光導波路の製法
【課題】オーバークラッド層の形成に、ばりを生じさせない成形型を用いる光導波路の製法を提供する。
【解決手段】オーバークラッド層形成用の成形型２０を、透光性樹脂２０Ａを形成材料とし、オーバークラッド層の形状と同一形状の突起部分４１と、その突起部分４１の周囲に形成された突条部分４２とを有する型部材４０を用いて型成形することにより作製する。この成形型２０は、突起部分４１の脱離跡が、オーバークラッド層形成用の凹部２１に形成され、突条部分４２の脱離跡が、溝部２２に形成される。そして、オーバークラッド層を形成する際には、凹部２１内に、オーバークラッド層形成用の感光性樹脂を充填し、その感光性樹脂内に、アンダークラッド層の表面に形成されたコアを浸し、凹部２１から溢れた感光性樹脂を溝部２２に溜めた状態で、成形型２０を透して露光し硬化させる。
【解決手段】オーバークラッド層形成用の成形型２０を、透光性樹脂２０Ａを形成材料とし、オーバークラッド層の形状と同一形状の突起部分４１と、その突起部分４１の周囲に形成された突条部分４２とを有する型部材４０を用いて型成形することにより作製する。この成形型２０は、突起部分４１の脱離跡が、オーバークラッド層形成用の凹部２１に形成され、突条部分４２の脱離跡が、溝部２２に形成される。そして、オーバークラッド層を形成する際には、凹部２１内に、オーバークラッド層形成用の感光性樹脂を充填し、その感光性樹脂内に、アンダークラッド層の表面に形成されたコアを浸し、凹部２１から溢れた感光性樹脂を溝部２２に溜めた状態で、成形型２０を透して露光し硬化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信，光情報処理，位置センサ，その他一般光学技術の分野で広く用いられる光導波路の製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光導波路は、通常、アンダークラッド層の表面に、光の通路であるコアを所定パターンに形成し、そのコアを被覆した状態で、オーバークラッド層を形成して構成されている。なかでも、上記オーバークラッド層の端部をレンズ部にする等、オーバークラッド層を所望の形状に形成する場合、その所望の形状に対応する型面を有する凹部が形成された成形型を用いてオーバークラッド層を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、本出願人は、上記オーバークラッド層形成用の成形型として、寸法精度に優れた、透光性のある樹脂製の成形型を提案し既に出願している（特願２０１０−１２６７１４）。この成形型は、つぎのようにして作製される。すなわち、まず、オーバークラッド層の形状と同一形状の型部材を準備し、その型部材を成形型形成用の容器内に設置する。ついで、その容器内に透光性樹脂を充填し硬化させる。そして、それを上記容器から取り出し、上記型部材を脱離させることにより、上記型部材の脱離跡をオーバークラッド層形成用の凹部とする、透光性樹脂製の成形型を得る。
【０００４】
上記成形型を用いた光導波路の作製は、つぎのようにして行われる。すなわち、まず、上記成形型の凹部内に、オーバークラッド層形成用の感光性樹脂を充填する。ついで、その感光性樹脂内に、アンダークラッド層の表面に形成したコアを浸し、上記アンダークラッド層を上記成形型に押圧する。つぎに、上記成形型を透して上記感光性樹脂を露光し硬化させてオーバークラッド層に形成する。その後、脱型し、上記アンダークラッド層，コアおよびオーバークラッド層からなる光導波路を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８１６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記光導波路のオーバークラッド層形成工程では、コアが形成されたアンダークラッド層を上記成形型に押圧する際に、上記オーバークラッド層形成用の感光性樹脂に空気が混入しないよう、通常、上記成形型の凹部内に感光性樹脂を多めに充填する。そのため、上記成形型にアンダークラッド層を押圧した際に、余剰の感光性樹脂が凹部から溢れ、凹部の周辺部では、その溢れた感光性樹脂が、成形型とアンダークラッド層との間に挟まる傾向がみられる。その挟まった感光性樹脂は、上記露光により、そのまま硬化し、ばりとなる傾向がみられる。そのばりは、脱型後、切除されるが、オーバークラッド層のレンズ部にばりが形成されると、そのばりをレンズ曲面状に切除することができず、レンズ性能が不充分となる傾向がみられる。
【０００７】
また、上記のように成形型とアンダークラッド層との間に感光性樹脂が挟まると、その厚みだけ、上記成形型の高さ位置がずれるため、オーバークラッド層の高さが設計値よりも高く形成され、コアとオーバークラッド層との位置関係にずれが生じる。そのため、コアの先端から出射した光は、オーバークラッド層の端部のレンズ部で適正に絞られず、拡がった状態で、そのレンズ部から出射される。よって、その光を受け取る側の受光強度（光伝播特性）が低下する。しかも、上記ばりには、厚みが厚い部分と薄い部分とがあり、それが原因で、製品（光導波路）の特性にばらつきが生じ、特性の均一性を損ねていた。上記成形型を用いたオーバークラッド層の形成は、これらの点で改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、オーバークラッド層の形成に、ばりを生じさせない成形型を用いる光導波路の製法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明の光導波路の製法は、アンダークラッド層の表面にコアをパターン形成した後、オーバークラッド層の形状に対応する型面を有する凹部が形成されている成形型を用い、上記コアを被覆した状態でオーバークラッド層を形成する工程を有する光導波路の製法であって、上記成形型として、下記（Ａ）の成形型を用い、オーバークラッド層の形成を、上記成形型の凹部内に、オーバークラッド層形成用の感光性樹脂を充填し、その感光性樹脂内に、上記コアを浸すとともに、上記凹部から溢れた感光性樹脂を、上記成形型の溝部内に溜めた状態で、上記成形型を透して上記凹部内の感光性樹脂を露光し硬化させてオーバークラッド層に形成することにより行うという構成をとる。
（Ａ）オーバークラッド層の形状と同一形状の突起部分と、その突起部分の周囲に形成された突条部分とを有する型部材を、成形型形成用の容器内に設置し、その容器内に透光性樹脂を充填し硬化させた後、上記容器から取り出し、上記型部材を脱離させて得られた、上記突起部分の脱離跡をオーバークラッド層形成用の凹部とし、上記突条部分の脱離跡を上記凹部から溢れたオーバークラッド層形成用の感光性樹脂を溜める溝部とする透光性樹脂製の成形型。
【００１０】
