34由作為折射率低于芯材料27的聚合物的前驅(qū)體的、單體或低聚物構(gòu)成，然后與基板32一起使上包層30上下翻轉(zhuǎn)，使其重疊在粘接樹脂34上，在下包層26和上包層30之間夾入粘接樹脂34，并將該粘接樹脂34延展成較薄。
接下來，如圖6(d)所示，通過基板21或32，向粘接樹脂34照射紫外線能量以使粘接樹脂34硬化，從而通過粘接樹脂34使上包層30和下包層26接合起來。最后，分別從上包層30、下包層26剝離表面和背面的基板32、21，使其薄膜化，從而獲得如圖6(e)所示的薄膜光波導(dǎo)35。
在通過壓模加壓以減小膜厚的如圖6(a)所示的下包層26，和如圖6(b)所示的上包層30中，由于壓力總是從同一方向作用，因此，產(chǎn)生分別如圖6(a)和圖6(b)中的箭頭所表示的內(nèi)部應(yīng)力(或者殘留力矩)。因此，在下包層26和上包層30中，產(chǎn)生向使圖6(a)和圖6(b)中的上表面?zhèn)瘸蔀榘疾康姆较虻穆N曲。當如圖6(c)所示那樣使上包層30上下翻轉(zhuǎn)地對該下包層26和上包層30進行粘合時，由于上包層30中產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力和下包層26的內(nèi)部應(yīng)力相互抵消，因此，在作為粘合體的薄膜光波導(dǎo)35中很難發(fā)生翹曲。
實施例3圖7是說明本發(fā)明的實施例3的薄膜光波導(dǎo)的制造方法的圖。圖7(a)所示的下包層26是通過與實施例1的圖2(a)～圖2(d)相同的工序，在基板21上制作的下包層26，在其上表面形成有凹槽25。圖7(b)所示的上包層30是通過與實施例2的圖5(a)～圖5(d)相同的工序，制作在基板32上的上包層30。
在實施例3中，如圖7(c)所示，在圖7(a)中的下包層26上表面的凹槽25的區(qū)域涂布芯材料27。該芯材料27是作為折射率高于下包層26和上包層30的聚合物的前驅(qū)體的單體或低聚物，是紫外線硬化型樹脂。接著，與基板32一起使上包層30上下翻轉(zhuǎn)，并使上包層30重疊在芯材料27上，在下包層26和上包層30之間夾入芯材料27，使芯材料27充填在凹槽25內(nèi)，并且將芯材料27在整個上下包層30、26之間延展成較薄。
接下來，如圖7(d)所示，通過基板21或32向芯材料27照射紫外線能量，以使芯材料27硬化，從而通過芯材料27在凹槽25內(nèi)形成芯28，并且使上包層30和下包層26接合起來。最后，分別從上包層30和下包層26剝離表面和背面的基板32、21使其薄膜化，從而獲得如圖7(e)那樣的薄膜光波導(dǎo)36。
根據(jù)實施例3，由于能夠一次性完成由芯材料27成形芯28，以及由芯材料27接合上包層30和下包層26的作業(yè)，因此，能夠減少薄膜光波導(dǎo)36的制造工序。從而，根據(jù)實施例3，可以使薄膜光波導(dǎo)36的制造工序合理化。
另外，在實施例1～3的情況下，如圖8所示，可以在設(shè)置于下包層26的凹槽25的至少一側(cè)，設(shè)置用于使芯材料27流走的凹坑37。在向下包層26的凹槽25內(nèi)供給芯材料27后，通過壓模38或上包層30來按壓芯材料27，以便在凹槽25內(nèi)成形芯28，在此情況下，凹槽25內(nèi)的剩余的芯材料27被從凹槽25擠出。此時，若被擠出的芯材料27在下包層26的上表面和壓模38等之間形成很厚的樹脂膜，則芯28內(nèi)的光信號會通過該樹脂膜泄漏，使得薄膜光波導(dǎo)的可靠性降低。
如圖8所示，若在凹槽25附近設(shè)置凹坑37，則剩余的芯材料27可以很快地從凹槽25被擠出并流到凹坑37中，因此，通過短時間的加壓就能夠使下包層26的上表面與壓模38之間的樹脂膜足夠薄，從而能夠提高薄膜光波導(dǎo)的可靠性。
并且，用于使芯材料流走的凹坑的設(shè)置部位并不僅限于下包層26的上表面，也可以設(shè)置在壓模38或上包層上。
