(57)【要約】 【課題】製造が簡便であり、反射性能に優れた光路変換のための反射面を備える光導波路及びその製造方法を提供することである。【解決手段】光が伝播する導波路コアと、該導波路コアを包囲し、該導波路コアより屈折率の小さいクラッド部と、を有し、前記クラッド部が光進行方向の端部に切断面を有し、該切断面に、前記クラッド部とは異なる材質からなる基材上に金属膜を着膜したミラー部材を、該金属膜が光を屈曲させる反射面となるように貼付してなる光導波路である。【選択図】図１
2009103804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が伝播する導波路コアと、該導波路コアを包囲し、該導波路コアより屈折率の小さいクラッド部と、を有し、
前記クラッド部が光進行方向の端部に切断面を有し、該切断面に、前記クラッド部とは異なる材質からなる基材上に金属膜を着膜したミラー部材を、該金属膜が光を屈曲させる反射面となるように貼付してなることを特徴とする光導波路。
【請求項２】
前記ミラー部材の基材における、前記金属膜を着膜する面の算術平均粗さＲａが、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
前記ミラー部材の基材における、前記反射面と垂直方向の厚さが、１０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光導波路。
【請求項４】
前記ミラー部材の基材が、少なくとも前記金属膜を着膜する面が研磨されたシリコン基板、ガラス基板、あるいは算術平均粗さＲａが１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下のプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光導波路。
【請求項５】
前記ミラー部材の金属膜が、銀、金及び銅のうちの少なくとも１種を含む金属で構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光導波路。
【請求項６】
前記ミラー部材の形状が、前記反射面と垂直な方向で切断した断面の形状が直角三角形の三角柱状であり、前記ミラー部材が該直角三角形の底辺側の面を反射面として貼付されることにより、前記クラッド部の外面とミラー部材部分の面とが一体面となって構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光導波路。
【請求項７】
前記ミラー部材の形状が、前記反射面と垂直な方向で切断した断面の形状が台形の６面体状であり、前記ミラー部材が該台形の下底側の面を反射面として貼付されることにより、前記クラッド部の外面とミラー部材部分の面とが一体面となって構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光導波路。
【請求項８】
前記クラッド部の切断面と前記ミラー部材とが透明な接着剤により貼付されており、該接着剤の屈折率が、導波路コアの屈折率以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光導波路。
【請求項９】
前記クラッド部及び導波路コアの少なくとも一方を構成する樹脂が、紫外線硬化型あるいは熱硬化型のエポキシ系樹脂であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光導波路。
【請求項１０】
前記クラッド部及び導波路コアの少なくとも一方を構成する樹脂が、紫外線硬化型あるいは熱硬化型のアクリル系樹脂であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光導波路。
【請求項１１】
光が伝播する導波路コアと、該導波路コアを包囲し、該導波路コアより屈折率の小さいクラッド部とを有する光導波路フィルムを作製する光導波路フィルム作製工程と、
前記光導波路フィルムの光進行方向の端部に切断面を形成する切断面形成工程と、
前記切断面に、前記クラッド部とは異なる材質からなる基材上に金属膜を着膜したミラー部材を、該金属膜が光を屈曲させる反射面となるように貼付するミラー部材貼付工程と、を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項１２】
前記光導波路フィルムが複数の導波路パターンを有しており、
前記切断面形成工程が、該切断面に前記複数の導波路パターンの各導波路コア端部を露出させる溝加工であり、
前記ミラー部材貼付工程が、表面に前記金属膜を着膜した短冊状の高分子フィルムを各導波路コア端部すべてを覆うように固定する工程であり、
さらに、前記工程を経た光導波路フィルムを、前記複数の導波路パターンごとに切断して分離する切断分離工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項１３】
光が伝播する導波路コアにより構成される複数の導波路パターンと、該導波路コアを包囲し、該導波路コアより屈折率の小さいクラッド部とを有する光導波路フィルムを作製する光導波路フィルム作製工程と、
前記光導波路フィルムをミラー部材固定槽に配置し、該光導波路フィルムの光進行方向端部に、短冊状の高分子フィルム表面に金属膜を着膜したミラー部材を該金属膜が光を屈曲させる反射面となるように固定するミラー部材固定工程と、
前記各工程を経た光導波路フィルムを、前記複数の導波路パターンごとに切断して分離する切断分離工程と、を有することを特徴とする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、光導波路及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光導波路フィルムの製造方法としては、（１）フィ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ィ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。さらに直線の導波路に限定すれば、（６）屈折率が異なる樹脂を２層積層させて屈折率が高くコアとなる層をダイシングソー等によって部分的に切削除去ことで光導波路のコア部を形成した後、クラッド層と同じ高分子樹脂でコア部を覆うことで光導波路を製造する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、近年、ＩＣ技術やＬＳＩ技術において、動作速度や集積度向上のために、高密度に電気配線を行なう代わりに、機器装置間、機器装置内のボード間、チップ間において光配線を行なうことが注目されている。そしてこの光配線を実現させるために、フレキシブルな光導波路フィルムが提案されている。
【０００４】
また、近年の携帯電話に代表される携帯機器では、操作性を向上させつつ持ち運びを容易にするため、表示部及び操作部など分離した複数の基板をヒンジ機構やスライド機構により連結しているものが一般的になっている。携帯機器の高性能化に伴い、付属の撮像素子などで発生する膨大なデジタルデータや高精細な表示部に必要なデータなどを別基板に高速に双方向伝送する必要がある。このため、前記ヒンジ機構やスライド機構を通してでも可能な高分子光導波路を用いた双方向データ伝送技術が待望されている。
【０００５】
上記携帯機器向けの高分子光導波路では、ヒンジ機構やスライド機構に対応した高い屈曲性が要求される。例えばスライド機構によって連結された携帯電話の基板間間隔Ｄを想定すると、少なくともＤは４ｍｍ以下であることが要求され、携帯電話の薄型化により近年ではＤが２ｍｍ程度まで要求されている。ここに用いられる高分子光導波路は、上記Ｄ値に対応した曲げ状態および長期使用を想定した繰り返し曲げ伸ばしを行っても、その挿入損失および損失変動を小さく抑えることが必要になる。
【０００６】
このようなフレキシブルな光導波路の製造に関しては、例えば、ベース基材に補強部材を形成した後、光導波路フィルムを形成し、補強したい部分を残して選択的にベース基材の除去を行い、補強部付きのフレキシブル光導波路を形成する提案がある（例えば、特許文献２参照）。
また、電子素子と光素子とを集積化した光電融合回路基板の上に、高分子光導波路回路が直接組み立てられた光電子集積回路の提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
このような光配線において、面発光型レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）等の面型発光素子と受光素子とを実装して、装置内に組み込む場合には、導波路に光路変換機能が必要となる。上記導波路に光路変換機能を付与するための方法としては、一般的には、外部にミラーを設ける方法や導波路に４５°反射面を作り、空気界面での全反射を利用した方法が数多く提案されている。