本発明者は、オーバークラッド層の形成に用いる成形型として、ばりを生じさせないものを作製することを目的として、その成形型の形状について研究を重ねた。その過程で、成形型において、オーバークラッド層形成用の凹部の周囲に、溝部を形成し、ばりの原因となる、上記凹部から溢れるオーバークラッド層形成用の感光性樹脂を、上記溝部に溜め、その状態で、オーバークラッド層を形成することに着想した。そこで、本出願人が既に出願している、透光性樹脂を形成材料とし、オーバークラッド層の形状と同一形状の型部材を用いて型成形する方法に、改良を加え、上記型部材に、上記溝部形成用の突条部分を形成し、上記溝部が形成された成形型を作製した。そして、その成形型を用い、オーバークラッド層を形成すると、ばりが生じない光導波路を作製できることを見出し、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光導波路の製法では、オーバークラッド層形成用の成形型の作製を、透光性樹脂を形成材料とし、オーバークラッド層の形状と同一形状の突起部分と、その突起部分の周囲に形成された突条部分とを有する型部材を用いて型成形することにより行っている。そのため、上記成形型を、オーバークラッド層形成用の凹部の周囲に、その凹部から溢れたオーバークラッド層形成用の感光性樹脂を溜める溝部が形成されたものとすることができる。そして、オーバークラッド層を形成する工程では、上記成形型を用いることにより、ばりの原因となる感光性樹脂を、上記溝部に溜めることができるため、ばりのない光導波路を作製することができる。このため、ばりの切除工程が不要となり、光導波路の生産性を向上させることができる。
【００１２】
特に、上記コアの先端部を被覆するオーバークラッド層部分に対応する、上記成形型の凹部の型面部分がレンズ曲面に形成されている場合には、コアの先端部を被覆するオーバークラッド層部分をレンズ部に形成した光導波路を得ることができる。そして、その光導波路では、コアの先端部から出射する光を、上記オーバークラッド層のレンズ部の屈折作用により、発散を抑制した状態で出射することができる。また、上記オーバークラッド層のレンズ部の表面から入射した光を、上記レンズ部の屈折作用により、絞って収束させた状態でコアの先端部に入射させることができる。すなわち、得られた上記光導波路は、光伝播特性に優れたものとなっている。
【００１３】
また、上記成形型の形成材料である透光性樹脂が、シリコーン樹脂を含んでいる場合には、上記成形型を、より寸法精度に優れたものとすることができ、より光伝播特性に優れた光導波路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光導波路の製法の一実施の形態において用いられる、オーバークラッド層形成用の成形型の製法を模式的に示す説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、上記成形型を用いた光導波路の製法を模式的に示す説明図である。
【図３】上記製法により得られた光導波路を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１６】
本発明の光導波路の製法の一実施の形態では、オーバークラッド層３〔図２（ｄ）参照〕を形成する際に、透光性樹脂を形成材料として型成形により一体的に作製され、オーバークラッド層形成用の凹部２１の周囲に溝部２２が形成された成形型２０を用いる。これが、本発明の大きな特徴である。その成形型２０を用い、オーバークラッド層３を形成すると、コア２が形成されたアンダークラッド層１を上記成形型２０に押圧した際に、上記凹部２１から溢れた余剰の感光性樹脂３Ａを、成形型２０とアンダークラッド層１との間に挟むことなく、上記溝部２２内に溜めることができ、ばりのない光導波路を作製することができる。
【００１７】
なお、この実施の形態では、上記成形型２０〔図２（ｃ）参照〕の凹部２１は、２個形成されており、各凹部２１の一端部分〔図２（ｃ）では左端部分〕が、レンズ曲面２１ａに形成されている。また、上記溝部２２の横断面は、Ｖ字状に形成されている。
【００１８】
上記成形型２０の製法について詳しく説明する。
【００１９】
まず、図１（ａ）に示すように、オーバークラッド層３（図３参照）の形状と同一形状の突起部分４１と、その突起部分４１の周囲に形成された突条部分４２とを有する型部材４０を、台部材４３の上面に突出させた状態で作製する。上記型部材４０の作製は、例えば、板状の部材を、刃物を用いて切削することにより行われる。また、上記型部材４０の形成材料としては、例えば、アルミニウム，ステンレス，鉄等があげられる。なかでも、加工性の観点から、アルミニウムが好ましい。なお、この実施の形態では、上記突条部分４２の横断面は、三角形状に形成されている。
【００２０】
ついで、図１（ｂ）に示すように、上記型部材４０を、成形型形成用の容器３０内に設置する。このとき、図示のように、上記型部材４０を上側、台部材４３を下側にした状態で、上記容器３０の底に設置することが好ましい。また、上記容器３０の内面，上記型部材４０および台部材４３の表面に、離型剤を塗布することが好ましい。
【００２１】
つぎに、図示のように、上記型部材４０全体が浸かるまで、上記容器３０内に液状の透光性樹脂２０Ａを充填する。この透光性樹脂２０Ａとしては、例えば、シロキサン樹脂，アクリル樹脂，エポキシ樹脂等があげられ、これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、成形型２０をより寸法精度に優れたものとすることができる観点から、シリコーン樹脂を含んでいることが好ましい。
【００２２】
そして、上記透光性樹脂２０Ａを硬化させる。この硬化は、透光性樹脂２０Ａの種類に応じて、常温下，加熱下またはその組み合わせにより行われる。
【００２３】
その後、上記硬化した透光性樹脂を、上記型部材４０および台部材４３とともに、上記容器３０から取り出す。そして、上記型部材４０および台部材４３を脱離させる。上記型部材４０の突起部分４１の脱離跡は、オーバークラッド層３〔図２（ｄ）参照〕の形状に対応する型面を有する凹部２１〔図１（ｃ）参照〕となる。また、上記型部材４０の突条部分４２の脱離跡は、上記凹部２１の周囲の溝部２２〔図１（ｃ）参照〕となる。そして、上記硬化した透光性樹脂のうち、台部材４３の周側部分に対応する部分（不要部分）を切除する。このようにして、図１（ｃ）〔図１（ｂ）とは上下を逆に図示している〕に示すような、透光性樹脂製の上記成形型２０を得る。なお、この成形型２０において、上記凹部２１の底面と成形型２０の下面との間の部分の厚みＴは、透光性，強度等の観点から、０．５〜５．０ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。また、上記溝部２２の大きさは、通常、上記凹部２１から溢れる感光性樹脂３Ａ〔図２（ｄ）参照〕で満たされない程度に設定され、例えば、幅が１〜１０ｍｍの範囲内に設定され、深さが０．１〜１．０ｍｍの範囲内に設定される。
【００２４】
つぎに、光導波路の製法について詳しく説明する。
【００２５】
まず、アンダークラッド層１を形成する際に用いる平板状の基台１０〔図２（ａ）参照〕を準備する。この基台１０の形成材料としては、例えば、金属，樹脂，ガラス，石英，シリコン等があげられる。なかでも、ステンレス（ＳＵＳ）製基板が好ましい。ステンレス製基板は、熱に対する伸縮耐性に優れ、上記光導波路の製造過程において、様々な寸法が設計値に略維持されるからである。また、基台１０の厚みは、例えば、２０μｍ（フィルム状）〜５ｍｍ（板状）の範囲内に設定される。
【００２６】
ついで、図２（ａ）に示すように、上記基台１０の表面に、アンダークラッド層１を形成する。このアンダークラッド層１の形成材料としては、熱硬化性樹脂または感光性樹脂があげられる。上記熱硬化性樹脂を用いる場合は、その熱硬化性樹脂が溶媒に溶解しているワニスを塗布した後、それを加熱することにより、アンダークラッド層１に形成する。一方、上記感光性樹脂を用いる場合は、その感光性樹脂が溶媒に溶解しているワニスを塗布した後、それを紫外線等の照射線で露光することにより、アンダークラッド層１に形成する。アンダークラッド層１の厚みは、例えば、５〜５０μｍの範囲内に設定される。
