JP2008058926A - Optical waveguide member, optical wiring board, optical wiring module, display device, and optical waveguide member and optical wiring board manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】 生産性に優れた、光導波路部材、光導波路部材が含まれる光配線基板、光配線基板と光半導体素子とを含む光配線モジュール、及び光導波路部材が含まれる表示装置、ならびに光導波路部材及び光配線基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】 転写シート26a及び金属膜26bを有し、転写シート26aと金属膜26bとが剥離可能な状態に保持されている転写部材26を準備する工程と、転写部材26の金属膜26b上に第1クラッド層6を形成する工程と、第1クラッド層6上に光を伝播させるコア層7を積層する工程と、コア層7上に、コア層7を被覆する第2クラッド層8を積層することにより、第1クラッド層6、コア層7、および第2クラッド層8を含んで構成される積層体を形成する工程と、を備えることを特徴とする光導波路部材の製造方法。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide member excellent in productivity, an optical wiring substrate including the optical waveguide member, an optical wiring module including the optical wiring substrate and the optical semiconductor element, a display device including the optical waveguide member, and an optical waveguide. To provide a member and an optical wiring board manufacturing method.
A step of preparing a transfer member 26 having a transfer sheet 26a and a metal film 26b, wherein the transfer sheet 26a and the metal film 26b are held in a peelable state, and on the metal film 26b of the transfer member 26 Forming a first clad layer 6, a step of laminating a core layer 7 for propagating light on the first clad layer 6, and a second clad layer 8 covering the core layer 7 on the core layer 7. Forming a laminated body including the first clad layer 6, the core layer 7, and the second clad layer 8 by laminating, and a method of manufacturing an optical waveguide member, comprising:
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、光信号を伝送するための光導波路部材、光導波路部材を有する光配線基板、光配線モジュール、及び表示装置、ならびに光導波路部材および光配線基板の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical waveguide member for transmitting an optical signal, an optical wiring board having the optical waveguide member, an optical wiring module, a display device, and a method for manufacturing the optical waveguide member and the optical wiring board.
近年、情報を伝達する媒体として、電気信号に代えて光信号が用いられる場合がある。光信号を伝送する手段として、光導波路が形成されている光導波路部材がある。 In recent years, an optical signal is sometimes used instead of an electrical signal as a medium for transmitting information. As means for transmitting an optical signal, there is an optical waveguide member in which an optical waveguide is formed.
従来の技術の光導波路部材は、光を伝播するコア層と、該コア層を被覆する第1クラッド層および第2クラッド層とで構成されている。また光導波路部材の表面には、発光素子が設けられている。 A conventional optical waveguide member includes a core layer that propagates light, and a first cladding layer and a second cladding layer that cover the core layer. A light emitting element is provided on the surface of the optical waveguide member.
従来の光導波路部材は、プリント配線基板などの支持基板に第1クラッド層、コア層および第2クラッド層を順次積層することにより製作される。コア層は、短冊状に形成され、その長手方向の一端部に傾斜面を有する。この傾斜面は、前記一端部に近づくにつれて前記第1クラッド層より離間するように傾斜されており、コア層の構成材料からなるコア材料層を第1クラッド層上に積層した後であって、第2クラッド層を積層する前に、前記コア材料層の一端部を、異方性エッチングを行なうなどによって形成される。
従来技術の光導波路部材の製造方法では、コア層の傾斜面を形成するには、異方性のエッチングを用いる必要があり、傾斜面の形状を制御することが困難である。それ故、光導波路部材の製造工程が複雑になる。 In the conventional optical waveguide member manufacturing method, it is necessary to use anisotropic etching to form the inclined surface of the core layer, and it is difficult to control the shape of the inclined surface. Therefore, the manufacturing process of the optical waveguide member becomes complicated.
本発明の目的は、上記問題点を解決した、光導波路部材、光導波路部材が含まれる光配線基板、光配線基板と光半導体素子とを含む光配線モジュール、及び光導波路部材が含まれる表示装置、並びに、光導波路部材および光配線基板の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to solve the above problems, an optical waveguide member, an optical wiring substrate including the optical waveguide member, an optical wiring module including the optical wiring substrate and the optical semiconductor element, and a display device including the optical waveguide member And an optical waveguide member and an optical wiring board manufacturing method.
本発明の光導波路部材の製造方法は、転写シート及び金属膜を有し、前記転写シートと前記金属膜とが剥離可能な状態に保持されている転写部材を準備する工程と、前記転写部材の前記金属膜上に第1クラッド層を形成する工程と、前記第1クラッド層上に光を伝播させるコア層を積層する工程と、前記コア層上に、該コア層を被覆する第2クラッド層を積層することにより、前記第1クラッド層、前記コア層、および前記第2クラッド層を含んで構成される積層体を形成する工程と、を備える。 The method for producing an optical waveguide member of the present invention includes a step of preparing a transfer member having a transfer sheet and a metal film, the transfer sheet and the metal film being held in a peelable state, Forming a first clad layer on the metal film; laminating a core layer for propagating light on the first clad layer; and a second clad layer covering the core layer on the core layer. Forming a laminated body including the first clad layer, the core layer, and the second clad layer.
また本発明の光導波路部材の製造方法は、上述の光導波路部材の製造方法において、前記転写シートを前記積層体及び前記金属膜より剥離する工程を更に備えている。 Moreover, the manufacturing method of the optical waveguide member of this invention is further provided with the process of peeling the said transfer sheet from the said laminated body and the said metal film in the manufacturing method of the above-mentioned optical waveguide member.
さらに本発明の光導波路部材の製造方法は、上述の光導波路部材の製造方法において、前記転写シートを前記積層体及び前記金属膜より剥離した後に、前記金属膜を除去する工程を更に備えている。 Furthermore, the method for manufacturing an optical waveguide member of the present invention further includes the step of removing the metal film after the transfer sheet is peeled from the laminate and the metal film in the above-described method for manufacturing an optical waveguide member. .
また本発明の光導波路部材の製造方法は、上述の光導波路部材の製造方法において、前記転写シートを前記積層体及び前記金属膜より剥離した後に、前記金属膜をパターン加工する工程を更に備えている。 Moreover, the manufacturing method of the optical waveguide member of the present invention further includes a step of patterning the metal film after the transfer sheet is peeled from the laminate and the metal film in the above-described manufacturing method of the optical waveguide member. Yes.
さらに本発明の光導波路部材の製造方法は、上述の光導波路部材の製造方法において、前記コア層に傾斜面を設ける工程を更に備え、前記傾斜面と前記第1クラッド層と接する前記コア層の表面との間の傾斜角度αが90度よりも小さい。 Furthermore, the method for manufacturing an optical waveguide member according to the present invention further includes a step of providing an inclined surface on the core layer in the above-described method for manufacturing an optical waveguide member, wherein the core layer is in contact with the inclined surface and the first cladding layer. The angle of inclination α with the surface is smaller than 90 degrees.
また本発明の光導波路部材の製造方法は、上述の光導波路部材の製造方法において、前記コア層に設けられた前記傾斜面上に反射膜を設ける工程を更に備え、前記積層体は前記反射膜を含んで構成されている。 The method for producing an optical waveguide member of the present invention further includes a step of providing a reflective film on the inclined surface provided in the core layer in the above-described method for producing an optical waveguide member, and the laminate includes the reflective film It is comprised including.
さらに本発明の光導波路部材の製造方法は、上述の光導波路部材の製造方法において、前記転写シートは、前記金属膜と接する面に第2金属膜を有しており、該第2金属膜と前記金属膜との間で剥離可能となっている。 Furthermore, the optical waveguide member manufacturing method of the present invention is the above-described optical waveguide member manufacturing method, wherein the transfer sheet has a second metal film on a surface in contact with the metal film, It can be peeled from the metal film.
