JP7540215B2

JP7540215B2 - Optical Waveguides and Electronic Devices

Info

Publication number: JP7540215B2
Application number: JP2020114134A
Authority: JP
Inventors: 洋史白▲崎▼
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2024-08-27
Anticipated expiration: 2040-07-01
Also published as: JP2022012346A

Description

本発明は、光導波路および電子機器に関するものである。 The present invention relates to an optical waveguide and an electronic device.

特許文献１には、ヒンジ部を介して互いに回動可能に連結されている本体部と蓋体部とを備えた、折り畳み型の携帯電話装置が開示されている。この携帯電話装置の本体部は、複数のキー釦からなるキー操作部を備え、蓋体部は、面光源部で照明される液晶表示部を備えている。また、キー操作部および液晶表示部は、それぞれ導光板を備えており、これらの導光板同士は、光接続部材を介して光学的に連結されている。 Patent Document 1 discloses a foldable mobile phone device that has a main body and a cover that are rotatably connected to each other via a hinge. The main body of this mobile phone device has a key operation section consisting of multiple key buttons, and the cover section has a liquid crystal display section that is illuminated by a surface light source section. In addition, the key operation section and the liquid crystal display section each have a light guide plate, and these light guide plates are optically connected to each other via an optical connecting member.

このような構成によれば、共通の光源から２つの導光板に光を導き、キー操作部および液晶表示部の双方を照明することができる。つまり、１つの光源から出射した光を、キー操作部および液晶表示部の双方で利用することができる。これにより、携帯電話装置における電力消費の抑制およびコストの削減を図ることができる。 With this configuration, light can be guided from a common light source to two light guide plates to illuminate both the key operation section and the LCD display section. In other words, light emitted from a single light source can be used by both the key operation section and the LCD display section. This makes it possible to reduce power consumption and costs in the mobile phone device.

図４は、特許文献１に記載の光接続部材を構成するフレキシブル光導波路を示す平面図である。図５は、特許文献１に記載の光接続部材を構成するフレキシブル光導波路のコアを横切るように切断したときの断面図である。なお、図４は、図５のフレキシブル光導波路９内のコア層を透視したものであり、コアにはドットを付している。 Figure 4 is a plan view showing a flexible optical waveguide constituting the optical connection member described in Patent Document 1. Figure 5 is a cross-sectional view of the flexible optical waveguide constituting the optical connection member described in Patent Document 1, cut across the core. Note that Figure 4 is a see-through view of the core layer in the flexible optical waveguide 9 in Figure 5, and the cores are marked with dots.

図４に示すフレキシブル光導波路９は、一方の導光板９１と他方の導光板９２との間に設けられている。このフレキシブル光導波路９は、導光板９１、９２の間をつなぐ高屈折率の複数のコア９４と、コア９４の両側に設けられた低屈折率のクラッド９５と、を有している。導光板９１から出射した光は、コア９４の一方の端面９４１から入射し、コア９４内を伝搬して、コア９４の他方の端面９４２から出射する。そして、出射した光が導光板９２に入射する。 The flexible optical waveguide 9 shown in FIG. 4 is provided between one light guide plate 91 and the other light guide plate 92. This flexible optical waveguide 9 has multiple cores 94 with a high refractive index that connect the light guide plates 91 and 92, and cladding 95 with a low refractive index provided on both sides of the cores 94. Light emitted from the light guide plate 91 enters one end face 941 of the core 94, propagates within the core 94, and exits from the other end face 942 of the core 94. The exiting light then enters the light guide plate 92.

このようなフレキシブル光導波路９は、図５に示すように、コア９４およびクラッド９５を介して積層された２つのカバーフィルム９６を有している。カバーフィルム９６を設けることにより、フレキシブル光導波路９に柔軟性や強靭性が付与されている。 As shown in FIG. 5, such a flexible optical waveguide 9 has two cover films 96 laminated via a core 94 and a clad 95. By providing the cover films 96, the flexible optical waveguide 9 is given flexibility and toughness.

国際公開第２００８／１２０６８０号WO 2008/120680

図６は、図４に示すフレキシブル光導波路９の部分拡大図である。図６に示すように、フレキシブル光導波路９では、Ｘ軸に沿ってコア９４とクラッド９５が交互に並んでいる。そして、Ｘ軸方向の両端には、クラッド９５が位置している。 Figure 6 is a partially enlarged view of the flexible optical waveguide 9 shown in Figure 4. As shown in Figure 6, in the flexible optical waveguide 9, the cores 94 and the clads 95 are arranged alternately along the X-axis. The clads 95 are located at both ends in the X-axis direction.

また、図６には、フレキシブル光導波路９を伝搬する光の経路の例を矢印Ａ～Ｃで示している。矢印Ａは、比較的小さな入射角でコア９４に入射した光の経路の例を示している。矢印Ｂは、比較的小さな入射角でクラッド９５に入射した光の経路の例を示している。矢印Ｃは、矢印Ａよりも大きい入射角で入射した光の経路の例を示している。このうち、矢印Ｃで示すような経路で光が伝搬する場合、コア９４とクラッド９５との界面で光が反射せず、界面を透過することがある。界面を透過した光は、矢印Ｃで示すように、クラッド９５の外縁９５１に到達する。 In addition, in FIG. 6, arrows A to C show examples of paths of light propagating through the flexible optical waveguide 9. Arrow A shows an example of the path of light that is incident on the core 94 at a relatively small angle of incidence. Arrow B shows an example of the path of light that is incident on the clad 95 at a relatively small angle of incidence. Arrow C shows an example of the path of light that is incident at an angle of incidence larger than that of arrow A. When light propagates along the path shown by arrow C, the light may not be reflected at the interface between the core 94 and the clad 95 and may transmit through the interface. The light that transmits through the interface reaches the outer edge 951 of the clad 95, as shown by arrow C.

ここで、フレキシブル光導波路９に強靭性を付与するために用いられるカバーフィルム９６には、クラッド９５よりも弾性率が高いフィルムが用いられる。図５に示すクラッド９５は、このようなカバーフィルム９６で支持されているため、フレキシブル光導波路９の製造時にクラッド９５が収縮しようとしても、カバーフィルム９６で引っ張られることにより、本来よりも収縮量が抑えられることになる。このため、フレキシブル光導波路９のクラッド９５には、収縮量が制限されたことに伴う歪みが溜まることになる。 The cover film 96 used to provide toughness to the flexible optical waveguide 9 has a higher elastic modulus than the clad 95. The clad 95 shown in FIG. 5 is supported by such a cover film 96, so even if the clad 95 tries to shrink during the manufacture of the flexible optical waveguide 9, the amount of shrinkage is reduced from the original amount by being pulled by the cover film 96. As a result, distortion due to the limited amount of shrinkage accumulates in the clad 95 of the flexible optical waveguide 9.

このような状態のフレキシブル光導波路９に対してさらに熱が加わると、歪みの影響により、クラッド９５の収縮がさらに進むことになる。収縮が進むと、クラッド９５には図５に示す凹み９７のような変形が生じる。 When further heat is applied to the flexible optical waveguide 9 in this state, the contraction of the cladding 95 progresses further due to the effect of distortion. As the contraction progresses, a deformation like the depression 97 shown in Figure 5 occurs in the cladding 95.