此外，在上述各實施例中，與由彈性體制作的下包層26通過分界面接觸的上包層30或芯28，如果使用包含羥基、羧基、羰基、氨基、亞氨基這樣的氫鍵基團(水素結(jié)合基)的變性丙烯酸樹脂，則可以提高與下包層26接觸的分界面的貼緊力。同樣，與由彈性體制作的上包層30通過分界面接觸的下包層26或芯28，如果使用包含羥基、羧基、羰基、氨基、亞氨基這樣的氫鍵基團的樹脂，則可以提高與上包層30接觸的分界面的貼緊力。
實施例4圖9是表示本發(fā)明實施例4的單向通信用薄膜光波導(dǎo)模塊的平面圖，圖10是放大表示其一部分的概略截面圖。該薄膜光波導(dǎo)模塊91構(gòu)成為通過將本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)96的兩端分別與安裝在一塊布線電路板92上的投光元件93、和安裝在另一塊布線電路板94上的受光元件95連接，來通過薄膜光波導(dǎo)96將兩塊布線電路板92、94之間連接起來。
在發(fā)送側(cè)的布線電路板92上安裝有驅(qū)動用IC 97，以及如VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)那樣的面發(fā)光式投光元件93。投光元件93的光射出方向為與布線電路板92的上表面大致垂直的方向。如圖10所示，薄膜光波導(dǎo)96的一端部被切割成45°的角度，薄膜光波導(dǎo)96的所述一端部固定在支承臺98上，并且該一端部與布線電路板92平行，而且切割成45°的面100朝向斜上方。而且，芯28的被切割成45°的面100位于從投光元件93射出的光線的光軸上。
此外，在接收側(cè)的布線電路板94上安裝有放大用IC 99和受光元件95。薄膜光波導(dǎo)96的另一端部也被切割成45°的角度，薄膜光波導(dǎo)96的所述另一端部固定在支承臺(未圖示)上，并且該另一端部與布線電路板94平行，而且切割成45°的面朝向斜上方。受光元件95位于芯28的被切割成45°的面的正下方。
從而，當輸入到驅(qū)動用IC 97中的電信號轉(zhuǎn)換成光信號(調(diào)制光)、并且該光信號從投光元件93射出時，從投光元件93出來的光從薄膜光波導(dǎo)96的下表面進入芯28內(nèi)。進入芯28內(nèi)的光信號在芯28的被切割成45°的面上發(fā)生全反射，由此，該光信號將其行進方向轉(zhuǎn)向與芯28的長度方向大致平行的方向，從而該光信號與芯28結(jié)合。
這樣，結(jié)合在薄膜光波導(dǎo)96的一端的光信號在芯28內(nèi)傳播并到達薄膜光波導(dǎo)96另一端。到達薄膜光波導(dǎo)96的另一端的光，在芯28的被切割成45°的面上發(fā)生全反射，并因此從薄膜光波導(dǎo)96的另一端朝向下方射出，由受光元件95受光。由受光元件95受光后的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，電信號通過放大用IC 99放大后，從布線電路板94輸出到外部。
在這樣的薄膜光波導(dǎo)模塊91中，布線電路板92和布線電路板94不必一定要設(shè)置在同一平面內(nèi)，即使布線電路板92和布線電路板94設(shè)置在任意的平面內(nèi)，通過使薄膜光波導(dǎo)96柔軟地彎曲，也能夠使光信號從布線電路板92側(cè)傳播到布線電路板94側(cè)。
但是，當這樣分別設(shè)置通過薄膜光波導(dǎo)96連接的布線電路板92和布線電路板94時，有時會對薄膜光波導(dǎo)96施加機械拉伸力。在本發(fā)明的薄膜光波導(dǎo)模塊91中，由于使上下包層30、26的彎曲彈性模量很小、為1,000MPa以下，因此，如圖11(a)所示，僅施加很小的拉伸力，薄膜光波導(dǎo)模塊91就會伸長，薄膜光波導(dǎo)模塊91的寬度就會變窄。此時，若芯28的彎曲彈性模量與上下包層30、26的彎曲彈性系數(shù)相等，則芯28也會同樣地伸長，其芯徑會變細，其芯截面也會變形，因而在芯28中傳播的光信號的模式就會變化，使得光信號的傳送特性劣化。
