JP2006023661A - フィルム光導波路及びその製造方法並びにフィルム光導波路用基材 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な手段で犠牲層を形成することができてローコスト化を図ることができるフィルム光導波路の製造方法を提供する。
【解決手段】 紫外線を透過する基板１の上に紫外線硬化型の水溶性ポリマー２を塗布し、水溶性ポリマー２をスタンパで押さえて平らに延ばした後、紫外線を照射して水溶性ポリマー２を硬化させて犠牲層４を形成する。ついで、犠牲層４の上に下クラッド層５、コア６、上クラッド層９を順次形成して犠牲層４の上にフィルム光導波路１０を作製する。この後、犠牲層４を水又は温水で溶解させることによって基板１をフィルム光導波路１０から剥離させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、フィルム光導波路及びその製造方法に関する。また、本発明は、前記フィルム光導波路を得るためのフィルム光導波路用基材に関する。

近年においては、高速で大容量のデータ通信が可能な光通信技術の進歩が著しく、その光通信網も拡大を続けている。光通信技術は、国土を横断するような長距離通信や地域内での中距離通信にも用いられるが、通信距離の短いところでは、機器内部や機器間での光信号伝送などにも用いられている。

携帯用機器や小型機器などにおいては、各種部品が密に配置されているので、部品間の狭い隙間を縫うようにして配線しなければならない。そのため、電気配線としてはフレキシブルプリント配線基板が広く用いられている。同様に、機器内部や機器間などの短距離で光信号を伝送するためには、フレキシブルなフィルム光導波路が望まれている。特に、携帯用小型機器の内部に光導波路を配線する場合には、省スペース化のために部品表面を這わせるようにして配線する場合も多く、小さな曲率半径で屈曲可能な、ポリマーフィルム光導波路が求められている。

フレキシブルなポリマーフィルム光導波路は、一般に厚みのある平坦な基板上にフィルム光導波路を形成した後、基板から剥離させることにより得られる。基板からフィルム光導波路を剥離させるためには、基板とフィルム光導波路の間に犠牲層が必要になる。従来においては、ガラスやシリコンからなる平坦な基板の表面に、銅薄膜を犠牲層として形成しておき、その上にフィルム光導波路を形成した後、塩酸や水酸化カリウムを用いて犠牲層を溶解させ、フィルム光導波路を基板から剥離させていた（特許文献１）。

しかしながら、このような方法では、フィルム光導波路を基板から剥離させる際に、強酸もしくは強アルカリを用いて犠牲層を溶解させる必要がある。そのため、フィルム光導波路の材料は、強酸や強アルカリに侵されないものに限定され、フィルム光導波路を設計又は製造する際の制約が増す。さらに、犠牲層を形成するためには、スパッタリング等によって銅薄膜を基板上に成膜させる必要があるので、スパッタリング成膜装置のような高価な真空装置が必要となり、また、その成膜工程にはスパッタリングを用いるために時間がかかり、フィルム光導波路の製造コストが高くつくという問題があった。

特許第３１４７２８４号公報

本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な手段で犠牲層を形成することができるフィルム光導波路の製造方法を提供することにある。また、本発明の別な目的は、多様なフィルム光導波路を製造することが可能なフィルム光導波路の製造方法を提供することにある。

本発明にかかるフィルム光導波路の製造方法は、基板の表面に、スタンパを押圧させることによって賦形された犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層の表面にフィルム光導波路を形成する工程と、前記犠牲層を溶解させることにより前記基板を前記フィルム光導波路から剥離させる工程とを有することを特徴としている。

本発明にかかるフィルム光導波路の製造方法にあっては、基板の表面にスタンパで押圧することによって犠牲層を形成しているので、スパッタリング装置のような高価な成膜装置を必要とせず、安価に犠牲層を形成することができる。また、スタンパで押圧することによって犠牲層に賦形することができるので、犠牲層に付与する形状に応じて、その上に種々の形状のフィルム光導波路を作製することができる。

本発明にかかるフィルム光導波路の製造方法のある実施態様は、前記犠牲層を形成する工程において、前記基板の表面に樹脂材料を塗布し、前記スタンパにより樹脂材料を押圧して賦形し、ついで樹脂材料を硬化させて犠牲層を形成することを特徴としている。この実施態様では、樹脂によって犠牲層を形成しているので、短時間で安価に犠牲層を形成することができ、フィルム光導波路の製造コストを安価にすることができる。また、犠牲層の形状ひいてはフィルム光導波路の形状の自由度が非常に高くなり、多様な形状のフィルム光導波路を製造することが可能になる。

また、本発明にかかるフィルム光導波路の製造方法の別な実施態様は、前記犠牲層を形成するための樹脂材料として水溶性樹脂を用いることを特徴としている。犠牲層の材料として水溶性樹脂を用いれば、犠牲層を水又は温水に接触させることによって犠牲層を溶解させ、基板をフィルム光導波路から剥離させることができる。従って、犠牲層を溶解させて基板を剥離させる工程を行い易くなり、また、この工程でフィルム光導波路を傷める恐れが無くなる。

本発明にかかるフィルム光導波路の製造方法のさらに別な実施態様は、前記犠牲層を形成する工程において用いられるスタンパに凹状又は凸状のパターンが形成されていることを特徴としている。かかる実施態様によれば、スタンパに形成するパターンにより様々な形状の犠牲層を形成することができる。さらに、犠牲層の上には、様々な形状のフィルム光導波路を作製することも可能になる。

