(57)【要約】      （修正有）【課題】大面積の高分子光導波路およびその製造方法を提供する。【解決手段】高分子光導波路の製造方法は、基材１上に第１の樹脂を塗布した後、コア形状と同形状が形成されている第１の金型４の円筒面を回転させながら、第１の樹脂に押し当て、第１の樹脂を硬化させ、第１の金型４から第１の樹脂を剥離して第１のクラッド層を形成する工程と、第１のクラッド層に形成されているコア形状に対応する窪みに第２の樹脂を塗布した後、第２の金型５を回転させながら、第２の樹脂に押し当て、第２の樹脂を硬化させ、第２の金型５から第２の樹脂を剥離してコア層を形成する工程と、コア層上に第３の樹脂を塗布した後、第３の金型６を回転させながら、第３の樹脂に押し当て、第３の樹脂を硬化させ、第３の金型６を第３の樹脂から剥離して第２のクラッド層を形成する工程とを備える。【選択図】図２
2017054033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のクラッド層とコア層と第２のクラッド層とを有している高分子光導波路を連続的に製造する方法であって、
基材上に第１の樹脂を塗布した後、コア形状と同形状が形成されている第１の金型の円筒面を回転させながら、前記第１の樹脂に押し当て、前記第１の金型の円筒面に接する前記第１の樹脂を硬化させ、前記第１の金型の円筒面から前記第１の樹脂を剥離して前記基材上に前記第１のクラッド層を形成する工程と、
前記第１のクラッド層に形成されている前記コア形状に対応する窪みに第２の樹脂を塗布した後、第２の金型の円筒面を回転させながら、前記第２の樹脂に押し当て、前記第２の金型の円筒面に接する前記第２の樹脂を硬化させ、前記第２の金型の円筒面から前記第２の樹脂を剥離して前記第１のクラッド層上に前記コア層を形成する工程と、
前記コア層上に第３の樹脂を塗布した後、第３の金型の円筒面を回転させながら、前記第３の樹脂に押し当て、前記第３の金型の円筒面に接する前記第３の樹脂を硬化させ、前記第３の金型の円筒面から前記第３の樹脂を剥離して前記コア層上に前記第２のクラッド層を形成する工程と、
を備えることを特徴とする高分子光導波路を連続的に製造する方法。
【請求項２】
第１のクラッド層とコア層と第２のクラッド層とを有している高分子光導波路の連続的に製造する方法であって、
基材上に第１の樹脂を塗布した後、第１の金型の円筒面を回転させながら、前記第１の樹脂に押し当て、前記第１の金型の円筒面に接する前記第１の樹脂を硬化させ、前記第１の金型の円筒面から前記第１の樹脂を剥離して前記基材上に前記第１のクラッド層を形成する工程と、
前記第１のクラッド層上に第２の樹脂を塗布した後、コア形状と逆形状が形成されている第２の金型の円筒面を回転させながら、前記第２の樹脂に押し当て、前記第２の金型の円筒面に接する前記第２の樹脂を硬化させ、前記第２の金型の円筒面から前記第２の樹脂を剥離して前記第１のクラッド層上に前記コア層を形成する工程と、
前記コア層上に第３の樹脂を塗布した後、第３の金型の円筒面を回転させながら、前記第３の樹脂に押し当て、前記第３の金型の円筒面に接する前記第３の樹脂を硬化させ、前記第３の金型の円筒面から前記第３の樹脂を剥離して前記コア層上に前記第２のクラッド層を形成する工程と、
を備えることを特徴とする高分子光導波路を連続的に製造する方法。
【請求項３】
前記基材上に前記第１のクラッド層を形成する工程は、前記基材が巻かれているロールから送り出される前記基材に対して前記第１の樹脂を塗布することを特徴とする請求項１または２に記載の高分子光導波路を連続的に製造する方法。
【請求項４】
前記コア層上に前記第２のクラッド層を形成する工程の後に前記高分子光導波路をロールで巻き取る工程を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の高分子光導波路を連続的に製造する方法。
【請求項５】
前記基材上に前記第１のクラッド層を形成する工程は、前記基材側から電離放射線を前記第１の樹脂に照射して前記第１の樹脂を硬化させる工程を含むことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の高分子光導波路を連続的に製造する方法。
【請求項６】
前記第１クラッド層上に前記コア層を形成する工程は、前記基材側から電離放射線を前記第２の樹脂に照射して前記第２の樹脂を硬化させる工程を含むことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の高分子光導波路を連続的に製造する方法。
【請求項７】
前記コア層上に前記第２のクラッド層を形成する工程は、前記基材側から電離放射線を前記第３の樹脂に照射して前記第３の樹脂を硬化させる工程を含むことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の高分子光導波路を連続的に製造する方法。
【請求項８】
凸状のコアが形成されているコア形成面と、前記コア形成面と対向するコア非形成面とを有し、前コア形成面と前記コア非形成面との間隔が５μｍ以下で構成されているコア層と、
前記コア形成面及び前記コアと接するクラッド層と、
前記コア非形成面と接するクラッド層と、
を備えることを特徴とする高分子光導波路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光インターコネクション等に使用する高分子光導波路およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信技術の進展により、大容量の情報を高速に伝送できる通信システムとして電気通信に比べ、光通信の優位性が実証されてきた。
光信号の伝送媒体としては、導波路が重要な構成要素となってきており、この導波路には石英を主とした材料が使用されている。
【０００３】
しかし、この石英を材料として用いた場合、フォトリソグラフィー等の半導体プロセスに用いられる高額な設備や装置を以ってコア層およびクラッド層を作製する必要があり、かつ作製される導波路も小面積で曲げ等の外力に脆性があるという問題がある。
そこで、近年開発が進められている柔軟性や靭性を備えた高分子光導波路が期待されている。
【０００４】
この高分子光導波路の製造方法はドライエッチングを用いた方法や、任意のパターンの 露光及び現像を用いた方法が一般的である。
【０００５】
ドライエッチングを用いた方法においては、基板上にアンダークラッド層及びコア層を順次、形成後、コア層上に部分的にシリコン含有レジストを形成する。
反応性イオンをシリコン含有レジスト及びコア層に照射し、シリコン含有レジストから露出しているコア層をエッチング後、シリコン含有レジストを除去して、凸形状のコアを形成し、凸形状のコア及びアンダークラッド層上にトップクラッド層を形成する。
【０００６】
また、パターン露光及び現像を用いた方法においては、基板上にアンダークラッド層及びコア層材を順次形成し、紫外線をフォトマスクを介してコア層に照射し、コア層材を選択的に硬化させる。硬化されない部分のコア層を現像により除去し、凸形状のコアを形成後、凸形状のコアおよびアンダークラッド層上にトップクラッド層を形成する。
【０００７】
この他にも、ダイシングソーにより、アンダークラッド層およびコア層を順次積層後に機械加工により不要部を除去する方法がある。
この他にも、樹脂型による複製で、光導波路コアとなる凹溝をクラッド基板の表面に形成し、この凹溝内にコア材料（透明樹脂） を流し込む方法がある。この方法では、コア材料が硬化若しくは硬化前に、凹溝からはみ出した余分なコア材料をゴムヘラやスクレイパー等によって掻きとる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７８１０４５号公報
【特許文献２】特開昭６３−１３９３０４号公報
【特許文献３】特開平９−２８１３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記のような製造方法では、高精度の金型の作製や、金型全面に均一に塗工および圧力をかける工程等があることから、高分子光導波路を大面積で作製することが難しく、平版加工での枚葉作製が主である。そのため、長距離用の高分子光導波路を製造すること、もしくは、一度に大量の高分子光導波路を製造することは困難である。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、大面積の高分子光導波路およびそ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】
【００１１】
本発明に係る高分子光導波路を連続的に製造する方法は、第１のクラッド層とコア層と第２のクラッド層とを有している高分子光導波路を連続的に製造する方法であって、基材上に第１の樹脂を塗布した後、コア形状と同形状が形成されている第１の金型の円筒面を回転させながら、前記第１の樹脂に押し当て、前記第１の金型の円筒面に接する前記第１の樹脂を硬化させ、前記第１の金型の円筒面から前記第１の樹脂を剥離して前記基材上に前記第１のクラッド層を形成する工程と、前記第１のクラッド層に形成されている前記コア形状に対応する窪みに第２の樹脂を塗布した後、第２の金型の円筒面を回転させながら、前記第２の樹脂に押し当て、前記第２の金型の円筒面に接する前記第２の樹脂を硬化させ、前記第２の金型の円筒面から前記第２の樹脂を剥離して前記第１のクラッド層上に前記コア層を形成する工程と、前記コア層上に第３の樹脂を塗布した後、第３の金型の円筒面を回転させながら、前記第３の樹脂に押し当て、前記第３の金型の円筒面に接する前記第３の樹脂を硬化させ、前記第３の金型の円筒面から前記第３の樹脂を剥離して前記コア層上に前記第２のクラッド層を形成する工程と、を備える。
【００１２】
本発明に係る高分子光導波路を連続的に製造する方法は、第１のクラッド層とコア層と第２のクラッド層とを有している高分子光導波路の連続的に製造する方法であって、基材上に第１の樹脂を塗布した後、第１の金型の円筒面を回転させながら、前記第１の樹脂に押し当て、前記第１の金型の円筒面に接する前記第１の樹脂を硬化させ、前記第１の金型の円筒面から前記第１の樹脂を剥離して前記基材上に前記第１のクラッド層を形成する工程と、前記第１のクラッド層上に第２の樹脂を塗布した後、コア形状と逆形状が形成されている第２の金型の円筒面を回転させながら、前記第２の樹脂に押し当て、前記第２の金型の円筒面に接する前記第２の樹脂を硬化させ、前記第２の金型の円筒面から前記第２の樹脂を剥離して前記第１のクラッド層上に前記コア層を形成する工程と、前記コア層上に第３の樹脂を塗布した後、第３の金型の円筒面を回転させながら、前記第３の樹脂に押し当て、前記第３の金型の円筒面に接する前記第３の樹脂を硬化させ、前記第３の金型の円筒面から前記第３の樹脂を剥離して前記コア層上に前記第２のクラッド層を形成する工程と、を備える。
【００１３】
