交差型光導波路
【課題】光配線の密度および自由度がより高くなる光路分岐構造を有する交差型光導波路を提供すること。
【解決手段】本発明の交差型光導波路は、所定方向に延在する第１コア部と、前記所定方向と異なる方向に延在する第２コア部と、前記第１コア部と前記第２コア部とが交差する交差領域とを有する交差型光導波路であって、前記交差領域に、ミラー構造体を、前記第１コア部および前記第２コア部のいずれの方向から入射する光に対しても光が３方向に分岐するように設けたことを特徴とする。
【解決手段】本発明の交差型光導波路は、所定方向に延在する第１コア部と、前記所定方向と異なる方向に延在する第２コア部と、前記第１コア部と前記第２コア部とが交差する交差領域とを有する交差型光導波路であって、前記交差領域に、ミラー構造体を、前記第１コア部および前記第２コア部のいずれの方向から入射する光に対しても光が３方向に分岐するように設けたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交差型光導波路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器は、ますますその小型化および高性能化の要求が高まっている。中でも、信号の高速化に対応するために、電子部品間を光信号によって接続することによる、電子機器内における信号伝送路の高速化が検討されている。光信号による接続を行うため、光配線と電気配線を備えた光・電気混載基板が用いられる。光配線は、コア部とクラッド部とで構成される光導波路を有し、光導波路のコア部を光が伝送することにより光信号が伝達される。
【０００３】
光導波路として、光路方向を定める複数のコア部が交差するシート状の交差型光導波路が知られている（特許文献１）。典型例として、コア部１２が碁盤目状に配置されている交差型光導波路１０を図１に示す。図１に示したように、交差型導波路１０のコア部１２の交差領域にミラー構造体１４を適宜設置することにより、１または２以上の光路ＬＰをそれぞれ任意の方向へ変換できるユビキタス（任意光路変換型）光導波路が提供される。このようなユビキタス光導波路は、光路ＬＰを容易に直角方向へ変換できるため、曲率半径に制限があるコア部または光ファイバを湾曲敷設したシート状光導波路に比べ、光配線の密度および自由度が高くなる。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２３００１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のユビキタス光導波路は、図２に示したように、１つの光路ＬＰを１方向に変換するミラー構造体１４を具備している。しかし、１つの光路を他のすべての方向に「分岐」させることができれば、交差型光導波路の光配線の密度および自由度をより一層高めることができ、特に、交差型光導波路の交差領域に導入される４つの光路のすべてを３方向に分岐させることができれば、より複雑な光信号のやり取りが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的は、下記（１）〜（９）を構成とする本発明によって達成される。
【０００７】
（１）所定方向に延在する第１コア部と、前記所定方向と異なる方向に延在する第２コア部と、前記第１コア部と前記第２コア部とが交差する交差領域とを有する交差型光導波路であって、
前記交差領域に、ミラー構造体を、前記第１コア部および前記第２コア部のいずれの方向から入射する光に対しても光が３方向に分岐するように設けたことを特徴とする交差型光導波路。
【０００８】
（２）該ミラー構造体が、ミラー面を表裏に有する２つのプレート状ミラー部を含む上記（１）に記載の交差型光導波路。
【０００９】
（３）該ミラー構造体が、前記第１コア部を伝播する光を第２コア部の延在方向の一方に屈曲する第１ミラーと、前記第１コア部を伝播する光を第２コア部の延在方向の他方に屈曲する第２ミラーとを有し、かつ、前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に、前記第１コア部を伝播する光の一部が前記第１ミラーにも前記第２ミラーにも当たらずに進行することができるように間隙が設けられている上記（１）または（２）に記載の交差型光導波路。
【００１０】
（４）前記第１ミラーと前記第２ミラーとが、前記第２コア部の延在方向に対して垂直方向において互いに離間して配置されている上記（３）に記載の交差型光導波路。
【００１１】
（５）さらに該交差領域の外周部に前記コア部よりも屈折率が低い低屈折領域を設けた混信防止クラッド構造を有する上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の交差型光導波路。
【００１２】
（６）該ミラー構造体が中空ミラー構造体である上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の交差型光導波路。
【００１３】
（７）該交差型光導波路が、光路方向を定めるコア部と、該コア部より屈折率が低いクラッド部とを含むコア層および該コア層の両面に積層されたクラッド層を含む上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の交差型光導波路。
【００１４】
（８）該コア層および該クラッド層が高分子材料から構成されている上記（７）に記載の交差型光導波路。
【００１５】
（９）該高分子材料が付加重合型ノルボルネンを主体とする主鎖を含む上記（８）に記載の交差型光導波路。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、１つの光路を他のすべての方向に分岐させることができるため、シート状の交差型光導波路の光配線の密度および自由度がより一層高くなる。特に、交差型光導波路の交差領域に導入される４つの光路のすべてを３方向に分岐させることができるため、光配線の密度および自由度が最大限に高められ、より複雑な光信号のやり取りが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明による交差型光導波路は、所定方向に延在する第１コア部と、前記所定方向と異なる方向に延在する第２コア部と、前記第１コア部と前記第２コア部とが交差する交差領域とを有し、前記交差領域に、ミラー構造体を、前記第１コア部および前記第２コア部のいずれの方向から入射する光に対しても光が３方向に分岐するように設けたことを特徴とする。本発明による交差型光導波路において、該ミラー構造体が、ミラー面を表裏に有する２つのプレート状ミラー部を含むことが好ましい。本発明による更に好ましい交差型光導波路においては、該ミラー構造体が、前記第１コア部を伝播する光を第２コア部の延在方向の一方に屈曲する第１ミラーと、前記第１コア部を伝播する光を第２コア部の延在方向の他方に屈曲する第２ミラーとを有し、かつ、前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に、前記第１コア部を伝播する光の一部が前記第１ミラーにも前記第２ミラーにも当たらずに進行することができるように間隙が設けられており、中でも、前記第１ミラーと前記第２ミラーとが、前記第２コア部の延在方向に対して垂直方向において互いに離間して配置されていることが特に好ましい。
【００１８】
本発明の好適な実施態様として、４つの光路のすべてが３方向に分岐する交差型光導波路の交差領域の平面図を図３に示す。図３に示した交差領域には、第１コア部１３を伝搬してきた光の一部を第２コア部１３’の延在方向の一方に屈曲する第１ミラー１４’と、その残余の光の一部を第２コア部１３’の延在方向の他方に屈曲する第２ミラー１４”とが、第２コア部の延在方向に対して垂直方向において互いに離間した「ずれハの字形」に配置されている。このような「ずれハの字形」配置を採用することにより、第１ミラー１４’と第２ミラー１４”との間に、第１コア部を伝播する光の一部が第１ミラー１４’にも第２ミラー１４”にも当たらずに直進することができる間隙が設けられる。図３には、２つの光路ＬＰがいずれも３方向に分岐することが明示されているが、図３の右方および下方から入射する光についても同様に３方向に分岐することは容易に理解されよう。４つの光路のすべてがそれぞれ３方向に分岐されるためには、第１ミラー１４’と第２ミラー１４”の表裏がそれぞれミラー面を構成する必要がある。また、各ミラー面は４つの光路のいずれの方向に対しても４０〜５０°の角度、好ましくは約４５°の角度、をなしていることが好ましい。第１ミラー１４’と第２ミラー１４”の配置に制限はなく、所期の効果を奏する限り、交差領域内の上下左右任意の位置に、第１ミラー１４’と第２ミラー１４”を「ずれハの字形」に配置することができる。図示した態様では、光反射面が異なる２つの第１ミラー１４’と第２ミラー１４”の間（中央部）を、いずれのミラー構造体にも入射しない光が直進方向に進行しているが、別態様として、第１ミラー１４’と第２ミラー１４”の一方または両方の位置を上方もしくは下方または右方もしくは左方に移動させることにより、直進する光が２つの第１ミラー１４’と第２ミラー１４”の下方もしくは上方または左方もしくは右方を通過するようにしてもよい。
【００１９】
交差型導波路には、ある光路を伝播してきた光の一部が、交差領域において、交差する別の光路へ進入する混信の問題や、交差する別の光路の側面を透過して散乱する光損失の問題がある。かかる問題を軽減、解消する方法として、交差型導波路の交差領域の外周部にコア部よりも屈折率が低い低屈折領域を設けた混信防止クラッド構造を採用することが知られている。そのような混信防止クラッド構造を有する交差型導波路の一例を図４に示す。図４に示したように、交差領域の外周部にコア部よりも屈折率が低い低屈折領域を設けた混信防止クラッド構造は、コア部１２を交差領域１２’の前後において寸断することにより形成することができ、この場合、低屈折領域の屈折率は周囲のクラッド部と等しくなる。コア部１２を寸断する間隔（低屈折領域の幅）は、光損失を減らすため、可能な限り小さい方がよく、例えば１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下にすることが望まれる。一方、交差領域１２’の側面で光を反射するためには低屈折領域が一定の幅を有することが必要であるため、交差領域１２’と低屈折領域との屈折率差にもよるが、低屈折領域の幅は少なくとも１μｍ、好ましくは２μｍ以上に設定すべきである。また、低屈折領域の幅が一定であれば、コア部の幅が狭いほど混信は少なくなる。このような混信防止クラッド構造を設けることにより、コア部１２の側面で反射を繰り返して光路ＬＰを伝播してくる光は、同様に交差領域１２’の側面で反射されることが可能となる。なお、図４に示した交差型導波路は、コア部１２の交差構造が直交形であるが、混信防止クラッド構造を設けることにより、コア部１２の交差角を９０°（直交）より大きくまたは小さくしても混信比率は変わらない。
【００２０】
上記の混信防止クラッド構造は、光導波路を製造するに際して適当なフォトマスクを用いて形成させると便利である。例えば、後述する後照射法においてコア層を形成するに際して、図５（Ａ）に示したようなマスク閉口部１１、１１’を有するフォトマスク用い、コア部の交差領域の外周部に所定の幅のクラッド部を形成させることにより、コア層と同時に混信防止クラッド構造を形成させることができる。図５（Ｂ）に示したように、このようなフォトマスクを介して紫外光を照射すると、マスク閉口部１１、１１’の下方はコア部１２、１２’となり、紫外光を受けた領域がクラッド部１６（低屈折領域）となる。
【００２１】
混信防止クラッド構造は、上述のようなパターニング法以外にも、コア部の交差領域の前後をエキシマレーザー等で切削し、切除された部分に屈折率変調液、例えばグリセリン（屈折率１．４６）、を充填する方法によって形成することもできる。低屈折領域の屈折率は、コア部の屈折率より低いことが必要であり、特にクラッド部の屈折率と同等であることが好ましい。一方、低屈折領域の屈折率が低すぎると、フレネル反射（屈折率の違いによる反射）が起こるため、好ましくない。また、屈折率の変調方法として、温度で屈折率が変化する現象である熱光学効果（ＴＯ効果）や、電圧を印加すると屈折率が変化する現象である電気光学効果（ＥＯ効果）を利用することもできる。
【００２２】
本発明におけるミラー構造体は、例えば、コア部の交差領域の一部にレーザーを照射し、コア部に対するレーザーの照射領域を相対的に変化させることにより、コア部の構成材料を除去することにより形成することができる。例えば、図６（Ａ）に示したように、コア部１２の交差領域において第１ミラー１４’と第２ミラー１４”を形成すべき部分１８を定める。このミラー構造体を形成すべき部分１８を、例えば、上述のマスク閉口部１１’の対応部分を開口させることにより、クラッド化しておくことが望ましい。次いで、必要によりクラッド化された部分１８にレーザーを照射してコア部の構成材料を除去することにより、図６（Ｂ）に示したような中空の第１ミラー１４’と第２ミラー１４”が形成される。このように、レーザーの照射によりミラー面を形成することができるので、任意の位置に、任意のパターンでミラー構造体を容易に形成することができる。
【００２３】
レーザーとしては、例えば、ＡｒＦ及びＫｒＦ等のエキシマレーザー、ＹＡＧレーザー、ＣＯ２レーザー等が挙げられる。レーザーの照射エネルギーは、コア部の構成材料に依存するが、１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましく、特に２５０〜７００ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましい。照射エネルギーが上記範囲内であると、短時間でコア部の構成材料を除去することができる。レーザーの照射周波数は、コア部の構成材料に依存するが、５０〜３００Ｈｚの範囲が好ましく、特に５０〜２００Ｈｚの範囲が好ましい。周波数が上記範囲内であると、特に傾斜面（ミラー面）の平滑性に優れる。また、コア部にレーザーを照射するサイズは、形成するミラー構造体の大きさに依存するが、８０〜２００μｍ×８０〜２００μｍであることが好ましく、特に１００〜１５０μｍ×１００〜１５０μｍであることが好ましい。これにより、微細なミラー構造体を形成することができる。
【００２４】
本発明におけるミラー構造体は、上述のような中空ミラー構造体の他、その中空部分に屈折率変調液、例えばグリセリン（屈折率１．４６）を充填したものであってもよい。ミラー構造体の屈折率は、コア部の屈折率より低いことが必要であり、特にクラッド部の屈折率と同等であることが好ましい。一方、ミラー構造体の屈折率が低すぎると、フレネル反射が起こるため、好ましくない。また、屈折率の変調方法として、上述の熱光学効果（ＴＯ効果）や電気光学効果（ＥＯ効果）を利用することもできる。
【００２５】
光導波路のコア部の一部を欠失させるに際しては、上述の加工を、コア部を含むコア層単独に対して施しても、またコア層の片面にクラッド層を圧着させた積層体の該コア層側から施してもよい。ミラー面が形成されたコア層に、さらにクラッド層を積層させることにより、本発明によるミラー構造体を含む交差型光導波路が完成する。以下、図７および図８を参照しながら、本発明による交差型光導波路の製造に適した方法（後照射法）について説明する。
【００２６】
まず、図７に示したように、紫外領域に第１の吸収極大波長を有する第１の光酸発生剤を含有するコアフィルム材料１００を提供する。次いで、例えばフォトマスク１２０を用いて、コアフィルム材料１００の一部に、該第１の吸収極大波長を含む波長の第１の紫外光を照射することにより、コアフィルム材料１００の照射領域（クラッド部１０２）と非照射領域（コア部１０１）との間に屈折率差を生じさせてコア層１１０を形成する。フォトマスク１２０に代えて、第１の吸収極大波長を含む波長のレーザー（図示なし）でコアフィルム材料１００を選択的に照射することによりコア層１１０を形成してもよい。得られたコア層１１０のコア部１０１に、上述の加工法により、ミラー面を画定する中空ミラー構造体を形成することができる。
【００２７】
次いで、図８に示したように、コア層１１０の少なくとも片面（図８では両面）に、該第１の吸収極大波長とは異なる第２の吸収極大波長を有する第２の光酸発生剤を含有するクラッドフィルム材料２００を、例えば貼り合わせにより接触させる。次いで、コア層１１０とクラッドフィルム材料２００とを相互に熱圧着させることにより、コア層１１０とクラッドフィルム材料２００とからなる積層体２３０を得る。次いで、例えば波長カットフィルター２２０を用いて、積層体２３０の全面に、該第２の吸収極大波長を含むが該第１の吸収極大波長は含まない波長の第２の紫外光を照射することにより、クラッドフィルム材料２００をクラッド層２１０へ転化させると共に、コア層１１０とクラッド層２１０との間の密着性を向上させる。
【００２８】
後照射法では、コアフィルム材料１００に含まれる第１の光酸発生剤と、クラッドフィルム材料２００に含まれる第２の光酸発生剤とが、紫外光における吸収極大波長において異なる点が重要である。すなわち、上記熱圧着後の積層体の全面に照射される第２の紫外光に対して、第１の光酸発生剤は実質的に感応せず、第２の光酸発生剤のみが実質的に感応するように、第１の光酸発生剤と第２の光酸発生剤とが紫外光の吸収極大波長において異なることが必要である。
【００２９】
ここで、第２の吸収極大波長を含むが第１の吸収極大波長は含まない波長の第２の紫外光を照射するに際し、波長カットフィルター２２０を用いることが便利である。波長カットフィルターは、規定の波長より短い波長の光を遮蔽し、当該波長より長い波長の光のみを透過させる。このような波長カットフィルターを用いる場合、第１の吸収極大波長は第２の吸収極大波長よりも必然的に短くなる。例えば、３００ｎｍの波長カットフィルターを用いる場合、第１の光酸発生剤は第１の吸収極大波長が３００ｎｍより短いものを選択し、かつ、第２の光酸発生剤は第２の吸収極大波長が３００ｎｍより長いものを選択すればよい。もちろん、後照射法は、このような波長カットフィルターを用いる態様に限定されるものではない。第２の紫外光の全面照射に際して第１の光酸発生剤が実質的に感応しない限り、第１の吸収極大波長が第２の吸収極大波長より長い場合もあり得る。
【００３０】
第２の紫外光の全面照射に際して第１の光酸発生剤は実質的に感応しないため、コア層１１０のコア部１０１に残留する第１の光酸発生剤から酸が発生してコア層１１０の形成時に生じた屈折率差が縮小または消失することはない。すなわち、積層体への第２の紫外光の全面照射によってコア層の導波路構造が損なわれることはない。一方、クラッドフィルム材料２００は、コア層１１０に対する熱圧着に際して紫外光照射前のＴｇが低い状態にあるため、熱圧着工程をより低温・低圧下で実施することができる。熱圧着工程の低温・低圧化は、コア部に設けた中空ミラー構造体が潰れにくくなる点で、非常に有意義である。また、クラッドフィルム材料２００に含まれる第２の光酸発生剤は、熱圧着工程後の積層体への第２の紫外光の全面照射に際して初めて酸を放出するため、熱圧着工程前からクラッドフィルム材料２００における重合性基が反応することはない。
【００３１】
コア層１１０を形成するためのコアフィルム材料１００としては、第１の紫外光の照射により、あるいはさらに加熱することにより屈折率が変化する材料であれば、当該技術分野において従来知られているいずれの材料を採用してもよい。例えば、第１の紫外光の照射により活性化して酸を放出する第１の光酸発生剤と、主鎖と該主鎖から分岐し、活性化した第１の光酸発生剤が放出する酸の作用により、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基（離脱性ぺンダントグループ）を有するポリマーとを含有する材料を使用することができる。
【００３２】
第１の光酸発生剤としては、例えば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸塩やヘキサフルオロアンチモン酸塩の他、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ガリウム酸塩、アルミン酸塩類、アンチモン酸塩類、他のホウ酸塩類、ガリウム酸塩類、カルボラン類、ハロカルボラン類等が挙げられる。このような第１の光酸発生剤の市販品としては、例えば、ニュージャージ州クランベリーのＲｈｏｄｉａ ＵＳＡ社から入手可能な「ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ（登録商標、以下同様である。） ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴＯＲ ２０７４（ＣＡＳ番号第１７８２３３−７２−２番）」、日本国東京の東洋インキ製造株式会社から入手可能な「ＴＡＧ−３７２Ｒ（（ジメチル（２−（２−ナフチル）−２−オキソエチル）スルフォニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート：ＣＡＳ番号第１９３９５７−５４−９番））、日本国東京のみどり化学株式会社から入手可能な「ＭＰＩ−１０３（ＣＡＳ番号第８７７０９−４１−９番）」、日本国東京の東洋インキ製造株式会社から入手可能な「ＴＡＧ−３７１（ＣＡＳ番号第１９３９５７−５３−８番）」、日本国東京の東洋合成工業株式会社から入手可能な「ＴＴＢＰＳ−ＴＰＦＰＢ（トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）スルフォニウムテトラキス（ペンタペンタフルオロフェニル）ボレート）」等が挙げられる。
【００３３】
第１の光酸発生剤として、ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴＯＲ ２０７４を用いる場合、第１の紫外光の照射手段として、高圧水銀ランプまたはメタルハライドランプが好適に用いられる。これにより、コアフィルム材料１００に対して、３００ｎｍ未満の十分なエネルギーの紫外光を供給することができ、ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴＯＲ ２０７４を効率よく分解して、上記の酸を発生させることができる。
【００３４】
離脱性基を有する上記ポリマーとしては、透明性が十分に高く（無色透明であり）、かつ、第１の光酸発生剤が放出する酸、好ましくはプロトンの作用により離脱性基が離脱（切断）して、その屈折率が変化（好ましくは低下）するものが用いられる。離脱性基としては、その分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが好ましい。かかる離脱性基は、酸、好ましくはプロトンの作用により比較的容易に離脱する。このうち、離脱によりポリマーの屈折率を低下させる離脱性基として、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。このようなポリマーとしては、例えば、ノルボルネン系樹脂やベンゾシクロブテン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体など）用いることができる。これらの中でも、特に、ノルボルネン系樹脂（ノルボルネン系ポリマー）を主とするものが好ましい。ポリマーとしてノルボルネン系ポリマーを用いることにより、優れた光伝送性能や耐熱性を有するコア層１１０を得ることができる。また、ノルボルネン系ポリマーは、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化等を生じ難いコア層１１０を得ることができる。
【００３５】
ノルボルネン系ポリマーとしては、単独の繰り返し単位を有するもの（ホモポリマー）、２つ以上のノルボルネン系繰り返し単位を有するもの（コポリマー）のいずれであってもよい。このようなノルボルネン系ポリマーとしては、例えば、（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体、（２）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、（３）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体のような付加重合体、（４）ノルボルネン型モノマーの開環（共）重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（５）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（６）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加したポリマーのような開環重合体が挙げられる。これらの重合体としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体等が挙げられる。
【００３６】
これらのノルボルネン系ポリマーは、例えば、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、ＲＯＭＰと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤（例えば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤）を用いた重合等、公知のすべての重合方法で得ることができる。
【００３７】
これらの中でも、ノルボルネン系ポリマーとしては、ノルボルネン系モノマー同士の付加（共）重合体であって、下記化１（構造式Ｂ）で表される少なくとも１個の繰り返し単位を有するものが好ましい。このものは、ノルボルネン系ポリマーに共通する高い透明性および可撓性を有することに加え、耐熱性が最も高くなる点から特に好ましい。
【００３８】
【化１】
【００３９】
かかるノルボルネン系ポリマーは、例えば、後述するノルボルネン系モノマー（後述するノルボルネン系モノマーや、架橋性ノルボルネン系モノマー）を用いることにより好適に合成される。
【００４０】
なお、比較的高い屈折率を有するポリマーを得るためには、分子構造中に、芳香族環（芳香族基）、窒素原子、臭素原子や塩素原子を有するモノマーを一般的に選択して、ポリマーが合成（重合）される。一方、比較的低い屈折率を有するポリマーを得るためには、分子構造中に、アルキル基、フッ素原子、エーテル構造（エーテル基）、シロキサン構造等を有するモノマーを一般的に選択して、ポリマーが合成（重合）される。
【００４１】
比較的高い屈折率を有するノルボルネン系ポリマーとしては、アラルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。かかるノルボルネン系ポリマーは、特に高い屈折率を有する。アラルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアラルキル基（アリールアルキル基）としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、ナフチルエチル基、ナフチルプロピル基、フルオレニルエチル基、フルオレニルプロピル基等が挙げられるが、ベンジル基やフェニルエチル基が特に好ましい。かかる繰り返し単位を有するノルボルネン系ポリマーは、極めて高い屈折率を有するものであることから好ましい。
【００４２】
また、ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、柔軟性が高いため、かかるノルボルネン系ポリマーを用いることにより、光導波路に高いフレキシビリティ（可撓性）を付与することができる。アルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアルキル基としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられるが、ヘキシル基が特に好ましい。なお、これらのアルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。