【特許文献１】特開平８−２８６０６４公報
【特許文献２】特開平４−２８１４０６号公報
【特許文献３】特開２０００−２３５１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、光導波路回路の実用性を考えると光配線の封止が不可欠であり、反射面として空気の全反射を使った場合には、実用的な封止剤が使えないためコスト高になるという問題がある。
また、高分子光導波路を安価で高性能な平面受発光素子に実装する場合、導波路端部にダイシングブレード加工により４５°反射機能を付加させて、導波路を伝搬する光の伝搬方向を変換する方法を用いると、高い屈曲性を要求される高分子材料は軟らかくなるため、特に加工精度の維持が難しい先端角度が４５°のダイシングブレードによる高精度切削が困難になる懸念がある。
【０００９】
これに対して、金属ミラー（金属膜）を反射面に着膜する方法があるが、十分な反射性能を持つには、着膜する面の研磨が必要でこの方法もコスト高となるだけでなく、十分な反射を得るためには着膜する面をかなり平滑にしなければならないという問題がある。
【００１０】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、製造が簡便であり、反射性能に優れた光路変換のための反射面を備える光導波路及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】
上記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、光が伝播する導波路コアと、該導波路コアを包囲し、該導波路コアより屈折率の小さいクラッド部と、を有し、
前記クラッド部が光進行方向の端部に切断面を有し、該切断面に、前記クラッド部とは異なる材質からなる基材上に金属膜を着膜したミラー部材を、該金属膜が光を屈曲させる反射面となるように貼付してなる光導波路である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記ミラー部材の基材における、前記金属膜を着膜する面の算術平均粗さＲａが、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下である請求項１に記載の光導波路である。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前記ミラー部材の基材における、前記反射面と垂直方向の厚さが、１０μｍ以上１００μｍ以下である特徴とする請求項１または２に記載の光導波路である。
【００１４】
請求項４に係る発明は、前記ミラー部材の基材が、少なくとも前記金属膜を着膜する面が研磨されたシリコン基板、ガラス基板、あるいは算術平均粗さＲａが１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下のプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光導波路である。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記ミラー部材の金属膜が、銀、金及び銅のうちの少なくとも１種を含む金属で構成される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光導波路である。
【００１６】
請求項６に係る発明は、前記ミラー部材の形状が、前記反射面と垂直な方向で切断した断面の形状が直角三角形の三角柱状であり、前記ミラー部材が該直角三角形の底辺側の面を反射面として貼付されることにより、前記クラッド部の外面とミラー部材部分の面とが一体面となって構成される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光導波路である。
【００１７】
請求項７に係る発明は、前記ミラー部材の形状が、前記反射面と垂直な方向で切断した断面の形状が台形の６面体状であり、前記ミラー部材が該台形の下底側の面を反射面として貼付されることにより、前記クラッド部の外面とミラー部材部分の面とが一体面となって構成される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光導波路である。
【００１８】
請求項８に係る発明は、前記クラッド部の切断面と前記ミラー部材とが透明な接着剤により貼付されており、該接着剤の屈折率が、導波路コアの屈折率以下である請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光導波路である。
【００１９】
請求項９に係る発明は、前記クラッド部及び導波路コアの少なくとも一方を構成する樹脂が、紫外線硬化型あるいは熱硬化型のエポキシ系樹脂である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光導波路である。
【００２０】
請求項１０に係る発明は、前記クラッド部及び導波路コアの少なくとも一方を構成する樹脂が、紫外線硬化型あるいは熱硬化型のアクリル系樹脂である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光導波路である。
【００２１】
請求項１１に係る発明は、光が伝播する導波路コアと、該導波路コアを包囲し、該導波路コアより屈折率の小さいクラッド部とを有する光導波路フィルムを作製する光導波路フィルム作製工程と、
前記光導波路フィルムの光進行方向の端部に切断面を形成する切断面形成工程と、
前記切断面に、前記クラッド部とは異なる材質からなる基材上に金属膜を着膜したミラー部材を、該金属膜が光を屈曲させる反射面となるように貼付するミラー部材貼付工程と、を有する光導波路の製造方法である。
【００２２】
請求項１２に係る発明は、前記光導波路フィルムが複数の導波路パターンを有しており、
前記切断面形成工程が、該切断面に前記複数の導波路パターンの各導波路コア端部を露出させる溝加工であり、
前記ミラー部材貼付工程が、表面に前記金属膜を着膜した短冊状の高分子フィルムを各導波路コア端部すべてを覆うように固定する工程であり、
さらに、前記工程を経た光導波路フィルムを、前記複数の導波路パターンごとに切断して分離する切断分離工程を有する請求項１１に記載の光導波路の製造方法である。
【００２３】
請求項１３に係る発明は、光が伝播する導波路コアにより構成される複数の導波路パターンと、該導波路コアを包囲し、該導波路コアより屈折率の小さいクラッド部とを有する光導波路フィルムを作製する光導波路フィルム作製工程と、
前記光導波路フィルムをミラー部材固定槽に配置し、該光導波路フィルムの光進行方向端部に、短冊状の高分子フィルム表面に金属膜を着膜したミラー部材を該金属膜が光を屈曲させる反射面となるように固定するミラー部材固定工程と、
前記各工程を経た光導波路フィルムを、前記複数の導波路パターンごとに切断して分離する切断分離工程と、を有する光導波路の製造方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の請求項１に係る発明によれば、製造が簡便であり、反射性能に優れた光路変換のための反射面を備える光導波路が得られる。
請求項２に係る発明によれば、より反射性能に優れた反射面を備える光導波路が得られる。
請求項３に係る発明によれば、反射損失を大きくすることなく、取り扱いや生産性に優れた光導波路が得られる。
請求項４に係る発明によれば、より反射性能に優れた反射面を備える光導波路が得られる。
請求項５に係る発明によれば、レーザなどの発光素子を光源とする光に対して反射効率を大きい光導波路が得られる。
請求項６に係る発明によれば、さらに取り扱いや生産性に優れた光導波路が得られる。
請求項７に係る発明によれば、さらに取り扱いや生産性に優れた光導波路が得られる。
請求項８に係る発明によれば、反射性能に優れ、製造も容易な光導波路が得られる。
請求項９に係る発明によれば、コア、クラッド間の屈折率差の制御が容易で生産性に優れた光導波路が得られる。
請求項１０に係る発明によれば、コア、クラッド間の屈折率差の制御が容易で生産性に優れた光導波路が得られる。
請求項１１に係る発明によれば、反射性能に優れた光路変換のための反射面を備える光導波路を、精度よく効率的に製造することができる。
請求項１２に係る発明によれば、さらに複数の光導波路を、反射性能にばらつきを生じることなく効率的に製造することができる。
請求項１３に係る発明によれば、反射性能に優れる複数の光導波路を、反射性能にばらつきを生じることなく効率的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。