因此，在該薄膜光波導(dǎo)模塊91中，使芯28的彎曲彈性模量大于上下包層30、26的彎曲彈性模量。即，使上下包層30、26的彎曲彈性模量為1,000MPa以下，并且使芯28的彎曲彈性模量大于上下包層30、26的彎曲彈性模量。其結(jié)果，上下包層30、26的剛性低于芯28，而且，由于芯28沒有直接固定在布線電路板92、94上，因此，即使在薄膜光波導(dǎo)96上施加機械拉伸力等，如圖11(b)所示，拉伸力也會被上下包層30、26吸收。從而，可以減小芯28的變形，可以抑制薄膜光波導(dǎo)96的傳送特性的劣化。
此外，在薄膜光波導(dǎo)96扭轉(zhuǎn)的情況下，雖然因芯徑或芯截面形狀而導(dǎo)致薄膜光波導(dǎo)96的傳送特性劣化，但對于該點，將通過與移動電話機的關(guān)聯(lián)關(guān)系在后面論述。
另外，在上述實施例中，對單向通信用薄膜光波導(dǎo)模塊91進行了說明，但也可以是雙向通信用薄膜光波導(dǎo)模塊。例如，圖12所示的雙向通信用薄膜光波導(dǎo)模塊101的兩塊布線電路板92、94都安裝有驅(qū)動兼放大用IC 102，其具有驅(qū)動用IC和放大用IC的功能；投光元件93；以及受光元件95。并且，作為薄膜光波導(dǎo)，使用2芯的薄膜光波導(dǎo)103，通過一個芯28連接布線電路板92的投光元件93和布線電路板94的受光元件95，通過另一個芯連接布線電路板94的投光元件93和布線電路板92的受光元件95。從而，根據(jù)該薄膜光波導(dǎo)模塊101，輸入到任一個布線電路板92或94中的電信號，都可以通過薄膜光波導(dǎo)模塊101作為光信號進行傳播，并從另一個布線電路板94或92恢復(fù)為電信號后輸出。
此外，在上述實施例中，對通過薄膜光波導(dǎo)連接發(fā)光元件和受光元件的薄膜光波導(dǎo)模塊進行了說明，但也可以通過將薄膜光波導(dǎo)的兩端連接到安裝在電路板上的光連接器上，來連接電路板之間。
實施例5下面，對使用本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)的應(yīng)用例(實施例5)進行說明。以下所用的薄膜光波導(dǎo)51并不僅限于此前圖示過的只具有1個芯的薄膜光波導(dǎo)，其可以平行地布線有多個芯，或者也可以是芯分叉的薄膜光波導(dǎo)。圖13是表示可折疊為兩折的折疊式移動電話機41的立體圖，圖14是其概略結(jié)構(gòu)圖。移動電話機41的結(jié)構(gòu)為通過鉸鏈部48將顯示部44和操作部47可自由轉(zhuǎn)動地連接起來，所述顯示部44具有液晶顯示面板42和數(shù)字照相機43；所述操作部47具有數(shù)字鍵盤等鍵盤面板45和天線46。數(shù)字照相機43設(shè)置在液晶顯示面板42的背面?zhèn)?。此外，在顯示部44內(nèi)安裝有外部存儲器49，在操作部47內(nèi)安裝有集成電路(LSI)50，該集成電路50用于執(zhí)行通信功能或接收來自鍵盤面板45的輸入而執(zhí)行各功能。
從而，操作部47內(nèi)的集成電路50與顯示部44內(nèi)的液晶顯示面板42、數(shù)字照相機43、以及顯示部44之間，需要進行信號的發(fā)送和接收。在本實施例5的移動電話機41中，如圖14所示，為了連接操作部47側(cè)和顯示部44側(cè)，使用了本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)51。即，通過薄膜光波導(dǎo)51來連接操作部47內(nèi)的集成電路50與顯示部44內(nèi)的液晶顯示面板42、數(shù)字照相機43、以及外部存儲器49，從而能夠以光信號進行發(fā)送和接收。
為了實現(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)，薄膜光波導(dǎo)51必須通過鉸鏈部48。在本實施例5中，作為為了實現(xiàn)該目的的結(jié)構(gòu)，如圖15所示，使用了這樣的結(jié)構(gòu)在鉸鏈部48中使薄膜光波導(dǎo)51彎曲為螺旋狀。要制作這樣的薄膜光波導(dǎo)51，只要在制造出平的薄膜光波導(dǎo)51后，將平的薄膜光波導(dǎo)51卷繞在指示桿等上，使其打卷即可。由于本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)51能夠以很小的曲率半徑彎曲，因此，即使這樣對其賦予螺旋狀的形狀，薄膜光波導(dǎo)51也沒有破損的危險。
