光導波路、光導波路の製造方法
【課題】 光導波路を開発する。
【解決手段】 下部クラッド層（Ａ）と、コア層（Ｂ）と、上部クラッド層（Ｃ）で構成される光導波路であって、上部クラッド層（Ｃ）が、熱可塑性樹脂、軟化温度が０℃〜３００℃の範囲である活性エネルギー線硬化型樹脂組成物であって、下部クラッド層（Ａ）及び上部クラッド層（Ｃ）とコア層（Ｃ）の屈折率差が０．１％以上であって、上部クラッド層（Ｃ）を形成する合成樹脂シートの軟化温度が、コア層（Ｂ）を形成する樹脂層の軟化温度よりも低い温度であることを特徴とする光導波路。
【解決手段】 下部クラッド層（Ａ）と、コア層（Ｂ）と、上部クラッド層（Ｃ）で構成される光導波路であって、上部クラッド層（Ｃ）が、熱可塑性樹脂、軟化温度が０℃〜３００℃の範囲である活性エネルギー線硬化型樹脂組成物であって、下部クラッド層（Ａ）及び上部クラッド層（Ｃ）とコア層（Ｃ）の屈折率差が０．１％以上であって、上部クラッド層（Ｃ）を形成する合成樹脂シートの軟化温度が、コア層（Ｂ）を形成する樹脂層の軟化温度よりも低い温度であることを特徴とする光導波路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路に必要な性能を備えた光導波路、光導波路の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信システムやコンピュータにおける情報処理の大容量化および高速化の要求から、光の伝送媒体として光導波路が注目されている。このような光導波路としては、石英系導波路が代表的であるが、特殊な製造装置が必要であると共に、製造時間が長くかかるなどの問題があった。
【０００３】
放射線重合可能な成分を含有するドライフィルムを基材上に積層し、所定量の光を照射し、所定場所を放射線硬化させるととともに、必要に応じて未露光部を現像することによりコア層などを形成して、伝送特性に優れる光導波路を製造する方法は周知である。
この様な石英系導波路の製造方法に換えて、フィルムを基材に積層し所定量の光を照射した後に現像するだけで、短時間、かつ低コストで光導波路を形成することができる光導波路の形成方法が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１５−１９５０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の光導波路の形成方法は、下部クラッド層、コア層および上部クラッド層からなる光導波路であって、下部クラッド層およびコア層の少なくとも１つをドライフィルムを用いて形成すること、実質的には上部クラッド層を放射線硬化型樹脂または熱硬化型樹脂ならびに有機溶剤からなる塗布液を塗布し、硬化することが記載されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の有機溶剤塗布液を使用して上部クラッド層を形成する方法では、有機溶剤による環境汚染や有機溶剤の廃棄、回収、安全に対する保全などの設備が大掛かりになり、経済的ではない。
【０００７】
また、上部クラッド層をドライフィルムで形成しようとしてもコア部及び下部クラッド層の表面にドライフィルム用いて上部クラッド層を貼付け場合に、コア部の凸部の窪み部と上部クラッド層との間に隙間を生じ、設計通りの光導波路が得られず、十分な伝送特性が得られない。
【０００８】
本発明は、従来からの光導波路に求められる機能を低下させずに上部クラッド層をドライフィルムを用いて形成させる光導波路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】
【０００９】
本発明に係わる光導波路は、下部クラッド層（Ａ）と、コア層（Ｂ）と、上部クラッド層（Ｃ）とで構成される光導波路であって、上部クラッド層（Ｃ）がドライフィルムを用いて形成してなることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係わる光導波路は、上部クラッド層（Ｃ）が、熱可塑性樹脂である。
【００１１】
本発明に係わる光導波路は、上部クラッド層（Ｃ）が、軟化温度が０℃〜３００℃の範囲である硬化型樹脂組成物である。
【００１２】
本発明に係わる光導波路は、 下部クラッド層（Ａ）及び上部クラッド層（Ｃ）とコア層（Ｃ）の屈折率差が０．１％以上である。
【００１３】
本発明に係わる光導波路は、上部クラッド層（Ｃ）を形成するドライフィルムの軟化温度が、コア層（Ｂ）を形成する樹脂層の軟化温度よりも低い。
【００１４】
本発明に係わる光導波路の製造方法は、基材に下部クラッド層（Ａ）を形成し、次いで該下部クラッド層（Ａ）表面にコア層（Ｂ）を形成した後、該下部クラッド層（Ａ）及びコア層（Ｂ）の表面に、ドライフィルムを加熱及び／又は圧着により貼付け上部クラッド層（Ｃ）を形成することを特徴としている。
【００１５】
本発明に係わる光導波路の製造方法は、コア層（Ｂ）が、該下部クラッド層（Ａ）表面にネガ型活性エネルギ−線樹脂組成物を被覆し、次いで照射部分がコア部になるように活性エネルギー線照射を行い、次いで非照射部分を現像処理し除去することにより形成される。
【００１６】
本発明に係わる光導波路の製造方法は、コア層（Ｂ）が、該下部クラッド層（Ａ）表面にポジ型活性エネルギ−線樹脂組成物を被覆し、次いで非照射部分がコア部になるように活性エネルギー線照射を行い、次いで照射部分を現像処理し除去することにより形成される。
【発明の効果】
【００１７】
１、請求項１に係わる発明は、上部クラッド層（Ｃ）をドライフィルムを用いて形成することにより、有機溶剤溶液を使用したものと比較して環境を汚染する恐れがなく、作業者のとっても安全衛生上、特に好ましく、更に火災などの危険性が全くない。
【００１８】
２、請求項２に係わる発明は、上部クラッド層（Ｃ）として、熱可塑性樹脂を使用することにより貼付けが簡単で容易となる。
【００１９】
２、請求項３に係わる発明は、上部クラッド層（Ｃ）として、軟化温度を０℃〜３００℃の範囲である硬化型樹脂組成物を使用したドライフィルムを用いて加熱及び／又は圧着により貼付け際にコア部の凸部の窪み部と上部クラッド層との間に隙間を生じることがないので、光導波路の伝送特性が優れる。
【００２０】
３、請求項４に係わる発明は、下部クラッド層（Ａ）及び上部クラッド層（Ｃ）とコア層（Ｃ）の屈折率差が０．１％以上であるので光導波路の伝送特性が優れる。
【００２１】
４、請求項５に係わる発明は、上部クラッド層（Ｃ）を形成するドライフィルムの軟化温度が、コア層（Ｂ）を形成する樹脂層の軟化温度よりも低いので、加熱及び／又は圧着により貼付け際にコア部の凸部の窪み部と上部クラッド層との間に隙間を生じることがないので、光導波路の伝送特性が優れる。
【００２２】
５、請求項６に係わる発明は、ドライフィルム用いて加熱及び／又は圧着により貼付け上部クラッド層（Ｃ）を形成するので環境を汚染する恐れがなく、作業者にとっても安全衛生上、特に好ましく、更に火災などの危険性が全くない。
【００２３】
６、請求項７に係わる発明は、コア層（Ｂ）をネガ型活性エネルギ−線樹脂組成物により被覆（特に、ドライフィルムによる被覆が好ましい。）しているので、非照射部分を現像処理し未硬化部分を除去することにより短時間で簡単にコア層が形成される。
【００２４】
７、請求項８に係わる発明は、コア層（Ｂ）をポジ型活性エネルギ−線樹脂組成物により被覆（特に、ドライフィルムによる被覆が好ましい。）しているので、照射部分を現像処理し除去することにより短時間で簡単に高精度なコア層が形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の光導波路は、下部クラッド層（Ａ）と、コア層（Ｂ）と、上部クラッド層（Ｃ）とで構成される光導波路であって、上部クラッド層（Ｃ）がドライフィルムを用いて形成してなるものである。
【００２６】
本発明において、上部クラッド層（Ｃ）が貼付けられる光導波路用基材は、従来から公知の樹脂や製造方法により形成された下部クラッド層（Ａ）及びコア層（Ｂ）である。具体的には、下記のものが挙げられる。
【００２７】
下部クラッド層（Ａ）：
下部クラッド層（Ａ）としては、例えば、熱可塑性樹脂、硬化型樹脂など従来から公知の樹脂によって形成された層である。
【００２８】
熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シロキサン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、オキセタン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリフェニルサルファイド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ＰＥＴ系樹脂、フェノールノボラック系樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、エチレンー酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリエーテルニトリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミド１１、ポリオレフィン・マレイミド共重合体、アラミド系樹脂、液晶ポリマー（ポリアセタールコポリマー、旭化成工業株式会社製、商品名、テナックシリーズ）、ポリエーテルケトン系樹脂、シアナート系樹脂などが挙げられる。
硬化型樹脂としては、熱硬化型樹脂、常温硬化型樹脂、活性エネルギー線硬化型樹脂などが挙げられる。活性エネルギー線硬化型樹脂を使用する場合には、被膜に全面照射させる。
熱硬化型樹脂として、例えば、基体樹脂中の熱反応性官能基と該官能基と熱により反応する官能基を有する硬化剤との組合せや、Ｎ−メチロール基やＮ−アルコキシメチロール基などの自己架橋タイプのいずれにおいても使用することができる。上記した熱による反応性官能基の組合わせとしては、例えば、カルボキシル基とエポキシ基（オキシラン基）、カルボン酸無水物とエポキシ基（オキシラン基）、アミノ基とエポキシ基（オキシラン基）、カルボキシル基と水酸基、カルボン酸無水物と水酸基、ブロック化されたイソシアネート基と水酸基、イソシアネート基とアミノ基などが挙げられる他、書籍：「架橋システムの開発と応用技術」（技術情報協会出版）に記載の硬化系であれば、いずれでも構わない。
【００２９】
常温硬化型樹脂として、例えば、酸化硬化型不飽和樹脂、イソシアネート硬化型樹脂などが挙げられる。
【００３０】
活性エネルギー線硬化型樹脂として、分子中に２個以上の開環重合可能な官能基含有化合物を必須成分とし、必要に応じて活性エネルギー線重合開始剤を含有するものや重合性不飽和化合物や不飽和樹脂及び必要に応じて活性エネルギー線重合開始剤を含有するものを使用することが特に好ましい。また、下記するネガ型活性エネルギー線性樹脂と同じものが使用できる。
上記樹脂を使用して下部クラッド層（Ａ）を形成するには、上記した樹脂を有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散した液体を基材に塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去して下部クラッド層を形成することができる。また、溶媒を除去した下部クラッド層（Ａ）もしくは溶媒を除去すると同時に、必要に応じて活性エネルギー線照射や加熱により樹脂を硬化や乾燥を行って、該層を形成することができる。
【００３１】
また、上記した樹脂を有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散した液体をベースフィルムに塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去し、ベースフィルム表面にドライフィルム層を形成させて、ベースフィルムを剥離した後、ドライフィルムを光導波路用基材に熱圧着させながら貼付けて下部クラッド層（Ａ）を形成することができる。また、ベースフィルム表面にドライフィルム層が形成された積層フィルムを光導波路用基材に熱圧着させながら貼付け、次いでベースフィルムを除去して光導波路用基材表面に下部クラッド層（Ａ）を形成することもできる。
【００３２】
ドライフィルム層は、光導波路用基材表面に貼付けられた後、必要に応じて活性エネルギー線照射や加熱により樹脂を硬化や乾燥を行って下部クラッド層を形成することができる。
【００３３】
下部クラッド層（Ａ）を形成する方法として、特にドライフィルムを使用して形成することが、環境保全、安全性、作業性などの点から特に好ましい。
【００３４】
また、下部クラッド層（Ａ）を構成する樹脂として、活性エネルギー線照射や加熱により樹脂を硬化させたものが、耐久性、耐熱性、加工性、光伝送特性の点から特に好ましい。
【００３５】
コア層（Ｂ）：
コア層（Ｂ）は、下部クラッド層（Ａ）の表面の一部に形成される。
【００３６】
コア層（Ｂ）として、熱可塑性樹脂、硬化型樹脂（熱硬化型樹脂、活性エネルギー線性樹脂など）など従来から公知の樹脂が使用できる。特に、活性エネルギー線性樹脂を使用することが好ましい。熱可塑性樹脂は上記したものと同様のものが挙げられる。
また、活性エネルギー線性樹脂としては、例えば、ネガ型活性エネルギー線性樹脂及びポジ型活性エネルギー線性樹脂が挙げられる。
ネガ型活性エネルギー線性樹脂としては、該樹脂から形成される被膜が、紫外線、可視光線や熱線等のエネルギー線が照射された被膜箇所が硬化することにより現像液に不溶性となり、それによりコア層を形成することができるものであり、従来から公知のものを特に制限なしに使用することができる。具体的には、例えば、分子中に２個以上の開環重合可能な官能基含有化合物を必須成分とし、必要に応じて活性エネルギー線重合開始剤を含有するものや重合性不飽和化合物や不飽和樹脂及び必要に応じて活性エネルギー線重合開始剤を含有するものを使用することが特に好ましい。
ポジ型活性エネルギー線性樹脂としては、該樹脂から形成される被膜が、紫外線、可視光線や熱線等のエネルギー線が照射された被膜箇所が分解することにより現像液による溶解性が異なり、それによりコア層を形成することができるものであれば、従来から公知のものを特に制限なしに使用することができる。
【００３７】
ポジ型感エネルギー線性樹脂として、ポジ型感光性樹脂としては、例えば、イオン形成基を有するアクリル樹脂等の基体樹脂にキノンジアジドスルホン酸類をスルホン酸エステル結合を介して結合させた樹脂を主成分とする組成物（特開昭61-206293号公報、特開平7-133449号公報等参照）、即ち照射光によりキノンジアジド基が光分解してケテンを経由してインデンカルボン酸を形成する反応を利用したナフトキノンジアジド感光系組成物：加熱によりアルカリ性現像液や酸性現像液に対して不溶性の架橋被膜を形成し、更に光線照射により酸基を発生する光酸発生剤により架橋構造が切断されて照射部がアルカリ性現像液や酸性現像液に対して可溶性となるメカニズムを利用したポジ型感光性組成物（特開平6-295064号公報、特開平6-308733号公報、特開平6-313134号公報、特開平6-313135号公報、特開平6-313136号公報、特開平7-146552号公報等参照）等が代表的なものとして挙げられる。
光酸発生剤は、露光により酸を発生する化合物であり、この発生した酸を触媒として、樹脂を分解させるものであり、従来から公知のものを使用することができる。
【００３８】
ポジ型感熱性樹脂としては、従来から公知のもの、例えば、感熱用樹脂、エーテル結合含有オレフィン性不飽和化合物及び熱酸発生剤を含有してなるポジ型感熱性樹脂組成物が使用できる。このものとしては、例えば、特開平１２―１８７３２６号公報のものが挙げられる。
上記樹脂を使用してコア層（Ｂ）を形成するには、上記した樹脂を有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散した液体を下部クラッド層（Ａ）表面に塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去してコア層（Ｂ）となる樹脂被膜を形成し、次いで溶媒を除去し、コア層（Ｂ）が形成されるように活性エネルギー線照射を行い、次いで、ネガ型活性エネルギ−線樹脂組成物を使用した場合には、非照射部分を、一方、ポジ型活性エネルギ−線樹脂組成物を使用した場合には、照射部分を現像液により現像を行って、コア層（Ｂ）以外を構成する樹脂被膜を除去することによりコア層（Ｂ）を形成することができる。
また、上記した樹脂組成物を有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散した液体をベースフィルムに塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去し、ベースフィルム上にドライフィルムを形成させる。次いで、上記ベースフィルム上に形成されたドライフィルムを下部クラッド層（Ｂ）表面に貼付け、ベースフィルムを除去して下部クラッド層（Ｂ）表面にコア層となるドライフィルム層を形成する。
次いで、ドライフィルム層の表面からコア層（Ｂ）が形成されるように光照射を行い、次いで非照射部分を現像液により現像を行って、コア層（Ｂ）以外を構成する樹脂被膜を除去することによりコア層（Ｂ）を形成することができる。