【００２７】
つぎに、図２（ｂ）に示すように、上記アンダークラッド層１の表面に、フォトリソグラフィ法により所定パターンのコア２を形成する。このコア２の形成材料としては、好ましくは、パターニング性に優れた感光性樹脂が用いられる。その感光性樹脂としては、例えば、アクリル系紫外線硬化樹脂，エポキシ系紫外線硬化樹脂，シロキサン系紫外線硬化樹脂，ノルボルネン系紫外線硬化樹脂，ポリイミド系紫外線硬化樹脂等があげられ、これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。また、コア２の断面形状は、例えば、パターニング性に優れた台形または長方形である。コア２の幅は、例えば、１０〜５００μｍの範囲内に設定される。コア２の厚み（高さ）は、例えば、２５〜１００μｍの範囲内に設定される。
【００２８】
なお、上記コア２の形成材料としては、上記アンダークラッド層１および下記オーバークラッド層３（図３参照）の形成材料よりも屈折率が高く、伝播する光の波長で透光性が高い材料が用いられる。上記屈折率の調整は、上記アンダークラッド層１，コア２，オーバークラッド層３の各形成材料である樹脂に導入する有機基の種類および含有量の少なくとも一方を変化させることにより、適宜、増加ないし減少させることができる。例えば、環状芳香族性の基（フェニル基等）を樹脂分子中に導入するか、あるいはその芳香族性基の樹脂分子中の含有量を増加させることにより、屈折率を大きくすることができる。他方、直鎖または環状脂肪族性の基（メチル基，ノルボルネン基等）を樹脂分子中に導入するか、あるいはその脂肪族性基の樹脂分子中の含有量を増加させることにより、屈折率を小さくすることができる。
【００２９】
そして、図２（ｃ）に示すように、前記の工程で作製した、上記オーバークラッド層形成用の成形型２０を、その凹部２１および溝部２２を上にして、成形ステージ（図示せず）の上に設置し、その凹部２１に、オーバークラッド層３〔図２（ｄ）参照〕の形成材料である液状の感光性樹脂３Ａを充填する。
【００３０】
ついで、図２（ｄ）に示すように、上記オーバークラッド層３の形成材料である感光性樹脂３Ａ内に、上記アンダークラッド層１の表面にパターン形成されたコア２を浸した状態で、そのコア２を成形型２０の凹部２１に対して位置決めし、上記アンダークラッド層１を上記成形型２０に押圧する。このときの押圧荷重は、例えば、４９〜９８０Ｎの範囲内に設定される。また、このとき、上記凹部２１から余剰の感光性樹脂３Ａが溢れ、上記溝部２２内に流れ込み溜まる。ここで、上記成形型２０の凹部２１の形成部分は、樹脂製であることから、耐圧性のあるものとなっている。そのため、上記のようにアンダークラッド層１を成形型２０に押圧して密着させることができ、その密着部分には、上記感光性樹脂３Ａは存在しない。
【００３１】
つぎに、紫外線等の照射線を、上記成形型２０を透して上記感光性樹脂３Ａに照射することにより、その感光性樹脂３Ａを露光する。これにより、上記凹部２１内の感光性樹脂３Ａが硬化し、一端部分がレンズ部３ａに形成されたオーバークラッド層３が、上記アンダークラッド層１およびコア２に接着した状態で、形成される。このオーバークラッド層３の厚み（アンダークラッド層１の表面からの厚み）は、例えば、２５〜１５００μｍの範囲内に設定される。なお、上記溝部２２内の感光性樹脂３Ａは、通常、上記溝部２２を満たさないため、上記露光により硬化するものの、アンダークラッド層１には接着しない。
【００３２】
そして、上記成形型２０から、上記オーバークラッド層３を、上記基台１０，アンダークラッド層１およびコア２と共に脱型し、図３〔図２（ｄ）とは上下を逆に図示している〕に示すように、基台１０の表面に形成された、アンダークラッド層１とコア２とオーバークラッド層３とからなる光導波路を得る。この実施の形態では、２個の光導波路が形成されており、光導波路を使用する際には、個々が切り出される。また、上記溝部２２内の、感光性樹脂３Ａの硬化体は、上記脱型の際に、上記溝部２２から除去される。
【００３３】
なお、上記オーバークラッド層３の脱型前または脱型後に、必要に応じて、加熱処理を行う。また、上記基台１０は、必要に応じて、アンダークラッド層１から剥離される。
【００３４】
上記光導波路は、例えば、Ｌ字板状に形成することにより、タッチパネルにおける指等の触れ位置の検知手段（位置センサ）として用いることができる。すなわち、上記Ｌ字板状の光導波路において、複数のコア２を、上記Ｌ字板状の角部から内側端縁部に、等間隔に並列状態で延びたパターンに形成する。このようなＬ字板状の光導波路を２個作製する。そして、一方の光導波路の角部の外側に、発光素子を光結合し、他方の光導波路の角部の外側に、受光素子を光結合する。そして、それら光導波路を、タッチパネルの四角形のディスプレイの画面周縁部に沿って設置すると、タッチパネルにおける指等の触れ位置の検知手段として用いることができる。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、オーバークラッド層３の一端部分をレンズ部３ａに形成したが、他端部分と同様に平面状に形成してもよい。
【００３６】
また、上記実施の形態では、成形型２０に形成した溝部２２の横断面の形状を、Ｖ字状としたが、他の形状でもよく、例えば、Ｕ字状，四角形状（長方形，台形等）等があげられる。
【００３７】
さらに、上記実施の形態では、成形型２０を、透光性樹脂２０Ａを形成材料として作製したが、透光性支持板をその形成材料に加えてもよい。すなわち、成形型２０の作製工程において、成形型形成用の容器３０内に液状の透光性樹脂２０Ａを充填した後、その透光性樹脂２０Ａの表面に、透光性支持板を接触させてもよい。この透光性支持板の接触は、上記透光性樹脂２０Ａを上記容器３０内に充填した直後でもよいし、しばらく時間を経て上記透光性樹脂２０Ａが少し硬化した後でもよい。好ましくは、その硬化程度が上記透光性支持板の接触にとって適正な約２日後である。このようにして成形型２０を作製すると、成形型２０は、透光性支持板により、補強された状態となり、型部材４０を脱離させる際の型取り性に優れているとともに、壁厚の厚みを薄く形成して透光性（成形型２０を透した露光性）に優れたものとすることができる。
【００３８】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。
【実施例】
【００３９】
〔アンダークラッド層の形成材料〕
脂環骨格を有するエポキシ樹脂（アデカ社製、ＥＰ４０８０Ｅ）１００重量部、光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ−２００Ｋ）２重量部、紫外線吸収剤（チバジャパン社製、ＴＩＮＵＶＩＮ４７９）５重量部を混合することにより、アンダークラッド層の形成材料を調製した。
【００４０】
〔コアの形成材料〕
フルオレン骨格を含むエポキシ樹脂（大阪ガスケミカル社製、オグソールＥＧ）４０重量部、フルオレン骨格を含むエポキシ樹脂（ナガセケムテックス社製、ＥＸ−１０４０）３０重量部、１，３，３−トリス｛４−〔２−（３−オキセタニル）〕ブトキシフェニル｝ブタン３０重量部、光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ−２００Ｋ）１重量部を、乳酸エチルに溶解することにより、コアの形成材料を調製した。
【００４１】
〔オーバークラッド層の形成材料〕