本発明にかかるフィルム光導波路の製造方法のさらに別な実施態様は、前記フィルム光導波路を形成する工程において、前記犠牲層の表面に塗布されたクラッド用樹脂をスタンパで押圧することによって一方のクラッド層を形成し、当該クラッド層の表面に、コアを介在させて他方のクラッド層を形成することを特徴としている。かかる実施態様によれば、基板の上に順次部材を積層していくことによりフィルム光導波路を作製することができ、フィルム光導波路の製造工程を単純化することができる。

本発明にかかるフィルム光導波路の製造方法のさらに別な実施態様は、前記基板とは別な基板の表面に、スタンパを押圧させることによって賦形された第２犠牲層を形成する工程を有し、前記フィルム光導波路を形成する工程において、前記犠牲層の表面に塗布されたクラッド用樹脂をスタンパで押圧することによって一方のクラッド層を形成し、前記第２犠牲層の表面に塗布されたクラッド用樹脂をスタンパで押圧することによって他方のクラッド層を形成し、２つの前記クラッド層のうちいずれか一方にコアを設け、前記一方のクラッド層と前記他方のクラッド層を、前記コアよりも低屈折率の樹脂により接合することを特徴としている。かかる実施態様によれば、一方のクラッド層に発生する反りと他方のクラッド層に発生する反りとを相殺させることができるので、フィルム光導波路の反りを小さくすることができる。

本発明にかかるフィルム光導波路の製造方法のさらに別な実施態様は、前記基板とは別な基板の表面に、スタンパを押圧させることによって賦形された第２犠牲層を形成する工程を有し、前記フィルム光導波路を形成する工程において、前記犠牲層の表面に塗布されたクラッド用樹脂をスタンパで押圧することによって一方のクラッド層を形成し、前記第２犠牲層の表面に塗布されたクラッド用樹脂をスタンパで押圧することによって他方のクラッド層を形成し、２つの前記クラッド層のうちいずれか一方の表面に凹溝を設け、クラッド用樹脂よりも高屈折率の樹脂を前記凹溝に充填してコアを形成するとともに、同じ樹脂により前記一方のクラッド層と前記他方のクラッド層を接合することを特徴としている。かかる実施態様によれば、一方のクラッド層に発生する反りと他方のクラッド層に発生する反りとを相殺させることができるので、フィルム光導波路の反りを小さくすることができる。さらに、接合用の樹脂により２つのクラッド層どうしを接合すると同時に、この樹脂によってコアを成形することができ、フィルム光導波路の製造工程を簡略にできる。

本発明にかかるフィルム光導波路用基材は、基板の表面に、スタンパを押圧させることによって犠牲層を形成し、前記犠牲層の表面に、外周部の厚みが薄い複数個のフィルム光導波路を形成し、前記犠牲層を溶解させることにより前記基板を前記フィルム光導波路から剥離させることによって製造されている。かかるフィルム光導波路用基材からは、フィルム光導波路の外周部の厚みが薄い領域を裁断することにより複数のフィルム光導波路を一度に得ることができる。

本発明にかかるフィルム光導波路は、基板の表面に、スタンパを押圧させることによって犠牲層を形成し、前記犠牲層の表面にフィルム光導波路を形成し、前記犠牲層を溶解させることにより前記基板を前記フィルム光導波路から剥離させることによって製造されたフィルム光導波路であって、コアの端部が位置する領域における厚みが他領域における厚みよりも大きくなっている。

本発明にかかるフィルム光導波路にあっては、基板の表面にスタンパで押圧することによって犠牲層を形成しているので、スパッタリング装置のような高価な成膜装置を必要とせず、安価に犠牲層を形成することができる。また、スタンパで押圧することによって犠牲層に賦形することができるので、犠牲層に付与する形状に応じて、種々の形状のフィルム光導波路を作製することができる。

本発明にかかる別なフィルム光導波路は、基板の表面に、スタンパを押圧させることによって犠牲層を形成し、前記犠牲層の表面にフィルム光導波路を形成し、前記犠牲層を溶解させることにより前記基板を前記フィルム光導波路から剥離させることによって製造されたフィルム光導波路であって、クラッド層の表面に、コアの長手方向と直交する方向に延びた凹条が形成されている。凹条としては、Ｖ溝、断面円弧状の溝、角溝などどのような断面形状であってもよい。

本発明にかかる別なフィルム光導波路にあっては、基板の表面にスタンパで押圧することによって犠牲層を形成しているので、スパッタリング装置のような高価な成膜装置を必要とせず、安価に犠牲層を形成することができる。また、スタンパで押圧することによって犠牲層に賦形することができるので、犠牲層に付与する形状に応じて、種々の形状のフィルム光導波路を作製することができる。しかも、クラッド層の表面に、コアの長手方向と直交する方向に延びた凹条が形成されているので、フィルム光導波路をコアの長手方向に沿って小さな曲率半径で湾曲させることができる。

本発明にかかるさらに別なフィルム光導波路は、基板の表面に、スタンパを押圧させることによって犠牲層を形成し、前記犠牲層の表面にフィルム光導波路を形成し、前記犠牲層を溶解させることにより前記基板を前記フィルム光導波路から剥離させることによって製造されたフィルム光導波路であって、クラッド層の両面に凹溝が形成され、両面の凹溝にコアが形成されている。

本発明にかかるさらに別なフィルム光導波路にあっては、基板の表面にスタンパで押圧することによって犠牲層を形成しているので、スパッタリング装置のような高価な成膜装置を必要とせず、安価に犠牲層を形成することができる。また、スタンパで押圧することによって犠牲層に賦形することができるので、犠牲層に付与する形状に応じて、種々の形状のフィルム光導波路を作製することができる。しかも、クラッド層の両面にコアを形成しているので、近接させて複数のコアを設けることができる。