また、熱硬化性樹脂としては、上記したものが包含される。このものを使用してコア層（Ｂ）を形成するには、熱硬化型樹脂を有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散した液体を下部クラッド層（Ａ）表面にコア層となるように塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去し、加熱硬化させてコア層（Ｂ）を形成することができる。
上部クラッド層（Ｃ）：
上部クラッド層（Ｃ）は、下部クラッド層（Ａ）及びコア層（Ｂ）の表面にドライフィルムを用いて形成させたものである。
該上部クラッド層（Ｃ）としては、例えば、熱可塑性樹脂、硬化型樹脂など従来から公知の樹脂が使用できる。これらの樹脂として、下部クラッド層（Ａ）に記載したものと同じものが挙げられる。
具体的には、上記した樹脂を有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散した液体をベースフィルムに塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去し、ベースフィルム表面にドライフィルム層を形成させて、ベースフィルムから剥離したドライフィルム層で上部クラッド層（Ｃ）を形成することができる。また、ベースフィルム表面にドライフィルム層が形成された積層フィルムを基材に貼付け、ベースフィルムを除去して基材表面に上部クラッド層（Ｃ）を形成することもできる。
【００３９】
ドライフィルム層は、貼付け後、必要に応じて活性エネルギー線照射や加熱により樹脂を硬化や乾燥を行って該層を形成することができる。
【００４０】
本発明において、上部クラッド層（Ｃ）は、下部クラッド層（Ａ）及びコア層（Ｂ）の表面に貼付けられる前のドライフィルムとして、熱硬化型樹脂を使用したものでは、軟化温度が０℃〜３００℃、特に１０℃〜２５０℃の範囲が好ましい。また、活性エネルギー線硬化型樹脂を使用したものでは、軟化温度が０℃〜３００℃、特に１０℃〜２５０℃の範囲のものである。
【００４１】
ドライフィルムの軟化温度が上記した範囲を下回ると、ドライフィルムを基材に貼付ける際にドライフィルムを加熱して貼付けを行うが、この加熱により、ドライフィルムが軟化し、べトつくため、貼付作業が著しく困難となったり、貼付後に泡を生じたりする。一方、上記した範囲の温度を超えると貼付自体が困難となり、ドライフィルムの転写が不可能となる。
【００４２】
また、上部クラッド層（Ｃ）を形成するドライフィルムの軟化温度は、コア層（Ｂ）を形成する樹脂層の軟化温度よりも低いこと、好ましくは１０℃以上低いことが好ましい。
また、上部クラッド層（Ｃ）を構成する樹脂として、活性エネルギー線照射や加熱により樹脂を硬化させたものが、耐久性、耐熱性、加工性、光伝送特性の点から特に好ましい。
本明細書において、上記ベースフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、アラミド、カプトン、ポリメチルペンテン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムの何れも使用できるが、特にポリエチレンテレフタレートフィルムを使用することが、コストおよびドライフィルムとしての良好な特性を得る上で最適であると言える。ベースフィルムの膜厚は、通常１μｍ〜１０ｍｍ、特に１０μｍ〜１ｍｍの範囲内が好ましい。
【００４３】
本明細書において、軟化温度（ＴＭＡ）は、デュポン社製Thermomechanical Analyser を用いて１mm厚さシートの熱変形挙動により測定した。すなわちシート上に石英製針をのせ、荷重４９ｇをかけ、５℃／分で昇温していき、針が０．６３５mm侵入した温度をＴＭＡとした。
【００４４】
本発明において、下部クラッド層（Ａ）及び上部クラッド層（Ｃ）とコア層（Ｂ）の屈折率差は０．１％以上であることが好ましい。具体的には、コア層（Ｂ）の屈折率を、下部および上部クラッド層のいずれの屈折率よりも大きくすることが好ましい。したがって、波長４００〜１，７００ｎｍの光に対して、コア層（Ｂ）の屈折率を１．４２０〜１．６５０の範囲内の値とするとともに、下部クラッド層（Ａ）および上部クラッド層（Ｃ）の屈折率をそれぞれ１．４００〜１．６４８の範囲内の値とすることが好ましい。屈折率の調整は、使用する樹脂の種類、添加剤及びこれらの配合量等を適宜選択することにより調整できる。
屈折率は、アッベ屈折率計を用いて、波長５８９ｎｍの光で測定した値である。
本発明の光導波路において、下部クラッド層（Ａ）、上部クラッド層（Ｃ）、およびコア層（Ｂ）の厚さはそれぞれ特に制限されるものではないが、例えば、下部クラッド層（Ａ）の厚さを１〜２００μｍ、コア層（Ｂ）の厚さを１〜２００μｍ、上部クラッド層（Ｃ）の厚さを１〜２００μｍの範囲内の値とすることが好ましい。また、コア層（Ｂ）の幅についても特に限定されるものではないが、例えば、１〜２００μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
本発明の光導波路の製造方法は、基材に上記下部クラッド層（Ａ）を形成し、次いで上記下部クラッド層（Ａ）表面に上記コア層（Ｂ）を形成した後、該下部クラッド層（Ａ）及び該コア層（Ｂ）の表面に、ドライフィルムを加熱及び／又は圧着により貼付け上部クラッド層（Ｃ）を形成する。
上部クラッド層（Ｃ）の形成は、具体的には、コア部（Ｂ）及び下部クラッド層（Ａ）の表面と上部クラッド層（Ｃ）（ドライフィルム）とが面接するように重ね、該ドライフィルムの軟化温度よりも１０℃以上高い温度で常圧熱ロール圧着法、真空熱ロール圧着法、真空熱プレス圧着法等の圧着手法により、適当な熱と圧力をベースフィルム表面に加え、そしてベースフィルムをドライフィルムから剥離しながら、ドライフィルムをコア部（Ｂ）及び下部クラッド層（Ａ）に転写することにより、コア部（Ｂ）及び下部クラッド層（Ａ）の表面に上部クラッド層を形成することができる。
形成された上部クラッドは硬化型樹脂を使用した場合には、それぞれの硬化型樹脂に応じて加熱又は活性エネルギー線照射にて上部クラッド層（Ｃ）を硬化させる。
また、本発明方法において、活性エネルギー線の種類としては、可視光、紫外線、赤外線、Ｘ線、α線、β線、γ線等を用いることができる。具体的には、例えば、照射装置としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプ等を用いることが好ましい。照射量について特に制限されるものでは無いが、波長２００〜４４０ｎｍ、照度１〜５００ｍＷ／ｃｍ2の放射線を、照射量が１０〜５，０００ｍＪ／ｃｍ2となるように照射して、露光することが好ましい。
本発明の光導波路において、硬化型樹脂組成物又はそのドライフィルムにおいて、活性エネルギー線による硬化と熱による硬化との併用型も使用することができる。即ち、このものとしては、例えば、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物に熱硬化型樹脂組成物を混合することにより得られる。この様な活性エネルギー線硬化タイプと熱硬化タイプとの併用型のものは、例えば、下部クラッド層を光硬化させた後、更に加熱により、熱硬化させ更に強固な硬化下部クラッド層を形成することができる。また、コア層及び上部クラッド層も同様に、コア層又は上部クラッド層を光硬化させた後、更に加熱により、硬化させることにより更に強固な硬化コア層や上部クラッド層を形成することができる。
【００４５】
また、これらの層の形成において、加熱による硬化を各層の形成ごとにおこなっても良いし、もしくは２層、又は３層の形成後に、加熱して２層又は３層を同時に加熱による硬化を行っても良い。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
ドライフィルムの作成
表１に記載の樹脂を水又は有機溶剤に分散もしくは溶解した溶液をそれぞれポリエチレンテレフタレートフィルム（膜厚２５μｍ）上にナイフエッジコーターで塗布した後、８０℃で３０分乾燥して下部クラッド層、コア層、上部クラッド層を形成するドライフィルムを作成した。
実施例１〜７
下部クラッド層の形成：
表１に記載のドライフィルムをシリコン基板の表面上に常圧熱ロール圧着法（温度：表１参考）にて転写し、表１に記載の条件で乾燥又は硬化させて、厚さ４０μｍの下部クラッド層を得た。
コア層の形成：
表１に記載のドライフィルムを上記下部クラッド層の上に常圧熱ロール圧着法（温度：表１参考）にて転写し、幅３０μｍのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長３６５ｎｍ、照度１０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１００秒間照射し、現像液（１．８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液）で現像処理し、幅３０μｍのライン状パターンを有するコア層を形成した。
