JP2010140055A - 光導波路構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】電気回路と光回路のそれぞれにおいてパターン形状の設計の自由度が広く、寸法
精度の高い光路を簡単な方法で形成することができ、また、耐久性に優れる光導波路を備
えた光導波路構造体を提供すること。
【解決手段】光導波路構造体１は、基板２と、コア層９３の両面にクラッド層９１、９２
を積層してなる光導波路９と、その両面にそれぞれ接合された導体層５１、５２と、光導
波路９の光路をほぼ直角に屈曲させる光路変換部９６と、発光素子１０と、電気素子１２
とを備えている。基板２に形成された貫通孔２２の内周面には、導体部３が形成され、そ
の内側には、コア部２４とクラッド部２５とからなる垂直光導波路２３が形成されている
。コア層９３は、コア部９４とクラッド部９５とを有し、コア部９４は、活性放射線の照
射と加熱とにより屈折率が変化する材料で構成されたコア層９３に対し活性放射線を選択
的に照射して所望形状に形成したものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、光導波路構造体に関するものである。

近年、光通信の分野における光部品として、光分岐結合器（光カプラ）、光合分波器等
が開発されており、これらに用いる光導波路型素子が有望視されている。この光導波路型
素子（以下単に「光導波路」とも言う）としては、従来の石英系光導波路の他、製造（パ
ターニング）が容易で汎用性に富むポリマー系光導波路があり、最近では後者の開発が盛
んに行われている。

このような光導波路は、通常、基板上に所定の配置（パターン）で形成され、光導波路
構造体として取り扱われる。この光導波路構造体としては、基板上に所定の電気配線回路
と、コア部およびクラッド部で構成される光導波路とを形成し、さらにこの光導波路に発
光素子および受光素子を取り付けたもの（電気／光混成基板）が開示されている（例えば
、特許文献１参照）。

しかしながら、上記特許文献１に記載の光導波路構造体では、次のような問題点がある
。
１．光導波路の形成工程が複雑であり、伝送光の光路を構成するコア部のパターン形状の
設計、選択の自由度が狭い。
２．コア部のパターン形状の精度や寸法精度が悪い。
３．電気配線パターンと組み合わせた場合に、該配線パターンの設計における自由度が狭
い。また、電気配線パターンの設計を優先すると、光導波路の光路設計の自由度が狭くな
る。
４．集積化、小型化に不利である。

特開２００４−１４６６０２号公報

本発明の目的は、電気回路と光回路のそれぞれにおいてパターン形状の設計の自由度が
広く、寸法精度の高いコア部（光路）を簡単な方法で形成することができ、また、耐久性
に優れる光導波路を備えた光導波路構造体を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（７５）の本発明により達成される。
（１） 互いに屈折率が異なるコア部とクラッド部とを有する光導波路と、導体層とを
有する積層構造体で構成され、
厚さ方向に延在し、前記コア部に光学的に接続される導光路と、
厚さ方向に延在し、前記導体層に電気的に接続される導体部とを有し、
前記コア部は、活性放射線の照射により、またはさらに加熱することにより屈折率が変
化する材料で構成されたコア層に対し前記活性放射線を選択的に照射することにより所望
の形状に形成されたものであることを特徴とする光導波路構造体。

（２） 前記導光路と前記導体部とが接触または接近している上記（１）に記載の光導
波路構造体。

（３） 貫通孔を有し、前記導光路と前記導体部とが前記貫通孔内に形成されている上
記（１）または（２）に記載の光導波路構造体。

（４） 前記貫通孔内において、前記導体部は前記導光路の周囲に配置されている上記
（３）に記載の光導波路構造体。

（５） 前記導光路は、前記光導波路のコア部と同様のコア部で構成されている上記（
１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（６） 前記導光路は、互いに屈折率が異なるコア部とクラッド部とを有する垂直光導
波路で構成されている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（７） 前記導光路のコア部は、前記光導波路のコア部またはクラッド部と同様の材料
で構成されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（８） 前記導光路のコア部は、前記光導波路のコア部と同様の方法で形成されたもの
である上記（７）に記載の光導波路構造体。

（９） 前記導光路の横断面形状は、円形をなしている上記（１）ないし（８）のいず
れかに記載の光導波路構造体。

（１０） 前記光導波路の光路を屈曲させる光路変換部を有する上記（１）ないし（９
）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（１１） 前記光路変換部は、前記光導波路のコア部と前記導光路との接続部に設けら
れている上記（１０）に記載の光導波路構造体。

（１２） 前記光路変換部は、前記コア部を伝送される伝送光の少なくとも一部を反射
する反射面を有するものである上記（１０）または（１１）に記載の光導波路構造体。

（１３） 前記コア層の両面に前記クラッド部を構成するクラッド層がそれぞれ接合さ
れ、両クラッド層とこれらの間に介挿されたコア層の積層体により前記光導波路が構成さ
れる上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（１４） 前記導体層は、前記光導波路の少なくとも一方の面に接合されている上記（
１）ないし（１３）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（１５） 発光部または受光部と、端子とを有する素子を有する上記（１）ないし（１
４）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（１６） 前記素子の端子が前記導体層と電気的に接続されている上記（１５）に記載
の光導波路構造体。

（１７） 前記素子は、その外表面が封止材により封止されている上記（１５）または
（１６）に記載の光導波路構造体。

（１８） 硬質なまたは可撓性を有する基板を有する上記（１）ないし（１７）のいず
れかに記載の光導波路構造体。

（１９） 前記光導波路は、前記基板に隣接して設けられている上記（１８）に記載の
光導波路構造体。

（２０） 前記導光路と前記導体部の少なくとも一方は、前記基板を貫通するように形
成されている上記（１８）または（１９）に記載の光導波路構造体。

（２１） 前記導光路と前記導体部の少なくとも一方は、前記基板に対しほぼ垂直に形
成されている上記（１８）ないし（２０）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（２２） 厚さ方向の異なる位置に形成された複数の導体層を有し、これらの導体層同
士が前記導体部を介して電気的に接続されている上記（１）ないし（２１）のいずれかに
記載の光導波路構造体。

（２３） 前記導光路と前記コア部とは、それらの形成工程の少なくとも一部を同時に
行って得られたものである上記（１）ないし（２２）のいずれかに記載の光導波路構造体
。

（２４） 伝送光を集光または拡散し得るレンズ部を有する上記（１）ないし（２３）
のいずれかに記載の光導波路構造体。

（２５） 前記レンズ部は、前記導光路の端部または内部に設けられている上記（２４
）に記載の光導波路構造体。

（２６） 前記コア層は、ポリマーと、該ポリマーと相溶し、かつ、該ポリマーと異な
る屈折率を有するモノマーと、活性放射線の照射により活性化する第１の物質と、前記モ
ノマーの反応を開始させ得る第２の物質であって、活性化した前記第１の物質の作用によ
り、活性化温度が変化する第２の物質とを含む層を形成し、
その後、前記層に対して前記活性放射線を選択的に照射することにより、前記活性放射
線が照射された照射領域において、前記第１の物質を活性化させるとともに、前記第２の
物質の活性化温度を変化させ、
次いで、前記層に対して加熱処理を施すことにより、前記第２の物質または活性化温度
が変化した前記第２の物質のいずれか活性化温度の低い方を活性化させ、前記照射領域ま
たは前記活性放射線の未照射領域のいずれかにおいて前記モノマーを反応させて、前記照
射領域と前記未照射領域との間に屈折率差を生じさせることにより、前記照射領域および
前記未照射領域のいずれか一方を前記コア部とし、他方を前記クラッド部として得られた
ものである上記（１）ないし（２５）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（２７） 前記コア層は、前記層の前記照射領域または前記未照射領域のいずれか一方
の領域において前記モノマーの反応が進むにつれて、他方の領域から未反応の前記モノマ
ーが集まることにより得られたものである上記（２６）に記載の光導波路構造体。

（２８） 前記第１の物質は、前記活性放射線の照射に伴って、カチオンと弱配位アニ
オンとを生じる化合物を含むものであり、前記第２の物質は、前記弱配位アニオンの作用
により活性化温度が変化するものである上記（２６）または（２７）に記載の光導波路構
造体。

（２９） 前記第２の物質は、活性化した前記第１の物質の作用により活性化温度が低
下し、前記加熱処理の温度よりも高い温度での加熱により、前記活性放射線の照射を伴う
ことなく活性化するものである上記（２６）ないし（２８）のいずれかに記載の光導波路
構造体。

（３０） 前記第２の物質は、下記式Ｉａで表される化合物を含む上記（２９）に記載
の光導波路構造体。
（Ｅ（Ｒ）_３）_２Ｐｄ（Ｑ）_２ ・・・ （Ｉａ）
［式中、Ｅ（Ｒ）_３は、第１５族の中性電子ドナー配位子を表し、Ｅは、周期律表の第
１５族から選択される元素を表し、Ｒは、水素原子（またはその同位体の１つ）または炭
化水素基を含む部位を表し、Ｑは、カルボキシレート、チオカルボキシレートおよびジチ
オカルボキシレートから選択されるアニオン配位子を表す。］

（３１） 前記第２の物質は、下記式Ｉｂで表される化合物を含む上記（２９）または
（３０）に記載の光導波路構造体。
［（Ｅ（Ｒ）_３）_ａＰｄ（Ｑ）（ＬＢ）_ｂ］_ｐ［ＷＣＡ］_ｒ ・・・ （Ｉｂ）
［式中、Ｅ（Ｒ）_３は、第１５族の中性電子ドナー配位子を表し、Ｅは、周期律表の第
１５族から選択される元素を表し、Ｒは、水素原子（またはその同位体の１つ）または炭
化水素基を含む部位を表し、Ｑは、カルボキシレート、チオカルボキシレートおよびジチ
オカルボキシレートから選択されるアニオン配位子を表し、ＬＢは、ルイス塩基を表し、
ＷＣＡは、弱配位アニオンを表し、ａは、１〜３の整数を表し、ｂは、０〜２の整数を表
し、ａとｂとの合計は、１〜３であり、ｐおよびｒは、パラジウムカチオンと弱配位アニ
オンとの電荷のバランスをとる数を表す。］

（３２） ｐおよびｒは、それぞれ、１または２の整数から選択される上記（３１）に
記載の光導波路構造体。

（３３） 前記コア層は、前記加熱処理の後、前記層を前記加熱処理の温度よりも高い
第２の温度で加熱処理することにより得られたものである上記（２６）ないし（３２）の
いずれかに記載の光導波路構造体。

（３４） 前記コア層は、前記第２の温度での加熱処理の後、前記層を前記第２の温度
よりも高い第３の温度で加熱処理することにより得られたものである上記（３３）に記載
の光導波路構造体。

