JP2013140220A - Optical waveguide and electronic equipment - Google Patents

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信介 寺田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide having an identification sign that is recognizable even if reduced in size, and electronic equipment provided with the optical waveguide.SOLUTION: An optical waveguide 1 comprises a plurality of core parts 14 which are parallel to one another; side clad parts 15 each positioned between two consecutive core parts 14; and an identification sign 4 disposed on the side clad parts 15 and consisting of a group of multiple patterns 41 composed of the same material as the core parts 14. The identification sign 4 as the whole group of multiple patterns 41 has an individual identifying function. Further, the identification sign 4 is set in a size recognizable by naked eye. In addition, the patterns 41, as they are composed of the same material as the core parts 14, have a function to scatter light leaking out of the side clad parts 15, so that, when light is brought to incidence on the core parts 14, leaks from the incident light can be prevented from giving rise to crosstalk or generation of light in a clad mode can be inhibited.

Description

本発明は、光導波路および電子機器に関するものである。   The present invention relates to an optical waveguide and an electronic device.

光搬送波を使用してデータを移送する光通信技術が開発され、近年、この光搬送波を、一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が普及しつつある。この光導波路は、線状のコア部と、その周囲を覆うように設けられたクラッド部とを有している。コア部は、光搬送波の光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。   An optical communication technique for transferring data using an optical carrier wave has been developed. In recent years, an optical waveguide has been widely used as a means for guiding the optical carrier wave from one point to another point. This optical waveguide has a linear core part and a clad part provided so as to cover the periphery thereof. The core part is made of a material that is substantially transparent to the light of the optical carrier wave, and the cladding part is made of a material having a refractive index lower than that of the core part.

光導波路では、コア部の一端から導入された光が、クラッド部との境界で反射しながら他端に搬送される。光導波路の入射側には、半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側には、フォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、受光した光の明滅パターンもしくはその強弱パターンに基づいて通信を行う。   In the optical waveguide, light introduced from one end of the core portion is conveyed to the other end while being reflected at the boundary with the cladding portion. A light emitting element such as a semiconductor laser is disposed on the incident side of the optical waveguide, and a light receiving element such as a photodiode is disposed on the emission side. Light incident from the light emitting element propagates through the optical waveguide, is received by the light receiving element, and performs communication based on the flickering pattern of the received light or its intensity pattern.

このような光導波路の個体を識別するためには、表面に識別記号を書き込んだり、あるいは識別記号の書かれたラベルを貼り付けたりして、何らかの表示を行う必要がある。しかしながら、これらの表示には、いずれも光導波路の製造とは別の作業を伴うため、表示が忘れられたり間違えられたりするおそれがある。   In order to identify such an individual optical waveguide, it is necessary to write some sort of display by writing an identification symbol on the surface or attaching a label with an identification symbol. However, since these displays all involve work different from the manufacturing of the optical waveguide, the display may be forgotten or mistaken.

そこで、特許文献1には、光導波路の製造プロセスの一環として識別記号の埋め込みを行うことが開示されている。これにより、製造プロセスと識別記号の表示プロセスとが不可分のものになるため、表示が忘れられたりするおそれはほとんどなくなる。   Therefore, Patent Document 1 discloses that an identification symbol is embedded as part of the optical waveguide manufacturing process. As a result, the manufacturing process and the display process of the identification symbol become inseparable, and there is almost no possibility that the display will be forgotten.

しかしながら、特許文献1に開示された識別記号は、光導波路のうち、コアが形成されている領域から離れた余白部分に埋め込まれている。このため、光導波路には、識別記号の分だけ一定幅の余白部分が必要になり、小型化が阻害される。その一方、光導波路には小型化の要請が強く、電子機器への実装時に余白部分を切り落とす場合も多い。余白部分を切り落としてしまうと、それに伴って識別記号が失われることとなり、それ以降、光導波路の個体を識別することができなくなるという問題がある。   However, the identification symbol disclosed in Patent Document 1 is embedded in a blank portion of the optical waveguide away from the region where the core is formed. For this reason, the optical waveguide needs a blank portion having a certain width corresponding to the identification symbol, which hinders downsizing. On the other hand, there is a strong demand for miniaturization of optical waveguides, and the margins are often cut off when mounted on electronic devices. If the blank portion is cut off, the identification symbol is lost accordingly, and thereafter there is a problem that the individual optical waveguide cannot be identified.

特開2005−181560号公報JP 2005-181560 A

本発明の目的は、小型化しても識別可能な識別記号を有する光導波路、および前記光導波路を備えた電子機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical waveguide having an identification symbol that can be identified even if it is miniaturized, and an electronic apparatus including the optical waveguide.

このような目的は、下記(1)〜(9)の本発明により達成される。
(1) 並列する複数のコア部と、前記複数のコア部の間に位置する側面クラッド部と、を有する光導波路であって、
前記側面クラッド部に設けられ、前記コア部と同じ材料で構成された模様からなる識別記号を有することを特徴とする光導波路。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (9) below.
(1) An optical waveguide having a plurality of parallel core portions and a side clad portion positioned between the plurality of core portions,
An optical waveguide characterized by having an identification symbol made of a pattern made of the same material as that of the core portion and provided in the side clad portion.

(2) 複数の前記側面クラッド部と、そのそれぞれに設けられた前記模様と、を有し、
前記複数の模様全体で前記識別記号として機能するよう構成されている上記(1)に記載の光導波路。
(2) having a plurality of the side clad portions, and the pattern provided on each of the side clad portions,
The optical waveguide according to (1), wherein the plurality of patterns are configured to function as the identification symbol.

(3) 前記複数の模様が一様に分布してなる背景部分と、前記背景部分内に設けられ前記模様が局所的に存在していない空白部分と、を有し、
前記空白部分全体で前記識別記号として機能するよう構成されている上記(1)に記載の光導波路。
(3) having a background part in which the plurality of patterns are uniformly distributed, and a blank part provided in the background part and where the pattern does not exist locally,
The optical waveguide according to (1), wherein the entire blank portion is configured to function as the identification symbol.

