(57)【要約】      （修正有）【課題】どの積層面のコアでも自由な配置が可能な積層型高分子光導波路、及び積層型高分子光導波路の製造方法を提供する。【解決手段】光透過性クラッドフィルム上に光導波路コアを有する導波路フィルム２枚以上がクラッド形成用硬化性樹脂の硬化層により積層された積層型高分子光導波路であって、積層型高分子光導波路の端部において、少なくとも１つのコアを含み、積層型高分子光導波路の積層方向にそれぞれ独立して屈曲可能な複数の短冊状構造を有する積層型高分子光導波路、及び以下の１）〜３）の工程を有する積層型高分子光導波路の製造方法である。１）２枚以上の導波路フィルムを作製する工程、２）２枚以上の導波路フィルムをクラッド形成用硬化性樹脂により積層する工程３）積層した導波路フィルムの積層体に複数の短冊状構造を形成する工程。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性クラッドフィルム上に少なくとも光導波路コアを有する導波路フィルム２枚以上が前記光透過性クラッドフィルムと屈折率が近いクラッド形成用硬化性樹脂の硬化層により積層されている積層型高分子光導波路であって、
前記積層型高分子光導波路の端部において、少なくとも１つの光導波路コアを含み、前記積層型高分子光導波路の積層方向にそれぞれ独立して屈曲可能な複数の短冊状構造を有することを特徴とする積層型高分子光導波路。
【請求項２】
前記導波路フィルムの端部近傍において、光導波路コアの存在しない領域が切除されていることを特徴とする請求項１に記載の積層型高分子光導波路。
【請求項３】
少なくとも１つの短冊状構造が屈曲されることにより、異なる短冊状構造の光導波路コア端面が所定の間隔で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の積層型高分子光導波路。
【請求項４】
少なくとも１つの短冊状構造が屈曲された状態で、複数の短冊状構造の端部が固定面上に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の積層型高分子光導波路。
【請求項５】
複数の短冊状構造の端部が光コネクタに固定されていることを特徴とする請求項４に記載の積層型高分子光導波路。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の積層型高分子導波路の製造方法であって、以下の１）〜３）の工程を有する積層型高分子光導波路の製造方法。
１）以下のａ）〜ｅ）の工程を２回以上行って２枚以上の導波路フィルムを作製する工程
ａ）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化樹脂層から形成され、光導波路コア凸部に対応する凹部を有する鋳型を準備する工程
ｂ）鋳型に光透過性クラッドフィルムを密着させる工程
ｃ）光透過性クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部にコア形成用硬化性樹脂を充填する工程
ｄ）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させる工程
ｅ）鋳型を光透過性クラッドフィルムから剥離する工程
２）前記２枚以上の導波路フィルムをクラッド形成用硬化性樹脂により積層する工程
３）前記積層した導波路フィルムの積層体に複数の短冊状構造を形成する工程
【請求項７】
前記鋳型として、複数のアライメントマーク作製用凹部を有するものを用いて各導波路フィルムにアライメントマークを作製し、前記２枚以上の導波路フィルムを、前記アライメントマークを利用して積層する工程を有することを特徴とする請求項６に記載の積層型高分子光導波路の製造方法。
【請求項８】
さらに、前記少なくとも１つの短冊状構造を屈曲させ、異なる短冊状構造の光導波路コア端面が所定の間隔で配置、固定された状態で、複数の短冊状構造の端部を同時に切断する工程を有することを特徴とする請求項６または７に記載の積層型高分子光導波路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路、特に積層型高分子光導波路及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
しかし、（１）の選択重合法はフイルムの貼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り、（４）の方法は、得られるコア径の精度に課題がある。また、（５）の方法はコア層とクラッド層との十分な屈折率差がとれないという問題がある。
現在、性能的に優れた実用的な方法は、（２）や（３）の方法のみであるが前記のごときコストの問題がある。そして（１）ないし（５）のいずれの方法も、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用しうるものではない。
【０００３】
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、その上に平面基板（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。
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面基板とをクランプ用治具で固着し、さらにパターン基板と平面基板との接触部分を樹脂でシールなどした後減圧して、モノマー（ジアリルイソフタレート）溶液をキャピラリーに充填して、高分子光導波路を製造する方法を提案した（以下の特許文献１参照）。この方法はコア形成用樹脂材料としてポリマー前駆体材料を用いる代わりにモノマーを用いて充填材料を低粘度化し、キャピラリー内に毛細管現象を利用して充填させ、キャピラリー以外にはモノマーが充填されないようにする方法である。
しかし、この方法はコア形成用材料としてモノマーを用いているため、モノマーが重合してポリマーになる際の体積収縮率が大きく、高分子光導波路の透過損失が大きくなるいう問題がある。
また、この方法は、パターン基板と平面基板とをクランプで固着する、あるいはこれに加えさらに接触部を樹脂でシールするなど煩雑な方法であり、量産には向かず、その結果コスト低下を期待することはできない。また、クラッドとして厚さがｍｍオーダーあるいは１ｍｍ以下のフィルムを用いる高分子光導波路の製造に適用することは不可能である。
【０００４】
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として、ソフトリソグラフィーの一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を利用してマスター基板のナノ構造を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。以下の非特許文献１には詳しい解説記事が記載されている。
【０００５】
又はハーバード大学の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（以下の特許文献２を参照）。