（３５） 前記第３の温度は、前記第２の温度より２０℃以上高い上記（３４）に記載
の光導波路構造体。

（３６） 前記モノマーは、架橋性モノマーを含む上記（２６）ないし（３５）のいず
れかに記載の光導波路構造体。

（３７） 前記モノマーは、ノルボルネン系モノマーを主とするものである上記（２６
）ないし（３６）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（３８） 前記モノマーは、ノルボルネン系モノマーを主とするものであり、前記架橋
性モノマーとして、ジメチルビス（ノルボルネンメトキシ）シランを含むものである上記
（３６）に記載の光導波路構造体。

（３９） 前記ポリマーは、活性化した前記第１の物質の作用により、分子構造の少な
くとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基を有し、前記層に対して前記活性放射線を選択
的に照射した際に、前記照射領域において、前記ポリマーの前記離脱性基が離脱する上記
（２６）ないし（３８）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（４０） 前記第１の物質は、前記活性放射線の照射に伴って、カチオンと弱配位アニ
オンとを生じる化合物を含むものであり、前記離脱性基は、前記カチオンの作用により離
脱する酸離脱性基である上記（３９）に記載の光導波路構造体。

（４１） 前記コア層は、活性放射線の照射により活性化する物質と、主鎖と該主鎖か
ら分岐し、活性化した前記物質の作用により、分子構造の少なくとも一部が前記主鎖から
離脱し得る離脱性基とを有するポリマーとを含む層を形成し、
その後、前記層に対して前記活性放射線を選択的に照射することにより、前記活性放射
線が照射された照射領域において、前記物質を活性化させ、前記ポリマーの前記離脱性基
を離脱させて、当該照射領域と前記活性放射線の非照射領域との間に屈折率差を生じさせ
ることにより、前記照射領域および前記非照射領域のいずれか一方を前記コア部とし、他
方を前記クラッド部として得られたものである上記（１）ないし（２５）のいずれかに記
載の光導波路構造体。

（４２） 前記コア層は、前記活性放射線の照射の後、前記層に対して加熱処理を施す
ことにより得られたものである上記（４１）に記載の光導波路構造体。

（４３） 前記物質は、前記活性放射線の照射に伴って、カチオンと弱配位アニオンと
を生じる化合物を含むものであり、前記離脱性基は、前記カチオンの作用により離脱する
酸離脱性基である上記（４１）または（４２）に記載の光導波路構造体。

（４４） 前記酸離脱性基は、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−
構造のうちの少なくとも１つを有するものである上記（４０）または（４３）に記載の光
導波路構造体。

（４５） 前記離脱性基は、その離脱により前記ポリマーの屈折率に低下を生じさせる
ものである上記（４０）ないし（４４）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（４６） 前記離脱性基は、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構
造の少なくとも一方である上記（４５）に記載の光導波路構造体。

（４７） 前記活性放射線は、２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するもので
ある上記（２６）ないし（４６）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（４８） 前記活性放射線の照射量は、０．１〜９Ｊ／ｃｍ^２である上記（２６）ない
し（４７）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（４９） 前記活性放射線は、マスクを介して前記層に照射される上記（２６）ないし
（４８）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（５０） 前記層は、さらに、酸化防止剤を含む上記（２６）ないし（４９）のいずれ
かに記載の光導波路構造体。

（５１） 前記層は、さらに、増感剤を含む上記（２６）ないし（５０）のいずれかに
記載の光導波路構造体。

（５２） 前記ポリマーは、ノルボルネン系ポリマーを主とするものである上記（２６
）ないし（５１）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（５３） 前記ノルボルネン系ポリマーは、付加重合体である上記（５２）に記載の光
導波路構造体。

（５４） 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上記（１）ないし（２５）のいずれかに記載の光導
波路構造体。

（５５） 前記第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し、かつ、前記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、それ
らの屈折率が異なっている上記（５４）に記載の光導波路構造体。

（５６） 前記反応物は、前記ノルボルネン系モノマーの重合体、前記ノルボルネン系
ポリマー同士を架橋する架橋構造、および、前記ノルボルネン系ポリマーから分岐する分
岐構造のうちの少なくとも１つである上記（５５）に記載の光導波路構造体。

（５７） 前記ノルボルネン系ポリマーは、アラルキルノルボルネンの繰り返し単位を
含むものである上記（５５）または（５６）に記載の光導波路構造体。

（５８） 前記ノルボルネン系ポリマーは、ベンジルノルボルネンの繰り返し単位を含
むものである上記（５５）または（５６）に記載の光導波路構造体。

（５９） 前記ノルボルネン系ポリマーは、フェニルエチルノルボルネンの繰り返し単
位を含むものである上記（５５）または（５６）に記載の光導波路構造体。

（６０） 前記ノルボルネン系ポリマーは、主鎖と該主鎖から分岐し、分子構造の少な
くとも一部が前記主鎖から離脱し得る離脱性基を有し、
前記コア部と前記クラッド部とは、前記主鎖に結合した状態の前記離脱性基の数が異な
ること、および、前記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、それらの屈折率が異なっている上記（５５
）ないし（５９）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（６１） 前記コア層は、主鎖と該主鎖から分岐し、分子構造の少なくとも一部が前記
主鎖から離脱し得る離脱性基とを有するノルボルネン系ポリマーを主材料として構成され、
前記第１のノルボルネン系材料と第２のノルボルネン系材料とは、前記主鎖に結合した
状態の前記離脱性基の数が異なることにより、それらの屈折率が異なっている上記（５４
）に記載の光導波路構造体。

（６２） 前記ノルボルネン系ポリマーは、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシ
ランの繰り返し単位を含むものである上記（６０）または（６１）に記載の光導波路構造
体。

（６３） 前記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
むものである上記（５５）ないし（６２）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（６４） 前記ノルボルネン系ポリマーは、ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を含
むものである上記（５５）ないし（６２）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（６５） 前記ノルボルネン系ポリマーは、付加重合体である上記（５５）ないし（６
４）のいずれかに記載の光導波路構造体。

（６６） 前記コア層の少なくとも一方の面に接触して設けられ、前記コア部より屈折
率の低いクラッド層を有する上記（２６）ないし（６５）のいずれかに記載の光導波路構
造体。

（６７） 前記クラッド層は、ノルボルネン系ポリマーを主材料として構成されている
上記（６６）に記載の光導波路構造体。

（６８） 前記ノルボルネン系ポリマーは、付加重合体である上記（６７）に記載の光
導波路構造体。

（６９） 前記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
むものである上記（６７）または（６８）に記載の光導波路構造体。

（７０） 前記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
ンの繰り返し単位を含むものである上記（６７）ないし（６９）のいずれかに記載の光導
波路構造体。

（７１） 前記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のうちの少なくとも１種である上記（７０）に記載の光
導波路構造体。

（７２） 前記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
いて架橋している上記（７０）または（７１）に記載の光導波路構造体。

（７３） 前記ノルボルネン系ポリマーは、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上記（６７）ないし（６９）のいずれかに記載の光導波路構造
体。

（７４） 前記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架橋剤を介し
て架橋している上記（７３）に記載の光導波路構造体。

（７５） 前記クラッド層の平均は、前記コア層の平均厚さの０．１〜１．５倍である
上記（６７）ないし（７４）のいずれかに記載の光導波路構造体。

本発明によれば、活性放射線（活性エネルギー光線、電子線、Ｘ線等）の照射という簡
単な方法でコア部のパターニングをすることができ、光回路の光路を構成するコア部のパ
ターン形状の設計の自由度が広く、しかも寸法精度の高いコア部が得られる。

また、コア層を所望の材料で構成した場合には、光導波路に応力が作用したり変形が生
じたりした場合、特に、繰り返し湾曲変形した場合でも、コア部とクラッド部との層間剥
離や、コア部内にマイクロクラックが発生すること等の欠陥が生じ難く、その結果、光導
波路の光伝送性能が維持され、耐久性に優れる。

さらに、コア部をノルボルネン系樹脂（環状オレフィン系樹脂）を主とする樹脂組成物
で構成した場合には、前記変形に対し特に強く欠陥が生じ難いという効果が高い他、コア
部とクラッド部との屈折率の差をより大きくすることができ、しかも、耐熱性に優れ、そ
の結果、より高性能で耐久性に優れる光導波路が得られる。

また、積層構造体の厚さ方向に延在する導光路と導体部とを有するため、電気回路、光
回路ともに３次元的な回路設計が可能となり、それぞれの回路設計において設計の自由度
が広がる。特に、導光路と導体部とをまとめて配置すること、特に貫通孔内に両者を形成
することにより、光導波路構造体の集積化、小型化に寄与する。

また、光路変換部を有する場合には、伝送光の光路を所望の方向へ屈曲させることがで
き、そのため、光路の設計の自由度が広がり、光回路の集積化にも寄与する。

レンズ部を有する場合には、光路において必要に応じ伝送光の集光、拡散が可能となり
、光路の屈曲等と相まって、光回路の設計の自由度がさらに広がる。

また、光導波路構造体が素子（発光素子または受光素子）を有する場合には、光導波路
と光学的に接続することにより、素子の発光部から発せられた光を光導波路により他所へ
導くことあるいは他所からの光を光導波路により素子の受光部へ導くことができ、小型で
集積された光回路を形成することができ、また当該光回路の作動の信頼性も高い。

また、導体層とこれに導通する導体部とを有することにより、例えば前記素子への配線
を容易に行うことができ、素子の種類（端子の設置箇所）等に係わらずそれに適した配線
が可能となり、汎用性に富む。しかも、このような配線回路のパターンは、設計の自由度
（例えば、端子の設置箇所の選択の自由度）が広い。

このような本発明の光導波路構造体は、光回路（光導波路および導光部のパターン）や
電気回路（導体層および導体部のパターン）の設計の幅が広く、歩留まりが良く、光伝送
性能を高く維持し、信頼性、耐久性に優れ、汎用性に富む。そのため、本発明の光導波路
構造体は、種々の電子部品、電子機器等に対し用いることができる。

本発明の光導波路構造体を用いることにより、電気回路が形成された少なくとも１層の
導体層と、光路が面方向に１または２次元的に配置された少なくとも１層の光導波路とを
積層してなる多層光・電混成（融合）配線基板を製造することができ、層間の（層の厚さ
方向の）接続を、導光路と導体部を共に有する貫通孔にて行うことにより、電気配線でも
光回路でも接続（信号の授受）が可能になり、その結果、回路設計の自由度が広い３次元
の光・電混成基板を提供することができる。

また、電気回路、光回路共に、形成が容易で、種々の形状のものを寸法精度良く形成す
ることができる。特に、光回路については、露光パターンの選択により、どのような形状
や配置の光路（コア部）でも形成することができ、また、細い光路でもシャープに形成す
ることができるので、回路の集積化に寄与し、デバイスの小型化が図れる。

