(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、特に分岐導波路および大面積導波路の製造方法及びその製造装置を提供することである。【解決手段】  鋳型を作製する工程、凹部端部を形成する工程、鋳型とクラッド基材とを密着させる工程、樹脂入力口にコアとなる硬化性樹脂を接触させ、前記鋳型の凹部とクラッド基材との間の空間に進入させる工程、及び進入させた樹脂を硬化させる工程を含む高分子光導波路の製造方法であって、前記硬化性樹脂を前記鋳型の凹部とクラッド基材との間の空間に進入させる工程が、分岐の一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上の凹部端部を前記樹脂入力口として前記硬化性樹脂を満たし、前記分岐のもう一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上の凹部端部から吸引を行うと共に、残りの凹部端部を密閉する工程を含む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】
表面に分岐を有するコア部分に相当する凹部が形成された鋳型を作製する工程、前記分岐の両側に広がった全ての各凹部が端部で露出するように凹部端部を形成する工程、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、樹脂入力口にコアとなる硬化性樹脂を接触させ、該硬化性樹脂を前記鋳型の凹部とクラッド基材との間の空間に進入させる工程、及び進入させた硬化性樹脂を硬化させる工程を含む高分子光導波路の製造方法であって、
前記硬化性樹脂を前記鋳型の凹部とクラッド基材との間の空間に進入させる工程が、分岐の一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上の凹部端部を前記樹脂入力口とし、該樹脂入力口に前記硬化性樹脂を満たし、前記分岐のもう一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上の凹部端部から吸引を行うと共に、前記樹脂入力、吸引を行わない残りの凹部端部を密閉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】
表面に分岐を有するコア部分に対応する凹部が形成されており、かつ、前記分岐の両側に広がった全ての各凹部が端部で露出するように鋳型を厚み方向に一括して貫通させ凹部端部を形成した構造を有する鋳型、該鋳型をクラッド基材と密着させた状態で、前記分岐の一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上に独立して硬化性樹脂を満たし、かつ、残りの凹部端部については前記硬化性樹脂を接触させない構造を有する樹脂供給装置、前記鋳型をクラッド基材と密着させた状態で、前記分岐のもう一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上を減圧することができる吸引装置、及び前記減圧するあるいは硬化性樹脂を満たす以外の残りの凹部端部を密閉できる可動式蓋、及び前記硬化性樹脂を硬化させる硬化装置を含むことを特徴とする高分子光導波路の製造装置。
【請求項３】
表面に分岐を有するコア部分に対応する凹部が形成されており、かつ、前記分岐の両側に広がった全ての各凹部が端部で露出するように鋳型を厚み方向にそれぞれ独立に貫通させ凹部端部を形成した構造を有する鋳型、該鋳型をクラッド基材と密着させた状態で、前記分岐の一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上に硬化性樹脂を満たすことができる樹脂供給装置、前記鋳型をクラッド基材と密着させた状態で、前記分岐のもう一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上を減圧することができる吸引装置、及び前記減圧するあるいは硬化性樹脂を満たす以外の残りの凹部端部を密閉できる可動式蓋、及び前記硬化性樹脂を硬化させる硬化装置を含むことを特徴とする高分子光導波路の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高分子光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光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光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、特願２００２−１８７４７３号明細書参照）、この方法においては、特にコア部（導波路）の長い場合にコアとなる硬化性樹脂の充填時間がかかり、生産性が低下してしまう場合があった。
【００１１】
この課題に関して、杉山らは複数の充填口をもつ方法を提案している（例えば、特許文献３参照）。この方法は、枝別れ型のリング状導波路をそのまま形成できる利点があるが、任意形状の導波路を作製するためには複数の枝別れした充填口を精密加工により除去する必要がある。これはコスト高を招き、しかも加工精度によっては導波損失を増加させる原因となる。
【００１２】
また本発明者らは、鋳型の端部に設けた樹脂入力口に硬化性樹脂を接触させ満たし、樹脂出力口から吸引減圧することにより硬化性樹脂を吸引して進入を早める方法も提案しているが（例えば、特願２００２−３４５９０９号明細書参照）、この方法は分岐構造を持たない導波路の場合は極めて有力なものの、分岐構造をもつ導波路について同様に適用すると、一部の導波路部分がうまく充填できなくなったり、樹脂の吸引に伴い空気を巻き込んで吸入されてしまい、最終的に充填された導波路コア内部に欠陥が生じたりしてしまうことがあった。
【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】特開２００２−９０５６５号公報