本発明に係る高分子光導波路は、凸状のコアが形成されているコア形成面と、前記コア形成面と対向するコア非形成面とを有し、前コア形成面と前記コア非形成面との間隔が５μｍ以下で構成されているコア層と、前記コア形成面及び前記コアと接するクラッド層と、
前記コア非形成面と接するクラッド層と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る高分子光導波路は、安定した品質の長距離光通信を可能にする。本発明に係る高分子光導波路の製造方法は、大面積の高分子光導波路を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る高分子光導波路の断面概略図。
【図２】第１実施形態に係る高分子光導波路を製造する工程を説明する図。
【図３】第１実施形態に係るアンダークラッド層を形成する工程を説明する図。
【図４】第１実施形態に係るコア層を形成する工程を説明する図。
【図５】第１実施形態に係るトップクラッド層を形成する工程を説明する図。
【図６】第１実施形態の変形例となる高分子光導波路の断面概略図。
【図７】第２実施形態に係る高分子光導波路の断面概略図。
【図８】実施例に係る高分子光導波路の光損失測定の結果図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る高分子光導波路及びその製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図は各実施の形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の要素と異なる個所があるが、適宜、設計変更することができるものとする。
【００１７】
（第１実施形態）  
（高分子光導波路の概略構成）  
図１は、第１実施形態に係る高分子光導波路２７の断面図である。高分子光導波路２７は、高分子材料で作製される光導波路である。高分子光導波路２７は、後述するロール・トゥ・ロール（roll to roll）により帯状で連続的に製造される。高分子光導波路２７は、例えばメートル単位で製造される。ここでは、水平面に置いた状態の高分子光導波路２７を例にして構成を説明する。
【００１８】
高分子光導波路２７は、樹脂もしくはガラス材料を用いて、積層した複層シート状に形成されている。なお、ここでは、一例として高分子光導波路２７が、積層した４層の樹脂シート状に形成されている場合について説明する。具体的には、高分子光導波路２７は、基材１、アンダークラッド層３０、コア層３１及びトップクラッド層３２を積層して構成されている。アンダークラッド層３０、コア層３１及びトップクラッド層３２のうちの何れかを指して層ということもある。なお、高分子光導波路２７は、基材１を含んでいなくてもよい。
【００１９】
なお、高分子光導波路２７の長手方向を第１方向というものとする。第１方向は、図１における紙面手前側から奥側へ向かう方向である。高分子光導波路２７の短手方向を第２方向というものとする。第２方向は、第１方向と直交する。高分子光導波路２７を構成する各層の積層方向を第３方向というものとする。第３方向は、第１方向及び第２方向と直交する。第３方向における距離を厚さということもある。
なお、高分子光導波路２７の構成は、積層した４層のシート状に形成されている構成に限定するものではなく、積層した３層の構成であっても、積層した５層以上の構成であってもよい。
【００２０】
高分子光導波路２７のように、積層した複層シート状に成形された高分子光導波路、すなわち、一体型の高分子光導波路には、光情報を伝播する機能と、伝播する光情報を経路外へ漏らさずに所望の受光器へと到達させる機能が要求される。  
これらの機能は、それぞれ、異なる層に付与される場合もあり、また、複数の層に重複して付与される場合もある。
【００２１】
さらに、一体型の高分子光導波路は、自立状態で皺が発生しないような剛性も要求される。この剛性は、高分子光導波路の特定の層に付与してもよいし、複数の層に付与してもよい。また、個々の層の剛性が不足していても、一体型の高分子光導波路として剛性を有していればよい。
【００２２】
ここで、高分子光導波路２７は、第３方向と直交する２つの外面が平滑形状を有しているが、これに限定するものではない。高分子光導波路２７は、第３方向と直交する２つの外面の何れかもしくは両面に凹凸形状の構造を有する構成としてもよい。すなわち、高分子光導波路２７は、第３方向と直交する２つの外面に光を伝播するための凹凸形状の構造を含んでいればよい。もしくは、高分子光導波路２７は、その内部のどこかに光を伝播するための凹凸形状の構造を含んでいればよい。
なお、ここでは、高分子光導波路２７は、積層内部に凹凸形状の構造を有するコア層３１を有し、端部から光を入射させた際の入射光をコア層３１内部で伝播して目的とする受光器に到達せしめる高分子光導波路とする。
【００２３】
このように、コア層３１周辺に屈折率の異なるアンダークラッド層３０とトップクラッド層３２を配することにより、入射した光が目的とする受光器に到達するまでの光損失を抑制して、効率的に光を伝播させることが可能となる。
なお、この高分子光導波路２７は、単体で用いてもモジュールと組み合わせて使用してよい。
【００２４】
（高分子光導波路の厚さ）  
高分子光導波路２７の厚さは、例えば５［μｍ]以上１０００［μｍ]以下の範囲内に設定されている。ここで、高分子光導波路の厚さとは、基材１の第１面１１からトップクラッド層３２の第２面３２２までの距離である。
【００２５】
高分子光導波路２７の厚さを５［μｍ]以上１０００［μｍ]以下の範囲内に設定した理由は、高分子光導波路２７の厚さが５［μｍ]未満の場合には、高分子光導波路２７が薄く、光をコア層３１に安定して入射させることが難しいという問題があるからである。さらに、高分子光導波路２７の厚さが５［μｍ]未満である場合には、剛性が弱く撓みや皺を発生しやすく熱や引っ張りに弱く形状の転写が困難であるという問題がある。
【００２６】
一方、高分子光導波路２７の厚さが１０００［μｍ]を超える場合には、高分子光導波路２７の作製に要するコストが増し、高分子光導波路２７自体の剛性が増すことから、優れた靭性湾曲が可能という特長を阻害する可能性が高い。さらに、高分子光導波路２７の厚さが１０００［μｍ]を超える場合には、柔軟性が弱く、搬送時および使用時の曲面により破断や割れ劣化が生じやすくなるという問題点がある。
なお、高分子光導波路２７の厚さは、基材１の厚さまたはコア層３１の厚さに応じて変わる。例えば、アンダークラッド層３０及びトップクラッド層３２の厚さは、コア層３１の厚さの等倍または２倍に設定されていてもよい。
【００２７】
（高分子光導波路の詳細な構成）  
高分子光導波路２７の詳細な構成について説明する。図１中で示すように、高分子光導波路２７は、積層した４層のシート状に形成されている。
基材１は、第１面１１と、第１面１１と対向する第２面１２とを有している。基材１の第１面１１は、高分子光導波路２７の外面である。
【００２８】
アンダークラッド層３０は、第１面３０１と、第１面３０１と対向する第２面３０２とを有している。アンダークラッド層３０の第１面３０１は、基材１の第２面１２と接する。アンダークラッド層３０の第２面３０２には、凹部３０２１が形成されている。そのため、アンダークラッド層３０は、第２面３０２側に凹凸形状を有している。凹部３０２１は、第１方向に延設されている。なお、凹部３０２１は、アンダークラッド層３０の第２面３０２側において第２方向に複数形成されていてもよい。凹部３０２１は、後述するコア凸部３１１１の形状（以下、コア形状という）と逆形状である。凹部３０２１の断面形状は略台形状で示されているが、これに限定されるものではない。
【００２９】
コア層３１は、高分子光導波路２７の内部に形成されており、所望の形状に形成された凹凸形状を有している。コア層３１は、コア形成面である第１面３１１と、第１面３１１と対向するコア非形成面である第２面３１２とを有しているコア層基部３３、及び、コア凸部３１１１を有している。コア層３１の第１面３１１には、凸状のコア凸部３１１１が形成されている。コア層３１は、第１面３１１側に凹凸形状を有している。コア凸部３１１１は、光を伝播するチャネルに相当する。コア凸部３１１１は、第１方向に延設されている。コア凸部３１１１の形状は、凹部３０２１と噛み合う形状である。なお、コア凸部３１１１は、コア層３１の第１面３１１側において第２の方向に複数形成されていてもよい。コア凸部３１１１の断面形状は略台形状で示されているが、これに限定されるものではない。
【００３０】
コア層３１の第１面３１１及びコア凸部３１１１は、アンダークラッド層３０と接する。具体的には、コア層３１の第１面３１１は、アンダークラッド層３０の第２面３０２と接する。コア凸部３１１１は、アンダークラッド層３０の凹部３０２１に嵌り、アンダークラッド層３０の凹部３０２１と接する。
コア層基部３３は、コア層３１を形成するために用いる材料の残渣であり、後述する高分子光導波路２７の製造過程において所定厚さ形成される。
【００３１】
トップクラッド層３２は、第１面３２１と、第１面３２１と対向する第２面３２２とを有している。トップクラッド層３２の第１面３２１は、コア層３１の第２面３１２と接する。トップクラッド層３２の第２面３２２は、高分子光導波路２７の外面である。
【００３２】
上述の高分子光導波路２７では、コア層３１は、コア層３１と屈折率の異なるアンダークラッド層３０及びトップクラッド層３２に挟まれた内部に所望の凹凸形状に形成された構造を有している。コア層３１に入射した光は、コア層３１とアンダークラッド層３０との屈折率差によって、これらの境界で反射する。同様に、コア層３１に入射した光は、コア層３１とトップクラッド層３２との屈折率差によって、これらの境界で反射する。そのため、高分子光導波路２７は、コア層３１に入射した光をコア層３１外へ漏れにくくすることが可能となる。
【００３３】
（基材の材料として用いる樹脂材料）  
基材１として利用可能なものとしては、例えば、透明樹脂や、色付きの樹脂、あるいは、不透明な樹脂であるが、電離放射線が透過可能なものであればよい。すなわち、基材１の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリプロピレン、フェノール樹脂、メラミン樹脂、PEN（ポリエチレンナフタレート）、PI（ポリイミド）等の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等の等の汎用プラスチックを用いることが可能である。なお、電離放射線は、例えば紫外線である。
【００３４】
ここで、熱可塑性樹脂としては、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル（ポリメチルメタクリレート、アクリル樹脂））、ＭＳ（メタクリル酸スチレン共重合体）、ＡＳ（アクリロニトリルスチレン共重合体）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）等などの熱可塑性樹脂を用いることが可能である。