なお、本発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。

以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものでないのは、勿論である。

図１は本発明の実施例１による、ポリマーを犠牲層に用いた複製工法によるフィルム光導波路の製造方法を説明する図である。以下、この実施例を図１（ａ）〜（ｉ）に従って説明する。まず、紫外線を透過させる平坦な基板１を用意する。例えば、基板１としては、平板状のガラス基板を用いることができる。図１（ａ）に示すように、この基板１上に紫外線硬化型の水溶性ポリマー２を塗布し、この水溶性ポリマー２を下面が平坦なスタンパ３で押さえ、スタンパ３に圧力を掛けて水溶性ポリマー２を基板１とスタンパ３との間に薄く均一な厚みに押し広げる。そして、基板１を通して水溶性ポリマーに紫外線エネルギーを照射することにより水溶性ポリマー２を硬化させ、水溶性ポリマー２により犠牲層４を成形する。

ついで、スタンパ３を犠牲層４から分離させると、図１（ｂ）に示すように、基板１の表面に犠牲層４が形成される。さらに、犠牲層４の上に紫外線硬化型の透明なクラッド用樹脂を滴下し、スピンコータによってクラッド用樹脂を薄く広げて均一な厚みに形成し、クラッド用樹脂に紫外線エネルギーを照射してクラッド用樹脂を硬化させる。これによって、図１（ｃ）に示すように、犠牲層４の上には、クラッド用樹脂による下クラッド層５が形成される。

この後、下クラッド層５よりも屈折率の大きな紫外線硬化型の透明コア用樹脂を下クラッド層５の上に塗布し、スピンコータなどによってコア用樹脂を薄く広げ、コア用樹脂に紫外線エネルギーを照射する。紫外線照射によってコア用樹脂が硬化すると、図１（ｄ）に示すように、下クラッド層５の上面全体にはコア層６Ａが形成される。

つぎに、図１（ｅ）に示すように、コア層６Ａの上にレジスト７を塗布する。そして、コア形状の窓８ａを開口されたレジストマスク８をレジスト７に対向させ、レジストマスク８の窓８ａを通してレジスト７に露光し、レジスト７にコアパターンを転写する。レジスト７の露光部分は溶剤に対して不溶性となるので、余剰レジストを溶剤により剥離させると、レジスト７は図１（ｆ）に示すようにコア形状となって残る。

ついで、レジスト７から露出しているコア層６Ａをエッチャントに接触させると、図１（ｇ）に示すように、コア層６Ａの露出部分がエッチング除去され、レジスト７の下層にコア６が形成される。

レジスト７を除去してコア６を露出させた後、下クラッド層５及びコア６の上に、コア６よりも屈折率が小さな紫外線硬化型の透明クラッド用樹脂を塗布し、下クラッド層５全体にクラッド用樹脂を広げる。クラッド用樹脂を広げる方法としては、スピンコータを用いてもよく、あるいは、下面が平坦なスタンパによりクラッド用樹脂を押し広げてもよい。ついで、クラッド用樹脂に紫外線エネルギーを照射することによってクラッド用樹脂を硬化させ、図１（ｈ）に示すように、下クラッド層５及びコア６の上に上クラッド層９を形成する。

この後、水溶性ポリマーからなる犠牲層４を水又は比較的低温の温水により溶解させることによって下クラッド層５を基板１から剥離させ、図１（ｉ）のような下クラッド層５、コア６及び上クラッド層９からなるポリマーフィルム光導波路１０を得る。

このような製法によれば、下クラッド層５などが基板１の上に固定され安定した状態でフィルム光導波路１０を製造できるので、フィルム光導波路１０の製造が容易になり、歩留まりが向上する。

しかも、水溶性ポリマー２を犠牲層４に用いれば、犠牲層４を溶解させるための剥離液として水又は比較的低温の温水を用いて犠牲層を溶解させることができるので、フィルム光導波路を基板から剥離させる際にフィルム光導波路が侵されることがなく、フィルム光導波路にダメージを与えることが無くなる。

また、犠牲層として水溶性ポリマーを用いれば、フィルム光導波路を基板から剥離させるための剥離液として水又は温水を用いることができ、基板のついたフィルム光導波路を長時間剥離液に浸していてもフィルム光導波路が侵されないので、チップ状のフィルム光導波路が複数個搭載されたウェハ（フィルム光導波路用基材）を丸ごとフィルム化することができ、フィルム光導波路を切り出す際、型を用いた打ち抜き加工による裁断が可能になる。そして、型を用いた打ち抜き加工による裁断により、自由な形状の裁断線を有するフィルム光導波路を作製でき、かつ、一回の工程で複数のフィルム光導波路チップを切り出すことが可能となる。

なお、上記実施例の変形例においては、犠牲層として紫外線硬化型樹脂を用いたが、これに限られるものではない。例えば熱硬化型樹脂など種々のタイプの樹脂を使用してもよい（以下の各実施例においても同様である。）。また、犠牲層としては、水溶性ポリマー以外の樹脂を用いることもできる。水溶性ポリマー以外の樹脂を用いて犠牲層を形成する場合には、犠牲層とフィルム光導波路とを異なる樹脂材料で形成しておき、フィルム光導波路を侵さないか、傷めにくいような溶剤を用いて犠牲層だけを溶解させればよい。溶剤を用いて犠牲層を溶解させる場合でも、従来のように強酸や強アルカリを用いる場合と比較すれば、フィルム光導波路の傷みは各段に小さくなる。

図２は本発明の実施例２によるフィルム光導波路の製造方法を説明する図である。図２（ａ）（ｂ）は、紫外線を透過する平坦な基板１の表面に紫外線硬化型の水溶性ポリマー２を塗布し、水溶性ポリマー２をスタンパ３で平らに押し広げ、基板１を通して水溶性ポリマー２に紫外線エネルギーを照射することによって水溶性ポリマー２を硬化させ、実施例１の図１（ａ）（ｂ）と同様にして、基板１の上に犠牲層４を形成する工程を表わしている。