【非特許文献１】ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ ＡＭＥＲＩＣＡＮ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００１（日経サイエンス２００１年１２月号）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
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、特に分岐導波路および大面積導波路の製造方法及びその製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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つつ、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おいて、特に充填時間を短縮できるだけでなく導波路欠陥の発生のない製造方法及び製造装置を見出したものである。
【００１５】
具体的には、分岐導波路に対応する鋳型の分岐の一方の側の凹部端部から、分岐のもう一方の側の吸引している樹脂出口に向かって硬化性樹脂を進入させると同時に、進入口でない凹部端部は密閉することによって、充填された樹脂内部に空気が閉じ込められることを防ぐことにより、分岐導波路でも吸引を用いて充填時間を短縮するだけでなく、空気の巻き込みをも防止する方法を提案するものである。
【００１６】
すなわち本発明は、
＜１＞  表面に分岐を有するコア部分に相当する凹部が形成された鋳型を作製する工程、前記分岐の両側に広がった全ての各凹部が端部で露出するように凹部端部を形成する工程、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、樹脂入力口にコアとなる硬化性樹脂を接触させ、該硬化性樹脂を前記鋳型の凹部とクラッド基材との間の空間に進入させる工程、及び進入させた硬化性樹脂を硬化させる工程を含む高分子光導波路の製造方法であって、
前記硬化性樹脂を前記鋳型の凹部とクラッド基材との間の空間に進入させる工程が、分岐の一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上の凹部端部を前記樹脂入力口とし、該樹脂入力口に前記硬化性樹脂を満たし、前記分岐のもう一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上の凹部端部から吸引を行うと共に、前記樹脂入力、吸引を行わない残りの凹部端部を密閉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。
【００１７】
＜２＞  表面に分岐を有するコア部分に対応する凹部が形成されており、かつ、前記分岐の両側に広がった全ての各凹部が端部で露出するように鋳型を厚み方向に一括して貫通させ凹部端部を形成した構造を有する鋳型、該鋳型をクラッド基材と密着させた状態で、前記分岐の一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上に独立して硬化性樹脂を満たし、かつ、残りの凹部端部については前記硬化性樹脂を接触させない構造を有する樹脂供給装置、前記鋳型をクラッド基材と密着させた状態で、前記分岐のもう一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上を減圧することができる吸引装置、及び前記減圧するあるいは硬化性樹脂を満たす以外の残りの凹部端部を密閉できる可動式蓋、及び前記硬化性樹脂を硬化させる硬化装置を含むことを特徴とする高分子光導波路の製造装置である。
【００１８】
＜３＞  表面に分岐を有するコア部分に対応する凹部が形成されており、かつ、前記分岐の両側に広がった全ての各凹部が端部で露出するように鋳型を厚み方向にそれぞれ独立に貫通させ凹部端部を形成した構造を有する鋳型、該鋳型をクラッド基材と密着させた状態で、前記分岐の一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上に硬化性樹脂を満たすことができる樹脂供給装置、前記鋳型をクラッド基材と密着させた状態で、前記分岐のもう一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上を減圧することができる吸引装置、及び前記減圧するあるいは硬化性樹脂を満たす以外の残りの凹部端部を密閉できる可動式蓋、及び前記硬化性樹脂を硬化させる硬化装置を含むことを特徴とする高分子光導波路の製造装置である。
【発明の効果】
【００１９】
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作製でき、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。特に分岐構造を有する導波路の場合でも、吸引を用いて充填時間を短縮できるだけでなく、欠陥のない導波路を作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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樹脂あるいは熱硬化性樹脂を充填し、固化させることで導波路コア部を形成し、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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
このような高分子光導波路の製造方法に関し、本発明者らは特に分岐部分を有するコア部の優れた形成方法として新たな方法を見出した。
