JP2010002724A - 光導波路フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】多心光コネクタとの光接続損失を抑制し得る光導波路フィルムを提供する。
【解決手段】光導波路フィルムは、同一層内にＸ方向に沿って並列に配設された複数のコア部９４Ａ〜９４Ｈと、これらコア部９４Ａ〜９４Ｈの各々の側面を覆い、かつコア部９４Ａ〜９４Ｈよりも低い光屈折率を有する樹脂からなるクラッド部９５とを備える。この光導波路フィルム１０では、コア部９４Ａ〜９４ＨのうちＸ方向と直交するＹ方向に隣り合うコア部間の間隔が光導波路領域全体の中の少なくとも一部の領域でＸ方向に沿って変化している。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の光導波路を有する光導波路フィルムおよびその関連技術に関する。

近年の光伝送モジュールの機器には、伝送速度の高速化と光配線の高密度化が要求されている。これに伴い、低い光損失と高い信頼性を有するマルチチャンネル型の光伝送モジュールが求められている。近年、高密度実装や高い汎用性を持つ光導波路として、高屈曲性を有するフレキシブルなフィルム状の光導波路（以下、「光導波路フィルム」と呼ぶ。）が研究開発されている。光導波路フィルムに関する先行技術は、たとえば、特許文献１（特開２００６−２３３８５号公報）や特許文献２（特開２００７−８４７６５号公報）に開示されている。
特開２００６−２３３８５号公報 特開２００７−８４７６５号公報

ＭＰＯコネクタ（JIS C 5982）などの多心光コネクタに従来のマルチチャンネル型の光導波路フィルムを光学的に接続すると、光接続損失が大きいという問題がある。光導波路フィルムはポリマー材料を用いて成形される。この成形工程で光導波路フィルムは収縮するので、光導波路フィルムを構成する光導波路間のピッチ（間隔）もその成形工程で収縮することになる。光導波路フィルムの収縮率を正確に制御することは難しく、正確に予測することも難しい。それ故、多心光コネクタにマルチチャンネル型の光導波路フィルムを接続したときに、多心光コネクタを構成する光ファイバコアと光導波路フィルムの光導波路との間で位置ズレが生じ、これが光接続損失を大きくすると考えられる。

図１は、マルチチャンネル型光導波路フィルム２００のコア部２０１と多心光コネクタ１００Ａ，１００Ｂの光ファイバコア１０１Ａ，１０１Ｂとの間の位置関係を概略的に示す図である。図１に示されるように、成形工程での光導波路フィルム２００の収縮率が大きいと、光ファイバコア１０１Ａとコア部２０１との位置ズレが大きい。これにより、多心光コネクタ１００Ａと光導波路フィルム２００との間の光結合損失が大きくなるだけでなく、或るチャンネルのコア部２０１を伝搬する光信号が接続部で隣のチャンネルの光ファイバコア１０１Ａに漏れたり、逆に、或るチャンネルの光ファイバコア１０１Ａを伝搬する光信号が接続部で隣のチャンネルのコア部２０１に漏れたりするおそれがある。

上記に鑑みて本発明は、光導波路間のピッチがポリマー材料の収縮により不定であっても、多心光コネクタとの光接続損失を抑制し得る構造を持つ光導波路フィルムを提供するものである。

本発明によれば、同一層内に第１の方向に沿って並列に配設された複数のコア部と、前記各コア部の側面を覆い、かつ前記コア部よりも低い光屈折率を有する樹脂からなるクラッド部と、を備えた光導波路フィルムが提供される。この光導波路フィルムでは、前記複数のコア部のうち前記第１の方向と直交する第２の方向に隣り合うコア部間の間隔が、光導波路領域全体の中の少なくとも一部の領域で前記第１の方向に沿って変化している。

前述の通り、本発明による光導波路フィルムは、第１の方向のいずれの位置においても、コア部間の間隔が第１の方向に沿って変化する構造を有している。それ故、多心光コネクタの光ファイバコアの間隔に適合するように、所望の位置でこの光導波路フィルムを切断して所望の導波路間隔を持つ光入射端面および光出射端面を形成することが可能である。よって、光導波路フィルムが収縮して導波路間隔が予測不能に変化したとしても、多心光コネクタとの光接続損失の小さな光導波路フィルムを容易に作製することができる。

前記複数のコア部がＮ本（Ｎは３以上の整数）のコア部からなるように光導波路フィルムを設計する場合には、前記Ｎ本のコア部のうち前記第１の方向と直交する第２の方向に隣り合うコア部間の間隔がＮ−１個存在する。かかる場合、これらＮ−１個の間隔の比率を前記光導波路領域全体で一定とするように設計する。これにより、多心光コネクタが３本以上の光ファイバコアを有する場合でも、光導波路フィルムを所望の位置で切断して、多心光コネクタの光ファイバコアの間隔に適合する導波路間隔を持つ光入射端面および光出射端面を形成することが可能となる。

本発明によれば、多心光コネクタとの光接続損失を抑制し得る構造を持つ光導波路フィルムを提供することができる。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（光導波路フィルムの構造）
図２は、本発明に係る一実施形態の光導波路フィルム１０の上面を示す概略図である。この光導波路フィルム１０は、複数の光導波路領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、これら光導波路領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに沿って形成されたアライメントパターン１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとを含む。これら光導波路領域１１Ａ〜１１Ｃの各々は、同一層内にＸ方向に沿って並列に配設された複数のコア部と、これらコア部の各々の側面を覆い、かつコア部よりも低い光屈折率を有する樹脂からなるクラッド部とを備えている。

各光導波路領域において、Ｘ方向と直交するＹ方向に隣り合うコア部間の間隔は、当該光導波路領域全体の中の少なくとも一部の領域でＸ方向に沿って変化するように設計されている。各光導波路領域がＮ本（Ｎは３以上の整数）のコア部を含む場合、これらＮ本のコア部のうちＸ方向と直交するＹ方向に隣り合うコア部間の間隔はＮ−１個存在する。これらＮ−１個の間隔の比率は各光導波路領域全体で一定であり、かつ、当該間隔が各光導波路領域全体の中の少なくとも一部の領域でＸ方向に沿って変化するように導波路領域１１Ａ〜１１Ｃが設計される。たとえば、後述するように、光導波路領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの各々において、これらコア部は、いずれも、Ｘ方向と直交するＹ方向に等間隔で配設することができる。各間隔は、たとえば、Ｘ方向の座標位置に関する連続関数の値となるように設計することができる。連続関数としては、たとえば、三角関数、多項式またはスプライン関数が挙げられる。

アライメントパターン１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、光導波路領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを区画するとともに、切断により光導波路領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを分離する際の基準線として使用される。ユーザは、この光導波路フィルム１０をアライメントパターン１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに沿って切断することにより光導波路領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを分断し、分断された光導波路領域１１Ａ〜１１Ｃの各々を、多心光コネクタ（図示せず）に接続すべき光導波路フィルムとして使用することができる。

また、アライメントパターン１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、それぞれ、アライメントマーク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを有する。これらアライメントマーク１３Ａ〜１３Ｃは、多心光コネクタの光ファイバコア（図示せず）の間隔に合わせて光導波路領域１１Ａ，１１Ｂ，１１ＣをＹ方向に切断する際の基準マークとして使用される。

図３は、光導波路領域１１Ａに形成された光導波路パターンの一例を示す上面図である。図３に示されるように、光導波路領域１１Ａは、Ｘ方向に沿って並列に配設された複数のコア部９４Ａ，９４Ｂ，９４Ｃ，９４Ｄ，９４Ｅ，９４Ｆ，９４Ｇ，９４Ｈを含む。これらコア部９４Ａ〜９４Ｈの各々の側面は、当該コア部９４Ａ〜９４Ｈよりも低い光屈折率を有する樹脂からなるクラッド部９５で覆われている。

