(57)【要約】【課題】コアパターンと、パターン化された上部クラッド層との位置ずれを、容易に検出可能な光導波路を提供すること。【解決手段】本発明に係る光導波路は、第１クラッド層上に、前記第１クラッド層よりも屈折率の高い第１コアパターンと、前記第１コアパターンよりも屈折率の低く、かつ前記クラッド層よりも屈折率の高い第２コアパターンと、前記第１コアパターンの上面及び側面を覆うパターン化された第２クラッド層を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クラッド層上に、
前記第１クラッド層の屈折率よりも高い屈折率を有する第１コアパターンと、
前記第１コアパターンの上面及び側面を覆う第２クラッド層と、
前記第１コアパターンよりも低い屈折率を有し、かつ前記第１クラッド層の屈折率よりも高い屈折率を有し、該第２クラッド層と位置相関が確保された第２コアパターンと、
を有する光導波路。
【請求項２】
前記第２コアパターンと、前記第２クラッド層とが同一工程で形成される請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
前記第２コアパターンと、前記第２クラッド層が、同一材料から形成されてなる請求項１又は２に記載の光導波路。
【請求項４】
前記第２コアパターンの側面及び上面が、前記第２コアパターンよりも屈折率の低い第３クラッド層により覆われている請求項１〜３のいずれかに記載の光導波路。
【請求項５】
前記第２クラッド層の側面及び上面が、前記第２コアパターンよりも屈折率の低い第３クラッド層により覆われている請求項１〜４のいずれかに記載の光導波路。
【請求項６】
前記第１クラッド層と前記第１コアパターンとの間に、前記第１コアパターンよりも屈折率の低い第４クラッド層を有する請求項１〜５のいずれかに記載の光導波路。
【請求項７】
前記第４クラッド層が、前記第２クラッド層に埋設されている請求項６に記載の光導波路。
【請求項８】
前記第１コアパターンの光軸上及び前記第２コアパターンの光軸上の少なくとも一方に、光路変換ミラーが設けられている請求項１〜７のいずれかに記載の光導波路。
【請求項９】
第１クラッド層上に、前記第１クラッド層の屈折率よりも高い屈折率を有する第１コアパターンを形成する工程Ａと、
前記第１クラッド層上に、前記第１コアパターンよりも低い屈折率を有し、かつ前記第１クラッド層の屈折率よりも高い屈折率を有する第２コアパターンを形成するとともに、前記第１コアパターンの上面及び側面に第２クラッド層を形成する工程Ｂと、を有する光導波路の製造方法。
【請求項１０】
前記工程Ｂの前に、前記第１クラッド層上に、前記第１コアパターンよりも屈折率の低い第４クラッド層を形成する工程Ｃを有する請求項９に記載の光導波路の製造方法。
【請求項１１】
前記工程Ｂの後に、前記第２コアパターンの側面及び上面に前記第２コアパターンよりも屈折率の低い第３クラッド層を形成する工程Ｄを有する請求項９又は１０に記載の光導波路の製造方法。
【請求項１２】
前記工程Ｄにおいて、前記第３クラッド層によって、前記第２クラッド層が埋設される請求項１１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項１３】
前記工程Ａの後に、前記第１コアパターン及び前記第２コアパターンの少なくともいずれかの光軸上に光路変換ミラーを設ける工程Ｅを有する請求項９〜１２のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜８のいずれかに記載の光導波路において、前記第１コアパターン及び前記第２コアパターンに検出光を入射し、前記第１コアパターン及び前記第２コアパターンから出射された検出光の互いの位置から前記第１コアパターンに対する前記第２クラッド層の光軸に対して垂直方向かつ基板平面方向の位置ずれ量を検出する光導波路の位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路及びその製造方法に関する。
【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。特に、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の光伝送路としては、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】
この光導波路には、特許文献１に記載のように、下部クラッド層上にコアパターンを形成し、該コアパターンを上部クラッド層で覆った後で、該上部クラッド層を前記コアパターンに合わせてパターン化したものがある。
特許文献１に記載の光導波路のように、コアパターンと上部クラッド層とを別工程でパターン化する場合には、光信号の伝送の不具合や光導波路実装の不具合が発生しないように、上部クラッド層がコアパターンからずれることなく形成されていることが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１５５０３５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１に記載の光導波路は、コアパターン及び上部クラッド層がともに、透過性の高い樹脂から形成されており、屈折率差も小さいため、コアパターンと上部クラッド層とを別部材として視認することが困難で、コアパターンとパターン化された上部クラッド層との位置ずれを測定することが難しかった。
そこで、本発明は、コアパターンとパターン化された上部クラッド層との位置ずれを、容易に測定可能な光導波路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、下部クラッド層（本発明においては、第１クラッド層という）に、コアパターンを覆う上部クラッド層（本発明においては、第２クラッド層という）と位置相関が確保された別のコアパターンを設けることにより、コアパターンと、コアパターンを覆う上部クラッド層との位置ずれを測定できることを見出した。本発明は、かかる知見にもとづいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
（１）第１クラッド層上に、前記第１クラッド層の屈折率よりも高い屈折率を有する第１コアパターンと、前記第１コアパターンの上面及び側面を覆う第２クラッド層と、前記第１コアパターンよりも低い屈折率を有し、かつ前記第１クラッド層の屈折率よりも高い屈折率を有し、該第２クラッド層と位置相関が確保された第２コアパターンと、を有する光導波路、
（２）前記第２コアパターンと、前記第２クラッド層とが同一工程で形成される（１）に記載の光導波路、
（３）前記第２コアパターンと、前記第２クラッド層が、同一材料から形成されてなる（１）又は（２）に記載の光導波路、
（４）前記第２コアパターンの側面及び上面が、前記第２コアパターンよりも屈折率の低い第３クラッド層により覆われている（１）〜（３）のいずれかに記載の光導波路、
（５）前記第２クラッド層の側面及び上面が、前記第２コアパターンよりも屈折率の低い第３クラッド層により覆われている（１）〜（４）のいずれかに記載の光導波路、
（６）前記第１クラッド層と前記第１コアパターンとの間に、前記第１コアパターンよりも屈折率の低い第４クラッド層を有する（１）〜（５）のいずれかに記載の光導波路、
（７）前記第４クラッド層が、前記第２クラッド層に埋設されている（６）に記載の光導波路、
（８）前記第１コアパターンの光軸上及び前記第２コアパターンの光軸上の少なくとも一方に、光路変換ミラーが設けられている（１）〜（７）のいずれかに記載の光導波路、
