(57)【要約】【課題】材料の選択性が広く、加工再現性および歩留まりが向上された、低コストなポリマー光導波路の製造方法を提供すること。【解決手段】コア形状に対応する凹部を有する鋳型の表面上にコア形成用硬化性組成物を配置すること、該鋳型表面に転写フィルムを所定の方向に向かって押圧しながら貼り合わせて、該凹部に該コア形成用硬化性組成物を充填しつつ余分な該コア形成用硬化性組成物を除去すること、該コア形成用硬化性組成物を硬化させて、コアを形成すること、該転写フィルムを該鋳型から剥離して、該転写フィルム上に該コアを転写すること、および該転写フィルム上の該コアを覆うように、第１のクラッドを形成すること、を含む、ポリマー光導波路の製造方法。【選択図】図１
2014052525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア形状に対応する凹部を有する鋳型の表面上にコア形成用硬化性組成物を配置すること、
該鋳型表面に転写フィルムを所定の方向に向かって押圧しながら貼り合わせて、該凹部に該コア形成用硬化性組成物を充填しつつ余分な該コア形成用硬化性組成物を除去すること、
該コア形成用硬化性組成物を硬化させて、コアを形成すること、
該転写フィルムを該鋳型から剥離して、該転写フィルム上に該コアを転写すること、および
該転写フィルム上の該コアを覆うように、第１のクラッドを形成すること、
を含む、ポリマー光導波路の製造方法。
【請求項２】
前記コア形成用硬化性組成物のフッ素含有率が、１重量％以上である、請求項１に記載のポリマー光導波路の製造方法。
【請求項３】
前記コア形成用硬化性組成物が、紫外線硬化性組成物である、請求項１または２に記載のポリマー光導波路の製造方法。
【請求項４】
前記コア形成用硬化性組成物が、アクリル系紫外線硬化性組成物またはエポキシ系紫外線硬化性組成物である、請求項１から３のいずれかに記載のポリマー光導波路の製造方法。
【請求項５】
前記転写フィルムが、オレフィン系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、スチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、エステル系ポリマー、アクリル系ポリマー、エーテル系ポリマー、ポリイミド系ポリマー、および、ポリアミド系ポリマーからなる群より選択される少なくとも１つのポリマーを含む、請求項１から４のいずれかに記載のポリマー光導波路の製造方法。
【請求項６】
前記転写フィルムが、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、および、ポリイミド系ポリマーからなる群より選択される少なくとも１つのポリマーを含む、請求項５に記載のポリマー光導波路の製造方法。
【請求項７】
前記転写フィルムの前記鋳型に貼り合わされる側の表面が、改質処理されている、請求項１から６のいずれかに記載のポリマー光導波路の製造方法。
【請求項８】
前記第１のクラッドを形成した後に、前記転写フィルムを剥離することを含む、請求項１から７のいずれかに記載の製造方法。
【請求項９】
前記第１のクラッドおよび前記コアの前記転写フィルムが剥離された面に第２のクラッドを形成することを含む、請求項８に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー光導波路の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の光情報通信においては、光情報を伝搬するために光回折路、光分波路、光合波路、光スイッチ、光回路等のポリマー光導波路が用いられており、このようなポリマー光導波路は、センサ等の用途に応用されている。
【０００３】
従来、ポリマー光導波路は、透明な合成樹脂によって形成されるコアと、該コアを形成する樹脂よりも低屈折率の透明な合成樹脂によって形成され、該コアを取り囲むようにその周面を被覆するクラッドとを備えている。このようなポリマー光導波路は、主に、フォトリソグラフィー法および反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法を用いて、コアを所望のパターン形状となるように形成し、次いで、クラッドを形成することによって製造されている（例えば、特許文献１の図１）。しかし、これらの方法を適用する場合、パターニングが可能な材料を選定する必要があることから、材料の選択に制限が生じ、その結果、パターニング性と光学特性との両立が困難であるという問題がある。また、径の大きなコアを有するポリマー光導波路をエッチングにて製造する場合、加工速度が遅いうえ、工程数が多くなるため製造コストが嵩み、量産化を図りにくいという問題がある。