コア部９４Ａ〜９４Ｈは、Ｘ方向に対して垂直なＹ方向に数十μｍ〜数百μｍの等間隔で配設されている。また、これらコア部９４Ａ〜９４Ｈのうち任意の隣り合うコア部間のＹ方向間隔（以下、「導波路間隔」と呼ぶ。）は、Ｘ方向に沿って周期ＣＬで周期的に変化するように設計されている。

また、光導波路領域１１Ａの全体に亘って、Ｘ方向に対するコア部９４Ａ〜９４Ｈの光路の傾斜角度は、Ｘ方向に沿って連続的に変化するように設計されている。すなわち、当該傾斜角度がＸ方向に沿って連続的に変化することにより、コア部９４Ａ〜９４Ｈは鋭い曲率の屈曲部位を持たないので、コア部９４Ａ〜９４Ｈの光伝搬損失を抑制することができる。

アライメントパターン１２Ａは、Ｘ方向に沿って配列する複数のアライメントマーク１３Ａを含む。また、各アライメントマーク１３Ａは、当該各アライメントマーク１３Ａの位置におけるコア部間の間隔を把握するためのマークである。当該間隔とアライメントマーク１３Ａの位置とを正確に対応させるために、アライメントマーク１３Ａは、コア部９４Ａ〜９４Ｈと同じ層内に形成され、かつ同じ樹脂材料で構成されることが望ましい。

図４は、光導波路領域１１Ａに形成され得る光導波路パターンの他の例を示す図である。図４に示す光導波路フィルム１０は、Ｘ方向に沿って並列に配設された複数のコア部９４Ａ，９４Ｂ，９４Ｃ，９４Ｄ，９４Ｅ，９４Ｆ，９４Ｇ，９４Ｈを含む。これらコア部９４Ａ〜９４Ｈの各々の側面は、当該コア部９４Ａ〜９４Ｈよりも低い光屈折率を有する樹脂からなるクラッド部９５で覆われている。

図４に示すコア部９４Ａ〜９４Ｈは、Ｘ方向に対して垂直なＹ方向に数十μｍ〜数百μｍの等間隔で配設されている。また、これらコア部９４Ａ〜９４Ｈのうち任意の隣り合うコア部間のＹ方向間隔（導波路間隔）は、Ｘ方向中心部付近では一定である。これに対して、Ｘ方向両端部付近においては、導波路間隔は、両端部に向かうにつれて拡大するように設計されている。また、Ｘ方向両端部付近では、Ｘ方向に対するコア部９４Ａ〜９４Ｈの光路の傾斜角度が、Ｘ方向に沿って連続的に変化するように設計されている。これにより、コア部９４Ａ〜９４Ｈの光伝搬損失が最小限となるように抑制される。

図３に示したアライメントパターン１２Ａと同様に、図４に示すアライメントパターン１２Ａは、Ｘ方向に沿って配列する複数のアライメントマーク１３Ａを含む。また、図４の各アライメントマーク１３Ａは、当該各アライメントマーク１３Ａに対応する位置におけるコア部間の間隔を把握するためのマークである。ユーザは、アライメントマーク１３Ａの位置を基準にして光導波路領域１１ＡをＹ方向に切断することで、所望の導波路間隔を持つ光入射端面または光出射端面を形成することができる。

このように形成された光入射端面または光出射端面と多心光コネクタとの間の光接続損失を低い量に抑える観点からは、Ｘ方向に対するコア部９４Ａ〜９４Ｈの光路の傾斜角度を１°以下の範囲内にすることが好ましく、特に０．０１°以上０．５°以下の範囲内にすることが望ましい。図３に示したコア部９４Ａ〜９４Ｈの光路のＸ方向に対する傾斜角度についても同様である。

図５（Ａ）〜（Ｃ）は、光導波路とアラインメントマーク１３Ａ，１３Ｂとの間の関係を示す図である。図５（Ｃ）は、光導波路フィルムのコア層９３の一部上面を示し、図５（Ａ）は、図５（Ｃ）のＡ１−Ａ２線に沿った光導波路フィルム１０の断面を示し、図５（Ｂ）は、図５（Ｃ）のＢ１−Ｂ２線に沿った光導波路フィルム１０の断面を示している。

図５（Ａ）に示されるように、光導波路フィルム１０は、下部クラッド層９１と上部クラッド層９２とで挟まれたコア層９３を有する。コア層９３は、複数のチャンネルをそれぞれ構成するコア部９４Ａ〜９４Ｈを有する。これらコア部９４Ａ〜９４Ｈの各々は、クラッド部９５，９５によって水平方向に閉じ込まれている。更に、このコア層９３には、Ｘ方向に伸長する一対のダイシングライン（ライン状パターン）１２１Ａ，１２２Ａが形成され、アライメントパターン１２Ａを構成している。また、このコア層９３には、Ｘ方向に伸長する一対のダイシングライン（ライン状パターン）１２１Ｂ，１２２Ｂも形成され、アライメントパターン１２Ｂを構成している。これらダイシングライン１２１Ａ，１２２Ａ，１２１Ｂ，１２２Ｂは、コア部９４Ａ〜９４Ｈと同じ樹脂材料で構成され、コア部９４Ａ〜９４Ｈと同じ製造工程で形成される。

一対のダイシングライン１２１Ａ，１２２Ａの間には、Ｙ方向に配列された複数のアライメントマーク１３Ａが形成されている。一対のダイシングライン１２１Ｂ，１２２Ｂの間にも、Ｙ方向に配列された複数のアライメントマーク１３Ｂが形成されている。これらアライメントマーク１３Ａ，１３Ｂは、コア部９４Ａ〜９４Ｈと同じ樹脂材料で構成され、コア部９４Ａ〜９４Ｈと同じ製造工程で形成される。なお、図５に示したように、アライメントマーク１３Ａは、ダイシングライン１２１Ａ，１２２Ａと分離し、アライメントマーク１３Ｂは、ダイシングライン１２１Ｂ，１２２Ｂと分離しているが、これに限定されるものではない。アライメントマーク１３Ａがダイシングライン１２１Ａ，１２２Ａの一方または双方と連続し、アライメントマーク１３Ｂがダイシングライン１２１Ｂ，１２２Ｂの一方または双方と連続する形態もあり得る。

ユーザは、アライメントマーク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの位置を基準にして、多心光コネクタの光ファイバコアの間隔とほぼ一致する導波路間隔に対応する位置を目測で見つけ、この位置で光導波路領域１１Ａ，１１Ｂ，１１ＣをＹ方向に切断することで、所望の導波路間隔（隣り合うコア部の中心間隔）を持つ光入射端面または光出射端面を形成することができる。

ここで、必ずしも、３系列のアライメントマーク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの位置を基準にして光導波路フィルム１０を切断する必要は無い。アライメントマーク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃのうちの１系列または２系列のアライメントマークの位置を基準にして光導波路フィルム１０を切断してもよい。

あるいは、図２に示したアライメントパターン１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの位置を目視で測定または装置で自動的に測定し、この測定結果に基づいて光導波路フィルム１０のＹ方向の収縮率を算出することができる。この収縮率を光導波路フィルム１０のＸ方向の収縮率とみなしてもよい。光導波路フィルム１０のＸ方向の収縮率を正確に算出したい場合には、アライメントマーク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの位置の測定結果に基づいてＸ方向の収縮率を算出することができる。ユーザまたはダイシング装置は、算出された収縮率に基づいて、多心光コネクタの光ファイバコアの間隔と適合するアライメントマーク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの位置を決定し、この位置で光導波路領域１１Ａ，１１Ｂ，１１ＣをＹ方向に切断することができる。

