(57)【要約】【課題】簡便な方法により、低コストで導波損失の少ない高分子光導波路の製造方法の提供である。【解決手段】導波路の１つまたは複数の始点、及び導波路の複数の終点の全てを同一直線に沿って有する高分子光導波路の製造方法であって、型に形成された前記凸部に対応する凹部が露出するように、前記同一直線を介して導波路でない側を切断または打ち抜くことにより鋳型を作製する工程、該鋳型との密着性が良好なクラッド基材を密着させる工程、前記切断または打ち抜かれて露出した始点側または終点側の凹部を樹脂入力部として硬化性樹脂を接触させ、該硬化性樹脂を毛細管現象により前記鋳型の凹部に進入させる工程、進入させた硬化性樹脂を硬化させる工程、及びコア部分及びクラッド層が形成されたクラッド基板を、前記同一直線に沿って一度に切断する工程、を含むことを特徴とする高分子光導波路の製造方法である。【選択図】　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導波路の１つまたは複数の始点、及び導波路の１つまたは複数の終点の全てを同一直線に沿って有する高分子光導波路の製造方法であって、
コア部分に相当する凸部が形成された原盤の表面に、鋳型形成用エラストマーの層を形成した後剥離して型を取り、次いで前記型に形成された前記凸部に対応する凹部が露出するように、前記同一直線を介して導波路でない側を形成することにより鋳型を作製する工程、前記鋳型の凹部を有する面に該鋳型との密着性が良好なクラッド基材を密着させる工程、前記形成された始点側または終点側の露出した凹部を樹脂入力部として硬化性樹脂を接触させ、該硬化性樹脂を毛細管現象により前記鋳型の凹部に進入させる工程、進入させた硬化性樹脂を硬化させる工程、及びコア部及びクラッド層が形成されたクラッド基板を、前記同一直線に沿って一度に切断する工程、を含むことを特徴とする高分子光導波路の製造方法。
【請求項２】
前記コア部及びクラッド層が形成された複数のクラッド基板を、各々の前記同一直線がそろうように積み重ね、該同一直線に沿って一度に切断することを特徴とする請求項１に記載の高分子光導波路の製造方法。
【請求項３】
前記形成された始点側及び終点側の露出した凹部に加え、前記鋳型のクラッド基材と密着させる面の反対側の面から、前記凹部に連通するように貫通口を設け、該貫通口を樹脂入力口、前記露出した始点側及び終点側の凹部を樹脂出力部として硬化性樹脂を進入させた後、前記樹脂入力口に、鋳型の厚みから前記凸部の高さ寸法を減じた深さまで樹脂押し出し部材を挿入することにより、前記硬化性樹脂を毛細管現象により鋳型の凹部に進入させる工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の高分子光導波路の製造方法。
【請求項４】
前記コア部及びクラッド層が形成された複数のクラッド基板を、各々の前記同一直線がそろうように積み重ね、該同一直線に沿って一度に切断することを特徴とする請求項３に記載の高分子光導波路の製造方法。
【請求項５】
前記形成された始点側及び終点側の露出した凹部に加え、導波路が分岐している場合には、前記鋳型のクラッド基材と密着させる面の反対側の面から、前記凹部の分岐のミキシング部分全体に連通するように貫通口を設け、該貫通口を樹脂入力口、前記露出した始点側及び終点側の凹部を樹脂出力部として硬化性樹脂を進入させた後、前記樹脂入力口に、鋳型の厚みから前記凸部の高さ寸法を減じた深さまで樹脂押し出し部材を挿入することにより、前記硬化性樹脂を毛細管現象により鋳型の凹部に進入させる工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の高分子光導波路の製造方法。
【請求項６】
前記コア部及びクラッド層が形成された複数のクラッド基板を、各々の前記同一直線がそろうように積み重ね、該同一直線に沿って一度に切断することを特徴とする請求項５に記載の高分子光導波路の製造方法。
【請求項７】
前記硬化性樹脂を毛細管現象により鋳型の凹部に進入させる工程において、前記樹脂入力口に拡散板を、先端がクラッド基材に密着するように挿入することを特徴とする請求項５に記載の高分子光導波路の製造方法。
【請求項８】
前記硬化性樹脂を毛細管現象により鋳型の凹部に進入させる工程において、前記樹脂入力口に、さらに挿入方向の寸法が前記凸部の高さと等しく、かつコア部分と屈折率の等しい導光板を、先端がクラッド基材に密着するように挿入することを特徴とする請求項５に記載の高分子光導波路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光導波路、特にフレキシブルな高分子光導波路を低コストで製造するための製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高分子導波路の製造方法としては、（１）フイルムにモノマーを含浸させて、コア部を選択的に露光して屈折率を変化させフイルムを張り合わせる方法（選択重合法）、（２）コア層及びクラッド層を塗布後、反応性イオンエッチングを用いてクラッド部を形成する方法（ＲＩＥ法）、（３）高分子材料中に感光性の材料を添加した紫外線硬化樹脂を用いて、露光・現像するフォトリソグラフィー法を用いる方法（直接露光法）、（４）射出成形を利用する方法、（５）コア層及びクラッド層を塗布後、コア部を露光してコア部の屈折率を変化させる方法（フォトブリーチング法）等が提案されている。
【０００３】
しかし、（１）の選択重合法はフイルムの張り合わせに問題があり、（２）や（３）の方法は、フォトリソグラフィー法を使うためコスト高になる。また、（４）の方法は、コア径の精度に課題があり、（５）は十分な屈折率差が採れないという課題がある。現在、性能的に優れた実用的な方法は、（２）や（３）の方法だけであるが、どの技術も大面積でフレキシブルなプラスチック基材に高分子導波路を形成するのに適したものではない。
【０００４】
また、高分子光導波路を製造する方法として、キャピラリーとなる溝のパターンが形成されたパターン基板（クラッド）にコア用のポリマー前駆体材料を充填し、その後硬化させてコア層を作り、その表面に平面基板（クラッド）を貼り合わせる方法が知られているが、この方法ではキャピラリー溝にだけでなく、パターン基板と平面基板との間にも全面的にポリマー前駆体材料が薄く充填され硬化されてコア層と同じ組成の薄い層が形成される結果、この薄い層を通って光が漏洩してしまうという問題があった。
【０００５】
この問題を解決する方法の１つとして、デビット・ハートは、キャピラリーとなる溝のパターンが形成されたパターン基板と平板とをクランプ用治具で密着させ、減圧させてモノマー溶液をキャピラリーに充填させることで製造する高分子光導波路の製造方法を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかし、この方法はクランプを用いて平板と密着させないと、コア部以外にもモノマー溶液が含浸し精密な導波路構造を形成することができず煩雑な方法であり、また、モノマー溶液を重合させ高分子化（固化）するときに体積変化を起こし、コアの形状が変化するという欠点があった。また、キャピラリーを除去するときにモノマー溶液が重合した高分子とキャピラリーとが部分的に接着していることから、コア形状を崩してしまうという欠点も有していた。