本発明の光導波路構造体の第１実施形態を示す断面図である。 本発明の光導波路構造体の第２実施形態を示す断面図である。 本発明の光導波路構造体の第３実施形態を示す断面図である。 本発明の光導波路構造体の第４実施形態を示す断面図である。 本発明の光導波路構造体の第５実施形態を示す断面図である。 図１中のＡ−Ａ線断面図である。 図３中のＢ−Ｂ線断面図である。 図５中のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明における光導波路の第１の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 本発明における光導波路の第１の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 本発明における光導波路の第１の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 本発明における光導波路の第１の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 本発明における光導波路の第１の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 本発明における光導波路の第４の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 本発明における光導波路の第４の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 本発明における光導波路の第４の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 本発明における光導波路の第４の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 本発明における光導波路の第４の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の光導波路構造体について添付図面に示す好適実施形態に基づき詳細に説
明する。

図１〜図５は、それぞれ、本発明の光導波路構造体の実施形態を示す断面図であり、図
６、図７および図８は、それぞれ、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３中のＢ−Ｂ線断面図お
よび図５中のＣ−Ｃ線断面図である。以下これらの図を参照しつつ、光導波路構造体の構
成例について説明する。なお、以下の説明では、図１〜図５中の上側を「上」または「上
方」とし、下側を「下」または「下方」とする。また、図１〜図５は、層の厚さ方向（各
図の上下方向）が誇張して描かれている。

＜第１実施形態：図１＞
図１に示すように、本発明の光導波路構造体１は、基板２と、基板２に隣接して設けら
れた光導波路９と、光導波路９の両面にそれぞれ接合された導体層５１、５２と、光導波
路９の光路を屈曲させる光路変換部９６と、基板２の上面に接合された導体層５３と、発
光素子１０と、電気素子１２とを備えている。

基板２の構成材料としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド
樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、トリアゾール樹脂、ポリシアヌレート樹脂、ポ
リイソシアヌレート樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリイミド、ポリベンザオキサゾー
ル樹脂、ノルボルネン樹脂等の樹脂材料や、シリコン、ガリウム・ヒ素、インジウム・リ
ン、ゲルマニウム、シリコンカーバイド、シリコンゲルマニウム等の半導体材料が挙げら
れる。また、これらの材料は、単独で使用してもよく、複数を混合して使用してもよい。

また、基板２は、例えばガラス繊維、樹脂繊維等の繊維基材（織布、不織布、織物、編
物等）に前述したような樹脂材料を含浸させたもの（プリプレグ等）であってもよい。例
えば、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたものをガラスエポキシ基板と言うが、こ
のようなものを基板２として用いることができる。このような繊維基材を含む基板２は、
比較的薄くても高強度で、また、熱膨張率も低いため、基板２に光導波路９や導体層（金
属層）を接合した場合に特に有利である。

また、基板２は、複数の層の積層体であってもよい。例えば、それぞれ組成（種類）が
異なる樹脂材料からなる第１の層と第２の層とを積層したもの、前記繊維基材に樹脂材料
を含浸させた層（シート材）と、樹脂材料からなる層とを積層したものが挙げられる。な
お、積層体における層構成は、これに限定されないことは言うまでもない。

基板２の厚さは、特に限定されないが、通常、１０μｍ〜１．２ｍｍ程度が好ましく、
５０〜６００μｍ程度がより好ましい。

基板２は、硬質（リジッド）のものでも、可撓性（フレキシブル）を有するものでもよ
い。また、硬質の基板と可撓性を有する基板の双方を有していてもよい。この場合、光導
波路９は、硬質の基板と可撓性を有する基板の少なくとも一方に形成されていればよく、
双方にまたがって形成されていてもよい。

基板２の下面には、光導波路９が接合されている。光導波路９は、図１中下側からクラ
ッド層９１、コア層９３およびクラッド層９２をこの順に積層してなるものであり、コア
層９３には、所定パターンのコア部９４とクラッド部９５とが形成されている。

コア部９４は、クラッド部９５に比べて屈折率が高く、また、クラッド層９１、９２に
対しても屈折率が高い。クラッド層９１および９２は、それぞれ、コア部９４の下部およ
び上部に位置するクラッド部を構成するものである。このような構成により、コア部９４
は、その外周の全周をクラッド部に囲まれた伝送光１８の光路として機能する。

図１に示す構成では、コア層９３の後述する反射面９６１より図１中左側の部位は、コ
ア部９４が形成され、コア層９３のそれ以外の部分は、クラッド部９５が形成されている
。

コア層９３の構成材料としては、活性放射線（活性エネルギー光線、電子線またはＸ線
等）の照射により、あるいはさらに加熱することにより屈折率が変化する材料とされる。
このような材料の好ましい例としては、ベンゾシクロブテン系樹ポリマー、ノルボルネン
系ポリマー（樹脂）等の環状オレフィン系樹脂を含む樹脂組成物を主材料とするものが挙
げられ、ノルボルネン系ポリマーを含む（主材料とする）ものが特に好ましい。

このような材料で構成されたコア層９３は、曲げ等の変形に対する耐性に優れ、特に繰
り返し湾曲変形した場合でも、コア部９４とクラッド部９５との剥離や、コア層９３と隣
接する層（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、耐久性に優れた光導波路９が得られる。

また、コア層９３の構成材料には、例えば、酸化防止剤、屈折率調整剤、可塑剤、増粘
剤、補強剤、増感剤、レベリング剤、消泡剤、密着助剤および難燃剤等の添加剤が含まれ
ていてもよい。酸化防止剤の添加は、高温安定性の向上、耐候性の向上、光劣化の抑制と
いう効果がある。このような酸化防止剤としては、例えば、モノフェノール系、ビスフェ
ノール系、トリフェノール系等のフェノール系や、芳香族アミン系のものが挙げられる。
また、可塑剤、増粘剤、補強剤の添加により、曲げに対する耐性をさらに増大させること
もできる。

前記酸化防止剤に代表される添加剤の含有率（２種以上の場合は合計）は、コア層９３
の構成材料全体に対し、０．５〜４０重量％程度が好ましく、３〜３０重量％程度がより
好ましい。この量が少なすぎると、添加剤の機能を十分に発揮することができず、量が多
すぎると、添加剤の種類や特性によっては、コア部９４を伝送する光（伝送光１８）の透
過率の低下、パターニング不良、屈折率不安定等を生じるおそれがある。

コア層９３の形成方法としては、塗布法が挙げられる。塗布法としては、コア層形成用
組成物（ワニス等）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）させる方法が挙げられる。また、塗布法以外の方法、例えば、別途製
造されたシート材を接合する方法を採用することもできる。

以上のようにして得られたコア層９３に対し、マスクを用いて活性放射線を選択的に照
射し、所望の形状のコア部９４をパターニングする。

露光に用いる活性放射線としては、可視光、紫外光、赤外光、レーザ光等の活性エネル
ギー光線や電子線、Ｘ線等が挙げられる。電子線は、例えば５０〜２０００ＫＧｙ程度の
照射量で照射することができる。

コア層９３において、活性放射線が照射された部位は、その屈折率が変化し（コア層９
３の材料により、屈折率が増大する場合と減少する場合とがある）、活性放射線が照射さ
れなかった部位との間で屈折率の差が生じる。例えば、コア層９３の活性放射線が照射さ
れた部位がクラッド部９５４となり、照射されなかった部位がコア部９４となる。また、
この逆の場合もある。クラッド部９５の屈折率は、クラッド層９１、９２の屈折率とほぼ
等しい。

また、コア層９３に対し活性放射線を所定のパターンで照射した後、加熱することによ
り、コア部９４を形成する場合もある。この加熱工程を付加することにより、コア部９４
とクラッド部９５との屈折率の差がより大きくなるので好ましい。なお、この原理等につ
いては、後に詳述する。

形成されるコア部９４のパターン形状としては、特に限定されず、直線状、湾曲部を有
する形状、異形、光路の分岐部、合流部または交差部を有する形状、集光部（幅等が減少
している部分）または光拡散部（幅等が増大している部分）、あるいはこれらのうちの２
以上を組み合わせた形状等、いかなるものでもよい。活性放射線の照射パターンの設定に
より、いかなる形状のコア部９４をも容易に形成することができる点が、本発明の特徴で
ある。

光導波路９の各部の構成材料およびコア部９４の形成方法等については、後に詳述する
。

光導波路９の下面に接合された導体層５１および上面に接合された導体層５２、ならび
に基板２の上面に接合された導体層５３は、それぞれ、所定の形状にパターンニングされ
て、所望の配線または回路を構成している。導体層５１〜５３の構成材料としては、それ
ぞれ、例えば、銅、銅系合金、アルミニウム、アルミニウム系合金等の各種金属材料が挙
げられる。導体層５１〜５３の厚さは、特に限定されないが、それぞれ、通常、３〜１２
０μｍ程度が好ましく、５〜７０μｍ程度がより好ましい。

導体層５１〜５３は、例えば、金属箔の接合（接着）、金属メッキ、蒸着、スパッタリ
ング等の方法により形成されたものである。導体層５１〜５３へのパターニングは、例え
ばエッチング、印刷、マスキング等の方法を用いることができる。

発光素子１０は、その下面側に、発光部１０１と、一対の端子１０３、１０５とを有し
ている。発光部１０１は、端子１０３と端子１０５の間に位置している。端子１０３、１
０５間に通電がなされると、発光部１０１が発光する。

なお、発光素子１０における発光部は、１つの発光点で構成されているものの他、発光
点が複数個集合したものでもよい。発光点が複数個集合したものとしては、例えば、発光
点が列状（例えば発光点が１×４個、１×１２個）または行列状（例えば発光点がｎ×ｍ
個：ｎ、ｍは２以上の整数）に配置されたものや、複数の発光点がランダム（不規則）に
配置されたもの等が挙げられる。後述する受光素子における受光部についても同様である。

発光素子１０は、それらの端子１０３、１０５がそれぞれ導体層５３の部位５３１、５
３２に接合（電気的に接続）されるようにして基板２上に搭載されている。

電気素子（電子回路素子）１２は、例えば半導体素子（半導体チップ）で構成されてい
る。電気素子１２の機能は特に限定されないが、一例として、発光素子１０を駆動するた
めの回路を構成するものが挙げられる。この電気素子１２は、その下面側に、２つの端子
１２３、１２５を有している。

電気素子１２は、それらの端子１２３、１２５がそれぞれ導体層５３の部位５３２、５
３３に接合（電気的に接続）されるようにして光導波路９上に搭載されている。

発光素子１０および電気素子１２は、それらの端子１０３、１０５、1２３、１２５を
含む下部がアンダーフィル材４により封止されている。これにより、発光素子１０および
電気素子１２と、光導波路９との間には、空隙部が形成されることなくアンダーフィル材
４により封止されることとなる。さらに、発光素子１０および電気素子１２は、その全体
（外表面）が封止材６により覆われ、封止されている。このように、発光素子１０および
電気素子１２は、その全体が封止され、特に発光部１０１が外部に露出することなく封止
された構造であるため、汚れ、損傷、酸化劣化等から保護され、電子部品の信頼性向上に
寄与する。