脂環骨格を有するエポキシ樹脂（アデカ社製、ＥＰ４０８０Ｅ）１００重量部、光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ−２００Ｋ）２重量部を混合することにより、オーバークラッド層の形成材料を調製した。
【００４２】
〔オーバークラッド層形成用の成形型の作製〕
まず、アルミニウム板を、刃物を回転させて切削することにより、オーバークラッド層の形状と同一形状の突起部分と、その突起部分の周囲に形成された突条部分とを有する型部材を、台部材の上面に突出させた状態で作製した。
【００４３】
ついで、上記型部材を上側、台部材を下側にした状態で、成形型形成用の容器の底に設置した。なお、その設置に先立って、上記容器の内面，上記型部材および台部材の表面に、離型剤を塗布した。
【００４４】
つぎに、上記容器内に、透光性樹脂（信越化学工業社製、ポリジメチルシロキサンＳＩＭ−２６０）を充填し、上記型部材の上端面から上記透光性樹脂の液面までの深さを１ｍｍにした。そして、常温（２５℃）で５日間放置した後、１５０℃×３０分間の加熱処理を行うことにより、上記透光性樹脂を硬化させた。
【００４５】
その後、上記硬化した透光性樹脂を、上記型部材および台部材とともに、上記容器から取り出した後、上記型部材および台部材を脱離させ、さらに、不要部分を切除した。このようにして、透光性樹脂からなり、オーバークラッド層形成用の凹部と、その凹部の周囲に形成された溝部とを有する成形型を得た。この成形型において、オーバークラッド層形成用の凹部の一端部分は、側断面形状が略１／４円弧状のレンズ曲面（曲率半径１．４ｍｍ）に形成した。また、上記溝部の横断面は、Ｖ字状（開口幅２ｍｍ、深さ１ｍｍ）に形成した。そして、オーバークラッド層形成用の凹部の底面と成形型の下面との間の部分の厚みは、１ｍｍであった。
【００４６】
〔光導波路の製造〕
まず、ステンレス製基台（厚み５０μｍ）の表面に、上記アンダークラッド層の形成材料をアプリケーターにより塗布した。つづいて、１５００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線照射による露光を行った後、８０℃×５分間の加熱処理を行うことにより、厚み２０μｍのアンダークラッド層（波長８３０ｎｍにおける屈折率＝１．５１０）を形成した。
【００４７】
つぎに、上記アンダークラッド層の表面に、上記コアの形成材料をアプリケーターにより塗布した後、１００℃×５分間の加熱処理を行い、感光性樹脂層を形成した。つぎに、コアのパターンと同形状の開口パターンが形成されたフォトマスクを介して（ギャップ１００μｍ）、２５００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線照射による露光を行った後、１００℃×１０分間の加熱処理を行った。つぎに、γ−ブチロラクトン水溶液を用いて現像することにより、未露光部分を溶解除去した後、１２０℃×５分間の加熱処理を行うことにより、幅２０μｍ、高さ５０μｍの断面長方形のコア（波長８３０ｎｍにおける屈折率＝１．５９２）をパターン形成した。
【００４８】
そして、上記オーバークラッド層形成用の成形型を、その凹部および溝部を上にして、成形ステージ上に設置し、その凹部に、上記オーバークラッド層の形成材料を充填した。
【００４９】
ついで、上記オーバークラッド層の形成材料内に、上記アンダークラッド層の表面にパターン形成されたコアを浸した状態で、上記コアを成形型の凹部に対して位置決めし、上記アンダークラッド層を上記成形型に押圧した（押圧荷重１９６Ｎ）。
【００５０】
つぎに、上記成形型を透して、５０００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線照射による露光を行うことにより、一端部分がレンズ部〔側断面形状が略１／４円弧状の凸レンズ部（曲率半径１．４ｍｍ）〕に形成された、コアの頂面からの厚み９５０μｍのオーバークラッド層（波長８３０ｎｍにおける屈折率＝１．５１０）を形成した。
【００５１】
そして、上記成形型から、上記オーバークラッド層を、上記ステンレス製基台，アンダークラッド層およびコアと共に脱型し、ステンレス製基台の表面に形成された、アンダークラッド層とコアとオーバークラッド層とからなる光導波路を得た。この光導波路のオーバークラッド層には、ばりが形成されていなかった。
【００５２】
〔比較例〕
上記実施例において、オーバークラッド層形成用の成形型として、凹部の周囲に溝部が形成されていないものを用いた。この成形型の作製は、上記実施例の成形型の作製において、型部材として、オーバークラッド層の形状と同一形状の突起部分の周囲に、突条部分が形成されていないものを用いた。それ以外は、上記実施例と同様にして、成形型を作製した。そして、上記成形型を用いて、上記実施例と同様にして、光導波路を得た。なお、この光導波路のオーバークラッド層には、ばりが形成されていたため、そのばりを切除した。
【００５３】
〔受光強度の測定〕
上記実施例および比較例の光導波路をそれぞれ２個ずつ作製し、一方の光導波路の他端部（レンズ部が形成されていない端部）に発光素子（オプトウェル社製、ＶＣＳＥＬ）を光結合し、他方の光導波路の他端部に受光素子（ＴＡＯＳ社製、ＣＭＯＳリニアセンサーアレイ）を光結合した。そして、それら２個の光導波路を、座標入力領域（対角サイズ７６．２ｍｍ）を挟んで、レンズ部が対向するように配置した。この状態で、上記発光素子から強度５．０ｍＷの光を出射し、上記受光素子での受光強度を測定した。
【００５４】
その結果、受光強度は、実施例の光導波路を用いた場合は、最大値が３Ｖ、最小値が２Ｖであり、その差は１Ｖであった。一方、比較例の光導波路を用いた場合は、最大値が３．５Ｖ、最小値が１．５Ｖであり、その差は２Ｖであった。
【００５５】
上記結果から、実施例の光導波路が、比較例の光導波路よりも、受光強度の最大値と最小値との差が小さいことから、光伝播特性の均一性に優れていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の光導波路の製法は、光通信，光情報処理，タッチパネルにおける指等の触れ位置の検知手段（位置センサ）等に用いられる光導波路の製造に利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
２０ 成形型
２０Ａ 透光性樹脂
２１ 凹部
２２ 溝部
４０ 型部材
４１ 突起部分
４２ 突条部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信，光情報処理，位置センサ，その他一般光学技術の分野で広く用いられる光導波路の製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光導波路は、通常、アンダークラッド層の表面に、光の通路であるコアを所定パターンに形成し、そのコアを被覆した状態で、オーバークラッド層を形成して構成されている。なかでも、上記オーバークラッド層の端部をレンズ部にする等、オーバークラッド層を所望の形状に形成する場合、その所望の形状に対応する型面を有する凹部が形成された成形型を用いてオーバークラッド層を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、本出願人は、上記オーバークラッド層形成用の成形型として、寸法精度に優れた、透光性のある樹脂製の成形型を提案し既に出願している（特願２０１０−１２６７１４）。この成形型は、つぎのようにして作製される。すなわち、まず、オーバークラッド層の形状と同一形状の型部材を準備し、その型部材を成形型形成用の容器内に設置する。ついで、その容器内に透光性樹脂を充填し硬化させる。そして、それを上記容器から取り出し、上記型部材を脱離させることにより、上記型部材の脱離跡をオーバークラッド層形成用の凹部とする、透光性樹脂製の成形型を得る。