【０００７】
また、最近、ハーバード大学のＧｅｏｒｇｅ　Ｍ．　Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓらは、ナノ構造を作る新技術に関し、ソフトリソグラフィーの１つとして毛細管マイクロモールドという方法を提唱している。これは、フォトリソグラフィーを利用してマスター基板を作り、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）の密着性と容易な剥離性とを利用してナノ構造をマスター基板からＰＤＭＳの鋳型に写し取り、この鋳型に毛細管現象を利用して液体ポリマーを流し込んで固化させる方法である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００８】
また、上記ハーバード大学のＧｅｏｒｇｅ　Ｍ．　ＷｈｉｔｅｓｉｄｅｓのグループのＫｉｍ　Ｅｎｏｃｈらによって、毛細管マイクロモールド法に関する特許が出願されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
しかし、この特許に記載の製造方法は、光導波路のコア部のように断面積が小さい場合には、コア部を形成するのに時間がかかり、量産に適さない。また、モノマー溶液が反応して固化するときに体積変化を起こし、コアの形状が変化し、透過損失（導波損失）が大きくなるという欠点があった。
【００１０】
本発明者らは、既に毛細管現象を使った高分子導波路の複製製造により、コア形状を高精度に維持して、導波損失の少ない、かつ挿入損失の少ない高分子光導波路を製造する方法を提案しているが（例えば、特許文献３参照）、この方法においては、コアとなる紫外線硬化樹脂もしくは熱硬化樹脂が、樹脂の入口及び出口から垂れ流しの状態になるため、損失の少ない鏡面を実現するためには、切断もしくはそれに加えて研磨を行うなどの端面処理が必要となる。この処理はすべての入口と出口とについて必要になり、その都度、段取り換えを行う工程が発生する場合があった。
【００１１】
【特許文献１】
特許第３１５１３６４号明細書
【特許文献２】
米国特許第６３５５１９８号明細書
【特許文献３】
特願２００２−１８７４７３号明細書
【非特許文献１】
ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ　ＡＭＥＲＩＣＡＮ　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２００１（日経サイエンス２００１年１２月号）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決することを目的とする。
すなわち、本発明は、簡便な方法により、低コストで導波損失の少ない高分子光導波路の製造方法の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の本発明により達成される。具体的な方法としては、本発明者らが提案している毛細管現象を使って、コア形状を高精度に維持して、導波損失が少なく、かつ挿入損失の少ない高分子光導波路を製造する方法に関し、特に作業工程を削減する方法を見出したものである。
【００１４】
すなわち本発明は、
＜１＞　導波路の１つまたは複数の始点、及び導波路の複数の終点の全てを同一直線に沿って有する高分子光導波路の製造方法であって、コア部分に相当する凸部が形成された原盤の表面に、鋳型形成用エラストマーの層を形成した後剥離して型を取り、次いで前記型に形成された前記凸部に対応する凹部が露出するように、前記同一直線を介して導波路でない側を形成することにより鋳型を作製する工程、前記鋳型の凹部を有する面に該鋳型との密着性が良好なクラッド基材を密着させる工程、前記形成された始点側または終点側の露出した凹部を樹脂入力部として硬化性樹脂を接触させ、該硬化性樹脂を毛細管現象により前記鋳型の凹部に進入させる工程、進入させた硬化性樹脂を硬化させる工程、及びコア部分及びクラッド層が形成されたクラッド基板を、前記同一直線に沿って一度に切断する工程、を含むことを特徴とする高分子光導波路の製造方法である。
【００１５】
＜２＞　前記コア部及びクラッド層が形成された複数のクラッド基板を、各々の前記同一直線がそろうように積み重ね、該同一直線に沿って一度に切断することを特徴とする＜１＞に記載の高分子光導波路の製造方法である。
【００１６】
＜３＞　前記形成された始点側及び終点側の露出した凹部に加え、前記鋳型のクラッド基材と密着させる面の反対側の面から、前記凹部に連通するように貫通口を設け、該貫通口を樹脂入力口、前記露出した始点側及び終点側の凹部を樹脂出力部として硬化性樹脂を進入させた後、前記樹脂入力口に、鋳型の厚みから前記凸部の高さ寸法を減じた深さまで樹脂押し出し部材を挿入することにより、前記硬化性樹脂を毛細管現象により鋳型の凹部に進入させる工程を行うことを特徴とする＜１＞に記載の高分子光導波路の製造方法である。
【００１７】
＜４＞　前記コア部及びクラッド層が形成された複数のクラッド基板を、各々の前記同一直線がそろうように積み重ね、該同一直線に沿って一度に切断することを特徴とする＜３＞に記載の高分子光導波路の製造方法である。
【００１８】
＜５＞　前記形成された始点側及び終点側の露出した凹部に加え、導波路が分岐している場合には、前記鋳型のクラッド基材と密着させる面の反対側の面から、前記凹部の分岐のミキシング部分全体に連通するように貫通口を設け、該貫通口を樹脂入力口、前記露出した始点側及び終点側の凹部を樹脂出力部として硬化性樹脂を進入させた後、前記樹脂入力口に、鋳型の厚みから前記凸部の高さ寸法を減じた深さまで樹脂押し出し部材を挿入することにより、前記硬化性樹脂を毛細管現象により鋳型の凹部に進入させる工程を行うことを特徴とする＜１＞に記載の高分子光導波路の製造方法である。
【００１９】
＜６＞　前記コア部及びクラッド層が形成された複数のクラッド基板を、各々の前記同一直線がそろうように積み重ね、該同一直線に沿って一度に切断することを特徴とする＜５＞に記載の高分子光導波路の製造方法である。
【００２０】
＜７＞　前記硬化性樹脂を毛細管現象により鋳型の凹部に進入させる工程において、前記樹脂入力口に拡散板を、先端がクラッド基材に密着するように挿入することを特徴とする＜５＞に記載の高分子光導波路の製造方法である。
【００２１】
＜８＞　前記硬化性樹脂を毛細管現象により鋳型の凹部に進入させる工程において、前記樹脂入力口に、さらに挿入方向の寸法が前記凸部の高さと等しく、かつコア部分と屈折率の等しい導光板を、先端がクラッド基材に密着するように挿入することを特徴とする＜５＞に記載の高分子光導波路の製造方法である。