このような凹み９７は、クラッド９５の外縁９５１における光の反射率の低下を招く。具体的には、コア９４とクラッド９５との界面を透過した光は、図６に矢印Ｃで示すように、クラッド９５の外縁９５１から外部空間に漏れ出す可能性が高くなる。このような漏れ光の発生は、フレキシブル光導波路９における光の伝搬効率の低下を招く。 Such a depression 97 reduces the reflectance of light at the outer edge 951 of the clad 95. Specifically, light that has passed through the interface between the core 94 and the clad 95 is more likely to leak from the outer edge 951 of the clad 95 into the external space, as shown by arrow C in FIG. 6. The occurrence of such leaked light reduces the efficiency of light propagation in the flexible optical waveguide 9.

本発明の目的は、熱が加わっても伝搬効率が低下しにくい光導波路、および、かかる光導波路を備える電子機器を提供することにある。 The object of the present invention is to provide an optical waveguide whose propagation efficiency is not easily reduced even when heat is applied, and an electronic device equipped with such an optical waveguide.

このような目的は、下記（１）～（６）の本発明により達成される。
（１）照明光を伝搬させる光導波路であって、
第１軸に沿って延在する第１コア部、前記第１軸と直交する第２軸に沿って延在する第２コア部、および、前記第２軸に沿って前記第１コア部と並ぶクラッド部、を備えるコア層と、
前記コア層を厚さ方向に挟む第１クラッド層および第２クラッド層と、
前記第１クラッド層の前記コア層とは反対側に設けられている第１カバー層と、
を有し、
前記第１コア部および前記第２コア部は、閉じた枠状をなしており、
前記第１軸と交差する前記コア層の面をコア層端面とし、
前記第２軸と交差する前記コア層の面をコア層側面としたとき、
前記第１コア部は、前記コア層側面に露出し、
前記第２コア部は、前記コア層端面に露出し、
前記第１コア部の幅は、前記クラッド部の幅より広いことを特徴とする光導波路。 These objects can be achieved by the present invention described below in (1) to (6) .
(1) An optical waveguide for propagating illumination light, comprising:
a core layer including a first core portion extending along a first axis, a second core portion extending along a second axis perpendicular to the first axis, and a cladding portion aligned with the first core portion along the second axis;
a first clad layer and a second clad layer sandwiching the core layer in a thickness direction;
a first cover layer provided on the first clad layer opposite to the core layer;
having
The first core portion and the second core portion are shaped like a closed frame,
a surface of the core layer intersecting the first axis is defined as a core layer end surface;
When a surface of the core layer intersecting the second axis is defined as a core layer side surface,
The first core portion is exposed at a side surface of the core layer ,
The second core portion is exposed at an end surface of the core layer,
An optical waveguide , wherein the width of the first core portion is greater than the width of the cladding portion .

（２）前記第１コア部と前記クラッド部との界面を透過した光が、前記コア層側面で反射されるように構成されている上記（１）に記載の光導波路。 (2) The optical waveguide according to (1) above , wherein light transmitted through an interface between the first core portion and the cladding portion is reflected by a side surface of the core layer .

（３）前記第１コア部の弾性率と前記クラッド部の弾性率との差が、０．１×１０ ^８Ｐａ以上５．０×１０ ^９Ｐａ以下である上記（１）または（２）に記載の光導波路。 (3) The optical waveguide according to (1) or (2) above , wherein the difference between the elastic modulus of the first core portion and the elastic modulus of the cladding portion is 0.1×10 ⁸ Pa or more and 5.0×10 ⁹ Pa or less .

（４）前記第１コア部の幅をＷ１とし、前記クラッド部の幅をＷ２としたとき、
Ｗ１／Ｗ２は、２～２０である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路。 (4) When the width of the first core portion is W1 and the width of the cladding portion is W2,
The optical waveguide according to any one of the above (1) to (3) , wherein W1/W2 is 2 to 20.

（５）前記第２クラッド層の前記コア層とは反対側に設けられている第２カバー層を有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路。 (5) The optical waveguide according to any one of (1) to (4) above, further comprising a second cover layer provided on the second cladding layer opposite to the core layer.

（６）上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光導波路を備えることを特徴とする電子機器。 (6) An electronic device comprising the optical waveguide according to any one of (1) to (5) above.

本発明によれば、熱が加わっても伝搬効率が低下しにくい光導波路が得られる。
また、本発明によれば、上記光導波路を備える電子機器が得られる。 According to the present invention, an optical waveguide is obtained in which the propagation efficiency is not easily reduced even when heat is applied.
Furthermore, according to the present invention, an electronic device including the optical waveguide is provided.

第１実施形態に係る光導波路を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the optical waveguide according to the first embodiment. 図１に示す光導波路のコア部を横切るように切断したときの断面図である。2 is a cross-sectional view taken across a core portion of the optical waveguide shown in FIG. 1 . 第２実施形態に係る光導波路を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an optical waveguide according to a second embodiment. 特許文献１に記載の光接続部材を構成するフレキシブル光導波路を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a flexible optical waveguide constituting an optical connecting member described in Patent Document 1. 特許文献１に記載の光接続部材を構成するフレキシブル光導波路のコアを横切るように切断したときの断面図である。1 is a cross-sectional view of a flexible optical waveguide constituting an optical connecting member described in Patent Document 1, cut across a core of the flexible optical waveguide. 図４に示すフレキシブル光導波路の部分拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view of the flexible optical waveguide shown in FIG. 4 .

以下、本発明の光導波路および電子機器について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。 The optical waveguide and electronic device of the present invention will be described in detail below based on the preferred embodiment shown in the attached drawings.

１．第１実施形態
まず、第１実施形態に係る光導波路について説明する。 1. First Embodiment First, an optical waveguide according to a first embodiment will be described.

図１は、第１実施形態に係る光導波路を示す平面図である。図２は、図１に示す光導波路のコア部を横切るように切断したときの断面図である。なお、図１は、図２の光導波路内のコア層を透視したものであり、コア部にはドットを付している。 Figure 1 is a plan view showing an optical waveguide according to the first embodiment. Figure 2 is a cross-sectional view of the optical waveguide shown in Figure 1 cut across the core portion. Note that Figure 1 is a perspective view of the core layer in the optical waveguide of Figure 2, and the core portion is marked with a dot.

本実施形態に係る光導波路１は、図２の下側から、第１カバー層１７、第１クラッド層１１、コア層１３、第２クラッド層１２、および第２カバー層１８がこの順で積層されたシート状をなす積層体である。このうち、コア層１３中には、図１に示すように、長尺状の５本の第１コア部１４と、第１コア部１４の側面に隣接して設けられたクラッド部１５と、が形成されている。なお、本願の各図では、シート状をなす光導波路１が広がっている面をＸ－Ｙ面し、第１コア部１４はＹ軸（第１軸）に沿って延在しており、第１コア部１４およびクラッド部１５が、Ｙ軸と直交するＸ軸（第２軸）に沿って並んでいる。また、Ｘ軸およびＹ軸の双方に直交する軸をＺ軸とする。 The optical waveguide 1 according to this embodiment is a sheet-like laminate in which a first cover layer 17, a first cladding layer 11, a core layer 13, a second cladding layer 12, and a second cover layer 18 are laminated in this order from the bottom side of FIG. 2. Of these, five long first core portions 14 and a cladding portion 15 provided adjacent to the side of the first core portion 14 are formed in the core layer 13, as shown in FIG. 1. In addition, in each figure of this application, the surface on which the sheet-like optical waveguide 1 spreads is the X-Y plane, the first core portion 14 extends along the Y axis (first axis), and the first core portion 14 and the cladding portion 15 are arranged along the X axis (second axis) perpendicular to the Y axis. In addition, the axis perpendicular to both the X axis and the Y axis is the Z axis.