(4) 前記識別記号は、目視にて識別可能な大きさである上記(2)または(3)に記載の光導波路。   (4) The optical waveguide according to (2) or (3), wherein the identification symbol has a size that can be visually identified.

(5) 前記識別記号は、情報を図形化してなる図形コードを含んでいる上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の光導波路。   (5) The optical waveguide according to any one of (1) to (4), wherein the identification symbol includes a graphic code obtained by converting information into a graphic.

(6) 前記コア部および前記模様は、それぞれ、ポリマー中に前記ポリマーと屈折率の異なる光重合性モノマーが分散してなる材料で構成された層に対して部分的に光を照射し、前記光重合性モノマーを移動、偏在させることにより、前記層内に屈折率の偏りを生じさせて形成されたものである上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の光導波路。   (6) Each of the core part and the pattern is partially irradiated with light on a layer formed of a material in which a photopolymerizable monomer having a refractive index different from that of the polymer is dispersed in the polymer, The optical waveguide according to any one of the above (1) to (5), which is formed by causing a deviation in refractive index in the layer by moving and unevenly distributing a photopolymerizable monomer.

(7) 前記ポリマーは、(メタ)アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、またはポリオレフィン系樹脂である上記(6)に記載の光導波路。   (7) The optical waveguide according to (6), wherein the polymer is a (meth) acrylic resin, an epoxy resin, a silicone resin, a polyimide resin, a fluorine resin, or a polyolefin resin.

(8) 前記複数のコア部の平均幅をWCO[μm]とし、前記複数の側面クラッド部の平均幅をWCL[μm]としたとき、WCO/WCLは0.1〜10であり、かつ、WCLは10〜250μmである上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の光導波路。   (8) When the average width of the plurality of core portions is WCO [μm] and the average width of the plurality of side surface cladding portions is WCL [μm], WCO / WCL is 0.1 to 10, and WCL is 10-250 micrometers, The optical waveguide in any one of said (1) thru | or (7).

(9) 上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の光導波路を備えることを特徴とする電子機器。   (9) An electronic apparatus comprising the optical waveguide according to any one of (1) to (8).

本発明によれば、例えば余白部分を切り落とす等して小型化しても識別可能な識別記号を有する光導波路が得られる。
また、本発明によれば、上記光導波路を備えた電子機器が得られる。
According to the present invention, an optical waveguide having an identification symbol that can be identified even if it is reduced in size, for example, by cutting off a blank portion is obtained.
Moreover, according to this invention, the electronic device provided with the said optical waveguide is obtained.

本発明の光導波路の実施形態を示す(一部切り欠いて、および透過して示す)斜視図である。1 is a perspective view showing an embodiment of an optical waveguide of the present invention (partially cut out and shown through). 図1に示す光導波路のコア層を示す平面図である。It is a top view which shows the core layer of the optical waveguide shown in FIG. 図1に示すX−X線断面図について、横軸にコア層の厚さの中心線C1における位置をとり、縦軸に屈折率をとったときの屈折率分布の一例を模式的に示す図である。1 is a diagram schematically showing an example of a refractive index distribution when the horizontal axis indicates the position of the core layer thickness in the center line C1 and the vertical axis indicates the refractive index in the XX sectional view shown in FIG. It is. 図1に示す光導波路のコア部の1つに光を入射したときの出射光の強度分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of intensity distribution of the emitted light when light injects into one of the core parts of the optical waveguide shown in FIG. 図1に示すX−X線断面図のコア部を中心とする一部を切り出した図、および、X−X線断面図のコア部の幅方向の中心を通過する中心線C2上の屈折率分布Tの一例を模式的に示す図である。The figure which cut out a part centering on the core part of XX sectional drawing shown in FIG. 1, and the refractive index on center line C2 which passes the center of the width direction of the core part of XX sectional drawing It is a figure which shows an example of distribution T typically. 多色成形体を得るダイコーターを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the die-coater which obtains a multicolor molded object. ダイコーターの一部を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows a part of die-coater. 図1に示す光導波路の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the optical waveguide shown in FIG. 図1に示す光導波路の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the optical waveguide shown in FIG. 図1に示す光導波路の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the optical waveguide shown in FIG. 照射領域と未照射領域との間で屈折率差が生じる様子を説明するための図であり、層の横断面の幅方向の位置を横軸にとり、横断面の屈折率を縦軸にとったときの屈折率分布を示す図である。It is a figure for demonstrating a mode that a refractive index difference arises between an irradiation area | region and an unirradiated area | region, and took the position of the width direction of the cross section of a layer on the horizontal axis, and took the refractive index of the cross section on the vertical axis | shaft. It is a figure which shows refractive index distribution at the time. 光導波路の横断面の屈折率を横軸にとり、横断面の厚さ方向の位置を縦軸にとったときの屈折率分布を示す図である。It is a figure which shows refractive index distribution when taking the refractive index of the cross section of an optical waveguide on a horizontal axis, and taking the position of the thickness direction of a cross section on the vertical axis | shaft. 光導波路の出射側端面における出射光の強度分布を測定する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to measure the intensity distribution of the emitted light in the output side end surface of an optical waveguide. 実施例1、参考例1および参考例2で得られた光導波路の出射側端面における出射光の強度分布を示す図である。It is a figure which shows intensity distribution of the emitted light in the output side end surface of the optical waveguide obtained by Example 1, Reference example 1, and Reference example 2. FIG.

以下、本発明の光導波路および電子機器について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the optical waveguide and the electronic device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

<光導波路>
まず、本発明の光導波路について説明する。
<Optical waveguide>
First, the optical waveguide of the present invention will be described.

