(57)【要約】      （修正有）【課題】光伝送特性に優れた光学シートを提供する。【解決手段】光学シート１００は、屈折率が相対的に高い層状の高屈折率領域１０１と、高屈折率領域１０１よりも屈折率が相対的に低い層状の低屈折率領域１０２とを備えている。そして、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度が５０℃以上３００℃以下である屈折率調整剤を含んでいる。屈折率調整剤のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は、５，０００以上、２００，０００以下であることが好ましい。【選択図】図２
2015194599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率が相対的に高い層状の高屈折率領域と、前記高屈折率領域よりも屈折率が相対的に低い層状の低屈折率領域とを備える光学シートであって、
Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度が５０℃以上、３００℃以下である屈折率調整剤を含む、光学シート。
【請求項２】
請求項１に記載の光学シートにおいて、
前記屈折率調整剤のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン  換算の重量平均分子量が５，０００以上、２００，０００以下である、光学シート。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光学シートにおいて、
前記屈折率調整剤より高い屈折率を有するベースポリマーを含む、光学シート。
【請求項４】
請求項３に記載の光学シートにおいて、
前記屈折率調整剤は、前記ベースポリマーと相溶する化合物である、光学シート。
【請求項５】
請求項３または４に記載の光学シートにおいて、
前記屈折率調整剤の屈折率と、前記ベースポリマーの屈折率との差が、０．００５以上０．３以下である、光学シート。
【請求項６】
請求項３乃至５いずれか一項に記載の光学シートにおいて、
前記ベースポリマーが、環状オレフィン系樹脂である、光学シート。
【請求項７】
請求項６に記載の光学シートにおいて、
前記屈折率調整剤は、側鎖に脂環式構造を有するポリマーである、光学シート。
【請求項８】
請求項７に記載の光学シートにおいて、
前記側鎖の脂環式構造は、五員環、または、六員環構造である光学シート。
【請求項９】
請求項３乃至５いずれか一項に記載の光学シートにおいて、
前記ベースポリマーが、環状オレフィン系樹脂、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、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂からなる群から選択される少なくとも一種を含む、光学シート。
【請求項１０】
請求項１乃至９いずれか一項に記載の光学シートにおいて、
ＪＩＳ−Ｋ７１３６に準拠して測定したヘーズ値が５．０％以下である、光学シート。
【請求項１１】
請求項１乃至１０いずれか一項に記載の光学シートにおいて、
層厚方向の中心線から一方の面に向かう部分の少なくとも一部に、屈折率が層厚方向に沿って連続的に低下する屈折率変化領域を有し、
少なくとも前記屈折率変化領域に、前記屈折率調整剤が存在する、光学シート。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学シートにおいて、
層厚方向の中心線から他方の面に向かう部分の少なくとも一部に、屈折率が層厚方向に沿って連続的に低下する屈折率変化領域をさらに有する、光学シート。
【請求項１３】
請求項１乃至１２いずれか一項に記載の光学シートを含む光導波路。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光導波路において、
前記高屈折率領域が光を導波する光導波路領域である、光導波路。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の光導波路において、
層内方向において、光の導波方向と直交する方向における屈折率分布がグレーデッド・インデックス型である、光導波路。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５いずれか一項に記載の光導波路を備える、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学シート、光導波路、および、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信分野において、光通信用部品を構成する基本素子として、高性能の光導波路の開発が進められている。こうした光導波路は、支持基板上に設けられたコア層と、当該コア層を覆うように形成された上部クラッド層とで構成される。
従来の光導波路においては、高屈折率の材料で構成したコア層の表面を、低屈折率の材料で構成した上部クラッド層で覆うことにより、コア層において発生する光伝送欠損を抑制している。
【０００３】
こうした光伝送欠損を改善する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１には、コア層の内部から表面に向かって屈折率を変化させることにより、厚み方向における光伝送欠損を低減する技術が記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載の光導波路において、コア層は、屈折率の異なる溶液を、塗工、乾燥、硬化の一連の工程を繰り返し行って、支持基材上に順次積層して形成している。このようにして、内部から表面に向かって屈折率が変化しているコア層を形成できると記載されている（段落００２９、実施例１）。
そして、こうしたコア層上には、単に低屈折率の材料を採用することのみが記載されている（段落００３４）。したがって、特許文献１に記載の技術は、厚み方向におけるコア層の屈折率変化を利用した光閉じこめ効果により、光伝送欠損の低減効果を得ようとしていることから、コア層のみに着目した技術と言える。なお、特許文献１に記載の技術においては、一括してコア層の積層体を形成し、これらを加熱処理した場合には、光伝送欠損の低減の効果が得られないことが記載されている（比較例３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２３３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、光導波路は大容量かつ高速の通信が可能な機能が要求されている。このため、光導波路は光伝送特性のさらなる向上が求められている。しかしながら、特許文献１の光導波路は、光伝送特性の点で、まだまだ改善の余地を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、
屈折率が相対的に高い層状の高屈折率領域と、上記高屈折率領域よりも屈折率が相対的に低い層状の低屈折率領域とを備える光学シートであって、
Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度が５０℃以上３００℃以下である屈折率調整剤を含む、光学シートが提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、
上記光学シートを含む光導波路が提供される。
【０００９】
さらに、本発明によれば、
上記光導波路を備える、電子機器が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例えば、光伝送特性に優れた光学シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の光学シートの構造の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す光学シートのＸ−Ｘ線における断面について、屈折率分布の一例を模式的に示す図である。
【図３】第１の実施形態の光学シートの層厚方向における屈折率分布のＤ１／Ｄ２の一例を模式的に示す図である。
【図４】本発明に係る第２の実施形態の光学シートの構造の一例を示す斜視図である  。
【図５】図４に示す光学シートのＸ−Ｘ線における断面について、屈折率分布の一例  を模式的に示す図である。
