(57)【要約】【課題】基板の平坦性を確保できると共に、基板の種類によらず光信号の伝達が可能で、低損失で信号伝搬可能なミラー付き光導波路の製造方法を提供すること。【解決手段】（Ａ）少なくとも１つの開口部を有する基板上の片方の面に離型層を設け、他方の面に透明樹脂からなる透明樹脂層を形成するとともに、該開口部を透明樹脂で充填する工程、（Ｂ）該開口部を透明樹脂で充填した後に該離型層を除去する工程、（Ｃ）該基板上にコア層及びクラッド層からなる光導波路を形成する工程、（Ｄ）該開口部の直上部のコア層にミラー部を形成する工程、を有する光導波路の製造方法である。【選択図】図１
2013142828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）少なくとも１つの開口部を有する基板上の片方の面に離型層を設け、他方の面に透明樹脂からなる透明樹脂層を形成するとともに、該開口部を透明樹脂で充填する工程、（Ｂ）該開口部を透明樹脂で充填した後に該離型層を除去する工程、（Ｃ）該基板上にコア層及びクラッド層からなる光導波路を形成する工程、（Ｄ）該開口部の直上部のコア層にミラー部を形成する工程、を有する光導波路の製造方法。
【請求項２】
前記工程（Ｃ）が、前記基板上に下部クラッド層、コア層、及び上部クラッド層を順次形成する工程である請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項３】
前記工程（Ｃ）が、前記透明樹脂層上に下部クラッド層、コア層、及び上部クラッド層を順次形成する工程である請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項４】
前記透明樹脂層が、下部クラッド層又はコア層である請求項１又は２に記載の光導波路の製造方法。
【請求項５】
前記透明樹脂が感光性の透明樹脂であって、前記工程（Ａ）の後に、前記透明樹脂層側から、少なくとも前記開口部を充填する透明樹脂を光硬化する工程（Ｅ）をさらに有する請求項１〜４のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項６】
前記工程（Ｂ）の後に、透明樹脂層形成面と反対の面を現像する工程（Ｆ）をさらに有する請求項５に記載の光導波路の製造方法。
【請求項７】
前記請求項１〜６のいずれかに記載の方法によって製造される光導波路。
【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に関し、特にミラー付き光導波路の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報容量の増大に伴い、幹線やアクセス系といった通信分野のみならず、ルータやサーバ内の情報処理にも光信号を用いる光インターコネクション技術の開発が進められている。特に、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の短距離信号伝送に光を用いるための光伝送路としては、光ファイバに比べ、配線の自由度が高く、かつ高密度化が可能な光導波路を用いることが望ましく、中でも、加工性や経済性に優れたポリマー材料を用いた光導波路が有望である。
【０００３】
このような光導波路としては、例えば、特許文献１に記載されているように、まず、下部クラッド層を硬化形成した後に、下部クラッド層上にコアパターンを形成し、上部クラッド層を積層し、光導波路を形成する。その後、切削加工によってミラー部を形成した光導波路が提案されている。
このような光導波路の場合、ミラー部によって光路変換された光信号が、基板を通過するため、該基板は光信号に対して透過率の高い材料である必要がある。さらには、基板と光学素子との間に空間がある場合には、ミラー部によって光路変換された光信号のスポット径が、大きくなり、伝搬損失の悪化につながっていた。
【０００４】
また、基板と光学素子との間に空間を低減させた光導波路としては、例えば、特許文献２に記載のように、コアの途上または端部に開口する穴部を設け、該穴部に光路変換部品を挿入したミラー付き光導波路が提案されている。
しかし、このような光導波路の場合、光路変換部品を各光導波路の光路変換部ごとに挿入する必要があるため、作業が煩雑であり、また、基板平面方向及び基板垂直方向の位置合わせをする必要があるため高精度な位置合わせが必要であった。
さらに、基板垂直方向の位置合わせをするために開口縁に光変換部品を係止する支持係止部を設けると、クラッド層表面から突出したミラー部となり、光学部品が内部に実装されたコネクタや、光素子実装基板と組み合わせるときに、実装の妨げになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０１１２１０
【特許文献２】特開２００５−７０１４２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、基板の平坦性を確保できると共に、基板の種類によらず光信号の伝達が可能で、低損失で信号伝搬可能なミラー付き光導波路の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、基板の一方の面に離型層を設け、他方の面に透明樹脂からなる透明樹脂層を形成するとともに、該開口部を透明樹脂で充填する工程を有する製造方法により、上記課題を解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見にもとづいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