本実施形態の光導波路は、光が伝播する導波路コアと、該導波路コアを包囲し、該導波路コアより屈折率の小さいクラッド部と、を有し、前記クラッド部が光進行方向の端部に切断面を有し、該切断面に、前記クラッド部とは異なる材質からなる基材上に金属膜を着膜したミラー部材を、該金属膜が光を屈曲させる反射面となるように貼付してなることを特徴とする。
【００２６】
本実施形態の光導波路は、光路変換機能として、光進行方向の端部に反射面を有するものであるが、従来この反射面はダイシングソーなどで端部に切断面を形成し、その切断面に金属膜をスパッタリング等により着膜して形成されていた。このため、切断面の表面の粗さが金属膜表面にも反映し、荒れた反射面となるため、高い反射効率を得ることができなかった。
【００２７】
これに対し本実施形態では、前記切断面上に金属膜を着膜するのではなく、表面が平滑な基材上に金属膜を着膜させたミラー部材を別途作製し、これを金属膜が反射面となるように前記切断面に貼付する。これにより、表面が平滑な金属膜が反射面となるため、高い反射効率を得ることができ、高効率の光路変換機能を備えた光導波路を得ることができる。
また、従来の切断面形成後に該切断面に金属膜を着膜した場合では、上記構成による反射面と同等の反射性能を得るために、切断面を相当に平滑にしなければならず、工程速度が極端に落ちてしまい生産性が低下するのに対して、前記本実施形態の光導波路は、簡便な工程により作製することができるため、コスト低減や製造歩留まり向上の点からも優位性を有する。
【００２８】
以下、図面を用いて本実施形態の光導波路を説明する。
図１は、本実施形態の光導波路の一例を示す斜視図である。図示した通り、光導波路３０は、導波路の長さ方向（図における左右方向）に延在する断面が口型のコア部（導波路コア）１２と、このコア部１２を包囲するクラッド部１０とで構成され、光導波路３０の光進行方向端部（図における左側）には、光路変換機能を有するミラー部材２０が接着層１４を介してクラッド部１０の切断面Ａに貼付されている。
【００２９】
光導波路３０内には、複数のコア部１２が導波路の幅方向（図における奥行き方向）に並列に配置され、クラッド部１０内に複数の導波路が形成されている。この例ではクラッド部１０内に４本の導波路が形成されている。このコア部１２とクラッド部１０とからなる導波路部は、後述する方法により作製される光導波路フィルムあるいは該光導波路フィルムを加工したものであるが、一般的にコア部１２は屈折率が高く、コア部１２を包囲するクラッド部１０はコア部１２よりも屈折率が低くなるように構成されている。コア部１２とクラッド部１０との屈折率差は、大きいほど屈曲時の損失を発生させることなく曲線部の曲げ半径を小さくすることができる。一方、屈折率差が大きいと、光ファイバーと接続する場合には光出力の広がり角が大きくなり、接続ロスが大きくなる。そこで、コア部１２とクラッド部１０との屈折率差は、０．３％以上５％以下程度とすることが好ましい。
【００３０】
一例として、屈折率差が３％である場合を考える。このとき、屈曲させたとき曲率半径が１．５ｍｍまで曲げ損失がほとんどない光導波路を得ることができる。屈折率差は大きいほど、屈曲時の損失がなく曲率半径を小さくできるが、光導波路フィルムの機械的な屈曲性、受光・発光素子との接続損などを考慮すると、屈折率差を１％以上５％以下程度とすることが最も好ましい。また、屈折率差を３％以上４％以下とすると、曲率半径が１ｍｍで屈曲させても、実用的な屈曲時の光損失が非常に小さくなり、後述する受光・発光素子との接続も容易となり実用的である。
【００３１】
前記クラッド部１０、コア部１４を構成する材料は、前記屈折率差を達成できるものであれば特に制限されないが、クラッド部１０及びコア部１４の少なくとも一方を構成する材料として、紫外線硬化型あるいは熱硬化型のエポキシ系樹脂や紫外線硬化型あるいは熱硬化型のアクリル系樹脂を用いることが、前記屈折率差の制御性だけでなく、種々の形状のコアやクラッドに対する加工性や接着性及び材料コストの観点から望ましい。
なお、後述する高分子光導波路の場合には、クラッドフィルム（下部クラッド）として特定の樹脂フィルムを用いることから、上記樹脂をクラッド部に用いるのは上部クラッドとして及びコア側面の充填剤としてである。
【００３２】
本実施形態では導波路部の端部に、導波路の光軸と４５°の角度をなす切断面Ａが形成されている。切断面Ａは、コア部１２を導波する光の光路を変換する、あるいは、外部からの光の光路を変換してコア部１２に光を導入する反射面を有するミラー部材２０を接合するために設けられる。すなわち、例えばコア部１２を導波してきた光がミラー部材２０の反射面でその光路が９０°折り曲げられ、光導波路３０から射出され、逆に、外部の発光素子からの光がミラー部材２０の反射面でその光路が９０°折り曲げられ、コア部１２に導入される。
【００３３】
本実施形態においては、ミラー部材２０は基材２２及び金属膜２４で構成される。前記のように、本実施形態ではクラッド部１０の切断面Ａに直接反射面として金属膜を形成した場合の、反射面の荒れによる反射効率低下を回避するため、別途平滑な金属膜（反射面）２４を有するミラー部材２０を用いる。したがって、金属膜２４の下地となる基材２２の着膜面には一定以上の平滑性が要求される。
【００３４】
具体的には、前記金属膜２４の着膜する面の算術平均粗さＲａは１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが望ましく、１ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることがより好適である。表面の算術平均粗さＲａが５０ｎｍを超えると、着膜する金属膜表面にもその荒れが反映し反射効率が低下する。一方、Ｒａが１ｎｍに満たない程度の表面を得ることは困難である。
なお、上記算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に定義されるものであり、表面粗さ測定器αステップ５００（ＫＬＡテンコール社製）を用い、触針先端５μｍＲ、測定速度０．１ｍｍ／ｓ、測定長さ１ｍｍの測定条件にて測定した。
【００３５】
基材２２としては、研磨等により上記平滑性が得られるものであれば特に制限されないが、当然にクラッド部１０の切断面より平滑な面が必要となるため、樹脂などで構成されるクラッド部１０とは異なる材質から構成される。特に、表面が研磨されたシリコン基板あるいはガラス基板を用いることが、前記平滑な面が比較的容易に得られダイシングにより容易に加工できる点で望ましい。
【００３６】
また、基材２２の厚さ（金属膜面と垂直方向の厚さ）としては、コア部１２の幅と同等程度とすることが望ましく、具体的には１０μｍ以上１００μｍ以下とすることが望ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下とすることがより好適である。厚さが１０μｍに満たないと研磨が難しくなることから、研磨済み基材の入手が困難であり、１００μｍを超えると厚さが薄い導波路への対応が困難となる場合がある。
【００３７】
基材２２の表面に着膜する金属膜２４としては、コア部材１２内を導波する光を反射させる（当該光の波長域での吸収がほとんどない）材料を用いることが望ましい。具体的に用いる光としては、半導体レーザ光が好ましく、特に本実施形態においては、後述するように発光素子として面発光型レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）を好適に使用するため、このレーザ素子の発信波長（約８５０ｎｍ付近）の光を反射する材料であることが望ましい。
上記観点から、金属膜２４を構成する材料としては、金、銀及び銅のうちの少なくとも１種を用いることが望ましく、特にコストと反射効率との点で銀及びその合金が望ましい。
【００３８】
金属膜２４は、スパッタリング、蒸着など、公知の堆積方法で形成することができ、金属膜２４の厚さは５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とすることが望ましく、７０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることがより好適である。
【００３９】
図２は、本実施形態の光導波路の他の一例を示す斜視図である。図２に示す光導波路４０においては、クラッド部１０の切断面Ａに貼付されるミラー部材２０’が、図１に示したミラー部材２０とは基材２２及び金属膜２４の位置が逆となっており、基材面が切断面Ａに貼付され金属膜２４が切断面Ａに対して外側（最表面）に配置されている。図２に示す光導波路は、上記ミラー部材が異なるのみで、その他の構成、用いる材料等は図１に示した光導波路と同様である。
【００４０】
この光導波路においても、反射面である金属膜２４が若干切断面Ａから離間しているものの、金属膜面の平滑性は図１に示した場合と同様であり、この構成の光導波路によっても光路変換機能において同等の反射効率を得ることができる。