【０００４】
このような問題に対し、コア形状に対応する凸部を有する鋳型を用いたプレス成形によって、クラッドにコア形状に対応する凹部を設け、該凹部にコア形成用樹脂を埋め込む製造方法が提案されている（例えば、特許文献２および３）。このような製造方法においては、例えば、図２に示すように、基板８０上に第１のクラッド形成用樹脂６０’を配置し（図２（ａ））、該第１のクラッド形成用樹脂６０’にコア形状に対応する凸部を有する鋳型２０’を押し込んで硬化させ（図２（ｂ）〜（ｃ））、これにより、コア形状に対応する凹部を有する第１のクラッド６０を形成し（図２（ｄ））、次いで、該凹部にコア形成用樹脂を充填して硬化させることによってコア３０を形成し（図２（ｅ））、その上に第２のクラッド７０を形成する（図２（ｆ））（特許文献２）。このような製造方法によれば、非常に低コストでポリマー光導波路を製造することが可能である。しかしながら、微小なコアパターン内にコア形成用樹脂を過不足なく充填することが困難であることから、コアの厚みにバラツキが生じる、クラッド上にコア形成用樹脂の残渣が残る等の問題が生じる場合がある。
【０００５】
また、別の製造方法として、コア形状に対応する凹部を有する鋳型を用いたプレス成形によって、コアを形成する製造方法も提案されている（例えば、特許文献４）。コア形状に対応する凹部を有する鋳型を用いた製造方法においては、例えば、図３に示すように、基板８０上に第１のクラッド６０を形成し（図３（ａ））、第１のクラッド６０上にコア形成用樹脂３０’を配置し、これにコア形状に対応する凹部を有する鋳型２０’’を押し込んで硬化させ（図３（ｂ）〜（ｃ））、次いで、鋳型２０’’を剥離することによってコア３０を形成し（図３（ｄ））、その上に第２のクラッド７０を形成する（図３（ｆ））。しかしながら、このような製造方法によれば、図３（ｄ）に示すように、コア形成用樹脂の残膜（バリ）３１が発生する場合があり、そのような場合には第２のクラッドの形成前にその除去工程（図３（ｅ））が必要となる。除去工程としては、通常、エッチングが使用されるが、コア自体の形状を変形してしまう場合や、残膜の除去が不十分となる場合がある。また、上記と同様に、製造コストが嵩み、量産化を図りにくいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２３６６１号公報
【特許文献２】特開２００７−３１６０９４号公報
【特許文献３】特開２００５−３１６０１８号公報
【特許文献４】特開平２−１３１２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、材料の選択性が広く、加工再現性および歩留まりが向上された、低コストなポリマー光導波路の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、ポリマー光導波路の製造方法が提供される。該製造方法は、コア形状に対応する凹部を有する鋳型の表面上にコア形成用硬化性組成物を配置すること、該鋳型表面に転写フィルムを所定の方向に向かって押圧しながら貼り合わせて、該凹部に該コア形成用硬化性組成物を充填しつつ余分な該コア形成用硬化性組成物を除去すること、該コア形成用硬化性組成物を硬化させて、コアを形成すること、該転写フィルムを該鋳型から剥離して、該転写フィルム上に該コアを転写すること、および該転写フィルム上の該コアを覆うように、第１のクラッドを形成すること、を含む。
好ましい実施形態においては、上記コア形成用硬化性組成物のフッ素含有率が、１重量％以上である。
好ましい実施形態においては、上記コア形成用硬化性組成物が、紫外線硬化性組成物である。
好ましい実施形態においては、上記コア形成用硬化性組成物が、アクリル系紫外線硬化性組成物またはエポキシ系紫外線硬化性組成物である。
好ましい実施形態においては、上記転写フィルムが、オレフィン系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、スチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、エステル系ポリマー、アクリル系ポリマー、エーテル系ポリマー、ポリイミド系ポリマー、および、ポリアミド系ポリマーからなる群より選択される少なくとも１つのポリマーを含む。