本発明は、以下の発明を提供するものである。
（１）（Ａ）少なくとも１つの開口部を有する基板上の片方の面に離型層を設け、他方の面に透明樹脂からなる透明樹脂層を形成するとともに、該開口部を透明樹脂で充填する工程、（Ｂ）該開口部を透明樹脂で充填した後に該離型層を除去する工程、（Ｃ）該基板上にコア層及びクラッド層からなる光導波路を形成する工程、（Ｄ）該開口部の直上部のコア層にミラー部を形成する工程、を有する光導波路の製造方法、
（２）前記工程（Ｃ）が、前記基板上に下部クラッド層、コア層、及び上部クラッド層を順次形成する工程である上記（１）に記載の光導波路の製造方法、
（３）前記工程（Ｃ）が、前記透明樹脂層上に下部クラッド層、コア層、及び上部クラッド層を順次形成する工程である上記（１）に記載の光導波路の製造方法、
（４）前記透明樹脂層が、下部クラッド層又はコア層である上記（１）又は（２）に記載の光導波路の製造方法、
（５）前記透明樹脂が感光性の透明樹脂であって、前記工程（Ａ）の後に、前記透明樹脂層側から、少なくとも前記開口部を充填する透明樹脂を光硬化する工程（Ｅ）をさらに有する上記（１）〜（４）のいずれかに記載の光導波路の製造方法、
（６）前記工程（Ｂ）の後に、透明樹脂層形成面と反対の面を現像する工程（Ｆ）をさらに有する上記（５）に記載の光導波路の製造方法、及び
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに記載の方法によって製造される光導波路、を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光導波路の製造方法によれば、基板の平坦性を確保できると共に、基板の種類によらず光信号の伝達が可能で、低損失で信号伝搬可能な光導波路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の光導波路の製造方法の一例を説明する図である。
【図２】本発明の製造方法により得られる光導波路の一例を説明する図である。
【図３】本発明の製造方法により得られる光導波路の他の一例を説明する図である。
【図４】本発明の製造方法により得られる光導波路の他の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の製造方法は、次の工程（Ａ）〜（Ｄ）により構成される。
（Ａ）少なくとも１つの開口部を有する基板上の片方の面に離型層を設け、他方の面に透明樹脂からなる透明樹脂層を形成するとともに、該開口部を透明樹脂で充填する工程、
（Ｂ）該開口部を透明樹脂で充填した後に該離型層を除去する工程、
（Ｃ）該基板上にコア層及びクラッド層からなる光導波路を形成する工程、
（Ｄ）該開口部の直上部のコア層にミラー部を形成する工程である。
各工程について、以下、図１を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１１】
工程（Ａ）
工程（Ａ）は、図１（ａ）に示されるように、少なくとも１つの開口部を有する基板１上の片方の面に離型層４を設け、他方の面に透明樹脂からなる透明樹脂層３を形成するとともに、該開口部２を透明樹脂で充填する工程である。
透明樹脂を基板１上に積層して透明樹脂層３を形成する方法及び透明樹脂を開口部２に充填する方法については、特に制限はないが、透明樹脂がワニス状の場合は、基板１に常法によって塗布すれば良い。透明樹脂がフィルム状の場合は、ロールラミネータ、真空加圧ラミネータ、プレス、真空プレス等の各種方法を用いれば良い。このとき、基板１における、透明樹脂層３の形成面と反対面に離型層４を設ける。これにより、開口部２に流入した透明樹脂の回りこみを低減できると共に、形成する透明樹脂層３の樹脂流出による膜減りや、非平坦性を抑制することができる。
なお、離型層４と基板１との間には、剥離性（非接着性）があればよく、接着性（再剥離性を含む）がなくとも良い。
【００１２】
本発明では、光硬化性の透明樹脂を用いて、透明樹脂層３形成面側から、基板１を遮光部代わりにして露光すると開口部２内を効率的に硬化でき、例えば、離型層４と基板１との間に透明樹脂が染み出した場合でも、離型層４を剥離後、透明樹脂層３形成面と反対の面を現像することで、染み出し部分の透明樹脂を除去できる。このようにして得られた基板１上に、クラッド層及びコア層からなる光導波路を形成し、該光導波路のコア層に、開口部２上に位置合わせされるミラー部９を形成しておくことによって、ミラー付き光導波路が得られる。
【００１３】
工程（Ｂ）
本発明の工程（Ｂ）は、開口部２を透明樹脂で充填した後に離型層４を除去する工程である（図１（ｂ）参照）。
離型層４を除去する方法は、特に限定はなく、物理的に引き剥がせばよい。離型層４が金属などのエッチング可能な材料であるならば、エッチング可能な液によって除去すれば良い。除去するタイミングとしては、開口部２を透明樹脂で充填した後（透明樹脂層３を形成した後）であれば良く、開口部２に充填された透明樹脂を光硬化する前でも、光硬化した後でも良い。なお、開口部２に充填された透明樹脂を光硬化する場合には、通常、透明樹脂により構成される透明樹脂層３も同時に光硬化される。
【００１４】
（工程Ｅ）
本発明では、上記透明樹脂を光硬化する工程、すなわち工程Ａの後に、透明樹脂層３側から、少なくとも開口部２を充填する透明樹脂を光硬化する工程を有していてもよく、以後工程Ｅと称する。
透明樹脂を光硬化する方法は特に限定はなく、透明樹脂が光硬化する活性光線を、透明樹脂層３形成面側から照射すればよい。基板１が遮光部となれば、開口部２内を効率よく光硬化することができる。
【００１５】
（工程Ｆ）