上部クラッド層の形成：
次にコア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載のドライフィルムを常圧熱ロール圧着法（温度：表１参考）にて転写し、表１に記載の条件で乾燥又は硬化させて、厚さ４０μｍの上部クラッド層を得た。
比較例１
表１に記載の方法で比較例１の光導波路を形成した。
実施例及び比較例の結果を表１に示す。
表１
【００４７】
【表１】
【００４８】
表１におけるドライフィルムを構成する樹脂の種類
熱可塑性樹脂Ａ：液晶ポリマー（ポリアセタールコポリマー、旭化成工業株式会社製、商品名、テナック、軟化温度１９０℃）
熱硬化型樹脂Ａ：酸硬化型グリシジル基含有アクリル樹脂（軟化温度６０℃）
常温硬化型樹脂Ａ：イソシアネート硬化型水酸基含有シリコン樹脂（軟化温度５０℃）
活性エネルギー線樹脂Ａ：ネガ型活性エネルギー線硬化型樹脂（不飽和基含有アクリル樹脂、光重合開始剤の配合物、軟化温度４０℃）
Ｂ：ポジ型活性エネルギー線樹脂（エーテル結合含有オレフィン性ポリウレタン系不飽和化合物、カルボキシル基及びヒドロキシフェニル基含有樹脂、光酸発生剤の配合物、軟化温度４５℃）
Ｃ：ネガ型活性エネルギー線樹脂（感熱性、オキセタン化合物、光酸発生剤の配合物、軟化温度８０℃）
溶剤系樹脂：加水分解性シラン化合物と酸触媒の配合物
上記した夫々の樹脂の名称（Ａ、Ｂ、Ｃなど）は下部クラッド樹脂、コア層、上部クラッド樹脂とも共通である。
表１に記載の各層や部分を形成する条件
ａ−１： 表１に記載のドライフィルムをシリコン基板の表面上に常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、２００℃の温度で硬化させて下部クラッド層を得た。
【００４９】
ａ−２： 表１に記載のドライフィルムをシリコン基板の表面上に常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、波長３６５ｎｍ、照度２００ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を５秒間照射して硬化させて下部クラッド層を得た。
【００５０】
ａ−３：表１に記載のドライフィルムを下部クラッド層の上に常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、幅３０μｍのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長３６５ｎｍ、照度１０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１００秒間照射して、ドライフィルムを部分硬化させた。次いで、紫外線照射し１．８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（ＴＭＡＨ）からなる現像液中に浸漬して、フィルムの未露光部を溶解させた。このようにして幅３０μｍのライン状パターンを有するコア層を形成した。
【００５１】
ａ−４：表１に記載のドライフィルムを下部クラッド層の上に常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、幅３０μｍのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長３６５ｎｍ、照度１０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１００秒間照射し、次いで、紫外線照射し１．８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（ＴＭＡＨ）からなる現像液中に浸漬して、フィルムの露光部を溶解させた。このようにして幅３０μｍのライン状パターンを有するコア層を形成した。
【００５２】
ａ−５：コア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載のドライフィルムを常圧熱ロール圧着法（温度：２００℃）にてラミネートを行って上部クラッド層を形成した。
【００５３】
ａ−６：コア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載のドライフィルムを常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、２００℃の温度で硬化させて上部クラッド層を得た。
【００５４】
ａ−７：コア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載のドライフィルムを常圧熱ロール圧着法（温度：４０℃）にて転写し、４０℃の温度で硬化させて上部クラッド層を得た。
【００５５】
ａー８：コア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載のドライフィルムを常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、波長３６５ｎｍ、照度２００ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を５秒間全面に照射して硬化させて上部クラッド層を得た。
【００５６】
ａ−９：コア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載の有機溶剤系樹脂をスプレー塗装し、５０℃で３０分間加熱硬化させて上部クラッド層を得た。
ａ−10：コア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載のドライフィルムを常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、赤外線を全面照射して硬化させて上部クラッド層を得た。
評価方法
伝送損失：○は０．４ｄＢ／ｃｍ以下で良好なもの、×は０．４ｄＢ／ｃｍを超えるもので劣るもの。
伝送損失は光導波路に波長５８９ｎｍの光を一端から入射させ、そして、他端から出射する光量を測定することにより、単位長さ当たりの損失をカットバック法により求めた。
コア部窪み（*）：コア部の凸部における窪み部と上部クラッド層との間に隙間がないものを○、×は隙間を発生したものや有機溶剤系においてはワキ、泡を発生したもの。
コア形状の精度：○はコア層が上部クラッド層により変形していないもの、×はコア層が上部クラッド層により変形したもの。
コア部の被覆性：○は上部クラッド層がコア部の凸部に十分な膜厚で確保しているもの、×は上部クラッド層がコア部の凸部に被覆された膜厚が薄く劣るもの。
【００５７】
作業性：○は全体を通して光導波路の形成が容易で簡単なもの、×は全体を通して光導波路の形成が複雑で容易でないもの。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、光集積回路、光変調器、光スイッチ、光コネクター、光分岐結合、薄膜デバイスと光ファイバーとの結合などに使用される光導波路の材料として適用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路に必要な性能を備えた光導波路、光導波路の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信システムやコンピュータにおける情報処理の大容量化および高速化の要求から、光の伝送媒体として光導波路が注目されている。このような光導波路としては、石英系導波路が代表的であるが、特殊な製造装置が必要であると共に、製造時間が長くかかるなどの問題があった。
【０００３】
放射線重合可能な成分を含有するドライフィルムを基材上に積層し、所定量の光を照射し、所定場所を放射線硬化させるととともに、必要に応じて未露光部を現像することによりコア層などを形成して、伝送特性に優れる光導波路を製造する方法は周知である。
この様な石英系導波路の製造方法に換えて、フィルムを基材に積層し所定量の光を照射した後に現像するだけで、短時間、かつ低コストで光導波路を形成することができる光導波路の形成方法が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１５−１９５０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の光導波路の形成方法は、下部クラッド層、コア層および上部クラッド層からなる光導波路であって、下部クラッド層およびコア層の少なくとも１つをドライフィルムを用いて形成すること、実質的には上部クラッド層を放射線硬化型樹脂または熱硬化型樹脂ならびに有機溶剤からなる塗布液を塗布し、硬化することが記載されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の有機溶剤塗布液を使用して上部クラッド層を形成する方法では、有機溶剤による環境汚染や有機溶剤の廃棄、回収、安全に対する保全などの設備が大掛かりになり、経済的ではない。