【００２２】
さらに、本発明においては、前記クラッド基材が平坦であることが好ましく、前記クラッド基材がフレキシブルである場合は、該フレキシブル基材が高分子光導波路作製プロセス時に平坦な剛体によって裏面を支えられていることが好ましい。
【００２３】
前記クラッド基材の屈折率は、１．５５以下であることが好ましく、上記クラッド基材は脂環式オレフィン樹脂フイルムであることが好ましく、前記脂環式オレフィン樹脂フイルムが主鎖にノルボルネン構造を有しかつ側鎖に極性基をもつ樹脂フィルムであることがより好ましい。
【００２４】
後述するコア部が形成されたクラッド基材表面に形成する、クラッド層が、紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を塗布した後硬化させることにより形成されることが好ましい。また、前記クラッド層は、クラッド基材を該基材と近い屈折率をもつ接着剤により貼り合わせることにより形成されることが好ましい。
【００２５】
前記鋳型形成用エラストマーは、液状の硬化性シリコーンエラストマーを硬化したものであることが好ましく、前記鋳型の表面エネルギーは１０〜３０ｍＮ／ｍの範囲であることが好ましい。また、前記鋳型のショア（Ｓｈｏｒｅ）ゴム硬度が１５〜８０°の範囲であること、前記鋳型の二次平均粗さ（ＲＭＳ）Ｒｑが０．５μｍ以下であることが好ましい。さらに、前記鋳型の厚さが、０．１〜５０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００２６】
前記コア部を形成する硬化性樹脂が紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂であることが好ましく、前記紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂の粘度は、１０〜２０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。また、前記紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を硬化させたときの体積変化が、１０％以下であることが好ましい。
【００２７】
前記クラッド層の屈折率が、クラッド基材と同じであることが好ましく、前記コアとなる紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂の硬化物の屈折率が、１．５５以上であることが好ましい。また、前記クラッド基材及びクラッド層とコアとの屈折率差が、０．０２以上であることが好ましい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の高分子光導波路の製造方法は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）に代表される鋳型用エラストマーを用いたマイクロモールディング法を利用することにより、簡便な方法で高精度なコア形状の鋳型を作製し、クラッド層になる低屈折率のフイルム等と鋳型用エラストマーとの密着性の良さを利用して、鋳型の凹部のみに紫外線硬化性あるいは熱硬化性樹脂を充填し、固化させることでコア部を形成し、鋳型を剥離した後、クラッド層を塗布・固化させることで低コストで高分子光導波路を形成するものである。
【００２９】
また、前記ＰＤＭＳは、一般に屈折率が１．４３程度と低いために鋳型中の樹脂から剥離させずに、ＰＤＭＳ鋳型をクラッド層としてそのまま利用することもできる。この場合には、充填した紫外線硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂とＰＤＭＳの鋳型とが、さらにはクラッド基材となる低屈折率フイルムと密着させたＰＤＭＳの鋳型とが剥がれないような工夫が必要になる。
【００３０】
本発明においては、表面にコア層が形成されるフレキシブルなフイルム基材または剛体基材がクラッド層を兼ねており、上記フイルムまたは剛体の表面に、これらより高い屈折率を持ったコア層（コア部）を形成するだけで、高分子光導波路として機能する。このとき、コア部の形成には、ＰＤＭＳに代表される鋳型用エラストマーを鋳型として用いたマイクロモールディング法を用いる。鋳型用エラストマーは、基材との密着性及び剥離性に優れており、ナノ構造を写し取る能力を持つ。従って、基材に密着させた場合には、液体の進入さえ防ぐことができ、フイルム基材と鋳型とで毛細管を形成した場合、毛細管のみに液体が充填されるという特徴を持つ。また、ＰＤＭＳの鋳型は剥離性にも優れているため、一度密着しても容易に剥がすことができる。つまり、ＰＤＭＳを鋳型として樹脂を充填し、該樹脂を固化した場合には、高精度に形状を維持して鋳型を上記樹脂から剥がすことが可能であり、光導波路のコア部などの形成方法として非常に有効である。
【００３１】
このような高分子光導波路の製造方法に関し、本発明は、導波路の１つまたは複数の始点、及び導波路の１つまたは複数の終点の全てを同一直線に沿って有する高分子光導波路の製造方法であって、コア部分に相当する凸部が形成された原盤の表面に、鋳型形成用エラストマーの層を形成した後剥離して型を取り、次いで前記型に形成された前記凸部に対応する凹部が露出するように、前記同一直線を介して導波路でない側を形成することにより鋳型を作製する工程、前記鋳型の凹部を有する面に該鋳型との密着性が良好なクラッド基材を密着させる工程、前記形成された露出した始点側または終点側の凹部を樹脂入力部として硬化性樹脂を接触させ、該硬化性樹脂を毛細管現象により前記鋳型の凹部に進入させる工程、進入させた硬化性樹脂を硬化させる工程、及びコア部分及びクラッド層が形成されたクラッド基板を、前記同一直線に沿って一度に切断する工程を含むことを特徴とする。
以下、本発明を各工程に沿って説明する。
【００３２】
−鋳型を作成する工程−
コア部に相当する凸部を形成した原盤の作製には、従来の方法、例えばフォトリソグラフィー法などを特に制限なく用いることができる。また、本出願人が既に提案している電着法または光電着法により高分子光導波路を作製する方法も、原盤を作製するのに適用できる。上記原盤の材質としては、シリコン基板、ガラス基板などが用いられ、原盤に形成される前記凸部の大きさは、高分子光導波路の用途等に応じて適宜決められる。例えば、シングルモード用の光導波路の場合には、１０μｍ角程度のコアを、マルチモード用の光導波路の場合には、５０〜１００μｍ角程度のコアが一般的に用いられるが、用途によっては数百μｍ程度とさらに大きなコア部を持つ光導波路も利用される。
【００３３】
本発明により製造される高分子光導波路は、導波路の１つまたは複数の始点、及び導波路の１つまたは複数の終点の全てを同一直線に沿って有するものであるため、前記コア部に相当する凸部の形状は、始点から終点にかけて曲がった形状となっている。また、始点が複数の場合はそれらに対応した複数のコア部の終点となることもあるし、いずれかのコア部が分岐していることもある。
