(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、生産性に優れ、かつ光損失の小さい光導波路を提供できる光導波路の製造方法および光導波路を提供すること。【解決手段】  本発明の光導波路の製造方法は、ノルボルネン系樹脂を含む樹脂組成物で構成される樹脂膜に電子線を照射して光導波路を形成する工程を有する光導波路の製造方法であって、前記ノルボルネン系樹脂は、電子線の照射により構造変化する側鎖を有する。また、本発明の光導波路の製造方法は、ノルボルネン系樹脂を含む樹脂組成物で構成される樹脂膜に電子線を所定のパターンに照射して、前記樹脂膜の照射部を架橋させ前記照射部と未照射部との屈折率差を設けることにより光導波路を形成する工程を有する光導波路の製造方法であって、前記ノルボルネン系樹脂は、電子線の照射により架橋反応する側鎖を有する。また、本発明の光導波路は、上記に記載の光導波路の製造方法によって得られる。【選択図】  図１
2005128513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノルボルネン系樹脂を含む樹脂組成物で構成される樹脂膜に電子線を照射して光導波路を形成する工程を有する光導波路の製造方法であって、
前記ノルボルネン系樹脂は、電子線の照射により構造変化する側鎖を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項２】
ノルボルネン系樹脂を含む樹脂組成物で構成される樹脂膜に電子線を所定のパターンに照射して、前記樹脂膜の照射部を架橋させ、前記照射部と未照射部とに屈折率の差を設けることにより光導波路を形成する工程を有する光導波路の製造方法であって、
前記ノルボルネン系樹脂は、電子線の照射により架橋反応する側鎖を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項３】
前記架橋反応する側鎖は、炭素鎖を有するものである請求項１または２に記載の光導波路の製造方法。
【請求項４】
前記ノルボルネン系樹脂骨格は、実質的にノルボルナン構造が連続して重合しているものである請求項１ないし３のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項５】
前記ノルボルネン系樹脂は、下記式（１）ないし（３）のうちの少なくとも１種のモノマーを重合して得られるものである請求項１ないし４のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【化１】
2005128513.tif 000007
【請求項６】
前記ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度は、１８０℃以上である請求項１ないし５のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項７】
前記ノルボルネン系樹脂の含有量は、前記樹脂組成物全体の５０〜１００重量％である請求項１ないし６のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項８】
前記電子線の加速電圧は、１００［ＫＶ］以下である請求項１ないし７のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項９】
前記樹脂膜のガラス転移温度は、１８０℃以上である請求項１ないし８のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１０】
前記樹脂膜の厚さは、５〜１００μｍである請求項１ないし９のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１１】
光導波路を使用する光の波長における前記照射部と未照射部との屈折率差は、０．３〜５．０％である請求項２ないし１０のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１２】
前記樹脂膜は、基板の少なくとも片面側に形成されるものである請求項１ないし１１のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１３】
前記基板は、その全部または一部がクラッド層として作用するものである請求項１２に記載の光導波路の製造方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の光導波路の製造方法によって得られることを特徴とする光導波路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路の製造方法および光導波路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年急速に関心の高まりつつある光通信において、重要な光部品として光分岐結合器（光カプラ）、光合分波器等が挙げられ、これらに用いる光導波路型素子が有望視されている。