【０００４】
上記成形型を用いた光導波路の作製は、つぎのようにして行われる。すなわち、まず、上記成形型の凹部内に、オーバークラッド層形成用の感光性樹脂を充填する。ついで、その感光性樹脂内に、アンダークラッド層の表面に形成したコアを浸し、上記アンダークラッド層を上記成形型に押圧する。つぎに、上記成形型を透して上記感光性樹脂を露光し硬化させてオーバークラッド層に形成する。その後、脱型し、上記アンダークラッド層，コアおよびオーバークラッド層からなる光導波路を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８１６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記光導波路のオーバークラッド層形成工程では、コアが形成されたアンダークラッド層を上記成形型に押圧する際に、上記オーバークラッド層形成用の感光性樹脂に空気が混入しないよう、通常、上記成形型の凹部内に感光性樹脂を多めに充填する。そのため、上記成形型にアンダークラッド層を押圧した際に、余剰の感光性樹脂が凹部から溢れ、凹部の周辺部では、その溢れた感光性樹脂が、成形型とアンダークラッド層との間に挟まる傾向がみられる。その挟まった感光性樹脂は、上記露光により、そのまま硬化し、ばりとなる傾向がみられる。そのばりは、脱型後、切除されるが、オーバークラッド層のレンズ部にばりが形成されると、そのばりをレンズ曲面状に切除することができず、レンズ性能が不充分となる傾向がみられる。
【０００７】
また、上記のように成形型とアンダークラッド層との間に感光性樹脂が挟まると、その厚みだけ、上記成形型の高さ位置がずれるため、オーバークラッド層の高さが設計値よりも高く形成され、コアとオーバークラッド層との位置関係にずれが生じる。そのため、コアの先端から出射した光は、オーバークラッド層の端部のレンズ部で適正に絞られず、拡がった状態で、そのレンズ部から出射される。よって、その光を受け取る側の受光強度（光伝播特性）が低下する。しかも、上記ばりには、厚みが厚い部分と薄い部分とがあり、それが原因で、製品（光導波路）の特性にばらつきが生じ、特性の均一性を損ねていた。上記成形型を用いたオーバークラッド層の形成は、これらの点で改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、オーバークラッド層の形成に、ばりを生じさせない成形型を用いる光導波路の製法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明の光導波路の製法は、アンダークラッド層の表面にコアをパターン形成した後、オーバークラッド層の形状に対応する型面を有する凹部が形成されている成形型を用い、上記コアを被覆した状態でオーバークラッド層を形成する工程を有する光導波路の製法であって、上記成形型として、下記（Ａ）の成形型を用い、オーバークラッド層の形成を、上記成形型の凹部内に、オーバークラッド層形成用の感光性樹脂を充填し、その感光性樹脂内に、上記コアを浸すとともに、上記凹部から溢れた感光性樹脂を、上記成形型の溝部内に溜めた状態で、上記成形型を透して上記凹部内の感光性樹脂を露光し硬化させてオーバークラッド層に形成することにより行うという構成をとる。
（Ａ）オーバークラッド層の形状と同一形状の突起部分と、その突起部分の周囲に形成された突条部分とを有する型部材を、成形型形成用の容器内に設置し、その容器内に透光性樹脂を充填し硬化させた後、上記容器から取り出し、上記型部材を脱離させて得られた、上記突起部分の脱離跡をオーバークラッド層形成用の凹部とし、上記突条部分の脱離跡を上記凹部から溢れたオーバークラッド層形成用の感光性樹脂を溜める溝部とする透光性樹脂製の成形型。
【００１０】
本発明者は、オーバークラッド層の形成に用いる成形型として、ばりを生じさせないものを作製することを目的として、その成形型の形状について研究を重ねた。その過程で、成形型において、オーバークラッド層形成用の凹部の周囲に、溝部を形成し、ばりの原因となる、上記凹部から溢れるオーバークラッド層形成用の感光性樹脂を、上記溝部に溜め、その状態で、オーバークラッド層を形成することに着想した。そこで、本出願人が既に出願している、透光性樹脂を形成材料とし、オーバークラッド層の形状と同一形状の型部材を用いて型成形する方法に、改良を加え、上記型部材に、上記溝部形成用の突条部分を形成し、上記溝部が形成された成形型を作製した。そして、その成形型を用い、オーバークラッド層を形成すると、ばりが生じない光導波路を作製できることを見出し、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光導波路の製法では、オーバークラッド層形成用の成形型の作製を、透光性樹脂を形成材料とし、オーバークラッド層の形状と同一形状の突起部分と、その突起部分の周囲に形成された突条部分とを有する型部材を用いて型成形することにより行っている。そのため、上記成形型を、オーバークラッド層形成用の凹部の周囲に、その凹部から溢れたオーバークラッド層形成用の感光性樹脂を溜める溝部が形成されたものとすることができる。そして、オーバークラッド層を形成する工程では、上記成形型を用いることにより、ばりの原因となる感光性樹脂を、上記溝部に溜めることができるため、ばりのない光導波路を作製することができる。このため、ばりの切除工程が不要となり、光導波路の生産性を向上させることができる。
【００１２】
特に、上記コアの先端部を被覆するオーバークラッド層部分に対応する、上記成形型の凹部の型面部分がレンズ曲面に形成されている場合には、コアの先端部を被覆するオーバークラッド層部分をレンズ部に形成した光導波路を得ることができる。そして、その光導波路では、コアの先端部から出射する光を、上記オーバークラッド層のレンズ部の屈折作用により、発散を抑制した状態で出射することができる。また、上記オーバークラッド層のレンズ部の表面から入射した光を、上記レンズ部の屈折作用により、絞って収束させた状態でコアの先端部に入射させることができる。すなわち、得られた上記光導波路は、光伝播特性に優れたものとなっている。
【００１３】
また、上記成形型の形成材料である透光性樹脂が、シリコーン樹脂を含んでいる場合には、上記成形型を、より寸法精度に優れたものとすることができ、より光伝播特性に優れた光導波路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光導波路の製法の一実施の形態において用いられる、オーバークラッド層形成用の成形型の製法を模式的に示す説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、上記成形型を用いた光導波路の製法を模式的に示す説明図である。
【図３】上記製法により得られた光導波路を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１６】
