(57)【要約】【課題】従来に比べて、工程数が少なく、大面積化が可能となり、さらに、３次元的にコアを均一に配列させることが可能となる光デバイスを提供することを課題とする。【解決手段】複数のコアと、前記コアのまわりに設置されたコアより屈折率の小さいクラッドとから構成されるシート状の光デバイスであって、コアとクラッドの一部が熱可塑性樹脂によって形成されてなり、前記複数のコアが導光路となる光デバイス。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、前記コアのまわりに設置されたコアより屈折率の小さいクラッドとから構成されるシート状の光デバイスであって、コアとクラッドの一部が熱可塑性樹脂によって形成されてなり、前記コアが複数の導光路となる光デバイス。
【請求項２】
前記コアとクラッドの一部が厚み方向に交互に５層以上に積層されている請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記導光路が光デバイスの厚み方向および／または巾方向に３次元的に複数配列してなる請求項１または２に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記コアの厚みが１μｍ以上３００μｍ以下であり、前記クラッドの一部の厚みが１μｍ以上５００μｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項５】
ＵＶ吸収剤を含んでなる請求項１〜４のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項６】
前記導光路の進行方向において、長さが１ｍ以上である請求項１〜５のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項７】
クラッドの一部が硬化性樹脂である請求項１〜６のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項８】
前記光デバイスの端面が、垂線に対して８°傾斜した傾斜端面である請求項１〜７のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項９】
破断伸度が１０％以上である請求項１〜８のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１０】
前記光デバイスに用いる光の波長が８５０ｎｍである請求項１〜９のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１１】
光情報通信用モジュール分野に用いられる請求項１〜１０のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項１２】
２台の押出機から熱可塑性樹脂層Ａからなるコアと熱可塑性樹脂層Ｂからなるクラッドの一部が積層装置を用いて厚み方向に交互に３層以上に積層され、次いで口金のスリット部から溶融状態でシート状に押し出されて固化されてなる光デバイス基材を形成する工程と、前記光デバイス基材に導光路が形成される工程とを含む光デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記光デバイス基材に導光路が形成される工程が、レーザー光の照射、またはブレードによるエッチング工程である請求項１２に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記エッチング工程により形成されてなる溝に樹脂を流し込む工程を含む請求項１３または１４に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項１５】
レーザー光がエキシマレーザーである請求項１２〜１４のいずれかに記載の光デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信分野などに用いられるシート状のフレキシブルな光デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から光通信分野に用いられるシート状の光デバイスとしては、光ファイバーアレイを一体化した光ファイバーシートが知られていた。光ファイバーシートとは、光ファイバーを接着材などを介して巾方向に配列させ、その複合体の周りを樹脂などで被覆したシート状のもののことである。その製造方法としては、例えば、石英系のＳI（シングルインデックス）型光ファイバーでは、前記したようなファイバーの後加工で順次製造される方法や、一方、プラスチック光ファイバーなどでは、ダイを用いてファイバーアレイごと一括成形する方法などが知られている。（特許文献１）
近年、インターネットの普及による通信トラフィックの爆発的な増加に伴い、前述した光ファイバーが家庭に達するＦＴＴＨ（fiber  to  the  home）の通信網が構築されつつある。また、一方でコンピュータや電子交換機などの装置間・内における接続も現在の銅などの金属ケーブル・配線からファイバーや光導波路を用いた光インターコネクションへの移行が進められている。中でも、ボード間、ボード内、チップ間、チップ内における光インターコネクション材料としては、フィルム化されたフレキシブルなポリマー光導波路が利用されつつある。また、ポリマー光導波路型デバイスとしても、単なる光配線から、例えば、熱光学効果（ＴＯ）スイッチ、アレイ導波路格子型可変長フィルタ（ＡＷＧ−ＴＦ）への応用が進んでいる。これらのポリマー光導波路の製造方法としては、選択重合法、反応性イオンエッチング（ＲIＥ）とフォトリソグラフィーを組み合わせた方法（特許文献２）、直接露光法（特許文献３）、射出成形法をもとにした方法（特許文献４）、フォトブリーチング法（特許文献５）などが知られている。
【０００３】
しかしながら、これらの製造方法は、工程数が非常に多いために製造時間が長くなり、製造コストが高く、また、導光路となるコアも光および熱硬化性樹脂を主に利用していたため、一度にコアを形成するのは、２次元平面内に限定されており、また、僅かな領域でしかポリマー導波路を形成することは難しかった。また、３次元的に導光路を配列しようとしても、その製造方法は、ビルド・アップ型で順次、同様の操作で光導波路を積層形成するか、もしくは、ポリマー光導波路同士を貼り合わせて積層していくかに限られていた。そのため、工程数が多くなるばかりでなく、前者ではコアやクラッドを硬化させるための光や熱の量・分布を高精度に調整しなければ、厚み方向に設計通りの均一な屈折率分布を確保したまま形成することは困難であり、後者では高精度に貼り合わせなければ、コアの位置がずれたりする問題があった。（特許文献６、特許文献７、特許文献８）
【特許文献１】特開昭６０−１１７２０２号公報
【特許文献２】特開２００４−２０６０１６号公報
【特許文献３】特開２００３−１８５８６０号公報
【特許文献４】特開２００３−１７２８４１号公報
【特許文献５】特開２００４−０１２６３５号公報
【特許文献６】特開平１１−１８３７４７号公報
【特許文献７】特開平１２−２５８６６８号公報
【特許文献８】特開２００４−１７７７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、従来に比べて、工程数が少なく、大面積化が可能となり、さらに、３次元的に導光路を均一に配列せしめた光デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。複数のコアと、前記コアのまわりに設置されたコアより屈折率の小さいクラッドとから構成されるシート状の光デバイスであって、コアとクラッドの一部が熱可塑性樹脂によって形成されてなり、前記複数のコアが導光路となる光デバイス。
【発明の効果】
【０００６】
従来のように、主に熱や光硬化性樹脂を用いるのでなく、本発明において、熱可塑性樹脂を中心的な材料として用いることによって、大面積かつ任意の導光路となる３次元的に複数のコアを形成するフレキシブルな光デバイスが可能となる。また、従来の製造方法に比べて、厚み方向の導光路の位置合わせを必要とせず、工程数が少なくて短時間、かつ複数のコアが一度に形成されるため低コスト化が実現される。本発明の光デバイスは、特に光情報通信用途向けに好適な光デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明の詳細を説明する。
【０００８】
本発明の光デバイスは、コアと、前記コアのまわりに設置されたコアより屈折率の小さいクラッドとから構成されるシート状の光デバイスであって、コアとクラッドの一部が熱可塑性樹脂によって形成されてなり、前記コアが任意の複数の導光路となる光デバイスである。本発明の光デバイスの断面図の例を図１に示す。図１に示される本発明の光デバイスにおけるコアとは、２の熱可塑性樹脂Ａからなり、一方、クラッドは、１の熱可塑性樹脂Ｂと３の媒質Ｃからなるものである。また、コアからなる任意の複数の導光路とは、１と３の領域に囲まれた領域４のことである。なお、領域４が形成されていれば、コアとクラッドの一部である熱可塑性樹脂Ｂの繰り返し順序が、コア／クラッドの一部／コア／・・・と図１と異なっていても良い。また、ここでの任意とは導光路がコアの延在方向において、直線、曲線、Ｙ分岐、合流構造などの光デバイスとして機能を果たすのなら、いかなる幾何学的形状であっても良いことを意味する。また、熱可塑性樹脂Ｂと媒質Ｃからなるクラッドの屈折率は、熱可塑性樹脂Ａからなるコアの屈折率よりも小さいことが必要であり、その比屈折率差は、０．３％以上であることが必要である。比屈折率差とは、コアとクラッドの屈折率差をクラッドの屈折率で割った値のことである。本発明におけるクラッドは、熱可塑性樹脂Ｂと媒質Ｃから構成されているため、クラッドの屈折率は、高い方を採用する。また、光回路における曲げ半径を小さくできる観点から、比屈折率差は１％以上が好ましく、より好ましくは、２％以上である。本発明の光デバイスの熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ乳酸、ポリ（４−メチルペンテン−１）、環状ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ナイロン６、１１、１２、６６などのポリアミド、ポリスチレン、スチレン共重合ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレンなどのフッ素樹脂、フッ素化ポリイミドなどを用いることができる。これらは、ホモポリマーでも共重合ポリマー、さらには、アロイポリマーであってもよい。これらのうち透明性の点で、メタロセンやチーグラーナッタ触媒にて共重合したノルボルネンとエチレンの共重合体である環状オレフィンコポリマー（例えば、三井化学のアペル、ポリプラスチックのトパス）、ノルボネン系モノマーの開環メタセシス重合および水素化により得られる環状ポリオレフィン（例えば、日本ゼオンのゼオノア、ゼオネックス、ＪＳＲのアートン）、ポリ（４−メチルペンテン−１）、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン等が好ましく、エキシマレーザーの加工性の点では、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ポリイミドなどが好ましい。中でもコスト面から特に汎用性が高いポリエステルが好ましい。