従来の光導波路型素子は、石英系光導波路を利用したものである。
しかし、石英系光導波路は、石英ガラスにより形成されるため、脆く、高温プロセスや反応性イオンエッチング等の真空プロセスを必要とするため、コストが高くなるという欠点を有している。
【０００３】
一方、石英系光導波路の代替として、ポリマー系光導波路も数多くなされている。
これまでのポリマー系導波路は、導波路パターンのレリーフ構造をつくるのに例えばポリイミドの層の上に感光性樹脂でパターンを形成し、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）などでエッチングし、余分な感光性樹脂を剥離するという方法が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、これらの方法は複雑な手法を用いているため、導波路作製プロセスの工数が多くなり、製造コストや歩留りに影響があった。
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１６４９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、生産性に優れ、かつ光損失の小さい光導波路を提供できる光導波路の製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、光損失の小さい光導波路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記（１）〜（１４）に記載の本発明により達成される。
（１）ノルボルネン系樹脂を含む樹脂組成物で構成される樹脂膜に電子線を照射して光導波路を形成する工程を有する光導波路の製造方法であって、前記ノルボルネン系樹脂は、電子線の照射により構造変化する側鎖を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
（２）ノルボルネン系樹脂を含む樹脂組成物で構成される樹脂膜に電子線を所定のパターンに照射して、前記樹脂膜の照射部を架橋させ、前記照射部と未照射部とに屈折率の差を設けることにより光導波路を形成する工程を有する光導波路の製造方法であって、前記ノルボルネン系樹脂は、電子線の照射により架橋反応する側鎖を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
（３）前記架橋反応する側鎖は、炭素鎖を有するものである上記（１）または（２）に記載の光導波路の製造方法。
（４）前記ノルボルネン系樹脂骨格は、実質的にノルボルナン構造が連続して重合しているものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
（５）前記ノルボルネン系樹脂は、下記式（１）ないし（３）のうちの少なくとも１種のモノマーを重合して得られるものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【化１】
2005128513.tif 000003
（６）前記ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度は、１８０℃以上である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
（７）前記ノルボルネン系樹脂の含有量は、前記樹脂組成物全体の５０〜１００重量％である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
（８）前記電子線の加速電圧は、１００［ＫＶ］以下である上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
（９）前記樹脂膜のガラス転移温度は、１８０℃以上である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
（１０）前記樹脂膜の厚さは、５〜１００μｍである上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
（１１）光導波路を使用する光の波長における前記照射部と未照射部との屈折率差は、０．３〜５．０％である上記（２）ないし（１０）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
（１２）前記樹脂膜は、基板の少なくとも片面側に形成されるものである上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
（１３）前記基板は、その全部または一部がクラッド層として作用するものである上記（１２）に記載の光導波路の製造方法。
（１４）上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の光導波路の製造方法によって得られることを特徴とする光導波路。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光損失の小さい光導波路を得ることができる。
