JP2004062141A - 光導波路、光送受信モジュール、及び積層構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】下部クラッドとして用いられる基板３０の上面３０ｂに溝３０ａが形成されており、該溝３０ａ内にコア３１が形成されている光導波路において、伝搬光散乱による光伝搬損失を低減する。
【解決手段】溝３０ａ内のコア３１の上面３１ａが、基板３０の上面３０ｂより低い位置となるようにコア３１が溝３０ａ内で形成されていることを特徴としており、コア３１の上には上部クラッド３２が設けられていてもよく、コア３１は、好ましくは有機無機複合体から形成されている。
【選択図】　　　図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気配線用基板、機械部品用材料、反射防止膜、表面保護膜等の各種コーティング材料、光送受信モジュールや光スイッチ等の光通信デバイス、光導波路、光ファイバ等の光伝搬路構造を有する光デバイス、眼鏡、光学レンズ、光学フィルタ、回折格子、導光板、干渉計、光結合器、光合分波器、光センサ、ホログラム光学素子、その他光学部品用材料、光起電力素子、コンタクトレンズ、医療用人工組織等に有用な、新規な有機無機複合体からなる積層構造体、及び光導波路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品、光部品またはそれらの構成要素においては、特性の異なる少なくとも２つの材料からなる層を積層した積層構造体が使用される場合がある。例えば、光エネルギーを閉じ込め、伝搬させる機能を有する光導波路においては、屈折率の異なる材料からなる２つ以上の層を積層することで作製される。
【０００３】
光導波路は、光集積回路や光ファイバー通信などの光学系機器に広く使用されている。光導波路の材料として、光学的透明性に優れた有機無機複合体が検討されている。
【０００４】
下記特許文献１では、石英の基板に溝を形成し、この溝内に有機無機複合体のゾルゲル溶液を注入した後、紫外線を照射して硬化させることによりコアを形成する方法が開示されている。
【０００５】
図１５は、基板に溝を形成し、この溝内に有機無機複合体を注入してコアを形成する方法の一例を示す断面図である。
図１５（ａ）に示すように、溝１ａが形成された基板１の溝１ａ内を埋めるように有機無機複合体２を充填する。次に、有機無機複合体２を加熱乾燥した後、図１５（ｂ）に示すように、基板１の上面に沿って余分な有機無機複合体２を除去する。次に、図１５（ｃ）に示すように、コア層２及び基板１の上に、上部クラッド層３を設けて光導波路を完成する。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３５６７２２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、余分な有機無機複合体２を研磨により除去する際、コア２の上面に研磨による傷が残り、コア２内を光が伝搬する際、この傷によって伝搬光が散乱し、伝搬光の損失が生じるという問題があった。
【０００８】
本発明の第１の目的は、伝搬光散乱による光の伝搬損失を低減することができる光導波路を提供することにある。
本発明の第２の目的は、コア層に有機無機複合体を用いた新規な構造の光導波路を提供することにある。
【０００９】
本発明の第３の目的は、有機無機複合体からなる密着性に優れた積層構造体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の局面に従う光導波路は、下部クラッドとして用いられる基板の上面に溝が形成されており、該溝内にコアが形成されている光導波路において、該溝内のコアの上面が基板の上面よりも低い位置となるようにコアが形成されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の第１の局面によれば、コアの溝内において、コアの上面が基板の上面よりも低い位置となるようにコアが形成されている。このため、コアの上面を研磨等により取り除く必要がなく、コアの上面に研磨による傷等が生じることがない。このため、伝搬光散乱による光の伝搬損失を低減することができる。
【００１２】
本発明の第１の局面において、コアの上には、上部クラッドが設けられていてもよい。上部クラッドは、溝内にのみ設けられていてもよいし、溝の周囲にも設けられていてもよい。
【００１３】
本発明の第１の局面において、コアは、有機無機複合体または樹脂から形成されていることが好ましい。また、上部クラッドは、有機無機複合体または樹脂から形成されていることが好ましい。
【００１４】
また、基板は、ガラス、シリコン、セラミックス、有機無機複合体、または樹脂から形成されていることが好ましい。
本発明の第１の局面において、基板には溝が形成されているが、このような溝は、基板を加熱により軟化する材料から形成し、該材料を加熱軟化した状態で型を押し付けることにより、形成してもよい。
【００１５】
本発明において、有機無機複合体は、有機重合体と金属アルコキシド、または少なくとも１種の金属アルコキシドから形成することができる。金属アルコキシドとしては、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎなどのアルコキシドが挙げられる。特に、Ｓｉ、Ｔｉ、またはＺｒのアルコキシドが好ましく用いられる。従って、アルコキシシラン、チタンアルコキシド及びジルコニウムアルコキシドが好ましく用いられ、特にアルコキシシランが好ましく用いられる。アルコキシシランとしては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等が挙げられる。チタンアルコキシドとしては、チタンイソプロポキシド、チタンブトキシド等が挙げられる。ジルコウムアルコキシドとしては、ジルコニウムイソプロポキシド、ジルコニウムブトキシド等が挙げられる。
【００１６】
金属アルコキシドとしては、上述のものを用いることができるが、一般には、Ｍ（ＯＲ）_ｎ（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、ｎは２、３、４、または５）、Ｒ′Ｍ（ＯＲ）_ｎ−１（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′は有機基、ｎは２、３、４、または５）、またはＲ′_２Ｍ（ＯＲ）_ｎ−２（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′は有機基、ｎは２、３、４、または５）で表されるものを用いることができる。Ｍとしては、上述のように、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎなどが挙げられる。Ｒとしては、炭素数１〜５のアルキル基が挙げられる。Ｒ′としては、例えば、アルキル基、アリール含有基、アクリロキシ含有基、メタクリロキシ含有基、スチリル含有基、エポキシ含有基などが挙げられる。なお、アリール含有基はアリール基を含有する有機基を、アクリロキシ含有基はアクリロキシ基を含有する有機基を、メタクリロキシ含有基はメタクリロキシ基を含有する有機基を、スチリル含有基はスチリル基を含有する有機基を、エポキシ含有基はエポキシ基を含有する有機基をそれぞれ意味している。Ｍが４価の金属である場合には、Ｍ（ＯＲ）_４（Ｍは金属、Ｒはアルキル基）、Ｒ′Ｍ（ＯＲ）_３（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′はアルキル基、アリール含有基、アクリロキシ含有基、メタクリロキシ含有基、スチリル含有基またはエポキシ含有基）、またはＲ′_２Ｍ（ＯＲ）_２（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′はアルキル基、アリール含有基、アクリロキシ含有基、メタクリロキシ含有基、スチリル含有基またはエポキシ含有基）で表される金属アルコキシドを用いることができる。特に好ましく用いられる金属アルコキシドとしては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシラン、及び３−アクリロキシプロピルトリメトキシランが挙げられる。本発明における金属アルコキシドには、オルガノアルコキシシラン及びシランカップリング剤と称されるものも含まれる。
【００１７】
有機重合体としては、金属アルコキシドと有機無機複合体を形成し得るものであれば特に限定されるものではない。有機重合体としては、例えば、カルボニル基を有する高分子重合体、ベンゼン環を有する高分子重合体、及びナフタレン環を有する高分子重合体を挙げることができる。有機重合体の具体例としては、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。光学的透明性に優れた有機無機複合体を形成する観点からは、ポリビニルピロリドン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンまたはこれらの混合物が有機重合体として好ましく用いられる。
【００１８】
