(57)【要約】【課題】少なくとも２種以上の異なる波長領域の光の伝送用として用いることができる光導波路を提供する。【解決手段】互いに組成の異なる第１コア及び第２コアと、クラッドとを有することを特徴とする複合光導波路である。【選択図】図２
2010164654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに組成の異なる樹脂組成物を用いた第１コア及び第２コアと、クラッドとを有することを特徴とする複合光導波路。
【請求項２】
前記第１コア及び前記第２コアが異なる平面上に形成されてなる請求項１に記載の複合光導波路。
【請求項３】
前記第１コア及び前記第２コアが同一平面上に形成されてなる請求項１に記載の複合光導波路。
【請求項４】
同一平面上に形成された複数の前記第１コアと、同一平面上に形成された複数の前記第２コアを有することを特徴とする請求項２に記載の複合光導波路。
【請求項５】
前記第１コアの断面積と前記第２コアの断面積とが同一である請求項１〜４のいずれかに記載の複合光導波路。
【請求項６】
前記第１コアの少なくとも１つの断面積と前記第２コアの少なくとも１つの断面積とが異なるものである請求項１〜４のいずれかに記載の複合光導波路。
【請求項７】
前記第１コアと前記第２コアとが、それぞれ異なる波長伝送に用いられる請求項１〜６のいずれかに記載の複合光導波路。
【請求項８】
前記第１コア及び前記第２コアの両方がマルチモード用である請求項１〜７のいずれかに記載の複合光導波路。
【請求項９】
前記第１コア及び前記第２コアの一方がマルチモード用であり、他方がシングルモード用である請求項１〜７のいずれかに記載の複合光導波路。
【請求項１０】
前記第１コア及び前記第２コアの少なくとも一方が可視光用である請求項１〜８のいずれかに記載の複合光導波路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる組成の少なくとも２つのコアを形成して成る小型・高密度の複合光導波路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報容量の増大に伴い、幹線やアクセス系といった通信分野のみならず、ルータやサーバ内の情報処理にも光信号を用いる光インターコネクション技術の開発が進められている。具体的には、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の短距離信号伝送に光を用いるために、電気配線板に光伝送路を複合した光電気混載基板の開発がなされている。光伝送路としては、光ファイバに比べ、配線の自由度が高く、かつ高密度化が可能な光導波路を用いることが望ましく、中でも、加工性や経済性に優れたポリマー材料を用いた光導波路が有望である。
【０００３】
このような光導波路の高密度化のため、光導波路を複数積層した多層光導波路が考えられる。例えば、特許文献１では、クラッドフィルムの上にコアを形成した複数の導波路フィルムがクラッド用硬化性樹脂の硬化層により積層された積層型高分子光導波路が開示されている。
また、特許文献２では、複数のコアとそれらのコアを囲んで形成されるクラッドとから構成され、平面方向コア中心間距離と厚さ方向コア間距離とが適正化された多層光導波路が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７８１６号公報
【特許文献２】特開２００７−２９３２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１及び特許文献２に開示された多層光導波路はコアの組成が同一で、８５０ｎｍ帯の光通信用や、１．３〜１．５５μｍ帯の光通信用など、同一目的の波長領域用の複数の導波路を形成するものであり、マルチモード光通信用、シングルモード光通信用及び可視光伝送用など、少なくとも２種以上の異なる波長領域の光の伝送用として用いることはできなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、少なくとも２種以上の異なる波長領域の光の伝送用として用いることができる光導波路を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、下記に記載の方法により、上記課題を解決し得ることを見出した。すなわち、本発明は、以下に関する。
（１）互いに組成の異なる樹脂組成物を用いた第１コア及び第２コアと、クラッドとを有することを特徴とする複合光導波路。
（２）前記第１コア及び前記第２コアが異なる平面上に形成されてなる上記（１）に記載の複合光導波路。
（３）前記第１コア及び前記第２コアが同一平面上に形成されてなる上記（１）に記載の複合光導波路。
（４）同一平面上に形成された複数の前記第１コアと、同一平面上に形成された複数の前記第２コアを有することを特徴とする上記（２）に記載の複合光導波路。
（５）前記第１コアの断面積と前記第２コアの断面積とが同一である上記（１）〜（４）のいずれかに記載の複合光導波路。
（６）前記第１コアの少なくとも１つの断面積と前記第２コアの少なくとも１つの断面積とが異なるものである上記（１）〜（４）のいずれかに記載の複合光導波路。
（７）前記第１コアと前記第２コアとが、それぞれ異なる波長伝送に用いられる上記（１）〜（６）のいずれかに記載の複合光導波路。
（８）前記第１コア及び前記第２コアの両方がマルチモード用である上記（１）〜（７）のいずれかに記載の複合光導波路。
（９）前記第１コア及び前記第２コアの一方がマルチモード用であり、他方がシングルモード用である上記（１）〜（７）のいずれかに記載の複合光導波路。
（１０）前記第１コア及び前記第２コアの少なくとも一方が可視光用である上記（１）〜（８）のいずれかに記載の複合光導波路。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、少なくとも２種以上の異なる波長領域の光の伝送用として用いることができる複合光導波路を提供することができる。
これにより、マルチモード、シングルモード、照明用等の可視光等の多様な伝送を単一の光導波路で行うことが可能になり、各種情報端末内外の情報送受信、家庭用電気機器内外の情報送受信、車両用電気機器内外の情報送受信等を小型化・高密度化することができ、各種電気機器、車両等を小型化・軽量化することができる。すなわち、本発明の複合光導波路は、高速、大容量光通信の実現・普及に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の複合光導波路の一例を説明する概念図である。
【図２】本発明の複合光導波路の他の形態例を説明する概念図である。
【図３】本発明の複合光導波路の他の形態例を説明する概念図である。
【図４】本発明の複合光導波路の他の形態例を説明する概念図である。
【図５】本発明の複合光導波路の他の形態例を説明する概念図である。
【図６】本発明の複合光導波路の他の形態例を説明する概念図である。
【図７】本発明の複合光導波路の他の形態例を説明する概念図である。
【図８】本発明の複合光導波路の他の形態例を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の複合光導波路は、互いに組成の異なる樹脂組成物を用いた第１コア及び第２コアと、クラッドとを有することを特徴とする。以下、図面に基づいて本発明を説明する。
図１は、本発明の複合光導波路の一例を説明する概念図であり、図２〜図８は、本発明の複合光導波路の他の形態例を説明する概念図である。
図１及び図２は、第１コア及び第２コアが異なる平面上に形成されてなる本発明の複合光導波路を表わしている。