光導波路１の平面視形状は、特に限定されず、正方形、六角形のような多角形、真円、楕円、長円のような円形、その他の形状であってもよいが、図１では長方形である。 The planar shape of the optical waveguide 1 is not particularly limited and may be a square, a polygon such as a hexagon, a circle such as a perfect circle, an ellipse, or an oval, or other shape, but is rectangular in FIG. 1.

このような光導波路１は、例えば、Ｙ軸に沿って設けられた図示しない光学部材同士を光学的に接続し、照明光を伝搬させるのに用いられる。 Such an optical waveguide 1 is used, for example, to optically connect optical components (not shown) arranged along the Y axis and to propagate illumination light.

本実施形態に係る光導波路１では、Ｙ軸と交差するコア層１３の面をコア層端面１３１、１３２とし、Ｘ軸と交差するコア層１３の面をコア層側面１３３、１３４としたとき、第１コア部１４は、コア層側面１３３、１３４に露出している。これにより、光導波路１では、コア層１３において、従来のような凹み９７の発生が防止される。その結果、伝送効率の低下が抑制された光導波路１を実現することができる。 In the optical waveguide 1 according to this embodiment, when the faces of the core layer 13 that intersect with the Y-axis are the core layer end faces 131, 132, and the faces of the core layer 13 that intersect with the X-axis are the core layer side faces 133, 134, the first core section 14 is exposed to the core layer side faces 133, 134. This prevents the occurrence of a recess 97 in the core layer 13 in the optical waveguide 1 as in the conventional case. As a result, an optical waveguide 1 in which the decrease in transmission efficiency is suppressed can be realized.

以下、光導波路１の各部についてさらに詳述する。
１．１．コア層
図１に示すコア層１３中に形成されている各第１コア部１４は、それぞれ、コア層端面１３１、１３２に露出している。図１では、コア層端面１３１を光入射面とし、コア層端面１３２を光出射面として用いている。 Each part of the optical waveguide 1 will be described in further detail below.
1.1 Core Layer Each of the first core portions 14 formed in the core layer 13 shown in Fig. 1 is exposed at each of the core layer end faces 131 and 132. In Fig. 1, the core layer end face 131 is used as a light incident surface, and the core layer end face 132 is used as a light exit surface.

図１には、光導波路１を伝搬する光の経路の例を矢印Ａ～Ｃで示している。矢印Ａは、比較的小さな入射角で第１コア部１４に入射した光の経路の例を示している。矢印Ｂは、比較的小さな入射角でクラッド部１５に入射した光の経路の例を示している。矢印Ｃは、矢印Ａよりも大きい入射角でコア層１３に入射した光の経路の例を示している。このうち、矢印Ｃで示すような経路、具体的には比較的大きな伝搬角で光が伝搬する場合、第１コア部１４とクラッド部１５との界面で光が反射せず、界面を透過することがある。界面を透過した光は、矢印Ｃで示すように、クラッド部１５の外縁、つまり、コア層側面１３３に到達する。 In FIG. 1, arrows A to C show examples of the paths of light propagating through the optical waveguide 1. Arrow A shows an example of the path of light that is incident on the first core portion 14 at a relatively small angle of incidence. Arrow B shows an example of the path of light that is incident on the cladding portion 15 at a relatively small angle of incidence. Arrow C shows an example of the path of light that is incident on the core layer 13 at an angle of incidence larger than that of arrow A. Among these, when light propagates along a path such as that shown by arrow C, specifically at a relatively large propagation angle, the light may not be reflected at the interface between the first core portion 14 and the cladding portion 15 and may transmit through the interface. The light that transmits through the interface reaches the outer edge of the cladding portion 15, i.e., the core layer side surface 133, as shown by arrow C.

ここで、図１に示すコア層側面１３３、１３４には、第１コア部１４が露出している。第１コア部１４は、加熱されたとき、クラッド部１５よりも収縮しにくい。つまり、第１コア部１４の熱による収縮量は、クラッド部１５のそれよりも小さくなる傾向を示す。その結果、本実施形態に係る光導波路１のコア層側面１３３、１３４では、熱が加わっても、従来のような凹み９７の発生が抑えられる。 The first core portion 14 is exposed on the core layer side surfaces 133, 134 shown in FIG. 1. The first core portion 14 is less likely to shrink than the cladding portion 15 when heated. In other words, the amount of shrinkage of the first core portion 14 due to heat tends to be smaller than that of the cladding portion 15. As a result, the core layer side surfaces 133, 134 of the optical waveguide 1 according to this embodiment are able to suppress the occurrence of dents 97 as in the conventional case, even when heat is applied.

凹み９７の発生が抑制されると、コア層端面１３１から、例えば図１に矢印Ｃで示すような入射角で光導波路１に光を入射したとき、この光がコア層側面１３３を透過してしまう確率を低下させることができる。すなわち、従来のように凹み９７がある場合、クラッド９５の外縁９５１において反射条件を満たさず、図６に示すように外部空間へ漏れ出てしまう確率が高くなる。これに対し、凹み９７の発生が抑制されることにより、コア層側面１３３において反射条件を満たす確率が高くなるため、図１に矢印Ｃで示すような経路でコア層１３の内側に向かって光が反射し、外部空間へ漏れ出てしまう確率が低くなる。その結果、光導波路１における光の伝搬効率の低下を抑制することができる。 When the occurrence of the recess 97 is suppressed, when light is incident on the optical waveguide 1 from the core layer end face 131 at an incident angle, for example, as shown by the arrow C in FIG. 1, the probability that this light will pass through the core layer side face 133 can be reduced. That is, when the recess 97 is present as in the conventional case, the reflection condition is not satisfied at the outer edge 951 of the cladding 95, and the probability that the light will leak into the external space as shown in FIG. 6 increases. In contrast, by suppressing the occurrence of the recess 97, the probability that the reflection condition is satisfied at the core layer side face 133 increases, and the probability that the light will be reflected toward the inside of the core layer 13 along the path shown by the arrow C in FIG. 1 and leak into the external space decreases. As a result, the decrease in the light propagation efficiency in the optical waveguide 1 can be suppressed.

また、図１に示すコア層１３では、コア層端面１３１から第１コア部１４に入射した光は、矢印Ａで示す経路で伝搬し、コア層端面１３２から出射する。さらに、図１に示すコア層１３では、コア層端面１３１からクラッド部１５に入射した光は、矢印Ｂで示す経路で伝搬し、コア層端面１３２から出射する。これらの矢印Ａ、Ｂで示す経路は、従来と変わらない。したがって、図１に示す光導波路１では、少なくとも外部空間に漏れ出る光量が抑えられた分だけ、従来よりも光の伝搬効率を高めることが可能である。 In addition, in the core layer 13 shown in FIG. 1, light incident on the first core section 14 from the core layer end face 131 propagates along the path indicated by arrow A and exits from the core layer end face 132. In addition, in the core layer 13 shown in FIG. 1, light incident on the cladding section 15 from the core layer end face 131 propagates along the path indicated by arrow B and exits from the core layer end face 132. These paths indicated by arrows A and B are unchanged from the conventional one. Therefore, in the optical waveguide 1 shown in FIG. 1, it is possible to increase the light propagation efficiency compared to the conventional one at least by the amount of light that leaks into the external space is suppressed.