【図６】図４に示す光学シート２００のＸ−Ｘ線における断面について、屈折率分布の一例を模式的に示す図である。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１３】
（第１の実施形態）
＜光学シート＞
まず、本発明に係る第１の実施形態の光学シートについて説明する。
図１は、本発明に係る第１の実施形態の光学シート１００の構造の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示す光学シート１００のＸ−Ｘ線における断面について、屈折率分布の一例を模式的に示す図である。図２の（ａ）は、図１に示す光学シート１００のＸ−Ｘ線での断面図を示す。図２の（ｂ）は、横軸に屈折率をとり、縦軸に層厚方向の距離をとったときの、光学シート１００の幅方向の中心を垂直に通過する中心線Ｃ１上の屈折率分布Ｔの一例を模式的に示す図である。
【００１４】
光学シート１００は、屈折率が相対的に高い層状の高屈折率領域１０１と、高屈折率領域１０１よりも屈折率が相対的に低い層状の低屈折率領域１０２とを備えている。そして、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度が５０℃以上３００℃以下であり、より好ましくは８５℃以上２５０℃以下である屈折率調整剤を含んでいる。
【００１５】
Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出した、屈折率調整剤のガラス転移温度が上記範囲内であると、光学シート１００を高温高湿下で長時間放置しても、屈折率調整剤の拡散を抑制でき、光学シート１００の層厚方向の屈折率分布Ｔが変化し、光伝送特性が低下するのを抑制することができる。すなわち、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出した、屈折率調整剤のガラス転移温度が上記範囲内であると、高温高湿下での光学シート１００の信頼性をより一層向上させることができる。
「Ｂｉｃｅｒａｎｏ法」は、例えば、Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  （Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，  ６５）Ｊｏｚｅｆ  Ｂｉｃｅｒａｎｏ  （著）に記載されている。また、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法によるガラス転移温度の算出は、ポリマーの物性推算ソフトフェアＭＤＬ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  （ＭＤＬ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｉｎｃ．）を用いて行うことができる。
【００１６】
光学シート１００は、層厚方向の中心線Ａ１から一方の面１０５に向かう部分の少なくとも一部に、屈折率が層厚方向に沿って連続的に低下する屈折率変化領域１０７を有し、少なくとも屈折率変化領域１０７に、前述した屈折率調整剤が存在するのが好ましい。
なお、屈折率が層厚方向に沿って連続的に低下するとは、層厚方向の屈折率分布Ｔの曲線が丸みを帯びており、この曲線が微分可能なものであるという状態である。
【００１７】
光学シート１００は、図２に示したように、高屈折率領域１０１よりも屈折率が相対的に低い層状の低屈折率領域１０３をさらに備え、層厚方向の中心線Ａ１から他方の面１０９に向かう部分の少なくとも一部に、屈折率が層厚方向に沿って連続的に低下する屈折率変化領域１１１を有するのが好ましい。
【００１８】
ここで、「屈折率が相対的に高い層状の高屈折率領域１０１」とは、屈折率が層厚方向に沿って連続的に低下する屈折率変化領域１０７、１１１を有する領域を言う。高屈折率領域１０１は、屈折率の極大値Ｗ近傍において、屈折率が実質的に変化していない平坦部を含んでいてもよい。この場合でも、本発明の光導波路は前述したような作用・効果を奏するものとなる。ここで、屈折率が実質的に変化していない平坦部とは、屈折率の変動が０．００１未満である領域のことをいう。
また、「高屈折率領域１０１よりも屈折率が相対的に低い層状の低屈折率領域１０２、１０３」とは、高屈折率領域１０１よりも屈折率が相対的に低く、極大値Ｗより屈折率が０．０１以上低い領域を言う。低屈折率領域１０２、１０３は、屈折率が実質的に変化していない平坦部１１３、１１５を含んでいてもよい。ここで、屈折率が実質的に変化していない平坦部とは、屈折率の変動が０．００１未満である領域のことをいう。
【００１９】
光学シート１００が屈折率変化領域１１１をさらに有する場合、屈折率分布Ｔは、図２（ｂ）に示したように、高屈折率領域１０１に極大値Ｗを含み、層厚方向の中心線Ａ１に対して形状が対称になっているのが好ましい。
以下、極大値Ｗおよび屈折率変化領域１０７、１１１を有する高屈折率領域１０１と、屈折率が相対的に低い領域１１３、１１５を有する低屈折率領域１０２、１０３とを含む屈折率分布ＴをＧＩ型（グレーデッド・インデックス）の屈折率分布Ｔと呼ぶ。
【００２０】
本実施形態に係る光学シート１００は、幅方向の一部分において、厚み方向にＧＩ型の屈折率分布Ｔを有していてもよいし、幅方向の全体においてＧＩ型の屈折率分布Ｔを有していてもよい。また、本実施形態に係る光学シート１００は、長手方向全体において、厚み方向にほぼ同じＧＩ型の屈折率分布Ｔが維持されているのが好ましい。
【００２１】
以下、ＧＩ型の屈折率分布Ｔを有する本実施形態に係る光学シート１００により得られる効果について説明する。
本実施形態に係る光学シート１００によれば、高い光伝送特性を実現することができる。
前述の特許文献１などに代表される従来の光学シートにおいては、コア層の上部に隣接して設けられて上部クラッド層が形成されていた。この上部クラッド層の屈折率分布は、均一な屈折率を有するものとなっている。このような屈折率分布を、本明細書においては、「ステップインデックス型（以下、ＳＩ型という）」とよぶ。ＳＩ型の屈折率分布とは、コア層とクラッド層それぞれにおいて屈折率がほぼ一定で、かつ、コア層とクラッド層の境界で屈折率が不連続となっているものを意味する。ＳＩ型の屈折率分布を有する上部クラッド層では、光伝送特性が不十分であることが本発明者らの検討により判明した。
【００２２】
これに対して、前述のとおり、ＧＩ型の屈折率分布Ｔを有する光学シート１００は、屈折率が層厚方向に沿って連続的に低下する屈折率変化領域１０７、１１１を有している。このような屈折率変化領域１０７、１１１の光伝送特性は非常に優れたものとなる。
【００２３】
また、ＧＩ型の屈折率分布Ｔでは、上述したように中心から離れるにつれて屈折率が連続的に低下している。このため、光の速度が屈折率に反比例するという性質により、光の速度は中心から離れるにつれて速くなり、光路ごとの伝搬時間に差が生じ難くなる。このため、伝送波形が崩れ難くなり、例えば伝送光にパルス信号が含まれている場合でも、パルス信号の鈍り（パルス信号の広がり）を抑制することができる。その結果、光通信の品質をより高めることができる。
【００２４】
本実施形態に係る光学シート１００の平均厚さは特に限定されないが、好ましくは３μｍ以上６００μｍ以下であり、より好ましくは１５μｍ以上３００μｍ以下であり、さらに好ましくは２０μｍ以上２００μｍ以下である。
高屈折率領域１０１の平均厚さは特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上２００μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以上１００μｍ以下であり、さらに好ましくは１０μｍ以上７０μｍ以下である。これにより、光学シート１００が必要以上に大型化（厚膜化）するのを防止しつつ、光学シート１００を光導波路として用いる場合、コア部としての機能が好適に発揮される。
【００２５】
低屈折率領域１０２、１０３の平均厚さは、それぞれ、好ましくは高屈折率領域１０１の平均厚さの０．０５倍以上１．５倍以下であり、より好ましくは０．１倍以上１．２５倍以下である。
低屈折率領域１０２、１０３の平均厚さは特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上２００μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以上１００μｍ以下であり、さらに好ましくは５μｍ以上６０μｍ以下である。