しかし、この特許に記載の製造方法を高分子光導波路の製造に適用しても、光導波路のコア部は断面積が小さいので、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、モノマー溶液が重合して高分子になるときに体積変化を起こしコアの形状が変化し、透過損失が大きくなるという欠点を持つ。
【０００６】
また、ＩＢＭチュリッヒ研究所のB. MichelらはＰＤＭＳを用いた高解像度のリソグラフィー技術を提案しており、この技術により数十ｎｍの解像力が得られると報告している。詳しい解説記事は、以下の非特許文献２に記載されている。
このように、ＰＤＭＳを使ったソフトリソグラフィー技術や、毛細管マイクロモールド法は、ナノテクノロジーとして最近、米国を中心に注目を集めている技術である
【０００７】
しかしながら、前記のごときマイクロモールド法を用いて光導波路を作製すると、硬化時の体積収縮率を小さくする（したがって透過損失を小さくする）ことと、充填を容易にするために充填液体（モノマー等）を低粘度化することを両立させえない。したがって、透過損失を小さくすることを優先的に考慮すると、充填液体の粘度をある限度以下にすることができず、充填速度が遅くなり、量産は望めない。また前記のマイクロモールド法は、基板としてガラスやシリコン基板を用いることが前提になっており、フレキシブルなフィルム基材を用いることは考慮されていない。
【０００８】
これに対して本発明者等は特願２００３−５８８７１号、特願２００３−５８８７２号として、フィルム基材に光導波路を設けたフレキシブル高分子光導波路を極めて低コストで作製する方法を提案した。この方法により作製した高分子光導波路は、損失ロスが少なく高精度のコア形状を維持し、また、全体としてフレキシブルであるので各種機器への自由な装填が可能であるが、さらに回路の集積度を高めるためには、高分子光導波路同士を積層した構造、又は光導波路を電気回路基板に積層した構造とするのが有効である。しかし、フレキシブルな高分子光導波路を積層する際の位置決めは容易なことではない。
【０００９】
そこでさらに本発明者らは特願２００２−２２４６４２号として、導波路フィルムに、アライメントマークを導波路コア部分と同時に作製し、これを利用し積層する積層型高分子光導波路の製造方法を提案した。その目的は、高分子光導波路の積層を容易にするために、アライメントマークを付けた高分子光導波路の製造方法を提供することにあり、さらにアライメントマークを利用して積層する積層型高分子光導波路の製造方法を提供することにある。
【００１０】
特願２００２−１８７４７３号、及び特願２００２−２２４６４２号は、光導波路のクラッドを構成するものとして脂環式アクリル樹脂フイルム、あるいは脂環式オレフィン樹脂フイルム等が用いられている。
このフィルムを貫通する方向に光導波路コアを形成することは困難であるため、異なる積層面に属する導波路を、たとえばＭＴコネクタのようなコアを等間隔で一直線上に並べた配置をもつ光コネクタに導びくのが難しい。
例えば、以下の特許文献３に示されているように、単層のコア部分に対して正確に厚みを制御した上下クラッド構造をもち、かつコア部分が全体の厚みの中心に位置するような導波路フィルムを作製し、この導波路フィルムを複数積層して、積層方向に一直線に導波路コア断面を並べる方法でも、異なる積層面をもつ導波路を同一のＭＴコネクタに導くことが可能である。しかし配置の自由度は小さく、たとえば積層面にある導波路端面のうち任意のいくつかだけを選択して一直線上に等ピッチで配置することはできない。これは光ファイバーをポリイミドフィルムに布線して作られる光ファイバー配線板と比較して自由度が小さいことを意味する。
【特許文献１】特許第３１５１３６４号明細書
【特許文献２】米国特許６３５５１９８号明細書
【特許文献３】特開平１１−１８３７４７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）
【非特許文献２】IBM J. REV. & DEV. VOL. 45 NO. 5 SEPTEMBER 2001
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記の従来の問題点に鑑みてなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
本発明の目的は、どの積層面に属する光導波路コアであっても自由に配置することが可能な積層型高分子光導波路、及び該積層型高分子光導波路を低コストで簡便に製造可能な積層型高分子光導波路の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題は、以下の本発明の積層型高分子光導波路及びその製造方法により解決される。
＜１＞  光透過性クラッドフィルム上に少なくとも光導波路コアを有する導波路フィルム２枚以上が前記光透過性クラッドフィルムと屈折率が近いクラッド形成用硬化性樹脂の硬化層により積層されている積層型高分子光導波路であって、前記積層型高分子光導波路の端部において、少なくとも１つの光導波路コアを含み、前記積層型高分子光導波路の積層方向にそれぞれ独立して屈曲可能な複数の短冊状構造を有することを特徴とする積層型高分子光導波路である。
【００１３】
＜２＞  前記導波路フィルムの端部近傍において、光導波路コアの存在しない領域が切除されていることを特徴とする前記＜１＞に記載の積層型高分子光導波路である。
【００１４】
＜３＞  少なくとも１つの短冊状構造が屈曲されることにより、異なる短冊状構造の光導波路コア端面が所定の間隔で配置されていることを特徴とする前記＜１＞に記載の積層型高分子光導波路である。
【００１５】
＜４＞  少なくとも１つの短冊状構造が屈曲された状態で、複数の短冊状構造の端部が固定面上に固定されていることを特徴とする前記＜３＞に記載の積層型高分子光導波路である。
【００１６】
＜５＞  複数の短冊状構造の端部が光コネクタに固定されていることを特徴とする前記＜４＞に記載の積層型高分子光導波路である。
【００１７】
＜６＞  前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の積層型高分子導波路の製造方法であって、以下の１）〜３）の工程を有することを特徴とする積層型高分子光導波路の製造方法。
１）以下のａ）〜ｅ）の工程を２回以上行って２枚以上の導波路フィルムを作製する工程
ａ）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化樹脂層から形成され、光導波路コア凸部に対応する凹部を有する鋳型を準備する工程
ｂ）鋳型に光透過性クラッドフィルムを密着させる工程
ｃ）光透過性クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部にコア形成用硬化性樹脂を充填する工程
ｄ）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させる工程
ｅ）鋳型を光透過性クラッドフィルムから剥離する工程
２）前記２枚以上の導波路フィルムをクラッド形成用硬化性樹脂により積層する工程