ついで、図２（ｃ）に示すように、犠牲層４の上に紫外線硬化型のクラッド用樹脂１１を塗布し、このクラッド用樹脂１１をスタンパ１２で押さえ、スタンパ１２に圧力を掛けてクラッド用樹脂１１を犠牲層４とスタンパ１２との間に薄く均一に押し広げる。そして、図２（ｄ）に示すように、基板１及び犠牲層４を通してクラッド用樹脂１１に紫外線エネルギーを照射し、クラッド用樹脂１１を硬化させて下クラッド層５を成形する。このとき、スタンパ１２の下面には、凹溝１４を形成するための凸部１３が突設されているので、図２（ｄ）に示すように、スタンパ１２を下クラッド層５から分離させると、上面にコア形成用の凹溝１４を有する下クラッド層５が得られる。

さらに、図２（ｅ）に示すように、下クラッド層５の凹溝１４内に、下クラッド層５よりも屈折率の大きな紫外線硬化型の透明コア用樹脂を充填し、コア用樹脂に紫外線エネルギーを照射してコア６を形成する。

つぎに、下クラッド層５及びコア６の上に、コア６よりも屈折率の小さな紫外線硬化型の透明クラッド用樹脂を塗布し、下面が平坦なスタンパでクラッド用樹脂を押さえて広げ、クラッド用樹脂に紫外線エネルギーを照射して硬化させ、図２（ｆ）に示すように、下クラッド層５及びコア６の上に上クラッド層９を形成する。

この後、図２（ｇ）に示すように、犠牲層４を水又は温水で溶解させることによって下クラッド層５を基板１から剥離させ、ポリマーフィルム光導波路１０を得る。

この実施例２によるフィルム光導波路の製造方法によれば、下クラッド層５を形成する際に、露光やエッチング等の微細加工技術を用いないので、フィルム光導波路の製造コストをより安価にすることができる。

図３は本発明の実施例３によるフィルム光導波路の製造方法を説明する図である。図３（ａ）は犠牲層４を介して基板１の上に形成された下クラッド層５を表わしており、下クラッド層５の凹溝１４内にはコア６が形成されている。図３（ａ）の部材は、図２（ａ）〜（ｅ）と同じ工程により作製されている。

また、紫外線を透過する別な基板１５を用意し、この基板１５上に紫外線硬化型の水溶性ポリマーを塗布し、この水溶性ポリマーを下面が平坦なスタンパ３で押さえ、スタンパ３に圧力を掛けて水溶性ポリマーを基板１５とスタンパ３との間に薄く均一な厚みに押し広げ、紫外線を照射して水溶性ポリマーを硬化させる。この後、スタンパ３を硬化した水溶性ポリマーから分離させると、図３（ｂ）に示すように、基板１５の表面に水溶性ポリマーからなる犠牲層１６が形成される。

この後、犠牲層１６の上に紫外線硬化型のクラッド用樹脂を滴下し、下面が平坦なスタンパ１７によってクラッド用樹脂を押し広げて均一な厚みに形成し、クラッド用樹脂に紫外線エネルギーを照射してクラッド用樹脂を硬化させる。これによって、図３（ｃ）に示すように、犠牲層１６の上には、クラッド用樹脂により上クラッド層９が形成される。

ついで、図３（ｄ）に示すように、基板１側の下クラッド層５及びコア６の上にコア６よりも低屈折率の透明なポリマー接着剤１８を塗布し、基板１５側の上クラッド層９を上下反転させて上クラッド層９を下に向け、上クラッド層９をポリマー接着剤１８の上に重ね、基板１５に圧力を加え、ポリマー接着剤１８を上クラッド層９と下クラッド層５との間に押し広げる。そして、紫外線硬化型のポリマー接着剤１８に紫外線エネルギーを照射し、ポリマー接着剤１８を硬化させ、ポリマー接着剤１８によって上クラッド層９と下クラッド層５及びコア６とを接合させる。最後に、表裏の犠牲層４、１６を水又は温水で溶解させることにより、表裏の基板１５、１をそれぞれ上クラッド層９と下クラッド層５から剥がし、図３（ｅ）のようなフィルム光導波路１０を得る。

スタンパで加圧して膜厚を薄くした図３（ａ）のような下クラッド層５や、図３（ｃ）のような上クラッド層９では、圧力が常に同一方向から働くため、互いに同じ方向に内部応力（もしくは残留モーメント）が発生する。そのため、下クラッド層５及び上クラッド層９には、図３（ａ）（ｂ）の上面側で凹となる向きに反りが発生する。この下クラッド層５と上クラッド層９を、図３（ｄ）に示すように上クラッド層９を上下反転させて貼り合わせると、上クラッド層９の内部応力と下クラッド層５の内部応力とが互いに打ち消し合うので、貼合せ体であるフィルム光導波路１０に反りが発生しにくくなる。

なお、図３の実施例では、コア６を形成された下クラッド層５と上下反転された上クラッド層９とをコア６よりも屈折率の小さなポリマー接着剤１８で接着させたが、凹溝１４のみでコア６の形成されていない下クラッド層５と上下反転された上クラッド層９とを、上下クラッド層９、５よりも屈折率の大きなポリマー接着剤で接着させ、ポリマー接着剤で上クラッド層９と下クラッド層５を接合させると共にポリマー接着剤によって凹溝１４内にコア６を成形してもよい。この方法によれば、上下クラッド層９、５の接合とコア６の成形とを同時に行なうことができ、フィルム光導波路１０の製造がより簡易になる。