【０００７】
また、上部クラッド層をドライフィルムで形成しようとしてもコア部及び下部クラッド層の表面にドライフィルム用いて上部クラッド層を貼付け場合に、コア部の凸部の窪み部と上部クラッド層との間に隙間を生じ、設計通りの光導波路が得られず、十分な伝送特性が得られない。
【０００８】
本発明は、従来からの光導波路に求められる機能を低下させずに上部クラッド層をドライフィルムを用いて形成させる光導波路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】
【０００９】
本発明に係わる光導波路は、下部クラッド層（Ａ）と、コア層（Ｂ）と、上部クラッド層（Ｃ）とで構成される光導波路であって、上部クラッド層（Ｃ）がドライフィルムを用いて形成してなることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係わる光導波路は、上部クラッド層（Ｃ）が、熱可塑性樹脂である。
【００１１】
本発明に係わる光導波路は、上部クラッド層（Ｃ）が、軟化温度が０℃〜３００℃の範囲である硬化型樹脂組成物である。
【００１２】
本発明に係わる光導波路は、 下部クラッド層（Ａ）及び上部クラッド層（Ｃ）とコア層（Ｃ）の屈折率差が０．１％以上である。
【００１３】
本発明に係わる光導波路は、上部クラッド層（Ｃ）を形成するドライフィルムの軟化温度が、コア層（Ｂ）を形成する樹脂層の軟化温度よりも低い。
【００１４】
本発明に係わる光導波路の製造方法は、基材に下部クラッド層（Ａ）を形成し、次いで該下部クラッド層（Ａ）表面にコア層（Ｂ）を形成した後、該下部クラッド層（Ａ）及びコア層（Ｂ）の表面に、ドライフィルムを加熱及び／又は圧着により貼付け上部クラッド層（Ｃ）を形成することを特徴としている。
【００１５】
本発明に係わる光導波路の製造方法は、コア層（Ｂ）が、該下部クラッド層（Ａ）表面にネガ型活性エネルギ−線樹脂組成物を被覆し、次いで照射部分がコア部になるように活性エネルギー線照射を行い、次いで非照射部分を現像処理し除去することにより形成される。
【００１６】
本発明に係わる光導波路の製造方法は、コア層（Ｂ）が、該下部クラッド層（Ａ）表面にポジ型活性エネルギ−線樹脂組成物を被覆し、次いで非照射部分がコア部になるように活性エネルギー線照射を行い、次いで照射部分を現像処理し除去することにより形成される。
【発明の効果】
【００１７】
１、請求項１に係わる発明は、上部クラッド層（Ｃ）をドライフィルムを用いて形成することにより、有機溶剤溶液を使用したものと比較して環境を汚染する恐れがなく、作業者のとっても安全衛生上、特に好ましく、更に火災などの危険性が全くない。
【００１８】
２、請求項２に係わる発明は、上部クラッド層（Ｃ）として、熱可塑性樹脂を使用することにより貼付けが簡単で容易となる。
【００１９】
２、請求項３に係わる発明は、上部クラッド層（Ｃ）として、軟化温度を０℃〜３００℃の範囲である硬化型樹脂組成物を使用したドライフィルムを用いて加熱及び／又は圧着により貼付け際にコア部の凸部の窪み部と上部クラッド層との間に隙間を生じることがないので、光導波路の伝送特性が優れる。
【００２０】
３、請求項４に係わる発明は、下部クラッド層（Ａ）及び上部クラッド層（Ｃ）とコア層（Ｃ）の屈折率差が０．１％以上であるので光導波路の伝送特性が優れる。
【００２１】
４、請求項５に係わる発明は、上部クラッド層（Ｃ）を形成するドライフィルムの軟化温度が、コア層（Ｂ）を形成する樹脂層の軟化温度よりも低いので、加熱及び／又は圧着により貼付け際にコア部の凸部の窪み部と上部クラッド層との間に隙間を生じることがないので、光導波路の伝送特性が優れる。
【００２２】
５、請求項６に係わる発明は、ドライフィルム用いて加熱及び／又は圧着により貼付け上部クラッド層（Ｃ）を形成するので環境を汚染する恐れがなく、作業者にとっても安全衛生上、特に好ましく、更に火災などの危険性が全くない。
【００２３】
６、請求項７に係わる発明は、コア層（Ｂ）をネガ型活性エネルギ−線樹脂組成物により被覆（特に、ドライフィルムによる被覆が好ましい。）しているので、非照射部分を現像処理し未硬化部分を除去することにより短時間で簡単にコア層が形成される。
【００２４】
７、請求項８に係わる発明は、コア層（Ｂ）をポジ型活性エネルギ−線樹脂組成物により被覆（特に、ドライフィルムによる被覆が好ましい。）しているので、照射部分を現像処理し除去することにより短時間で簡単に高精度なコア層が形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の光導波路は、下部クラッド層（Ａ）と、コア層（Ｂ）と、上部クラッド層（Ｃ）とで構成される光導波路であって、上部クラッド層（Ｃ）がドライフィルムを用いて形成してなるものである。
【００２６】
本発明において、上部クラッド層（Ｃ）が貼付けられる光導波路用基材は、従来から公知の樹脂や製造方法により形成された下部クラッド層（Ａ）及びコア層（Ｂ）である。具体的には、下記のものが挙げられる。
【００２７】
下部クラッド層（Ａ）：
下部クラッド層（Ａ）としては、例えば、熱可塑性樹脂、硬化型樹脂など従来から公知の樹脂によって形成された層である。
【００２８】
熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シロキサン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、オキセタン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリフェニルサルファイド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ＰＥＴ系樹脂、フェノールノボラック系樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、エチレンー酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリエーテルニトリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミド１１、ポリオレフィン・マレイミド共重合体、アラミド系樹脂、液晶ポリマー（ポリアセタールコポリマー、旭化成工業株式会社製、商品名、テナックシリーズ）、ポリエーテルケトン系樹脂、シアナート系樹脂などが挙げられる。
硬化型樹脂としては、熱硬化型樹脂、常温硬化型樹脂、活性エネルギー線硬化型樹脂などが挙げられる。活性エネルギー線硬化型樹脂を使用する場合には、被膜に全面照射させる。
熱硬化型樹脂として、例えば、基体樹脂中の熱反応性官能基と該官能基と熱により反応する官能基を有する硬化剤との組合せや、Ｎ−メチロール基やＮ−アルコキシメチロール基などの自己架橋タイプのいずれにおいても使用することができる。上記した熱による反応性官能基の組合わせとしては、例えば、カルボキシル基とエポキシ基（オキシラン基）、カルボン酸無水物とエポキシ基（オキシラン基）、アミノ基とエポキシ基（オキシラン基）、カルボキシル基と水酸基、カルボン酸無水物と水酸基、ブロック化されたイソシアネート基と水酸基、イソシアネート基とアミノ基などが挙げられる他、書籍：「架橋システムの開発と応用技術」（技術情報協会出版）に記載の硬化系であれば、いずれでも構わない。
【００２９】
常温硬化型樹脂として、例えば、酸化硬化型不飽和樹脂、イソシアネート硬化型樹脂などが挙げられる。
【００３０】
活性エネルギー線硬化型樹脂として、分子中に２個以上の開環重合可能な官能基含有化合物を必須成分とし、必要に応じて活性エネルギー線重合開始剤を含有するものや重合性不飽和化合物や不飽和樹脂及び必要に応じて活性エネルギー線重合開始剤を含有するものを使用することが特に好ましい。また、下記するネガ型活性エネルギー線性樹脂と同じものが使用できる。
上記樹脂を使用して下部クラッド層（Ａ）を形成するには、上記した樹脂を有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散した液体を基材に塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去して下部クラッド層を形成することができる。また、溶媒を除去した下部クラッド層（Ａ）もしくは溶媒を除去すると同時に、必要に応じて活性エネルギー線照射や加熱により樹脂を硬化や乾燥を行って、該層を形成することができる。