【０００９】
本発明の光デバイスを構成するポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸または脂肪族ジカルボン酸とジオールを主たる構成成分とする単量体からの重合により得られるポリエステルが好ましい。ここで、芳香族ジカルボン酸として、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4,4′-ジフェニルジカルボン酸、4,4′-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4′-ジフェニルスルホンジカルボン酸等を挙げることができる。脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等を挙げることができる。中でも好ましくはテレフタル酸と2,6ナフタレンジカルボン酸を挙げることができる。これらの酸成分は１種のみ用いてもよく、２種以上併用してもよく、さらには、ヒドロキシ安息香酸等のオキシ酸等を一部共重合してもよい。
【００１０】
また、ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、2,2-ビス（4-ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、９，９−ビス[４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル]フルオレン、イソソルベート、スピログリコール等を挙げることができる。中でもエチレングリコールが好ましく用いられる。これらのジオール成分は１種のみ用いてもよく、２種以上併用してもよい。
【００１１】
上記ポリエステルのうち、ポリエチレンテレフタレートおよびその重合体、ポリエチレンナフタレートおよびそのとの共重合体、ポリブチレンテレフタレートおよびその共重合体、ポリブチレンナフタレートおよびその共重合体、さらにはポリヘキサメチレンテレフタレートおよびその共重合体、ポリヘキサメチレンナフタレートおよびその共重合体等を用いることが好ましい。中でも、エキシマレーザーの加工性においては、高いガラス転移点を有するポリエチレンナフタレートが好ましい。また、コアとクラッドの屈折率を調整する観点から、これらをアロイ化して用いても良い。例えば、熱可塑性樹脂Ａからなるコアにポリエチレンテレフタレートとポリエチレンナフタレートを８：２の割合で混合したものを用い、熱可塑性樹脂Ｂからなるクラッドの一部にポリエチレンテレフタレートを用いたりすることもできる。その割合は、適宜、光学設計上の屈折率の調整に応じて決定すれば良い。
【００１２】
また、媒質Ｃは、コアからなる導光路と屈折率の界面を形成するものであれば、いかなる媒質でもよく、例えば、空気、熱可塑性樹脂、光や熱硬化性樹脂などであっても良い。但し、光伝送上の観点から、熱可塑性樹脂からなるクラッドの一部と屈折率が近いほど好ましく、媒質Ｃとクラッドの一部との屈折率差の絶対値は、０．０１以下が好ましく、より好ましくは、０．００５以下であり、さらに好ましくは等しいことである。
【００１３】
本発明の光デバイスの製造方法は、２台の押出機から熱可塑性樹脂層Ａからなるコアと熱可塑性樹脂層Ｂを用いてなるクラッドの一部とを積層装置を用いて厚み方向に交互に３層以上積層し、次いで口金のスリット部から溶融状態でシート状に押出し、固化する光デバイス基材を形成する工程と、前記光デバイス基材に導光路が形成される工程とを含む光デバイスの製造方法である。
【００１４】
押出機には、単軸押出機と二軸押出機どちらを用いても良い。本発明に用いる熱可塑性樹脂の屈折率を調整する手段として、２種以上の異なる屈折率の熱可塑性樹脂をナノレベルで相溶（アロイ）化することにより屈折率の調整を可能とする混練化技術がある。このような場合は、スクリュー構成が非常に重要である。アロイ化を行う際は、単軸スクリューでは、ダルメージタイプ、マドックスタイプが好ましく、二軸スクリューでは、パドルの組合せにより練りを強くしたパドル構成にすることが好ましい。また、光学デバイス内には、光散乱をもたらす異物はできるだけ少ない方が良い。異物除去をする方法としては、真空ベント押出が効果的である。
【００１５】
そのために本発明の押出機としては、アロイ化、異物除去などの点で有利な二軸ベント式押出機が最も好ましい。また、異物を除去する方法としては、フィルタ濾過を行う方法も挙げられる。フィルタは、押出機から積層装置までの間に設置することによって、コアやクラッドの一部である熱可塑性樹脂内の異物を取り除くことができる。フィルタの濾過精度としては、光損失を少なくする観点から、２０μｍ以下の濾過精度のフィルタを用いることが好ましい。より好ましくは、５μｍ以下である。本発明の光デバイス基材を形成するための積層装置とは、Ｂ／Ａ／Ｂの３層構造では、公知のピノールで達成でき、それ以上の積層構造を形成するための積層装置としては、マルチマニホールドダイやマルチマニホールドタイプのフィードブロック、さらにコームタイプフィードブロックを用いることで達成できる。熱可塑性樹脂からなるコアとクラッドの一部の厚み精度を高くする観点から、マルチマニホールドタイプのフィードブロック、積層数が１０層以上の場合は、コームタイプフィードブロックを用いることが最も好ましい。図２に本発明に好ましく用いる積層装置であるコームタイプフィードブロックの上面図を示す。また、図３にフィードブロックのスリット板７、及び短管１２、口金１３、キャストドラム１４の側面図を示す。また、図４にフィードブロック９、及び短管１２、口金９、キャストドラム１０の正面図を示す。
【００１６】
これらを用いてシート状の光デバイス基材の製造方法を詳細に説明する。図２において、それぞれの押出機から供給されたポリマーＡ：５とポリマーＢ：６がフィードブロック内のマニホールド８にそれぞれ、充填され、次いでポリマー合流部であるスリット板７へポリマーＡ：５とポリマーＢ：６が交互に流入することにより、積層構造が達成される。但し、側面の図３においては、ポリマーＡは、紙面表側からスリット板７内のスリット部１０のみに流入され、一方、ポリマーＢは、紙面裏側からスリット部１１のみに流入されることにより、短管直前で多層流として合流され、積層構造を得る。積層数は、スリット部の数を、また、各スリット部の層厚みは、スリット部の間隙、長さを調整することによって、所望の積層構造が設計される。次いで、積層されたポリマー流は、短管１２、口金１３を経て、冷却ロールであるキャスティングドラム上に冷却固化されて、積層構造を有するシートとなる。（図３および図４参照。）この際、短管内のポリマー流路の断面形状は、均一な層厚みとする観点から、角型が好ましく、特にアスペクト比（流路断面のシート幅方向の長さ／厚み方向の長さ）が１以上であることが好ましい。また、その際の流量も高い積層精度を得る観点から５〜３０ｋｇ／ｈｒ／ｃｍ２と少ない方が好ましい。より好ましくは、５〜１５ｋｇ／ｈｒ／ｃｍ２、シートの平面性を保つために静電印加法によりキャスティングドラム上にシートを密着させることが好ましい。静電印加法とは、タングステンなどのワイヤーに３〜１０ｋＶ程度の電圧をかけることにより、電界を発生させて、溶融状態のシートをキャスティングドラムに静電密着させて、冷却固化されたシートを得る方法のことである。その他、公知の表面粗さが０．２ＳレベルのＨＣｒメッキのタッチロールなどにより、カレンダリングキャストしても良い。その際のタッチロール圧は、コアのシート形状を変形させない観点から、０．１ＭＰａ以下が好ましい。また、口金は、フィルム幅方向に均一な層厚みを実現させる観点から、Ｔ型口金が好ましい。
【００１７】
本発明の光デバイス基材に導光路を形成する方法としては、媒質Ｃを設けることにより達成される。例えば、媒質Ｃが空気であれば、光デバイス基材から媒質Ｃに相当する部分をブレードなどで物理的に削り出す方法やレーザーなどを用いてエッチング加工することにより達成できる。また、媒質Ｃが樹脂であれば、前記工程後の溝に媒質Ｃに相当する樹脂などを種々の塗布法により、流し込むことで達成される。エッチング工程を行わない方法としては、レーザーなどを用いてＵＶ照射を施すことにより、照射されたコア部を低屈折率化するフォトブリーチング法などにより達成することもできる。あるいは、熱による樹脂の架橋硬化、溶融などに伴い樹脂の構造を相転移させる方法にて達成することもできる。
【００１８】