図１において、本発明の複合光導波路１は、第１クラッド２の上に第１コア３が配置され、その上に第１コア３を被覆して第２クラッド４が積層されている。この第２クラッド４の上に、第１コア３とは組成の異なる第２コア５が配置され、その上に第２コア５を被覆して第３クラッド６が積層されている。ここで、第１コア３の断面積と第２コア５の断面積とは同一である。
【００１１】
次に、図２において、本発明の複合光導波路１は、図１とコア及びクラッドの配置は同一であるが、第１コア３の断面積と第２コア５の断面積とが異なっている。図２においては、第１コア３の断面積が第２コア５の断面積より小さい形態例が示されているが、逆に、第１コア３の断面積が第２コア５の断面積より大きくても良い。通常、シングルモード用のコアの断面積、マルチモード用のコアの断面積及び可視光用のコアの断面積は異なるので、第１コア３の少なくとも１つの断面積と第２コア５の少なくとも１つの断面積とが異なることが本発明の課題を達成する上で好ましい。第１コアと第２コアとが、それぞれ異なる波長伝送に用いられる態様として、第１コア３及び第２コア５の両方がマルチモード用であっても良いし、第１コア３及び第２コア５の一方がマルチモード用であり他方がシングルモード用であっても良いし、第１コア３及び第２コア５の少なくとも一方が可視光用であって他方がマルチモード用及び／又はシングルモード用であっても良い。
図１及び図２に示す複合光導波路１においては、第２クラッド４が第２コア５の下部クラッドの役割を果たすので、飛躍的な小型化・高密度化が可能となる。
所望により、本発明の複合光導波路１は、コアが３層、４層以上に積層される３層コア構造、４層以上のコア構造を形成しても良い。
【００１２】
図３及び図４は、本発明の複合光導波路１において第１コア３及び第２コア５が同一平面状に形成される形態の例を示す。この形態では、図１及び図２における第３クラッド６を配置しなくても良いので、図３及び図４に示す複合光導波路１においてもクラッド材料の節減となると共に、飛躍的な小型化・高密度化が可能となる。
図３は、第１コア３の断面積と第２コア５の断面積とが同一である複合光導波路１を示し、図４は、第１コア３の断面積と第２コア５の断面積とが異なる複合光導波路１を示す。
【００１３】
図５において、本発明の複合光導波路１は、同一平面状に形成された複数の第１コア３の上に複数の第２コア５が同一平面状に形成される形態であり、２層コア構造を形成する。即ち、本発明の複合光導波路１は、第１クラッド２の上に複数の第１コア３が配置され、その上に複数の第１コア３を被覆して第２クラッド４が積層され、この第２クラッド４の上に、第１コア３とは組成の異なる複数の第２コア５が配置され、その上に第２コア５を被覆して第３クラッド６が積層されている。このように、本発明においては、同一平面上に形成された複数の前記第１コアと、同一平面上に形成された複数の前記第２コアとが異なる平面上に形成されても良い。
【００１４】
図６において、本発明の複合光導波路１は、図５に示す２層コア構造の上に、さらに複数の第２コア７が同一平面状に形成される形態を有し、３層コア構造を形成する。ここで、本発明の複合光導波路１は、第１クラッド２の上に複数の第１コア３が配置され、その上に複数の第１コア３を被覆して第２クラッド４が積層され、この第２クラッド４の上に、第１コア３とは組成の異なる複数の第２コア５が配置され、その上に第２コア５を被覆して第３クラッド６が積層され、さらに第３クラッド６の上に、第１コア３及び第２コア５とは組成の異なる複数の第３コア７が配置され、その上に第３コア７を被覆して第４クラッド８が積層されている。この形態によれば、第２クラッド４が第２コア５の下部クラッドの役割を果たし、第３クラッド６が第３コア７の下部クラッドの役割を果たすので、さらに飛躍的な小型化・高密度化が可能となる。
【００１５】
図７及び図８に示す本発明の複合光導波路１は、複数の第１コア３及び複数の第２コア５が同一平面状に形成されている形態を有する。本発明の複合光導波路１は、図７に示すように複数の第１コア３及び／又は複数の第２コア５が一まとまりとなってブロックを形成しても良いし、図８に示すように第１コア３と第２コア５が交互に配列されても良い。さらに、複数の第１コア３から成るブロックと複数の第２コア５から成るブロックとが交互に配列されても良い。
【００１６】
本発明の複合光導波路１においては、波長１３１０ｎｍのシングルモード用のコアの場合、コアの断面積は（３〜１０）×（３〜１０）μｍ2程度であり、コア−コア間の間隙は、５０〜５００μｍが好ましい。また、波長８５０ｎｍのマルチモード用のコアの断面積は（３０〜１００）×（３０〜１００）μｍ2程度であり、コア−コア間の間隙は、５０〜５００μｍが好ましい。さらに、
波長４００〜７００ｎｍの可視光用のコアの場合、コアの断面積は（３０〜５００）×（３０〜５００）μｍ2程度であり、コア−コア間の間隙は、５０〜２０００μｍが好ましい。
また、厚さ方向又は同一平面方向において、シングルモード用コアとマルチモード用コアとの間隙は、５０〜１０００μｍが好ましく、シングルモード用コアと可視光用コアとの間隙は、５０〜１０００μｍが好ましく、マルチモード用コアと可視光用コアとの間隙は、５０〜１０００μｍが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明の複合光導波路１は、電気配線基板の片面又は両面上に、本発明の光導波路層を積層し、さらに光導波路と電気回路配線とを複合化したものであっても良い。高密度に作製された電気回路を含む複合光導波路１は、基板上の金属配線の信号伝送線と、光導波路の信号伝送線との両方を備えることにより、高速でかつ長い距離の信号伝送を容易に行うことが出来る。
【００１８】
本発明における複合光導波路１の製造方法は、以下の（１）又は（２）の方法により得られる。
（１）基板上に光導波路の第１クラッド２となる薄膜を製膜する工程と、この第１クラッド２上に第１クラッド２よりも高い屈折率を有する薄膜を製膜してパターニングすることにより第１コア３を形成する工程と、この第１コア３よりも低い屈折率を有する薄膜を、第２クラッド４として製膜する工程と、この第２クラッド４上に、第２クラッド４よりも高い屈折率を有する薄膜を製膜してパターニングすることにより、第２コア５を形成する工程と、この第２コア５よりも低い屈折率を有する薄膜を、第３クラッド６として製膜する工程によって、図１、図２、図５及び図６に示される複合光導波路１が作製される。
（２）基板上に光導波路の第１クラッド２となる薄膜を製膜する工程と、この第１クラッド２上に第１クラッド２よりも高い屈折率を有する薄膜を製膜してパターニングすることにより第１コア３を形成する工程と、この第１コア３と同一平面上で第１コア３と隣接する第１クラッド２上に第１クラッド２よりも高い屈折率を有する薄膜を製膜してパターニングすることにより第２コア５を形成する工程と、第１コア３及び第２コア５よりも低い屈折率を有する薄膜を、第３クラッド６として製膜する工程によって、図３、図４、図７及び図８に示される複合光導波路１が作製される。
【００１９】
上述の製膜工程は、スピンコート法により製膜しても良いし、樹脂フィルムをラミネートしても良い。
スピンコート法は、水平回転式のテーブルに基板等を寝かせた状態で載せて、基板等の中央部にコア又はクラッドを形成する樹脂材料をノズルから滴下し、次いで、テーブルを高速で回転させて、遠心力でその樹脂材料を基板等の表面に拡散させるものである。
【００２０】