上記の通り、本実施形態の光導波路フィルム１０のコア部の光導波路パターンは、多心光コネクタの光ファイバコアの間隔に適合するように、所望の位置で光導波路領域１１Ａ〜１１ＣをＹ方向に切断して所望の導波路間隔を持つ光入射端面および光出射端面を形成し得る構造を有する。このため、光導波路フィルム１０が収縮したとしても、多心光コネクタとの光接続損失の小さな光導波路フィルムを容易に作製することが可能である。

また、コア部間の間隔に対応するアライメントマーク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが設けられているので、これらアライメントマーク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃに基づいて光導波路フィルム１０の収縮率を正確に把握することができる。よって、アライメントマーク１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの位置を基準として、多心光コネクタの光ファイバコアの間隔に適合した光導波路フィルムを容易に作製することができる。

次に、光導波路フィルム１０の各種製造方法について説明する。以下に説明する製造方法は、特開２００６−３２３３１８号公報に記載されたものと同じである。

（光導波路フィルムの製造方法）
図６（Ａ）〜（Ｂ）、図７、図８、図９および図１０（Ａ）〜（Ｂ）を参照しつつ上記光導波路フィルム１０の製造方法を説明する。図６（Ａ）〜（Ｂ）、図７、図８、図９および図１０（Ａ）〜（Ｂ）は、光導波路フィルム１０の製造工程例を模式的に示す断面図である。

図６（Ａ）および（Ｂ）を参照すると、まず、支持基板９５１上に、層９１０を形成する。層９１０は、コア層形成用材料（ワニス）９００を塗布し硬化（固化）させる方法により形成される。

具体的には、層９１０は、支持基板９５１上にコア層形成用材料９００を塗布して液状被膜を形成した後、この支持基板９５１を換気されたレベルテーブルに置いて、液状被膜表面の不均一な部分を水平化するとともに、溶媒を蒸発（脱溶媒）することにより形成する。層９１０を塗布法で形成する場合、たとえば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法の方法が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。支持基板９５１には、たとえば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、石英基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが用いられる。

コア層形成用材料９００は、ポリマー９１５と、添加剤９２０（本実施形態では、少なくともモノマー、助触媒および触媒前駆体を含む）とで構成される光誘発熱現像性材料（ＰＩＴＤＭ）を含有し、活性放射線の照射および加熱により、ポリマー９１５中において、モノマーの反応が生じる材料である。

そして、得られた層９１０中では、ポリマー（マトリックス）９１５は、いずれも、実質的に一様かつランダムに分配され、添加剤９２０は、ポリマー９１５内に実質的に一様かつランダムに分散されている。これにより、層９１０中には、添加剤９２０が実質的に一様かつ任意に分散されている。このような層９１０の平均厚さは、形成すべきコア層９３の厚さに応じて適宜設定され、特に限定されないが、５〜２００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、１５〜６５μｍ程度であるのがさらに好ましい。

ポリマー９１５には、透明性が十分に高く（無色透明であり）、かつ、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中で後述するようにモノマーが反応（重合反応や架橋反応）可能であり、モノマーが重合した後においても、十分な透明性を有するものが好適に用いられる。ここで、「相溶性を有する」とは、モノマーが少なくとも混和して、コア層形成用材料９００中や層９１０中においてポリマー９１５と相分離を起こさないことを言う。

このようなポリマー９１５としては、たとえば、ノルボルネン系樹脂やベンゾシクロブテン系樹脂の環状オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾールが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体など）用いることができる。これらの中でも、特に、ノルボルネン系樹脂（ノルボルネン系ポリマー）を主とするものが好ましい。ポリマー９１５としてノルボルネン系ポリマーを用いることにより、優れた光伝送性能や耐熱性を有するコア層９３を得ることができる。

また、ノルボルネン系ポリマーは、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化を生じ難いコア層９３を得ることができる。

ノルボルネン系ポリマーとしては、単独の繰り返し単位を有するもの（ホモポリマー）、２つ以上のノルボルネン系繰り返し単位を有するもの（コポリマー）のいずれであってもよい。

このようなノルボルネン系ポリマーとしては、たとえば、（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体、（２）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、（３）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体のような付加重合体、（４）ノルボルネン型モノマーの開環（共）重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（５）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（６）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加したポリマーのような開環重合体が挙げられる。これらの重合体としては、たとえば、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体が挙げられる。

これらのノルボルネン系ポリマーは、たとえば、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、ＲＯＭＰと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤（たとえば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤）を用いた重合などの、公知のすべての重合方法で得ることができる。

比較的高い屈折率を有するノルボルネン系ポリマーとしては、アラルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。かかるノルボルネン系ポリマーは、特に高い屈折率を有する。

アラルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアラルキル基（アリールアルキル基）としては、たとえば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、ナフチルエチル基、ナフチルプロピル基、フルオレニルエチル基、フルオレニルプロピル基が挙げられるが、ベンジル基やフェニルエチル基が特に好ましい。
かかる繰り返し単位を有するノルボルネン系ポリマーは、極めて高い屈折率を有するものであることから好ましい。

また、ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、柔軟性が高いため、かかるノルボルネン系ポリマーを用いることにより、光導波路９に高いフレキシビリティ（可撓性）を付与することができる。

アルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアルキル基としては、たとえば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基が挙げられるが、ヘキシル基が特に好ましい。なお、これらのアルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。

ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系ポリマー全体の屈折率が低下するのを防止し、かつ、高い柔軟性を保持することができる。

ここで、光導波路９は、たとえば、６００〜１５５０ｎｍ程度の波長領域の光を使用したデータ通信において好適に使用されるが、ヘキシル（アルキル）ノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、前述したような波長領域（特に、８５０ｎｍ付近の波長領域）の光に対する透過率が優れることから好ましい。

このようなノルボルネン系ポリマーの好ましい具体例としては、ヘキシルノルボルネンのホモポリマー、フェニルエチルノルボルネンのホモポリマー、ベンジルノルボルネンのホモポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとベンジルノルボルネンとのコポリマーが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本実施形態のコア層形成用材料９００は、添加剤９２０として、モノマー、助触媒（第１の物質）および触媒前駆体（第２の物質）を含んでいる。

モノマーは、後述する活性放射線に照射により、活性放射線の照射領域において反応して反応物を形成し、この反応物の存在により、層９１０において照射領域と、活性放射線の未照射領域とにおいて、屈折率差を生じさせ得るような化合物である。

ここで、この反応物としては、モノマーがポリマー（マトリックス）９１５中で重合して形成されたポリマー（重合体）、ポリマー９１５同士を架橋する架橋構造、および、ポリマー９１５に重合してポリマー９１５から分岐した分岐構造（ブランチポリマーや側鎖（ペンダントグループ））のうちの少なくとも１つが挙げられる。

ここで、層９１０において、照射領域の屈折率が高くなることが望まれる場合には、比較的低い屈折率を有するポリマー９１５と、このポリマー９１５に対して高い屈折率を有するモノマーとが組み合わせて使用され、照射領域の屈折率が低くなることが望まれる場合には、比較的高い屈折率を有するポリマー９１５と、このポリマー９１５に対して低い屈折率を有するモノマーとが組み合わせて使用される。なお、屈折率が「高い」または「低い」とは、屈折率の絶対値を意味するものではなく、ある材料同士の相対的な関係を意味する。

そして、モノマーの反応（反応物の生成）により、層９１０において照射領域の屈折率が低下する場合、当該部分がクラッド部９５となり、照射領域の屈折率が上昇する場合、当該部分がコア部９４となる。

このようなモノマーとしては、重合可能な部位を有する化合物であればよく、特に限定されないが、たとえば、ノルボルネン系モノマー、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、スチレン系モノマーが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

これらの中でも、モノマーとしては、ノルボルネン系モノマーを用いるのが好ましい。ノルボルネン系モノマーを用いることにより、光伝送性能に優れ、かつ、耐熱性および柔軟性に優れるコア層９３が得られる。