３）前記積層した導波路フィルムの積層体に複数の短冊状構造を形成する工程
【００１８】
＜７＞  前記鋳型として、複数のアライメントマーク作製用凹部を有するものを用いて各導波路フィルムにアライメントマークを作製し、前記２枚以上の導波路フィルムを、前記アライメントマークを利用して積層する工程を有することを特徴とする前記＜６＞に記載の積層型高分子光導波路の製造方法である。
【００１９】
＜８＞  さらに、前記少なくとも１つの短冊状構造を屈曲させ、異なる短冊状構造の光導波路コア端面が所定の間隔で配置、固定された状態で、複数の短冊状構造の端部を同時に切断する工程を有することを特徴とする前記＜６＞または＜７＞に記載の積層型高分子光導波路の製造方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の積層型高分子光導波路によれば、使用する光透過性フィルムに厚みむらがあったとしても、導波路フィルムのフレキシブル性を活かして、積層方向の位置決めが容易になる。このため、他の構造の導波路や光ファイバー布線基板に比べて低コストでかつ低接続損失で光コネクタと接続できる利点がある。またどの積層面に属する光導波路コアであっても自由に配置して光コネクタに導くことが可能になる。
また、本発明の高分子光導波路の製造方法によれば、製造工程が極めて単純化され容易に積層型高分子光導波路を製造することができ、従来の積層型高分子光導波路の製造方法に比較し、極めて低コストで積層型高分子光導波路を製造することが可能となる。また、本発明の積層型高分子光導波路の製造方法により、損失ロスが少なく高精度であり、かつ各種機器への自由な装填を可能とするフレキシブルな積層型高分子光導波路が得られる。さらに積層型高分子光導波路の形状等を自由に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜積層型高分子光導波路＞
本発明の積層型高分子光導波路は、光透過性クラッドフィルム上に少なくとも光導波路コアを有する導波路フィルム２枚以上が前記光透過性クラッドフィルムと屈折率が近いクラッド形成用硬化性樹脂の硬化層により積層されている積層型高分子光導波路であって、前記積層型高分子光導波路の端部において、少なくとも１つの光導波路コアを含み、前記積層型高分子光導波路の積層方向にそれぞれ独立して屈曲可能な複数の短冊状構造を有することを特徴としている。前記の「クラッドフィルムと屈折率の近いクラッド用硬化性樹脂の硬化層」における「近い」とは、両者の屈折率の差が０．０１以内にある場合を意味する。
すなわち、本発明の積層型高分子光導波路は、導波路フィルムの大部分が接着積層され、複数の光導波路コアの相対位置が固定されていても、端面が他の部分と独立にフレキシブルに位置決めできる構造であることにより、任意の端面のみを一箇所もしくは一直線に揃えて発光素子、受光素子、光コネクタ等に導くことが可能である。
【００２２】
本発明の積層型高分子光導波路は、その端部において短冊状構造を有し、該短冊状構造は、隣接部分および積層型高分子光導波路本体とは独立に積層方向に屈曲することが可能である。
【００２３】
本発明の積層型高分子光導波路を図面を参照して説明する。図１は、本発明の積層型高分子光導波路の一形態を模式的に示す図であり、図１（Ａ）は上面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）で示す積層型高分子光導波路の端部（短冊状構造）を屈曲させ光導波路コア端面を一直線上に揃えた状態を示す図である。図１に示す積層型高分子光導波路１００は、光透過性クラッドフィルム上に光導波路コア１０１ａを８本有する導波路フィルム１０１（図１（Ｃ）に示す）、及び透過性クラッドフィルム上に光導波路コア１０２ａを８本有する導波路フィルム１０２（図１（Ｄ）に示す）を前記光透過性クラッドフィルムと屈折率が近いクラッド形成用硬化性樹脂の硬化層により積層してなる。
【００２４】
積層型高分子光導波路１００の両端部近傍は、図１（Ａ）に示すように切り込み（破線で示す）が入れられていて、積層型高分子光導波路１００の両端部（図１（Ａ）の上下）に、短冊状構造１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ、１００ｆ、１００ｇ、及び１００ｈを有する。短冊状構造１００ａ〜１００ｆの端部には、それぞれ４つの光導波路コアの端部が存在している。導波路フィルム１０１及び１０２が可撓性であるため、短冊状構造１００ａ〜１００ｆは、それぞれ独立して積層方向に屈曲可能であり、各短冊状構造の光導波路コア端面が所定の間隔で配置されるように屈曲できる。換言すると、各短冊状構造に存在する光導波路コアは一直線上に配置しうる。
【００２５】
以上の短冊状構造は、例えば、以下のようにして形成することができる。図２は、２枚の導波路フィルム１０１、１０２を積層して、端部近傍に短冊状構造を形成し、光導波路コア端面を一直線に揃えて発光素子に取り付ける態様を示す。図２（Ａ）は、図１（Ｃ）、（Ｄ）に示す２枚の導波路フィルム１０１、１０２を積層した直後の状態を示し、この状態では、各光導波路コアの端面は一直線上に配置されていない。次いで、図１（Ａ）、図２（Ｂ）において破線で示す８箇所のダイシングラインに沿って、積層したものの端部近傍を切断し、短冊状構造を形成して、積層型高分子光導波路１００とする。次いで、図２（Ｃ）に示すように、各導波路フィルムに属する光導波路コア端面が一直線上に配置するように、形成した短冊状構造を屈曲させる。この状態で、積層型高分子光導波路１００をＶＣＳＥＬアレイ１１０の１×８の発光素子が配列された発光面に接着する。接着は、一直線上に配置された光導波路コア１０１ａ、１０２ａがＶＣＳＥＬアレイ１１０の１×８の発光素子と一致するように行う。積層型高分子光導波路１００をＶＣＳＥＬアレイ１１０に接着した状態（図２（Ｃ）の右側面図に対応）を図３に示す。
【００２６】
以上のように、前記短冊状構造に存在する光導波路コアは、積層方向において、短冊状構造の長さの範囲内で自由に位置決めすることが可能である。具体例を示すと長さ１５．７ｍｍ（図１（Ａ）の破線の長さ）の短冊状構造を積層型高分子光導波路の端部に形成し、曲率半径を１０ｍｍとすると、積層型高分子光導波路本体から９０度直角に曲げた状態に一部の光導波路コア端面を位置決めすることが可能になる。
【００２７】
また、前記短冊状構造は、予め、導波路フィルムの光導波路コアの存在しない領域を切除しておくことが好ましい。図４はその形態を示す図である。図４においては、図１の積層型高分子光導波路と同一の構成要素には同じ符号を付している。図４（Ａ）は、導波路フィルム１０１の上面図であり、図４（Ｂ）は導波路フィルム１０２の上面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、導波路フィルム１０１、１０２は、光導波路コアの存在しない領域が切除されている。図４（Ｃ）は、導波路フィルム１０１、１０２を積層した状態を示す上面図である。
【００２８】