また、ノルボルネン系樹脂として、実質的にノルボルナン構造が連続して重合しているものを用いた場合、特に耐熱性にも優れる。
また、電子線の照射により架橋反応する側鎖を有するノルボルネン系樹脂を用いた場合、特に樹脂膜の屈折率差を大きくすることができ、光導波路の耐候性、耐薬品性等の特性に特に優れる。
また、照射する電子線を１００[ＫＶ]以下とした場合、基板等を損傷することなく、屈折率差を特に大きくすることができる。
また、本発明によれば、光導波路を生産性良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の光導波路の製造方法について説明する。
本発明の光導波路の製造方法は、ノルボルネン系樹脂を含む樹脂組成物で構成される樹脂膜に電子線を照射して光導波路を形成する工程を有する光導波路の製造方法であって、前記ノルボルネン系樹脂は、電子線の照射により構造変化する側鎖を有することを特徴とするものである。
また、本発明の光導波路の製造方法は、ノルボルネン系樹脂を含む樹脂組成物で構成される樹脂膜に電子線を所定のパターンに照射して、前記樹脂膜の照射部を架橋させ前記照射部と未照射部との屈折率差を設けることにより光導波路を形成する工程を有する光導波路の製造方法であって、前記ノルボルネン系樹脂は、電子線の照射により架橋反応する側鎖を有することを特徴とするものである。
また、本発明の光導波路は、上記に記載の光導波路の製造方法によって得られることを特徴とするものである。
【０００９】
以下、本発明の光導波路の製造方法について、好適な実施形態に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１および図２は、本発明の光導波路の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
図１（ｃ）は、基板１上にコア部２１と、クラッド部２２が形成されている樹脂膜２、図２（ｃ）は、コア部２１とクラッド部２２とを有する樹脂膜２の両面に第１のクラッド層３および第２のクラッド層４を有する光導波路１０を示す断面図である。
【００１０】
本発明の光導波路の製造方法では、ステップＡ（図１）として樹脂膜２にコア部２１とクラッド部２２とを形成する。また、ステップＢ（図２）として光導波路１０を製造する。
以下、各ステップについて説明する。
【００１１】
ステップＡ
ステップＡでは、コア部２１とクラッド部２２とが形成された樹脂膜２を製造する（図１参照）。
まず、基板１の片面にノルボルネン系樹脂を含む樹脂組成物で構成される樹脂膜２を形成する（図１（ａ））。これにより、光損失の少ない光導波路を得ることができる。
基板１としては、例えばシリコン基板、ステンレス基板、ポリエステル、ポリイミド等の樹脂で構成される樹脂フィルム等が挙げられる。
また、基板１は、その全部または一部が後述するようにクラッド層として作用する基板１でも良い。このような基板１としては、ガラス基板、酸化膜付シリコン基板、ノルボルネン系樹脂で構成される樹脂フィルム等が挙げられる。このような基板１を用いた場合、後述するクラッド層の一方を設けなくても良い。
【００１２】
前記ノルボルネン系樹脂は、後述するように電子線で構造変化する側鎖を有していることを特徴とする。これにより、電子線照射により照射部の屈折率を変化させることができる。
前記ノルボルネン系樹脂としては、ノルボルネンを開環重合して得られる開環重合体、ノルボルネンとエチレン等の他のモノマーとの共重合体、ノルボルネンの付加重合体（ノルボルネンの単独付加重合体を含む）等が挙げられる。
【００１３】
前記ノルボルネン系樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、１０，０００〜５,０００,０００が好ましく、特に５０，０００〜５００,０００が好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、特に樹脂膜２の強度に優れ、最終的に光導波路とした場合の機械特性に優れる。
【００１４】
前記ノルボルネン系樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の５０〜９９．５重量％が好ましく、特に７０〜９５重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると光導波路の光損失を低減する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると長期信頼性が低下する場合がある。
【００１５】
前記樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、消泡剤、レベリング剤、密着助剤、有機溶媒、難燃剤等の添加剤、モノフェノール系、ビスフェノール系、トリフェノール系、芳香族アミン系等のラジカルトラップ剤を含むことができる。
【００１６】