また、ラミネートによる製膜工程においては、まず、クラッドフィルムの製造過程で用いた基材がある場合には、該基材を剥離し、さらに、そのクラッドフィルムに保護フィルムが存在する場合には、保護フィルムを除去した後、該クラッドフィルムを、基板上に加熱しながら圧着することにより積層して第１クラッド２を形成する。ここで、密着性及び追従性の見地から減圧下で積層することが好ましい。該クラッドフィルムの加熱温度は５０〜１３０℃とすることが好ましく、圧着圧力は、０．１〜１．０ＭＰａ程度（１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2程度）とすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
次いで、該クラッドフィルムを光又は加熱により硬化した後、該クラッドフィルムより屈折率の高いコアフィルムを上記と同様な方法で積層する。
【００２１】
また、製膜された薄膜をパターニングすることによりコア等を形成する工程においては、エッチングや露光・現像によりコア等が形成される。
エッチングとしては、ドライエッチング及びウエットエッチングが挙げられる。
ドライエッチングとしては、プラズマエッチング、反応性イオンエッチング、反応性スパッタエッチング、イオンビームエッチング等が挙げられ、異方性エッチングが可能なことから反応性イオンエッチングが好ましい。これらは、ガス組成、圧力、温度、周波数、出力等が制御因子であり、目的に適した条件で行う。
【００２２】
一方、ウエットエッチングは、液相を用い、化学反応を利用したエッチングである。フッ化水素のような酸、水酸化アルカリ、エチレンジアミンのようなアルカリ、過マンガン酸カリウムのような酸化剤が用いられ、浸漬、流水、スプレー、ジェット、電解等の方法で用いられ、液組成、ｐＨ、粘度、温度、攪拌条件、処理時間、処理済み面積等が制御因子となる。例えば、ポリイミド樹脂を用いる場合は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液、ヒドラジンとイソプロピルアルコール混合液、エチレンジアミンとピロカテコール混合水溶液等を加温して用いることができる。
【００２３】
一方、露光・現像によりコア等を形成する場合は、コア等を形成する薄膜は、アートワークと呼ばれるネガ又はポジマスクパターンを通して活性光線が画像状に照射される。
活性光線の光源としては、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射する公知の光源が挙げられる。また、他にも写真用フラッド電球、太陽ランプ等の可視光を有効に放射するものも用いることができる。
【００２４】
次いで、露光後、ウェット現像、ドライ現像等で未露光部を除去して現像し、コアパターンを形成する。
ウェット現像の場合は、有機溶剤、アルカリ性水溶液、水系現像液等の前記樹脂フィルムの組成に対応した現像液を用いて、例えば、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知の方法により現像する。
現像液としては、有機溶剤、アルカリ性水溶液等の安全かつ安定であり、操作性が良好なものが好ましく用いられる。前記有機溶剤系現像液としては、例えば、１，１，１−トリクロロエタン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。これらの有機溶剤は、引火防止のため、１〜２０質量％の範囲で水を添加しても良い。
【００２５】
上記アルカリ性水溶液の塩基としては、例えば、リチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化物等の水酸化アルカリ、リチウム、ナトリウム、カリウム若しくはアンモニウムの炭酸塩又は重炭酸塩等の炭酸アルカリ、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等のアルカリ金属ピロリン酸塩等が用いられる。
【００２６】
また、現像に用いるアルカリ性水溶液としては、例えば、０．１〜５質量％炭酸ナトリウムの希薄溶液、０．１〜５質量％炭酸カリウムの希薄溶液、０．１〜５質量％水酸化ナトリウムの希薄溶液、０．１〜５質量％四ホウ酸ナトリウムの希薄溶液等が好ましく挙げられる。また、現像に用いるアルカリ性水溶液のｐＨは９〜１１の範囲とすることが好ましく、その温度は、感光性樹脂組成物の層の現像性に合わせて調節される。
また、アルカリ性水溶液中には、表面活性剤、消泡剤、現像を促進させるための少量の有機溶剤等を混入させても良い。
【００２７】
上記水系現像液としては、水又はアルカリ水溶液と一種以上の有機溶剤とからなる。ここでアルカリ物質としては、前記物質以外に、例えば、ホウ砂、メタケイ酸ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、エタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ジアミノプロパノール−２、モルホリン等が挙げられる。
現像液のｐＨは、レジストの現像が充分にできる範囲でできるだけ小さくすることが好ましく、ｐＨ８〜１２とすることが好ましく、ｐＨ９〜１０とすることがより好ましい。
【００２８】
上記有機溶剤としては、例えば、三アセトンアルコール、アセトン、酢酸エチル、炭素数１〜４のアルコキシ基をもつアルコキシエタノール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
有機溶剤の濃度は、通常、２〜９０質量％とすることが好ましく、その温度は、現像性にあわせて調整することができる。また、水系現像液中には、界面活性剤、消泡剤等を少量混入することもできる。
【００２９】
また、必要に応じて２種類以上の現像方法を併用しても良い。現像の方式としては、例えば、ディップ方式、バトル方式、高圧スプレー方式等のスプレー方式、ブラッシング、スラッピング等が挙げられる。
【００３０】
本発明に用いられる複合光導波路形成用樹脂材料はコアがクラッドより高屈折率であるように設計される。
この複合光導波路形成用樹脂材料としては、（Ａ）ベースポリマー、（Ｂ）光重合性化合物、及び（Ｃ）光重合開始剤を含有する樹脂組成物が好ましい。
【００３１】
ここで用いる（Ａ）ベースポリマーは、フィルム等の硬化物を形成する場合に、その強度を確保するためのものであり、その目的を達成し得るものであれば特に限定されず、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン等、あるいはこれらの誘導体等が挙げられる。これらのベースポリマーは１種単独でも、また２種以上を混合して用いても良い。
上記で例示したベースポリマーのうち、耐熱性が高いとの観点から、主鎖に芳香族骨格を有することが好ましく、特にフェノキシ樹脂が好ましい。
【００３２】
また、上記の樹脂組成物を用いてフィルム化する場合に、該フィルムの透明性を確保することが重要であり、そのためには、後に詳述する（Ｂ）光重合性化合物との相溶性が高いことが必要である。この点からは、上記フェノキシ樹脂及び（メタ）アクリル樹脂が好ましい。なお、ここで（メタ）アクリル樹脂とは、アクリル樹脂及びメタクリル樹脂を意味するものである。
【００３３】
上記フェノキシ樹脂としては、例えば、直鎖状高分子重合体のフェノキシ樹脂が挙げられる。この直鎖状高分子重合体のフェノキシ樹脂は、一般的にビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとを重縮合反応させる一段法によって、又は低分子量のエポキシ樹脂とビスフェノールＡとを重付加反応させる二段法によって製造されるものであり、具体例としては、東都化成（株）製「ＹＰ−５０」（商品名）等が挙げられる。
【００３４】