【００３４】
型は、前記のようにして作製した原盤の凸部を有する面に、鋳型形成用エラストマーの層を形成した後剥離して作製される。
鋳型形成用エラストマーの材料としては、原盤から容易に剥離することができること、鋳型（繰り返し用いる）として一定以上の機械的強度・寸法安定性を有することが好ましい。鋳型形成用エラストマーの層は、鋳型形成用エラストマーあるいはこれに必要に応じて各種添加剤を加えたものから形成される。
【００３５】
上記鋳型形成用エラストマーは、原盤に形成された個々の光導波路形状を正確に写し取らなければならないので、ある限度以下の粘度、例えば、２０００〜７０００ｍＰａ・ｓの範囲程度とすることが好ましい。また、粘度調節のために溶剤を、溶剤による悪影響が出ない程度に加えることができる。
なお、上記粘度は、一般の回転型粘度型を用いて測定することができる。
【００３６】
前記鋳型形成用エラストマーの材料としては、硬化性シリコーンエラストマー（熱硬化型、室温硬化型、光硬化型）が、剥離性、機械強度・寸法安定性の観点から好ましく用いられる。
本発明に用いられる硬化性シリコーンエラストマーは、３次元に架橋する構造のシリコーンエラストマーである。該３次元に架橋する構造のシリコーンエラストマーは、通常、多官能性（３官能性、４官能性）単位から重合され、架橋構造を持つ。また、本発明に用いられる硬化性シリコーンエラストマーには、例えば加硫剤等を添加後、加熱硬化によって、分子量（シロキサン単位）５０００〜１００００程度に重合されたシリコーンゴム等も含まれる。
【００３７】
本発明において、前記硬化性シリコーンエラストマーを用いることが必要である理由は、以下の通りである。
前記硬化性シリコーンエラストマーは、−Ｓｉ−Ｏ−結合に起因して、表面エネルギーが低いため、本質的に、優れた離型性、非相溶性を示す。しかし、その硬化条件等を制御することにより、優れた接着性をも発現させることが可能であり、剥離性と接着性とを両立した鋳型を得ることが可能となるためである。
【００３８】
硬化を支配する因子としては、構成成分の反応基種、反応基数；硬化時間、温度；照射エネルギー；等が挙げられる。従って、前記硬化条件を制御する方法としては、例えば、単官能性や２官能性のポリジメチルシロキサンや、反応制御剤（アセチレンアルコール類、環状メチルビニルシクロシロキサン、シロキサン変性アセチレンアルコール類等）等を添加する方法や、触媒量、反応温度、反応時間、光（ＵＶ）照射強度等を調整する方法等が挙げられる。これらの方法により硬化条件を制御すれば、硬化性シリコーンエラストマーの分子量、反応基としてのシラノール残存量等を調節できるため、離型性、硬さ、表面硬度、接着性、透明性、耐熱性、化学的安定性等を自由に制御することが可能となる。
【００３９】
前記硬化性シリコーンエラストマーとしては、例えば、熱硬化性（縮合型、付加型）及び光硬化性のシリコーンエラストマー等として、以下の具体例が挙げられる。
熱硬化性シリコーンエラストマーのうち、縮合型の硬化性シリコーンエラストマーとしては、末端にシラノール基を有するポリジメチルシロキサン等をベースポリマーとし、架橋剤としてポリメチルハイドロジェンシロキサン等を配合し、有機スズ等の有機酸金属塩やアミン類等の触媒存在下で加熱縮合して合成した硬化性シリコーンエラストマーや；水酸基、アルコキシ基等の反応性の官能性基を末端に持つポリジオルガノシロキサンを反応させて合成した硬化性シリコーンエラストマーや；３官能性以上のクロロシラン、または、これらと１、２官能性のクロロシランとの混合物等を加水分解したシラノールを縮合して合成したポリシロキサンエラストマー；等が挙げられる。
【００４０】
熱硬化性シリコーンエラストマーのうち、付加型の硬化性シリコーンエラストマーとしては、ビニル基を含有するポリジメチルシロキサン等をベースポリマーとし、架橋剤としてポリジメチルハイドロジェンシロキサンを配合して、白金触媒の存在下で反応・硬化させて合成した硬化性シリコーンエラストマー等が挙げられる。
なお、前記付加型の硬化性シリコーンエラストマーは、形態的には溶剤型、エマルジョン型、及び無溶剤型に分類されるが、本発明には無溶剤型が好適に用いられる。
【００４１】
前記光硬化性のシリコーンエラストマーとしては、光カチオン触媒を利用して合成した硬化性シリコーンエラストマーや、ラジカル硬化機構を利用して合成した硬化性シリコーンエラストマー等が挙げられる。
【００４２】
前記硬化性シリコーンエラストマーとしては、低分子量の液体樹脂であって、十分な浸透性が望めるものが好ましく用いられる。前記硬化性シリコーンエラストマーの粘度は５００〜７０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましく、２０００〜５０００ｍＰａ・ｓの範囲であることがより好ましい。
硬化性シリコーンエラストマーとしては、メチルシロキサン基、エチルシロキサン基、フェニルシロキサン基を含むものが好ましく、特に硬化性ジメチルシロキサンエラストマーが好ましい。
【００４３】
また、前記原盤にはあらかじめ離型剤塗布などの離型処理を行なって鋳型との剥離を促進させることが望ましい。
原盤の凸部を有する面に、鋳型形成用エラストマーの層を形成するには、前記面に鋳型形成用エラストマーの材料を塗布したり注型するなどの方法により鋳型形成用エラストマーの層を形成し、その後必要に応じ乾燥処理、硬化処理などが行なわれる。
鋳型形成用エラストマーの層の厚さは、鋳型としての取り扱い性を考慮して適宜決められるが、０．１〜５０ｍｍの範囲であることが好ましい。
その後、鋳型形成用エラストマーの層と原盤とを剥離して型とする。
【００４４】
次いで、前記型に形成された前記凸部に対応する凹部が露出するように、型を切断または打ち抜くなどの手段により鋳型を作製する。凹部が露出するように型を切断、打ち抜きを行うのは、後の工程で、この露出した凹部を樹脂入力部または樹脂出力部として、紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を毛細管現象により前記鋳型の凹部に進入させたり、排出させたりするためである。
【００４５】
本発明においては、後述するように、最終的にコア部分及びクラッド層が形成されたクラッド基板を、前記同一直線に沿って一度に切断するため、鋳型の作成にあたっては、前記同一直線を介して導波路でない側を切断または打ち抜くことが必要である。具体的には、前記凹部の、導波路部分（コア部）が前記同一直線（始点または終点）を超えて導波路でない側に延長された直後の部分で切断または打ち抜きを行うことが好ましい。
【００４６】
なお、両端部を露出させる手段としては、カッターやパンチャーなどの他にも種々の手段を用いることが可能である。
【００４７】