また本発明の光導波路部材の製造方法は、上述の光導波路部材の製造方法において、前記第2クラッド層上に、第3金属膜が被着される。 Moreover, the manufacturing method of the optical waveguide member of this invention WHEREIN: A 3rd metal film is deposited on the said 2nd cladding layer in the manufacturing method of the above-mentioned optical waveguide member.
さらに本発明の光導波路部材の製造方法は、上述の光導波路部材の製造方法において、前記金属膜および前記第3金属膜の少なくともいずれか一方が所定パターンに加工される。 Furthermore, the method for manufacturing an optical waveguide member of the present invention is the above-described method for manufacturing an optical waveguide member, wherein at least one of the metal film and the third metal film is processed into a predetermined pattern.
本発明の光配線基板の製造方法は、転写シート及び金属膜を有し、前記転写シートと前記金属膜とが剥離可能な状態に保持されている転写部材を準備する工程と、前記転写部材の前記金属膜上に第1クラッド層を形成する工程と、前記第1クラッド層上に光を伝播させるコア層を積層する工程と、前記コア層上に、該コア層を被覆する第2クラッド層を積層することにより、前記第1クラッド層、前記コア層、および前記第2クラッド層を含んで構成される積層体を形成する工程と、前記積層体を、前記第2クラッド層を配線基板に対して対向させるように前記配線基板に被着させる工程と、前記転写シートを前記積層体及び前記金属膜より剥離する工程と、を備えている。 The method for manufacturing an optical wiring board of the present invention includes a step of preparing a transfer member having a transfer sheet and a metal film, and holding the transfer sheet and the metal film in a peelable state; Forming a first clad layer on the metal film; laminating a core layer for propagating light on the first clad layer; and a second clad layer covering the core layer on the core layer. Forming a laminate including the first clad layer, the core layer, and the second clad layer, and laminating the second clad layer as a wiring substrate. A step of attaching the wiring sheet to the wiring substrate so as to oppose the substrate, and a step of peeling the transfer sheet from the laminate and the metal film.
また本発明の光配線基板の製造方法は、上述の光配線基板の製造方法において、前記転写シートを前記積層体及び前記金属膜より剥離した後、前記金属膜を除去する工程を更に備えている。 The method for manufacturing an optical wiring board according to the present invention further includes the step of removing the metal film after peeling the transfer sheet from the laminate and the metal film in the method for manufacturing an optical wiring board described above. .
さらに本発明の光配線基板の製造方法は、上述の光配線基板の製造方法において、前記転写シートを前記積層体及び前記金属膜より剥離した後、前記金属膜をパターン加工する工程を更に備えている。 Furthermore, the method for manufacturing an optical wiring board of the present invention further includes a step of patterning the metal film after the transfer sheet is peeled from the laminate and the metal film in the method for manufacturing an optical wiring board described above. Yes.
また本発明の光配線基板の製造方法は、上述の光配線基板の製造方法において、前記コア層に傾斜面を設ける工程を更に備え、前記傾斜面と前記第1クラッド層と接する前記コア層の表面との間の角度αが90°よりも小さい。 The method for manufacturing an optical wiring board according to the present invention further includes the step of providing an inclined surface on the core layer in the method for manufacturing an optical wiring board, wherein the core layer is in contact with the inclined surface and the first cladding layer. The angle α to the surface is smaller than 90 °.
さらに本発明の光配線基板の製造方法は、上述の光配線基板の製造方法において、前記コア層に設けられた傾斜面上に反射膜を設ける工程を更に備え、前記積層体は前記反射膜を含んで構成されている。 Furthermore, the method for manufacturing an optical wiring board of the present invention further includes a step of providing a reflective film on the inclined surface provided in the core layer in the above-described optical wiring board manufacturing method, and the laminate includes the reflective film. It is configured to include.
本発明の光配線基板は、配線基板と、該配線基板上に配設される光導波路部材と、を備え、前記光導波路部材は、第1クラッド層と、該第1クラッド層よりも配線基板側に配置される第2クラッド層と、前記第1クラッド層と前記第2クラッド層との間に介在され、傾斜面を有する複数のコア層と、を有し、前記第1クラッド層側に位置するコア層の表面と前記傾斜面との間の角度αは90度よりも小さい。 An optical wiring board of the present invention includes a wiring board and an optical waveguide member disposed on the wiring board, and the optical waveguide member includes a first cladding layer and the wiring board more than the first cladding layer. A second clad layer disposed on the side, and a plurality of core layers having an inclined surface interposed between the first clad layer and the second clad layer, and on the first clad layer side The angle α between the surface of the core layer positioned and the inclined surface is smaller than 90 degrees.
また本発明の光配線基板は、上述の光配線基板において、前記角度αが41度以上49度以下である。 In the optical wiring board of the present invention, in the above-described optical wiring board, the angle α is not less than 41 degrees and not more than 49 degrees.
さらに本発明の光配線基板は、上述の光配線基板において、前記傾斜面が、前記第2クラッド層側に突出した曲面状に形成されている。 Furthermore, in the optical wiring board of the present invention, in the above-described optical wiring board, the inclined surface is formed in a curved shape protruding toward the second cladding layer.
また本発明の光配線基板は、上述の光配線基板において、前記傾斜面上に光を反射するための反射膜が被着されている。 In the optical wiring board of the present invention, in the above-described optical wiring board, a reflective film for reflecting light is deposited on the inclined surface.
さらに本発明の光配線基板は、上述の光配線基板において、前記第2クラッド層は、前記傾斜面及び前記反射膜を被覆するように形成されている。 Furthermore, in the optical wiring board of the present invention, in the above-described optical wiring board, the second cladding layer is formed so as to cover the inclined surface and the reflective film.
また本発明の光配線基板は、上述の光配線基板において、前記光導波路部材の表面は、平坦面である。 In the optical wiring board of the present invention, in the optical wiring board described above, the surface of the optical waveguide member is a flat surface.
さらに本発明の光配線基板は、上述の光配線基板において、前記光導波路部材は、前記第1クラッド層の前記配線基板と反対側の表面に、導電層を有する。 Furthermore, the optical wiring board of the present invention is the above-mentioned optical wiring board, wherein the optical waveguide member has a conductive layer on the surface of the first cladding layer opposite to the wiring board.
また本発明の光配線基板は、上述の光配線基板において、前記光導波路部材は、第1クラッド層の前記配線基板と反対側の表面と前記導電層との間に樹脂層を有し、前記導電層が無電界めっき法により形成されている。 The optical wiring board of the present invention is the above-described optical wiring board, wherein the optical waveguide member has a resin layer between a surface of the first cladding layer opposite to the wiring board and the conductive layer, The conductive layer is formed by electroless plating.
さらに本発明の光配線モジュールは、上述の光配線基板と、前記配線パターンに接続される光半導体素子と、を備えている。 Furthermore, an optical wiring module of the present invention includes the above-described optical wiring board and an optical semiconductor element connected to the wiring pattern.
本発明の光導波路部材は、第1クラッド層と、該第1クラッド層上に配置され、傾斜面を有するコア層と、前記傾斜面を含むコア層を連続的に被覆する第2クラッド層と、を備えている。 An optical waveguide member according to the present invention includes a first cladding layer, a core layer disposed on the first cladding layer and having an inclined surface, and a second cladding layer continuously covering the core layer including the inclined surface. It is equipped with.
また本発明の光導波路部材は、上述の光導波路部材において、前記第1クラッド層及び前記第2クラッド層に一対の金属膜を有し、該一対の金属膜の少なくともいずれか一方が転写により被着されている。 The optical waveguide member of the present invention is the above-described optical waveguide member, wherein the first cladding layer and the second cladding layer have a pair of metal films, and at least one of the pair of metal films is covered by transfer. It is worn.
そして、本発明の表示装置は、表示部と、前記表示部を制御する操作部と、前記表示部と前記操作部とを光学的に接続する上述の光導波路部材と、を備えている。 And the display apparatus of this invention is provided with the display part, the operation part which controls the said display part, and the above-mentioned optical waveguide member which optically connects the said display part and the said operation part.