樹脂膜２の厚さは、特に限定されないが、５〜１００μｍが好ましく、特に２０〜７０μｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であるとコア部２１を形成するのが困難となる場合があり、前記上限値を超えると電子線が樹脂膜２の下部まで到達しない場合がある。
【００１７】
樹脂膜２のガラス転移温度は、特に限定されないが、１８０℃以上が好ましく、特に２００〜３５０℃が好ましい。ガラス転移温度が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると樹脂膜２の可とう性が低下する場合がある。
【００１８】
基板１上に樹脂膜２を形成する方法としては、例えばスピンコート法、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、ダイコート法等の方法が挙げられる。これらの中でもスピンコート法、テーブルコート法、ダイコート法の方法が好ましい。これにより、生産性良く樹脂膜を製造することができる。
具体的には、前記ノルボルネン系樹脂膜を含む樹脂組成物をトルエンキシレン、メシチレン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン等の溶剤に溶解して、光散乱を起こす不純物・パーティクルを濾過し、次に、その樹脂組成物を上述の方法で基板１上に塗布し、加熱、熱風、風乾、赤外線等の方法で乾燥させ、樹脂膜２を形成する方法が挙げられる。
また、基板１上に予め形成した前記ノルボルネン系樹脂で構成される未硬化の樹脂フィルムをラミネート等の方法で接合して樹脂膜２を形成しても良い。
【００１９】
次に、樹脂膜２に所定のパターンを形成するようにマスキング１２を行い、電子線１１を照射する（図１（ｂ））。これにより、電子線１１が照射された部分にコア部２１を形成することができる。
電子線１１の照射により樹脂膜２にコア部２１が形成される理由は、以下の通りである。
前記ノルボルネン系樹脂は、前述したように電子線１１で構造変化する側鎖を有している。そのため、樹脂膜２の電子線１１を照射した部分のノルボルネン系樹脂の構造が変化し、屈折率の変化を生じることになる。そのため、電子線１１を照射した部分と未照射部分とに屈折率の差を設けることができる。
マスキング１２をする方法としては、例えばステンシルマスク、金属膜の蒸着等の方法が挙げられる。これらの中でもステンシルマスクを用いる方法が好ましい。これにより、生産性を向上することができる。
【００２０】
電子線１１で構造変化するとは、例えば架橋反応する場合、分解反応する場合等が挙げられる。これらの中でも電子線１１の照射により架橋反応する場合が好ましい。これにより、屈折率の差を大きくすることができる。そのため、前記ノルボルネン系樹脂は、電子線１１の照射により架橋反応する側鎖を有することが好ましい。
【００２１】
具体的に架橋反応による前記ノルボルネン系樹脂の構造変化で屈折率が変化する理由は、以下の通りである。
電子線１１の照射により、該照射部のノルボルネン系樹脂の側鎖に架橋反応を生じる。架橋反応が生じたノルボルネン系樹脂は、密度が高くなり、自由体積が減少するため屈折率が高くなる。
したがって、電子線１１が照射された部分の屈折率が高くなり、光導波路のコア部２１を形成することになり、未照射部はクラッド部２２を形成することになる。
【００２２】
また、具体的に分解反応による前記ノルボルネン系樹脂の構造変化で屈折率が変化する理由は、以下の通りである。
例えば側鎖にフッ素原子を有するノルボルネン系樹脂は、電子線１１の照射により、側鎖が分解され、前記フッ素原子が放出される。フッ素原子が放出されると、分子屈折は大きくなり、分子体積が小さくなるため屈折率が高くなる。したがって、電子線１１が照射された部分の屈折率が高くなり、光導波路のコア部２１を形成することになり、未照射部はクラッド部２２を形成することになる。
逆に、例えばフッ素原子以外のハロゲン原子を有するノルボルネン系樹脂は、電子線１１の照射により、側鎖が分解され、前記ハロゲン原子が放出される。ハロゲン原子が放出されると、分子屈折が小さくなることで屈折率が低くなる。したがって、電子線１１が照射された部分の屈折率が低くなり、光導波路のクラッド部２２を形成することになり、未照射部はコア部２１を形成することになる。
このように分解される側鎖の構造により、電子線１１を照射した部分（分解された部分）の屈折率が高くなるか、低くなるかは異なる。
【００２３】
電子線１１の照射により架橋反応する側鎖を有するノルボルネン系樹脂としては、炭素鎖を有するものが好ましく、具体的には少なくとも一つのアルキル基（特に直鎖状のアルキル基）を側鎖に有するノルボルネン系樹脂を挙げることができる。前記アルキル基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。また、前記アルキル基の水素の一部が他の置換基を有していても良い。具体的な置換基としては、ヒドロキシ基、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等）、アルコキシシラン基、エーテル基、ケトン基、エステル基、アミノ基等が挙げられる。