また、上記のフェノキシ樹脂の他に、種々の２官能エポキシ樹脂とビスフェノール類とを重付加反応した高分子量体、例えば臭素化フェノキシ樹脂、ビスフェノールＡ／ビスフェノールＦ共重合型フェノキシ樹脂、リン含有フェノキシ樹脂、フルオレン骨格を導入した高耐熱性フェノキシ樹脂等もフェノキシ樹脂として知られている。
（Ａ）ベースポリマーとしては、ビスフェノールＡ／ビスフェノールＦ共重合型フェノキシ樹脂が特に好適に挙げられ、例えば、東都化成（株）製、商品名「フェノトートＹＰ−７０」として入手可能である。
【００３５】
次に、室温で固形のエポキシ樹脂としては、例えば、東都化成（株）製「エポトートＹＤ−７０２０、エポトートＹＤ−７０１９、エポトートＹＤ−７０１７」（いずれも商品名）、ジャパンエポキシレジン（株）製「エピコート１０１０、エピコート１００９、エピコート１００８」（いずれも商品名）等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂がある。
【００３６】
（Ａ）ベースポリマーの配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の全質量に対して、５〜８０質量％とすることが好ましい。この配合量が、５質量％以上であると、光重合性化合物及び光重合開始剤を含有する樹脂組成物をフィルム化することが容易となる。特に、１０質量％以上であるとフィルムを形成する場合に、膜厚５０μｍ以上の厚膜フィルムでも容易に製造することが可能であり、より好ましい。
一方、（Ａ）成分の配合量が、８０質量％以下であると、光導波路を形成する際に、パターン形成性が向上し、かつ光硬化反応が十分に進行する。以上の観点から、（Ａ）ベースポリマーの配合量は、２０〜７０質量％とすることがさらに好ましい。
【００３７】
次に、（Ｂ）光重合性化合物は、紫外線等の光の照射によって重合するものであれば特に制限はない。例えば、光に対する反応性の観点から、（Ｂ）光重合性化合物としては、分子内にエチレン性不飽和基を有する化合物であることが好ましい。具体的には、（メタ）アクリレート、ハロゲン化ビニリデン、ビニルエーテル、ビニルピリジン、ビニルフェノール等が挙げられる。これらの中で、透明性と耐熱性の観点から、（メタ）アクリレートが好ましい。
（メタ）アクリレートとしては、１官能性のもの、２官能性のもの、３官能性のもののいずれをも用いることができる。なお、ここで（メタ）アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。
重合により生じた３次元網目構造中にベースポリマーを絡み込んで硬化することができる観点から、（Ｂ）成分として少なくとも１つは、２官能性以上のメタ）アクリレートを用いるのが好ましい。
【００３８】
上述した（Ｂ）成分の中では、特に透明性と耐熱性を両立し得る観点から、エポキシ（メタ）アクリレートを用いるのが好ましい。
代表的なエポキシ（メタ）アクリレートとしては、ビスフェノールＡエポキシアクリレートがある。
ビスフェノールＡエポキシアクリレートは、フェノキシ樹脂との相溶性に優れており、高い透明性が実現できるため、（Ａ）成分としてフェノキシ樹脂を、（Ｂ）成分としてビスフェノールＡエポキシアクリレートを用いることは、非常に好ましい態様である。
なお、このビスフェノールＡエポキシアクリレートは、新中村化学工業（株）製、商品名「ＥＡ−１０２０」として商業的に入手可能である。
【００３９】
また、透明性の観点からは、（Ｂ）成分として、アクリル（メタ）アクリレートを使用することも好適であり、特に（Ａ）成分として、（メタ）アクリル樹脂を組み合わせた場合にその効果は著しく高い。
アクリル（メタ）アクリレートとしては、特に制限はなく、一般的にはグリシジルアクリレートの重合体に１官能性の（メタ）アクリレート又は（メタ）アクリル酸を付加させたものである。ここで（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸及びメタクリル酸を意味するものである。
【００４０】
光導波路形成用樹脂材料を用いて光導波路を形成する場合、後に詳述するように屈折率の高いコア材料と、屈折率の低いクラッド材料が必要となる。ここで、コア材料用の（Ｂ）光重合性化合物としては、高透明性、高耐熱性、（Ａ）成分との相溶性に加え、高屈折率性を考慮して、フルオレンジ（メタ）アクリレートを構成成分として含むことが好ましい。フルオレンジ（メタ）アクリレートは市販品として入手可能である｛新中村化学（株）製、商品名「Ａ−ＢＰＥＦ」｝。
【００４１】
（Ｂ）光重合性化合物の配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の全質量に対して、２０〜９５質量％とすることが好ましい。この配合量が２０質量％以上であると、（Ａ）ベースポリマーを絡み込んで硬化させることが容易にでき、光導波路を形成する際に、パターン形成性が向上する利点がある。一方、９５質量％以下であると、（Ａ）成分の添加によるフィルム化が容易となり、さらに厚膜のフィルムを容易に製造するとの観点からは、９０質量％以下であることが好ましい。以上の観点から、（Ｂ）光重合性化合物の配合量は３０〜８０質量％とすることがさらに好ましい。
【００４２】
（Ｃ）光重合開始剤としては、紫外線等の光の照射により（Ｂ）光重合性化合物の重合を生じさせる化合物であれば、特に制限はない。例えば、（Ｂ）成分にフルオレンジ（メタ）アクリレートや（メタ）アクリレート等の分子内にエチレン性不飽和基を有する化合物を用いる場合、（Ｃ）光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、１，２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン等の芳香族ケトン；２−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン、２，３−ベンズアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−メチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェナントラキノン、２−メチル１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルアントラキノン等のキノン類；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル化合物；ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物；ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体；２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体類；２−メルカプトベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール類；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等のフォスフィンオキサイド類；９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９，９’−アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体；Ｎ−フェニルグリシン、Ｎ−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物等が挙げられる。これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