これにより、光学シート１００が必要以上に大型化するのを防止しつつ、低屈折率領域１０２、１０３としての機能が好適に発揮される。
【００２６】
図３は、第１の実施形態の光学シート１００の層厚方向における屈折率分布ＴのＤ１／Ｄ２の一例を模式的に示す図である。ここで、図中のｆmaxは、層厚方向の屈折率の最大値を示す。
光学シート１００は、屈折率分布Ｔにおけるｆmaxの半値半幅をＤ１とし、当該光学シート１００の中心線Ａ１から層厚方向における上記屈折率分布Ｔの最小値の中で中心線Ａ１に一番近い地点までの垂直距離をＤ２としたとき、Ｄ１／Ｄ２が好ましくは０．０１以上０．９５以下であり、より好ましくは０．４以上０．９以下であり、さらに好ましくは０．６以上０．８以下である。
【００２７】
ここで、「屈折率分布Ｔの最小値の中で中心線Ａ１に一番近い地点」とは、図３に示したように、高屈折率領域１０１から低屈折率領域１０２、１０３に変化する境目の地点Ｐ１、Ｐ２をいう。低屈折率領域１０２、１０３は、屈折率が実質的に変化しないため、高屈折率領域１０１から低屈折率領域１０２、１０３に変化する境目の地点が屈折率分布Ｔの最小値の中で中心線Ａ１に一番近い地点となる。
層厚方向におけるＤ１／Ｄ２が上記範囲内であると、光学シート１００を光導波路として用いた場合、初期の光伝送性能をより一層向上させることができる。
【００２８】
光学シート１００は、層厚方向における屈折率分布の最大値および最小値の差が、好ましくは０．００５以上であり、より好ましくは０．０１以上である。ここで、層厚方向における屈折率分布の最大値は、通常は、図３に示した中心線Ａ１上の屈折率ｆmaxである。また、層厚方向における屈折率分布の最小値は、通常は、図３の地点Ｐ１またはＰ２での屈折率である。
層厚方向における屈折率分布の最大値および最小値の差が上記下限以上であると、光学シート１００を光導波路として用いた場合、初期の光伝送性能をより一層向上させることができる。
【００２９】
光学シート１００は、ＪＩＳ−Ｋ７１３６に準拠して測定したヘーズ値が好ましくは５．０％以下であり、より好ましくは１．０％以下であり、さらに好ましくは０．５％以下である。本実施形態によれば、上記ヘーズ値を上記上限値以下とすることにより、光導波路の光伝送特性をより一層向上させることができる。
【００３０】
また、光学シート１００の透明性は、その層厚方向に対して、波長８５０ｎｍで測定した透過率で特定することができる。光学シート１００の透過率は、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは８５％以上であり、さらに好ましくは９０％以上である。透過率を上記下限値以上とすることにより、光学シート１００を光導波路として用いた場合、光伝送特性をより一層向上させることができる。
【００３１】
（屈折率調整剤）
本実施形態に係る光学シート１００は、少なくとも屈折率変化領域１０７、１１１に、屈折率調整剤が存在するのが好ましい。以下、屈折率調整剤について説明する。
【００３２】
前述したように、本実施形態に係る屈折率調整剤としては、光学シート１００の高温高湿下での信頼性を向上させる観点から、ガラス転移温度が高いポリマーが好ましい。具体的には、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度が５０℃以上３００℃以下であり、好ましくは８５℃以上２５０℃以下であるポリマーである。
【００３３】
本実施形態に係る屈折率調整剤は、後述するベースポリマーに相溶する化合物であることが好ましい。ここで、「ベースポリマーに相溶する」とは、屈折率調整剤が少なくともベースポリマーと混和して、光学シート１００のヘーズ値が５．０％以下となることをいう。
【００３４】
ベースポリマーとして環状オレフィン系樹脂を用いた場合、本実施形態に係る屈折率調整剤としては、光学シート１００の初期の光伝送性能および高温高湿下での信頼性をより一層向上させる観点から、側鎖に脂環式構造を有するポリマーであることが好ましい。側鎖に脂環式構造を有するポリマーは、ベースポリマーである環状オレフィン系樹脂との相溶性に優れ、混合部分の光損失を低減することができる。また、ベースポリマーと有意な屈折率差を形成することが可能である。
また、側鎖の脂環式構造は、五員環、または、六員環構造であることが好ましい。
【００３５】
このような側鎖に脂環式構造を有するポリマーとしては、例えば、側鎖に脂環式構造を有する、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などの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、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、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、ベンゾシクロブテン系樹脂、ノルボルネン系樹脂などの環状オレフィン系樹脂などが挙げられる。
【００３６】
これらの中でも、側鎖に脂環式構造を有する、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂などの環状エーテル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエーテル、ノルボルネン系樹脂などの環状オレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を使用することが好ましい。
【００３７】
特に、側鎖に脂環式構造を有する、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂などの環状エーテル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ノルボルネン系樹脂などの環状オレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を使用することが好ましい。
これらの屈折率調整剤は、光の透過性が高いことから、特に伝送損失の小さい光学シート１００が得られる。
【００３８】
側鎖に脂環式構造を有するアクリル系樹脂としては、例えば、下記式（１）で表されるポリアクリル酸シクロヘキシル、下記式（２）で表されるポリアクリル酸イソボニルなどが挙げられる。
【００３９】
【化１】
2015194599.tif 000003
ここで、式中のｎは２０以上の整数を示す。
【００４０】
【化２】
2015194599.tif 000004
ここで、式中のｎは２０以上の整数を示す。
【００４１】
側鎖に脂環式構造を有するメタクリル系樹脂としては、例えば、下記式（３）で表されるポリメタクリル酸シクロヘキシル、下記式（４）で表されるポリメタクリル酸イソボニルなどが挙げられる。
【００４２】
【化３】
2015194599.tif 000005
ここで、式中のｎは２０以上の整数を示す。
【００４３】
【化４】
2015194599.tif 000006
ここで、式中のｎは２０以上の整数を示す。
【００４４】
側鎖に脂環式構造を有する環状エーテル系樹脂としては、下記式（５）で表されるポリシクロヘキシルオキセタンなどが挙げられる。
【００４５】
【化５】
2015194599.tif 000007
ここで、式中のｎは２０以上以下の整数を示す。
【００４６】
これらの中でも、上記式（１）で表されるポリアクリル酸シクロヘキシル、上記式（２）で表されるポリアクリル酸イソボニルなどの側鎖に脂環式構造を有するアクリル系樹脂；上記式（３）で表されるポリメタクリル酸シクロヘキシル、上記式（４）で表されるポリメタクリル酸イソボニルなどの側鎖に脂環式構造を有するメタクリル系樹脂が特に好ましい。本実施形態に係る屈折率調整剤として、これらの屈折率調整剤を用いると、高温高湿下での信頼性がより一層優れた光学シート１００を得ることができる。
【００４７】
また、本実施形態に係る屈折率調整剤に用いられるポリマーのゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは５，０００以上、２００，０００以下であり、より好ましくは１０，０００以上、１００，０００以下である。
重量平均分子量（Ｍｗ）が上記範囲内であると、光学シート１００を高温高湿下で長時間放置しても、光伝送特性が低下するのを抑制することができる。すなわち、重量平均分子量（Ｍｗ）が上記範囲内であると、高温高湿下での光学シート１００の信頼性をより一層向上させることができる。
【００４８】
（ベースポリマー）