【００２４】
前記アルコキシシラン基としては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、メチルジフェニル、ジメチルフェニル、トリフェニル、エチルジフェニル、ジエチルフェニル等が挙げられる。
【００２５】
電子線１１の照射により架橋反応する側鎖を有するノルボルネン系樹脂をより具体的に説明すると、例えば下記式（４）で示されるモノマーを重合して得られるものが好ましい。
【化２】
2005128513.tif 000004
【００２６】
電子線１１の照射により架橋反応する側鎖を有するノルボルネン系樹脂の中でも下記式（１）ないし（３）のうちの少なくとも１種のモノマーを重合して得られるものがより好ましい。これにより、電子線１１による分解を抑え、フィルムの着色を抑え、長期安定性を向上することができる。特に式（１）ないし（３）に記載のモノマーを２種以上共重合（ノルボルネン系樹脂の単独付加重合を含む）して得られるものが好ましく、特に式（１）と（３）とを共重合して得られるものが好ましい。これにより、密着性を向上することができる。
【化３】
2005128513.tif 000005
【００２７】
また、電子線１１の照射により分解反応する側鎖を有するノルボルネン系樹脂としては、例えば、側鎖のアルキル基が分岐構造を持ったもの等が挙げられる。前記分岐構造を持ったアルキル基としては、具体的にイソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ジメチルペンタチル基、ジメチルヘキシル基、ジメチルヘプチル基等が挙げられる。
また、前記分岐構造を持ったアルキル基は、その水素の一部または全部が置換基を有していても良い。具体的な置換基としては、ハロゲン基、ヒドロキシ基、アルコキシ基（例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等）、アルコキシシラン基、エーテル基、ケトン基、エステル基、アミノ基等が挙げられる。
【００２８】
電子線１１の照射部と、未照射部との屈折率の差は、特に限定されないが、０．３〜５．０％が好ましく、特に０．８〜２．０％が好ましい。屈折率の差が前記下限値未満であると光を伝達する効果が低下する場合があり、前記上限値を超える場合は分解反応が過剰に起こっている可能性が大きく、長期安定性が低下する場合がある。
前記屈折率差とは、前記照射部の屈折率[Ａ]、未照射部の屈折率[Ｂ]としたときに下記の式で求めることができる。
屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００
【００２９】
前記ノルボルネン系樹脂のガラス転移温度は、特に限定されないが、１８０℃以上が好ましく、特に２００〜３５０℃が好ましい。ガラス転移温度が前記下限値未満であると耐熱性が低下しハンダリフロー工程でパターンが破壊される場合があり、前記上限値を超えるとフレキシブル性がなくなる場合がある。
【００３０】
前記ノルボルネン系樹脂骨格は、特に限定されないが、実質的にノルボルナン構造が連続して重合しているもの（ノルボルネンの付加重合体）が好ましい。これにより、耐熱性（特にガラス転移温度）を向上することができる。
【００３１】
電子線１１の加速電圧は、樹脂膜２の厚さによって適宜決定されるが、１００[ＫＶ]以下が好ましく、特に５０〜８０[ＫＶ]が好ましい。
前記加速電圧が前記下限値未満であると架橋反応により屈折率を変化させる効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると電子線１１の照射が過剰となる場合がある。
従来、電子線１１の加速電圧は２００[ＫＶ]程度であった。この場合、これまでの樹脂膜２を構成するような樹脂では、照射過剰で分解反応が過剰に起こったり、基板１を傷めたりする場合があった。これに対して、本発明では、樹脂膜２を構成する樹脂として前述したようなノルボルネン系樹脂を用いているので比較的低い加速電圧を有する電子線１１でも樹脂膜２を構成する樹脂を構造変化させることが可能となる。したがって、１００[ＫＶ]以下のような比較的低い加速電圧の電子線１１でもノルボルネン系樹脂の構造変化が可能となるものである。
【００３２】
電子線１１の照射量は、特に限定されないが、５０〜２，０００[ＫＧｙ]が好ましく、特に１００〜１，０００[ＫＧｙ]が好ましい。照射量が前記下限値未満であるとノルボルネン系樹脂の側鎖の構造変化が十分に生じない場合があり、前記上限値を超えると照射が過剰となり悪影響が生じる場合がある。例えば、劣化・変質等を生じる場合がある。
【００３３】
以上のようにして樹脂膜２にコア部２１とクラッド部２２とを形成することができる（図１（ｃ））。
コア部２１の幅は、特に限定されないが、５〜１００μｍが好ましく、特に２０〜７０μｍが好ましい。また、光学特性・光学設計上、光導波路のコア幅とコア高さが同じになるように設計することがより望ましい。
