(57)【要約】【課題】レンズ高さを任意に選択しつつも、レンズ形状を一定かつ所望の形状にすることが可能なレンズ付き基板を提供する。【解決手段】本発明に係るレンズ付き基板２０は、基板１と、基板１の一方の面側に設けられる柱状部材３と、柱状部材３の上にさらに設けられるレンズ部５材とを備える。柱状部材３は、例えば、基板１の一方の面より突出するように形成され、透明材料で形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の一方の面側に設けられる柱状部材と、前記柱状部材の上にさらに設けられるレンズ部材とを備えるレンズ付き基板。
【請求項２】
前記柱状部材が前記基板の一方の面より突出している請求項１に記載のレンズ付き基板。
【請求項３】
前記柱状部材が透明材料で形成される請求項１又は２に記載のレンズ付き基板。
【請求項４】
前記基板がスルーホールを有するとともに、
前記柱状部材は、前記スルーホールの内部に一部が配置されるとともに、一部がその内部から前記基板の一方の面より突出するように形成されており、
前記レンズ付き基板は、前記スルーホールの内部において前記柱状部材よりも前記基板の他方の面側に配置される透明部材を有する、請求項１〜３のいずれかに記載のレンズ付き基板。
【請求項５】
前記透明部材の基板側の面とは反対側の面が、前記基板の一方の面と平行な非レンズ面となっている請求項４に記載のレンズ付き基板。
【請求項６】
前記透明部材の基板側の面とは反対側の面が、前記スルーホールの外部に配置され、凸レンズ面となっている請求項４に記載のレンズ付き基板。
【請求項７】
前記レンズ部材が、凸レンズである請求項１〜６のいずれかに記載のレンズ付き基板。
【請求項８】
前記基板が、電気配線を有する電気配線板である請求項１〜７のいずれかに記載のレンズ付き基板。
【請求項９】
前記基板の一方の面上に、前記基板の一方の面から前記レンズ部材の最上部までの高さ以上の高さを有するレジストがレンズ部材に並設された請求項１〜８のいずれかに記載のレンズ付き基板。
【請求項１０】
下記第１〜第３工程を含む請求項１〜９のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
第１工程：基板の一方の面に柱状部材を形成する工程；
第２工程：前記基板の一方の面側に、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を積層し、少なくとも前記柱状部材の上にレンズ部材形成用感光性樹脂組成物を配置させるとともに、露光により前記柱状部材上の前記レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を硬化し、前記柱状部材上にレンズ部材形成用柱状透明部材を形成する工程；
第３工程：前記レンズ部材形成用柱状部材を加熱し、液だれさせてその上面を凸レンズ面に形成する工程
【請求項１１】
前記基板が、スルーホールを有する基板であって、
前記第１工程において、前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物を、前記基板の一方の面側から積層しつつ前記スルーホール内に充填するとともに、透明部材形成用樹脂組成物を、前記基板の他方の面側から積層しつつ前記スルーホール内に充填し、
前記スルーホールに一致した位置にある前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明部材形成用樹脂組成物を光硬化又は熱硬化し、
前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方に向かって突出する柱状部材を形成する請求項１０に記載のレンズ付き基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第１工程において、前記基板の他方の面側に、前記スルーホールと対向する位置に開口部を有するマスクを配置し、前記他方の面側から前記マスクを介して活性光線を照射することにより、前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物を露光して硬化する請求項１１に記載のレンズ付き基板の製造方法。
【請求項１３】
前記基板が前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物を露光する際の活性光線に対して遮光性を有するものであり、
前記第１工程において、前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物のうち、前記スルーホールに一致する位置に配置される部分を露光して硬化する請求項１１に記載のレンズ付き基板の製造方法。
【請求項１４】
前記第２工程において、前記基板の他方の面側に、前記スルーホールと対向する位置に開口部を有するマスクを配置し、前記他方の面側から前記マスクを介して活性光線を照射することにより、前記レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を露光して硬化する請求項１１〜１３のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
【請求項１５】
前記基板が前記レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を露光する際の活性光線に対して遮光性を有するものであり、
前記第２工程において、前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材形成用感光性樹脂組成物のうち前記スルーホールに一致する部分を露光して硬化する請求項１１〜１３のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
【請求項１６】
前記透明部材形成用樹脂組成物が感光性樹脂組成物である請求項１０〜１５のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
【請求項１７】
請求項１〜８のいずれかに記載のレンズ付き基板と、
前記基板の他方の面側に設けられる下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に設けられるコア層と、前記コア層上に設けられる上部クラッド層とからなる光導波路と、
前記光導波路のレンズ部材と対向する位置に形成するミラーと
を備えるレンズ付き光導波路。
【請求項１８】
請求項４に記載のレンズ付き基板を備え、
前記透明部材が前記基板の他方の面に積層された下部クラッド層となり
前記下部クラッドの上にコア層、及び上部クラッド層が積層されて光導波路が形成され、
前記光導波路のレンズ部材と対向する位置にミラーが形成されるレンズ付き光導波路。
【請求項１９】
請求項１〜９のいずれかに記載のレンズ付き基板を有する光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に光学レンズが形成されたレンズ付き基板及びその製造方法と、このレンズ付き基板を有するレンズ付き光導波路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ技術やＬＳＩ技術において、動作速度や集積度の向上のために、電気配線基板における電気配線の一部を光ファイバや光導波路等の光配線に置き換え、電気信号の代わりに光信号を利用することが行われている。
例えば、特許文献１には、表面に光学素子を備えたＩＣチップの上方に光導波路フィルムを設置し、これらＩＣチップと光導波路フィルムとの間で光通信を行うことが開示されている。ところが、特許文献１のように光学素子のような光通信手段を備えた基板と光導波路のような光通信手段との間で光通信を行う場合、これら光通信手段同士を高精度に位置決めして実装しないと光通信することができないという問題や、集光しないと光損失が多くなり、信号強度が減少してしまう問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、基板の表面にマイクロレンズを設けることが行われている。マイクロレンズを簡易的に製造する方法として、例えば、特許文献２に記載されるように、いわゆる熱だれを利用した方法が知られている。具体的には、透明基板の表面に感光性樹脂レジストを形成すると共に基板の裏面に開口部を有する遮光膜を形成する。次いで、遮光膜側から光を照射して、感光性樹脂レジストのうち遮光膜の開口部との対向位置に存在する部分を露光した後、現像して円柱状のレジスト構造物を形成する。その後、このレジスト構造物を加熱し、レジスト構造物の表面を熱だれさせることにより、マイクロレンズが製造される。
また、マイクロレンズの別の簡易的な製造方法としては、液滴樹脂を基板上に滴下して形成する方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１２１０号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１８５８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、特許文献２のように基板の表面に、レンズを直接形成する場合には、基板表面の微細な凹凸や、基板表面の濡れ性のばらつきによって、レンズ形状を一定にしにくく、狭いピッチ幅で複数のレンズ部材を形成できないという問題がある。
また、光損失を少なくするために、基板上に設けたレンズ部材の厚さを大きくして、レンズ部材と、そのレンズ部材に光学的に接続される他の光学部材との距離を縮めることが考えられている。しかし、特許文献２のように熱だれによって製造したレンズでは、レンズ厚さを大きくすると、レンズ面の曲率が減少することになるから、曲率を適切に保つためには径を大きくせざるを得ず、狭ピッチ化が一層困難になる。
これら問題は、特許文献２のように熱だれを用いたレンズ部材だけでなく、液滴樹脂を基板上に滴下してレンズ部材を形成する場合でも同様に生じる。
したがって、従来、簡単な方法で、レンズ高さを任意に選択しつつ、レンズを一定かつ所望の形状にし、例えばレンズと他の光学部材との距離を狭くしたり、レンズを狭ピッチ化したりすることは困難であった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、レンズ高さを任意に選択しつつも、レンズ形状を一定かつ所望の形状にすることにより、レンズと他の光学部材との距離を狭くしたり、レンズを狭ピッチ化したりすることが可能なレンズ付き基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、基板上に柱状部材を設けたうえで、柱状部材上にレンズ部材を配置することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［１９］を提供するものである。
［１］基板と、前記基板の一方の面側に設けられる柱状部材と、前記柱状部材の上にさらに設けられるレンズ部材とを備えるレンズ付き基板。
［２］前記柱状部材が前記基板の一方の面より突出している上記［１］に記載のレンズ付き基板。
［３］前記柱状部材が透明材料で形成される上記［１］又は［２］に記載のレンズ付き基板。
［４］前記基板がスルーホールを有するとともに、
前記柱状部材は、前記スルーホールの内部に一部が配置されるとともに、一部がその内部から前記基板の一方の面より突出するように形成されており、
前記レンズ付き基板は、前記スルーホールの内部において前記柱状部材よりも前記基板の他方の面側に配置される透明部材を有する、上記［１］〜［３］のいずれかに記載のレンズ付き基板。
［５］前記透明部材の基板側の面とは反対側の面が、前記基板の一方の面と平行な非レンズ面となっている上記［４］に記載のレンズ付き基板。
［６］前記透明部材の基板側の面とは反対側の面が、前記スルーホールの外部に配置され、凸レンズ面となっている上記［４］に記載のレンズ付き基板。