工程Ｆは任意の工程であり、前記工程Ｂの後に、透明樹脂層形成面と反対の面を現像する工程である。工程Ａにおいて、離型層４と基板１間に接着性がなかったり、弱かったりする場合、開口部２に充填された透明樹脂が離型層４と基板１間に回りこむことがある。工程Ｆは、当該回り込み成分を除去する工程であり、透明樹脂層形成面と反対面の開口部以外の基板表面の透明樹脂による汚染を除去できるため、該工程を行うことが好ましい。このような回りこみ部分を除去する方法としては、工程Ｂである離型層の除去工程の後、透明樹脂を現像除去可能な現像液を用いて除去する方法が好適に挙げられる。
【００１６】
工程（Ｃ）
本発明の工程（Ｃ）は、基板１上にコア層及びクラッド層からなる光導波路を形成する工程である。
基板１上に光導波路を形成する方法としては、特に制限はなく、下部クラッド層６、コア層７、及び上部クラッド層８からなる光導波路をあらかじめ作製しておいて、基板１に貼付しても良いし、基板１上に下部クラッド層６、コア層７、及び上部クラッド層８を順次形成してもよい。
また、工程Ｃとしては、透明樹脂層３上に下部クラッド層６、コア層７、及び上部クラッド層８を順次形成する工程であってもよく、下部クラッド層６と透明樹脂層３との密着性がある場合に適用可能であり、基板と下部クラッド層６との密着性を考慮しなくてもよい点で好適である。
下部クラッド層６、コア層７、及び上部クラッド層８を順次形成する場合の各層形成方法としては特に限定はなく、液状のクラッド層形成用樹脂組成物又はコア層形成用樹脂組成物をスピンコート等で塗布しても良いし、フィルム形状のクラッド層形成用樹脂組成物又はコア層形成用樹脂組成物を、ロールラミネータ、真空ラミネータ、プレス、真空プレス等の方法でラミネートしても良い。
【００１７】
本発明では、透明樹脂層３が下部クラッド層６であってもよい。すなわち、透明樹脂層３と下部クラッド層６を兼用することができ、その場合には、透明樹脂層３の上に、上述の方法を用いてコア層７及び上部クラッド層８を順次形成すればよい（図２参照）。
また、本発明では、透明樹脂層３がコア層７であってもよい。すなわち、透明樹脂層３とコア層７を兼用することができ（図３参照）、その場合には、透明樹脂層３上に上部クラッド層８を形成すればよい。
【００１８】
工程（Ｄ）
本発明の工程（Ｄ）は開口部２の直上部のコア層７にミラー部９を形成する工程である。
ミラー部９の形成方法としては、公知の方法を適用することができる。例えば、コア層７形成面側から、ダイシングソー等を用いて、コア層７を切削することにより形成することができる。形成するミラー部９は、４５°であることが好ましい。
また、ミラー部に蒸着装置を用いて、金等の金属を蒸着し、反射金属層を備えたミラー部としても良い。本工程（Ｄ）は、前述の工程（Ｃ）において、コア層を積層した後の工程、すなわち、コア層を形成する工程と上部クラッド層を形成する工程の間に行っても良い。
ミラー部９は、基板平面に対して並行方向に設置したコア層を伝搬した光信号を基板垂直方向に光路変換する構造であれば特に限定はなく、４５°に切り欠きを形成した空気反射ミラーであっても良いし、切り欠き部に反射金属層を形成した金属反射ミラーであっても良い。
ここで、開口部２の直上部とは、コアパターンからミラーにより基板垂直方向へ光路変換される光信号において、又は、基板垂直方向からミラーによりコアパターンへ光路変換される光信号において、光信号が開口部を通過する際に、開口部周囲の基板が光信号に干渉し光損失として悪影響を与えることのないように、ミラーと開口部のそれぞれの大きさ及び位置関係であることをいう。
【００１９】
次に、本発明の製造方法において用いる部材、材料等について説明する。
（基板）
基板１の材質としては、特に制限はなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルム、電気配線板などが挙げられる。
後に詳述する透明樹脂層Ａ及びＢを異なるパターンで露光硬化するために、透明樹脂層Ａと透明樹脂層Ｂを光硬化するための活性光線に対して、遮光効果があることが肝要である。例えば、透明樹脂を光硬化するための活性光線が紫外光であれば、金属基板や紫外光を透過しないプラスチック基板やガラスエポキシ樹脂基板などが好適に挙げられる。
また、透明樹脂と接着力が少ない基板を用いる際には、接着層付きの基板を用いても良い。このときの接着層は、開口部２にかからないように基板に設置すれば良い。なお、透明樹脂層Ａと透明樹脂層Ｂが異なる波長の活性光線で硬化する場合は、透明な基板でも良い。
基板１の厚みは、透明樹脂で開口部２を埋められる厚さであれば特に制限はなく、厚みが薄いほうが、ミラー部９にて反射された光信号の広がる前に受光素子や光ファイバ等で受光できるため好ましい。以上の観点から、基板の厚みは５μｍ〜１ｍｍであることが好ましく、作業性の観点から１０μｍ〜１００μｍであることがさらに好ましい。
本発明における該基板１は１つ以上の開口部２を有するが、他のデバイスとの接合を考慮すると、２つ以上の開口部を有することが好ましい。
【００２０】
（開口部）
開口部２としては、基板１に穴があけられていれば良く、例えば、ドリル加工や、レーザ加工によって好適に形成することができる。また、開口部の側面に各種金属を蒸着、スパッタ、めっき等によって形成した金属層付きスルーホールであっても良い。
開口部２の開口形状としては、特に限定はなく、円状、楕円状、多角形状等の開口部であれば良い。また、側壁は垂直に形成された柱状でも、テーパ状に形成された錐台形状でも良い。