【００４３】
ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系ポリマー全体の屈折率が低下するのを防止し、かつ、高い柔軟性を保持することができる。また、かかるノルボルネン系ポリマーは、前述したような波長領域（特に、８５０ｎｍ付近の波長領域）の光に対する透過率が優れることから好ましい。このようなノルボルネン系ポリマーの好ましい具体例としては、ヘキシルノルボルネンのホモポリマー、フェニルエチルノルボルネンのホモポリマー、ベンジルノルボルネンのホモポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとベンジルノルボルネンとのコポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。特に、離脱性基の離脱により屈折率が低下するポリマーとしては、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランのホモポリマーや、ヘキシルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマーが好適に用いられる。
【００４４】
また、コア層１１０を形成するためのコアフィルム材料１００は、上記ポリマーと相溶し、かつ、上記ポリマーと異なる屈折率を有するモノマーおよびプロカタリストをさらに含有することもできる。この場合、第１の光酸発生剤は、第１の紫外光を照射した際にさらに弱配位アニオンを放出し、該弱配位アニオンの作用により該プロカタリストの活性化温度が低下し、さらに該活性化温度へ加熱することにより該プロカタリストを活性化させて該モノマーを重合させることができる。
【００４５】
このようなモノマーは、第１の紫外光の照射領域において反応して反応物を形成し、この反応物の存在により、コア層１１０において照射領域と未照射領域とにおいて、屈折率差を生じさせ得るような化合物である。この反応物としては、モノマーがポリマー（マトリックス）中で重合して形成されたポリマー（重合体）、ポリマー同士を架橋する架橋構造、および、ポリマーに重合してポリマーから分岐した分岐構造（ブランチポリマーや側鎖（ペンダントグループ））のうちの少なくとも１つが挙げられる。
【００４６】
ここで、コア層１１０において、照射領域の屈折率が高くなることが望まれる場合には、比較的低い屈折率を有するポリマーと、このポリマーに対して高い屈折率を有するモノマーとが組み合わせて使用され、照射領域の屈折率が低くなることが望まれる場合には、比較的高い屈折率を有するポリマーと、このポリマーに対して低い屈折率を有するモノマーとが組み合わせて使用される。なお、屈折率が「高い」または「低い」とは、屈折率の絶対値を意味するものではなく、ある材料同士の相対的な関係を意味する。そして、モノマーの反応（反応物の生成）により、コア層１１０において照射領域の屈折率が低下する場合、当該部分がクラッド部１０２となり、照射領域の屈折率が上昇する場合、当該部分がコア部１０１となる。
【００４７】
このようなモノマーとしては、重合可能な部位を有する化合物であればよく、特に限定されないが、例えば、ノルボルネン系モノマー、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、スチレン系モノマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、モノマーとしては、ノルボルネン系モノマーを用いるのが好ましい。ノルボルネン系モノマーを用いることにより、光伝送性能に優れ、かつ、耐熱性および柔軟性に優れるコア層１１０（光導波路要素）が得られる。ノルボルネン系モノマーとは、下記構造式Ａで示されるノルボルネン骨格を少なくとも１つ含むモノマーを総称し、例えば、下記構造式Ｃで表される化合物が挙げられる。
【００４８】
【化２】
【００４９】
【化３】
【００５０】
上式中、ａは、単結合または二重結合を表し、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭化水素基、または官能置換基を表し、ｍは、０〜５の整数を表す。ただし、ａが二重結合の場合、Ｒ１およびＲ２のいずれか一方、Ｒ３およびＲ４のいずれか一方は存在しない。
【００５１】
無置換の炭化水素基（ハイドロカルビル基）としては、例えば、直鎖状または分岐状の炭素数１〜１０（Ｃ１〜Ｃ１０）のアルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜１０（Ｃ２〜Ｃ１０のアルケニル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜１０（Ｃ２〜Ｃ１０）のアルキニル基、炭素数４〜１２（Ｃ４〜Ｃ１２）のシクロアルキル基、炭素数４〜１２（Ｃ４〜Ｃ１２）のシクロアルケニル基、炭素数６〜１２（Ｃ６〜Ｃ１２）のアリール基、炭素数７〜２４（Ｃ７〜Ｃ２４）のアラルキル基（アリールアルキル基）等が挙げられ、その他、Ｒ１およびＲ２、Ｒ３およびＲ４が、それぞれ炭素数１〜１０（Ｃ１〜Ｃ１０）のアルキリデニル基であってもよい。
【００５２】
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基およびデシル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。アルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基およびシクロヘキセニル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。アルキニル基の具体例としては、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基および２−ブチニル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。シクロアルキル基の具体例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基およびシクロオクチル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基およびアントラセニル（ａｎｔｈｒａｃｅｎｙｌ）基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）基の具体例としては、ベンジル基およびフェニルエチル（フェネチル：ｐｈｅｎｅｔｈｙｌ）基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、アルキリデニル（ａｌｋｙｌｉｄｅｎｙｌ）基の具体例としては、メチリデニル（ｍｅｔｈｙｌｉｄｅｎｙｌ）基およびエチリデニル（ｅｔｈｙｌｉｄｅｎｙｌ）基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００５３】
置換された炭化水素基としては、前記の炭化水素基が有する水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換されたもの、すなわち、ハロハイドロカルビル（ｈａｌｏｈｙｄｒｏｃａｒｂｙｌ）基、パーハロハイドロカルビル（ｐｅｒｈａｌｏｈｙｄｒｏｃａｒｂｙｌ）基であるか、パーハロカルビル（ｐｅｒｈａｌｏｃａｒｂｙｌ）基のようなハロゲン化炭化水素基が挙げられる。これらのハロゲン化炭化水素基において、水素原子に置換するハロゲン原子としては、塩素原子、フッ素および臭素から選択される少なくとも１種が好ましく、フッ素原子がより好ましい。このうち、パーハロゲン化された炭化水素基（パーハロハイドロカルビル基、パーハロカルビル基）の具体例としては、例えば、パーフルオロフェニル基、パーフルオロメチル基（トリフルオロメチル基）、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられる。なお、ハロゲン化アルキル基には、炭素数１〜１０のもの以外に、炭素数１１〜２０のものも好適に用いることができる。すなわち、ハロゲン化アルキル基には、部分的または完全にハロゲン化され、直鎖状または分岐状をなし、一般式：−ＣＺＸ’’２Ｚ＋１で表される基を選択することができる。ここで、Ｘ’’は、それぞれ独立して、ハロゲン原子または水素原子を表し、Ｚは、１〜２０の整数を表す。また、置換された炭化水素基としては、ハロゲン原子の他、直鎖状または分岐状の炭素数１〜５（Ｃ１〜Ｃ５）のアルキル基またはハロアルキル基、アリール基およびシクロアルキル基で更に置換された、シクロアルキル基、アリール基およびアラルキル基（アラアルキル基）等が挙げられる。
【００５４】
また、官能置換基としては、例えば、−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ（ＣＦ２）２−Ｏ−Ｓｉ（Ｍｅ）３、−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ（ＣＦ３）２−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ（ＣＦ３）２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（ＣＨ３）３、−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ（ＣＦ３）２−ＯＨ、−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ２、−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ（Ｏ）−Ｃｌ、−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｒ５、−（ＣＨ２）ｎ−Ｏ−Ｒ５、−（ＣＨ２）ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５、−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５、−（ＣＨ２）ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＯＲ５、−（ＣＨ２）ｎ−Ｓｉ（Ｒ５）３、−（ＣＨ２）ｎ−Ｓｉ（ＯＲ５）３、−（ＣＨ２）ｎ−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ５）３および−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ（Ｏ）−ＯＲ６等が挙げられる。ここで、前記各式において、それぞれ、ｎは、０〜１０の整数を示し、Ｒ５は、それぞれ独立して、水素原子、直鎖状または分岐状の炭素数１〜２０（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数１〜２０（Ｃ１〜Ｃ２０）のハロゲン化もしくはパーハロゲン化アルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜１０（Ｃ２〜Ｃ１０）のアルケニル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜１０（Ｃ２〜Ｃ１０）のアルキニル基、炭素数５〜１２（Ｃ５〜Ｃ１２）のシクロアルキル基、炭素数６〜１４（Ｃ６〜Ｃ１４）のアリール基、炭素数６〜１４（Ｃ６〜Ｃ１４）のハロゲン化もしくはパーハロゲン化アリール基または炭素数７〜２４（Ｃ７〜Ｃ２４）のアラルキル基を表す。なお、Ｒ５で示される炭化水素基は、Ｒ１〜Ｒ４で示されるものと同一の炭化水素基を示す。Ｒ１〜Ｒ４で示すように、Ｒ５で示される炭化水素基は、ハロゲン化またはパーハロゲン化されていてもよい。例えば、Ｒ５が炭素数１〜２０（Ｃ１〜Ｃ２０）のハロゲン化またはパーハロゲン化アルキル基である場合、Ｒ５は、一般式：−ＣＺＸ’’２Ｚ＋１で表される。ここで、ｚおよびＸ’’は、それぞれ、上記の定義と同じであり、Ｘ’’の少なくとも１つは、ハロゲン原子（例えば、臭素原子、塩素原子またはフッ素原子）である。ここで、パーハロゲン化アルキル基とは、前記一般式において、すべてのＸ’’がハロゲン原子である基であり、その具体例としては、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、−Ｃ７Ｆ１５、−Ｃ１１Ｆ２３が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。パーハロゲン化アリール基の具体例としては、ペンタクロロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、Ｒ６としては、例えば、−Ｃ（ＣＨ３）３、−Ｓｉ（ＣＨ３）３、−ＣＨ（Ｒ７）−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ（Ｒ７）ＯＣ（ＣＨ３）３および下記化４の環状基等が挙げられる。
【００５５】
【化４】
【００５６】
ここで、Ｒ７は、水素原子、あるいは直鎖状または分岐状の炭素数１〜５（Ｃ１〜Ｃ５）のアルキル基を表す。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル、ペンチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基が挙げられる。なお、上記化４で表される環状基では、環構造から延びる単結合と酸置換基との間でエステル結合が形成される。Ｒ６の具体例としては、例えば、１−メチル−１−シクロヘキシル基、イソボルニル（ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ）基、２−メチル−２−イソボルニル基、２−メチル−２−アダマンチル基、テトラヒドロフラニル（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎｙｌ）基、テトラヒドロピラノイル（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｙｒａｎｏｙｌ）基、３−オクソシクロヘキサノイル（３−ｏｘｏｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｎｙｌ）基、メバロンラクトニル（ｍｅｖａｌｏｎｉｃ ｌａｃｔｏｎｙｌ）基、１−エトキシエチル基、１−ｔ−ブトキシエチル基等が挙げられる。また、他のＲ６としては、例えば、下記化５で表されるジシクロプロピルメチル基（Ｄｃｐｍ）、ジメチルシクロプロピルメチル基（Ｄｍｃｐ）等が挙げられる。
【００５７】
【化５】
【００５８】
また、モノマーには、上記のモノマーに代えて、または、上記のモノマーとともに架橋性モノマー（架橋剤）を用いることもできる。この架橋性モノマーは、後述する触媒前駆体の存在下で、架橋反応を生じ得る化合物である。架橋性モノマーを用いることにより、次のような利点がある。すなわち、架橋性モノマーは、より速く重合するので、コア層１１０の形成（プロセス）に要する時間を短縮することができる。また、架橋性モノマーは、加熱しても蒸発し難くいので、蒸気圧の上昇を抑えることができる。さらに、架橋性モノマーは、耐熱性に優れるため、コア層１１０の耐熱性を向上させることができる。
【００５９】
このうち、架橋性ノルボルネン系モノマーは、前記構造式Ａで表されるノルボルネン系部位（ノルボルネン系二重結合）を含む化合物である。架橋性ノルボルネン系モノマーとしては、連続多環環系（ｆｕｓｅｄ ｍｕｌｔｉｃｙｃｌｉｃ ｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ）の化合物と、連結多環環系（ｌｉｎｋｅｄ ｍｕｌｔｉｃｙｃｌｉｃ ｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ）の化合物とがある。連続多環環系の化合物（連続多環環系の架橋性ノルボルネン系モノマー）としては、下記化合物が挙げられる。
【００６０】
【化６】
【００６１】
上式中、Ｙは、メチレン（−ＣＨ２−）基を表し、ｍは、０〜５の整数を表わす。ただし、ｍが０である場合、Ｙは、単結合である。なお、簡略化のため、ノルボルナジエン（ｎｏｒｂｏｒｎａｄｉｅｎｅ）は、連続多環環系に含まれ、重合性ノルボルネン系二重結合を含むものと考えることとする。この連続多環環系の化合物の具体例としては、下記化合物が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００６２】
【化７】
【００６３】
一方、連結多環環系の化合物（連結多環環系の架橋性ノルボルネン系モノマー）としては、下記化合物が挙げられる。
【００６４】
【化８】
【００６５】
上式中、ａは、それぞれ独立して、単結合または二重結合を表し、ｍは、それぞれ独立して、０〜５の整数を表し、Ｒ９は、それぞれ独立して二価の炭化水素基、二価のエーテル基または二価のシリル基を表す。また、ｎは、０または１である。ここで、二価の置換基とは、端部にノルボルネン構造に結合し得る結合手を２つ有する基のことを言う。二価の炭化水素基（ハイドロカルビル基）の具体例としては、一般式：−（ＣｄＨ２ｄ）−で表されるアルキレン基（ｄは、好ましくは１〜１０の整数を表す。）と、二価の芳香族基（アリール基）とが挙げられる。二価のアルキレン基としては、直鎖状または分岐状の炭素数１〜１０（Ｃ１〜Ｃ１０）のアルキレン基が好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基が挙げられる。なお、分岐アルキレン基は、主鎖の水素原子が、直鎖状または分岐状のアルキル基で置換されたものである。一方、二価の芳香族基としては、二価のフェニル基、二価のナフチル基が好ましい。また、二価のエーテル基は、−Ｒ１０−Ｏ−Ｒ１０−で表される基である。ここで、Ｒ１０は、それぞれ独立して、Ｒ９と同じものを表す。この連結多環環系の化合物の具体例としては、下記化９、化１０、化１１、化１２、化１３で表される化合物の他、化１４、化１５で表されるフッ素含有化合物（フッ素含有架橋性ノルボルネン系モノマー）が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００６６】
【化９】
【００６７】
【化１０】
【００６８】
この化１０で表される化合物は、ジメチルビス［ビシクロ［２．２．１］へプト−２−エン−５−メトキシ］シランであり、またの命名では、ジメチルビス（ノルボルネンメトキシ）シラン（「ＳｉＸ」と略される。）と呼ばれる。
【００６９】
【化１１】
【００７０】
上式中、ｎは、０〜４の整数を表す。
【００７１】
【化１２】
【００７２】
【化１３】
【００７３】
上式中、ｍおよびｎは、それぞれ、１〜４の整数を表す。
【００７４】
【化１４】
【００７５】
【化１５】
【００７６】
各種の架橋性ノルボルネン系モノマーの中でも、特に、ジメチルビス（ノルボルネンメトキシ）シラン（ＳｉＸ）が好ましい。ＳｉＸは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位および／またはアラルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーに対して十分に低い屈折率を有する。このため、後述する第１の紫外光を照射する照射領域の屈折率を確実に低くして、クラッド部１０２とすることができる。また、コア部１０１とクラッド部１０２との間における屈折率差を大きくすることができ、コア層１１０の特性（光伝送性能）の向上を図ることができる。なお、以上のようなモノマーは、単独または任意に組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００７７】
プロカタリストは、前記のモノマーの反応（重合反応、架橋反応等）を開始させ得る物質であり、第１の紫外光の照射により活性化した第１の光酸発生剤の作用により、活性化温度が変化する物質である。
【００７８】
このプロカタリスト（触媒前駆体ともいう）としては、第１の紫外光の照射に伴って活性化温度が変化（上昇または低下）するものであれば、いかなる化合物を用いてもよいが、特に、第１の紫外光の照射に伴って活性化温度が低下するものが好ましい。これにより、比較的低温による加熱処理でコア層１１０を形成することができ、他の層に不要な熱が加わって、光導波路の特性（光伝送性能）が低下するのを防止することができる。
【００７９】
このようなプロカタリストとしては、下記式（Ｉａ）および（Ｉｂ）で表わされる化合物の少なくとも一方を含む（主とする）ものが好適に用いられる。
（Ｅ（Ｒ）３）２Ｐｄ（Ｑ）２ （Ｉａ）
［（Ｅ（Ｒ）３）ａＰｄ（Ｑ）（ＬＢ）ｂ］ｐ［ＷＣＡ］ｒ （Ｉｂ）
式Ｉａ、Ｉｂ中、それぞれ、Ｅ（Ｒ）３は、第１５族の中性電子ドナー配位子を表し、Ｅは、周期律表の第１５族から選択される元素を表し、Ｒは、水素原子（またはその同位体の１つ）または炭化水素基を含む部位を表し、Ｑは、カルボキシレート、チオカルボキシレートおよびジチオカルボキシレートから選択されるアニオン配位子を表す。また、式Ｉｂ中、ＬＢは、ルイス塩基を表し、ＷＣＡは、弱配位アニオンを表し、ａは、１〜３の整数を表し、ｂは、０〜２の整数を表し、ａとｂとの合計は、１〜３であり、ｐおよびｒは、パラジウムカチオンと弱配位アニオンとの電荷のバランスをとる数を表す。
【００８０】
式Ｉａに従う典型的なプロカタリストとしては、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（ｉ−Ｐｒ）３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２、Ｐｄ（Ｏ２ＣＣＭｅ３）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｐ）３）２、Ｐｄ（Ｏ２ＣＣＦ３）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２、Ｐｄ（Ｏ２ＣＣ６Ｈ５）３（Ｐ（Ｃｙ）３）２が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。ここで、Ｃｐは、シクロペンチル（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｙｌ）基を表し、Ｃｙは、シクロヘキシル基を表す。
【００８１】
また、式Ｉｂで表されるプロカタリストとしては、ｐおよびｒが、それぞれ１および２の整数から選択される化合物が好ましい。このような式Ｉｂに従う典型的なプロカタリストとしては、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２が挙げられる。ここで、Ｃｙは、シクロヘキシル基を表し、Ａｃは、アセチル基を表す。
【００８２】
これらのプロカタリストは、モノマーを効率よく反応（ノルボルネン系モノマーの場合、付加重合反応によって効率よく重合反応や架橋反応等）することができる。
【００８３】
また、活性化温度が低下した状態（活性潜在状態）において、プロカタリストとしては、その活性化温度が本来の活性化温度よりも１０〜８０℃程度（好ましくは、１０〜５０℃程度）低くなるものが好ましい。これにより、コア部１０１とクラッド部１０２との間の屈折率差を確実に生じさせることができる。かかるプロカタリストとしては、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（ｉ−Ｐｒ）３）２およびＰｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２のうちの少なくとも一方を含む（主とする）ものが好適である。なお、以下では、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（ｉ−Ｐｒ）３）２を「Ｐｄ５４５」と、また、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２を「Ｐｄ７８５」と略すことがある。
【００８４】
コアフィルム材料１００の形成に際しては、上記ポリマー、第１の光酸発生剤その他所要の添加剤を含むコア用ワニスを調製する。コア用ワニスの調製に用いる溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン、メシチレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒等の各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
【００８５】
また、必要に応じて、コア用ワニスに増感剤を添加してもよい。増感剤は、第１の紫外光に対する第１の光酸発生剤の感度を増大して、その活性化（反応または分解）に要する時間やエネルギーを減少させる機能や、その活性化に適する波長に第１の紫外光の波長を変化させる機能を有するものである。このような増感剤としては、光酸発生剤の感度や増感剤の吸収のピーク波長等に応じて適宜選択され、特に限定されないが、例えば、９，１０−ジブトキシアントラセン（ＣＡＳ番号第７６２７５−１４−４番）のようなアントラセン類、キサントン類、アントラキノン類、フェナントレン類、クリセン類、ベンツピレン類、フルオラセン類（ｆｌｕｏｒａｎｔｈｅｎｅｓ）、ルブレン類、ピレン類、インダンスリーン類、チオキサンテン−９−オン類（ｔｈｉｏｘａｎｔｈｅｎ−９−ｏｎｅｓ）等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いられる。増感剤の具体例としては、２−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、４−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、フェノチアジン（ｐｈｅｎｏｔｈｉａｚｉｎｅ）またはこれらの混合物が挙げられる。なお、９，１０−ジブトキシアントラセン（ＤＢＡ）は、日本国神奈川県の川崎化成工業株式会社から入手が可能である。コア用ワニス中の増感剤の含有量は、特に限定されないが、０．０１質量％以上であるのが好ましく、０．５質量％以上であるのがより好ましく、１質量％以上であるのがさらに好ましい。なお、上限値は５質量％以下であるのが好ましい。
【００８６】
さらに、必要に応じて、コア用ワニスに酸化防止剤を添加してもよい。これにより、望ましくないフリーラジカルの発生や、ポリマーの自然酸化を防止することができる。その結果、得られたコア層１１０の特性の向上を図ることができる。この酸化防止剤としては、ニューヨーク州タリータウンのＣｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から入手可能なＣｉｂａ（登録商標、以下同様である。） ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標、以下同様である。） １０７６およびＣｉｂａ ＩＲＧＡＦＯＳ（登録商標、以下同様である。） １６８が好適に用いられる。また、他の酸化防止剤として、例えば、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標、以下同様である。） １２９、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ １３３０、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０、Ｃｉｂａ Ｃｙａｎｏｘ（登録商標、以下同様である。） １７９０、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標） ３１１４、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ ３１２５等を用いることもできる。
【００８７】