（９）第１クラッド層上に、前記第１クラッド層の屈折率よりも高い屈折率を有する第１コアパターンを形成する工程Ａと、前記第１クラッド層上に、前記第１コアパターンよりも低い屈折率を有し、かつ前記第１クラッド層の屈折率よりも高い屈折率を有する第２コアパターンを形成するとともに、前記第１コアパターンの上面及び側面に第２クラッド層を形成する工程Ｂと、を有する光導波路の製造方法、
（１０）前記工程Ｂの前に、前記第１クラッド層上に、前記第１コアパターンよりも屈折率の低い第４クラッド層を形成する工程Ｃを有する（９）に記載の光導波路の製造方法、
（１１）前記工程Ｂの後に、前記第２コアパターンの側面及び上面に前記第２コアパターンよりも屈折率の低い第３クラッド層を形成する工程Ｄを有する（９）又は（１０）に記載の光導波路の製造方法、
（１２）前記工程Ｄにおいて、前記第３クラッド層によって、前記第２クラッド層が埋設される（１１）に記載の光導波路の製造方法、
（１３）前記工程Ａの後に、前記第１コアパターン及び前記第２コアパターンの少なくともいずれかの光軸上に光路変換ミラーを設ける工程Ｅを有する（９）〜（１２）のいずれかに記載の光導波路の製造方法、
（１４）（１）〜（８）のいずれかに記載の光導波路において、前記第１コアパターン及び前記第２コアパターンに検出光を入射し、前記第１コアパターン及び前記第２コアパターンから出射された検出光の互いの位置から前記第１コアパターンに対する前記第２クラッド層の光軸に対して垂直方向かつ基板平面方向の位置ずれ量を検出する光導波路の位置検出方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、コアパターンと、該コアパターンを覆うパターン化された上部クラッド層との位置ずれを容易に測定可能な光導波路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の光導波路の一態様を示す断面図である。
【図２】本発明の光導波路の別の態様を示す断面図である。
【図３】本発明の光導波路の別の態様を示す断面図である。
【図４】図１の光導波路の第１コアパターンの光軸に沿った断面図である。
【図５】図４の光導波路の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係る光導波路は、図１〜図５に示すように、第１クラッド層１上に、第１クラッド層１の屈折率よりも高い屈折率を有する第１コアパターン５と、第１コアパターン５の上面及び側面を覆う第２クラッド層２と、第１コアパターン５よりも低い屈折率を有し、かつ第１クラッド層１の屈折率よりも高い屈折率を有し、第２クラッド層２と位置相関が確保された第２コアパターン６とを有する光導波路である。
前記第１クラッド層１は、第１クラッド層形成用樹脂を用いて形成することが好ましく、前記第１コアパターン５は、前記樹脂とは異なる第１コアパターン形成用樹脂を用いて形成することが好ましく、前記第２クラッド層２は、前記各樹脂とは異なる第２クラッド層形成用樹脂を用いて形成することが好ましく、前記第２コアパターン形成用樹脂は、前記第１クラッド層形成用樹脂や第１コアパターン形成用樹脂と異なる樹脂を用いて形成することが好ましく、また、前記第２コアパターン形成用樹脂は前記第２クラッド層形成用樹脂と同じ樹脂を用いて形成することが好ましい。
【００１０】
第２コアパターン６は、通常、第２クラッド層２の位置を測定するための検査用の光導波路として機能するが、必要に応じて光伝送に用いる光導波路として機能させることもできる。
第２コアパターン６と、第１コアパターン５を覆う第２クラッド層２とは、同一工程で形成されると、それらの位置を相関よく形成できるため好ましい。
さらに、第２コアパターン６と、第１コアパターン５を覆う第２クラッド層２とは、同一材料から形成されると、第２コアパターン６の位置検出用の光に対して透明性が得られやすいため好ましい。
【００１１】
本発明の実施形態に係る光導波路は、第２コアパターン６の側面及び上面が、第２コアパターン６よりも屈折率の低い第３クラッド層３により覆われていてもよい。これにより、第２コアパターン６との屈折率差の制御も可能となり、さらに第２コアパターン６を保護することができる。また、第３クラッド層３は、図１、図２に示すように第２クラッド層２を覆ってもよいし、図３に示すように覆わなくてもよい。第３クラッド層３が第２クラッド層２を覆っていると、光導波路自体の強靱性が得やすくなると共に、第２クラッド層２で覆われた光導波路を保護することができる。前記第３クラッド層は、第３クラッド層形成用樹脂を用いて形成されることが好ましい。
【００１２】
本発明の実施形態に係る光導波路は、第１クラッド層１と第１コアパターン５との間に、第１コアパターン５よりも屈折率の低い第４クラッド層４を有していてもよい。
第４クラッド層４を設けることにより、第１クラッド層１の表面から第１コアパターン５の中心までの高さと、第１クラッド層１の表面から第２コアパターン６の中心までの高さとを調整することが可能となる。例えば、複数本配列した光ファイバ等と光導波路の光軸中心とを位置合わせする場合、第４クラッド層４を設けることにより、光ファイバの中心と、第１コアパターン５のコア中心までの高さ及び第２コアパターン６のコア中心までの高さを揃えることができるため、良好な結合効率を得ることができる。前記第４クラッド層は、第４クラッド層形成用樹脂を用いて形成されることが好ましい。
【００１３】
さらに、第４クラッド層４は、第１コアパターン５と同様のパターンに形成され、第２クラッド層２に埋設されているとよい。第４クラッド層４の端部が第２クラッド層２によって覆われていないと、第１クラッド層形成面に垂直方向からみた平面視において、第１コアパターン５の周囲を覆うクラッド層の輪郭が不鮮明に見える。これに対して、第４クラッド層４を第２クラッド層２に埋設するように形成することによって、第１クラッド層形成面に垂直方向からみた平面視において、第１コアパターン５の周囲を覆うクラッド層が略矩形状になるため、第１コアパターン５を覆うクラッド層の外周位置を容易に判断可能となる。
【００１４】
第１コアパターン５の光軸上及び第２コアパターン６の光軸上の少なくとも一方には、光路変換ミラー８が設けられていてもよい。光路変換ミラー８は、第１コアパターン５又は第２コアパターン６を伝搬した光を、第１クラッド層形成面に対して略垂直方向に光路変換可能な機構である。光路変換ミラー８により、光の入出力を基板平面方向からできる。このため、第２クラッド層２の位置ずれを第２コアパターン６の光軸上の光路変換ミラー８から出力された光で、第２クラッド層２の位置ずれを第１クラッド層形成面に対して略垂直方向から測定可能となる。光路変換ミラー８は、一つのコアパターン光軸上に１つでも、２つ以上設置してもよい。
なお、光路変換ミラー８は、位置ずれの測定のほか、光信号の伝送に用いてもよい。
【００１５】
本発明の光導波路によれば、第１コアパターン５及び第２コアパターン６に検査用の光線（検出光という）を入射し、第１コアパターン５及び第２コアパターン６から出射された光線の互いの位置から第１コアパターン５の光軸に対する第２クラッド層２の基板垂直方向かつ基板平面方向の位置ずれ量を測定することができる。なお、第１コアパターン５及び第２コアパターン６の途中には、光路変換ミラー８が設けられていてもよい。
【００１６】
位置の算出方法の一例を、以下の式（１）に示す。また、図１を参照する。
（第１コアパターン５と第２クラッド層２の位置ずれ量）
＝（基板平面方向における第１コアパターン５のコア中心位置Ｍ１と第２コアパターン６のコア中心位置Ｍ２との距離ｄｒ）−（設計値ｄｉ）…（１）