好ましい実施形態においては、上記転写フィルムが、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、および、ポリイミド系ポリマーからなる群より選択される少なくとも１つのポリマーを含む。
好ましい実施形態においては、上記転写フィルムの上記鋳型に貼り合わされる側の表面が、改質処理されている。
好ましい実施形態においては、上記製造方法は、上記第１のクラッドを形成した後に、上記転写フィルムを剥離することを含む。
好ましい実施形態においては、上記製造方法は、上記第１のクラッドおよび上記コアの上記転写フィルムが剥離された面に第２のクラッドを形成することを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、材料の選択性が広く、加工再現性および歩留まりが向上された、低コストなポリマー光導波路の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のポリマー光導波路の製造方法を説明する概略図である。
【図２】従来のポリマー光導波路の製造方法を説明する概略図である。
【図３】従来のポリマー光導波路の別の製造方法を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のポリマー光導波路の製造方法は、
［工程１］コア形状に対応する凹部を有する鋳型の表面上にコア形成用硬化性組成物を配置すること、
［工程２］該鋳型表面に転写フィルムを所定の方向に向かって押圧しながら貼り合わせて、該凹部に該コア形成用硬化性組成物を充填しつつ余分な該コア形成用硬化性組成物を除去すること、
［工程３］該コア形成用硬化性組成物を硬化させて、コアを形成すること、
［工程４］該転写フィルムを該鋳型から剥離して、該転写フィルム上に該コアを転写すること、および
［工程５］該転写フィルム上の該コアを覆うように、第１のクラッドを形成すること、
を含む。さらに、本発明の製造方法は、必要に応じて、以下の工程［６］、さらには、工程［７］を含み得る。
［工程６］上記第１のクラッドを形成した後に、上記転写フィルムを剥離すること。
［工程７］上記第１のクラッドおよび上記コアの上記転写フィルムが剥離された面に第２のクラッドを形成すること。
【００１２】
本発明の製造方法によれば、コアよりも低い屈折率を有する転写フィルムを用いることにより、上記工程１〜工程５のような簡便な操作によってポリマー光導波路が得られ得る。さらに、転写フィルムを剥離することにより、コアの上面のみが露出した埋め込み型のポリマー光導波路が得られる。また、転写フィルムを剥離し、次いで、該剥離面に第２のクラッドを形成することにより、転写フィルムとは異なる材料でクラッドを形成することができる。
【００１３】
また、本発明の製造方法によれば、鋳型表面に転写フィルムを所定の方向に向かって押圧しながら貼り合わせるので、該鋳型表面の凹部内に過不足なくコア形成用硬化性組成物を充填することができ、かつ、余剰分を鋳型表面から押し出して除去することができる。その結果、残渣や残膜を生じることなく、コアを再現性よく形成することができるので、加工再現性および歩留まりを向上することができる。また、現像工程、エッチング工程等を必要とせず、少量のコア形成用硬化性組成物でコアを形成できるので、コストの低減が可能となる。さらには、光や熱によって硬化して透明樹脂（コア形成用樹脂）を形成し得る限りにおいて、任意の適切な材料を用いることができるので、材料選択性が極めて広いという利点を有する。
【００１４】
図１（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ、上記工程［１］〜［７］に対応して本発明の製造方法を説明する概略断面図である。以下、図１（ａ）〜（ｇ）を参照しながら、本発明について詳細に説明する。
【００１５】
［工程１］
工程１においては、図１（ａ）に示すように、コア形状に対応する凹部１０を有する鋳型２０の表面上にコア形成用硬化性組成物３０’を配置する。コア形成用硬化性組成物の配置方法および配置場所としては、本発明の効果が得られる限りにおいて制限は無く、例えば、鋳型の一部または全面に、滴下、塗布等の任意の適切な方法によって配置され得る。配置するコア形成用硬化性組成物の量は、凹部の大きさ、数等に応じて適切に設定され得る。
【００１６】
上記コア形成用硬化性組成物は、紫外線照射、加熱等による硬化を経てコアを形成し得る限りにおいて、任意の適切な硬化性組成物であり得、好ましくは、紫外線硬化性組成物である。コア形成用硬化性組成物は、代表的には、未硬化のコア形成用樹脂、あるいは、コア形成用樹脂の構成モノマーおよび／またはオリゴマーを含む。
【００１７】