【００３１】
また、上記した樹脂を有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散した液体をベースフィルムに塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去し、ベースフィルム表面にドライフィルム層を形成させて、ベースフィルムを剥離した後、ドライフィルムを光導波路用基材に熱圧着させながら貼付けて下部クラッド層（Ａ）を形成することができる。また、ベースフィルム表面にドライフィルム層が形成された積層フィルムを光導波路用基材に熱圧着させながら貼付け、次いでベースフィルムを除去して光導波路用基材表面に下部クラッド層（Ａ）を形成することもできる。
【００３２】
ドライフィルム層は、光導波路用基材表面に貼付けられた後、必要に応じて活性エネルギー線照射や加熱により樹脂を硬化や乾燥を行って下部クラッド層を形成することができる。
【００３３】
下部クラッド層（Ａ）を形成する方法として、特にドライフィルムを使用して形成することが、環境保全、安全性、作業性などの点から特に好ましい。
【００３４】
また、下部クラッド層（Ａ）を構成する樹脂として、活性エネルギー線照射や加熱により樹脂を硬化させたものが、耐久性、耐熱性、加工性、光伝送特性の点から特に好ましい。
【００３５】
コア層（Ｂ）：
コア層（Ｂ）は、下部クラッド層（Ａ）の表面の一部に形成される。
【００３６】
コア層（Ｂ）として、熱可塑性樹脂、硬化型樹脂（熱硬化型樹脂、活性エネルギー線性樹脂など）など従来から公知の樹脂が使用できる。特に、活性エネルギー線性樹脂を使用することが好ましい。熱可塑性樹脂は上記したものと同様のものが挙げられる。
また、活性エネルギー線性樹脂としては、例えば、ネガ型活性エネルギー線性樹脂及びポジ型活性エネルギー線性樹脂が挙げられる。
ネガ型活性エネルギー線性樹脂としては、該樹脂から形成される被膜が、紫外線、可視光線や熱線等のエネルギー線が照射された被膜箇所が硬化することにより現像液に不溶性となり、それによりコア層を形成することができるものであり、従来から公知のものを特に制限なしに使用することができる。具体的には、例えば、分子中に２個以上の開環重合可能な官能基含有化合物を必須成分とし、必要に応じて活性エネルギー線重合開始剤を含有するものや重合性不飽和化合物や不飽和樹脂及び必要に応じて活性エネルギー線重合開始剤を含有するものを使用することが特に好ましい。
ポジ型活性エネルギー線性樹脂としては、該樹脂から形成される被膜が、紫外線、可視光線や熱線等のエネルギー線が照射された被膜箇所が分解することにより現像液による溶解性が異なり、それによりコア層を形成することができるものであれば、従来から公知のものを特に制限なしに使用することができる。
【００３７】
ポジ型感エネルギー線性樹脂として、ポジ型感光性樹脂としては、例えば、イオン形成基を有するアクリル樹脂等の基体樹脂にキノンジアジドスルホン酸類をスルホン酸エステル結合を介して結合させた樹脂を主成分とする組成物（特開昭61-206293号公報、特開平7-133449号公報等参照）、即ち照射光によりキノンジアジド基が光分解してケテンを経由してインデンカルボン酸を形成する反応を利用したナフトキノンジアジド感光系組成物：加熱によりアルカリ性現像液や酸性現像液に対して不溶性の架橋被膜を形成し、更に光線照射により酸基を発生する光酸発生剤により架橋構造が切断されて照射部がアルカリ性現像液や酸性現像液に対して可溶性となるメカニズムを利用したポジ型感光性組成物（特開平6-295064号公報、特開平6-308733号公報、特開平6-313134号公報、特開平6-313135号公報、特開平6-313136号公報、特開平7-146552号公報等参照）等が代表的なものとして挙げられる。
光酸発生剤は、露光により酸を発生する化合物であり、この発生した酸を触媒として、樹脂を分解させるものであり、従来から公知のものを使用することができる。
【００３８】
ポジ型感熱性樹脂としては、従来から公知のもの、例えば、感熱用樹脂、エーテル結合含有オレフィン性不飽和化合物及び熱酸発生剤を含有してなるポジ型感熱性樹脂組成物が使用できる。このものとしては、例えば、特開平１２―１８７３２６号公報のものが挙げられる。
上記樹脂を使用してコア層（Ｂ）を形成するには、上記した樹脂を有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散した液体を下部クラッド層（Ａ）表面に塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去してコア層（Ｂ）となる樹脂被膜を形成し、次いで溶媒を除去し、コア層（Ｂ）が形成されるように活性エネルギー線照射を行い、次いで、ネガ型活性エネルギ−線樹脂組成物を使用した場合には、非照射部分を、一方、ポジ型活性エネルギ−線樹脂組成物を使用した場合には、照射部分を現像液により現像を行って、コア層（Ｂ）以外を構成する樹脂被膜を除去することによりコア層（Ｂ）を形成することができる。
また、上記した樹脂組成物を有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散した液体をベースフィルムに塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去し、ベースフィルム上にドライフィルムを形成させる。次いで、上記ベースフィルム上に形成されたドライフィルムを下部クラッド層（Ｂ）表面に貼付け、ベースフィルムを除去して下部クラッド層（Ｂ）表面にコア層となるドライフィルム層を形成する。
次いで、ドライフィルム層の表面からコア層（Ｂ）が形成されるように光照射を行い、次いで非照射部分を現像液により現像を行って、コア層（Ｂ）以外を構成する樹脂被膜を除去することによりコア層（Ｂ）を形成することができる。
また、熱硬化性樹脂としては、上記したものが包含される。このものを使用してコア層（Ｂ）を形成するには、熱硬化型樹脂を有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散した液体を下部クラッド層（Ａ）表面にコア層となるように塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去し、加熱硬化させてコア層（Ｂ）を形成することができる。
上部クラッド層（Ｃ）：
上部クラッド層（Ｃ）は、下部クラッド層（Ａ）及びコア層（Ｂ）の表面にドライフィルムを用いて形成させたものである。
該上部クラッド層（Ｃ）としては、例えば、熱可塑性樹脂、硬化型樹脂など従来から公知の樹脂が使用できる。これらの樹脂として、下部クラッド層（Ａ）に記載したものと同じものが挙げられる。
具体的には、上記した樹脂を有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散した液体をベースフィルムに塗装、印刷を行い、次いで溶媒を除去し、ベースフィルム表面にドライフィルム層を形成させて、ベースフィルムから剥離したドライフィルム層で上部クラッド層（Ｃ）を形成することができる。また、ベースフィルム表面にドライフィルム層が形成された積層フィルムを基材に貼付け、ベースフィルムを除去して基材表面に上部クラッド層（Ｃ）を形成することもできる。
【００３９】
ドライフィルム層は、貼付け後、必要に応じて活性エネルギー線照射や加熱により樹脂を硬化や乾燥を行って該層を形成することができる。
【００４０】
本発明において、上部クラッド層（Ｃ）は、下部クラッド層（Ａ）及びコア層（Ｂ）の表面に貼付けられる前のドライフィルムとして、熱硬化型樹脂を使用したものでは、軟化温度が０℃〜３００℃、特に１０℃〜２５０℃の範囲が好ましい。また、活性エネルギー線硬化型樹脂を使用したものでは、軟化温度が０℃〜３００℃、特に１０℃〜２５０℃の範囲のものである。
【００４１】
ドライフィルムの軟化温度が上記した範囲を下回ると、ドライフィルムを基材に貼付ける際にドライフィルムを加熱して貼付けを行うが、この加熱により、ドライフィルムが軟化し、べトつくため、貼付作業が著しく困難となったり、貼付後に泡を生じたりする。一方、上記した範囲の温度を超えると貼付自体が困難となり、ドライフィルムの転写が不可能となる。
【００４２】
また、上部クラッド層（Ｃ）を形成するドライフィルムの軟化温度は、コア層（Ｂ）を形成する樹脂層の軟化温度よりも低いこと、好ましくは１０℃以上低いことが好ましい。
また、上部クラッド層（Ｃ）を構成する樹脂として、活性エネルギー線照射や加熱により樹脂を硬化させたものが、耐久性、耐熱性、加工性、光伝送特性の点から特に好ましい。