ただし、第１コアパターン５のコア中心位置は、図１に示すように、第１コアパターン５の両側面位置Ｓ１１，Ｓ１２の中心であり、第２コアパターン６のコア中心位置は、第２コアパターン６の両側面位置Ｓ２１，Ｓ２２の中心である。また、設計値ｄｉは、設計上の第１コアパターン５と第２コアパターン６の中心間の距離である。
コアパターンは、検出光が通ることによって、輝度が高くなり、コントラストも大きく確保できるため、目視のほか、光検出器などを用いた自動測定等も容易に行える。
以上のようにして、第１コアパターン５の光軸に対する第２クラッド層２の基板垂直方向かつ基板平面方向の位置ずれ量を測定することができる。
【００１７】
本発明の光導波路では、第３クラッド層３に覆われた第１コアパターン５を形成することもできる。これにより、本発明の光導波路は、同一の第１クラッド層１上に、第２クラッド層２に覆われた第１コアパターン５と、第３クラッド層３に覆われた第２コアパターン６と、第３クラッド層３に覆われた第１コアパターン５とを形成することができる。すなわち、同一の第１クラッド層上に、屈折率差の違う光導波路を形成できる。
このため、例えば、レーザーダイオード、光導波路、光ファイバ等の受光素子から光導波路に入射される光が広がり角の大きい光の場合、高屈折率差の得やすい組み合わせを選択することによって結合効率を向上させることができる。第３クラッド層３に覆われた第１コアパターン５は、高屈折率差の得やすい組み合わせに該当する。また、第３クラッド層３に覆われた第１コアパターン５は、第２クラッド層２に覆われた第１コアパターン５に比べてコア径を大きくできるため、結合効率がさらに良好となる。
フォトダイオード、光導波路、光ファイバ等の受光素子へ光導波路から出射される光が広がり角の小さい光の場合、低屈折率差の得やすい組み合わせを選択することによって結合効率を向上させることができる。第２クラッド層２に覆われた第１コアパターン５は、低屈折率差の得やすい組み合わせに該当する。また、第２クラッド層２に覆われた第１コアパターン５は、第２コアパターン６に比べてコア径を小さくできるため、結合効率がさらに良好となる。
本発明の光導波路では、同一の光導波路基板内で上記の選択、さらにそれらの中間の屈折率差の組み合わせを選択することもできる。
【００１８】
以下に、本発明の光導波路に用いられる各部材について詳細に説明する。
［基板］
本発明の光導波路は基板７を有することが好ましい。基板７は、光導波路に強靱性、剛性、及びフレキシブル性を付与する。また、基板７は、光路変換ミラー８を形成する際に、光導波路の破断を防止できる。基板７は、不要であってもよい。基板７を適用しない場合には、少なくとも第１クラッド層１を形成した後で、第１クラッド層１から剥離除去してもよい。
上記の観点から、本発明の光導波路に用い得る基板７の材質としては、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、前記各基板上に樹脂層を設けた樹脂層付き基板、前記各基板上に金属層を設けた金属層付き基板、ＦＲ−４基板、電気配線板などが挙げられる。
なお、基板７と第１クラッド層１とに接着性がない場合及び接着性が弱い場合には、基板７の表面に接着層を設けた接着層付き基板であってもよく、基板７の表面に接着性を高めるための粗化処理、カップリング処理等が施された基板であってもよい。
【００１９】
基板７に剛性及び強靱性のある基板を用いることにより、光導波路に剛性を付与することができる。剛性を付与できる基板として、上記材質の基板を使用した際の基板７の厚みは、厚い方が好ましい。厚みに特に限定はないが、４０μｍ以上であると、基板７としての強度が得やすいという利点があり、２０００μｍ以下であると剛性かつ低背な光導波路を得やすいという利点がある。以上の観点から、基板７の厚みは、５０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００２０】
基板７に柔軟性及び強靭性のある基板７を用いることにより、光導波路に柔軟性を付与することができる。柔軟性を付与できる基板としては、例えば、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。
上記基板を使用した際の基板７の厚みは、特に限定はないが、５μｍ以上であると、基板７としての強度が得やすいという利点があり、２００μｍ以下であると低背でフレキシブル性が得やすいという利点がある。以上の観点から、基板７の厚みは、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００２１】
［第１クラッド層］
本発明の光導波路に用いられる第１クラッド層１は、第１コアパターン５及び第２コアパターン６よりも屈折率が低ければ、第１コアパターン５及び第２コアパターン６と第１クラッド層１との界面で、全反射を繰り返しながら光が伝搬可能であるため好ましい。
第１クラッド層１と第２コアパターン６の屈折率差は、以下の式（２）で表される屈折率差が、０．１％以上６．０％以下であるとよく、光閉じ込め性の観点及び材料の屈折率制御の容易性の観点から、１．０％以上６．０％以下であるとよりよく、２．０％以上６．０％以下であるとさらによい。
（屈折率差）＝（ｎ12−ｎ22）1/2／（２×ｎ12）  …（２）
ただし、ｎ1は高屈折率側の層の屈折率であり、ｎ2は低屈折率側の層の屈折率である。
【００２２】
第１クラッド層１の形成方法としては特に限定はないが、例えば、第１クラッド層形成用樹脂のワニスを塗布したり、第１クラッド層形成用樹脂のフィルムをラミネートやプレス等を用いて被写体上に積層したりして第１クラッド層１を形成する方法が挙げられる。塗布や積層した後に硬化する観点から熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、及びこれらの併用が好ましい。
【００２３】
第１クラッド層１の厚みとしては特に限定はないが、第２コアパターン６の光の閉じ込め性の観点から５μｍ以上であると好ましく、樹脂層の成形性の観点から２００μｍ以下であるとよい。厚みの制御の観点から１０μｍ以上１００μｍ以下であるとより好ましく、低背化の観点から１０μｍ以上５０μｍ以下であるとさらに好ましい。
なお、第１クラッド層１は、単層であっても、複数層からなっていてもよく、後述する第２クラッド層２、第３クラッド層３、第４クラッド層４とそれぞれ同じ材料であっても異なる材料であってもよい。
【００２４】
［第２クラッド層］
第２クラッド層２は、第１コアパターン５よりも屈折率が低ければよく、第１コアパターン１を伝搬する光を良好に伝搬できると共に、第１コアパターンを保護することができる。
第２クラッド層２と第１コアパターン５との屈折率差は、上記の式（２）で表される屈折率差が、０．１％以上６．０％以下であるとよく、光閉じ込め性の観点及び材料の屈折率制御の容易性の観点から、１．０％以上６．０％以下であるとよりよく、２．０％以上６．０％以下であるとさらによい。
【００２５】
第２クラッド層２の形成方法としては特に限定はないが、図１〜図３のように、第２クラッド層２と第２コアパターン６を、第１クラッド層１の表面の一部にそれぞれパターンとして形成する場合には、第１クラッド層１の形成方法と同様の方法が適用できる。すなわち、第２クラッド層形成用樹脂を第１クラッド層１の表面上に塗布、ラミネート、プレス等にて積層した後に、露光現像するフォトリソグラフィー加工や、異方性エッチング（ドライエッチング）等を用いてパターンを形成することができる。また、所望の箇所のみに、第２クラッド層形成用樹脂のワニス又はフィルムを配置してパターンを形成することができる。高精度な位置合わせが可能である点から、フォトリソグラフィー加工が好適に挙げられる。また、フォトリソグラフィー加工を適用する観点から、第２クラッド層形成用樹脂は、感光性の樹脂であることがより好ましい。