上記鋳型の表面エネルギーは、フィルム基材との密着性の観点から、１０〜３０ｍＮ／ｍの範囲であることが好ましく、１５〜２４ｍＮ／ｍの範囲であることがより好ましい。なお、上記表面エネルギーは、表面張力成分が既知の各種溶剤を用いて、鋳型との接触角を測定することにより求めることができる。
【００４８】
鋳型のショア（Ｓｈｏｒｅ）ゴム硬度は、型取り性能や剥離性の観点から１５〜８０°の範囲であることが好ましく、２０〜６０°の範囲であることがより好ましい。上記鋳型のゴム硬度は、デュロメーターを用いて測定することができる。
【００４９】
また、鋳型の表面粗さ（二乗平均粗さ（ＲＭＳ））は、型取り性能の点からみて、０．５μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以下であることがより好ましい。上記鋳型の表面粗さは、接触式表面粗さ計（αステップ５００、テンコール社製）を用いて測定することができる。
【００５０】
−鋳型とクラッド基材とを密着させる工程−
本発明により製造される光導波路は、カプラー、ボード間の光配線や光分波器等としても使用しうるので、その用途に応じて前記クラッド基材の材料としては、該材料の屈折率、光透過性等の光学的特性、機械的強度、耐熱性、鋳型との密着性、フレキシビリティー（可撓性）等を考慮して選択される。本発明においては、可撓性のフィルム基材、剛体基材を用い、高分子光導波路を作製することが好ましい。
【００５１】
本発明においては、後述する樹脂入力口からの硬化性樹脂導入や、樹脂押し出し部材による押し付けが伴うため、それに対する不要な変形を防止するためや、作業性を向上させるためにもクラッド基材が平坦な剛体基材であることが望ましい。また前記クラッド基材をフレキシブルなフィルム基板にしたい場合は、導波路作製プロセス時に平坦な剛体、例えばガラス基板などによって裏面を支えることによって、同様の効果が期待できる。
【００５２】
用いられるフィルム基材としては、屈折率が比較的小さく透明性を有するという観点から、脂環式アクリルフイルム、脂環式オレフィンフイルム、三酢酸セルロースフイルム、含フッ素樹脂フイルム等が挙げられる。フィルム基材の屈折率は、コア部との屈折率差を確保するため、１．５５より小さいことが好ましく、１．５３より小さいことがより好ましい。
なお、上記屈折率は、例えばアッベ屈折計を用いて測定される（他のコア部等の屈折率の測定も同様である）。
【００５３】
前記脂環式アクリルフイルムとしては、例えば、トリシクロデカン等の脂肪族環状炭化水素をエステル置換基に導入した、ＯＺ−１０００、ＯＺ−１１００（日立化成社製）等が用いられる。
【００５４】
また、前記脂環式オレフィンフイルムは透明性、低屈折率という点で本発明に好ましく用いられるが、上記脂環式オレフィンフイルムとしては主鎖にノルボルネン構造を有するもの、及び主鎖にノルボルネン構造を有しかつ側鎖にアルキルオキシカルボニル基（アルキル基としては炭素数１〜６のものやシクロアルキル基）等の極性基をもつものが挙げられる。中でも前記のごとき主鎖にノルボルネン構造を有しかつ側鎖にアルキルオキシカルボニル基等の極性基をもつ脂環式オレフィン樹脂は、低屈折率（屈折率が１．５０近辺であり、コア・クラッド間のの屈折率の差を確保できる）及び高い光透過性等の優れた光学的特性を有し、鋳型との密着性に優れ、さらに耐熱性に優れているため、特に本発明の高分子光導波路の製造方法に好ましく用いられる。例えば、アートンフィルム（ＪＳＲ（株）社製）、ゼノアフィルム（日本ゼオン社製）等を挙げることができる。
【００５５】
前記フィルム基材の厚さは、フレキシビリティー、剛性や取り扱いの容易さ等を考慮して適切に選ばれ、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の範囲であることが好ましい。
【００５６】
−硬化性樹脂を鋳型の凹部に進入させる工程−
この工程においては、樹脂入力部にコアとなる硬化性樹脂を接触させ、該硬化性樹脂を毛細管現象により前記鋳型の凹部に進入（充填）させる。本発明においては、具体的に以下の方法により上記樹脂の充填が行われる。
【００５７】
まず、前記凹部が露出するように形成した始点側または終点側のいずれか一方を樹脂入力部とし、他方を樹脂出力部として鋳型の凹部に硬化性樹脂を進入させる方法である。
【００５８】
上記樹脂出力部とは、前記のように樹脂進入工程において常に樹脂が出力されるわけではなく、進入初期においては空気の出口としても機能するものである。したがって、分岐していない導波路が複数存在する場合は問題がないが、例えば、分岐状のコア（導波路）形状において前記終点側を樹脂入力部とした場合には、終点が複数であることから、分岐したいずれかのコア部で他の分岐したコア部より早く硬化性樹脂が分岐部に到達してしまうことにより、他の分岐したコア部への硬化性樹脂の進入が停止してしまうことがある。このため、分岐状コア形状の場合には、始点側を樹脂入力部とすることが好ましい。
【００５９】
上記方法は導波路長さが５〜１０ｃｍ程度の範囲までは有効な方法であるが、それ以上の長さになると、硬化性樹脂の充填に極端に時間がかかり生産性が低下する難点がある。そこで、次に導波路長さを分割することによって、充填時間を短縮する方法が考えられる。この場合、樹脂の入口に対応した空気及び樹脂の出口が必要であり、かつ樹脂の入口及び出口ともに導波路形状を損なわないような整形が必要となる。
【００６０】
そこで本発明では、鋳型のクラッド基材と密着させた面の反対側の面から前記凹部に連通するように貫通口を設けることによって、前記両端以外に樹脂の進入口（樹脂入力口）を形成し、実質的に毛細管距離を短縮する方法を用いることが好ましい。
【００６１】
図１は、始点２ａから終点２ｂにかけて分岐していないコア形状を有する複数の導波路の作製において、鋳型１に貫通口を設ける前の状態を鋳型側から見た図である。本発明においては、樹脂入力口（貫通口）は、各導波路ごとに設けられる穴のような形状に限られず、図２に示すような、鋳型１の導波路とほぼ直交する方向に複数の凹部を跨って開口した形状の樹脂入力口３であってもよい。
樹脂入力口をこのような形状とすることにより、図２に示すように複数のコア部に対し、同時に硬化性樹脂を進入させることができ、コア部の作製時間をさらに短縮することができるため、コストを低減させるという観点から有効である。
【００６２】
そして、本発明では硬化性樹脂を前記凹部に進入させた後、上記樹脂入力口３に、樹脂押し出し部材を鋳型１の厚みから前記原盤の凸部の高さ寸法を減じた深さまで挿入することによって、樹脂入力口３に残る余分な樹脂をコア溝に押し出し、樹脂充填完了後の導波路形状の乱れを最小限に抑えることができる。
【００６３】
また、本発明においては、コア（導波路）が分岐している場合には、前記鋳型のクラッド基材と密着させる面の反対側の面から、前記凹部の分岐のミキシング部分（分岐部分）全体に連通するように貫通口を設け、これを樹脂入力口とし、前記切断または打ち抜いた導波路の始点側及び終点側を樹脂出力部とすることが好ましい。