また、モノマーには、上記のモノマーに代えて、または、上記のモノマーとともに架橋性モノマー（架橋剤）を用いることもできる。この架橋性モノマーは、後述する触媒前駆体の存在下で、架橋反応を生じ得る化合物である。

架橋性モノマーを用いることにより、次のような利点がある。すなわち、架橋性モノマーは、より速く重合するので、コア層９３の形成に要する時間を短縮することができる。また、架橋性モノマーは、加熱しても蒸発し難くいので、蒸気圧の上昇を抑えることができる。さらに、架橋性モノマーは、耐熱性に優れるため、コア層９３の耐熱性を向上させることができる。
架橋性ノルボルネン系モノマーとしては、連続多環環系（fused multicyclic ring systems）の化合物と、連結多環環系（linked multicyclic ring systems）の化合物とがある。
各種の架橋性ノルボルネン系モノマーの中でも、特に、ジメチルビス（ノルボルネンメトキシ）シラン（ＳｉＸ）が好ましい。ＳｉＸは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位および／またはアラルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーに対して十分に低い屈折率を有する。このため、後述する活性放射線を照射する照射領域の屈折率を確実に低くして、クラッド部９５とすることができる。また、コア部９４とクラッド部９５との間における屈折率差を大きくすることができ、コア層９３の特性（光伝送性能）の向上を図ることができる。

なお、以上のようなモノマーは、単独または任意に組み合わせて用いるようにしてもよい。

触媒前駆体（第２の物質）は、前記のモノマーの反応（たとえば、重合反応、架橋反応）を開始させ得る物質であり、後述する活性放射線の照射により活性化した助触媒（第１の物質）の作用により、活性化温度が変化する物質である。

この触媒前駆体（プロカタリスト：procatalyst）としては、活性放射線の照射に伴って活性化温度が変化（上昇または低下）するものであれば、いかなる化合物を用いてもよいが、特に、活性放射線の照射に伴って活性化温度が低下するものが好ましい。これにより、比較的低温による加熱処理でコア層９３を形成することができ、他の層に不要な熱が加わって、光導波路９の特性（光伝送性能）が低下するのを防止することができる。

また、活性化温度が低下した状態（活性潜在状態）において、触媒前駆体としては、その活性化温度が本来の活性化温度よりも１０〜８０℃程度（好ましくは、１０〜５０℃程度）低くなるものが好ましい。これにより、コア部９４とクラッド部９５との間の屈折率差を確実に生じさせることができる。

かかる触媒前駆体としては、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（ｉ−Ｐｒ）_３）_２およびＰｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（Ｃｙ）_３）_２のうちの少なくとも一方を含む（主とする）ものが好適である。
なお、以下では、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（ｉ−Ｐｒ）_３）_２を「Ｐｄ５４５」と、また、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（Ｃｙ）_３）_２を「Ｐｄ７８５」と略すことがある。

助触媒（第１の物質）は、活性放射線の照射によって活性化して、前記の触媒前駆体（プロカタリスト）の活性化温度（モノマーに反応を生じさせる温度）を変化させ得る物質である。

この助触媒（コカタリスト：cocatalyst）としては、活性放射線の照射により、その分子構造が変化（反応または分解）して活性化する化合物であれば、いかなるものでも用いることができるが、特定波長の活性放射線の照射によって分解し、プロトンや他の陽イオンのカチオンと、触媒前駆体の脱離基に置換し得る弱配位アニオン（ＷＣＡ）とを発生する化合物（光開始剤）を含む（主とする）ものが好適に用いられる。

弱配位アニオンとしては、たとえば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸イオン（ＦＡＢＡ⁻）、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン（ＳｂＦ_６ ⁻）が挙げられる。

この助触媒（光酸発生剤または光塩基発生剤）としては、たとえば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸塩やヘキサフルオロアンチモン酸塩の他、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ガリウム酸塩、アルミン酸塩類、アンチモン酸塩類、他のホウ酸塩類、ガリウム酸塩類、カルボラン類、ハロカルボラン類が挙げられる。

コア層形成用材料（ワニス）９００中には、必要に応じて、増感剤を添加するようにしてもよい。
増感剤は、活性放射線に対する助触媒の感度を増大して、助触媒の活性化（反応または分解）に要する時間やエネルギーを減少させる機能や、助触媒の活性化に適する波長に活性放射線の波長を変化させる機能を有するものである。
このような増感剤としては、助触媒の感度や増感剤の吸収のピーク波長に応じて適宜選択され、特に限定されないが、たとえば、９，１０−ジブトキシアントラセン（ＣＡＳ番号第７６２７５−１４−４番）のようなアントラセン類、キサントン類、アントラキノン類、フェナントレン類、クリセン類、ベンツピレン類、フルオラセン類（fluoranthenes）、ルブレン類、ピレン類、インダンスリーン類、チオキサンテン−９−オン類（thioxanthen-9-ones）が挙げられ、これらを単独または混合物として用いられる。

増感剤の具体例としては、２−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、４−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、フェノチアジン（phenothiazine）またはこれらの混合物が挙げられる。

コア層形成用材料９００中の増感剤の含有量は、特に限定されないが、０．０１重量％以上であるのが好ましく、０．５重量％以上であるのがより好ましく、１重量％以上であるのがさらに好ましい。なお、上限値は、５重量％以下であるのが好ましい。

さらに、コア層形成用材料９００中には、酸化防止剤を添加することができる。これにより、望ましくないフリーラジカルの発生や、ポリマー９１５の自然酸化を防止することができる。その結果、得られたコア層９３の特性の向上を図ることができる。

コア層形成用材料（ワニス）９００の調製に用いる溶媒としては、たとえば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）などのエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブなどのセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン、メシチレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドンなどの芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）などのアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタンなどのハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチルなどのエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホランなどの硫黄化合物系溶媒の各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒が挙げられる。

さて、支持基板９５１上に形成された液状被膜中から溶媒を除去（脱溶媒）する方法としては、たとえば、自然乾燥、加熱、減圧下での放置、不活性ガスの吹付け（ブロー）などによる強制乾燥の方法が挙げられる。

以上のようにして、支持基板９５１上には、コア層形成用材料９００のフィルム状の固化物（または硬化物）である層９１０が形成される。このとき、層（ＰＩＴＤＭの乾燥フィルム）９１０は、第１の屈折率（ＲＩ）を有している。この第１の屈折率は、層９１０中に一様に分散（分布）するポリマー９１５およびモノマーの作用による。

次に、図７に示されるように、開口（窓）９３５１が形成されたマスク（マスキング）９３５を用意し、このマスク９３５を介して、層９１０に対して活性放射線９３０を照射する。

以下では、モノマーとして、ポリマー９１５より低い屈折率を有するものを用い、また、触媒前駆体として、活性放射線９３０の照射に伴って活性化温度が低下するものを用いる場合を一例に説明する。すなわち、ここで示す例では、活性放射線９３０の照射領域９２５がクラッド部９５となる。したがって、ここで示す例では、マスク９３５には、形成すべきクラッド部９５のパターンと等価な開口（窓）９３５１が形成される。この開口９３５１は、照射する活性放射線９３０が透過する透過部を形成するものである。

マスク９３５は、予め形成（別途形成）されたもの（例えばプレート状のもの）でも、層９１０上に例えば気相成膜法や塗布法により形成されたものでもよい。

マスク９３５として好ましいものの例としては、石英ガラスやＰＥＴ基材等で作製されたフォトマスク、ステンシルマスク、気相成膜法（蒸着、スパッタリング等）により形成された金属薄膜等が挙げられるが、これらの中でもフォトマスクやステンシルマスクを用いるのが特に好ましい。微細なパターンを精度良く形成することができるとともに、ハンドリングがし易く、生産性の向上に有利であるからである。