上記コア形成用樹脂としては、後述する第１のクラッド形成用樹脂よりも屈折率の大きい樹脂が好ましく用いられる。コア形成用樹脂の屈折率（実質的には、コアの屈折率）は、目的に応じて適切に設定され得る。
【００１８】
上記コア形成用樹脂の具体例としては、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シロキサン系樹脂およびこれらのフッ素変性体（例えば、フッ素化エポキシ系樹脂、フッ素化ポリイミド系樹脂、フッ素化ポリアミド系樹脂、フッ素化アクリル系樹脂、フッ素化ポリウレタン系樹脂、フッ素化シロキサン系樹脂）が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂および上記樹脂のフッ素変性体が好ましく用いられ得る。フッ素系樹脂およびフッ素変性体を用いることにより、コア形成用硬化性組成物のフッ素含有率を後述の好適範囲に容易に調整することができる。アクリル系樹脂を用いる場合には、光のみで十分に硬化させることができる。また、エポキシ系樹脂を用いる場合には、硬化反応を容易に行うことができる。
【００１９】
上記フッ素系樹脂は、モノマー成分として、フッ素原子含有基を有するモノマー（「フッ素系モノマー」と称する場合がある）を含有する。フッ素系モノマーとしては、任意の適切なフッ素系モノマーが用いられ得、例えば、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル（例えば、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル））、フッ化ビニリデン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、上記フッ素系樹脂は、フッ素系モノマーと任意の適切な他のモノマーとの共重合体であってもよい。
【００２０】
上記フッ素系樹脂の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等が挙げられる。
【００２１】
上記アクリル系樹脂は、モノマー成分として、任意の適切なアクリル系モノマーを含有し、好ましくは（メタ）アクリル酸アルキルエステルを含有する。（メタ）アクリル酸アルキルエステルのアルキル基としては、好ましくはＣ１〜２０の直鎖状、分枝鎖状、または環状のアルキル基、さらに好ましくはＣ１〜１０の直鎖状、分枝鎖状、または環状のアルキル基が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、上記アクリル系樹脂は、モノマー成分として、（メタ）アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な他のモノマーをさらに含有していてもよい。
【００２２】
上記共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル（メタ）アクリレート、カルボキシペンチル（メタ）アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー；無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物モノマー；（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６−ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８−ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０−ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２−ヒドロキシラウリル、（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシル基含有モノマー；（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸Ｎ−ヒドロキシメチルアミド、（メタ）アクリル酸アルキルアミノアルキルエステル（例えば、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート等）、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリロイルモルブオリン、アクリロニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド等の側鎖に窒素を含むモノマー；（メタ）アクリル酸メトキシエチル、（メタ）アクリル酸エトキシエチル等のアルコキシル基を含むモノマー；スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー；２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等のリン酸基含有モノマー；等が挙げられる。これらの共重合可能な他のモノマーは、１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２３】