本発明の光導波路の製法の一実施の形態では、オーバークラッド層３〔図２（ｄ）参照〕を形成する際に、透光性樹脂を形成材料として型成形により一体的に作製され、オーバークラッド層形成用の凹部２１の周囲に溝部２２が形成された成形型２０を用いる。これが、本発明の大きな特徴である。その成形型２０を用い、オーバークラッド層３を形成すると、コア２が形成されたアンダークラッド層１を上記成形型２０に押圧した際に、上記凹部２１から溢れた余剰の感光性樹脂３Ａを、成形型２０とアンダークラッド層１との間に挟むことなく、上記溝部２２内に溜めることができ、ばりのない光導波路を作製することができる。
【００１７】
なお、この実施の形態では、上記成形型２０〔図２（ｃ）参照〕の凹部２１は、２個形成されており、各凹部２１の一端部分〔図２（ｃ）では左端部分〕が、レンズ曲面２１ａに形成されている。また、上記溝部２２の横断面は、Ｖ字状に形成されている。
【００１８】
上記成形型２０の製法について詳しく説明する。
【００１９】
まず、図１（ａ）に示すように、オーバークラッド層３（図３参照）の形状と同一形状の突起部分４１と、その突起部分４１の周囲に形成された突条部分４２とを有する型部材４０を、台部材４３の上面に突出させた状態で作製する。上記型部材４０の作製は、例えば、板状の部材を、刃物を用いて切削することにより行われる。また、上記型部材４０の形成材料としては、例えば、アルミニウム，ステンレス，鉄等があげられる。なかでも、加工性の観点から、アルミニウムが好ましい。なお、この実施の形態では、上記突条部分４２の横断面は、三角形状に形成されている。
【００２０】
ついで、図１（ｂ）に示すように、上記型部材４０を、成形型形成用の容器３０内に設置する。このとき、図示のように、上記型部材４０を上側、台部材４３を下側にした状態で、上記容器３０の底に設置することが好ましい。また、上記容器３０の内面，上記型部材４０および台部材４３の表面に、離型剤を塗布することが好ましい。
【００２１】
つぎに、図示のように、上記型部材４０全体が浸かるまで、上記容器３０内に液状の透光性樹脂２０Ａを充填する。この透光性樹脂２０Ａとしては、例えば、シロキサン樹脂，アクリル樹脂，エポキシ樹脂等があげられ、これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、成形型２０をより寸法精度に優れたものとすることができる観点から、シリコーン樹脂を含んでいることが好ましい。
【００２２】
そして、上記透光性樹脂２０Ａを硬化させる。この硬化は、透光性樹脂２０Ａの種類に応じて、常温下，加熱下またはその組み合わせにより行われる。
【００２３】
その後、上記硬化した透光性樹脂を、上記型部材４０および台部材４３とともに、上記容器３０から取り出す。そして、上記型部材４０および台部材４３を脱離させる。上記型部材４０の突起部分４１の脱離跡は、オーバークラッド層３〔図２（ｄ）参照〕の形状に対応する型面を有する凹部２１〔図１（ｃ）参照〕となる。また、上記型部材４０の突条部分４２の脱離跡は、上記凹部２１の周囲の溝部２２〔図１（ｃ）参照〕となる。そして、上記硬化した透光性樹脂のうち、台部材４３の周側部分に対応する部分（不要部分）を切除する。このようにして、図１（ｃ）〔図１（ｂ）とは上下を逆に図示している〕に示すような、透光性樹脂製の上記成形型２０を得る。なお、この成形型２０において、上記凹部２１の底面と成形型２０の下面との間の部分の厚みＴは、透光性，強度等の観点から、０．５〜５．０ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。また、上記溝部２２の大きさは、通常、上記凹部２１から溢れる感光性樹脂３Ａ〔図２（ｄ）参照〕で満たされない程度に設定され、例えば、幅が１〜１０ｍｍの範囲内に設定され、深さが０．１〜１．０ｍｍの範囲内に設定される。
【００２４】
つぎに、光導波路の製法について詳しく説明する。
【００２５】
まず、アンダークラッド層１を形成する際に用いる平板状の基台１０〔図２（ａ）参照〕を準備する。この基台１０の形成材料としては、例えば、金属，樹脂，ガラス，石英，シリコン等があげられる。なかでも、ステンレス（ＳＵＳ）製基板が好ましい。ステンレス製基板は、熱に対する伸縮耐性に優れ、上記光導波路の製造過程において、様々な寸法が設計値に略維持されるからである。また、基台１０の厚みは、例えば、２０μｍ（フィルム状）〜５ｍｍ（板状）の範囲内に設定される。
【００２６】
ついで、図２（ａ）に示すように、上記基台１０の表面に、アンダークラッド層１を形成する。このアンダークラッド層１の形成材料としては、熱硬化性樹脂または感光性樹脂があげられる。上記熱硬化性樹脂を用いる場合は、その熱硬化性樹脂が溶媒に溶解しているワニスを塗布した後、それを加熱することにより、アンダークラッド層１に形成する。一方、上記感光性樹脂を用いる場合は、その感光性樹脂が溶媒に溶解しているワニスを塗布した後、それを紫外線等の照射線で露光することにより、アンダークラッド層１に形成する。アンダークラッド層１の厚みは、例えば、５〜５０μｍの範囲内に設定される。
【００２７】
つぎに、図２（ｂ）に示すように、上記アンダークラッド層１の表面に、フォトリソグラフィ法により所定パターンのコア２を形成する。このコア２の形成材料としては、好ましくは、パターニング性に優れた感光性樹脂が用いられる。その感光性樹脂としては、例えば、アクリル系紫外線硬化樹脂，エポキシ系紫外線硬化樹脂，シロキサン系紫外線硬化樹脂，ノルボルネン系紫外線硬化樹脂，ポリイミド系紫外線硬化樹脂等があげられ、これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。また、コア２の断面形状は、例えば、パターニング性に優れた台形または長方形である。コア２の幅は、例えば、１０〜５００μｍの範囲内に設定される。コア２の厚み（高さ）は、例えば、２５〜１００μｍの範囲内に設定される。
【００２８】
なお、上記コア２の形成材料としては、上記アンダークラッド層１および下記オーバークラッド層３（図３参照）の形成材料よりも屈折率が高く、伝播する光の波長で透光性が高い材料が用いられる。上記屈折率の調整は、上記アンダークラッド層１，コア２，オーバークラッド層３の各形成材料である樹脂に導入する有機基の種類および含有量の少なくとも一方を変化させることにより、適宜、増加ないし減少させることができる。例えば、環状芳香族性の基（フェニル基等）を樹脂分子中に導入するか、あるいはその芳香族性基の樹脂分子中の含有量を増加させることにより、屈折率を大きくすることができる。他方、直鎖または環状脂肪族性の基（メチル基，ノルボルネン基等）を樹脂分子中に導入するか、あるいはその脂肪族性基の樹脂分子中の含有量を増加させることにより、屈折率を小さくすることができる。
【００２９】
そして、図２（ｃ）に示すように、前記の工程で作製した、上記オーバークラッド層形成用の成形型２０を、その凹部２１および溝部２２を上にして、成形ステージ（図示せず）の上に設置し、その凹部２１に、オーバークラッド層３〔図２（ｄ）参照〕の形成材料である液状の感光性樹脂３Ａを充填する。
【００３０】
ついで、図２（ｄ）に示すように、上記オーバークラッド層３の形成材料である感光性樹脂３Ａ内に、上記アンダークラッド層１の表面にパターン形成されたコア２を浸した状態で、そのコア２を成形型２０の凹部２１に対して位置決めし、上記アンダークラッド層１を上記成形型２０に押圧する。このときの押圧荷重は、例えば、４９〜９８０Ｎの範囲内に設定される。また、このとき、上記凹部２１から余剰の感光性樹脂３Ａが溢れ、上記溝部２２内に流れ込み溜まる。ここで、上記成形型２０の凹部２１の形成部分は、樹脂製であることから、耐圧性のあるものとなっている。そのため、上記のようにアンダークラッド層１を成形型２０に押圧して密着させることができ、その密着部分には、上記感光性樹脂３Ａは存在しない。