開口部の大きさとしては、光伝搬損失に影響のない範囲であれば良く、基板表面側からミラー部を見たときに、該ミラー部が開口部内に位置される大きさであることが好ましい。具体的には、ミラー部の大きさが５０μｍ×５０μｍの大きさで、開口部が円状の場合、該開口部にミラー部が内接する大きさの円である直径５０√２μｍ以上であるのが好ましい。
【００２１】
（透明樹脂）
本発明で用いる透明樹脂としては、用いる光信号に対して透明であれば特に制限はなく、後述するクラッド層形成用樹脂やコア層形成用樹脂を用いることができる。形状としては、液状でもフィルム状でも良いが、膜厚を制御したい場合にはフィルム状であることが好ましい。
また、当該透明樹脂により形成される透明樹脂層３は、下部クラッド層６やコア層７と兼用しても良い。下部クラッド層６を透明樹脂と兼用する場合には、基板１と接着力のある下部クラッド層６を用いれば良く、コア層７と透明樹脂を兼用する場合には、下部クラッド層６をパターン化し、開口部２の少なくとも一部に開口を設けた状態を維持しておき、その後コア層７を形成することで得ることができる。
【００２２】
（離型層）
離型層４としては、透明樹脂に対して離型性があり、かつ開口部２上で平坦性がある材料であればよく、上記基板で用いうる材料として列挙した材料や、各種樹脂フィルム材を用いることができる。
なお、透明樹脂層３を形成した後に除去できる材料（例えば金属層をエッチング除去するなど）も広義に剥離性があるとする。
また、離型層４として柔軟性及び強靭性のあるフィルム材料を用いることができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルサルファイド、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドが好適に挙げられる。
離型層４の厚さとしては、５〜１００００μｍであることが好ましい。５μｍ以上であると、離型層４としての強度が得やすいという利点があり、１００００μｍ以下であると、透明樹脂層３をラミネートする際に取扱い易くなる。以上の観点から、離型層４の厚さは１０〜１００μｍの範囲であることがより好ましい。
【００２３】
（下部クラッド層及び上部クラッド層）
下部クラッド層６及び上部クラッド層８としては、クラッド層形成用樹脂組成物又はクラッド層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
本発明で用いるクラッド層形成用樹脂組成物としては、コア層７より低屈折率で、光又は熱により硬化する樹脂組成物であれば特に限定されず、熱硬化性樹脂組成物や感光性樹脂組成物を好適に使用することができる。クラッド層形成用樹脂に用いる樹脂組成物は、下部クラッド層６及び上部クラッド層８において、該樹脂組成物に含有する成分が同一であっても異なっていてもよく、該樹脂組成物の屈折率が同一であっても異なっていてもよい。またクラッド層形成用樹脂組成物を透明樹脂として用い、露光によってパターン化する場合には、感光性樹脂組成物であり、活性光線によりパターンを形成し得るものを用いることが肝要である。
【００２４】
本発明においては、クラッド層の形成方法は特に限定されず、上述のように、クラッド層形成用樹脂組成物の塗布又はクラッド層形成用樹脂フィルムのラミネートにより形成すれば良い。
ここで、ラミネートに用いるクラッド層形成用樹脂フィルムは、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物を溶媒に溶解して、キャリアフィルムに塗布し、溶媒を除去することにより容易に製造することができる。
【００２５】
下部クラッド層６及び上部クラッド層８の厚さに関しては、特に限定するものではないが、乾燥後の厚さで、５〜５００μｍの範囲が好ましい。５μｍ以上であると、光の閉じ込めに必要なクラッド厚さが確保でき、５００μｍ以下であると、膜厚を均一に制御することが容易である。以上の観点から、下部クラッド層６及び上部クラッド層８の厚さは、さらに１０〜１００μｍの範囲であることがより好ましい。
【００２６】
（コア層）
以下、本発明の製造方法におけるコア層７について説明する。コア層７としては、コア層形成用樹脂又はコア層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
コア層形成用樹脂は、クラッド層６及び８より高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得るものを用いることが好ましい。パターン化する前のコア層の形成方法は限定されず、前記コア層形成用樹脂組成物を常法により塗布する方法等が挙げられる。
【００２７】
コア層形成用樹脂フィルムの厚さについては特に限定されず、乾燥後のコア層の厚さが、通常は１０〜１００μｍとなるように調整される。該フィルムの仕上がり後のコア層７の厚さが１０μｍ以上であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において位置合わせトレランスが拡大できるという利点があり、１００μｍ以下であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において、結合効率が向上するという利点がある。以上の観点から、該フィルムの厚さは、さらに３０〜９０μｍの範囲であることが好ましく、該厚みを得るために適宜フィルム厚みを調整すれば良い。
【００２８】
（補強板）
本発明の光導波路は、基板１の透明樹脂層３形成面と反対面の、開口部２付近に補強板１０を有していても良い（図４参照）。