上記エポキシ系樹脂は、モノマー成分として、任意の適切なエポキシ化合物を含有する。該エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノキシエタノールフルオレングリシジルエーテル等のフルオレン構造を有するエポキシ化合物、３’，４’−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、（３’，４’−エポキシシクロヘキサン）メチル−３’，４’−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート等の脂環式エポキシ化合物が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
上記コア形成用硬化性組成物は、好ましくはフッ素含有率が１重量％以上であり、より好ましくは１０重量％以上、さらに好ましくは２０重量％以上である。フッ素含有率がこのような範囲であれば、鋳型からの離型性に優れるので工程４における転写フィルムへのコアの転写を容易に行うことができる。一方、フッ素含有率の上限は、好ましくは７８重量％である。上限が７８重量％を超えると、コアが液状化やガス化を起こし、形状を維持できなくなる場合がある。
【００２５】
上記コア形成用硬化性組成物のフッ素含有率を１重量％以上に調整する方法としては、コア形成用樹脂として、フッ素原子含有樹脂（例えば、上記フッ素系樹脂またはフッ素変性体）を用いること、または、コア形成用硬化性組成物にフッ素化合物を添加することが挙げられる。該フッ素化合物としては、目的等に応じて任意の適切なフッ素化合物が選択され得る。フッ素化合物の具体例としては、ヘキサフルオロベンゼン、ペンタフルオロベンゼン、ペンタフルオロフェノール、ヘキサフルオロビフェニール、デカフルオロビフェニール、テトラフルオロブタン、ヘキサフルオロシクロドデンカン、パーフルオロペンタシクロデカン、デカフルオロジフェニールエーテル、オクタフルオロジフェニールエーテル、ヘキサフルオロジフェニールエーテル、エチレンビス−テトラフルオロフタルイミド、テトラフルオロビスフェノールＡ、フッ素化ポリスチレン、フッ素化ポリカーボネート、フッ素化エポキシ化合物、フッ素化ポリフェニレンオキシド、ポリフルオロスチレン、フッ素化パラフィン、テトラフルオロ無水フタル酸等が挙げられる。
【００２６】
上記コア形成用硬化性組成物は、必要に応じて、さらに任意の適切な添加剤を含み得る。該添加剤としては、光重合開始剤、架橋剤、可塑剤等が挙げられる。添加剤の含有量は目的等に応じて適切に設定され得る。
【００２７】
上記鋳型としては、所望のコア形状に対応する凹部を有する限りにおいて、任意の適切な鋳型が用いられ得る。好ましくは、アルミニウム、ニッケル、銅、鉄、およびこれらの合金等の金属、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の樹脂、ガラスから形成された鋳型が用いられ得る。これらの材料（特に、樹脂以外）から形成された鋳型であれば、繰り返し利用できるので、コストが低減でき、また、廃棄物を減量することもできる。
【００２８】
上記凹部の幅は、例えば、２μｍ〜１０００μｍであり得る。また、凹部の深さは、例えば、２μｍ〜１０００μｍであり得る。また、鋳型に設けられる凹部の数は１個のみであってもよく、複数であってもよい。
【００２９】
［工程２］