コア用ワニスは、後述する塗布法および所期の膜厚に応じて、粘度（常温）が好ましくは１００〜１００００ｃＰ程度、より好ましくは１５０〜５０００ｃＰ程度、さらに好ましくは２００〜３５００ｃＰ程度になるように適宜溶媒量を調節することにより調製することができる。
【００８８】
上記のコア用ワニスを支持基板上に塗布することによりコアフィルム材料１００を形成することができる。支持基板としては、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、石英基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等が用いられる。塗布法としては、例えば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法等の方法が挙げられるが、これらに限定はされない。塗膜の厚さに特に限定はないが、乾燥前の状態で５〜２００μｍ程度、好ましくは１５〜１２５μｍ程度、より好ましくは２５〜１００μｍ程度とすればよい。
【００８９】
次いで、塗膜中の溶媒を除去（脱溶媒）、すなわち、乾燥することによりコアフィルム材料１００を得ることができる。脱溶媒（乾燥）の方法としては、例えば、加熱、大気圧または減圧下での放置、不活性ガス等の噴き付け（ブロー）等の方法が挙げられるが、例えばホットプレートを用いた加熱による方法が好ましい。これにより、比較的容易かつ短時間での脱溶媒が可能となる。加熱する場合、加熱温度は、２５〜６０℃程度であるのが好ましく、３０〜４５℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、１５〜６０分程度であるのが好ましく、１５〜３０分程度であるのがより好ましい。
【００９０】
得られたコアフィルム材料１００は、上記支持基板から剥離することなく第１の紫外光を選択的に照射することができる。第１の紫外光を選択的に照射する方法として、開口（窓）が形成されたマスク（マスキング）１２０を用意し、このマスク１２０を介して、コアフィルム材料１００に対して第１の紫外光を照射することができる。図７に示す例では、第１の紫外光の照射領域がクラッド部１０２となる。したがって、マスク１２０には、形成すべきクラッド部１０２のパターンと等価な開口（窓）が形成されている。この開口は、照射する第１の紫外光が透過する透過部を形成するものである。
【００９１】
マスク１２０は、予め形成（別途形成）されたもの（例えばプレート状のもの）でも、コアフィルム材料１００上に例えば気相成膜法や塗布法により形成されたものでもよい。マスク１２０として好ましいものの例としては、石英ガラスやＰＥＴ基材等で作製されたフォトマスク、ステンシルマスク、気相成膜法（蒸着、スパッタリング等）により形成された金属薄膜等が挙げられるが、これらの中でもフォトマスクやステンシルマスクを用いるのが特に好ましい。微細なパターンを精度良く形成することができるとともに、ハンドリングがし易く、生産性の向上に有利であるからである。
【００９２】
用いる第１の紫外光は、第１の光酸発生剤に対して光化学的な反応（変化）を生じさせ得るものであればよい。特に、第１の紫外光は、用いた第１の光酸発生剤の種類、また増感剤を含有する場合には増感剤の種類等によって適宜選択され、波長２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものを使用することが好ましい。また、第１の紫外光の照射量は、０．１〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．２〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．２〜３Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。これにより、第１の光酸発生剤を確実に活性化させることができる。
【００９３】
マスク１２０を介して、第１の紫外光をコアフィルム材料１００に照射すると、第１の紫外光が照射された照射領域内に存在する離脱剤は、第１の紫外光の作用により反応（結合）または分解して、カチオン（プロトンまたは他の陽イオン）と、弱配位アニオン（ＷＣＡ）とを遊離（発生）する。そして、カチオンは、離脱性基そのものを主鎖から離脱させるか、または、離脱性基の分子構造の途中から切断する（フォトブリーチ）。これにより、照射領域では、未照射領域よりも完全な状態の離脱性基の数が減少し、第１の屈折率より低い第２の屈折率へと低下する。なお、このとき、未照射領域９４０の屈折率は、第１の屈折率が維持される。このようにして、照射領域と未照射領域との間に屈折率差（第２の屈折率＜第１の屈折率）が生じて、コア部１０１（未照射領域）とクラッド部１０２（照射領域）とが形成される。なお、この場合、第１の紫外光の照射量は、０．１〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．３〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．６〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。これにより、離脱剤を確実に活性化させることができる。
【００９４】
次いで、必要に応じて、コアフィルム材料１００に対して加熱処理を施す。加熱処理により、ポリマーから離脱（切断）された離脱性基が、例えば、照射領域から除去され、あるいはポリマー内において再配列または架橋する。さらに、このとき、クラッド部１０２（照射領域）に残存する離脱性基の一部がさらに離脱（切断）すると考えられる。したがって、このような加熱処理を施すことにより、コア部１０１とクラッド部１０２との間の屈折率差をより大きくすることができる。この加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、７０〜１９５℃程度であるのが好ましく、８５〜１５０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、照射領域から離脱（切断）された離脱性基を十分に除去し得るに設定され、特に限定されないが、０．５〜３時間程度であるのが好ましく、０．５〜２時間程度であるのがより好ましい。また、必要に応じて、１回または複数回の加熱処理（例えば、１５０〜２００℃×１〜８時間程度）の工程を追加することもできる。なお、例えば、加熱処理を施す前の状態で、コア部１０１とクラッド部１０２との間に十分な屈折率差が得られている場合等には、このような加熱工程を省略することができる。以上の工程を経て、コア部１０１とクラッド部１０２とを含むコア層１１０が形成される。その後、コア層１１０を支持基板から剥離する。
【００９５】
好ましい態様では、コア部１０１とクラッド部１０２とが、主鎖と主鎖から分岐し、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基とを有するノルボルネン系ポリマーを主材料として構成され、コア部１０１とクラッド部１０２とは、主鎖に結合した状態の離脱性基の数が異なることにより、それらの屈折率が異なっている。
【００９６】
コアフィルム材料１００が、上記ポリマーと相溶し、かつ、上記ポリマーと異なる屈折率を有するモノマーおよびプロカタリストをさらに含有する場合には、マスク１２０を介して、第１の紫外光をコアフィルム材料１００に照射すると、第１の紫外光が照射された照射領域内に存在する第１の光酸発生剤は、第１の紫外光の作用により反応または分解して、カチオン（プロトンまたは他の陽イオン）と、弱配位アニオン（ＷＣＡ）とを遊離（発生）する。そして、これらのカチオンや弱配位アニオンは、照射領域内に存在するプロカタリストの分子構造に変化（分解）を生じさせ、これを活性潜在状態（潜在的活性状態）に変化させる。ここで、活性潜在状態（または潜在的活性状態）のプロカタリストとは、本来の活性化温度より活性化温度が低下しているが、温度上昇がないと、すなわち、室温程度では、照射領域内においてモノマーの反応を生じさせることができない状態にある触媒前駆体のことを言う。したがって、第１の紫外光照射後においても、例えば−４０℃程度で、コアフィルム材料１００を保管すれば、モノマーの反応を生じさせることなく、その状態を維持することができる。このため、第１の紫外光照射後のコアフィルム材料１００を複数用意しておき、これらに一括して加熱処理を施すことにより、コア層１１０を得ることができる点で利便性が高い。
【００９７】
なお、第１の紫外光として、レーザー光のように指向性の高い光を用いる場合には、マスク１２０の使用を省略してもよい。
【００９８】
次いで、コアフィルム材料１００に対して加熱処理（第１の加熱処理）を施す。これにより、照射領域内では、活性潜在状態のプロカタリストが活性化して（活性状態となって）、モノマーの反応（重合反応や架橋反応）が生じる。そして、モノマーの反応が進行すると、照射領域内におけるモノマー濃度が徐々に低下する。これにより、照射領域と未照射領域との間には、モノマー濃度に差が生じ、これを解消すべく、未照射領域からモノマーが拡散して照射領域に集まってくる。その結果、照射領域では、モノマーやその反応物（重合体、架橋構造や分岐構造）が増加し、当該領域の屈折率にモノマー由来の構造が大きく影響を及ぼすようになり、第１の屈折率より低い第２の屈折率へと低下する。なお、モノマーの重合体としては、主に付加（共）重合体が生成する。一方、未照射領域では、当該領域から照射領域にモノマーが拡散することにより、モノマー量が減少するため、当該領域の屈折率にポリマーの影響が大きく現れるようになり、第１の屈折率より高い第３の屈折率へと上昇する。このようにして、照射領域と未照射領域との間に屈折率差（第２の屈折率＜第３の屈折率）が生じて、コア部１０１（未照射領域）とクラッド部１０２（照射領域）とが形成される。
【００９９】
この加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、３０〜８０℃程度であるのが好ましく、４０〜６０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、照射領域内におけるモノマーの反応がほぼ完了するように設定するのが好ましく、具体的には、０．１〜２時間程度であるのが好ましく、０．１〜１時間程度であるのがより好ましい。
【０１００】
次いで、コアフィルム材料１００に対して第２の加熱処理を施す。これにより、未照射領域および／または照射領域に残存するプロカタリストを、直接または第１の光酸発生剤の活性化を伴って、活性化させる（活性状態とする）ことにより、各領域に残存するモノマーを反応させる。このように、各領域に残存するモノマーを反応させることにより、得られるコア部１０１およびクラッド部１０２の安定化を図ることができる。
【０１０１】
この第２の加熱処理における加熱温度は、プロカタリストまたは第１の光酸発生剤を活性化し得る温度であればよく、特に限定されないが、７０〜１００℃程度であるのが好ましく、８０〜９０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、０．５〜２時間程度であるのが好ましく、０．５〜１時間程度であるのがより好ましい。
【０１０２】
次いで、コアフィルム材料１００に対して第３の加熱処理を施す。これにより、得られるコア層１１０に生じる内部応力の低減や、コア部１０１およびクラッド部１０２の更なる安定化を図ることができる。
【０１０３】
この第３の加熱処理における加熱温度は、第２の加熱処理における加熱温度より２０℃以上高く設定するのが好ましく、具体的には、９０〜１８０℃程度であるのが好ましく、１２０〜１６０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、０．５〜２時間程度であるのが好ましく、０．５〜１時間程度であるのがより好ましい。以上の工程を経て、コア部１０１とクラッド部１０２とを含むコア層１１０が形成される。その後、コア層１１０を支持基板から剥離する。
【０１０４】
クラッド層２１０を形成するためのクラッドフィルム材料２００としては、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体、複合体（積層体）など）用いることができる。これらのうち、特に耐熱性に優れるという点で、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂、またはそれらを含むもの（主とするもの）を用いるのが好ましく、特に、ノルボルネン系樹脂（ノルボルネン系ポリマー）を主とするものが好ましい。
【０１０５】
ノルボルネン系ポリマーは、極めて耐熱性が高いため、これをクラッド層２１０の構成材料として使用する光導波路２４０では、光導波路２４０に導体層（図示なし）を形成する際、該導体層を加工して配線を形成する際、光学素子を実装する際等に加熱されたとしても、クラッド層２１０が軟化して、変形するのを防止することができる。また、ノルボルネン系ポリマーは、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化等を生じ難いクラッド層２１０を得ることができる。さらに、ノルボルネン系ポリマーまたはその原料であるノルボルネン系モノマーは、比較的安価であり、入手が容易であることからも好ましい。
【０１０６】
クラッド層２１０の材料として、ノルボルネン系ポリマーを主とするものを用いると、コア層１１０の構成材料として好適に用いられる材料と同種となるため、コア層１１０との密着性がさらに高いものとなり、クラッド層２１０とコア層１１０との間での層間剥離を防止することができる。このようなことから、耐久性に優れた光導波路２４０が得られる。
【０１０７】
このようなノルボルネン系ポリマーとしては、例えば、（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体、（２）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、（３）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体のような付加重合体、（４）ノルボルネン型モノマーの開環（共）重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（５）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（６）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加したポリマーのような開環重合体が挙げられる。これらの重合体としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体等が挙げられる。
【０１０８】
これらのノルボルネン系ポリマーは、例えば、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、ＲＯＭＰと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤（例えば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤）を用いた重合等、公知のすべての重合方法で得ることができる。これらの中でも、ノルボルネン系ポリマーとしては、付加（共）重合体が好ましい。このものは、透明性、耐熱性および可撓性に富むことからも好ましい。特に、ノルボルネン系ポリマーは、重合性基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位や、アリール基を含む置換基を有するノルボンネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。
【０１０９】
重合性基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、クラッド層２１０において、ノルボルネン系ポリマーの少なくとも一部のものの重合性基同士を、直接または架橋剤を介して架橋させることができる。また、重合性基の種類、架橋剤の種類、コア層１１０に用いるポリマーの種類等によっては、このノルボルネン系ポリマーとコア層１１０に用いるポリマーとを架橋させることもできる。換言すれば、かかるノルボルネン系ポリマーは、その少なくとも一部のものが重合性基において架橋しているのが好ましい。その結果、クラッド層２１０自体の強度や、クラッド層２１０とコア層１１０との密着性の更なる向上を図ることができる。
【０１１０】
このような重合性基を含むノルボルネンの繰り返し単位としては、エポキシ基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位、（メタ）アクリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位、および、アルコキシシリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位がのうちの少なくとも１種が好適である。これらの重合性基は、各種重合性基の中でも、反応性が高いことから好ましい。また、このような重合性基を含むノルボルネンの繰り返し単位を、２種以上含むものを用いれば、架橋密度をさらに向上させることができ、前記効果がより顕著となる。
【０１１１】
一方、アリール基を含む置換基を有するノルボンネンの繰り返し単位を含むことにより、アリール基は、疎水性が極めて高いため、クラッド層２１０の吸水による寸法変化等をより確実に防止することができる。また、アリール基は、脂溶性（親油性）に優れ、前述したようなコア層１１０に用いられるポリマーとの親和性が高いため、クラッド層２１０とコア層１１０との間での層間剥離をより確実に防止することができ、より耐久性に優れた光導波路２４０が得られる。
【０１１２】
さらに、ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。なお、アルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系ポリマーは、柔軟性が高くなるため、クラッド層２１０に高いフレキシビリティ（可撓性）を付与することができる。
【０１１３】
また、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、前述したような波長領域（特に、８５０ｎｍ付近の波長領域）の光に対する透過率が優れることからも好ましい。
【０１１４】
なお、クラッド層２１０に用いるノルボルネン系ポリマーは、比較的屈折率の低いものが好適であるのに対して、アリール基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むと、一般に屈折率が高くなる傾向を示すが、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、屈折率の上昇を防止することもできる。
【０１１５】
このようなことから、クラッド層２１０に用いるノルボルネン系ポリマーとしては、下記化１６〜１９や、化２３で表されるものが好適である。
【０１１６】
【化１６】
【０１１７】
上式中、Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、ａは、０〜３の整数を表し、ｂは、１〜３の整数を表し、ｐ／ｑが２０以下である。上記化１６で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒが炭素数４〜１０のアルキル基であり、ａおよびｂがそれぞれ１である化合物、例えば、ブチルボルネンとメチルグリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとメチルグリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとメチルグリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。
【０１１８】
【化１７】
【０１１９】
上式中、Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を表し、ａは、０〜３の整数を表し、ｐ／ｑが２０以下である。上記化１７で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒが炭素数４〜１０のアルキル基であり、ａが１である化合物、例えば、ブチルボルネンとアクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとアクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー、デシルノルボルネンとアクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー等が好ましい。
【０１２０】
【化１８】
【０１２１】
上式中、Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｘは、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基を表し、ａは、０〜３の整数を表し、ｐ／ｑが２０以下である。上記化２０で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒが炭素数４〜１０のアルキル基であり、ａが１または２、Ｘがメチル基またはエチル基である化合物、例えば、ブチルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、デシルノルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、ブチルボルネンとトリエトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとトリエトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとトリエトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、ブチルボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。
【０１２２】
【化１９】
【０１２３】
上式中、Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立して、下記化２２〜２４で表される置換基を表すが、同時に同一の置換基であることはない。また、ｐ／ｑ＋ｒが２０以下である。
【０１２４】
【化２０】
【０１２５】
上式中、ａは、０〜３の整数を表し、ｂは、１〜３の整数を表す。
【０１２６】
【化２１】
【０１２７】
上式中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を表し、ａは、０〜３の整数を表す。
【０１２８】
【化２２】
【０１２９】
上式中、Ｘは、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基を表し、ａは、０〜３の整数を表す。上記化１９で表されるノルボルネン系ポリマーとしては、例えば、ブチルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、アクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルと、ノルボルネニルエチルトリメトキシシラン、トリエトキシシリルノルボルネンまたはトリメトキシシリルノルボルネンのいずれかとのターポリマー、ブチルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、アクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルと、メチルグリシジルエーテルノルボルネンとのターポリマー、ブチルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、メチルグリシジルエーテルノルボルネン、ノルボルネニルエチルトリメトキシシラン、トリエトキシシリルノルボルネンまたはトリメトキシシリルノルボルネンのいずれかとのターポリマー等が挙げられる。
【０１３０】
【化２３】
【０１３１】
上式中、Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ２は、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、Ａｒは、アリール基を表し、Ｘ１は、酸素原子またはメチレン基を表し、Ｘ２は、炭素原子またはシリコン原子を表し、ａは、０〜３の整数を表し、ｃは、１〜３の整数を表し、ｐ／ｑが２０以下である。上記化２３で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒが炭素数４〜１０のアルキル基であり、Ｘ１が酸素原子、Ｘ２がシリコン原子、Ａｒがフェニル基、Ｒ２がメチル基、ａが１、ｃが２である化合物、例えば、ブチルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマー、デシルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマー等や、Ｒが炭素数４〜１０のアルキル基であり、Ｘ１がメチレン基、Ｘ２が炭素原子、Ａｒがフェニル基、Ｒ２が水素原子、ａが０、ｃが１である化合物、例えば、ブチルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。また、ｐ／ｑまたはｐ／ｑ＋ｒは、２０以下であればよいが、１５以下であるのが好ましく、０．１〜１０程度がより好ましい。これにより、複数種のノルボルネンの繰り返し単位を含む効果が如何なく発揮される。
【０１３２】
以上のようなノルボルネン系ポリマーは、前述した特性に加えて、比較的低い屈折率のものであり、かかるノルボルネン系ポリマーを主材料としてクラッド層２１０を構成することにより、光導波路２４０の光伝送性能をより向上させることができる。
【０１３３】
なお、ノルボルネン系ポリマーが、（メタ）アクリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含む場合、（メタ）アクリル基同士は、加熱により比較的容易に架橋（重合）させることができるが、クラッドフィルム材料中に、ラジカル発生剤を混合することにより、（メタ）アクリル基同士の架橋反応を促進することができる。
【０１３４】
ラジカル発生剤としては、例えば、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１，１−ビス（ｔ−ブチルペロキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等が好適に用いられる。
【０１３５】
また、ノルボルネン系ポリマーが、エポキシ基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位や、アルコキシシリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含む場合、これらの重合性基同士を直接架橋させるためには、クラッドフィルム材料中に、前述した光酸発生剤を混合しておき、この物質の作用により、エポキシ基やアルコキシシリル基を架橋させればよい。
【０１３６】
一方、エポキシ基同士、（メタ）アクリル基同士やアルコキシシリル基同士を架橋剤を介して架橋させるためには、さらに、クラッドフィルム材料中に、架橋剤として、各重合性基に対応する重合性基を少なくとも１つを有する化合物を混合するようにすればよい。
【０１３７】