アンダーフィル材４は、発光部１０１から発せられる光（伝送光１８）を実質的に透過
する材料で構成されており、好ましくは、透明な材料で構成されている。

アンダーフィル材４の構成材料としては、絶縁性を有する樹脂材料が好ましく、例えば
、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。

また、封止材６の構成材料としては、絶縁性を有する樹脂材料が好ましく、例えば、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノルボルネン樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。

図１に示すように、光導波路９には、その厚さ方向に貫通する貫通孔（スルーホールま
たはビアホール）８が形成されている。この貫通孔８には、導電材料（例えば、銅、銅系
合金、アルミニウム、アルミニウム系合金等の各種金属材料）が充填され、導体ポスト（
導体部）８１を形成している。この導体ポスト８１を介して、導体層５１と導体層５２の
所定部位同士が電気的に接続されている。すなわち、発光素子１０および電気素子１２の
各端子への通電は、光導波路９の下面側の導体層５１と基板２の上面側の導体層５３（部
位５３１、５３３）とで行うことができるようになっている。なお、端子１０５と端子1
２３とは導通し、これらはグランド側に接続されている。

光導波路９は、コア部９４の光路を屈曲させる光路変換部９６を有している。この光路
変換部９６は、コア部９４と後述する導光路２４の接続部、すなわち、コア部９４の図１
中右端部でかつ導光路２４の下端部の箇所に設けられている。これにより、光路を効率良
く確実に屈曲させることができる。

この光路変換部９６は、伝送光１８の少なくとも一部を反射する反射面（ミラー）９６
１で構成されている。この反射面９６１は、発光部１０１の真下の位置に設けられている
。

反射面９６１は、光導波路９の光路、すなわちコア部９４の長手方向に対しほぼ４５°
傾斜しており、伝送光１８の大半（例えば９０％以上）を反射する機能を有している。

このような光路変換部９６は、光導波路９の一部を除去（欠損）することにより例えば
断面が三角形の凹部を形成し、その１つの傾斜面を反射面９６１として用いるものである
。反射面９６１は、例えば多層光学薄膜や金属薄膜（例えばアルミ蒸着膜）のような反射
膜あるいは反射増加膜を有していてもよい。また、図示しないが、光路変換部９６の凹部
には、伝送光１８に対する透光性を有する充填材が充填されていてもよい。

図示の構成では、反射面９６１（光路変換部９６）は、クラッド層９１、コア層９３お
よびクラッド層９２にまたがって形成されているが、コア層９３内のみに形成されていて
もよい。また、ミラー部品、例えば、プリズム、鏡面ミラー、シリコンミラー等を用いて
もよい。

基板２における発光部１０１の真下の位置には、基板２を貫通する貫通孔２２が形成さ
れている。貫通孔２２の断面形状は、特に限定されないが、本実施形態では、円形とされ
ている（６図参照）。その他の形状としては、例えば、楕円形、長円形、矩形（四角形）
、六角形、異形等が挙げられる。

貫通孔２２の内周面には、前記導体層５１と同様の導電材料（金属材料）による層（導
体部３）が形成されている。この導体部３により、基板２の厚さ方向（以下単に「厚さ方
向」とも言う）に電気信号等を送ることが可能となる。なお、図６では、導体部３は、貫
通孔２２の内周面の全周にわたって（リング状に）形成されているが、周方向に部分的に
形成されていてもよい。

また、導体部３は、基板２に対しほぼ垂直に形成されている。ただし、これに限らず、
導体部３は、基板２に対し所定角度傾斜して形成されていてもよく、あるいは、導体部３
の一部が変形（屈曲、湾曲、分岐等）していてもよい。

導体部３の形成方法としては、例えば、貫通孔２２の内面に金属箔を接合（接着）する
方法、貫通孔２２の内面に金属メッキ、蒸着、スパッタリング等の方法により金属層を形
成する方法、金属フィラーを含有する金属ペーストを塗布し、加熱（焼成、硬化等）して
金属層を形成する方法などが挙げられる。

導体部３の上端部は、導体層５３の部位５３２に電気的に接続され、導体部３の下端部
は、導体層５２の所定部位に電気的に接続されている。これにより、導体部３を介して、
厚さ方向の異なる位置に形成された導体層５２、５３間で電気信号の授受を行うことがで
きる。

また、貫通孔２２内の前記導体部３より内側の部分は、伝送光１８を透光する透光部を
構成する。すなわち、この部分は、伝送光１８を基板２の厚さ方向に導光（伝送）する導
光路２４となる。換言すれば、導体部３は、導光路２４の周囲を囲むように形成されてい
る。これにより、限られた大きさ（内径）の貫通孔２２内において、導光路２４と導体部
３とを効率良く配置することができる。

また、導光路２４は、基板２に対しほぼ垂直に形成されている。ただし、これに限らず
、導光路２４は、基板２に対し所定角度傾斜して形成されていてもよく、あるいは、導光
路２４の一部が変形（湾曲、分岐等）していてもよい。

貫通孔２２内の前記導体部３より内側の部分は、空洞でもよいが、この部分には、透光
性を有する充填材、すなわち伝送光１８の透過率が８０％以上、好ましくは９０％以上、
より好ましくは９５％以上の材料による充填材が充填されているのが好ましい。この充填
材は、コア層９３のコア部９４と同様の材料とすることができる。これにより、導光路（
コア部）２４の形成が容易であるとともに、後述するコア部９４と同様の利点を得ること
ができる。また、この充填材は、コア層９３のクラッド部９５と同様の材料、あるいはク
ラッド層９１または９２と同様の材料とすることもできる。

貫通孔２２内において、導体部３と導光路２４とは接触しているが、これに限らず、例
えば、導体部３と導光路２４とが図示しない中間層（接着層、絶縁層等）を介して接近し
ているような構成であってもよい。

貫通孔２２の内径は、特に限定されないが、通常、０．０５〜２ｍｍ程度が好ましく、
０．１〜０．５ｍｍ程度がより好ましい。

また、導光路（コア部）２４の外径は、特に限定されないが、通常、０．００５〜０．
３ｍｍ程度が好ましく０．０２〜０．１５ｍｍ程度がより好ましい。

以上のように、厚さ方向に延在する導体部３と導光路２４とが隣接して形成されている
ことにより、１つの貫通孔２２で電気信号と光信号とを厚さ方向に伝送することができる。

本実施形態の光導波路構造体１では、導体層５１と導体層５３の部位５３１との間に通
電がなされると、導体層５１と端子１０５とは導体部３および部位５３２を介して導通し
ていることから、発光素子１０の端子１０３、１０５間へ通電がなされることとなり、発
光部１０１が点灯する。発光部１０１の点灯により図１中下方へ向かって発せられた伝送
光１８は、アンダーフィル材４を透過し、貫通孔２２内の導光路２４（コア部２４）を通
り、反射面９６１で反射されて９０°屈曲し、光導波路９のコア部９４に入り、クラッド
部（クラッド層９１、９２および側方（図１中前後）のクラッド部９５）との界面で反射
を繰り返しながら、コア部９４内をその長手方向（図１中左方向）に沿って進む。

＜第２実施形態：図２＞
図２には、本発明の光導波路構造体１の第２実施形態が示されている。以下、この光導
波路構造体１について説明するが、前記第１実施形態と同様の事項（構成、作動等）につ
いてはその説明を省略し、相違点を中心に説明する。

本実施形態の光導波路構造体１は、基板２の透光部（貫通孔２２付近）の構成が前記第
１実施形態と異なり、その他は第１実施形態と同様である。すなわち、基板２の貫通孔２
２内には、前記と同様の導体部３と導光路２４とが形成されているが、貫通孔２２の下部
には、伝送光１８を集光または拡散し得るレンズ部２６が設けられている。

すなわち、導光路２４の下端（伝送光１８の出射側）に凸レンズ（正確には、平凸レン
ズ）で構成されるレンズ部２６が設けられている。

これにより、発光部１０１から図２中下方へ向かって発せられた伝送光１８は、アンダ
ーフィル材４を透過した後、導光路２４を通り、レンズ部２６で集光されてその光束（ビ
ーム）が絞られ、この光束が反射面９６１で反射されて９０°屈曲し、光導波路９のコア
部９４に入り、コア部９４内をその長手方向（図２中左方向）に沿って進む。

このようなレンズ部２６を設けることにより、より明確な（シャープな）伝送光を得る
ことができ、より優れた光伝送特性を得ることができる。

なお、レンズ部２６は、伝送光１８を拡散し得るものでもよい。この場合には、凹レン
ズを用いればよい。

レンズ部２６を構成するレンズの材料は、導光路２４の屈折率と異なる材料を用いれば
よい。レンズ材料の屈折率を導光路２４の屈折率より高くするか低くするかにより、レン
ズ部２６の機能を集光レンズまたは拡散レンズのいずれかに設定することができる。

また、レンズ部２６の設置位置は、図２に示す位置に限らず、例えば導光路２４（貫通
孔２２）の途中や上端であってもよく、あるいは、その他の箇所、例えばコア部９４の入
射側端部や出射側端部であってもよい。

＜第３実施形態：図３＞
図３には、本発明の光導波路構造体１の第３実施形態が示されている。以下、この光導
波路構造体１について説明するが、前記第１実施形態と同様の事項（構成、作動等）につ
いてはその説明を省略し、相違点を中心に説明する。

本実施形態の光導波路構造体１は、基板２の透光部（貫通孔２２付近）の構成が前記第
１実施形態と異なり、その他は第１実施形態と同様である。すなわち、基板２の貫通孔２
２内には、前記と同様の導体部３が形成され、その内側に垂直光導波路２３が形成されて
いる。

垂直光導波路２３は、コア部２４と、該コア部２４の外周を囲むクラッド部２５とで構
成されている。コア部２４は、クラッド部２５に比べて屈折率が高い。貫通孔２２内にこ
のような垂直光導波路２３を形成したことにより、前記第１実施形態における導体部２４
に比べ、光の漏れ等による光量のロスがより低減され、伝送光１８の伝送特性がより向上
する。

コア部２４の構成材料や形成方法は、コア部９４と同様とすることができる。あるいは
、コア部２４は、前記１実施形態において述べた透光性を有する充填材と同様のものを用
いてもよい。クラッド部２５の構成材料は、クラッド部９５またはクラッド層９１、９２
と同様とすることができる。

＜第４実施形態：図４＞
図４には、本発明の光導波路構造体１の第４実施形態が示されている。以下、この光導
波路構造体１について説明するが、前記第１〜第３実施形態と同様の事項（構成、作動等
）についてはその説明を省略し、相違点を中心に説明する。

本実施形態の光導波路構造体１は、レンズ部２６を設けた以外は前記第３実施形態と同
様である。すなわち、基板２の貫通孔２２内には、前記と同様の導体部３と垂直光導波路
２３とが形成されているが、貫通孔２２の下部には、伝送光１８を集光または拡散し得る
前記と同様のレンズ部２６が設けられている。