また、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂やメラミン樹脂、エポキシ樹脂等の当該分野でよく知られている熱硬化性樹脂を用いることが可能である。
【００３５】
熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂の他、基材１の材料としては、可撓性のガラス等のシート状物質を用いることも可能である。
また、この場合、周知の押し出し成形法、射出成型法、または、熱プレス成型法によって、凹凸形状の構造が形成されたアンダークラッド層３０が基材１に一体成形されてもよい。
【００３６】
（アンダークラッド層、コア層及びトップクラッド層として用いる電離放射線硬化性樹脂材料）  
アンダークラッド層３０、コア層３１及びトップクラッド層３２の形成に用いる電離放射線硬化性樹脂としては、例えば、アクリル系やウレタン系、エポシキ系等の樹脂を用いる。
【００３７】
また、アンダークラッド層３０、コア層３１及びトップクラッド層３２の形成に用いる電離放射線硬化性樹脂としては、例えば、１０００［ｍＪ］の光を照射して硬化させた後、２５［℃］から２００［℃］までの貯蔵弾性率が３．５［Ｅ＋０７］以上５．０［Ｅ＋０９］以下の範囲内に設定されており、さらに、２５［℃］から２００［℃］までのｔａｎδの変化量が、０．４以下に設定されている樹脂を用いる。
【００３８】
これは、電離放射線硬化性樹脂の貯蔵弾性率が３．５［Ｅ＋０７］未満の場合には、電離放射線硬化性樹脂が柔らかくなりすぎ、高分子光導波路２７を高温環境下で使用した際に凹凸形状が変形する可能性があるためである。
また、電離放射線硬化性樹脂の貯蔵弾性率が５．０［Ｅ＋０９］を超える場合には、電離放射線硬化性樹脂に屈曲性がなく、高分子光導波路２７を湾曲使用した際に割れる等の事由により所望の凹凸形状を維持できない可能性があるためである。
【００３９】
このため、２５[℃]から２００[℃]までのｔａｎδの変化量は、０．２以下に抑えることがより望ましい。更には、アンダークラッド層３０、コア層３１及びトップクラッド層３２の形成に用いる電離放射線硬化性樹脂としては、例えば、ガラス転移温度（Ｔｇ）が、４０[℃]から１８０[℃]の範囲内に設定されている樹脂を用いる。
これは、高分子光導波路２７の使用の高温温度域において、硬さの変化が少ないことが望ましいためである。
【００４０】
また、Ｔｇが低い温度域にある電離放射線硬化性樹脂では、貯蔵弾性率がＴｇ付近から急激に低下してしまうため、高分子光導波路２７全体としての硬さを維持できない可能性がある。
電離放射線硬化性樹脂のＴｇが１８０［℃］を超えている場合には、電離放射線硬化性樹脂の収縮率が高く、寸法精度が悪い。また、この場合には、電離放射線硬化性樹脂の硬化が生じにくく、硬化促進のためにアンチモン等の有害物質が必要となることから、アンダークラッド層３０、コア層３１及びトップクラッド層３２として成形できない可能性がある。
【００４１】
（添加する屈折率調整材）  
また、アンダークラッド層３０、コア層３１及びトップクラッド層３２の形成に用いる電離放射線硬化性樹脂には、無機微粒子または有機微粒子からなる粒子もしくは有機または無機のエマルジョン溶液を屈折率調整材として添加してもよい。
【００４２】
第１実施形態では、一例として、電離放射線硬化性樹脂に添加する添加剤を、シリコン系またはフッ素系の添加剤とした場合について説明する。
シリコン系またはフッ素系の添加剤としては、エマルジョン化して電離放射線硬化性樹脂に添加してもよく、フィラー等の粒子を添加してもよい。
【００４３】
ここで、フィラー等の粒子を添加する場合には、平均粒子径が１２［μｍ]以下の粒子径を有するフィラーのみを添加してもよいし、粒子径が異なる複数のフィラーを組み合わせて添加してもよい。なお、フィラーの平均粒子径が１２［μｍ]を超える場合には、表面に粒子形状が表面に出るため、所望の形状を得ることが困難となる。
また、添加剤の添加量は、０．１［％］以上３０［％］以下の範囲内とすることが望ましい。これは、添加剤の添加量が０．１［％］未満の場合、屈折率の調整に寄与せず、添加剤の添加量が３０［％］を超える場合、それ以上の屈折率の変化が発生しないためである。
【００４４】
なお、電離放射線硬化性樹脂に添加する添加剤を、シリコン系またはフッ素系の添加剤として説明したが、添加剤はこれに限定するものではない。
シリコン系またはフッ素系以外の添加剤の具体例としては、アクリル系粒子、スチレン
粒子、スチレンアクリル粒子、エポキシ粒子及びその架橋体、メラミン‐ホルマリン縮合物の粒子、ポリウレタン系粒子、ポリエステル系粒子、これらの共重合体、スメクタイト、カオリナイト、タルク等の粘土化合物粒子、シリカ、酸化チタン、アルミナ、シリカアルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化バリウム、酸化ストロンチウム等の無機酸化物粒子、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、塩化バリウム、硫酸バリウム、硝酸バリウム、水酸化バリウム、水酸化アルミニウム、炭酸ストロンチウム、塩化ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、ガラス粒子等の無機微粒子を挙げることができる。
【００４５】
また、これらの屈折率を調整する効果を有する透明粒子は、一種類を用いてもよく、複数種類を混ぜて用いてもよい。なお、アンダークラッド層３０、コア層３１及びトップクラッド層３２の形成に用いる電離放射線硬化性樹脂に、上記の粒子を添加剤として添加する代わりに、空気を含む微細な空洞を形成してもよい。この場合、予め、主となる材質中に含有された発泡を発泡させて、空気を含む微細な空洞を作製してもよい。  
また、無機微粒子や有機粒子の表面に対し、塗工や蒸着等によって表面加工を施したものを、一種類または複数種類を混ぜて用いてもよく、粒子に限定されず、エマルジョン化して樹脂内部に分散させてもよい。
【００４６】
（混入する光散乱粒子）  
また、高分子光導波路２７には、光散乱粒子が混入されていてもよい。すなわち、高分子光導波路２７が有する複数の層のうちの何れかの層に光散乱粒子が含まれていてもよい。
混入させる光散乱粒子としては、真球形状粒子、または、不定型形状粒子が用いられる。また、光散乱粒子の材料としては、無機微粒子、または、有機微粒子からなる粒子を用いる。
【００４７】
具体例としては、アクリル系粒子、スチレン粒子、スチレンアクリル粒子及びその架橋体や、メラミン‐ホルマリン縮合物の粒子、ポリウレタン系粒子、ポリエステル系粒子、シリコン系粒子、フッ素系粒子、エポキシ粒子これらの共重合体、スメクタイト、カオリナイト、タルク等の粘土化合物粒子、シリカ、酸化チタン、アルミナ、シリカアルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化バリウム、酸化ストロンチウム等の無機酸化物粒子、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、塩化バリウム、硫酸バリウム、硝酸バリウム、水酸化バリウム、水酸化アルミニウム、炭酸ストロンチウム、塩化ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、水酸化ストロンチウム、ガラス粒子等の無機微粒子を挙げることができる。
【００４８】
これらの高い屈折率を有する透明な粒子は、一種類を使用してもよいし、複数種類を混ぜて使用してもよい。また、無機微粒子や有機粒子の表面に塗工や蒸着等によって表面加工を施したものを、一種類で使用してもよいし、複数種類を混ぜて使用してもよい。
すなわち、混入する光散乱粒子には、異なる屈折率を有する少なくとも二つの光散乱粒子を含んでもよい。
【００４９】
なお、混入する光散乱粒子には、異なる屈折率を有する光散乱粒子の代わりに、異なるヘイズ値を有する二つ以上の光散乱粒子が含まれていてもよい。なお、光散乱粒子を混入する代わりに、空気を含む微細な空洞を作製する場合、あらかじめ主となる材質中に含有された発泡剤を発泡させて、空洞を作製してもよい。
【００５０】
また、光散乱粒子と光散乱粒子を内包する塗工材料との屈折率差は、０．０２以上に設定されている。これは、光散乱粒子と光散乱粒子を内包する塗工材料との屈折率差を、０．０２以上に設定することにより、光拡散性を得ることが可能となるためである。
【００５１】
また、光散乱粒子の平均粒径は、０．１［μｍ]以上１２［μｍ]以下の範囲に設定されている。これは、光散乱粒子の平均粒径が、０．１［μｍ]未満、または、１２［μｍ]を超える場合には、光拡散性が充分でないためである。この点、光散乱粒子の平均粒径が、０．１［μｍ]以上１２［μｍ]以下の範囲内ならば、十分な光散乱性を得ることができる。なお、この光散乱粒子の平均粒径は、２［μｍ]以上６［μｍ]以下の範囲内がより好ましい。また、光散乱粒子２４が磁性を有する粒子である場合、光散乱粒子の平均粒径は、１［μｍ]以下であることが、より好ましい。
【００５２】
また、光散乱粒子を内包する塗工材料に対する、光散乱粒子の混入量は、１質量［％］以上７０質量［％］以下の範囲内に設定されている。これは、ある程度の光拡散性を維持しながらも、非常に高い光透過性を有することが可能となり、また、コア層３１に入射した光の損失を、抑制することが可能となるためである。
【００５３】
（添加する電離放射線吸収剤）  
また、高分子光導波路２７のそれぞれの層に、電離放射線吸収剤（例えば、紫外線（ＵＶ(Ultraviolet)）吸収剤）が添加されていてもよい。これにより、高分子光導波路２７自体の劣化を抑制することが可能となるため、高分子光導波路２７の長寿命化が可能となる。
【００５４】
添加する電離放射線吸収剤は、使用環境下によって選択することが好適である。具体的には、高分子光導波路２７を形成するのに必要な主波長域を外した領域の光を吸収する電離放射線吸収剤を選択することが好適である。
ここで、主波長域を吸収する電離放射線吸収剤を選択した場合、この電離放射線吸収剤を添加した樹脂が硬化しない可能性があるため、所望の形状を得ることができないためである。
【００５５】
また、これらの電離放射線吸収剤は、主剤に対して、質量部で０．３［％］以上１０［％］
未満の添加が好適である。ここで、主剤の質量部に対して電離放射線吸収剤の添加量が０．５［％］未満の場合、反応に寄与しない。また、主剤の質量部に対して電離放射線吸収剤の添加量が１０［％］以上の場合、電離放射線吸収剤を添加した樹脂が硬化しない可能性があり、所望の形状を得ることができない。
【００５６】