さらに、図１に示すコア層側面１３３、１３４では、外部空間との屈折率差が、従来よりも大きくなる。つまり、第１コア部１４の屈折率は、クラッド部１５の屈折率より高いことから、第１コア部１４と空気との屈折率差は、当然に、クラッド部１５と空気との屈折率差より大きくなる。そうすると、コア層側面１３３、１３４では、コア層１３中を伝搬する光が外部に漏れ出にくくなる。その結果、光導波路１の伝搬効率をより高めることができる。 Furthermore, the refractive index difference between the core layer side surfaces 133 and 134 shown in FIG. 1 and the external space is greater than in the past. In other words, since the refractive index of the first core portion 14 is higher than that of the cladding portion 15, the refractive index difference between the first core portion 14 and the air is naturally greater than the refractive index difference between the cladding portion 15 and the air. As a result, the core layer side surfaces 133 and 134 make it difficult for light propagating through the core layer 13 to leak out to the outside. As a result, the propagation efficiency of the optical waveguide 1 can be further improved.

図２に示す第１コア部１４における屈折率分布は、いかなる分布であってもよい。例えば、屈折率が不連続的に変化した、いわゆるステップインデックス（ＳＩ）型の分布であってもよく、屈折率が連続的に変化した、いわゆるグレーデッドインデックス（ＧＩ）型の分布であってもよい。 The refractive index distribution in the first core region 14 shown in FIG. 2 may be any distribution. For example, it may be a so-called step index (SI) type distribution in which the refractive index changes discontinuously, or it may be a so-called graded index (GI) type distribution in which the refractive index changes continuously.

図２に示す第１コア部１４の形状は、特に限定されず、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形、その他の異形状であってもよい。 The shape of the first core portion 14 shown in FIG. 2 is not particularly limited, and may be a circle such as a perfect circle, an ellipse, or an oval, a polygon such as a triangle, a rectangle, a pentagon, or a hexagon, or other irregular shape.

コア層１３の平均厚さは、特に限定されないが、１～１０００μｍ程度であるのが好ましく、５～５００μｍ程度であるのがより好ましく、１０～３００μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、必要かつ十分な光量を確保することができ、かつ、光導波路１の機械的強度も確保することができる。 The average thickness of the core layer 13 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 1000 μm, more preferably about 5 to 500 μm, and even more preferably about 10 to 300 μm. This ensures a necessary and sufficient amount of light, and also ensures the mechanical strength of the optical waveguide 1.

コア層１３の構成材料（主材料）としては、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ＰＥＴやＰＢＴのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料等が挙げられる。なお、樹脂材料には、異なる組成のものを組み合わせた複合材料も用いられる。また、本明細書において「主材料」とは、構成材料の５０質量％以上を占める材料のことをいい、好ましくは７０質量％以上を占める材料のことをいう。 Examples of materials (main materials) constituting the core layer 13 include various resin materials such as acrylic resins, methacrylic resins, polycarbonates, polystyrenes, cyclic ether resins such as epoxy resins and oxetane resins, polyamides, polyimides, polybenzoxazoles, polysilanes, polysilazanes, silicone resins, fluorine resins, polyurethanes, polyolefin resins, polybutadiene, polyisoprene, polychloroprene, polyesters such as PET and PBT, polyethylene succinate, polysulfones, polyethers, and cyclic olefin resins such as benzocyclobutene resins and norbornene resins. In addition, composite materials that combine materials with different compositions are also used as resin materials. In addition, in this specification, the "main material" refers to a material that accounts for 50% or more by mass of the constituent materials, and preferably a material that accounts for 70% or more by mass.

第１コア部１４のＸ軸に沿う長さ、つまり、第１コア部１４の幅Ｗ１は、特に限定されないが、１～１０００μｍ程度であるのが好ましく、５～５００μｍ程度であるのがより好ましく、１０～３００μｍ程度であるのがさらに好ましい。 The length of the first core portion 14 along the X-axis, i.e., the width W1 of the first core portion 14, is not particularly limited, but is preferably about 1 to 1000 μm, more preferably about 5 to 500 μm, and even more preferably about 10 to 300 μm.

また、第１コア部１４の幅Ｗ１は、複数の第１コア部１４で互いに等しくてもよいし、互いに異なっていてもよい。さらに、第１コア部１４の幅Ｗ１は、途中で広がったり、狭まったりしていてもよい。 The width W1 of the first core portion 14 may be equal to or different from one another among the multiple first core portions 14. Furthermore, the width W1 of the first core portion 14 may widen or narrow along the way.

コア層１３中に形成される第１コア部１４の数は、特に限定されず、１本であっても、図１および図２に示すように複数本であってもよい。また、第１コア部１４は、全体としてＹ軸に沿って延在していればよく、途中で曲がっている部分があったり、分岐した部分があったりしてもよい。 The number of first core portions 14 formed in the core layer 13 is not particularly limited, and may be one or multiple as shown in Figures 1 and 2. In addition, the first core portion 14 may extend along the Y axis as a whole, and may have curved or branched portions along the way.

クラッド部１５は、第１コア部１４よりも屈折率が低い部位である。クラッド部１５は、図２に示すように、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２と別体である他、第１クラッド層１１または第２クラッド層１２のいずれか一方または双方と一体になっていてもよい。 The cladding portion 15 has a lower refractive index than the first core portion 14. As shown in FIG. 2, the cladding portion 15 may be separate from the first cladding layer 11 and the second cladding layer 12, or may be integrated with either or both of the first cladding layer 11 and the second cladding layer 12.

第１コア部１４に隣接しているクラッド部１５のＸ軸に沿う長さ、つまり、クラッド部１５の幅Ｗ２は、特に限定されず、第１コア部１４の幅Ｗ１以上であってもよいが、第１コア部１４の幅Ｗ１よりも狭いことが好ましい。換言すれば、第１コア部１４の幅Ｗ１は、クラッド部１５の幅Ｗ２より広いことが好ましい。これにより、コア層１３における第１コア部１４の占有率を高めることができる。その結果、コア層１３においてクラッド部１５の占有率が高い場合に比べて、光導波路１における光の伝搬効率をより高めることができる。 The length along the X-axis of the cladding portion 15 adjacent to the first core portion 14, i.e., the width W2 of the cladding portion 15, is not particularly limited and may be equal to or greater than the width W1 of the first core portion 14, but is preferably narrower than the width W1 of the first core portion 14. In other words, the width W1 of the first core portion 14 is preferably wider than the width W2 of the cladding portion 15. This makes it possible to increase the occupancy rate of the first core portion 14 in the core layer 13. As a result, the propagation efficiency of light in the optical waveguide 1 can be increased compared to when the occupancy rate of the cladding portion 15 in the core layer 13 is high.