本発明によれば、光配線基板や光配線モジュールを形成する際に、光導波路部材を配線基板に転写することにより、光導波路部材のコア層に設けられる傾斜面の形成が容易となり、生産性向上に貢献できる。 According to the present invention, when an optical wiring board or an optical wiring module is formed, the inclined surface provided in the core layer of the optical waveguide member can be easily formed by transferring the optical waveguide member to the wiring board. Can contribute to improvement.
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。また実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping description may be omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in the preceding section. In addition to the combination of parts specifically described in each embodiment, the embodiments may be partially combined as long as the combination is not particularly troublesome.
(第1の実施形態)
図1Aは、第1の実施形態に係る光配線モジュール1を示す斜視断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1A is a perspective sectional view showing the
光配線モジュール1は、大略的に、光配線基板2と、該光配線基板2上に搭載される光半導体素子としての発光素子3と、を備えた構成を有している。また、光配線基板2は、配線基板としての支持基板5と、支持基板5上に配設され、表面に発光素子3が搭載される光導波路部材4によって構成される。
The
光配線モジュール1は、支持基板5より供給される電気信号を、光導波路部材4を介して発光素子3に供給し、その電気信号に基づいて発光素子3を発光させる。そして、発光素子3の光を光信号として光導波路部材4を介して光ファイバ等の外部接続部材に伝送する。
The
光配線基板2は、大略的に長方形状であって板状に形成されている。以下では、光配線基板2の厚み方向(図1A〜図1Dの上下方向)をZ1方向とし、長手方向(図1A〜図1Dの左右方向)をX1方向とし、Z1方向およびX1方向に垂直な方向(図1A〜図1Dの奥行き方向)をY1方向と称する。
The
支持基板5は、配線導体を有する配線基板であり、たとえば、樹脂、アルミナ系セラミックまたはガラスセラミック等の絶縁材料により形成された絶縁基板と、該絶縁基板上に銅、金、銀またはアルミニウム等の導電材料からなる配線導体と、を有した構成を有している。支持基板5の配線構造は、単層配線でも多層配線であっても良い。このような支持基板5は、その上面で光導波路部材4を支持するとともに、配線導体が光導波路部材4に設けられる貫通電極10を介して発光素子3に電気信号を供給する。なお、光配線モジュール1がコンピュータ等の計算機器に組み込まれる場合、支持基板5の配線導体は、中央演算処理装置(Central Processing Unit:略称CPU)などのIC回路に電気的に接続される。
The
支持基板5上に搭載される光導波路部材4は、発光素子3側に配置される第1クラッド層6と、支持基板5に接する第2クラッド層8と、第1クラッド層6と第2クラッド層8との間に介在され、傾斜面13を有する複数のコア層7と、傾斜面13に被着される反射膜14と、発光素子3と支持基板5の配線導体とを電気的に接続するための貫通電極10と、を有している。また光導波路部材4は、Z1方向の厚みが50μm以上100μm以下に形成されている。なお、光導波路部材1の両主面、すなわち、第1クラッド層6の表面と、第2クラッド層8の表面は平坦状に形成されている。
The
複数のコア層7は、X1方向に延びる帯状に形成され、互いに間隔をあけてY1方向に沿って配設されている。各コア層の断面形状(Y1軸とZ1軸に平行な断面の形状)は、長方形状もしくは正方形状に形成されている。また、コア層7のX1方向一端部には、傾斜面13が形成されている。傾斜面13は、第1クラッド層6側に位置するコア層7の表面40と傾斜面13との間の傾斜角度αが90度よりも小さくなるようにX1方向に対して傾斜している。この傾斜面13の傾斜角度αは、41度以上49度以下が好ましい(本実施形態では、傾斜角度αは45度に設定されている)。傾斜角度αが41度以上49度以下であると、発光素子3の光をコア層7に向かって良好に伝送でき、光信号の伝送損失を良好に低減できる。ただし、傾斜角が41度以上49度以下の範囲以外の傾斜面であっても構わない。また、傾斜面13は、必ずしもコア層7の一端部に形成されている必要はない。またこの傾斜面13には、アルミニウム、ニッケル、クロム等の光を反射させることが可能な材料からなる反射膜14が形成されている。
The plurality of
第1クラッド層6、コア層7および第2クラッド層8は、透光性材料により形成されており、第1および第2クラッド層6,8は、コア層7と異なる屈折率を有する透光性材料から成る。コア層7は、第1および第2クラッド層6,8の屈折率より高く、第1および第2クラッド層6,8と同じ透光性材料から成る。透光性材料としては、たとえばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリシラノール樹脂、ポリシラン、ポリシラザン系樹脂またはガラスが用いられる。ただし、コア層7、第1クラッド層6、および第2クラッド層8は、互いに同一の透光性材料から成ることに限定されず、コア層7の屈折率が第1および第2クラッド層6,8の屈折率よりも高ければ、互いに異なる透光性材料によって形成されてもよい。
The
一方、貫通電極10は、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、クロム、鉄、タングステンまたはモリブデン等の導電材料により円柱状に形成され、Y1方向にわたって複数個配列されている。
On the other hand, the through
ここで、貫通電極10は、室温(25℃)における熱伝導率が100W/m・K以上であり、かつ電気抵抗率が1.0×10−7Ω・m以下を満たすような材料により形成されることが好ましい。この場合、光導波路部材4に実装され、貫通電極10に対して電気的に接続される発光素子4や他の電子素子は、動作中に発する熱が貫通電極10を介して良好に放熱されることとなる。それ故、発光素子4や他の電子素子を安定的に動作させることが可能となる。
Here, the through
上述した貫通電極10の材料であれば、銅、銀、金、アルミニウム、モリブデン、タングステンが好ましい。例えば、銅(熱伝導率:395W/m・K、電気抵抗率:1.69×10−8Ω・m)、アルミニウム(熱伝導率223W/m・K、電気抵抗率:2.66×10−8Ω・m)、金(熱伝導率:293W/m・K、電気抵抗率:2.44×10−8Ω・m)、モリブデン(熱伝導率:147W/m・K、電気抵抗率:5.78×10−8Ω・m)、タングステン(熱伝導率:167W/m・K、電気抵抗率:5.5×10−8Ω・m)である。
If it is a material of
また、貫通電極10は、コア層7と同一材料から成る電極形成層28に設けられた貫通孔16の内部に設けられており、XY平面に平行な断面における断面積が発光素子3側よりも支持基板5側で大きくなっている。なお、電極形成層28は、発光素子3側の表面は一部が第1クラッド層6より露出しており、支持基板5側の表面は第2クラッド層8及び貫通電極10で被覆された形に形成されている。すなわち、光導波路部材4の発光素子3側の表面は、第1クラッド層6、電極形成層28及び貫通電極10の表面が露出しており、該露出面は略平坦に形成されている。また、光導波路部材4の支持基板5側の表面は、第2クラッド層8及び貫通電極10が露出しており、該露出面は略平坦に形成されている。
Further, the through
一方、光導波路部材4の第1クラッド層6上に搭載される複数の発光素子3は、例えば、面発光型半導体レーザ(Vertical Cavity Surface-Emitting Laser:略称VCSEL)により構成されている。各発光素子3は、一対の貫通電極10に対してバンプ24を介して電気的に接続されている。一方、各発光素子3が光導波路部材4に対して傾くことを防止するため、バンプ24に対応させて一対のダミーバンプ25が設けられている。なお、バンプ24およびダミーバンプ25は、たとえば金(Au)や半田等の導電材料により形成されている。
On the other hand, the plurality of
このような発光素子3は、そのレーザ光が光導波路部材4の傾斜面13に入射可能な位置(例えば、傾斜面13の直上位置)に配置されている。そして、支持基板5より貫通電極10を介して電気信号が発光素子3に供給されると、該電気信号に基づいて発光素子3がレーザ光を傾斜面13に向けて出射し、そのレーザ光が傾斜面13に形成される反射膜14でX1方向に向かって反射される。反射されたレーザ光はコア層7内を光信号として伝播することにより、電気信号が光信号へと変換されることとなる。