図1は、本発明の光導波路の実施形態を示す(一部切り欠いて、および透過して示す)斜視図、図2は、図1に示す光導波路のコア層を示す平面図である。なお、図が煩雑になるのを避けるため、図1では、8つのコア部14のうちの2つについて示している。   FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an optical waveguide according to the present invention (partially cut out and shown through), and FIG. 2 is a plan view showing a core layer of the optical waveguide shown in FIG. In addition, in order to avoid that a figure becomes complicated, in FIG. 1, about two of the eight core parts 14 are shown.

図1に示す光導波路1は、平面視において並列する複数のコア部14と、各コア部14の両側に設けられた側面クラッド部15と、を有している。すなわち、図1の光導波路1は、いわゆるマルチチャンネルのものである。   The optical waveguide 1 shown in FIG. 1 has a plurality of core portions 14 arranged in parallel in a plan view, and side clad portions 15 provided on both sides of each core portion 14. That is, the optical waveguide 1 in FIG. 1 is a so-called multi-channel one.

このような光導波路1には、図2に示すような文字や図形等の情報を含む識別記号4が付与される。このような識別記号は、従来、光導波路の余白に付与されていた。ここで余白とは、並列する複数のコア部のうち、最も外側のコア部のさらに外側に位置する側面クラッド部のことを指す。   Such an optical waveguide 1 is provided with an identification symbol 4 including information such as characters and figures as shown in FIG. Such an identification symbol has been conventionally given to the margin of the optical waveguide. Here, the margin refers to a side clad portion positioned further outside the outermost core portion among a plurality of core portions arranged in parallel.

コア部同士の間に位置する側面クラッド部に比べて、この余白についてはその幅を十分に広くすることができるので、目視で識別可能な大きさの識別記号を付与することができ、視認性を高くすることができるという利点がある。   Compared to the side clad part located between the core parts, the width of this margin can be made sufficiently wide, so that an identification symbol of a size that can be visually recognized can be given, and visibility There is an advantage that can be increased.

ところが、光導波路に対する小型化の要請に伴い、余白を切り落して小型化を図ることが多くなってきた。その結果、余白に付与されていた識別記号が失われ、それ以降、光導波路を識別することができないという不都合が生じていた。   However, with the demand for miniaturization of the optical waveguide, it has been often attempted to reduce the size by cutting off the margin. As a result, the identification symbol assigned to the margin is lost, and the optical waveguide cannot be identified thereafter.

これに対し本発明では、図1に示すように、複数のコア部14の間に位置する側面クラッド部15に、コア部14と同じ材料で構成された模様41からなる識別記号4を設けることとした。   On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 1, an identification symbol 4 made of a pattern 41 made of the same material as the core portion 14 is provided on the side cladding portion 15 located between the plurality of core portions 14. It was.

このような識別記号4は、余白部分ではなく、コア部14同士の間に設けられるため、光導波路1の小型化を妨げない。このため、光導波路1の余白を最小化して光導波路1の小型化を図ったとしても、識別記号4の機能が失われることがない。したがって、本発明によれば、小型でかつ個体の識別が容易な光導波路1が得られる。   Since such an identification symbol 4 is provided not between the blank portions but between the core portions 14, it does not hinder downsizing of the optical waveguide 1. For this reason, even if the margin of the optical waveguide 1 is minimized to reduce the size of the optical waveguide 1, the function of the identification symbol 4 is not lost. Therefore, according to the present invention, the optical waveguide 1 that is small in size and easy to identify an individual can be obtained.

以下、光導波路1の各部の構成について順次説明する。
図2に示す光導波路1は、前述したように、並列する複数のコア部14と、それに隣接する複数の側面クラッド部15と、複数の側面クラッド部15のうち、コア部14同士の間にそれぞれ設けられ、コア部14と同じ材料で構成された複数の模様41からなる識別記号4と、を有している。
Hereinafter, the configuration of each part of the optical waveguide 1 will be sequentially described.
As described above, the optical waveguide 1 illustrated in FIG. 2 includes a plurality of parallel core portions 14, a plurality of side cladding portions 15 adjacent to the core portions 14, and a plurality of side surface cladding portions 15 between the core portions 14. Each has an identification symbol 4 formed of a plurality of patterns 41 that are provided and made of the same material as the core portion 14.

ここで、図2(a)に示す複数の模様41は、それぞれ平面視で円形をなすものである。これらの複数の模様41は、所定のパターンで配列されることで集合体を構成しており、この集合体全体により、光導波路1を識別する記号として機能するよう構成されている。図2(a)では、複数の模様41が集合して3つの集合体を構成しており、各集合体において隣り合う模様41同士を仮想的に結ぶことで、「40」という数字と、「→」という記号とを認識することができる。   Here, each of the plurality of patterns 41 shown in FIG. 2A is circular in plan view. The plurality of patterns 41 constitute an aggregate by being arranged in a predetermined pattern, and the entire aggregate is configured to function as a symbol for identifying the optical waveguide 1. In FIG. 2A, a plurality of patterns 41 are aggregated to form three aggregates, and the patterns 41 adjacent to each other in each aggregate are virtually connected to each other, the number “40” and “ The symbol “→” can be recognized.

このような図2(a)に示す光導波路1では、複数の模様41の集合体により識別記号4が構成されているため、余白を最小化したとしても目視で十分に識別可能な大きさの識別記号4を構築することができる。このため、小型でかつ個体の識別が容易な光導波路1が得られる。なお、各模様41は、それぞれ識別記号4に比べて十分に小さくすることができるので、視認性を妨げることなく、コア部14の伝送特性に対して模様41が及ぼす影響を最小限に抑えることができる。   In the optical waveguide 1 shown in FIG. 2 (a), since the identification symbol 4 is composed of an assembly of a plurality of patterns 41, the size of the size can be sufficiently visually identified even if the margin is minimized. An identification symbol 4 can be constructed. For this reason, the optical waveguide 1 which is small and can easily identify the individual is obtained. Since each pattern 41 can be made sufficiently smaller than the identification symbol 4, the influence of the pattern 41 on the transmission characteristics of the core portion 14 can be minimized without impeding visibility. Can do.