補強板１０としては、透明樹脂層３を形成する前に、基板１の透明樹脂層３形成面と反対面の、開口部２付近に形成すればよく、その材質は、ミラー部９近傍の補強の観点から、透明樹脂よりも高弾性率であることが好ましく、金属層であると更に好ましい。
金属の種類としては特に限定はないが、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ等の各種金属が用いられる。ミラー部から基板平面方向へ光路変換された光信号が、補強板１０の側壁部に反射し、受光素子へ導かれる効果も得られるため、低損失化の観点から、反射率の高い金属であるとより好ましく、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどが好適である。
【００２９】
補強板の形状としては、特に限定されないが、開口部２を縁取りするように設置するのが好ましい。また、開口部２内壁に前記金属層を設けても良く、これにより、補強板１０をより強固に基板１と接合できる。具体的には、基板１の両面に金属箔を設け、開口部２を形成した後に、Ｃｕめっき、Ａｕめっき等を用いることで、開口部２の内壁を金属層とすることができる。
また、補強板の厚さは、特に限定はないが、透明樹脂で埋め込める厚みであるとよい。この観点から３〜５０μｍであると好ましく、より好ましくは、５〜３８μｍである。
【００３０】
基板１に補強板１０を形成する方法としては、特に限定はないが、補強板に金属を用いる場合、補強板をパターン化する方法は、基板１表面（少なくともどちらか一方の面）に金属層を有する基板１を用い、パターンレジストを金属層上に形成した後、エッチング等によって金属層をパターニングし、パターンレジストを剥離することによって行うことができる。
開口部２の形成方法は、金属層をパターン化した後に、穴明け加工によって開口部を形成しても、金属層（補強板）に穴明け加工を行った後に金属層を上記の方法でパターン化しても良い。
【００３１】
（本発明の製造方法により得られる光導波路）
本発明の製造方法により得られる光導波路は、図１（ｄ）に示すような、基板１が少なくとも１つの開口部２を有し、該基板１の一方の面に透明樹脂層３が形成されると共に、開口部２内が透明樹脂で充填され、該透明樹脂層３上に下部クラッド層６、コア層７、上部クラッド層８が順次形成され、開口部２の直上部にミラー部９を有するミラー付き光導波路が挙げられる。また、図２に示すように、図１（ｄ）において、透明樹脂層３と下部クラッド層６とが兼用されたミラー付き光導波路や、図３のように、透明樹脂層３の一部（開口部２の周囲）として下部クラッド層６を用い、同じく透明樹脂層３の一部（開口部２の中心）としてコア層７を用いたミラー付き光導波路も本発明の光導波路である。また、図４のように、透明樹脂３形成面と反対面の開口部２の周囲に補強板１０を備えていても良い。このとき補強板１０も基板１の一部とみなすこととする。
【００３２】
本発明の製造方法により得られる光導波路は、開口部２を光信号が透過するため、基板１の種類（光信号の透過率）によらず良好な光通信が行えるという利点がある。
仮に、基板１の透明性が高い場合であっても、基板は通常、透明樹脂、下部クラッド層、コア層よりも高い屈折率を持つので、光信号が該基板を透過する場合には、空気と基板間の屈折率差によってフレネル損失が発生する。これに対して、本発明の製造方法により得られる光導波路は、基板１よりも低屈折率の透明樹脂が開口部２に充填されており、該透明樹脂内を光が伝搬していくので、該フレネル損失を低減することができる。
【００３３】
また、離型層４を設けた後に、開口部２を透明樹脂によって充填するため、基板１の透明樹脂層３形成面の反対面の高さまで透明樹脂を充填できる。したがって、基板１の表面とほぼ同一の高さまで透明樹脂３を充填できるため、基板の平坦性を確保することが容易となる。これにより、ミラー付き光導波路を光学素子が内蔵されたコネクタに挿入する場合、光学素子が内蔵された筐体に実装する場合、及び基板１表面に配線形成や加工を行う場合などにおいて、取扱いが容易になる。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。
実施例１
［クラッド層形成用樹脂フィルムの作製］
［（A）ベースポリマー；（メタ）アクリルポリマー（Ａ−１）の作製］
撹拌機、冷却管、ガス導入管、滴下ろうと、及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部及び乳酸メチル２３質量部を秤量し、窒素ガスを導入しながら撹拌を行った。液温を６５℃に上昇させ、メチルメタクリレート４７質量部、ブチルアクリレート３３質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１６質量部、メタクリル酸１４質量部、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部、及び乳酸メチル２３質量部の混合物を３時間かけて滴下後、６５℃で３時間撹拌し、さらに９５℃で１時間撹拌を続けて、（メタ）アクリルポリマー（A−１）溶液（固形分４５質量％）を得た。
【００３５】
[重量平均分子量の測定］
（A−１）の重量平均分子量（標準ポリスチレン換算）をＧＰＣ（東ソー（株）製「ＳＤ−８０２２」、「ＤＰ−８０２０」、及び「ＲＩ−８０２０」）を用いて測定した結果、３．９×１０4であった。なお、カラムは日立化成工業（株）製「Ｇｅｌｐａｃｋ  ＧＬ−Ａ１５０−Ｓ」及び「Ｇｅｌｐａｃｋ  ＧＬ−Ａ１６０−Ｓ」を使用した。
［酸価の測定］