エポキシ基を有する架橋剤としては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（γ−ＧＰＳ）、シリコーンエポキシ樹脂等が好適に用いられる。（メタ）アクリル基を有する架橋剤としては、例えば、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラントリシクロ［５．２．１．０２，６］デカンジメタノールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート等が好適に用いられる。アルコキシシリル基を有する架橋剤としては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシランのようなシランカップリング剤等が好適に用いられる。
【０１３８】
また、クラッドフィルム材料２００中に、各種の添加剤を添加（混合）するようにしてもよい。例えば、クラッドフィルム材料２００中には、前記コアフィルム材料１００で挙げたモノマーおよびプロカタリストを混合してもよい。これにより、クラッド層２１０中において、モノマーを反応させて、クラッド層２１０の屈折率を変化させることができる。特に、モノマーとしては、架橋性モノマーを含むものを用いると、クラッド層２１０において、ノルボルネン系ポリマーの少なくとも一部のものを、架橋性モノマーを介して架橋させることができる。また、架橋剤の種類、コア層１１０に用いるポリマーの種類等によっては、このノルボルネン系ポリマーとコア層１１０に用いるポリマーとを架橋させることもできる。
【０１３９】
その他の添加剤としては、前述したような酸化防止剤が挙げられる。酸化防止剤を混合することにより、クラッドフィルム材料２００（ノルボルネン系ポリマー）の酸化による劣化を防止することができる。
【０１４０】
クラッドフィルム材料２００に含まれる第２の光酸発生剤としては、紫外光における吸収極大波長（第２の吸収極大波長）が第１の光酸発生剤の第１の吸収極大波長とは異なるものが用いられる。第１の吸収極大波長より第２の吸収極大波長の方が長いことが好ましく、特に第１の吸収極大波長が３００ｎｍ未満であり、かつ、第２の吸収極大波長が３００ｎｍ以上であることがより好ましい。
【０１４１】
このような第２の光酸発生剤としては、例えば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸塩やヘキサフルオロアンチモン酸塩の他、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ガリウム酸塩、アルミン酸塩類、アンチモン酸塩類、他のホウ酸塩類、ガリウム酸塩類、カルボラン類、ハロカルボラン類等が挙げられる。
【０１４２】
このような第２の光酸発生剤の市販品としては、例えば、日本国東京の東洋インキ製造株式会社から入手可能な「ＴＡＧ−３８２」、日本国東京のみどり化学工業株式会社より入手可能な「ＮＡＩ−１０５（ＣＡＳ番号第８５３４２−６２−７番）」等が挙げられる。
【０１４３】
第２の光酸発生剤として、ＴＡＧ−３８２を用いる場合、第２の紫外光の照射手段として、高圧水銀ランプまたはメタルハライドランプが好適に用いられる。これにより、クラッドフィルム材料２００に対して、３００ｎｍ以上の十分なエネルギーの紫外光を供給することができ、ＴＡＧ−３８２を効率よく分解して、上記の酸を発生させることができる。
【０１４４】
クラッドフィルム材料２００の形成に際しては、上記ポリマー、第２の光酸発生剤その他所要の添加剤を含むクラッド用ワニスを調製する。クラッド用ワニスの調製に用いる溶媒としては、上述のコア用ワニスの調製に用いる溶媒と同一のものが挙げられる。また、必要に応じて、クラッド用ワニスに、第２の紫外光に対する第２の光酸発生剤の感度を増大して、その活性化（反応または分解）に要する時間やエネルギーを減少させる機能や、その活性化に適する波長に第２の紫外光の波長を変化させる機能を有する増感剤を添加してもよい。このような増感剤としては、上述のコア用ワニスに添加される増感剤と同一のものが挙げられる。さらに、必要に応じて、クラッド用ワニスに、望ましくないフリーラジカルの発生や、ポリマーの自然酸化を防止する酸化防止剤を添加してもよい。このような酸化防止剤としては、上述のコア用ワニスに添加される酸化防止剤と同一のものが挙げられる。
【０１４５】
クラッド用ワニスは、後述する塗布法および所期の膜厚に応じて、粘度（常温）が好ましくは１００〜１００００ｃＰ程度、より好ましくは１５０〜５０００ｃＰ程度、さらに好ましくは２００〜３５００ｃＰ程度になるように適宜溶媒量を調節することにより調製することができる。
【０１４６】
上記のクラッド用ワニスを支持基板上に塗布することによりクラッドフィルム材料２００を形成することができる。支持基板としては、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、石英基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等が用いられる。塗布法としては、例えば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法等の方法が挙げられるが、これらに限定はされない。塗膜の厚さに特に限定はないが、乾燥前の状態で５〜２００μｍ程度、好ましくは１０〜１００μｍ程度、より好ましくは１５〜６５μｍ程度とすればよい。
【０１４７】
次いで、塗膜中の溶媒を除去（脱溶媒）、すなわち、乾燥することによりクラッドフィルム材料２００を得ることができる。脱溶媒（乾燥）の方法としては、例えば、加熱、大気圧または減圧下での放置、不活性ガス等の噴き付け（ブロー）等の方法が挙げられるが、例えばホットプレートを用いた加熱による方法が好ましい。これにより、比較的容易かつ短時間での脱溶媒が可能となる。加熱する場合、加熱温度は、２５〜６０℃程度であるのが好ましく、３０〜４５℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、１５〜６０分程度であるのが好ましく、１５〜３０分程度であるのがより好ましい。
【０１４８】
得られたクラッドフィルム材料２００は、上記支持基板から剥離され、その後コア層１１０の片面または両面に接触させて相互に熱圧着させる。熱圧着には、例えばラミネータを便利に用いることができる。後照射法によると、熱圧着されるクラッドフィルム材料２００は紫外光未照射のＴｇの低い状態にあるため、コア部に設けた中空ミラー構造体が潰されないような低温・低圧において熱圧着工程を実施することができる。熱圧着の温度としては、一般に８０〜１３０℃、好ましくは１００〜１２０℃の範囲に設定すればよい。熱圧着の圧力としては、一般に０．１〜１０ＭＰａ、好ましくは０．１〜４ＭＰａの範囲に設定すればよい。なお、熱圧着に際して、クラッドフィルム材料２００に含まれる第２の光酸発生剤から酸が放出されることはない。
【０１４９】
上述の熱圧着工程に際しては、必要に応じて、減圧雰囲気または真空を適用することにより、積層時にクラッドフィルム材料２００とコア層１１０の間に連行されて残留し得る空気等の気体成分を最小限に抑えることが、接触部におけるボイドの発生を抑え、平坦性の良好な積層体２３０を得る上で好ましい。この場合、中空ミラー構造体の内部も減圧空気または真空となるが、クラッド層の陥没等、中空ミラー構造体が変形しない限り、問題はない。減圧雰囲気または真空は、クラッドフィルム材料２００とコア層１１０の接触時に、もしくはクラッドフィルム材料２００とコア層１１０の熱圧着時に、またはこれらの両方に、適用することができる。減圧雰囲気または真空の適用は、真空ラミネート、真空プレス等を採用することにより可能である。
【０１５０】
次いで、積層体２３０の全面に、例えば波長カットフィルター２２０を用いて、第２の吸収極大波長を含むが第１の吸収極大波長は含まない波長の第２の紫外光を照射することにより、クラッドフィルム材料２００をクラッド層２１０へ転化させると共に、コア層１１０とクラッド層２１０との間の密着性を向上させる。例えば、第１の吸収極大波長が３００ｎｍ未満であり、第２の吸収極大波長が３００ｎｍ以上である場合、波長３００ｎｍ以上の第２の紫外光を積層体２３０の全面に照射することができる。第２の紫外光の全面照射により、クラッドフィルム材料２００に含まれる第２の光酸発生剤から酸が放出される。一方、コア層１１０に含まれる第１の光酸発生剤は第２の紫外光には実質的に感応しないため、コア部１０１の屈折率が変化または低下（クラッド化）することはない。第２の光酸発生剤から放出された酸は、クラッドフィルム材料２００の構成ポリマーの重合性基を介した架橋反応を触媒する。例えば、構成ポリマーがエポキシ基を含有する場合、第２の光酸発生剤から放出された酸によりエポキシのカチオン重合が開始し、クラッドフィルム材料２００の内部に架橋構造が形成され、クラッド層２１０の強度が向上する。また、隣接するコア層１１０の構成ポリマーに当該架橋反応に関与し得る重合性基（例、エポキシ基）が含まれる場合、上記カチオン重合がコア層１１０にも及び、クラッド層２１０とコア層１１０との間に架橋構造が形成され、それらの間の密着性が向上する。
【０１５１】
第２の紫外光の照射量は、１０〜１０００Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、１０〜５００Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、１０〜３００Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。これにより、第２の光酸発生剤を確実に活性化させることができる。
【０１５２】
その後、必要に応じて、積層体２３０に対して加熱処理を施してクラッド層２１０の架橋反応を完了させる。この加熱処理は、加圧することなくバッチ処理（オーブン加熱）で複数の積層体２３０を同時に処理することが可能であるため、光導波路２４０の生産性が向上する。加熱温度は、特に限定されないが、１００〜１８０℃程度であるのが好ましく、１２０〜１５０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、架橋（硬化）反応を十分に停止し得るように設定され、特に限定されないが、３０〜１２０分程度であるのが好ましく、４５〜９０分程度であるのがより好ましい。
【実施例】
【０１５３】
以下、本発明をより具体的に説明するための実施例を提供する。
実施例１
１．中空ミラー構造体を有するコア層の調製
＜ヘキシルノルボルネン（ＨｘＮＢ）／ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン（ｄｉＰｈＮＢ）系コポリマーの合成＞
ＨｘＮＢ（ＣＡＳ番号第２２０９４−８３−３番）（９．６３ｇ、０．０５４モル）、ｄｉＰｈＮＢ（ＣＡＳ番号第３７６６３４−３４−３番）（４０．３７ｇ、０．１２６モル）、１−ヘキセン（４．５４ｇ、０．０５４モル）およびトルエン（１５０ｇ）を、ドライボックス内の５００ｍＬ容シーラムボトルに入れて混合し、さらにオイルバスにおいて８０℃に加熱しながら撹拌して溶液とした。この溶液に、Ｐｄ１４４６（１．０４×１０−２ｇ、７．２０×１０−６モル）およびＮ，Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（ＤＡＮＦＡＢＡ）（２．３０×１０−２ｇ、２．８８×１０−５モル）を、それぞれ濃縮ジクロロメタン溶液（０．１ｍＬ）の形態で添加した。添加後の混合物を、マグネチックスターラで８０℃において２時間撹拌した。その後反応混合物（トルエン溶液）をより大きなビーカーに移し変え、これに貧溶媒であるメタノール（１Ｌ）を滴下すると、繊維状の白色固形分が沈殿した。固形分をろ過して集めて６０℃のオーブン内で真空乾燥させたところ、乾燥質量１９．０ｇ（収率３８％）の生成物が得られた。生成物の分子量をゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ：ＴＨＦ溶媒、ポリスチレン換算）で測定したところ、質量平均分子量（Ｍｗ）＝１１８，０００および数平均分子量（Ｍｎ）＝６０，０００であった。生成物を１Ｈ−ＮＭＲで測定し、下記構造式で表されるＨｘＮＢ／ｄｉＰｈＮＢ系コポリマー（ｘ＝０．３２、ｙ＝０．６８、ｎ＝５）であることを同定した。このコポリマーの屈折率をプリズムカップリング法で測定したところ、波長６３３ｎｍにおいて、ＴＥモードが１．５６９５、そしてＴＭモードが１．５６８１であった。
【０１５４】
【化２４】
【０１５５】
＜コア用ワニスの調製＞
イエローライト下、上記ＨｘＮＢ／ｄｉＰｈＮＢ系コポリマーをメシチレンに溶解して１０ｗｔ％のコポリマー溶液（３０ｇ）を調製した。これとは別に、１００ｍＬ容ガラス瓶に、ＨｘＮＢ（４２．０３ｇ、０．２４モル）およびビス−ノルボルネンメトキシジメチルシラン（ＳｉＸ、ＣＡＳ番号第３７６６０９−８７−９番）（７．９７ｇ、０．０２６モル）を入れ、さらに２種類の酸化防止剤［Ｃｉｂａ社製Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（０．５ｇ）およびＩｒｇａｆｏｓ１６８（０．１２５ｇ）］を加えてモノマー酸化防止剤溶液を得た。上記のコポリマー溶液３０．０ｇに、上記のモノマー酸化防止剤溶液３．０ｇと、Ｐｄ（ＰＣｙ３）２（ＯＡｃ）２（Ｐｄ７８５）（４．９５×１０−４ｇ、６．２９×１０−７モル、メチレンクロライド０．１ｍＬ中）と、吸収極大波長２２０ｎｍの第１の光酸発生剤［ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ（登録商標）ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴＯＲ ２０７４（ＣＡＳ番号第１７８２３３−７２−２番）（２．５５×１０−３ｇ、２．５１×１０−６モル、メチレンクロライド０．１ｍＬ中）とを加えて均一に溶解させた後、細孔径０．２μｍのフィルターでろ過してコア用ワニスを調製した。
【０１５６】
＜混信防止クラッド構造を有する交差型導波路コア層の作製＞
厚さ２５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの上に、コア用ワニス１０ｇを注ぎ、これをドクターブレードでほぼ一定の厚さになるように広げてコア用ワニスの塗膜を形成させた（乾燥前の厚さ７０μｍ）。この塗膜をＰＥＴフィルムと共にホットプレート上に配置して５０℃で４５分間加熱することによりトルエンを蒸発させて厚さ５０μｍの乾燥塗膜を得た。この乾燥塗膜に、図５（Ａ）に示したようなコア部に対応する所定の閉口パターン（コア幅５０μｍ：コア本数／縦１２本；横１２本：コアピッチ／縦１２５μｍ；横１２５μｍ：直交形）と、クラッド部および低屈折領域に対応する所定の開口パターン（低屈折領域幅５μｍ）を有するフォトマスクを通して、高圧水銀ランプまたはメタルハライドランプを用いて波長３００ｎｍ未満または３６５ｎｍ以下の第１の紫外光を照射した（照射量５００ｍＪ／ｃｍ２）。照射後の塗膜をオーブンに入れ、最初に５０℃で３０分間、続いて８５℃で３０分間、その後１５０℃で６０分間の加熱処理を施した。最初の５０℃で１０分間加熱した時点で、塗膜内の導波路パターンを目視で確認することができた。加熱処理後、塗膜をＰＥＴフィルムから剥離して、混信防止クラッド構造を有する交差型導波路コア層とした。
【０１５７】
＜エキシマレーザーの調整＞
上記コア層に、中空ミラー構造体を形成するのに先立ち、エキシマレーザー装置（ＡＴＬ LaserTechnik社製、ＡＴＬＥＸ−３００ＳＩ）を以下のように調整した。エキシマレーザー装置に設けられたチャンバー内の圧力を、一旦１０ミリバール以下になるまで排気した後、上記チャンバー内にＡｒＦプレミックスガス（Ａｒ：４．１３％、Ｆ２：０．１７％、ネオンガス：残部）を６５００ミリバールになるまで充填した。上記エキシマレーザー装置において、レーザー光は、レンズを介して集光された後、１０００×１０００μｍの角穴が加工されたステンレスマスクを通ることでさらに縮小投影されて最終的に照射エリアが実質１００×１００μｍになるように調整した。周波数１００Ｈｚでエキシマレーザーを発振させ、（上記マスクを通り）最終的に加工面に到達したレーザー光の出力をパワーメーター（ＯＰＨＩＲ Ｊａｐａｎ株式会社製、ＰＥ５０−ＤＩＦ−Ｕ）で測定したところ、３．５ｍＷであった。
【０１５８】
＜ミラー加工＞
上記コア層（混信防止クラッド構造を有する交差型導波路コア層）（厚さ５０μｍ、コア幅５０μｍ）のミラー加工面とは反対側の面を、粘着性を有する基盤（マジックレジン：トーヨーコーポレーション株式会社製）上に貼り付けた。その基盤を、エキシマレーザー装置の微動ステージ上に配置し、基盤の固定面を吸引して固定した。次いで、３層導波路のコア部の長手方向と微動ステージの可動方向とが一致するようにステージを回転させてアライメントを調整した後、図６（Ａ）に示したような予めパターニング（クラッド化）しておいたミラー構造体を形成すべき部分１８に、レーザー照射エリアを定めた。次いで、コア部のミラー加工部位に、アシストガスとしてＨｅガスを２．０Ｌ／分で流しながら、微動ステージを、ミラー構造体を形成すべき部分１８に沿って５μｍ／秒の速度で移動させ、その間に周波数１００Ｈｚのレーザーを照射した。照射後、その切削面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、切削面に堆積したスミア（炭化したレーザー融除物）はほとんど認められず、切削面は非常に平滑であった。
【０１５９】
２．クラッドフィルム材料の調製
＜デシルノルボルネン（ＤｅＮＢ）／メチルグリシジルエーテルノルボルネン（ＡＧＥＮＢ）系コポリマーの合成＞
ＤｅＮＢ（ＣＡＳ番号第２２０９４−８５−５番）（１６．４ｇ、０．０７モル）、ＡＧＥＮＢ（ＣＡＳ番号第３１８８−７５−８番）（５．４１ｇ、０．０３モル）およびトルエン（５８．０ｇ）を、ドライボックス内の５００ｍＬ容シーラムボトルに入れて混合し、さらにオイルバスにおいて８０℃に加熱しながら撹拌して溶液とした。この溶液に、（η６−トルエン）Ｎｉ（Ｃ６Ｆ５）２（０．６９ｇ、０．００１４モル）のトルエン溶液（５ｇ）を添加した。添加後の混合物を、マグネチックスターラで室温において４時間撹拌した。その混合物に、トルエン（８７．０ｇ）を加えて激しく撹拌した。その後反応混合物（トルエン溶液）をより大きなビーカーに移し変え、これに貧溶媒であるメタノール（１Ｌ）を滴下すると、繊維状の白色固形分が沈殿した。固形分をろ過して集めて６０℃のオーブン内で真空乾燥させたところ、乾燥質量１７．００ｇ（収率８７％）の生成物が得られた。生成物の分子量をＧＰＣ（ＴＨＦ溶媒、ポリスチレン換算）で測定したところ、Ｍｗ＝７５，０００およびＭｎ＝３０，０００であった。生成物を１Ｈ−ＮＭＲで測定し、下記構造式で表されるＤｅＮＢ／ＡＧＥＮＢ系コポリマー（ｘ＝０．７７、ｙ＝０．２３、ｎ＝１０）であることを同定した。このコポリマーの屈折率をプリズムカップリング法で測定したところ、波長６３３ｎｍにおいて、ＴＥモードが１．５１５３、そしてＴＭモードが１．５１５１であった。
【０１６０】
【化２５】
【０１６１】
＜クラッド用ワニスの調製＞
イエローライト下、上記コポリマー１０ｇを脱水トルエンに溶解して２０ｗｔ％のコポリマー溶液（５０ｇ）を調製した。この溶液に、２種類の酸化防止剤［Ｃｉｂａ社製Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（０．０１ｇ）およびＩｒｇａｆｏｓ１６８（０．００２５ｇ）］と吸収極大波長３３５ｎｍの第２の光酸発生剤（東洋インキ製造社製ＴＡＧ−３８２、０．２ｇ）とを加えて均一に溶解させた後、細孔径０．２μｍのフィルターでろ過してクラッド用ワニスを調製した。
【０１６２】
＜クラッドフィルム材料の作製＞
水平台の上に配置した厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムの上に、クラッド用ワニス１０ｇを注ぎ、ドクターブレードでほぼ一定の厚さになるように広げてクラッド用ワニスの塗膜を形成させた（乾燥前の厚さ３０μｍ）。この塗膜をＰＥＴフィルムと共に乾燥機に入れて５０℃で１５分間加熱することによりトルエンを蒸発させて厚さ２０μｍの乾燥塗膜を得た。その後、乾燥塗膜をＰＥＴフィルムから剥離してクラッドフィルム材料とした。
【０１６３】
３．３層光導波路の一括製造
中空ミラー構造体を有する上記コア層（大きさ２０×２０ｃｍ）の各面に上記クラッドフィルム材料（大きさ２５×２５ｃｍ）を１枚ずつ積層した。この３層積層体を、１２０℃に設定されたラミネータに投入して、０．２ＭＰａの圧力下、５分間熱圧着させた。その後３層積層体を室温・常圧に戻し、これと高圧水銀ランプとの間に３００ｎｍ以下の波長を遮蔽する波長カットフィルターとして厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムを配置した。次いで、高圧水銀ランプから波長カットフィルターを通して第２の紫外光を照射した（照射量１００ｍＪ／ｃｍ２）。照射後の３層積層体を、放置することなく直ちに（放置時間０分）乾燥機に入れ、１５０℃で３０分間加熱することにより、クラッドフィルム材料の硬化（クラッド層化）およびコア層／クラッド層間の密着力強化を完了させた。その後、平均厚さ４５μｍの銅層（導体層）と３層積層体の間に両面テープを挿入してロールラミネートによって両者を接合し、下記の評価を行った。
【０１６４】
４．評価
＜伝搬損失＞
得られた３層光導波路の伝搬損失について、レーザーダイオードから発生させた光を、光ファイバを通してコア部の一端から入力し、他端からの出力を測定し、コア部の長さを数段階の長さにカットして、各長さについて光出力を測定するカットバック法で測定した。各長さのコア部での総光損失は、下記式で表される。
総光損失（ｄＢ）＝−１０ｌｏｇ（Ｐｎ／Ｐ０）
上式中、Ｐｎは、Ｐ１、Ｐ２、…Ｐｎの各長さのコア部の他端での測定された出力であり、Ｐ０は、光ファイバをコア部の一端に結合する前の光ファイバの端部における光源の測定出力である。
次に、総光損失のデータの回帰直線は、下記式によって表わされる。
ｙ＝ｍｘ＋ｂ
上式中、ｍは、光伝搬損失を示し、ｂは、結合損失（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｌｏｓｓ）を示す。実施例１の光導波路の伝搬損失は０．０６ｄＢ／ｃｍであった。
【０１６５】
＜ミラー損失＞
得られた３層光導波路のミラー部の損失について、レーザーダイオードまたは面発光型レーザ（ＶＣＳＥＬ）から発生させた光を、光ファイバを通してコア部の一端から入力し、ミラー傾斜部で反射してクラッド層を通り抜けてきた光の出力を測定し、下記式で表される総光損失を求めた。
総光損失（ｄＢ）＝−１０ｌｏｇ（Ｐ１／Ｐ０）
上式中、Ｐ１は傾斜部上部で測定された出力であり、Ｐ０は、光ファイバをコア部の一端に結合する前の光ファイバの端部における光源の測定出力である。得られた総光損失から直線部分の損失および光ファイバとコア部との結合部での損失を差し引いて、ミラー部の損失を算出した。実施例１の光導波路のミラー部の損失は０．５ｄＢ／ｃｍであった。
【０１６６】
＜ミラー部の平滑性＞
得られた３層光導波路のミラー部の平滑性について、共焦点レーザー顕微鏡（オリンパス社製ＬＸＥＴ ＯＬＳ−３１００）を用い、３層光導波路のミラー面がほぼ水平になるように設置してミラー表面の突起物の最大高さを直接測定した。実施例１の光導波路のミラー部の平滑性は１００ｎｍ未満であった。
【０１６７】
＜引っ張り強度＞
得られた３層光導波路を、ＪＩＳ Ｋ７１２７指定の試験片の形状に切り出すに際し、試験片の中央に相当する最も狭い平行部にミラー部が配置されるようにした。この試験片の両端部を、引っ張り試験機（エー・アンド・ディ株式会社製引っ張り試験機テンシロンＳＴＭ−Ｔ−５０）のチャック部に挟み、そしてクロスヘッド速度を５ｃｍ／分に保ちながら試験機を作動させて、試験片が破断するときの強度を測定した。実施例１の光導波路の引っ張り強度は５００ｇｆ／ｃｍ以上であった。
【０１６８】
＜スミア発生量＞
３層光導波路のミラー部（中空ミラー構造体）を形成する際に、エキシマレーザーによって融除されてミラー部に付着した微細な炭化粉塵（スミア）の発生量（付着面積）を目視で観察した。実施例１の光導波路においては、スミアはほとんど観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】交差型光導波路の典型例を模式的に示す平面図である。
【図２】交差型光導波路における光路を変換するミラー構造体を模式的に示す平面図である。
【図３】４つの光路のすべてが３方向に分岐するミラー構造体を模式的に示す平面図である。
【図４】混信防止クラッド構造を有する交差型導波路の一例を模式的に示す平面図である。
【図５】混信防止クラッド構造の製造に適した方法の工程例の一部を模式的に示す平面図（Ａ）および横断面図（Ｂ）である。
【図６】本発明によるミラー構造体を交差型導波路の交差領域に設けるのに適した方法の工程の一部を模式的に示す平面図である。
【図７】本発明による光導波路の製造に適した方法（後照射法）の工程例の一部を模式的に示す横断面図である。
【図８】本発明による光導波路の製造に適した方法（後照射法）の工程例の一部を模式的に示す横断面図である。
【符号の説明】
【０１７０】
ＬＰ 光路
１０ 交差型光導波路
１１、１１’ マスク閉口部
１２ コア部
１２’ 交差領域
１３ 第１コア部
１３’ 第２コア部
１４ ミラー構造体
１４’ 第１ミラー
１４” 第２ミラー
１６ クラッド部
１８ ミラー構造体を形成すべき部分（レーザー照射部）
１００ コアフィルム材料
１０１ コア部
１０２ クラッド部
１１０ コア層
１２０ フォトマスク
２００ クラッドフィルム材料
２１０ クラッド層
２２０ 波長カットフィルター
２３０ 積層体
２４０ 光導波路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交差型光導波路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器は、ますますその小型化および高性能化の要求が高まっている。中でも、信号の高速化に対応するために、電子部品間を光信号によって接続することによる、電子機器内における信号伝送路の高速化が検討されている。光信号による接続を行うため、光配線と電気配線を備えた光・電気混載基板が用いられる。光配線は、コア部とクラッド部とで構成される光導波路を有し、光導波路のコア部を光が伝送することにより光信号が伝達される。
【０００３】
光導波路として、光路方向を定める複数のコア部が交差するシート状の交差型光導波路が知られている（特許文献１）。典型例として、コア部１２が碁盤目状に配置されている交差型光導波路１０を図１に示す。図１に示したように、交差型導波路１０のコア部１２の交差領域にミラー構造体１４を適宜設置することにより、１または２以上の光路ＬＰをそれぞれ任意の方向へ変換できるユビキタス（任意光路変換型）光導波路が提供される。このようなユビキタス光導波路は、光路ＬＰを容易に直角方向へ変換できるため、曲率半径に制限があるコア部または光ファイバを湾曲敷設したシート状光導波路に比べ、光配線の密度および自由度が高くなる。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２３００１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のユビキタス光導波路は、図２に示したように、１つの光路ＬＰを１方向に変換するミラー構造体１４を具備している。しかし、１つの光路を他のすべての方向に「分岐」させることができれば、交差型光導波路の光配線の密度および自由度をより一層高めることができ、特に、交差型光導波路の交差領域に導入される４つの光路のすべてを３方向に分岐させることができれば、より複雑な光信号のやり取りが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的は、下記（１）〜（９）を構成とする本発明によって達成される。