すなわち、本発明の高分子光導波路の製造方法は、表面に分岐を有する導波路コア部分に相当する凹部が形成された鋳型を作製する工程、前記分岐の両側に広がった全ての各凹部が端部で露出するように凹部端部を形成する工程、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、樹脂入力口に導波路コアとなる硬化性樹脂を接触させ、該硬化性樹脂を前記鋳型の凹部分とクラッド基材との間の空間に進入させる工程、及び進入させた硬化性樹脂を硬化させる工程を含む高分子光導波路の製造方法であって、
前記硬化性樹脂を前記鋳型の凹部とクラッド基材との間の空間に進入させる工程が、分岐の一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上の凹部端部を前記樹脂入力口とし、該樹脂入力口に前記硬化性樹脂を満たし、前記分岐のもう一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上の凹部端部から吸引を行うと共に、前記樹脂入力、吸引を行わない残りの露出した凹部端部を取外し可能な蓋により密閉する工程を含むことを特徴とする。
以下、本発明の高分子光導波路の製造方法を、各工程に沿って説明すると共に、併せて本発明の高分子光導波路の製造装置についても説明する。
【００２４】
−鋳型を作製する工程−
本発明における鋳型は、コア部分に相当する凸部を形成した原盤を用いて作製することが好ましいが、これに限定されるわけではない。上記原盤の作製には、従来の方法、例えばフォトリソグラフィー法やＲＩＥ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。
【００２５】
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、８μｍ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。
【００２６】
前記のように、原盤にはコア部分（光導波路形状）に相当する凸部が形成されるが、本発明におけるコアは分岐を有しているため、上記凸部も分岐構造を有する形状であることが必要である。前記分岐構造としては、１本が２本に分岐する構造（１×２）や４本が１つに合流して４本に分岐する構造（４×４）など特に限定されるものではなく、少なくとも１つ以上の分岐を有していればよい。
【００２７】
鋳型は、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、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ものであることが好ましい。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。
【００２８】
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の範囲程度であることが好ましい。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。
【００２９】
前記鋳型形成用エラストマーの材料としては、前記のごとき剥離性、機械強度・寸法安定性、硬度、クラッド基材との密着性の点から、硬化後、シリコーンゴムまたはシリコーン樹脂となる硬化性オルガノポリシロキサンが好ましく用いられる。前記硬化性オルガノポリシロキサンは、分子中に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い。また、前記硬化性オルガノポリシロキサンは、一液型のものでも硬化剤と組み合わせて用いる二液型のものでもよく、また、熱硬化型のものでも室温硬化型（例えば空気中の水分で硬化するもの）のものでもよく、更に他の硬化（紫外線硬化等）を利用するものであってもよい。
【００３０】
前記硬化性オルガノポリシロキサンとしては、硬化後シリコーンゴムとなるものが好ましく、これには通常液状シリコーンゴム（「液状」の中にはペースト状のように粘度の高いものも含まれる）と称されているものが用いられ、硬化剤と組み合わせて用いる二液型のものが好ましく、中でも付加型の液状シリコーンゴムは、表面と内部が均一にかつ短時間に硬化し、またその際副生成物がないかまたは少なく、かつ離型性に優れ収縮率も小さいので好ましく用いられる。
【００３１】
前記液状シリコーンゴムの中でも、特に液状ジメチルシロキサンゴムが密着性、剥離性、強度及び硬度の制御性の点から好ましい。また、液状ジメチルシロキサンゴムの硬化物は、一般に屈折率が１．４３程度と低いために、これから作った鋳型は、クラッド基材から剥離させずに、そのままクラッド層として利用することができる。この場合には、鋳型と、充填したコア形成用樹脂及びクラッド基材とが剥がれないような工夫が必要になる。
【００３２】
前記液状シリコーンゴムの粘度は、光導波路コアに対応する凸部を正確に写し取り、かつ気泡の混入を少なくして脱泡し易くする観点と、数ミリの厚さの鋳型形成の点から、５００〜７０００ｍＰａ・ｓ程度の範囲のものが好ましく、さらには、２０００〜５０００ｍＰａ・ｓ程度の範囲のものがより好ましい。
【００３３】
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。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鋳型とする。
【００３４】
こうして作製された鋳型の厚みは、鋳型としての取り扱い性を考慮して適宜決められるが、後述する本発明の高分子光導波路の製造装置における鋳型としては、上記厚みは０．１〜５０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００３５】
−凹部端部を形成する工程−