また、電離放射線吸収剤としては、例えば、２‐（２'‐ヒドロキシ‐５'‐メチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系化合物、２‐ヒドロキシ‐４‐メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、４‐t‐ブチルフェニルサリシレート等のサリチル酸エステル系化合物、２‐エトキシ‐２'‐エチルオキザリックアシッドビスアニリド等のオキザリックアシッドアニリド系化合物、エチル‐２‐シアノ‐３、３‐ジフェニルアクリレート等のシアノアクリレート系等を用いることが可能である。
【００５７】
なお、電離放射線吸収剤は、上述したような材料に限定するものではない。また、電離放射線吸収剤は、高分子光導波路２７の少なくとも一つの層に添加されていてもよい。電離放射線吸収剤は、高分子光導波路２７に必ずしも添加されている必要はない。
【００５８】
（コア層の凹凸形状）  
コア層３１の第１面３１１側に形成されている凹凸形状の構造としては、十点平均粗さＲｚが１５０［μｍ]以下であり、算術平均粗さが３．０［μｍ]以上５００［μｍ]以下の範囲内の構造を用いる。
もしくは、コア層３１の凹凸形状の構造としては、頂角が５度以上１７０度以下の範囲内であり、形状間隔が０［μｍ］以上２００［μｍ］以下の範囲内の構造を用いる。
【００５９】
なお、コア層３１の凹凸形状の構造は、上記の構造に限定するものではない。すなわち、コア層３１の凹凸形状の構造は、例えば、第１方向に延設されるとともに、平坦面と凸状の曲面とを有するシリンドリカルレンズアレイやプリズムレンズアレイ、マイクロレンズアレイ、これらを複合してなる形状のレンズアレイでもよい。また、コア層３１の凹凸形状の構造は、レンズアレイ以外にも、一方向に延在してなり断面が多角形もしくは曲面形状を任意に組み合わせた形状を有して成型されてなるものでもよい。
【００６０】
（帯状に高分子光導波路を製造する方法）  
高分子光導波路２７の製造方法を説明する。図２は、図１に示す帯状の高分子光導波路２７を連続的に製造する工程を説明する図である。図２は、一例となる高分子光導波路２７の製造装置を示す。
【００６１】
高分子光導波路２７の製造装置は、第１ロール１３及び第２ロール１４を備えている。第１ロール１３及び第２ロール１４は、円筒形状である。第１ロール１３の円筒面１３１には、基材１がロール状に巻かれている。第１ロール１３の円筒面１３１に巻かれている基材１は、第１ロール１３及び第２ロール１４の回転によって第１ロール１３から送り出され、第２ロール１４へ連続的に搬送される。基材１の搬送経路において、第１ロール１３は上流に位置し、第２ロール１４は下流に位置している。基材１は、第１ロール１３と第２ロール１４との間で複数の搬送ロール７によって支持されている。
【００６２】
基材１が第１ロール１３から第２ロール１４に搬送される間に、基材１上にはアンダークラッド層３０が連続的に形成される。基材１上にアンダークラッド層３０を形成する工程（以下、アンダークラッド層形成工程という）については後述する。基材１が第１ロール１３から第２ロール１４に流れる間に、アンダークラッド層３０上にはコア層３１が連続的に形成される。アンダークラッド層３０上にコア層３１を形成する工程（以下、コア層形成工程という）については後述する。基材１が第１ロール１３から第２ロール１４に流れる間に、コア層３１上には、トップクラッド層３２が連続的に形成される。コア層３１上にトップクラッド層３２を形成する工程（以下、トップクラッド層形成工程という）については後述する。
【００６３】
これらの工程により、帯状の高分子光導波路２７が連続的に製造される。高分子光導波路２７は、トップクラッド層形成工程の後に複数の搬送ロール７によって第２ロール１４へ搬送される。さらに、高分子光導波路２７の製造方法は、トップクラッド層形成工程の後に高分子光導波路２７を第２ロール１４で巻き取る工程を有している。この工程により、帯状の高分子光導波路２７は、第２ロール１４の円筒面１４１にロール状に巻き取られる。第２ロール１４の直径は、例えば１[ｃｍ]とすることも１０[ｃｍ]程度とすることもできる。このように、第１実施形態に係る高分子光導波路２７の製造方法は、ロール・トゥ・ロールにより、帯状の高分子光導波路２７を連続的に製造することができる。
【００６４】
高分子光導波路２７の製造装置は、さらに、アンダークラッド層材塗工装置８、前ニップロール２ａ、アンダークラッド層作製用金型４、後ニップロール３ａ、ランプハウス２５ａ及び光源２６ａを有している。これらは、アンダークラッド層形成工程に用いられる。
【００６５】
アンダークラッド層材塗工装置８は、基材１の第２面１２側にアンダークラッド層３０を形成するためのアンダークラッド層用樹脂３０ａを均一に塗布する装置である。アンダークラッド層用樹脂３０ａは、上述の電離放射線硬化性樹脂である。
【００６６】
前ニップロール２ａ、アンダークラッド層作製用金型４及び後ニップロール３ａは円筒形状である。前ニップロール２ａの円筒面及び後ニップロール３ａの円筒面はフラットであり、凹部または凸部は形成されていない。アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１には、周方向にわたって所望のコア凸部３１１１の形状と同形状の凸部４１１が形成されている。なお、高分子光導波路２７に複数のコア凸部３１１１を設けた場合、円筒面４１には、アンダークラッド層作製用金型４の軸方向に沿って複数の凸部４１１が形成されている。
【００６７】
前ニップロール２ａの円筒面は、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１と所定距離隔てて対向している。この距離は、所望のアンダークラッド層３０の厚さに応じて適宜変更してもよい。基材１及びアンダークラッド層用樹脂３０ａで構成される積層体は、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１と前ニップロール２ａの円筒面との間を通過する。この積層体は、アンダークラッド層作製用金型４の回転及び前ニップロール２ａの回転により、上流側から下流側へ搬送される。前ニップロール２ａの円筒面は、基材１の第１面１１と接し、圧力を加える。アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１は、基材１の第２面１２上に塗布されたアンダークラッド層用樹脂３０ａと接し、圧力を加え、アンダークラッド層３０を形成する。アンダークラッド層作製用金型４が前ニップロール２ａと対向する位置からアンダークラッド層作製用金型４が後ニップロール３ａと対向する位置まで、基材１上のアンダークラッド層用樹脂３０ａは、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１と接した状態で搬送される。基材１上のアンダークラッド層用樹脂３０ａには、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１に形成されている凸部４１１の形状と逆形状の凹部が形成される。
【００６８】
後ニップロール３ａは、基材１の搬送経路において、前ニップロール２ａよりも下流側に位置している。後ニップロール３ａの円筒面は、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１と所定距離隔てて対向している。この距離は、所望のアンダークラッド層３０の厚さに応じて適宜変更してもよい。基材１及び凹部が形成されたアンダークラッド層用樹脂３０ａで構成された積層体は、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１と後ニップロール３ａの円筒面との間を通過する。この積層体は、アンダークラッド層作製用金型４の回転及び後ニップロール３ａの回転により、上流側から下流側へ搬送される。後ニップロール３ａの円筒面は、基材１の第１面１１と接し、圧力を加える。アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１は、基材１の第２面１２側に塗布されたアンダークラッド層用樹脂３０ａと接し、圧力を加える。
【００６９】
後ニップロール３ａがアンダークラッド層作製用金型４と対向する位置よりも下流側において、基材１は、搬送ロール７の回転により、アンダークラッド層作製用金型４から離れる方向に搬送される。そのため、基材１上のアンダークラッド層用樹脂３０ａは、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１から剥離する。
【００７０】
ランプハウス２５ａは、光源２６ａを保持する。光源２６ａは、前ニップロール２ａと後ニップロール３ａとの間であって、基材１及びアンダークラッド層用樹脂３０ａを挟んでアンダークラッド層作製用金型４の反対側に位置する。光源２６ａは、基材１側から凹部が形成されたアンダークラッド層用樹脂３０ａに電離放射線２４を照射する。アンダークラッド層用樹脂３０ａは電離放射線２４により硬化し、基材１上に形成されたアンダークラッド層３０となる。
【００７１】
高分子光導波路２７の製造装置は、さらに、コア層材塗工装置９、前ニップロール２ｂ、コア層作製用金型５、後ニップロール３ｂ、ランプハウス２５ｂ及び光源２６ｂを有している。これらは、コア層形成工程に用いられる。
【００７２】
コア層材塗工装置９は、凹部３０２１が形成されたアンダークラッド層３０の第２面３０２側にコア層３１を形成するためのコア層用樹脂３１ａを均一に塗布する装置である。コア層用樹脂３１ａは、上述の電離放射線硬化性樹脂である。コア層材塗工装置９は、アンダークラッド層形成工程の後に、凹部３０２１が形成されたアンダークラッド層３０の第２面３０２側にコア層用樹脂３１ａを塗布する。コア層用樹脂３１ａは、アンダークラッド層３０の第２面３０２側に形成されている凹部３０２１にも充填される。
【００７３】
前ニップロール２ｂ、コア層作製用金型５及び後ニップロール３ｂは円筒形状である。前ニップロール２ｂの円筒面及び後ニップロール３ｂの円筒面はフラットであり、凹部または凸部は形成されていない。コア層作製用金型５の円筒面５１もフラットであり、凹部または凸部は形成されていない。
前ニップロール２ｂの円筒面は、コア層作製用金型５の円筒面５１と所定距離隔てて対向している。この距離は、所望のコア層３１の厚さに応じて適宜変更してもよい。基材１、アンダークラッド層３０及びコア層用樹脂３１ａで構成される積層体は、コア層作製用金型５の円筒面５１と前ニップロール２ｂの円筒面との間を通過する。この積層体は、コア層作製用金型５の回転及び前ニップロール２ｂの回転により、上流側から下流側へ搬送される。前ニップロール２ｂの円筒面は、基材１の第１面１１と接し、圧力を加える。コア層作製用金型５の円筒面５１は、アンダークラッド層３０の第２面３０２側に塗布されたコア層用樹脂３１ａに圧力を加え、コア層３１を形成する。コア層作製用金型５が前ニップロール２ｂと対向する位置からコア層作製用金型５が後ニップロール３ｂと対向する位置まで、アンダークラッド層３０上のコア層用樹脂３１ａは、コア層作製用金型５の円筒面５１と接した状態で搬送される。