図４は本発明の実施例４によるフィルム光導波路の製造方法を説明する図である。この実施例では、紫外線を透過させる基板１の上に紫外線透過型の水溶性ポリマーを塗布した後、スタンパ３で水溶性ポリマー２を押圧し、紫外線を照射して水溶性ポリマー２を硬化させ、水溶性ポリマー２で犠牲層４を形成している（図４（ａ））。スタンパ３の下面には、複数個分のフィルム光導波路の下面形状のパターンが形成されており、フィルム光導波路間を仕切る部分は凹所となっている。従って、当該パターンを転写された犠牲層４では、図４（ａ）に示すように、フィルム光導波路となる領域間を仕切る突条と基板両側端に位置する突条とがコアの長手方向に沿って形成されている。また、図示しないが、コアの長手方向の両端部においても、コアの長手方向と直交する方向に延びた突条が犠牲層４に設けられている。これらの突条は厚みの薄い部分よりも１００μｍ程度厚みが大きくなっている。しかも、図４（ａ）に表わされているコアの長手方向と平行な突条は、図示しないコアの長手方向と直交する方向に延びた突条よりも高さが高くなっている。

ついで、犠牲層４の上にクラッド用樹脂を塗布してスタンパで押圧することにより、犠牲層４の上に下クラッド層５を成形すると共に下クラッド層５の厚みの大きな部分の上面に凹溝１４を形成する（図４（ｂ））。さらに、この凹溝１４内にコア用樹脂を充填して硬化させ、凹溝１４内にコア６を形成する（図４（ｃ））。ここで、犠牲層４については、コアの長手方向と平行な突条の上端は、コア６の下面よりも上に位置しているが、コアの長手方向と直交する方向に延びた突条の上端は、コア６の下面よりも下に位置していてコア６と干渉しないようにしている。

ついで、下クラッド層５及びコア６の上にクラッド用樹脂を塗布し、下面が平らなスタンパでクラッド樹脂を押さえて平らに広げ、クラッド用樹脂を硬化させて下クラッド層５及びコア６の上に上クラッド層９を形成する（図４（ｄ））。

この後、犠牲層４を水又は温水で溶解させて基板１を剥離させると、複数個分のフィルム光導波路１０である、図４（ｅ）のようなフィルム光導波路用基材１０Ａが得られる。このフィルム光導波路用基材１０Ａを、図４（ｅ）に１点鎖線で示す厚みの薄い箇所で型を用いた打ち抜き加工により裁断すれば、個々のフィルム光導波路１０に分割することができる。

また、この実施例では、コア６間の領域で、下クラッド層５の厚みが薄くなっているので、コア６間でフィルム光導波路用基材１０Ａを裁断する工程において、裁断部分の厚みが薄くなり、フィルム光導波路用基材１０Ａを裁断する時の応力が小さく、裁断部分近傍のコア６の変形を防ぐことができる。

図５は実施例４の変形例を示す図である。実施例４では、下クラッド層５の凹溝内にコア６を形成していたが、この変形例では、例えば実施例１の方法により下クラッド層５の平らな面の上に複数本のコア６を設けている（図５（ｃ））。その他の点については、実施例４と同様にしてフィルム光導波路１０を製作している。この変形例の場合には、コアの長手方向と直交する方向に延びた犠牲層４の突条がコア６と干渉する恐れがないから、コアの長手方向と平行に延びた突条も、コアの長手方向と直交する方向にのびた突条も、同じ高さとしておくことができる。

図６は本発明の実施例５によるフィルム光導波路の製造方法を説明する図である。この実施例では、紫外線を透過させる基板１の上に紫外線硬化型の水溶性ポリマーを塗布した後、スタンパ３で水溶性ポリマー２を押圧し、紫外線を照射して水溶性ポリマー２を硬化させ、水溶性ポリマー２で犠牲層４を形成している（図６（ａ））。スタンパ３の下面には、複数個分のフィルム光導波路の下面形状のパターンが形成されており、フィルム光導波路間を仕切る部分は凹所となっている。従って、当該パターンを転写された犠牲層４では、図６（ａ）に示すように、フィルム光導波路となる領域間を仕切る突条と基板両側端に位置する突条とがコアの長手方向に沿って形成されている。また、図示しないが、コアの長手方向の両端部においても、コアの長手方向と直交する方向に延びた突条が犠牲層４に設けられている。これらの突条は厚みの薄い部分よりも１００μｍ程度厚みが大きくなっている。しかも、図６（ａ）に表わされているコアの長手方向と平行な突条は、図示しないコアの長手方向と直交する方向に延びた突条よりも高さが高くなっている。

ついで、犠牲層４の上にクラッド用樹脂を塗布してスタンパで押圧することにより、犠牲層４の上に下クラッド層５を成形すると共に下クラッド層５の厚みの大きな部分の上面に凹溝１４を形成する（図６（ｂ））。さらに、この凹溝１４内にコア用樹脂を充填して硬化させ、凹溝１４内にコア６を形成する（図６（ｃ））。ここで、犠牲層４については、コア長さ方向と平行な突条の上端は、コア６の下面よりも上に位置しているが、コア長さ方向と直交する方向に延びた突条の上端は、コア６の下面よりも下に位置していてコア６と干渉しないようにしている。

一方、紫外線を透過する基板１５の上に紫外線硬化型の水溶性ポリマーを塗布した後、スタンパ３で水溶性ポリマー２を押圧し、紫外線を照射して水溶性ポリマー２を硬化させ、水溶性ポリマー２で犠牲層１６を形成する（図６（ｄ））。このスタンパ３の下面には、複数個分のフィルム光導波路の下面形状のパターンが形成されており、フィルム光導波路間を仕切る部分は凹所となっている。従って、当該パターンを転写された犠牲層１６では、図６（ｄ）に示すように、フィルム光導波路となる領域間を仕切る突条と基板両側端に位置する突条とがコアの長手方向に沿って形成されている。また、図示しないが、コアの長手方向の両端部においても、コアの長手方向と直交する方向に延びた突条が犠牲層１６に設けられている。犠牲層１６の突条では、コアの長手方向と平行な突条もコアの長手方向と直交する方向に延びた突条も等しい高さとなっている。