Such a
本実施の形態では、VCSELを発光素子3として用いているが、必ずしもVCSELに限定されない。たとえば端面発光型レーザダイオードでもよく、レーザ光を照射可能なものであればよい。また発光素子3に代えて、受光素子42を光配線基板2に配設してもよい。なお、受光素子42を配設する場合、光導波路部材4から伝播した光信号が受光素子42によって電気信号に変換される。すなわち、コア層7を伝播した光が傾斜面13に入射し、該入射光が反射膜14で受光素子42に向かって反射される。反射された光は受光素子42に入射され、該入射光に基づいて受光素子42が貫通電極10を介して支持基板5に電気信号を供給する。その結果、光信号が電気信号に変換されることとなる。
In the present embodiment, a VCSEL is used as the
図2は、上述した光配線モジュール1の製造方法の各工程のフローチャートを示す図である。図3A〜図3Nは、各工程で製造される部材を示す斜視断面図である。以下では、このようにして構成される光配線モジュール1の製造方法について図2に示すフローチャートに沿って説明する。
FIG. 2 is a diagram showing a flowchart of each step of the method for manufacturing the
ステップs1は、まず、図3Aに示す長方形状の転写部材26を準備する。なお、以下では、転写部材26の厚み方向をZ2方向(図3A〜図3Fにおいて、上下方向)とし、その長手方向をX2方向(図3A〜図3Fにおいて左右方向)とし、Z2方向とX2方向とに垂直な方向をY2方向(図3A〜図3Fにおいて奥行き方向)と称する。
In step s1, first, a
転写部材26は、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、プラスチック、ステンレス、ニッケル合金、アルミニウム、またはチタン等からなる転写シート26a上に銅等の導電性材料から成る金属膜26bを形成した構成を有しており、転写シート26aと金属膜26bとが互いに剥離可能な接着力で接着されている。両者を剥離させやすくするためには、転写シート26aと金属膜26bとの間に離型材を介在させても良い。
The
このような転写部材26を用いて、転写部材26の上に積層された光導波路部材4を支持基板5に転写する際、まず、転写部材26と共に光導波路部材4を支持基板5に接着させる。次に、転写部材26を構成する転写シート26aを金属膜26bより剥離させる。そして、金属膜26bをエッチングにより除去することによって光導波路部材4が支持基板5に転写される。なお、転写シート26a上の金属膜26bは、エッチングによる除去を容易にするため、3μm〜35μmの厚みが望ましい。
When the
また、図3Nに示すように、転写シート26aは、前記金属膜26bと接する面に銅等の導電材料からなる第2金属膜26a’を有していても良い。この場合、金属膜26bと第2金属膜26a’とが互いに剥離されることとなるため、両金属膜26b、26a’間に離型材を介在させても良い。
As shown in FIG. 3N, the
ステップs2においては、図3Bに示すように、転写部材26の金属膜26b上に、第1クラッド層6を形成する。第1クラッド層6は、次のような工程を経て製作される。すなわち、まず、透光性材料を溶剤に溶かした液体が、スピンコーター、バーコーター、ドクターブレード、ダイコーターまたはディップコーターなどを用いて金属膜26b上に塗布される。次に、塗布された液体を乾燥させて第1クラッド材料層を転写部材26にZ2方向一方(図3A〜図3Fにおいて上方)に積層する。この積層体をフォトリソグラフィ技術やエッチング等によって所定パターンに加工することにより、第1クラッド層6が形成される。なお、第1クラッド層6は、上述の第1クラッド材料層を型に入れて成形する方法等の種々の加工方法を使用できる。
In step s2, the
ステップs3では、図3Cに示すように、第1クラッド層6上に複数のコア材料層27および複数の電極形成層28を形成する工程である。
Step s3 is a step of forming a plurality of core material layers 27 and a plurality of electrode formation layers 28 on the
まず、コア層7を構成する透光性材料を溶剤に溶かした液体が、スピンコーター、バーコーター、ドクターブレード、ダイコーターまたはディップコーターなどを用いて、転写部材26および第1クラッド層6に塗布される。次に、塗布した液体を乾燥させることによって透光性材料層29が形成される。次に、透光性材料層29をフォトリソグラフィ技術やエッチング等を用いて所定パターンに加工することにより、複数のコア材料層27および複数の電極形成層28が形成される。
First, a liquid obtained by dissolving a translucent material constituting the
ステップs4では、図3Dに示すように、コア材料層27を加工してコア層7を形成する工程である。まずコア材料層27のX2方向一端部を砥石やダイヤモンド等の硬質材料からなる工具32で押圧することによって、傾斜面13を形成する。これによって傾斜面13を容易に形成することができる。工具32は、図3Dの仮想線で示すように、傾斜面13に対応した先端形状を有している。工具32は、具体的には、ナノインプリント、またはマイクロエンボスによって実現できる。なお、工具32でコア材料層27を押圧する時、コア材料層27は完全硬化状態でも半硬化状態でもよいが、コア材料層27は、完全硬化させた状態で工具32を圧入すると、コア材料層27にクラックが発生する場合があるため、コア材料層27は半硬化状態で加工することが好ましい。ここで、半硬化状態とは、25%以上80%以下の樹脂が重合反応した状態である。
Step s4 is a step of forming the
なお、本実施の形態では、傾斜面13が機械加工によって形成されているけれども、必ずしもこれに限定されない。たとえばレーザ加工であってもよく、またエッチングであってもよい。またエッチングも、フォトリソグラフィ技術に限定されることなく、プラズマエッチングであってもよく、イオンビームによって除去させてもよい。
In the present embodiment, the
ステップs5では、傾斜面13に反射膜14を形成する工程である。物理蒸着(Physical Vapor Deposition:略称PVD)法等の薄膜形成技術を用いて、傾斜面13にアルミニウム、ニッケル、クロムなどの反射材料を蒸着し、傾斜面13に反射膜14を形成する。
Step s5 is a step of forming the
ステップs6では、電極形成層28に貫通孔16を形成する工程である。貫通孔16は、使用する光導波路材料の特性に合わせてフォトリソグラフィ技術、金型加工、エッチング技術等を採用することにより形成される。本実施の形態では、ステップs6はステップs5の後に行なっているが、ステップs6はステップs4とステップs5との間、ステップs3とステップs4の間、またはステップs7とステップs8との間にレーザを用いて加工を行なっても良い。フォトリソグラフィ技術や金型加工技術を用いると光導波路に対する貫通孔16の位置精度を維持できる。また、レーザを用いて加工する方法は細く長い貫通孔16を容易に加工できる特長がある。
Step s6 is a step of forming the through
ステップs7では、図3Eに示すように、第1クラッド層6およびコア層7に第2クラッド層8を積層する工程である。第2クラッド層の構成材料である透光性材料を溶剤に溶かした液体がスピンコーター、バーコーター、ドクターブレード、ダイコーターまたはディップコーターなどを用いて、第1クラッド層6、コア層7および電極形成層28に塗布される。次に、塗布した液体を乾燥させて第2クラッド材料層が形成される。次に、第2クラッド材料層を所定パターンに加工することによって第2クラッド層8が形成される。第2クラッド材料層は表面を平坦化するために研磨してもよく、研磨方法としては、たとえばアルミナ、炭化ケイ素またはダイヤモンドなどの砥粒を含む砥石を用いて研磨する方法、前記砥粒を表面部に付着させ、ブラシによって研磨する方法、またはバフを用いて研磨する方法が用いられる。またダイヤモンドから成る切削具を用いて削り取る方法によって、第2クラッド層前駆体の前記表面部を平坦状に形成してもよい。
Step s7 is a step of laminating the
ステップs8では、図3Fに示すように、貫通孔16内に貫通電極10を形成する工程であり、貫通電極10の形成によって転写部材26上に光導波路部材4に相当する積層体が形成される。
In step s8, as shown in FIG. 3F, the through
貫通電極10は、銅等からなる導電材料を電気めっきにより貫通孔16に充填させることにより形成される。この場合、転写部材26を構成する金属膜26bの表面を光導波路部材4より露出させておくことにより、該露出させた金属膜26bの表面より電気めっきのための通電を行なうことで、貫通電極10の形成を容易に行える。
The through
ステップs9では、図3Gに示すように、支持基板5に転写部材26上に形成された光導波路部材4を転写する工程である。具体的には、第2クラッド層8が支持基板5に対して接するように、光導波路部材4を、接着剤を介して支持基板5に固着する。このとき、光導波路部材4の貫通電極10と支持基板5に配設される配線導体とが電気的に接続されるようにする。