【００７４】
後ニップロール３ｂは、基材１の搬送経路において、前ニップロール２ｂよりも下流側に位置している。後ニップロール３ｂの円筒面は、コア層作製用金型５の円筒面５１と所定距離隔てて対向している。この距離は、所望のコア層３１の厚さに応じて適宜変更してもよい。基材１、アンダークラッド層３０及びコア層用樹脂３１ａで構成された積層体は、コア層作製用金型５の円筒面５１と後ニップロール３ｂの円筒面との間を通過する。この積層体は、コア層作製用金型５の回転及び後ニップロール３ｂの回転により、上流側から下流側へ搬送される。後ニップロール３ｂの円筒面は、基材１の第１面１１と接し、圧力を加える。コア層作製用金型５の円筒面５１は、アンダークラッド層３０の第２面３０２側に塗布されたコア層用樹脂３１ａと接し、圧力を加える。
【００７５】
後ニップロール３ｂがコア層作製用金型５と対向する位置よりも下流側において、基材１は、搬送ロール７の回転により、コア層作製用金型５から離れる方向に搬送される。そのため、アンダークラッド層３０上のコア層用樹脂３１ａは、コア層作製用金型５の円筒面５１から剥離する。
【００７６】
ランプハウス２５ｂは、光源２６ｂを保持する。光源２６ｂは、前ニップロール２ｂと後ニップロール３ｂとの間であって、基材１、アンダークラッド層３０及びコア層用樹脂３１ａを挟んでコア層作製用金型５の反対側に位置する。光源２６ｂは、基材１側からコア層用樹脂３１ａに電離放射線２４を照射する。コア層用樹脂３１ａは電離放射線２４により硬化し、アンダークラッド層３０上に形成されたコア層３１となる。
【００７７】
高分子光導波路２７の製造装置は、さらに、トップクラッド層材塗工装置１０、前ニップロール２ｃ、トップクラッド層作製用金型６、後ニップロール３ｃ、ランプハウス２５ｃ及び光源２６ｃを有している。これらは、トップクラッド層形成工程に用いられる。
【００７８】
トップクラッド層材塗工装置１０は、コア層３１の第２面３１２側にトップクラッド層３２を形成するためのトップクラッド層用樹脂３２ａを均一に塗布する装置である。トップクラッド層用樹脂３２ａは、上述の電離放射線硬化性樹脂である。トップクラッド層材塗工装置１０は、コア層形成工程の後に、コア層３１の第２面３１２側にトップクラッド層用樹脂３２ａを塗布する。
【００７９】
前ニップロール２ｃ、トップクラッド層作製用金型６及び後ニップロール３ｃは円筒形状である。前ニップロール２ｃの円筒面及び後ニップロール３ｃの円筒面はフラットであり、凹部または凸部は形成されていない。トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１もフラットであり、凹部または凸部は形成されていない。
前ニップロール２ｃの円筒面は、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１と所定距離隔てて対向している。この距離は、所望のトップクラッド層３２の厚さに応じて適宜変更してもよい。基材１、アンダークラッド層３０、コア層３１及びトップクラッド層用樹脂３２ａで構成される積層体は、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１と前ニップロール２ｃの円筒面との間を通過する。この積層体は、トップクラッド層作製用金型６の回転及び前ニップロール２ｃの回転により、上流側から下流側へ搬送される。前ニップロール２ｃの円筒面は、基材１の第１面１１と接し、圧力を加える。トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１は、コア層３１上に塗布されたトップクラッド層用樹脂３２ａに圧力を加え、トップクラッド層３２を形成する。トップクラッド層作製用金型６が前ニップロール２ｃと対向する位置からトップクラッド層作製用金型６が後ニップロール３ｃと対向する位置まで、コア層３１上のトップクラッド層用樹脂３２ａは、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１と接した状態で搬送される。
【００８０】
後ニップロール３ｃは、基材１の搬送経路において、前ニップロール２ｃよりも下流側に位置している。後ニップロール３ｃの円筒面は、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１と所定距離隔てて対向している。この距離は、所望のトップクラッド層３２の厚さに応じて適宜変更してもよい。基材１、アンダークラッド層３０、コア層３１及びトップクラッド層用樹脂３２ａで構成された積層体は、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１と後ニップロール３ｃの円筒面との間を通過する。この積層体は、トップクラッド層作製用金型６の回転及び後ニップロール３ｃの回転により、上流側から下流側へ搬送される。後ニップロール３ｃの円筒面は、基材１の第１面１１と接し、圧力を加える。トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１は、コア層３１の第２面３１２側に塗布されたトップクラッド層用樹脂３２ａと接し、圧力を加える。
【００８１】
後ニップロール３ｃがトップクラッド層作製用金型６と対向する位置よりも下流側において、基材１は、搬送ロール７の回転により、トップクラッド層作製用金型６から離れる方向に搬送される。そのため、コア層３１上のトップクラッド層用樹脂３２ａは、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１から剥離する。
【００８２】
ランプハウス２５ｃは、光源２６ｃを保持する。光源２６ｃは、前ニップロール２ｃと後ニップロール３ｃとの間であって、基材１、アンダークラッド層３０、コア層３１及びトップクラッド層用樹脂３２ａを挟んでトップクラッド層作製用金型６の反対側に位置する。光源２６ｃは、基材１側からトップクラッド層用樹脂３２ａに電離放射線２４を照射する。トップクラッド層用樹脂３２ａは電離放射線２４により硬化し、コア層３１上に形成されたトップクラッド層３２となる。
【００８３】
次に、アンダークラッド層形成工程を詳細に説明する。アンダークラッド層形成工程は、ロール・トゥ・ロールで基材１上に連続的に任意の形状のアンダークラッド層３０を形成する工程である。アンダークラッド層形成工程は、基材１上にアンダークラッド層用樹脂３０ａを塗布した後、コア形状と同形状が形成されているアンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１を回転させながら、アンダークラッド層用樹脂３０ａに押し当て、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１と接するアンダークラッド層用樹脂３０ａを硬化させ、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１からアンダークラッド層用樹脂３０ａを剥離する工程を含む。
アンダークラッド層形成工程は、基材１が巻かれている第１ロール１３から送り出される基材１に対してアンダークラッド層用樹脂３０ａを塗布する。その後、アンダークラッド層形成工程は、基材１側から電離放射線をアンダークラッド層用樹脂３０ａに照射してアンダークラッド層用樹脂３０ａを硬化させる工程を含む。
【００８４】
図３は、アンダークラッド層形成工程を説明する断面図である。  
図３の（ａ）は、アンダークラッド層材塗工装置８が基材１上にアンダークラッド層用樹脂３０ａを塗布した後の様子を示している。アンダークラッド層材塗工装置８は、基材１が巻かれている第１ロール１３から送り出される基材１に対してアンダークラッド層用樹脂３０ａを塗布する。基材１の第２面１２側には、基材１を覆うようにアンダークラッド層用樹脂３０ａが均一に塗布されている。なお、基材１の第２面１２側は、アンダークラッド層用樹脂３０ａが塗布される前に予めコロナ処理や易接着処理が行われてもよい。この場合、アンダークラッド層用樹脂３０ａは、コロナ処理や易接着処理が行われた基材１の第２面１２側に塗布される。
【００８５】
図３の（ｂ）は、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１を回転させながら、アンダークラッド層用樹脂３０ａに押し当て、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１に接するアンダークラッド層用樹脂３０ａを硬化させる様子を示している。アンダークラッド層用樹脂３０ａが塗布された基材１は、アンダークラッド層作製用金型４の回転及び前ニップロール２ａの回転により、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１と前ニップロール２ａの円筒面との間を通過する。アンダークラッド層用樹脂３０ａが塗布された基材１は、基材１の第１面１１に接する前ニップロール２ａの円筒面を土台として、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１がアンダークラッド層用樹脂３０ａ側から押し当てられる。アンダークラッド層用樹脂３０ａには、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１に形成されている凸部４１１と逆形状の凹部３０２１ａが形成される。
【００８６】
光源２６ａは、基材１側から電離放射線２４をアンダークラッド層用樹脂３０ａに照射してアンダークラッド層用樹脂３０ａを硬化させる。アンダークラッド層用樹脂３０ａは、基材１を介して電離放射線２４が照射される。光源２６ａは、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１と接しているアンダークラッド層用樹脂３０ａに対して電離放射線２４を照射する。なお、光源２６ａは、アンダークラッド層作製用金型４と前ニップロール２ａが対向する位置のアンダークラッド層用樹脂３０ａを照射してもよい。光源２６ａは、アンダークラッド層作製用金型４が前ニップロール２ａと対向する位置から後ニップロール３ａと対向する位置までの間のアンダークラッド層用樹脂３０ａを照射してもよい。光源２６ａは、アンダークラッド層作製用金型４と後ニップロール３ａが対向する位置のアンダークラッド層用樹脂３０ａを照射してもよい。なお、アンダークラッド層用樹脂３０ａの硬化は、電離放射線２４の照射による手法に限定されない。例えば、アンダークラッド層用樹脂３０ａの硬化は、熱などの外部刺激を与える手法であってもよい。この場合、アンダークラッド層用樹脂３０ａは、与えられる外部刺激に応じた電離放射線硬化性樹脂以外の樹脂であってもよい。※従属項には電離放射線を使って硬化させることを入れていますが、請求項１には入れていません。そのため、他の硬化手法の例も挙げておくことが好ましいと考えます。上記のように記載しましたが、他の例があったり上記記載が間違っていたりする場合は、加筆修正していただけると幸いです。※