さらに、３−メタクリロキシプロピルエトキシシランの加水分解縮重合物、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの加水分解縮重合物、ｐ−スチリルトリエトキシシランの加水分解縮重合物、及びｐ−スチリルトリメトキシシランの加水分解縮重合物も、有機重合体として好ましく用いられる。これらの有機重合体を用いて、ゾルゲル法により上記無機複合体を形成する場合、メタノール、エタノール、イソプロパノール、及びブタノールなどのアルコールを溶媒として用いることができる。
【００１９】
一方、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、及びポリビニルナフタレンなどの樹脂を有機重合体として用いる場合には、一般にＮ−メチル２−ピロリドン、及びジメチルホルムアミドなどの溶媒が用いられる。
【００２０】
本発明の第１の局面において、基板、コア、下部クラッド及び上部クラッドのうち接触する二層が有機無機複合体から形成される場合、当該接触する二層を構成する有機無機複合体は、有機重合体及び金属アルコキシドの一方が共通して用いられていることが好ましい。有機重合体及び金属アルコキシドの一方が共通して用いられることにより、有機無機複合体間の密着性が高められ、有機無機複合体間における剥離の発生を抑制することができる。
【００２１】
また、上記接触する二層を構成する有機無機複合体のうち上層を構成する有機無機複合体は、下層を構成する有機無機複合体を溶解し難い原材料及び／または溶媒を用いて形成されていることが好ましい。例えば、上層を構成する有機無機複合体が、アルコールを溶媒として合成される材料及びＮ−メチル２−ピロリドンを溶媒として合成される材料のうちの一方の材料から構成される場合、下層を構成する有機無機複合体は他方の材料から構成されていることが好ましい。
【００２２】
アルコールを溶媒として合成される材料としては、上記の３−メタクリロキシプロピルエトキシシランの加水分解縮重合物などを有機重合体として用いた有機無機複合体が挙げられる。これらの有機無機複合体は、乾燥・硬化後、Ｎ−メチル２−ピロリドン、ジメチルホルムアミドなどの各種溶媒に対する耐溶剤性に優れている。従って、これらの有機無機複合体を下層に用いた場合、その上方にＮ−メチル２−ピロリドン等を溶媒として合成される有機無機複合体を形成しても、該有機無機複合体の形成に用いる溶剤によって溶解されにくくなる。
【００２３】
また、Ｎ−メチル２−ピロリドンを溶媒として合成される材料としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、及びポリビニルナフタレンなどの樹脂を有機重合体として用いた有機無機複合体が挙げられる。これらの有機無機複合体は、アルコールに溶解しないので、これらの有機無機複合体を下層に形成した場合、その上層にアルコールを溶媒として合成される有機無機複合体を形成しても、その溶剤によって溶解されにくい。
【００２４】
本発明の第１の局面において、基板、コア、下部クラッド及び上部クラッドのうち接触する二層の一方が有機無機複合体から形成される場合、他方の層は、一方の層の有機無機複合体を形成する有機成分と同種の有機成分を含む樹脂層、あるいは一方の層の有機無機複合体を形成する金属アルコキシドの金属成分を含む無機物からなることが好ましい。これにより、二層の密着性が向上し、クラックの発生を抑制することができる。
【００２５】
例えば、一方の層が、ポリメタクリル酸メチル、３−メタクリロキシプロピルエトキシシラン加水分解縮重合物、及び３−メタクリロキシプロピルメトキシシランの加水分解縮重合物等のアクリル系の有機重合体である場合、他方の層は、アクリル系の樹脂（アクリル系の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂）などから形成されていることが好ましい。
【００２６】
また、一方の層の有機無機複合体を形成する金属アルコキシドが、Ｓｉを含む金属アルコキシドである場合、他方の層は、Ｓｉの無機物である酸化シリコンや窒化シリコン等で形成されていることが好ましい。
【００２７】
本発明の第２の局面に従う光導波路は、基板と、該基板上に設けられる下部クラッド層と、該下部クラッド層上に設けられるコア層とを備え、該コア層が有機無機複合体から形成されていることを特徴としている。
【００２８】
本発明の第２の局面において、コア層はその周囲より厚みを厚くすることにより形成されている。このようなコア層は、有機無機複合体を加熱軟化した状態で、有機無機複合体に形成するコア層に対応する凹部が形成された型を押し付けることにより、有機無機複合体にこの凹部に対応した凸部を形成させ、厚みの厚いコア層の部分を形成させることができる。
【００２９】
本発明の第２の局面において、下部クラッド層は、有機無機複合体、樹脂、または酸化ケイ素等から形成することができる。
本発明の第２の局面において、コア層の上には、上部クラッド層を設けることができる。上部クラッド層は、例えば、有機無機複合体、または樹脂などから形成することができる。
【００３０】
本発明の第２の局面においても、第１の局面と同様に、基板、コア、下部クラッド層及び上部クラッド層のうち接触する二層が有機無機複合体から形成される場合、当該接触する二層を構成する有機無機複合体は、有機重合体及び金属アルコキシドの一方が共通して用いられていることが好ましい。
【００３１】
また、接触する二層を構成する有機無機複合体のうち、上層を構成する有機無機複合体は、下層を構成する有機無機複合体を溶解し難い原材料及び／または溶媒を用いて形成されていることが好ましい。
【００３２】
また、上層を構成する有機無機複合体は、アルコールを溶媒として構成される材料及びＮ−メチル２−ピロリドンを溶媒として合成される材料のうちの一方の材料から構成され、下層を構成する有機無機複合体は他方の材料から構成されていることが好ましい。
【００３３】
また、基板、コア、下部クラッド層及び上部クラッド層のうち接触する二層のうちの一方が有機無機複合体から形成される場合、他方は、一方の層の有機無機複合体を形成する有機成分と同種の有機成分を含む樹脂層、あるいは一方の層の有機無機複合体を形成する金属アルコキシドの金属成分を含む無機物からなることが好ましい。
【００３４】
本発明の第１の局面及び第２の局面における有機無機複合体は、上述のように、少なくとも１種の金属アルコキシドから形成することもできる。すなわち、有機重合体を用いずに、金属アルコキシドのみから形成することができる。この場合、１種の金属アルコキシドから形成してもよいし、２種以上の金属アルコキシドから形成してもよい。２種以上の金属アルコキシドから形成する場合、光または熱により重合する二重結合基を有する金属アルコキシドと、該二重結合基を有しない金属アルコキシドから有機無機複合体を形成することが好ましい。光または熱により重合する二重結合基としては、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、及びスチリル基を挙げることができる。
【００３５】
二重結合基を有する金属アルコキシドは、二重結合の反応により重合していることが好ましい。二重結合基がアクリロキシ基またはメタクリロキシ基である場合、赤外吸収スペクトルにおいて、（１６５０ｃｍ^−１付近のＣ＝Ｃ結合の吸収ピークの高さ）／（１７５０ｃｍ^−１付近のＣ＝Ｏ結合の吸収ピークの高さ）が０．１以下となるようにアクリロキシ基またはメタクリロキシ基が反応して重合していることが好ましい。有機無機複合体の光透過率を低下させないという観点からは、光重合を促進させるための光重合開始剤等は含まれていないことが好ましい。
【００３６】
本発明の第１の局面及び第２の局面において、基板、コア、下部クラッド及び上部クラッドのうち接触する二層が有機無機複合体から形成される場合、当該接触する二層を構成する有機無機複合体は、少なくとも１種の金属アルコキシドが共通して用いられていることが好ましい。特に、当該接触する二層を構成する有機無機複合体のうちの少なくとも一層が、少なくとも１種の金属アルコキシドのみから形成されている場合、当該接触する二層において、金属アルコキシドが共通して用いられていることが好ましい。これにより、二層の密着性が向上し、クラックの発生を抑制することができる。
【００３７】
本発明の第１の局面及び第２の局面においては、基板、コア、下部クラッド及び上部クラッドのうち接触する二層が有機無機複合体から形成される場合、一方の層が有機重合体と金属アルコキシドから形成される有機無機複合体から構成され、他方の層が有機重合体と金属アルコキシドまたは少なくとも１種の金属アルコキシドから形成される有機無機複合体から構成されていてもよい。
【００３８】
一方の層における有機重合体がアクリル樹脂である場合、他方の層における金属アルコキシドはアクリロキシ基またはメタクリロキシ基を有する金属アルコキシドであることが好ましい。アクリル樹脂とアクリロキシ基またはメタクリロキシ基は、親和性を有しているので、このような構成にすることにより、二層の密着性が向上し、クラックの発生を抑制することができる。また、金属アルコキシドは、アルコキシ基またはメタクリロキシ基の反応により重合していることが好ましい。
【００３９】
一方の層における有機重合体がスチレン系樹脂である場合、他方の層における金属アルコキシドはベンゼン環を有する金属アルコキシドであることが好ましい。スチレン系樹脂とベンゼン環とは親和性を有しているので、このような構成にすることにより、二層の密着性が向上し、クラックの発生を抑制することができる。
【００４０】