［７］前記レンズ部材が、凸レンズである上記［１］〜［６］のいずれかに記載のレンズ付き基板。
［８］前記基板が、電気配線を有する電気配線板である上記［１］〜［７］のいずれかに記載のレンズ付き基板。
［９］前記基板の一方の面上に、前記基板の一方の面から前記レンズ部材の最上部までの高さ以上の高さを有するレジストがレンズ部材に並設された上記［１］〜［８］のいずれかに記載のレンズ付き基板。
［１０］下記第１〜第３工程を含む上記［１］〜［９］のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
第１工程：基板の一方の面に柱状部材を形成する工程；
第２工程：前記基板の一方の面側に、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を積層し、少なくとも前記柱状部材の上にレンズ部材形成用感光性樹脂組成物を配置させるとともに、露光により前記柱状部材上の前記レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を硬化し、前記柱状部材上にレンズ部材形成用柱状透明部材を形成する工程；
第３工程：前記レンズ部材形成用柱状部材を加熱し、液だれさせてその上面を凸レンズ面に形成する工程
［１１］前記基板が、スルーホールを有する基板であって、
前記第１工程において、前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物を、前記基板の一方の面側から積層しつつ前記スルーホール内に充填するとともに、透明部材形成用樹脂組成物を、前記基板の他方の面側から積層しつつ前記スルーホール内に充填し、
前記スルーホールに一致した位置にある前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明部材形成用樹脂組成物を光硬化又は熱硬化し、
前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方に向かって突出する柱状部材を形成する上記［１０］に記載のレンズ付き基板の製造方法。
［１２］前記第１工程において、前記基板の他方の面側に、前記スルーホールと対向する位置に開口部を有するマスクを配置し、前記他方の面側から前記マスクを介して活性光線を照射することにより、前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物を露光して硬化する上記［１１］に記載のレンズ付き基板の製造方法。
［１３］前記基板が前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物を露光する際の活性光線に対して遮光性を有するものであり、
前記第１工程において、前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物のうち、前記スルーホールに一致する位置に配置される部分を露光して硬化する上記［１１］に記載のレンズ付き基板の製造方法。
［１４］前記第２工程において、前記基板の他方の面側に、前記スルーホールと対向する位置に開口部を有するマスクを配置し、前記他方の面側から前記マスクを介して活性光線を照射することにより、前記レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を露光して硬化する上記［１１］〜［１３］のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
［１５］前記基板が前記レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を露光する際の活性光線に対して遮光性を有するものであり、
前記第２工程において、前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材形成用感光性樹脂組成物のうち前記スルーホールに一致する部分を露光して硬化する上記［１１］〜［１３］のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
［１６］前記透明部材形成用樹脂組成物が感光性樹脂組成物である上記［１０］〜［１５］のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
［１７］上記［１］〜［９］のいずれかに記載のレンズ付き基板と、
前記基板の他方の面側に設けられる下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に設けられるコア層と、前記コア層上に設けられる上部クラッド層とからなる光導波路と、
前記光導波路のレンズ部材と対向する位置に形成するミラーと
を備えるレンズ付き光導波路。
［１８］上記［４］に記載のレンズ付き基板を備え、
前記透明部材が前記基板の他方の面に積層された下部クラッド層となり
前記下部クラッドの上にコア層、及び上部クラッド層が積層されて光導波路が形成され、
前記光導波路のレンズ部材と対向する位置にミラーが形成されるレンズ付き光導波路。
［１９］上記［１］〜［９］のいずれかに記載のレンズ付き基板を有する光モジュール。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、レンズ高さを任意に選択しつつも、レンズ形状を一定かつ所望の形状にすることが可能なレンズ付き基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係るレンズ付き基板の斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係るレンズ付き基板の断面図である。
【図３】第１の実施形態に係るレンズ付き基板の製造方法を示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係るレンズ付き基板の製造方法を示す断面図である。
【図５】第２の実施形態に係るレンズ付き基板の斜視図である。
【図６】第２の実施形態に係るレンズ付き基板の断面図である。
【図７】第２の実施形態に係るレンズ付き基板の製造方法を示す斜視図である。
【図８】第２の実施形態に係るレンズ付き基板の製造方法を示す断面図である。
【図９】第２の実施形態の変形例に係るレンズ付き基板を示す断面図である。
【図１０】第２の実施形態の変形例に係るレンズ付き基板の製造方法の一工程を示す断面である。
【図１１】第２の実施形態の変形例に係るレンズ付き基板を示す断面図である。
【図１２】第１の実施形態において、レジストが設けられたレンズ付き基板を示す斜視図である。
【図１３】第１の実施形態において、レジストが設けられたレンズ付き基板を示す断面図である。
【図１４】レンズ付き光導波路を示す断面図である。
【図１５】レンズ付き光導波路の製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施形態］
＜レンズ付き基板＞
本発明の第１の実施形態に係るレンズ付き基板２０は、基板１と、基板１の一方の面から突出するように基板１の一方の面側に設けた柱状部材３と、柱状部材３上に配置されるレンズ部材６とを備えるものである。レンズ部材６は、凸レンズであり、その上面が凸状に湾曲して凸レンズ面となるものである。
【００１２】
レンズ付き基板２０においては、例えば、レンズ部材６に対向する位置、及び基板１の他方の面に対向する位置に、発光素子、受光素子、光導波路、光ファイバ等の光学部材を配置して、光通信に供されるものである。
具体的には、例えば図２に示すように、基板１の他方の面に対向し、かつレンズ部材６に一致する位置に発光素子１８を、レンズ部材６に対向する位置に受光素子１９を配置する。発光素子１８から放出された光信号は、基板１の他方の面側から基板１に入射し、入射した光信号は、基板１、柱状部材３及びレンズ部材６を通って、レンズ部材６の凸レンズ面によって集光され、受光素子１９に入射される。
【００１３】
次に、レンズ付き基板の各部材について説明する。
（基板）
基板１の材料としては、特に制限はなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルムなどが挙げられる。特に、後述する柱状部材形成用樹脂やレンズ部材形成用樹脂を光硬化するための活性光線を遮光するものが好ましい。
例えば、柱状部材形成用樹脂を光硬化するための活性光線が紫外光であれば、金属基板、紫外光を透過しない、ポリイミドフィルム等のプラスチック基板やガラスエポキシ樹脂基板などが好適に挙げられる。
基板の厚みは、特に制限はないが、強度の確保及び光路の短縮による光ロスの低減の観点から、基板の厚みは５μｍ〜１ｍｍであることが好ましく、１０μｍ〜１００μｍであることがより好ましい。
第１の実施形態では、使用する光信号を透過し得る基板１を用いれば良く、例えば使用する光信号が赤外光である場合には、赤外光を透過するポリイミドフィルム等のプラスチック基板、シリコン基板等を用いるとよい。
【００１４】
（レンズ部材）
レンズ部材６の材料としては、光信号に対して透明であれば特に制限はないが、後述する製造方法の観点から、感光性樹脂組成物の硬化物又は／及び熱硬化性樹脂組成物であることが好ましい。
レンズ部材６の材料として、液化（液だれ）したのちに硬化することによってレンズ形状になる樹脂組成物、又は液状の樹脂組成物を用いることによって、柱状部材３上にレンズ中心位置が偏芯することなく形成可能であるためより好ましい。特に、液状の状態の粘度が低い場合、柱状部材３上で自動的にレンズ中心が柱状部材３中心と位置合わせされる。
また、レンズ部材６の高さ（厚さ）は、５μｍ以上であるとレンズとしての曲率が得やすく、１５０μｍ以下であると厚み制御が容易となるため好ましい。
レンズ部材６の形成に使用する感光性樹脂組成物としては、（ａ）バインダーポリマーと、（ｂ）エチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物と、（ｃ）光重合開始剤と、を含有するものが好ましい。この感光性樹脂組成物は、活性光線が照射することにより硬化するものであり、その硬化物は、加熱により液だれしてレンズ形状となるものである。
【００１５】
（ａ）バインダーポリマーとしては、例えば、ビニル共重合体が挙げられ、具体的には、下記のビニル単量体を重合させて得られたものが挙げられる。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｉｓｏ−プロピル、メタクリル酸ｉｓｏ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、メタアクリル酸ｉｓｏ−ブチル、アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、メタクリル酸ｓｅｃ−ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸ペンチル、メタクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、メタクリル酸ヘプチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、メタクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、メタクリル酸デシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸テトラデシル、メタクリル酸テトラデシル、アクリル酸ヘキサデシル、メタクリル酸ヘキサデシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、アクリル酸エイコシル、メタクリル酸エイコシル、アクリル酸ドコシル、メタクリル酸ドコシル、アクリル酸シクロペンチル、メタクリル酸シクロペンチル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸シクロヘプチル、メタクリル酸シクロヘプチル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリル酸メトキシジエチレングリコール、メタクリル酸メトキシジエチレングリコール、アクリル酸メトキシジプロピレングリコール、メタクリル酸メトキシジプロピレングリコール、アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、メタクリル酸メトキシトリエチレングリコール、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノプロピル、アクリル酸２−クロロエチル、メタクリル酸２−クロロエチル、アクリル酸２−フルオロエチル、メタクリル酸２−フルオロエチル、アクリル酸２−シアノエチル、メタクリル酸２−シアノエチル、スチレン、α−メチルスチレン、シクロヘキシルマレイミド、アクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて重合させてもよい。