上記化合物のうち、コア及びクラッドの透明性を向上させる観点から、芳香族ケトン及びフォスフィンオキサイド類が好ましい。
【００４３】
（Ｂ）成分にエポキシ樹脂を用いる場合、（Ｃ）光重合開始剤としては、例えば、ｐ−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート等のアリールジアゾニウム塩；ジフェニルヨードニウムヘキサフロロホスホニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキサフロロアンチモネート塩等のジアリールヨードニウム塩；トリフェニルスルホニウムヘキサフロロホスホニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフロロホスホニウム塩、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムペンタフロロヒドロキシアンチモネート塩等のトリアリールスルホニウム塩；トリフェニルセレノニウムヘキサフロロホスホニウム塩、トリフェニルセレノニウムホウフッ化塩、トリフェニルセレノニウムヘキサフロロアンチモネート塩等のトリアリールセレノニウム塩；ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、ジエチルフェナシルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩等のジアルキルフェナシルスルホニウム塩；４−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩、４−ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート等のジアルキル−４−ヒドロキシフェニルスルホニウム塩；α−ヒドロキシメチルベンゾインスルホン酸エステル、Ｎ−ヒドロキシイミドスルホネート、α−スルホニロキシケトン、β−スルホニロキシケトン等のスルホン酸エステル等が挙げられる。
これらの（Ｃ）光重合開始剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
また、必要に応じて、上記の（Ｃ）光重合開始剤と光重合開始助剤（増感剤）とを併用することができる。
【００４４】
（Ｃ）光重合開始剤の配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の全量１００質量部に対して、０．１〜１０質量部とすることが好ましい。この配合量が０．１質量部以上であると、光感度が十分であり、一方１０質量部以下であると、露光時に感光性樹脂組成物の表層での吸収が増大することがなく、内部の光硬化が十分となる。さらに、光導波路として使用する際には、重合開始剤自身の光吸収の影響により伝搬損失が増大することもなく好適である。以上の観点から、（Ｃ）光重合開始剤の配合量は、０．２〜５質量部とすることがさらに好ましい。
【００４５】
また、上記の複合光導波路形成用樹脂材料の（Ａ）ベースポリマーとして、含フッ素アクリルポリマーも好適に用いられる。この含フッ素アクリルポリマーを用いる場合は、（Ｂ）光重合性化合物としてフッ素化（メタ）アクリレート又は水酸基含有フッ素化（メタ）アクリレート並びに２官能及び／又は３官能（メタ）アクリレートが好適に用いられる。
【００４６】
さらに、上記の複合光導波路形成用樹脂材料として、フッ素化ポリイミドも好適に用いられる。フッ素化ポリイミドは、ポリイミドの持つ優れた耐熱性に加え、高い光透過性を備えているからである。例えば、日立化成工業株式会社製、商品名「ＯＰＩ−Ｎ１００５」、商品名「ＯＰＩ−Ｎ３２０５」、商品名「ＯＰＩ−Ｎ３３０５」、商品名「ＯＰＩ−Ｎ３４０５」等が、屈折率が調整された光導波路形成用樹脂材料として入手可能である。
【００４７】
上記の複合光導波路形成用樹脂材料は、必要に応じて、上記した（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有する樹脂組成物中に内部離型剤、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、可視光吸収剤、着色剤、可塑剤、安定剤、充填剤等のいわゆる添加剤を本発明の効果に悪影響を与えない割合で添加しても良い。
【００４８】
本発明に係る複合光導波路形成用樹脂材料に用いられる溶媒としては、該樹脂組成物を溶解し得るものであれば特に限定されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の溶媒又はこれらの混合溶媒を用いることができる。
樹脂溶液中の固形分濃度は、通常３０〜８０質量％程度であり、好ましくは３０〜６０質量％である。
【００４９】
本発明の複合光導波路１の製造工程において、上述のように基板を用いることが好ましい。この基板の種類としては、特に制限はないが、例えば、フレキシブル基板、ＦＲ−４基板、半導体基板、シリコン基板やガラス基板等を用いることができる。
上述の各種基板のうち、フレキシブル基板は、光導波路に柔軟性及び強靭性を付与させることができるので好ましい。
【００５０】
フレキシブル基板の材料は特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルファイド、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等が好適に挙げられる。
【００５１】
本発明の複合光導波路１の製造過程で、光導波路形成用樹脂フィルムを用いる場合は、必要に応じ、第１クラッド等を支持する支持体等としての基材を用いても良い。その材料については特に限定されないが、後に光導波路形成用フィルムを剥離することが容易であり、かつ、耐熱性及び耐溶剤性を有するとの観点から、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン等が好適に挙げられる。
該基材の厚さとしては、５〜５０μｍの範囲であることが好ましい。５μｍ以上であると、支持体としての強度が得やすいという利点があり、５０μｍ以下であると、コアパターン形成時にマスクとのギャップが小さくなり、より微細なコアパターンが形成できるという利点がある。以上の観点から、該基材の厚さは１０〜４０μｍの範囲であることがより好ましく、さらには１５〜３０μｍ、特には１５〜２５μｍであることが好ましい。
このような基材としては、東洋紡績（株）製、商品名「コスモシャインＡ１５１７」や「コスモシャインＡ４１００」として入手可能である。
【００５２】
本発明の複合光導波路１において、コア部分の屈折率は、クラッドのいずれの屈折率よりも大きくなるように設計されることを要する。
したがって、波長４００〜１，６００ｎｍの光に対して、コア部分の屈折率としては、１．４２０〜１．７５０の範囲内の値とし、クラッドの屈折率としては、それぞれ１．４００〜１．７４８の範囲内の値とすることが好ましい。
また、コア部分の屈折率としては、クラッドの屈折率よりも少なくとも０．１％大きい値とすることが好ましく、特に、クラッドの屈折率よりも少なくとも０．５％大きい値とすることが好ましい。
【００５３】
本発明の複合光導波路１において、光伝搬損失が、０．５ｄＢ／ｃｍ以下であることが好ましい。０．５ｄＢ／ｃｍ以下であると、高透明性を有し、光の損失による伝送信号の強度低下を抑えることができる。以上の観点から、さらに０．３ｄＢ／ｃｍ以下であることが好ましい。
【実施例】
【００５４】
以下に、本発明を実施例によりさらに詳細に記述するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。