Ａ−１の酸価を測定した結果、７９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。なお、酸価はＡ−１溶液を中和するのに要した０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液量から算出した。このとき、指示薬として添加したフェノールフタレインが無色からピンク色に変色した点を中和点とした。
【００３６】
［クラッド層形成用樹脂ワニスの調合］
（Ａ）ベースポリマーとして、前記Ａ−１溶液（固形分４５質量％）８４質量部（固形分３８質量部）、（Ｂ）光硬化成分として、ポリエステル骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「Ｕ−２００ＡＸ」）３３質量部、及びポリプロピレングリコール骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「ＵＡ−４２００」）１５質量部、（Ｃ）熱硬化成分として、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型三量体をメチルエチルケトンオキシムで保護した多官能ブロックイソシアネート溶液（固形分７５質量％）（住化バイエルウレタン（株）製「スミジュールＢＬ３１７５」）２０質量部（固形分１５質量部）、（Ｄ）光重合開始剤として、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（チバ・ジャパン（株）製「イルガキュア２９５９」）１質量部、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（チバ・ジャパン（株）製「イルガキュア８１９」）１質量部、及び希釈用有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２３質量部を攪拌しながら混合した。孔径２μｍのポリフロンフィルタ（アドバンテック東洋（株）製「ＰＦ０２０」）を用いて加圧濾過後、減圧脱泡し、クラッド層形成用樹脂ワニスを得た。
上記で得られたクラッド層形成用樹脂組成物を、支持フィルムであるＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製「コスモシャインＡ４１００」、厚み５０μｍ）の非処理面上に、塗工機（マルチコーターＴＭ−ＭＣ、（株）ヒラノテクシード製）１００℃で２０分乾燥後、保護フィルムとして表面離型処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製「ピューレックスＡ３１」、厚み２５μｍ）を貼付け、クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、本実施例では使用した下部クラッド層６、透明樹脂層３の厚みに付いては、実施例中に記載する。また、下部クラッド層６、透明樹脂層３の硬化後の膜厚と塗工後の膜厚は同一であった。本実施例で用いた上部クラッド層形成用樹脂フィルムの膜厚についても実施例中に記載する。実施例中に記載する上部クラッド層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
【００３７】
［コア層形成用樹脂フィルムの作製］
（Ａ）ベースポリマーとして、フェノキシ樹脂（商品名：フェノトートＹＰ−７０、東都化成（株）製）２６質量部、（Ｂ）光重合性化合物として、９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン（商品名：Ａ−ＢＰＥＦ、新中村化学工業（株）製）３６質量部、及びビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（商品名：ＥＡ−１０２０、新中村化学工業（株）製）３６質量部、（Ｃ）光重合開始剤として、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド（商品名：イルガキュア８１９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）１質量部、及び１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（商品名：イルガキュア２９５９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）１質量部、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４０質量部を用いたこと以外は上記製造例と同様の方法及び条件でコア層形成用樹脂ワニスＢを調合した。その後、上記製造例と同様の方法及び条件で加圧濾過さらに減圧脱泡した。
上記で得られたコア層形成用樹脂ワニスＢを、支持フィルムであるＰＥＴフィルム（商品名：コスモシャインＡ１５１７、東洋紡績（株）製、厚さ：１６μｍ）の非処理面上に、上記製造例と同様な方法で塗布乾燥し、次いで保護フィルムとして離型ＰＥＴフィルム（商品名：ピューレックスＡ３１、帝人デュポンフィルム（株）、厚さ：２５μｍ）を離型面が樹脂側になるように貼り付け、コア層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、本実施例では使用したコア層形成用樹脂フィルム厚みに付いては、実施例中に記載する。実施例中に記載するコア層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
【００３８】
［開口部付き基板の作製］
基板１として１５０ｍｍ×１５０ｍｍのポリイミドフィルム（（ポリイミド；ユーピレックスＲＮ（宇部日東化成製）、厚み；２５μｍに、ドリル加工にて直径１５０μｍの開口部を２箇所（開口部中心間距離；１００ｍｍ）形成し、開口部２付き基板１を得た。