于是，根據(jù)這樣的實施例5，在移動電話機41內(nèi)的有限的空間中，可以實現(xiàn)高速、大容量的通信。此外，由于本發(fā)明的薄膜光波導(dǎo)51彎曲性能高，因此，即使反復(fù)開閉移動電話機41，薄膜光波導(dǎo)51破損的可能性也很小。而且，由于在鉸鏈部48中使薄膜光波導(dǎo)51形成為螺旋狀，因此，即使開閉移動電話機41，在鉸鏈部48中也很難有大的載荷作用于薄膜光波導(dǎo)51，因而，薄膜光波導(dǎo)51的耐久性進一步提高。
并且，移動電話機41并不僅限于顯示部44和操作部47為雙折疊的電話機，也可以是顯示部44在與操作部47平行的面內(nèi)轉(zhuǎn)動的折疊式電話機。
圖16所示的是表示移動電話機111的不同示例的概略圖。該移動電話機111為雙軸旋轉(zhuǎn)式移動電話機。即，顯示部44和操作部47通過鉸鏈部48能夠折疊成兩折也能夠展開。并且，顯示部44通過鉸鏈部112能夠繞與鉸鏈部48的軸向垂直的軸線方向轉(zhuǎn)動。
在移動電話機111的內(nèi)部，在容納在操作部47內(nèi)的布線電路板113上設(shè)置有光連接器114，在容納在顯示部44內(nèi)的布線電路板115上設(shè)置有光連接器116。設(shè)置在薄膜光波導(dǎo)51的一端的光連接器117與光連接器114結(jié)合，設(shè)置在薄膜光波導(dǎo)51的另一端的光連接器118與光連接器116結(jié)合，通過薄膜光波導(dǎo)51，操作部47的布線電路板113與顯示部44的布線電路板115被連接起來。并且，在打開顯示部44和操作部47的狀態(tài)下，薄膜光波導(dǎo)51大致筆直地連接布線電路板113與布線電路板115之間。
于是，在該移動電話機111中，當將顯示部44和操作部47折疊為兩折時，使薄膜光波導(dǎo)51彎曲，另外，當通過鉸鏈部112使顯示部44轉(zhuǎn)動時，薄膜光波導(dǎo)51扭轉(zhuǎn)。這里，由于薄膜光波導(dǎo)51的上下包層30、26的彎曲彈性模量為1,000MPa以下，因此，薄膜光波導(dǎo)51通過很小的外力就可容易地彎曲或扭轉(zhuǎn)。
但是，由于芯28的彎曲彈性模量大于上下包層30、26的彎曲彈性模量，因此，即使薄膜光波導(dǎo)51被拉伸或扭轉(zhuǎn)，芯徑或芯形狀也很難發(fā)生變化，因而薄膜光波導(dǎo)51的傳送特性不易劣化。即，當薄膜光波導(dǎo)51如圖17(a)那樣扭轉(zhuǎn)時，如圖17(b)所示，薄膜光波導(dǎo)51產(chǎn)生變形，芯28也產(chǎn)生變形，因而，薄膜光波導(dǎo)51的傳送特性可能劣化。但是，當芯28的彎曲彈性模量大于上下包層30、26的彎曲彈性模量時，即使薄膜光波導(dǎo)51扭轉(zhuǎn)，芯形狀也不易發(fā)生變化，因此，薄膜光波導(dǎo)51的傳送特性不易劣化(有關(guān)薄膜光波導(dǎo)51被拉伸的情況下的芯形狀變形等引起的傳送特性的劣化，與已經(jīng)進行的說明相同)。
考慮圖18所示的扭轉(zhuǎn)了的薄膜光波導(dǎo)51，設(shè)薄膜光波導(dǎo)51的寬度為W，設(shè)薄膜光波導(dǎo)51的全長之中產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的部分的長度為α×W。當考慮移動電話機111內(nèi)的布線空間時，α的值最好盡可能地小。但是，當α的值小于大約1時可知扭轉(zhuǎn)的薄膜光波導(dǎo)51的形狀產(chǎn)生畸變，其傳送特性劣化。因而，最好使α的值盡可能地接近1來減小薄膜光波導(dǎo)51占用的布線空間。
α的值與上下包層30、26要求的彎曲彈性模量的極限值之間，存在圖19所示的關(guān)系。由此可知為了使α的值接近1，只要使上下包層30、26的彎曲彈性模量在大致250MPa以下即可。