実施例１
表１に示す配合にて、コア用及びクラッド用樹脂組成物を準備し、これらの樹脂組成物１００質量部に対して溶剤としてエチルセロソルブを４０質量部加え、第２コア用及び第３クラッド用樹脂ワニスを調合した。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
＊１  フェノトートＹＰ−７０；フェノキシ樹脂｛東都化成（株）製｝、ビスフェノールＡ／ビスフェノールＦ共重合型フェノキシ樹脂
＊２  Ａ−ＢＰＥＦ；フルオレンジアクリレート｛新中村化学（株）製｝、９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン
＊３  ＥＡ−１０２０；ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート｛新中村化学（株）製｝
＊４  ＫＲＭ−２１１０；２官能脂環式エポキシ樹脂｛旭電化工業（株）製｝、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート
＊５  ２，２−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール；東京化成工業（株）製
＊６  Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン；東京化成工業（株）製
＊７  ２−メルカプトベンゾイミダゾール；東京化成工業（株）製
＊８  ＳＰ−１７０；トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート塩｛旭電化工業（株）製｝
【００５７】
得られた第２コア用及び第３クラッド用樹脂ワニスを、ＰＥＴフイルム｛東洋紡績（株）製、商品名「コスモシャインＡ１５１７」、厚さ１６μｍ｝にアプリケーター｛ヨシミツ精機（株）製、商品名「ＹＢＡ-４」｝を用いて塗布し（クラッド形成用樹脂フイルム：巻内の接着処理面仕様、コア形成用樹脂フイルム：巻外の非処理面使用）、８０℃で１０分、その後１００℃で１０分の条件で溶剤を乾燥させ、第２コア及び第３クラッド形成用樹脂フイルムを得た。
このときのフイルムの厚さは、アプリケーターの間隙を調節することで、５〜１００μｍの間で任意に調整可能であり、本実施例では、硬化後の膜厚が、第２コア５０μｍ、第３クラッド８０μｍとなるように調節した。
【００５８】
次に、ポリイミド製のフレキシブル基板の上面全体に、日立化成工業株式会社製商品名「ＯＰＩ−Ｎ３２０５」（商標）をスピンコート法で塗布して材料溶液膜を形成した後、乾燥器により１００℃で３０分、次いで、２００℃で３０分加熱することにより溶媒を蒸発させ、続けて３７０℃で６０分加熱することにより硬化させ、第１クラッドを形成した。第１クラッドの膜厚は、２０μｍであった。
【００５９】
この第１クラッドの上に、日立化成工業株式会社製商品名「ＯＰＩ−Ｎ３３０５」（商標）をスピンコート法で塗布して材料溶液膜を形成した後、乾燥器で１００℃で３０分、次いで、２００℃で３０分加熱することにより溶媒を蒸発させ、続けて３５０℃で６０分加熱することにより硬化を行い、第１コアを形成するポリイミド層を形成した。このポリイミド層の膜厚は、６μｍであった。
次に、このポリイミド層の上にレジストをスピンコート法で塗布し、乾燥後、水銀ランプで露光、現像することにより、レジストパターン層を形成し、第１コアとなるポリイミド膜から第１コアの形状に加工するためのマスクとして用いた。このレジストパターン層をマスクとして、第１コアとなるポリイミド層を酸素で反応性イオンエッチング（Ｏ2−Ｒ１Ｅ）することにより、図５に示す複数の第１コアを形成した。第１コアの断面積は、６μｍ×６μｍであった。その後、レジストパターン層を剥離した。
【００６０】
次に、第１コア及び第１クラッドを覆うように、日立化成工業株式会社製商品名「ＯＰＩ−Ｎ３２０５」（商標）をスピンコート法で塗布して材料溶液膜を形成した後、乾燥器により１００℃で３０分、次いで、２００℃で３０分加熱して材料溶液膜の溶媒を蒸発させ、３５０℃で６０分加熱することにより第２クラッド形成用ポリイミド膜を形成した。
【００６１】
次に、この第２クラッド上に、平板型ラミネータとして真空加圧式ラミネータ｛（株）名機製作所製、「ＭＶＬＰＴ５００」｝を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒の条件にて上記の第２コア形成用樹脂フィルムをラミネートした。
続いて、幅５０μｍのホトマスク（ネガ型）を介し、上記紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００ｍＪ／ｃｍ2照射した後、エチルセロソルブとＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドの８対２質量比混合溶剤で、図５に示す第２コアのコアパターンを現像した。現像液の洗浄には、メタノール及び水を用いた。得られた第２コアの断面積は、５０μｍ×５０μｍであった。
【００６２】
次いで、真空加圧式ラミネータ｛（株）名機製作所製、「ＭＶＬＰ−５００」｝を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒のラミネート条件にて第３クラッド形成用樹脂フイルムをラミネートし、活性光線として３６５ｎｍでの照射強度が１０ｍＷ／ｃｍ2である紫外線照射を散乱紫外線照射機｛（株）製「アイドルフィン３０００」）により３．６Ｊ／ｃｍ2照射し、その後１１０℃、１時間で加熱処理を行い、図５の形態を有する実施例１の複合光導波路を作製した。
【００６３】
なお、第１コア、第２コア、第１クラッド、第２クラッド及び第３クラッドの屈折率をそれぞれＭｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラー「Ｍｏｄｅｌ  ２０１０」で測定したところ、波長１３１０ｎｍにて、第１クラッドが１．５２７、第１コアが１．５３１、第２クラッドが１．５２７であり、波長８５０ｎｍにて、第２クラッドが１．５４０、第２コアが１．５８４、第３クラッドが１．５３７であった。
【００６４】
実施例２
実施例１と同様にして、表１の示す配合にて、第２コア用及び第３クラッド用樹脂組成物を準備し、これらの樹脂組成物１００質量部に対して溶剤としてエチルセロソルブを４０質量部加え、第２コア用樹脂ワニスを調合し、第３クラッド用樹脂組成物から第２クラッド用樹脂ワニスを調合した。
得られた第２コア用及び第２クラッド用樹脂ワニスを用い、実施例１と同様にして、第２コア及び第２クラッド形成用樹脂フイルムを得た。本実施例では、硬化後の膜厚が、第２コア５０μｍ、第２クラッド８０μｍとなるように調節した。
【００６５】
次に、ポリイミド製のフレキシブル基板の上面全体に、日立化成工業株式会社製、商品名「ＯＰＩ−Ｎ３２０５」（商標）を用いて、実施例１と同様にして図７に示す第１クラッドを形成した。第１クラッドの膜厚は、２０μｍであった。
この第１クラッドの上に、日立化成工業株式会社製商品名「ＯＰＩ−Ｎ３３０５」（商標）を用いて実施例１と同様にして図７に示す第１コアを形成した。第１コアの断面積は、６μｍ×６μｍであった。その後、レジストパターン層を剥離した。
【００６６】
次に、第１コアと隣接する第１クラッド上であって、第１コアと同一平面上に、実施例１と同様にして、図７に示す第２コアのコアパターンを現像した。現像液の洗浄には、メタノール及び水を用いた。得られた第２コアの断面積は、５０μｍ×５０μｍであった。
次いで、実施例１と同様にして、第２クラッド形成用樹脂フイルムをラミネートし、紫外線照射し、その後加熱処理して、図７の形態を有する実施例２の複合光導波路を作製した。