【００２６】
第２クラッド層２の厚みとしては、第１コアパターン５、又は第１コアパターン５と第４クラッド層４を覆うことのできる厚みであれば、特に限定はないが、第１コアパターン５の光の閉じ込め性の観点から第１コアパターン５の側面から第２クラッド層２側面までの厚みが少なくとも５μｍ以上の厚みを確保すると好ましい。
第１コアパターン５の上面に形成される第２クラッド層２の厚みは、図１〜図２に示すような第２クラッド層２上に第３クラッド層３が形成される場合には、特に限定はない。図３のように、第２クラッド層２上に第３クラッド層３が形成されない場合には５μｍ以上確保すると、光の閉じ込め性が良好になるため好ましい。また、第２クラッド層２の厚みは、樹脂層の形成性の観点から第１クラッド層１の表面からの厚みが２００μｍ以下であるとよい。さらに、フォトリソグラフィー加工性の観点から、第１クラッド層１の表面からの厚みが２０μｍ以上、１６０μｍ以下であるとより好ましい。光導波路への適度な剛性及び強度を確保する観点から、５０μｍ以上１６０μｍ以下であるとさらに好ましい。
なお、第２クラッド層２は、単層であっても、複数層からなっていてもよい。
【００２７】
［第３クラッド層］
第３クラッド層３は、第２コアパターン６よりも屈折率が低ければ、第２コアパターン６の光の閉じ込め性が良好、第２コアパターン６と第３クラッド層３間の屈折率差の制御が容易になると共に第２コアパターン６の保護ができるため好ましい。
第２コアパターン６と第３クラッド層３との屈折率差は、上記の式（２）で表される屈折率差が、０．１％以上６．０％以下であるとよく、光閉じ込め性の観点及び材料の屈折率制御の容易性の観点から、１．０％以上６．０％以下であるとよりよく、２．０％以上６．０％以下であるとさらによい。
第３クラッド層３と第１クラッド層１との屈折率を同一にすると、第２コアパターン６の上下面、側面のいずれもが同一の屈折率のクラッド層で覆うことができ、第２コアパターン６の略中心に光を伝搬することができるため結合効率の観点から好ましい。
【００２８】
第３クラッド層３の形成方法としては特に限定はないが、例えば、図１や図２に示す光導波路のように、全面に第３クラッド層３を形成する場合には、第３クラッド層形成用樹脂のワニスを塗布したり、第３クラッド層形成用樹脂のフィルムをラミネートやプレス等を用いて被写体上に積層したりして第３クラッド層３を形成する方法が挙げられる。
また、図３のように、第２クラッド層２を露呈するパターンとして形成する場合には、第３クラッド層形成用樹脂を上記の方法で被写体上に塗布、ラミネート、プレス等にて積層した後に、露光現像するフォトリソグラフィー加工や、異方性エッチング（ドライエッチング）等を用いてパターンを形成することができる。また、所望の箇所のみに、第３クラッド層形成用樹脂のワニス又はフィルムを配置してパターンを形成することができる。高精度な位置合わせが可能である点から、フォトリソグラフィー加工が好適に挙げられる。また、フォトリソグラフィー加工を適用する観点から、第３クラッド層形成用樹脂は、感光性の樹脂であることがより好ましい。
【００２９】
第３クラッド層３の厚みとしては特に限定はないが、第２コアパターン６の光の閉じ込め性の観点から第２コアパターン６の上面から第３クラッド層３の表面までの厚みが５μｍ以上あることが好ましい。さらに、樹脂層の形成性の観点から第１クラッド層１の表面からの厚みが２００μｍ以下であるとよい。さらに、フォトリソグラフィー加工性の観点から、第１クラッド層１の表面からの厚みが２０μｍ以上１６０μｍ以下であるとより好ましい。光導波路への適度な剛性及び強度を確保する観点から、５０μｍ以上１６０μｍ以下であるとさらに好ましい。
なお、第３のクラッド層３は、単層であっても、複数層からなっていてもよく、第１クラッド層１、第２クラッド層２、第４クラッド層４とそれぞれ同じ材料であっても異なる材料であってもよい。
【００３０】
［第４クラッド層］
第４クラッド層４は、第１コアパターン５よりも屈折率が低ければ、第１コアパターン５と第４クラッド層４の界面で、全反射を繰り返しながら光が伝搬可能であるため好ましい。
第４クラッド層４と第１コアパターン５との屈折率差は、上記式（２）で表される屈折率差が、０．１％以上６．０％以下であるとよく、光閉じ込め性の観点及び材料の屈折率制御の容易性の観点から、１．０％以上６．０％以下であるとよりよく、２．０％以上６．０％以下であるとさらによい。
第４クラッド層４と第２クラッド層２との屈折率を同一にすると、第１コアパターン５の上下面、側面のいずれもが同一の屈折率のクラッド層で覆うことができ、第１コアパターン５の略中心に光を伝搬することができるため結合効率の観点から好ましい。
【００３１】
第４クラッド層４の形成方法としては特に限定はないが、図１に示すように、第２クラッド層２に埋設可能なようにパターンを形成する場合には、第４クラッド層形成用樹脂を上記と同様の方法で第１クラッド層１の表面上に塗布、ラミネート、プレス等にて積層した後に、露光現像するフォトリソグラフィー加工や、異方性エッチング（ドライエッチング）等を用いてパターンを形成することができる。また、所望の箇所のみに、第４クラッド層形成用樹脂のワニス又はフィルムを配置してパターンを形成することができる。高精度な位置合わせが可能である点から、フォトリソグラフィー加工が好適に挙げられる。また、フォトリソグラフィー加工を適用する観点から、第４クラッド層形成用樹脂は、感光性の樹脂であることがより好ましい。
【００３２】
第４クラッド層の厚みとしては特に限定はないが、第１コアパターン５の光の閉じ込め性の観点から５μｍ以上であると好ましく、樹脂層の成形性の観点から２００μｍ以下であるとよい。さらに、厚みの制御の観点から５μｍ以上１００μｍ以下であるとより好ましく、低背化の観点から１０μｍ以上５０μｍ以下であるとさらに好ましい。
なお、第４クラッド層４は、単層であっても、複数層からなっていてもよく、第１クラッド層１、第２クラッド層２、第３クラッド層３と同じ材料であっても異なる材料であってもよい。
【００３３】
［第１コアパターン］
本発明の光導波路に用いられる第１コアパターン５は、第１クラッド層１、第２クラッド層２、及び第４クラッド層４のいずれよりも高屈折率であり、光が伝搬する主要な部位である。
上記の観点から伝搬する検出光及び光信号の波長に対して、光の伝搬に悪影響の出ない程度の透明性を有していればよい。
第１コアパターン５を第１クラッド層１又は第４クラッド層４の表面の一部にパターンとして形成する場合には、第２クラッド層や第４クラッド層の形成方法と同様の方法を適用できる。すなわち、第１コアパターン形成用樹脂を第１クラッド層１の表面上に塗布、ラミネート、プレス等にて積層した後に、露光現像するフォトリソグラフィー加工や、異方性エッチング（ドライエッチング）等を用いてパターンを形成することができる。また、所望の箇所のみに、第１コアパターン形成用樹脂のワニス又はフィルムを配置してパターンを形成することができる。高精度な位置合わせが可能である点から、フォトリソグラフィー加工が好適に挙げられる。また、フォトリソグラフィー加工を適用する観点から、第１コアパターン形成用樹脂は、感光性の樹脂であることがより好ましい。
【００３４】
第１コアパターン５の厚みについては特に限定されないが、形成後の第１コアパターン５の厚みが、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又は光導波路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、１６０μｍ以下であると、光デバイス形成後の受発光素子又は光ファイバ又は光導波路との結合において、結合効率が向上するという利点がある。以上の観点から、第１コアパターン５の厚みは、さらに３０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００３５】