本実施形態に係る光学シート１００は、上記屈折率調整剤より高い屈折率を有するベースポリマーを含んでいるのが好ましい。こうしたベースポリマーを含むことにより、屈折率調整剤の分布により、光学シート１００の屈折率分布を変化させ、層厚方向における屈折率分布をＧＩ型とすることができる。
またさらに、そのベースポリマー中でも後述するようにモノマーが反応（重合反応や架橋反応）可能であり、モノマーが重合した後においても十分な透明性を有するものが好適に用いられる。
以下、ベースポリマーについて説明する。
【００４９】
本実施形態に係るベースポリマーとしては必要に応じて選択されるが、例えば、ノルボルネン系樹脂などの環状オレフィン系樹脂、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、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。また、ベースポリマーは、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体など）用いることができる。ベースポリマーとしてこれらの樹脂を用いることにより、優れた光伝送性能を有する光学シート１００を得ることができる。
【００５０】
これらの中でも、特に、環状オレフィン系樹脂を主とするものが好ましい。環状オレフィン系樹脂は、光の透過性が高いことから、ベースポリマーとして環状オレフィン系樹脂を用いることにより、特に伝送損失の小さい光学シート１００を得ることができる。
環状オレフィン系樹脂としては、例えば、特開２０１０−０９０３２８号公報の段落００２２〜００７２に記載されたものを用いることができる。
環状オレフィン系樹脂の中でも、耐熱性、透明性等の観点からノルボルネン系樹脂を使用することが好ましい。
なかでも、ノルボルネン系樹脂は、重合性基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位や、アルキル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。
【００５１】
重合性基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位としては、エポキシ基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位、（メタ）アクリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位、および、アルコキシシリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位がのうちの少なくとも１種が好適である。これらの重合性基は、各種重合性基の中でも、反応性が高いことから好ましい。
【００５２】
また、このような重合性基を含むノルボルネンの繰り返し単位を、２種以上含むものを用いれば、可撓性と耐熱性の両立を図ることが出来る。
【００５３】
（脱離基）
また、ベースポリマーは、主鎖から分岐し、光酸発生剤から放出された酸の作用により、主鎖から脱離する脱離基を有してもよい。具体的には、分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが好ましい。かかる酸離脱性基は、カチオンの作用により比較的容易に離脱する。脱離性基の脱離により、ベースポリマーの屈折率が低下する。このため、光を照射した領域の屈折率を未照射領域に比べ、確実に低下させることができる。すなわち、脱離基を有するベースポリマーで構成された層内方向において、光を照射した照射領域と未照射領域との間に屈折率差を形成することができる。
【００５４】
このような脱離性基を有するベースポリマーとしては、例えばシクロヘキセン、シクロオクテン等の単環体モノマーの重合体、ノルボルネン、ノルボルナジエン、ジシクロペンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセン、トリシクロペンタジエン、ジヒドロトリシクロペンタジエン、テトラシクロペンタジエン、ジヒドロテトラシクロペンタジエン等の多環体モノマーの重合体等の環状オレフィン系樹脂が挙げられる。これらの中でも多環体モノマーの重合体の中から選ばれる１種以上の環状オレフィン系樹脂が好ましく用いられる。これにより、ベースポリマーの耐熱性を向上させることができる。
【００５５】
本実施形態に係る屈折率調整剤と、ベースポリマーの屈折率との差は、層厚方向において、ＧＩ型の屈折率分布Ｔをより一層効率良く形成する観点から、好ましくは０．００５以上０．３以下であり、より好ましくは０．０１以上０．１以下である。
【００５６】
（支持フィルム及びカバーフィルム）
本実施形態に係る光学シート１００は、支持フィルム及びカバーフィルムをさらに備えてもよい。支持フィルムは、光学シート１００の下面に配置される。カバーフィルムは、光学シート１００の表面を覆うように配置される。
【００５７】
＜光学シートの製造方法＞
つぎに、本実施形態に係る光学シート１００の製造方法について説明する。
【００５８】
光学シート１００は、基材上に第一の樹脂組成物および第二の樹脂組成物を積層塗布することによって得られる。上記第一の樹脂組成物により第一の樹脂層を形成し、上記第二の樹脂組成物によって第二の樹脂層を形成することができる。
【００５９】
塗布する方法としては、たとえば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法の方法が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００６０】
基材としては、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等が用いられる。
【００６１】
第一の樹脂層を形成する第一の樹脂組成物は、少なくともベースポリマーを含む。ベースポリマーは、脱離性基を有してもよい。ここで、脱離性基とは、重合開始剤から放出された酸の作用により、主鎖から脱離するものである。また、第一の樹脂組成物は、後述する層内移動成分および層内移動成分の重合反応を促進する重合開始剤をさらに含んでもよい。この重合開始剤は、活性放射線等の光の照射により、酸を発生させる一般的な光酸発生剤を含む。
【００６２】
また、層内移動成分は、本実施形態に係る光学シート１００の層内方向の屈折率を変動させる。層内移動成分は、例えば、モノマー又はオリゴマーを含むことが好ましい。層内移動成分は、ベースポリマーに相溶する物質であることが好ましく、ベースポリマーに相溶し、かつ熱または光により重合するモノマーであることがさらに好ましい。本実施形態では、熱または光により重合するモノマーは、光照射や加熱処理により重合するものに加えて、光照射によりラジカル、酸、及び塩基等の活性種を生成する光重合開始剤又は熱発生剤により重合するものを含む。
【００６３】
（モノマー又はオリゴマー）
層内移動成分であるモノマー（光重合性モノマー）又はオリゴマー（光重合性オリゴマー）は、後述する活性放射線の照射により、照射領域において反応して反応物を形成し、それとともにモノマー又はオリゴマーが拡散移動することで、光学シートにおいて照射領域と未照射領域との間に屈折率差を生じさせ得る化合物である。
【００６４】
モノマー又はオリゴマーとしては、ベースポリマーとの相溶性を有し、ベースポリマーとの屈折率差が０．０１以上であるものが好ましく用いられる。
【００６５】
このようなモノマー又はオリゴマーとしては、分子構造中に重合可能な部位を有する化合物であればよい。例えば、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ノルボルネン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー、光二量化モノマー等およびそのオリゴマー等が挙げられる。これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６６】
これらのモノマー又はオリゴマーのうち、ベースポリマーと同種のモノマー又はオリゴマーを用いることにより、ベースポリマーにモノマーをより均一に分散することができる。よって、光学シートの特性の均質化を図ることができる。
【００６７】
また、オキセタニル基およびエポキシ基のような環状エーテル基を有するモノマーまたはオリゴマーは、環状エーテル基の開環が起こり易いため、速やかに反応し得る。したがって、上記モノマーを用いることにより、光学シートの製造時間の短縮を図ることができる。