なお、上記分岐のミキシング部分とは、導波路が分岐した場合に分岐前の導波路における光が均等に分割されるのに必要とされる範囲をいう。
【００６４】
これによって、前記と同様に導波路の始点側または終点側から注入する場合に比べ充填長さが減少するため、より効率的に樹脂を充填することが可能になる。また、この場合も同様に凹部への硬化性樹脂充填後、前記樹脂入力口に、鋳型の厚みから前記凸部の高さ寸法を減じた深さまで樹脂押し出し部材を挿入することが好ましく、これによって、毛細管現象によるものだけよりさらに充填速度を向上させることができる。
【００６５】
図３に、分岐したコア形状を有する導波路の作製において、前記ミキシング部分に貫通口を設け、これを樹脂入力口として硬化性樹脂を充填させた状態を示す。
分岐した導波路においては、前記導波路の始点や終点よりミキシング部分は導波路部分の幅が広いため、前記貫通口がミキシング部分の極一部の領域に設けられ、樹脂入力口とされる場合は、ミキシング部分全体にコア用硬化性樹脂が充填されずに空気部分が残ってしまう恐れがある。そこで、図３に示すように、コアを二分するような位置と大きさとに樹脂入力口４を設けることによって、このような恐れを減少させることが可能である。
【００６６】
上記コアを二分する位置とは、前記ミキシング部分を含み、図３に示すように樹脂入力口４が分岐前後の各々のコアのほぼ中心を占めることが好ましく、大きさとしては、幅が少なくとも各コアの幅を総和した長さであることが好ましい。図３においては、ミキシング部分と同一の位置、大きさに樹脂入力口４が設けられている。
【００６７】
なお、上記樹脂入力口３、４の形成は、前記鋳型作成工程において、鋳型の切断または打ち抜きの前に行ってもよいし、切断または打ち抜きの後に行ってもよい。また、上記樹脂出力部とは、前記のように樹脂進入工程において常に樹脂が出力されるわけではなく、進入初期においては空気の出口としても機能するものである。
【００６８】
硬化性樹脂を毛細管現象により鋳型とクラッド基材との間に形成された空隙（鋳型の凹部）に充填させるため、用いる硬化性樹脂はそれが可能なように十分低粘度である必要がある。一般に、液体の充填に毛細管現象を使うために管の径が小さければ小さいほど充填速度が遅くなり、実用的な速度での充填が不可能になる。従って、毛細管現象の充填速度を上げることが実際に使うときに課題となる。充填速度を上げる方法としては、液体の粘度を下げることと圧力を下げるのが効果的である。通常、粘度は、５０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。
【００６９】
また、前記硬化性樹脂の硬化後の屈折率はクラッドを構成する高分子材料よりも高いことが必要である。このほかに、原盤に形成されたコア部分に相当する凸部が有する元の形状を高精度に再現するため、前記硬化性樹脂の硬化前後の体積変化が小さいことが必要である。例えば、体積が減少すると導波損失の原因になる。したがって、前記硬化性樹脂は、硬化前後の体積変化ができるだけ小さいものが望ましく、体積変化率が１０％以下であることが好ましく、６％以下であることがより好ましい。なお、溶剤を用いて低粘度化することは、硬化前後の体積変化が大きいので避ける方が好ましい。
【００７０】
以上の観点から、前記硬化性樹脂の粘度は、１０〜２０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましく、２０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲であることがより好ましく、３０〜５００ｍＰａ・ｓの範囲であることがさらに好ましい。但し、溶剤などを用いて硬化性樹脂も粘度を低下させた場合には、固化したときに体積変化が大きく、前記のように元の形状を高精度に保てないという欠点がある。従って、使用する充填用の硬化性樹脂は溶剤フリーで体積変化ができるだけ小さい材料を選択する必要がある。
【００７１】
また、前記のように、コアとなる硬化性樹脂の硬化物の屈折率は、クラッドとなる前記フィルム基材や剛体基材より大きいことが必要であり、クラッドとコアの屈折率の差は、０．０２以上であることが好ましく、０．０５以上であることがより好ましい。しかし、硬化性樹脂と密着性の高いフィルム基材は、屈折率が１．５０近辺のものが多いため、硬化性樹脂の屈折率は１．５２以上であることが好ましく、１．５５以上であることがより好ましい。
【００７２】
上記硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。前記硬化性樹脂の材質としては、エポキシ系、ポリイミド系、アクリル系紫外線硬化性樹脂が好ましく用いられる。
【００７３】
なお、この工程において、フィルム基材を密着させた鋳型の一端を、コアとなる硬化性樹脂に接触させて、該硬化性樹脂を毛細管現象により前記鋳型の凹部に充填することを促進するため、この系全体を減圧（０．１〜２００Ｐａ程度）することが望ましい。また系全体を減圧にする代わりに、鋳型の、前記硬化性樹脂と接触する一端とは異なる端からポンプで吸引したり、あるいは前記硬化性樹脂と接触する一端において加圧したりすることもできる。
また、前記充填を促進するため、前記減圧及び加圧に代え、あるいはこれらに加えて、鋳型の一端に接触させる硬化性樹脂を加熱することにより、より硬化性樹脂を低粘度化することも有効な手段である。
【００７４】
なお、本発明のように導波路の途中に貫通口を設け、該貫通口を樹脂入力口とした場合には、コア用硬化性樹脂と共に導波路に異種の光学素子を導入することができる。
例えば、前記分岐状のコア（導波路）の場合には、導波路長さが短くても、図４の鋳型側からの正面図に示すように、光を均等に拡散する拡散板６を樹脂入力口４（ミキシング部）に配置することにより、分岐比のばらつきを抑えることができる。本発明では、樹脂入力口４からコア用硬化性樹脂を充填した後、樹脂入力口４を利用して拡散板６を挿入し、そのままコアを硬化させることによって、容易に拡散板６が挿入された高分子光導波路を製造することができる。
【００７５】
上記拡散板６としては、ホログラムやグレーティングを利用したもの等を用いることができ、拡散板６を挿入する位置としては、分岐部の分岐直前（ミキシング部分の始まる部分）の位置とすることが好ましい。
【００７６】
また、同様に樹脂入力口からコア用硬化性樹脂を充填した後、樹脂入力口を利用して挿入方向の寸法が前記凸部の高さと等しく、かつコア部と屈折率の等しい導光板を挿入し、そのままコアを硬化させることによって、容易に該導光板が挿入された高分子光導波路を製造することも可能である。
【００７７】
−進入させた硬化性樹脂を硬化させる工程−
進入させた硬化性樹脂を硬化させるには、紫外線ランプ、紫外線ＬＥＤ、ＵＶ照射装置等が用いられる。また、熱硬化性樹脂を進入させた場合には、硬化のためにオーブン中での加熱等が用いられる。
【００７８】