［第２コアパターン］
第２のコアパターン６は、第１クラッド層１、第４クラッド層４よりも高屈折率であり、光が伝搬する部位である。上記の観点から伝搬する検出光に対して、光の検出に悪影響の出ない程度の透明性を有していればよい。第２コアパターン６を光信号の伝搬に用いる場合には、用いる光信号に対して光の伝搬に支障がない程度の透明性を有しているとよい。
第２コアパターンの材料、形成方法、厚みは上述した第１コアパターン５と同様にすることが好ましい。第２クラッド層２と同一材料を用いて同一工程で施工する場合には、さらに第２クラッド層２と同一の形成方法及び同一厚みにすることが好ましい。
【００３６】
［光路変換ミラー］
第１コアパターン５の光軸上及び第２コアパターン６の光軸上の少なくともいずれか一方には、光路変換ミラー８が設けられていてもよい。光路変換ミラー８は、第１コアパターン５又は第２コアパターン６を伝搬した光を、第１クラッド層形成面に対して略垂直方向に光路変換可能な機構であれば特に限定はなく、入射光路に対して、出射光路を４５°〜１３５°、より好ましくは７５°〜１０５°、さらに好ましくは８７°〜９３°に光路変換するものであるとよい。
また、変換後の光路の方向は、第１クラッド層１に第１コアパターン５等が配置される面から遠ざかる方向（上方向という）でも、第１クラッド層１に基板７が配置される面から遠ざかる方向（下方向という）でもよい。光路が第１クラッド層１の下方向に向けて変換されて、基板７を透過する場合には、基板７は、検出光の波長を透過させることのできる透明性を有していることが好ましい。
図４は、図１に示す光導波路を、第１コアパターン５の光軸に沿って切り欠いて示す断面図である。光路変換ミラー８は、図４に示すように、第１コアパターン５の光軸上又は第２コアパターン６の光軸上に略４５°の傾斜面を形成した空気反射ミラーであってもよい。傾斜面には、反射金属層が配置されて、金属反射ミラーが形成されていてもよい。
【００３７】
以下に本発明の光導波路の製造方法に関して詳細に説明する。
工程Ａでは、基板表面の少なくとも一部に形成された第１クラッド層１上に、第１クラッド層１の屈折率よりも高い屈折率を有する第１コアパターン５を形成する。
これらのクラッド層及びコアパターンは、樹脂を用いて形成されることが好ましく、その樹脂の積層方法としては特に限定はないが、例えば、第１クラッド層１上へ第１コアパターン形成用樹脂のワニスを塗布する方法や、第１コアパターン形成用樹脂のフィルムを第１クラッド層１上へ積層する方法が挙げられる。ワニスの塗布方法としては、スピンコーター、ダイコーター、コンマコーター、カーテンコータ、グラビアコーター等を用いることによってできる。ワニスは、あらかじめ溶媒等で希釈した後に上記の方法等で塗布し、溶媒を乾燥して形成してもよい。
樹脂フィルムの積層方法としては、ロールラミネータ、真空ロールラミネータ、平板ラミネータ、真空平板ラミネータ、常圧プレス、真空プレス等を用いて適宜圧力や温度等を加えることによって積層できる。
【００３８】
次いで、第１コアパターン５を形成する。第１コアパターンを形成する方法としては特に限定はなく、上述した種々の方法で形成できる。以下に、フォトリソグラフィー加工によって形成する形成方法の例を詳細に説明する。
上述のように形成した第１コアパターン形成用樹脂からなる樹脂層の上に、所望する第１コアパターン５の形状のマスクレジストを形成し、エッチングにより、第１コアパターン５を形成した後に、マスクレジストを除去する方法が挙げられる。また、感光性の第１コアパターン形成用樹脂を用いて、第１コアパターン５の形状が描画された石英マスクやフィルムマスクを介し、樹脂を硬化し得る活性光線をマスク越しに第１コアパターン形成用樹脂に照射した後に、エッチングによって、第１コアパターン５を形成する方法が挙げられる。
エッチングの方法としては、ドライエッチングでもウェットエッチングのどちらでもよい。ウェットエッチングの場合に使用するエッチング液としては、未硬化の第１コアパターン形成用樹脂を除去し得る各種溶剤や各種アルカリ水溶液、それらの混合溶液が好適に挙げられる。
【００３９】
工程Ｂでは、第１クラッド層１上に、第１コアパターン５よりも低い屈折率を有し、かつ第１クラッド層１の屈折率よりも高い屈折率を有する第２コアパターン６を形成するとともに、第１コアパターン５の上面及び側面に第２クラッド層２を形成する。これらのコアパターンは、樹脂を用いて形成されることが好ましく、そのパターンの形成方法としては、上述した工程Ａと同様の方法で形成できる。第２クラッド層２と第２コアパターン６とを同一工程及び同一材料から形成すると、第２クラッド層２と第２コアパターン６との位置相関が確保し易いため、好ましい。
【００４０】
工程Ｂの前に、工程Ｃが実施されてもよい。工程Ｂの前に実施される工程Ｃでは、第１クラッド層１上に、第１コアパターン５よりも屈折率の低い第４クラッド層４が形成される。第４クラッド層４は、続いて実施される工程Ｂにより、第２クラッド層２によって埋設されるように設置されるとさらによい。
第４クラッド層４は、第４クラッド層形成用樹脂を用いて形成することが好ましく、上述した工程Ａと同様の方法で形成できる。
【００４１】
工程Ｂの後に、工程Ｄが実施されてもよい。工程Ｂの後に実施される工程Ｄでは、第２コアパターン２の側面及び上面に第２コアパターン２よりも屈折率の低い第３クラッド層３が形成される。工程Ｄでは、第３クラッド層３によって、第２クラッド層２が埋設されることが好ましい。第３クラッド層は、第３クラッド層形成用樹脂を用いて形成されることが好ましい。
第３クラッド層３は、図１及び図２に示すように、第１クラッド層１の表面に形成された、第２クラッド層２により覆われた第１コアパターン５と、第２コアパターン６とをいずれも覆うように形成されてもよい。また、第３クラッド層３は、図３に示すように、第２コアパターン６に合わせてパターン化されていてもよい。
いずれの場合も上述の第１クラッド層１と同様の方法で形成することができる。
図１及び図２に示すように、パターン化しない場合には、第３クラッド層形成用樹脂を配置した後に、第３クラッド層３を適宜硬化する処理を行えばよい。また、図３に示すように、第２コアパターン６に合わせてパターン化する場合には、上述の第２クラッド層２と同様の方法が適用できる。
【００４２】
本発明の光導波路の製造方法では、工程Ａの後に、第１コアパターン５及び第２コアパターン６の少なくともいずれかの光軸上に、光路変換ミラー８を設ける工程Ｅを有していてもよい。工程Ｅは、工程Ａの後であればよく、工程Ｂの後、工程Ｃの後、工程Ｄの後であってもよい。光路変換ミラー８を第１コアパターン５の端面に形成する場合には、工程Ａの後がよく、光路変換ミラー８を第２コアパターン６の端面に形成する場合には、工程Ｂの後がよい。光路変換ミラー８の形成方法としては、特に限定はなく、レーザーアブレーションや、ダイシングソー等の切削加工を用いて光路変換ミラー８用の傾斜面を形成する方法等が好適に挙げられる。第１コアパターン５及び第２コアパターン６のそれぞれの光軸上に同一工程で光路変換ミラー８を形成すると、効率的に複数の光路変換ミラー８を形成でき、さらにそれらの位置相関が確保し易いため好ましい。
また、切削加工等を用いて傾斜面に、反射金属層を形成してもよい、反射金属層の形成方法としては、特に限定はないが、蒸着、スパッタ、めっき等が挙げられる。反射金属層の種類としてはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ等の各種金属、及びそれらの合金等が好適に用いられる。