第１コア部１４の幅Ｗ１は、クラッド部１５の幅Ｗ２より広いことが好ましいが、具体的には、Ｗ１／Ｗ２が２～２０であるのが好ましく、３～１５であるのがより好ましい。第１コア部１４の幅Ｗ１を前記範囲内に設定することにより、コア層１３における第１コア部１４の占有率を十分に高めることができる。これにより、光導波路１における光の伝搬効率をさらに高めることができる。 The width W1 of the first core portion 14 is preferably wider than the width W2 of the cladding portion 15, and more specifically, W1/W2 is preferably 2 to 20, and more preferably 3 to 15. By setting the width W1 of the first core portion 14 within the above range, the occupancy rate of the first core portion 14 in the core layer 13 can be sufficiently increased. This can further increase the propagation efficiency of light in the optical waveguide 1.

ここで、第１コア部１４の弾性率は、クラッド部１５の弾性率より高いことが好ましい。これにより、熱が加わったときの第１コア部１４の収縮量は、クラッド部１５に比べてより確実に小さくなる傾向を示す。したがって、従来のような凹み９７の発生をより確実に抑制することができる。 Here, it is preferable that the elastic modulus of the first core portion 14 is higher than that of the cladding portion 15. This makes it possible for the amount of contraction of the first core portion 14 when heat is applied to be smaller than that of the cladding portion 15. Therefore, the occurrence of the dents 97 as in the conventional case can be more reliably suppressed.

なお、第１コア部１４の弾性率およびクラッド部１５の弾性率は、それぞれの構成材料の試験片について、ＪＩＳＫ７２４４－４：１９９９に規定の試験方法により測定された貯蔵弾性率Ｅ’である。試験片のサイズは、例えば、縦２０ｍｍ、横５ｍｍ、厚さ０．０２５ｍｍとする。測定装置には動的弾性率測定装置を用い、引っ張りモードで測定する。また、測定温度範囲を－５０℃から３００℃、測定周波数を１０Ｈｚとし、自動静荷重にて測定する。そして、１００℃における測定結果を、各部の弾性率とする。 The elastic modulus of the first core portion 14 and the elastic modulus of the cladding portion 15 are the storage elastic modulus E' measured for test pieces of the respective constituent materials using the test method specified in JIS K 7244-4:1999. The size of the test piece is, for example, 20 mm in length, 5 mm in width, and 0.025 mm in thickness. A dynamic elastic modulus measuring device is used as the measuring device, and measurements are made in tensile mode. The measurement temperature range is from -50°C to 300°C, the measurement frequency is 10 Hz, and the measurement is made using an automatic static load. The measurement results at 100°C are taken as the elastic modulus of each portion.

第１コア部１４の弾性率とクラッド部１５の弾性率との差は、特に限定されないが、０．１×１０^８Ｐａ以上５．０×１０^９Ｐａ以下程度であるのが好ましく、０．３×１０^８Ｐａ以上１．０×１０^９Ｐａ以下程度であるのがより好ましく、０．５×１０^８Ｐａ以上５．０×１０^８Ｐａ以下程度であるのがさらに好ましい。弾性率の差を前記範囲内に設定することにより、図１に示すコア層側面１３３、１３４には、従来よりも弾性率が十分に高い第１コア部１４が露出していることになる。このため、光導波路１では、従来のような凹み９７の発生をより確実に抑制することができる。なお、第１コア部１４の弾性率とクラッド部１５の弾性率との差が前記範囲を超えて大きくなると、弾性率差が大きすぎることによる弊害、例えば第１コア部１４とクラッド部１５とで変形量の差が大きくなり、光導波路１の曲げやすさ等が低下するといった問題の発生を抑制することができる。 The difference between the elastic modulus of the first core portion 14 and the elastic modulus of the cladding portion 15 is not particularly limited, but is preferably about 0.1×10 ⁸ Pa or more and 5.0×10 ⁹ Pa or less, more preferably about 0.3×10 ⁸ Pa or more and 1.0×10 ⁹ Pa or less, and even more preferably about 0.5×10 ⁸ Pa or more and 5.0×10 ⁸ Pa or less. By setting the difference in elastic modulus within the above range, the first core portion 14 having a sufficiently higher elastic modulus than the conventional one is exposed on the core layer side surfaces 133 and 134 shown in FIG. 1. Therefore, in the optical waveguide 1, the occurrence of the conventional recess 97 can be more reliably suppressed. Furthermore, when the difference between the elastic modulus of the first core portion 14 and the elastic modulus of the cladding portion 15 becomes larger than the above range, it is possible to suppress the occurrence of problems caused by an elastic modulus difference being too large, such as a large difference in the amount of deformation between the first core portion 14 and the cladding portion 15, which reduces the ease of bending the optical waveguide 1, etc.

１．２．クラッド層
第１クラッド層１１および第２クラッド層１２は、それぞれ第１コア部１４よりも屈折率が低い部位である。 1.2 Clad Layer The first clad layer 11 and the second clad layer 12 each have a refractive index lower than that of the first core region 14 .

第１クラッド層１１および第２クラッド層１２の平均厚さは、それぞれ１～２００μｍ程度であるのが好ましく、３～１００μｍ程度であるのがより好ましく、５～６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２に必要とされる光学的特性および機械的強度が確保される。 The average thickness of the first cladding layer 11 and the second cladding layer 12 is preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 3 to 100 μm, and even more preferably about 5 to 60 μm. This ensures that the first cladding layer 11 and the second cladding layer 12 have the optical properties and mechanical strength required.

第１クラッド層１１の主材料および第２クラッド層１２の主材料は、例えば、前述したコア層１３の構成材料として挙げた材料の中から適宜選択される。 The main material of the first cladding layer 11 and the main material of the second cladding layer 12 are appropriately selected, for example, from the materials listed above as the constituent materials of the core layer 13.

このような第１クラッド層１１および第２クラッド層１２を設けることにより、第１コア部１４と第１クラッド層１１および第２クラッド層１２との間で、安定した屈折率差を形成し、維持することができる。このため、第１コア部１４の伝搬効率をより高めることができる。 By providing such a first cladding layer 11 and a second cladding layer 12, a stable refractive index difference can be formed and maintained between the first core section 14 and the first cladding layer 11 and between the first core section 14 and the first cladding layer 11 and the second cladding layer 12. This makes it possible to further increase the propagation efficiency of the first core section 14.

１．３．カバー層
第１カバー層１７は、第１クラッド層１１のコア層１３とは反対側に設けられている。第２カバー層１８は、第２クラッド層１２のコア層１３とは反対側に設けられている。このような第１カバー層１７および第２カバー層１８を設けることにより、コア層１３や第１クラッド層１１、第２クラッド層１２を保護し、外部環境等に起因した光の伝搬効率の低下を抑制することができる。 1.3 Cover Layer The first cover layer 17 is provided on the first cladding layer 11 on the opposite side to the core layer 13. The second cover layer 18 is provided on the second cladding layer 12 on the opposite side to the core layer 13. By providing such first cover layer 17 and second cover layer 18, the core layer 13, the first cladding layer 11, and the second cladding layer 12 can be protected, and a decrease in light propagation efficiency caused by the external environment, etc. can be suppressed.

第１カバー層１７および第２カバー層１８の平均厚さは、特に限定されないが、１～２００μｍ程度であるのが好ましく、３～１００μｍ程度であるのがより好ましく、５～５０μｍ程度であるのがさらに好ましい。 The average thickness of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 3 to 100 μm, and even more preferably about 5 to 50 μm.