また、図７においては、形成すべきクラッド部９５のパターンと等価な開口（窓）９３５１は、活性放射線９３０の未照射領域９４０のパターンに沿ってマスクを部分的に除去したものを示したが、前記石英ガラスやＰＥＴ基材等で作製されたフォトマスクを用いる場合、該フォトマスク上に例えばクロム等の金属による遮蔽材で構成された活性放射線９３０の遮蔽部を設けたものを用いることもできる。このマスクでは、遮蔽部以外の部分が前記窓（透過部）となる。

用いる活性放射線９３０は、助触媒に対して、光化学的な反応（変化）を生じさせ得るものであればよく、たとえば、可視光、紫外光、赤外光、レーザ光の他、電子線やＸ線を用いることもできる。これらの中でも、活性放射線９３０は、助触媒の種類、増感剤を含有する場合には、増感剤の種類等によって適宜選択され、特に限定されないが、波長２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものであるのが好ましい。これにより、助触媒を比較的容易に活性化させることができる。

また、活性放射線９３０の照射量は、０．１〜９Ｊ／ｃｍ^２程度であるのが好ましく、０．２〜６Ｊ／ｃｍ^２程度であるのがより好ましく、０．２〜３Ｊ／ｃｍ^２程度であるのがさらに好ましい。これにより、助触媒を確実に活性化させることができる。

前記マスク９３５の構成材料としては、照射する活性放射線９３０により適宜選定される。具体的には、マスク９３５の構成材料としては、活性放射線９３０を遮光し得る材料とされる。このような特性を有するものであれば、マスク９３５の材料自体は、公知のいずれのものも使用することができる。

マスク９３５を介して、活性放射線９３０を層９１０に照射すると、活性放射線９３０が照射された照射領域９２５内に存在する助触媒（第１の物質：コカタリスト）は、活性放射線９３０の作用により反応（結合）または分解して、カチオン（プロトンまたは他の陽イオン）と、弱配位アニオン（ＷＣＡ）とを遊離（発生）する。

そして、これらのカチオンや弱配位アニオンは、照射領域９２５内に存在する触媒前駆体（第２の物質：プロカタリスト）の分子構造に変化（分解）を生じさせ、これを活性潜在状態（潜在的活性状態）に変化させる。

ここで、活性潜在状態（または潜在的活性状態）の触媒前駆体とは、本来の活性化温度より活性化温度が低下しているが、温度上昇がないと、すなわち、室温程度では、照射領域９２５内においてモノマーの反応を生じさせることができない状態にある触媒前駆体のことを言う。

したがって、活性放射線９３０照射後においても、例えば−４０℃程度で、層９１０を保管すれば、モノマーの反応を生じさせることなく、その状態を維持することができる。このため、活性放射線９３０照射後の層９１０を複数用意しておき、これらに一括して加熱処理を施すことにより、コア層９３を得ることができ、利便性が高い。

なお、活性放射線９３０として、レーザ光のように指向性の高い光を用いる場合には、マスク９３５の使用を省略してもよい。

次に、層９１０に対して加熱処理（第１の加熱処理）を施す。これにより、照射領域９２５内では、活性潜在状態の触媒前駆体が活性化して（活性状態となって）、モノマーの反応（重合反応や架橋反応）が生じる。

そして、モノマーの反応が進行すると、照射領域９２５内におけるモノマー濃度が徐々に低下する。これにより、照射領域９２５と未照射領域９４０との間には、モノマー濃度に差が生じ、これを解消すべく、未照射領域９４０からモノマーが拡散（モノマーディフュージョン）して照射領域９２５に集まってくる。

その結果、照射領域９２５では、モノマーやその反応物（重合体、架橋構造や分岐構造）が増加し、当該領域の屈折率にモノマー由来の構造が大きく影響を及ぼすようになり、第１の屈折率より低い第２の屈折率へと低下する。なお、モノマーの重合体としては、主に付加（共）重合体が生成する。

一方、未照射領域９４０では、当該領域から照射領域９２５にモノマーが拡散することにより、モノマー量が減少するため、当該領域の屈折率にポリマー９１５の影響が大きく現れるようになり、第１の屈折率より高い第３の屈折率へと上昇する。

このようにして、照射領域９２５と未照射領域９４０との間に屈折率差（第２の屈折率＜第３の屈折率）が生じて、図８に示すように、コア部９４（未照射領域９４０）とクラッド部９５（照射領域９２５）とが形成される。

上記加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、３０〜８０℃程度であるのが好ましく、４０〜６０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、照射領域９２５内におけるモノマーの反応がほぼ完了するように設定するのが好ましく、具体的には、０．１〜２時間程度であるのが好ましく、０．１〜１時間程度であるのがより好ましい。

ここで、コア部９４は、その横断面形状が、図示のように、正方形または矩形（長方形）のような四角形に形成されるが、その幅および高さは、それぞれ、好ましくは１〜２００μｍ程度、より好ましくは５〜１００μｍ程度、さらに好ましくは１０〜６０μｍ程度とされる。

次に、層９１０に対して第２の加熱処理を施す（工程［４Ａ］）。これにより、未照射領域９４０および／または照射領域９２５に残存する触媒前駆体を、直接または助触媒の活性化を伴って、活性化させる（活性状態とする）ことにより、各領域９２５、９４０に残存するモノマーを反応させる。

このように、各領域９２５、９４０に残存するモノマーを反応させることにより、得られるコア部９４およびクラッド部９５の安定化を図ることができる。

この第２の加熱処理における加熱温度は、触媒前駆体または助触媒を活性化し得る温度であればよく、特に限定されないが、７０〜１００℃程度であるのが好ましく、８０〜９０℃程度であるのがより好ましい。

また、加熱時間は、０．５〜２時間程度であるのが好ましく、０．５〜１時間程度であるのがより好ましい。

次に、層９１０に対して第３の加熱処理を施す（工程［５Ａ］）。これにより、得られるコア層９３に生じる内部応力の低減や、コア部９４およびクラッド部９５の更なる安定化を図ることができる。

この第３の加熱処理における加熱温度は、第２の加熱処理における加熱温度より２０℃以上高く設定するのが好ましく、具体的には、９０〜１８０℃程度であるのが好ましく、１２０〜１６０℃程度であるのがより好ましい。また、加熱時間は、０．５〜２時間程度であるのが好ましく、０．５〜１時間程度であるのがより好ましい。

以上の工程を経て、コア層９３が得られる。

なお、例えば、第２の加熱処理や第３の加熱処理を施す前の状態で、コア部９４とクラッド部９５との間に十分な屈折率差が得られている場合等には、本工程［５Ａ］や前記工程［４Ａ］を省略してもよい。

次に、図９に示すように、支持基板９５２上に、クラッド層９１（９２）を形成する（工程［６Ａ］）。

クラッド層９１（９２）の形成方法としては、クラッド材を含むワニス（クラッド層形成用材料）を塗布し硬化（固化）させる方法、硬化性を有するモノマー組成物を塗布し硬化（固化）させる方法等、いかなる方法でもよい。

クラッド層９１（９２）を塗布法で形成する場合、例えば、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法等の方法が挙げられる。

支持基板９５２には、支持基板９５１と同様のものを用いることができる。

クラッド層９１（９２）の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体、複合体（積層体）など）用いることができる。

これらのうち、特に耐熱性に優れるという点で、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂、またはそれらを含むもの（主とするもの）を用いるのが好ましく、特に、ノルボルネン系樹脂（ノルボルネン系ポリマー）を主とするものが好ましい。

ノルボルネン系ポリマーは、耐熱性に優れるため、これをクラッド層９１（９２）の構成材料として使用する光導波路９では、光導波路９に導体層を形成する際、導体層を加工して配線を形成する際、光学素子を実装する等に加熱されたとしても、クラッド層９１（９２）が軟化して、変形するのを防止することができる。

また、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化等を生じ難いクラッド層９１（９２）を得ることができる。