また、模様41は、コア部14と同じ材料で構成されている。このため、コア部14を製造するのと同時に模様41を製造することができ、模様41を製造するための工程を別に設ける必要がない。よって、このような模様41を有する光導波路1は、容易にかつ低コストで製造可能なものである。また、コア部14と同じ材料で構成されているため、模様41の屈折率は、その周囲の側面クラッド部15の屈折率よりも高くなっている。このため、模様41と側面クラッド部15とは互いに色が異なって見え、それにより模様41の存在を視認することができる。その結果、識別記号4はその識別機能を果たすことができる。なお、コア部14と同じ材料とは、材料系が同じで、かつ屈折率については側面クラッド部15よりも高い材料であればよい。したがって、このような条件を満たせば、コア部14と模様41とが互いに異なる工程で製造されたものでもよいが、前述したように同一工程で同時に製造することにより、材料系が同じでかつ屈折率は側面クラッド部15よりも高い(コア部14とほぼ等しい)ものとなる。なお、後述するような活性放射線の照射によって化学構造の一部を変化させる等して屈折率を変調させるような方法で製造された場合、同一工程で同時に製造したとしてもコア部14と模様41との間で屈折率が異なることがあるが、この場合でも模様41の屈折率は側面クラッド部15よりも高くなる。   The pattern 41 is made of the same material as that of the core portion 14. For this reason, the pattern 41 can be manufactured simultaneously with manufacturing the core part 14, and it is not necessary to provide the process for manufacturing the pattern 41 separately. Therefore, the optical waveguide 1 having such a pattern 41 can be easily manufactured at low cost. Moreover, since it is comprised with the same material as the core part 14, the refractive index of the pattern 41 is higher than the refractive index of the side clad part 15 of the circumference | surroundings. For this reason, the pattern 41 and the side clad portion 15 appear to have different colors from each other, whereby the presence of the pattern 41 can be visually recognized. As a result, the identification symbol 4 can perform its identification function. Note that the same material as the core portion 14 may be a material having the same material system and a higher refractive index than that of the side cladding portion 15. Therefore, if such conditions are satisfied, the core portion 14 and the pattern 41 may be manufactured in different processes. However, as described above, by simultaneously manufacturing in the same process, the material system is the same and refractive The rate is higher than that of the side cladding portion 15 (substantially equal to the core portion 14). In addition, even if it manufactures by the method of modulating a refractive index by changing a part of chemical structure by irradiation of actinic radiation etc. which are mentioned later, even if it manufactures simultaneously in the same process, the core part 14 and the pattern 41 However, even in this case, the refractive index of the pattern 41 is higher than that of the side cladding portion 15.

また、図2(a)に示す模様41の形状は、図2(a)に示す真円に限られず、楕円、長円等の円形であってもよい。また、それ以外の形状、例えば、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形、星形、菱形等であってもよく、限定されるものではない。さらには、模様41自体が文字、記号等であってもよい。   The shape of the pattern 41 shown in FIG. 2A is not limited to the perfect circle shown in FIG. 2A, and may be a circle such as an ellipse or an ellipse. Moreover, other shapes, for example, a polygon such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, and a hexagon, a star, a rhombus, and the like may be used, and are not limited. Furthermore, the pattern 41 itself may be a character, a symbol, or the like.

また、模様41または識別記号4が示す情報としては、例えば原材料、製造ロット、メーカー名、納入先、製造年月日、仕様、規格、光学特性、使用方法、アライメントマーク等が挙げられる。このうち、使用方法を示す模様41あるいは識別記号4の例としては、光導波路1の入射側と出射側を特定するための矢印記号等が挙げられる。また、アライメントマークを示す模様41あるいは識別記号4の例としては、側面クラッド部15に沿って光導波路1を切断する際の目安となる切断線等が挙げられる。   Examples of information indicated by the pattern 41 or the identification symbol 4 include raw materials, production lots, manufacturer names, delivery destinations, production dates, specifications, standards, optical characteristics, usage methods, alignment marks, and the like. Among these, examples of the pattern 41 or the identification symbol 4 indicating the usage method include an arrow symbol for specifying the incident side and the emission side of the optical waveguide 1. Further, examples of the pattern 41 or the identification symbol 4 indicating the alignment mark include a cutting line that is a guideline for cutting the optical waveguide 1 along the side cladding portion 15.

模様41の平面視における大きさは、コア部14間の距離に応じて設定され、特に限定されないが、例えば最大径が10〜250μm程度に設定される。このような大きさの模様41であれば、模様41の存在を十分に視認することができ、かつ、模様41がコア部14の伝送特性に影響を及ぼすのを防止することができる。また、模様41を設けたことによって応力分布が不均一になることを防止し、光導波路1に反りや曲がり等が発生するのを防止することができる。なお、模様41の最大径とは、模様41の平面視においてとり得る最大長のことである。   Although the magnitude | size in planar view of the pattern 41 is set according to the distance between the core parts 14, it does not specifically limit, For example, a maximum diameter is set to about 10-250 micrometers. If the pattern 41 has such a size, the presence of the pattern 41 can be sufficiently recognized, and the pattern 41 can be prevented from affecting the transmission characteristics of the core portion 14. Further, by providing the pattern 41, it is possible to prevent the stress distribution from becoming non-uniform and to prevent the optical waveguide 1 from being warped or bent. The maximum diameter of the pattern 41 is the maximum length that can be taken in the plan view of the pattern 41.