另一方面，當減小α的值時，扭轉(zhuǎn)的反作用力就會變大，由此，兩端的連接器117、118被拉伸，可能從布線電路板113的光連接器114和布線電路板115的光連接器116脫開。在通常的光連接器等中，要求不要施加0.5kgf以上的載荷，為此，只要使薄膜光波導(dǎo)51的彎曲彈性模量為250MPa以下就足夠了。這樣，通過使薄膜光波導(dǎo)51的上下包層30、26的彎曲彈性模量為250MPa以下，能夠在不發(fā)生光連接器117、118的連接不良的情況下減小α的值使其接近1。
并且，為了減小因光纜的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的應(yīng)力，還有在光纜上設(shè)置富余長度部的方法。但是，若設(shè)置富余長度部，則在鉸鏈部中需要具有用于容納該富余長度部的空間，因此，鉸鏈部變大，進而存在妨礙移動電話機小型化的問題。與此相對，如果是該移動電話機111那樣的結(jié)構(gòu)，則即使薄膜光波導(dǎo)51在鉸鏈部112內(nèi)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，鉸鏈部112也不會變大。
此外，在薄膜光波導(dǎo)51不卷繞成螺旋狀，而且不是雙軸旋轉(zhuǎn)式的移動電話機的情況下，如圖20(a)和圖20(b)所示，可以進一步減小鉸鏈部48。在這樣的移動電話機中，如圖20(b)所示，當處于展開顯示部44和操作部47的狀態(tài)時，薄膜光波導(dǎo)51為沒有松弛的自然長度，但如圖20(a)所示，當折疊顯示部44時，由于薄膜光波導(dǎo)51卷繞在鉸鏈部48上，薄膜光波導(dǎo)51上被施加拉伸力。但是，在該情況下，如果使芯28的彎曲彈性模量小于上下包層30、26的彎曲彈性模量，則如在圖11(a)和圖11(b)中說明過的那樣，可以減小芯28的變形，從而可以減弱薄膜光波導(dǎo)51的傳送特性的劣化。
實施例6圖21是本發(fā)明的實施例6，是打印機61的立體圖。在噴墨式打印機或點陣式打印機中，打印頭62固定在支承部65上，支承部65沿導(dǎo)桿63左右移動。此外，打印信息從打印機主體64發(fā)送至打印頭62中。
在該實施例6中，由于從打印機主體64向打印頭62發(fā)送打印信息，因此，如圖22所示，通過本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)51將打印機主體64內(nèi)的控制部66與打印頭62連接起來。當打印機的打印質(zhì)量提高、點陣密度(dpi)變大，而且打印速度為高速時，從打印機主體64發(fā)送到打印頭62的信號量也急劇增大，但通過使用薄膜光波導(dǎo)51，就可以向打印頭62高速地發(fā)送大容量的信號。
此外，如圖23(a)和圖23(b)所示，當打印頭62左右高速移動時，伴隨該移動，薄膜光波導(dǎo)51折彎的部位也發(fā)生移動，會施加很大的載荷，但在本發(fā)明的薄膜光波導(dǎo)51中，由于其彎曲性能很高，因此，可以提高薄膜光波導(dǎo)51的耐久性。
實施例7圖24是本發(fā)明的實施例7，是硬盤裝置71的立體圖。在該硬盤裝置71中，在硬盤72的附近設(shè)置有數(shù)據(jù)讀取頭驅(qū)動裝置73，從數(shù)據(jù)讀取頭驅(qū)動裝置73伸出的讀取頭74的前端與硬盤72的表面對置。此外，在安裝有控制電路的電路板75上連接有薄膜光波導(dǎo)51的一端，薄膜光波導(dǎo)51的另一端部通過讀取頭74的基部并與讀取頭74的前端的光學(xué)元件連接。該薄膜光波導(dǎo)51具有這樣的功能當讀取存儲在硬盤72中的數(shù)據(jù)時，或者寫入時，在電路板75與讀取頭74之間傳送該數(shù)據(jù)(光信號)。