次いで、前記鋳型に形成された前記凸部に対応する、分岐の両側に広がった全ての各凹部が端部で露出するように凹部端部を形成する。該凹部端部の形成は、例えば鋳型の両端の切断などの手段により行う。凹部が露出するように凹部端部を形成するのは、後の工程で、この露出した凹部端部を樹脂入力口として、紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を前記鋳型の凹部に進入させたり、吸引するための吸引口としたりするためである。
【００３６】
なお、前記凹部端部の形成は、例えば前記鋳型の両端を切断する場合にはカッターなどを用いて行うことができるが、後述の本発明の高分子光導波路の製造装置における鋳型のような、鋳型の厚み方向に貫通させて凹部端部を形成する場合には、パンチャーによる打ち抜きも可能である。その他凹部を露出させることができれば、種々の手段を用いることが可能である。
【００３７】
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、これらと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。
【００３８】
また、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。
【００３９】
また、鋳型の表面粗さ（二乗平均粗さ（ＲＭＳ）Ｒｑ）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。
【００４０】
また、鋳型は、紫外領域及び／又は可視領域において光透過性であることが好ましい。鋳型が可視領域において光透過性であることが好ましいのは、後述の工程において鋳型をクラッド基材に密着させる際、位置決めが容易に行え、また、硬化性樹脂を進入させる工程においてコア形成用硬化性樹脂が鋳型凹部に充填される様子が観察でき、充填完了等が容易に確認しうるからである。また、鋳型が紫外領域において光透過性であることが好ましいのは、コア形成用硬化性樹脂として紫外線硬化性樹脂を用いる場合に、鋳型を透して紫外線硬化を行うためであり、鋳型の、紫外領域（２５０ｎｍ〜４００ｎｍ）における透過率が８０％以上であることが好ましい。
【００４１】
−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。
【００４２】
前記クラッド基材としては、ガラス基材、セラミック基材、プラスチック基材等のものが制限なく用いられる。また屈折率制御のために前記基材に樹脂コートしたものも用いられる。
【００４３】
クラッド基材の屈折率は、１．５５より小さく、１．５３より小さいものがより好ましい。特に、コア材の屈折率より小さいことが必要である。
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）。
【００４４】
また、クラッド基材としては、平坦で、鋳型との密着性に優れ、両者を密着させた場合、鋳型凹部以外に空隙が生じないものが好ましい。また、クラッド基材が鋳型及び／又はコアとの密着性が余り良好でない場合には、オゾン雰囲気による処理、波長３００ｎｍ以下の紫外線照射処理を行って、鋳型等との密着性を改善することが好ましい。
【００４５】
本発明においては、後述する樹脂入力口等からの硬化性樹脂導入や、ピン（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材にしたい場合は、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。
【００４６】
前記フィルム基材の材料としては、アクリル系樹脂（ポリメチルメタクリレート等）、脂環式アクリル樹脂、スチレン系樹脂（ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等）、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等）、脂環式オレフィン樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、ビニルブチラール系樹脂、アリレート系樹脂、含フッ素樹脂、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等）、ポリカーボネート系樹脂、二又は三酢酸セルロース、アミド系樹脂（脂肪族、芳香族ポリアミド等）、イミド系樹脂、スルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂、または前記樹脂のブレンド物等が挙げられる。
また、前記フィルム基材が鋳型及び／又はコアとの密着性が余り良好でない場合には、オゾン雰囲気による処理、波長３００ｎｍ以下の紫外線照射処理を行って、鋳型等との密着性を改善することが好ましい。
【００４７】
前記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、脂環式アクリル樹脂フイルム、脂環式オレフィン樹脂、三酢酸セルロース、含フッ素樹脂等が好ましく用いられる。
【００４８】
上記脂環式アクリル樹脂フイルムとしては、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。
【００４９】
また、前記脂環式オレフィン樹脂フイルムは透明性、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樹脂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。
【００５０】
前記フィルム基材の屈折率は、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１．５３より小さくすることが望ましい。また、前記フィルム基材の厚さはフレキシビリティーと剛性や取り扱いの容易さ等を考慮して適切に選ばれ、一般的には０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の範囲であることが好ましい。
【００５１】