特に本発明における光デバイスの製造方法においては、任意の導光路の形成とその加工性の観点から、レーザー照射またはブレードによるエッチング工程が効果的である。レーザーとしては、如何なるレーザーであってもよく、例えば、YAG、Ｈｅ−Ｎｅ、炭酸ガスレーザの事である。特に、本発明では、フェムト秒レーザーやエキシマレーザーが好ましい。フェムト秒レーザーとは、異なる波長の光の位相を揃えることにより、半値幅が狭く、強い発振強度が得られる光のことである。そのため、熱の拡散よりも早く、材料を分解・蒸発気化させるため、シャープな加工精度が加工となるレーザーのことである。一方、エキシマレーザーとは、不活性ガスであるＡｒＦやＫｒＦを放電励起させることにより、それぞれ、波長１９３、２４８ｎｍの紫外線を発振するレーザーのことである。これは、エネルギーが高く、ポリマー材料の吸収波長帯域となるため、ポリマーの分解・蒸発を促進する特徴を有するレーザーである。エッチング工程の際に、エキシマレーザーでは、燐青銅製のマスクを用いて被加工体へのレーザースポットの形状を調整することが好ましい。スポットの形状としては、切削面を平坦にする観点から、長方形、円形、楕円形が好ましい。ライン加工の際には、このスポット位置がサンプル上を直線上に走査されることにより達成される。一方、ブレードとしては、熱可塑性樹脂を切削できるものであれば、如何なる材質でも良く、例えば、ガラス、ステンレス、ダイヤモンドなどが好ましい。特に、高細線の溝加工を可能とするミクロンレベルの刃のサイズを用いても耐久性があるダイヤモンドブレードが最も好ましい。切削加工方法としては、ミリング加工、引き切り加工、旋削加工などがある。ミリング加工は刃の回転を伴う加工方法であり、引き切りは非回転の加工方法、旋削は刃を固定し、被試験体を回転させる加工方法である。本発明においては、熱可塑性樹脂の切削部以外への損傷が少なく、切れ味の良い溝の端面切削が可能となるミリング加工が好ましい。ミリング加工方法としては、刃がスビンドル方式で回転することが好ましい。スピンドル方式としては、切削面に対して回転軸が平行と垂直の関係のものがある。本発明においては、ミリング加工後の溝の側面の平滑性の観点から、回転軸と平行のものを用いることが特に好ましい。なお、刃巾は、熱可塑性樹脂の溝巾サイズに合わせて選択するれば良い。本発明においては、光伝送用のコア径がミクロンレベルである観点から、巾は１０μｍ以上１ｍｍ未満が好ましい。
【００１９】
本発明の光デバイスのエッチング工程後の溝底面の平均粗さは、５００ｎｍ以下であることが好ましい。５００ｎｍ以下であると溝側面も平滑となり、導光路と媒質Ｃの界面での光散乱による光損失が小さくなる。より好ましくは、２５０ｎｍ以下である。さらに好ましくは、１００ｎｍ以下である。
【００２０】
本発明の光デバイス基材は、レーザーまたはブレードによるエッチングの加工性向上、およびクラッドの一部やコアへの損傷を防ぐ観点から少なくとも片面に粒子などの光散乱体がない保護層を形成していることが好ましい。これを保護層１と称す。保護層１は、熱可塑、熱硬化、光硬化性樹脂など如何なる樹脂でも良いが、剥離しがたくなる観点から接着させる層と同種の成分を含んでいることが好ましい。より好ましくは、クラッドの一部と同じ熱可塑性樹脂である。その形成方法は、ラミネート、コーティングにより形成されても良いが、接着性および工程簡略化の観点から溶融時にピノールもしくはフィードブロックによって積層される最外層であることが好ましい。なお、保護層１を有した光デバイス基材のレーザーエッチング工程では、加工性の観点からレーザー照射面側に保護層１があることが好ましい。レーザーエッチング工程後、光デバイスの照射面側ではテーパー状の溝が形成される。導光路の断面形状に影響を与えさせない観点から保護層１の厚みは５μｍ以上が好ましく、一方、取り扱い易さの観点から５００μｍ以下が好ましい。より好ましくは、３０μｍ以上２００μｍ以下である。
【００２１】
本発明の光デバイスにおいて、クラッドの一部／コア／クラッド一部の３層構造では、導光路の２次元配列しか実現できない。この場合、伝送容量を高くするには、導光路を横に並べるために巾のサイズが大きくなる。そのため、少スペースで伝送容量を大きくする観点から、導光路の３次元配列が可能となるように、コアとクラッドの一部が厚み方向に交互に５層以上に積層されていることが好ましい。あまり層数が多くなると、加工精度の問題や光デバイスの厚み自体が厚くなり、フレキシブル性が失われるため、その上限は、１００層以下が好ましい。５層以上の積層構造を得る方法は、公知のマルチマニホールドダイやマルチマニホールドタイプのフィードブロックを用いる場合は、形成する層数分だけマニホールド部の数を増やすことで達成される。しかしながら、層数が多くなると装置が大型化する問題があるため、層数が１０層以上である場合は、コームタイプフィードブロックが最も好ましい。これは、スリット数を増加させることにより容易に達成することができる。また、最表層部を形成するスリットの巾は、厚み方向のコアの厚みを均一化する観点から、他のスリット巾の２倍以上であることが好ましい。
【００２２】
また、本発明の光デバイスは、導光路が光デバイスの厚み方向および／または巾方向に３次元的に複数配列することが好ましい。光デバイスの厚み方向とは、コアとクラッドの一部が積層されている方向であり、幅方向とは、コアが延在する方向と垂直の関係にある面内方向のことである。配列の間隔は、将来的には情報量増大の観点から出来るだけ高集積化された間隔で適宜調整することが好ましい。配列の間隔とは、厚み方向の導光路間距離と幅方向の導光路間距離がある。前者は厚み方向のクラッドの一部を挟んだコアの中心点間距離に相当し、後者は媒質Ｃを挟んだ幅方向に配列したコアの中心点間距離に相当する。現状では、通常のファイバーアレイなどのＶ溝基板の規格である導光路の中心間距離が１２５〜１２７μｍ間隔、もしくは２５０μｍ間隔に相当する配列の間隔で、厚み方向および／または巾方向に導光路が３次元的に配列していることが規格面で好ましい。導光路の数は、接続するファイバーアレイ数に対応するように適宜調整すれば良く、例えば、１６芯のファイバーアレイを接続する場合は、厚み方向および／または巾方向に１６個以上の導光路が必要である。また、その達成方法は、クラッドの一部／コア／クラッドの一部・・・の５層構造以上の光デバイス基材に所望の間隔および所望の深さまで媒質Ｃの領域を設けることにより達成される。
【００２３】
本発明の光デバイスのコアの厚みは、接続する光ファイバーのコア径などの観点から、１μｍ以上３００μｍ以下であり、クラッドの一部の厚みが１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。例えば、シングルモード光ファイバーであると、コアの厚みが６〜１０μｍ前後、クラッドが５５μｍ前後程度が好ましく、また、マルチモード光ファイバーであるとコアの厚みが６０μｍ前後程度であり、クラッドの一部の厚みが３０μｍ前後程度であることがより好ましい。また、その達成方法は、２台の押出機から供給されるコアとなる熱可塑性樹脂Ａとクラッドの一部となる熱可塑性樹脂Ｂの吐出量を調整することにより達成される。また、全体の厚みを調整する方法としては、Ｔ型口金のスリット部から溶融状態でシート状に押し出され、次いで冷却ロールにて固化される際に、冷却ロールのロール周速度を調整することにより達成される。
【００２４】
また、本発明の光デバイスは、適度な巻き特性ならびに光デバイス同士がブロッキング現象による外部損傷を起こし難くする観点から、少なくとも一方の表面に粒子を含有している層があることが好ましい。これを保護層２と称す。その粒子濃度は、ブロッキング防止かつ易滑性を付与するために必要な適度な突起を形成しつつ光散乱による光デバイス基材の加工性低下を起こしがたくする観点から１０ｗｔ．％〜０．０１ｗｔ．％の範囲が好ましい。上記範囲とするには、樹脂固形成分と粒子固形成分の重量比を調整することで達成される。また、用いる粒子の１次平均粒径は、同じ観点から０．０１μｍ以上２μｍ以下が好ましい。より好ましくは、０．０５以上１．５μ以下である。易滑性の評価方法は、表面粗さや動摩擦係数もしくは静止摩擦係数などのパラメータで判断することができる。易滑性付与の観点から、動摩擦および静摩擦係数とも１以下が好ましく、より好ましくは０．７以下である。保護層２は、熱可塑、熱硬化、光硬化性樹脂など如何なる樹脂でも良いが、剥離しがたくなる観点から接着させる層と同種の成分を含んでいることが好ましい。また、粒子の脱落及び易滑性の観点から、厚みは０．１μ以上１０μ以下であることが好ましい。表面に粒子を含有する層を形成する方法としては、例えば、最外層の表面にシリカなどの無機粒子を含有した塗剤を光デバイスもしくは光デバイス基材の片面にコーティングすることにより達成される。また、溶融押出時にピノールもしくはフィードブロックによって積層される最外層の樹脂内に粒子を含有させることでも達成できる。粒子種としては、有機、無機滑材に大別ができる。その形状としては、凝集粒子、真球状粒子、数珠状粒子、コンペイト状粒子、鱗片状粒子などの形状粒子を使うことができる。また、その材質としては、無機系としては、酸化珪素（シリカも含む）、炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ、ジルコニア、珪酸アルミニウム、マイカ、クレー、タルク、硫酸バリウム等を、有機系としては、ポリイミド系樹脂、オレフィンあるいは変性オレフィン系樹脂、架橋ないし無架橋ポリスチレン系樹脂、架橋ないし無架橋アクリル樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂等の樹脂、また有機滑材としてステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、フマール酸アミドなどの各種アミド化合物を挙げることができる。特に、本発明の光デバイスでは、光散乱をおさえる観点から、粒子の屈折率と粒子を含有する樹脂層の屈折率との差が０．０１以下となる粒子を用いることが好ましい。また、効果的に易滑性を付与する観点から、真球状、もしくは凝集状が好ましく、コストおよび汎用性からシリカ粒子が好ましい。
【００２５】
なお、保護層２を有した光デバイス基材のレーザーエッチング工程では、加工性の観点からレーザー照射面側に保護層２がないことが好ましい。
【００２６】
本発明の光デバイスは、コアの延在方向でもある導光路の進行方向において、長さが１ｍ以上であることが好ましい。デバイスとしてのポリマー光導波路は、通常、数ｃｍ〜数十ｃｍ以内の範囲で使用されるが、生産性などの観点から、一度に１ｍ以上の光デバイスを作製し、それを分割することより、汎用的かつ安価に利用者に供給できる観点から好ましい。より好ましくは、２ｍ以上である。その達成方法としては、延在方向に無限の長さが可能である溶融押出法により得られた光デバイス基材を用いることによって達成されるが、光デバイスの長さが長ければ、長いほど、光デバイス基材自体の厚みむら大きくなる。この厚みむら起因によるコアの厚み変動を抑制するため、厚みむらは、１０％以内であることが好ましい。より好ましくは、５％以内である。厚みむらとは、厚み変化率のことであり、最大厚みと最小厚み差を平均厚みで割った値のことである。ここで、厚みとは光デバイスにおける最大面積を有する面と垂直方向の光デバイスの幅のことを言う。厚みむらを上記範囲とする方法としては、口金のリップ間隙と光デバイス基材であるシート厚みの比であるドラフト比を１以上２０未満とすることであり、より好ましくは、１０未満とすることである。