レンズ部２６を設けることの効果、レンズ部２６を構成するレンズ材料、レンズ部２６
の設置位置等については、前記第３実施形態で述べたのと同様である。

＜第５実施形態：図５＞
図５には、本発明の光導波路構造体１の第５実施形態が示されている。以下、この光導
波路構造体１について説明するが、前記第１〜第４実施形態と同様の事項（構成、作動等
）についてはその説明を省略し、相違点を中心に説明する。

本実施形態の光導波路構造体１は、基板２の透光部（貫通孔２２付近）の構成が前記第
４実施形態と異なり、その他は第４実施形態と同様である。すなわち、図８に示すように
、基板２の貫通孔２２の横断面形状は、円形部２２２と矩形部２２４とを結合した形状（
異形）であり、円形部２２２内に垂直光導波路２３（または導光路２４でもよい）が挿入
され、矩形部２２４内に導体部３が挿入されている。導体部３の上端部および下端部は、
それぞれ、導体層５３の部位５３２および導体層５２に電気的に接続されている。

このような構成では、円形部２２２と矩形部２２４のそれぞれに横断面積を予め設定す
ることにより、垂直光導波路２３と導体部３の体積（体積比）をより正確に規定すること
ができるという利点がある。また、導体部３を円形部２２２の周方向の必要な方向にのみ
形成することができるという利点もある。

以上、第１〜第５実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものでは
なく、発明の要旨を変更しない限り、他の構成のものでもよい。また、本発明は、第１〜
第５実施形態のうちの任意の２以上の実施形態が備える構成を組み合わせたものでもよい
。

次に、前記各実施形態における、光導波路９の製造方法および各部の構成材料等につい
て説明するが、特にコア部９４の形成方法について詳細に説明する。

＜第１の製造方法＞
まず、光導波路９の第１の製造方法について説明する。

図９−Ａ〜図９−Ｅは、それぞれ、光導波路の第１の製造方法の工程例を模式的に示す
断面図である。

［１Ａ］ まず、支持基板９５１上に、層９１０を形成する（図９−Ａ参照）。
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、例えば、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、
ダイコート法等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、例えば、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）フィルム等が用いられる。

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、例えば、ノルボルネン系樹脂やベンゾシクロブテ
ン系樹脂等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
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等を
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、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）、ＲＯ
ＭＰ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、下記化１（構造式Ｂ）で表される
少なくとも１個の繰り返し単位を有するもの、すなわち、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。

かかるノルボルネン系ポリマーは、例えば、後述するノルボルネン系モノマー（後述す
る化３で表されるノルボルネン系モノマーや、架橋性ノルボルネン系モノマー）を用いる
ことにより好適に合成される。

なお、比較的高い屈折率を有するポリマー９１５を得るためには、分子構造中に、芳香
族環（芳香族基）、窒素原子、臭素原子や塩素原子を有するモノマーを一般的に選択して
、ポリマー９１５が合成（重合）される。一方、比較的低い屈折率を有するポリマー９１
５を得るためには、分子構造中に、アルキル基、フッ素原子やエーテル構造（エーテル基
）を有するモノマーを一般的に選択して、ポリマー９１５が合成（重合）される。

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、例えば、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
ロピル基等が挙げられるが、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、例えば、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
等が挙げられるが、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、例えば、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等が挙げられるが、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、例えば、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（光導波路９）が得られる。

ここで、ノルボルネン系モノマーとは、下記化２（構造式Ａ）で示されるノルボルネン
骨格を少なくとも１つ含むモノマーを総称し、例えば、下記化３（構造式Ｃ）で表される
化合物が挙げられる。

無置換の炭化水素基（ハイドロカルビル基）としては、例えば、直鎖状または分岐状の
炭素数１〜１０（Ｃ_１〜Ｃ_１０）のアルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜１０（
Ｃ_２〜Ｃ_１０のアルケニル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜１０（Ｃ_２〜Ｃ_１０）の
アルキニル基、炭素数４〜１２（Ｃ_４〜Ｃ_１２）のシクロアルキル基、炭素数４〜１２（
Ｃ_４〜Ｃ_１２）のシクロアルケニル基、炭素数６〜１２（Ｃ_６〜Ｃ_１２）のアリール基、
炭素数７〜２４（Ｃ_７〜Ｃ_２４）のアラルキル基（アリールアルキル基）等が挙げられ、
その他、Ｒ^１およびＲ^２、Ｒ^３およびＲ^４が、それぞれ炭素数１〜１０（Ｃ_１〜Ｃ_１０）
のアルキリデニル基であってもよい。

アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブ
チル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペン
チル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基およびデシル基が挙げられるが
、これらに限定されるわけではない。

アルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基およびシクロヘキセ
ニル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

アルキニル基の具体例としては、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、
１−ブチニル基および２−ブチニル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない
。

シクロアルキル基の具体例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基およびシク
ロオクチル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基およびアントラセニル（ａｎｔ
ｈｒａｃｅｎｙｌ）基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

アラルキル（ａｒａｌｋｙｌ）基の具体例としては、ベンジル基およびフェニルエチル
（フェネチル：ｐｈｅｎｅｔｈｙｌ）基が挙げられるが、これらに限定されるわけではな
い。

また、アルキリデニル（ａｌｋｙｌｉｄｅｎｙｌ）基の具体例としては、メチリデニル
（ｍｅｔｈｙｌｉｄｅｎｙｌ）基およびエチリデニル（ｅｔｈｙｌｉｄｅｎｙｌ）基が挙
げられるが、これらに限定されるわけではない。

置換された炭化水素基としては、前記の炭化水素基が有する水素原子の一部または全部
がハロゲン原子で置換されたもの、すなわち、ハロハイドロカルビル（ｈａｌｏｈｙｄｒ
ｏｃａｒｂｙｌ）基、パーハロハイドロカルビル（ｐｅｒｈａｌｏｈｙｄｒｏｃａｒｂｙ
ｌ）基であるか、パーハロカルビル（ｐｅｒｈａｌｏｃａｒｂｙｌ）基のようなハロゲン
化炭化水素基が挙げられる。

これらのハロゲン化炭化水素基において、水素原子に置換するハロゲン原子としては、
塩素原子、フッ素および臭素から選択される少なくとも１種が好ましく、フッ素原子がよ
り好ましい。

このうち、パーハロゲン化された炭化水素基（パーハロハイドロカルビル基、パーハロ
カルビル基）の具体例としては、例えば、パーフルオロフェニル基、パーフルオロメチル
基（トリフルオロメチル基）、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフ
ルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられる。

なお、ハロゲン化アルキル基には、炭素数１〜１０のもの以外に、炭素数１１〜２０の
ものも好適に用いることができる。すなわち、ハロゲン化アルキル基には、部分的または
完全にハロゲン化され、直鎖状または分岐状をなし、一般式：−Ｃ_ＺＸ''_２Ｚ＋１で表さ
れる基を選択することができる。ここで、Ｘ''は、それぞれ独立して、ハロゲン原子また
は水素原子を表し、Ｚは、１〜２０の整数を表す。

また、置換された炭化水素基としては、ハロゲン原子の他、直鎖状または分岐状の炭素
数１〜５（Ｃ_１〜Ｃ_５）のアルキル基またはハロアルキル基、アリール基およびシクロア
ルキル基で更に置換された、シクロアルキル基、アリール基およびアラルキル基（アラア
ルキル基）等が挙げられる。

また、官能置換基としては、例えば、−（ＣＨ_２）_ｎ−ＣＨ（ＣＦ_２）_２−Ｏ−Ｓｉ（
Ｍｅ）_３、−（ＣＨ_２）_ｎ−ＣＨ（ＣＦ_３）_２−Ｏ−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＨ_３、−（ＣＨ_２）
_ｎ−ＣＨ（ＣＦ_３）_２−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（ＣＨ_３）_３、−（ＣＨ_２）_ｎ−Ｃ（ＣＦ
_３）_２−ＯＨ、−（ＣＨ_２）_ｎ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ_２、−（ＣＨ_２）_ｎ−Ｃ（Ｏ）−Ｃｌ、
−（ＣＨ_２）_ｎ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｒ^５、−（ＣＨ_２）ｎ−Ｏ−Ｒ^５、−（ＣＨ_２）_ｎ−Ｏ
−Ｃ（Ｏ）−Ｒ^５、−（ＣＨ_２）_ｎ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ^５、−（ＣＨ_２）_ｎ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−
ＯＲ^５、−（ＣＨ_２）_ｎ−Ｓｉ（Ｒ^５）_３、−（ＣＨ_２）_ｎ−Ｓｉ（ＯＲ^５）_３、−（Ｃ
Ｈ_２）_ｎ−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ^５）_３および−（ＣＨ_２）_ｎ−Ｃ（Ｏ）−ＯＲ^６等が挙げられる
。

ここで、前記各式において、それぞれ、ｎは、０〜１０の整数を示し、Ｒ^５は、それぞ
れ独立して、水素原子、直鎖状または分岐状の炭素数１〜２０（Ｃ_１〜Ｃ_２０）アルキル
基、直鎖状または分岐状の炭素数１〜２０（Ｃ_１〜Ｃ_２０）のハロゲン化もしくはパーハ
ロゲン化アルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜１０（Ｃ_２〜Ｃ_１０）のアルケニ
ル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜１０（Ｃ_２〜Ｃ_１０）のアルキニル基、炭素数５
〜１２（Ｃ_５〜Ｃ_１２）のシクロアルキル基、炭素数６〜１４（Ｃ_６〜Ｃ_１４）のアリー
ル基、炭素数６〜１４（Ｃ_６〜Ｃ_１４）のハロゲン化もしくはパーハロゲン化アリール基
または炭素数７〜２４（Ｃ_７〜Ｃ_２４）のアラルキル基を表す。

なお、Ｒ^５で示される炭化水素基は、Ｒ^１〜Ｒ^４で示されるものと同一の炭化水素基を
示す。Ｒ^１〜Ｒ^４で示すように、Ｒ^５で示される炭化水素基は、ハロゲン化またはパーハ
ロゲン化されていてもよい。

例えば、Ｒ^５が炭素数１〜２０（Ｃ_１〜Ｃ_２０）のハロゲン化またはパーハロゲン化ア
ルキル基である場合、Ｒ^５は、一般式：−Ｃ_ＺＸ''_２Ｚ＋１で表される。ここで、ｚおよ
びＸ''は、それぞれ、上記の定義と同じであり、Ｘ''の少なくとも１つは、ハロゲン原子
（例えば、臭素原子、塩素原子またはフッ素原子）である。

ここで、パーハロゲン化アルキル基とは、前記一般式において、すべてのＸ''がハロゲ
ン原子である基であり、その具体例としては、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル
基、−Ｃ_７Ｆ_１５、−Ｃ_１１Ｆ_２３が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