一方の層における有機重合体がエポキシ系樹脂である場合、他方の層における金属アルコキシドはエポキシ基を有する金属アルコキシドであることが好ましい。エポキシ系樹脂とエポキシ基は親和性を有しているので、このような構成にすることにより、二層の密着性が向上し、クラックの発生を抑制することができる。
【００４１】
本発明の光送受信モジュールは、上記本発明の第１の局面及び第２の局面の光導波路が用いられていることを特徴としている。
本発明の第３の発明に従う積層構造体は、有機無機複合体を積層した積層構造体であり、積層された異なる有機無機複合体間において、有機重合体及び金属アルコキシドのいずれか一方が共通して用いられていることを特徴としている。
【００４２】
本発明の第３の局面によれば、積層された異なる有機無機複合体間において、有機重合体及び金属アルコキシドの一方が共通して用いられているため、有機無機複合体間の密着性が良好であり、異なる有機無機複合体間における剥離の発生を抑制することができる。
【００４３】
本発明の第３の発明に従う積層構造体においては、第１の局面及び第２の局面と同様に、金属アルコキシドのみから有機無機複合体が形成されていてもよい。従って、一方の有機無機複合体の層が、少なくとも１種の金属アルコキシドから形成されており、他方の有機無機複合体の層が、少なくとも１種の金属アルコキシドまたは有機重合体と金属アルコキシドから形成されている場合、積層された有機無機複合体間において、少なくとも１種の金属アルコキシドが共通して用いられていることが好ましい。
【００４４】
また、一方の有機無機複合体の層が、有機重合体と金属アルコキシドから形成されており、他方の有機無機複合体の層が、有機重合体と金属アルコキシドまたは少なくとも１種の金属アルコキシドから形成されている場合、第１の局面及び第２の局面と同様の有機無機複合体の組み合わせを用いることができる。すなわち、一方の層における有機重合体がアクリル樹脂である場合、他方の層における金属アルコキシドはアクリロキシ基またはメタクリロキシ基を有する金属アルコキシドであることが好ましい。金属アルコキシドは、アクリロキシ基またはメタクリロキシ基の反応により重合していることが好ましい。また、一方の層における有機重合体がスチレン系樹脂である場合、他方の層における金属アルコキシドはベンゼン環を有する金属アルコキシドであることが好ましい。また、一方の層における有機重合体がエポキシ系樹脂である場合、他方の層における金属アルコキシドはエポキシ基を有する金属アルコキシドであることが好ましい。
【００４５】
上記のような一方の層における有機重合体と他方の層における金属アルコキシドの組み合わせとすることにより、有機無機複合体の密着性を良好にすることができ、有機無機複合体間における剥離の発生を抑制することができる。
【００４６】
本発明の第３の局面において用いる有機無機複合体としては、第１の局面及び第２の局面において用いられる有機無機複合体を挙げることができる。
また、本発明の第３の局面においても、第１の局面及び第２の局面と同様に、積層構造を形成する有機無機複合体のうち上層を構成する有機無機複合体は、下層を構成する有機無機複合体を溶解し難い原材料及び／または溶媒を用いて形成されていることが好ましい。
【００４７】
また、上層を構成する有機無機複合体は、アルコールを溶媒として構成される材料及びＮ−メチル２−ピロリドンを溶媒として合成される材料のうちの一方の材料から構成され、下層を構成する有機無機複合体は他方の材料から構成されていることが好ましい。
【００４８】
本発明の第１の局面、第２の局面、及び第３の局面において、接触する二層が有機無機複合体から形成され、当該接触する二層のうちの上層に、光または熱により重合する二重結合基を有する金属アルコキシドが用いられている場合、該アルコキシドは、光照射による二重結合基の反応により重合されていてもよい。特に、上層を加熱して重合した時に、下地の層が熱により変形してしまう場合には、このように上層を光照射により重合して硬化することが好ましい。
【００４９】
本発明の第１の局面、第２の局面、及び第３の局面においては、有機無機複合体に用いる有機重合体と金属アルコキシドの組み合わせ及びその配合割合により、得られる有機無機複合体の屈折率を調整することができる。
【００５０】
図２は、有機重合体として、ポリビニルナフタレン、ポリスチレン、及びアクリル樹脂を用い、金属アルコキシドとして、ジフェニルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、及びテトラエトキシシランを用いる場合の有機無機複合体の屈折率を示す図である。図２には、ポリビニルナフタレンとジフェニルジエトキシシランの組み合わせによる屈折率の変化、ポリスチレンとジフェニルジエトキシシランの組み合わせによる屈折率の変化、ポリスチレンとフェニルトリエトキシシランの組み合わせによる屈折率の変化、アクリル樹脂とフェニルトリエトキシシランの組み合わせによる屈折率の変化、アクリル樹脂とテトラエトキシシランの組み合わせによる屈折率の変化が示されている。図２に示すように、有機重合体と金属アルコキシドの種類の組み合わせ及びその配合割合を変えることにより、種々の屈折率を有する有機無機複合体を形成できることがわかる。
【００５１】
上記のように、ベンゼン環及びナフタレン環等を有機無機複合体中に導入することにより屈折率を高めることができるが、炭素の二重結合及び三重結合、並びにＳ（硫黄）、Ｃｌ（塩素）、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ等の金属原子などを導入することにより、有機無機複合体の屈折率を高めることができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
【００５３】
＜実施例１〜５＞
図１は、本発明の第３の局面に従う積層構造体の一実施例を示す断面図である。基板１０の上には、有機無機複合体層１１が形成されており、この有機無機複合体層１１の上に、有機無機複合体層１２が積層されている。有機無機複合体層１１と有機無機複合体層１２は異なる有機無機複合体から形成されているが、有機重合体及び金属アルコキシドのいずれか一方が共通して用いられている。
【００５４】
以下、本発明の第３の局面に従う積層構造体の実施例について説明する。以下の実施例において、有機無機複合体は、ゾルゲル法により作製した。ゾルゲル法に用いた金属アルコキシド溶液及び有機重合体溶液は以下のようにして調製した。
【００５５】
・金属アルコキシド溶液：金属アルコキシド１モルに対し、水２モル、１規定の塩酸０．００１８モルとなるように混合し、金属アルコキシドに対し１．３５倍の重量の溶媒を用いて金属アルコキシド溶液とした。
【００５６】
・有機重合体溶液：有機重合体に対し、重量比で４．７倍の溶媒を用いて有機重合体溶液とした。
調製した金属アルコキシド溶液を１９時間放置し、加水分解して重縮合させた後、金属アルコキシド溶液と有機重合体溶液を所定の割合（重量比で示す配合比）で３０分間混合した後、塗布し乾燥して有機無機複合体を形成した。乾燥は、１２０℃で５時間行った。
【００５７】
以下の実施例及び比較例においては、基板としてシリコン基板を用い、有機無機複合体層１１は複合体Ｐから形成し、有機無機複合体層１２は複合体Ｑから形成した。
【００５８】
（実施例１）
・複合体Ｐ
金属アルコキシド：テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）
有機重合体：アクリル樹脂（ポリメタクリル酸メチル：ＰＭＭＡ）
金属アルコキシド溶液と有機重合体溶液の配合比＝１：１．３
・複合体Ｑ
金属アルコキシド：フェニルトリエトキシシラン
有機重合体：アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）
金属アルコキシド溶液と有機重合体溶液の配合比＝１：０．５７
・溶媒
Ｎ−メチル２−ピロリドン（ＮＭＰ）
基板上に複合体Ｐの溶液をスピンコート法により塗布し乾燥した後、複合体Ｑの溶液をスピンコート法により塗布し乾燥して、それぞれ膜厚５μｍの有機無機複合体層を形成した。
【００５９】
（比較例１）
・複合体Ｐ
金属アルコキシド：テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）
有機重合体：アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）
金属アルコキシド溶液と有機重合体溶液の配合比＝１：６．１
・複合体Ｑ
金属アルコキシド：フェニルトリエトキシシラン
有機重合体：ポリスチレン（ＰＳ）
金属アルコキシド溶液と有機重合体溶液の配合比＝１：５．３
・溶媒
Ｎ−メチル２−ピロリドン（ＮＭＰ）
基板上に複合体Ｐの溶液をスピンコート法により塗布し乾燥した後、複合体Ｑの溶液をスピンコート法により塗布し乾燥して、それぞれ膜厚５μｍの有機無機複合体層を形成した。
【００６０】
（実施例２）
・複合体Ｐ
金属アルコキシド：テトラエトキシシラン
有機重合体：３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）の加水分解重縮合物
テトラエトキシシランとＭＰＴＥＳの配合比＝１：０．５９
なお、ＭＰＴＥＳの加水分解重縮合物は、ＭＰＴＥＳ１０ｇ、溶媒としてのエタノール５１ｇ、０．０５規定の塩酸１．２ｇを混合後、１９時間放置して合成した。