−硬化性樹脂を鋳型の凹部とクラッド基材との空間に進入させる工程−
この工程においては、樹脂入力口とした凹部端部にコアとなる硬化性樹脂を満たして、該硬化性樹脂を他の凹部端部から吸引すること等により前記鋳型の凹部に進入（充填）させる。
【００５２】
既述の如く、本発明者らは、既にクラッド基材を密着させた鋳型の凹部が露出した両端（凹部端部）のうち一端を、コアとなる硬化性樹脂に接触させ、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方法をさらに改良し、樹脂入力口とした凹部端部に硬化性樹脂を接触させ満たし、樹脂出力口とした別の凹部端部から吸引減圧することにより硬化性樹脂を吸引して進入を早める方法を提案している。
【００５３】
しかしこの方法は、分岐構造を持たない導波路作製の場合は極めて有力なものの、分岐構造（分岐部分）をもつ導波路作製について同様に適用すると、進入させる長さが異なる導波路について同時に同じ樹脂出力口から吸引する場合が考えられる。この場合、短い側の導波路部分が先に樹脂で充填されてしまうが、この際に長い側の導波路部分の樹脂出力口をふさいでしまって、長い側の導波路部分がうまく充填できなくなる可能性があった。
【００５４】
さらに上記分岐構造を有する導波路作製においては、樹脂を接触させるでもなく、吸引するでもない凹部端部が存在する場合も考えられる。このような場合、吸引に伴い上記凹部端部からの空気を巻き込んで樹脂を吸入してしまい、最終的に充填された導波路コア内部に欠陥が生じる恐れがある。なお、吸引しない単なる毛細管現象による充填の場合はこのような欠陥は発生しないが、充填速度が遅いという問題は残る。
【００５５】
そこで本発明では、分岐構造を有する導波路に対応させるべく、分岐の一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上を樹脂入力口とし、分岐のもう一方の側に形成された複数の凹部端部から吸引を行うと共に、上記樹脂入力、吸引を行わない残りの凹部端部を密閉して硬化性樹脂を進入させ、充填された樹脂内部に空気が閉じ込められることを防ぐことにより、分岐構造を有する導波路の場合でも、吸引を用いて充填時間を短縮できるだけでなく、欠陥のない導波路を作製できる方法を提案するものである。
【００５６】
図１〜図６に、本発明の高分子光導波路の製造方法における、硬化性樹脂を鋳型の凹部に進入させる工程の一例を模式的に示す。
図１は、原盤から鋳型を作製する工程を経て完成した４分岐構造のスターカプラー導波路の鋳型の正面図である。図１においては、鋳型１０の中央付近に位置する分岐の合流部分１１の両側に各４分岐したコア部分に相当する凹部が広がっており、該各凹部の両端で凹部が露出するように鋳型１０が厚み方向に各々独立して貫通され、計８つの凹部端部が形成された貫通孔１２が設けられている。
【００５７】
また、図２は、図１に示した鋳型１０とクラッド基材２０とを密着させた状態（鋳型−クラッド基材密着体）を鋳型側から見た正面図である。ここで、図１における８つの貫通孔１２を、各々図２に示すように４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと区別する。図３は、図２の鋳型−クラッド基材密着体の一定位置での断面図であり、図３（ａ）はＡＡ’、（ｂ）はＢＢ’での断面を示す。図からわかるように、図３（ａ）では鋳型１０のほぼ中央に分岐部分に相当する凹部が存在し、図３（ｂ）では４分岐した各々の凹部に対応する４つの露出した凹部端部１３が見られる。
【００５８】
このような状態で、まず図４に示すように、例えば貫通孔４ａからコアとなる硬化性樹脂３０を充填することにより貫通孔４ｄに存在する凹部端部（樹脂入力口）に上記硬化性樹脂を接触させ、次いで分岐の合流部分１１に対して貫通孔４ｄとは反対側に形成された貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ（それらに存在する各凹部端部）から吸引装置４０を用いて吸引を行うと共に、樹脂入力、吸引を行わないその他の貫通孔４ａ、４ｂ、４ｃを例えば可動蓋５０を用いて密閉する。この吸引が終了したところで、貫通孔４ｄから分岐の合流部分１１までのコアに相当する凹部、分岐の合流部分１１、及び該分岐の合流部分１１から貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄまでのコアに相当する凹部に、吸引隙間のない樹脂充填が完了する。
【００５９】
次に、この状態から図５に示すように、吸引口を貫通孔４ａ、４ｂ、４ｃとし、貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに新たにコアとなる硬化性樹脂３０を満たすことにより各貫通孔に存在する凹部端部に硬化性樹脂３０を接触させ、吸引装置４０により吸引を開始する。このような工程により、図６に示すように、全ての凹部とクラッド基材との間の空間に隙間なく導波路コアとなる硬化性樹脂を充填できる。この後、図６に示したダイシングラインＣＣ’に沿って切断することによって光導波路が完成する。
【００６０】
前記樹脂入力口とする凹部端部は少なくとも１つ以上であることが必要であるが、上記工程を経て樹脂を充填する場合、樹脂の無駄をなくし経済的な観点からは、樹脂入力口とする凹部端部
前記吸引ににおける減圧は、０．１〜１００ｋＰａの範囲が好ましく、１〜５０ｋＰａの範囲がより好ましい。上記減圧の程度は、減圧にかかる手間、充填速度、および鋳型にかかる圧力（鋳型の寿命に影響する）などを勘案して決められる。
【００６１】
なお、上記工程とは異なり、仮に貫通孔４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに硬化性樹脂３０を満たし、貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから吸引すると、結果的に図７に示すように、分岐したコアに相当する凹部のうち、より長い部分については樹脂が充填されていない欠陥部分が発生してしまう。そしてこの状態を解消することは難しい。