硬化後は、鋳型を剥離し、コア部が形成されたクラッド基材表面にクラッド層を形成し、高分子光導波路とする。なお、既述の如く、前記鋳型をそのままクラッド層として用いることも可能であり、この場合には、鋳型を剥離する必要はなく、そのままクラッド層として利用する。
【００７９】
前記クラッド層としては、例えば前記クラッド基材として用いたフィルム、硬化性樹脂（紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂）を塗布して硬化させた層、高分子材料の溶液を塗布して乾燥して得られる高分子膜等が挙げられる。クラッド層としてフィルムを用いる場合は、接着剤を用いて貼り合わされるが、その際、接着剤の屈折率がフィルムの屈折率と近いことが望ましい。
【００８０】
前記クラッド層の屈折率は、コアとの屈折率差を確保するため、１．５５より小さく、好ましくは１．５２より小さくすることが望ましい。また、クラッド層の屈折率を前記フィルム基材の屈折率と同じにすることが、光の閉じ込めの点からみて好ましい。
【００８１】
−クラッド基板を同一直線に沿って一度に切断する工程−
本工程は、前記のようにしてコア部及びクラッド層が形成されたクラッド基板を、前記同一直線に沿って一度に切断し、導波路の始点及び終点を形成することにより高分子光導波路として完成させる工程である。
【００８２】
図５に、本発明において用いている毛細管現象を利用した高分子光導波路の製造工程の一例を模式的に示す。図５（１）及び（２）は鋳型の作製工程、図５（４）及び（５）は硬化性樹脂の進入工程である。この方法では、図５（３）のように、コア部分に相当する凸部１０ａを有する原盤１０を用いて作製した型１２の、クラッド基材と密着させる面と反対側の面における導波路長手方向の中間位置に、前記凹部に連通するように充填用の穴１４（樹脂入力口）を開け、図５（５）に示すように、ここからコア用硬化性樹脂１６を充填し、鋳型１３の切断した両端１３ａ（樹脂出力部）に硬化性樹脂１６を出力させることによって、充填長さを実質的に半分にすることができ、充填時間を低減することが可能となっている。
【００８３】
上記方法により光導波路基板を完成させるためには、導波路の始点及び終点形成のために何らかの端面処理が必要である。すなわち上記の方法では、図５（６）に示すように、鋳型１３の端部から、コアとなる硬化性樹脂が垂れ流しの状態になるため、コア用樹脂の固化に伴い、不定形のまま残ってしまう。そこで、導波路の始点及び終点として損失の少ない鏡面を実現するためには、図５（７）に示すように、始点及び終点の位置で切断、もしくはそれに加えて研磨を行う工程が必要となる。
【００８４】
この工程は、導波路の始点及び終点となる部分すべてについて必要であり、その都度、段取り換えを行う工程が発生する。そこで、導波路の全ての始点と終点とを同一直線に沿って配置し、この同一直線に沿ってダイシングソーなどで一度に切断することにより、面倒な精密切断作業を１回で済まし、他の端面は適当に処理することが可能になる。
【００８５】
さらに、分岐状の導波路や異なる形状の導波路を有する複数のクラッド基板の場合であっても、これらを積層し各々が有する全ての始点と終点とがそろった同一直線に沿ってダイシングソーで一度に切断することにより、正密切断作業を１回で行うことが可能となり、これによって大幅に工程を削減することができる。
【００８６】
前記同一直線に沿った一度の切断は、ダイシングソーを用いて容易に行うことができるが、切断手段としてはこれに制限されない。
【００８７】
以上述べたように、本発明によれば、簡便な方法により、低コストで損失ロスの少ない高精度のコア形状を持つ光導波路が形成でき、かつ量産性に優れ自由度の高いフレキシブルな高分子光導波路を得ることができる。特に、分岐状の導波路おいても、切断工程の簡略化及び毛細管現象による充填に要する時間を短縮して生産効率を向上させることができる。
【００８８】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
Ｓｉ基板（直径６インチ）の表面に、厚膜レジスト（ＳＵ−８：マイクロケミカル（株）社製）をスピンコート法で塗布した後、８０℃でプリベークし、フォトマスクを通して露光した後、現像して凸部を形成した。次に、１２０℃でポストベークし、分岐状の凸部を有する光導波路のコア部分形成用原盤を作製した。この光導波路は１対４に分岐していて、図３に示すような、導波路の始点と終点とが同一直線上となるような形状となっている。分岐端の断面形状が５０μｍ角の正方形、分岐前後の曲線部の長さは約７．５ｍｍであり、最終的に２５０μｍの間隔で並んでいる。またミキシング部分の最大幅は２００μｍ、長さは分岐後のコア部分が短い方から順に、１９．７５ｍｍ、２０．００ｍｍ、２０．２５ｍｍ、２０．５０ｍｍであった。
【００８９】
この原盤に離型剤としてノルマルヘキサンを塗布した後、熱硬化性ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）エラストマー（ＳＹＬＧＡＲＤ１８４：ダウコウニングアジア社製）を流し込み、１２０℃で３０分間加熱することで固化させた後、剥離して、前記断面が正方形の凸部に対応する凹部を持った厚み１ｍｍの型を作製した。なおこの厚みは、非接触式レーザー変位計などを用いて誤差１μｍ以下の正確さで測定した。さらに、前記型の導波路の始点及び終点がなす同一直線から導波路でない側１ｍｍのところで、前記凹部が露出するようにカッターにより切断して、樹脂出力部を形成し鋳型とした。なお、この鋳型の表面エネルギーは２０ｍＮ／ｍ、ショア硬度は４５°、二乗平均表面粗さは０．０５μｍであった。
【００９０】
次に、このＰＤＭＳの鋳型のクラッド基材と密着させる面の反対側からミキシング部分全体に連通するように、該ミキシング部分と同一の位置、大きさで、カッターにより切り抜き、これを樹脂入力口とした。この鋳型と、平板ガラスの表面に真空チャックされた鋳型より一回り大きいアートンフイルム（ＪＳＲ（株）社製、膜厚：１８８μｍ、屈折率：１．５１）を接触させたところ、両者は密着した。
【００９１】
この状態で、ＰＤＭＳの鋳型の樹脂入力口に、粘度が２００ｍＰａ・ｓのエポキシ系紫外線硬化性樹脂（ＮＴＴ−ＡＴ社製）を垂らすことによって、該紫外線硬化性樹脂を樹脂入力口から前記凹部に毛細管現象で充填したところ、約１分で凹部の全領域に前記紫外線硬化性樹脂が充填された。充填完了後、前記樹脂入力口を覆うように、前記切り抜いた鋳型と同じ形状で、かつ先端がＰＤＭＳを硬化した樹脂としたピン治具を挿入して、樹脂入力口に充填された樹脂を前記樹脂出力部から追い出した。なお、このピン治具のはめ込み深さは、その構造により導波路となる５０μｍだけを残すようになっている。すなわち、対応するＰＤＭＳの鋳型の厚み測定値に合わせて、鋳型の厚みから５０μｍを減じた長さとなるように挿入部分が加工されている。また、このときピン先端部と導波路をなす鋳型の凹部の天井部分との位置ずれは５μｍ以下と推測される。
【００９２】