ついで、犠牲層１６の上にクラッド用樹脂を塗布してスタンパで押圧することにより、犠牲層１６の上に上クラッド層９を成形する（図６（ｅ））。

この後、下クラッド層５及びコア６の上に、コア６よりも屈折率の小さなポリマー接着剤１８を塗布し、この上に上下反転させた図６（ｅ）の上クラッド層９を重ねる。そして、上下の基板１５、１間に圧力を加えてポリマー接着剤１８を薄く伸ばし、ポリマー接着剤１８を硬化させて上クラッド層９と下クラッド層５を接着させる（図６（ｆ））。そして、上下の犠牲層１６、４を溶解させて基板１５、１を剥離させ、図６（ｇ）に示すようなフィルム光導波路用基材１０Ａを得る。こうして得られたフィルム光導波路用基材１０Ａでは、個別のフィルム光導波路１０どうしの中間において上クラッド層９及び下クラッド層５の厚みが薄くなっており、図６（ｇ）に１点鎖線で示す厚みの薄い箇所で型を用いた打ち抜き加工により裁断すれば、個別のフィルム光導波路１０に分離することができる。

また、このようにしてフィルム光導波路１０を製造すれば、第３の実施例でも述べたように、フィルム光導波路１０の反りを小さくすることができる。

また、この実施例では、個別のフィルム光導波路１０間の領域で、上クラッド層９及び下クラッド層５の厚みがいずれも薄くなっているので、コア６間でフィルム光導波路１０を裁断する工程において、裁断部分の厚みが薄くなり、フィルム光導波路１０を裁断する時の応力がより小さくなり、裁断部分近傍のコア６の変形を防ぐことができる。

図７は実施例５の変形例である。この変形例では、基板１の上に水溶性ポリマーで犠牲層４を形成し（図７（ａ））、犠牲層４の上に下クラッド層５を成形すると共に下クラッド層５の厚みの大きな部分の上面に凹溝１４を形成する（図７（ｂ））。一方、基板１５の上に水溶性ポリマーで犠牲層１６を形成し（図７（ｃ））、犠牲層１６の上に上クラッド層９を成形する（図７（ｄ））。

この後、下クラッド層５の上に、上下クラッド層９、５よりも屈折率の大きなポリマー接着剤１８を塗布し、この上に上下反転させた図７（ｄ）の上クラッド層９を重ねる。そして、上下の基板１５、１間に圧力を加えてポリマー接着剤１８を上下クラッド層９、５の間に薄く伸ばすと共に凹溝１４内に充填させ、ポリマー接着剤１８を硬化させて上クラッド層９と下クラッド層５を接着させると共に凹溝１４内にコア６を成形する（図７（ｅ））。

そして、上下の基板１５、１を剥離させ、図７（ｆ）に示すようなフィルム光導波路用基材１０Ａを得る。こうして得られたフィルム光導波路用基材１０Ａでも、個別のフィルム光導波路１０間の領域において上クラッド層９及び下クラッド層５の厚みが薄くなっており、フィルム光導波路用基材１０Ａを図７（ｆ）に１点鎖線で示す厚みの薄い箇所で打ち抜き加工により裁断すれば、コア６を変形させることなく、個別のフィルム光導波路１０に分離することができる。また、このようにしてフィルム光導波路１０を製造すれば、フィルム光導波路１０の反りを小さくすることができる。

さらに、この変形例では、ポリマー接着剤１８によって上下クラッド層９、５を接合させると同時にポリマー接着剤１８によってコア６を成形しているので、製造工程数を減らすことができ、製造工程を簡略にすることができる。但し、上クラッド層９と下クラッド層５の間にできるポリマー接着剤１８の層の膜厚は、コア６内の信号が漏れないよう、十分に膜厚を薄くしておく必要がある。なお、図６、図７に示した実施例においては、犠牲層４及び犠牲層１６の突条の形状はその上面が平坦であることが望ましい。上面が平坦であれば、図６（ｆ）、図７（ｅ）に示す上クラッド層９と下クラッド層５の接着工程において、上クラッド層９及び下クラッド層５の厚みが薄い箇所の面積が大きくなる。よって接着の際に両クラッド層９、５間に位置ずれが発生しても、厚みが薄い箇所を確保することができる。

図８は本発明の実施例６によるフィルム光導波路の製造方法を説明する概略図である。図８（ａ）〜（ｆ）は製造工程を順次表わしており、向かって左列の図はコアの長手方向と平行な断面を表わし、向かって右列の図はコアの長手方向と垂直な断面を表わしている。

この実施例では、紫外線を透過する基板１の上に紫外線硬化型の水溶性ポリマー２を塗布（図８（ａ））した後、スタンパ３で水溶性ポリマー２を押圧し、紫外線を照射して水溶性ポリマー２を硬化させ、水溶性ポリマー２で犠牲層４を形成している（図８（ｂ））。スタンパ３の下面には中央部で深くなった凹状パターンが形成されているので、犠牲層４にスタンパ３の凹状パターンが転写される結果、基板１の表面には両端部で厚みが薄く、中央部で厚みの厚い犠牲層４が形成される。