【００６２】
一方、仮に貫通孔４ｄに硬化性樹脂３０を満たし、貫通孔４ａ、４ｂ、４ｃをそのままにして貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから吸引すると、結果的に図８に示すように、分岐した導波路の合流部分１１以降に空気が巻き込まれてしまうため、凹部への硬化性樹脂の充填が一様ではなくなり、硬化後に光導波路の欠陥となる。そしてこの状態を解消することも難しい。
【００６３】
コア形成用の硬化性樹脂（コアとなる硬化性樹脂）としては放射線硬化性、電子線硬化性、熱硬化性等の樹脂を用いることができ、中でも紫外線硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。
前記コア形成用の紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂としては、紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマー若しくはモノマーとオリゴマーの混合物が好ましく用いられる。また、前記紫外線硬化性樹脂としてエポキシ系、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。
【００６４】
コア形成用の硬化性樹脂は、鋳型とクラッド基材との間に形成された空間（鋳型の凹部）に充填させるため、用いるコア形成用の硬化性樹脂はそれが可能なように十分低粘度であることが必要である。前記硬化性樹脂の粘度は１０〜２０００ｍＰａ・ｓの範囲が好ましく、２０〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲がより好ましく、３０〜７００ｍＰａ・ｓの範囲が、充填速度、コア形状の良さ及び光損失の少なさの点から好ましい。
但し、溶剤などを用いて硬化性樹脂の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。
【００６５】
このほかに、原盤に形成された光導波路コアに対応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、体積変化ができるだけ小さいものが望ましく、１０％以下、好ましくは０．０１〜４％の範囲にあることが望ましい。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できれば避ける方が好ましい。
【００６６】
コア形成用硬化性樹脂の硬化後の体積変化（収縮）を小さくするため、前記樹脂にポリマーを添加することができる。前記ポリマーはコア形成用硬化性樹脂との相溶性を有し、かつ該樹脂の屈折率、弾性率、透過特性に悪影響を及ぼさないものが好ましい。またポリマーを添加することにより体積変化を小さくする他、粘度や硬化樹脂のガラス転移点を高度に制御できる。前記ポリマーとしては例えばアクリル系、メタクリル酸系、エポキシ系のものが用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００６７】
コア形成用硬化性樹脂の硬化物の屈折率は１．２０〜１．６０の範囲、より好ましくは１．４〜１．６の範囲が好ましく、硬化物の屈折率が前記範囲内に入る２種類以上の屈折率の異なる樹脂が用いられる。
コア形成用の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より大きいことが必要である。コアとクラッドとの屈折率の差は、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。したがって、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。
【００６８】
また、前記充填を促進するため、前記系の減圧に加えて、鋳型の進入口から充填するコア形成用の硬化性樹脂を加熱することにより、より低粘度化することも有効な手段である。
【００６９】
−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３０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。
【００７０】
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５の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１０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１０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。
【００７１】
上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。
【００７２】
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１．５３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。
【００７３】
以上述べたような本発明の高分子光導波路の製造方法を実現する製造装置としては、本発明の高分子光導波路の製造装置を用いることが好ましい。
以下、本発明の高分子光導波路の製造装置の構成について説明する。
【００７４】