パーハロゲン化アリール基の具体例としては、ペンタクロロフェニル基、ペンタフルオ
ロフェニル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

また、Ｒ^６としては、例えば、−Ｃ（ＣＨ_３）_３、−Ｓｉ（ＣＨ_３）_３、−ＣＨ（Ｒ^７
）−Ｏ−ＣＨ_２ＣＨ_３、−ＣＨ（Ｒ^７）ＯＣ（ＣＨ_３）_３および下記化４の環状基等が挙
げられる。

ここで、Ｒ^７は、水素原子、あるいは直鎖状または分岐状の炭素数１〜５（Ｃ_１〜Ｃ_５
）のアルキル基を表す。

アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、
ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル、ペンチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基が挙げられる
。

なお、上記化４で表される環状基では、環構造から延びる単結合と酸置換基との間でエ
ステル結合が形成される。

Ｒ^６の具体例としては、例えば、１−メチル−１−シクロヘキシル基、イソボルニル（
ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ）基、２−メチル−２−イソボルニル基、２−メチル−２−アダマン
チル基、テトラヒドロフラニル（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎｙｌ）基、テトラヒド
ロピラノイル（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｐｙｒａｎｏｙｌ）基、３−オクソシクロヘキサノ
イル（３−ｏｘｏｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｎｙｌ）基、メバロンラクトニル（ｍｅｖａｌ
ｏｎｉｃ ｌａｃｔｏｎｙｌ）基、１−エトキシエチル基、１−ｔ−ブトキシエチル基等
が挙げられる。

また、他のＲ^６としては、例えば、下記化５で表されるジシクロプロピルメチル基（Ｄ
ｃｐｍ）、ジメチルシクロプロピルメチル基（Ｄｍｃｐ）等が挙げられる。

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（光導波路９）の形成（プロセス）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。

このうち、架橋性ノルボルネン系モノマーは、前記化２（構造式Ａ）で表されるノルボ
ルネン系部位（ノルボルネン系二重結合）を含む化合物である。

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 ｍｕｌｔｉｃｙ
ｃｌｉｃ ｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ）の化合物と、連結多環環系（ｌｉｎｋｅｄ ｍｕ
ｌｔｉｃｙｃｌｉｃ ｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ）の化合物とがある。

連続多環環系の化合物（連続多環環系の架橋性ノルボルネン系モノマー）としては、下
記化６で表される化合物が挙げられる。

なお、簡略化のため、ノルボルナジエン（ｎｏｒｂｏｒｎａｄｉｅｎｅ）は、連続多環
環系に含まれ、重合性ノルボルネン系二重結合を含むものと考えることとする。

この連続多環環系の化合物の具体例としては、下記化７で表される化合物が挙げられる
が、これらに限定されるわけではない。

一方、連結多環環系の化合物（連結多環環系の架橋性ノルボルネン系モノマー）として
は、下記化８で表される化合物が挙げられる。

ここで、二価の置換基とは、端部にノルボルネン構造に結合し得る結合手を２つ有する
基のことを言う。

二価の炭化水素基（ハイドロカルビル基）の具体例としては、一般式：−（Ｃ_ｄＨ_２ｄ
）−で表されるアルキレン基（ｄは、好ましくは１〜１０の整数を表す。）と、二価の芳
香族基（アリール基）とが挙げられる。

二価のアルキレン基としては、直鎖状または分岐状の炭素数１〜１０（Ｃ_１〜Ｃ_１０）
のアルキレン基が好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン
基、ペンチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン
基が挙げられる。

なお、分岐アルキレン基は、主鎖の水素原子が、直鎖状または分岐状のアルキル基で置
換されたものである。

一方、二価の芳香族基としては、二価のフェニル基、二価のナフチル基が好ましい。
また、二価のエーテル基は、−Ｒ^１０−Ｏ−Ｒ^１０−で表される基である。
ここで、Ｒ^１０は、それぞれ独立して、Ｒ^９と同じものを表す。

この連結多環環系の化合物の具体例としては、下記化９、化１０、化１１、化１２、化
１３で表される化合物の他、化１４、化１５で表されるフッ素含有化合物（フッ素含有架
橋性ノルボルネン系モノマー）が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

この化１０で表される化合物は、ジメチルビス［ビシクロ［２．２．１］へプト−２−
エン−５−メトキシ］シランであり、またの命名では、ジメチルビス（ノルボルネンメト
キシ）シラン（「ＳｉＸ」と略される。）と呼ばれる。

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（光導波路９）
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（重合反応、架橋反応等）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（光導波路９）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。

このような触媒前駆体としては、下記式（Ｉａ）および（Ｉｂ）で表わされる化合物の
少なくとも一方を含む（主とする）ものが好適に用いられる。

式Ｉａに従う典型的な触媒前駆体としては、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（ｉ−Ｐｒ）_３）_２
、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（Ｃｙ）_３）_２、Ｐｄ（Ｏ_２ＣＣＭｅ_３）_２（Ｐ（Ｃｙ）_３）_２
、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（Ｃｐ）_３）_２、Ｐｄ（Ｏ_２ＣＣＦ_３）_２（Ｐ（Ｃｙ）_３）_２、
Ｐｄ（Ｏ_２ＣＣ_６Ｈ_５）_３（Ｐ（Ｃｙ）_３）_２が挙げられるが、これらに限定されるわけ
ではない。ここで、Ｃｐは、シクロペンチル（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｙｌ）基を表し、Ｃｙ
は、シクロヘキシル基を表す。

また、式Ｉｂで表される触媒前駆体としては、ｐおよびｒが、それぞれ１および２の整
数から選択される化合物が好ましい。

このような式Ｉｂに従う典型的な触媒前駆体としては、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（Ｃｙ）
_３）_２が挙げられる。ここで、Ｃｙは、シクロヘキシル基を表し、Ａｃは、アセチル基を
表す。

これらの触媒前駆体は、モノマーを効率よく反応（ノルボルネン系モノマーの場合、付
加重合反応によって効率よく重合反応や架橋反応等）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（Ｏ
Ａｃ）_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
他の陽イオン等のカチオンと、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、例えば、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 ⁻）等が挙げられる。

この助触媒（光酸発生剤または光塩基発生剤）としては、例えば、下記化１７で表され
るテトラキス（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、ハロカルボラン類等が挙げられ
る。

このような助触媒の市販品としては、例えば、ニュージャージ州クランベリーのＲｈｏ
ｄｉａ ＵＳＡ社から入手可能な「ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ（登録商標、以下同様である。）
ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴＯＲ ２０７４（ＣＡＳ番号第１７８２３３−７２−２番）
」、日本国東京の東洋インキ製造株式会社から入手可能な「ＴＡＧ−３７２Ｒ（（ジメチ
ル（２−（２−ナフチル）−２−オキソエチル）スルフォニウムテトラキス（ペンタフル
オロフェニル）ボレート：ＣＡＳ番号第１９３９５７−５４−９番））、日本国東京のみ
どり化学株式会社から入手可能な「ＭＰＩ−１０３（ＣＡＳ番号第８７７０９−４１−９
番）」、日本国東京の東洋インキ製造株式会社から入手可能な「ＴＡＧ−３７１（ＣＡＳ
番号第１９３９５７−５３−８番）」、日本国東京の東洋合成工業株式会社から入手可能
な「ＴＴＢＰＳ−ＴＰＦＰＢ（トリス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）スルフォニウム
テトラキス（ペンタペンタフルオロフェニル）ボレート）」、日本国東京のみどり化学工
業株式会社より入手可能な「ＮＡＩ−１０５（ＣＡＳ番号第８５３４２−６２−７番）」
等が挙げられる。

なお、助触媒（第１の物質）として、ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴ
ＯＲ ２０７４を用いる場合、後述する活性放射線（化学線）としては、紫外線（ＵＶ光
）が好適に用いられ、紫外線の照射手段としては、水銀灯（高圧水銀ランプ）が好適に用
いられる。これにより、層９１０に対して、３００ｎｍ未満の十分なエネルギーの紫外線
（活性放射線）を供給することができ、ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ ＰＨＯＴＯＩＮＩＴＩＡＴ
ＯＲ ２０７４を効率よく分解して、上記のカチオンおよびＷＣＡを発生させることがで
きる。

また、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等に応じて適宜
選択され、特に限定されないが、例えば、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（ｆｌｕｏｒａｎ
ｔｈｅｎｅｓ）、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）等が挙げられ、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。

なお、９，１０−ジブトキシアントラセン（ＤＢＡ）は、日本国神奈川県の川崎化成工
業株式会社から入手が可能である。

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（光導波路９）の特性の向上を図ることができ
る。

この酸化防止剤としては、ニューヨーク州タリータウンのＣｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔ
ｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から入手可能なＣｉｂａ（登録商標、以下同様である。） Ｉ
ＲＧＡＮＯＸ（登録商標、以下同様である。） １０７６およびＣｉｂａ ＩＲＧＡＦＯ
Ｓ（登録商標、以下同様である。） １６８が好適に用いられる。

また、他の酸化防止剤としては、例えば、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標、以下
同様である。） １２９、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ １３３０、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎ
ｏｘ １０１０、Ｃｉｂａ Ｃｙａｎｏｘ（登録商標、以下同様である。） １７９０、
Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標） ３１１４、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ ３１２
５等を用いることもできる。

なお、このような酸化防止剤は、例えば、層９１０が酸化条件に曝されない場合や、曝
される期間が極めて短い場合等には、省略することもできる。

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、例えば、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）等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェ
ニルセロソルブ等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
等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン、メシチレン等の芳香族炭化
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、メチルピロリドン等
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）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２
−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等の
エステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒
等の各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。

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、例えば、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
による強制乾燥等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。

［２Ａ］ 次に、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（図９−
Ｂ参照）。

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９−Ｂ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、例えば、可視光、紫外光、赤外光、レーザ光の他、電子線やＸ線等を
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。

［３Ａ］ 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、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（図９−Ｃ参照）。

この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１〜２０
０μｍ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。

［４Ａ］ 次に、層９１０に対して第２の加熱処理を施す。
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、８０〜９
０℃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。

［５Ａ］ 次に、層９１０に対して第３の加熱処理を施す。
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。

［６Ａ］ 次に、支持基板９５２上に、クラッド層９１（９２）を形成する（図９−Ｄ
参照）。

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（９
２）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、９３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）、ＲＯ
ＭＰ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ン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９
３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ン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９
１（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（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。

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。

このようなことから、クラッド層９１（９２）に用いるノルボルネン系ポリマーとして
は、下記化１８〜２１や、化２５で表されるものが好適である。

なお、化１８で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒが炭素数４〜１０
のアルキル基であり、ａおよびｂがそれぞれ１である化合物、例えば、ブチルボルネンと
メチルグリシジルエーテ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メチル
グリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとメチルグリシジ
ルエーテルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。