【００６７】
なお、第１コア、第２コア、第１クラッド及び第２クラッドの屈折率をそれぞれＭｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラー「Ｍｏｄｅｌ  ２０１０」で測定したところ、波長１３１０ｎｍにて、第１クラッドが１．５２７、第１コアが１．５３１、第２クラッドが１．５３０であり、波長８５０ｎｍにて、第１クラッドが１．５４０、第２コアが１．５８４、第２クラッドが１．５３７であった。
【００６８】
実施例３
実施例１と同様にして、表１の示す配合にて、第２コア用樹脂組成物を準備し、この樹脂組成物１００質量部に対して溶剤としてエチルセロソルブを４０質量部加え、第２コア用樹脂ワニスを調合した。
得られた第２コア用樹脂ワニスを用い、実施例１と同様にして、第２コア形成用樹脂フイルムを得た。本実施例では、硬化後の膜厚が、第２コア５０μｍとなるように調節した。
【００６９】
含フッ素アクリルポリマー｛ダイキン工業（株）製、商品名「オプトフロンＦＭ−４５０」｝７５質量部、水酸基含有フッ素化メタクリレート｛ダイキン工業（株）製、３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、商品名「Ｍ−１４３３」｝２０質量部、及び２官能フッ素化アクリレート（Ｓｙｎｑｕｅｓｔ  Ｌａｂｓ．  Ｉｎｃ．製、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１，６−へキシルジアクリレート）５質量部を配合（溶剤としてメチルエチルケトンを１１２質量部使用）し、これに光重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（練）製、商品名「イルガキュア８１９」、及びチバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製、商品名「イルガキュア２９５９」、質量比１:１混合物）を２質量部加えクラッド用樹脂組成物を用意した。これをポリイミド製のフレキシブル基板の上面全体に、上にスピンコート法で塗布し、８０℃、１０分の条件にて乾燥して溶剤を揮発させた。このときのフィルムの厚さは、スピンコート回転数を調節することで５μｍから５０μｍの間で任意に調節可能であり、本実施例では２０μｍとした。
これにＰＥＴフィルム｛（株）東洋紡製、商品名「Ａ１５１７」｝非処理面をラミネートし、超高圧水銀ランプ｛大日本スクリーン製造（株）製、「ＭＡ−１０００」｝を用いて１０００ｍＪ／ｃｍ2（波長３６５ｎｍ）光照射し、ＰＥＴフィルム剥離後、１２０℃で１時間加熟し、厚さ２０μｍの第１クラッドを得た。
【００７０】
次に、含フッ素アクリルポリマー｛ダイキン工業（株）製、商品名「オプトフロンＦＭ−４５０」｝１０質量部、水酸基含有フッ素化メタクリレート｛ダイキン工業（株）製、３−パーフルオロブチル−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、商品名「Ｍ−１４３３」｝６０質量部、及び３官能アクリレート（新中村化学工業（株）製、商品名「Ａ−９３００」）３０質量部を配合（溶剤としてメチルエチルケトンを１５質量部使用）し、これに光重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製、商品名「イルガキュア８１９」、及びチバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製、商品名「イルガキュア２９５９」、質量比１:１混合物）を２質量部加え、第１コア用樹脂組成物を用意した。これを先に作製した第１クラッド上にスピンコート法を用いて塗布し、８０℃、１０分の条件にて乾燥して溶剤を揮発させた。このときのフィルムの厚さはアプリケーターの間隙（ギャップ）を調節することで５μｍから１００μｍの間で任意に調整可能であり、本実施例では６μｍとした。
これにＰＥＴフイルム｛（株）東洋紡製、商品名「Ａ１５１７」｝非処理面をラミネートし、幅６μｍのホトマスク（ネガ型）を介し、上記紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００ｍＪ／ｃｍ2照射した後、酢酸ノルマルブチルとイソプロパノールの５対５質量比混合溶剤で、図５に示す第１コアのコアパターンを現像した。現像液の洗浄には、メタノール及び水を用いた。ＰＥＴフィルム剥離後、１２０℃で１時間加熟し、図５に示す複数の第１コアを形成した。第１コアの断面積は、６μｍ×６μｍであった。
【００７１】
次に、第１コア及び第１クラッドを覆うように、上記クラッド用樹脂組成物をスピンコート法で塗布し、８０℃、１０分の条件にて乾燥して溶剤を揮発させた。このときのフィルムの厚さは、７０μｍとした。
これにＰＥＴフィルム｛（株）東洋紡製、商品名「Ａ１５１７」｝非処理面をラミネートし、超高圧水銀ランプ｛大日本スクリーン製造（株）製、「ＭＡ−１０００」｝を用いて１０００ｍＪ／ｃｍ2（波長３６５ｎｍ）光照射し、ＰＥＴフィルム剥離後、１２０℃で１時間加熟し第２クラッド形成用樹脂膜を形成した。
【００７２】
次に、この第２クラッド上に、上記の第２コア形成用樹脂フィルムを用いて、実施例１と同様にして図５に示す第２コアを形成した。第２コアの断面積は、５０μｍ×５０μｍであった。
【００７３】
次に、第２コア及び第２クラッドを覆うように、上記クラッド用樹脂組成物をスピンコート法で塗布し、８０℃、１０分の条件にて乾燥して溶剤を揮発させた。このときのフィルムの厚さは、７０μｍとした。
これにＰＥＴフィルム｛（株）東洋紡製、商品名「Ａ１５１７」｝非処理面をラミネートし、超高圧水銀ランプ｛大日本スクリーン製造（株）製、「ＭＡ−１０００」｝を用いて１０００ｍＪ／ｃｍ2（波長３６５ｎｍ）光照射し、ＰＥＴフィルム剥離後、１２０℃で１時間加熟し第３クラッド形成用樹脂膜を形成し、図５の形態を有する実施例３の複合光導波路を作製した。
【００７４】
なお、第１コア、第２コア、第１クラッド、第２クラッド及び第３クラッドの屈折率をそれぞれＭｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラー「Ｍｏｄｅｌ  ２０１０」で測定したところ、波長１３１０ｎｍにて、第１クラッドが１．４０８３、第１コアが１．４３９６、第２クラッドが１．４０８３であり、波長８５０ｎｍにて、第２クラッドが１．４１５０、第２コアが１．５８４、第３クラッドが１．４１５０であった。
【００７５】
実施例４
実施例３と同様にして、表１の示す配合にて、第２コア用樹脂組成物を準備し、この樹脂組成物１００質量部に対して溶剤としてエチルセロソルブを４０質量部加え、第２コア用樹脂ワニスを調合した。
得られた第２コア用樹脂ワニスを用い、実施例１と同様にして、第２コア形成用樹脂フィルムを得た。本実施例では、硬化後の膜厚が、第２コア５０μｍとなるように調節した。
【００７６】
次に、ポリイミド製のフレキシブル基板の上面全体に、実施例３で得られた第１クラッド用樹脂組成物を用いて、実施例３と同様にして第１クラッドを得た。第１クラッドの厚さは２０μｍであった。
次いで、実施例３で得られた第１コア用樹脂組成物を用いて、実施例３と同様にして第１コアを得た。第１コアの断面積は、６μｍ×６μｍであった。
【００７７】
次に、第１コアと隣接する第１クラッド上であって、第１コアと同一平面上に、上記の第２コア形成用樹脂フィルムを用いて、実施例２と同様にして、図７に示す第２コアを形成した。第２コアの断面積は、５０μｍ×５０μｍであった。