上記状態で、光強度５０ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を前記ＰＤＭＳ鋳型を通して１０分間照射して前記紫外線硬化性樹脂を固化させ、次いでＰＤＭＳの鋳型を剥離したところ、アートンフイルム表面に前記原盤の凸部と同じ形状のコア部が形成された。該コア部の屈折率は、１．５４であった。
【００９３】
さらに、上記アートンフィルムのコア部形成面に、屈折率が前記アートンフイルムと同じ１．５１である紫外線硬化樹脂（ＮＴＴ−ＡＴ社製）を塗布し、さらにその表面にアートンフィルムを重ねた後、光強度５０ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を１０分間照射して固化させ、膜厚５０μｍのクラッド層を形成した。
【００９４】
その後、導波路の始点と終点とがなす同一直線に沿って、前記コア部及びクラッド層が形成されたクラッド基板を一度に切断することにより、フレキシブルな高分子光導波路を形成した。なお、上記切断はダイシングソー（ディスコ社製）を用い、回転数２００００ｒｐｍ、送り速度２ｍｍ／ｓｅｃの条件で行った。この高分子光導波路は端部の研磨も必要なしに導波路として機能することが可能であった。また、各分岐の終点で光強度を測定したところ、分岐の不均一性は１０％以下であった。
【００９５】
（実施例２）
実施例１と同じ方法により、断面が５０μｍ角の正方形のコア部形成用原盤を作製した。このコア部構造は、分岐していない４本の導波路であって、図２に示すような、導波路の始点と終点とが同一直線上となるような形状となっている。導波路の長さは約１００ｍｍで、２５０μｍピッチで並んでいる。
【００９６】
上記４本のコア部に相当する凸部を横切るように、離型剤を塗布した厚み５０μｍのＳＵＳ製の板を、前記凸部を長手方向にほぼ二分する位置に傾かないように固定し、全体に離型剤を塗布した後、実施例１で用いたＰＤＭＳ樹脂を流し込んだ。１２０℃で３０分間加熱することで固化させた後、剥離して、前記断面が正方形の凸部に対応する凹部を持った厚み３ｍｍの型を作製した。
【００９７】
次に、前記板を外すことによって、ＰＤＭＳの型に樹脂入力口を形成した。さらに、前記型の導波路の始点及び終点がなす同一直線から導波路でない側１ｍｍのところで、前記凹部が露出するようにカッターにより切断して、樹脂出力部を形成し鋳型とした。この鋳型と、ガラス基板表面に真空チャックされた前記アートンフイルムとを接触させたところ、両者は密着した。
【００９８】
この状態で、上記ＰＤＭＳの鋳型の樹脂入力口に実施例１と同様に紫外線硬化性樹脂を垂らすことによって、該紫外線硬化性樹脂を樹脂入力口から前記凹部に毛細管現象で充填したところ、約２分で凹部全領域に前記紫外線硬化性樹脂が充填された。充填完了後、前記樹脂入力口に厚み５０μｍのＳＵＳ製の板を挿入し、樹脂入力口に充填された樹脂を前記樹脂出力部から追い出した。なお、このときの挿入深さは、対応するＰＤＭＳの鋳型の厚み測定値に合わせて、鋳型の厚みから５０μｍを減じた長さとなるように治具により規定される。
【００９９】
上記状態で、光強度５０ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を前記ＰＤＭＳの鋳型を通して１０分間照射して前記紫外線硬化性樹脂を固化させ、次いでＰＤＭＳの鋳型を剥離したところ、アートンフイルム表面に前記原盤の凸部と同じ形状のコア部が形成された。該コア部の屈折率は、１．５４であった。
【０１００】
さらに、上記アートンフィルムのコア部形成面に、屈折率が前記アートンフイルムと同じ１．５１である紫外線硬化樹脂（ＪＳＲ社製）を塗布した後、光強度５０ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を１０分間照射して固化させ、膜厚５０μｍのクラッド層を形成した。
【０１０１】
その後、実施例１と同様に、導波路の始点と終点とがなす同一直線に沿って、前記コア部及びクラッド層が形成されたクラッド基板を一度に切断することにより、フレキシブルな高分子光導波路を作製した。
なお、この高分子光導波路の導波損失は、０．４５〜０．５ｄＢ／ｃｍであった。
【０１０２】
（実施例３）
実施例２において、図１のように鋳型の上部に樹脂入力口を設けず、導波路の始点に相当する部分を樹脂入力部、終点に相当する部分を樹脂出力部としてコア部を形成した以外は実施例２と同様にしてフレキシブルな高分子光導波路を作製した。
このときの鋳型の凹部全領域への前記紫外線硬化性樹脂の充填時間は、３０分であった。また、高分子光導波路の導波損失は、０．３５〜０．３８ｄＢ／ｃｍであった。
【０１０３】
（実施例４）
実施例１において、樹脂入力口のミキシング部分の始まる部分に、拡散板（拡散角度が基板と平行な方向に４０度、垂直な方向に０．２度となる米Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｏｐｔｉｃｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製ＬＳＤシート）を挿入した以外は実施例１と同様にしてフレキシブルな高分子光導波路を作製した。
この高分子光導波路について、各終点での光強度を測定したところ、分岐の不均一性は２％以下に改善された。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明の高分子光導波路の製造方法によれば、簡便な方法により、低コストで損失ロスの少ない高精度のコア形状を持つ光導波路が作製でき、かつ量産性に優れ自由度の高いフレキシブルな高分子光導波路を形成できる。特に、分岐状の導波路においても、切断工程の簡略化及び毛細管現象による充填に要する時間を短縮して生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における硬化性樹脂充填前の状態の一例を鋳型上側から見た正面図である。
【図２】本発明における硬化性樹脂充填前の状態の他の一例を鋳型上側から見た正面図である。
【図３】本発明における硬化性樹脂充填前の状態の他の一例を鋳型上側から見た正面図である。
【図４】ミキシング部分に拡散板を挿入した状態を示す鋳型上側から見た正面図である。
【図５】高分子光導波路の製造工程の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１、１３　鋳型
２　コア部
３、１４　貫通口（樹脂入力口）
４　ミキシング部分
５　接断面（同一直線）
６　拡散板
１０　原盤
１２　型
１５　クラッド基板
１６　硬化性樹脂
１７　樹脂押し出し部材
１８　クラッド層
２０　ダイシングソー
【図１】
2004109927.tif 000002
【図２】
2004109927.tif 000003
【図３】
2004109927.tif 000004
【図４】
2004109927.tif 000005
【図５】
2004109927.tif 000006