なお、化１９で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒが炭素数４〜１０
のアルキル基であり、ａが１である化合物、例えば、ブチルボルネンとアクリル酸２−（
５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとアクリル酸２−（
５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー、デシルノルボルネンとアクリル酸２−（５
−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー等が好ましい。

なお、化２０で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒが炭素数４〜１０
のアルキル基であり、ａが１または２、Ｘがメチル基またはエチル基である化合物、例え
ば、ブチルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、ヘキシ
ルノルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、デシルノル
ボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、ブチルボルネンと
トリエトキシシリ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トリエトキシ
シリルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとトリエトキシシリルノルボル
ネンとのコポリマー、ブチルボルネンとトリメトキシシリ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トリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、デシルノル
ボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。

なお、化２１で表されるノルボルネン系ポリマーとしては、例えば、ブチルボルネン、
ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、アクリル酸２−（５−ノ
ルボルネニル）メチルと、ノルボルネニルエチルトリメトキシシラン、トリエトキシシリ
ルノルボルネンまたはトリメトキシシリルノルボルネンのいずれかとのターポリマー、ブ
チルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、アクリル
酸２−（５−ノルボルネニル）メチルと、メチルグリシジルエーテルノルボルネンとのタ
ーポリマー、ブチルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれ
かと、メチルグリシジルエーテルノルボルネン、ノルボルネニルエチルトリメトキシシラ
ン、トリエトキシシリルノルボルネンまたはトリメトキシシリルノルボルネンのいずれか
とのターポリマー等が挙げられる。

なお、化２５で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒが炭素数４〜１０
のアルキル基であり、Ｘ^１が酸素原子、Ｘ^２がシリコン原子、Ａｒがフェニル基、Ｒ^２が
メチル基、ａが１、ｃが２である化合物、例えば、ブチルボルネンとジフェニルメチルノ
ルボルネンメトキシシランとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとジフェニルメチルノ
ルボルネンメトキシシランとのコポリマー、デシルノルボルネンとジフェニルメチルノル
ボルネンメトキシシランとのコポリマー等や、Ｒが炭素数４〜１０のアルキル基であり、
Ｘ^１がメチレン基、Ｘ^２が炭素原子、Ａｒがフェニル基、Ｒ^２が水素原子、ａが０、ｃが
１である化合物、例えば、ブチ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フェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボル
ネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。

また、ｐ／ｑまたはｐ／ｑ＋ｒは、２０以下であればよいが、１５以下であるのが好ま
しく、０．１〜１０程度がより好ましい。これにより、複数種のノルボルネンの繰り返し
単位を含む効果が如何なく発揮される。

以上のような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。

例えば、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（９
２）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）（ＮＣＣ
Ｈ_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（ＰＣｙ
３）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。

［７Ａ］ 次に、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（図９−Ｅ参照）。

そして、図９−Ｅ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。

また、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。

＜第２の製造方法＞
次に、光導波路９の第２の製造方法について説明する。

以下、第２の製造方法について説明するが、前記第１の製造方法との相違点を中心に説
明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第２の製造方法では、コア層形成用材料９００の組成が異なり、それ以外は、前記第１
の製造方法と同様である。

すなわち、第２の製造方法で用いられるコア層形成用材料９００は、活性放射線の照射
により活性化する離脱剤（物質）と、主鎖と該主鎖から分岐し、活性化した離脱剤の作用
により、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基（離脱性ぺンダントグ
ループ）とを有するポリマー９１５とを含有している。
離脱剤には、前記第１の製造方法で挙げた助触媒と同様のものを用いることができる。

第２の製造方法において用いられるポリマー９１５としては、前記第１の製造方法で挙
げたポリマー９１５が有する置換基を離脱性基で置換したものや、前記第１の製造方法で
挙げたポリマー９１５に離脱性基を導入したもの等が挙げられる。

かかるポリマー９１５は、離脱性基の離脱（切断）により、その屈折率が変化（上昇ま
たは低下）する。

離脱性基は、カチオン、アニオンまたはフリーラジカルの作用により離脱するもの、す
なわち、酸（カチオン）脱離性基、塩基（アニオン）脱離性基、フリーラジカル脱離性基
のいずれであってもよいが、好ましくはカチオン（プロトン）の作用により離脱するもの
（酸基離脱性基）である。

酸離脱性基としては、その分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−
Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが好ましい。かかる酸離脱性基は、
カチオンの作用により比較的容易に離脱する。

このうち、離脱によりポリマー９１５の屈折率に低下を生じさせる酸離脱性基としては
、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好まし
い。

なお、フリーラジカルの作用により離脱するフリーラジカル脱離性基としては、例えば
、末端にアセトフェノン構造を有する置換基等が挙げられる。

また、ポリマー９１５は、前記第１の製造方法で説明したのと同様の理由から、ノルボ
ルネン系ポリマーを用いるのが好ましく、アルキル（特にヘキシル）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を用いるのがより好ましい。

以上のことを考慮した場合、離脱性基の離脱により屈折率が低下するポリマー９１５と
しては、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランのホモポリマーや、ヘキシルノル
ボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマーが好適に用いら
れる。

以下では、ポリマー９１５として、離脱性基（特に酸離脱性基）の離脱により屈折率が
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。

［１Ｂ］ 前記工程［１Ａ］と同様の工程を行う。
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の作用
による。

［２Ｂ］ 前記工程［２Ａ］と同様の工程を行う。
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内に存在する離脱剤は、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、カチオンは、離脱性基そのものを主鎖から離脱させるか、または、離脱性基の
分子構造の途中から切断する（フォトブリーチ）。

これにより、照射領域９２５では、未照射領域９４０よりも完全な状態の離脱性基の数
が減少し、第１の屈折率より低い第２の屈折率へと低下する。なお、このとき、未照射領
域９４０の屈折率は、第１の屈折率が維持される。

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１の屈折率）が生じて、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。

なお、この場合、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、０．３〜６Ｊ／ｃｍ^２程度であるのがより好ましく、０．６〜６Ｊ／ｃｍ^２程
度であるのがさらに好ましい。これにより、離脱剤を確実に活性化させることができる。

［３Ｂ］ 次に、層９１０に対して加熱処理を施す。
これにより、ポリマー９１５から離脱（切断）された離脱性基が、例えば、照射領域９
２５から除去されたり、ポリマー９１５内において再配列または架橋する。

さらに、このとき、クラッド部９５（照射領域９２５）に残存する離脱性基の一部がさ
らに離脱（切断）すると考えられる。

したがって、このような加熱処理を施すことにより、コア部９４とクラッド部９５との
間の屈折率差をより大きくすることができる。

この加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、７０〜１９５℃程度であるの
が好ましく、８５〜１５０℃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から離脱（切断）された離脱性基を十分に除去し得
るに設定され、特に限定されないが、０．５〜３時間程度であるのが好ましく、０．５〜
２時間程度であるのがより好ましい。

なお、例えば、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［３Ｂ］を省略してもよい。

また、必要に応じて、１回または複数回の加熱処理（例えば、１５０〜２００℃×１〜
８時間程度）の工程を追加することもできる。
以上の工程を経て、コア層９３が得られる。

［４Ｂ］ 前記工程［６Ａ］と同様の工程を行う。
［５Ｂ］ 前記工程［７Ａ］と同様の工程を行う。

以上のようにして、光導波路９が完成する。
このような光導波路９の好ましい例では、コア層９３が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、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、コア部９４とクラッド部９５とは、主鎖と主鎖から分岐し、分子構造の少なく
とも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基とを有するノルボルネン系ポリマーを主材料とし
て構成され、コア部９４とクラッド部９５とは、主鎖に結合した状態の離脱性基の数が異
なることにより、それらの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。

特に、第２の製造方法によれば、少なくとも活性放射線をすればよく、極めて簡単な処
理で、コア層９３を形成することができる。

＜第３の製造方法＞
次に、光導波路９の第３の製造方法について説明する。

以下、第３の製造方法について説明するが、前記第１および第２の製造方法との相違点
を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第３の製造方法では、コア層形成用材料９００として、第１および第２の製造方法で用
いたコア層形成用材料を組み合わせたものを用い、それ以外は、前記第１または第２の製
造方法と同様である。

すなわち、第３の製造方法で用いられるコア層形成用材料９００は、前述したような離
脱性基を有するポリマー９１５と、モノマーと、助触媒（第１の物質）と、触媒前駆体（
第２の物質）とを含有している。また、助触媒は、前記第２の製造方法における離脱剤と
同じものであり、離脱剤を離脱させる機能も有する。

このようなコア層形成用材料９００では、選択する離脱性基と、選択するモノマーとの
組み合わせにより、得られるコア層９３において、コア部９４とクラッド部９５との間の
屈折率差をより多段階に調整することが可能となる。

なお、前述したように、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、ポリマー９１５として、離脱性基の離脱により屈折率が低下するものを用
いると、照射領域９２５をクラッド部９５とし、コア部９４との屈折率差が極めて大きい
コア層９３を得ることができる。

以下では、このような組み合わせのポリマー９１５、モノマーおよび触媒前駆体を用い
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。

［１Ｃ］ 前記工程［１Ａ］と同様の工程を行う。
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。

［２Ｃ］ 前記工程［２Ａ］と同様の工程を行う。
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。

また、カチオンは、離脱性基そのものを主鎖から離脱させるか、または、離脱性基の分
子構造の途中から切断する。

これにより、照射領域９２５では、未照射領域９４０よりも完全な状態の離脱性基の数
が減少し、屈折率が低下して第１の屈折率より低くなる。なお、このとき、未照射領域９
４０の屈折率は、第１の屈折率が維持される。

なお、この場合、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、０．２〜５Ｊ／ｃｍ^２程度であるのがより好ましく、０．２〜４Ｊ／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。

［３Ｃ］ 前記工程［３Ａ］と同様の工程を行う。
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して照射領域９２
５に集まってくる。

また、この加熱処理により、ポリマー９１５から離脱（切断）された離脱性基が、例え
ば、照射領域９２５から除去されたり、ポリマー９１５内において再配列または架橋する
。

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るこ
と、ポリマー９１５から離脱（切断）された離脱性基が減少すること等により、さらに屈
折率が低下して第２の屈折率となる。

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、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。

［４Ｃ］ 前記工程［４Ａ］と同様の工程を行う。
［５Ｃ］ 前記工程［５Ａ］と同様の工程を行う。
［６Ｃ］ 前記工程［６Ａ］と同様の工程を行う。
［７Ｃ］ 前記工程［７Ａ］と同様の工程を行う。

以上のようにして、光導波路９が完成する。
このような光導波路９の好ましい例では、コア層９３は、主鎖とこの主鎖から分岐し、
分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基とを有するノルボルネン系ポリ
マーを含有しており、コア部９４とクラッド部９５とは、主鎖に結合した状態の離脱性基
の数が異なること、および、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、それらの屈折率が異なっており、ま
た、クラッド層９１、９２が、それぞれ、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。