【００４１】
以下に、本実施形態の各構成をその製造方法と共により詳細に説明する。
（光導波路フィルム）
本実施形態の光導波路における導波路部となる光導波路フィルムとしては、前記特性を満たすものであれば特に制限されるものではないが、柔軟性を有する高分子光導波路フィルムであることが望ましい。
高分子光導波路フィルムは、可とう性を有する透明樹脂フィルムからなり、「折り曲げ」や「ねじれ」等の変形に対して追従性を有している。本実施形態では、高分子光導波路フィルムは、曲率半径３ｍｍ以下の可とう性を備えていることが好ましい。曲率半径は、フィルムを折り曲げたときにフィルムの内側に形成される曲線の微小な部分を円と近似したとき、その円の半径の長さを表す値であり、ＡＳＴＭ  Ｄ―２１７６に従いその許容値が測定される。なお、高分子光導波路フィルムに用いるフィルム用樹脂材料については後述する。
【００４２】
高分子光導波路フィルムは、変形に対する追従性を高めるために、フィルムの厚さを５０μｍ以上３００μｍ以下の範囲とすることが好ましく、７０μｍ以上２００μｍ以下の範囲とすることがより好ましい。また、同様の理由から、フィルムの幅を０．２５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲とすることが好ましく、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲とすることがより好ましい。
【００４３】
上記の高分子光導波路フィルムは、例えば、以下の（１）〜（６）の工程により作製することができる（光導波路作製工程）。（１）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化層から形成され、かつ、導波路コア部に対応する凹部と、該凹部の一端及び他端にそれぞれ連通する貫通孔が２以上設けられた鋳型を準備する工程、（２）前記鋳型に該鋳型との密着性が良好なクラッド用可撓性フィルム基材（クラッド用フィルム）を密着させる工程、（３）クラッド用可撓性フィルム基材を密着させた鋳型の凹部の一端にある貫通孔に、コア形成用硬化性樹脂を充填し、鋳型の凹部の他端にある貫通孔から減圧吸引してコア形成用硬化性樹脂を前記鋳型の凹部に充填する工程、（４）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させ、鋳型をクラッド用可撓性フィルム基材から剥離する工程、（５）コアが形成されたクラッド用可撓性フィルム基材の上にクラッド層を形成する工程、（６）得られた高分子光導波路フィルムの端面に４５°反射面を形成する工程。
【００４４】
まず、説明を簡単にするため、高分子光導波路フィルムの製造工程を、図５（Ａ）〜（Ｈ）を参照して、導波路コアを１本設けたものについて説明する。
図５（Ａ）は原盤１００を示し、１２０は導波路コアに対応する凸部である。まず、この原盤１００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５（Ｂ）参照）。図５（Ｂ）中、２００ａは硬化樹脂層である。その後硬化樹脂層２００ａを剥離すると、凹部が形成された硬化樹脂層２００ａが得られる（図示せず）。凹部２２０が形成された硬化樹脂層２００ａに、凹部２２０に連通する貫通孔２６０及び２８０を凹部両端に打ち抜き等により形成して鋳型２００（図５（Ｃ）参照）を得る。
【００４５】
次に、図５（Ｄ）が示すように、鋳型にクラッド用可撓性フィルム基材３００を密着させる。その後、鋳型に形成されている貫通孔２６０にコア形成用硬化性樹脂を入れ、他端の貫通孔２８０から減圧吸引して鋳型凹部２２０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５（Ｅ）に示されるように、クラッド用可撓性フィルム基材３００の上にコア部３２０が形成される。次に、クラッド部（上部クラッド層）４００を形成し（図４（Ｆ）参照）、貫通孔２６０及び２８０内で硬化した樹脂部分をダイシングソー等で切り落として、高分子光導波路フィルム１３０とする（図５（Ｇ）参照）。
【００４６】
最後に、４５°傾斜付きダイシングブレードを備えたダイシングソーを用いて高分子光導波路フィルム１３０の端部をダイシングし、高分子光導波路フィルム１３０の端面に４５°切断面１３０ｂを形成する（図５（Ｈ）参照）（切断面形成工程）。これにミラー部材を貼付することより、９０°光路変換機能をもたせることができる。
前記４５°傾斜付きダイシングブレードとして、例えば、（株）ディスコ製４５°角度付きブレードなどが用いられる。
【００４７】
形成される導波路コアに対応する凸部の大きさは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、３０μｍ乃至１００μｍ角程度のコアが一般的に用いられる。
【００４８】
また、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、クラッド用基材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、一液型のものでもまた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また室温硬化型（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。
【００４９】
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い。
【００５０】
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、強度及び硬度の点から好ましい。また、液状ジメチルシロキサンゴムの硬化物は、一般に屈折率が１．４３程度と低いために、これから作った鋳型は、クラッド用基材から剥離させずに、そのままクラッド層として好ましく利用することができる。この場合には、鋳型と、充填したコア形成用樹脂及びクラッド用基材とが剥がれないような工夫が必要になる。
【００５１】
さらに、前記クラッド用可撓性フィルム基材の材料は光学素子の用途に応じ、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等を考慮して選択される。前記フィルムとしては脂環式アクリル樹脂フィルム、脂環式オレフィン樹脂フィルム、三酢酸セルロースフイルム、含フッ素樹脂フィルム等が挙げられる。フィルム基材の屈折率は、コアとの屈折率差を確保するため、１．５５より小さく、好ましくは１．５３より小さくすることが望ましい。
【００５２】
前記脂環式アクリル樹脂フィルム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。
【００５３】
また、脂環式オレフィン樹脂フィルムとしては主鎖にノルボルネン構造を有するもの、及び主鎖にノルボルネン構造を有しかつ側鎖にアルキルオキシカルボニル基（アルキル基としては炭素数１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実施形態の光導波路の作製に適している。
なお、前記フィルム基材の厚さはフレキシビリティーと剛性や取り扱いの容易さ等を考慮して適切に選ばれ、一般的には０．０２ｍｍ乃至０．２ｍｍ程度が好ましい。
【００５４】
次に、本実施形態における光導波路フィルムの製造方法の他の具体的一例を、図６を用いて工程順に説明する。この光導波路は複数のコア部（導波路コア）を有するものである。
まず、図６（Ａ）に示すように、コア１３ａと、該コア１３ａを挟み込むように積層されている下部クラッド１１ａおよび上部クラッド１１ｂと、を有する積層体３２ａを用意する。例えば、ガラス、シリコンなどの平坦な基板（図示ぜず）上に、下部クラッド１１ａ、コア１３ａ、上部クラッド１１ｂを順次積層する。各層を積層する方法は、各層の間で剥離が生じないように一体的に積層されれば特に限定されず、例えば、ラミネート法、スピンコート等の公知の方法が採用される。
【００５５】
下部クラッド１１ａ及び上部クラッド１１ｂを構成する材料は、コア１３との間で所定の屈折率差が設定され得る材質であれば特に制限されず、用途に応じて、材料の屈折率、光透過性等の光学的特性、機械的強度、耐熱性、フレキシビリティー（可撓性）等を考慮して選択される。例えば、放射線硬化性、電子線硬化性、熱硬化性等の樹脂、望ましくは紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を選択し、紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマーあるいはモノマーとオリゴマーの混合物が望ましく用いられる。より望ましくはエポキシ系、アクリル系の紫外線硬化性樹脂を選択する。
【００５６】