【０００７】
（１）所定方向に延在する第１コア部と、前記所定方向と異なる方向に延在する第２コア部と、前記第１コア部と前記第２コア部とが交差する交差領域とを有する交差型光導波路であって、
前記交差領域に、ミラー構造体を、前記第１コア部および前記第２コア部のいずれの方向から入射する光に対しても光が３方向に分岐するように設けたことを特徴とする交差型光導波路。
【０００８】
（２）該ミラー構造体が、ミラー面を表裏に有する２つのプレート状ミラー部を含む上記（１）に記載の交差型光導波路。
【０００９】
（３）該ミラー構造体が、前記第１コア部を伝播する光を第２コア部の延在方向の一方に屈曲する第１ミラーと、前記第１コア部を伝播する光を第２コア部の延在方向の他方に屈曲する第２ミラーとを有し、かつ、前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に、前記第１コア部を伝播する光の一部が前記第１ミラーにも前記第２ミラーにも当たらずに進行することができるように間隙が設けられている上記（１）または（２）に記載の交差型光導波路。
【００１０】
（４）前記第１ミラーと前記第２ミラーとが、前記第２コア部の延在方向に対して垂直方向において互いに離間して配置されている上記（３）に記載の交差型光導波路。
【００１１】
（５）さらに該交差領域の外周部に前記コア部よりも屈折率が低い低屈折領域を設けた混信防止クラッド構造を有する上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の交差型光導波路。
【００１２】
（６）該ミラー構造体が中空ミラー構造体である上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の交差型光導波路。
【００１３】
（７）該交差型光導波路が、光路方向を定めるコア部と、該コア部より屈折率が低いクラッド部とを含むコア層および該コア層の両面に積層されたクラッド層を含む上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の交差型光導波路。
【００１４】
（８）該コア層および該クラッド層が高分子材料から構成されている上記（７）に記載の交差型光導波路。
【００１５】
（９）該高分子材料が付加重合型ノルボルネンを主体とする主鎖を含む上記（８）に記載の交差型光導波路。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、１つの光路を他のすべての方向に分岐させることができるため、シート状の交差型光導波路の光配線の密度および自由度がより一層高くなる。特に、交差型光導波路の交差領域に導入される４つの光路のすべてを３方向に分岐させることができるため、光配線の密度および自由度が最大限に高められ、より複雑な光信号のやり取りが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明による交差型光導波路は、所定方向に延在する第１コア部と、前記所定方向と異なる方向に延在する第２コア部と、前記第１コア部と前記第２コア部とが交差する交差領域とを有し、前記交差領域に、ミラー構造体を、前記第１コア部および前記第２コア部のいずれの方向から入射する光に対しても光が３方向に分岐するように設けたことを特徴とする。本発明による交差型光導波路において、該ミラー構造体が、ミラー面を表裏に有する２つのプレート状ミラー部を含むことが好ましい。本発明による更に好ましい交差型光導波路においては、該ミラー構造体が、前記第１コア部を伝播する光を第２コア部の延在方向の一方に屈曲する第１ミラーと、前記第１コア部を伝播する光を第２コア部の延在方向の他方に屈曲する第２ミラーとを有し、かつ、前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に、前記第１コア部を伝播する光の一部が前記第１ミラーにも前記第２ミラーにも当たらずに進行することができるように間隙が設けられており、中でも、前記第１ミラーと前記第２ミラーとが、前記第２コア部の延在方向に対して垂直方向において互いに離間して配置されていることが特に好ましい。
【００１８】
本発明の好適な実施態様として、４つの光路のすべてが３方向に分岐する交差型光導波路の交差領域の平面図を図３に示す。図３に示した交差領域には、第１コア部１３を伝搬してきた光の一部を第２コア部１３’の延在方向の一方に屈曲する第１ミラー１４’と、その残余の光の一部を第２コア部１３’の延在方向の他方に屈曲する第２ミラー１４”とが、第２コア部の延在方向に対して垂直方向において互いに離間した「ずれハの字形」に配置されている。このような「ずれハの字形」配置を採用することにより、第１ミラー１４’と第２ミラー１４”との間に、第１コア部を伝播する光の一部が第１ミラー１４’にも第２ミラー１４”にも当たらずに直進することができる間隙が設けられる。図３には、２つの光路ＬＰがいずれも３方向に分岐することが明示されているが、図３の右方および下方から入射する光についても同様に３方向に分岐することは容易に理解されよう。４つの光路のすべてがそれぞれ３方向に分岐されるためには、第１ミラー１４’と第２ミラー１４”の表裏がそれぞれミラー面を構成する必要がある。また、各ミラー面は４つの光路のいずれの方向に対しても４０〜５０°の角度、好ましくは約４５°の角度、をなしていることが好ましい。第１ミラー１４’と第２ミラー１４”の配置に制限はなく、所期の効果を奏する限り、交差領域内の上下左右任意の位置に、第１ミラー１４’と第２ミラー１４”を「ずれハの字形」に配置することができる。図示した態様では、光反射面が異なる２つの第１ミラー１４’と第２ミラー１４”の間（中央部）を、いずれのミラー構造体にも入射しない光が直進方向に進行しているが、別態様として、第１ミラー１４’と第２ミラー１４”の一方または両方の位置を上方もしくは下方または右方もしくは左方に移動させることにより、直進する光が２つの第１ミラー１４’と第２ミラー１４”の下方もしくは上方または左方もしくは右方を通過するようにしてもよい。
【００１９】
交差型導波路には、ある光路を伝播してきた光の一部が、交差領域において、交差する別の光路へ進入する混信の問題や、交差する別の光路の側面を透過して散乱する光損失の問題がある。かかる問題を軽減、解消する方法として、交差型導波路の交差領域の外周部にコア部よりも屈折率が低い低屈折領域を設けた混信防止クラッド構造を採用することが知られている。そのような混信防止クラッド構造を有する交差型導波路の一例を図４に示す。図４に示したように、交差領域の外周部にコア部よりも屈折率が低い低屈折領域を設けた混信防止クラッド構造は、コア部１２を交差領域１２’の前後において寸断することにより形成することができ、この場合、低屈折領域の屈折率は周囲のクラッド部と等しくなる。コア部１２を寸断する間隔（低屈折領域の幅）は、光損失を減らすため、可能な限り小さい方がよく、例えば１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下にすることが望まれる。一方、交差領域１２’の側面で光を反射するためには低屈折領域が一定の幅を有することが必要であるため、交差領域１２’と低屈折領域との屈折率差にもよるが、低屈折領域の幅は少なくとも１μｍ、好ましくは２μｍ以上に設定すべきである。また、低屈折領域の幅が一定であれば、コア部の幅が狭いほど混信は少なくなる。このような混信防止クラッド構造を設けることにより、コア部１２の側面で反射を繰り返して光路ＬＰを伝播してくる光は、同様に交差領域１２’の側面で反射されることが可能となる。なお、図４に示した交差型導波路は、コア部１２の交差構造が直交形であるが、混信防止クラッド構造を設けることにより、コア部１２の交差角を９０°（直交）より大きくまたは小さくしても混信比率は変わらない。
【００２０】
上記の混信防止クラッド構造は、光導波路を製造するに際して適当なフォトマスクを用いて形成させると便利である。例えば、後述する後照射法においてコア層を形成するに際して、図５（Ａ）に示したようなマスク閉口部１１、１１’を有するフォトマスク用い、コア部の交差領域の外周部に所定の幅のクラッド部を形成させることにより、コア層と同時に混信防止クラッド構造を形成させることができる。図５（Ｂ）に示したように、このようなフォトマスクを介して紫外光を照射すると、マスク閉口部１１、１１’の下方はコア部１２、１２’となり、紫外光を受けた領域がクラッド部１６（低屈折領域）となる。
【００２１】
混信防止クラッド構造は、上述のようなパターニング法以外にも、コア部の交差領域の前後をエキシマレーザー等で切削し、切除された部分に屈折率変調液、例えばグリセリン（屈折率１．４６）、を充填する方法によって形成することもできる。低屈折領域の屈折率は、コア部の屈折率より低いことが必要であり、特にクラッド部の屈折率と同等であることが好ましい。一方、低屈折領域の屈折率が低すぎると、フレネル反射（屈折率の違いによる反射）が起こるため、好ましくない。また、屈折率の変調方法として、温度で屈折率が変化する現象である熱光学効果（ＴＯ効果）や、電圧を印加すると屈折率が変化する現象である電気光学効果（ＥＯ効果）を利用することもできる。
【００２２】
本発明におけるミラー構造体は、例えば、コア部の交差領域の一部にレーザーを照射し、コア部に対するレーザーの照射領域を相対的に変化させることにより、コア部の構成材料を除去することにより形成することができる。例えば、図６（Ａ）に示したように、コア部１２の交差領域において第１ミラー１４’と第２ミラー１４”を形成すべき部分１８を定める。このミラー構造体を形成すべき部分１８を、例えば、上述のマスク閉口部１１’の対応部分を開口させることにより、クラッド化しておくことが望ましい。次いで、必要によりクラッド化された部分１８にレーザーを照射してコア部の構成材料を除去することにより、図６（Ｂ）に示したような中空の第１ミラー１４’と第２ミラー１４”が形成される。このように、レーザーの照射によりミラー面を形成することができるので、任意の位置に、任意のパターンでミラー構造体を容易に形成することができる。
【００２３】
レーザーとしては、例えば、ＡｒＦ及びＫｒＦ等のエキシマレーザー、ＹＡＧレーザー、ＣＯ２レーザー等が挙げられる。レーザーの照射エネルギーは、コア部の構成材料に依存するが、１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましく、特に２５０〜７００ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましい。照射エネルギーが上記範囲内であると、短時間でコア部の構成材料を除去することができる。レーザーの照射周波数は、コア部の構成材料に依存するが、５０〜３００Ｈｚの範囲が好ましく、特に５０〜２００Ｈｚの範囲が好ましい。周波数が上記範囲内であると、特に傾斜面（ミラー面）の平滑性に優れる。また、コア部にレーザーを照射するサイズは、形成するミラー構造体の大きさに依存するが、８０〜２００μｍ×８０〜２００μｍであることが好ましく、特に１００〜１５０μｍ×１００〜１５０μｍであることが好ましい。これにより、微細なミラー構造体を形成することができる。
【００２４】
本発明におけるミラー構造体は、上述のような中空ミラー構造体の他、その中空部分に屈折率変調液、例えばグリセリン（屈折率１．４６）を充填したものであってもよい。ミラー構造体の屈折率は、コア部の屈折率より低いことが必要であり、特にクラッド部の屈折率と同等であることが好ましい。一方、ミラー構造体の屈折率が低すぎると、フレネル反射が起こるため、好ましくない。また、屈折率の変調方法として、上述の熱光学効果（ＴＯ効果）や電気光学効果（ＥＯ効果）を利用することもできる。
【００２５】
光導波路のコア部の一部を欠失させるに際しては、上述の加工を、コア部を含むコア層単独に対して施しても、またコア層の片面にクラッド層を圧着させた積層体の該コア層側から施してもよい。ミラー面が形成されたコア層に、さらにクラッド層を積層させることにより、本発明によるミラー構造体を含む交差型光導波路が完成する。以下、図７および図８を参照しながら、本発明による交差型光導波路の製造に適した方法（後照射法）について説明する。
【００２６】
まず、図７に示したように、紫外領域に第１の吸収極大波長を有する第１の光酸発生剤を含有するコアフィルム材料１００を提供する。次いで、例えばフォトマスク１２０を用いて、コアフィルム材料１００の一部に、該第１の吸収極大波長を含む波長の第１の紫外光を照射することにより、コアフィルム材料１００の照射領域（クラッド部１０２）と非照射領域（コア部１０１）との間に屈折率差を生じさせてコア層１１０を形成する。フォトマスク１２０に代えて、第１の吸収極大波長を含む波長のレーザー（図示なし）でコアフィルム材料１００を選択的に照射することによりコア層１１０を形成してもよい。得られたコア層１１０のコア部１０１に、上述の加工法により、ミラー面を画定する中空ミラー構造体を形成することができる。
【００２７】
次いで、図８に示したように、コア層１１０の少なくとも片面（図８では両面）に、該第１の吸収極大波長とは異なる第２の吸収極大波長を有する第２の光酸発生剤を含有するクラッドフィルム材料２００を、例えば貼り合わせにより接触させる。次いで、コア層１１０とクラッドフィルム材料２００とを相互に熱圧着させることにより、コア層１１０とクラッドフィルム材料２００とからなる積層体２３０を得る。次いで、例えば波長カットフィルター２２０を用いて、積層体２３０の全面に、該第２の吸収極大波長を含むが該第１の吸収極大波長は含まない波長の第２の紫外光を照射することにより、クラッドフィルム材料２００をクラッド層２１０へ転化させると共に、コア層１１０とクラッド層２１０との間の密着性を向上させる。
【００２８】
後照射法では、コアフィルム材料１００に含まれる第１の光酸発生剤と、クラッドフィルム材料２００に含まれる第２の光酸発生剤とが、紫外光における吸収極大波長において異なる点が重要である。すなわち、上記熱圧着後の積層体の全面に照射される第２の紫外光に対して、第１の光酸発生剤は実質的に感応せず、第２の光酸発生剤のみが実質的に感応するように、第１の光酸発生剤と第２の光酸発生剤とが紫外光の吸収極大波長において異なることが必要である。
【００２９】
ここで、第２の吸収極大波長を含むが第１の吸収極大波長は含まない波長の第２の紫外光を照射するに際し、波長カットフィルター２２０を用いることが便利である。波長カットフィルターは、規定の波長より短い波長の光を遮蔽し、当該波長より長い波長の光のみを透過させる。このような波長カットフィルターを用いる場合、第１の吸収極大波長は第２の吸収極大波長よりも必然的に短くなる。例えば、３００ｎｍの波長カットフィルターを用いる場合、第１の光酸発生剤は第１の吸収極大波長が３００ｎｍより短いものを選択し、かつ、第２の光酸発生剤は第２の吸収極大波長が３００ｎｍより長いものを選択すればよい。もちろん、後照射法は、このような波長カットフィルターを用いる態様に限定されるものではない。第２の紫外光の全面照射に際して第１の光酸発生剤が実質的に感応しない限り、第１の吸収極大波長が第２の吸収極大波長より長い場合もあり得る。
【００３０】
第２の紫外光の全面照射に際して第１の光酸発生剤は実質的に感応しないため、コア層１１０のコア部１０１に残留する第１の光酸発生剤から酸が発生してコア層１１０の形成時に生じた屈折率差が縮小または消失することはない。すなわち、積層体への第２の紫外光の全面照射によってコア層の導波路構造が損なわれることはない。一方、クラッドフィルム材料２００は、コア層１１０に対する熱圧着に際して紫外光照射前のＴｇが低い状態にあるため、熱圧着工程をより低温・低圧下で実施することができる。熱圧着工程の低温・低圧化は、コア部に設けた中空ミラー構造体が潰れにくくなる点で、非常に有意義である。また、クラッドフィルム材料２００に含まれる第２の光酸発生剤は、熱圧着工程後の積層体への第２の紫外光の全面照射に際して初めて酸を放出するため、熱圧着工程前からクラッドフィルム材料２００における重合性基が反応することはない。
【００３１】
コア層１１０を形成するためのコアフィルム材料１００としては、第１の紫外光の照射により、あるいはさらに加熱することにより屈折率が変化する材料であれば、当該技術分野において従来知られているいずれの材料を採用してもよい。例えば、第１の紫外光の照射により活性化して酸を放出する第１の光酸発生剤と、主鎖と該主鎖から分岐し、活性化した第１の光酸発生剤が放出する酸の作用により、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基（離脱性ぺンダントグループ）を有するポリマーとを含有する材料を使用することができる。
【００３２】
第１の光酸発生剤としては、例えば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸塩やヘキサフルオロアンチモン酸塩の他、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ガリウム酸塩、アルミン酸塩類、アンチモン酸塩類、他のホウ酸塩類、ガリウム酸塩類、カルボラン類、ハロカルボラン類等が挙げられる。このような第１の光酸発生剤の市販品としては、例えば、ニュージャージ州クランベリーのＲｈｏｄｉａ ＵＳＡ社から入手可能な「ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ（登録商標、以下同様である。） ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴＯＲ ２０７４（ＣＡＳ番号第１７８２３３−７２−２番）」、日本国東京の東洋インキ製造株式会社から入手可能な「ＴＡＧ−３７２Ｒ（（ジメチル（２−（２−ナフチル）−２−オキソエチル）スルフォニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート：ＣＡＳ番号第１９３９５７−５４−９番））、日本国東京のみどり化学株式会社から入手可能な「ＭＰＩ−１０３（ＣＡＳ番号第８７７０９−４１−９番）」、日本国東京の東洋インキ製造株式会社から入手可能な「ＴＡＧ−３７１（ＣＡＳ番号第１９３９５７−５３−８番）」、日本国東京の東洋合成工業株式会社から入手可能な「ＴＴＢＰＳ−ＴＰＦＰＢ（トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）スルフォニウムテトラキス（ペンタペンタフルオロフェニル）ボレート）」等が挙げられる。
【００３３】
第１の光酸発生剤として、ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴＯＲ ２０７４を用いる場合、第１の紫外光の照射手段として、高圧水銀ランプまたはメタルハライドランプが好適に用いられる。これにより、コアフィルム材料１００に対して、３００ｎｍ未満の十分なエネルギーの紫外光を供給することができ、ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴＯＲ ２０７４を効率よく分解して、上記の酸を発生させることができる。
【００３４】
離脱性基を有する上記ポリマーとしては、透明性が十分に高く（無色透明であり）、かつ、第１の光酸発生剤が放出する酸、好ましくはプロトンの作用により離脱性基が離脱（切断）して、その屈折率が変化（好ましくは低下）するものが用いられる。離脱性基としては、その分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが好ましい。かかる離脱性基は、酸、好ましくはプロトンの作用により比較的容易に離脱する。このうち、離脱によりポリマーの屈折率を低下させる離脱性基として、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。このようなポリマーとしては、例えば、ノルボルネン系樹脂やベンゾシクロブテン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体など）用いることができる。これらの中でも、特に、ノルボルネン系樹脂（ノルボルネン系ポリマー）を主とするものが好ましい。ポリマーとしてノルボルネン系ポリマーを用いることにより、優れた光伝送性能や耐熱性を有するコア層１１０を得ることができる。また、ノルボルネン系ポリマーは、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化等を生じ難いコア層１１０を得ることができる。
【００３５】
ノルボルネン系ポリマーとしては、単独の繰り返し単位を有するもの（ホモポリマー）、２つ以上のノルボルネン系繰り返し単位を有するもの（コポリマー）のいずれであってもよい。このようなノルボルネン系ポリマーとしては、例えば、（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体、（２）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、（３）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体のような付加重合体、（４）ノルボルネン型モノマーの開環（共）重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（５）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（６）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加したポリマーのような開環重合体が挙げられる。これらの重合体としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体等が挙げられる。
【００３６】
これらのノルボルネン系ポリマーは、例えば、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、ＲＯＭＰと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤（例えば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤）を用いた重合等、公知のすべての重合方法で得ることができる。
【００３７】
これらの中でも、ノルボルネン系ポリマーとしては、ノルボルネン系モノマー同士の付加（共）重合体であって、下記化１（構造式Ｂ）で表される少なくとも１個の繰り返し単位を有するものが好ましい。このものは、ノルボルネン系ポリマーに共通する高い透明性および可撓性を有することに加え、耐熱性が最も高くなる点から特に好ましい。
【００３８】
【化１】
【００３９】
かかるノルボルネン系ポリマーは、例えば、後述するノルボルネン系モノマー（後述するノルボルネン系モノマーや、架橋性ノルボルネン系モノマー）を用いることにより好適に合成される。
【００４０】
なお、比較的高い屈折率を有するポリマーを得るためには、分子構造中に、芳香族環（芳香族基）、窒素原子、臭素原子や塩素原子を有するモノマーを一般的に選択して、ポリマーが合成（重合）される。一方、比較的低い屈折率を有するポリマーを得るためには、分子構造中に、アルキル基、フッ素原子、エーテル構造（エーテル基）、シロキサン構造等を有するモノマーを一般的に選択して、ポリマーが合成（重合）される。
【００４１】
比較的高い屈折率を有するノルボルネン系ポリマーとしては、アラルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。かかるノルボルネン系ポリマーは、特に高い屈折率を有する。アラルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアラルキル基（アリールアルキル基）としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、ナフチルエチル基、ナフチルプロピル基、フルオレニルエチル基、フルオレニルプロピル基等が挙げられるが、ベンジル基やフェニルエチル基が特に好ましい。かかる繰り返し単位を有するノルボルネン系ポリマーは、極めて高い屈折率を有するものであることから好ましい。
【００４２】
また、ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、柔軟性が高いため、かかるノルボルネン系ポリマーを用いることにより、光導波路に高いフレキシビリティ（可撓性）を付与することができる。アルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアルキル基としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられるが、ヘキシル基が特に好ましい。なお、これらのアルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。
【００４３】
ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系ポリマー全体の屈折率が低下するのを防止し、かつ、高い柔軟性を保持することができる。また、かかるノルボルネン系ポリマーは、前述したような波長領域（特に、８５０ｎｍ付近の波長領域）の光に対する透過率が優れることから好ましい。このようなノルボルネン系ポリマーの好ましい具体例としては、ヘキシルノルボルネンのホモポリマー、フェニルエチルノルボルネンのホモポリマー、ベンジルノルボルネンのホモポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとベンジルノルボルネンとのコポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。特に、離脱性基の離脱により屈折率が低下するポリマーとしては、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランのホモポリマーや、ヘキシルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマーが好適に用いられる。
【００４４】
また、コア層１１０を形成するためのコアフィルム材料１００は、上記ポリマーと相溶し、かつ、上記ポリマーと異なる屈折率を有するモノマーおよびプロカタリストをさらに含有することもできる。この場合、第１の光酸発生剤は、第１の紫外光を照射した際にさらに弱配位アニオンを放出し、該弱配位アニオンの作用により該プロカタリストの活性化温度が低下し、さらに該活性化温度へ加熱することにより該プロカタリストを活性化させて該モノマーを重合させることができる。
【００４５】
このようなモノマーは、第１の紫外光の照射領域において反応して反応物を形成し、この反応物の存在により、コア層１１０において照射領域と未照射領域とにおいて、屈折率差を生じさせ得るような化合物である。この反応物としては、モノマーがポリマー（マトリックス）中で重合して形成されたポリマー（重合体）、ポリマー同士を架橋する架橋構造、および、ポリマーに重合してポリマーから分岐した分岐構造（ブランチポリマーや側鎖（ペンダントグループ））のうちの少なくとも１つが挙げられる。
【００４６】
ここで、コア層１１０において、照射領域の屈折率が高くなることが望まれる場合には、比較的低い屈折率を有するポリマーと、このポリマーに対して高い屈折率を有するモノマーとが組み合わせて使用され、照射領域の屈折率が低くなることが望まれる場合には、比較的高い屈折率を有するポリマーと、このポリマーに対して低い屈折率を有するモノマーとが組み合わせて使用される。なお、屈折率が「高い」または「低い」とは、屈折率の絶対値を意味するものではなく、ある材料同士の相対的な関係を意味する。そして、モノマーの反応（反応物の生成）により、コア層１１０において照射領域の屈折率が低下する場合、当該部分がクラッド部１０２となり、照射領域の屈折率が上昇する場合、当該部分がコア部１０１となる。
【００４７】