図４に示した導波路フィルムを用いた積層型高分子光導波路への短冊状構造の形成は、例えば、以下のようにして行うことができる。図５は、２枚の導波路フィルム１０１、１０２を積層して、端部近傍に短冊状構造を形成し、光導波路コア端面を一直線に揃えて光コネクタに固定する態様を示す、図４に対応する図である。図５において、図４と同一の構成要素には同じ符号を付している。図５（Ａ）は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す２枚の導波路フィルム１０１、１０２を積層した直後の状態を示し、この状態では、各光導波路コアの端面は一直線上に配置されていない。この状態において、図５のＡ−Ａ線の断面、Ｂ−Ｂ線の断面は、それぞれ、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す通り、光導波路コアが存在しない領域が切除されている。次いで、図５（Ｂ）の破線で示す４箇所のダイシングラインに沿って、積層したものの端部近傍を切断し、短冊状構造を形成する。次いで、図５（Ｃ）に示すように、各導波路フィルムに属する光導波路コア端面が一直線上に配置するように、形成した短冊状構造を屈曲させる。このとき、積層型高分子光導波路１００の短冊状構造端部近傍のそれぞれの下面は同一面内にある。積層型高分子光導波路１００の端部近傍の下面は、種々の光学コネクタに存在する面に接着することができ、図５（Ｄ）は、ＭＴコネクタ１１１のデータム面１１１ａに接着した状態を示す。
【００２９】
図２に示すように、光導波路コアの存在しない領域を予め切除しておくと、接着面積を減らすことができ、その結果、接着時の収縮が少なくなる上に、屈曲させやすくなる利点があり、さらに光導波路コアを所定の位置に配置する場合に段差の発生を防ぐことができ、各光導波路コア端面を同一直線上に配置することができると同時に各短冊状構造端部近傍の下面を同一平面内にとすることができる。
【００３０】
また、異なる短冊状構造端面に存在する複数の光導波路コア端面が、例えばＭＴコネクタの端部に揃うように２５０μｍのピッチで一直線に並ぶように、所定の間隔で配置されるようにすることもできる。これは少なくとも１つの短冊状構造を屈曲させて、隣接する短冊状構造と積層方向の位置を揃えることによって実現することができる。短冊状構造を形成するためには、導波路フィルムの積層体を切断する必要があるが、例えばダイサーによる切断を想定すると、その切りしろは概ね１００μｍ程度であり、前記例で説明したように２５０μｍピッチで光導波路コア端面が並ぶことに支障はない。
【００３１】
前記複数の光導波路コア端面の相対的な位置関係が維持されるようにするためには、少なくとも１つの短冊状構造が屈曲された状態で少なくとも端部が固定面上に固定されていればよい。固定面は、前記短冊状構造が接着できる材質をもつ平面構造である。固定面は、積層型高分子導波路を構成する光透過性クラッドフィルムの一部を延長することによって容易に定めることが可能である。
【００３２】
さらに、前記固定面がＭＴコネクタのような位置決めピン等機械的な手段で他の光導波路や光ファイバーと接続できる光コネクタの場合、接着し端面を揃えることによって、光導波路コア端面を他の光導波路と容易に接続することが可能になる。より具体的に説明する。例えば、光透過性クラッドフィルムの厚み２００μｍ、光導波路コアの断面形状が５０μｍの矩形の場合、ＭＴコネクタの材質（エポキシ樹脂）と光透過性クラッドフィルムとを接着する接着層の厚みを１０μｍとして、光導波路コアの中心から２３５μｍ（＝２００＋５０／２＋１０）の位置に積層方向の固定面を設けることによって、２５０μｍピッチの直線上に光導波路コアが配列され、接着完了後に光導波路コア中心を他のファイバーなどと容易に接続できる。
【００３３】
＜積層型高分子光導波路の使用材料＞
前記導波路フィルムに用いる光透過性クラッドフィルムの厚みは２０μｍ〜２ｍｍであることが好ましい。２０μｍより膜厚が薄いと、導波路フィルムを積層する際のハンドリングが容易でなくなり、導波路フィルム単体としての機械的強度を保つことが難しく、製造時に光導波路コアに曲げの力が加わってコアに歪が入りやすく、歩留まりの悪化や性能が著しく低下する虞があり、また、クラッドフィルムとしての機能が不完全になり、光の漏れを生じる可能性が出てくる。
また、前記の点以外にコスト面からみても、導波路フィルムはその設計ピッチ（積層方向のコアピッチ）が許す限り厚いほうが望ましい。これは一般に光導波路として用いることができるクラッド用硬化性樹脂（紫外線硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂）の価格が高いため、なるべくその使用量を減らすほうが低コストになるためである。しかし、光透過性クラッドフィルムが２ｍｍより厚くなるとフィルムが剛直となり、各光導波路の分配やコネクタへの結合時に余裕がなくなるので、２ｍｍ以下にすることが好ましい。
光透過性クラッドフィルムが薄く、必要なコアピッチを得るためにクラッド用硬化性樹脂の使用量が多くなる場合には、導波路フィルムとして、クラッドフィルムの上に光導波路コアを有し、その上にクラッド用硬化性樹脂等の硬化層を介して他の光透過性クラッドフィルムが設けられているものを用いることができる。
【００３４】
前記クラッド用硬化性樹脂は導波路フィルム同士を貼り合わせる接着剤の機能も果たす。前記硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂を用いることによって、良好な光透過性を確保することができる。紫外線硬化性樹脂はアクリル系、エポキシ系など各種存在するが、無溶剤系のもので体積収縮率が４〜５％程度のものが市販されており入手可能である。さらに、この部分に熱硬化性樹脂を用いることによってさらに体積収縮率を下げることも可能であるが、この場合、加熱温度により他の部位、たとえば保持治具やクラッドフィルムの熱膨張率の違いなどを配慮する必要がある。
体積収縮率に関しては、コア上面とその上に位置するクラッドフィルムとの間の間隙に存在するクラッド用硬化性樹脂の硬化層の厚さはコア分だけ薄いため、その厚さを１０μｍ以下にすることも容易である。したがって、この部分の体積収縮に伴うピッチ変化は無視することが可能である。
【００３５】
［導波路フィルムの作製］
次に、導波路フィルムの作製方法について説明すると、先ず、光導波路コアに対応する凸部を形成した原盤に、鋳型形成用硬化性樹脂を塗布或いは注型し、該樹脂を硬化させ、得られる硬化樹脂層を原盤から剥離して光導波路コア凸部に対応する凹部を有する鋳型を準備し、該鋳型にクラッドフィルムを密着させ、鋳型の凹部にコア形成用硬化性樹脂を充填し、充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、最後に鋳型を剥離して導波路フィルムを得る。また、その後同様のクラッドフィルムをコア形成面に接着剤（クラッド形成用硬化性樹脂等）により積層して他の態様の導波路フィルムとすることができる。この態様の導波路フィルムは、具体的には、前記のごとき方法により作製した導波路フィルムの上に、クラッドフィルムの屈折率と近い接着剤を用いて他のクラッドフィルムを貼り合わせて得られる。用いる接着剤は紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂が好ましく用いられ、例えば、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用いられる。