コア１３としては、例えば紫外線硬化性樹脂が用いられ、紫外線硬化性のモノマー、オリゴマー、若しくはモノマーとオリゴマーの混合物が望ましく用いられる。コア用の具体的な材料として、エポキシ系、アクリル系紫外線硬化性樹脂などが望ましく用いられる。
【００５７】
また、積層体３２ａのサイズや総厚は特に限定されず、材質、用途等に応じて適宜設定すればよいが、例えば、フレキシブルな光導波路フィルムとするためには、積層体３２ａの厚さは５０μｍ以上５００μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは７０μｍ以上３００μｍ以下である。一方、積層体３２ａの幅は、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが望ましく、より望ましくは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。積層体３２ａの厚さ及び幅を上記範囲とすることで、光導波路としての柔軟性及び強度を確保し易い。
【００５８】
次に、図６（Ｂ）に示すように。ダイシングブレード５１を使って切削により積層体３２ａの除去した部分（切削溝１４）を作製した後、コア１３よりも屈折率が低いクラッド用樹脂で埋める。例えば、図６（Ｃ）に示すように、積層体３２ａに形成した各切削溝１４にクラッド用硬化性樹脂を流し込み、これを硬化させることにより埋込クラッド１１ｃを形成する。埋込クラッド１１ｃも、導波路コア１３との間で所定の屈折率差が設定され得る材質であれば特に制限されないが、下部クラッド１１ａと同じ材料が望ましく用いられる。例えば、主面側に、クラッド用硬化性樹脂を滴下するとともに、スピンコート法による遠心力により広げることで、各切削溝１４にクラッド用硬化性樹脂によって満たされる。なお、このクラッド用硬化性樹脂を塗布する方法としては、スピンコート法に限ることではなく、例えばスペーサーにより膜厚を制御しながら、ガラス基板などによりクラッド用硬化性樹脂を押し付けて露光硬化する方法を採用してもよい（光導波路フィルム作製工程）。
その後、図示しないが、４５°の角度付きブレードを備えたダイシングソーを用いてフィルムの端部をダイシングし、高分子光導波路フィルム３２の端面に４５°切断面を形成することで、光導波路の光路変換部が得られる（切断面形成工程）。
【００５９】
（ミラー部材）
本実施形態におけるミラー部材の形状は、該ミラー部材がクラッド部１０の切断面Ａに貼付されたときに、金属膜によりなる反射面が切断面Ａに対して平行となるように配置される形状であれば特に制限されない。ここではまず、本実施形態において好ましい形状である、図１、２に示す光導波路に用いられる断面形状が台形のミラー部材の製造方法について説明する。
【００６０】
図３は、図１に示す光導波路に用いられるミラー部材２０に関するものであり、（Ａ）はミラー部材２０の斜視図、（Ｂ）はミラー部材２０の製造工程を示す模式断面図である。
ミラー部材２０においては、図３（Ａ）に示すように断面形状が台形の６面体の底面側に金属膜２４が形成される。ミラー部材２０としては、クラッド部１０の切断面Ａの角度が４５°の場合には、前記台形の２つの低角がともに４５°であることが望ましい。そして、このようなミラー部材２０を製造する方法としては、金属膜２４の均一性を維持でき、精度及び効率よく製造が可能である点で、以下に述べるダイシングブレードを用いる方法が好適である。
【００６１】
具体的には、まず、所望の厚さ、表面平滑性を有する基材ベースを用意し、この表面にスパッタリング等により所定の厚さの金属膜を形成する。そして、この金属膜を有する基材ベース２６に対し、図３（Ｂ）の断面図に示すように、所望の先端角度を有するダイシングブレード５０を着膜面の裏側から押し当て、ダイシングソーによりダイシングすることにより領域Ｂ、Ｃで示される部分が切り取られ、図３（Ａ）に示すミラー部材２０が得られる。
このとき、断面の台形の低角の角度は、ダイシングブレード５０の先端角度により自由に選択することができ、例えば両低角を４５°とする場合には、先端角度が９０°のダイシングブレード５０を基材ベース２６の直上から押し当てる。
【００６２】
図４は、同様に図２に示す光導波路に用いられるミラー部材２０’に関するものであり、（Ａ）はミラー部材２０’の斜視図、（Ｂ）はミラー部材２０’の製造工程を示す模式断面図である。
ミラー部材２０’においては、図４（Ａ）に示すように断面形状が台形の６面体の上面側に金属膜２４が形成される。ミラー部材２０’としても、クラッド部１０の切断面Ａの角度が４５°の場合には、前記台形の２つの低角がともに４５°であることが望ましい。
【００６３】
ミラー部材２０’をダイシングブレードを用いて製造する方法は、前記図３（Ｂ）で示した方法において、金属膜２４を形成した基材ベース２６に対し、着膜面側からダイシングブレード５０を押し当てる以外は同様である（図４（Ｂ））。そして、ダイシング後に領域Ｄ、Ｅで示される部分が切り取られ、図４（Ａ）に示すミラー部材２０’が得られる。
【００６４】
（ミラー部材の貼付）
次に、前記のように作製した光導波路フィルムの切断面に、金属膜を有するミラー部材を該金属膜が反射面となるように貼付する（ミラー部材貼付工程）。具体的には、前記切断面と金属膜面とが平行になるように貼付することが望ましく、これは例えば、図３、４に示したミラー部材２０、２０’を精度良く作製すれば、ミラー部材２０、２０’を前記切断面Ａに貼付するだけで容易に達成できる。
【００６５】
貼付に用いる接着剤としては、導波路コアの屈折率と同じか、あるいはより小さい屈折率を持った透明な材料を使用することが望ましい。これにより、図１、２中の接着層１４における光損失を低減でき反射面での反射効率を高めることができる。なお、前記「透明」とは、少なくとも導波路コアを導波する光の波長に対して透過率が９０％以上であることを意味する。
具体的に、接着剤としては紫外線硬化型のエポキシ樹脂やアクリル樹脂などを用いることが望ましい。
【００６６】
さらに、上記ミラー部材を光導波路フィルム（導波路部）に貼付した状態の態様について、作製された光導波路と発光素子とを接合した導波路型光モジュールを例に挙げて説明する。
図７は、光導波路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと面型の発光素子６０とを接合した導波路型光モジュールの模式断面図である。図において、各光導波路は図１に示した光導波路３０と同様に導波路部の端部の切断面に対し、金属膜２４側を対向させて貼付したミラー部材２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを有する。また、発光素子６０において、６２は発光点を、６４は電極をそれぞれ示す。この発光素子６０は、反射面が形成されたミラー部材が光導波路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの端部側面に接着剤で結合されている。また、点線は発光点６２からの光路を示す。
【００６７】
前発光点６２から出射された光を光路変換する金属膜２４において、９０°光路変換を行うためには、切断面Ａを４５°傾斜面とすればよく、図７においてはこのような構成となっている。
発光点６２から出射する光は４５°反射面たる金属膜２４により光路変換された後、コア部（導波路コア）１２中を導波し、大部分がコア部１２の他端部から出射する。
【００６８】
図７（Ａ）においては、ミラー部材２０Ａの形状は金属膜２４の着膜面が平滑である以外は特定されておらず、図に示すように貼付後のミラー部材２０Ａの基材２２の一部は光導波路３０Ａの外面から突出している。このような形状は、光路変換における反射効率には優れるものの、光モジュールとしての取り扱いや生産性の面で好ましくない。
【００６９】
図７（Ｂ）においては、ミラー部材２０Ｂの形状は、金属膜２４（反射面）と垂直な方向で切断した断面の形状が直角三角形の三角柱状であり、ミラー部材２０Ｂが該直角三角形の底辺側の面を反射面として切断面Ａに貼付されることにより、光導波路３０Ｂにおけるクラッド部１０の外面とミラー部材部分の面とが一体面となって構成されている。
ここで「一体面となる」とは、図に示すように光導波路３０Ｂの外面の高さとミラー部材２０Ｂの基材２２部分の高さとが一致していることを意味する。以下も同様である。ミラー部材がこのような形状であれば、光モジュールの取り扱い性が格段によくなり、光モジュールの製造に際しても積層性等の点で有利である。
【００７０】
前記断面形状が直角三角形のミラー部材２０Ｂを製造は、図３、４で示したようなダイシングブレードを使用したダイシングにより容易に行うことができる。