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。

特に、第３の製造方法によれば、コア部９４とクラッド部９５との間の屈折率差を多段
階に設定することが可能となる。

＜第４の製造方法＞
次に、光導波路９の第４の製造方法について説明する。

図１０−Ａ〜図１０−Ｅは、それぞれ、光導波路の第４の製造方法の工程例を模式的に
示す断面図である。

以下、第４の製造方法について説明するが、前記第１〜第３の製造方法との相違点を中
心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第４の製造方法では、コア層形成用材料９００やクラッド層形成用材料には、前記第１
〜第３の製造方法で説明したのと同様のものを用いることができる。

なお、以下では、コア層形成用材料として、前記第１の製造方法で挙げたものを用いる
場合を代表に説明する。

［１Ｄ］ まず、支持基板１０００上に、クラッド層形成用材料（第１のワニス）を前
述したのと同様の方法を用いて塗布して、第１の層１１１０を形成する（図１０−Ａ参照
）。

支持基板１０００には、支持基板９５１と同様のものを用いることができる。
第１の層１１１０の平均厚さは、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。

［２Ｄ］ 次に、第１の層１１１０上に、コア層形成用材料（第２のワニス）を前述し
たのと同様の方法を用いて塗布して、第２の層１１２０を形成する（図１０−Ｂ参照）。

コア層形成用材料は、第１の層１１１０をほぼ完全に乾燥させた後に塗布するようにし
てもよいし、第１の層１１１０が乾燥する前に塗布するようにしてもよい。

後者の場合、第１の層１１１０と第２の層１１２０とは、それらの界面において相互に
混ざり合った状態となる。この場合、得られた光導波路９において、クラッド層９１とコ
ア層９３との密着性の向上を図ることができる。

また、この場合、第１のワニスおよび第２のワニスは、それぞれ、粘度（常温）が好ま
しくは１００〜１００００ｃＰ程度、より好ましくは１５０〜５０００ｃＰ程度、さらに
好ましくは２００〜３５００ｃＰ程度に調製される。これにより、第１の層１１１０と第
２の層１１２０とが、それらの界面において必要以上に混ざり合うのを防止することがで
きるとともに、第１の層１１１０および第２の層１１２０の厚さが不均一となるのを防止
することができる。

なお、第２のワニスの粘度は、第１のワニスの粘度より高くするのが好ましい。これに
より、第１の層１１１０と第２の層１１２０とが、それらの界面において必要以上に混ざ
り合うのを確実に防止することができる。

第２の層１１２０の平均厚さは、特に限定されないが、５〜２００μｍ程度であるのが
好ましく、１５〜１２５μｍ程度であるのがより好ましく、２５〜１００μｍ程度である
のがさらに好ましい。

［３Ｄ］ 次に、第２の層１１２０上に、クラッド層形成用材料（第３のワニス）を前
述したのと同様の方法を用いて塗布して、第３の層１１３０を形成する（図１０−Ｃ参照
）。

第３の層１１３０は、前記第２の層１１２０と同様にして形成することができる。
第３の層１１３０の平均厚さは、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。
これにより、積層体２０００が得られる。

［４Ｄ］ 次に、積層体２０００中の溶媒を除去（脱溶媒）する。
脱溶媒の方法としては、例えば、加熱、大気圧または減圧下での放置、不活性ガス等の
噴き付け（ブロー）等の方法が挙げられるが、加熱による方法が好ましい。これにより、
比較的容易かつ短時間での脱溶媒が可能である。

この加熱の温度は、２５〜６０℃程度であるのが好ましく、３０〜４５℃程度であるの
がより好ましい。

また、加熱の時間は、１５〜６０分程度であるのが好ましく、１５〜３０分程度である
のがより好ましい。

［５Ｄ］ 次に、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、積層体２０００に対して活性放射線９３０を照射する（
図１０−Ｄ参照）。

マスク９３５を介して、活性放射線９３０を積層体２０００に照射すると、第２の層１
１２０の活性放射線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。

［６Ｄ］ 次に、積層体２０００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して照射領域９２
５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。

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、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（図１０−Ｅ参照）。

［７Ｄ］ 次に、積層体２０００に対して第２の加熱処理を施す。
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。

［８Ｄ］ 次に、積層体２０００に対して第３の加熱処理を施す。
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。
以上の工程を経て、光導波路９が得られる。

かかる方法では、第１の加熱処理の後、積層体２０００内にコア部９４が目視で確認す
ることができるようになる。

また、第１のワニスおよび第３のワニスとして、第２のワニスと同様の組成、すなわち
、ポリマー９１５、モノマー、助触媒および触媒前駆体を含有するものを用いるようにし
てもよい。これにより、モノマーの反応が、第１の層１１１０および第３の層１１３０と
、第２の層１１２０の界面、および／または、かかる界面を越えて第１の層１１１０およ
び第３の層１１３０内で生じて、クラッド層９１、９２とコア層９３との剥離をより確実
に防止することができる。

また、この場合、例えば、Ｉ：第１の層１１１０および第３の層１１３０のポリマー９
１５として、第２の層１１２０のポリマー９１５の屈折率より相対的に低い屈折率（ＲＩ
）のものを選択したり、II：第１の層１１１０および第３の層１１３０のモノマーとして
、第２の層１１２０のモノマーと同じものを用いるが、第１の層１１１０および第３の層
１１３０における触媒前駆体およびモノマーの比率を、第２の層１１２０のそれより低く
なるように調節するようにしたりすればよい。

これにより、活性放射線９３０を照射しても、クラッド層９１、９２内に、コア層９３
のコア部９４より高い屈折率を有する領域が形成されるのを防止することができる。

なお、コア層形成用材料（第２のワニス）として、離脱性基を有するポリマー９１５を
含有するものを用いる場合、クラッド層形成用材料（第１のワニス、第３のワニス）とし
ては、脱離性基を有しないポリマー９１５を用いて調製したものを用いるか、離脱性基を
有するポリマー９１５を用いるが、離脱剤を含有しないものを用いるようにすればよい。

これにより、第１の層１１１０および第３の層１１３０において、ポリマー９１５から
離脱性基が離脱（分解）することを防止することができる。

また、この場合、助触媒には、コア層９３を形成する際には、活性化しないものを選択
するようにしてもよい。例えば、第２のワニスが含有する助触媒の活性化に適した活性放
射線を吸収しないか、または、活性放射線に代わって熱の作用により活性化される助触媒
を選択するようにすればよい。

このような助触媒としては、例えば、非吸収性光塩基発生剤（ＰＢＧ）や熱塩基発生剤
（ＴＢＧ）等が挙げられる。

前記第１および第２実施形態のように、貫通孔２２内に単一の導体部２４を形成する場
合には、まず貫通孔２２の内周面に前述した方法により導体部３を形成し、次いで、その
内側に前述したコア層形成用材料９００を充填し、必要に応じて（コア層形成用材料９０
０の組成や特性に応じて）、活性放射線の照射および加熱を行い、コア層形成用材料９０
０を硬化させることにより導光路２４を形成する。

この場合、光導波路９のコア層９３の形成と導光路２４の形成とは、それぞれ別個に行
ってもよいが、光導波路９のコア層９３の形成工程と導光路２４の形成工程の全部または
一部を同時に行うこともできる。例えば、加熱工程の全部または一部を同時に行うことが
できる。これにより、製造の工程数を減らし、より容易かつ短時間で製造することができ
る。

前記第３、第４および第５実施形態のように、貫通孔２２内に垂直光導波路２３を形成
する場合には、まず貫通孔２２の内面の全周または一部（矩形部２２４）に前述した方法
により導体部３を形成し、次いで、その内側（または円形部２２２）に前述したコア層形
成用材料９００を充填する。次に、前述した方法により、充填されたコア層形成用材料９
００のうち例えばクラッド部２５となるべき部位にのみ活性放射線を選択的に照射し、必
要に応じて（コア層形成用材料９００の組成や特性に応じて）、少なくとも１回加熱を行
い、コア部２４とクラッド部２５とを形成する。活性放射線の照射方法や条件、加熱方法
や条件、その他の事項については、前記と同様とすることができる。

この場合、光導波路９のコア層９３の形成と垂直光導波路２３の形成とは、それぞれ別
個に行ってもよいが、光導波路９のコア層９３の形成工程と垂直光導波路２３の形成工程
の全部または一部を同時に行うこともできる。例えば、コア層形成用材料９００の供給（
塗布、充填）工程、活性放射線の照射工程、加熱工程等のうちの全部または一部を同時に
行うことができる。これにより、製造の工程数を減らし、より容易かつ短時間で製造する
ことができる。

なお、本発明において、光導波路構造体の基本構造、層構成、各部の形状、数、配置等
は、図示のものに限定されないことは言うまでもない。

また、前記各実施形態において、素子としては、発光素子１０を代表例として説明した
が、発光素子１０に代え、受光部を有する受光素子を搭載した構成であってもよい。この
場合には、例えば、光導波路９、光路変換部９６および導光路（コア部）２４により、伝
送光１８を受光素子の受光部へ導く構成とすることができる。もちろん、発光素子と受光
素子の双方を少なくとも１組搭載するものでもよい。

以上、本発明を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定される
ものではなく、各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意の構成と置換することができ
、また、任意の構成が付加されていてもよい。

１ 光導波路構造体
２ 基板
２２ 貫通孔（スルーホール）
２２２ 円形部
２２４ 矩形部
２３ 垂直光導波路
２４ 導光路（コア部）
２５ クラッド部
２６ レンズ部
３ 導体部
４ アンダーフィル材
５１、５２、５３ 導体層
５３１、５３２ 部位
６ 封止材
８ 貫通孔（スルーホール）
８１ 導体ポスト（導体部）
９ 光導波路
９１ クラッド層
９２ クラッド層
９３ コア層
９４ コア部
９５ クラッド部
９６ 光路変換部
９６１ 反射面
１０ 発光素子
１０１ 発光部
１０３ 端子
１０５ 端子
１２ 電気素子（半導体素子）
１２３ 端子
１２５ 端子
１８ 伝送光
９００ コア層形成用材料
９１０ 層
９１５ ポリマー
９２０ 添加剤
９２５ 照射領域
９３０ 活性放射線
９３５ マスク
９３５１ 開口
９４０ 未照射領域
９５１、９５２ 支持基板
１０００ 支持基板
１１１０ 第１の層
１１２０ 第２の層
１１３０ 第３の層
２０００ 積層体

Claims (1)

1. 互いに屈折率が異なるコア部とクラッド部とを有する光導波路と、導体層とを有する積
   層構造体で構成され、
   厚さ方向に延在し、前記コア部に光学的に接続される導光路と、
   厚さ方向に延在し、前記導体層に電気的に接続される導体部とを有し、
   前記コア部は、活性放射線の照射により、またはさらに加熱することにより屈折率が変
   化する材料で構成されたコア層に対し前記活性放射線を選択的に照射することにより所望
   の形状に形成されたものであることを特徴とする光導波路構造体。

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