また、前記２つのクラッドフィルムの屈折率差は小さい方が好ましく、その差は０．０５以内、好ましくは０．００１以内、更に好ましくは差がないことが光の閉じ込めの点からみて好ましい。
【００３６】
＜積層型高分子光導波路の製造方法＞
前述の本発明の積層型高分子光導波路は、本発明の積層型高分子光導波路の製造方法により製造することができる。すなわち、本発明の積層型高分子光導波路の製造方法は、前記本発明の積層型高分子導波路の製造方法であって、以下の１）〜３）の工程を有することを特徴としている。
１）以下のａ）〜ｅ）の工程を２回以上行って２枚以上の導波路フィルムを作製する工程
ａ）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化樹脂層から形成され、光導波路コア凸部に対応する凹部を有する鋳型を準備する工程
ｂ）鋳型に光透過性クラッドフィルムを密着させる工程
ｃ）光透過性クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部にコア形成用硬化性樹脂を充填する工程
ｄ）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させる工程
ｅ）鋳型を光透過性クラッドフィルムから剥離する工程
２）前記２枚以上の導波路フィルムをクラッド形成用硬化性樹脂により積層する工程
３）前記積層した導波路フィルムの積層体に複数の短冊状構造を形成する工程
【００３７】
以下、本発明の積層型高分子導波路の製造方法の１）〜３）の工程について詳述する。
【００３８】
１）導波路フィルムを作製する工程
以下に、本発明による導波路フィルムの作製方法を工程順に説明する。
ａ）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化樹脂層から形成され、光導波路コア凸部に対応する凹部を有する鋳型を準備する工程
鋳型の作製は、光導波路コアに対応する凸部を形成した原盤を用いて行うのが好ましいが、これに限定されるものではない。以下では、原盤を用いる方法について説明する。
【００３９】
＜原盤の作製＞
光導波路コアに対応する凸部を形成した原盤の作製には、従来の方法、たとえばフォトリソグラフィー法やＲＩＥ法を特に制限なく用いることができる。また、本出願人が先に出願した電着法又は光電着法により高分子光導波路を作製する方法（特願２００２−１０２４０号）も、原盤を作製するのに適用できる。原盤に形成される光導波路コアに対応する凸部の大きさは一般的に５〜５００μｍ程度、好ましくは４０〜２００μｍ程度であり、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程度と更に大きなコア部を持つ光導波路も利用される。
【００４０】
＜鋳型の作製＞
鋳型は、前記のようにして作製した原盤の光導波路コアに対応する凸部が形成された面に、鋳型形成用硬化性樹脂を塗布したり注型し、必要に応じ乾燥処理をした後、該樹脂を硬化させ、次いでその硬化樹脂層を剥離して作製される。また、鋳型には、前記凸部に対応する凹部にコア形成用硬化性樹脂を充填するための進入口、及び前記凸部に対応する凹部から前記樹脂を排出させるための排出口が形成されるが、その形成方法は特に制限はない。原盤に予め進入口や排出口に対応する凸部を設けておくこともできるが、簡便な方法としては、例えば、原盤に鋳型形成用硬化性樹脂の硬化樹脂層を形成した後剥離して型をとり、その後、型の両端を前記凹部が露出するように切断することにより進入口及び排出口を形成する方法が挙げられる。
また、鋳型凹部に連通する貫通孔を凹部の両端に設けることが有効である。進入口側の貫通孔は液（樹脂）溜まりとして利用でき、排出側の貫通孔は減圧吸引管をその中に挿入して凹部内部を減圧吸引装置に接続することができる。貫通孔は、凹部のピッチにより、各凹部に対応してそれぞれ設けてもよく、また、各凹部に共通に連通する１つの貫通孔を設けてもよい。
前記硬化樹脂層の厚さは、鋳型としての取り扱い性を考慮して適宜決められるが、一般的に０．１〜５０ｍｍ程度が適切である。
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することが望ましい。
【００４１】
鋳型形成用硬化性樹脂としては、その硬化物が原盤から容易に剥離できること、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、凹部形状を維持する硬さ（硬度）を有すること、光透過性クラッドフィルムとの密着性が良好なことが好ましい。鋳型形成用硬化性樹脂には、必要に応じて各種添加剤を加えることができる。
鋳型形成用硬化性樹脂は、原盤の表面に塗布や注型等することが可能で、また、原盤に形成された個々の光導波路コアに対応する凸部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、たとえば、５００〜７０００ｍＰａ・ｓ程度を有することが好ましい。（なお、本発明において用いる「鋳型形成用硬化性樹脂」の中には、硬化後、弾性を有するゴム状体となるものも含まれる。）また、粘度調節のために溶剤を、溶剤の悪影響が出ない程度に加えることができる。
【００４２】
前記鋳型形成用硬化性樹脂としては、前記のごとき剥離性、機械強度・寸法安定性、硬度、光透過性クラッドフィルムとの密着性の点から、硬化後、シリコーンゴム（シリコーンエラストマー）又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。
【００４３】
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無く又は少なく、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。
【００４４】
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、光透過性クラッドフィルムから剥離させずに、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光透過性クラッドフィルムとが剥がれないような工夫が必要になる。
【００４５】
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程度のものが好ましく、さらには、２０００〜５０００ｍＰａ・ｓ程度のものがより好ましい。
【００４６】
さらに、鋳型の表面エネルギーは、１０ｄｙｎ／ｃｍ〜３０ｄｙｎ／ｃｍ、好ましくは１５ｄｙｎ／ｃｍ〜２４ｄｙｎ／ｃｍの範囲にあることが、基材フィルムとの密着性とコア形成用硬化性樹脂の浸透速度の点からみて好ましい。
鋳型のシェア（Ｓｈａｒｅ）ゴム硬度は、１５〜８０、好ましくは２０〜６０であることが、型取り性能、凹部形状の維持、剥離性の点からみて好ましい。