具体的には、図８に模式的断面図で示すように、図３等で用いた先端角度が９０°のダイシングブレード５０を基材２２上に金属膜２４を形成した基材ベース２６に押し当て、ダイシングソーによりダイシングする。このとき、ダイシング間のダイシングブレード５０の間隔を図３の場合より狭くし、ブレードが重なるような位置として連続してダイシングを行うことにより、領域Ｆ、Ｇで示される部分が切り取られ、図７（Ｂ）に示すミラー部材２０Ｂが得られる。
【００７１】
図７（Ｃ）においては、ミラー部材２０Ｂの形状は、金属膜２４（反射面）と垂直な方向で切断した断面の形状が台形の６面体状であり、ミラー部材２０Ｂが該台形の下底側の面を反射面として切断面Ａに貼付されることにより、光導波路３０Ｃにおけるクラッド部１０の外面とミラー部材部分の面とが一体面となって構成されている。この光モジュールにおける光導波路の構成は、図１に示すものと同様である。
ミラー部材がこのような形状であれば、図７（Ｂ）に示す場合と同様に、光モジュールの取り扱い性が格段によくなり、光モジュールの製造に際しても積層性等の点で有利である。
【００７２】
次に、前述の光導波路の製造方法に関し、前記光導波路フィルムが複数の導波路パターンを有し、該光導波路フィルムを用いて効率的に前記導波路パターンごとの複数の光導波路を作製する方法について説明する。
高い屈曲性を狙った高分子材料は、ダイシングソーによる加工性が悪化する。したがって、高分子フィルムをベースとした光導波路フィルムにおける切断面、特に４５°面加工は、高い面精度を要求されるために難易度が高い。本実施形態ではこれを回避するために、４５°度加工面とは別に金属膜を有するミラー部材を作製し、これを４５°反射面として機能するように導波路部に接着するものである。光導波路は生産性を考慮して複数の製品パターンを１つの導波路フィルムに形成して、これを切り離すのが通例であるが、本実施形態ではミラー部材の材質を工夫することにより、ミラー部材自体も切り離し工程で同時に切断できるため、個々の製品ごとにミラー部材を後付けするよりも生産性が向上する。
【００７３】
第１の製造方法は、前記製造方法における切断面形成工程が、該切断面に前記複数の導波路パターンの各導波路コア端部を露出させる溝加工であり、前記ミラー部材貼付工程が、表面に前記金属膜を着膜した短冊状の高分子フィルムを各導波路コア端部すべてを覆うように固定する工程であり、さらに、前記工程を経た光導波路フィルムを、前記複数の導波路パターンごとに切断して分離する切断分離工程を有するものである。
【００７４】
図９は、上記製造工程の一例のプロセスを示す概念図である。
図９（Ａ）は、複数の導波路パターンを有する光導波路フィルム３２の模式断面図であり、例えば、図６に示すプロセスにより作製されたものである。コア部１３はクラッド部１１に包摂されてなるが、図における奥行き方向にさらに複数のコア部（導波路コア）が存在する。以下に説明する各製造プロセスは、すべてこの光導波路フィルムをベースにした製造方法である。
【００７５】
まず、この光導波路フィルム３２に対し、図９（Ｂ）のように光導波路の端部の光路変換部分に相当する箇所にＶ字型の溝Ｈ１を形成する。溝Ｈ１の傾斜角度は、４５°とすることが望ましいが、金属反射面介して光路変換を行うため導波路の臨界角以下のずれであれば十分に機能する。例えば、導波路のコアとクラッドの屈折率差が３％である場合には、臨界角が２３．６°となり４５°との差である、２１．４°〜６８．６°まで９０°光路変換機能を有する反射面として機能する。
また、溝Ｈ１の深さは少なくともＶ字の先端がコア部１３までの深さを超えている必要がある。さらに、傾斜面の粗さは、後工程で平滑な金属膜（反射面）を密着させるため、特に平滑化を考慮する必要はない。
【００７６】
溝Ｈ１の形成方法に制限はなく、切れ込み部の形成箇所、大きさ、形状等により適宜選択可能である。図９（Ｂ）に示す溝Ｈ１の場合には、例えば、先端断面が所望角度と同様の傾斜をもつダイシングブレードを備えたダイシングソーでダイシングする方法が可能であり、また簡便な方法である。
ダイシングソーとして、例えば、（株）ディスコ製ＤＡＤ３２１などが用いられる。ダイシングソーを用いることにより、例えば実質的なブレード位置誤差を３μｍ程度に抑えることが可能である。従って、例えば５０μｍ×５０μｍ角の導波路コアに対して、図におけるコア部１３の下面から１０μｍ程度の深さまで切れ込みを形成する制御が可能になる。また複数の導波路パターンを有する光導波路フィルムに対して、均等に切れ込みを形成するため、導波路パターン間のバラツキが生じない。
【００７７】
次に、図９（Ｃ）に示すように、光導波路フィルム３２の溝Ｈ１の傾斜面に、基材２２表面に金属膜２４を着膜したミラー部材２０Ｄを金属膜２４が傾斜面と対向するように密着させる。ここに用いるミラー部材２０Ｄは、前記表面が平滑な着膜面に金属膜を形成したものであるが、この工程において導波路パターンごとに傾斜面に露出しているコア部をすべて覆い、一度に金属膜の反射面を形成するため、基材を短冊状の高分子フィルムとしたものを用いる。したがって、図では明らかでないが、ミラー部材２０Ｄは図面における奥行き方向に伸びて傾斜面のほぼ全体を覆っている。また、図では直方体状のミラー部材２０Ｄを用いているが、前述の断面が台形形状のミラー部材等も勿論使用可能である。
【００７８】
前記ミラー部材は光を透過するわけではないので必ずしも透過性は要求されず、表面が平滑であり、かつ金属反射膜の着膜時の温度上昇に耐えられるものが望ましい。例えば、ポリオレフィンフィルム（ＪＳＲ社製アートンフィルム、日本ゼオン社製ゼオネックスなど）、ポリイミドフィルム、ＰＥＳフィルム等のフィルムだけではなく、研磨済みの薄いＳｉ基板やガラス基板等を使うことも可能である。また、金属膜としては、金、銀、銅、またはこれらの合金が好適に用いられるが、これらの金属膜はスパッタ装置で着膜すればフィルムの温度上昇は８０℃程度のため、前記の高分子フィルムならばまったく変形などを考慮することなく良好な着膜を実施できる。
【００７９】
ミラー部材２０Ｄを傾斜面に密着させた後これを固定するため、図９（Ｃ）に示すように、溝Ｈ１の隙間部分に液状の接着剤１６を流し込み固化させることにより、ミラー部材２０Ｄを固定する。接着剤１６としては、紫外線硬化型のエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などを用いることが望ましい。
【００８０】
続いて、最後にミラー部材２０Ｄが固定された光導波路フィルム３２を導波路パターンごとに切断・分離して、各々端部に４５°反射面を備えた複数の光導波路を得る（切断分離工程）。
図９（Ｄ）に、（Ｃ）で作製されたミラー部材２０Ｄが固定された状態の光導波路フィルム３２をフィルムの上側から見た図を示すが、この光導波路フィルム３２には図に示すように複数の平行な直線状のコア部１３が形成されており、これを図の点線で示す位置で切断することにより、直線状の２本の導波路コアを有し両端部に９０°光路変換機能を備えた光導波路を複数得ることができる。
【００８１】
この場合、前記切断により光導波路フィルム３２と共にミラー部材２０Ｄも一緒に切断されるため、この切断により、後工程で反射面を形成する工程を設けることなく、一度に複数の光導波路を得ることができる。
なお、前記切断は、ダイシングソー等により行うことができる。
【００８２】
図１０は、図９に示した製造工程を一部変更したプロセスを示す概念図である。
図１０においては、光導波路フィルムに形成する溝を、図１０（Ｂ）に示すように矩形状の溝Ｈ２とし、ミラー部材における反射面の角度設定を傾斜面によらず別の方法により行っている以外は、図９に示す製造工程と同様である。すなわち、本実施形態の製造方法では、ミラー部材の反射面の角度を決める位置決めは、必ずしも図９に示すような光導波路フィルムに傾斜面を形成することにより設定する必要はなく、別途位置決め手段が設けられていれば、溝の形状は特に制限されず図１０（Ｂ）に示すような矩形状のものでもよい。
【００８３】
図１０（Ｂ）に示す溝Ｈ２の幅は、特に制限されないが、図１０（Ｃ）のようにミラー部材２０Ｄを溝Ｈ２に配置したときに、そのまま反射面の角度が設定されるように位置決めされる場合には、ミラー部材２０Ｄの大きさ等により所定の幅とすることが望ましい。また溝Ｈ２の深さについても同様である。
溝Ｈ２は、前記同様のダイシングソーのほか、高速ルータ等により形成される。
【００８４】
図１０（Ｃ）においては、溝Ｈ２に短冊状のミラー部材２０Ｄを配置し、反射面となる金属膜２４の角度を設定後、同様に接着剤１６によりミラー部材２０Ｄが固定される。
このときのミラー部材２０Ｄの位置決めは、前記のように溝Ｈ２に配置されたときにそのまま反射面の角度が設定されるように溝の大きさ等を制御する方法以外に、必要に応じてミラー部材を両端から角度を設定する治具で保持する方法が挙げられる。
【００８５】