【００１６】
さらに、（ａ）バインダーポリマーとして、例えば、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル共重合体に、このビニル共重合体が有する官能基と反応して結合する、オキシラン環、イソシアネート基、水酸基、カルボキシル基等の１個の官能基と、少なくとも１個のエチレン性不飽和基とを有する化合物を付加反応させて得られる側鎖にエチレン性不飽和基を有するラジカル重合性共重合体等を使用することもできる。
上記カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル共重合体の製造に用いられるビニル単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ケイ皮酸、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド、イソシアン酸エチルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて重合させてもよい。また、必要に応じて、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル単量体以外の上記ビニル単量体を共重合させることができる。
【００１７】
また、（ａ）バインダーポリマーの重量平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン換算した値）は、耐熱性、加熱溶融性、塗布性、後述するマイクロレンズアレイ用感光性エレメントとした場合のフィルム性（フィルム状の形態を保持する特性）、溶媒への溶解性、及び、上記現像工程における現像液への溶解性等の観点から、１０００〜３０００００とすることが好ましく、５０００〜１５００００とすることがより好ましい。
さらに、（ａ）バインダーポリマーは、公知の各種現像液により現像可能となるように酸価を規定することが好ましい。例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、トリエタノールアミン等のアルカリ水溶液を用いて現像する場合には、酸価を５０〜２６０ｍｇＫＯＨ／ｇとすることが好ましい。この酸価が、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であると現像が容易となり、２６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であると、耐現像液性（現像により除去されずにパターンとなる部分が、現像液によって侵されない性質）が十分なものとなる。また、水又はアルカリ水溶液と１種以上の界面活性剤とからなるアルカリ水溶液を用いて現像する場合には、酸価を、１６〜２６０ｍｇＫＯＨ／ｇとすることが好ましい。この酸価が、１６ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であると、現像がより容易であり、２６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であると、耐現像液性がより十分なものとなる。
【００１８】
（ｂ）エチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物としては、例えば、多価アルコールとα，β−不飽和カルボン酸とを反応させて得られる化合物、２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシポリエトキシ）フェニル）プロパン、グリシジル基含有化合物とα，β−不飽和カルボン酸とを反応させて得られる化合物、ウレタンモノマー、ノニルフェニルジオキシレン（メタ）アクリレート、γ−クロロ−β−ヒドロキシプロピル−β'−（メタ）アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、β−ヒドロキシエチル−β'−（メタ）アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、β−ヒドロキシプロピル−β'−（メタ）アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。本明細書において、（メタ）アクリロキシとは「アクリロキシ及び／又はメタクリロキシ」のことをいい、（メタ）アクリレートとは「アクリレート及び／又はメタクリレート」のことをいい、これらの類似語句も同様の意味である。
【００１９】
上記多価アルコールとα，β−不飽和カルボン酸とを反応させて得られる化合物としては、例えば、エチレン基の数が２〜１４であるポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレン基の数が２〜１４であるポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンテトラエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンペンタエトキシトリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート（ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート）、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００２０】
上記２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシポリエトキシ）フェニル）プロパンとしては、例えば、２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシジエトキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシトリエトキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシペンタエトキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシデカエトキシ）フェニル）等が挙げられる。
【００２１】
上記グリシジル基含有化合物とα，β−不飽和カルボン酸とを反応させて得られる化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロキシ−２−ヒドロキシ−プロピルオキシ）フェニル等が挙げられる。
【００２２】
上記ウレタンモノマーとしては、例えば、β位にＯＨ基を有する（メタ）アクリルモノマーと、イソホロンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、２，４−トルエンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物との付加反応物、トリス（（メタ）アクリロキシテトラエチレングリコールイソシアネート）ヘキサメチレンイソシアヌレート、エチレンオキシド変性ウレタンジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド変性ウレタンジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００２３】
上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチルエステル、（メタ）アクリル酸エチルエステル、（メタ）アクリル酸ブチルエステル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルエステル等が挙げられる。
上記の光重合性不飽和化合物は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２４】
（ｃ）光重合開始剤は、活性光線により遊離ラジカルを生成するものであり、例えば、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−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン（「イルガキュア−３６９」、BASFジャパン株式会社商品名）、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（「イルガキュア−９０７」、BASFジャパン株式会社商品名）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；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、クマリン系化合物などが挙げられる。
【００２５】
また、上記２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体において、２つの２，４，５−トリアリールイミダゾールに置換した置換基は同一でも相違していてもよい。また、ジエチルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸の組み合わせのように、チオキサントン系化合物と３級アミン化合物とを組み合わせてもよい。
【００２６】
本実施形態においては、柱状部材３との密着性及び感度の観点から、２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体が好ましい。さらに、可視光線透過率の観点から、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−オンがより好ましい。
上記の光重合開始剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２７】
本実施形態における、（ａ）バインダーポリマーの配合割合は、（ａ）及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、２０〜９０質量部とすることが好ましく、３０〜８５質量部とすることがより好ましく、３５〜８０質量部とすることが特に好ましく、４０〜７５質量部とすることが極めて好ましい。この配合割合が２０質量部以上であると、塗布性、加熱溶融性、及びフィルム性が向上し、９０質量部以下であると、光硬化性及び耐熱性が十分なものとなる。