一方、複数の模様41の集合体である識別記号4は、図2(a)に示すような文字、記号等に限られず、例えば、情報を図形化してなる図形コードを含んでいてもよい。図形コードを含むことにより、識別記号4は、より多くの情報を格納し、かつ、その情報を電子データとして簡単に読み出すことのできるものとなる。また、複数の模様41のうちの一部が欠損や汚れ等によって見えなくなっている場合でも、格納された情報を読み出せる場合がある等、識別記号4としての安定性を高めることができる。図形コードの例としては、バーコードのような一次元コード、QRコード(登録商標)のような二次元コード等が挙げられる。   On the other hand, the identification symbol 4 that is an aggregate of a plurality of patterns 41 is not limited to characters, symbols, and the like as shown in FIG. 2A, and may include, for example, a graphic code formed by converting information into a graphic. By including the graphic code, the identification symbol 4 can store more information and can easily read out the information as electronic data. In addition, even when a part of the plurality of patterns 41 is not visible due to a defect, dirt, or the like, the stored information can be read, and the stability as the identification symbol 4 can be improved. Examples of the graphic code include a one-dimensional code such as a barcode, a two-dimensional code such as a QR code (registered trademark), and the like.

識別記号4の平面視における大きさは、特に限定されないが、例えば最大径が30μm以上に設定されるのが好ましく、50μm以上に設定されるのがより好ましい。このような大きさであれば、目視でも、識別記号4を文字や記号として確実に視認することができる。   The size of the identification symbol 4 in plan view is not particularly limited. For example, the maximum diameter is preferably set to 30 μm or more, and more preferably set to 50 μm or more. If it is such a magnitude | size, even if it is visually, the identification symbol 4 can be visually recognized reliably as a character or a symbol.

なお、各模様41は、その全てがコア部14同士の間に設けられている必要はなく、一部は余白に設けられていてもよい。   Each pattern 41 does not necessarily have to be provided between the core portions 14, and a part of the patterns 41 may be provided in a margin.

また、各模様41は、コア部14から離れるように設けられているのが好ましい。これにより、模様41がコア部14の伝送特性に影響を及ぼすのを防止することができる。   In addition, each pattern 41 is preferably provided so as to be separated from the core portion 14. Thereby, it is possible to prevent the pattern 41 from affecting the transmission characteristics of the core portion 14.

なお、各模様41とそれに隣り合うコア部14との離間距離、すなわち各模様41とそれに隣り合うコア部14との間にある側面クラッド部15の幅は、特に限定されないが、2〜100μm程度であるのが好ましく、3〜80μm程度であるのがより好ましい。これにより、光導波路1の高密度化を確保しつつ、模様41とコア部14とを確実に分離して視認することができる。   The distance between each pattern 41 and the core part 14 adjacent thereto, that is, the width of the side clad part 15 between each pattern 41 and the core part 14 adjacent thereto is not particularly limited, but is about 2 to 100 μm. It is preferable that it is about 3-80 micrometers. Thereby, the pattern 41 and the core part 14 can be reliably separated and visually recognized while ensuring the high density of the optical waveguide 1.

また、各模様41の最大径は、側面クラッド部15の幅の20〜95%程度であるのが好ましく、30〜90%程度であるのがより好ましい。これにより、識別記号4の視認性とコア部14の伝送効率とを高度に両立することができる。   Further, the maximum diameter of each pattern 41 is preferably about 20 to 95% of the width of the side clad portion 15, and more preferably about 30 to 90%. Thereby, the visibility of the identification symbol 4 and the transmission efficiency of the core part 14 can be highly compatible.

ところで、光導波路では、一般にコア部の屈折率がクラッド部よりも高いため、コア部に入射された光はクラッド部に漏れることなく伝搬される。しかしながら、このような挙動は理論上のものであり、実際にはわずかな光量がクラッド部に漏れ出ている。   By the way, in the optical waveguide, since the refractive index of the core part is generally higher than that of the cladding part, the light incident on the core part propagates without leaking to the cladding part. However, such behavior is theoretical, and in reality, a slight amount of light leaks into the cladding.

光導波路1においても、コア部14を伝搬する光は、その一部が側面クラッド部15に漏れ出ていると考えられる。   Also in the optical waveguide 1, it is considered that a part of the light propagating through the core portion 14 leaks to the side cladding portion 15.

本発明では、前述したように側面クラッド部15に模様41が設けられているため、側面クラッド部15に漏れ出た光(漏出光)は模様41に干渉することとなる。漏出光が模様41に干渉すると、模様41と側面クラッド部15との界面で漏出光が散乱される。その結果、漏出光が別のコア部14に波及し、ノイズ(クロストーク)になってしまうのを防止することができる。すなわち、模様41を備えた光導波路1は、個体を識別可能な上に、高品質の光通信が可能なものとなる。   In the present invention, since the pattern 41 is provided in the side cladding 15 as described above, the light leaked to the side cladding 15 (leakage light) interferes with the pattern 41. When the leaked light interferes with the pattern 41, the leaked light is scattered at the interface between the pattern 41 and the side cladding portion 15. As a result, it is possible to prevent leakage light from spreading to another core portion 14 and causing noise (crosstalk). That is, the optical waveguide 1 having the pattern 41 can identify an individual and can perform high-quality optical communication.

さらには、光導波路では、コア部ではなく側面クラッド部を伝搬してしまう光、いわゆるクラッドモードが知られている。このクラッドモードの光を受光素子が受光してしまうと、光通信の品質が低下することとなる。これに対し、コア部14同士の間に模様41を設けることにより、模様41がクラッドモードを減衰させることができる。その結果、光通信の品質低下を防止することができる。   Furthermore, in the optical waveguide, light that propagates through the side cladding instead of the core, so-called cladding mode, is known. If the light receiving element receives the light in the clad mode, the quality of optical communication deteriorates. On the other hand, by providing the pattern 41 between the core portions 14, the pattern 41 can attenuate the cladding mode. As a result, it is possible to prevent quality degradation of optical communication.

ここで、識別記号4の他の構成例について説明する。
図2(b)は、図2(a)に示す識別記号の他の構成例を示す平面図である。
Here, another configuration example of the identification symbol 4 will be described.
FIG. 2B is a plan view showing another configuration example of the identification symbol shown in FIG.