【００２７】
本発明の光デバイスは、そのエキシマレーザーの加工精度を高める観点から、ＵＶ吸収剤を含有していることが好ましい。ＵＶ吸収剤とは、紫外線吸収剤のことであり、耐候剤や蛍光増白剤などと呼ばれることもある。
【００２８】
本発明においては、特にベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系及びトリアジン系のＵＶ吸収剤を本発明に用いる熱可塑性樹脂に対して０．０１重量％〜１重量％程度、含有させて用いることが好ましい。ベンゾフェノン系としては、例えば、4-メトキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、4-メトキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン-5-スルホン酸、4-メトキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン-5-スルホン酸(トリハイドレイト)、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4'-ジメトキシ2,2'-ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4'-ジメトキシ-2,2'-ジヒドロキシ-5,5'-ジスルホン酸ベンゾフェノンジナトリウム、2,2'-4,4'-テトラヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシメトキシベンゾフェノンスルホン酸ナトリウム 、オクタベンゾン、 2-ヒドロキシ-4-m-オクトキシ-ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノン などが挙げられる。また、ベンゾトリアゾール系としては、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、2-[5-クロロ(2H)-ベンゾトリアゾール-2-イル]-4-メチル-6-(tert-ブチル)フェノール、2,4-ジ-tert-ブチル-6-(5-クロロベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-tert-ペンチルフェノール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、2,2'-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール]、2(2'-ヒドロキシ-3'-tert-ブチル-5'-メチルフェニル)5クロロベンゾトリアゾール 、 2(2'-ヒドロキシ-3'5-ジ-tert-ブチル-フェニル)5クロロベンゾトリアゾール 、2(2'-ヒドロキシ-5'-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール 、2-(2-ヒドロキシ-5-オクチルフェニル）-ベンゾトリアゾ−ルなどが挙げられる。さらに、トリアジン系としては、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[(ヘキシル)オキシ]-フェノール、2-[4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル）-1,3,5-トリアジン-2-イル］-5-（オクチルオキシ）フェノ−ル、1,6-ヘキサンジアミン，N，N'-ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル）、ポリマーズモルホリン-2,4,6-トリクロロ-1,3,5-トリアジンなどが挙げられるが、これらに限定されない。上記した成分は、２種以上を混合して使用することもできる。
【００２９】
本発明の光デバイスは、クラッドの熱可塑性樹脂で構成される以外の一部が硬化性樹脂であることが好ましい。例えば、光硬化型としては、メタクリル樹脂、光硬化型ポリクロロビフェニール、脂環エポキシ樹脂、光カチオン重合開始剤、アクリレート系樹脂（Ｓi、Ｆ含有）、光ラジカル、重合開始剤、フッ素化ポリイミドなどを用いることができる。また、熱硬化型としては、架橋剤が含まれたエポキシ、フェノール、ウレタン、アクリル、ポリエステル系などの如何なる樹脂であっても良い。
【００３０】
特に、本発明の光デバイスに形成されるクラッドの一部である媒質Ｃは、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂の少なくともいずれかを用いてなることが好ましく、それぞれ単独で用いてもよく、また、屈折率を調整する観点から異なる２種類の樹脂、例えば、ポリエステル樹脂とウレタン樹脂、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂、あるいはウレタン樹脂とアクリル樹脂を組み合わせて用いてもよく、３種類を組み合わせて用いられることが好ましい。
【００３１】
本発明の光デバイスにおいて、媒質Ｃの構成成分として好ましく用いることができるウレタン樹脂は、アニオン性基を有する水溶性あるいは水分散性のウレタン樹脂であれば特に限定されるものではなく、主要構成成分としては、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物を共重合して得られるものである。具体的には、カルボン酸塩基、スルホン酸塩基、または硫酸半エステル塩基の導入により水への親和性が高められたウレタン樹脂などを用いることができる。カルボン酸塩基、スルホン酸塩基、または硫酸半エステル塩基などの含有量は、樹脂への分散性と水への親和性の観点から０．５〜１５重量％が好ましい。
【００３２】
ウレタン樹脂に用いるポリオール化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン・プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、テトラメチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリカプロラクトン、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリテトラメチレンアジペート、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、グリセリン、アクリル系ポリオールなどを挙げることができる。
【００３３】
また、ウレタン樹脂に用いるポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンの付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートとトリメチロールエタンの付加物などを用いることができる。
【００３４】
ウレタン樹脂中には、上記ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物の他に、鎖長延長剤あるいは架橋剤などを含んでいてもよい。
【００３５】
ここで、鎖延長剤あるいは架橋剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンなどを用いることができる。
【００３６】
アニオン性塩基を有するウレタン樹脂の製造方法としては、例えば、ポリオール、ポリイソシアネート、鎖延長剤などに、アニオン性基を有する化合物を用いる方法、生成したウレタン樹脂の未反応イソシアネート基とアニオン性基を有する化合物を反応させる方法、あるいはウレタン樹脂の活性水素を有する基と特定の化合物を反応させる方法などを用いて製造することができるが、特に限定されるものではない。
【００３７】
また、アニオン性基を有するウレタン樹脂としては、分子量３００〜２００００のポリオール、ポリイソシアネート、反応性水素原子を有する鎖長延長剤及びイソシアネート基と反応する基、及びアニオン性基を少なくとも１個有する化合物からなる樹脂が特に好ましいものである。
【００３８】
ウレタン樹脂中のアニオン性基は、好ましくはスルホン酸基、カルボン酸基およびこれらのアンモニウム塩、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩あるいはマグネシウム塩であり、特に好ましくは、スルホン酸塩基である。
【００３９】
ポリウレタン樹脂中のアニオン性基の量は、０．０５重量％〜８重量％が好ましい。０．０５重量％未満では、ウレタン樹脂の水分散性が悪くなる傾向があり、８重量％を超えると、樹脂の耐水性が劣ったり、樹脂層同士が固着するブロッキング現象が発生する傾向がある。
【００４０】
本発明の光デバイスにおいて、媒質Ｃの構成成分として好ましく用いられるアクリル樹脂に関し、該アクリル樹脂を構成するモノマー成分としては、例えば、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート（アルキル基としてはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、ラウリル基、ステアリル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、フェニルエチル基などが挙げられる）、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどのヒドロキシ基含有モノマー、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチロールアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−フェニルアクリルアミドなどのアミド基含有モノマー、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレートなどのアミノ基含有モノマー、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどのエポキシ基含有モノマー、アクリル酸、メタクリル酸およびそれらの塩（リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩などが挙げられる）などのカルボキシル基またはその塩を含有するモノマーなどを挙げることができ、これらは１種もしくは２種以上を用いて（共）重合して用いられる。更に、本発明の効果を阻害しない範囲で、他種のモノマーを併用することができる。