【実施例】
【００４３】
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。
実施例１
＜第１、第３クラッド層形成用樹脂フィルムの作製＞
［（Ａ）（メタ）アクリルポリマー（ベースポリマー）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、（Ａ）（メタ）アクリルポリマーの溶液（固形分４５質量
％）を得た。
【００４４】
［重量平均分子量の測定］
（Ａ）（メタ）アクリルポリマーの重量平均分子量（標準ポリスチレン換算）をＧＰＣ（東ソー（株）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（株）製「Ｇｅｌｐａｃｋ  ＧＬ−Ａ１５０−Ｓ」及び「Ｇｅｌｐａｃｋ  ＧＬ−Ａ１６０−Ｓ」を使用した。
【００４５】
［酸価の測定］
（Ａ）（メタ）アクリルポリマーの酸価を測定した結果、７９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。なお、酸価は（Ａ）（メタ）アクリルポリマー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。
【００４６】
［第１、第３クラッド層形成用樹脂ワニスの調合］
ベースポリマーとして、前記（Ａ）（メタ）アクリルポリマー溶液（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）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）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）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（ＢＡＳＦジャパン（株）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（ＢＡＳＦジャパン（株）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）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。
【００４７】
［第１、第３クラッド層形成用樹脂フィルムの作製］
上記で得られた第１、第３クラッド層形成用樹脂ワニスを、支持フィルムであるＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製「コスモシャインＡ４１００」、厚み５０μｍ）の非処理面上に、塗工機（マルチコーターＴＭ−ＭＣ、（株）ヒラノテクシード製）を用いて塗布し、１００℃で２０分乾燥後、保護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）製「ピューレックスＡ３１」、厚み２５μｍ）を貼付け、第１、第３クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。
このとき、第１、第３クラッド層形成用樹脂ワニスより形成される樹脂層の厚みは、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、乾燥後の膜厚については後述する。
【００４８】
［屈折率の測定］
保護フィルムを剥離した上記で得られた５０μｍの樹脂フィルムをシリコン基板（サイズ：６０×２０ｍｍ、厚さ：０．６ｍｍ）上に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５０℃及び加圧時間３０秒の条件で積層した。次いで、紫外線露光機（（株）オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を２０００ｍＪ／ｃｍ2照射し、支持フィルムを剥離し、さらに１６０℃で１時間加熱し、屈折率測定用のサンプルを作製した。このサンプルの波長８３０ｎｍにおける屈折率を、プリズム結合式屈折率計（Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社製、商品名：Ｍｏｄｅｌ２０２０）を用いて測定した。硬化後の樹脂層の屈折率は１．４９６であった。
【００４９】
＜第１コアパターン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）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）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）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、ＢＡＳＦジャパン（株）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、ＢＡＳＦジャパン（株）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述のクラッド層形成用樹脂ワニスの調合と同様の方法及び条件でコア層形成用樹脂ワニスを調合した。その後、上記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を、支持フィルムであるＰＥＴフィルム（商品名：コスモシャインＡ１５１７、東洋紡績（株）製、厚み：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、次いで保護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）、厚み：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、コア層形成用樹脂ワニスより形成される樹脂層の厚みは、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、乾燥後の膜厚については後述する。
【００５０】
［屈折率の測定］
上記と同様の方法で硬化後の樹脂層の屈折率測定を行ったところ、屈折率は１．５７７であった。
【００５１】
＜第２コアパターン、第２、第４クラッド層形成用樹脂フィルムの作製＞
［第２コアパターン、第２、第４クラッド層形成用樹脂形成用ベースポリマー；（メタ）アクリルポリマ（Ｐ−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４２質量部及び乳酸メチル２１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、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド１４．５質量部、ベンジルアクリレート２０質量部、ｏ−フェニルフェノール１．５ＥＯアクリレート３９質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１４質量部、メタクリル酸１２．５質量部、２，２´−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）４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３７質量部、及び乳酸メチル２１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（Ｐ−１）溶液（固形分４５質量％）を得た。