In step s9, as shown in FIG. 3G, the
ステップs10では、図3Hに示すように、転写部材26を構成する転写シート26aを転写部材26の金属膜26bより剥離する工程である。
In step s10, as shown in FIG. 3H, the
ステップs11では、図3Iに示すように、第1クラッド層6上に残された転写部材26を構成する金属膜26bをエッチングによって除去する工程である。金属膜26bをエッチングによって除去すると、第1クラッド層6および貫通電極10が露出する。
In step s11, as shown in FIG. 3I, the
ステップs12では、図3Jに示すように、貫通電極10上に複数の発光素子3を実装する工程である。具体的には、発光素子3をバンプ24を介して貫通電極10に接続するとともに、発光素子3をダミーバンプ25を介して第1クラッド層6に接続する。バンプ24やダミーバンプ25を半田で形成する場合、貫通電極10とバンプ24とのセルフアライメント作用により、高精度で発光素子3が位置決めされて実装される。このようにして発光素子3を実装すると、光配線モジュール1が形成され、光配線モジュール製造処理が終了する。
Step s12 is a step of mounting a plurality of
このとき、バンプ24が接続される貫通電極10の表面に凹部を形成すれば、バンプ24やダミーバンプ25が凹部に向かってセルフアライメントされ易くなり、発光素子3の位置決めが容易となる。
At this time, if a concave portion is formed on the surface of the through
以下では、このような製造方法が奏する効果について説明する。本実施の形態の製造方法によれば、光導波路部材を転写技術によって形成しているため、傾斜面13の形成が容易である。また、本実施形態のようにコア層7を被覆する第2クラッド層8によって傾斜面13を連続的に被覆することができ、傾斜面13を良好に第2クラッド層で被覆することができる。なお、傾斜面13を第1および第2のクラッド層とは異なる第3のクラッド層で被覆することを排除するものではない。
Below, the effect which such a manufacturing method has is explained. According to the manufacturing method of the present embodiment, since the optical waveguide member is formed by the transfer technique, the
また、本実施形態の製造方法によれば、反射膜14を形成する際に、傾斜面13のみならずコア層7の表面も露出しているため、反射膜14を傾斜面13上に容易に形成でき、光導波路部材4、光配線基板2、及び光配線モジュール1の生産性を高く維持することが可能となる。
Further, according to the manufacturing method of the present embodiment, when the
本実施形態の製造方法によれば、転写部材26上に光導波路部材4を形成した後、光導波路部材4を支持基板5に固着するようにしているため、発光素子3の実装面である光導波路部材4の表面を極めて平坦にすることができる。したがって、発光素子3の実装の位置決め精度が高く、これによっても生産性向上に寄与することが可能となる。なお、発光素子3の光の許容誤差は、光を反射するミラーとなる傾斜面13及び反射膜14に対して±1μm以内とすることが好ましいため、このような許容誤差の範囲内で発光素子3が傾斜面13等に位置合わせされる。
According to the manufacturing method of this embodiment, after the
本実施形態の製造方法によれば、傾斜面13に対して間隔をあけて貫通電極10が形成されているため、支持基板5の配線導体及び発光素子を容易に電気的に接続することができる。また傾斜面13に対して間隔をあけて貫通電極10が形成されているので、発光素子3または受光素子42を配設する際、貫通電極10を発光素子3の位置決めマーカとして用いることができる。
According to the manufacturing method of the present embodiment, since the through
本実施形態の製造方法によれば、貫通電極10と転写部材26を構成する前記金属膜26bとを同一の導電性材料により形成することにより、貫通電極10と金属膜26bとの固着強度を高め、光導波路部材4を支持基板5に対して転写する前に光導波路部材4が転写部材26から離脱することを防止できる。
According to the manufacturing method of the present embodiment, the through
なお、第1の実施形態では、発光素子3と光導波路部材4Dとの間には、空隙が形成されているが、図1Bに示すように、この空隙に発光素子3から出射されるレーザ光の通過領域を取り囲むように遮光部材62を設けても良い。この場合、発光素子3から発せられる光が良好に外部と遮光される。その結果、発光素子3の光が不所望に他の発光素子や受光素子に出射されたりすることが良好に防止される。
In the first embodiment, a gap is formed between the light emitting
この遮光部材62は、非光透過性樹脂により形成されている。非光透過性樹脂の一例としては、たとえばエポキシ樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、またはポリイミド樹脂などにカーボン粉末、グラファイト粉末などを混合した樹脂が考えられる。また、非光透過性樹脂の他の例としては、染色剤や着色剤を用いて黒くした樹脂材料や、エポキシ系樹脂にシリカ系フィラーおよびカーボン粉末を混合した樹脂が考えられる。
The
このような非光透過性樹脂は、使用する波長の光(たとえば850nm)に対する樹脂1cmあたりの光投入量に対する光透過量の割合(光透過量/光投入量)が−30dB以下のものであることが好ましく、さらに望ましくは−40dB以下のものが良い。 Such a non-light-transmitting resin has a light transmission amount ratio (light transmission amount / light input amount) of −30 dB or less with respect to the light input amount per 1 cm of resin with respect to light having a wavelength to be used (for example, 850 nm). More preferably, it should be -40 dB or less.
光透過量は、例えば、第1及び第2の光ファイバを準備した後、両光ファイバ間に樹脂を介在させ、第1光ファイバから第2光ファイバにレーザやLED等の光を伝送させ、第2光ファイバからの出射光の光量をパワーメータにて測定することにより求められる。他方、光投入量の測定方法としては、例えば、第1及び第2の光ファイバ間に樹脂を介在させずに直結させた状態で第1光ファイバから第2光ファイバに光を伝送させ、第2光ファイバからの出射光の光量をパワーメータにて測定することにより求められる。そして、この測定によって得られた2つの光量を用いて光投入量に対する光透過量の割合が求められる。 For example, after the first and second optical fibers are prepared, a resin is interposed between both optical fibers, and light such as a laser and an LED is transmitted from the first optical fiber to the second optical fiber. It is obtained by measuring the amount of light emitted from the second optical fiber with a power meter. On the other hand, as a method for measuring the amount of light input, for example, light is transmitted from the first optical fiber to the second optical fiber in a state where the resin is directly connected between the first and second optical fibers, and the first optical fiber is transmitted. It is calculated | required by measuring the light quantity of the emitted light from 2 optical fibers with a power meter. Then, the ratio of the light transmission amount to the light input amount is obtained by using the two light amounts obtained by this measurement.