このようなモノマーとしては、重合可能な部位を有する化合物であればよく、特に限定されないが、例えば、ノルボルネン系モノマー、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、スチレン系モノマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、モノマーとしては、ノルボルネン系モノマーを用いるのが好ましい。ノルボルネン系モノマーを用いることにより、光伝送性能に優れ、かつ、耐熱性および柔軟性に優れるコア層１１０（光導波路要素）が得られる。ノルボルネン系モノマーとは、下記構造式Ａで示されるノルボルネン骨格を少なくとも１つ含むモノマーを総称し、例えば、下記構造式Ｃで表される化合物が挙げられる。
【００４８】
【化２】
【００４９】
【化３】
【００５０】
上式中、ａは、単結合または二重結合を表し、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭化水素基、または官能置換基を表し、ｍは、０〜５の整数を表す。ただし、ａが二重結合の場合、Ｒ１およびＲ２のいずれか一方、Ｒ３およびＲ４のいずれか一方は存在しない。
【００５１】
無置換の炭化水素基（ハイドロカルビル基）としては、例えば、直鎖状または分岐状の炭素数１〜１０（Ｃ１〜Ｃ１０）のアルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜１０（Ｃ２〜Ｃ１０のアルケニル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜１０（Ｃ２〜Ｃ１０）のアルキニル基、炭素数４〜１２（Ｃ４〜Ｃ１２）のシクロアルキル基、炭素数４〜１２（Ｃ４〜Ｃ１２）のシクロアルケニル基、炭素数６〜１２（Ｃ６〜Ｃ１２）のアリール基、炭素数７〜２４（Ｃ７〜Ｃ２４）のアラルキル基（アリールアルキル基）等が挙げられ、その他、Ｒ１およびＲ２、Ｒ３およびＲ４が、それぞれ炭素数１〜１０（Ｃ１〜Ｃ１０）のアルキリデニル基であってもよい。
【００５２】
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基およびデシル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。アルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基およびシクロヘキセニル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。アルキニル基の具体例としては、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基および２−ブチニル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。シクロアルキル基の具体例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基およびシクロオクチル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基およびアントラセニル（ａｎｔｈｒａｃｅｎｙｌ）基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）基の具体例としては、ベンジル基およびフェニルエチル（フェネチル：ｐｈｅｎｅｔｈｙｌ）基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、アルキリデニル（ａｌｋｙｌｉｄｅｎｙｌ）基の具体例としては、メチリデニル（ｍｅｔｈｙｌｉｄｅｎｙｌ）基およびエチリデニル（ｅｔｈｙｌｉｄｅｎｙｌ）基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００５３】
置換された炭化水素基としては、前記の炭化水素基が有する水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換されたもの、すなわち、ハロハイドロカルビル（ｈａｌｏｈｙｄｒｏｃａｒｂｙｌ）基、パーハロハイドロカルビル（ｐｅｒｈａｌｏｈｙｄｒｏｃａｒｂｙｌ）基であるか、パーハロカルビル（ｐｅｒｈａｌｏｃａｒｂｙｌ）基のようなハロゲン化炭化水素基が挙げられる。これらのハロゲン化炭化水素基において、水素原子に置換するハロゲン原子としては、塩素原子、フッ素および臭素から選択される少なくとも１種が好ましく、フッ素原子がより好ましい。このうち、パーハロゲン化された炭化水素基（パーハロハイドロカルビル基、パーハロカルビル基）の具体例としては、例えば、パーフルオロフェニル基、パーフルオロメチル基（トリフルオロメチル基）、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられる。なお、ハロゲン化アルキル基には、炭素数１〜１０のもの以外に、炭素数１１〜２０のものも好適に用いることができる。すなわち、ハロゲン化アルキル基には、部分的または完全にハロゲン化され、直鎖状または分岐状をなし、一般式：−ＣＺＸ’’２Ｚ＋１で表される基を選択することができる。ここで、Ｘ’’は、それぞれ独立して、ハロゲン原子または水素原子を表し、Ｚは、１〜２０の整数を表す。また、置換された炭化水素基としては、ハロゲン原子の他、直鎖状または分岐状の炭素数１〜５（Ｃ１〜Ｃ５）のアルキル基またはハロアルキル基、アリール基およびシクロアルキル基で更に置換された、シクロアルキル基、アリール基およびアラルキル基（アラアルキル基）等が挙げられる。
【００５４】
また、官能置換基としては、例えば、−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ（ＣＦ２）２−Ｏ−Ｓｉ（Ｍｅ）３、−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ（ＣＦ３）２−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ３、−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ（ＣＦ３）２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（ＣＨ３）３、−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ（ＣＦ３）２−ＯＨ、−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ２、−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ（Ｏ）−Ｃｌ、−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｒ５、−（ＣＨ２）ｎ−Ｏ−Ｒ５、−（ＣＨ２）ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５、−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ５、−（ＣＨ２）ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＯＲ５、−（ＣＨ２）ｎ−Ｓｉ（Ｒ５）３、−（ＣＨ２）ｎ−Ｓｉ（ＯＲ５）３、−（ＣＨ２）ｎ−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ５）３および−（ＣＨ２）ｎ−Ｃ（Ｏ）−ＯＲ６等が挙げられる。ここで、前記各式において、それぞれ、ｎは、０〜１０の整数を示し、Ｒ５は、それぞれ独立して、水素原子、直鎖状または分岐状の炭素数１〜２０（Ｃ１〜Ｃ２０）アルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数１〜２０（Ｃ１〜Ｃ２０）のハロゲン化もしくはパーハロゲン化アルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜１０（Ｃ２〜Ｃ１０）のアルケニル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜１０（Ｃ２〜Ｃ１０）のアルキニル基、炭素数５〜１２（Ｃ５〜Ｃ１２）のシクロアルキル基、炭素数６〜１４（Ｃ６〜Ｃ１４）のアリール基、炭素数６〜１４（Ｃ６〜Ｃ１４）のハロゲン化もしくはパーハロゲン化アリール基または炭素数７〜２４（Ｃ７〜Ｃ２４）のアラルキル基を表す。なお、Ｒ５で示される炭化水素基は、Ｒ１〜Ｒ４で示されるものと同一の炭化水素基を示す。Ｒ１〜Ｒ４で示すように、Ｒ５で示される炭化水素基は、ハロゲン化またはパーハロゲン化されていてもよい。例えば、Ｒ５が炭素数１〜２０（Ｃ１〜Ｃ２０）のハロゲン化またはパーハロゲン化アルキル基である場合、Ｒ５は、一般式：−ＣＺＸ’’２Ｚ＋１で表される。ここで、ｚおよびＸ’’は、それぞれ、上記の定義と同じであり、Ｘ’’の少なくとも１つは、ハロゲン原子（例えば、臭素原子、塩素原子またはフッ素原子）である。ここで、パーハロゲン化アルキル基とは、前記一般式において、すべてのＸ’’がハロゲン原子である基であり、その具体例としては、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、−Ｃ７Ｆ１５、−Ｃ１１Ｆ２３が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。パーハロゲン化アリール基の具体例としては、ペンタクロロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、Ｒ６としては、例えば、−Ｃ（ＣＨ３）３、−Ｓｉ（ＣＨ３）３、−ＣＨ（Ｒ７）−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ（Ｒ７）ＯＣ（ＣＨ３）３および下記化４の環状基等が挙げられる。
【００５５】
【化４】
【００５６】
ここで、Ｒ７は、水素原子、あるいは直鎖状または分岐状の炭素数１〜５（Ｃ１〜Ｃ５）のアルキル基を表す。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル、ペンチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基が挙げられる。なお、上記化４で表される環状基では、環構造から延びる単結合と酸置換基との間でエステル結合が形成される。Ｒ６の具体例としては、例えば、１−メチル−１−シクロヘキシル基、イソボルニル（ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ）基、２−メチル−２−イソボルニル基、２−メチル−２−アダマンチル基、テトラヒドロフラニル（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎｙｌ）基、テトラヒドロピラノイル（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｙｒａｎｏｙｌ）基、３−オクソシクロヘキサノイル（３−ｏｘｏｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｎｙｌ）基、メバロンラクトニル（ｍｅｖａｌｏｎｉｃ ｌａｃｔｏｎｙｌ）基、１−エトキシエチル基、１−ｔ−ブトキシエチル基等が挙げられる。また、他のＲ６としては、例えば、下記化５で表されるジシクロプロピルメチル基（Ｄｃｐｍ）、ジメチルシクロプロピルメチル基（Ｄｍｃｐ）等が挙げられる。
【００５７】
【化５】
【００５８】
また、モノマーには、上記のモノマーに代えて、または、上記のモノマーとともに架橋性モノマー（架橋剤）を用いることもできる。この架橋性モノマーは、後述する触媒前駆体の存在下で、架橋反応を生じ得る化合物である。架橋性モノマーを用いることにより、次のような利点がある。すなわち、架橋性モノマーは、より速く重合するので、コア層１１０の形成（プロセス）に要する時間を短縮することができる。また、架橋性モノマーは、加熱しても蒸発し難くいので、蒸気圧の上昇を抑えることができる。さらに、架橋性モノマーは、耐熱性に優れるため、コア層１１０の耐熱性を向上させることができる。
【００５９】
このうち、架橋性ノルボルネン系モノマーは、前記構造式Ａで表されるノルボルネン系部位（ノルボルネン系二重結合）を含む化合物である。架橋性ノルボルネン系モノマーとしては、連続多環環系（ｆｕｓｅｄ ｍｕｌｔｉｃｙｃｌｉｃ ｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ）の化合物と、連結多環環系（ｌｉｎｋｅｄ ｍｕｌｔｉｃｙｃｌｉｃ ｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ）の化合物とがある。連続多環環系の化合物（連続多環環系の架橋性ノルボルネン系モノマー）としては、下記化合物が挙げられる。
【００６０】
【化６】
【００６１】
上式中、Ｙは、メチレン（−ＣＨ２−）基を表し、ｍは、０〜５の整数を表わす。ただし、ｍが０である場合、Ｙは、単結合である。なお、簡略化のため、ノルボルナジエン（ｎｏｒｂｏｒｎａｄｉｅｎｅ）は、連続多環環系に含まれ、重合性ノルボルネン系二重結合を含むものと考えることとする。この連続多環環系の化合物の具体例としては、下記化合物が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００６２】
【化７】
【００６３】
一方、連結多環環系の化合物（連結多環環系の架橋性ノルボルネン系モノマー）としては、下記化合物が挙げられる。
【００６４】
【化８】
【００６５】
上式中、ａは、それぞれ独立して、単結合または二重結合を表し、ｍは、それぞれ独立して、０〜５の整数を表し、Ｒ９は、それぞれ独立して二価の炭化水素基、二価のエーテル基または二価のシリル基を表す。また、ｎは、０または１である。ここで、二価の置換基とは、端部にノルボルネン構造に結合し得る結合手を２つ有する基のことを言う。二価の炭化水素基（ハイドロカルビル基）の具体例としては、一般式：−（ＣｄＨ２ｄ）−で表されるアルキレン基（ｄは、好ましくは１〜１０の整数を表す。）と、二価の芳香族基（アリール基）とが挙げられる。二価のアルキレン基としては、直鎖状または分岐状の炭素数１〜１０（Ｃ１〜Ｃ１０）のアルキレン基が好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基が挙げられる。なお、分岐アルキレン基は、主鎖の水素原子が、直鎖状または分岐状のアルキル基で置換されたものである。一方、二価の芳香族基としては、二価のフェニル基、二価のナフチル基が好ましい。また、二価のエーテル基は、−Ｒ１０−Ｏ−Ｒ１０−で表される基である。ここで、Ｒ１０は、それぞれ独立して、Ｒ９と同じものを表す。この連結多環環系の化合物の具体例としては、下記化９、化１０、化１１、化１２、化１３で表される化合物の他、化１４、化１５で表されるフッ素含有化合物（フッ素含有架橋性ノルボルネン系モノマー）が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００６６】
【化９】
【００６７】
【化１０】
【００６８】
この化１０で表される化合物は、ジメチルビス［ビシクロ［２．２．１］へプト−２−エン−５−メトキシ］シランであり、またの命名では、ジメチルビス（ノルボルネンメトキシ）シラン（「ＳｉＸ」と略される。）と呼ばれる。
【００６９】
【化１１】
【００７０】
上式中、ｎは、０〜４の整数を表す。
【００７１】
【化１２】
【００７２】
【化１３】
【００７３】
上式中、ｍおよびｎは、それぞれ、１〜４の整数を表す。
【００７４】
【化１４】
【００７５】
【化１５】
【００７６】
各種の架橋性ノルボルネン系モノマーの中でも、特に、ジメチルビス（ノルボルネンメトキシ）シラン（ＳｉＸ）が好ましい。ＳｉＸは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位および／またはアラルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーに対して十分に低い屈折率を有する。このため、後述する第１の紫外光を照射する照射領域の屈折率を確実に低くして、クラッド部１０２とすることができる。また、コア部１０１とクラッド部１０２との間における屈折率差を大きくすることができ、コア層１１０の特性（光伝送性能）の向上を図ることができる。なお、以上のようなモノマーは、単独または任意に組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００７７】
プロカタリストは、前記のモノマーの反応（重合反応、架橋反応等）を開始させ得る物質であり、第１の紫外光の照射により活性化した第１の光酸発生剤の作用により、活性化温度が変化する物質である。
【００７８】
このプロカタリスト（触媒前駆体ともいう）としては、第１の紫外光の照射に伴って活性化温度が変化（上昇または低下）するものであれば、いかなる化合物を用いてもよいが、特に、第１の紫外光の照射に伴って活性化温度が低下するものが好ましい。これにより、比較的低温による加熱処理でコア層１１０を形成することができ、他の層に不要な熱が加わって、光導波路の特性（光伝送性能）が低下するのを防止することができる。
【００７９】
このようなプロカタリストとしては、下記式（Ｉａ）および（Ｉｂ）で表わされる化合物の少なくとも一方を含む（主とする）ものが好適に用いられる。
（Ｅ（Ｒ）３）２Ｐｄ（Ｑ）２ （Ｉａ）
［（Ｅ（Ｒ）３）ａＰｄ（Ｑ）（ＬＢ）ｂ］ｐ［ＷＣＡ］ｒ （Ｉｂ）
式Ｉａ、Ｉｂ中、それぞれ、Ｅ（Ｒ）３は、第１５族の中性電子ドナー配位子を表し、Ｅは、周期律表の第１５族から選択される元素を表し、Ｒは、水素原子（またはその同位体の１つ）または炭化水素基を含む部位を表し、Ｑは、カルボキシレート、チオカルボキシレートおよびジチオカルボキシレートから選択されるアニオン配位子を表す。また、式Ｉｂ中、ＬＢは、ルイス塩基を表し、ＷＣＡは、弱配位アニオンを表し、ａは、１〜３の整数を表し、ｂは、０〜２の整数を表し、ａとｂとの合計は、１〜３であり、ｐおよびｒは、パラジウムカチオンと弱配位アニオンとの電荷のバランスをとる数を表す。
【００８０】
式Ｉａに従う典型的なプロカタリストとしては、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（ｉ−Ｐｒ）３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２、Ｐｄ（Ｏ２ＣＣＭｅ３）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｐ）３）２、Ｐｄ（Ｏ２ＣＣＦ３）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２、Ｐｄ（Ｏ２ＣＣ６Ｈ５）３（Ｐ（Ｃｙ）３）２が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。ここで、Ｃｐは、シクロペンチル（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｙｌ）基を表し、Ｃｙは、シクロヘキシル基を表す。
【００８１】
また、式Ｉｂで表されるプロカタリストとしては、ｐおよびｒが、それぞれ１および２の整数から選択される化合物が好ましい。このような式Ｉｂに従う典型的なプロカタリストとしては、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２が挙げられる。ここで、Ｃｙは、シクロヘキシル基を表し、Ａｃは、アセチル基を表す。
【００８２】
これらのプロカタリストは、モノマーを効率よく反応（ノルボルネン系モノマーの場合、付加重合反応によって効率よく重合反応や架橋反応等）することができる。
【００８３】
また、活性化温度が低下した状態（活性潜在状態）において、プロカタリストとしては、その活性化温度が本来の活性化温度よりも１０〜８０℃程度（好ましくは、１０〜５０℃程度）低くなるものが好ましい。これにより、コア部１０１とクラッド部１０２との間の屈折率差を確実に生じさせることができる。かかるプロカタリストとしては、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（ｉ−Ｐｒ）３）２およびＰｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２のうちの少なくとも一方を含む（主とする）ものが好適である。なお、以下では、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（ｉ−Ｐｒ）３）２を「Ｐｄ５４５」と、また、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２を「Ｐｄ７８５」と略すことがある。
【００８４】
コアフィルム材料１００の形成に際しては、上記ポリマー、第１の光酸発生剤その他所要の添加剤を含むコア用ワニスを調製する。コア用ワニスの調製に用いる溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン、メシチレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒等の各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
【００８５】
また、必要に応じて、コア用ワニスに増感剤を添加してもよい。増感剤は、第１の紫外光に対する第１の光酸発生剤の感度を増大して、その活性化（反応または分解）に要する時間やエネルギーを減少させる機能や、その活性化に適する波長に第１の紫外光の波長を変化させる機能を有するものである。このような増感剤としては、光酸発生剤の感度や増感剤の吸収のピーク波長等に応じて適宜選択され、特に限定されないが、例えば、９，１０−ジブトキシアントラセン（ＣＡＳ番号第７６２７５−１４−４番）のようなアントラセン類、キサントン類、アントラキノン類、フェナントレン類、クリセン類、ベンツピレン類、フルオラセン類（ｆｌｕｏｒａｎｔｈｅｎｅｓ）、ルブレン類、ピレン類、インダンスリーン類、チオキサンテン−９−オン類（ｔｈｉｏｘａｎｔｈｅｎ−９−ｏｎｅｓ）等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いられる。増感剤の具体例としては、２−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、４−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、フェノチアジン（ｐｈｅｎｏｔｈｉａｚｉｎｅ）またはこれらの混合物が挙げられる。なお、９，１０−ジブトキシアントラセン（ＤＢＡ）は、日本国神奈川県の川崎化成工業株式会社から入手が可能である。コア用ワニス中の増感剤の含有量は、特に限定されないが、０．０１質量％以上であるのが好ましく、０．５質量％以上であるのがより好ましく、１質量％以上であるのがさらに好ましい。なお、上限値は５質量％以下であるのが好ましい。
【００８６】
さらに、必要に応じて、コア用ワニスに酸化防止剤を添加してもよい。これにより、望ましくないフリーラジカルの発生や、ポリマーの自然酸化を防止することができる。その結果、得られたコア層１１０の特性の向上を図ることができる。この酸化防止剤としては、ニューヨーク州タリータウンのＣｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から入手可能なＣｉｂａ（登録商標、以下同様である。） ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標、以下同様である。） １０７６およびＣｉｂａ ＩＲＧＡＦＯＳ（登録商標、以下同様である。） １６８が好適に用いられる。また、他の酸化防止剤として、例えば、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標、以下同様である。） １２９、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ １３３０、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０、Ｃｉｂａ Ｃｙａｎｏｘ（登録商標、以下同様である。） １７９０、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標） ３１１４、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ ３１２５等を用いることもできる。
【００８７】
コア用ワニスは、後述する塗布法および所期の膜厚に応じて、粘度（常温）が好ましくは１００〜１００００ｃＰ程度、より好ましくは１５０〜５０００ｃＰ程度、さらに好ましくは２００〜３５００ｃＰ程度になるように適宜溶媒量を調節することにより調製することができる。
【００８８】
上記のコア用ワニスを支持基板上に塗布することによりコアフィルム材料１００を形成することができる。支持基板としては、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、石英基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等が用いられる。塗布法としては、例えば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法等の方法が挙げられるが、これらに限定はされない。塗膜の厚さに特に限定はないが、乾燥前の状態で５〜２００μｍ程度、好ましくは１５〜１２５μｍ程度、より好ましくは２５〜１００μｍ程度とすればよい。
【００８９】
次いで、塗膜中の溶媒を除去（脱溶媒）、すなわち、乾燥することによりコアフィルム材料１００を得ることができる。脱溶媒（乾燥）の方法としては、例えば、加熱、大気圧または減圧下での放置、不活性ガス等の噴き付け（ブロー）等の方法が挙げられるが、例えばホットプレートを用いた加熱による方法が好ましい。これにより、比較的容易かつ短時間での脱溶媒が可能となる。加熱する場合、加熱温度は、２５〜６０℃程度であるのが好ましく、３０〜４５℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、１５〜６０分程度であるのが好ましく、１５〜３０分程度であるのがより好ましい。
【００９０】
得られたコアフィルム材料１００は、上記支持基板から剥離することなく第１の紫外光を選択的に照射することができる。第１の紫外光を選択的に照射する方法として、開口（窓）が形成されたマスク（マスキング）１２０を用意し、このマスク１２０を介して、コアフィルム材料１００に対して第１の紫外光を照射することができる。図７に示す例では、第１の紫外光の照射領域がクラッド部１０２となる。したがって、マスク１２０には、形成すべきクラッド部１０２のパターンと等価な開口（窓）が形成されている。この開口は、照射する第１の紫外光が透過する透過部を形成するものである。
【００９１】
マスク１２０は、予め形成（別途形成）されたもの（例えばプレート状のもの）でも、コアフィルム材料１００上に例えば気相成膜法や塗布法により形成されたものでもよい。マスク１２０として好ましいものの例としては、石英ガラスやＰＥＴ基材等で作製されたフォトマスク、ステンシルマスク、気相成膜法（蒸着、スパッタリング等）により形成された金属薄膜等が挙げられるが、これらの中でもフォトマスクやステンシルマスクを用いるのが特に好ましい。微細なパターンを精度良く形成することができるとともに、ハンドリングがし易く、生産性の向上に有利であるからである。
【００９２】