工程２においては、図１（ｂ）に示すように、鋳型２０表面に転写フィルム４０を所定の方向に向かって押圧しながら貼り合わせ、これにより、凹部１０内にコア形成用硬化性組成物３０’を充填しつつ余分なコア形成用硬化性組成物３０’を押出して除去する。具体的には、転写フィルム４０の一方の端部を鋳型２０のコア形成用硬化性組成物３０’配置面に当接させ、次いで、任意の適切な押圧手段（図示例ではローラ）５０を用いて転写フィルム４０側から該当接部位を押圧しながら他方の端部に向かって貼り合わせていく。このとき、押圧手段５０が鋳型と転写フィルムとの貼り合わせの進行方向の最先端部の上に位置するように、転写フィルムを貼り合わせる速度と押圧手段の移動速度とを概ね一致させることが好ましい。貼り合わせが進行する最先端部分に集中的に圧力が加わり、鋳型と転写フィルムとの間から余分なコア形成用硬化性組成物や空気を好適に押し出すことができるからである。なお、図示例においては、コアの長さ方向と直交する方向に向かってロールを回転させているが、これとは異なり、コアの長さ方向と平行な方向に向かって、または、コアの長さ方向と直交でも平行でもない方向に向かって、ロールを回転させてもよい。
【００３０】
上記押圧手段によって転写フィルムに付与される圧力は、好ましくは０．０５ＭＰａ以上、より好ましくは０．１ＭＰａ以上、さらに好ましくは０．３ＭＰａ以上であり、例えば５ＭＰａ以下である。このような範囲内であれば、余分なコア形成用硬化性組成物や空気を好適に押出すことができる。
【００３１】
上記押圧手段の移動速度および転写フィルムを貼り合わせる速度はそれぞれ、好ましくは１ｃｍ／秒〜２０ｃｍ／秒、より好ましくは３ｃｍ／秒〜１０ｃｍ／秒である。このような範囲内であれば、余分なコア形成用硬化性組成物や空気を好適に押出すことができる。
【００３２】
上記転写フィルムは、コア形成用樹脂との密着性または剥離性、用途等に応じて任意の適切な材料から形成される。転写フィルムをクラッドとして用いる場合には、コアよりも低い屈折率を有する材料を選択することが好ましい。該転写フィルムの形成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系ポリマー；ポリノルボルネン等のシクロオレフィン系ポリマー；ポリスチレン等のスチレン系ポリマー；ポリカーボネート系ポリマー；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のエステル系ポリマー；アクリル系ポリマー；エーテル系ポリマー；ポリイミド系ポリマー；ポリアミド系ポリマーが挙げられる。なかでも、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＰＥＴ、ポリカーボネート系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、ポリイミド系ポリマーが好ましい。上記ポリマーは単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
【００３３】
上記転写フィルムの鋳型と接触する側の表面は、改質処理が施されていることが好ましい。改質処理により、後述の工程３で形成されるコアと転写フィルムとの密着力を向上させることができ、その結果、工程４で転写フィルムを剥離する際にコアが良好に転写フィルム上に転写され得る。改質処理としては、例えば、コロナ処理、フレーム処理、プラズマ処理等が挙げられる。なかでもコロナ処理が好ましい。
【００３４】
上記転写フィルムの厚みは、目的等に応じて任意の適切な厚みに設定され得る。該厚みは、例えば、１５μｍ〜２００μｍである。
【００３５】
［工程３］
工程３においては、図１（ｃ）に示すように、コア形成用硬化性組成物３０’を硬化させて、コア３０を形成する。転写フィルム４０が蓋となってコア形成用硬化性組成物が密閉されるので、空気中の酸素との接触が回避されて、硬化反応が好適に進行し得る。
【００３６】
硬化手段は、通常、紫外線照射および／または加熱である（図示例では、紫外線照射）。紫外線照射と加熱との両方を行う場合は、同時に行ってもよく、別々に行ってもよい。紫外線照射条件および加熱条件はそれぞれ、コア形成用硬化性組成物の成分、濃度等に応じて適切に設定され得る。
【００３７】
［工程４］
工程４においては、図１（ｄ）に示すように、転写フィルム４０を鋳型２０から剥離して、該転写フィルム４０上にコア３０を転写する。これにより、転写フィルム４０上に所望のパターンで形成されたコア３０を得ることができる。
【００３８】
［工程５］
工程５においては、図１（ｅ）に示すように、転写フィルム４０上のコア３０を覆うように、第１のクラッド６０を形成する。具体的には、コア３０を覆うように、第１のクラッド形成用硬化性組成物を転写フィルム４０上に配置し、該組成物を硬化させることによって第１のクラッドを形成する。
【００３９】
第１のクラッドの厚みは、目的等に応じて適切に設定され得る。第１のクラッドの厚み（図１（ｅ）における第１のクラッド６０の上面から下面（転写フィルムとの接触面）までの厚み）は、例えば、２μｍ〜２０００μｍであり得る。
【００４０】