鋳型の表面粗さ（二乗平均粗さ（ＲＭＳ））は、０．５μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下、より好ましくは０．０５μｍ以下にすることが、形成されたコアの光導波特性において光損失を大幅に低減できる。
【００４７】
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、以下のｂ）の工程において鋳型を光透過性クラッドフィルムに密着させる際、位置決めが容易に行え、また、以下のｃ）の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。
【００４８】
前記硬化性オルガノポリシロキサン、中でも硬化後シリコーンゴムとなる液状シリコーンゴムは、光透過性クラッドフィルムとの密着性と剥離性という相反した特性に優れ、ナノ構造を写し取る能力を持ち、シリコーンゴムと光透過性クラッドフィルムとを密着させると液体の進入さえ防ぐことができる。このようなシリコーンゴムを用いた鋳型は高精度に原盤を写し取り、光透過性クラッドフィルムによく密着するため、鋳型と光透過性クラッドフィルムの間の凹部のみに効率よくコア形成用樹脂を充填することが可能となり、さらに光透過性クラッドフィルムと鋳型の剥離も容易である。したがって、この鋳型からは高精度に形状を維持した高分子光導波路を、極めて簡便に作製することができる。
【００４９】
また、前記硬化樹脂層、とりわけ硬化樹脂層がゴム弾性を有する場合、硬化樹脂層の一部すなわち原盤凸部を写し取る部分以外の部分を他の剛性材料に置き換えることができ、この場合、鋳型のハンドリング性が向上する。
【００５０】
ｂ）前記鋳型に光透過性クラッドフィルムを密着させる工程
本発明において用いる光透過性クラッドフィルムとしては、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。光透過性クラッドフィルムの屈折率は、１．５５より小さく、１．５０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０．０１以上小さいことが必要である。また、光透過性クラッドフィルムの材質としては、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、光透過性クラッドフィルムが鋳型及び／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。
プラスチック基材の中でも、フレキシブルなフィルム基材を用いた高分子光導波路は、カプラー、ボード間の光配線や光分波器等としても使用できる。前記フィルム基材は、作製される高分子光導波路の用途に応じて、その屈折率、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。
【００５１】
前記光透過性クラッドフィルムの材料としては、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、前記光透過性クラッドフィルムが鋳型及び／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。
【００５２】
前記脂環式アクリル樹脂としては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（株）製）等が用いられる。
また、脂環式オレフィン樹脂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から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ので特に本発明の高分子光導波路の作製に適している。
【００５３】
前記光透過性クラッドフィルムの屈折率は、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。
【００５４】
ｃ）光透過性クラッドフィルムを密着させた鋳型の凹部にコア形成用硬化性樹脂を充填する工程
鋳型凹部にコア形成用硬化性樹脂を充填するには、鋳型に鋳型より一回り大きいサイズの光透過性クラッドフィルムを密着させ、凹部の進入口にコア形成用硬化性樹脂を少量垂らし毛細管現象を利用して充填したり、凹部にコア形成用硬化性樹脂を加圧充填したり、凹部の排出口を減圧吸引したり、あるいは加圧充填と減圧吸引の両方を行うなどにより充填することができる。前記のごとく凹部端部に貫通孔を設けた場合は、進入側貫通孔に樹脂を溜め加圧充填したり、排出側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ことができる。
また、前記加圧充填と減圧吸引を併用する場合はこれらを同期して行うことがさらに、前記加圧充填において圧力を段階的に増加させ、前記減圧吸引において圧力を段階的に減少させることが、鋳型が安定して固定された状態で、コア形成用硬化性樹脂をより高速に注入する相反則を両立させる点からみて好ましい。
【００５５】
コア形成用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。
【００５６】
コア形成用硬化性樹脂は、鋳型と光透過性クラッドフィルムとの間に形成された空隙（鋳型の凹部）に充填させるため、用いるコア形成用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、１０ｍＰａ・ｓ〜２０００ｍＰａ・ｓ、望ましくは１００ｍＰａ・ｓ〜１０００ｍＰａ・ｓ、更に好ましくは３００ｍＰａ・ｓ〜７００ｍＰａ・ｓにするのが、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。
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０．０１〜５％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。
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。
【００５７】
コア形成用硬化性樹脂の硬化物の屈折率は１．２０から１．６０の範囲、より好ましくは１．４から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（以下のｅ）の工程におけるクラッド層を含む）より大きいことが必要である。コアとクラッド（光透過性クラッドフィルム及びクラッド層）との屈折率の差は、０．０１以上、好ましくは０．０４以上である。
【００５８】
また、この工程において、毛細管現象によるコア形成用硬化性樹脂の鋳型凹部への充填を促進するために、系全体を減圧（０．１〜１００ｋＰａ程度）することが望ましい。
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。
【００５９】
ｄ）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させる工程