また、（ｂ）エチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物の配合割合は、（ａ）及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、１０〜８０質量部とすることが好ましく、１５〜７０質量部とすることがより好ましく、２０〜６５質量部とすることが特に好ましく、２５〜６０質量部とすることが極めて好ましい。この配合割合が１０質量部以上であると、光硬化性及び耐熱性が向上し、８０質量部以下であると、塗布性、加熱溶融性、及びフィルム性が十分なものとなる。
また、（ｃ）光重合開始剤の配合割合は、（ａ）及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．０５〜２０質量部とすることが好ましく、０．１〜１５質量部とすることがより好ましく、０．１５〜１０質量部とすることが特に好ましい。この配合割合が０．０５質量部以上であると、光硬化が十分となり、２０質量部以下であると、露光時に、感光層の活性光線照射表面での活性光線の吸収が抑制され、内部の光硬化が十分となる。
【００２８】
本実施形態における感光性樹脂組成物には、必要に応じて、シランカップリング剤などの密着性付与剤、レベリング剤、可塑剤、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、酸化防止剤、香料、熱架橋剤、重合禁止剤等を含有させることができる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの配合割合は、（ａ）及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、それぞれ０．０１〜２０質量部とすることができる。
【００２９】
（柱状部材）
柱状部材３は、基板１の表面から突出した部材であり、上面が平坦面であるとよい。柱状部材３は、図１から明らかなように、レンズ部材６の形状に合わせて円柱形に形成されることが好ましい。柱状部材３は、基板１と別体に形成され、光信号が透過できるように、光信号波長に対して透過性を有する透明材料で形成されることが好ましい。柱状部材３の材料としては、特に限定はないが後述する製造方法の観点から、感光性樹脂組成物であることが好ましく、ネガ型の感光性樹脂組成物の硬化物であることがより好ましい。
また、柱状部材３を形成するための感光性樹脂組成物の硬化物は、後述する第３工程における加熱により液だれしたり、変形したりしないものが使用されることが好ましく、例えば、溶融開始温度が、レンズ部材形成用樹脂組成物の硬化物よりも高く、又は加熱により溶融しないものがよい。具体的には、後述するクラッドやコアを形成するのと同様の組成物を使用することができる。
なお、後述するように、基板１の他方の面側から活性光線を照射して、柱状部材３上のレンズ部材形成用感光性樹脂組成物を、柱状部材３を介して露光・硬化する場合には、柱状部材３は、活性光線を透過する材料で形成されるとよい。
柱状部材３は、基板１表面（基板１の一方の面）からの高さを任意に選択することによって、レンズ部材６の高さ位置を任意に選択できる。柱状部材３の基板１表面からの高さは、柱状部材３上に形成されるレンズ部材の高さに応じて適宜選択されるが、５μｍ以上であるとレンズ部材６と、基板１表面との距離を確保できるため良く、１００μｍ以下であると、柱状部材３の高さを容易に制御できるため好ましい。また、レンズ部材６を形成するためのレンズ部材形成用感光性樹脂組成物の厚み制御の観点から５０μｍ以下であるとさらに好ましい。
【００３０】
＜レンズ付き基板の製造方法＞
レンズ付き基板２０は、例えば下記第１〜３工程を含む製造方法によって製造されるものである。
第１工程：前記基板の一方の面に柱状部材を形成する工程
第２工程：少なくとも前記柱状部材の上にレンズ部材形成用感光性樹脂組成物が配置されるように、前記基板の一方の面側に、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を積層し、露光により前記柱状部材上の前記レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を硬化し、前記柱状部材上にレンズ部材形成用柱状透明部材を形成する工程
第３工程：前記レンズ部材形成用柱状部材を加熱し、液だれさせてその上面を凸レンズ面に形成する工程
【００３１】
以下、第１の実施形態に係るレンズ付き基板及びその製造方法について、図３、４を参照してさらに詳細に説明する。
（第１工程）
第１工程においては、基板１の一方の面に柱状部材３を形成する（図３（ｂ）、図４（ｂ）参照）。柱状部材３の形成方法は特に限定はないが、柱状部材３を基板１とは別部材として形成した後に接着剤等を用いて貼付する方法や、基板１上に柱状部材形成用樹脂組成物を所望の厚みに積層し、フォトリソグラフィー加工によってパターン化して柱状部材３とする方法が挙げられる。
柱状部材３の位置合わせ精度の観点からフォトリソグラフィー加工によって形成することがより好ましく、柱状部材形成用樹脂組成物が感光性の樹脂であって、露光及び現像によって形成されると更に好ましい。
柱状部材形成用樹脂組成物を基板１上に積層する方法としては特に限定はないが、基板１上にコンマコータ、ダイコータ、スピンコータ等を用いて塗布する方法や、キャリアフィルム上にあらかじめ樹脂を塗布、乾燥させドライフィルム形状として、ロールラミネータ、真空ロールラミネータ、真空ラミネータ、常圧プレス、真空プレス等を用いて貼り合わせる方法によって形成できる。
【００３２】
（第２工程）
上記第１工程終了後、第２工程においては、前記基板１の一方の面側に、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を積層し、少なくとも柱状部材３の上にレンズ部材形成用感光性樹脂組成物を配置させるとともに、露光により前記柱状部材上の前記レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を硬化し、柱状部材３上に、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物の硬化物からなるレンズ部材形成用柱状部材６Ａを形成する（図３（ｃ）、図４（ｃ）参照）。
ここで、基板１の一方の面側に積層するレンズ部材形成用感光性樹脂組成物は、特に限定はないが、柱状部材３上のみに積層しても、柱状部材３及び基板１の両方の上に積層してもよい。ただし、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物は、第１工程と同様に塗布する方法や貼り合わせる方法にて柱状部材３及び基板１の両方の上に積層する方法が好ましい。
また、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を露光する方法は特に限定はないが、柱状部材３上の感光性樹脂を硬化できれば良い。ただし、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を柱状部材３及び基板１の両方の上に積層する場合には、柱状部材３上から基板１表面上にかけてレンズ部材形成用感光性樹脂組成物を露光してしまうと、後の工程で所望のレンズ形状が得られなくなるため、柱状部材３上に積層したレンズ部材形成用感光性樹脂組成物のみを露光することが必要である。
【００３３】
レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を柱状部材３及び基板１の両方の上に積層する場合には、基板１上に積層された前記レンズ部材形成用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、それにより、柱状部材３の上にレンズ部材形成用柱状部材６Ａを形成する。未硬化部を除去する方法としては、特に限定はなく、溶剤やアルカリ溶液によって未硬化部を除去すればよい。
一方、柱状部材３上のみにレンズ部材形成用感光性樹脂組成物を積層する場合には、未硬化部分を現像除去する工程は不要であり、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物を硬化するのみでレンズ部材形成用柱状部材６Ａを形成可能である。
【００３４】
本製造方法では、レンズ部材形成用柱状部材６Ａの厚さは、レンズ部材６の所望のレンズ形状によって適宜選択すればよい。
また、例えば、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物をフィルム状に加工し、ラミネートによって柱状部材３及び基板１上に積層する場合には、（レンズ部材形成用感光性樹脂組成物のフィルム厚さ）＝（レンズ形成用柱状部材６Ａの厚さ）＋（柱状部材３の厚さ）程度になるため、その点を考慮してフィルム厚さを設定することが好ましい。
レンズ部材形成用柱状部材６Ａの厚さ（高さ）は、レンズ部材６の高さと略同じであり、５μｍ以上、１５０μｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
本製造方法では、柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａ及びレンズ部材形成用感光性樹脂組成物６Ａは、フォトマスクによりパターン露光して硬化してよい。具体的には、第１及び第２工程において、基板１上に形成された柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａ又はレンズ部材形成用感光性樹脂組成物６Ａに、開口部を有するフォトマスク（開口部形状は柱状部材と同一形状）を配置し、フォトマスク側から活性光線を照射し、これにより、柱状部材３やレンズ部材６を、所定の箇所に形成することが可能になる。
また、基板１が活性光線を透過する場合には、例えば、柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａ又はレンズ部材形成用感光性樹脂組成物６Ａを形成した面と反対の面（すなわち、他方の面側）にフォトマスクを配置し、そのフォトマスク側から活性光線を照射し、柱状部材３やレンズ部材６を、所定の箇所に形成することが可能になる。
【００３６】
（第３工程）
第３工程としては、レンズ形成用柱状部材６Ａを加熱し、液だれさせて、レンズ形成用柱状部材６Ａの上面を凸レンズ面にし、これにより、柱状部材３の上にレンズ部材６を形成し、レンズ付き基板２０を得る（図３（ｄ）、図４（ｄ）参照）。なお、第３工程の加熱により、柱状部材３は溶融せず、加熱前の形状を保持したままである。
【００３７】
以上のように本実施形態によると、柱状部材３上にレンズ部材６を形成するため、柱状部材３の高さを適宜調節することで、レンズ部材６のレンズ面を基板１表面から任意の高さに配置することが可能になる。そのため、レンズ部材と他の光学部材（例えば、受光素子１９）との距離を短くして、光損失を低減させることが可能になる。
また、本実施形態では、レンズ部材６の高さを適宜調整することで、凸レンズ面の曲率等も任意に設定でき、所望の形状を有するレンズ部材６を成形しやすくなる。さらに、上記製造方法によると、柱状部材３上における液だれは限定的であり、液化したレンズ部材形成用樹脂が、柱状部材３からこぼれ落ちることなくレンズ部材６を形成でき、更には、レンズ部材６の中心位置と柱状部材３の中心位置の位置ずれが生じにくくなる。
また、レンズ部材形成用樹脂組成物を基板１と接触させることなくレンズ部材６を形成できるので、基板表面の凹凸や、基板１に対するレンズ部材形成用樹脂組成物の濡れ性の違いによってレンズ形状が変化することなくレンズ部材６を形成でき、基板１の種類にかかわらず、一定形状、一定厚みのレンズ部材を精度よく形成可能になる。
【００３８】
なお、第１の実施形態において、柱状部材は、基板１と別体の部材として設けられていたが、基板１と一体の部材として形成されてもよい。この場合、柱状部材は、版押し加工等にて基板１の一部を変形させて形成する方法等で得られる。