また、第１カバー層１７および第２カバー層１８は、互いに同じ構成であっても互いに異なる構成であってもよい。例えば、第１カバー層１７および第２カバー層１８は、平均厚さが互いに同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。なお、本実施形態における第２カバー層１８は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。 The first cover layer 17 and the second cover layer 18 may have the same or different configurations. For example, the first cover layer 17 and the second cover layer 18 may have the same or different average thicknesses. In this embodiment, the second cover layer 18 may be provided as needed, and may be omitted.

ただし、本実施形態では、第２クラッド層１２のコア層１３とは反対側に第２カバー層１８が設けられている。これにより、第１カバー層１７と第２カバー層１８とでコア層１３等を挟むことができるので、機械的強度および耐候性が特に良好な光導波路１が得られる。 However, in this embodiment, a second cover layer 18 is provided on the side of the second cladding layer 12 opposite the core layer 13. This allows the core layer 13 and the like to be sandwiched between the first cover layer 17 and the second cover layer 18, resulting in an optical waveguide 1 with particularly good mechanical strength and weather resistance.

第１カバー層１７の主材料および第２カバー層１８の主材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂を含む材料が挙げられる。 The main material of the first cover layer 17 and the main material of the second cover layer 18 may be, for example, a material containing various resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polyolefins such as polypropylene, polyimide, polyamide, etc.

このうち、第１カバー層１７および第２カバー層１８の主材料は、それぞれポリイミド系樹脂であるのが好ましい。ポリイミド系樹脂は、弾性率が比較的大きく、熱分解温度も高いことから、外力や外部環境に対する十分な耐久性を有している。 Of these, the main material of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 is preferably a polyimide resin. Polyimide resin has a relatively high elastic modulus and a high thermal decomposition temperature, and therefore has sufficient durability against external forces and the external environment.

なお、第１カバー層１７および第２カバー層１８の構成材料には、必要に応じて、フィラー、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、劣化防止剤、帯電防止剤等が添加されていてもよい。このうち、フィラーを添加することにより、第１カバー層１７および第２カバー層１８の熱膨張係数を調整することができる。 The materials constituting the first cover layer 17 and the second cover layer 18 may contain fillers, antioxidants, UV absorbers, colorants, storage stabilizers, plasticizers, lubricants, anti-deterioration agents, antistatic agents, etc., as necessary. By adding fillers, the thermal expansion coefficients of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 can be adjusted.

第１カバー層１７および第２カバー層１８の引張強さは、２００～８００ＭＰａ程度であるのが好ましく、２５０～７５０ＭＰａ程度であるのがより好ましい。第１カバー層１７および第２カバー層１８の引張強さを前記範囲内に設定することにより、十分な耐久性を有する光導波路１が得られる。 The tensile strength of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 is preferably about 200 to 800 MPa, and more preferably about 250 to 750 MPa. By setting the tensile strength of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 within the above range, an optical waveguide 1 with sufficient durability can be obtained.

第１カバー層１７および第２カバー層１８の引張強さは、ＪＩＳＫ７１２７：１９９９（ＡＳＴＭＤ８８２）に規定された引張特性の試験方法に準拠して測定される。また、上記引張強さは、平均厚さ２５μｍの試験片についての２５℃における測定値である。 The tensile strength of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 is measured in accordance with the test method for tensile properties specified in JIS K 7127:1999 (ASTM D882). The tensile strength is a measurement value at 25°C for a test piece having an average thickness of 25 μm.

第１カバー層１７および第２カバー層１８の弾性率は、３０００～１２０００ＭＰａ程度であるのが好ましく、４０００～１１０００ＭＰａ程度であるのがより好ましい。第１カバー層１７および第２カバー層１８の弾性率を前記範囲内に設定することにより、第１クラッド層１１、コア層１３および第２クラッド層１２を十分に保護することができる。 The elastic modulus of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 is preferably about 3000 to 12000 MPa, and more preferably about 4000 to 11000 MPa. By setting the elastic modulus of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 within the above range, the first cladding layer 11, the core layer 13, and the second cladding layer 12 can be adequately protected.

なお、第１カバー層１７および第２カバー層１８の弾性率は、ＪＩＳＫ７２４４－４：１９９９に規定の試験方法により測定された貯蔵弾性率Ｅ’である。試験片のサイズは、縦２０ｍｍ、横５ｍｍ、厚さ０．０２５ｍｍとする。測定装置には動的弾性率測定装置を用い、引っ張りモードで測定する。また、測定温度範囲を２０℃から２００℃、測定周波数を１０Ｈｚとし、自動静荷重にて測定する。そして、１００℃における測定結果を、各部の弾性率とする。 The elastic modulus of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 is the storage elastic modulus E' measured by the test method specified in JIS K 7244-4:1999. The size of the test piece is 20 mm in length, 5 mm in width, and 0.025 mm in thickness. A dynamic elastic modulus measuring device is used as the measuring device, and measurements are made in tensile mode. The measurement temperature range is 20°C to 200°C, the measurement frequency is 10 Hz, and the measurement is made under automatic static load. The measurement results at 100°C are taken as the elastic modulus of each part.

また、第１カバー層１７および第２カバー層１８は、その弾性率が、コア層１３の弾性率、第１クラッド層１１の弾性率および第２クラッド層１２の弾性率のいずれよりも大きいことが好ましい。このような弾性率の差を設定することにより、第１カバー層１７および第２カバー層１８によって、第１クラッド層１１、コア層１３および第２クラッド層１２を保護する能力をより高めることができる。その結果、光導波路１に負荷が加わっても、光の伝搬効率が低下しにくくなり、光導波路１の信頼性を高めることができる。 The elastic modulus of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 is preferably greater than the elastic modulus of the core layer 13, the elastic modulus of the first cladding layer 11, and the elastic modulus of the second cladding layer 12. By setting such a difference in elastic modulus, the ability of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 to protect the first cladding layer 11, the core layer 13, and the second cladding layer 12 can be further improved. As a result, even if a load is applied to the optical waveguide 1, the light propagation efficiency is less likely to decrease, and the reliability of the optical waveguide 1 can be improved.

第１カバー層１７および第２カバー層１８の弾性率と、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２の弾性率と、の差は、特に限定されないが、好ましくは０．１ＧＰａ以上とされ、より好ましくは１ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下とされる。弾性率の差を前記範囲内に設定することにより、光導波路１の可撓性を損なうことなく、保護能力を十分に高めることができる。 The difference between the modulus of elasticity of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 and the modulus of elasticity of the first cladding layer 11 and the second cladding layer 12 is not particularly limited, but is preferably 0.1 GPa or more, and more preferably 1 GPa or more and 10 GPa or less. By setting the difference in modulus of elasticity within the above range, the protective capability can be sufficiently increased without impairing the flexibility of the optical waveguide 1.

第１カバー層１７および第２カバー層１８の熱膨張係数は、特に限定されないが、線膨張係数が５～２５ｐｐｍ／℃程度であるのが好ましく、７～２０ｐｐｍ／℃程度であるのがより好ましい。これにより、熱変形が比較的少ない光導波路１が得られる。 The thermal expansion coefficients of the first cover layer 17 and the second cover layer 18 are not particularly limited, but it is preferable that the linear expansion coefficient is about 5 to 25 ppm/°C, and more preferably about 7 to 20 ppm/°C. This results in an optical waveguide 1 that is relatively less susceptible to thermal deformation.