本明細書において、上記ベースフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、アラミド、カプトン、ポリメチルペンテン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムの何れも使用できるが、特にポリエチレンテレフタレートフィルムを使用することが、コストおよびドライフィルムとしての良好な特性を得る上で最適であると言える。ベースフィルムの膜厚は、通常１μｍ〜１０ｍｍ、特に１０μｍ〜１ｍｍの範囲内が好ましい。
【００４３】
本明細書において、軟化温度（ＴＭＡ）は、デュポン社製Thermomechanical Analyser を用いて１mm厚さシートの熱変形挙動により測定した。すなわちシート上に石英製針をのせ、荷重４９ｇをかけ、５℃／分で昇温していき、針が０．６３５mm侵入した温度をＴＭＡとした。
【００４４】
本発明において、下部クラッド層（Ａ）及び上部クラッド層（Ｃ）とコア層（Ｂ）の屈折率差は０．１％以上であることが好ましい。具体的には、コア層（Ｂ）の屈折率を、下部および上部クラッド層のいずれの屈折率よりも大きくすることが好ましい。したがって、波長４００〜１，７００ｎｍの光に対して、コア層（Ｂ）の屈折率を１．４２０〜１．６５０の範囲内の値とするとともに、下部クラッド層（Ａ）および上部クラッド層（Ｃ）の屈折率をそれぞれ１．４００〜１．６４８の範囲内の値とすることが好ましい。屈折率の調整は、使用する樹脂の種類、添加剤及びこれらの配合量等を適宜選択することにより調整できる。
屈折率は、アッベ屈折率計を用いて、波長５８９ｎｍの光で測定した値である。
本発明の光導波路において、下部クラッド層（Ａ）、上部クラッド層（Ｃ）、およびコア層（Ｂ）の厚さはそれぞれ特に制限されるものではないが、例えば、下部クラッド層（Ａ）の厚さを１〜２００μｍ、コア層（Ｂ）の厚さを１〜２００μｍ、上部クラッド層（Ｃ）の厚さを１〜２００μｍの範囲内の値とすることが好ましい。また、コア層（Ｂ）の幅についても特に限定されるものではないが、例えば、１〜２００μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
本発明の光導波路の製造方法は、基材に上記下部クラッド層（Ａ）を形成し、次いで上記下部クラッド層（Ａ）表面に上記コア層（Ｂ）を形成した後、該下部クラッド層（Ａ）及び該コア層（Ｂ）の表面に、ドライフィルムを加熱及び／又は圧着により貼付け上部クラッド層（Ｃ）を形成する。
上部クラッド層（Ｃ）の形成は、具体的には、コア部（Ｂ）及び下部クラッド層（Ａ）の表面と上部クラッド層（Ｃ）（ドライフィルム）とが面接するように重ね、該ドライフィルムの軟化温度よりも１０℃以上高い温度で常圧熱ロール圧着法、真空熱ロール圧着法、真空熱プレス圧着法等の圧着手法により、適当な熱と圧力をベースフィルム表面に加え、そしてベースフィルムをドライフィルムから剥離しながら、ドライフィルムをコア部（Ｂ）及び下部クラッド層（Ａ）に転写することにより、コア部（Ｂ）及び下部クラッド層（Ａ）の表面に上部クラッド層を形成することができる。
形成された上部クラッドは硬化型樹脂を使用した場合には、それぞれの硬化型樹脂に応じて加熱又は活性エネルギー線照射にて上部クラッド層（Ｃ）を硬化させる。
また、本発明方法において、活性エネルギー線の種類としては、可視光、紫外線、赤外線、Ｘ線、α線、β線、γ線等を用いることができる。具体的には、例えば、照射装置としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプ等を用いることが好ましい。照射量について特に制限されるものでは無いが、波長２００〜４４０ｎｍ、照度１〜５００ｍＷ／ｃｍ2の放射線を、照射量が１０〜５，０００ｍＪ／ｃｍ2となるように照射して、露光することが好ましい。
本発明の光導波路において、硬化型樹脂組成物又はそのドライフィルムにおいて、活性エネルギー線による硬化と熱による硬化との併用型も使用することができる。即ち、このものとしては、例えば、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物に熱硬化型樹脂組成物を混合することにより得られる。この様な活性エネルギー線硬化タイプと熱硬化タイプとの併用型のものは、例えば、下部クラッド層を光硬化させた後、更に加熱により、熱硬化させ更に強固な硬化下部クラッド層を形成することができる。また、コア層及び上部クラッド層も同様に、コア層又は上部クラッド層を光硬化させた後、更に加熱により、硬化させることにより更に強固な硬化コア層や上部クラッド層を形成することができる。
【００４５】
また、これらの層の形成において、加熱による硬化を各層の形成ごとにおこなっても良いし、もしくは２層、又は３層の形成後に、加熱して２層又は３層を同時に加熱による硬化を行っても良い。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
ドライフィルムの作成
表１に記載の樹脂を水又は有機溶剤に分散もしくは溶解した溶液をそれぞれポリエチレンテレフタレートフィルム（膜厚２５μｍ）上にナイフエッジコーターで塗布した後、８０℃で３０分乾燥して下部クラッド層、コア層、上部クラッド層を形成するドライフィルムを作成した。
実施例１〜７
下部クラッド層の形成：
表１に記載のドライフィルムをシリコン基板の表面上に常圧熱ロール圧着法（温度：表１参考）にて転写し、表１に記載の条件で乾燥又は硬化させて、厚さ４０μｍの下部クラッド層を得た。
コア層の形成：
表１に記載のドライフィルムを上記下部クラッド層の上に常圧熱ロール圧着法（温度：表１参考）にて転写し、幅３０μｍのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長３６５ｎｍ、照度１０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１００秒間照射し、現像液（１．８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液）で現像処理し、幅３０μｍのライン状パターンを有するコア層を形成した。
上部クラッド層の形成：
次にコア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載のドライフィルムを常圧熱ロール圧着法（温度：表１参考）にて転写し、表１に記載の条件で乾燥又は硬化させて、厚さ４０μｍの上部クラッド層を得た。
比較例１
表１に記載の方法で比較例１の光導波路を形成した。
実施例及び比較例の結果を表１に示す。
表１
【００４７】
【表１】
【００４８】
表１におけるドライフィルムを構成する樹脂の種類
熱可塑性樹脂Ａ：液晶ポリマー（ポリアセタールコポリマー、旭化成工業株式会社製、商品名、テナック、軟化温度１９０℃）
熱硬化型樹脂Ａ：酸硬化型グリシジル基含有アクリル樹脂（軟化温度６０℃）
常温硬化型樹脂Ａ：イソシアネート硬化型水酸基含有シリコン樹脂（軟化温度５０℃）
活性エネルギー線樹脂Ａ：ネガ型活性エネルギー線硬化型樹脂（不飽和基含有アクリル樹脂、光重合開始剤の配合物、軟化温度４０℃）
Ｂ：ポジ型活性エネルギー線樹脂（エーテル結合含有オレフィン性ポリウレタン系不飽和化合物、カルボキシル基及びヒドロキシフェニル基含有樹脂、光酸発生剤の配合物、軟化温度４５℃）
Ｃ：ネガ型活性エネルギー線樹脂（感熱性、オキセタン化合物、光酸発生剤の配合物、軟化温度８０℃）
溶剤系樹脂：加水分解性シラン化合物と酸触媒の配合物
上記した夫々の樹脂の名称（Ａ、Ｂ、Ｃなど）は下部クラッド樹脂、コア層、上部クラッド樹脂とも共通である。
表１に記載の各層や部分を形成する条件
ａ−１： 表１に記載のドライフィルムをシリコン基板の表面上に常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、２００℃の温度で硬化させて下部クラッド層を得た。
【００４９】
ａ−２： 表１に記載のドライフィルムをシリコン基板の表面上に常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、波長３６５ｎｍ、照度２００ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を５秒間照射して硬化させて下部クラッド層を得た。
【００５０】
ａ−３：表１に記載のドライフィルムを下部クラッド層の上に常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、幅３０μｍのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長３６５ｎｍ、照度１０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１００秒間照射して、ドライフィルムを部分硬化させた。次いで、紫外線照射し１．８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（ＴＭＡＨ）からなる現像液中に浸漬して、フィルムの未露光部を溶解させた。このようにして幅３０μｍのライン状パターンを有するコア層を形成した。