次いで、第１コア、第２コア及び第１クラッドを覆うように、上記クラッド用樹脂組成物をスピンコート法で塗布し、８０℃、１０分の条件にて乾燥して溶剤を揮発させた。このときのフィルムの厚さは、７０μｍとした。
次いで、実施例３と同様にして、図７の形態を有する実施例４の複合光導波路を作製した。
【００７８】
なお、第１コア、第２コア、第１クラッド及び第２クラッドの屈折率をそれぞれＭｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラー「Ｍｏｄｅｌ  ２０１０」で測定したところ、波長１３１０ｎｍにて、第１クラッドが１．４０８３、第１コアが１．４３９６、第２クラッドが１．４０８３であり、波長８５０ｎｍにて、第１クラッドが１．４１５０、第２コアが１．５８４、第２クラッドが        １．４１５０であった。
【００７９】
実施例５
Ｎ−シクロヘキシルマレイミド２０質量部、ジシクロペンタニルメタクリレート４０質量部、２−エチルヘキシルメタクリレート２５質量部、メタクリル酸１５質量部を２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）３質量部を用いて８０℃で６時間かけて重合し、（メタ）アクリルポリマーＰ−１を得た。
Ｐ−１の重量平均分子量（標準ポリスチレン換算）をＧＰＣ（東ソー株式会社製、商品名ＳＤ−８０２２／ＤＰ−８０２０／ＲＩ−８０２０）を使用して測定した結果、２７，０００であった。なお、カラムは日立化成工業株式会社製、商品名Ｇｅｌｐａｃｋ  ＧＬ−Ａ１５０−Ｓ／ＧＬ−Ａ１６０−Ｓを使用した。次に上記Ｐ−１溶液（固形分３６質量％、溶剤プロピレングリコールモノメチルアセテート）１６８質量部（固形分６０質量部）と、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート７質量部を、ジブチルスズジラウリレート０．０３質量部及びｐ−メトキシフェノール０．１質量部を触媒に用いて反応させ、６０℃で4時間反応させ、連鎖重合可能な官能基を有する（メタ）アクリルポリマーＰ−２溶液（固形分４０質量％）を得た。
上記と同様の方法で、Ｐ−２の重量平均分子量を測定した結果、２７，０００であった。
【００８０】
前記Ｐ−２溶液（固形分４０質量％）１５０質量部（固形分６０質量部）、フルオレンジアクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名Ａ−ＢＰＥＦ）２０質量部、ｐ−クミルフェノキシエチルアクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名Ａ−ＣＭＰ−１Ｅ）２０質量部及びオキシフェニル酢酸、２−［２−オキソ−２−フェニルアセトキシエトキシ］エチルエステルとオキシフェニル酢酸、２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルエステルの混合物（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製イルガキュア７５４）２質量部を混合し、第２コア用樹脂ワニスを調合した。
【００８１】
次に、前記Ｐ−２溶液（固形分４０質量％）１５０質量部（固形分６０質量部）、エトキシ化シクロヘキサンジメタノールジアクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名Ａ−ＣＨＤ−４Ｅ）２０質量部、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名Ａ−９３００Ｓ）２０質量部及び１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製、商品名イルガキュア２９５９）１質量部とビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製イルガキュア８１９）１質量部を混合し、第３クラッド用樹脂ワニスを調合した。
【００８２】
得られた第２コア用樹脂ワニス及び第３クラッド用樹脂ワニスを用い、ＰＥＴフイルム｛東洋紡績（株）製、商品名「コスモシャインＡ１５１７」、厚さ１６μｍ｝にアプリケーター｛ヨシミツ精機（株）製、商品名「ＹＢＡ-４」｝を用いて塗布し（クラッド形成用樹脂フイルム：巻内の接着処理面仕様、コア形成用樹脂フイルム：巻外の非処理面使用）、８０℃で１０分、その後１００℃で１０分の条件で溶剤を乾燥させ、第２コア及び第３クラッド形成用樹脂フイルムを得た。
このときのフイルムの厚さは、アプリケーターの間隙を調節することで、５〜１００μｍの間で任意に調整可能であり、本実施例では、硬化後の膜厚が、第２コア５０μｍ、第３クラッド８０μｍとなるように調節した。
実施例１で作製した、第２クラッドまで形成した光導波路上に、ロールラミネータを用いて、第２コア用樹脂フィルムを、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃及び速度０．４ｍ／ｍｉｎの条件で積層した。
次いで、幅５０μｍのネガ型フォトマスクを介し、上記紫外線露光機で紫外線（波長３６５ｎｍ）を１５００ｍＪ／ｃｍ2照射し、さらに８０℃で５分間露光後加熱を行った。
基材フィルム（Ａ１５１７）を除去し、現像液（１質量％炭酸ナトリウム水溶液）を用い、第２コアを現像した後、２０％イソプロピルアルコール水溶液、次いで純水を用いて洗浄し、１００℃で１時間加熱乾燥した。
【００８３】
次に、上記真空加圧式ラミネータを用い、第３クラッド用樹脂フィルムを、第２コア及び第２クラッド上に、圧力０．５ＭＰａ、温度５０℃及び加圧時間３０秒の条件で積層した。紫外線（波長３６５ｎｍ）を２０００ｍＪ／ｃｍ2照射し、基材フィルム（Ａ１５１７）を除去した後、１２０℃で１時間加熱処理することによって、図５の形態を有する実施例５の複合光導波路を作製した。
なお、第２コア、第３クラッドの屈折率をそれぞれＭｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラー「Ｍｏｄｅｌ  ２０１０」で測定したところ、波長６３３ｎｍにて、第２クラッドが１．５５１、第２コアが１．５６４、第３クラッドが１．５３０であった。
【００８４】
実施例６
実施例１で作製した２層光導波路の第３クラッド上に、実施例５で使用した、第２コア及び第３クラッド形成用樹脂フイルムを用いて、それぞれ第３コア及び第４クラッドを形成し、図６の形態を有する実施例６の複合光導波路を得た。
なお、第３クラッドの屈折率をＭｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラー「Ｍｏｄｅｌ  ２０１０」で測定したところ、波長６３３ｎｍにて、１．５４３であった。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の複合光導波路を用いることにより、マルチモード、シングルモード、照明用等の可視光等の多様な伝送を単一の光導波路を行うことが可能になり、各種情報端末内外の情報送受信、家庭用電気機器内外の情報送受信、車両用電気機器内外の情報送受信等を小型化・高密度化することができるので、各種電気機器、各種情報端末機器、車両等に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００８６】
１…複合光導波路
２…第１クラッド
３…第１コア
４…第２クラッド
５…第２コア
６…第３クラッド
７…第３コア
８…第４クラッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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