上記第１のクラッド形成用硬化性組成物としては、紫外線照射、加熱等による硬化を経て第１のクラッドを形成し得る限りにおいて、任意の適切な硬化性組成物が用いられ得る。第１のクラッド形成用硬化性組成物は、代表的には、未硬化の第１のクラッド形成用樹脂、あるいは、第１のクラッド形成用樹脂の構成モノマーおよび／またはオリゴマーを含む。さらに、必要に応じて光重合開始剤、架橋剤、可塑剤等の任意の適切な添加剤を含み得る。第１のクラッド形成用樹脂は、通常、コア形成用樹脂よりも低い屈折率を有する。
【００４１】
上記第１のクラッド形成用樹脂の具体例としては、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シロキサン系樹脂およびこれらのフッ素変性体が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。１つの実施形態において、第１のクラッド形成用樹脂としては、コア形成用樹脂と同系の樹脂であって、コア形成用樹脂よりも屈折率の低い樹脂が好ましく用いられ得る。ここで、「同系の樹脂」とは、例えば、フッ素系樹脂同士、エポキシ系樹脂同士のように樹脂の系が同じであることを意味する。同系の樹脂を用いることにより、第１のクラッドとコアとの密着性が向上し得るので、工程６において転写フィルムのみを容易に剥離することができる。
【００４２】
上記第１のクラッド形成用硬化性組成物を転写フィルム４０上に配置する方法としては、任意の適切な方法が用いられ得る。例えば、第１のクラッド形成用硬化性組成物を、コア３０を覆うように転写フィルム４０上に滴下または塗布する方法が挙げられる。また、任意の適切な支持体上に第１のクラッド形成用硬化性組成物を滴下、塗布等によって配置し、次いで、該第１のクラッド形成用硬化性組成物がコア３０を覆うように該支持体と転写フィルム４０とを貼り合わせてもよい。
【００４３】
上記第１のクラッド形成用硬化性組成物の硬化手段および硬化条件は、該組成物の成分、濃度等に応じて適切に設定され得る。必要に応じて、第１のクラッド形成用硬化性組成物に支持体を積層した状態で硬化させてもよい。これにより、第１のクラッドの表面を平滑にすることができ、また、硬化が好適に行われ得る。紫外線照射による硬化の場合には、ＰＥＴフィルム等の透明フィルムを支持体とすることにより、支持体側から紫外線照射を行うことができる。
【００４４】
上記工程［１］〜[５]を含む製造方法によれば、転写フィルムをクラッドとするポリマー光導波路が得られ得る。
【００４５】
［工程６］
工程６においては、図１（ｆ）に示すように、工程５で形成した第１のクラッド６０の表面から転写フィルム４０を剥離する。これにより、コア３０の上面のみが露出した埋め込み型のポリマー光導波路が得られる。このような構成のポリマー光導波路は、例えば、ＳＰＲセンサのセンサセル等に好適に用いられ得る。
【００４６】
［工程７］
工程７においては、図１（ｇ）に示すように、第１のクラッド６０およびコア３０の転写フィルム４０が剥離された面に第２のクラッド７０を形成する。具体的には、第２のクラッド形成用硬化性組成物を第１のクラッド６０の上面（コア露出面）に配置し、該組成物を硬化させることによって第２のクラッドを形成する。工程１〜工程７を含む製造方法によれば、転写フィルムをクラッドとして用いず、任意の適切な樹脂でクラッドを形成することができるので、転写フィルムの材料の選択性が広がるという利点がある。
【００４７】
第２のクラッドの厚みは、目的等に応じて適切に設定され得る。第２のクラッドの厚みは、例えば、２μｍ〜１０００μｍであり得る。
【００４８】
上記第２のクラッド形成用硬化性組成物としては、紫外線照射、加熱等による硬化を経て第２のクラッドを形成し得る限りにおいて、任意の適切な硬化性組成物が用いられ得る。第２のクラッド形成用硬化性組成物は、代表的には、未硬化の第２のクラッド形成用樹脂、あるいは、第２のクラッド形成用樹脂の構成モノマーおよび／またはオリゴマーを含む。さらに、必要に応じて光重合開始剤、架橋剤、可塑剤等の任意の適切な添加剤を含み得る。第２のクラッド形成用樹脂は、通常、コア形成用樹脂よりも低い屈折率を有する。
【００４９】
上記第２のクラッド形成用樹脂の具体例としては、第１のクラッド形成用樹脂と同様の樹脂が挙げられる。第２のクラッド形成用樹脂は、好ましくはコア形成用樹脂と同系の樹脂であって、コア形成用樹脂よりも屈折率の低い樹脂であり得、より好ましくはコア形成用樹脂と同系の樹脂であって、第１のクラッド形成用樹脂と同等の屈折率を有する樹脂であり得る。
【００５０】