上記と同様な方法で、Ｐ−１溶液の酸価及び重量平均分子量を測定した結果、それぞれ８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、３２，０００であった。
【００５２】
［第２コアパターン、第２、第４クラッド層形成用樹脂ワニスの調合］
（Ａ）主鎖にマレイミド骨格を含むアルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマーとして、前記Ｐ−１溶液（固形分４５質量％）６０質量部、（Ｂ）重合性化合物として、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（日立化成（株）製、商品名：ファンクリルＦＡ−３２４Ａ（「ファンクリル」は登録商標））１５質量部及びエトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（日立化成（株）製、商品名：ファンクリルＦＡ−３２１Ａ）１５質量部、フェノールビフェニレン型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製、商品名：ＮＣ−３０００、エポキシ当量２７５ｇ／ｅｑ）１０質量部、（Ｃ）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（ＢＡＳＦジャパン（株）製、商品名：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（ＢＡＳＦジャパン（株）製、商品名：イルガキュア８１９）１質量部を広口のポリ瓶に秤量し、撹拌機を用いて、温度２５℃、回転数４００ｍｉｎ-1の条件で、６時間撹拌して、コア部形成用樹脂ワニスを調合した。その後、孔径２μｍのポリフロンフィルタ（東洋濾紙（株）製、商品名：ＰＦ０２０）及び孔径０．５μｍのメンブレンフィルタ（東洋濾紙（株）製、商品名：Ｊ０５０Ａ）を用いて、温度２５℃、圧力０．４ＭＰａの条件で加圧濾過した。続いて、真空ポンプ及びベルジャーを用いて減圧度５０ｍｍＨｇの条件で１５分間減圧脱泡し、第２コアパターン、第２、第４クラッド層形成用樹脂ワニスを得た。
【００５３】
［第２コアパターン、第２、第４クラッド層形成用樹脂フィルムの作製］
上記第２コアパターン、第２、第４クラッド層形成用樹脂ワニスを、ＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製、商品名：Ａ１５１７、厚み１６μｍ）の非処理面上に塗工機（株式会社ヒラノテクシード製マルチコーター、商品名：ＴＭ−ＭＣ）を用いて塗布し、１００℃で２０分乾燥し、次いで保護フィルムとして離型ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製、商品名：ピューレックスＡ３１、厚み２５μｍ）を貼付け、第２コアパターン、第２、第４クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚みは、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、乾燥後の膜厚については後述する。
【００５４】
［屈折率の測定］
上記と同様の方法で硬化後の樹脂層の屈折率測定を行ったところ、屈折率は１．５５５であった。
【００５５】
＜図１の光導波路の作製例＞
［第１クラッド層の形成］
基板１として１００ｍｍ×１００ｍｍのポリイミドフィルム（ポリイミド：東レ・デュポン（株）、カプトン（登録商標）ＥＮ、厚み；２５μｍ）を用い、一方の面に、上記で得られた１５μｍ厚みの第１クラッド層形成用樹脂フィルムの保護フィルムを剥離した後に、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９０℃、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、紫外線露光機（（株）オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）を用いて、第１クラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を３０００ｍＪ／ｃｍ2で照射した。その後、支持フィルムを剥離し、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、第１クラッド層１を形成した。
【００５６】
［第４クラッド層の形成］
上記で得られた第１クラッド層１形成面に、上記で得られた１０μｍ厚みの第４クラッド層形成用樹脂フィルムの保護フィルムを剥離した後に、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６５℃、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、紫外線露光機（（株）オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）を用いて、開口部（１００ｍｍ×０．０８ｍｍ）を有するネガ型フォトマスクを介して、第１クラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を２０００ｍＪ／ｃｍ2で照射した。その後、支持フィルムを剥離し、現像液（１％炭酸カリウム水溶液）を用いて、未硬化の第４クラッド層形成用樹脂を除去し、次いで水洗浄を行い、１６０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、パターン化した第４クラッド層４を形成した。
【００５７】
［第１コアパターンの形成］
次いで、上記で形成した第４クラッド層４形成面側から、上記で得られた５０μｍ厚みの第１コアパターン形成用樹脂フィルムを、保護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）製、ＨＬＭ−１５００）を用い圧力０．４ＭＰａ、温度５０℃、ラミネート速度０．２ｍ／ｍｉｎの条件をラミネートし、次いで上記の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秒の条件にて加熱圧着した。
【００５８】
続いて、９０ｍｍ×４０μｍの開口部を有するネガ型フォトマスクを、開口部が第４クラッド層４上になるように位置合わせをし、支持フィルム側から上記紫外線露光機を用いて、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、支持フィルムである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、第１コアパターン５を形成した。得られた第１コアパターンの第４クラッド層４上の厚みは４０μｍ、幅が４０μｍであった。
【００５９】
［第２クラッド層、第２コアパターンの形成］
上記で得られた第１コアパターン５形成面に、上記で得られた６０μｍ厚みの第２クラッド層及び第２コアパターン形成用樹脂フィルムの保護フィルムを剥離した後に、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６５℃、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、紫外線露光機（（株）オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）を用いて、開口部（Ａ：９５ｍｍ×０．１ｍｍと、Ｂ：９０ｍｍ×６０μｍ）を有するネガ型フォトマスクを介して、上記開口部Ａ内に、先に形成した第４クラッド層４を内包するように位置合わせし、支持フィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を２５００ｍＪ／ｃｍ2で照射した。その後、支持フィルムを剥離し、現像液（１％炭酸カリウム水溶液）を用いて、未硬化の第２クラッド層形成用樹脂を除去し、次いで水洗浄を行い、１６０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、パターン化した第２クラッド層２及び第２コアパターン６を形成した。得られた第２コアパターン６の厚みは６０μｍで、幅は６０μｍであった。第４クラッド層４と第１コアパターン５は、幅０．１ｍｍの第２クラッド層２に埋設されていた。