また本実施形態において、図1Cに示す如く、発光素子3と光導波路部材4との間に、光透過性樹脂から成る透光部材63を設けてもよい。透光部材63は、たとえば各発光素子3と光導波路部材4との両方に当接するように設けられる。これによって各発光素子3と光導波路部材4とが、より強固に透光部材63によって機械的に接続される。
In this embodiment, as shown in FIG. 1C, a
透光部材63とは、使用する波長の光(たとえば850nm)に対する透光部材1cmあたりの光投入量に対する光の減衰量(損失)の割合(光減衰量/光投入量)が6dB以下のものである。望ましくは3dB以下のものが好適に用いられ、最適には0.5dB以下がよい。
The
この光透過量は、例えば、第1及び第2の光ファイバを準備した上、両光ファイバ間に樹脂を介在させ、第1光ファイバから第2光ファイバにレーザやLED等の光を伝送させ、第2光ファイバからの出射光の光量をパワーメータにて測定することにより求められる。一方、光減衰量は、まず、光投入量を求め、光投入量から光透過量を減じることで算出される。光投入量は、第1及び第2の光ファイバ間に樹脂を介在させずに直結させた状態で第1光ファイバから第2光ファイバに光を伝送させ、第2光ファイバからの出射光の光量をパワーメータにて測定することにより求められる。そして、この測定によって得られた2つの光量の比によって光投入量に対する光の減衰量(損失)の割合が求められる。 For example, the first and second optical fibers are prepared, a resin is interposed between the two optical fibers, and light such as a laser or an LED is transmitted from the first optical fiber to the second optical fiber. The amount of light emitted from the second optical fiber is obtained by measuring with a power meter. On the other hand, the light attenuation amount is calculated by first obtaining the light input amount and subtracting the light transmission amount from the light input amount. The amount of light input is such that light is transmitted from the first optical fiber to the second optical fiber in a state where the first and second optical fibers are directly connected without interposing a resin, and the light emitted from the second optical fiber is transmitted. It is obtained by measuring the amount of light with a power meter. Then, the ratio of the light attenuation amount (loss) to the light input amount is obtained by the ratio of the two light amounts obtained by this measurement.
このような透光部材63は、たとえばエポキシ樹脂、アクリル樹脂またはシリコン樹脂などをディスペンサーなどで所定量注入して硬化させることにより形成される。
Such a
さらに本実施形態においては、図1Dに示す如く、傾斜面13に反射膜14を形成しているが、必ずしも形成する必要はない。たとえば反射膜14に代えて、第2クラッド層8と傾斜面13との間に空間Sを形成してもよい。空間Sにおける気体の屈折率がコア層7の屈折率より高い場合、傾斜面13で反射するので、反射膜14を設ける場合と同様の作用効果を奏する。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 1D, the
また本実施形態において、貫通電極10の形成をステップs11の後に行っても良い。この場合、配線基板の配線導体と貫通電極10の接続が強固にできるが、貫通電極10を形成するための電気めっきの作業性が悪い場合がある。したがって、この場合は、ステップs11において金属膜26bが除去されることで露出される第1クラッド層6の表面に、無電界めっき法あるいは蒸着法、スパッタ法などにより、銅、ニッケル、クロム、チタン、タングステン、またはモリブデンなどの導電材料層を被着した後、該導電材料層を介して貫通孔16内に貫通電極10を形成するようにしても良い。このとき、無電界めっきによって第1クラッド層6上に導電材料層を形成することは困難である。したがって、次のような方法により貫通電極10を形成することが好ましい。
In the present embodiment, the through
まず、図3Kに示す如く、第1クラッド層6および貫通孔16内にエポキシ樹脂等からなる樹脂材料層64を積層する。次に、図3Lに示す如く、樹脂材料層64の表面上に無電界めっき法による第1導電材料層65を形成する。続いて、図3Mに示す如く、第1導電材料層65を介して電気めっきにより貫通孔16内に貫通電極10を形成する。このとき、第1導電材料層65層上には貫通電極10と同質材料からなる第2導電材料層66が形成される。そして、必要であれば、樹脂材料層64、第1導電材料層65及び第2導電材料層66をエッチング等により除去したり、あるいは、パターン加工したりしても良い。
First, as shown in FIG. 3K, a
(第2の実施形態)
図4Aは第2の実施形態に係る光配線基板2Aを示す斜視断面図であり、図4Bは第2の実施形態に係る光配線モジュール1Aを示す斜視断面図、図4Cは第2の実施形態に係る光配線モジュール1Aの変形例を示す斜視断面図である。ここでは、第1の実施形態と異なる構成についてのみ説明し、共通する構成についてはその説明を省略する。また、基本的には、第1の実施形態が有する効果を奏するものとする。
(Second Embodiment)
4A is a perspective sectional view showing an
光配線モジュール1Aは、転写部材26を構成する金属膜26bを完全に除去するのではなく、発光素子3の搭載領域や貫通電極10の形成領域に位置する金属膜26bを除去し、その他の金属膜26bを残存させている。したがって、残存させた金属膜26bをエッチング加工することにより、電気配線として使用することができるため、光導波路部材4A上に新たに、めっきなどの方法で電気配線を形成する必要がなく、工数を低減することができる。
The
また、本実施形態において、図4Cに示すように、金属膜26bに対してダミーバンプ25を介して発光素子3を接続するようにしても良いし、ダミーバンプ25を通常のバンプとして機能させ、金属膜26bと発光素子3とを電気的に接続するようにしても構わない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4C, the
なお、本実施形態の光配線モジュール1Aが、第1実施形態と同様の効果を奏することは勿論である。
Of course, the
(第3の実施形態)
図5は、第3の実施形態の光配線モジュール1Bを示す図である。ここでは、第1の実施形態と異なる構成についてのみ説明し、共通する構成についてはその説明を省略する。また、基本的には、第1の実施形態が有する効果を奏するものとする。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing an optical wiring module 1B of the third embodiment. Here, only the configuration different from the first embodiment will be described, and the description of the common configuration will be omitted. Basically, the effects of the first embodiment are obtained.
光配線モジュール1Bは、第1の実施形態とは異なり、傾斜面13Bが第2クラッド層8側に突出するように曲面状に湾曲している。したがって、発光素子3が光導波路部材4Bの表面に対して傾いた場合であっても、傾斜面13に入射された発光素子3の光をコア層7に向かって良好に反射させることができる。それ故、発光素子3や受光素子42の配置位置に対する制限を軽減でき、配設位置に対する許容誤差を大きくすることができ、光配線モジュールの生産性を向上させることができる。
Unlike the first embodiment, the optical wiring module 1B is curved in a curved shape so that the
このような形状を有する傾斜面13Bは、第1実施形態におけるステップs4においてコア材料層27を工具32Bで押圧する際に、図5の仮想線で示すような傾斜面13Bに対応した形状を先端部に有する工具32Bを用いることによって形成される。
When the
この工具32Bを曲面にすることで、曲面の加工ができる。また、コア材料層27を構成する樹脂材料の硬化反応が50%から90%の範囲の場合は、コア材料層27の弾性変形を利用して傾斜面13Bを曲線とすることができる。
A curved surface can be processed by making the
本実施の形態では、傾斜面13Bが湾曲状に形成されているけれども、必ずしもこのような形状に限定されない。発光素子3からの光をコア層7に良好に反射することができるのであれば、傾斜面の形状は階段状であってもよい。
In the present embodiment, the
(第4の実施形態)
図6は、第4の実施形態の光配線モジュール1Cを示す図である。ここでは、第1の実施形態と異なる構成についてのみ説明し、共通する構成についてはその説明を省略する。また、基本的には、第1の実施形態が有する効果を奏するものとする。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing an