【００４１】
ここで他種のモノマーとしては、例えば、アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有モノマー、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸およびそれらの塩（リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩など）などのスルホン酸基またはその塩を含有するモノマー、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸およびそれらの塩（リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩など）などのカルボキシル基またはその塩を含有するモノマー、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物を含有するモノマー、ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、スチレン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルトリスアルコキシシラン、アルキルマレイン酸モノエステル、アルキルフマール酸モノエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アルキルイタコン酸モノエステル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、塩化ビニルなどを用いることができる。
【００４２】
また、本発明において用いることができるアクリル樹脂としては、変性アクリル共重合体、例えば、ポリエステル、ウレタン、エポキシなどで変性したブロック共重合体、グラフト共重合体なども使用可能である。
【００４３】
この中でも、本発明において用いられる好ましいアクリル樹脂としては、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、アクリル酸から選ばれる共重合体などである。
【００４４】
本発明では、該アクリル樹脂を水に溶解、乳化、あるいは懸濁し、水系アクリル樹脂液として用いることが、環境汚染や塗布時の防爆性の点で好ましい。このような水系アクリル樹脂は、親水性基を有するモノマー（アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、ビニルスルホン酸およびその塩など）との共重合や反応性乳化剤や界面活性剤を用いた乳化重合、懸濁重合、ソープフリー重合などの方法によって作製することができる。
【００４５】
本発明の光デバイスにおいて、媒質Ｃは、好ましくはポリエステル樹脂を主たる構成成分とする樹脂とすることが好ましい。ポリエステル樹脂を用いることで、コアとクラッドの一部との接着性を向上させることができ、特に、クラッドの一部と屈折率を等しくすることができる。ここで、用いられるポリエステル樹脂とは、主鎖あるいは側鎖にエステル結合を有するものであり、従来公知のポリエステル樹脂から任意に選ぶことができる。
【００４６】
該ポリエステル樹脂を構成する酸成分としては、芳香族、脂肪族、脂環族のジカルボン酸や３価以上の多価カルボン酸を使用することができる。
【００４７】
芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、フタル酸、２，５−ジメチルテレフタル酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，２−ビスフェノキシエタン−ｐ，ｐ’−ジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸などを用いることができる。プライマー層の強度や耐熱性の点から、これらの芳香族ジカルボン酸が、好ましくは全ジカルボン酸成分の３０モル％以上、より好ましくは３５モル％以上、特に好ましくは４０モル％以上を占めるポリエステルを用いることが好ましい。
【００４８】
また、脂肪族および脂環族のジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、１，３−シクロペンタンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸など、およびそれらのエステル形成性誘導体を用いることができる。
【００４９】
媒質Ｃの構成成分として好ましく用いられるポリエステル樹脂のグリコール成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、２，４−ジメチル−２−エチルヘキサン−１，３−ジオール、ネオペンチルグリコール、２−エチル−２−ブチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−イソブチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール、４，４’−チオジフェノール、ビスフェノールＡ、４，４’−メチレンジフェノール、４，４’−（２−ノルボルニリデン）ジフェノール、４，４’−ジヒドロキシビフェノール、ｏ−，ｍ−，およびｐ−ジヒドロキシベンゼン、４，４’−イソプロピリデンフェノール、４，４’−イソプロピリデンビンジオール、シクロペンタン−１，２−ジオール、シクロヘキサン−１，２−ジオール、シクロヘキサン−１，４−ジオールなどを用いることができる。
【００５０】
また、媒質Ｃの構成成分として用いられるポリエステル樹脂は、水系液にして塗液として用いるのが好ましく、この場合には、ポリエステル樹脂の水溶化あるいは水分散化を容易にするため、スルホン酸塩基を含む化合物や、カルボン酸塩基を含む化合物を共重合することが好ましい。
【００５１】
ここで、カルボン酸塩基を含む化合物としては、例えば、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、４−メチルシクロヘキセン−１，２，３−トリカルボン酸、トリメシン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸、１，２，３，４−ペンタンテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフルフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフルフリル）−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸、エチレングリコールビストリメリテート、２，２’，３，３’−ジフェニルテトラカルボン酸、チオフェン−２，３，４，５−テトラカルボン酸、エチレンテトラカルボン酸など、あるいはこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００５２】
また、スルホン酸塩基を含む化合物としては、例えば、スルホテレフタル酸、５−スルホイソフタル酸、４−スルホイソフタル酸、４−スルホナフタレン−２，７−ジカルボン酸、スルホ−ｐ−キシリレングリコール、２−スルホ−１，４−ビス（ヒドロキシエトキシ）ベンゼンなどあるいはこれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００５３】
また、本発明においては、媒質Ｃに用いられるポリエステル樹脂として、変性ポリエステル共重合体、例えば、アクリル、ウレタン、エポキシなどで変性したブロック共重合体、グラフト共重合体なども使用可能である。
【００５４】
媒質Ｃに用いられる好ましいポリエステル樹脂としては、酸成分としてテレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、グリコール成分としてエチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコールから選ばれる共重合体なども挙げられる。樹脂層Ａに耐水性が必要とされる場合は、５−ナトリウムスルホイソフタル酸の代わりに、トリメリット酸をその共重合成分とした共重合体なども好適に用いることができる。
【００５５】
本発明の光デバイスにおいて、媒質Ｃに用いられるポリエステル樹脂の製造方法は特に限定されないが、たとえば以下の製造方法によって製造することができる。すなわち、ジカルボン酸成分として、テレフタル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、グリコール成分としてエチレングリコール、ネオペンチルグリコールからなるポリエステル樹脂について説明すると、テレフタル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸とエチレングリコール、ネオペンチルグリコールとを直接エステル化反応させるか、テレフタル酸、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸及びエチレングリコール、ネオペンチルグリコールとをエステル交換反応させる第一段階と、この第一段階の反応生成物を重縮合反応させる第二段階によって製造する方法などにより製造することができる。
【００５６】
この際、反応触媒として、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、マンガン、コバルト、亜鉛、アンチモン、ゲルマニウム、チタン化合物などを用いることができる。
【００５７】