【００３４】
ステップＢ
ステップＢでは、コア部２１とクラッド部２２とを有する樹脂膜２の両面に第１のクラッド層３および第２のクラッド層４を有する光導波路１０を製造する。
まず、基板１上に形成されたコア部２１とクラッド部２２とを有する樹脂膜２を基板１から剥離する（図２（ａ））。
次に、第１のクラッド層３および第２のクラッド層４を樹脂膜２に接合する。
【００３５】
第１のクラッド層３の厚さと、第２のクラッド層４の厚さとは、異なっていても良いが、同じであることが好ましい。これにより、光導波路１０の生産性を向上することができる。また、光導波路１０の反りの発生を低減することもできる。
第１のクラッド層３の厚さは、特に限定されないが、５〜５００μｍが好ましく、特に５０〜２００μｍが好ましい。厚さが前記範囲内であると、光の閉じ込め効果、フィルムのフレキシブル性に特に優れる。
【００３６】
第２のクラッド層４の厚さは、特に限定されないが、５〜５００μｍが好ましく、特に５０〜２００μｍが好ましい。厚さが前記範囲内であると、光の閉じ込め効果、フィルムのフレキシブル性に特に優れる。
【００３７】
第１のクラッド層３の屈折率は、前記コア部２１との屈折率より低ければ特に限定されない。具体的には、第１のクラッド層３の屈折率と前記コア部２１の屈折率との差は、０．３〜１０％が好ましく、特に０．８〜５％が好ましい。屈折率の差が前記範囲内であると、コア部２１とクラッド部２２の屈折率差と同等になり光学設計の面で優れる。
【００３８】
第２のクラッド層４の屈折率は、前記コア部２１との屈折率より低ければ特に限定されない。具体的には、第２のクラッド層４の屈折率と前記コア部２１の屈折率との差は、０．３〜１０％が好ましく、特に０．８〜５％が好ましい。屈折率の差が前記範囲内であると、コア部２１とクラッド部２２の屈折率差と同等になり光学設計が容易になる。
【００３９】
第１のクラッド層３の屈折率と、第２のクラッド層４との屈折率とは、異なっていても良いが、同じであることが好ましい。これにより、光学設計が容易になる。
【００４０】
第１のクラッド層３を構成する材料としては、例えばノルボルネン系樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。これらの中でもノルボルネン系樹脂が好ましい。これにより、耐熱性、透明性、フレキシブル性を向上することができる。
【００４１】
前記ノルボルネン系樹脂としては、例えばノルボルネンを開環重合して得られる開環重合体、ノルボルネンとエチレン等の他のモノマーとの共重合体、ノルボルネンの付加重合体等が挙げられる。これらの中でもノルボルネンの付加重合体（単独付加重合体）が好ましい。これにより、耐熱性を向上することができる。
【００４２】
第２のクラッド層４を構成する材料としては、例えばノルボルネン系樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。これらの中でもノルボルネン系樹脂が好ましい。これにより、耐熱性、透明性、フレキシブル性を向上することができる。
【００４３】
前記ノルボルネン系樹脂としては、例えばノルボルネンを開環重合して得られる開環重合体、ノルボルネンとエチレン等の他のモノマーとの共重合体、ノルボルネンの付加重合体（特にノルボルネンの単独付加重合体）等が挙げられる。これらの中でもノルボルネンの付加重合体（単独付加重合体）が好ましい。これにより、耐熱性を向上することができる。
【００４４】
第１のクラッド層３および第２のクラッド層４を、樹脂膜２に形成する方法としては、例えばスピンコート法、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、ダイコート法等の方法が挙げられる。これらの中でもテーブルコート法、ダイコート法が好ましい。これにより、生産性良く樹脂膜を製造することができる。
また、第１のクラッド層３および第２のクラッド層４を予め未硬化の樹脂フィルムとし、それをラミネート等の方法で接合して樹脂膜２に接合しても良い。
【００４５】
なお、本実施の形態のステップＢでは、基板１を剥離して使用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば基板１の全部または一部が前述したようにクラッド層として作用できる基板１を用いた場合、樹脂膜２の片面（基板１と反対側面）のみにクラッド層を形成すれば良い。
また、ステップＢでは、電子線１１が照射された部分がコア部２１となる場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば電子線照射部がクラッド部２２を形成する場合でも良い。
【００４６】
以下、本発明を実施例およ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。
【実施例１】
【００４７】
１．  樹脂膜の製造