ついで、犠牲層４の上に下クラッド層５を形成し、下クラッド層５の上面に長さ方向に沿って凹溝１４を設ける（図８（ｃ））。そして、凹溝１４内にコア用樹脂を充填させて凹溝１４内にコア６を形成する（図８（ｄ））。さらに、下クラッド層５の上面に上クラッド層９を形成する（図８（ｅ））。

こうして犠牲層４の上にフィルム光導波路１０が製作されたら、犠牲層４を水又は温水に溶解させることにより、基板１をフィルム光導波路１０から剥離させ、フィルム光導波路１０を得る（図８（ｆ））。

図９は上記のようにして作製されたフィルム光導波路１０を示す斜視図である。このフィルム光導波路１０にあっては、コア６の長手方向における両端部で厚みが大きくなっており、両端部間の中央部では厚みが薄くなっている。よって、フィルム光導波路１０の両端部は強度が高く保持し易くなっているので、その両端部を実装基板などに固定ないし接続する際に取り扱い易くなっている。また、フィルム光導波路１０の中央部は、厚みが薄くなっていて柔軟性を有しているので、フィルム光導波路１０を小さな曲率半径で曲げることができ、狭い配線スペースなどにも容易に配線することができる。中央部ではフィルム光導波路１０を屈曲させ易くなっている。

図１０は本発明の実施例７によるフィルム光導波路の製造方法を説明する概略図である。図１０（ａ）〜（ｆ）は製造工程を順次表わしており、向かって左列の図はコアの長手方向と平行な断面を表わし、向かって右列の図はコアの長手方向に垂直な断面を表わしている。

この実施例では、基板１の上に水溶性ポリマーを塗布した後、スタンパ２０で水溶性ポリマーを押圧して水溶性ポリマーを硬化させ、水溶性ポリマーで犠牲層４を形成している（図１０（ａ））。スタンパ２０の下面にはＶ溝状のパターン２１が互いに平行に凹設されているので、犠牲層４にスタンパ２０のパターン２１が転写される結果、犠牲層４の上面には断面三角形状の凸部２２が互いに平行に形成される。

ついで、犠牲層４の上に下クラッド層５を形成し、下クラッド層５の上面に長さ方向に沿って凹溝１４を設ける（図１０（ｂ））。そして、凹溝１４内にコア用樹脂を充填させて凹溝１４内にコア６を形成する（図１０（ｃ））。さらに、下クラッド層５の上面に上クラッド層９を形成する（図１０（ｄ））。

こうして犠牲層４の上にフィルム光導波路１０が製作されたら、犠牲層４を水又は温水に溶解させることにより、基板１をフィルム光導波路１０から剥離させ、フィルム光導波路１０を得る（図１０（ｅ））。

図１１は上記のようにして作製されたフィルム光導波路１０を示す側面図である。このフィルム光導波路１０の下クラッド層５にあっては、犠牲層４の凸部２２によってＶ溝２３が形成されている。Ｖ溝２３は、コア６の長手方向と直交する方向で下クラッド層５の全幅にわたって形成されており、かつ、コア６の長手方向に沿って所定ピッチ毎に複数本形成されている。よって、このフィルム光導波路１０にあっては、上クラッド層９を内側にして湾曲させ易くなっている。また、このＶ溝２３の密度を大きくすれば、より小さな曲率半径でフィルム光導波路１０を湾曲させることが可能になる。ただし、コア６の長手方向における両端部ではＶ溝２３は設けられておらず、フィルム光導波路１０の両端部の強度を大きくしてハンドリングを容易にしている。しかし、フィルム光導波路１０の両端部の強度が必要でないときは、両端部にもＶ溝２３が設けられていてもよい。また、図１０及び図１１では、コア６の長手方向と直交する方向に沿って下クラッド層５に形成される凹条としてＶ溝２３を示したが、凹条としてはＶ溝２３である必要はなく、断面円弧状の溝や角溝など下クラッド層５の厚みが薄くなるような形状であればよい。

図１２は本発明の実施例８によるフィルム光導波路の製造方法を説明する概略図である。この実施例では、基板１の上に水溶性ポリマーを塗布した後、スタンパで水溶性ポリマーを押圧して水溶性ポリマーを硬化させ、水溶性ポリマーで犠牲層４を形成している（図１２（ａ））。犠牲層４の上面にはコアサイズ断面の角棒状をした凸部２４が長さ方向に沿って形成されている。

ついで、犠牲層４の上にクラッド層２５を形成する。さらに、クラッド層２５の上面には、凸部２４と対向させるようにして、長さ方向に延びた凹溝２６が形成される（図１２（ｂ））。そして、凹溝２６内にコア用樹脂を充填させてコア２７を形成する（図１２（ｃ））。

この後、犠牲層４を水又は温水に溶解させることにより、基板１をクラッド層２５から剥離させる。このクラッド層２５では、上面にコア２７が設けられており、下面には犠牲層４の凸部２４によって凹溝２８が形成されている（図１２（ｄ））。ついで、下面の凹溝２８内にコア用樹脂を充填させてコア２９を形成し、フィルム光導波路１０を得る（図１２（ｅ）。

こうして得られた図１２（ｅ）のようなフィルム光導波路１０では、厚みの薄いクラッド層２５の両面にコア２７、２８が形成されるので、コア間隔の狭いフィルム光導波路１０を製作することができる。