【００６０】
［第３クラッド層の形成］
第２クラッド層２、第２コアパターン６形成面側から、上記で得られた７５μｍ厚みの第３クラッド層形成用樹脂フィルムの保護フィルムを剥離した後に、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９０℃、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、紫外線露光機（（株）オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）を用いて、第３クラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を３０００ｍＪ／ｃｍ2で照射した。その後、支持フィルムを剥離し、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、第３クラッド層３を形成し、光導波路とした。
【００６１】
［光路変換ミラーの作製］
上記で得られた光導波路の第１コアパターン５の一方端から１ｃｍの位置に、第３クラッド層３形成面側から４５°の傾斜面を持つダイシングブレードを備えたダイシングソー（ＤＡＣ５５２、（株）ディスコ製）を用いて第１コアパターン５及び第２コアパターン６に同時に光路変換ミラー８を形成した（図４、図５参照、図５は図４を基板平面に略垂直方向からみた平面図である。）。
さらに、矩形のダイシングブレードを備えたダイシングソー（ＤＡＣ５５２、（株）ディスコ製）を用いて光路変換ミラーから５ｃｍの位置の第１コアパターン５及び第２コアパターン６に同時に切断し、端面平滑化を行った。
【００６２】
［第１コアパターンと第２クラッド層の位置ずれ測定］
上記で得られた光導波路の端面から検出光（白色光）を入射し、第１コアパターン５の光軸上に設けられた光路変換ミラー８から第１クラッド層１方向へ出力された光と、第２コアパターン６の光軸上に設けられた光路変換ミラー８から第１クラッド層１方向へ出力された光との設計値からのずれ量を測定したところ、５．０μｍであった。また、第１コアパターン中心高さと、第２コアパターン中心高さのずれ量は０．１μｍであった。なお、出力された光の位置は良好に視認できた。
次に上記と同様に、光導波路を断面方向から視認し、光路変換ミラー８から検出光を入射して、端面方向から第１コアパターン５と第２コアパターン６の設計値からのずれ量を測定したところ、５．０μｍであった。また、第１コアパターン中心高さと、第２コアパターン中心高さのずれ量は０．１μｍであった。なお、出力された光の位置は良好に視認できた。
光導波路を断面方向から落射光を用いて視認し、第２クラッド層２中心と第１コアパターン５中心との設計値からの位置ずれを確認したところ、同様に５．０μｍであった。また、第１コアパターン中心高さと、第２コアパターン中心高さのずれ量も０．１μｍであった。断面方向からの第２クラッド層２中心と第１コアパターン５中心との設計値からの位置ずれの視認は視認しにくく、測定に時間がかかった。
【００６３】
実施例２
実施例１において、第４クラッド層を形成しなかった以外は同様の方法で光導波路を形成し、光路変換ミラー８及び端面加工を行った。
［第１コアパターンと第２クラッド層の位置ずれ測定］
上記で得られた光導波路の端面から検出光（白色光）を入射し、第１コアパターン５の光軸上に設けられた光路変換ミラー８から第１クラッド層１方向へ出力された光と、第２コアパターン６の光軸上に設けられた光路変換ミラー８から第１クラッド層１方向へ出力された光との設計値からのずれ量を測定したところ、４．５μｍであった。なお、出力された光の位置は良好に視認できた。
次に上記と同様に、光導波路を断面方向から視認し、光路変換ミラー８から検出光を入射して、端面方向から第１コアパターン５と第２コアパターン６の設計値からのずれ量を測定したところ、４．５μｍであった。なお、出力された光の位置は良好に視認できた。
光導波路を断面方向から落射光を用いて視認し、第２クラッド層２中心と第１コアパターン５中心との設計値からの位置ずれを確認したところ、同様に４．５μｍであった。断面方向からの第２クラッド層２中心と第１コアパターン５中心との設計値からの位置ずれの視認は視認しにくく、測定に時間がかかった。
【００６４】
実施例３
実施例２において、第３クラッド層形成用樹脂層を形成した後に、第２コアパターン６を内包する位置に１００ｍｍ×０．１μｍの開口部を有するネガ型フォトマスクを介して、第３クラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を３５０ｍＪ／ｃｍ2で照射た。その後、支持フィルムを剥離し、現像液（１％炭酸カリウム水溶液）を用いて、未硬化の第３クラッド層形成用樹脂を除去し、次いで水洗浄を行い、さらに上記紫外線露光機を用いて３．０Ｊ／ｃｍ2照射し、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、第３クラッド層３をパターン化した以外は同様の方法で光導波路を形成し、光路変換ミラー８及び端面加工を行った。
［第１コアパターンと第２クラッド層の位置ずれ測定］
上記で得られた光導波路の端面から検出光（白色光）を入射し、第１コアパターン５の光軸上に設けられた光路変換ミラー８から第１クラッド層１方向へ出力された光と、第２コアパターン６の光軸上に設けられた光路変換ミラー８から第１クラッド層１方向へ出力された光との設計値からのずれ量を測定したところ、３．５μｍであった。なお、出力された光の位置は良好に視認できた。
次に上記と同様に、光導波路を断面方向から視認し、光路変換ミラー８から検出光を入射して、端面方向から第１コアパターン５と第２コアパターン６の設計値からのずれ量を測定したところ、３．５μｍであった。なお、出力された光の位置は良好に視認できた。
光導波路を断面方向から落射光を用いて視認し、第２クラッド層２中心と第１コアパターン５中心との設計値からの位置ずれを確認したところ、同様に３．５μｍであった。断面方向からの第２クラッド層２中心と第１コアパターン５中心との設計値からの位置ずれは、やや視認しにくく、測定に時間がかかった。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の光導波路は、第１コアパターンを覆う第２クラッド層と位置ずれを、該第２クラッド層と位置の相関が確保された第２コアパターンを用いることで第２クラッド層の位置ずれを容易に測定可能である光導波路であり、各種光学装置、インターコネクション、照明等の幅広い分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１…第１クラッド層、  ２…第２クラッド層、  ３…第３クラッド層、  ４…第４クラッド層、  ５…第１コアパターン、  ６…第２コアパターン、  ７…基板、  ８…光路変換ミラー
【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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