また、ノルボルネン系ポリマーまたはその原料であるノルボルネン系モノマーは、比較的安価であり、入手が容易であることからも好ましい。

さらに、クラッド層９１（９２）の材料として、ノルボルネン系ポリマーを主とするものを用いると、曲げ等の変形に対する耐性に優れ、繰り返し湾曲変形した場合でも、クラッド層９１、９２とコア層９３との層間剥離が生じ難く、クラッド層９１、９２の内部にマイクロクラックが発生することも防止される。しかも、コア層９３の構成材料として好適に用いられる材料と同種となるため、コア層９３との密着性がさらに高いものとなり、クラッド層９１（９２）とコア層９３との間での層間剥離を防止することができる。このようなことから、光導波路９の光伝送性能が維持され、耐久性に優れた光導波路９が得られる。

このようなノルボルネン系ポリマーとしては、例えば、（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体、（２）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、（３）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体のような付加重合体、（４）ノルボルネン型モノマーの開環（共）重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（５）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（６）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加したポリマーのような開環重合体が挙げられる。これらの重合体としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体等が挙げられる。

これらのノルボルネン系ポリマーは、例えば、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、ＲＯＭＰと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤（例えば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤）を用いた重合等、公知のすべての重合方法で得ることができる。

これらの中でも、ノルボルネン系ポリマーとしては、付加（共）重合体が好ましい。このものは、透明性、耐熱性および可撓性に富むことからも好ましい。

特に、ノルボルネン系ポリマーは、重合性基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位や、アリール基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。

重合性基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、クラッド層９１（９２）において、ノルボルネン系ポリマーの少なくとも一部のものの重合性基同士を、直接または架橋剤を介して架橋させることができる。また、重合性基の種類、架橋剤の種類、コア層９３に用いるポリマーの種類等によっては、このノルボルネン系ポリマーとコア層９３に用いるポリマーとを架橋させることもできる。換言すれば、かかるノルボルネン系ポリマーは、その少なくとも一部のものが重合性基において架橋しているのが好ましい。

その結果、クラッド層９１（９２）自体の強度や、クラッド層９１（９２）とコア層９３との密着性の更なる向上を図ることができる。

このような重合性基を含むノルボルネンの繰り返し単位としては、エポキシ基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位、（メタ）アクリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位、および、アルコキシシリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位がのうちの少なくとも１種が好適である。これらの重合性基は、各種重合性基の中でも、反応性が高いことから好ましい。

また、このような重合性基を含むノルボルネンの繰り返し単位を、２種以上含むものを用いれば、架橋密度をさらに向上させることができ、前記効果がより顕著となる。

一方、アリール基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、アリール基は、疎水性が極めて高いため、クラッド層９１（９２）の吸水による寸法変化等をより確実に防止することができる。また、アリール基は、脂溶性（親油性）に優れ、前述したようなコア層９３に用いられるポリマーとの親和性が高いため、クラッド層９１（９２）とコア層９３との間での層間剥離をより確実に防止することができ、より耐久性に優れた光導波路９が得られる。

さらに、ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。なお、アルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。

アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系ポリマーは、柔軟性が高くなるため、クラッド層９１、９２に高いフレキシビリティ（可撓性）を付与することができる。

また、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、前述したような波長領域（特に、８５０ｎｍ付近の波長領域）の光に対する透過率が優れることからも好ましい。

なお、クラッド層９１（９２）に用いるノルボルネン系ポリマーは、比較的屈折率の低いものが好適であるのに対して、アリール基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むと、一般に屈折率が高くなる傾向を示すが、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、屈折率の上昇を防止することもできる。
ノルボルネン系ポリマーは、前述した特性に加えて、比較的低い屈折率のものであり、かかるノルボルネン系ポリマーを主材料としてクラッド層９１（９２）を構成することにより、光導波路９の光伝送性能をより向上させることができる。

なお、ノルボルネン系ポリマーが、（メタ）アクリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含む場合、（メタ）アクリル基同士は、加熱により比較的容易に架橋（重合）させることができるが、クラッド層形成用材料中に、ラジカル発生剤を混合することにより、（メタ）アクリル基同士の架橋反応を促進することができる。

ラジカル発生剤としては、例えば、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１，１−ビス（ｔ−ブチルペロキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等が好適に用いられる。

また、ノルボルネン系ポリマーが、エポキシ基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位や、アルコキシシリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含む場合、これらの重合性基同士を直接架橋させるためには、クラッド層形成用材料中に、前述した助触媒と同種の物質（光酸発生剤または光塩基発生剤）を混合しておき、この物質の作用により、エポキシ基やアルコキシシリル基を架橋させればよい。

一方、エポキシ基同士、（メタ）アクリル基同士やアルコキシシリル基同士を架橋剤を介して架橋させるためには、さらに、クラッド層形成用材料中に、架橋剤として、各重合性基に対応する重合性基を少なくとも１つを有する化合物を混合するようにすればよい。

エポキシ基を有する架橋剤としては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（γ−ＧＰＳ）、シリコーンエポキシ樹脂等が好適に用いられる。

（メタ）アクリル基を有する架橋剤としては、例えば、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラントリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカンジメタノールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート等が好適に用いられる。

アルコキシシリル基を有する架橋剤としては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシランのようなシランカップリング剤等が好適に用いられる。

これらの重合性基同士の架橋反応は、本工程［６Ａ］の最終段階で行うようにしてもよいし、次工程［７Ａ］において光導波路９を得た後に行うようにしてもよい。

また、クラッド層形成用材料中には、各種の添加剤を添加（混合）するようにしてもよい。

たとえば、クラッド層形成用材料中には、前記コア層形成用材料で挙げたモノマー、触媒前駆体および助触媒を混合してもよい。これにより、クラッド層９１（９２）中において、前述したのと同様にして、モノマーを反応させて、クラッド層９１（９２）の屈折率を変化させることができる。

特に、モノマーとしては、架橋性モノマーを含むものを用いると、クラッド層９１（９２）において、ノルボルネン系ポリマーの少なくとも一部のものを、架橋性モノマーを介して架橋させることができる。また、架橋剤の種類、コア層９３に用いるポリマーの種類等によっては、このノルボルネン系ポリマーとコア層９３に用いるポリマーとを架橋させることもできる。

また、この場合、クラッド層９１（９２）中において、屈折率の差を設けることが要求されないので、助触媒を省略して、加熱により容易に活性化する触媒前駆体を用いることもできる。

かかる触媒前駆体としては、例えば、［Ｐｄ（ＰＣｙ_３）_２（Ｏ_２ＣＣＨ_３）（ＮＣＣＨ_３）］テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、［２−ｍｅｔｈａｌｌｙｌ Ｐｄ（ＰＣｙ３）２］テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、［Ｐｄ（ＰＣｙ３）２Ｈ（ＮＣＣＨ３）］テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、［Ｐｄ（Ｐ（ｉＰｒ）３）２（ＯＣＯＣＨ３）（ＮＣＣＨ３）］テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート等が挙げられる。

その他の添加剤としては、前述したような酸化防止剤が挙げられる。酸化防止剤を混合することにより、クラッド材（ノルボルネン系ポリマー）の酸化による劣化を防止することができる。

以上のようにして、支持基板９５２上に、クラッド層９１（９２）が形成される。

クラッド層９１、９２の平均厚さは、コア層９３の平均厚さの０．１〜１．５倍程度であるのが好ましく、０．３〜１．２５倍程度であるのがより好ましく、具体的には、クラッド層９１、９２の平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、通常、1〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路９が不要に大型化（圧膜化）するのを防止しつつ、クラッド層としての機能が好適に発揮される。

次に、図１０に示すように、支持基板９５１からコア層９３を剥離し、このコア層９３を、クラッド層９１が形成された支持基板９５２と、クラッド層９２が形成された支持基板９５２とで挟持する（工程［７Ａ］）。