光配線モジュール1Cでは、コア層7の一端部ではなく、コア層7の中間部に傾斜面13が形成されている点で第1の実施形態と構成が異なっている。このような場合であっても、第1の実施形態と同様の効果を得られるため、傾斜面13の形成位置の自由度は高い。
The
(第5の実施形態)
図7は、第5の実施形態に係る光導波路部材4Dを示す断面図である。ここでは、第2の実施形態の光導波路部材4Aと異なる構成・製造方法についてのみ説明し、共通する構成についてはその説明を省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an
本実施の形態は、第2の実施形態と類似し、光導波路部材4Dは、第1クラッド層6に接する第2金属膜26bを含んで構成されているが、本実施形態は、第2の実施形態とは異なり、第3金属膜52が第2クラッド層8上に被着されている点で他の実施形態とは異なる。すなわち、光導波路部材4Dの両面に金属膜が存在している。
The present embodiment is similar to the second embodiment, and the
第2金属膜26bは、第2の実施形態と同様に転写によって形成しても良いし、あるいは、無電界めっき等を用いて形成しても良い。この場合、第2金属膜26bと第1クラッド層6との密着強度を高めるために、第2金属膜26bを形成する前に、エポキシ樹脂を第1クラッド層6上に形成した上で、第2金属膜26bを形成するための無電界めっきを行なうのが良い。
The
また、第3金属膜52は、第2金属膜26bと同様に、転写によって形成しても良いし、無電界めっき法によって形成しても良い。また、無電界めっきを行なう前に、第3金属膜52を形成する前に、エポキシ樹脂を第2クラッド層8上に形成した方が良い。
Further, the
また、本実施形態の光導波路部材4Dは、支持基板5に搭載しても良いし、搭載しなくても良いが、支持基板5に光導波路部材4Dを搭載しない場合であっても、第2金属膜26bや第3金属膜52を所定パターンに加工することにより、光導波路部材4Dに配線基板としての機能を付加することができる。一方、支持基板5に光導波路部材4Dを搭載する場合、光導波路部材4Dを支持基板5に搭載する前に、光半導体素子(発光素子または受光素子)を光導波路部材4Dに搭載しても良い。
Further, the
(第6実施形態)
図8は、第6の実施形態に係る携帯電話装置105(表示装置)を示す斜視図である。図9A及び図9Bは、携帯電話装置105の要部の拡大断面図である。なお、図9A,9Bでは、コア層7や貫通電極10、傾斜面13及び反射膜14等の図示を省略している。
(Sixth embodiment)
FIG. 8 is a perspective view showing a mobile phone device 105 (display device) according to the sixth embodiment. 9A and 9B are enlarged cross-sectional views of the main part of the
本実施形態の携帯電話装置105は、表示部106を有する第1筐体107と、操作部108を有する第2筐体109と、第1筐体107と第2筐体109とを接続する接続部110と、を備えている。第2筐体109は、第1筐体107に対して変位可能に構成され、両者は接続部110を介して接続されている。
The
例えば、携帯電話装置105は、第1筐体107と第2筐体109との角度を調整することにより、図9Aに示すように、表示部106と操作部108とを離間させた開状態や、図9Bに示すように、表示部106と操作部108とを対面させた閉状態に調整可能である。
For example, the
これら第1筐体107、第2筐体109および接続部110の内部には、第5の実施形態に係る光導波路部材4Dが収容されており、該光導波路部材4Dによって第1筐体107の表示部106と第2筐体109の操作部108とが光学的に接続されている。
The
この光導波路部材4Dは、後述するように、その両側に発光素子3と受光素子42を有しており、該発光素子3と受光素子42の近傍に、貫通電極10や傾斜面13、反射膜14等を有している。
As will be described later, the
かかる光導波路部材4Dは、可撓性を有しているため、図9Bのように、湾曲した状態であっても、光通信可能に構成される。なお、光導波路部材4Dは、ヤング率が3GPa以下であることが好ましい。また光導波路部材4Dに対して良好な可撓性を付与するためには、第1クラッド層6、コア層7及び第2クラッド層8の合計厚みが90μm以下で、且つ、第1金属膜26b及び第3金属膜52の合計厚みが18μm以下となるように、設定することが好ましい。
Since the
一方、第2筐体109には、光導波路部材4Dを支持し、操作部108に電気的に接続される配線基板5bと、該配線基板5bからの電気信号に基づいて光を発し、その光を光信号として光導波路部材4Dに伝達する発光素子3と、が収容されている。発光素子3と配線基板5bとは、光導波路部材4Dの貫通電極10を介して電気的に接続されている。また、発光素子3の光は、光導波路部材4Dの傾斜面13や反射膜14を介してコア層7に伝達される。
On the other hand, the
また第1筐体107には、光導波路部材4Dを支持し、表示部106に電気的に接続される配線基板5aと、光導波路部材4Dより伝達された光信号を受光し、該受光した光信号を電気信号に変換して配線基板5aに電気信号を伝達する受光素子42と、が収容されている。受光素子42と配線基板5aとは、光導波路部材4Dの貫通電極10を介して電気的に接続されている。また、受光素子42への光は、光導波路部材4Dの傾斜面13や反射膜14を介してコア層7に伝達される。また、配線基板5a、5bとしては、第1乃至第5実施形態に示された配線基板が使用可能である。
The
操作部108から入力された情報は、第2筐体109内の図示しない電気回路によって配線基板5bに電気信号として伝達され、その電気信号が光導波路部材4Dの貫通電極10を介して発光素子3に供給される。発光素子3によって電気信号が光信号に変換されると、その光信号が光導波路部材4Dの傾斜面13を介してコア層7に伝達される。そして、コア層7に伝達された光信号が光導波路部材4Dの傾斜面13を介して受光素子42に入力される。そして、受光素子42によって光信号が電気信号に変換されると、該電気信号が光導波路部材4Dの貫通電極10を介して配線基板5aに伝達される。そして、配線基板5aを介して表示部106内の駆動ICに電気信号が伝達され、該駆動ICによって画像表示がなされる。
Information input from the
このように本実施の形態では、光導波路部材4Dによって、第1筐体107の表示部106と第2筐体109の操作部108とが光学的に接続されるので、表示部106に送信すべき情報が多い場合であっても、高速かつ低電力で送信することができる。これによって利便性の高い携帯電話装置105を実現することができる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、本実施形態においては、表示装置の例として携帯電話装置を例に説明したが、例えば、パソコンに適用することも可能である。また、光導波路部材4Dは、DVDプレーヤー、DVDレコーダーまたはビデオデッキ等の再生録画機とテレビとを接続する接続部材、テレビとビデオカメラとを接続する接続部材等のように、複数の電子機器同士を接続する接続部材として用いることも可能である。
In the present embodiment, a mobile phone device has been described as an example of a display device. However, the present invention can also be applied to a personal computer, for example. In addition, the
1 光配線モジュール
2 光配線基板
3 発光素子
4 光導波路部材
5 支持基板
6 第1クラッド層
7 コア層
8 第2クラッド層
10 貫通電極
13 傾斜面
14 反射膜
16 貫通孔
26 転写部材
26a 転写シート
26b 第1金属膜
26a’ 第2金属膜
42 受光素子
52 第3金属膜
62 遮光部材
63 透明部材
64 樹脂材料層
65 第1導電材料層
66 第2導電材料層
105 携帯電話装置
106 表示部
107 第1筐体
108 操作部
109 第2筐体
110 接続部
DESCRIPTION OF
Claims (26)
前記転写部材の前記金属膜上に第1クラッド層を形成する工程と、
前記第1クラッド層上に光を伝播させるコア層を積層する工程と、
前記コア層上に、該コア層を被覆する第2クラッド層を積層することにより、前記第1クラッド層、前記コア層、および前記第2クラッド層を含んで構成される積層体を形成する工程と、を備えた光導波路部材の製造方法。 Preparing a transfer member having a transfer sheet and a metal film, and holding the transfer sheet and the metal film in a peelable state;
Forming a first cladding layer on the metal film of the transfer member;
Laminating a core layer for propagating light on the first cladding layer;
Forming a laminated body including the first clad layer, the core layer, and the second clad layer by laminating a second clad layer covering the core layer on the core layer; And a method of manufacturing an optical waveguide member.
前記転写シートを前記積層体及び前記金属膜より剥離する工程を更に備えた光導波路部材の製造方法。 In the manufacturing method of the optical waveguide member according to claim 1,
The manufacturing method of the optical waveguide member further provided with the process of peeling the said transfer sheet from the said laminated body and the said metal film.