【００８７】
図３の（ｃ）は、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１からアンダークラッド層用樹脂３０ａを剥離した様子を示している。アンダークラッド層用樹脂３０ａは、基材１の搬送に伴い、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１から剥離する。硬化したアンダークラッド層用樹脂３０ａは、基材１上に形成されたアンダークラッド層３０となる。アンダークラッド層３０の第１面３０１は、基材１の第２面１２と接する。アンダークラッド層３０の第２面３０２側には、凹部３０２１（窪みまたは空隙ともいう）が形成されている。凹部３０２１は、アンダークラッド層用樹脂３０ａに形成された凹部３０２１ａに相当する。
【００８８】
上記のようなアンダークラッド層形成工程によれば、ロール・トゥ・ロールにより、基材１上に連続的に所望のコア形状と逆形状を形成したアンダークラッド層３０を容易に形成することができる。さらに、電離放射線２４をアンダークラッド層用樹脂３０ａに照射することで容易にアンダークラッド層用樹脂３０ａを硬化することができる。そのため、アンダークラッド層３０の作製時間は短くなる。
【００８９】
なお、基材１に塗布するアンダークラッド層用樹脂３０ａは、上述した屈折率調整材や電離放射線吸収剤および微細な粒子を包含していても包含していなくてもよい。また、アンダークラッド層３０が単独で膜として形成可能な場合には、基材１を必要としない。この場合は、基材１の代わりにアンダークラッド膜が搬送され、アンダークラッド膜上にコア層３１及びトップクラッド層３２が同様に形成される。
【００９０】
次に、コア層形成工程を詳細に説明する。コア層形成工程は、ロール・トゥ・ロールでアンダークラッド層３０上に連続的に任意の形状のコア層３１を形成する工程である。コア層形成工程は、アンダークラッド層３０に形成されているコア形状に対応する凹部３０２１にコア層用樹脂３１ａを塗布した後、コア層作製用金型５の円筒面５１を回転させながら、コア層用樹脂３１ａに押し当て、コア層作製用金型５の円筒面５１に接するコア層用樹脂３１ａを硬化させ、コア層作製用金型５の円筒面５１からコア層用樹脂３１ａを剥離する工程を含む。
コア層形成工程は、基材１側から電離放射線をコア層用樹脂３１ａに照射してコア層用樹脂３１ａを硬化させる工程を含む。
【００９１】
図４は、コア層形成工程を説明する断面図である。  
図４の（ａ）は、コア層材塗工装置９がアンダークラッド層３０上にコア層用樹脂３１ａを塗布した後の様子を示している。アンダークラッド層３０の第２面３０２側には、アンダークラッド層３０を覆うようにコア層用樹脂３１ａが均一に塗布されている。コア層用樹脂３１ａは、アンダークラッド層３０の第２面３０２側に形成されている凹部３０２１にも塗布され、充填される。
【００９２】
図４の（ｂ）は、コア層作製用金型５の円筒面５１を回転させながら、コア層用樹脂３１ａに押し当て、コア層作製用金型５の円筒面５１に接するコア層用樹脂３１ａを硬化させる様子を示している。基材１、アンダークラッド層３０及びコア層用樹脂３１ａで構成される積層体は、コア層作製用金型５の回転及び前ニップロール２ｂの回転により、コア層作製用金型５の円筒面５１と前ニップロール２ｂの円筒面との間を通過する。この積層体は、基材１の第１面１１に接する前ニップロール２ｂの円筒面を土台として、コア層作製用金型５の円筒面５１がコア層用樹脂３１ａ側から押し当てられる。アンダークラッド層３０上に塗布されたコア層用樹脂３１ａは、アンダークラッド層３０の第２面３０２側に形成されている凹部３０２１に充填される。そのため、コア層用樹脂３１ａには、凹部３０２１と逆形状の凸部３１１１ａが形成される。
【００９３】
光源２６ｂは、基材１側から電離放射線２４をコア層用樹脂３１ａに照射してコア層用樹脂３１ａを硬化させる。コア層用樹脂３１ａは、基材１及びアンダークラッド層３０を介して電離放射線２４が照射される。光源２６ｂは、コア層作製用金型５の円筒面５１と接しているコア層用樹脂３１ａに対して電離放射線２４を照射する。なお、光源２６ｂは、コア層作製用金型５と前ニップロール２ｂが対向する位置のコア層用樹脂３１ａを照射してもよい。光源２６ｂは、コア層作製用金型５が前ニップロール２ｂと対向する位置から後ニップロール３ｂと対向する位置までの間のコア層用樹脂３１ａを照射してもよい。光源２６ｂは、コア層作製用金型５と後ニップロール３ｂが対向する位置のコア層用樹脂３１ａを照射してもよい。なお、コア層用樹脂３１ａの硬化は、電離放射線２４の照射による手法に限定されない。コア層用樹脂３１ａの硬化は、上述のアンダークラッド層用樹脂３０ａの硬化と同様に他の手法で行われてもよい。
【００９４】
図４の（ｃ）は、コア層作製用金型５の円筒面５１からコア層用樹脂３１ａを剥離した様子を示している。コア層用樹脂３１ａは、基材１の搬送に伴い、コア層作製用金型５の円筒面５１から剥離する。硬化したコア層用樹脂３１ａは、アンダークラッド層３０上に形成されたコア層３１となる。コア層３１の第１面３１１は、アンダークラッド層３０の第２面３０２と接する。コア層３１の第１面３１１側には、コア凸部３１１１が形成されている。コア凸部３１１１は、コア層用樹脂３１ａに形成された凸部３１１１ａに相当する。コア凸部３１１１は、アンダークラッド層３０の凹部３０２１と接する。コア層３１の第２面３１２は、コア層作製用金型５の円筒面５１によって形成されるため、凹凸構造が形成されていない平面である。なお、コア層用樹脂３１ａはコア層作製用金型５の円筒面５１によってアンダークラッド層３０上に広げられるため、アンダークラッド層３０の第２面３０２側には、コア層基部３３が形成される。
【００９５】
上記のようなコア層形成工程によれば、ロール・トゥ・ロールにより、アンダークラッド層３０上に連続的に所望のコア形状を有するコア層３１を容易に形成することができる。さらに、電離放射線２４をコア層用樹脂３１ａに照射することで容易にコア層用樹脂３１ａを硬化することができる。そのため、コア層３１の作製時間は短くなる。
【００９６】
次に、トップクラッド層形成工程を詳細に説明する。トップクラッド層形成工程は、ロール・トゥ・ロールでコア層３１上に連続的に任意の形状のトップクラッド層３２を形成する工程である。トップクラッド層形成工程は、コア層３１の第２面３１２側にトップクラッド層用樹脂３２ａを塗布した後、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１を回転させながら、トップクラッド層用樹脂３２ａに押し当て、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１と接するトップクラッド層用樹脂３２ａを硬化させ、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１からトップクラッド層用樹脂３２ａを剥離する工程を含む。
トップクラッド層形成工程は、基材１側から電離放射線をトップクラッド層用樹脂３２ａに照射してトップクラッド層用樹脂３２ａを硬化させる工程を含む。
【００９７】
図５は、トップクラッド層形成工程を説明する断面図である。  
図５の（ａ）は、コア層材塗工装置９がコア層３１上にトップクラッド層用樹脂３２ａを塗布した後の様子を示している。コア層３１の第２面３１２側には、コア層３１を覆うようにトップクラッド層用樹脂３２ａが均一に塗布されている。
【００９８】
図５の（ｂ）は、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１を回転させながら、トップクラッド層用樹脂３２ａに押し当て、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１と接するトップクラッド層用樹脂３２ａを硬化させる様子を示している。基材１、アンダークラッド層３０、コア層３１及びトップクラッド層用樹脂３２ａで構成される積層体は、トップクラッド層作製用金型６の回転及び前ニップロール２ｃの回転により、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１と前ニップロール２ｃの円筒面との間を通過する。この積層体は、基材１の第１面１１に接する前ニップロール２ｃの円筒面を土台として、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１がトップクラッド層用樹脂３２ａ側から押し当てられる。
【００９９】
光源２６ｃは、基材１側から電離放射線２４をトップクラッド層用樹脂３２ａに照射してトップクラッド層用樹脂３２ａを硬化させる。トップクラッド層用樹脂３２ａは、基材１、アンダークラッド層３０及びコア層３１を介して電離放射線２４が照射される。光源２６ｃは、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１と接しているトップクラッド層用樹脂３２ａに対して電離放射線２４を照射する。なお、光源２６ｃは、トップクラッド層作製用金型６と前ニップロール２ｃが対向する位置のトップクラッド層用樹脂３２ａを照射してもよい。光源２６ｃは、トップクラッド層作製用金型６が前ニップロール２ｃと対向する位置から後ニップロール３ｃと対向する位置までの間のトップクラッド層用樹脂３２ａを照射してもよい。光源２６ｃは、トップクラッド層作製用金型６と後ニップロール３ｃが対向する位置のトップクラッド層用樹脂３２ａを照射してもよい。なお、トップクラッド層用樹脂３２ａの硬化は、電離放射線２４の照射による手法に限定されない。トップクラッド層用樹脂３２ａの硬化は、上述のアンダークラッド層用樹脂３０ａの硬化と同様に他の手法で行われてもよい。
【０１００】
図５の（ｃ）は、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１からトップクラッド層用樹脂３２ａを剥離した様子を示している。トップクラッド層用樹脂３２ａは、基材１の搬送に伴い、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１から剥離する。硬化したトップクラッド層用樹脂３２ａは、コア層３１上に形成されたトップクラッド層３２となる。トップクラッド層３２の第１面３２１は、コア層３１の第２面３１２と接する。トップクラッド層３２の第２面３２２は、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１によって形成されるため、凹凸構造が形成されていない平面である。
【０１０１】