【００６１】
・複合体Ｑ
金属アルコキシド：フェニルトリエトキシシラン
有機重合体：ＭＰＴＥＳの加水分解重縮合物
フェニルトリエトキシシランとＭＰＴＥＳの配合比＝１：５．５
基板上に複合体Ｐの溶液をスピンコート法により塗布し乾燥した後、複合体Ｑの溶液をスピンコート法により塗布し乾燥して、それぞれ膜厚５μｍの有機無機複合体層を形成した。
【００６２】
（実施例３）
実施例２におけるＭＰＴＥＳの代わりに、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＴＭＳ）を用いる以外は、上記実施例２と同様にして有機無機複合体層を形成した。
【００６３】
（実施例４）
・複合体Ｐ
金属アルコキシド：テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）
有機重合体：アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）
金属アルコキシド溶液と有機重合体溶液の配合比＝１：０．６４
・複合体Ｑ
金属アルコキシド：ジルコニウムイソプロポキシド
有機重合体：アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）
金属アルコキシド溶液と有機重合体溶液の配合比＝１：０．５７
・溶媒
Ｎ−メチル２−ピロリドン（ＮＭＰ）
基板上に、複合体Ｐの溶液をスピンコート法により塗布し乾燥した後、複合体Ｑの溶液をスピンコート法により塗布し乾燥して、それぞれ膜厚５μｍの有機無機複合体層を形成した。
【００６４】
（実施例５）
・複合体Ｐ
金属アルコキシド：フェニルトリエトキシシラン
有機重合体：アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）
金属アルコキシド溶液と有機重合体溶液の配合比＝１：５．１
・複合体Ｑ
金属アルコキシド：フェニルトリエトキシシラン
有機重合体：ポリスチレン（ＰＳ）
金属アルコキシド溶液と有機重合体溶液の配合比＝１：５．３
・溶媒
Ｎ−メチル２−ピロリドン（ＮＭＰ）
基板上に複合体Ｐの溶液をスピンコート法により塗布し乾燥した後、複合体Ｑの溶液をスピンコート法により塗布し乾燥して、それぞれの膜厚５μｍの有機無機複合体層を形成した。
【００６５】
（有機無機複合体層間の密着性の評価）
上記実施例１〜５及び比較例１のサンプルについて、光学顕微鏡を用いて、有機無機複合体層間の密着性を評価した。実施例１〜５においては、サンプル１０個のうち、有機無機複合体層間に剥離は観察されなかった。これに対し、比較例１のサンプルでは、サンプル１０個のうち、４個のサンプルにおいて、有機無機複合体層間に剥離が観察された。
【００６６】
＜実施例６〜９＞
以下、本発明の第２の局面に従う光導波路の実施例について説明する。
図３及び図４は、本発明の第２の局面に従う光導波路を示す断面図である。
【００６７】
図３に示す光導波路においては、基板１３の上に、下部クラッド層１４が設けられており、下部クラッド層１４の上に有機無機複合体層１５が設けられている。有機無機複合体層１５においては、中央の部分の厚みを厚くすることにより、コア層１５ａが形成されている。コア層１５ａの幅は約９０μｍであり、下部クラッド層１４からの高さは約５０μｍである。なお、コア層１５ａ以外の部分の有機無機複合体層１５の厚みは、約５μｍである。
【００６８】
コア層１５ａは、下部クラッド層１４の上に加熱により軟化する有機無機複合体層１５を形成した後、有機無機複合体層１５を加熱し軟化させた状態で、図５に示す型１７を押し付けることにより、形成することができる。型１７には、コア層１５ａに対応する形状の凹部１７ａが形成されており、この凹部１７ａに対応した形状で、コア層１５ａが形成される。
【００６９】
図３に示す光導波路においては、コア層１５ａの上に上部クラッド層が設けられていない。この光導波路においては、空気が上部クラッド層として機能する。図４に示す光導波路においては、コア層１５ａを含む有機無機複合体層１５の上に、上部クラッド層１６が設けられている。上部クラッド層１６を有機無機複合体により形成する場合、その下地層である有機無機複合体層１５を溶解しないような溶媒を用いて形成することが好ましい。例えば、有機無機複合体層１５の有機重合体がＰＭＭＡである場合、上部クラッド層１６の溶媒としてＮＭＰを用いると、有機無機複合体層１５の一部が溶解される。従って、有機重合体としてＭＰＴＥＳなどのアルコールに溶解するものを用いた有機無機複合体から上部クラッド層１６を形成することが好ましい。
【００７０】
また、有機重合体としてＭＰＴＥＳなどを用いた有機無機複合体は、溶媒としてアルコールの使用が可能であり、ＮＭＰなどの溶媒に溶解し難い。従って、有機無機複合体層１５の有機重合体の原料としてアルコールに溶解するものを用い、上部クラッド層１６としてＮＭＰなどの溶媒に溶解するＰＭＭＡ等を有機重合体として用いた有機無機複合体から構成するようにしてもよい。
【００７１】
以下の実施例においては、基板１３としてシリコン基板を用いた。
（実施例６）
基板１３の上に、実施例２の複合体Ｑを用いて下部クラッド層１４（厚み約５μｍ）を形成した。この上に、実施例１の複合体Ｑを用いて有機無機複合体層１５（厚み約５０μｍ）を形成した。有機無機複合体層１５を形成した後、１５０℃に再加熱して軟化させ、図５に示すガラス製の型１７を押し付けた状態で冷却し、その後型を取り外すことにより、有機無機複合体層１５にコア層１５ａを形成した。
【００７２】
なお、有機無機複合体層１５を形成した実施例１の複合体Ｑにおいては、金属アルコキシドとしてフェニルトリエトキシシランが用いられており、有機重合体としてＰＭＭＡが用いられている。また、下部クラッド層１４を形成した実施例２の複合体Ｑにおいては、金属アルコキシドとしてフェニルトリエトキシシランが用いられており、有機重合体としてＭＰＴＥＳが用いられている。従って、本実施例の下部クラッド層１４と有機無機複合体層１５においては、金属アルコキシド（フェニルトリエトキシシラン）が共通の材料として用いられている。
【００７３】
（実施例７）
実施例６において、下部クラッド層１４をシリコン酸化物から形成する以外は、実施例６と同様にして作製した。下部クラッド層１４は、基板１３の表面を熱酸化することにより形成した。なお、本実施例において、下部クラッド層１４の厚みは、０．５μｍである。
【００７４】
（実施例８）
図４に示す光導波路を作製した。実施例６と同様にして、コア層１５ａを形成した後、この上に上部クラッド層１６を形成した。上部クラッド層１６としては、実施例６における下部クラッド層１４と同様に、実施例２の複合体Ｑを用いて作製した。上部クラッド層１６のコア層１５ａからの厚みは、１０μｍとした。なお、上部クラッド層１６は、光照射により硬化させて形成した。具体的には、実施例２の複合体Ｑの溶液を９５℃で４０分間加熱することにより溶媒であるエタノールを除去して粘性の高い液体とし、これを塗布した後１５０Ｗの紫外線ランプにより紫外線を照射して硬化させた。
【００７５】
（実施例９）
図４に示す光導波路を作製した。実施例７において、コア層１５ａを形成した後、その上に上部クラッド層１６を形成した。上部クラッド層１６は、実施例８と同様に、実施例２の複合体Ｑを用いて作製した。また、上部クラッド層１６の厚みは、実施例８と同様にした。
【００７６】
（光導波路の光伝搬性の評価）
実施例６〜９で得られた光導波路について、図６で示す装置を用いて光の伝搬性を評価した。図６に示す装置において、光導波路２２の一方端面には、光ファイバー２１が接続されており、この光ファイバー２１に波長６５０ｎｍのレーザー光２０が入射する。光導波路２２の他方端面には、光学系２３及びスクリーン２４が設けられている。
【００７７】
光導波路２２として、実施例６〜９の光導波路を用いて光伝搬性を確認したところ、スクリーン２４上にシャープな光スポットを確認することができた。従って、実施例６〜９の光導波路は、光導波路として機能していることが確認された。
【００７８】
＜実施例１０〜１５＞
以下、本発明の第１の局面に従う光導波路の実施例について説明する。
図７〜図１２は、本発明の第１の局面に従う光導波路を示す断面図である。
【００７９】
図７に示す実施例においては、溝３０ａが形成された基板３０が用いられている。溝３０ａの幅は約９０μｍであり、深さは約５０μｍである。基板３０の溝３０ａ内には、コア３１が形成されている。コア３１は、その上面３１ａが、基板３０の上面３０ｂよりも低い位置となるように形成されている。コア３１の上面３１ａにおける最も高い位置３１ｂと、基板３０の上面３０ｂとの間の高さ方向の距離は約２０μｍである。コア３１は、コアを形成するための溶液を溝３０ａ内に注入した後、これを乾燥等の方法で固化することにより形成されており、コア形成のための溶液が溝３０ａ内で乾燥により収縮し固化して形成されている。
【００８０】
図７に示す実施例においては、上部クラッド層が設けられておらず、空気が上部クラッド層となる。
図８に示す実施例においては、コア３１の上に、上部クラッド層３２が形成されている。上部クラッド層３２は、基板３０の全体を覆うように形成されている。上部クラッド層３２は、溝３０ａ内にも進入して形成されている。基板３０上の上部クラッド層の厚みは、約１０μｍである。
【００８１】