【００３１】
つぎに、紫外線等の照射線を、上記成形型２０を透して上記感光性樹脂３Ａに照射することにより、その感光性樹脂３Ａを露光する。これにより、上記凹部２１内の感光性樹脂３Ａが硬化し、一端部分がレンズ部３ａに形成されたオーバークラッド層３が、上記アンダークラッド層１およびコア２に接着した状態で、形成される。このオーバークラッド層３の厚み（アンダークラッド層１の表面からの厚み）は、例えば、２５〜１５００μｍの範囲内に設定される。なお、上記溝部２２内の感光性樹脂３Ａは、通常、上記溝部２２を満たさないため、上記露光により硬化するものの、アンダークラッド層１には接着しない。
【００３２】
そして、上記成形型２０から、上記オーバークラッド層３を、上記基台１０，アンダークラッド層１およびコア２と共に脱型し、図３〔図２（ｄ）とは上下を逆に図示している〕に示すように、基台１０の表面に形成された、アンダークラッド層１とコア２とオーバークラッド層３とからなる光導波路を得る。この実施の形態では、２個の光導波路が形成されており、光導波路を使用する際には、個々が切り出される。また、上記溝部２２内の、感光性樹脂３Ａの硬化体は、上記脱型の際に、上記溝部２２から除去される。
【００３３】
なお、上記オーバークラッド層３の脱型前または脱型後に、必要に応じて、加熱処理を行う。また、上記基台１０は、必要に応じて、アンダークラッド層１から剥離される。
【００３４】
上記光導波路は、例えば、Ｌ字板状に形成することにより、タッチパネルにおける指等の触れ位置の検知手段（位置センサ）として用いることができる。すなわち、上記Ｌ字板状の光導波路において、複数のコア２を、上記Ｌ字板状の角部から内側端縁部に、等間隔に並列状態で延びたパターンに形成する。このようなＬ字板状の光導波路を２個作製する。そして、一方の光導波路の角部の外側に、発光素子を光結合し、他方の光導波路の角部の外側に、受光素子を光結合する。そして、それら光導波路を、タッチパネルの四角形のディスプレイの画面周縁部に沿って設置すると、タッチパネルにおける指等の触れ位置の検知手段として用いることができる。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、オーバークラッド層３の一端部分をレンズ部３ａに形成したが、他端部分と同様に平面状に形成してもよい。
【００３６】
また、上記実施の形態では、成形型２０に形成した溝部２２の横断面の形状を、Ｖ字状としたが、他の形状でもよく、例えば、Ｕ字状，四角形状（長方形，台形等）等があげられる。
【００３７】
さらに、上記実施の形態では、成形型２０を、透光性樹脂２０Ａを形成材料として作製したが、透光性支持板をその形成材料に加えてもよい。すなわち、成形型２０の作製工程において、成形型形成用の容器３０内に液状の透光性樹脂２０Ａを充填した後、その透光性樹脂２０Ａの表面に、透光性支持板を接触させてもよい。この透光性支持板の接触は、上記透光性樹脂２０Ａを上記容器３０内に充填した直後でもよいし、しばらく時間を経て上記透光性樹脂２０Ａが少し硬化した後でもよい。好ましくは、その硬化程度が上記透光性支持板の接触にとって適正な約２日後である。このようにして成形型２０を作製すると、成形型２０は、透光性支持板により、補強された状態となり、型部材４０を脱離させる際の型取り性に優れているとともに、壁厚の厚みを薄く形成して透光性（成形型２０を透した露光性）に優れたものとすることができる。
【００３８】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。
【実施例】
【００３９】
〔アンダークラッド層の形成材料〕
脂環骨格を有するエポキシ樹脂（アデカ社製、ＥＰ４０８０Ｅ）１００重量部、光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ−２００Ｋ）２重量部、紫外線吸収剤（チバジャパン社製、ＴＩＮＵＶＩＮ４７９）５重量部を混合することにより、アンダークラッド層の形成材料を調製した。
【００４０】
〔コアの形成材料〕
フルオレン骨格を含むエポキシ樹脂（大阪ガスケミカル社製、オグソールＥＧ）４０重量部、フルオレン骨格を含むエポキシ樹脂（ナガセケムテックス社製、ＥＸ−１０４０）３０重量部、１，３，３−トリス｛４−〔２−（３−オキセタニル）〕ブトキシフェニル｝ブタン３０重量部、光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ−２００Ｋ）１重量部を、乳酸エチルに溶解することにより、コアの形成材料を調製した。
【００４１】
〔オーバークラッド層の形成材料〕
脂環骨格を有するエポキシ樹脂（アデカ社製、ＥＰ４０８０Ｅ）１００重量部、光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ−２００Ｋ）２重量部を混合することにより、オーバークラッド層の形成材料を調製した。
【００４２】
〔オーバークラッド層形成用の成形型の作製〕
まず、アルミニウム板を、刃物を回転させて切削することにより、オーバークラッド層の形状と同一形状の突起部分と、その突起部分の周囲に形成された突条部分とを有する型部材を、台部材の上面に突出させた状態で作製した。
【００４３】
ついで、上記型部材を上側、台部材を下側にした状態で、成形型形成用の容器の底に設置した。なお、その設置に先立って、上記容器の内面，上記型部材および台部材の表面に、離型剤を塗布した。
【００４４】
つぎに、上記容器内に、透光性樹脂（信越化学工業社製、ポリジメチルシロキサンＳＩＭ−２６０）を充填し、上記型部材の上端面から上記透光性樹脂の液面までの深さを１ｍｍにした。そして、常温（２５℃）で５日間放置した後、１５０℃×３０分間の加熱処理を行うことにより、上記透光性樹脂を硬化させた。
【００４５】
その後、上記硬化した透光性樹脂を、上記型部材および台部材とともに、上記容器から取り出した後、上記型部材および台部材を脱離させ、さらに、不要部分を切除した。このようにして、透光性樹脂からなり、オーバークラッド層形成用の凹部と、その凹部の周囲に形成された溝部とを有する成形型を得た。この成形型において、オーバークラッド層形成用の凹部の一端部分は、側断面形状が略１／４円弧状のレンズ曲面（曲率半径１．４ｍｍ）に形成した。また、上記溝部の横断面は、Ｖ字状（開口幅２ｍｍ、深さ１ｍｍ）に形成した。そして、オーバークラッド層形成用の凹部の底面と成形型の下面との間の部分の厚みは、１ｍｍであった。
【００４６】
〔光導波路の製造〕
まず、ステンレス製基台（厚み５０μｍ）の表面に、上記アンダークラッド層の形成材料をアプリケーターにより塗布した。つづいて、１５００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線照射による露光を行った後、８０℃×５分間の加熱処理を行うことにより、厚み２０μｍのアンダークラッド層（波長８３０ｎｍにおける屈折率＝１．５１０）を形成した。
【００４７】