【００６８】
オキセタニル基を有するモノマーとしては、例えば、アロンオキセタン（東亞合成株式会社製）を使用することができる。
また、モノマーは、その少なくとも一部が、上述したようにオリゴマー化していてもよい。
【００６９】
なお、オキセタニル基を有するモノマーおよびオリゴマーやエポキシ基を有するモノマーおよびオリゴマーとしては、例えば、特開２０１０−０９０３２８号公報の段落００７３〜００９９に記載されたものが挙げられる。
【００７０】
（重合開始剤）
重合開始剤は、第一の樹脂組成物に任意に含まれてよい。重合開始剤は、活性放射線の照射に伴ってモノマーに作用し、モノマーの反応を促すものである。
【００７１】
用いる重合開始剤としては、モノマーの重合反応または架橋反応の種類に応じて適宜選択される。例えば、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、スチレン系モノマーには、ラジカル重合開始剤が好ましく使用される。エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ビニルエーテル系モノマーには、カチオン重合開始剤が好ましく用いられる。
【００７２】
ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類等が挙げられる。具体的には、イルガキュア６５１、イルガキュア１８４（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）等が挙げられる。
【００７３】
一方、カチオン重合開始剤としては、例えば、ジアゾニウム塩のようなルイス酸発生型のもの、ヨードニウム塩、スルホニウム塩のようなブレンステッド酸発生型のもの等が挙げられる。具体的には、アデカオプトマーＳＰ−１７０（株式会社ＡＤＥＫＡ製）、サンエイドＳＩ−１００Ｌ（三新化学工業株式会社製）、Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ２０７４（ローディアジャパン株式会社製）等が挙げられる。
【００７４】
（添加剤）
また、第一の樹脂組成物は、さらに増感剤等の添加剤を含んでいてもよい。この増感剤は、光に対する重合開始剤の感度を増大して、重合開始剤の活性化（反応または分解）に要する時間やエネルギーを減少させる機能や、重合開始剤の活性化に適する波長に光の波長を変化させる機能を有するものである。
【００７５】
なお、添加剤としては、増感剤の他に、例えば、触媒前駆体、助触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、フィラー、無機粒子、老化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等が挙げられる。これらの各種添加剤により、光学シート１００の屈折率を適切に制御することができる
【００７６】
第二の樹脂組成物は、少なくとも、本実施形態に係る屈折率調整剤と、ベースポリマーとを含む。
【００７７】
図２には、第二の樹脂組成物により第二の樹脂層、第一の樹脂組成物により第一の樹脂層、第二の樹脂組成物により第二の樹脂層の順に３層積層した構成を示すが、この態様に限定されずに、２層もしくは４層以上の層を積層して構成しても良い。
【００７８】
光学シート１００中の各種物質の濃度の測定は、例えば、ＦＴ−ＩＲ、ＴＯＦ−ＳＩＭＳの線分析、面分析等を用いて行うことができる。
【００７９】
また、屈折率分布は、例えば、（１）干渉顕微鏡（ｄｕａｌ−ｂｅａｍ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて屈折率依存の干渉縞を観測し、その干渉縞から屈折率分布を算出するという方法、（２）屈折ニアフィールド法（Ｒｅｆｒａｃｔｅｄ  Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  ｍｅｔｈｏｄ；ＲＮＦ）により直接測定する方法を用いることが可能である。このうち、屈折ニアフィールド法は、例えば、特開平５−３３２８８０号公報に記載の測定条件を採用することができる。一方、干渉顕微鏡は、屈折率分布の測定を簡便に行い得る点で好ましく用いられる。
【００８０】
以下、干渉顕微鏡を使用した屈折率分布の測定手順の一例について説明する。まず、断面方向（幅方向）に光学シートをスライスして、光学シート断片を得る。例えば、光学シートの長さが２００〜３００μｍとなるようにスライスする。次いで、２つのスライドガラスで囲まれた空間に、屈折率１．５３６のオイルで充填したチャンバーを作製する。そして、チャンバー内の空間に、光学シート断片を挟み込んで測定サンプル部と、光学シート断片を入れていないブランクサンプル部とを作製する。次いで、干渉顕微鏡を使用し、２つに分けた光をそれぞれ測定サンプル部とブランクサンプル部に照射した後、透過光を統合することによって干渉縞写真を得る。干渉縞は光学シート断片の屈折率分布（位相分布）に伴って発生するものであるので、得られた干渉縞写真を画像解析することにより、光学シート断片の幅方向の屈折率分布Ｗおよび／または層厚方向の屈折率分布Ｔを得ることができる。なお、屈折率分布ＷおよびＴを取得する際には、複数の干渉縞写真を画像解析することで屈折率分布ＷおよびＴの精度を高めることができる。複数の干渉縞写真を得るときには、干渉顕微鏡内のプリズムを移動させることにより、光路長を変化させ、干渉縞の間隔や干渉縞のできる箇所を互いに異ならせた写真を得るようにすればよい。また、干渉縞写真を画像解析する際には、例えば２．５μｍの間隔で解析点を設定すればよい。
【００８１】
＜光導波路＞
光学シート１００は、前述したように、屈折率が層厚方向に沿って連続的に低下する屈折率変化領域１０７、１１１を有するため、高い光伝送特性が実現される。そのため、光導波路に好適に用いることができる。
本実施形態に係る光学シート１００は、光導波路に用いる場合、高屈折率領域１０１が光を導波する光導波路領域となり、一方の端部から他方の端部に光信号を伝送する光配線として機能する。前述したように、高屈折率領域１０１から低屈折率領域１０２、１０３に亘って存在する屈折率変化領域１０７、１１１が、高屈折率領域１０１を伝播する光に対してポテンシャル障壁として機能する。そのため、本実施形態に係る光学シート１００は、屈折率変化領域１０７、１１１によりポテンシャル障壁が形成される。これにより、高屈折率領域１０１からの光の浸みだしが効果的に抑制され、高い光伝送特性が実現される。
【００８２】
＜その他の用途＞
また、本実施形態に係る光学シート１００は、屈折率が層厚方向に沿って連続的に低下する屈折率変化領域１０７、１１１を有する特徴を活かして、光導波路以外に、反射防止フィルム、屈折率制御フィルム、光学補償フィルム等の光学フィルム；液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、デジタルペーパー、有機ＥＬ、無機ＥＬ、リアプロ等の表示用基板等の各種用途に好適に用いることができる。
【００８３】
＜電子機器＞
本実施形態の光導波路は、光伝送効率および長期信頼性に優れたものである。このため、光導波路を備えることにより、２点間で高品質の光通信を行い得る信頼性の高い電子機器が得られる。
【００８４】
このような電子機器としては、例えば、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、ＷＤＭ装置、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類に適用することが可能である。これらの電子機器では、いずれも、例えばＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が本実施形態の光導波路を備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消され、その性能の飛躍的な向上が期待できる。
さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。
また、本実施形態の光導波路は、伝送損失およびパルス信号の鈍りが小さく、多チャンネル化および高密度化しても混信が生じ難い。このため、高密度かつ小面積でも信頼性の高い光導波路が得られ、この光導波路を搭載することで、電子機器の信頼性向上および小型化が図られる。
【００８５】
（第２の実施形態）
図４は、本発明に係る第２の実施形態の光学シート２００の構造の一例を示す斜視図である。