【００３９】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るレンズ付き基板は、基板としてスルーホール２を有する基板１を用いるとともに、スルーホール２上に柱状部材３とレンズ部材６を備える。また、透明部材５が基板１の他方の面側に設けられる。以下、第２の実施形態について、図５、６を参照にしつつ第１の実施形態との相違点を説明する。
【００４０】
本実施形態に係る柱状部材３は、図５，６に示すように、その一部がスルーホール２の一方の面側を充填するとともに、一部がスルーホール２から突出するように形成されたものである。また、透明部材５は、基板１の他方の面上に積層された部材であり、またスルーホール２がある部分においてはスルーホール２内部に侵入して、スルーホール２内の他方の面側を充填し、これにより、スルーホール２内は、透明部材５と柱状部材３とで空隙が生じないように充填されている。ただし、スルーホール２の内部は、柱状部材３及び透明部材５の一方のみによって充填されていてもよい。
【００４１】
本実施形態における基板１としては、第１の実施形態と同様のものが使用可能であるが、スルーホール２内部を光信号が透過するので、光信号に対する透過性を有する材料以外のものも使用可能である。また、製造方法を考慮すると、第1の実施形態と同様に、紫外線等の活性光線を遮光できる基板であることが好ましい。
【００４２】
（スルーホール）
基板１に設けられたスルーホール２は、例えば、ドリル加工や、レーザ加工によって好適に形成することができる。また、スルーホール２の側面に各種金属を蒸着、スパッタ、めっき等によって形成した金属層付きスルーホール２であってもよい。また、基板１の一方の面又は他方の面においてスルーホール２の外周に金属箔を設けると、その金属箔を遮光部として用いることができる。
スルーホール２の深さ方向と直交する平面視形状としては、特に限定はなく、真円、楕円等の円状；三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形状等であってもよい。ただし、スルーホール２は、レンズ部材６の平面視形状に一致した形状を有することが好ましく、真円等の円状に形成することが好ましい。また、スルーホール２内の空間は、深さ方向の位置によらず同一形状であってもよく、深さ方向に移動するに従って小さくなる又は大きくなるテーパ状であってもよい。
スルーホール２の平面視形状の面積は、光ロスに影響のない範囲であればよく、好ましくは６００〜８０００００μｍ2であり、より好ましくは２５００〜２０００００μｍ2である。
【００４３】
（透明部材）
透明部材５の材料としては、光信号波長に対して透過性があれば良い。後述する製造方法の観点から、感光性樹脂組成物の硬化物や熱硬化樹脂組成物の硬化物であることが好ましく、柱状部材３と共に形成可能である観点から、感光性樹脂組成物の硬化物であることがより好ましい。
また、後述するように、柱状部材形成用感光性樹脂組成物、及びレンズ部材形成用感光性樹脂組成物を、透明部材５を介して露光・硬化する場合には、紫外線等、これら樹脂組成物を硬化可能な活性光線を透過する材料であるとよい。
透明部材５と柱状部材３とは、スルーホール２内で接続されていれば良い。ここでの接続とはスルーホール内に空隙なく、透明部材５及び／又は柱状部材３によって充填されている状態を意味する。
透明部材５の厚さは、特に限定はないが、１μｍ以上であると基板１との接着性を確保しやすく、１００μｍ以下であると厚さの制御が容易となるため好ましい。５０μｍ以下であるとレンズ付き基板全体の厚さを低減できるためより好ましい。なお、透明部材５の厚さとは、スルーホール２が設けられない部分における透明部材５の厚さである。
また、透明部材５の底面（すなわち、透明部材の基板側の面とは反対側の面）は、基板１の表面と平行な平面で形成され、非レンズ面となっている。そのため、透明部材５の底面に光が入射する際、底面における光の散乱が抑制される。
【００４４】
次に、第２の実施形態に係るレンズ付き基板及びその製造方法について、図７、８を参照して説明する。第２の実施形態において、レンズ付き基板は、以下の第１〜３工程によって製造される。以下、本実施形態の製造方法について説明する。なお、以下の説明においては、基板としては、柱状部材形成用感光性樹脂組成物及びレンズ部材形成用感光性樹脂組成物を露光するための活性光線を遮光するポリイミドフィルム等が使用される場合の例を説明するが、これらに限定するわけではない。
【００４５】
（第１工程）
本実施形態では、第１工程においては、柱状部材３に加えて、透明部材５も形成する。以下、本工程について詳細に説明する。
まず、基板としてスルーホール２を有する基板１を用意する（図７（ａ）、図８（ａ）参照）。次いで、基板１の一方の面側からスルーホール２内に柱状部材形成用感光性樹脂組成物が充填するように、基板１の一方の面に柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａを積層する。また、基板１の他方の面側からスルーホール２内に透明部材形成用樹脂組成物５Ａが充填するように、基板１の他方の面に透明部材形成用樹脂組成物５Ａを積層する（図７（ｂ）、図８（ｂ）参照）。このとき、柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａを積層する工程と透明部材形成用樹脂組成物５Ａを積層する工程はどちらが先でも、同時でも構わないが、同時に行うと工程数が少なくてすむためより好ましい。
ここで、柱状部材形成用感光性樹脂組成物や透明部材形成用樹脂組成物を積層する方法は特に限定はなく、上述の第１工程と同様に塗布する方法や貼り合わせる方法が挙げられる。これら方法により、柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａや透明部材形成用樹脂組成物５Ａは、スルーホール２の内部に充填されつつ、基板の一方又は他方の面に積層される。
【００４６】
次に基板１の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａ及び透明部材形成用樹脂組成物５Ａを露光して光硬化する。ここで、基板１としては、活性光線を遮光するものが使用されており、したがって、基板１の一方の面側は、スルーホール２がある部分以外は、活性光線によって照射されず、スルーホール２に一致した位置にある柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａのみが露光される。一方で、基板１の他方の面側は、全面が露光され、透明部材形成用樹脂組成物５Ａはスルーホール２内に配置された部分、及び基板１の他方の面上に積層された部分のすべてが光硬化される。
次に柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａの未硬化部分を現像除去する。これにより、スルーホール２に一致した位置にある柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａの硬化部分が残り、スルーホール２の内部から基板１の一方の面の外方に向かって突出する柱状部材３が形成されるとともに、基板１の他方の面上に透明部材５が形成される（図７（ｃ）、図８（ｃ）参照）。
なお、未硬化部分を現像除去する方法も特に限定はなく、溶剤やアルカリ溶液によって除去すればよい。
【００４７】
（第２及び第３工程）
次に、第２工程として、第１の実施形態と同様にレンズ部材形成用感光性樹脂組成物を、基板１の一方の面側に積層し、次いで、基板１の他方の面側から活性光線を照射する。ここで、上記したように、活性光線は、スルーホール２がある部分のみ透過し、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物はスルーホール２に一致した部分のみが硬化することになる。その後、第１の実施形態と同様に未硬化部分を現像除去することにより、柱状部材３上のみにレンズ部材形成用柱状部材６Ａが形成されることになる（図７（ｄ）、図８（ｄ）参照）。次いで、第１の実施形態の第３工程と同様の方法で、レンズ部材形成用柱状部材６Ａが熱だれによりレンズ部材６となり、本実施形態のレンズ付き基板２０が得られる。
【００４８】
以上のように本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、柱状部材３の上にレンズ部材６を設けることにより、レンズ部材６のレンズ面を基板１表面から任意の高さに配置することが可能になるとともに、レンズ形状を所望のものに形成しやすくなる。
また、スルーホール２内が、透明部材５と柱状部材３とで空隙が生じないように充填されているため、基板１の種類によらず光信号をスルーホール２内を透過させ、レンズ部材６により、光信号を平行光化することや、集光することが可能となる。したがって、第２の実施形態のレンズ付き基板２０は、基板１が透明基板でない場合にあっても、少ない光ロスにて光通信することができる。また、スルーホール２が設けられたことにより、柱状部材３やレンズ部材６の位置あわせをより容易に行うことができる。
【００４９】
なお、本製造方法の第１工程では、透明部材形成用樹脂組成物５Ａは、柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａと同時に露光されて硬化される必要はなく、透明部材形成用樹脂組成物５Ａが硬化される前又は硬化された後に硬化されてもよい。また、透明部材形成用樹脂組成物５Ａの硬化は、光硬化に限定されず、熱硬化であってもよい。
【００５０】
なお、基板１が活性光線を透過する場合で、かつ本実施形態のようにスルーホールを有する基板を用いるときにも、柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａをフォトマスクを用いて露光してもよい。この場合、透明部材形成用樹脂組成物５Ａ及び柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａで、スルーホール内を充填した後に、少なくともスルーホールよりも大きい開口部を有するフォトマスクを基板のいずれかの側に配置し、かつ開口部中心とスルーホール中心とを位置合わせした後に、露光すると、略スルーホールがある部分のみに形成することができる。
なお、フォトマスクの開口部が、柱状部材と位置合わせ可能であれば、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物６Ａ形成面と同一面側にフォトマスクを配置して露光しても、形成面と反対の面にフォトマスクを配置して、露光しても特に問題はない。
【００５１】
なお、上記製造方法では、透明部材５は、基板１の他方の面の全面に積層される例を説明したが、透明部材５は、適宜パターン化されて、基板１の他方の面の一部のみに積層されていてもよい。
例えば、図９に示すように、透明部材５は、スルーホール２が設けられた部分、及びその周辺部分のみに設けられてもよい。
この場合、柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａ、及び透明部材形成用樹脂組成物５Ａに対する露光は、図１０に示すように、基板１の他方の面側に、スルーホール２よりも大きい開口部２２を有するフォトマスク２３が被せられて行われることが好ましい。ここで、開口部２２は、スルーホール２に対向し、開口部２２の中心位置は、スルーホール２の中心位置に一致させられる。
透明部材形成用樹脂組成物５Ａは、基板１の他方の面側から、フォトマスク２３を介して活性光線により露光されると、透明部材５は、スルーホール２に一致する部分、及びその周辺部のみが硬化され、その他が未硬化部分となる。一方、基板１が活性光線を遮光するので、柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａは、スルーホール２に一致した位置にある柱状部材形成用感光性樹脂組成物３Ａのみが露光される。
そのため、露光後の現像除去により、図９に示す柱状部材３及び透明部材５が得られる。