以上のように、本実施形態に係る光導波路１は、Ｙ軸（第１軸）に沿って延在する第１コア部１４、および、Ｙ軸と直交するＸ軸（第２軸）に沿って第１コア部１４と並ぶクラッド部１５と、を備えるコア層１３と、コア層１３をＺ軸方向（厚さ方向）に挟む第１クラッド層１１および第２クラッド層１２と、第１カバー層１７および第２カバー層１８と、を有している。そして、第１コア部１４は、コア層側面１３３、１３４に露出している。 As described above, the optical waveguide 1 according to this embodiment has a core layer 13 including a first core portion 14 extending along the Y-axis (first axis) and a cladding portion 15 aligned with the first core portion 14 along the X-axis (second axis) perpendicular to the Y-axis, a first cladding layer 11 and a second cladding layer 12 sandwiching the core layer 13 in the Z-axis direction (thickness direction), and a first cover layer 17 and a second cover layer 18. The first core portion 14 is exposed on the core layer side surfaces 133, 134.

このような構成によれば、コア層側面１３３、１３４において従来のような凹み９７等の変形が発生しにくくなる。このため、凹み９７に伴う漏れ光の発生が抑制される。その結果、光導波路１における光の伝搬効率の低下を抑制することができる。 This configuration makes it difficult for deformations such as the conventional recesses 97 to occur on the core layer side surfaces 133 and 134. This reduces the occurrence of light leakage associated with the recesses 97. As a result, it is possible to prevent a decrease in the light propagation efficiency in the optical waveguide 1.

２．第２実施形態
次に、第２実施形態に係る光導波路について説明する。 2. Second Embodiment Next, an optical waveguide according to a second embodiment will be described.

図３は、第２実施形態に係る光導波路を示す平面図である。なお、図３は、光導波路内のコア層を透視したものであり、コア部にはドットを付している。 Figure 3 is a plan view showing an optical waveguide according to the second embodiment. Note that Figure 3 shows a perspective view of the core layer in the optical waveguide, with dots indicating the core portion.

以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
第２実施形態は、第２コア部１９が追加されている以外、第１実施形態と同様である。 The second embodiment will be described below, but in the following description, the differences from the first embodiment will be mainly described, and a description of similar points will be omitted.
The second embodiment is similar to the first embodiment except that a second core portion 19 is added.

図３に示す光導波路１は、図１に示すコア層端面１３１、１３２に隣接するように、Ｘ軸に沿って延在する第２コア部１９を設けてなるものである。このため、図３に示す光導波路１では、コア層端面１３１、１３２に第２コア部１９が露出することになる。つまり、図３に示す光導波路１では、コア層側面１３３、１３４に第１コア部１４が露出し、コア層端面１３１、１３２には第２コア部１９が露出している。 The optical waveguide 1 shown in FIG. 3 is provided with a second core portion 19 extending along the X-axis so as to be adjacent to the core layer end faces 131, 132 shown in FIG. 1. Therefore, in the optical waveguide 1 shown in FIG. 3, the second core portion 19 is exposed at the core layer end faces 131, 132. In other words, in the optical waveguide 1 shown in FIG. 3, the first core portion 14 is exposed at the core layer side faces 133, 134, and the second core portion 19 is exposed at the core layer end faces 131, 132.

このような構成によれば、コア層側面１３３、１３４に加え、コア層端面１３１、１３２においても凹み等の変形の発生を抑制することができる。これにより、クラッド部１５への入射効率およびクラッド部１５からの出射効率を高めることができる。具体的には、第１実施形態のように、クラッド部１５がコア層端面１３１、１３２に露出している場合、熱が加わったとき、クラッド部１５の露出面に凹み等の変形が生じるおそれがある。この変形は、コア層側面１３３、１３４における変形よりも面積が小さいため、光の伝搬効率に及ぼす影響は相対的に小さいものの、クラッド部１５への入射効率およびクラッド部１５からの出射効率の低下を招く原因になる。 With this configuration, it is possible to suppress the occurrence of deformation such as dents on the core layer end faces 131 and 132 as well as on the core layer side faces 133 and 134. This makes it possible to increase the efficiency of incidence into the cladding section 15 and the efficiency of emission from the cladding section 15. Specifically, when the cladding section 15 is exposed on the core layer end faces 131 and 132 as in the first embodiment, there is a risk that deformation such as dents will occur on the exposed surface of the cladding section 15 when heat is applied. This deformation has a smaller area than the deformation on the core layer side faces 133 and 134, so its effect on the light propagation efficiency is relatively small, but it causes a decrease in the efficiency of incidence into the cladding section 15 and the efficiency of emission from the cladding section 15.

これに対し、図３に示す光導波路１では、コア層端面１３１、１３２に第２コア部１９が露出しているため、クラッド部１５が露出するのを避けることができる。このため、クラッド部１５の露出面の変形も防止され、変形に伴うクラッド部１５への入射効率およびクラッド部１５からの出射効率の低下を防止することができる。その結果、光導波路１における光の伝搬効率をより高めることができる。 In contrast, in the optical waveguide 1 shown in FIG. 3, the second core portion 19 is exposed at the core layer end faces 131 and 132, so that the cladding portion 15 is prevented from being exposed. This prevents deformation of the exposed surface of the cladding portion 15, and prevents a decrease in the efficiency of incidence into the cladding portion 15 and the efficiency of emission from the cladding portion 15 that would otherwise be caused by deformation. As a result, the propagation efficiency of light in the optical waveguide 1 can be further improved.

また、図３に示す光導波路１では、第１コア部１４と第２コア部１９とが互いに連結されている。このため、第１コア部１４および第２コア部１９は、Ｚ軸に沿う位置から見たとき、閉じた枠状をなしている。これにより、コア層１３の外縁全体で変形が抑えられることになるため、コア層１３の寸法精度が高められる。その結果、コア層１３と第１クラッド層１１および第２クラッド層１２との寸法ずれの発生が抑えられる。加えて、コア層１３中に形成された第１コア部１４と第２コア部１９とが互いに連結されているため、第２コア部１９から第１コア部１４への光結合効率、および、第１コア部１４から第２コア部１９への光結合効率が、それぞれ高められる。その結果、光導波路１における光の伝搬効率をより高めることができる。 In the optical waveguide 1 shown in FIG. 3, the first core portion 14 and the second core portion 19 are connected to each other. Therefore, the first core portion 14 and the second core portion 19 form a closed frame when viewed from a position along the Z axis. This suppresses deformation at the entire outer edge of the core layer 13, thereby improving the dimensional accuracy of the core layer 13. As a result, the occurrence of dimensional deviation between the core layer 13 and the first cladding layer 11 and the second cladding layer 12 is suppressed. In addition, since the first core portion 14 and the second core portion 19 formed in the core layer 13 are connected to each other, the optical coupling efficiency from the second core portion 19 to the first core portion 14 and the optical coupling efficiency from the first core portion 14 to the second core portion 19 are each improved. As a result, the optical propagation efficiency in the optical waveguide 1 can be further improved.