つぎに、上記アンダークラッド層の表面に、上記コアの形成材料をアプリケーターにより塗布した後、１００℃×５分間の加熱処理を行い、感光性樹脂層を形成した。つぎに、コアのパターンと同形状の開口パターンが形成されたフォトマスクを介して（ギャップ１００μｍ）、２５００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線照射による露光を行った後、１００℃×１０分間の加熱処理を行った。つぎに、γ−ブチロラクトン水溶液を用いて現像することにより、未露光部分を溶解除去した後、１２０℃×５分間の加熱処理を行うことにより、幅２０μｍ、高さ５０μｍの断面長方形のコア（波長８３０ｎｍにおける屈折率＝１．５９２）をパターン形成した。
【００４８】
そして、上記オーバークラッド層形成用の成形型を、その凹部および溝部を上にして、成形ステージ上に設置し、その凹部に、上記オーバークラッド層の形成材料を充填した。
【００４９】
ついで、上記オーバークラッド層の形成材料内に、上記アンダークラッド層の表面にパターン形成されたコアを浸した状態で、上記コアを成形型の凹部に対して位置決めし、上記アンダークラッド層を上記成形型に押圧した（押圧荷重１９６Ｎ）。
【００５０】
つぎに、上記成形型を透して、５０００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線照射による露光を行うことにより、一端部分がレンズ部〔側断面形状が略１／４円弧状の凸レンズ部（曲率半径１．４ｍｍ）〕に形成された、コアの頂面からの厚み９５０μｍのオーバークラッド層（波長８３０ｎｍにおける屈折率＝１．５１０）を形成した。
【００５１】
そして、上記成形型から、上記オーバークラッド層を、上記ステンレス製基台，アンダークラッド層およびコアと共に脱型し、ステンレス製基台の表面に形成された、アンダークラッド層とコアとオーバークラッド層とからなる光導波路を得た。この光導波路のオーバークラッド層には、ばりが形成されていなかった。
【００５２】
〔比較例〕
上記実施例において、オーバークラッド層形成用の成形型として、凹部の周囲に溝部が形成されていないものを用いた。この成形型の作製は、上記実施例の成形型の作製において、型部材として、オーバークラッド層の形状と同一形状の突起部分の周囲に、突条部分が形成されていないものを用いた。それ以外は、上記実施例と同様にして、成形型を作製した。そして、上記成形型を用いて、上記実施例と同様にして、光導波路を得た。なお、この光導波路のオーバークラッド層には、ばりが形成されていたため、そのばりを切除した。
【００５３】
〔受光強度の測定〕
上記実施例および比較例の光導波路をそれぞれ２個ずつ作製し、一方の光導波路の他端部（レンズ部が形成されていない端部）に発光素子（オプトウェル社製、ＶＣＳＥＬ）を光結合し、他方の光導波路の他端部に受光素子（ＴＡＯＳ社製、ＣＭＯＳリニアセンサーアレイ）を光結合した。そして、それら２個の光導波路を、座標入力領域（対角サイズ７６．２ｍｍ）を挟んで、レンズ部が対向するように配置した。この状態で、上記発光素子から強度５．０ｍＷの光を出射し、上記受光素子での受光強度を測定した。
【００５４】
その結果、受光強度は、実施例の光導波路を用いた場合は、最大値が３Ｖ、最小値が２Ｖであり、その差は１Ｖであった。一方、比較例の光導波路を用いた場合は、最大値が３．５Ｖ、最小値が１．５Ｖであり、その差は２Ｖであった。
【００５５】
上記結果から、実施例の光導波路が、比較例の光導波路よりも、受光強度の最大値と最小値との差が小さいことから、光伝播特性の均一性に優れていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の光導波路の製法は、光通信，光情報処理，タッチパネルにおける指等の触れ位置の検知手段（位置センサ）等に用いられる光導波路の製造に利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
２０ 成形型
２０Ａ 透光性樹脂
２１ 凹部
２２ 溝部
４０ 型部材
４１ 突起部分
４２ 突条部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダークラッド層の表面にコアをパターン形成した後、オーバークラッド層の形状に対応する型面を有する凹部が形成されている成形型を用い、上記コアを被覆した状態でオーバークラッド層を形成する工程を有する光導波路の製法であって、上記成形型として、下記（Ａ）の成形型を用い、オーバークラッド層の形成を、上記成形型の凹部内に、オーバークラッド層形成用の感光性樹脂を充填し、その感光性樹脂内に、上記コアを浸すとともに、上記凹部から溢れた感光性樹脂を、上記成形型の溝部内に溜めた状態で、上記成形型を透して上記凹部内の感光性樹脂を露光し硬化させてオーバークラッド層に形成することにより行うことを特徴とする光導波路の製法。
（Ａ）オーバークラッド層の形状と同一形状の突起部分と、その突起部分の周囲に形成された突条部分とを有する型部材を、成形型形成用の容器内に設置し、その容器内に透光性樹脂を充填し硬化させた後、上記容器から取り出し、上記型部材を脱離させて得られた、上記突起部分の脱離跡をオーバークラッド層形成用の凹部とし、上記突条部分の脱離跡を上記凹部から溢れたオーバークラッド層形成用の感光性樹脂を溜める溝部とする透光性樹脂製の成形型。
【請求項２】
上記コアの先端部を被覆するオーバークラッド層部分に対応する、上記成形型の凹部の型面部分がレンズ曲面に形成されている請求項１記載の光導波路の製法。
【請求項３】
上記成形型の形成材料である透光性樹脂が、シリコーン樹脂を含んでいる請求項１または２記載の光導波路の製法。
【請求項１】
アンダークラッド層の表面にコアをパターン形成した後、オーバークラッド層の形状に対応する型面を有する凹部が形成されている成形型を用い、上記コアを被覆した状態でオーバークラッド層を形成する工程を有する光導波路の製法であって、上記成形型として、下記（Ａ）の成形型を用い、オーバークラッド層の形成を、上記成形型の凹部内に、オーバークラッド層形成用の感光性樹脂を充填し、その感光性樹脂内に、上記コアを浸すとともに、上記凹部から溢れた感光性樹脂を、上記成形型の溝部内に溜めた状態で、上記成形型を透して上記凹部内の感光性樹脂を露光し硬化させてオーバークラッド層に形成することにより行うことを特徴とする光導波路の製法。
（Ａ）オーバークラッド層の形状と同一形状の突起部分と、その突起部分の周囲に形成された突条部分とを有する型部材を、成形型形成用の容器内に設置し、その容器内に透光性樹脂を充填し硬化させた後、上記容器から取り出し、上記型部材を脱離させて得られた、上記突起部分の脱離跡をオーバークラッド層形成用の凹部とし、上記突条部分の脱離跡を上記凹部から溢れたオーバークラッド層形成用の感光性樹脂を溜める溝部とする透光性樹脂製の成形型。
【請求項２】
上記コアの先端部を被覆するオーバークラッド層部分に対応する、上記成形型の凹部の型面部分がレンズ曲面に形成されている請求項１記載の光導波路の製法。
【請求項３】
上記成形型の形成材料である透光性樹脂が、シリコーン樹脂を含んでいる請求項１または２記載の光導波路の製法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１４１２４（Ｐ２０１２−１４１２４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５３３４３（Ｐ２０１０−１５３３４３）
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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