【００５２】
また、スルーホール２の外部に配置された透明部材５の底面は、図１１に示すように下側に膨れて凸レンズ面１５となっていてもよく、これにより、基板１は両凸面レンズ付き基板となる。この場合、透明部材５は、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物で形成され、第３工程における加熱によって、レンズ形成用柱状部材６Ａとともに液だれされることが好ましい。
【００５３】
（電気配線）
なお、上記第１及び第２の実施形態においては、基板１の例えば一方の面に電気配線を設けて、基板１を電気配線を有する電気配線板としてもよい。電気配線は、例えば受発光素子実装用電極や、ドライバＩＣ実装用電極等に用いることができる。電気配線の形成方法は特に限定はないが、セミアディティブ法、サブトラクティブ法、アディティブ法等の常法によって形成すればよい。また、電気配線の表面には各種金属めっきを施してもよく、後述するレジスト１３をめっきレジストとして用いてもよい。
【００５４】
（レジスト）
また、上記第１及び第２の実施形態におけるレンズ部材６の周囲には、レンズ部材６を保護するためのレジスト１３を並設してもよい。レジスト１３の基板１平面視の形状としては特に限定はないが、レンズを透過する光信号に対して干渉しない形状であればよい。例えば、図１２、１３に示すように、基板１の一方の面上にレンズ部材６を取り囲むように形成すると、ハンドリング中にレンズ部材６を傷つける可能性が低減できるため好ましい。レジスト１３の高さは、基板１の一方の面からレンズ部材６の最上部までの高さ以上にされるが、該レンズ部材６の最上部までの高さより大きいほうが好ましい。また、レジスト１３は、電気配線保護用のレジストやめっきレジストとして用いても良い。
レジストの形成方法としては、特に限定はないが、レンズ部材６を形成した後に行うと良く、感光性のレジスト形成用樹脂を上述の第１工程と同様に塗布する方法や貼り合わせる方法で形成した後にフォトリソグラフィー加工によって形成できる。フォトリソグラフィー加工によって形成すると、位置精度良く形成できるためより好ましい。
また、レジストは、レンズ部材６ａ形成と同時に、同一のレンズ部材形成用感光性樹脂組成物から形成してもよい。この場合、レジストは、レンズ形状を有するダミーレンズであってもよい。
【００５５】
＜レンズ付き光導波路＞
本発明のレンズ付き基板上に、光導波路１０を設けることによって、レンズ付きの光導波路とすることができる。以下、第２の実施形態に係るレンズ付き基板を、レンズ付き光導波路に適用した例について図１４を用いて説明する。
第２の実施形態に係るレンズ付き基板２０は、透明部材５を下部クラッド層７として用い、その上にコア層８、上部クラッド層９を順次積層して光導波路１０とすることができる。透明部材５を光導波路の下部クラッド層とすると、厚さが薄い光導波路１０を形成できる。コア層８は、例えば細長の複数のコアが複数からなるコアパターンを形成し、コアパターンは、下部、上部クラッド層７、９内部に埋設されるように配置される。また、光導波路１０には、ミラー１１が設けられ、レンズ部材６とミラー１１とは、基板１を挟んで対向する位置に設けられる。
このレンズ付き光導波路１０によると、コア層８内を伝搬した光信号がミラー１１で光路変換された後、レンズ部材６の凸レンズ面で集光されて他の光学部材等に入射されるため、少ない光ロスで光伝播を行うことができる。同様に、レンズ付き光導波路１０の外部からレンズ部材６の凸レンズ面に入射した光信号は、凸レンズ面で集光された後、ミラー１１で光路変換されてコア層８内に伝搬され、光ロスは少なくなる。
【００５６】
なお、本実施形態では、光導波路１０の上部クラッド層９側から、コアパターンの軸方向に直交する方向に沿って、図１４に示すような断面三角形の溝１７が刻設され、それにより、光導波路１０に傾斜面１７Ａが形成される。傾斜面１７Ａには、下部、上部クラッド層７，９に埋設されるコアが露出し、そのコアによりミラー１１が形成され、ミラー１１は、各溝１７において、コアの数と同数設けられることになる。
ここで溝１７は、光導波路１０において、例えばコアが延在する方向の両端部近傍それぞれに設けられる。したがって、光導波路１０の一方の端部側のレンズ部材６に入射した、外部からの光信号は、その一方の端部側のミラー１１で光路変換されてコア層８を伝播し、他方の端部側のミラー１１で再度光路変換された後、他方の端部側のレンズ部材６を介して、他の光学部材等に入射されることが可能になる。なお、図１４に示したレンズ付き基板２０は、レジスト１３を備えるものであるが、レジスト１３は省略してもよい。
【００５７】
以下に光導波路に用いられる各部材についてさらに詳細に説明する。
（下部クラッド層及び上部クラッド層）
下部クラッド層７及び上部クラッド層９の材料としては、クラッド層形成用樹脂組成物又はクラッド層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
本発明で用いるクラッド層形成用樹脂組成物としては、コアよりも低屈折率で、光又は熱により硬化する樹脂組成物であれば特に限定されず、熱硬化性樹脂組成物や感光性樹脂組成物を好適に使用することができる。クラッド層形成用樹脂に用いる樹脂組成物は、下部クラッド層及び上部クラッド層において、該樹脂組成物に含有する成分が同一であっても異なっていてもよく、該樹脂組成物の屈折率が同一であっても異なっていてもよい。
本発明においては、クラッド層の形成方法は特に限定されず、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物の塗布又はクラッド層形成用樹脂フィルムのラミネートにより形成すればよい。
塗布による場合には、その方法は限定されず、クラッド層形成用樹脂組成物を常法により塗布すれば良い。
また、ラミネートに用いるクラッド層形成用樹脂フィルムは、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物を溶媒に溶解して、キャリアフィルムに塗布し、溶媒を除去することにより容易に製造することができる。
下部クラッド層及び上部クラッド層の厚さに関しては、特に限定するものではないが、乾燥後の厚さで、５〜５００μｍの範囲が好ましい。５μｍ以上であると、光の閉じ込めに必要なクラッド厚さが確保でき、５００μｍ以下であると、膜厚を均一に制御することが容易である。以上の観点から、下部クラッド層及び上部クラッド層の厚さは、さらに１０〜１００μｍの範囲であることがより好ましい。
【００５８】
（コア層）
コア層８としては、コア層形成用樹脂組成物又はコア層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
コア層形成用樹脂組成物は、下部クラッド層及び上部クラッド層よりも高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得るものを用いることが好ましい。パターン化する前のコア層の形成方法は限定されず、前記コア層形成用樹脂組成物を常法により塗布する方法等が挙げられる。
コア層形成用樹脂フィルムの厚さについては特に限定されず、乾燥後のコア層の厚さが、通常は１０〜１００μｍとなるように調整される。該フィルムの仕上がり後のコア層の厚さが１０μｍ以上であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において位置合わせトレランスが拡大できるという利点があり、１００μｍ以下であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において、結合効率が向上するという利点がある。以上の観点から、該フィルムの厚さは、さらに３０〜９０μｍの範囲であることが好ましく、該厚さを得るために適宜フィルム厚さを調整すればよい。
【００５９】
（ミラー）
ミラーの形成方法としては、公知の方法を適用することができる。例えば、上部クラッド層９形成面側から、ダイシングソー等を用いて、コア層６を切削することにより形成することができる。ミラー１１、すなわち傾斜面１７Ａのコアの軸方向に対する傾斜角度は、４５°であることが好ましい。また、ミラー１１には、蒸着装置を用いて、金等の金属を蒸着し、反射金属層を備えたものとしても良い。
【００６０】
［レンズ付き光導波路の製造方法］
次に、レンズ付き光導波路の製造方法について、図１５を参照して説明する。
本製造方法では、まず、第２の実施形態と同様に、基板１の他方の面側に透明部材５（下部クラッド層７）が設けられたレンズ付き基板２０を形成する。次いで、下部クラッド層７の上にコア層８、上部クラッド層９を順次積層し、他方の面側に光導波路１０を形成する。その後、光導波路１０に溝１７を形成することによりミラー１１を設け、レンズ付き光導波路を得る。
ただし、ミラー付き光導波路の製造方法は、この方法に限定されず、例えば、第１の実施形態のように、他方の面側に透明部材が設けられないレンズ付き基板に、下部、上部クラッド層及びコア層を有するとともに、ミラーが設けられた光導波路を接合して形成してもよいし、光導波路を接合した後に、該光導波路１０にミラー１１を設けることにより形成してもよい。また、第１の実施形態のレンズ付き基板の他方の面に下部クラッド層７、コア層８、上部クラッド層９を順次積層形成し、光導波路１０とした後にミラー１１を設けることによって形成してもよい。
【００６１】
なお、上記レンズ付き基板、及びミラー付き光導波路は、受光素子、発光素子等の各種光学部材と一体にされて、光モジュールを構成してもよい。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。
【００６３】
実施例１
次の手順により、第１の実施形態に対応するミラー付き基板を作成し、評価した。但し、実施例１では、レンズ部材６を基板１上に２０個設けた。
［クラッド層形成用樹脂フィルムの作製］
＜（Ａ）ベースポリマー；（メタ）アクリルポリマー（Ａ−１）の作製＞
撹拌機、冷却管、ガス導入管、滴下ろうと、及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部及び乳酸メチル２３質量部を秤量し、窒素ガスを導入しながら撹拌を行った。液温を６５℃に上昇させ、メチルメタクリレート４７質量部、ブチルアクリレート３３質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１６質量部、メタクリル酸１４質量部、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部、及び乳酸メチル２３質量部の混合物を３時間かけて滴下後、６５℃で３時間撹拌し、さらに９５℃で１時間撹拌を続けて、（メタ）アクリルポリマー（Ａ−１）溶液（固形分４５質量％）を得た。
【００６４】
（重量平均分子量の測定）
（Ａ−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「ＳＤ−８０２２」、「ＤＰ−８０２０」、及び「ＲＩ−８０２０」）を用いて測定した結果、３．９×１０4であった。なお、カラムは日立化成工業株式会社製「Ｇｅｌｐａｃｋ  ＧＬ−Ａ１５０−Ｓ」及び「Ｇｅｌｐａｃｋ  ＧＬ−Ａ１６０−Ｓ」を使用した。
（酸価の測定）
Ａ−１の酸価を測定した結果、７９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。なお、酸価はＡ−１溶液を中和するのに要した０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液量から算出した。このとき、指示薬として添加したフェノールフタレインが無色からピンク色に変色した点を中和点とした。
【００６５】
＜クラッド層形成用樹脂ワニスの調合＞