存儲在硬盤裝置71中的數(shù)據(jù)的大容量化正不斷發(fā)展。另一方面，在作為現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸通道使用的柔性印刷電路板中，傳送密度存在極限，為了應(yīng)用于大容量化的硬盤裝置的數(shù)據(jù)傳輸通道，只有增加柔性印刷電路板的塊數(shù)，或者使其大型化的方法，因此，在彎曲性能或尺寸上存在問題。但是，如果使用薄膜光波導(dǎo)51，則能夠?qū)崿F(xiàn)具有彎曲性、而且小型和大容量的數(shù)據(jù)傳輸通道。
實施例8圖25～圖27所示的是表示薄膜光波導(dǎo)51與電子電路板的連接方式的實施例。即，在圖25所示的方式中，使薄膜光波導(dǎo)51彎曲地連接設(shè)備81內(nèi)的各電子電路板82、83之間。此外，在圖26所示的方式中，通過薄膜光波導(dǎo)51來將電子電路板82的表面和背面連接起來。在圖27所示的方式中，通過薄膜光波導(dǎo)51將電子電路板82和連接器84連接起來。在這些任一種連接方式中，都能夠在位于有限的空間內(nèi)的電子電路板之間實現(xiàn)高速、大容量的通信。
實施例9圖28是表示本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)51的另一使用方法的實施例。在該實施例9中，在具有凹凸部85的電子電路板86中，例如在安裝有電子部件等、并形成有凹凸部85的電子電路板86中，沿凹凸部85的表面設(shè)置薄膜光波導(dǎo)51。根據(jù)該方式，能夠?qū)⒈∧す獠▽?dǎo)51用作在安裝有電子部件的電子電路板內(nèi)進行連接的傳輸通道等，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電子電路板內(nèi)的高速、大容量的通信。
實施例10圖29是表示本發(fā)明涉及的薄膜光波導(dǎo)51的又一使用方法的實施例。在該實施例10中，將薄膜光波導(dǎo)51重疊在柔性電子電路板86上。根據(jù)這樣的方式，薄膜光波導(dǎo)51重疊在柔性電子電路板86上。根據(jù)這樣的方式，可以實現(xiàn)這樣的柔性復(fù)合傳輸通道，其具有由柔性電子電路板86的電力傳送和運算的功能，而且具有高速、大容量的通信功能。
權(quán)利要求
1.一種薄膜光波導(dǎo)，其特征在于，由彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體，形成下包層和上包層中的至少一個層，所述上包層和下包層的膜厚之和在300μm以下。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜光波導(dǎo)，其特征在于，在所述下包層和所述上包層之間形成有芯，所述芯由折射率高于所述兩包層、且彎曲彈性模量在1,000MPa以下的彈性體形成。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜光波導(dǎo)，其特征在于，所述芯的彎曲彈性模量大于所述上包層和所述下包層的彎曲彈性模量。
4.一種薄膜光波導(dǎo)的制造方法，其特征在于，所述薄膜光波導(dǎo)的制造方法包括以下工序?qū)⒃谟不蟮膹澢鷱椥阅Ａ繛?,000MPa以下的彈性體的、由單體或低聚物構(gòu)成的前驅(qū)體，提供給基板的工序；將壓模壓靠在所述彈性體的前驅(qū)體上，通過壓模來對彈性體的前驅(qū)體施加壓力，從而使彈性體的前驅(qū)體的膜厚變薄的工序；使所述彈性體的前驅(qū)體硬化以形成下包層的工序；在所述下包層上形成芯的工序；以及在所述下包層和芯上形成上包層的工序。
5.一種薄膜光波導(dǎo)的制造方法，其特征在于，所述薄膜光波導(dǎo)的制造方法包括以下工序形成下包層的工序；在所述下包層上形成芯的工序；將在硬化后的彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體的、由單體或低聚物構(gòu)成的前驅(qū)體，提供至所述下包層和所述芯上的工序；將壓模壓靠在所述彈性體的前驅(qū)體上，通過壓模來對彈性體的前驅(qū)體施加壓力，從而使彈性體的前驅(qū)體的膜厚變薄的工序；以及使所述彈性體的前驅(qū)體硬化以形成上包層的工序。