図2(b)に示す光導波路1は、複数の模様41の配置が異なる以外、図2(a)に示す光導波路1と同様である。   The optical waveguide 1 shown in FIG. 2B is the same as the optical waveguide 1 shown in FIG. 2A except that the arrangement of the plurality of patterns 41 is different.

図2(b)に示す識別記号4は、複数の模様41が一様に分布してなる領域である背景部分401と、背景部分401の内側に設けられ模様41が局所的に存在していない箇所、すなわち模様41が一様に分布している背景部分401のうち一部の模様41が欠落している箇所である空白部分402と、を有している。そして、空白部分402が複数個集まって、文字や図形等の情報を示すことができる。すなわち、図2(a)に示す識別記号4は、複数の模様41が集まって識別機能を発揮するポジ型の識別記号であるといえ、一方、図2(b)に示す識別記号4は、複数の空白部分402が集まって識別機能を発揮するネガ型の識別記号であるといえる。   The identification symbol 4 shown in FIG. 2B is a background portion 401 that is an area in which a plurality of patterns 41 are uniformly distributed, and the pattern 41 provided inside the background portion 401 does not exist locally. A blank portion 402 which is a portion where a part of the pattern 41 is missing in the background portion 401 where the pattern 41 is uniformly distributed. A plurality of blank portions 402 are gathered to show information such as characters and graphics. That is, it can be said that the identification symbol 4 shown in FIG. 2A is a positive type identification symbol in which a plurality of patterns 41 gather to exert an identification function, while the identification symbol 4 shown in FIG. It can be said that it is a negative type identification symbol in which a plurality of blank portions 402 are gathered to exert an identification function.

このような図2(b)に示す識別記号4では、背景部分401が模様41で構成されるため、図2(a)に示す識別記号4に比べてより多くの模様41が配置されることとなる。このため、前述したクロストークやクラッドモードの発生を防止するという効果がより確実に発揮されることとなる。その結果、図2(b)に示す光導波路1は、識別機能を有するとともに、とりわけ高品質な光通信が可能なものとなる。   In such an identification symbol 4 shown in FIG. 2B, since the background portion 401 is composed of the pattern 41, more patterns 41 are arranged compared to the identification symbol 4 shown in FIG. It becomes. For this reason, the effect of preventing the occurrence of the above-described crosstalk and cladding modes is more reliably exhibited. As a result, the optical waveguide 1 shown in FIG. 2 (b) has an identification function and can perform particularly high-quality optical communication.

なお、背景部分401では、複数の模様41が一様に分布していればよく、模様41の配列パターンが規則的であっても不規則的であってもよい。   In the background portion 401, the plurality of patterns 41 need only be uniformly distributed, and the arrangement pattern of the patterns 41 may be regular or irregular.

また、模様41が文字、記号、図形コードのように情報を含み得るものである場合、上記のような複数の模様41の集合体で識別記号4を構成するのではなく、模様41はそれ単独で識別記号4として機能するものであってもよい。この場合、例えばコア部14ごとに個別の情報(光の伝搬方向等)を付与することもできる。   Further, when the pattern 41 can include information such as characters, symbols, and graphic codes, the pattern 41 is not composed of the group of the plurality of patterns 41 as described above, but the pattern 41 alone. And may function as the identification symbol 4. In this case, for example, individual information (such as a light propagation direction) can be given to each core unit 14.

(コア層)
図3は、図1に示すX−X線断面図について、横軸にコア層の厚さの中心線C1における位置をとり、縦軸に屈折率をとったときの屈折率分布の一例を模式的に示す図、図4は、図1に示す光導波路のコア部の1つに光を入射したときの出射光の強度分布の一例を示す図である。
(Core layer)
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a refractive index distribution when the horizontal axis indicates the position of the core layer thickness in the center line C1 and the vertical axis indicates the refractive index in the cross-sectional view along the line XX shown in FIG. FIG. 4 and FIG. 4 are diagrams showing an example of an intensity distribution of emitted light when light is incident on one of the core portions of the optical waveguide shown in FIG.

図1に示す光導波路1は、下側からクラッド層11、コア層13およびクラッド層12の3層を有している。また、図1に示す光導波路1は、下方から支持フィルム2により、上方からカバーフィルム3により、挟まれている。   The optical waveguide 1 shown in FIG. 1 has three layers of a clad layer 11, a core layer 13, and a clad layer 12 from the lower side. Further, the optical waveguide 1 shown in FIG. 1 is sandwiched between a support film 2 from below and a cover film 3 from above.

コア層13には、幅方向において屈折率が偏りを有してなる屈折率分布Wが形成されている。この屈折率分布Wは、相対的に屈折率の高い領域(極大値)と低い領域(極小値)とを有しており、これにより入射された光を屈折率の高い領域に閉じ込めて伝搬することができる。その結果、伝送損失およびパルス信号の鈍りが抑えられ、大容量の光信号を入射しても信頼性の高い光通信を行うことができる。   In the core layer 13, a refractive index distribution W having a refractive index biased in the width direction is formed. This refractive index distribution W has a relatively high refractive index region (maximum value) and a low region (minimum value), so that incident light is confined and propagated in a high refractive index region. be able to. As a result, transmission loss and blunting of the pulse signal are suppressed, and highly reliable optical communication can be performed even when a large-capacity optical signal is incident.

この屈折率分布Wには、屈折率が不連続的に変化したステップインデックス型の分布や、屈折率が連続的に変化したグレーデッドインデックス型の分布等が適用される。このうち、伝送効率等の観点から屈折率分布Wにはグレーデッドインデックス型の分布を適用するのが好ましい。これにより、伝送効率の高い光導波路1が得られる。また、グレーデッドインデックス型の分布を適用することにより、多数の模様41を設けても伝送効率が低下し難いので、優れた個体識別機能を付与することができる。   For the refractive index distribution W, a step index type distribution in which the refractive index changes discontinuously, a graded index type distribution in which the refractive index changes continuously, or the like is applied. Of these, it is preferable to apply a graded index distribution to the refractive index distribution W from the viewpoint of transmission efficiency and the like. Thereby, the optical waveguide 1 with high transmission efficiency is obtained. Further, by applying a graded index type distribution, even if a large number of patterns 41 are provided, the transmission efficiency is unlikely to decrease, and therefore an excellent individual identification function can be provided.