用いる第１の紫外光は、第１の光酸発生剤に対して光化学的な反応（変化）を生じさせ得るものであればよい。特に、第１の紫外光は、用いた第１の光酸発生剤の種類、また増感剤を含有する場合には増感剤の種類等によって適宜選択され、波長２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものを使用することが好ましい。また、第１の紫外光の照射量は、０．１〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．２〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．２〜３Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。これにより、第１の光酸発生剤を確実に活性化させることができる。
【００９３】
マスク１２０を介して、第１の紫外光をコアフィルム材料１００に照射すると、第１の紫外光が照射された照射領域内に存在する離脱剤は、第１の紫外光の作用により反応（結合）または分解して、カチオン（プロトンまたは他の陽イオン）と、弱配位アニオン（ＷＣＡ）とを遊離（発生）する。そして、カチオンは、離脱性基そのものを主鎖から離脱させるか、または、離脱性基の分子構造の途中から切断する（フォトブリーチ）。これにより、照射領域では、未照射領域よりも完全な状態の離脱性基の数が減少し、第１の屈折率より低い第２の屈折率へと低下する。なお、このとき、未照射領域９４０の屈折率は、第１の屈折率が維持される。このようにして、照射領域と未照射領域との間に屈折率差（第２の屈折率＜第１の屈折率）が生じて、コア部１０１（未照射領域）とクラッド部１０２（照射領域）とが形成される。なお、この場合、第１の紫外光の照射量は、０．１〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．３〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．６〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。これにより、離脱剤を確実に活性化させることができる。
【００９４】
次いで、必要に応じて、コアフィルム材料１００に対して加熱処理を施す。加熱処理により、ポリマーから離脱（切断）された離脱性基が、例えば、照射領域から除去され、あるいはポリマー内において再配列または架橋する。さらに、このとき、クラッド部１０２（照射領域）に残存する離脱性基の一部がさらに離脱（切断）すると考えられる。したがって、このような加熱処理を施すことにより、コア部１０１とクラッド部１０２との間の屈折率差をより大きくすることができる。この加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、７０〜１９５℃程度であるのが好ましく、８５〜１５０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、照射領域から離脱（切断）された離脱性基を十分に除去し得るに設定され、特に限定されないが、０．５〜３時間程度であるのが好ましく、０．５〜２時間程度であるのがより好ましい。また、必要に応じて、１回または複数回の加熱処理（例えば、１５０〜２００℃×１〜８時間程度）の工程を追加することもできる。なお、例えば、加熱処理を施す前の状態で、コア部１０１とクラッド部１０２との間に十分な屈折率差が得られている場合等には、このような加熱工程を省略することができる。以上の工程を経て、コア部１０１とクラッド部１０２とを含むコア層１１０が形成される。その後、コア層１１０を支持基板から剥離する。
【００９５】
好ましい態様では、コア部１０１とクラッド部１０２とが、主鎖と主鎖から分岐し、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基とを有するノルボルネン系ポリマーを主材料として構成され、コア部１０１とクラッド部１０２とは、主鎖に結合した状態の離脱性基の数が異なることにより、それらの屈折率が異なっている。
【００９６】
コアフィルム材料１００が、上記ポリマーと相溶し、かつ、上記ポリマーと異なる屈折率を有するモノマーおよびプロカタリストをさらに含有する場合には、マスク１２０を介して、第１の紫外光をコアフィルム材料１００に照射すると、第１の紫外光が照射された照射領域内に存在する第１の光酸発生剤は、第１の紫外光の作用により反応または分解して、カチオン（プロトンまたは他の陽イオン）と、弱配位アニオン（ＷＣＡ）とを遊離（発生）する。そして、これらのカチオンや弱配位アニオンは、照射領域内に存在するプロカタリストの分子構造に変化（分解）を生じさせ、これを活性潜在状態（潜在的活性状態）に変化させる。ここで、活性潜在状態（または潜在的活性状態）のプロカタリストとは、本来の活性化温度より活性化温度が低下しているが、温度上昇がないと、すなわち、室温程度では、照射領域内においてモノマーの反応を生じさせることができない状態にある触媒前駆体のことを言う。したがって、第１の紫外光照射後においても、例えば−４０℃程度で、コアフィルム材料１００を保管すれば、モノマーの反応を生じさせることなく、その状態を維持することができる。このため、第１の紫外光照射後のコアフィルム材料１００を複数用意しておき、これらに一括して加熱処理を施すことにより、コア層１１０を得ることができる点で利便性が高い。
【００９７】
なお、第１の紫外光として、レーザー光のように指向性の高い光を用いる場合には、マスク１２０の使用を省略してもよい。
【００９８】
次いで、コアフィルム材料１００に対して加熱処理（第１の加熱処理）を施す。これにより、照射領域内では、活性潜在状態のプロカタリストが活性化して（活性状態となって）、モノマーの反応（重合反応や架橋反応）が生じる。そして、モノマーの反応が進行すると、照射領域内におけるモノマー濃度が徐々に低下する。これにより、照射領域と未照射領域との間には、モノマー濃度に差が生じ、これを解消すべく、未照射領域からモノマーが拡散して照射領域に集まってくる。その結果、照射領域では、モノマーやその反応物（重合体、架橋構造や分岐構造）が増加し、当該領域の屈折率にモノマー由来の構造が大きく影響を及ぼすようになり、第１の屈折率より低い第２の屈折率へと低下する。なお、モノマーの重合体としては、主に付加（共）重合体が生成する。一方、未照射領域では、当該領域から照射領域にモノマーが拡散することにより、モノマー量が減少するため、当該領域の屈折率にポリマーの影響が大きく現れるようになり、第１の屈折率より高い第３の屈折率へと上昇する。このようにして、照射領域と未照射領域との間に屈折率差（第２の屈折率＜第３の屈折率）が生じて、コア部１０１（未照射領域）とクラッド部１０２（照射領域）とが形成される。
【００９９】
この加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、３０〜８０℃程度であるのが好ましく、４０〜６０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、照射領域内におけるモノマーの反応がほぼ完了するように設定するのが好ましく、具体的には、０．１〜２時間程度であるのが好ましく、０．１〜１時間程度であるのがより好ましい。
【０１００】
次いで、コアフィルム材料１００に対して第２の加熱処理を施す。これにより、未照射領域および／または照射領域に残存するプロカタリストを、直接または第１の光酸発生剤の活性化を伴って、活性化させる（活性状態とする）ことにより、各領域に残存するモノマーを反応させる。このように、各領域に残存するモノマーを反応させることにより、得られるコア部１０１およびクラッド部１０２の安定化を図ることができる。
【０１０１】
この第２の加熱処理における加熱温度は、プロカタリストまたは第１の光酸発生剤を活性化し得る温度であればよく、特に限定されないが、７０〜１００℃程度であるのが好ましく、８０〜９０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、０．５〜２時間程度であるのが好ましく、０．５〜１時間程度であるのがより好ましい。
【０１０２】
次いで、コアフィルム材料１００に対して第３の加熱処理を施す。これにより、得られるコア層１１０に生じる内部応力の低減や、コア部１０１およびクラッド部１０２の更なる安定化を図ることができる。
【０１０３】
この第３の加熱処理における加熱温度は、第２の加熱処理における加熱温度より２０℃以上高く設定するのが好ましく、具体的には、９０〜１８０℃程度であるのが好ましく、１２０〜１６０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、０．５〜２時間程度であるのが好ましく、０．５〜１時間程度であるのがより好ましい。以上の工程を経て、コア部１０１とクラッド部１０２とを含むコア層１１０が形成される。その後、コア層１１０を支持基板から剥離する。
【０１０４】
クラッド層２１０を形成するためのクラッドフィルム材料２００としては、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体、複合体（積層体）など）用いることができる。これらのうち、特に耐熱性に優れるという点で、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂、またはそれらを含むもの（主とするもの）を用いるのが好ましく、特に、ノルボルネン系樹脂（ノルボルネン系ポリマー）を主とするものが好ましい。
【０１０５】
ノルボルネン系ポリマーは、極めて耐熱性が高いため、これをクラッド層２１０の構成材料として使用する光導波路２４０では、光導波路２４０に導体層（図示なし）を形成する際、該導体層を加工して配線を形成する際、光学素子を実装する際等に加熱されたとしても、クラッド層２１０が軟化して、変形するのを防止することができる。また、ノルボルネン系ポリマーは、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化等を生じ難いクラッド層２１０を得ることができる。さらに、ノルボルネン系ポリマーまたはその原料であるノルボルネン系モノマーは、比較的安価であり、入手が容易であることからも好ましい。
【０１０６】
クラッド層２１０の材料として、ノルボルネン系ポリマーを主とするものを用いると、コア層１１０の構成材料として好適に用いられる材料と同種となるため、コア層１１０との密着性がさらに高いものとなり、クラッド層２１０とコア層１１０との間での層間剥離を防止することができる。このようなことから、耐久性に優れた光導波路２４０が得られる。
【０１０７】
このようなノルボルネン系ポリマーとしては、例えば、（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体、（２）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、（３）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体のような付加重合体、（４）ノルボルネン型モノマーの開環（共）重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（５）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（６）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加したポリマーのような開環重合体が挙げられる。これらの重合体としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体等が挙げられる。
【０１０８】
これらのノルボルネン系ポリマーは、例えば、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、ＲＯＭＰと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤（例えば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤）を用いた重合等、公知のすべての重合方法で得ることができる。これらの中でも、ノルボルネン系ポリマーとしては、付加（共）重合体が好ましい。このものは、透明性、耐熱性および可撓性に富むことからも好ましい。特に、ノルボルネン系ポリマーは、重合性基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位や、アリール基を含む置換基を有するノルボンネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。
【０１０９】
重合性基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、クラッド層２１０において、ノルボルネン系ポリマーの少なくとも一部のものの重合性基同士を、直接または架橋剤を介して架橋させることができる。また、重合性基の種類、架橋剤の種類、コア層１１０に用いるポリマーの種類等によっては、このノルボルネン系ポリマーとコア層１１０に用いるポリマーとを架橋させることもできる。換言すれば、かかるノルボルネン系ポリマーは、その少なくとも一部のものが重合性基において架橋しているのが好ましい。その結果、クラッド層２１０自体の強度や、クラッド層２１０とコア層１１０との密着性の更なる向上を図ることができる。
【０１１０】
このような重合性基を含むノルボルネンの繰り返し単位としては、エポキシ基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位、（メタ）アクリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位、および、アルコキシシリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位がのうちの少なくとも１種が好適である。これらの重合性基は、各種重合性基の中でも、反応性が高いことから好ましい。また、このような重合性基を含むノルボルネンの繰り返し単位を、２種以上含むものを用いれば、架橋密度をさらに向上させることができ、前記効果がより顕著となる。
【０１１１】
一方、アリール基を含む置換基を有するノルボンネンの繰り返し単位を含むことにより、アリール基は、疎水性が極めて高いため、クラッド層２１０の吸水による寸法変化等をより確実に防止することができる。また、アリール基は、脂溶性（親油性）に優れ、前述したようなコア層１１０に用いられるポリマーとの親和性が高いため、クラッド層２１０とコア層１１０との間での層間剥離をより確実に防止することができ、より耐久性に優れた光導波路２４０が得られる。
【０１１２】
さらに、ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。なお、アルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系ポリマーは、柔軟性が高くなるため、クラッド層２１０に高いフレキシビリティ（可撓性）を付与することができる。
【０１１３】
また、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、前述したような波長領域（特に、８５０ｎｍ付近の波長領域）の光に対する透過率が優れることからも好ましい。
【０１１４】
なお、クラッド層２１０に用いるノルボルネン系ポリマーは、比較的屈折率の低いものが好適であるのに対して、アリール基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むと、一般に屈折率が高くなる傾向を示すが、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、屈折率の上昇を防止することもできる。
【０１１５】
このようなことから、クラッド層２１０に用いるノルボルネン系ポリマーとしては、下記化１６〜１９や、化２３で表されるものが好適である。
【０１１６】
【化１６】
【０１１７】
上式中、Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、ａは、０〜３の整数を表し、ｂは、１〜３の整数を表し、ｐ／ｑが２０以下である。上記化１６で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒが炭素数４〜１０のアルキル基であり、ａおよびｂがそれぞれ１である化合物、例えば、ブチルボルネンとメチルグリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとメチルグリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとメチルグリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。
【０１１８】
【化１７】
【０１１９】
上式中、Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を表し、ａは、０〜３の整数を表し、ｐ／ｑが２０以下である。上記化１７で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒが炭素数４〜１０のアルキル基であり、ａが１である化合物、例えば、ブチルボルネンとアクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとアクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー、デシルノルボルネンとアクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー等が好ましい。
【０１２０】
【化１８】
【０１２１】
上式中、Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｘは、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基を表し、ａは、０〜３の整数を表し、ｐ／ｑが２０以下である。上記化２０で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒが炭素数４〜１０のアルキル基であり、ａが１または２、Ｘがメチル基またはエチル基である化合物、例えば、ブチルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、デシルノルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、ブチルボルネンとトリエトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとトリエトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとトリエトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、ブチルボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。
【０１２２】
【化１９】
【０１２３】
上式中、Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立して、下記化２２〜２４で表される置換基を表すが、同時に同一の置換基であることはない。また、ｐ／ｑ＋ｒが２０以下である。
【０１２４】
【化２０】
【０１２５】
上式中、ａは、０〜３の整数を表し、ｂは、１〜３の整数を表す。
【０１２６】
【化２１】
【０１２７】
上式中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を表し、ａは、０〜３の整数を表す。
【０１２８】
【化２２】
【０１２９】
上式中、Ｘは、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基を表し、ａは、０〜３の整数を表す。上記化１９で表されるノルボルネン系ポリマーとしては、例えば、ブチルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、アクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルと、ノルボルネニルエチルトリメトキシシラン、トリエトキシシリルノルボルネンまたはトリメトキシシリルノルボルネンのいずれかとのターポリマー、ブチルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、アクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルと、メチルグリシジルエーテルノルボルネンとのターポリマー、ブチルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、メチルグリシジルエーテルノルボルネン、ノルボルネニルエチルトリメトキシシラン、トリエトキシシリルノルボルネンまたはトリメトキシシリルノルボルネンのいずれかとのターポリマー等が挙げられる。
【０１３０】
【化２３】
【０１３１】
上式中、Ｒは、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ２は、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、Ａｒは、アリール基を表し、Ｘ１は、酸素原子またはメチレン基を表し、Ｘ２は、炭素原子またはシリコン原子を表し、ａは、０〜３の整数を表し、ｃは、１〜３の整数を表し、ｐ／ｑが２０以下である。上記化２３で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒが炭素数４〜１０のアルキル基であり、Ｘ１が酸素原子、Ｘ２がシリコン原子、Ａｒがフェニル基、Ｒ２がメチル基、ａが１、ｃが２である化合物、例えば、ブチルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマー、デシルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマー等や、Ｒが炭素数４〜１０のアルキル基であり、Ｘ１がメチレン基、Ｘ２が炭素原子、Ａｒがフェニル基、Ｒ２が水素原子、ａが０、ｃが１である化合物、例えば、ブチルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。また、ｐ／ｑまたはｐ／ｑ＋ｒは、２０以下であればよいが、１５以下であるのが好ましく、０．１〜１０程度がより好ましい。これにより、複数種のノルボルネンの繰り返し単位を含む効果が如何なく発揮される。
【０１３２】
以上のようなノルボルネン系ポリマーは、前述した特性に加えて、比較的低い屈折率のものであり、かかるノルボルネン系ポリマーを主材料としてクラッド層２１０を構成することにより、光導波路２４０の光伝送性能をより向上させることができる。
【０１３３】
なお、ノルボルネン系ポリマーが、（メタ）アクリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含む場合、（メタ）アクリル基同士は、加熱により比較的容易に架橋（重合）させることができるが、クラッドフィルム材料中に、ラジカル発生剤を混合することにより、（メタ）アクリル基同士の架橋反応を促進することができる。
【０１３４】
ラジカル発生剤としては、例えば、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１，１−ビス（ｔ−ブチルペロキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等が好適に用いられる。
【０１３５】
また、ノルボルネン系ポリマーが、エポキシ基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位や、アルコキシシリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含む場合、これらの重合性基同士を直接架橋させるためには、クラッドフィルム材料中に、前述した光酸発生剤を混合しておき、この物質の作用により、エポキシ基やアルコキシシリル基を架橋させればよい。
【０１３６】
一方、エポキシ基同士、（メタ）アクリル基同士やアルコキシシリル基同士を架橋剤を介して架橋させるためには、さらに、クラッドフィルム材料中に、架橋剤として、各重合性基に対応する重合性基を少なくとも１つを有する化合物を混合するようにすればよい。
【０１３７】
エポキシ基を有する架橋剤としては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（γ−ＧＰＳ）、シリコーンエポキシ樹脂等が好適に用いられる。（メタ）アクリル基を有する架橋剤としては、例えば、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラントリシクロ［５．２．１．０２，６］デカンジメタノールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート等が好適に用いられる。アルコキシシリル基を有する架橋剤としては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシランのようなシランカップリング剤等が好適に用いられる。
【０１３８】
また、クラッドフィルム材料２００中に、各種の添加剤を添加（混合）するようにしてもよい。例えば、クラッドフィルム材料２００中には、前記コアフィルム材料１００で挙げたモノマーおよびプロカタリストを混合してもよい。これにより、クラッド層２１０中において、モノマーを反応させて、クラッド層２１０の屈折率を変化させることができる。特に、モノマーとしては、架橋性モノマーを含むものを用いると、クラッド層２１０において、ノルボルネン系ポリマーの少なくとも一部のものを、架橋性モノマーを介して架橋させることができる。また、架橋剤の種類、コア層１１０に用いるポリマーの種類等によっては、このノルボルネン系ポリマーとコア層１１０に用いるポリマーとを架橋させることもできる。
【０１３９】
その他の添加剤としては、前述したような酸化防止剤が挙げられる。酸化防止剤を混合することにより、クラッドフィルム材料２００（ノルボルネン系ポリマー）の酸化による劣化を防止することができる。
【０１４０】
クラッドフィルム材料２００に含まれる第２の光酸発生剤としては、紫外光における吸収極大波長（第２の吸収極大波長）が第１の光酸発生剤の第１の吸収極大波長とは異なるものが用いられる。第１の吸収極大波長より第２の吸収極大波長の方が長いことが好ましく、特に第１の吸収極大波長が３００ｎｍ未満であり、かつ、第２の吸収極大波長が３００ｎｍ以上であることがより好ましい。
【０１４１】
このような第２の光酸発生剤としては、例えば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸塩やヘキサフルオロアンチモン酸塩の他、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ガリウム酸塩、アルミン酸塩類、アンチモン酸塩類、他のホウ酸塩類、ガリウム酸塩類、カルボラン類、ハロカルボラン類等が挙げられる。
【０１４２】
このような第２の光酸発生剤の市販品としては、例えば、日本国東京の東洋インキ製造株式会社から入手可能な「ＴＡＧ−３８２」、日本国東京のみどり化学工業株式会社より入手可能な「ＮＡＩ−１０５（ＣＡＳ番号第８５３４２−６２−７番）」等が挙げられる。
【０１４３】