6.一種薄膜光波導(dǎo)的制造方法，其特征在于，所述薄膜光波導(dǎo)的制造方法包括以下工序?qū)⒃谟不蟮膹澢鷱椥阅Ａ繛?,000MPa以下的彈性體的、由單體或低聚物構(gòu)成的前驅(qū)體，提供給第一基板的工序；將壓模壓靠在所述彈性體的前驅(qū)體上，通過所述壓模來對彈性體的前驅(qū)體施加壓力，從而使彈性體的前驅(qū)體的膜厚變薄的工序；使所述彈性體的前驅(qū)體硬化以形成下包層的工序；將在硬化后的彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體的、由單體或低聚物構(gòu)成的前驅(qū)體，提供給第二基板的工序；將壓模壓靠在提供給第二基板的所述彈性體的前驅(qū)體上，通過所述壓模來對彈性體的前驅(qū)體施加壓力，從而使彈性體的前驅(qū)體的膜厚變薄的工序；使提供給第二基板的所述彈性體的前驅(qū)體硬化以形成上包層的工序；以及夾入形成于所述下包層或所述上包層的芯，并將所述下包層和所述上包層粘合起來的工序。
7.一種薄膜光波導(dǎo)的制造方法，其特征在于，所述薄膜光波導(dǎo)的制造方法包括以下工序?qū)⒃谟不蟮膹澢鷱椥阅Ａ繛?,000MPa以下的彈性體的、由單體或低聚物構(gòu)成的前驅(qū)體，提供給第一基板的工序；將壓模壓靠在所述彈性體的前驅(qū)體上，通過所述壓模來對彈性體的前驅(qū)體施加壓力，從而使彈性體的前驅(qū)體的膜厚變薄的工序；使所述彈性體的前驅(qū)體硬化以形成下包層的工序；將在硬化后的彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體的、由單體或低聚物構(gòu)成的前驅(qū)體，提供給第二基板的工序；將壓模壓靠在提供給第二基板的所述彈性體的前驅(qū)體上，通過所述壓模來對彈性體的前驅(qū)體施加壓力，從而使彈性體的前驅(qū)體的膜厚變薄的工序；使提供給第二基板的所述彈性體的前驅(qū)體硬化以形成上包層的工序；以及用芯材料粘合所述下包層和所述上包層，同時在所述下包層和所述上包層之間由所述芯材料形成芯的工序。
8.一種薄膜光波導(dǎo)模塊，其特征在于，所述薄膜光波導(dǎo)模塊構(gòu)成為以光學(xué)結(jié)合的方式配置權(quán)利要求1至3中的任一項所述的薄膜光波導(dǎo)、與投光元件或受光元件，并使它們一體化。
9.一種電子設(shè)備裝置，其是通過轉(zhuǎn)動部分將一個部件和另一個部件可自由轉(zhuǎn)動地連接起來的折疊式電子設(shè)備裝置，其特征在于，將權(quán)利要求1至3中的任一項所述的薄膜光波導(dǎo)以通過所述轉(zhuǎn)動部分的方式布線在所述一個部件和另一個部件之間。
10.一種電子設(shè)備裝置，其是在設(shè)備主體中具有移動部的電子設(shè)備裝置，其特征在于，使所述移動部和所述設(shè)備主體通過權(quán)利要求1至3中的任一項所述的薄膜光波導(dǎo)光學(xué)結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄膜光波導(dǎo)和其制造方法以及電子設(shè)備裝置，作為包層材料，使用在硬化后的彎曲彈性模量為1,000MPa以下的彈性體的前驅(qū)體，其是包含如圖4所示的基的聚氨酯單體和聚氨酯低聚物與聚合引發(fā)劑的混合物。在基板上涂布該包層材料，然后從上方用壓模按壓該包層材料并將其延展成很薄的包層材料。在該包層材料硬化而形成下包層后，在下包層上形成芯。接著，在下包層上涂布上述包層材料，然后從上方用壓模按壓該包層材料并將其延展成很薄的包層材料，然后使該包層材料硬化，從而獲得上包層。最后，除去基板，從而獲得能以很小的曲率半徑進行彎曲的薄膜光波導(dǎo)。
文檔編號G02B6/13GK1973224SQ20058002080
公開日2007年5月30日 申請日期2005年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月25日
發(fā)明者石田慶久, 榎并顯, 藤崎民雄, 細川速美 申請人:歐姆龍株式會社