ここで、グレーデッドインデックス型の分布は、極大値と極小値とを含み、屈折率が連続的に変化した分布であればよいが、特に極大値について相対的に高さの異なる2種類の極大値に分かれていることが好ましい。具体的には、屈折率分布Wが有する極大値には、相対的に高い第1の極大値と相対的に低い第2の極大値とが含まれており、第1の極大値を挟んで極小値が位置している。そして、第1の極大値に対応してコア部14が、第2の極大値に対応して側面クラッド部15が位置する。これにより、コア部14と側面クラッド部15との間には極小値が位置することになり、第1の極大値と極小値との間に大きな屈折率差が形成されることから、コア部14からは光が漏れ難くなる。また、側面クラッド部15には第1の極大値より低い第2の極大値が位置するため、たとえコア部14から光が漏れ出したとしても、その漏出光は側面クラッド部15に閉じ込められることとなる。これにより、幅方向に隣り合うコア部14の間におけるクロストークが抑制される。その結果、コア層13中におけるコア部14の間隔を狭めて高密度化した場合でも、高品質な光通信を維持することができる。   Here, the graded index type distribution may include a maximum value and a minimum value and may be a distribution in which the refractive index is continuously changed. It is preferable to be divided into values. Specifically, the local maximum value of the refractive index distribution W includes a relatively high first local maximum value and a relatively low second local maximum value, with the first local maximum value sandwiched therebetween. The local minimum is located. Then, the core portion 14 is positioned corresponding to the first maximum value, and the side clad portion 15 is positioned corresponding to the second maximum value. Thereby, a minimum value is located between the core part 14 and the side cladding part 15, and a large refractive index difference is formed between the first maximum value and the minimum value. From 14, it becomes difficult for light to leak. Further, since the second maximum value lower than the first maximum value is located in the side cladding portion 15, even if light leaks from the core portion 14, the leaked light is confined in the side cladding portion 15. It becomes. Thereby, the crosstalk between the core parts 14 adjacent in the width direction is suppressed. As a result, even when the interval between the core portions 14 in the core layer 13 is reduced to increase the density, high-quality optical communication can be maintained.

屈折率分布Wは、図3(b)に示すような、4つの極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4と、5つの極大値Wm1、Wm2、Wm3、Wm4、Wm5と、を有している。また、5つの極大値には、相対的に屈折率の大きい極大値(第1の極大値)Wm2、Wm4と、相対的に屈折率の小さい極大値(第2の極大値)Wm1、Wm3、Wm5とが存在している。   The refractive index distribution W has four minimum values Ws1, Ws2, Ws3, Ws4 and five maximum values Wm1, Wm2, Wm3, Wm4, Wm5 as shown in FIG. The five maximum values include a maximum value (first maximum value) Wm2 and Wm4 having a relatively high refractive index, and a maximum value (second maximum value) Wm1, Wm3 having a relatively low refractive index. Wm5 exists.

このうち、極小値Ws1と極小値Ws2との間および極小値Ws3と極小値Ws4との間には、極大値Wm2および極大値Wm4が存在している。   Among these, the maximum value Wm2 and the maximum value Wm4 exist between the minimum value Ws1 and the minimum value Ws2, and between the minimum value Ws3 and the minimum value Ws4.

光導波路1では、図3に示すように、極小値Ws1と極小値Ws2との間に、相対的に屈折率の大きい極大値Wm2が位置していることから、この領域がコア部14となり、同様に、極小値Ws3と極小値Ws4との間にも極大値Wm4が位置していることからコア部14となる。なお、ここでは、極小値Ws1と極小値Ws2との間をコア部141とし、極小値Ws3と極小値Ws4との間をコア部142とする。   In the optical waveguide 1, as shown in FIG. 3, since the maximum value Wm2 having a relatively large refractive index is located between the minimum value Ws1 and the minimum value Ws2, this region becomes the core portion 14, Similarly, since the local maximum value Wm4 is located between the local minimum value Ws3 and the local minimum value Ws4, the core portion 14 is formed. Here, a core portion 141 is defined between the minimum value Ws1 and the minimum value Ws2, and a core portion 142 is defined between the minimum value Ws3 and the minimum value Ws4.

また、極小値Ws1の左側の領域、極小値Ws2と極小値Ws3との間、および極小値Ws4の右側の領域は、それぞれコア部14の両側面に隣接する領域であることから側面クラッド部15となる。なお、ここでは、極小値Ws1の左側の領域を側面クラッド部151とし、極小値Ws2と極小値Ws3との間を側面クラッド部152とし、極小値Ws4の右側の領域を側面クラッド部153とする。   Further, the region on the left side of the minimum value Ws1, the region between the minimum value Ws2 and the minimum value Ws3, and the region on the right side of the minimum value Ws4 are regions adjacent to both side surfaces of the core portion 14, respectively. It becomes. Here, the region on the left side of the minimum value Ws1 is the side cladding portion 151, the region between the minimum value Ws2 and the minimum value Ws3 is the side surface cladding portion 152, and the region on the right side of the minimum value Ws4 is the side surface cladding portion 153. .