充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させる。紫外線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、熱硬化性樹脂を硬化させるには、オーブン中での加熱等が用いられる。
【００６０】
ｅ）鋳型を光透過性クラッドフィルムから剥離する工程
前記ｄ）の工程の後、鋳型を光透過性クラッドフィルムから剥離する。また、前記ａ）〜ｄ）の工程で用いる鋳型は、屈折率等の条件を満たせばそのままクラッド層に用いることも可能で、この場合は、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。この場合、鋳型とコア材料の接着性を向上させるために鋳型をオゾン処理することが好ましい。
【００６１】
本発明の積層型高分子光導波路の製造方法において、特に、鋳型形成用硬化性樹脂として硬化してゴム状になる液状シリコーンゴム、中でも液状ジメチルシロキサンゴムを用い、光透過性クラッドフィルムとして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を用いる組み合わせは、両者の密着性が特に高く、また、鋳型凹部構造の変形がなく、さらに凹部構造の断面積が極めて小さくても（たとえば１０×１０μｍの矩形）、素早く凹部に硬化性樹脂を充填することができる。
【００６２】
次いで、導波路フィルムの作製方法の一態様を図面を参照して説明する。
図７（Ａ）は原盤１０を示し、１２は光導波路コアに対応する凸部である。この原盤１０の凸部形成面に鋳型形成用硬化性樹脂を塗布又は注型した後硬化させる（図７（Ｂ）参照）。図７（Ｂ）中、２０ａは硬化樹脂層である。その後硬化樹脂層２０ａを剥離すると、凹部が形成された硬化樹脂層２０ａが得られる（図示せず）。凹部２２が形成された硬化樹脂層２０ａに、凹部２２に連通する貫通孔２６及び２８を凹部両端に打ち抜き等により形成して鋳型２０（図７（Ｃ）参照）を得る。
次に、図７（Ｄ）が示すように、鋳型に形成されている貫通孔２６にコア形成用硬化性樹脂を入れ、他端の貫通孔２８から減圧吸引して（加圧充填でもよく両者を併用してもよい）鋳型凹部２２にコア形成用硬化性樹脂を充填する。その後該樹脂を硬化させ、鋳型を剥離すると、図７（Ｅ）に示されるように、クラッドフィルム３０の上に光導波路コア３２と貫通孔２６及び２８内において硬化した樹脂部分が形成される。最後に貫通孔で硬化した樹脂部分をダイサー等で切り落として導波路路フィルムとする（図７（Ｆ）参照）。コア端面は鏡面平滑性を有している。
【００６３】
２）２枚以上の導波路フィルムをクラッド形成用硬化性樹脂により積層する工程
積層型高分子光導波路は、前記のごとき方法で作製した導波路フィルムを、クラッド形成用硬化性樹脂により積層することにより作製される。
コア形成面にクラッドフィルムを積層していない態様の導波路フィルムの場合は、最上層の導波路フィルムのコア形成面にクラッドフィルムを接着剤により積層したり、クラッド用硬化性樹脂の硬化層からなるクラッド層を形成したりする。
【００６４】
本発明においては、前記鋳型として、複数のアライメントマーク作製用凹部を有するものを用いて各導波路フィルムにアライメントマークを作製し、前記２枚以上の導波路フィルムを、前記アライメントマークを利用して積層することにより作製されることが好ましい。アライメントマークは光学顕微鏡などにより容易に識別可能である。
【００６５】
３）積層した導波路フィルムの積層体に複数の短冊状構造を形成する工程
以上のようにして２枚以上の導波路フィルム積層した積層体の端部近傍に切り込みを入れて、光導波路コアが存在する短冊状構造を形成する。この短冊状構造は、前述の通り、隣接部分および積層型高分子光導波路本体とは独立に積層方向に屈曲することが可能である。
【００６６】
切り込みを入れるに際しての切りしろは屈曲させる角度、コネクタなど他の部品への接続性、および導波路長さ自体によって生じる伝搬損失の増加を考慮し適宜設定することができるが、１〜３０ｍｍとすることが好ましく、５〜１５ｍｍとすることがより好ましい。
【００６７】
屈曲させて位置を揃える予定の短冊状構造部分は屈曲させない短冊状構造に比べて、わずかに短冊状構造の長さを長くして、端面位置が揃うように屈曲させる必要が生じる。その結果、積層する導波路フィルム１枚１枚の短冊状構造の長さを変更することが歩留まり悪化などの理由でコストアップにつながる場合は、少なくとも１つの短冊状構造を屈曲させ、異なる短冊状構造の光導波路コア端面が所定の間隔で配置、固定された状態で、複数の短冊状構造の端部をダイサーなどで同時に切断することによっても容易に光導波路コアのピッチを揃えることができる。
【実施例】
【００６８】
以下に実施例を示し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。
【００６９】
［実施例１］
＜原盤の作製＞
Ｓｉ基板に厚膜レジスト（マイクロケミカル（株）製、ＳＵ−８）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て、現像し、図１（Ｃ）、（Ｄ）に示すような断面が正方形の８本の光導波路用凸部（幅：５０μｍ、高さ：５０μｍ、長さ：５０ｍｍ、近接部２５０μｍピッチ）と、平面形状を有する２つの断面が正方形のアライメントマーク用凸部（幅：５０μｍ、高さ：５０μｍ、一辺の長さ：２ｍｍ、図示せず）とを形成した。次に、これを１２０℃でポストベークして、光導波路コア作製用原盤を作製した。
【００７０】
＜ＰＤＭＳ鋳型の作製＞
次に、この原盤に離型剤を塗布した後、熱硬化性ジメチルシロキサン樹脂（ダウコウニングアジア社製：ＳＹＬＧＡＲＤ１８４）を流し込み、１２０℃で３０分間加熱して固化させた後剥離して、断面が正方形の光導波路コア用凸部及びアライメントマーク用凸部に対応する凹部を持った型（鋳型の厚さ：５ｍｍ）を作製した。
さらに、前記コア用凹部の両端が露出するように鋳型に直径３ｍｍの孔をくり貫き、下記紫外線硬化性樹脂の入出力部を作り、さらに、２つのアライメントマーク用凸部に対応する凹部の両端部が露出するように端部を切断し、これを鋳型として用いた（図６（Ｃ）参照）。
【００７１】
＜導波路フィルムの作製＞
前記鋳型と、鋳型より一回り大きい設計膜厚１８８μｍの光透過性クラッドフィルム（アートンフイルム、ＪＳＲ（株）製、屈折率１．５１０）を用意した。この光透過性クラッドフィルムと鋳型を密着させた。次に、鋳型に形成されている光導波路コア作製用凹部の各一端の孔に、粘度が１３００ｍＰａ・ｓの紫外線硬化性樹脂（ＪＳＲ社製：ＰＪ３００１）を数滴落とし、他端の孔からダイヤフラム式吸引ポンプ（最大吸引圧３３．２５ＫＰａ）で２０ｋＰａの吸引力で吸引したところ、前記各凹部に紫外線硬化性樹脂が充填された（図６（Ｄ）参照）。次いで、５０ｍＷ／ｃｍ2のＵＶ光を鋳型を透して５分間照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させた。鋳型を光透過性クラッドフィルムから剥離したところ、光透過性クラッドフィルム上に前記原盤凸部と同じ形状の光導波路コア及びアライメントマークが形成された（図６（Ｆ）参照）。光導波路コア及びアライメントマークの屈折率は１．５９１であった。この導波路フィルムを矩形に切り落とすことにより、端部のコア用紫外製硬化樹脂だまりの部分を切り落として、コアの凸部分以外の出っ張りのないリッジ型の導波路フィルムを作製した（図６（Ｆ）参照）。さらに同様な工程でアライメントマークを作製した。ただし使用した紫外線硬化樹脂は硬化時にうすいピンク色になるものとした。