図９に示す実施例においては、コア３１の上に上部クラッド層３２が形成されているが、上部クラッド層３２は、溝３０ａ内にのみ形成されている。このような上部クラッド層３２は、例えば、図８に示す実施例のように、基板３０の上全体に上部クラッド層３２を形成した後、基板３０の上の上部クラッド層３２を研磨等により除去することにより形成することができる。上部クラッド層の厚みは、最も厚い部分で約２０μｍである。
【００８２】
図１０に示す実施例においては、溝３０ａ内のみならず、溝３０ａの周囲の基板３０の上面３０ｂの上にもコア３１が形成されている。このようなコア３１は、基板３０の上面部全体にコア形成用の材料を塗布した後、これを乾燥させることにより形成することができる。なお、溝３０ａ内のコア３１の上面３１ａは、基板３０の上面３０ｂよりも低い位置となるように形成されている。コア３１の溝３０ａ内における上面３１ａと、基板３０の上面３０ｂとの間の高さ方向の距離は約５μｍである。図１０に示す実施例において、溝３０ａの形状は、図７における溝３０ａの寸法形状と同様である。
【００８３】
図１０に示す実施例においては、コア３１の上に上部クラッド層が設けられておらず、空気が上部クラッド層となる。
図１１に示す実施例においては、図１０に示す状態において、コア３１の上に上部クラッド層３２が設けられている。溝３０ａ周辺の上部クラッド層の厚みは、約２０μｍである。
【００８４】
図１２に示す実施例においては、溝３０ａ内のコア３１の上にのみ、上部クラッド層３２が設けられている。このような上部クラッド層３２は、図１１に示す状態において、溝３０ａの周囲におけるコア３１より上の上部クラッド層３２を研磨等により除去することにより形成することができる。上部クラッド層の厚みは、約１０μｍである。
【００８５】
以下の実施例１０〜１５において、基板、コア、及び上部クラッド層としては、以下の材料を用いた。
（基板の材料）
・石英ガラス
基板材料として石英ガラスを用い、フォトリソグラフィー及びフッ酸によるエッチングにより、所定形状の溝を石英ガラス基板に形成し、基板として用いた。なお、本発明においては、石英ガラスに代えて、テンパックス、パイレックス（登録商標）、及び白板ガラスなどからも同様に基板を形成することができる。
【００８６】
・樹脂
アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を金型を用いて成形し、所定形状の溝を有した基板を作製した。
なお、本発明においては、アクリル樹脂に代えて、ポリスチレン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂を用いて同様の基板を作製してもよい。
【００８７】
・有機無機複合体
実施例１の複合体Ｐの溶液を、他の材料からなる基板の上に塗布した後乾燥し、１５０℃に再加熱して軟化させ、これに金属製の型を押し当てて、所定形状の溝を有する基板を作製した。
【００８８】
（コアの材料）
・樹脂
アクリル系の紫外線硬化樹脂を用いた。
なお、本発明においては、紫外線硬化樹脂に代えて熱硬化型樹脂を用いてもよい。
【００８９】
・有機無機複合体
実施例２の複合体Ｑを用いてコア層を作製した。
【００９０】
（上部クラッドの材料）
・樹脂
アクリル系の紫外線硬化樹脂を用いて上部クラッドを形成した。
なお、本発明においては、紫外線硬化樹脂に代えて、熱硬化型樹脂を用いてもよい。
・有機無機複合体
実施例２の複合体Ｐを用いて上部クラッドを形成した。
【００９１】
なお、基板、コア、及びクラッドの各材料の屈折率は、概ね以下の通りである。
石英ガラス：１．４６
アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）：１．４９
アクリル系の紫外線硬化樹脂（コア用）：１．５２
アクリル系の紫外線硬化樹脂（クラッド用）：１．４８
実施例１の複合体Ｐからなる有機無機複合体：１．４７
実施例２の複合体Ｐからなる有機無機複合体：１．４６
実施例２の複合体Ｑからなる有機無機複合体：１．５０
【００９２】
（実施例１０）
図７に示す形状の光導波路を作製した。基板３０の材料としては石英ガラスを用い、コア３１の材料としては有機無機複合体を用いた。なお、上部クラッドは設けられておらず、空気が上部クラッドとなる。
【００９３】
（実施例１１）
図８に示す形状の光導波路を作製した。基板３０の材料としては樹脂を用い、コア３１の材料及び上部クラッド３２の材料としては、有機無機複合体を用いた。
【００９４】
（実施例１２）
図８に示す形状の光導波路を作製した。基板３０の材料、コア３１の材料、及び上部クラッド３２の材料としては、それぞれ有機無機複合体を用いた。
【００９５】
（実施例１３）
図１１に示す形状の光導波路を作製した。基板３０の材料としては石英ガラスを用いた。コア３１の材料及び上部クラッド３２の材料としては、それぞれ有機無機複合体を用いた。
【００９６】
（実施例１４）
図１２に示す形状の光導波路を作製した。基板３０の材料及びコア３１の材料としては、それぞれ樹脂を用いた。上部クラッド３２の材料としては有機無機複合体を用いた。
【００９７】
（実施例１５）
図１１に示す形状の光導波を作製した。基板３０の材料、コア３１の材料、及び上部クラッド３２の材料としては、それぞれ有機無機複合体を用いた。
【００９８】
（光導波路の光伝搬性の評価）
図６に示す装置を用い、実施例１０〜１５の光導波路について、光の伝搬性を評価した。スクリーン上にシャープな光スポットが確認することができ、光導波路として機能することが確認された。
【００９９】
（比較例２）
図１６に示す構造の比較例２の光導波路を作製した。この光導波路は、図１５に示す従来の方法により作製された光導波路である。基板１の溝１ａの形状は、実施例１０〜１５と同様である。溝１ａ内のコア２の上面２ａは、基板１の上面１ａとほぼ同じ位置に位置している。従って、コア２の上面２ａと基板１の上面１ａとの間の高さ方向の距離は０μｍである。また、上部クラッド３の厚みは２０μｍである。
図１５に示す方法により製造されたものであるので、コア２の上面２ａは、バフ研磨により平滑化されている。
【０１００】
（導波光の散乱の評価）
実施例１０〜１５及び比較例２の光導波路について、図１３に示す装置を用いて、導波光の散乱を評価した。
【０１０１】
図１３に示すように、光導波路４０のコア及びクラッドからなる積層部４１のコア部分側面に、波長６５０ｎｍのレーザー光４２を照射し、コアの上面から漏れる光を、ＣＣＤカメラ４３により観察した。この結果、比較例２の光導波路では、ＣＣＤカメラ４３で光が観察され、コア内で導波光が散乱し、コアの上面に光が漏れることが観察された。これは、比較例２におけるコアの上面がバフ研磨により粗されているため、導波光が散乱したものと考えられる。
これに対し、実施例１０〜１５の光導波路においては、このような導波光の散乱は認められなかった。
【０１０２】
（上部クラッドのクラック発生の評価）
実施例１１〜１５及び比較例２の光導波路について、上部クラッドのクラックの発生状況を評価した。上部クラッドにおける４０μｍ平方の面積中で、クラックの発生本数を光学顕微鏡を用いて測定した。この結果、実施例１１〜１５においては、クラックの発生が認められなかったのに対し、比較例２においては、５本のクラックが認められた。
【０１０３】
＜実施例１６＞
実施例１５の光導波路を用いて、光送受信モジュールを作製した。図１４は、この光送受信モジュールを用いた光伝送系を示す斜視図である。光ファイバー５６の両端に、光送受信モジュール５０及び５３が接続されている。光送受信モジュール５０及び５３には、それぞれ実施例１１の光導波路から形成したＹ分岐光導波路５７及び５８が設けられている。Ｙ分岐光導波路５７及び５８の先端には、光ファイバー５６の端部が接続されており、Ｙ分岐光導波路５７及び５８の分岐端には、それぞれレーザーダイオード５１及び５４並びにフォトダイオード５２及び５５が接続されている。光ファイバー５６としては、コア径が５０μｍのガラス製マルチモード光ファイバーを用いている。
【０１０４】
光送受信モジュール５０のレーザーダイオード５１から１００ｋＨｚのパルス波を入射したところ、光送受信モジュール５３のフォトダイオード５５からパルス波を再現することができた。従って、光送受信モジュールとして機能することが確認された。
【０１０５】
＜実施例１７及び１８＞
以下、２種の金属アルコキシドから有機無機複合体を形成する実施例について説明する。
【０１０６】
（実施例１７）
図１に示す積層構造体を形成した。基板１０としてはシリコン基板を用い、有機複合体層１１は複合体Ｐから形成し、有機無機複合体層１２は複合体Ｑから形成した。
【０１０７】
・複合体Ｐ
第１の金属アルコキシド：３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）
第２の金属アルコキシド：テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）
ＭＰＴＥＳ１３．２ｇ、エタノール１６．８ｇ、塩酸（２Ｎ）１．６ｇ、及びＴＥＯＳ２．４ｇを混合し、３０℃で４５時間放置して、複合体Ｐの溶液とした。
【０１０８】
・複合体Ｑ
第１の金属アルコキシド：ＭＰＴＥＳ
第２の金属アルコキシド：フェニルトリエトキシシラン（ＰｈＴＥＳ）
ＭＰＴＥＳ１３．２ｇ、エタノール１６．８ｇ、塩酸（２Ｎ）１．６ｇ、及びＰｈＴＥＳ２．４ｇを混合し、３０℃で４５時間放置して、複合体Ｑの溶液とした。