上記のようなトップクラッド層形成工程によれば、ロール・トゥ・ロールにより、コア層３１上に連続的に所望の形状のトップクラッド層３２を容易に形成することができる。さらに、電離放射線２４をトップクラッド層用樹脂３２ａに照射することで容易にトップクラッド層用樹脂３２ａを硬化することができる。そのため、トップクラッド層３２の作製時間は短くなる。
【０１０２】
上述の製造方法により製造される高分子光導波路２７では、コア層３１の第１面３１１とコア層３１の第２面３１２との間隔（コア層基部３３の厚さ）は、５[μｍ]以下で構成されている。第１実施形態に係る高分子光導波路２７の製造方法によれば、コア層基部３３の厚さは、一般的な平版加工によりも薄くなる。
【０１０３】
（高分子光導波路のバリエーション）
上述の製造方法により製造される高分子光導波路２７の構成は、図１の構成に限定されるものではない。図６は、第１実施形態の変形例となる高分子光導波路２７のバリエーションを示す断面図である。高分子光導波路２７は、例えば、図６の（ａ）〜（ｄ）に示す構成であってもよい。
【０１０４】
図６の（ａ）に示す高分子光導波路２７では、コア層３１のコア凸部３１１１の断面形状は、略三角形状である。同様に、アンダークラッド層３０の凹部３０２１の断面形状も略三角形状である。
図６の（ｂ）に示す高分子光導波路２７では、コア層３１のコア凸部３１１１の断面形状は、略半円形状である。同様に、アンダークラッド層３０の凹部３０２１の断面形状も略半円形状である。
上述のように、コア凸部３１１１の断面形状は、多角形状であっても、曲線形状であってもよい。なお、光損失を考慮すると、図６の（ａ）に示す三角形状または図６の（ｂ）に示す略半円形状は、コア凸部３１１１の断面形状として好ましい。
【０１０５】
図６の（ｃ）に示す高分子光導波路２７では、アンダークラッド層３０とコア層３１との間に、コア用反射材３４が設けられている。コア用反射材３４は、コア凸部３１１１からアンダークラッド層３０のへ入る光を極力減らすために設けられている。この場合、上述の高分子光導波路２７の製造方法は、アンダークラッド層形成工程の後に、アンダークラッド層３０上にコア用反射材３４を形成する工程を必要とする。さらに、上述の高分子光導波路２７の製造方法は、上述のコア層形成工程に代えて、コア用反射材３４上にコア層３１を形成する工程を必要とする。そのため、図２に示す高分子光導波路２７の製造装置は、コア用反射材３４を形成する工程に用いられる装置をさらに備える必要がある。コア用反射材３４を形成する工程に用いられる装置は、上述の基材１上にアンダークラッド層３０を形成する装置と同様であってもよい。
【０１０６】
図６の（ｄ）に示す高分子光導波路２７では、トップクラッド層３２は設けられていない。この場合、上述の高分子光導波路２７の製造方法は、トップクラッド層形成工程を必要としない。そのため、図２に示す高分子光導波路２７の製造装置は、トップクラッド層形成工程に用いられるトップクラッド層材塗工装置１０、前ニップロール２ｃ、トップクラッド層作製用金型６、後ニップロール３ｃ、ランプハウス２５ｃ及び光源２６ｃを省略することができる。
【０１０７】
なお、コア凸部３１１１が第２の方向に複数形成されている場合、複数のコア凸部３１１１の形状は、同一形状であっても、２以上の異なる形状を任意に組み合わせた形状であってもよい。また、コア凸部３１１１が第２の方向に複数形成されている場合、隣り合うコア凸部３１１１の間隔は、均一であっても、不均一であってもよい。
【０１０８】
（効果）
第１実施形態に係る高分子光導波路の製造方法は、高精度な金型と電離放射線硬化性樹脂の利用により同一の工程の部分繰り返し若しくは、一工程で形状再現性が良好な大面積の高分子光導波路をロール・トゥ・ロールで短時間に製造することが可能となる。さらに、第１実施形態に係る製造方法は、高分子光導波路の層構成を変更した場合であっても有効かつ柔軟に適用できる。さらに、第１実施形態に係る製造方法は、エッチング方法やマスクによる部分露光および不要部の洗浄除去等の工程を必要としない。そのため、第１実施形態に係る製造方法は、従来の光導波路製造方法に比較し工程数を減らすことできるため、製造コストを削減することが可能となり、生産効率が向上する。
【０１０９】
第１実施形態に係る高分子光導波路は、コア層基部の厚さが薄いため、安定した品質の長距離光通信を可能にする。さらに、第１実施形態に係る高分子光導波路は、靭性に優れ湾曲が可能であることから、光路変更にミラーを必要としない。さらに、第１実施形態に係る高分子光導波路は大面積で製造されるため、ユーザは、必要とするサイズの高分子光導波路を容易に得ることができる。
【０１１０】
（第２実施形態）  
次に、第２実施形態について説明する。第１実施形態と同様であってもよい部分は、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１１１】
（高分子光導波路の構成）  
第２実施形態に係る高分子光導波路２７の詳細な構成について説明する。図７は、第２実施形態に係る高分子光導波路２７の断面図である。図７中で示すように、高分子光導波路２７は、積層した４層のシート状に形成されている。なお、第２実施形態における第１方向、第２方向及び第３方向の定義は、第１実施形態と同様である。
【０１１２】
基材１は、第１面１１と、第１面１１と対向する第２面１２とを有している。基材１の第１面１１は、高分子光導波路２７の外面である。
アンダークラッド層３０は、第１面３０１と、第１面３０１と対向する第２面３０２とを有している。アンダークラッド層３０の第１面３０１は、基材１の第２面１２と接する。アンダークラッド層３０の第２面３０２側には、第１実施形態と異なり上述の凹部３０２１が形成されていない。
【０１１３】
コア層３１は、コア非形成面である第１面３１１と、第１面３１１と対向するコア形成面である第２面３１２とを有しているコア層基部３３、及び、コア凸部３１２１を有している。コア層３１の第１面３１１は、アンダークラッド層３０の第２面３０２と接する。コア層３１の第１面３１１側には、第１実施形態と異なり上述のコア凸部３１１１が形成されていない。
【０１１４】
コア層３１の第２面３１２側には、第１実施形態と異なり凸状のコア凸部３１２１が形成されている。コア凸部３１２１は、光を伝播するチャネルに相当する。コア凸部３１２１は、第１方向に延設されている。なお、コア凸部３１２１は、コア層３１の第２面３１２側において第２の方向に複数形成されていてもよい。コア凸部３１２１の断面形状は略台形状で示されているが、これに限定されるものではない。
コア層基部３３は、高分子光導波路２７の製造過程において所定厚さ形成される。
【０１１５】
トップクラッド層３２は、第１面３２１と、第１面３２１と対向する第２面３２２とを有している。トップクラッド層３２の第１面３２１側には、第１実施形態と異なり凹部３２１１が形成されている。凹部３２１１は、第１方向に延設されている。凹部３２１１の形状は、コア凸部３１２１と噛み合う形状である。なお、凹部３２１１は、トップクラッド層３２の第１面３２１側において第２方向に複数形成されていてもよい。なお、凹部３２１１の断面形状は略台形状で示されているが、これに限定されるものではない。  
トップクラッド層３２は、コア層３１の第２面３１２及びコア凸部３１２１と接する。具体的には、トップクラッド層３２の第１面３２１は、コア層３１の第２面３１２と接する。凹部３２１１は、コア凸部３１２１に嵌り、コア凸部３１２１と接する。  
トップクラッド層３２の第２面３２２は、高分子光導波路２７の外面である。
【０１１６】
なお、第２実施形態に係る高分子光導波路２７を構成する各部の材料等は第１実施形態と同様である。
【０１１７】
（帯状に高分子光導波路を製造する方法）  
第２実施形態に係る高分子光導波路２７の製造方法を説明する。高分子光導波路２７の製造方法は、第１実施形態と同様に、アンダークラッド層形成工程、コア層形成工程及びトップクラッド層形成工程を有している。ただし、第２実施形態に係る高分子光導波路２７の製造装置は、図２に示す第１実施形態に係る装置と比較して以下の点で異なる。
【０１１８】
アンダークラッド層形成工程で用いられるアンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１の形状は第１実施形態と異なる。アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１はフラットであり、第１実施形態と異なり凸部４１１は形成されていない。さらに、コア層形成工程で用いられるコア層作製用金型５の円筒面５１の形状は第１実施形態と異なる。コア層作製用金型５の円筒面５１には、第１実施形態と異なり、所望のコア凸部３１２１の形状と逆形状の凹部が周方向にわたって形成されている。なお、高分子光導波路２７に複数のコア凸部３１２１を設けた場合、円筒面４１には、アンダークラッド層作製用金型４の軸方向に沿って複数の凹部が形成されている。
【０１１９】
次に、アンダークラッド層形成工程を説明する。第２実施形態は、第１実施形態と形状の異なるアンダークラッド層作製用金型４を用いる点で異なっているが、その他の点については図３を用いて説明した第１実施形態と同様である。
【０１２０】
アンダークラッド層形成工程は、ロール・トゥ・ロールで基材１上に連続的に任意の形状のアンダークラッド層３０を形成する工程である。アンダークラッド層形成工程は、基材１上にアンダークラッド層用樹脂３０ａを塗布した後、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１を回転させながら、アンダークラッド層用樹脂３０ａに押し当て、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１に接するアンダークラッド層用樹脂３０ａを硬化させ、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１からアンダークラッド層用樹脂３０ａを剥離する工程を含む。
アンダークラッド層形成工程は、基材１が巻かれている第１ロール１３から送り出される基材１に対してアンダークラッド層用樹脂３０ａを塗布する。その後、アンダークラッド層形成工程は、基材１側から電離放射線２４をアンダークラッド層用樹脂３０ａに照射してアンダークラッド層用樹脂３０ａを硬化させる工程を含む。
【０１２１】
硬化したアンダークラッド層用樹脂３０ａは、基材１上に形成されたアンダークラッド層３０となる。アンダークラッド層３０の第１面３０１は、基材１の第２面１２と接する。アンダークラッド層３０の第２面３０２は、アンダークラッド層作製用金型４の円筒面４１によって形成されるため、凹凸構造が形成されていない平面である。
【０１２２】