図３に示す光導波路１では、Ｙ軸方向の両端にそれぞれ設けられた第２コア部１９がＸ軸に沿って延在し、コア層端面１３１、１３２全体に第２コア部１９が露出している。第２コア部１９のＹ軸に沿う長さ、つまり、第２コア部１９の幅Ｗ３は、特に限定されないが、１～１０００μｍ程度であるのが好ましく、５～５００μｍ程度であるのがより好ましく、１０～３００μｍ程度であるのがさらに好ましい。 In the optical waveguide 1 shown in FIG. 3, the second core portions 19 provided at both ends in the Y-axis direction extend along the X-axis, and the second core portions 19 are exposed over the entire core layer end faces 131, 132. The length of the second core portion 19 along the Y-axis, i.e., the width W3 of the second core portion 19, is not particularly limited, but is preferably about 1 to 1000 μm, more preferably about 5 to 500 μm, and even more preferably about 10 to 300 μm.

また、コア層端面１３１、１３２には、その全体に第２コア部１９が露出している必要はなく、クラッド部１５が露出している領域があってもよい。 Furthermore, the second core portion 19 does not need to be exposed over the entire core layer end faces 131, 132, and there may be an area where the cladding portion 15 is exposed.

以上のような第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
なお、第１コア部１４と第２コア部１９とは、必ずしも連結されていなくてもよく、これらの間にクラッド部１５が介在していてもよい。 In the second embodiment as described above, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
It should be noted that the first core portion 14 and the second core portion 19 do not necessarily have to be connected, and the cladding portion 15 may be interposed between them.

３．電子機器
上述したような光導波路１は、例えば、導光板同士を光学的に接続する。これにより、例えば１つの光源を２つの照明部で利用可能な電子機器を実現することができる。また、光導波路１では、熱が加わっても伝搬効率の低下が抑制されている。したがって、光導波路１を備えることにより、熱が加わっても光導波路１で伝搬される光の光量減少が少なく抑えられた、信頼性の高い電子機器を実現することができる。 3. Electronic Device The optical waveguide 1 as described above, for example, optically connects light guide plates to each other. This makes it possible to realize an electronic device in which, for example, one light source can be used by two lighting units. Furthermore, in the optical waveguide 1, the decrease in propagation efficiency is suppressed even when heat is applied. Therefore, by including the optical waveguide 1, it is possible to realize a highly reliable electronic device in which the decrease in the amount of light propagated by the optical waveguide 1 is suppressed even when heat is applied.

なお、光導波路１が接続するのは、導光板に限定されず、任意の光学部品が挙げられる。かかる光学部品としては、例えば、光導波路１とは別の光導波路、光ファイバー、発光素子、受光素子、レンズ、フィルター、プリズム等が挙げられる。そして、これらの中から選択される少なくとも２つの光学部品同士を光学的に接続するのに、光導波路１を好適に用いることができる。 The optical waveguide 1 is not limited to being connected to a light guide plate, but may be connected to any optical component. Examples of such optical components include an optical waveguide other than the optical waveguide 1, an optical fiber, a light emitting element, a light receiving element, a lens, a filter, a prism, etc. The optical waveguide 1 can be suitably used to optically connect at least two optical components selected from these.

このような電子機器としては、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、スマートウォッチ、スマートグラス、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ、ゲーム機、ルーター装置、ＷＤＭ装置、パソコン、テレビ、サーバー、スーパーコンピューター等の情報通信機器類や、医療用機器の他、車両、航空機、船舶の計器類、自動車制御機器、航空機制御機器、鉄道車両制御機器、船舶制御機器、宇宙船制御機器、ロケット制御機器のような移動体制御機器類、発電所、製油所、製鉄所、化学コンビナートのようなプラントを制御するプラント制御機器類等が挙げられる。 Examples of such electronic devices include information and communication devices such as smartphones, tablet devices, mobile phone devices, smart watches, smart glasses, head-mounted displays, head-up displays, game consoles, router devices, WDM devices, personal computers, televisions, servers, and supercomputers, as well as medical equipment, and mobile control devices such as instruments for vehicles, aircraft, and ships, automobile control devices, aircraft control devices, railroad vehicle control devices, ship control devices, spacecraft control devices, and rocket control devices, and plant control devices for controlling plants such as power plants, refineries, steelworks, and chemical complexes.

以上、本発明の光導波路および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The optical waveguide and electronic device of the present invention have been described above based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these.

例えば、本発明の光導波路は、前記実施形態に任意の構造物を付加したものであってもよい。具体的には、本発明の光導波路は、前記実施形態の第１コア部１４に設けられた傾斜面からなるミラーを有していてもよい。また、本発明の光導波路は、前記実施形態にコネクターを追加したものであってもよい。 For example, the optical waveguide of the present invention may be obtained by adding any structure to the above-mentioned embodiment. Specifically, the optical waveguide of the present invention may have a mirror consisting of an inclined surface provided on the first core portion 14 of the above-mentioned embodiment. In addition, the optical waveguide of the present invention may be obtained by adding a connector to the above-mentioned embodiment.

１光導波路
９フレキシブル光導波路
１１第１クラッド層
１２第２クラッド層
１３コア層
１４第１コア部
１５クラッド部
１７第１カバー層
１８第２カバー層
１９第２コア部
９１導光板
９２導光板
９４コア
９５クラッド
９６カバーフィルム
９７凹み
１３１コア層端面
１３２コア層端面
１３３コア層側面
１３４コア層側面
９４１端面
９４２端面
９５１外縁
Ａ矢印
Ｂ矢印
Ｃ矢印
Ｗ１幅
Ｗ２幅
Ｗ３幅 1 Optical waveguide 9 Flexible optical waveguide 11 First cladding layer 12 Second cladding layer 13 Core layer 14 First core portion 15 Cladding portion 17 First cover layer 18 Second cover layer 19 Second core portion 91 Light guide plate 92 Light guide plate 94 Core 95 Cladding 96 Cover film 97 Recess 131 Core layer end face 132 Core layer end face 133 Core layer side face 134 Core layer side face 941 End face 942 End face 951 Outer edge A Arrow B Arrow C Arrow W1 Width W2 Width W3 Width

Claims

An optical waveguide for propagating illumination light,
a core layer including a first core portion extending along a first axis, a second core portion extending along a second axis perpendicular to the first axis, and a cladding portion aligned with the first core portion along the second axis;
a first clad layer and a second clad layer sandwiching the core layer in a thickness direction;
a first cover layer provided on the first clad layer opposite to the core layer;
having
The first core portion and the second core portion are shaped like a closed frame,
a surface of the core layer intersecting the first axis is defined as a core layer end surface;
When a surface of the core layer intersecting the second axis is defined as a core layer side surface,
The first core portion is exposed at a side surface of the core layer ,
The second core portion is exposed at an end surface of the core layer,
An optical waveguide , wherein the width of the first core portion is greater than the width of the cladding portion .

2. The optical waveguide according to claim 1 , wherein light transmitted through an interface between the first core portion and the cladding portion is reflected by a side surface of the core layer .

3. The optical waveguide according to claim 1 , wherein a difference between a modulus of elasticity of the first core portion and a modulus of elasticity of the cladding portion is 0.1×10 ⁸ Pa or more and 5.0×10 ⁹ Pa or less .

When the width of the first core portion is W1 and the width of the cladding portion is W2,
4. The optical waveguide according to claim 1 , wherein W1/W2 is 2-20.

5. The optical waveguide according to claim 1, further comprising a second cover layer provided on the second cladding layer on the opposite side to the core layer.

6. An electronic device comprising the optical waveguide according to claim 1.