【０１０９】
基板上に複合体Ｐの溶液をスピンコート法により塗布し乾燥した後、加熱炉にて１８０℃で２０分間加熱することにより、ＭＰＴＥＳを重合させて塗膜を硬化させた。次に、得られた塗膜の上に、複合体Ｑの溶液をスピンコート法により塗布して乾燥し、その後加熱炉にて１８０℃で２０分間加熱することにより、ＭＰＴＥＳを重合して塗膜を硬化させた。それぞれの塗膜の厚みは５μｍであった。
【０１１０】
（実施例１８）
実施例１７における複合体Ｐ及び複合体ＱのＭＰＴＥＳに代えて、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＴＭＳ）を用いる以外は、上記実施例１７と同様にして基板上に２つの層が積層した有機無機複合体層を形成した。なお、用いたＭＰＴＭＳの量は１３．２ｇである。
【０１１１】
（有機無機複合体層間の密着性の評価）
上記実施例１７及び１８のサンプルについて、光学顕微鏡を用いて、有機無機複合体層間の密着性を評価した。実施例１７及び１８においては、サンプル１０個のいずれにも、有機無機複合体層間に剥離は観察されなかった。これは、実施例１７においては、有機無機複合体層間においてＭＰＴＥＳが共通して用いられており、実施例１８においては、有機無機複合体層間においてＭＰＴＭＳが共通して用いられているからであると考えられる。
【０１１２】
＜実施例１９〜２１＞
（実施例１９）
実施例６と同様にして、基板１３の上に、実施例１７の複合体Ｐを用いて下部クラッド層１４（厚み約５μｍ）を形成した。なお、下部クラッド層１４は、加熱炉にて１８０℃で２０分間加熱することにより硬化させた。
【０１１３】
実施例１７の複合体Ｑの溶液を９５℃で４０分加熱することにより溶媒であるエタノールを除去して粘性の高い液体とし、これを下部クラッド層１４の上に滴下し、図５に示すガラス製の型１７を押し当てながら加熱炉を用い、１８０℃で２０分加熱することで硬化させた後、ガラス型をはずすことで、有機無機複合体層１５にコア層１５ａを形成した。
【０１１４】
（実施例２０）
実施例１９において、下部クラッド層１４をシリコン酸化物から形成する以外は、実施例１９と同様にして有機無機複合体層１５を形成した。なお、下部クラッド層１４は、基板１３の表面を熱酸化することにより形成した。下部クラッド層１４の厚みは０．５μｍである。
【０１１５】
（実施例２１）
図４に示す光導波路を作製した。実施例１９と同様にして、コア層１５ａを形成した後、この上に上部クラッド層１６を形成した。上部クラッド層１６としては、実施例１９における下部クラッド層１４と同様に、実施例１７の複合体Ｐを用いて作製した。上部クラッド層１６のコア層１５ａからの厚みは１０μｍである。なお、上部クラッド層１６は、複合体Ｐの溶液を９５℃で４０分間加熱することによりエタノールを除去し、粘性の高い液体にした後、この液体を塗布し、１５０Ｗの紫外線ランプにより紫外線を照射することにより硬化させた。
【０１１６】
（光導波路の光伝搬性の評価）
実施例１９〜２１で得られた光導波路について、図６で示す装置を用いて光の伝搬性を評価した。この結果、実施例１９〜２１の光導波路は、光導波路として機能していることが確認された。
【０１１７】
＜実施例２２＞
実施例１７における複合体Ｑの溶液を用いて、シリコン基板の上に有機無機複合体層を形成した。複合体Ｐの溶液を９５℃で４０分間加熱することによりエタノールを除去し、粘性の高い液体を得た。この液体を、基板の上に塗布し、１５０Ｗの紫外線ランプにより紫外線を照射して塗膜を硬化させた。塗膜の膜厚は、５μｍとなるように形成した。
【０１１８】
図１７は、複合体Ｐの赤外吸収スペクトルを示す図である。図１７においては、ＭＰＴＥＳを加水分解した後硬化する前のピーク、１８０℃で２０分間加熱して硬化した時のピーク、紫外線を３０分間照射して硬化した時のピークをそれぞれ示している。
【０１１９】
図１７から明らかなように、ＭＰＴＥＳが熱または紫外線により硬化することにより、１６５０ｃｍ^−１付近のＣ＝Ｃ結合による吸収ピークの高さが小さくなっていることがわかる。
【０１２０】
表１は、紫外線の照射時間を変えて、塗膜の硬化の程度を変化させた時のピーク強度比と硬度との関係を示している。ピーク強度比は、赤外線吸収スペクトルにおける（１６５０ｃｍ^−１付近のＣ＝Ｃ結合の吸収ピークの高さ）／（１７５０ｃｍ^−１付近のＣ＝Ｏ結合の吸収ピークの高さ）である。また、硬度は、ビッカース硬度計にて測定した。
【０１２１】
なお、硬度は、材料が十分に硬化した時の硬度を１．０として規格化した値である。
【０１２２】
【表１】

【０１２３】
表１から明らかなように、ピーク強度比が０．１以下になれば、塗膜が十分な硬度になることがわかる。
【０１２４】
＜実施例２３＞
実施例１の複合体Ｐ及び複合体Ｑには、ＰＭＭＡが共通して含有されている。複合体Ｑ中には約２０重量％のＰＭＭＡが含有されており、複合体Ｐ中には約３６重量％のＰＭＭＡが含有されている。
複合体Ｐ中におけるＰＭＭＡの含有量を表２のように変化させ、それ以外は実施例１と同様にして有機無機複合体層を形成し、有機無機複合体層間の密着性を評価した。評価結果を表２に示す。
【０１２５】
【表２】

【０１２６】
表２に示す結果から明らかなように、複合体Ｐ中におけるＰＭＭＡの含有量が３重量％以上になると密着性向上の効果が認められ、５重量％以上になるとさらに良好な密着性向上の効果が認められることがわかる。
以上のことから、接触する二層の有機無機複合体層間において、同一の成分が共通で含まれていることにより、密着性が向上することがわかる。
【０１２７】
＜実施例２４及び２５並びに比較例３及び４＞
（実施例２４）
図４に示す構造の光導波路を作製した。基板１３としてはシリコン基板を用いた。下部クラッド層１４及び上部クラッド層１６は、実施例１７における複合体Ｑの溶液を用いて作製した。有機無機複合体層１５は、実施例１の複合体Ｑの溶液を用いて作製した。従って、本実施例において、上部クラッド層１６、有機無機複合体層１５（コア層１５ａ）、及び下部クラッド層１４は、以下の材料から形成されている。
【０１２８】
上部クラッド１６：ＭＰＴＥＳ＋ＰｈＴＥＳ
有機無機複合体層１５：ＰＭＭＡ＋ＰｈＴＭＳ
下部クラッド層１４：ＭＰＴＥＳ＋ＰｈＴＥＳ
下部クラッド層１４は塗布後１８０℃で２０分間加熱することにより硬化させた。有機無機複合体層１５（コア層１５ａ）は、実施例６と同様にして形成した。上部クラッド層１６は、加熱により硬化させると、下地層である有機無機複合体層１５が変形してしまうため、紫外線照射することにより硬化させた。具体的には、９５℃で４０分間加熱することによりエタノールを除去し、粘性の高い液体とし、この液体を塗布した後、１５０Ｗの紫外線ランプを用いて紫外線を０．５時間照射することにより硬化させた。
なお、各層の膜厚は、実施例８と同様である。
【０１２９】
（実施例２５）
有機無機複合体層１５（コア層１５ａ）を形成する材料として、ＭＰＴＥＳ１３．２ｇ、エタノール１６．８ｇ、塩酸（２Ｎ）１．６ｇ、及びフェニルトリメトキシシラン（ＰｈＴＭＳ）２．４ｇを混合し、３０℃で４５時間放置した溶液を用いた。上部クラッド層１６及び下部クラッド層１４を形成する材料としては、実施例２４と同様の溶液を用いた。各層の材料は以下の通りである。
【０１３０】
上部クラッド層１６：ＭＰＴＥＳ＋ＰｈＴＥＳ
有機無機複合体層１５：ＭＰＴＥＳ＋ＰｈＴＭＳ
下部クラッド層１４：ＭＰＴＥＳ＋ＰｈＴＥＳ
有機無機複合体層１５は、溶液を９５℃で４０分間加熱することによりエタノールを除去して、粘性の高い液体を調製し、この液体を塗布した後、図５に示すガラス製の型１７を押し付けた状態で、紫外線を照射して硬化させることにより形成した。また、上部クラッド層１６は、実施例２４と同様にして形成した。
各層の厚みは、実施例２４と同様である。
【０１３１】
（比較例３）
実施例２４において、有機無機複合体層１５（コア層１５ａ）を形成する材料中のＰＭＭＡを、ポリスチレン（ＰＳ）に代える以外は、上記実施例２４と同様にして光導波路を作製した。各層の材料は以下の通りとなる。
上部クラッド層１６：ＭＰＴＥＳ＋ＰｈＴＥＳ
有機無機複合体層１５：ＰＳ＋ＰｈＴＭＳ
下部クラッド層１４：ＭＰＴＥＳ＋ＰｈＴＥＳ
【０１３２】
（比較例４）
実施例２５において、有機無機複合体層１５（コア層１５ａ）を形成する材料中のＭＰＴＥＳを、Ｐ−スチリルトリメトキシシラン（ＰＳＴＭＳ）に代える以外は、実施例２５と同様にして光導波路を作製した。各層の材料は以下の通りとなる。
上部クラッド層１６：ＭＰＴＥＳ＋ＰｈＴＥＳ
有機無機複合体層１５：ＰＳＴＭＳ＋ＰｈＴＭＳ
下部クラッド層１４：ＭＰＴＥＳ＋ＰｈＴＥＳ
【０１３３】
（有機無機複合体層間の密着性の評価）
上記実施例２４及び２５並びに比較例３及び４のサンプルについて、光学顕微鏡を用いて、有機無機複合体層間の密着性を評価した。実施例２４及び２５のサンプルにおいては、各１０個のサンプルにおいて、剥離は観察されなかった。これに対し、比較例３では、１０個のサンプルのうち３個のサンプルで剥離が観察された。また、比較例４では、１０個のサンプルのうち２個のサンプルで剥離が観察された。
【０１３４】
実施例２４においては、有機無機複合体層に含まれるＰＭＭＡと、上部及び下部クラッド層に含まれるＭＰＴＥＳが親和性を有するため、良好な密着性を示すと考えられる。また、実施例２５においては、各層にＭＰＴＥＳが含まれているため、親和性が良好であり、良好な密着性を示すものと考えられる。