一方、他の位置決め方法としては、図１０（Ｃ’）に示すように、断面の形状が直角二等辺三角形の三角柱状のミラー部材２０Ｅを作製し、溝Ｈ２の底部の角を直角になるように形成しておけば、ミラー部材２０Ｅの基材の直角部分を溝の直角部分と合わせるように配置することにより、金属膜２４を４５°反射面とすることができる。
なお、本実施形態では、上記三角柱状のミラー部材２０Ｅの基材をも含めて「短冊状の高分子フィルム」とする。このミラー部材２０Ｅは、図８に示したダイシングブレードを用いたダイシングにより容易に得ることができる。
【００８６】
図１０（Ｄ）は、図９（Ｄ）と同様に各光導波路ごとに切断、分離する工程を示すが、この場合には、図に示すように（Ｃ）の工程でミラー部材２０Ｄの位置決めに用いた位置決め治具７０により、ミラー部材２０Ｄを固定したまま切断を行ってもよい。このようにすることで、切断時の加圧等による固定位置変動を避けることができる。
【００８７】
次に、第２の製造方法について説明する。
第２の製造方法は、前記複数の導波路パターンを有する光導波路フィルムをミラー部材固定槽に配置し、該光導波路フィルムの光進行方向端部に、表面に金属膜を着膜した短冊状の高分子フィルムを該金属膜が光を屈曲させる反射面となるように固定するフィルム固定工程と、前記各工程を経た光導波路フィルムを、前記複数の導波路パターンごとに切断して分離する切断分離工程とを有するものである。
この製造方法は、作製した光導波路フィルムに対して、図９，１０に示すような溝形成を行うことなく、そのまま、あるいは端面処理（コアを露出させる処理等）のみを行って、ミラー部材の固定等を行うものである。
【００８８】
図１１は、上記製造工程の一例のプロセスを示す概念図である。
まず、前記と同様にして作製した光導波路フィルム３２（コアの端部は露出しているもの）を、図１１（Ｂ）のようにミラー部材固定槽８０の所定位置に配置する。この状態は、ちょうどミラー部材を配置する前の図１０（Ｂ）に示した矩形状の溝を形成した状態に対応する。したがって、光導波路フィルム３２を配置する位置は、図１０（Ｂ）の溝と同様に、図における光導波路フィルム３２の左右の空間の大きさが同等となるように配置することが望ましい。また、槽内の大きさ（面積）と光導波路フィルム３２の大きさとの関係も、図１０のプロセスの場合と同様、ミラー部材の大きさや該ミラー部材の固定をどのように行うかによって決定される。
【００８９】
次いで、図１１（Ｃ）に示すように、短冊状の高分子フィルムを用いたミラー部材２０Ｄを、図１０（Ｃ）の場合と同様に光導波路フィルム３２の両端に配置する（ミラー部材固定工程）。このときのミラー部材２０Ｄにおける金属膜２４の角度設定の方法も、前記図１０の場合と同様であり、ミラー部材固定槽８０の外壁と光導波路フィルム３２の両端との距離で固定されるか、別途位置決め治具を用いてミラー部材２０Ｄを位置決めしても良い。
【００９０】
またこの場合、図１１（Ｃ’）に示すように、断面形状が直角二等辺三角形の三角柱状のミラー部材２０Ｅを用いて、直角に成形された光導波路フィルム３２の端部にミラー部材２０Ｅの直角部分を合わせて位置決めしても良い。この点は、図１０（Ｃ’）において説明した内容と同様である。
【００９１】
ミラー部材の位置決め後、ミラー部材固定槽８０との空間に接着剤１６を流し込み固化し、その後、これをミラー部材固定槽８０から剥離すれば、図１１（Ｄ）に示すような光導波路フィルム３２とミラー部材２０Ｄとが一体となった成形物が得られる。
その後、この成形物を導波路パターンごとに切断し分離する工程は、図１１（Ｅ）に示すように、図１０（Ｄ）で説明した内容と同様である。
【実施例】
【００９２】
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００９３】
＜実施例１＞
（光導波路フィルムの作製）
−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、現像して、断面が正方形をなす２本の凸部（幅：５０μｍ、高さ：５０μｍ、長さ：８０ｍｍ）を形成した。また、凸部と凸部との間隔は２５０μｍとした。次に、これを１２０℃でポストベークして、光導波路フィルム作製用の原盤を作製した。
【００９４】
−鋳型の作製−
次に、この原盤に離型剤を塗布した後、熱硬化性液状ジメチルシロキサンゴム（ダウ・コウニングアジア社製：ＳＹＬＧＡＲＤ１８４、粘度５０００ｍＰａ．ｓ）及びその硬化剤を混合したものを流し込み、１２０℃で３０分間加熱して硬化させた後、剥離して、断面が矩形である凸部に対応する凹部を持った型（型の厚さ：５ｍｍ）を作製した。
【００９５】
更に、平面形状が円形である鋳型における厚さ方向の断面形状がテーパー状である貫通孔を、凹部の一端及び他端において、凹部と連通するように、打ち抜きにより形成して鋳型を作製した。
【００９６】
この鋳型と、鋳型より一回り大きい膜厚２０μｍのクラッド用フィルム基材（アートンフィルム、ＪＳＲ（株）製、屈折率１．５１０）を密着させた。次に、鋳型の進入側貫通孔に、粘度が５００ｍＰａ．ｓの紫外線硬化性樹脂を数滴落とし、排出側（減圧吸引側）貫通孔から減圧吸引したところ、１０分で凹部内に紫外線硬化性樹脂が充填された。次いで、５０ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を鋳型の上部から５分間照射して紫外線硬化させた。鋳型をアートンフィルムから剥離したところ、アートンフィルム上に原盤凸部と同じ形状のコアが形成された。
【００９７】
次に、アートンフィルムのコア形成面に、硬化後の屈折率がアートンフィルムと同じ１．５１０である紫外線硬化性樹脂を塗布した後、厚さ２０μｍのクラッド用フィルム基材を張り合わせ、５０ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を５分間照射して紫外線硬化させることで、２枚のフィルムを接着させ、幅１．５ｍｍ、膜厚１００μｍのベルト状の光導波路フィルムとした。
【００９８】
次に、４５°の角度付きダイシングブレードを備えたダイシングソーを用いて、光導波路フィルムの両端を光軸に対して４５°の角度で切断し、両端部に傾斜角４５°の切断面を有する光導波路フィルムを得た。
【００９９】
（ミラー部材の作製）
厚さ５０μｍで表面の算術平均粗さＲａが１ｎｍのＳｉウェハーに、スパッタリング装置を用いて、表面に膜厚１００ｎｍのＡｇ合金膜を着膜し、基材ベースを作製した。
【０１００】
次に、９０°の角度付きダイシングブレードを用いて、前記基材ベースのＡｇ膜形成面を下側にしてダイシングテープで固定し、切削面をＡｇ合金膜のない面（上面）としてダイシングソーで切り出した。切断は、図３（Ｂ）に示したように、厚さ５０μｍで底辺の長さが２８２μｍ、上辺の長さが１４１μｍの台形状に切り出し、前記光導波路フィルムの切断面に貼り付けるミラー部材を作製した。
【０１０１】
（光導波路の作製）
次に、前記断面が台形のミラー部材を、光導波路フィルムの切断面（４５°面）にＡｇ合金膜と対向するように貼り付けることで、９０°光路変換機能を有する金属膜付き光導波路を作製した。このとき、光導波路のクラッドの外面とミラー部材の基材端面とは一体面となった。なお、前記貼り付ける接着剤としては、導波路コアの形成に用いたエポキシ系紫外線硬化樹脂を用いた。
【０１０２】
（光導波路の評価）
波長８５０ｎｍのＬＥＤ光源の光を、コア径５０μｍのマルチモードファイバーを介して得られた光導波路に入射し、受光側にはコア径２００μｍのポリマークラッドファイバーを介してフォトダイオードで光の挿入損失を測定し、反射面の性能を評価した結果、反射損失は０．２５ｄＢと高性能であった。
【０１０３】
＜実施例２＞
（光導波路フィルムの作製）
実施例１の光導波路フィルムの作製と同じようにして、厚さが１００μｍ、幅が１．５ｍｍで、両端部に４５°傾斜面を有する光導波路フィルムを得た。
【０１０４】
（ミラー部材の作製）
厚さ５０μｍで表面の算術平均粗さＲａが１０ｎｍのガラス基板に、スパッタリング装置を用いて、表面に膜厚１００ｎｍのＡｇ合金膜を着膜し、基材ベースを作製した
【０１０５】
次に、９０°の角度付きダイシングブレードを用いて、前記基材ベースのＡｇ合金膜のない面を下側にしてダイシングテープで固定し、切削面をＡｇ膜形成面（上面）としてダイシングソーで切り出した。切断は、図４（Ｂ）に示したように、厚さ５０μｍで底辺の長さが２８２μｍ、上辺の長さが１４１μｍの台形状に切り出し、前記光導波路フィルムの切断面に貼り付けるミラー部材を作製した。
【０１０６】
（光導波路の作製）
次に、前記断面が台形のミラー部材を、光導波路フィルムの切断面（４５°面）にガラス基板と対向するように貼り付けることで、９０°光路変換機能を有する金属膜付き光導波路を作製した。この光導波路ではＡｇ合金膜面は最表面となっており、光導波路のクラッドの外面とミラー部材の基材端面とは一体面となった。なお、前記貼り付ける接着剤としては、屈折率がガラス基板に近いクラッドの形成に用いたエポキシ系紫外線硬化樹脂を用いた。