また、カルボン酸を、末端および／または側鎖に多く有するポリエステル樹脂が好ましく用いられるが、これらを得る方法としては、たとえば特開昭５４−４６２９４号公報、特開昭６０−２０９０７３号公報、特開昭６２−２４０３１８号公報、特開昭５３−２６８２８号公報、特開昭５３−２６８２９号公報、特開昭５３−９８３３６号公報、特開昭５６−１１６７１８号公報、特開昭６１−１２４６８４号公報、特開昭６２−２４０３１８号公報などに記載の３価以上の多価カルボン酸を共重合する方法で製造することができる。もちろん、これらの方法以外の方法を用いてもよい。
【００５８】
本発明にかかる媒質Ｃに用いられるポリエステル樹脂の固有粘度は、特に限定されないが、接着性の点で０．３ｄｌ／ｇ以上であることが好ましく、より好ましくは０．３５ｄｌ／ｇ以上、特に好ましくは０．４ｄｌ／ｇ以上である。
【００５９】
また、ポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、０〜１３０℃であることが好ましく、より好ましくは０〜８０℃である。Ｔｇが０℃未満では、例えば耐熱接着性が劣ったり、樹脂層同士が固着するブロッキング現象が発生することがあり、逆に１３０℃を超える場合、樹脂の安定性や水分散性が劣る場合がある。
【００６０】
本発明の光デバイスに媒質Ｃを設ける塗布の方法としては、例えば、スピンコート法、リバースコート法、グラビアコート法、ロッドコート法、バーコード法、マイヤーバーコード法、ダイコート法、スプレーコート法、ディップコート法などを用いることができる。
【００６１】
本発明の光デバイスは、光接合時の戻り光を失くす観点あるいは傾斜端面での反射による光路変換をともなった光結合の観点から、その端面が厚み方向の垂線に対して（光デバイスの面直方向に対して）５°以上４５°以下の角度で傾斜した傾斜端面であることが好ましい。ここでの角度とは、光デバイスの厚み方向と延在方向の面内において、傾斜面と垂線で挟まれた角度のことである。この角度が小さすぎると戻り光が発生し、逆に角度が大きすぎると直進光が低減される観点から８°以上１２°以下がより好ましい。傾斜端面とは、本発明の光デバイスにおいて、光の入出力を行う端面箇所が傾斜している事である。光デバイスにおける場所を示すと、延在方向の始点と終点になる。その達成方法は、ミクロトームによる切削および研磨装置によるポリシング、さらには樹脂のガラス転移温度以上での金属鏡面への転写などにより達成することができる。研磨装置に用いる砥粒については、被研磨体が熱可塑性樹脂の場合は、その弱い硬度の観点からシリカ、アルミナを用いることが好ましいく、研磨側の粗度としては、最終的に＃８０００以上を用いることが好ましい。また、その研磨後の端面の表面の平均粗さは、挿入損失を少なくする観点から５００ｎｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以下であることが好ましい。このような端面加工により、光の挿入損失が極めて少ない光デバイスへの光入出力が容易に達成される。
【００６２】
さらに、本発明の光デバイスは、フレキシブル性を確保する観点から、破断伸度が１０％以上であることが好ましい。１０％未満であると弱い曲げ応力で簡単に割れてしまうため、より好ましくは、２０％以上である。その達成方法は、単体で破断伸度が高い樹脂をアロイもしくは、単体で熱可塑性樹脂Ａ、熱可塑性樹脂Ｂのどちらかに用いることで達成される。破断伸度が高い樹脂の体積分率を適宜、調整することで達成される。
【００６３】
本発明の光デバイスに用いる光の波長は８５０ｎｍであることが好ましい。通常、光通信に用いられる波長は、１．５５μｍ、１．３１μｍであるが、本発明の光デバイスは、熱可塑性樹脂を用いているため、一般的に、前記した近赤外線領域に光吸収端をもつことが多い。そのため近赤外〜可視光領域の波長である１２００ｎｍ〜４００ｎｍの波長を用いることが好ましい。特に、光吸収が小さく、かつ伝送容量が多い特徴を有する波長８５０ｎｍの光を用いることが本発明の光デバイスには好適である。
【００６４】
また、本発明の光デバイスは、用いる光が偏光である場合は、偏波依存性を示す観点からコアの厚み方向の屈折率と巾方向の屈折率差が０．００５以上であることが好ましい。その達成方法としては、得られた光デバイス基材を巾方向、もしくは延在方向に少なくとも１方向に延伸することにより達成される。その延伸倍率は、３倍以下が好ましく、また、延伸温度は、用いた熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上で実施することにより達成される。その他、熱弛緩処理を施しても良い。
【００６５】
本発明の光デバイスは、スイッチ素子、スプリッターなどの分波器、アレイ導波路型回折格子（ＡＷＧ）、方向性結合器、導波路のピッチ間隔変換器（ＰＣＬＡ）などの光情報通信用モジュール分野に用いられる光デバイスであることが好ましい。さらには、本光デバイスを用いた光実装回路であっても良い。これらが融合した光集積回路であっても良い。さらに、本発明の光デバイスは、光Ｉ／Ｏ内蔵型システムＬＳＩパッケージや光バックプレーン、さらにはＣＰＵ内の光インターコネクション用途に用いられることが好ましい。特に、民生用機器では携帯電話、ゲーム、家電製品などへの応用が好ましいが、限定はしていない。
【実施例】
【００６６】
以下、本発明の光デバイスの実施例を用いて説明する。
［物性の測定方法ならびに効果の評価方法］
特性値の評価方法ならびに効果の評価方法は次の通りである。
【００６７】
（１）積層厚み、積層数、積層構造
シートの層構成は、ミクロトームを用いて断面を切り出したサンプルについて、電子顕微鏡観察により求めた。すなわち、電界放出型走査型電子顕微鏡ＪＳＭ−６７００Ｆ（（株）Jeol製）を用い、シート断面を２００〜１０００倍に拡大観察し、断面写真を撮影し、層構成および各層厚みを測定した。複数あるコアとなる熱可塑性樹脂Ａの層厚みおよびクラッドの一部となる熱可塑性樹脂Ｂの層厚みは、それぞれ、平均値を採用した。
【００６８】
（２）熱可塑性樹脂および媒質の屈折率
評価の対象とする樹脂単体毎に、光デバイスの積層構造の構成に供給したものと同一組成の樹脂について、ＪIＳ  Ｋ７１４２（１９９６）Ａ法に従って測定した。
【００６９】
（３）損失
２５℃、６５％ＲＨの環境下で、ＪIＳ  Ｃ６８２３（１９９９）カットバック法（IＥＣ６０７９３−Ｃ１Ａ）に準じて行った。光源には、波長８５０ｎｍの固定波長レーザーを用いた。なお、測定の際には、コア厚みに対応したファイバーコネクタとサンプルとの調芯を行った。調芯機は、駿河精機製のものを用いて行った。また、挿入損失を低減するために、サンプルとファイバー間にはマッチングオイルを用いた。測定結果を以下の基準で判断した。導光路が複数ある場合は、最も損失の少ない値を採用した。
０．５ｄＢ／ｃｍ未満であるものは、○
１未満０．５ｄＢ／ｃｍ以上であるものは、△
１ｄＢ／ｃｍ以上であるものは、×。
【００７０】
（４）シート厚み変動
アンリツ株式会社製フィルムシックネステスタ「ＫＧ６０１Ａ」および電子マイクロメータ「Ｋ３０６Ｃ」を用い、シートの長手方向に３０ｍｍ幅、３ｍ長にサンプリングした光デバイス基材を０．１ｓのサンプリング刻み、シート走査速度１．５ｍ／ｍiｎで連続的に厚みを測定した。シート厚みの変化率は、シート長さ２ｍ内での最大厚みと最小厚みの差を、平均厚みで割り、１００を乗じた値（％）とした。なお、このシート厚みの変化率についてはｎ数５回で測定した。
【００７１】
（５）破断伸度
破断伸度はインストロンタイプの引張試験機（オリエンテック（株）製フィルム強伸度自動測定装置“テンシロンＡＭＦ／ＲＴＡ−１００”）を用いて、２５℃、６５％ＲＨの環境下にてＪIＳ−Ｋ７１２７に準拠して測定した。シート長手方向（ＭＤ方向：Ｍａｃｈiｎｅ  Ｄiｒｅｃｔiｏｎ）およびシート幅方向（ＴＤ方向：Ｔｒａｎｓｅｖｅｒｓ  Ｄiｒｅｃｔiｏｎ）それぞれについて、幅１０ｍｍの光デバイス基材であるシートを、試長間５０ｍｍ、引張り速度３００ｍｍ／分の条件で引張り、破断伸度を求めた。なお、ｎ数は５回とし、ＭＤ．ＴＤを含めた平均値を採用した。
【００７２】
（６）溝底面の表面粗さ
エッチング工程を終えた光デバイス基材の溝のある加工面を上向きにし、サンプルをガラス基板上に固定した。このサンプルを超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８５００（ＫＥＹＥＮＣＥ社製）用いて、対物レンズ２０倍、縦方向分解能２０nmで焦点を溝底面に合わせて観察を行った。次いで、付属の画像計測・解析ソフトＶＫ−Ｈ１Ｗを用いて、溝底面の表面粗さを測定した。測定条件は、１０×１０mm〜４０×４０mm程度の領域の算術平均粗さを１０カ所測定し、それらの値を平均化したものを、表面粗さとして採用した。
【００７３】
（７）形成された導光路の形状
作製された光デバイスの端面を前記した走査型電子顕微鏡を用いて、導光路の形状が、シャープな角度を有する四角形になっているかどうかを確認した。導光路と媒質Ｃの境界線が熱可塑性樹脂であるコアとクラッドの一部の積層界面と垂直な関係に保たれているものを設計指針とする四角形の断面形状とした。なお、導光路と媒質Ｃの境界線と導光路底辺である積層界面で挟まれた角度が９０±５度であるものを四角形と判断した。この基準をもとに形成された導光路全てについて評価を行い、以下の基準に従って光デバイスの評価を行った。
導光路の断面形状が全て、四角形であるもの  ○
導光路の５割がテーパー状となっているもの  △
殆ど導光路が形成されていないもの  ×。
【００７４】
［実施例１］
ポリエチレンテレフタレートをクラッドの一部となる熱可塑性樹脂Ｂとし、コアとなる熱可塑性樹脂Ａとしてポリエチレテレフタレートにポリエーテルイミドを２０重量％混ぜたポリマーアロイを用いた。（熱可塑性樹脂Ａ，Ｂ、共に無粒子）。熱可塑性樹脂ＡおよびＢは、それぞれの二軸ベント式押出機にて２８０℃で溶融させ、ＦＳＳタイプのリーフディスクフィルタ（濾過精度１０μｍ）を５枚介した後、ギアポンプにて吐出比が熱可塑性樹脂Ａ組成物／熱可塑性樹脂Ｂ組成物＝５／１になるように計量しながら、５層のコームタイプのフィードブロックにて合流させて、厚み方向に交互に積層された積層体とした。その内訳は、熱可塑性樹脂Ａが２層、熱可塑性樹脂Ｂが３層からなる厚み方向に交互に積層された周期構造を有する積層体であり、最外層は熱可塑性樹脂Ｂとした。さらに、３台目の押出機から保護層２として、熱可塑性樹脂Ｂに平均粒径１．２μｍの凝集シリカを０．０２重量％添加した熱可塑性樹脂Ｃが、片面の最外層部にくるようにフィードブロック下の２層複合ピノール（５層積層体／保護層２）から合流させて、計６層からなる積層体とした。この際のポリマー流路の断面形状は、アスペクト比（巾方向の長さ／厚み方向の長さ）２の角型形状を用いた。また、断面積内を単位時間内に通過する積層された樹脂の吐出量は、２０ｋｇ／ｈｒ／ｃｍ２であった。該積層体をＴダイに供給し、シート状に成形した後、ワイヤーで８ｋＶの静電印可電圧をかけながら、表面温度２５℃に保たれたキャスティングドラム上で急冷固化し未延伸シートである光デバイス基材を得た。なお、このときのドラフト比は８であり、得られたシート厚みは、１３１μｍであった。採取した光デバイス基材の長さは５ｍ以上であった（以下、実施例１〜９まで採取した光デバイス基材の長さは同様。）。得られた光デバイス基材の層の構成を表１に示す。