第２の実施形態は、光学シートの幅方向において、少なくとも１つ以上の高屈折率部２２０と、２つ以上の低屈折率部２３０とを備える点を除いて、第１の実施形態と同様である。そのため、第２の実施形態では、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。
【００８６】
＜光学シート＞
光学シート２００は、幅方向において、少なくとも１つ以上の高屈折率部２２０と、２つ以上の低屈折率部２３０とを備える。高屈折率部２２０の両側には、それぞれ低屈折率部２３０が隣接されている。そして、高屈折率部２２０が、第１の実施形態の光学シート１００と同様の層厚方向におけるＧＩ型の屈折率分布Ｔを有している。
また、光学シート２００は、高屈折率部２２０の幅方向の全体においてほぼ同じＧＩ型の屈折率分布Ｔを有している。
【００８７】
図５は、図４に示す光学シート２００のＸ−Ｘ線における断面について、屈折率分布の一例を模式的に示す図である。図５の（ａ）は、図４に示す光学シート２００のＸ−Ｘ線での断面図を示す。図５の（ｂ）は、横軸に屈折率をとり、縦軸に層厚方向の距離をとったときの、高屈折率部２２０の幅方向の中心を垂直に通過する中心線Ｃ２上の屈折率分布Ｔの一例を模式的に示す図である。
【００８８】
光学シート２００は、屈折率が相対的に高い層状の高屈折率領域２０１と、高屈折率領域２０１よりも屈折率が相対的に低い層状の低屈折率領域２０２とを備えている。
層厚方向の中心線Ａ２から一方の面２０５に向かう部分の少なくとも一部に、屈折率が層厚方向に沿って連続的に低下する屈折率変化領域２０７を有する。そして、少なくとも屈折率変化領域２０７に、第１の実施形態で述べた屈折率調整剤が存在する。
また、光学シート２００は、図５に示したように、高屈折率領域２０１よりも屈折率が相対的に低い層状の低屈折率領域２０３をさらに備え、層厚方向の中心線Ａ２から他方の面２０９に向かう部分の少なくとも一部に、屈折率が層厚方向に沿って連続的に低下する屈折率変化領域２１１を有するのが好ましい。光学シート２００が屈折率変化領域２１１をさらに有する場合、屈折率分布Ｔは、図５（ｂ）に示したように、高屈折率領域２０１に極大値Ｗを含み、層厚方向の中心線Ａ２に対して形状が対称になっているのが好ましい。
【００８９】
本実施形態に係る光学シート２００を光導波路に用いる場合、高屈折率部２２０の高屈折率領域２０１が光を導波する光導波路領域となり、屈折率変化領域２０７、２１１が、高屈折率領域２０１を伝播する光に対してポテンシャル障壁として機能する。そのため、光学シート２００は、屈折率変化領域２０７、２１１によりポテンシャル障壁が形成される。これにより、高屈折率領域２０１からの光の浸みだしが効果的に抑制され、高い光伝送特性が実現される。
【００９０】
図６は、図４に示す光学シート２００のＸ−Ｘ線における断面について、屈折率分布の一例を模式的に示す図である。図６の（ａ）は、図４に示す光学シート２００のＸ−Ｘ線での断面図を示す。図６の（ｂ）は、縦軸に屈折率をとり、横軸に光学シート２００の幅方向の距離をとったときの、光学シート２００の層厚方向の中心線Ａ２上の屈折率分布Ｗの一例を模式的に示した図である。
本実施形態に係る光学シート２００は、光導波路に用いる場合、図６に示したように、層内方向において、光の導波方向（長手方向）と直交する方向における屈折率分布Ｗが、極大値Ｗ２を含み、極大値Ｗ２から端面２４０、２５０に向かって屈折率が連続的に低下する屈折率変化領域２６０、２７０を有する高屈折率部２２０と、低屈折率部２３０とを含む屈折率分布であることが好ましい。低屈折率部２３０は屈折率が実質的に変化していない平坦部２８０を有していても良いし、有していなくても良い。すなわち、屈折率分布ＷもＧＩ型（グレーデッド・インデックス）の屈折率分布Ｗであることが好ましい。
【００９１】
なお、極大値Ｗ２から端面２４０、２５０に向かって屈折率が連続的に低下するとは、幅方向の屈折率分布の曲線が丸みを帯びており、この曲線が微分可能なものであるという状態である。
【００９２】
この屈折率分布Ｗは、ベースポリマーと、このベースポリマーとは屈折率の異なる、第１の実施形態で述べた光重合性モノマーまたは光重合性オリゴマーを含有し、かつベースポリマー中に光重合性モノマーまたは光重合性オリゴマーが分散した材料で構成された層に対して、部分的に光を照射し、光重合性モノマーまたは光重合性オリゴマーを移動、及び偏在させることにより、層内に屈折率の偏りを生じさせ、形成された分布である。このような原理で形成されるため、上記屈折率分布Ｗでは、屈折率が連続的に変化する。
【００９３】
また、本実施形態に係る光学シート２００は、高屈折率部２２０の高屈折率領域２０１の全体においてＧＩ型の屈折率分布Ｗを有しているのが特に好ましい。
【００９４】
また、光学シート２００は、長手方向全体においてほぼ同じＧＩ型の屈折率分布Ｗが維持されているのが好ましい。
【００９５】
上記ＧＩ型の屈折率分布Ｗは、少なくとも一部が、又は全体的に、屈折率が連続的に曲線を描いて変化している。この特徴により、屈折率が階段状に変化したいわゆるステップインデックス型（ＳＩ型）の屈折率分布を有する光学シートに比べ、高屈折率部２２０の高屈折率領域２０１の中心付近に光を集める効果が高まり、伝送損失のさらなる低減が図られる。
【００９６】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態によれば、層厚方向および幅方向のいずれもＧＩ型の屈折率分布を有することにより、高屈折率領域２０１の中心付近に光を集める効果が高まり、伝送損失のさらなる低減が図られる。
【００９７】
＜光学シートの製造方法＞
つぎに、本実施形態に係る光学シート２００の製造方法について、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。本実施形態に係る光学シート２００は、例えば、以下の方法により作製することができる。
【００９８】
まず、第１の実施形態と同様に、積層体を作製する。
つぎに、積層体に、選択的に光（たとえば、紫外線）等のエネルギーを照射する。たとえば、積層体に開口部が形成されたマスク越しに活性放射線を照射する。
【００９９】
マスクとして好ましいものの例としては、石英ガラスやＰＥＴ基材等で作製されたフォトマスク、ステンシルマスク、気相成膜法（蒸着、スパッタリング等）により形成された金属薄膜等が挙げられるが、これらの中でもフォトマスクやステンシルマスクを用いるのが特に好ましい。微細なパターンを精度良く形成することができるとともに、ハンドリングがし易く、生産性の向上に有利であるからである。
【０１００】
活性放射線は、重合開始剤に対して光化学的な反応（変化）を生じさせ得るものであればよく、例えば、可視光、紫外光、赤外光、レーザー光の他、電子線やＸ線等を用いることもできる。活性放射線は、重合開始剤や脱離性基の種類、増感剤を含有する場合には、増感剤の種類等によって適宜選択され、特に限定されないが、波長２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものであるのが好ましい。これにより、重合開始剤を比較的容易に活性化させることができる。
【０１０１】
また、活性放射線の照射量は、０．０３〜９Ｊ／ｃｍ2程度であるのが好ましく、０．０５〜６Ｊ／ｃｍ2程度であるのがより好ましく、０．１〜３Ｊ／ｃｍ2程度であるのがさらに好ましい。なお、活性放射線の照射量を調整することにより、形成される屈折率差を制御することができ、例えば、照射量を多くすることで、屈折率差を拡大することができる。
【０１０２】
また、活性放射線として、レーザー光のように指向性の高い光を用いる場合には、マスクの使用を省略してもよい。
【０１０３】
次に、必要に応じて、積層体に加熱処理を施す。この加熱処理において、光を照射した照射領域のモノマーまたはオリゴマーがさらに重合する。この加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、３０〜１８０℃であるのが好ましく、４０〜１６０℃であるのがより好ましい。また、加熱時間は、照射領域のモノマーまたはオリゴマーの重合反応がほぼ完了するように設定するのが好ましく、具体的には、０．１〜２時間であるのが好ましく、０．１〜１時間であるのがより好ましい。なお、この加熱処理は必要に応じて行えばよく、省略してもよい。
以上により、光学シート２００が得られる。
【０１０４】