（Ａ）ベースポリマーとして、前記Ａ−１溶液（固形分４５質量％）８４質量部（固形分３８質量部）、（Ｂ）光硬化成分として、ポリエステル骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業株式会社製「Ｕ−２００ＡＸ」）３３質量部、及びポリプロピレングリコール骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業株式会社製「ＵＡ−４２００」）１５質量部、（Ｃ）熱硬化成分として、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型三量体をメチルエチルケトンオキシムで保護した多官能ブロックイソシアネート溶液（固形分７５質量％）（住化バイエルウレタン株式会社製「スミジュールＢＬ３１７５」）２０質量部（固形分１５質量部）、（Ｄ）光重合開始剤として、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・ジャパン株式会社製「イルガキュア２９５９」）１質量部、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・ジャパン株式会社製「イルガキュア８１９」）１質量部、及び希釈用有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２３質量部を攪拌しながら混合した。孔径２μｍのポリフロンフィルタ（アドバンテック東洋株式会社製「ＰＦ０２０」）を用いて加圧濾過後、減圧脱泡し、クラッド層形成用樹脂ワニスを得た。
【００６６】
＜クラッド層形成用樹脂フィルムの作製＞
上記で得られたクラッド層形成用樹脂ワニスを、キャリアフィルムであるＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製「コスモシャインＡ４１００」、厚さ５０μｍ）の非処理面上に、塗工機（マルチコーターＴＭ−ＭＣ、株式会社ヒラノテクシード製）を用いて塗布し、１００℃で２０分乾燥後、カバーフィルムとして表面離型処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製「ピューレックスＡ３１」、厚さ２５μｍ）を貼付け、クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。
クラッド層形成用樹脂フィルムの厚さは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、実施例中に記載する。実施例中に記載する上部クラッド層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
【００６７】
［コア層形成用樹脂フィルムの作製］
（Ａ）ベースポリマーとして、フェノキシ樹脂（商品名：フェノトートＹＰ−７０、東都化成株式会社製）２６質量部、（Ｂ）光重合性化合物として、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（商品名：Ａ−ＢＰＥＦ、新中村化学工業株式会社製）３６質量部、及びビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（商品名：ＥＡ−１０２０、新中村化学工業株式会社製）３６質量部、（Ｃ）光重合開始剤として、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（商品名：イルガキュア８１９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）１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（商品名：イルガキュア２９５９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）１質量部、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４０質量部を用いたこと以外は上記製造例と同様の方法及び条件でコア層形成用樹脂ワニスＢを調合した。その後、上記製造例と同様の方法及び条件で加圧濾過さらに減圧脱泡した。
上記で得られたコア層形成用樹脂ワニスＢを、キャリアフィルムであるＰＥＴフィルム（商品名：コスモシャインＡ１５１７、東洋紡績株式会社製、厚さ：１６μｍ）の非処理面上に、上記製造例と同様な方法で塗布乾燥し、次いでカバーフィルムとして離型ＰＥＴフィルム（商品名：ピューレックスＡ３１、帝人デュポンフィルム株式会社、厚さ：２５μｍ）を離型面が樹脂側になるように貼り付け、コア層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚さは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、本実施例では使用したコア層形成用樹脂フィルム厚さについては、実施例中に記載する。実施例中に記載するコア層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
＜レンズ部材形成用感光性樹脂（フィルム）の作製＞
撹拌機、還流冷却機、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１９０質量部を仕込み、窒素ガス雰囲気下で８０℃に昇温し、反応温度を８０℃に保ちながら、メタクリル酸１０質量部、メタクリル酸ｎ−ブチル１質量部、メタクリル酸ベンジル７４質量部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル１５質量部、及び２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）２．５質量部を４時間かけて均一に滴下した。滴下終了後、８０℃で６時間撹拌を続け、重量平均分子量が約３０，０００のバインダポリマー（ａ）の溶液（固形分３５質量％）を得た。
次に、バインダポリマー（ａ）の溶液（固形分３５質量％）２００質量部（固形分：７０質量部）に、２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシポリエトキシ）フェニル）プロパン８質量部、β−ヒドロキシエチル−β’−（メタ）アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート２２質量部、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２．１質量部、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン０．３３質量部、メルカプトベンゾイミダゾール０．２５質量部、（３‐メタクリロイルプロピル）トリメトキシシラン８質量部、メチルエチルケトン３０質量部を加えて攪拌機を用いて１５分間混合し、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物溶液を作製した。
【００６８】
キャリアフィルムとして厚さ１６μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、上記で得られたレンズ用感光性樹脂組成物溶液をキャリアフィルム上にコンマコータを用いて均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で３分間乾燥して溶剤を除去し、レンズ形成用樹脂層６を形成した。本実施例では使用したレンズ用感光性樹脂組成物（フィルム）厚さについては、実施例中に記載する。実施例中に記載するレンズ用感光性樹脂組成物の膜厚は塗工後の膜厚とする。
次いで、得られたレンズ部材形成用感光性樹脂層６の上に、さらに、２５μｍの厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムを、カバーフィルムとして貼り合わせて、レンズ部材形成用感光性樹脂フィルムを作製した。
【００６９】
［第１工程；柱状部材の形成］
柱状部材形成用樹脂フィルムとして上記で得られた２５μｍ厚さのクラッド層形成用樹脂フィルムを、それぞれカバーフィルムを剥離後、１５０ｍｍ×１５０ｍｍのポリイミドフィルム（ポリイミド；ユーピレックスＲＮ（宇部日東化成株式会社製）、厚さ；２５μｍ）上に配置した。その後、真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートした。
続いて直径２１０μｍの円形の開口部を有するネガ型フォトマスクを介し、クラッド層形成用樹脂フィルム取り付け面側から紫外線露光機（機種名：ＥＸＭ−１１７２、株式会社オーク製作所製）により、紫外線を（波長３６５ｎｍ）を０．３Ｊ／ｃｍ2照射した。その後、キャリアフィルムを剥離し、現像液１．０質量％の炭酸カリウム水溶液を用いてエッチングして、１７０℃１時間乾燥させ、柱状部材３を形成した（図３（ｂ）、図４（ｂ）参照）。
【００７０】
［第２工程；レンズ部材形成用柱状部材の形成］
上記で得られた５０μｍ厚さのレンズ部材形成用感光性樹脂フィルムを、それぞれカバーフィルムを剥離後、柱状部材３形成面側から、真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートした。
続いて直径２００μｍの円形の開口部を有するネガ型フォトマスクを介し、開口部を柱状部材３上に位置合わせし、レンズ部材形成用感光性樹脂形成面側から紫外線露光機（機種名：ＥＸＭ−１１７２、株式会社オーク製作所製）により、紫外線を（波長３６５ｎｍ）を０．３Ｊ／ｃｍ2照射した。
【００７１】
その後、レンズ部材形成用感光性樹脂フィルムのキャリアフィルムを剥離し、現像液１．０質量％の炭酸カリウム水溶液を用いてエッチングし、レンズ部材形成用柱状部材６Ａを形成した（図３（ｃ）、図４（ｃ）参照）。
【００７２】
［第３工程；レンズ部材の形成］
その後、現像液１．０質量％の炭酸カリウム水溶液を用いてエッチングして、１８０℃１時間加熱し、レンズ部材形成用柱状部材６Ａを熱だれさせて柱状部材３上にレンズ部材６を形成した（図３（ｄ）、図４（ｄ）参照）。
【００７３】
［レジストの形成］
レジスト形成用樹脂フィルムとして上記で得られた５６μｍ厚さのクラッド層形成用樹脂フィルムを、それぞれカバーフィルムを剥離後、１５０ｍｍ×１５０ｍｍのポリイミドフィルム（ポリイミド；ユーピレックスＲＮ（宇部日東化成株式会社製）、厚さ；２５μｍ）上に配置した。その後、真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートした。
続いて一辺が３００μｍの正方形の開口部を有するネガ型フォトマスクを介し、クラッド層形成面側から紫外線露光機（機種名：ＥＸＭ−１１７２、株式会社オーク製作所製）により、紫外線を（波長３６５ｎｍ）を０．３Ｊ／ｃｍ2照射した。その後、キャリアフィルムを剥離し、現像液１．０質量％の炭酸カリウム水溶液を用いてエッチングして、１７０℃１時間乾燥させ、レンズを保護するためのレジスト１３を形成した（図１２、図１３参照）。
【００７４】
［評価］
得られたレンズ付き基板の断面を観察すると、レンズ部材６は直径２１０μｍであり、高さ３０μｍであり、凸レンズ面の曲率半径が２００μｍであった。また、柱状部材３は高さが２５μｍであり、かつ上面（レンズ部材６との接触面）が平坦であった。一方で、レジスト１３は、基板の一方の面からの高さが５６μｍであった。
また、レンズ部材６に対向する位置に、受光用光ファイバとしてＧＩ５０のマルチモード用光ファイバを、透明部材３に対向する位置に、出射用光ファイバとしてのＧＩ６２．５のマルチモード光ファイバを配置し、出射用光ファイバから出射した８５０ｎｍの光信号を、基板１、柱状部材３、レンズ部材６を介して、受光用光ファイバに受光させて、そのときの光伝搬損失を測定した。光伝搬損失は、光ファイバ先端間距離を１００μｍにしたところ０．４８ｄＢであった。また、光ファイバ先端間距離を２００μｍにしたところ０．５６ｄＢであり、良好に光信号伝送が可能であった。