【００３９】
［開口部への充填］
基板１の透明樹脂層３形成面と反対の面に、離型層４として１５０ｍｍ×１５０ｍｍの離型ＰＥＴフィルム（商品名：ピューレックスＡ３１、帝人デュポンフィルム（株）、厚さ：２５μｍ）を離型面が基板１側になるように設置し、上記で得られた２５μｍ厚みのクラッド層形成用樹脂フィルムを透明樹脂層３として、保護フィルムを剥離後、上記で得られた開口部２付き基板１に、真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Pａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートした（図１（ａ）参照）。
【００４０】
次いで、紫外線露光機（（株）オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にて透明樹脂層３側から、支持フィルムを通して紫外線（波長３６５ｎｍ）を３００ｍＪ／ｃｍ2照射した。その後、透明樹脂層３の支持フィルムと、離型層４を剥離し、現像液（１％炭酸カリウム水溶液）を用いて、透明樹脂層３形成面と反対の面の離型層４と基板１との間に回りこんだ樹脂を現像除去した。続いて、水洗浄し、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、開口部２に透明樹脂３を充填した基板１を得た（図１（ｂ）参照）。
【００４１】
上記で得られた基板の透明樹脂層３上に、上記で得られた１０μｍ厚みのクラッド層形成用樹脂フィルムを下部クラッド層６として、保護フィルムを剥離後、上記で得られた開口部２付き基板１の両面に、真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Pａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートした。続いて、上記紫外線露光機を用いて、下部クラッド層６の支持フィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を３．０Ｊ／ｃｍ2照射し、支持フィルムを剥離後、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、下部クラッド層６を形成した。
【００４２】
次いで、上記で形成した下部クラッド層６上に、上記で得られた５０μｍ厚みのコア層形成用樹脂フィルムをコア層７として、保護フィルを剥離した後に、ロールラミネータ（日立化成テクノプラント（株）製、ＨＬＭ−１５００）を用い圧力０．４ＭＰａ、温度５０℃、ラミネート速度０．２ｍ／ｍｉｎの条件でラミネートし、次いで上記の真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Pａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着した。
【００４３】
続いて、その後、コアパターン幅５０μｍの開口部を有するネガ型フォトマスクを、該コアパターンが、開口部上に形成されるように位置合わせし、上記紫外線露光機を用いて、支持フィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を０．８Ｊ／ｃｍ2照射し、次いで８０℃で５分間露光後加熱を行った。その後、支持フィルムであるＰＥＴフィルムを剥離し、現像液（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート／Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド＝８／２、質量比）を用いて、コアパターンをエッチングした。続いて、洗浄液（イソプロパノール）を用いて洗浄し、１００℃で１０分間加熱乾燥し、コアパターンを形成した。
【００４４】
得られたコアパターン上から、上記で得られた５５μｍ厚みのクラッド層形成用樹脂フィルムを下部クラッド層６として、保護フィルムを剥離後、真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Pａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートした。続いて、上記紫外線露光機を用いて、下部クラッド層６の支持フィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を３．０Ｊ／ｃｍ2照射し、支持フィルムを剥離後、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、光導波路を形成した（図１（ｃ）参照）。
【００４５】
（ミラー部の形成）
得られた光導波路の上部クラッド層８側からダイシングソー（ＤＡＣ５５２、（株）ディスコ社製）を用いて４５°のミラー部９を開口部２上に形成した（図１（ｄ）参照）。
【００４６】
（ミラー部の光損失の測定）
得られたミラー付き光導波路のミラー部から光ファイバＡ（ＧＩ５０、ＮＡ＝０．２）を用いて８５０ｎｍの光信号を入射し、コアパターンを透過して別のミラー部から出力された光信号を、光ファイバＢ（ＧＩ５０、ＮＡ＝０．２）を用いて受光した時の光損失（Ａ）を測定した。このとき、基板１表面と光ファイバＡ及び光ファイバＢとの距離は３０μｍ（柱状透明部材５と光ファイバＡ，Ｂとの距離；５μｍ）とした。次いで、２箇所のミラー部を上記のダイシングソーを用いて切断し、ミラーなしの光導波路を得た。次いで、上記の光ファイバＡ及び光ファイバＢを用い、コアパターンと同軸方向に入射部側に光ファイバＡを、出射部側に光ファイバＢを調芯し、光損失（Ｂ）を測定した。