上記第２のクラッド形成用硬化性組成物を第１のクラッド６０の上面に配置する方法としては、任意の適切な方法が用いられ得る。例えば、第２のクラッド形成用硬化性組成物を、第１のクラッド６０の上面に滴下または塗布する方法が挙げられる。また、任意の適切な支持体上に第２のクラッド形成用硬化性組成物を滴下、塗布等によって配置し、次いで、該第２のクラッド形成用硬化性組成物が第１のクラッド６０の上面に接するように該支持体と第１のクラッド６０とを貼り合わせてもよい。
【００５１】
第２のクラッド形成用硬化性組成物の硬化手段および硬化条件は、該組成物の成分、濃度等に応じて適切に設定され得る。必要に応じて、第２のクラッド形成用硬化性組成物に支持体を積層した状態で硬化させてもよい。これにより、第２のクラッドの表面を平滑にすることができ、また、硬化が好適に行われ得る。紫外線照射による硬化の場合には、ＰＥＴフィルム等の透明フィルムを支持体とすることにより、支持体側から紫外線照射を行うことができる。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。なお、特に明記しない限り、屈折率の測定波長は８５０ｎｍである。
【００５３】
［実施例１］
図１（ａ）〜（ｇ）に示す方法で、光導波路を作製した。具体的には、深さ５０μｍ、幅５０μｍ、長さ２００ｍｍの形状の凹部を有するアルミニウム金型の凹部に、コア形成用硬化性組成物（フッ素系ＵＶ硬化型樹脂、ＤＩＣ社製、商品名「ＯＰ４０Ｚ」、フッ素含有率：５２重量％）を滴下した。表面をコロナ処理したポリプロピレンフィルム（厚み：４５μｍ）を転写フィルムとし、鋳型のコア形成用硬化性組成物を配置した面に該転写フィルムのコロナ処理面の片端を当接させ、他端は反らせた状態とした。この状態で、鋳型と転写フィルムとの当接部位に転写フィルム側からローラを押し当て、圧力（０．２５ＭＰａ）をかけながら他端側に向かって凹部の延びる方向（コアの長さ方向）に沿ってローラを回転させることにより、該凹部内にコア形成用硬化性組成物を充填し、かつ、余分なコア形成用硬化性組成物および凹部内の空気を押し出した。これにより、鋳型と転写フィルムとを密着させて貼り合わせた。得られた積層体の転写フィルム側から紫外線を照射し、コア形成用硬化性組成物を完全に硬化させてコア（屈折率：１．４０）を形成した。次いで、鋳型から転写フィルムを剥離した。剥離後の転写フィルムの表面には、鋳型の凹部形状が反転した凸形状のコアが形成されており、コア形成用樹脂の残渣や残膜の存在は認められなかった。
【００５４】
次いで、上記転写フィルム上のコアを覆うように第１のクラッド形成用硬化性組成物（フッ素系ＵＶ硬化型樹脂（ソルベイスペシャルティポリマージャパン社製、商品名「Ｆｌｕｏｒｏｌｉｎｋ  ＭＤ７００」））を塗布し、その上に支持体（ＰＥＴフィルム）を貼り合わせた。該支持体側から紫外線照射を行い、第１のクラッド形成用硬化性組成物を完全に硬化させて第１のクラッド（屈折率：１．３５）を形成した。これにより、転写フィルムをクラッドとして用いるポリマー光導波路を得た。なお、第１のクラッドの厚み（第１のクラッドの上面から下面（転写フィルムと接する側の面）までの厚み）は、７５μｍであった。
【００５５】
得られたポリマー光導波路から転写フィルムのみを剥離除去し、これにより、コアの上面が露出した埋め込み型のポリマー光導波路を得た。さらに、該ポリマー光導波路の転写フィルムを剥離した面に第２のクラッド形成用硬化性組成物（フッ素系ＵＶ硬化型樹脂（ソルベイスペシャルティポリマージャパン社製、商品名「Ｆｌｕｏｒｏｌｉｎｋ  ＭＤ７００」））を塗布し、その上に支持体（ＰＥＴフィルム）を貼り合わせた。該支持体側から紫外線照射を行い、第２のクラッド形成用硬化性組成物を完全に硬化させて第２のクラッド（屈折率：１．３５、厚み：２５μｍ）を形成した。これにより、ポリマー光導波路を得た。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の製造方法は、光回折路、光分波路、光合波路、光スイッチ、光回路等のポリマー光導波路の製造において、好適に用いられ得る。
【符号の説明】
【００５７】
１０      コア形状に対応する凹部
２０      鋳型
３０      コア
４０      転写フィルム
５０      押圧手段
６０      第１のクラッド
７０      第２のクラッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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