【００５１】
ａ−４：表１に記載のドライフィルムを下部クラッド層の上に常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、幅３０μｍのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長３６５ｎｍ、照度１０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１００秒間照射し、次いで、紫外線照射し１．８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（ＴＭＡＨ）からなる現像液中に浸漬して、フィルムの露光部を溶解させた。このようにして幅３０μｍのライン状パターンを有するコア層を形成した。
【００５２】
ａ−５：コア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載のドライフィルムを常圧熱ロール圧着法（温度：２００℃）にてラミネートを行って上部クラッド層を形成した。
【００５３】
ａ−６：コア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載のドライフィルムを常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、２００℃の温度で硬化させて上部クラッド層を得た。
【００５４】
ａ−７：コア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載のドライフィルムを常圧熱ロール圧着法（温度：４０℃）にて転写し、４０℃の温度で硬化させて上部クラッド層を得た。
【００５５】
ａー８：コア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載のドライフィルムを常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、波長３６５ｎｍ、照度２００ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を５秒間全面に照射して硬化させて上部クラッド層を得た。
【００５６】
ａ−９：コア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載の有機溶剤系樹脂をスプレー塗装し、５０℃で３０分間加熱硬化させて上部クラッド層を得た。
ａ−10：コア層を有する下部クラッド層の上面に、表１に記載のドライフィルムを常圧熱ロール圧着法（温度：１００℃）にて転写し、赤外線を全面照射して硬化させて上部クラッド層を得た。
評価方法
伝送損失：○は０．４ｄＢ／ｃｍ以下で良好なもの、×は０．４ｄＢ／ｃｍを超えるもので劣るもの。
伝送損失は光導波路に波長５８９ｎｍの光を一端から入射させ、そして、他端から出射する光量を測定することにより、単位長さ当たりの損失をカットバック法により求めた。
コア部窪み（*）：コア部の凸部における窪み部と上部クラッド層との間に隙間がないものを○、×は隙間を発生したものや有機溶剤系においてはワキ、泡を発生したもの。
コア形状の精度：○はコア層が上部クラッド層により変形していないもの、×はコア層が上部クラッド層により変形したもの。
コア部の被覆性：○は上部クラッド層がコア部の凸部に十分な膜厚で確保しているもの、×は上部クラッド層がコア部の凸部に被覆された膜厚が薄く劣るもの。
【００５７】
作業性：○は全体を通して光導波路の形成が容易で簡単なもの、×は全体を通して光導波路の形成が複雑で容易でないもの。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、光集積回路、光変調器、光スイッチ、光コネクター、光分岐結合、薄膜デバイスと光ファイバーとの結合などに使用される光導波路の材料として適用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部クラッド層（Ａ）と、コア層（Ｂ）と、上部クラッド層（Ｃ）とで構成される光導波路であって、上部クラッド層（Ｃ）がドライフィルムを用いて形成してなることを特徴とする光導波路。
【請求項２】
上部クラッド層（Ｃ）が、熱可塑性樹脂である請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
上部クラッド層（Ｃ）が、軟化温度が０℃〜３００℃の範囲である硬化型樹脂組成物である請求項１に記載の光導波路。
【請求項４】
下部クラッド層（Ａ）及び上部クラッド層（Ｃ）とコア層（Ｃ）の屈折率差が０．１％以上である光導波路。
【請求項５】
上部クラッド層（Ｃ）を形成するドライフィルムの軟化温度が、コア層（Ｂ）を形成する樹脂層の軟化温度よりも低い請求項１〜４のいずれかに記載の光導波路。
【請求項６】
基材に下部クラッド層（Ａ）を形成し、次いで該下部クラッド層（Ａ）表面にコア層（Ｂ）を形成した後、該下部クラッド層（Ａ）及びコア層（Ｂ）の表面に、ドライフィルムを加熱及び／又は圧着により貼付け上部クラッド層（Ｃ）を形成することを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項７】
コア層（Ｂ）が、該下部クラッド層（Ａ）表面にネガ型活性エネルギ−線樹脂組成物を被覆し、次いで照射部分がコア部になるように活性エネルギー線照射を行い、次いで非照射部分を現像処理し除去することにより形成される請求項６に記載の光導波路の製造方法。
【請求項８】
コア層（Ｂ）が、該下部クラッド層（Ａ）表面にポジ型活性エネルギ−線樹脂組成物を被覆し、次いで非照射部分がコア部になるように活性エネルギー線照射を行い、次いで照射部分を現像処理し除去することにより形成される請求項６に記載の光導波路の製造方法。
【請求項１】
下部クラッド層（Ａ）と、コア層（Ｂ）と、上部クラッド層（Ｃ）とで構成される光導波路であって、上部クラッド層（Ｃ）がドライフィルムを用いて形成してなることを特徴とする光導波路。
【請求項２】
上部クラッド層（Ｃ）が、熱可塑性樹脂である請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
上部クラッド層（Ｃ）が、軟化温度が０℃〜３００℃の範囲である硬化型樹脂組成物である請求項１に記載の光導波路。
【請求項４】
下部クラッド層（Ａ）及び上部クラッド層（Ｃ）とコア層（Ｃ）の屈折率差が０．１％以上である光導波路。
【請求項５】
上部クラッド層（Ｃ）を形成するドライフィルムの軟化温度が、コア層（Ｂ）を形成する樹脂層の軟化温度よりも低い請求項１〜４のいずれかに記載の光導波路。
【請求項６】
基材に下部クラッド層（Ａ）を形成し、次いで該下部クラッド層（Ａ）表面にコア層（Ｂ）を形成した後、該下部クラッド層（Ａ）及びコア層（Ｂ）の表面に、ドライフィルムを加熱及び／又は圧着により貼付け上部クラッド層（Ｃ）を形成することを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項７】
コア層（Ｂ）が、該下部クラッド層（Ａ）表面にネガ型活性エネルギ−線樹脂組成物を被覆し、次いで照射部分がコア部になるように活性エネルギー線照射を行い、次いで非照射部分を現像処理し除去することにより形成される請求項６に記載の光導波路の製造方法。
【請求項８】
コア層（Ｂ）が、該下部クラッド層（Ａ）表面にポジ型活性エネルギ−線樹脂組成物を被覆し、次いで非照射部分がコア部になるように活性エネルギー線照射を行い、次いで照射部分を現像処理し除去することにより形成される請求項６に記載の光導波路の製造方法。
【公開番号】特開２００７−２１２４８３（Ｐ２００７−２１２４８３Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−４９８２４（Ｐ２００４−４９８２４）
【出願日】平成１６年２月２５日（２００４．２．２５）
【出願人】（０００００１４０９）関西ペイント株式会社 (815)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年２月２５日（２００４．２．２５）
【出願人】（０００００１４０９）関西ペイント株式会社 (815)
【Ｆターム（参考）】
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