【００７５】
次いで、波長２４８ｎｍのエキシマレーザーを用いて、深さ１２０μｍ×巾５０μｍ×長さ５ｃｍの溝を５０μｍ間隔で２本形成し、凹凸凹の形状を形成した。つまり、導光路の幅となる凸部の巾が５０μｍである。なお、エッチング工程に際しては、粒子が含有していない面からレーザーを照射した。レーザーは、１ショットで、パルス巾２０ｎｓ、強度３５０ｍＪのパルス波を放出するものを用いた。レーザー条件は周波数１９７Ｈｚ一定として、照射部を走査して溝を形成した。なお、燐青銅のマスクパターンは、縮小倍率５で光デバイス基材上に投影した際に１ｍｍ（長さ方向）×５０μｍ（巾方向）の長方形となるものを用いた。さらに、ポリエステル系低分子量化合物を酢酸エチルに溶解させ、それらをこの溝に流し込み、１００℃未満の温度で乾燥することにより、媒質Ｃを得た。厚み方向の上下に導光路が２つ形成されていることを確認した。得られた光デバイスの結果を表１に示す。
なお、媒質Ｃの処方を以下に示す。
ポリエステルウレタン（三井武田ケミカル）
（i）タケラックＵ２５（ポリエステルポリオール）
（ii）タケネートＤ１４０Ｎ（イソシアネート）
（iii）酢酸エチル
（i）／（ii）／（iii）＝１／０．８／１で分散。
【００７６】
［実施例２］
実施例１の熱可塑性樹脂Ａのポリマーアロイを、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンナフタレートとを８：２の重量比で混合したものに変更し、さらに、熱可塑性樹脂Ｂをポリエチレンテレフタレートにトリアジン系ＵＶ吸収剤2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[(ヘキシル)オキシ]-フェノールを１ｗｔ．％添加したものに変更した。（熱可塑性樹脂Ａ，Ｂとも無粒子）  さらに、積層装置にコームタイプのフィードブロックを用いずに、３層複合ピノールを用いて、熱可塑性樹脂Ｂ／熱可塑性樹脂Ａ／熱可塑性樹脂Ｂの３層複合シート状の光デバイス基材を製膜した。なお、このときのドラフト比は１０であり、得られたシート厚みは、１３０μｍであった。層の構成を表１に示す。その他の製膜パラメータは、実施例１と同様の値を用いた。次いで、実施例１と同様にしてエキシマレーザーを用いて、深さ１００μｍ×巾５０μｍ×長さ５ｃｍの溝を５０μｍ間隔で２本形成し、凹凸凹の形状を形成した。後は、実施例１と同様にして、導光路を作製した。厚み方向中央部に導光路が１つ形成されていることを確認した。得られた光デバイスの結果を表１に示す。
【００７７】
［実施例３］
熱可塑性樹脂Ａにトリアジン系ＵＶ吸収剤2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[(ヘキシル)オキシ]-フェノールを１ｗｔ．％添加すること以外は、実施例１と同様にしてシート厚みが１３１μｍの光デバイス基材を得た。層の構成を表１に示す。
【００７８】
次いで、フェムト秒レーザーを用いて、波長７８０ｎｍ、繰り返し１ｋＨｚ、パルス巾１５０ｆｓ、エネルギー８７０μＪ、走査速度１ｍｍ／ｓの条件で、凸部の巾が１００μとなるように、深さ１２０μｍ×長さ１．２ｍの溝を４本形成し、凹凸凹凸凹凸凹の形状を形成した。以降、実施例１と同様にして、溝を埋めて導光路を作製した。さらに、光入出力部となる光デバイスの端面を研磨装置を用いて、８°に傾斜するように端面研磨を行った。研磨条件は、住友３Ｍ（株）製のラッピングフィルムを用い、かつ、研磨液を水で行った。また、得られた８°端面は光学顕微鏡で確認した。
【００７９】
光デバイスの厚み方向断面に厚み方向  ２個×幅方向  ３個＝計  ６個の３次元に配列した導光路が形成されていることを確認した。得られた光デバイスの結果を表１に示す。
【００８０】
［実施例４］
熱可塑性樹脂Ａにポリメタクリル酸メチル（住友化学（株）製  タイプＭＧＳＳ）と熱可塑性樹脂Ｂに前記ポリメタクリル酸メチルとポリフッ化ビニリデン（（株）呉羽化学  タイプＴ８５０）を８：２の割合でアロイ化したものを用いた。押出温度は２４０℃、吐出比は５／２とし、保護層２を形成せず、その他は、実施例１と同様にして、厚み１６０μｍの光デバイス基材を製膜した。次いで、実施例１と同様のエキシマレーザーを用いて、深さ１５０μｍ×巾５０μｍ×長さ５ｃｍの溝を１００μｍ間隔で２本形成し、凹凸凹の形状を形成した。さらに、形成した溝に一部フッ素化したアクリル系低分子化合物を流し込み、導光路を得た。厚み方向の上下に導光路が２つ形成されていることを確認した。得られた光デバイスの結果を表１に示す。
【００８１】
［実施例５］
熱可塑性樹脂ＡにＭＳ樹脂「ＴＸポリマー」（メチルメタクリレート・スチレン）（電気化学工業（株）製）また、熱可塑性樹脂Ｂに実施例４に用いたポリメタクリル酸メチルを用いた。熱可塑性樹脂ＡおよびＢは、それぞれの二軸ベント式押出機にて２５０℃で溶融させ、ＦＳＳタイプのリーフディスクフィルタを５枚介した後、ギアポンプにて吐出比が熱可塑性樹脂Ａ組成物／熱可塑性樹脂Ｂ組成物＝２／１になるように計量しながら、９層のコームタイプのフィードブロックにて合流させて、厚み方向に交互に積層された積層体とした。その内訳は、熱可塑性樹脂Ａが４層、熱可塑性樹脂Ｂが５層からなる厚み方向に交互に積層された周期構造を有する積層体であり、最外層は熱可塑性樹脂Ｂとした。（熱可塑性樹脂Ａ，Ｂとも無粒子）さらに、３台目の押出機から熱可塑性樹脂Ｂに平均粒径１．２μｍの凝集シリカを０．０２重量％添加した熱可塑性樹脂Ｃが、片面の最表層部にくるようにフィードブロック下の２層複合ピノールから合流させて、計１０層からなる積層体とした。この際のポリマー流路の断面形状は、アスペクト比（巾方向の長さ／厚み方向の長さ）２の角型形状を用いた。また、断面積内を単位時間内に通過する積層された樹脂の吐出量は、３０ｋｇ／ｈｒ／ｃｍ２であった。該積層体をＴダイに供給し、シート状に成形した後、表面温度が２５℃に保たれたＨＣｒメッキのコンタクトロールを用いてカレンダキャストを行い、急冷固化し未延伸シートである光デバイス基材を得た。なお、このときのドラフト比は１０であり、得られたシート厚みは、５５２μｍであった。層の構成を表１に示す。
【００８２】
次いで、ダイヤモンドブレードによる切削によって、深さ５００μｍ×巾５００μｍ×長さ５ｃｍの溝を２００μｍ間隔で２本形成し、その間に挟まれた凸状の導光路を形成した。なお、切削に際しては、粒子が含有していない面から行った。さらに、アクリル系の低分子量化合物をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解させ、それらをその溝に流し込み、１００℃未満の温度で乾燥することにより、媒質Ｃとなる部位を形成した。厚み方向の上下に導光路が４つ形成されていることを確認した。得られた光デバイスの結果を表１に示す。なお、アクリル系の媒質Ｃの塗液の処方を以下に示す。
（i）フォレット  ＧＳ−１０００（綜研化学）
（ii）ＭＥＫ
（i）／（ii）＝１／１で分散。
【００８３】
［実施例６］
実施例４の熱可塑性樹脂Ａにトリアジン系ＵＶ吸収剤2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[(ヘキシル)オキシ]-フェノールを２ｗｔ．％添加し、さらに３３層のコームタイプフィードブロックを用いて、吐出比は１／１とし、その他は、実施例４と同様にして、厚み３３１μｍの光デバイス基材を製膜した。次いで、実施例１と同じエキシマレーザーを用いて、深さ３００μｍ×巾５０μｍ×長さ５ｃｍの溝を５０μｍ間隔で３本形成し、凹凸凹凸凹の形状を形成した。さらに、形成した溝に一部フッ素化したアクリル系低分子量化合物を流し込み、導光路を得た。この変更以外、実施例４と同様にして、光デバイスを作製した。光デバイスの厚み方向断面に厚み方向  １０個×幅方向  ２個＝計  ２０個の３次元に配列した導光路が形成されていることを確認した。得られた光デバイスの結果を表１に示す。層の構成および得られた光デバイスの結果を表１に示す。
【００８４】
［実施例７］
熱可塑性樹脂Ａにトリアジン系ＵＶ吸収剤2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[(ヘキシル)オキシ]-フェノールを１ｗｔ．％添加したポリエチレンテレフタレートを用い、熱可塑性樹脂Ｂにもトリアジン系ＵＶ吸収剤2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[(ヘキシル)オキシ]-フェノールを１ｗｔ．％添加したイソフタレート成分が１０ｍｏｌ共重合したポリシクロヘキシレンジメチルレンテレフタレートを用いた。熱可塑性樹脂ＡおよびＢは、共に無粒子であり、それぞれの二軸ベント式押出機にて２８０℃で溶融させ、ＦＳＳタイプのリーフディスクフィルタ（濾過精度１０μｍ）を５枚介した後、ギアポンプにて吐出比が熱可塑性樹脂Ａ組成物／熱可塑性樹脂Ｂ組成物＝３／１になるように計量しながら、９層のコームタイプのフィードブロックにて合流させて、厚み方向に交互に積層された積層体とした。その内訳は、熱可塑性樹脂Ａが４層、熱可塑性樹脂Ｂが５層からなる厚み方向に交互に積層された周期構造を有する積層体であり、最外層は熱可塑性樹脂Ｂとした。この際のポリマー流路の断面形状は、アスペクト比（巾方向の長さ／厚み方向の長さ）２の角型形状を用いた。また、断面積内を単位時間内に通過する積層された樹脂の吐出量は、１０ｋｇ／ｈｒ／ｃｍ２であった。該積層体をＴダイに供給し、シート状に成形した後、ワイヤーで８ｋＶの静電印可電圧をかけながら、表面温度２５℃に保たれたキャスティングドラム上で急冷固化し未延伸シートである光デバイス基材を得た。なお、このときのドラフト比は８であり、得られたシート厚みは、１７２μｍであった。層の構成を表１に示す。