電子線照射により構造変化する側鎖を有するノルボルネン系樹脂として、側鎖にブチル基を有するノルボルネンと、側鎖にトリエトキシシリル基を有するノルボルネンとの付加重合ホモポリマー（ガラス転移温度（Ｔｇ）２８０℃、重量平均分子量１００，０００）を合成し、これを９６．００重量％と、酸化防止剤４．００重量％とをメシチレンに溶解し、ガラス基板上にバーコーター法で塗布し、８０℃、１時間乾燥し、厚さ５０μｍの樹脂膜を得た。
【００４８】
２．  電子線の照射
上記樹脂膜を幅５０μｍの直線パターンを有するステンシルマスクで覆い、Ｍｉｎ−Ｅｂ  Ｌａｂｏ  ＳＣＡＮ（ＵＳＨＩＯ製）を用いて加速電圧５５[ＫＶ]で電子線を照射（１，０００ＫＧｙ）して、照射部がコア部、未照射部がクラッド部となる樹脂膜を得た。
【００４９】
３．  光導波路の製造
上述の樹脂膜の両上下面に、側鎖にブチル基を有するノルボルネンと、側鎖にトリエトキシシリル基を有するノルボルネンとの付加重合ホモポリマー（ガラス転移温度（Ｔｇ）２８０℃、重量平均分子量１００，０００）を合成し、これで構成される厚さ５０μｍのクラッド層を形成して光導波路を得た。なお、クラッド層の形成は、バーコーター法で行った。
【実施例２】
【００５０】
電子線照射により構造変化する側鎖を有するノルボルネン系樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
架橋反応する側鎖を有するノルボルネン系樹脂として、側鎖にヘキシル基を有するノルボルネン樹脂（単独付加重合体）（Ｔｇ２８０℃、重量平均分子量３００，０００）を合成し、これを用いた。
【実施例３】
【００５１】
電子線照射により構造変化する側鎖を有するノルボルネン系樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
架橋反応する側鎖を有するノルボルネン系樹脂として、アートン（開環重合体、ＪＳＲ社製、Ｔｇ１５０℃）を用いた。
【実施例４】
【００５２】
電子線照射により構造変化する側鎖を有するノルボルネン系樹脂として、以下に記載の電子線照射により分解反応する側鎖を有するノルボルネン系樹脂を用いた以外は、実施例１と同様にした。
分解反応する側鎖を有するノルボルネン系樹脂として、ヘキサクロロイソプロピル基を有するノルボルネン樹脂（単独付加重合体）（Ｔｇ３００℃、重量平均分子量１，５００，０００）を合成し、これを用いた。
【実施例５】
【００５３】
樹脂膜の厚さを１５０μｍにした以外は、実施例１と同様にした。
【実施例６】
【００５４】
樹脂膜の厚さを１８μｍにした以外は、実施例１と同様にした。
【実施例７】
【００５５】
電子線照射の加速電圧を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
低加速電圧型電子線照射装置アライトビーム（岩崎電気社製）を用いて、加速電圧を１００（ＫＶ）とした（１，０００ＫＧｙ）。
【実施例８】
【００５６】
基板としてクラッド層として作用する以下のものを用い、クラッド層の形成を以下のようにした以外は実施例１と同様にした。
基板としてガラス基板上に、側鎖にヘキシル基を有するノルボルネン樹脂（単独付加重合体）（Ｔｇ２８０℃、重量平均分子量３００，０００）が厚さ５０μｍで予め形成されているものを用いた。
また、光導波路の製造にあたっては、樹脂膜の基板と反対側面のみに側鎖にヘキシル基を有するノルボルネン樹脂（単独付加重合体）（Ｔｇ２８０℃、重量平均分子量３００，０００）で構成される厚さ５０μｍのクラッド層を形成した。
【実施例９】
【００５７】
クラッド層を構成する樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
ノルボルネン系樹脂としてアートン（開環重合体、ＪＳＲ社製、Ｔｇ１５０℃）を用いた。
【実施例１０】
【００５８】
クラッド層を構成する樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例２と同様にした。
ノルボルネン系樹脂に変えて、エポキシ樹脂（ＯＰＴＯＣＡＳＴ３５５３−ＨＭ  Electoronic  Materials  Incorporated社製）を用いた。
０．２μｍのフィルターで濾過した後、バーコーター法にて基板に塗布し、ＵＶ照射装置で１０００ｍＪ／ｃｍ２露光し、１２０℃で２０分オーブンに入れ、熱硬化させた。得られた膜厚は５０μｍであった。
【実施例１１】
【００５９】
電子線照射により構造変化する側鎖を有するノルボルネン系樹脂として、ノルボルネン系架橋反応する側鎖と分解反応する側鎖とを有するノルボルネン系樹脂を用いた以外は、実施例１と同様にした。
架橋反応する側鎖を有するヘキシル基を有するノルボルネンと分解反応する側鎖を有するヘキサフルオロイソプロピル基を有するノルボルネンの付加重合ホモポリマー（Ｔｇ３００℃、重量平均分子量１，２００，０００）を合成し、これを用いた。
（比較例１）
【００６０】
樹脂膜を構成する樹脂として、ポリスチレン（Ｇ２１０、東洋スチレン社製、Ｔｇ１００℃）を用いた以外は、実施例１と同様にした。
（比較例２）
【００６１】