本発明の高分子光導波路の製造装置は、表面に分岐を有するコア部分に対応する凹部が形成されており、かつ、前記分岐の両側に広がった全ての各凹部が端部で露出するように鋳型を厚み方向に貫通させ凹部端部を形成した構造を有する鋳型、該鋳型をクラッド基材と密着させた状態で、前記分岐の一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上に硬化性樹脂を満たすことができる樹脂供給装置、前記鋳型をクラッド基材と密着させた状態で、前記分岐のもう一方の側に形成された複数の凹部端部のうち、少なくとも１つ以上を減圧することができる吸引装置、前記減圧するあるいは硬化性樹脂を満たす以外の残りの凹部端部を密閉できる可動式蓋、及び前記硬化性樹脂を硬化させる硬化装置を含むものである。
【００７５】
まず本発明の製造装置の第１の構成としては、前記鋳型が図１に示すように、それぞれの分岐のコア部分に対応する凹部が露出するように、鋳型の厚み方向にそれぞれ独立に貫通させ凹部端部を形成した構造をものが挙げられる。
【００７６】
鋳型における貫通孔が上記のように設けられることにより、貫通孔ごとに樹脂入力、吸引、密閉を選択すればよく、各貫通孔に存在する凹部端部に対して、樹脂入力、吸引、密閉のいずれかを確実に行うことができる。この場合、前記貫通孔の大きさは直径で０．１  〜１０ｍｍの範囲が好ましく、１〜３ｍｍの範囲がより好ましい。
【００７７】
第１の構成においては、樹脂供給装置、吸引装置、可動式蓋は、例えば図４に示したような構成で用いることができる。上記樹脂供給装置としては、微細な孔に樹脂液を滴下等できるようなものや、樹脂出口が設けられた貫通孔との嵌合部分を有するものなどであれば特に制限されない。また、前記吸引装置としては、例えば吸引する貫通孔にポンプにつながった減圧吸引管を挿入して減圧吸引するなどするものを用いることができる。さらに、前記可動式蓋としては、密閉する貫通孔に隙間なく嵌めこめるピン状のものや、密閉する凹部端部のみに貼り付けるフィルム状のものなどが用いられる。
【００７８】
充填後の樹脂を硬化させる硬化装置としては、特に限定されるものではないが、前記のような紫外線ランプ、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。
【００７９】
本発明の製造装置の第２の構成としては、前記鋳型が図９に示すように、それぞれの分岐のコア部分に対応する凹部が露出するように、鋳型の厚み方向に一括して貫通させ凹部端部を形成した構造をものが挙げられる。
【００８０】
図９に示すように、鋳型１０における貫通孔１５が一括して設けられることにより、貫通孔形成の手間が省けるだけでなく、後述する樹脂供給装置や吸引装置を用いることで、分岐後のコア部間が狭い光導波路作製においても、装置の調整を行うだけで樹脂入力、吸引、密閉を効率的に行うことができる。この場合、前記貫通孔１５の大きさは直径で０．１〜１０ｍｍの範囲が好ましく、１〜３ｍｍの範囲がより好ましい。
【００８１】
この構成においては、樹脂供給装置、吸引装置、可動式蓋としては、例えば図１０に示したような構成のものを用いることができる。図１０に示す樹脂供給装置６０は、図面における下方に前記貫通孔との嵌合部分６１が設けられており、この嵌合部分６１には図９の貫通孔１５に存在する凹部端部の間隔に対応して樹脂出口６２が設けられている。
【００８２】
そして、前記嵌合部分６１が貫通孔１５に嵌まり込み、樹脂出口６２と凹部端部との位置合わせを行えば、特定の凹部端部に密着してその部分だけに樹脂を供給し、隣接する他の凹部端部に樹脂が回り込まないように密閉させることができる。このような装置を用いることによって、鋳型の貫通孔が隣接する導波路で共用できるため、鋳型の設計自由度が増す利点がある。
吸引装置に関しても、上記と同様な構成で嵌合部分６１に吸引口を設ければ、同様の効果を得ることができる。また、硬化装置については前記第１の構成と同様である。
【００８３】
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、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、分岐導波路や導波路長さの長いものにおいても、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だけでなく、導波路欠陥のない光導波路を得ることができる。
【実施例】
【００８４】
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より限定されるものではない。
【００８５】
（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パターン露光した後現像して、長さ８ｃｍの凸部を形成した。次に、１２０℃でポストベークし、断面形状が５０μｍ角の正方形、全長６ｃｍでミキシング部分（合流部分）の長さが３ｃｍの４×４型のスターカプラーに相当する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（図１参照）。
【００８６】
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：ダウコーニングアジア社製）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５ｍｍの鋳型を作製した。さらに、該鋳型の両端側に、前記凹部が露出するように鋳型の厚み方向に直径３ｍｍの円柱形の貫通孔を独立して合計８つ設け、分岐した凹部の凹部端部を形成した。なお上記貫通孔及び貫通孔に至る導波路パターンも、予め前記パターン露光時のレジストパターンに記入しておく。
【００８７】
この鋳型の表面エネルギーは２０ｍＮ／ｍ、ショア硬度は４５°、二乗平均粗さＲｑは０．０５μｍであった。次に、この鋳型と、クラッド基材として鋳型より一回り大きいアートンフィルム（ＪＳＲ（株）社製、膜厚：１８８μｍ、屈折率：１．５１）とを接触させたところ、両者は密着した（図２参照）。
【００８８】
この状態で、ＰＤＭＳの鋳型の図２における４ｄの位置の貫通孔に、スポイトを用いて粘度が７００ｍＰａ・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貫通孔４ａに存在する樹脂入力口としての凹部端部に満たし、併せて貫通孔４ａ、４ｂ、４ｃに存在する各凹部端部を、別途用意した厚み３ｍｍのＰＤＭＳを密閉蓋として密閉した。