２箇所のミラー部の合計光損失（Ｃ）を以下の式に従って算出した。
（式）（Ｃ）＝（Ａ）−（Ｂ）
得られたミラー付き光導波路の２箇所のミラー部の合計光損失は、１．９８ｄＢであった。
【００４７】
実施例２
実施例１において、透明樹脂層３の厚さを２５μｍとし、下部クラッド層６として用いた以外は同様の方法で、ミラー付き光導波路を作製した（図２参照）。
得られたミラー付き光導波路の２箇所のミラー部の合計光損失は、１．９２ｄＢであった。
【００４８】
実施例３
実施例２において、透明樹脂層３を露光する際に、開口部の中心（８０μｍ）を遮光部としたネガ型フォトマスクを介して紫外線（波長３６５ｎｍ）を０．３Ｊ／ｃｍ2照射し、透明樹脂層３の支持フィルムと離型層４とを剥離後、開口部の中心を現像除去した後、水洗し、さらに、上記の露光機を用いて下部クラッド層６側から、３．０Ｊ／ｃｍ2照射し、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化した。次いで離型層４として１５０ｍｍ×１５０ｍｍの離型ＰＥＴフィルム（商品名：ピューレックスＡ３１、帝人デュポンフィルム（株）、厚さ：２５μｍ）を離型面が基板１側（下部クラッド層６形成面と反対面）になるように設置し、下部クラッド層上に保護フィルムを剥離した５０μｍ厚みのコア層形成用樹脂フィルムをコア層７として、透明樹脂層３側から基板１上にラミネートした後、２箇所の直径２００μｍの開口部と、該開口部同士を結ぶ５０μｍの開口部を有するネガ型フォトマスクを介し、直径２００μｍの開口部と、基板１の開口部２とを位置合わせした後、上記紫外線露光機を用いて、支持フィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を０．８Ｊ／ｃｍ2照射し、次いで８０℃で５分間露光後加熱を行った。その後、支持フィルムであるＰＥＴフィルムを剥離し、現像液（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート／Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド＝８／２、質量比）を用いて、コアパターンをエッチングした。続いて、洗浄液（イソプロパノール）を用いて洗浄し、１００℃で１０分間加熱乾燥し、コアパターンを形成した。
その後の工程は、実施例２と同様に行い、ミラー付き光導波路を得た（図３参照）。
得られたミラー付き光導波路の２箇所のミラー部の合計光損失は、１．９０ｄＢであった。
【００４９】
実施例４
基板１として１５０ｍｍ×１５０ｍｍの片面銅箔付きポリイミドフィルム（ポリイミド；ユーピレックスＶＴ（宇部日東化成製）、厚み；２５μｍ、銅箔；１２．５μｍ）に、ドリル加工にて直径１５０μｍの開口部を２箇所（開口部中心間距離；１００ｍｍ）形成し、開口部２付き基板１を得た。
その後、銅箔面に感光性ドライフィルムレジスト（商品名：フォテック、日立化成工業株式会製、厚さ：２５μｍ）をロールラミネータ（日立化成テクノプラント（株）製、ＨＬＭ−１５００）を用い圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、ラミネート速度０．４ｍ／ｍｉｎの条件で貼り、次いで紫外線露光機（（株）オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にて感光性ドライフィルムレジスト側から開口部中心と同一中心の直径２００μｍの開口部を有するネガ型フォトマスクを介し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１２０ｍＪ／ｃｍ2照射し、未露光部分の感光性ドライフィルムレジストを３５℃の５質量％炭酸ナトリウムの希薄溶液で除去した。その後、塩化第二鉄溶液を用いて、感光性ドライフィルムレジストが除去され、むき出しになった部分の銅箔をエッチングにより除去し、３５℃の１０質量％水酸化ナトリウム水溶液を用いて、露光部分の感光性ドライフィルムレジストを除去し、補強板１０を形成した。その後の工程は実施例２と同様にミラー付き光導波路を形成した（図４参照）。
得られたミラー付き光導波路の２箇所のミラー部の合計光損失は、２．００ｄＢであった。
【００５０】
比較例１
実施例１において、基板１の開口部２を形成しなかった以外は同様の方法でミラー付き光導波路を作製した。
得られたミラー付き光導波路の２箇所のミラー部の合計光損失は、２．５５ｄＢであった。
【００５１】
比較例２
実施例２において、基板１の開口部２を形成しなかった以外は同様の方法でミラー付き光導波路を作製した。
得られたミラー付き光導波路の２箇所のミラー部の合計光損失は、２．４５ｄＢであった。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の製造方法により得られた光導波路は、各種光学装置、光インタコネクション等の幅広い分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１．基板
２．開口部
３．透明樹脂層
４．離型層
６．下部クラッド層
７．コア層
８．上部クラッド層
９．ミラー部
１０．補強板（基板の一部）
【図１】
2013142828.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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