基板としてクラッド層として作用する以下のものを用い、クラッド層の形成を以下のようにした。基板として、ガラス基板上に側鎖にブチル基を有するノルボルネンと、側鎖にトリエトキシシリル基を有するノルボルネンとの付加重合ホモポリマー（ガラス転移温度（Ｔｇ）２８０℃、重量平均分子量１００，０００）が厚さ５０μｍで予め形成されているものを用いた。
上記基板上に側鎖にヘキシル基を有するノルボルネン樹脂（単独付加重合体）（Ｔｇ２８０℃、重量平均分子量３００，０００）で構成される厚さ５０μｍのコア層をバーコーター法にて形成した。前記コア層上に膜厚０．３μｍのアルミニウム層を蒸着し、マスク層を形成した。さらに、前記アルミニウム層上にポジ型フォトレジスト(ジアゾナフトキノン−ノボラック樹脂系、東京応化社製、ＯＦＰＲ−８００)をスピンコート法により塗布した後約９５℃でプリベークを行った。次に、パターン形成用のフォトマスク(Ｔｉ)を配置し、超高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射した後、ポジ型レジスト用現像液(ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、東京応化社製、ＮＭＤ−３)を用いて現像した。その後、１３５℃でポストベークを行った。これにより線幅８μｍを有する直線状のレジストパターンが得られた。次に、アルミニウム層のウエットエッチングを行い、レジストパターンをアルミニウム層に転写した。更に、パターニングされたアルミニウム層をマスクとして、コア層をドライエッチングにより加工した。次に、アルミニウム層をエッチング液で除去した。その上から、上部クラッド層として、下部クラッド層と同様の側鎖にブチル基を有するノルボルネンと、側鎖にトリエトキシシリル基を有するノルボルネンとの付加重合ホモポリマー（Ｔｇ２８０℃、重量平均分子量１００，０００）を用い、厚さ５０μｍで形成して光導波路を得た。
【００６２】
各実施例および比較例で得られた樹脂膜および光導波路について、以下の評価を行った。評価項目を、評価方法と共に示す。得られた結果を表１に示す。
【００６３】
１．光導波路のガラス転移温度（Ｔｇ）
光導波路のＴｇは、ＴＭＡ（セイコーインスツルメント社製  ＴＭＡ／ＳＳ１２０Ｃ）を用いて引張りモード（昇温速度５℃／分）で評価した。
【００６４】
２．コア部とクラッド部との屈折率差
樹脂膜のコア部とクラッド部との屈折率を、プリズムカップリング法（メトリコン社製モデル２０１０プリズムカプラー）で評価した。各々の屈折率から以下の式に基づいて屈折率差を評価した。
屈折率差（％）＝（コア部の屈折率／クラッド部の屈折率−１）×１００
【００６５】
３．光導波路の機械強度
光導波路の機械強度は、引張強度をＪＩＳ−Ｋ７１２７に準じて評価した。
【００６６】
４．光導波路の可とう性
光導波路の可とう性は、引張伸度をＪＩＳ−Ｋ７１２７に準じて評価した。
【００６７】
５．光導波路の透明性
光導波路の透明性を、紫外・可視・赤外分光光度計（島津製作所社製  ＵＶ−３１００）を用い、透過率を測定し、評価した。
【００６８】
６．光導波路の光損失
光損失は、一個の光導波路を切断することにより長さを変えて測定する方法、いわゆるカットバック法で評価した。前記方法を具体的に説明すると、１個のある長さの光導波路の両端に光ファイバーを接合し、その一方から光を挿入する。その時の伝送光量を測定し、さらに光導波路を切断して長さを短縮し、再び伝送光量を測定する。切断前後の長さをＬ１、Ｌ２[ｃｍ]、伝送光量をＰ１、Ｐ２とすれば、光損失はα＝｜１０ｌｏｇ（Ｐ１／Ｐ２）／（Ｌ１−Ｌ２）｜[ｄＢ／ｃｍ]と表される。実際には複数回の切断を行い、ｌｏｇＰ対Ｌのグラフの傾きから光損失αを求めた。
【００６９】
７．光導波路の生産性
生産性は、比較例２で得られた光導波路の生産工数を基準（１００）として、各実施例および比較例の生産工数を評価した。
【００７０】
【表１】
2005128513.tif 000006
【００７１】
表１から明らかなように実施例１〜１１は、生産性に優れ、かつ光損失が低かった。
また、実施例１〜１１は、透明性、強度および可とう性にも優れていた。
また、実施例１、２、４〜８および１１は、ガラス転移温度も高く、耐熱性にも優れていることが示された。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は、本発明の光導波路の製造方法を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の光導波路の製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１      基板
２      樹脂膜
２１    コア部
２２    クラッド部
３      第１のクラッド層
４      第２のクラッド層
１０    光導波路
１１    電子線
１２    マスキング
【図１】
2005128513.tif 000008
【図２】
2005128513.tif 000009