【０１３５】
【発明の効果】
本発明の第１の局面によれば、伝搬光散乱による光伝搬損失を低減することができる光導波路とすることができる。
【０１３６】
本発明の第２の局面によれば、コア層に有機無機複合体を用いた新規な構造の光導波路とすることができる。
本発明の第３の局面によれば、有機無機複合体からなる密着性に優れた積層構造体とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第３の局面に従う実施例の積層構造体を示す断面図。
【図２】本発明における有機無機複合体の屈折率と、有機重合体及び金属アルコキシドの屈折率との関係を示す図。
【図３】本発明の第２の局面に従う光導波路の実施例を示す断面図。
【図４】本発明の第２の局面に従う光導波路の実施例を示す断面図。
【図５】有機無機複合体層にコア層を形成するための型を示す断面図。
【図６】光導波路の光伝搬性を評価する装置を示す模式図。
【図７】本発明の第１の局面に従う光導波路の実施例を示す断面図。
【図８】本発明の第１の局面に従う光導波路の実施例を示す断面図。
【図９】本発明の第１の局面に従う光導波路の実施例を示す断面図。
【図１０】本発明の第１の局面に従う光導波路の実施例を示す断面図。
【図１１】本発明の第１の局面に従う光導波路の実施例を示す断面図。
【図１２】本発明の第１の局面に従う光導波路の実施例を示す断面図。
【図１３】導波光の散乱性を評価する装置を示す模式図。
【図１４】本発明の光送受信モジュールを示す斜視図。
【図１５】従来の光導波路の製造工程を示す断面図。
【図１６】比較例の光導波路の構造を示す断面図。
【図１７】赤外吸収スペクトルにおける１６５０ｃｍ^−１付近のＣ＝Ｃ結合の吸収ピーク及び１７５０ｃｍ^−１付近のＣ＝Ｏ結合の吸収ピークを示す図。
【符号の説明】
１０…基板
１１，１２…有機無機複合体層
１３…基板
１４…下部クラッド
１５…有機無機複合体層
１５ａ…コア層
１６…上部クラッド
１７…型
３０…基板
３０ａ…基板の溝
３０ｂ…基板の上面
３１…コア
３１ａ…コアの上面
３２…上部クラッド

Claims (55)

1. 下部クラッドとして用いられる基板の上面に溝が形成されており、該溝内にコアが形成されている光導波路において、
   前記溝内の前記コアの上面が前記基板の上面よりも低い位置となるように前記コアが形成されていることを特徴とする光導波路。
2. 前記コアの上に上部クラッドが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光導波路。
3. 前記基板、コア及び上部クラッドのうちの少なくとも一層が、有機無機複合体から形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光導波路。
4. 基板と、前記基板上に設けられる下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に設けられるコア層とを備える光導波路において、
   前記コア層が有機無機複合体から形成されていることを特徴とする光導波路。
5. 前記コア層が、その周囲より厚みを厚くして形成されていることを特徴とする請求項４に記載の光導波路。
6. 前記コア層の上に上部クラッド層が設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の光導波路。
7. 前記有機無機複合体が、有機重合体と金属アルコキシドから形成されることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の光導波路。
8. 前記基板、コア、下部クラッド及び上部クラッドのうち接触する二層が有機無機複合体から形成され、当該接触する二層を構成する有機無機複合体は、有機重合体及び金属アルコキシドの一方が共通して用いられていることを特徴とする請求項７に記載の光導波路。
9. 前記接触する二層を構成する有機無機複合体のうち上層を構成する有機無機複合体は、下層を構成する有機無機複合体を溶解し難い原材料及び／または溶媒を用いて形成されていることを特徴とする請求項８に記載の光導波路。
10. 前記上層を構成する有機無機複合体は、アルコールを溶媒として合成される材料及びＮ−メチル２−ピロリドンを溶媒として合成される材料のうちの一方の材料から構成され、前記下層を構成する有機無機複合体は他方の材料から構成されていることを特徴とする請求項９に記載の光導波路。
11. 前記基板、コア、下部クラッド及び上部クラッドのうち接触する二層の一方が有機無機複合体から形成され、他方が、前記一方の層の有機無機複合体を形成する有機成分と同種の有機成分を含む樹脂層、あるいは前記一方の層の有機無機複合体を形成する金属アルコキシドの金属成分を含む無機物からなることを特徴とする請求項７に記載の光導波路。
12. 前記有機重合体が、カルボニル基を有する高分子重合体、ベンゼン環を有する高分子重合体、またはナフタレン環を有する高分子重合体であることを特徴する請求項７〜１１のいずれか１項に記載の光導波路。
13. 前記有機重合体が、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリビニルナフタレン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランの加水分解縮重合物、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの加水分解縮重合物、ｐ−スチリルトリエトキシシランの加水分解縮重合物、及びｐ−スチリルトリメトキシシランの加水分解縮重合物のいずれかであることを特徴とする請求項１２に記載の光導波路。
14. 前記有機無機複合体が、少なくとも１種の金属アルコキシドから形成されていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の光導波路。
15. 前記金属アルコキシドとして、光または熱により重合する二重結合基を有する金属アルコキシドが用いられていることを特徴とする請求項３〜１１及び１４のいずれか１項に記載の光導波路。
16. 光または熱により重合する二重結合基を有する金属アルコキシドと前記二重結合基を有しない金属アルコキシドとから前記有機無機複合体が形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の光導波路。
17. 前記二重結合基が、アクリロキシ基またはメタクリロキシ基であることを特徴とする請求項１５または１６に記載の光導波路。
18. 前記二重結合基を有する金属アルコキシドが、二重結合の反応により重合していることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の光導波路。
19. 前記二重結合基がアクリロキシ基またはメタクリロキシ基であり、赤外吸収スペクトルにおいて（１６５０ｃｍ^−１付近のＣ＝Ｃ結合の吸収ピークの高さ）／（１７５０ｃｍ^−１付近のＣ＝Ｏ結合の吸収ピークの高さ）が０．１以下となるように、アクリロキシ基またはメタクリロキシ基が反応して重合していることを特徴とする請求項１８に記載の光導波路。
20. 前記基板、コア、下部クラッド及び上部クラッドのうち接触する二層が有機無機複合体から形成され、当該接触する二層を構成する有機無機複合体は、少なくとも１種の金属アルコキシドが共通して用いられていることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の光導波路。
21. 前記接触する二層を構成する有機無機複合体のうち上層を構成する有機無機複合体は、下層を構成する有機無機複合体を溶解しにくい原材料及び／または溶媒を用いて形成されていることを特徴とする請求項２０に記載の光導波路。
22. 前記基板、コア、下部クラッド及び上部クラッドのうち接触する二層が有機無機複合体から形成され、一方の層が有機重合体と金属アルコキシドから形成される有機無機複合体からなり、他方の層が有機重合体と金属アルコキシドまたは少なくとも１種の金属アルコキシドから形成される有機無機複合体からなることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の光導波路。
23. 前記一方の層における有機重合体がアクリル樹脂であり、前記他方の層における金属アルコキシドがアクリロキシ基またはメタクリロキシ基を有する金属アルコキシドであることを特徴とする請求項２２に記載の光導波路。
24. 前記金属アルコキシドが、アクリロキシ基またはメタクリロキシ基の反応により重合していることを特徴とする請求項２３に記載の光導波路。
25. 前記一方の層における有機重合体がスチレン系樹脂であり、前記他方の層における金属アルコキシドがベンゼン環を有する金属アルコキシドであることを特徴とする請求項２２に記載の光導波路。
26. 前記一方の層における有機重合体がエポキシ系樹脂であり、前記他方の層における金属アルコキシドがエポキシ基を有する金属アルコキシドであることを特徴とする請求項２２に記載の光導波路。