【００７２】
＜積層型高分子光導波路の作製＞
前記のごとくして作製した導波路フィルム２枚、および同じ大きさのアートンフィルム１枚を用意し、それぞれに硬化後の屈折率が光透過性クラッドフィルム（アートンフイルム）と同じ１．５１０で、体積収縮率が５％以下である紫外線硬化性樹脂（ＪＳＲ（株）製）を塗布装置によって概ね１枚の厚みが２５０μｍになるように全面に塗布した後積層した。さらに積層体の上から顕微鏡光学系でアライメントマークにより２枚の導波路フィルムの相対位置を微調整した後、５０ｍＷ／ｃｍ2のＵＶ光を１０分間照射して固化させた。フレキシブルな積層型高分子光導波路が得られた。また、この上に、アートンフィルムを前記の紫外線硬化性樹脂を用いて積層した。積層された導波路フィルムの相対位置誤差は面方向および厚み方向とも２μｍ以下に収まった。
【００７３】
さらに接着剤がはみ出した不要な部分および、光導波路コアの端面をダイシングソーで切断することにより１層につき８本の光導波路コアを持ち、それらが２層積層された積層型高分子光導波路を作製した。その積層型高分子光導波路の図７（Ｂ）において破線で示すダイシングラインで導波路長手方向に沿ってダイシングソーにより切断した。切りしろは０．１１ｍｍであった。その後この切断工程によってできた光導波路コア４つを含む短冊状構造と隣接するコアの積層方向の位置が同じになるように両者を１２５μｍずつ曲げて、コアが一直線に並ぶようにした。
次いで、１×８のＶＣＳＥＬアレイ（富士ゼロックス（株）製）の発光面に接着した。接続個所における損失は８本の導波路について０．７〜１ｄＢの範囲に収まった。また、この状態で積層型高分子光導波路の本体を曲げずに、短冊状構造部分を曲率半径５ｍｍで曲げることが可能であった。
【００７４】
［実施例２］
まず実施例１と同様に、原盤及びＰＤＭＳ鋳型を作製した。
＜導波路フィルムの作製＞
前記鋳型と、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように不要な部分を切除した設計膜厚１８８μｍの光透過性クラッドフィルム（アートンフイルム、ＪＳＲ（株）製、屈折率１．５１０）を用意した。この光透過性クラッドフィルムと鋳型とを密着させた。次に、鋳型に形成されている光導波路コア作製用凹部の各一端の孔に、粘度が１３００ｍＰａ・ｓの紫外線硬化性樹脂（ＪＳＲ社製：ＰＪ３００１）を数滴落とし、他端の孔からダイヤフラム式吸引ポンプ（最大吸引圧３３．２５ＫＰａ）で２０ｋＰａの吸引力で吸引したところ、前記各凹部に紫外線硬化性樹脂が充填された。次いで、５０ｍＷ／ｃｍ2のＵＶ光を鋳型を透して５分間照射して紫外線硬化させた。鋳型を光透過性クラッドフィルムから剥離したところ、光透過性クラッドフィルム上に前記原盤凸部と同じ形状の光導波路コア及びアライメントマークが形成された。光導波路コア及びアライメントマークの屈折率は１．５９１であった。この導波路フィルムを矩形に切り落とすことにより、端部のコア用紫外製硬化樹脂だまりの部分を切り落として、コアの凸部分以外の出っ張りのないリッジ型の導波路フィルムを作製した。さらに同様な工程でアライメントマークを作製した。ただし使用した紫外線硬化樹脂は硬化時にうすいピンク色になるものとした。
【００７５】
＜積層型高分子光導波路の作製＞
前記のごとくして作製した導波路フィルム２枚、および同じ大きさのアートンフィルム１枚を用意し、それぞれに硬化後の屈折率が光透過性クラッドフィルム（アートンフイルム）と同じ１．５１０で、体積収縮率が５％以下である紫外線硬化性樹脂（ＪＳＲ（株）製）を塗布装置によって概ね１枚の厚みが２５０μｍになるように全面に塗布した後積層した。さらに積層体の上から顕微鏡光学系でアライメントマークにより２枚の高分子光導波路の相対位置を微調整した後、５０ｍＷ／ｃｍ2のＵＶ光を１０分間照射して固化させた。フレキシブルな積層型高分子光導波路が得られた。また、この上に、アートンフィルムを前記の紫外線硬化性樹脂を用いて積層した。積層された導波路フィルムの相対位置誤差は面方向および厚み方向とも２μｍ以下に収まった。
さらに接着剤がはみ出した不要な部分および、光導波路コアの端面をダイシングソーで切断することにより１層につき８本の光導波路コアを持ち、それらが２層積層された積層型高分子光導波路を作製した。その積層型高分子光導波路の図９（Ｂ）において破線で示すダイシングラインで導波路長手方向に沿ってダイシングソーにより切断した。切りしろは０．１１ｍｍであった。
【００７６】
その後、前記切断工程によってできた短冊状構造の光導波路コアと隣接する光導波路コアの積層方向の位置が同じになるように両者を曲げて、コアが一直線に並ぶようにした。この状態で上部をくり貫いたＭＴコネクタの積層方向データム面に接着した。接着は体積収縮がほとんど生じないように有色の膨張材を添加した紫外線硬化樹脂を用いた。この状態でＭＴコネクタに接続された光ファイバーアレイに接続すると、接続個所における損失は８本の光導波路コアについて０．７〜１．２ｄＢの範囲に収まった。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の積層型高分子光導波路を示す、（Ａ）上面図、（Ｂ）端面図である。
【図２】本発明の積層型高分子光導波路の短冊状構造を形成する工程を示す概念図である。
【図３】積層型高分子光導波路にＶＣＳＥＬアレイを結合させた状態を示す側面図である。
【図４】本発明の積層型高分子光導波路における、（Ａ）、（Ｂ）積層前の導波路フィルムの上面図、（Ｃ）積層後の上面図である。
【図５】本発明の積層型高分子光導波路の短冊状構造を形成する工程を示す、図４に対応する概念図である。
【図６】図５（Ａ）のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線の断面図である。
【図７】導波路フィルムの作製工程を示す概念図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０  原盤
１２  凸部
２０  鋳型
２０ａ  硬化樹脂層
２２  凹部
３０  光透過性クラッドフィルム
４０  光導波路コア
５０  クラッド層
６０  導波路フィルム
１１０  ＶＣＳＥＬアレイ
１１１  ＭＴコネクタ
【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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【図６】
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【図７】
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