（ａ）〜（ｉ）は、本発明の実施例１による、ポリマーを犠牲層に用いた複製工法によるフィルム光導波路の製造方法を説明する図である。 （ａ）〜（ｇ）は、本発明の実施例２によるフィルム光導波路の製造方法を説明する図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施例３によるフィルム光導波路の製造方法を説明する図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施例４によるフィルム光導波路の製造方法を説明する図である。 （ａ）〜（ｅ）は、実施例４の変形例を示す図である。 （ａ）〜（ｇ）は、本発明の実施例５によるフィルム光導波路の製造方法を説明する図である。 （ａ）〜（ｆ）は、実施例５の変形例を示す図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施例６によるフィルム光導波路の製造方法を説明する概略図であって、向かって左列の図はコアの長手方向と平行な断面を表わし、向かって右列の図はコアの長手方向に垂直な断面を表わす。 同上の製造方法により製造されたフィルム光導波路の斜視図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施例７によるフィルム光導波路の製造方法を説明する概略図であって、向かって左列の図はコアの長手方向と平行な断面を表わし、向かって右列の図はコアの長手方向に垂直な断面を表わす。 同上の製造方法により製造されたフィルム光導波路の側面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施例８によるフィルム光導波路の製造方法を説明する概略図である。

符号の説明

１ 基板
２ 水溶性ポリマー
３ スタンパ
４ 犠牲層
５ 下クラッド層
６ コア
６Ａ コア層
７ レジスト
９ 上クラッド層
１０ フィルム光導波路
１０Ａ フィルム光導波路用基材
１１ クラッド用樹脂
１２ スタンパ
１３ 凸部
１４ 凹溝
１５ 基板
１６ 犠牲層
１７ スタンパ
１８ ポリマー接着剤

Claims (12)

1. 基板の表面に、スタンパを押圧させることによって賦形された犠牲層を形成する工程と、
   前記犠牲層の表面にフィルム光導波路を形成する工程と、
   前記犠牲層を溶解させることにより前記基板を前記フィルム光導波路から剥離させる工程と、
   を有するフィルム光導波路の製造方法。
2. 前記犠牲層を形成する工程においては、
   前記基板の表面に樹脂材料を塗布し、前記スタンパにより樹脂材料を押圧して賦形し、ついで樹脂材料を硬化させて犠牲層を形成することを特徴とする、請求項１に記載のフィルム光導波路の製造方法。
3. 前記犠牲層を形成するための樹脂材料として水溶性樹脂を用いることを特徴とする、請求項１に記載のフィルム光導波路の製造方法。
4. 前記犠牲層を形成する工程において用いられるスタンパに、凹状又は凸状のパターンが形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のフィルム光導波路の製造方法。
5. 前記フィルム光導波路を形成する工程においては、
   前記犠牲層の表面に塗布されたクラッド用樹脂をスタンパで押圧することによって一方のクラッド層を形成し、当該クラッド層の表面に、コアを介在させて他方のクラッド層を形成することを特徴とする、請求項１に記載のフィルム光導波路の製造方法。
6. 前記基板とは別な基板の表面に、スタンパを押圧させることによって賦形された第２犠牲層を形成する工程を有し、
   前記フィルム光導波路を形成する工程においては、
   前記犠牲層の表面に塗布されたクラッド用樹脂をスタンパで押圧することによって一方のクラッド層を形成し、
   前記第２犠牲層の表面に塗布されたクラッド用樹脂をスタンパで押圧することによって他方のクラッド層を形成し、
   ２つの前記クラッド層のうちいずれか一方にコアを設け、
   前記一方のクラッド層と前記他方のクラッド層を、前記コアよりも低屈折率の樹脂により接合することを特徴とする、請求項１に記載のフィルム光導波路の製造方法。
7. 前記基板とは別な基板の表面に、スタンパを押圧させることによって賦形された第２犠牲層を形成する工程を有し、
   前記フィルム光導波路を形成する工程においては、
   前記犠牲層の表面に塗布されたクラッド用樹脂をスタンパで押圧することによって一方のクラッド層を形成し、
   前記第２犠牲層の表面に塗布されたクラッド用樹脂をスタンパで押圧することによって他方のクラッド層を形成し、
   ２つの前記クラッド層のうちいずれか一方の表面に凹溝を設け、
   クラッド用樹脂よりも高屈折率の樹脂を前記凹溝に充填してコアを形成するとともに、同じ樹脂により前記一方のクラッド層と前記他方のクラッド層を接合することを特徴とする、請求項１に記載のフィルム光導波路の製造方法。
8. 基板の表面に、スタンパを押圧させることによって犠牲層を形成し、前記犠牲層の表面に、外周部の厚みが薄い複数個のフィルム光導波路を形成し、前記犠牲層を溶解させることにより前記基板を前記フィルム光導波路から剥離させることによって製造されたフィルム光導波路用基材。
9. 請求項８に記載のフィルム光導波路用基材を、フィルム光導波路の外周部の厚みが薄い領域を裁断することにより切り出されたフィルム光導波路。
10. 基板の表面に、スタンパを押圧させることによって犠牲層を形成し、前記犠牲層の表面にフィルム光導波路を形成し、前記犠牲層を溶解させることにより前記基板を前記フィルム光導波路から剥離させることによって製造されたフィルム光導波路であって、
    コアの端部が位置する領域における厚みが他領域における厚みよりも大きくなっていることを特徴とするフィルム光導波路。
11. 基板の表面に、スタンパを押圧させることによって犠牲層を形成し、前記犠牲層の表面にフィルム光導波路を形成し、前記犠牲層を溶解させることにより前記基板を前記フィルム光導波路から剥離させることによって製造されたフィルム光導波路であって、
    クラッド層の表面に、コアの長手方向と直交する方向に延びた凹条が形成されていることを特徴とするフィルム光導波路。
12. 基板の表面に、スタンパを押圧させることによって犠牲層を形成し、前記犠牲層の表面にフィルム光導波路を形成し、前記犠牲層を溶解させることにより前記基板を前記フィルム光導波路から剥離させることによって製造されたフィルム光導波路であって、
    クラッド層の両面に凹溝が形成され、両面の凹溝にコアが形成されていることを特徴とするフィルム光導波路。

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