【００７５】
実施例２
実施例１において、柱状部材形成用樹脂フィルムの厚さを５０μｍ、レンズ部材形成用樹脂フィルムの厚さを７５μｍ、レジストの厚さを８１μｍにした以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した。
［評価］
得られたレンズ付き基板の断面を観察すると、レンズ部材６は直径２１０μｍであり、高さ３０μｍであり、凸レンズ面は曲率半径が２００μｍであった。また、柱状部材３は基板の一方の面からの高さが５０μｍであり、かつ上面が平坦であった。一方で、レジスト１３は、基板の一方の面からの高さが８１μｍであった。
【００７６】
実施例３
実施例１において、基板１の一方の面上にサブトラクティブ法にてＣｕの電極を作製した電気配線板を用いた以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した。基板１表面粗さはＲａ＝１．５μｍであった。
［評価］
得られたレンズ付き基板の断面を観察すると、レンズ部材６は直径が２１０μｍであり、高さが３０μｍであり、凸レンズ面の曲率半径が２００μｍであった。また、柱状部材３は高さが２５μｍであり、かつ上面が平坦であった。一方で、レジスト１３は、基板の一方の面からの高さが５６μｍであった。
【００７７】
比較例１
実施例３において、柱状部材５を形成せず、レンズ部材形成用樹脂フィルムの厚さを２５μｍ、レジストの厚さを３１μｍにした以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した。
［評価］
得られたレンズ付き基板の断面を観察すると、レンズ部材６は直径２５０μｍであり、高さは２０μｍで、曲率半径にはばらつきがあった。
【００７８】
実施例４
［スルーホール付き基板の作製］
基板１として１５０ｍｍ×１５０ｍｍのポリイミドフィルム（宇部日東化成株式会社製、商品名；ユーピレックスＲＮ、厚さ；２５μｍ）に、ドリル加工にて直径２１０μｍのスルーホールを形成し、スルーホール付き基板を得た（図７（ａ）、図８（ａ）参照）。
【００７９】
［第１工程；柱状部材の形成］
透明部材形成用樹脂、柱状部材形成用樹脂として上記で作製したクラッド層形成用樹脂フィルムを用い、得られた基板１の両面に２５μｍ厚さのクラッド層形成用樹脂フィルムを、それぞれカバーフィルムを剥離後、真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートすることにより、スルーホール２内を透明部材形成用樹脂、柱状部材形成用樹脂とで埋め込むと同時に基板１の一方の面に透明部材形成用樹脂、他方の面に柱状部材形成用樹脂を積層した（図７（ｂ）、図８（ｂ）参照）。
【００８０】
次に、透明部材形成用樹脂面側に、スルーホール２中心と開口部中心が位置合わせされた、一辺が５ｍｍの正方形の開口部を有するネガ型フォトマスクを被せ、そのフォトマスクを介して、透明部材形成用樹脂面側から上記紫外線露光機を用いて、紫外線（波長３６５ｎｍ）を０．３Ｊ／ｃｍ2照射した（図１０参照）。紫外線は、開口部を透過して透明部材形成用樹脂に照射されるとともに、基板においてはスルーホールのみを透過し、柱状部材形成用樹脂に照射された。
【００８１】
次に、透明部材形成用樹脂フィルムと柱状部材形成用樹脂フィルムのキャリアフィルムを剥離し、現像液１．０質量％の炭酸カリウム水溶液を用いてエッチングして、１７０℃１時間乾燥させ、透明部材５及び柱状部材３付きの基板１を作製した。
【００８２】
［第２工程；レンズ部材形成用柱状部材の形成］
第２工程は、実施例１と同様に、基板の一方の面側にレンズ部材形成用感光性樹脂フィルムを積層し、次いで、透明部材５側から基板１に上記紫外線露光機を用いて、紫外線（波長３６５ｎｍ）を０．３Ｊ／ｃｍ2照射した。紫外線は、スルーホールが設けられた箇所のみ透過し、レンズ部材形成用感光性樹脂フィルムは、スルーホールに一致する部分のみが硬化した。
その後、レンズ部材形成用感光性樹脂フィルムのキャリアフィルムを剥離した後、実施例１と同様にエッチングし、柱状部材３の上にレンズ部材形成用柱状部材６Ａを形成した。
［第３工程；レンズ部材の形成］
その後、実施例１と同様に、第３工程を実施し、柱状部材３上にレンズ部材６を形成し、さらにレジスト（不図示）も形成し、レンズ付き基板を得た（図９参照）。
【００８３】
［評価］
得られたレンズ付き基板を観察した結果、レンズ部材６は直径２１０μｍ、高さ３０．５μｍで、上面の曲率半径が２１０μｍであった。一方、柱状部材３は、基板１の一方の面からの高さが２５μｍで、その上面が平坦面であった。また、レジストの基板の一方の面からの高さは５６μｍであった。
また、第１の実施例と同様に光伝搬損失を測定した。光伝搬損失は、光ファイバ先端間距離１００μｍにしたところ０．４５ｄＢであった。また、光ファイバ先端間距離を２００μｍにしたところ０．５７ｄＢであり、良好に光信号伝送が可能であった。
【００８４】
実施例５
実施例４において、柱状部材形成用樹脂フィルムの厚さを５０μｍ、レンズ部材形成用樹脂フィルムの厚さを７５μｍ、レジストの厚みを８１μｍにした以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した。
［評価］
得られたレンズ付き基板の断面を観察すると、レンズ部材６は直径２１０μｍであり、高さ３０．５μｍで、凸レンズ面の曲率半径が２１０μｍであった。柱状部材３は、基板の一方の面からの高さが５０μｍで、その上面が平坦であった。また、レジスト１３の基板の一方の面からの高さは８１μｍであった。
【００８５】
実施例６
実施例４において、基板１の一方の面にサブトラクティブ法にてＣｕの電極を作製した電気配線板を用いた以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した。基板１表面粗さはＲａ＝１．５μｍであった。
［評価］
得られたレンズ付き基板の断面を観察すると、レンズ部材６は直径２１０μｍであり、高さが３０．５μｍで、凸レンズ面の曲率半径が２１０μｍであった。柱状部材３は、基板の一方の面からの高さが２５μｍで、その上面が平坦であった。レジスト１３の基板の一方の面からの高さは５６μｍであった。
【００８６】
実施例７
実施例４において、透明部材形成用樹脂フィルムをレンズ部材形成用樹脂フィルムにし、柱状部材２を形成するための露光に用いたネガ型フォトマスクの開口部の形状を直径３００μｍにした以外は同様の方法で作製し、第３工程では透明部材の底面も熱だれにより凸レンズ面とされた（図１１参照）。
［評価］
得られたレンズ付き基板の断面を観察すると、レンズ部材６は直径２１０μｍであり、高さが３０．５μｍで、凸レンズ面の曲率半径が２１０μｍであった。柱状部材３は、の基板の一方の面からの高さが２５μｍで、その上面が平坦であった。レジスト１３の基板の一方の面からの高さは５６μｍであった。また、柱状部材５形成面と反対の面の透明部材もレンズ形状になった。
【００８７】
比較例２
実施例６において、柱状部材５を形成せず、レンズ部材形成用樹脂フィルムの厚みを２５μｍ、レジストの厚みを３１μｍにした以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した。
［評価］
レンズ部材６を観察した結果、直径２７０μｍであり、断面形状は２０μｍの高さで、曲率半径にばらつきがあった。
【００８８】
実施例８
[レンズ付き光導波路]
実施例４において透明部材形成用樹脂フィルムをレンズ部材形成用樹脂フィルムにし、柱状部材２を形成するための露光に用いたネガ型フォトマスクを用いず基板１全面を露光した以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した（図１５（ａ）参照）。
上記で形成した下部クラッド層７としての透明部材５上に、上記で得られた５０μｍ厚みのコア層形成用樹脂フィルムを、カバーフィルムを剥離した後に、ロールラミネータ（日立化成テクノプラント株式会社製、ＨＬＭ−１５００）を用い圧力０．４ＭＰａ、温度５０℃、ラミネート速度０．２ｍ／ｍｉｎの条件でラミネートし、次いで上記の真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、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秒の条件にて加熱圧着し、コア形成用樹脂層を形成した。
【００８９】
続いて、コアパターンを形成するネガ型フォトマスクと、上記紫外線露光機とを用いて、キャリアフィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を０．８Ｊ／ｃｍ2で照射し、次いで８０℃で５分間露光後加熱を行った。その後、キャリアフィルムであるＰＥＴフィルムを剥離し、現像液（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート／Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド＝８／２、質量比）を用いてエッチングした。続いて、洗浄液（イソプロパノール）を用いて洗浄し、１００℃で１０分間加熱乾燥し、コアパターン（コア層８）を形成した。尚、各コアは、２箇所のスルーホール上を通過するように形成した（図１５（ｂ）参照）。
【００９０】
［上部クラッド層の形成］
得られたコアパターン上から、上記で得られた５５μｍ厚みのクラッド層形成用樹脂フィルムを、カバーフィルムを剥離した後に、真空加圧式ラミネータ（株式会社名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートした。
続いて、上記紫外線露光機を用いて、クラッド層形成用樹脂フィルムのキャリアフィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を３．０Ｊ／ｃｍ2で照射し、キャリアフィルムを剥離後、８０℃で５分間露光後加熱を行い、上部クラッド層９を形成した（図１５（ｃ）参照）。
【００９１】
［ミラーの形成］
得られた光導波路の上部クラッド層４側からダイシングソー（ＤＡＣ５５２、株式会社ディスコ社製）を用いて、断面三角形の溝１７を形成し、コアパターンの軸方向に対して４５°で傾斜するミラー１１を形成し、レンズ付き光導波路を得た（図１５（ｄ）参照）。
【００９２】
［光損失の測定］
光ファイバＡ（ＧＩ５０、ＮＡ＝０．２）を用いて８５０ｎｍの光信号をレンズ部材６を通してミラー１１に入射し、コアパターンを透過し、別のミラー１１において反射し、別のレンズ部材６を透過して出力された光信号を、ミラー中心点上において光ファイバ（ＧＩ５０、ＮＡ＝０．２）を用いて受光した時の光損失（Ａ）を測定した。このとき、基板１表面と光ファイバＢとの距離は３０μｍとした。次いで、ミラー１１を上記のダイシングソーを用いて切断し、ミラーなしの光導波路を得た。次いで、上記の光ファイバＡ及び光ファイバＢを用い、コアパターンと同軸方向の入射部側に光ファイバＡを、出射部側に光ファイバＢを調芯し、光損失（Ｂ）を測定した。
以上より、ミラー１１からレンズ部材６を透過するまでの光損失（Ｃ）を以下の式に従って算出した。
（式）（Ｃ）＝（Ａ）−（Ｂ）
実施例８において得られたレンズ付き光導波路における光損失（Ｃ）は１．７３ｄＢであった。
【符号の説明】
【００９３】
１  基板
２  スルーホール
３  柱状部材
４  第１の透明部材
５  透明部材
６  レンズ部材
６Ａ  レンズ部材形成用柱状部材
７  下部クラッド層
８  コア層
９  上部クラッド層
１０  光導波路
１１  ミラー
１３  レジスト
２０  レンズ付き基板
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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