本実施形態では、同一のエネルギー照射工程により、光学シート２００の積層方向にＧＩ型の屈折率分布を形成できるとともに、光学シート２００の幅方向においてＧＩ型の屈折率分布を形成できる。
【０１０５】
以上、本発明の光学シート、光導波路および電子機器について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、光学シートまたは光導波路には、任意の構成物が付加されていてもよい。
【実施例】
【０１０６】
次に、本発明の実施例について説明する。本発明を実施例及び比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０７】
１．光導波路の製造
（実施例１）
（１）ベースポリマーの合成
水分および酸素濃度がいずれも１ｐｐｍ以下に制御され、乾燥窒素で満たされたグローブボックス中において、ヘキシルノルボルネン（ＨｘＮＢ）７．２ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン１２．９ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）を５００ｍＬバイアル瓶に計量し、脱水トルエン６０ｇと酢酸エチル１１ｇを加え、シリコン製のシーラーを被せて上部を密栓した。
【０１０８】
次に、１００ｍＬバイアルビン中にＮｉ触媒１．５６ｇ（３．２ｍｍｏｌ）と脱水トルエン１０ｍＬを計量し、スターラーチップを入れて密栓し、触媒を十分に撹拌して完全に溶解させた。
このＮｉ触媒溶液１ｍＬをシリンジで正確に計量し、上記２種のノルボルネンを溶解させたバイアル瓶中に定量的に注入し室温で１時間撹拌したところ、著しい粘度上昇が確認された。この時点で栓を抜き、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）６０ｇを加えて撹拌を行い、反応溶液を得た。
１００ｍＬビーカーに無水酢酸９．５ｇ、過酸化水素水１８ｇ（濃度３０％）、イオン交換水３０ｇを加えて撹拌し、その場で過酢酸水溶液を調製した。次にこの水溶液全量を上記反応溶液に加えて１２時間撹拌してＮｉの還元処理を行った。
次に、処理の完了した反応溶液を分液ロートに移し替え、下部の水層を除去した後、イソプロピルアルコールの３０％水溶液を１００ｍＬ加えて激しく撹拌を行った。静置して完全に二層分離が行われた後で水層を除去した。この水洗プロセスを合計で３回繰り返した後、油層を大過剰のアセトン中に滴下して生成したポリマーを再沈殿させ、ろ過によりろ液と分別した後、６０℃に設定した真空乾燥機中で１２時間加熱乾燥を行うことにより、ベースポリマーを得た。ベースポリマーの分子量分布は、ＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝１０万、Ｍｎ＝４万であった（ポリスチレン換算）。また、第一ベースポリマー中の各構造単位のモル比は、ＮＭＲによる同定により、ヘキシルノルボルネン構造単位が５０ｍｏｌ％、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン構造単位が５０ｍｏｌ％であった。ベースポリマーの屈折率は、１．５５であった。
【０１０９】
（２）第一の樹脂組成物の製造
精製した上記ベースポリマー１０ｇを１００ｍＬのガラス容器に秤量し、これにメシチレン４０ｇ、酸化防止剤Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（日本チバガイギー株式会社製）０．０１ｇ、シクロヘキシルオキセタンモノマー（東亜合成株式会社製  ＣＨＯＸ、ＣＡＳ＃４８３３０３−２５−９）２ｇ、重合開始剤（光酸発生剤）  Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ  Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒ  ２０７４（Ｒｈｏｄｉａ社製、ＣＡＳ＃  １７８２３３−７２−２）（０．０１２５ｇ、酢酸エチル０．１ｍＬ中）を加え均一に溶解させた後、０．２μｍのＰＴＦＥフィルターによりろ過を行い、清浄な第一の樹脂組成物を得た。
【０１１０】
（３）屈折率調整剤１の合成
１００ｍＬなすフラスコにシクロヘキシルオキセタンモノマー（東亜合成株式会社製  ＣＨＯＸ、ＣＡＳ＃４８３３０３−２５−９）１０ｇにメシチレン１０ｇを加え、酸発生剤ＤＡＮＦＡＢＡ（Ｂｏｕｌｄｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ社製、ＣＡＳ＃  １１８６１２−００−３）を０．０５ｇ加え、５０℃の温浴中にフラスコを浸漬させて反応させた。反応開始１時間後に得られたポリマーの分子量分布はＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝３．３万、Ｍｎ＝１．５万であった（ポリスチレン換算）。また、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度は６０℃であり、屈折率は、１．４９であった。
【０１１１】
（４）第二の樹脂組成物の製造
上記（２）の第一の樹脂組成物に、（３）で合成した屈折率調整剤１を、ベースポリマー１００重量部に対して４０重量部になるように添加した後、改めて０．２μｍのＰＴＦＥフィルターによりろ過を行い、清浄な第二の樹脂組成物を得た。
【０１１２】
（５）光学シートの製造
上記（２）および（４）の第一および第二の樹脂組成物を用いた光導波路形成用組成物を用い、ダイコーターにより、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）フィルム上に多色押出成形を行った。これにより、コア層形成用組成物を中間層とし、クラッド層形成用組成物を下層および上層とする多色成形体を得た。次いで５５℃の乾燥機に３０分間投入して溶剤を完全に除去した。得られた光導波路の平均厚さは８５μｍであり、高屈折率領域の平均厚さは４５μｍであり、低屈折率領域の平均厚さは２０μｍであった。
【０１１３】
（６）光導波路の製造
次に得られた光学シート上部にフォトマスクを装着して紫外線を１３００ｍＪ／ｃｍ2で選択的に照射した。マスクを取り去り、乾燥機中で１５０℃、１．５時間の加熱を行った。加熱後、鮮明な導波路パターンが現れているのが確認された。
【０１１４】
（実施例２）
（１）光学シートおよび光導波路の製造
屈折率調整剤としては、下記の屈折率調整剤２を用い、合成した屈折率調整剤２の配合量をベースポリマー１００重量部に対して７０重量部に変更した以外は実施例１と同様に光導波路を作製した。
【０１１５】
（２）屈折率調整剤２の合成
１００ｍＬなすフラスコにアクリル酸シクロヘキシル（日油株式会社製  ブレンマーＣＨＡ、ＣＡＳ＃３０６６−７１−５）３０ｇ、メシチレン６７ｇを加えた後に、ラジカル重合開始剤Ｖ−６０１（和光純薬株式会社製、ＣＡＳ＃２５８９−５７−３）０．１５ｇをメシチレン２．８５ｇに溶解した溶液を加え、６５℃の温浴中にフラスコを浸漬させて反応させた。反応開始４時間後に得られたポリマーの分子量分布はＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝５．１万、Ｍｎ＝２．３万であった（ポリスチレン換算）。また、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度は９６℃であり、屈折率は、１．５０であった。
【０１１６】
（実施例３）
（１）光学シートおよび光導波路の製造
屈折率調整剤としては、下記の屈折率調整剤３を用い、合成した屈折率調整剤３の配合量をベースポリマー１００重量部に対して７０重量部に変更した以外は実施例１と同様に光導波路を作製した。
【０１１７】
（２）屈折率調整剤３の合成
１００ｍＬなすフラスコにアクリル酸イソボルニル（大阪有機化学工業株式会社製、ＣＡＳ＃５８８８−３３−５）３０ｇ、トルエン６７ｇを加えた後に、ラジカル重合開始剤Ｖ−６０１（和光純薬株式会社製、ＣＡＳ＃２５８９−５７−３）０．１５ｇをトルエン２．８５ｇに溶解した溶液を加え、６５℃の温浴中にフラスコを浸漬させて反応させた。反応開始４時間後に得られたポリマーの分子量分布はＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝４．７万、Ｍｎ＝１．９万であった（ポリスチレン換算）。また、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度は１０８℃であり、屈折率は、１．５０であった。
【０１１８】