そして、図１０中の矢印で示すように、クラッド層９２が形成された支持基板９５２の上面側から加圧し、クラッド層９１、９２とコア層９３とを圧着する。これにより、クラッド層９１、９２とコア層９３とが接合、一体化される。

この圧着作業は、加熱下で行われるのが好ましい。加熱温度は、クラッド層９１、９２やコア層９３の構成材料等により適宜決定されるが、通常は、８０〜２００℃程度が好ましく、１２０〜１８０℃程度がより好ましい。

次いで、クラッド層９１、９２から、それぞれ、支持基板９５２を剥離、除去する。これにより、光導波路９が得られる。

このような光導波路９の好ましい例では、コア層９３において、コア部９４が第１のノルボルネン系材料を主材料として構成され、クラッド部９５が第１のノルボルネン系材料より低い屈折率を有する第２のノルボルネン系材料を主材料として構成され、クラッド層９１、９２が、それぞれ、第１のノルボルネン系材料（コア層９３のコア部９４）より屈折率が低いノルボルネン系ポリマーを主材料として構成される。

そして、第１のノルボルネン系材料と前記第２のノルボルネン系材料とは、いずれも、同一のノルボルネン系ポリマーを含有するが、このノルボルネン系ポリマーと異なる屈折率を有するノルボルネン系モノマーの反応物の含有量が異なることにより、互いに屈折率が異なっている。

ノルボルネン系ポリマーは、透明性が高いため、かかる構成の光導波路９では、高い光伝送性能が得られる。

また、このような構成により、コア部９４とクラッド部９５との間の高い密着性のみならず、コア層９３とクラッド層９１およびクラッド層９２との間の高い密着性が得られ、光導波路９に曲げ等の変形が生じた場合でも、コア部９４とクラッド部９５との剥離や、コア層９３とクラッド層９１、９２との層間剥離が生じ難く、コア部９４内やクラッド部９５内にマイクロクラックが発生することも防止される。その結果、光導波路９の光伝送性能が維持される。

さらに、ノルボルネン系ポリマーは、高い耐熱性、高い疎水性を有するため、かかる構成の光導波路９では、耐久性に優れたものとなる。

また、光導波路９に高い耐熱性や高い疎水性を付与することができるため、その特性の低下（劣化）を防止しつつ、前述したような各種の方法を採用して導体層を確実に形成することができる。特に、光の伝送に重要なコア部９４と重なるように、導体層を形成した場合でも、コア部９４の変質・劣化を防止することができる。

また、以上のような製造方法によれば、簡単な処理で、しかも短時間に、所望の形状を有し、かつ、寸法精度の高いコア部９４を有する光導波路９を得ることができる。

（積層型光導波路フィルムの構造）
図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、積層型光導波路フィルムの概略構造を示す断面図である。図１１（Ａ）に示す積層型光導波路フィルムは、上記光導波路９と同じ構造を有する第１光導波路９Ａおよび第２光導波路９Ｂが接着層８を介して積層する構造を有している。第１光導波路９Ａおよび第２光導波路９Ｂの各々の製造方法は、上記光導波路９の製造方法と同じである。

また、図１１（Ｂ）に示す積層型光導波路フィルムは、クラッド層（下部クラッド層）９１、コア層（下部コア層）９３、クラッド層（中間クラッド層）９２、コア層（上部コア層）９３およびクラッド層（上部クラッド層）９２がこの順に積層された構造を有している。よって、図１１（Ｂ）に示す積層型光導波路フィルムは、実質的に２つの光導波路が積層された構造を有する。下部クラッド層９１、下部コア層９３および中間クラッド層９２からなる積層構造は、上記光導波路９の製造方法と同様に形成される。その後、この積層構造上に上部コア層９３および上部クラッド層９２が、上記光導波路９のコア層９３およびクラッド層９２と同じ工程で形成される。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。たとえば、図５に示されるように、アライメントマーク１３Ａ，１３Ａ，…とダイシングライン１２１Ａ，１２２Ａとがアライメントパターン１２Ａを構成する構造が好適ではあるが、これに限定されるものではない。アライメントマークを表すパターンとダイシングラインを表すパターンとが完全に分離されていてもよい。

図２に示した光導波路領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃには、すべて同一の光導波路パターンが形成されているが、これに限定されるものではない。光導波路領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに互いに異なる光導波路パターンが形成されてもよい。また、図２に示した光導波路領域１１Ａ〜１１Ｃの数は３個に限るものではなく、４個以上の光導波路領域が形成されてもよい。

図２に示したアライメントパターン１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃはすべて同一形状を有するが、これに限定されるものではない。光導波路領域１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに互いに異なる光導波路パターンが形成される場合は、これら光導波路パターンにそれぞれ対応したアライメントパターンが形成されてもよい。

次に、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

図１２は、２４本のチャンネルを有する光導波路フィルム１０の実施例の挿入損失（ＩＬ：Insertion Loss）の測定結果を示すグラフである。このグラフは、２４本のチャンネルそれぞれの挿入損失の測定値を表すものである。Ｙ方向最外位置のチャンネルは１番と２４番のチャンネルである。実施例の光導波路パターンの構造は以下の通りである。

コア部の幅：４０μｍ。
導波路間隔のＸ方向に沿った周期：３４ｍｍ。
Ｘ方向の全長：２周期（＝６８ｍｍ）。
導波路間隔の最小値：１２３．７μｍ。
導波路間隔の最大値：１２５．８μｍ。

この実施例の挿入損失の測定結果によれば、挿入損失の算術平均値は約０．５８ｄＢであり、挿入損失の誤差（標準偏差）σは０．０２〜０．０３ｄＢ程度であった。したがって、Ｙ方向外側のチャンネルと中央付近のチャンネルとの間で挿入損失の差はほとんど無いことが確認された。なお、点線ＡＬは、並列に配設された２４本の直線状コア部からなる光導波路パターン（導波路間隔は１２３．１２５μｍ、各コア部の幅は４０μｍ）の挿入損失の測定値の算術平均を表している。

上記実施例の光導波路フィルムの製法を以下に説明する。先ず、Ａｖａｔｒｅｌ（登録商標）２０００Ｐ溶液（オハイオ州ブレクスビルのPromerus LLC社から入手）を角度４"のガラス基板上に注ぎ、スピンコーターで実質的に一定厚さに広げて層を形成した（ぬれた状態の厚さ：１ミクロン）。次に、このガラス基板をホットプレートに置いて１００℃で１０分間加熱し、次いでこれにフォトマスクなしでＵＶ光を照射した(照射量：４００ｍＪ／ｃｍ^２)。続いて、この層を１１０℃で１５分間、その後１６０℃で１時間加熱することにより硬化させた。

次に、コア層形成用材料であるワニス溶液を、硬化させた層の表面に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた（ぬれた状態の厚さ：７０ミクロン）。その後、このコーティングされたガラス基板を換気されたレベルテーブルに一夜置いて溶剤を蒸発させ、実質的に乾燥した固体フィルムを形成した。次の日、ワニス溶液から形成したこの固体フィルムに、フォトマスクを通してＵＶ光（波長：３６５ｎｍ）を照射し（照射量：３０００ｍＪ）、室温で３０分間熟成させ、次に８５℃で３０分間加熱し、さらに１５０℃で６０分間加熱した。導波路パターンは、８５℃で３０分間加熱した時点で目視できた。

次に、Ａｖａｔｒｅｌ ２０００Ｐ溶液をワニス溶液から形成された硬化層の表面に注ぎ、スピンコーターで実質的に一定厚さに広げた(ぬれた状態の厚さ：１ミクロン)。このコーティングされたガラス板をホットプレートに置いて１００℃で１０分間加熱し、これにフォトマスクなしでＵＶ光を照射した(照射量：４００ｍＪ／ｃｍ^２)。続いて、１１０℃で１５分間、その後１６０℃で１時間加熱することにより硬化させた。導波路パターンは目視できたがフィルムの最上層のクラッド層が茶色になっていた。