【００８５】
次いで、実施例１と同じエキシマレーザーを用いて、深さ１６０μｍ×巾５０μｍ×長さ１０ｃｍの溝を５０μｍ間隔で３本形成し、凹凸凹凸凹の形状を形成した。（凸の巾５０μｍ）次いで、ポリエステル系低分子量化合物を酢酸エチルに溶解させ、それらをその溝に流し込み、１００℃未満の温度で乾燥することにより、媒質Ｃを得、光デバイスを作製した。光デバイスの厚み方向断面に厚み方向  ４個×幅方向  ２個＝計  ８個の３次元に配列した導光路が形成されていることを確認した。層の構成および得られた光デバイスの結果を表１に示す。
【００８６】
［実施例８］
熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂ＢともにＵＶ吸収剤を添加しなくし、マルチマニホールドタイプのフィードブロックを用いて、さらに熱可塑性樹脂Ａ組成物／熱可塑性樹脂Ｂ組成物＝２／１する以外は、実施例７と同様にして、シート厚み２９０μｍの光デバイス基材を得た。層の構成を表１に示す。
【００８７】
次いで、実施例１と同じエキシマレーザーを用いて、深さ２６０μｍ×巾５０μｍ×長さ１０ｃｍの溝を５０μｍ間隔で３本形成し、凹凸凹凸凹の形状を形成した。次いで、ウレタンアクリレート系低分子量化合物をエタノールに溶解させ、それらをこの溝に流し込み、１００℃未満の温度で乾燥、さらに紫外線照射により硬化、次いで乾燥して媒質Ｃを得、光デバイスを作製した。光デバイスの厚み方向断面に厚み方向  ３個×幅方向  ２個＝計  ６個の３次元に配列した導光路が形成されていることを確認した。層の構成および得られた光デバイスの結果を表１に示す。
【００８８】
［実施例９］
熱可塑性樹脂Ａにポリエチレンナフタレートを用いて、熱可塑性樹脂Ｂにポリエチレンテレフタレートとポリエチレンナフタレートとを３：７の重量比で混合アロイ化したものを用いて、さらに熱可塑性樹脂Ａ組成物／熱可塑性樹脂Ｂ組成物＝１．３／１とする以外は、実施例８と同様にして、シート厚み３３０μｍの光デバイス基材を得た。この基材上に、メタバーを用いて、酢酸ビニル・アクリル系樹脂とメラミン樹脂の架橋剤の固形成分に対して、粒径８０ｎｍのコロイダルシリカ粒子の濃度を３重量％に調整した水系塗剤を塗布した。ついで、１２０℃の温度で乾燥した。得られた層の構成を表１に示す。
【００８９】
次いで、実施例１と同じエキシマレーザーを用いて、粒子が含有していない層からレーザーを照射して、深さ３００μｍ×巾５０μｍ×長さ１０ｃｍの溝を５０μｍ間隔で３本形成し、凹凸凹凸凹の形状を形成した。次いで、実施例１と同様の媒質Ｃを用いて、光デバイスを作製した。光デバイスの厚み方向断面に厚み方向  ４個×幅方向  ２個＝計  ８個の３次元に配列した導光路が形成されていることを確認した。層の構成および得られた光デバイスの結果を表１に示す。
【００９０】
［実施例１０］
熱可塑性樹脂Ａにポリエチレンテレフタレートを用い、熱可塑性樹脂Ｂにイソフタレート成分が１０ｍｏｌ共重合したポリシクロヘキシレンジメチルレンテレフタレートを用いた。熱可塑性樹脂ＡおよびＢは、共に無粒子であり、それぞれの二軸ベント式押出機にて２８０℃で溶融させ、ＦＳＳタイプのリーフディスクフィルタ（濾過精度５μｍ）を１０枚介した後、ギアポンプにて吐出比が熱可塑性樹脂Ａ組成物／熱可塑性樹脂Ｂ組成物＝４．３／１になるように計量しながら、９層のコームタイプのフィードブロックにて合流させて、厚み方向に交互に積層された積層体とした。その内訳は、熱可塑性樹脂Ａが５層、熱可塑性樹脂Ｂが４層からなる厚み方向に交互に積層された周期構造を有する積層体であり、最外層は熱可塑性樹脂Ａとした。また、最外層の厚みは、熱可塑性樹脂Ａの内層に比べて１／２とした。この際のポリマー流路の断面形状は、アスペクト比（巾方向の長さ／厚み方向の長さ）２の角型形状を用いた。また、断面積内を単位時間内に通過する積層された樹脂の吐出量は、８ｋｇ／ｈｒ／ｃｍ２であった。該積層体をＴダイに供給し、シート状に成形した後、ワイヤーで８ｋＶの静電印可電圧をかけながら、表面温度２５℃に保たれたキャスティングドラム上で急冷固化し未延伸シートである光デバイス基材を得た。なお、このときのドラフト比は８であり、得られたシート厚みは、２９２μｍであった。層の構成を表１に示す。
【００９１】
次いで、エッチング工程において、スピンドルの回転軸が光デバイス基材と平行な関係を保ったまま、刃巾６０μｍのダイヤモンドブレードによるミリング加工によって、深さ２５０μｍ×巾６０μｍ×長さ６ｃｍの溝を６０μｍ間隔で４本形成し、凸凹凸凹凸凹凸凹凸の形状を形成した。（凸の巾６０μｍ）溝の間に挟まれた凸部の内部が導光路となる。次に、基材を水で超音波洗浄を行い４０℃で乾燥した。メタバー＃５０でUV硬化樹脂ハードロックOP-1005（電気化学工業製）を光デバイス基材上に塗布し、溝へ流し込み、溝を十分に埋没させた。次いで、８０℃で１分乾燥させたのち、照射強度120 W / cm2の条件で塗布樹脂のＵＶ硬化を行い、媒質Ｃを得、光デバイスを作製した。さらに、光入出力部となる光デバイスの端面を研磨装置を用いて、８°に傾斜するように端面研磨を行った。研磨条件は、サンプルの研磨盤への圧力０．１５ＭＰａ、回転数２４０ｒｐｍ、研磨時間３分で、研磨液は水を用いて、順次研磨紙を＃８００、２０００、６０００、８０００と変更して、傾斜が８°となるように鏡面研磨を行った。得られた８°の傾斜端面は光学顕微鏡で確認した。
【００９２】
光デバイスの厚み方向断面に厚み方向  ３個×幅方向  ３個＝計  ９個の３次元に配列した導光路が形成されていることを確認した。層の構成および得られた光デバイスの結果を表１に示す。
【００９３】
［比較例１］
１次平均粒径が１．１μｍの炭酸カルシウムの濃度が０．０５重量％となるように粒子添加を行っているポリエチレンテレフタレートを１８０℃で３時間乾燥し、フルフライトスクリューの単軸押出機に供給し、２８０℃で溶融した。高精度濾過した後、コートハンガー型の口金よりシート状にして押出した後、静電印加キャスト法にて３０℃のキャスティングドラムに巻き付けて冷却固化し、未延伸シートである光デバイス基材を得た。このときのドラフト比は１２であり、得られたシート厚みは、５００μｍであった。層の構成を表１に示す。
【００９４】
次いで、エキシマレーザーを用いて、深さ３５０μｍ×巾５０μｍ×長さ５ｃｍの溝を１００μｍ間隔で２本形成し、凹凸凹の形状を形成した。実施例１と同様のポリエステル系低分子量化合物を酢酸エチルに溶解させ、それらをこの溝に流し込み、１００℃未満の温度で乾燥することにより、媒質Ｃを得た。得られた導光路は、テーパー状かつ、バリなどが酷く導光路が形成されていないことを確認した。得られた光デバイスの結果を表１に示す。
【００９５】
［比較例２］
熱可塑性樹脂をポリブチレンテレフタレートに変更する以外は、比較例１と同様の方法で実施した。得られた光デバイスは、結晶化し光散乱を起こしやすい損失が大きなものであった。その結果を表１に示す。
【００９６】
［比較例３］
熱可塑性樹脂Ａとして、ポリエチレンテレフタレートを用い、また熱可塑性樹脂ＢとしてＰＥＴ／Ｇ（シクロヘキサンジメタノール成分２０ｍｏｌ％を共重合したポリエチレンテレフタレート）の共重合体を用いた（熱可塑性樹脂Ａ，Ｂ、共に無粒子）。熱可塑性樹脂ＡおよびＢは、それぞれのフルフライトスクリューの単軸押出機にて２８０℃で溶融させ、メッシュ上の金網フィルタを介した後、ギアポンプにて吐出比が熱可塑性樹脂Ａ組成物／熱可塑性樹脂Ｂ組成物＝１／１になるように計量しながら、２０１層のフィードブロックにて合流させて、厚み方向に交互に積層された積層体とした。その内訳は、熱可塑性樹脂Ａが１０１層、熱可塑性樹脂Ｂが１００層からなる厚み方向に交互に積層された周期構造を有する積層体であり、最外層は熱可塑性樹脂Ａとした。さらに、３台目の押出機から保護層２として、熱可塑性樹脂Ａに平均粒径１．２μｍの凝集シリカを０．０２重量％添加した熱可塑性樹脂Ｃが、片面の最外層部にくるようにフィードブロック下の２層複合ピノールから合流させて、計２０２層からなる積層体とした。この際のポリマー流路の断面形状は、アスペクト比（巾方向の長さ／厚み方向の長さ）２の形状を用いた。該積層体をＴダイに供給し、シート状に成形した後、ワイヤーで８ｋＶの静電印可電圧をかけながら、表面温度２５℃に保たれたキャスティングドラム上で急冷固化し未延伸シートを得た。
【００９７】
この未延伸シートを、９０℃、延伸倍率３．４倍で縦延伸を行い、両端部をクリップで把持するテンターに導き１００℃、４．０倍横延伸した後、２３０℃で熱処理を施し、媒質Ｃを形成することなく、厚み１４０μｍの光デバイスを得た。
【００９８】
得られた導光路は、幅方向に光路規制がないため広がり、かつ界面での散乱／透過により、非常に損失が多く、導光路が形成されていないことを確認した。得られた光デバイスの結果を表１に示す。
【００９９】
【表１】
2007233360.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、光デバイスに関するものである。さらに詳しくは、ディスプレイ、光学センサ、太陽電池、光情報通信、また、装飾材料分野などに用いられる光デバイスであり、特に、情報通信分野に用いられる合分波器、スイッチ素子などの光デバイスから光実装に用いられる光配線などの光インターコネクションに好適な光デバイスに関するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】光デバイスの断面図
【図２】コームタイプのフィードブロックの上面図スリット部の構成
【図３】コームタイプのフィードブロック内のスリット板の側面図
【図４】コームタイプのフィードブロックの正面図
【符号の説明】
【０１０２】
１：熱可塑性樹脂Ｂ
２：熱可塑性樹脂Ａ
３：媒質Ｃ
４：導光路
５：ポリマーＡ
６：ポリマーＢ
７：スリット部板
８：マニホールド
９：フィードブロック
１０：ポリマーＡが流入するスリット部
１１：ポリマーＢが流入するスリット部
１２：短管
１３：口金
１４：キャストドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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