【０１０７】
（光導波路の評価）
得られた光導波路を用い、実施例１と同様にして反射面の性能を評価した結果、反射損失は０．３ｄＢと高性能であった。
【０１０８】
＜実施例３＞
（光導波路フィルムの作製）
実施例１の光導波路フィルムの作製と同じようにして、厚さが１００μｍ、幅が１．５ｍｍで、両端部に４５°傾斜面を有する光導波路フィルムを得た。
【０１０９】
（ミラー部材の作製）
厚さ７０μｍで表面の算術平均粗さＲａが１ｎｍのＳｉウェハーに、スパッタリング装置を用いて、表面に膜厚１００ｎｍのＡｇ合金膜を着膜し、基材ベースを作製した。
【０１１０】
次に、９０°の角度付きダイシングブレードを用いて、前記基材ベースのＡｇ膜形成面を下側にしてダイシングテープで固定し、切削面をＡｇ合金膜のない面（上面）としてダイシングソーで切り出した。切断は、図８に示したようにして、底辺の長さが１４１μｍで断面が直角二等辺三角形状に切り出し、前記光導波路フィルムの切断面に貼り付けるミラー部材を作製した。
【０１１１】
（光導波路の作製）
次に、前記断面が直角三角形のミラー部材を、光導波路フィルムの切断面（４５°面）にＡｇ合金膜と対向するように貼り付けることで、９０°光路変換機能を有する金属膜付き光導波路を作製した。このとき、光導波路のクラッドの外面とミラー部材の基材面とは一体面となった。なお、前記貼り付ける接着剤としては、コアの形成に用いた紫外線硬化型のエポキシ樹脂を用いた。
【０１１２】
（光導波路の評価）
得られた光導波路を用い、実施例１と同様にして反射面の性能を評価した結果、反射損失は０．２５ｄＢと高性能であった。
【０１１３】
＜実施例４＞
（光導波路の作製）
まず、材料は実施例１で使用したものを用い、図６に示した製造工程に従って作製した、２５０μｍピッチで５０μｍ径の直線コアパターンが連続して形成された、厚みが１００μｍ、大きさが１０５ｍｍ×１００ｍｍのフレキシブルな光導波路フィルムを用意する。このフィルムの長手方向の両端から２．５ｍｍの位置に、先端角が９０°のＶ字ブレードを用いて、コアと垂直方向に深さ９０μｍのＶ字溝形状に加工する。このときの加工面の精度はＲａで２００ｎｍであった。
【０１１４】
一方、厚みが５０μｍのＪＳＲ社製アートンフィルムを用意し、スパッタ装置でＡｇ合金膜を厚み１００ｎｍに着膜した。この着膜フィルムをダイシングソーによって１００μｍ幅の短冊状に切断した。なお、使用したアートンフィルムの面精度は、Ｒａで２０ｎｍ程度であった。
【０１１５】
短冊状に切断した着膜フィルムを、前記Ｖ字溝形状部分の導波路側傾斜面にエポキシ系紫外線硬化樹脂で接着し、接着完了後に５００μｍピッチで製品形状に切断し、導波路長が１００ｍｍで両端に４５°反射面を備えた双方向用フレキシブル導波路フィルム（光導波路）を完成させた。
【０１１６】
（光導波路の評価）
得られた光導波路を用い、実施例１と同様にして反射面の性能を評価した結果、反射損失は０．３ｄＢ程度であった。
【０１１７】
＜実施例５＞
（光導波路の作製）
実施例４と同様にして、２５０μｍピッチで５０μｍ径の直線コアパターンが連続して形成された、厚み１００μｍ、大きさが１０５ｍｍ×１００ｍｍのフレキシブルな光導波路フィルムを用意する。このフィルムの長手方向の両端から２．５ｍｍの位置に、高速ルータを用いて、コアと垂直方向に深さ９０μｍの溝形状を加工する。このときの加工面の精度はＲａで５００ｎｍであった。
【０１１８】
一方、厚みが５０μｍのＪＳＲ社製アートンフィルムを用意し、スパッタ装置でＡｇ合金膜を厚み１００ｎｍに着膜した。この着膜フィルムをダイシングソーによって１００μｍ幅の短冊状に切断した。なお、使用したアートンフィルムの面精度は、Ｒａで２０ｎｍ程度であった。
【０１１９】
短冊状に切断した着膜フィルムを、前記溝形状部分に４５°位置決め治具で支えて位置決めした後に、エポキシ系紫外線硬化樹脂で接着し、接着完了後に５００μｍピッチで製品形状に切断し、導波路長が１００ｍｍで両端に４５°反射面を備えた双方向用フレキシブル導波路フィルム（光導波路）を完成させた。
【０１２０】
（光導波路の評価）
得られた光導波路を用い、実施例１と同様にして反射面の性能を評価した結果、反射損失は０．３ｄＢ程度であった。  
【０１２１】
＜実施例６＞
実施例４と同様にして、２５０μｍピッチで５０μｍ径の直線コアパターンが連続して形成された、厚み１００μｍ、大きさが１００ｍｍ×１００ｍｍのフレキシブルな光導波路フィルムを用意する。ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）製で前記光導波路フィルムの大きさに対応したくぼみをもつ作業台（ミラー部材固定槽）を用意して、前記光導波路フィルムをくぼみの中央に設置した。このとき、固定槽の底面（ＰＤＭＳ面）と光導波路フィルムの底面とは密着した。
【０１２２】
一方、厚みが５０μｍのＪＳＲ社製アートンフィルムを用意し、スパッタ装置でＡｇ合金膜を厚み１００ｎｍに着膜した。この着膜フィルムをダイシングソーによって１００μｍ幅の短冊状に切断した。なお、使用したアートンフィルムの面精度は、Ｒａで２０ｎｍ程度であった。
【０１２３】
短冊状に切断した着膜フィルムを、前記固定槽の外壁と光導波路フィルムとの隙間で形成される溝形状部分に４５°位置決め治具で支えて位置決めした後に、エポキシ系紫外線硬化樹脂で接着し、接着完了後に前記作業台から光導波路フィルムを剥離した。その後、５００μｍピッチで製品形状に切断し、導波路長が１００ｍｍで両端に４５°反射面を有する双方向用フレキシブル導波路フィルム（光導波路）を完成させた。
【０１２４】
（光導波路の評価）
得られた光導波路を用い、実施例１と同様にして反射面の性能を評価した結果、反射損失は０．３ｄＢ程度であった。
【０１２５】
＜比較例１＞
実施例１の光導波路フィルムの作製と同じようにして、厚さが１００μｍ、幅が１．５ｍｍで、両端部に４５°傾斜面を有する光導波路フィルムを得た。このときの傾斜面の表面粗さはＲａで１００ｎｍであった。
【０１２６】
この光導波路フィルムの傾斜面のみに、スパッタリング装置を用いて、表面に膜厚１００ｎｍのＡｇ合金膜を着膜した。こうして、９０°光路変換機能を有する金属膜付き光導波路を作製した。
【０１２７】
得られた光導波路を用い、実施例１と同様にして反射面の性能を評価した結果、反射損失は４．０ｄＢ程度であり、損失はかなり大きなものであった。
【０１２８】
上記のように、実施例１乃至６では、金属膜で９０°光路変換機能を有する光導波路を作製しても、従来に比べて反射損失の小さいものが簡便な製造工程で得られることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本実施形態の光導波路の一例を示す斜視図である。
【図２】本実施形態の光導波路の他の一例を示す斜視図である。
【図３】ミラー部材の構成及び製造工程の一例を示す図である。
【図４】ミラー部材の構成及び製造工程の他の一例を示す図である。
【図５】光導波路フィルムの製造工程の一例を示す図である。
【図６】光導波路フィルムの製造工程の他の一例を示す図である。
【図７】本実施形態の光導波路を用いた導波路型光モジュールの構成一例を示す模式断面図である。
【図８】ミラー部材の製造工程の他の一例を示す図である。
【図９】本実施形態の光導波路の製造工程の一例を示す図である。
【図１０】本実施形態の光導波路の製造工程の他の一例を示す図である。
【図１１】本実施形態の光導波路の製造工程の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１０、１１、１１ａ、１１ｂ  クラッド部
１２、１３、１３ａ  コア部
１４  接着層
１６  接着剤
２０  ミラー部材
２２  基材
２４  金属膜
３０、３２、４０、１３０  光導波路
５０、５１  ダイシングブレード
６０  発光素子
７０  位置決め治具
８０  ミラー部材固定槽
１００  原盤
２００  鋳型
２２０  凹部
２６０、２８０  貫通孔
３００  クラッド用可撓性フィルム基材
３２０  コア部（凸部）
４００  クラッド部（クラッド層）
【図１】
2009103804.tif 000003
【図２】
2009103804.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009103804.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2009103804.tif 000009
【図８】
2009103804.tif 000010
【図９】
2009103804.tif 000011
【図１０】
2009103804.tif 000012
【図１１】
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