上記ワニス溶液は、マトリックスポリマー、ノルボルネン系モノマー、プロカタリスト、酸発生剤、任意成分の酸化防止剤および溶剤を含む。ワニス溶液は感光性材料を含んでいるので、イエローライトの下で溶液を調製された。

このワニス溶液には、触媒前駆体（Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（Ｃｙ）_３）_２）とコポリマーとが含有されている。触媒前駆体の調製は以下の通りに行われた。漏斗を装備した２口丸底フラスコで、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（５．００ｇ、２２．３ ｍｍｏｌ）とＣＨ_２Ｃｌ_２（３０ ｍＬ）からなる赤茶色の懸濁液を−７８℃で攪拌した。漏斗に、Ｐ（Ｃｙ）_３（１３．１２ ｍＬ（４４．６ ｍｍｏｌ））のＣＨ_２Ｃｌ_２溶液（３０ ｍＬ）を入れ、そして、１５分かけて上記攪拌懸濁液に滴下した。その結果、懸濁液の色が徐々に赤褐色から黄色に変化した。次に、懸濁液を−７８℃で１時間攪拌した後、懸濁液を室温に温め、さらに２時間攪拌して、ヘキサン（20ｍＬ）で希釈した。次に、この黄色の固体を空気中でろ過し、ペンタンで洗浄し（５×１０ ｍＬ）、真空乾燥させた。２次収集物はろ液を0℃に冷却して分離され、上記と同様に洗浄して乾燥させた。

前記コポリマーとしては、ヘキシルノルボルネン（ＨｘＮＢ）とジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン（ｄｉＰｈＮＢ）とのコポリマーが使用された。このコポリマーの合成は、以下の通りに行われた。先ず、ＨｘＮＢ（８．９４ｇ，０．０５ｍｏｌ），ｄｉＰｈＮＢ（１６．１ｇ，０．０５ｍｏｌ），１−ヘキセン（４．２ｇ，０．０５ｍｏｌ）およびトルエン（１４２．０ｇ）を２５０ｍＬのシーラムボトルで混合し、オイルバスで１２０℃に加熱して溶液を形成した。この溶液に［Ｐｄ（ＰＣｙ_３）_２（Ｏ_２ＣＣＨ_３）（ＮＣＣＨ_３）］テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（Ｐｄ１４４６）（５．８×１０^−３ｇ，４．０×１０^−６ｍｏｌ）およびＮ，Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（ＤＡＮＦＡＢＡ）（３．２×１０^−３ｇ，４．０×１０^−６ｍｏｌ）を、それぞれ濃縮ジクロロメタン溶液の形態で、添加した。添加後、得られた溶液を１２０℃で６時間の加熱を維持した。勢いよく攪拌されたこの混合溶液にメタノールを滴下すると共重合体が沈殿した。沈殿した共重合体はろ過して集め、８０℃のオーブンで真空で乾燥させた。乾燥後の重量は１２．０ｇであった（４８％）。共重合体の分子量をＴＨＦ溶媒中でＧＰＣにより測定すると（ポリスチレン換算）、Ｍｗ＝１６，１９６およびＭｎ＝８，４４８であった。共重合体の組成を１Ｈ−ＮＭＲで測定すると、１Ｈ−ＮＭＲ：５４／４６＝ＨｘＮＢ／ｄｉＰｈＮＢであった。ポリマーの屈折率をプリズムカップリング法で測定したところ、波長６３３ｎｍで、ＴＥモードで１．５５６９であり、ＴＭモードで１．５５５５であった。乾燥させた共重合体を十分なメシチレンに溶解して１０ｗｔ％のコポリマー溶液とした。

光導波路フィルムのコア部と多心光コネクタの光ファイバコアとの間の位置関係を概略的に示す図である。 本発明に係る一実施形態の光導波路フィルムの上面を示す概略図である。 光導波路領域に形成された光導波路パターンの一例を示す上面図である。 光導波路領域に形成され得る光導波路パターンの他の例を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、光導波路とアラインメントマークとの間の関係を示す図である。 光導波路フィルムの製造方法の工程を概略的に示す断面図である。 光導波路フィルムの製造方法の工程を概略的に示す断面図である。 光導波路フィルムの製造方法の工程を概略的に示す断面図である。 光導波路フィルムの製造方法の工程を概略的に示す断面図である。 光導波路フィルムの製造方法の工程を概略的に示す断面図である。 積層型光導波路フィルムの概略構造を示す断面図である。 ２４本のチャンネルを有する光導波路フィルムの実施例の挿入損失の測定結果を示すグラフである。

符号の説明

９ 光導波路
９Ａ 第１光導波路
９Ｂ 第２光導波路
１０ 光導波路フィルム
１１Ａ〜１１Ｃ 光導波路領域
１２Ａ〜１２Ｃ アライメントパターン
１３Ａ〜１３Ｃ アライメントマーク
９１，９２ クラッド層
９４Ａ〜９４Ｈ コア部
９５ クラッド部
１０００ 支持基板
１１１０ 第１の層
１１２０ 第２の層
１１３０ 第３の層
２０００ 積層体
１００Ａ，１００Ｂ 多心光コネクタ
１０１Ａ，１０１Ｂ 光ファイバコア
２００ 光導波路フィルム
２０１ コア部

Claims (10)

1. 同一層内に第１の方向に沿って並列に配設された複数のコア部と、
   前記各コア部の側面を覆い、かつ前記コア部よりも低い光屈折率を有する樹脂からなるクラッド部と、を備え、
   前記複数のコア部のうち前記第１の方向と直交する第２の方向に隣り合うコア部間の間隔が、光導波路領域全体の中の少なくとも一部の領域で前記第１の方向に沿って変化している、光導波路フィルム。
2. 請求項１記載の光導波路フィルムであって、
   前記複数のコア部は、Ｎ本（Ｎは３以上の整数）のコア部からなり、
   前記Ｎ本のコア部のうち前記第１の方向と直交する第２の方向に隣り合うコア部間の間隔がＮ−１個存在し、
   前記Ｎ−１個の間隔の比率が前記光導波路領域全体で一定である、光導波路フィルム。
3. 請求項１または２記載の光導波路フィルムであって、前記第１の方向に対する前記コア部の光路の傾斜角度は、前記少なくとも一部の領域で前記第１の方向に沿って連続的に変化している、光導波路フィルム。
4. 請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の光導波路フィルムであって、前記コア部間の間隔は、前記少なくとも一部の領域で前記第１の方向に沿って周期的に変化している、光導波路フィルム。
5. 請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の光導波路フィルムであって、前記第１の方向に対する前記コア部の光路の傾斜角度は１°以下の範囲内にある、光導波路フィルム。
6. 請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の光導波路フィルムであって、前記第１の方向に沿って形成された複数のアライメントマークを含むアライメントパターンを更に備える光導波路フィルム。
7. 請求項６記載の光導波路フィルムであって、前記アライメントパターンは、前記複数のコア部と同じ層内に形成されている、光導波路フィルム。
8. 請求項６または７記載の光導波路フィルムであって、前記アライメントパターンは、前記複数のコア部を含む領域を区画するライン状パターンを更に含む、光導波路フィルム。
9. 請求項１から８のうちのいずれか１項に記載の光導波路フィルムであって、前記コア部は、第１のノルボルネン系材料を主材料として構成され、前記クラッド部は、前記第１のノルボルネン系材料より低い光屈折率を有する第２のノルボルネン系材料を主材料として構成されている、光導波路フィルム。
10. 請求項１から９のうちのいずれか１項に記載の光導波路フィルムが積層された積層型光導波路フィルム。

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