（実施例４）
（１）光学シートおよび光導波路の製造
屈折率調整剤としては、下記の屈折率調整剤４を用い、合成した屈折率調整剤４の配合量をベースポリマー１００重量部に対して７０重量部に変更した以外は実施例１と同様に光導波路を作製した。
【０１１９】
（２）屈折率調整剤４の合成
１００ｍＬなすフラスコにシクロヘキシルメタクリレート（共栄化学株式会社製  ライトエステルＣＨ、ＣＡＳ＃１０１−４３−９）２１．９ｇ、メシチレン４９．０ｇを加えた後に、ラジカル重合開始剤Ｖ−６０１（和光純薬株式会社製、ＣＡＳ＃２５８９−５７−３）１．００ｇをメシチレン１８．９６ｇに溶解した溶液を加え、８０℃の温浴中にフラスコを浸漬させて反応させた。反応開始５時間後に得られたポリマーの分子量分布はＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝１５．３万、Ｍｎ＝９．３万であった（ポリスチレン換算）。また、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度は１１９℃であり、屈折率は、１．５１であった。
【０１２０】
（実施例５）
（１）光学シートおよび光導波路の製造
屈折率調整剤としては、下記の屈折率調整剤５を用い、合成した屈折率調整剤５の配合量をベースポリマー１００重量部に対して９０重量部に変更した以外は実施例１と同様に光導波路を作製した。
【０１２１】
（２）屈折率調整剤５の合成
１００ｍＬなすフラスコに１−アダマンチルメタクリラート（出光興産株式会社製  アダマンテートＭ−１０４、ＣＡＳ＃１６８８７−３６−８）８．８ｇ、メシチレン４９．３ｇを加えた後に、ラジカル重合開始剤Ｖ−６０１（和光純薬株式会社製、ＣＡＳ＃２５８９−５７−３）０．３１ｇをメシチレン５．８３ｇに溶解した溶液を加え、８０℃の温浴中にフラスコを浸漬させて反応させた。反応開始５時間後に得られたポリマーの分子量分布はＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝４．７万、Ｍｎ＝２．２万であった（ポリスチレン換算）。また、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度は１４１℃であり、屈折率は、１．５４であった。
【０１２２】
（実施例６）
（１）光学シートおよび光導波路の製造
屈折率調整剤としては、下記の屈折率調整剤６を用い、合成した屈折率調整剤６の配合量をベースポリマー１００重量部に対して９０重量部に変更した以外は実施例１と同様に光導波路を作製した。
【０１２３】
（２）屈折率調整剤６の合成
１００ｍＬなすフラスコにアクリル酸シクロヘキシル（日油株式会社製  ブレンマーＣＨＡ、ＣＡＳ＃３０６６−７１−５）１８．０ｇ、アクリル酸＝（３−エチルオキセタン−３−イル）メチル（大阪有機化学工業株式会社製  ＯＸＥ−１０、ＣＡＳ＃４１９８８−１４−１）２．０ｇ、メシチレン４６．７ｇを加えた後に、ラジカル重合開始剤Ｖ−６０１（和光純薬株式会社製、ＣＡＳ＃２５８９−５７−３）０．５０ｇをメシチレン５．０ｇに溶解した溶液を加え、８０℃の温浴中にフラスコを浸漬させて反応させた。反応開始４時間後に得られたポリマーの分子量分布はＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝１．７万、Ｍｎ＝１．０万であった（ポリスチレン換算）。また、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度は９２℃であり、屈折率は、１．５２であった。
【０１２４】
（実施例７）
（１）光学シートおよび光導波路の製造
屈折率調整剤としては、下記の屈折率調整剤７を用い、合成した屈折率調整剤７の配合量をベースポリマー１００重量部に対して７０重量部に変更した以外は実施例１と同様に光導波路を作製した。
【０１２５】
（２）屈折率調整剤７の合成
１００ｍＬなすフラスコにアクリル酸シクロヘキシル（日油株式会社製  ブレンマーＣＨＡ、ＣＡＳ＃３０６６−７１−５）９．０ｇ、アクリル酸イソボニル（大阪有機化学工業株式会社製、ＣＡＳ＃５８８８−３３−５）４．１ｇ、メシチレン４６．７ｇを加えた後に、ラジカル重合開始剤Ｖ−６０１（和光純薬株式会社製、ＣＡＳ＃２５８９−５７−３）０．５０ｇをメシチレン５．０ｇに溶解した溶液を加え、８０℃の温浴中にフラスコを浸漬させて反応させた。反応開始５時間後に得られたポリマーの分子量分布はＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝３．７万、Ｍｎ＝１．８万であった（ポリスチレン換算）。また、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度は１０３℃であり、屈折率は、１．５０であった。
【０１２６】
（比較例１）
（１）光学シートおよび光導波路の製造
屈折率調整剤としては、下記の屈折率調整剤８を用い、合成した屈折率調整剤８の配合量をベースポリマー１００重量部に対して７０重量部に変更した以外は実施例１と同様に光導波路を作製した。
【０１２７】
（２）屈折率調整剤８の合成
１００ｍＬなすフラスコにアクリル酸メチル（関東化学株式会社製、ＣＡＳ＃９６−３３−３）３．４ｇ、メシチレン４６．７ｇを加えた後に、ラジカル重合開始剤Ｖ−６０１（和光純薬株式会社製、ＣＡＳ＃２５８９−５７−３）０．５０ｇをメシチレン５．０ｇに溶解した溶液を加え、８０℃の温浴中にフラスコを浸漬させて反応させた。反応開始５時間後に得られたポリマーの分子量分布はＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝２．９万、Ｍｎ＝１．４万であった（ポリスチレン換算）。また、Ｂｉｃｅｒａｎｏ法で算出したガラス転移温度は３５℃であり、屈折率は、１．４８であった。
【０１２８】
（評価）
各実施例および比較例で得られた光学シートおよび光導波路について以下の評価をそれぞれおこなった。得られた結果を表１に示す。
【０１２９】
（１）ヘーズ
各実施例および比較例で得られた光学シートを５０ｍｍ角に切り出し、ヘーズを測定した。ヘーズ測定装置は、日本電色工業株式会社ＮＤＨ５０００を用いた。ヘーズの測定方法は、ＪＩＳ−Ｋ７１３６に準拠して測定した。
【０１３０】
（２）屈折率分布の測定
断面方向（幅方向）に光学シートを２００〜３００μｍとなるようにスライスして、光学シート断片を得た。得られた光学シートの横断面について、その厚さ方向に沿って干渉顕微鏡により屈折率分布を測定し、光学シートの屈折率分布を得た。層厚方向における屈折率の最大値と最小値までの厚みをＤ２とし、層厚方向における屈折率の最大値の半値と最小値までの厚みをＤ１とした。
【０１３１】
（３）光導波路の伝送損失
８５０ｎｍＶＣＳＥＬ（面発光レーザー）より発せられた光を５０μｍφの光ファイバーを経由して、各実施例および比較例で得られた光導波路に導入し、２００μｍφの光ファイバーで受光を行って光の強度を測定した。導波路を介さずにファイバーをつないだ時の光強度との比から挿入損失を算出した。
挿入損失を測定した光導波路を、８５℃、８５％ＲＨに設定した恒温恒湿器（エスペック社製、ＬＨＵ−１１３）に１０００時間入れた。所定の時間に達した後、再度挿入損失を測定した。
【０１３２】
【表１】
2015194599.tif 000008
【符号の説明】
【０１３３】
１００    光学シート
１０１    高屈折率領域
１０２    低屈折率領域
１０３    低屈折率領域
１０５    一方の面
１０７    屈折率変化領域
１０９    他方の面
１１１    屈折率変化領域
１１３    平坦部
１１５    平坦部
２００    光学シート
２０１    高屈折率領域
２０２    低屈折率領域
２０３    低屈折率領域
２０５    一方の面
２０７    屈折率変化領域
２０９    他方の面
２１１    屈折率変化領域
２２０    高屈折率部
２３０    低屈折率部
２４０    端面
２５０    端面
２６０    屈折率変化領域
２７０    屈折率変化領域
２８０    平坦部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015194599.tif 000011
【図４】
2015194599.tif 000012
【図５】
2015194599.tif 000013
【図６】
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