上記のようなアンダークラッド層形成工程によれば、ロール・トゥ・ロールにより、基材１上に連続的に所望の形状のアンダークラッド層３０を容易に形成することができる。さらに、電離放射線２４をアンダークラッド層用樹脂３０ａに照射することで容易にアンダークラッド層用樹脂３０ａを硬化することができる。そのため、アンダークラッド層３０の作製時間は短くなる。
【０１２３】
次に、コア層形成工程を説明する。第２実施形態は、第１実施形態と形状の異なるコア層作製用金型５を用いる点で異なっているが、その他の点については図４を用いて説明した第１実施形態と同様である。
【０１２４】
コア層形成工程は、ロール・トゥ・ロールでアンダークラッド層３０上に連続的に任意の形状のコア層３１を形成する工程である。コア層形成工程は、アンダークラッド層３０上にコア層用樹脂３１ａを塗布した後、コア凸部３１２１の形状と逆形状が形成されているコア層作製用金型５の円筒面５１を回転させながら、コア層用樹脂３１ａに押し当て、コア層作製用金型５の円筒面５１に接するコア層用樹脂３１ａを硬化させ、コア層作製用金型５の円筒面５１からコア層用樹脂３１ａを剥離する工程を含む。
コア層形成工程は、基材１側から電離放射線２４をコア層用樹脂３１ａに照射してコア層用樹脂３１ａを硬化させる工程を含む。
【０１２５】
コア層用樹脂３１ａには、コア層作製用金型５の円筒面５１により、コア凸部３１２１の形状に相当する凸部が形成される。硬化したコア層用樹脂３１ａは、アンダークラッド層３０上に形成されるコア層３１となる。コア層３１の第１面３１１は、アンダークラッド層３０の第２面３０２と接する。コア層３１の第２面３１２側には、コア凸部３１２１が形成される。コア層用樹脂３１ａはコア層作製用金型５の円筒面５１によってアンダークラッド層３０上に広げられるため、アンダークラッド層３０の第２面３０２側には、コア層基部３３が形成される。
【０１２６】
上記のようなコア層形成工程によれば、ロール・トゥ・ロールにより、アンダークラッド層３０上に連続的に所望のコア形状を有するコア層３１を容易に形成することができる。さらに、電離放射線２４をコア層用樹脂３１ａに照射することで容易にコア層用樹脂３１ａを硬化することができる。そのため、コア層３１の作製時間は短くなる。
【０１２７】
次に、トップクラッド層形成工程を詳細に説明する。第２実施形態は、トップクラッド層３２の第１面３２１側に凹部３２１１が形成される点で異なっているが、その他の点については図５を用いて説明した第１実施形態と同様である。
【０１２８】
トップクラッド層形成工程は、ロール・トゥ・ロールでコア層３１上に連続的に任意の形状のトップクラッド層３２を形成する工程である。トップクラッド層形成工程は、コア層３１の第２面３１２側にトップクラッド層用樹脂３２ａを塗布した後、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１を回転させながら、トップクラッド層用樹脂３２ａに押し当て、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１に接するトップクラッド層用樹脂３２ａを硬化させ、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１からトップクラッド層用樹脂３２ａを剥離する工程を含む。
トップクラッド層形成工程は、基材１側から電離放射線２４をトップクラッド層用樹脂３２ａに照射してトップクラッド層用樹脂３２ａを硬化させる工程を含む。
【０１２９】
コア層３１の第２面３１２側には、コア層３１を覆うようにトップクラッド層用樹脂３２ａが均一に塗布されている。トップクラッド層用樹脂３２ａは、コア層３１の第２面３１２側に形成されているコア凸部３１２１間にも塗布され、充填される。
硬化したトップクラッド層用樹脂３２ａは、コア層３１上に形成されたトップクラッド層３２となる。トップクラッド層３２の第１面３２１は、コア層３１の第２面３１２と接する。トップクラッド層３２の第１面３２１側には、コア凸部３１２１に対応する凹部３２１１が形成される。トップクラッド層３２の凹部３２１１は、コア凸部３１２１と接する。トップクラッド層３２の第２面３２２は、トップクラッド層作製用金型６の円筒面６１によって形成されるため、凹凸構造が形成されていない平面である。
【０１３０】
上記のようなトップクラッド層形成工程によれば、ロール・トゥ・ロールにより、コア層３１上に連続的に所望の形状のトップクラッド層３２を容易に形成することができる。さらに、電離放射線２４をトップクラッド層用樹脂３２ａに照射することで容易にトップクラッド層用樹脂３２ａを硬化することができる。そのため、トップクラッド層３２の作製時間は短くなる。
【０１３１】
上述の製造方法により製造される高分子光導波路２７では、コア層３１の第１面３１１と第２面３１２との間隔（コア層基部３３の厚さ）は、５[μｍ]以下で構成されている。第２実施形態に係る高分子光導波路２７の製造方法によれば、コア層基部３３の厚さは、一般的な平版加工によりも薄くなる。
【０１３２】
（効果）
第２実施形態に係る高分子光導波路及びその製造方法は、第１実施形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。
【０１３３】
なお、第１実施形態と第２実施形態を比較した場合、第１実施形態の方がコア層を容易かつ正確に作製することができる。そのため、第１実施形態によれば、コアを正確な形状で作製することができ、さらに、コア層基部の厚さを薄くすることができる。
【０１３４】
（実施例）
上述した第１実施形態にて示した高分子光導波路２７を製造し、その物性の評価を行った結果について説明する。以下、製造した高分子光導波路２７の具体的構成、試験方法及び試験結果について説明する。なお、高分子光導波路２７は、層内部に凹凸形状を有するシートである。当然のことながら、高分子光導波路２７の製造方法は下記の実施例に限定されず、各工程において当業者が類推できる他の製造方法をも含むものとする。
【０１３５】
（アンダークラッド層の作製方法）
基材１となる膜厚１００［μｍ］のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートに、貯蔵弾性率が２５［℃］で３．０［Ｅ＋０９］、２００［℃］で２．５［Ｅ＋０８］であり、Ｔｇが４０［℃］、ｔａｎδの変化量が０．２以下となるように調整したアンダークラッド層用樹脂３０ａとなる電離放射線硬化性樹脂を塗工した。
そして、電離放射線硬化性樹脂を塗工したＰＥＴシートに、所望のコア形状を有するアンダークラッド層作製用金型４を押し当てながら光源２６ａとなる高圧水銀光源を用いて電離放射線２４を照射して硬化させ、凹部３０２１の台形形状ピッチが１２５［μｍ］の単位形状を作製して、アンダークラッド層３０とした。
【０１３６】
（コア層の作製方法）
基材１上にアンダークラッド層３０が作製されたシートに、貯蔵弾性率が２５［℃］で３．０［Ｅ＋０９］、２００［℃］で２．５Ｅ＋０８であり、Ｔｇが４０［℃］、ｔａｎδの変化量が０．２以下となるように調整したコア層用樹脂３１ａとなる電離放射線硬化性樹脂を塗工した。
そして、電離放射線硬化性樹脂を塗工したアンダークラッド層３０が作製されたシートに、所望の形状を有するコア層作製用金型５を押し当てながら光源２６ｂとなる高圧水銀光源を用いて電離放射線２４を照射して硬化させ、アンダークラッド層３０の凹部３０２１の台形形状を埋め、かつコア層基部３３の厚さが５[μｍ]以下となるようにコア層３１を作製した。
【０１３７】
（トップクラッド層の作製方法）
基材１上にアンダークラッド層３０及びコア層３１が作製されたシートに、貯蔵弾性率が２５［℃］で３．０［Ｅ＋０９］、２００［℃］で２．５Ｅ＋０８であり、Ｔｇが４０［℃］、ｔａｎδの変化量が０．２以下となるように調整したトップクラッド層用樹脂３２ａとなる電離放射線硬化性樹脂を塗工した。
そして、電離放射線硬化性樹脂を塗工したアンダークラッド層３０及びコア層３１が作製されたシートに、所望の形状を有するトップクラッド層作製用金型６を押し当てながら光源２６ｃとなる高圧水銀光源を用いて電離放射線２４を照射して硬化させ、トップクラッド層３２を作製した。
【０１３８】
（試験方法及び試験結果）
上述した工程を経て作製された高分子光導波路２７に対し、ＪＩＳ  Ｃ６８２３内のカットバック法により、マルチモード光ファイバ損失試験を行った結果を図８に示す。光損失は０．２４[ｄＢ/ｃｍ]であり、高分子光導波路２７の使用に際して許容範囲内の性能であった。
【０１３９】
本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより、種々の発明が抽出され得る。
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本実施形態の高分子光導波路の製造方法にて作製された高分子光導波路を用いることにより、加工工程の簡略化が行えると共に従来の高分子光導波路に比較して省エネ化、及び製造コストの削減により低コスト化および大面積での製造が可能となることから、大容量の情報を高速に伝送できる通信システム構築が可能となる可能性がある。
【符号の説明】
【０１４１】
１…基材、２ａ…前ニップロール、２ｂ…前ニップロール、２ｃ…前ニップロール、３ａ…後ニップロール、３ｂ…後ニップロール、３ｃ…後ニップロール、４…アンダークラッド層作製用金型、５…コア層作製用金型、６…トップクラッド層作製用金型、７…搬送ロール、８…アンダークラッド層材塗工装置、９…コア層材塗工装置、１０…トップクラッド層材塗工装置、１１…基材の第１面、１２…基材の第２面、１３…第１ロール、１４…第２ロール、２４…電離放射線、２５ａ…ランプハウス、２５ｂ…ランプハウス、２５ｃ…ランプハウス、２６ａ…光源、２６ｂ…光源、２６ｃ…光源、２７…高分子光導波路、３０…アンダークラッド層、３０ａ…アンダークラッド層用樹脂、３１…コア層、３１ａ…コア層用樹脂、３２…トップクラッド層、３２ａ…トップクラッド層用樹脂、３３…コア層基部、３４…コア用反射材、４１…アンダークラッド層作製用金型の円筒面、５１…コア層作製用金型の円筒面、６１…トップクラッド層作製用金型の円筒面、１３１…第１ロールの円筒面、１４１…第２ロールの円筒面、３０１…アンダークラッド層の第１面、３０２…アンダークラッド層の第２面、３１１…コア層の第１面、３１２…コア層の第２面、３２１…トップクラッド層の第１面、３２２…トップクラッド層の第２面、４１１…アンダークラッド層作製用金型の凸部、３０２１…アンダークラッド層の凹部、３０２１ａ…アンダークラッド層用樹脂の凹部、３１１１…コア凸部、３１１１ａ…コア層用樹脂の凸部、３１２１…コア凸部、３２１１…トップクラッド層の凹部。
【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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【図８】
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