【００８９】
次いで、貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに吸引装置であるポンプの吸引部を装着し、２０ｋＰａに減圧することによりこれらの貫通孔に存在する凹部端部から吸引し、前記凹部とクラッド基材との間の空間に前記紫外線硬化性樹脂を充填したところ、約１分でミキシング部分から貫通孔４ａ、４ｂ、４ｃにつながる凹部以外の全領域に前記紫外線硬化性樹脂が充填された（図４参照）。
【００９０】
次に、貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの吸引部を外すと共に、スポイトでこれらの貫通孔を前記紫外線硬化樹脂脂で満たした。そして、貫通孔４ａ、４ｂ、４ｃの密閉蓋を外して、これらの貫通孔に前記同様吸引装置の吸引部を装着し減圧することにより、約３０秒で前記ミキシング部分から貫通孔４ａ、４ｂ、４ｃにつながる凹部にも充填が完了した（図５参照）。
【００９１】
上記状態で、ウシオ電機製コンベア一体型硬化システムにより、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、アートンフィルム表面に前記原盤の凸部と同じ形状で欠陥のないコア部が形成された。該コア部の屈折率は、１．５４であった。
【００９２】
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ィルムと同じ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、導波路端部をダイサーで切断してフレキシブルな高分子光導波路を作製した。
この分岐構造を有する高分子光導波路の挿入損失は１０ｄＢ、分岐比は１ｄＢであった（図６参照）。
【００９３】
（実施例２）
実施例１の鋳型の作製において、前記凹部が一括して露出するように直径３ｍｍの円柱形の貫通孔を鋳型の両端に１つずつ、計２つ設け、導波路４本に対して１つの貫通孔を形成し鋳型とした（図９参照）。
【００９４】
次いで、この鋳型の凹部への紫外線硬化性樹脂の充填を、貫通孔と同じ形状で導波路１箇所に相当する樹脂出口をもつ嵌合部分を有するディスペンサーを用い、前記図２の貫通孔４ａの位置に相当する凹部端部のみを樹脂入力口として紫外線硬化性樹脂が行き渡るようにして行った。具体的には、このディスペンサーの先端（嵌合部分）は、前記樹脂入力口としての凹部端部に位置決めすると、他の凹部端部がふさがるような密閉蓋が付属しているため、貫通孔４ａの位置に相当する凹部端部に樹脂出口を合わせることにより、前記樹脂入力が可能となる。
【００９５】
このディスペンサーにより、１つの凹部端部（４ａの位置に相当）に紫外線硬化性樹脂を満たし、一方、吸引装置としては、上記ディスペンサーの嵌合部分と同様に各凹部端部に対応して吸引口、密閉蓋が選択できる嵌合部分を有するものを用い、その他は実施例1と同様の工程を経ることによって分岐導波路を完成させた。
【００９６】
この分岐構造を有する高分子光導波路の挿入損失は１０ｄＢ、分岐比は１ｄＢであった。
また、このような方法によって、同じ面積のＰＤＭＳ鋳型に対してよりたくさんのパターンを埋め込むことができるため、クラッド基材となるアートンフィルムの使用量を実施例１に比べて削減することができた。
【００９７】
（比較例１）
実施例１において、紫外線硬化性樹脂を充填していない貫通孔４ａ、４ｂ、４ｃの位置の凹部端部を、蓋により密閉することなく貫通孔５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから吸引を行った。すると、スターカプラーの合流部分における紫外線硬化性樹脂の充填状況が、多量の空気の巻き込みにより悪化した。
作製された光導波路について、実施例１と同様の完成品評価を行ったが、挿入損失が２０ｄＢと極めて悪化した。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明における鋳型の一例の正面図である。
【図２】鋳型−クラッド基材密着体を鋳型側から見た正面図である。
【図３】鋳型−クラッド基材密着体の断面図である。
【図４】本発明における硬化性樹脂を鋳型の凹部に進入させる工程の一例を示す概略図である。
【図５】硬化性樹脂を鋳型の凹部に進入させる工程の一例を示す概略図である。
【図６】凹部とクラッド基材との間の空間に硬化性樹脂が良好に充填された状態を示す模式図である。
【図７】凹部とクラッド基材との間の空間への硬化性樹脂の充填が不良な状態の一例を示す模式図である。
【図８】凹部とクラッド基材との間の空間への硬化性樹脂の充填が不良な状態の他の一例を示す模式図である。
【図９】本発明における鋳型の他の一例を示す正面図である。
【図１０】本発明における樹脂供給装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０  鋳型
１１  分岐の合流部分
１２、１５  貫通孔
１３  凹部
２０  クラッド基材
３０  硬化性樹脂
４０  吸引装置
５０  可動蓋
６０  樹脂供給装置
６１  嵌合部分
６２  樹脂出口
【図１】
2005043652.tif 000002
【図２】
2005043652.tif 000003
【図３】
2005043652.tif 000004
【図４】
2005043652.tif 000005
【図５】
2005043652.tif 000006
【図６】
2005043652.tif 000007
【図７】
2005043652.tif 000008
【図８】
2005043652.tif 000009
【図９】
2005043652.tif 000010
【図１０】
2005043652.tif 000011