前記転写シートを前記積層体及び前記金属膜より剥離した後に、前記金属膜を除去する工程を更に備えた光導波路部材の製造方法。 In the manufacturing method of the optical waveguide member according to claim 2,
A method for manufacturing an optical waveguide member, further comprising a step of removing the metal film after the transfer sheet is peeled from the laminate and the metal film.
前記転写シートを前記積層体及び前記金属膜より剥離した後に、前記金属膜をパターン加工する工程を更に備えた光導波路部材の製造方法。 In the manufacturing method of the optical waveguide member according to claim 2,
A method for producing an optical waveguide member, further comprising a step of patterning the metal film after the transfer sheet is peeled from the laminate and the metal film.
前記コア層に傾斜面を設ける工程を更に備え、
前記傾斜面と前記第1クラッド層と接する前記コア層の表面との間の傾斜角度αが90度よりも小さい光導波路部材の製造方法。 In the manufacturing method of the optical waveguide member according to claim 1,
A step of providing an inclined surface on the core layer;
A method for manufacturing an optical waveguide member, wherein an inclination angle α between the inclined surface and the surface of the core layer in contact with the first cladding layer is smaller than 90 degrees.
前記コア層に設けられた前記傾斜面上に反射膜を設ける工程を更に備え、
前記積層体は前記反射膜を含んで構成されている光導波路部材の製造方法。 In the manufacturing method of the optical waveguide member according to claim 5,
Further comprising a step of providing a reflective film on the inclined surface provided in the core layer;
The method for manufacturing an optical waveguide member, wherein the laminate includes the reflective film.
前記転写シートは、前記金属膜と接する面に第2金属膜を有しており、該第2金属膜と前記金属膜との間で剥離可能となっている光導波路部材の製造方法。 In the manufacturing method of the optical waveguide member according to claim 1,
The method for manufacturing an optical waveguide member, wherein the transfer sheet has a second metal film on a surface in contact with the metal film, and is peelable between the second metal film and the metal film.
前記第2クラッド層上に、第3金属膜が被着される光導波路部材の製造方法。 In the manufacturing method of the optical waveguide member according to claim 1,
A method of manufacturing an optical waveguide member in which a third metal film is deposited on the second cladding layer.
前記金属膜および前記第3金属膜の少なくともいずれか一方が所定パターンに加工される光導波路部材の製造方法。 In the manufacturing method of the optical waveguide member according to claim 8,
An optical waveguide member manufacturing method in which at least one of the metal film and the third metal film is processed into a predetermined pattern.
前記転写部材の前記金属膜上に第1クラッド層を形成する工程と、
前記第1クラッド層上に光を伝播させるコア層を積層する工程と、
前記コア層上に、該コア層を被覆する第2クラッド層を積層することにより、前記第1クラッド層、前記コア層、および前記第2クラッド層を含んで構成される積層体を形成する工程と、
前記積層体を、前記第2クラッド層を配線基板に対して対向させるように前記配線基板に被着させる工程と、
前記転写シートを前記積層体及び前記金属膜より剥離する工程と、を備えた光配線基板の製造方法。 Preparing a transfer member having a transfer sheet and a metal film, and holding the transfer sheet and the metal film in a peelable state;
Forming a first cladding layer on the metal film of the transfer member;
Laminating a core layer for propagating light on the first cladding layer;
Forming a laminated body including the first clad layer, the core layer, and the second clad layer by laminating a second clad layer covering the core layer on the core layer; When,
Adhering the laminate to the wiring board such that the second cladding layer faces the wiring board;
And a step of peeling the transfer sheet from the laminate and the metal film.
前記転写シートを前記積層体及び前記金属膜より剥離した後、前記金属膜を除去する工程を更に備えた光配線基板の製造方法。 In the manufacturing method of the optical wiring board of Claim 10,
The manufacturing method of the optical wiring board further provided with the process of removing the said metal film, after peeling the said transfer sheet from the said laminated body and the said metal film.
前記転写シートを前記積層体及び前記金属膜より剥離した後、前記金属膜をパターン加工する工程を更に備えた光配線基板の製造方法。 In the manufacturing method of the optical wiring board of Claim 10,
The manufacturing method of the optical wiring board further provided with the process of pattern-processing the said metal film, after peeling the said transfer sheet from the said laminated body and the said metal film.
前記コア層に傾斜面を設ける工程を更に備え、
前記傾斜面と前記第1クラッド層と接する前記コア層の表面との間の角度αが90°よりも小さい光配線基板の製造方法。 In the manufacturing method of the optical wiring board of Claim 10,
A step of providing an inclined surface on the core layer;
The manufacturing method of the optical wiring board whose angle (alpha) between the said inclined surface and the surface of the said core layer which contact | connects the said 1st cladding layer is smaller than 90 degrees.
前記コア層に設けられた傾斜面上に反射膜を設ける工程を更に備え、
前記積層体は前記反射膜を含んで構成されている光配線基板の製造方法。 In the manufacturing method of the optical wiring board of Claim 10,
A step of providing a reflective film on the inclined surface provided in the core layer;
The method for manufacturing an optical wiring board, wherein the laminate includes the reflective film.
前記光導波路部材は、第1クラッド層と、該第1クラッド層よりも配線基板側に配置される第2クラッド層と、前記第1クラッド層と前記第2クラッド層との間に介在され、傾斜面を有する複数のコア層と、を有し、前記第1クラッド層側に位置するコア層の表面と前記傾斜面との間の角度αは90度よりも小さい光配線基板。 A wiring board, and an optical waveguide member disposed on the wiring board,
The optical waveguide member is interposed between the first cladding layer, the second cladding layer disposed closer to the wiring substrate than the first cladding layer, the first cladding layer and the second cladding layer, An optical wiring board having a plurality of core layers each having an inclined surface, wherein an angle α between the surface of the core layer located on the first cladding layer side and the inclined surface is smaller than 90 degrees.
前記角度αが41度以上49度以下である光配線基板。 The optical wiring board according to claim 15,
An optical wiring board in which the angle α is not less than 41 degrees and not more than 49 degrees.
前記傾斜面が、前記第2クラッド層側に突出した曲面状に形成されている光配線基板。 The optical wiring board according to claim 15,
An optical wiring board in which the inclined surface is formed in a curved shape protruding toward the second cladding layer.
前記傾斜面上に光を反射するための反射膜が被着されている光配線基板。 The optical wiring board according to claim 15,
An optical wiring board, wherein a reflective film for reflecting light is deposited on the inclined surface.
前記第2クラッド層は、前記傾斜面及び前記反射膜を被覆するように形成されている光配線基板。 The optical wiring board according to claim 18,
The second clad layer is an optical wiring board formed so as to cover the inclined surface and the reflective film.
前記光導波路部材の表面は、平坦面である光配線基板。 The optical wiring board according to claim 15,
The optical wiring board, wherein the surface of the optical waveguide member is a flat surface.
前記光導波路部材は、前記第1クラッド層の前記配線基板と反対側の表面に、導電層を有する光配線基板。 The optical wiring board according to claim 15,
The optical waveguide member is an optical wiring board having a conductive layer on a surface of the first cladding layer opposite to the wiring board.
前記光導波路部材は、第1クラッド層の前記配線基板と反対側の表面と前記導電層との間に樹脂層を有し、前記導電層が無電界めっき法により形成されている光配線基板。 The optical wiring board according to claim 15,
The optical waveguide member has a resin layer between a surface of the first cladding layer opposite to the wiring substrate and the conductive layer, and the conductive layer is formed by an electroless plating method.
前記配線パターンに接続される光半導体素子と、を備えた光配線モジュール。 An optical wiring board according to claim 15,
And an optical semiconductor module connected to the wiring pattern.
前記第1クラッド層及び前記第2クラッド層に一対の金属膜を有し、該一対の金属膜の少なくともいずれか一方が転写により被着されている光導波路部材。 The optical waveguide member according to claim 24,
An optical waveguide member having a pair of metal films on the first clad layer and the second clad layer, and at least one of the pair of metal films being deposited by transfer.
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