27. 前記金属アルコキシドが、Ｍ（ＯＲ）_４（Ｍは金属、Ｒはアルキル基）、Ｒ′Ｍ（ＯＲ）_３（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′はアルキル基、アリール含有基、アクリロキシ含有基、メタクリロキシ含有基、スチリル含有基またはエポキシ含有基）、またはＲ′_２Ｍ（ＯＲ）_２（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′はアルキル基、アリール含有基、アクリロキシ含有基、メタクリロキシ含有基、スチリル含有基またはエポキシ含有基）で表されることを特徴とする請求項７〜２６のいずれか１項に記載の光導波路。
28. 前記金属アルコキシドが、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシラン、及び３−アクリロキシプロピルトリメトキシランのいずれかであることを特徴とする請求項２７に記載の光導波路。
29. 前記金属アルコキシドが、Ｍ（ＯＲ）_ｎ（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、ｎは２、３、４または５）、Ｒ′Ｍ（ＯＲ）_ｎ−１（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′は有機基、ｎは２、３、４または５）、またはＲ′_２Ｍ（ＯＲ）_ｎ−２（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′は有機基、ｎは２、３、４または５）で表されることを特徴とする請求項７〜２６のいずれか１項に記載の光導波路。
30. 前記有機基が、アルキル基、アリール含有基、アクリロキシ含有基、メタクリロキシ含有基、スチリル含有基、またはエポキシ含有基であることを特徴とする請求項２９に記載の光導波路。
31. 前記基板、コア、下部クラッド及び上部クラッドのうち接触する二層が有機無機複合体から形成され、当該接触する二層のうちの上層に、光または熱により重合する二重結合基を有する金属アルコキシドが用いられており、該金属アルコキシドが光照射による前記二重結合基の反応により重合していることを特徴とする請求項３〜３０のいずれか１項に記載の光導波路。
32. 請求項１〜３１のいずれか１項に記載の光導波路を用いたことを特徴とする光送受信モジュール。
33. 有機重合体と金属アルコキシドから形成される有機無機複合体を積層した積層構造体であって、
    積層された異なる有機無機複合体間において、有機重合体及び金属アルコキシドのいずれか一方が共通して用いられていることを特徴とする積層構造体。
34. 積層構造を構成する有機無機複合体のうち上層を構成する有機無機複合体は、下層を構成する有機無機複合体を溶解し難い原材料及び／または溶媒を用いて形成されていることを特徴とする請求項３３に記載の積層構造体。
35. 前記上層を構成する有機無機複合体は、アルコールを溶媒として合成される材料及びＮ−メチル２−ピロリドンを溶媒として合成される材料のうちの一方の材料から構成され、前記下層を構成する有機無機複合体は他方の材料から構成されていることを特徴とする請求項３４に記載の積層構造体。
36. 前記有機重合体が、カルボニル基を有する高分子重合体、ベンゼン環を有する高分子重合体、またはナフタレン環を有する高分子重合体であることを特徴とする請求項３３〜３５のいずれか１項に記載の積層構造体。
37. 前記有機重合体が、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリビニルナフタレン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランの加水分解縮重合物、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの加水分解縮重合物、ｐ−スチリルトリエトキシシランの加水分解縮重合物、及びｐ−スチリルトリメトキシシランの加水分解縮重合物のいずれかであることを特徴とする請求項３６に記載の積層構造体。
38. 前記有機無機複合体が、有機重合体と金属アルコキシドと溶媒を用いたゾルゲル法から形成されることを特徴とする請求項３３〜３７のいずれか１項に記載の積層構造体。
39. 有機無機複合体を積層した積層構造体であって、
    一方の有機無機複合体の層が、少なくとも１種の金属アルコキシドから形成されており、他方の有機無機複合体の層が、少なくとも１種の金属アルコキシドまたは有機重合体と金属アルコキシドから形成されており、積層された有機無機複合体間において、少なくとも１種の金属アルコキシドが共通して用いられていることを特徴とする積層構造体。
40. 前記金属アルコキシドとして、光または熱により重合する二重結合基を有する金属アルコキシドが用いられていることを特徴とする請求項３３〜３５及び３９のいずれか１項に記載の積層構造体。
41. 前記一方の層及び／または前記他方の層の有機無機複合体が、光または熱により重合する二重結合基を有する金属アルコキシドと前記二重結合基を有しない金属アルコキシドとから形成されていることを特徴とする請求項３９に記載の積層構造体。
42. 前記二重結合基が、アクリロキシ基またはメタクリロキシ基であることを特徴とする請求項４０または４１に記載の積層構造体。
43. 前記二重結合基を有する金属アルコキシドが、二重結合の反応により重合していることを特徴とする請求項４０〜４２のいずれか１項に記載の積層構造体。
44. 前記二重結合基がアクリロキシ基またはメタクリロキシ基であり、赤外吸収スペクトルにおいて（１６５０ｃｍ^−１付近のＣ＝Ｃ結合の吸収ピークの高さ）／（１７５０ｃｍ^−１付近のＣ＝Ｏ結合の吸収ピークの高さ）が０．１以下となるように、アクリロキシ基またはメタクリロキシ基が反応して重合していることを特徴とする請求項４３に記載の積層構造体。
45. 有機無機複合体を積層した積層構造体であって、
    一方の有機無機複合体の層が、有機重合体と金属アルコキシドから形成されており、他方の有機無機複合体の層が、有機重合体と金属アルコキシドまたは少なくとも１種の金属アルコキシドから形成されていることを特徴とする積層構造体。
46. 前記一方の層における有機重合体がアクリル樹脂であり、前記他方の層における金属アルコキシドがアクリロキシ基またはメタクリロキシ基を有する金属アルコキシドであることを特徴とする請求項４５に記載の積層構造体。
47. 前記金属アルコキシドが、アクリロキシ基またはメタクリロキシ基の反応により重合していることを特徴とする請求項４６に記載の積層構造体。
48. 前記一方の層における有機重合体がスチレン系樹脂であり、前記他方の層における金属アルコキシドがベンゼン環を有する金属アルコキシドであることを特徴とする請求項４５に記載の積層構造体。
49. 前記一方の層における有機重合体がエポキシ系樹脂であり、前記他方の層における金属アルコキシドがエポキシ基を有する金属アルコキシドであることを特徴とする請求項４５に記載の積層構造体。
50. 前記金属アルコキシドが、Ｍ（ＯＲ）_４（Ｍは金属、Ｒはアルキル基）、Ｒ′Ｍ（ＯＲ）_３（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′はアルキル基、アリール含有基、アクリロキシ含有基、メタクリロキシ含有基、スチリル含有基またはエポキシ含有基）、またはＲ′_２Ｍ（ＯＲ）_２（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′はアルキル基、アリール含有基、アクリロキシ含有基、メタクリロキシ含有基、スチリル含有基またはエポキシ含有基）で表されることを特徴とする請求項３３〜４９のいずれか１項に記載の積層構造体。
51. 前記金属アルコキシドが、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシラン、及び３−アクリロキシプロピルトリメトキシランのいずれかであることを特徴とする請求項５０に記載の積層構造体。
52. 前記金属アルコキシドが、Ｍ（ＯＲ）_ｎ（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、ｎは２、３、４または５）、Ｒ′Ｍ（ＯＲ）_ｎ−１（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′は有機基、ｎは２、３、４または５）、またはＲ′_２Ｍ（ＯＲ）_ｎ−２（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′は有機基、ｎは２、３、４または５）で表されることを特徴とする請求項３３〜４９のいずれか１項に記載の積層構造体。
53. 前記有機基が、アルキル基、アリー含有基、アクリロキシ含有基、メタクリロキシ含有基、スチリル含有基、またはエポキシ含有基であることを特徴とする請求項５２に記載の積層構造体。
54. 前記有機無機複合体が、有機重合体と金属アルコキシドと溶媒を用いたゾルゲル法または少なくとも１種の金属アルコキシドと溶媒を用いたゾルゲル法から形成されることを特徴とする請求項３９〜５３のいずれか１項に記載の積層構造体。
55. 有機無機複合体を積層した積層構造体であって、
    上層に、光または熱により重合する二重結合基を有する金属アルコキシドが用いられており、該金属アルコキシドが光照射による前記二重結合基の反応により重合していることを特徴とする請求項３３〜５４のいずれか１項に記載の積層構造体。

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