第２の光酸発生剤として、ＴＡＧ−３８２を用いる場合、第２の紫外光の照射手段として、高圧水銀ランプまたはメタルハライドランプが好適に用いられる。これにより、クラッドフィルム材料２００に対して、３００ｎｍ以上の十分なエネルギーの紫外光を供給することができ、ＴＡＧ−３８２を効率よく分解して、上記の酸を発生させることができる。
【０１４４】
クラッドフィルム材料２００の形成に際しては、上記ポリマー、第２の光酸発生剤その他所要の添加剤を含むクラッド用ワニスを調製する。クラッド用ワニスの調製に用いる溶媒としては、上述のコア用ワニスの調製に用いる溶媒と同一のものが挙げられる。また、必要に応じて、クラッド用ワニスに、第２の紫外光に対する第２の光酸発生剤の感度を増大して、その活性化（反応または分解）に要する時間やエネルギーを減少させる機能や、その活性化に適する波長に第２の紫外光の波長を変化させる機能を有する増感剤を添加してもよい。このような増感剤としては、上述のコア用ワニスに添加される増感剤と同一のものが挙げられる。さらに、必要に応じて、クラッド用ワニスに、望ましくないフリーラジカルの発生や、ポリマーの自然酸化を防止する酸化防止剤を添加してもよい。このような酸化防止剤としては、上述のコア用ワニスに添加される酸化防止剤と同一のものが挙げられる。
【０１４５】
クラッド用ワニスは、後述する塗布法および所期の膜厚に応じて、粘度（常温）が好ましくは１００〜１００００ｃＰ程度、より好ましくは１５０〜５０００ｃＰ程度、さらに好ましくは２００〜３５００ｃＰ程度になるように適宜溶媒量を調節することにより調製することができる。
【０１４６】
上記のクラッド用ワニスを支持基板上に塗布することによりクラッドフィルム材料２００を形成することができる。支持基板としては、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、石英基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等が用いられる。塗布法としては、例えば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法等の方法が挙げられるが、これらに限定はされない。塗膜の厚さに特に限定はないが、乾燥前の状態で５〜２００μｍ程度、好ましくは１０〜１００μｍ程度、より好ましくは１５〜６５μｍ程度とすればよい。
【０１４７】
次いで、塗膜中の溶媒を除去（脱溶媒）、すなわち、乾燥することによりクラッドフィルム材料２００を得ることができる。脱溶媒（乾燥）の方法としては、例えば、加熱、大気圧または減圧下での放置、不活性ガス等の噴き付け（ブロー）等の方法が挙げられるが、例えばホットプレートを用いた加熱による方法が好ましい。これにより、比較的容易かつ短時間での脱溶媒が可能となる。加熱する場合、加熱温度は、２５〜６０℃程度であるのが好ましく、３０〜４５℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、１５〜６０分程度であるのが好ましく、１５〜３０分程度であるのがより好ましい。
【０１４８】
得られたクラッドフィルム材料２００は、上記支持基板から剥離され、その後コア層１１０の片面または両面に接触させて相互に熱圧着させる。熱圧着には、例えばラミネータを便利に用いることができる。後照射法によると、熱圧着されるクラッドフィルム材料２００は紫外光未照射のＴｇの低い状態にあるため、コア部に設けた中空ミラー構造体が潰されないような低温・低圧において熱圧着工程を実施することができる。熱圧着の温度としては、一般に８０〜１３０℃、好ましくは１００〜１２０℃の範囲に設定すればよい。熱圧着の圧力としては、一般に０．１〜１０ＭＰａ、好ましくは０．１〜４ＭＰａの範囲に設定すればよい。なお、熱圧着に際して、クラッドフィルム材料２００に含まれる第２の光酸発生剤から酸が放出されることはない。
【０１４９】
上述の熱圧着工程に際しては、必要に応じて、減圧雰囲気または真空を適用することにより、積層時にクラッドフィルム材料２００とコア層１１０の間に連行されて残留し得る空気等の気体成分を最小限に抑えることが、接触部におけるボイドの発生を抑え、平坦性の良好な積層体２３０を得る上で好ましい。この場合、中空ミラー構造体の内部も減圧空気または真空となるが、クラッド層の陥没等、中空ミラー構造体が変形しない限り、問題はない。減圧雰囲気または真空は、クラッドフィルム材料２００とコア層１１０の接触時に、もしくはクラッドフィルム材料２００とコア層１１０の熱圧着時に、またはこれらの両方に、適用することができる。減圧雰囲気または真空の適用は、真空ラミネート、真空プレス等を採用することにより可能である。
【０１５０】
次いで、積層体２３０の全面に、例えば波長カットフィルター２２０を用いて、第２の吸収極大波長を含むが第１の吸収極大波長は含まない波長の第２の紫外光を照射することにより、クラッドフィルム材料２００をクラッド層２１０へ転化させると共に、コア層１１０とクラッド層２１０との間の密着性を向上させる。例えば、第１の吸収極大波長が３００ｎｍ未満であり、第２の吸収極大波長が３００ｎｍ以上である場合、波長３００ｎｍ以上の第２の紫外光を積層体２３０の全面に照射することができる。第２の紫外光の全面照射により、クラッドフィルム材料２００に含まれる第２の光酸発生剤から酸が放出される。一方、コア層１１０に含まれる第１の光酸発生剤は第２の紫外光には実質的に感応しないため、コア部１０１の屈折率が変化または低下（クラッド化）することはない。第２の光酸発生剤から放出された酸は、クラッドフィルム材料２００の構成ポリマーの重合性基を介した架橋反応を触媒する。例えば、構成ポリマーがエポキシ基を含有する場合、第２の光酸発生剤から放出された酸によりエポキシのカチオン重合が開始し、クラッドフィルム材料２００の内部に架橋構造が形成され、クラッド層２１０の強度が向上する。また、隣接するコア層１１０の構成ポリマーに当該架橋反応に関与し得る重合性基（例、エポキシ基）が含まれる場合、上記カチオン重合がコア層１１０にも及び、クラッド層２１０とコア層１１０との間に架橋構造が形成され、それらの間の密着性が向上する。
【０１５１】
第２の紫外光の照射量は、１０〜１０００Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、１０〜５００Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、１０〜３００Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。これにより、第２の光酸発生剤を確実に活性化させることができる。
【０１５２】
その後、必要に応じて、積層体２３０に対して加熱処理を施してクラッド層２１０の架橋反応を完了させる。この加熱処理は、加圧することなくバッチ処理（オーブン加熱）で複数の積層体２３０を同時に処理することが可能であるため、光導波路２４０の生産性が向上する。加熱温度は、特に限定されないが、１００〜１８０℃程度であるのが好ましく、１２０〜１５０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、架橋（硬化）反応を十分に停止し得るように設定され、特に限定されないが、３０〜１２０分程度であるのが好ましく、４５〜９０分程度であるのがより好ましい。
【実施例】
【０１５３】
以下、本発明をより具体的に説明するための実施例を提供する。
実施例１
１．中空ミラー構造体を有するコア層の調製
＜ヘキシルノルボルネン（ＨｘＮＢ）／ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン（ｄｉＰｈＮＢ）系コポリマーの合成＞
ＨｘＮＢ（ＣＡＳ番号第２２０９４−８３−３番）（９．６３ｇ、０．０５４モル）、ｄｉＰｈＮＢ（ＣＡＳ番号第３７６６３４−３４−３番）（４０．３７ｇ、０．１２６モル）、１−ヘキセン（４．５４ｇ、０．０５４モル）およびトルエン（１５０ｇ）を、ドライボックス内の５００ｍＬ容シーラムボトルに入れて混合し、さらにオイルバスにおいて８０℃に加熱しながら撹拌して溶液とした。この溶液に、Ｐｄ１４４６（１．０４×１０−２ｇ、７．２０×１０−６モル）およびＮ，Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（ＤＡＮＦＡＢＡ）（２．３０×１０−２ｇ、２．８８×１０−５モル）を、それぞれ濃縮ジクロロメタン溶液（０．１ｍＬ）の形態で添加した。添加後の混合物を、マグネチックスターラで８０℃において２時間撹拌した。その後反応混合物（トルエン溶液）をより大きなビーカーに移し変え、これに貧溶媒であるメタノール（１Ｌ）を滴下すると、繊維状の白色固形分が沈殿した。固形分をろ過して集めて６０℃のオーブン内で真空乾燥させたところ、乾燥質量１９．０ｇ（収率３８％）の生成物が得られた。生成物の分子量をゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ：ＴＨＦ溶媒、ポリスチレン換算）で測定したところ、質量平均分子量（Ｍｗ）＝１１８，０００および数平均分子量（Ｍｎ）＝６０，０００であった。生成物を１Ｈ−ＮＭＲで測定し、下記構造式で表されるＨｘＮＢ／ｄｉＰｈＮＢ系コポリマー（ｘ＝０．３２、ｙ＝０．６８、ｎ＝５）であることを同定した。このコポリマーの屈折率をプリズムカップリング法で測定したところ、波長６３３ｎｍにおいて、ＴＥモードが１．５６９５、そしてＴＭモードが１．５６８１であった。
【０１５４】
【化２４】
【０１５５】
＜コア用ワニスの調製＞
イエローライト下、上記ＨｘＮＢ／ｄｉＰｈＮＢ系コポリマーをメシチレンに溶解して１０ｗｔ％のコポリマー溶液（３０ｇ）を調製した。これとは別に、１００ｍＬ容ガラス瓶に、ＨｘＮＢ（４２．０３ｇ、０．２４モル）およびビス−ノルボルネンメトキシジメチルシラン（ＳｉＸ、ＣＡＳ番号第３７６６０９−８７−９番）（７．９７ｇ、０．０２６モル）を入れ、さらに２種類の酸化防止剤［Ｃｉｂａ社製Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（０．５ｇ）およびＩｒｇａｆｏｓ１６８（０．１２５ｇ）］を加えてモノマー酸化防止剤溶液を得た。上記のコポリマー溶液３０．０ｇに、上記のモノマー酸化防止剤溶液３．０ｇと、Ｐｄ（ＰＣｙ３）２（ＯＡｃ）２（Ｐｄ７８５）（４．９５×１０−４ｇ、６．２９×１０−７モル、メチレンクロライド０．１ｍＬ中）と、吸収極大波長２２０ｎｍの第１の光酸発生剤［ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ（登録商標）ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴＯＲ ２０７４（ＣＡＳ番号第１７８２３３−７２−２番）（２．５５×１０−３ｇ、２．５１×１０−６モル、メチレンクロライド０．１ｍＬ中）とを加えて均一に溶解させた後、細孔径０．２μｍのフィルターでろ過してコア用ワニスを調製した。
【０１５６】
＜混信防止クラッド構造を有する交差型導波路コア層の作製＞
厚さ２５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの上に、コア用ワニス１０ｇを注ぎ、これをドクターブレードでほぼ一定の厚さになるように広げてコア用ワニスの塗膜を形成させた（乾燥前の厚さ７０μｍ）。この塗膜をＰＥＴフィルムと共にホットプレート上に配置して５０℃で４５分間加熱することによりトルエンを蒸発させて厚さ５０μｍの乾燥塗膜を得た。この乾燥塗膜に、図５（Ａ）に示したようなコア部に対応する所定の閉口パターン（コア幅５０μｍ：コア本数／縦１２本；横１２本：コアピッチ／縦１２５μｍ；横１２５μｍ：直交形）と、クラッド部および低屈折領域に対応する所定の開口パターン（低屈折領域幅５μｍ）を有するフォトマスクを通して、高圧水銀ランプまたはメタルハライドランプを用いて波長３００ｎｍ未満または３６５ｎｍ以下の第１の紫外光を照射した（照射量５００ｍＪ／ｃｍ２）。照射後の塗膜をオーブンに入れ、最初に５０℃で３０分間、続いて８５℃で３０分間、その後１５０℃で６０分間の加熱処理を施した。最初の５０℃で１０分間加熱した時点で、塗膜内の導波路パターンを目視で確認することができた。加熱処理後、塗膜をＰＥＴフィルムから剥離して、混信防止クラッド構造を有する交差型導波路コア層とした。
【０１５７】
＜エキシマレーザーの調整＞
上記コア層に、中空ミラー構造体を形成するのに先立ち、エキシマレーザー装置（ＡＴＬ LaserTechnik社製、ＡＴＬＥＸ−３００ＳＩ）を以下のように調整した。エキシマレーザー装置に設けられたチャンバー内の圧力を、一旦１０ミリバール以下になるまで排気した後、上記チャンバー内にＡｒＦプレミックスガス（Ａｒ：４．１３％、Ｆ２：０．１７％、ネオンガス：残部）を６５００ミリバールになるまで充填した。上記エキシマレーザー装置において、レーザー光は、レンズを介して集光された後、１０００×１０００μｍの角穴が加工されたステンレスマスクを通ることでさらに縮小投影されて最終的に照射エリアが実質１００×１００μｍになるように調整した。周波数１００Ｈｚでエキシマレーザーを発振させ、（上記マスクを通り）最終的に加工面に到達したレーザー光の出力をパワーメーター（ＯＰＨＩＲ Ｊａｐａｎ株式会社製、ＰＥ５０−ＤＩＦ−Ｕ）で測定したところ、３．５ｍＷであった。
【０１５８】
＜ミラー加工＞
上記コア層（混信防止クラッド構造を有する交差型導波路コア層）（厚さ５０μｍ、コア幅５０μｍ）のミラー加工面とは反対側の面を、粘着性を有する基盤（マジックレジン：トーヨーコーポレーション株式会社製）上に貼り付けた。その基盤を、エキシマレーザー装置の微動ステージ上に配置し、基盤の固定面を吸引して固定した。次いで、３層導波路のコア部の長手方向と微動ステージの可動方向とが一致するようにステージを回転させてアライメントを調整した後、図６（Ａ）に示したような予めパターニング（クラッド化）しておいたミラー構造体を形成すべき部分１８に、レーザー照射エリアを定めた。次いで、コア部のミラー加工部位に、アシストガスとしてＨｅガスを２．０Ｌ／分で流しながら、微動ステージを、ミラー構造体を形成すべき部分１８に沿って５μｍ／秒の速度で移動させ、その間に周波数１００Ｈｚのレーザーを照射した。照射後、その切削面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、切削面に堆積したスミア（炭化したレーザー融除物）はほとんど認められず、切削面は非常に平滑であった。
【０１５９】
２．クラッドフィルム材料の調製
＜デシルノルボルネン（ＤｅＮＢ）／メチルグリシジルエーテルノルボルネン（ＡＧＥＮＢ）系コポリマーの合成＞
ＤｅＮＢ（ＣＡＳ番号第２２０９４−８５−５番）（１６．４ｇ、０．０７モル）、ＡＧＥＮＢ（ＣＡＳ番号第３１８８−７５−８番）（５．４１ｇ、０．０３モル）およびトルエン（５８．０ｇ）を、ドライボックス内の５００ｍＬ容シーラムボトルに入れて混合し、さらにオイルバスにおいて８０℃に加熱しながら撹拌して溶液とした。この溶液に、（η６−トルエン）Ｎｉ（Ｃ６Ｆ５）２（０．６９ｇ、０．００１４モル）のトルエン溶液（５ｇ）を添加した。添加後の混合物を、マグネチックスターラで室温において４時間撹拌した。その混合物に、トルエン（８７．０ｇ）を加えて激しく撹拌した。その後反応混合物（トルエン溶液）をより大きなビーカーに移し変え、これに貧溶媒であるメタノール（１Ｌ）を滴下すると、繊維状の白色固形分が沈殿した。固形分をろ過して集めて６０℃のオーブン内で真空乾燥させたところ、乾燥質量１７．００ｇ（収率８７％）の生成物が得られた。生成物の分子量をＧＰＣ（ＴＨＦ溶媒、ポリスチレン換算）で測定したところ、Ｍｗ＝７５，０００およびＭｎ＝３０，０００であった。生成物を１Ｈ−ＮＭＲで測定し、下記構造式で表されるＤｅＮＢ／ＡＧＥＮＢ系コポリマー（ｘ＝０．７７、ｙ＝０．２３、ｎ＝１０）であることを同定した。このコポリマーの屈折率をプリズムカップリング法で測定したところ、波長６３３ｎｍにおいて、ＴＥモードが１．５１５３、そしてＴＭモードが１．５１５１であった。
【０１６０】
【化２５】
【０１６１】
＜クラッド用ワニスの調製＞
イエローライト下、上記コポリマー１０ｇを脱水トルエンに溶解して２０ｗｔ％のコポリマー溶液（５０ｇ）を調製した。この溶液に、２種類の酸化防止剤［Ｃｉｂａ社製Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（０．０１ｇ）およびＩｒｇａｆｏｓ１６８（０．００２５ｇ）］と吸収極大波長３３５ｎｍの第２の光酸発生剤（東洋インキ製造社製ＴＡＧ−３８２、０．２ｇ）とを加えて均一に溶解させた後、細孔径０．２μｍのフィルターでろ過してクラッド用ワニスを調製した。
【０１６２】
＜クラッドフィルム材料の作製＞
水平台の上に配置した厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムの上に、クラッド用ワニス１０ｇを注ぎ、ドクターブレードでほぼ一定の厚さになるように広げてクラッド用ワニスの塗膜を形成させた（乾燥前の厚さ３０μｍ）。この塗膜をＰＥＴフィルムと共に乾燥機に入れて５０℃で１５分間加熱することによりトルエンを蒸発させて厚さ２０μｍの乾燥塗膜を得た。その後、乾燥塗膜をＰＥＴフィルムから剥離してクラッドフィルム材料とした。
【０１６３】
３．３層光導波路の一括製造
中空ミラー構造体を有する上記コア層（大きさ２０×２０ｃｍ）の各面に上記クラッドフィルム材料（大きさ２５×２５ｃｍ）を１枚ずつ積層した。この３層積層体を、１２０℃に設定されたラミネータに投入して、０．２ＭＰａの圧力下、５分間熱圧着させた。その後３層積層体を室温・常圧に戻し、これと高圧水銀ランプとの間に３００ｎｍ以下の波長を遮蔽する波長カットフィルターとして厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムを配置した。次いで、高圧水銀ランプから波長カットフィルターを通して第２の紫外光を照射した（照射量１００ｍＪ／ｃｍ２）。照射後の３層積層体を、放置することなく直ちに（放置時間０分）乾燥機に入れ、１５０℃で３０分間加熱することにより、クラッドフィルム材料の硬化（クラッド層化）およびコア層／クラッド層間の密着力強化を完了させた。その後、平均厚さ４５μｍの銅層（導体層）と３層積層体の間に両面テープを挿入してロールラミネートによって両者を接合し、下記の評価を行った。
【０１６４】
４．評価
＜伝搬損失＞
得られた３層光導波路の伝搬損失について、レーザーダイオードから発生させた光を、光ファイバを通してコア部の一端から入力し、他端からの出力を測定し、コア部の長さを数段階の長さにカットして、各長さについて光出力を測定するカットバック法で測定した。各長さのコア部での総光損失は、下記式で表される。
総光損失（ｄＢ）＝−１０ｌｏｇ（Ｐｎ／Ｐ０）
上式中、Ｐｎは、Ｐ１、Ｐ２、…Ｐｎの各長さのコア部の他端での測定された出力であり、Ｐ０は、光ファイバをコア部の一端に結合する前の光ファイバの端部における光源の測定出力である。
次に、総光損失のデータの回帰直線は、下記式によって表わされる。
ｙ＝ｍｘ＋ｂ
上式中、ｍは、光伝搬損失を示し、ｂは、結合損失（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｌｏｓｓ）を示す。実施例１の光導波路の伝搬損失は０．０６ｄＢ／ｃｍであった。
【０１６５】
＜ミラー損失＞
得られた３層光導波路のミラー部の損失について、レーザーダイオードまたは面発光型レーザ（ＶＣＳＥＬ）から発生させた光を、光ファイバを通してコア部の一端から入力し、ミラー傾斜部で反射してクラッド層を通り抜けてきた光の出力を測定し、下記式で表される総光損失を求めた。
総光損失（ｄＢ）＝−１０ｌｏｇ（Ｐ１／Ｐ０）
上式中、Ｐ１は傾斜部上部で測定された出力であり、Ｐ０は、光ファイバをコア部の一端に結合する前の光ファイバの端部における光源の測定出力である。得られた総光損失から直線部分の損失および光ファイバとコア部との結合部での損失を差し引いて、ミラー部の損失を算出した。実施例１の光導波路のミラー部の損失は０．５ｄＢ／ｃｍであった。
【０１６６】
＜ミラー部の平滑性＞
得られた３層光導波路のミラー部の平滑性について、共焦点レーザー顕微鏡（オリンパス社製ＬＸＥＴ ＯＬＳ−３１００）を用い、３層光導波路のミラー面がほぼ水平になるように設置してミラー表面の突起物の最大高さを直接測定した。実施例１の光導波路のミラー部の平滑性は１００ｎｍ未満であった。
【０１６７】
＜引っ張り強度＞
得られた３層光導波路を、ＪＩＳ Ｋ７１２７指定の試験片の形状に切り出すに際し、試験片の中央に相当する最も狭い平行部にミラー部が配置されるようにした。この試験片の両端部を、引っ張り試験機（エー・アンド・ディ株式会社製引っ張り試験機テンシロンＳＴＭ−Ｔ−５０）のチャック部に挟み、そしてクロスヘッド速度を５ｃｍ／分に保ちながら試験機を作動させて、試験片が破断するときの強度を測定した。実施例１の光導波路の引っ張り強度は５００ｇｆ／ｃｍ以上であった。
【０１６８】
＜スミア発生量＞
３層光導波路のミラー部（中空ミラー構造体）を形成する際に、エキシマレーザーによって融除されてミラー部に付着した微細な炭化粉塵（スミア）の発生量（付着面積）を目視で観察した。実施例１の光導波路においては、スミアはほとんど観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】交差型光導波路の典型例を模式的に示す平面図である。
【図２】交差型光導波路における光路を変換するミラー構造体を模式的に示す平面図である。
【図３】４つの光路のすべてが３方向に分岐するミラー構造体を模式的に示す平面図である。
【図４】混信防止クラッド構造を有する交差型導波路の一例を模式的に示す平面図である。
【図５】混信防止クラッド構造の製造に適した方法の工程例の一部を模式的に示す平面図（Ａ）および横断面図（Ｂ）である。
【図６】本発明によるミラー構造体を交差型導波路の交差領域に設けるのに適した方法の工程の一部を模式的に示す平面図である。
【図７】本発明による光導波路の製造に適した方法（後照射法）の工程例の一部を模式的に示す横断面図である。
【図８】本発明による光導波路の製造に適した方法（後照射法）の工程例の一部を模式的に示す横断面図である。
【符号の説明】
【０１７０】
ＬＰ 光路
１０ 交差型光導波路
１１、１１’ マスク閉口部
１２ コア部
１２’ 交差領域
１３ 第１コア部
１３’ 第２コア部
１４ ミラー構造体
１４’ 第１ミラー
１４” 第２ミラー
１６ クラッド部
１８ ミラー構造体を形成すべき部分（レーザー照射部）
１００ コアフィルム材料
１０１ コア部
１０２ クラッド部
１１０ コア層
１２０ フォトマスク
２００ クラッドフィルム材料
２１０ クラッド層
２２０ 波長カットフィルター
２３０ 積層体
２４０ 光導波路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に延在する第１コア部と、前記所定方向と異なる方向に延在する第２コア部と、前記第１コア部と前記第２コア部とが交差する交差領域とを有する交差型光導波路であって、
前記交差領域に、ミラー構造体を、前記第１コア部および前記第２コア部のいずれの方向から入射する光に対しても光が３方向に分岐するように設けたことを特徴とする交差型光導波路。
【請求項２】
該ミラー構造体が、ミラー面を表裏に有する２つのプレート状ミラー部を含む請求項１に記載の交差型光導波路。
【請求項３】
該ミラー構造体が、前記第１コア部を伝播する光を第２コア部の延在方向の一方に屈曲する第１ミラーと、前記第１コア部を伝播する光を第２コア部の延在方向の他方に屈曲する第２ミラーとを有し、かつ、前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に、前記第１コア部を伝播する光の一部が前記第１ミラーにも前記第２ミラーにも当たらずに進行することができるように間隙が設けられている請求項１または２に記載の交差型光導波路。
【請求項４】
前記第１ミラーと前記第２ミラーとが、前記第２コア部の延在方向に対して垂直方向において互いに離間して配置されている請求項３に記載の交差型光導波路。
【請求項５】
さらに該交差領域の外周部に前記コア部よりも屈折率が低い低屈折領域を設けた混信防止クラッド構造を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の交差型光導波路。
【請求項６】
該ミラー構造体が中空ミラー構造体である請求項１〜５のいずれか１項に記載の交差型光導波路。
【請求項７】
該交差型光導波路が、光路方向を定めるコア部と、該コア部より屈折率が低いクラッド部とを含むコア層および該コア層の両面に積層されたクラッド層を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の交差型光導波路。
【請求項８】
該コア層および該クラッド層が高分子材料から構成されている請求項７に記載の交差型光導波路。
【請求項９】
該高分子材料が付加重合型ノルボルネンを主体とする主鎖を含む請求項８に記載の交差型光導波路。
【請求項１】
所定方向に延在する第１コア部と、前記所定方向と異なる方向に延在する第２コア部と、前記第１コア部と前記第２コア部とが交差する交差領域とを有する交差型光導波路であって、
前記交差領域に、ミラー構造体を、前記第１コア部および前記第２コア部のいずれの方向から入射する光に対しても光が３方向に分岐するように設けたことを特徴とする交差型光導波路。
【請求項２】
該ミラー構造体が、ミラー面を表裏に有する２つのプレート状ミラー部を含む請求項１に記載の交差型光導波路。
【請求項３】
該ミラー構造体が、前記第１コア部を伝播する光を第２コア部の延在方向の一方に屈曲する第１ミラーと、前記第１コア部を伝播する光を第２コア部の延在方向の他方に屈曲する第２ミラーとを有し、かつ、前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に、前記第１コア部を伝播する光の一部が前記第１ミラーにも前記第２ミラーにも当たらずに進行することができるように間隙が設けられている請求項１または２に記載の交差型光導波路。
【請求項４】
前記第１ミラーと前記第２ミラーとが、前記第２コア部の延在方向に対して垂直方向において互いに離間して配置されている請求項３に記載の交差型光導波路。
【請求項５】
さらに該交差領域の外周部に前記コア部よりも屈折率が低い低屈折領域を設けた混信防止クラッド構造を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の交差型光導波路。
【請求項６】
該ミラー構造体が中空ミラー構造体である請求項１〜５のいずれか１項に記載の交差型光導波路。
【請求項７】
該交差型光導波路が、光路方向を定めるコア部と、該コア部より屈折率が低いクラッド部とを含むコア層および該コア層の両面に積層されたクラッド層を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の交差型光導波路。
【請求項８】
該コア層および該クラッド層が高分子材料から構成されている請求項７に記載の交差型光導波路。
【請求項９】
該高分子材料が付加重合型ノルボルネンを主体とする主鎖を含む請求項８に記載の交差型光導波路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１４５７２９（Ｐ２０１０−１４５７２９Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２２６３５（Ｐ２００８−３２２６３５）
【出願日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【出願人】（３０４０３６７４３）国立大学法人宇都宮大学 (209)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【出願人】（３０４０３６７４３）国立大学法人宇都宮大学 (209)
【Ｆターム（参考）】
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