すなわち、屈折率分布Wは、少なくとも、第2の極大値、極小値、第1の極大値、極小値、第2の極大値がこの順で並ぶ領域を有していればよい。なお、この領域は、コア部の数に応じて繰り返し設けられ、図3のようにコア部14が2つである場合、屈折率分布Wは、第2の極大値、極小値、第1の極大値、極小値、第2の極大値、極小値、第1の極大値、極小値、第2の極大値のように、極大値と極小値が交互に並び、かつ極大値については第1の極大値と第2の極大値が交互に並ぶ領域を有していればよい。   That is, the refractive index distribution W should have at least a region in which the second maximum value, the minimum value, the first maximum value, the minimum value, and the second maximum value are arranged in this order. In addition, this area | region is repeatedly provided according to the number of core parts, and when there are two core parts 14 like FIG. 3, the refractive index distribution W has 2nd maximum value, minimum value, 1st The local maximum value and the local minimum value are alternately arranged like the local maximum value, the local minimum value, the second local maximum value, the local minimum value, the first local maximum value, the local minimum value, and the second local maximum value. It is only necessary to have a region in which the local maximum value and the second local maximum value are alternately arranged.

また、これら複数の極小値、複数の第1の極大値、および複数の第2の極大値は、それぞれ互いにほぼ同じ値であることが好ましいが、極小値は第1の極大値や第2の極大値より小さく、第2の極大値は第1の極大値より小さいという関係が保持されれば、互いの値が多少ずれていても差し支えない。その場合、ずれ量は、複数の極小値の平均値の10%以内に抑えられているのが好ましい。   The plurality of local minimum values, the plurality of first local maximum values, and the plurality of second local maximum values are preferably substantially the same as each other, but the local minimum values are the first local maximum value and the second local maximum value. As long as the relationship that the second maximum value is smaller than the first maximum value and the second maximum value is smaller than the first maximum value is maintained, the values may be slightly different from each other. In that case, it is preferable that the amount of deviation is suppressed within 10% of the average value of the plurality of minimum values.

また、光導波路1は前述したように細長い帯状をなしているが、上記のような屈折率分布Wは、光導波路1の長手方向全体においてほぼ同じ分布が維持されている。   Further, as described above, the optical waveguide 1 has an elongated strip shape, but the refractive index distribution W as described above is maintained substantially the same in the entire longitudinal direction of the optical waveguide 1.

以上のような屈折率分布Wに伴い、図1に示すコア層13には、長尺状の2つのコア部14と、これらのコア部14の各両側面に隣接する3つの側面クラッド部15とが形成されることとなる。   Along with the refractive index distribution W as described above, the core layer 13 shown in FIG. 1 has two elongated core portions 14 and three side clad portions 15 adjacent to both side surfaces of the core portions 14. Will be formed.

より詳しくは、図1に示すコア層13には、並列する2つのコア部141、142と、並列する3つの側面クラッド部151、152、153とが交互に設けられている。これにより、各コア部141、142は、それぞれ各側面クラッド部151、152、153および各クラッド層11、12で囲まれた状態となる。ここで、これらのコア部141、142の屈折率は、側面クラッド部151、152、153の屈折率より高くなっているので、各コア部141、142と各側面クラッド部151、152、153との界面において光の反射を生じさせることができる。なお、図1に示す各コア部14には密なドットを付し、各側面クラッド部15には疎なドットを付している。   More specifically, the core layer 13 shown in FIG. 1 is provided with two parallel core parts 141 and 142 and three side clad parts 151, 152, and 153 arranged in parallel. Thereby, each core part 141 and 142 will be in the state surrounded by each side cladding part 151,152,153 and each cladding layer 11,12, respectively. Here, since the refractive indexes of the core portions 141 and 142 are higher than the refractive indexes of the side cladding portions 151, 152, and 153, the core portions 141 and 142 and the side cladding portions 151, 152, and 153 It is possible to cause light reflection at the interface. In addition, a dense dot is attached | subjected to each core part 14 shown in FIG. 1, and a sparse dot is attached | subjected to each side clad part 15. FIG.

光導波路1では、コア部14の一方の端部に入射された光を、コア部14とクラッド部(各クラッド層11、12および各側面クラッド部15)との界面で反射させ、他方に伝搬させることにより、コア部14の他方の端部から取り出すことができる。   In the optical waveguide 1, the light incident on one end of the core part 14 is reflected at the interface between the core part 14 and the clad part (the clad layers 11 and 12 and the side clad parts 15) and propagates to the other. By doing so, it can be taken out from the other end of the core part 14.

また、図1に示すコア部14は、その横断面形状が正方形または長方形のような四角形(矩形)をなしているが、この形状は特に限定されず、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、五角形、六角形等の多角形であってもよい。   1 has a quadrangular shape (rectangular shape) such as a square or a rectangle, but this shape is not particularly limited. For example, a perfect circle, an ellipse, or an oval The shape may be a circle such as a triangle, a triangle, a pentagon, or a polygon such as a hexagon.

コア部14の幅および高さ(コア層13の厚さ)は、特に限定されないが、それぞれ、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、20〜70μm程度であるのがさらに好ましい。   The width and height of the core part 14 (thickness of the core layer 13) are not particularly limited, but each is preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 5 to 100 μm, and about 20 to 70 μm. More preferably.

ここで、4つの極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4は、それぞれ、隣接する側面クラッド部15における平均屈折率WA未満である。これにより、各コア部14と各側面クラッド部15との境界には、側面クラッド部15よりもさらに屈折率の小さい領域が存在することとなる。その結果、各極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4の近傍では、より急峻な屈折率の勾配が形成され、これにより、各コア部14からの光の漏れが抑制されるため、伝送損失の小さい光導波路1が得られる。   Here, each of the four minimum values Ws1, Ws2, Ws3, and Ws4 is less than the average refractive index WA in the adjacent side cladding portion 15. As a result, a region having a smaller refractive index than the side cladding portion 15 exists at the boundary between each core portion 14 and each side cladding portion 15. As a result, a steeper refractive index gradient is formed in the vicinity of each local minimum value Ws1, Ws2, Ws3, and Ws4. This suppresses light leakage from each core portion 14, thereby reducing transmission loss. The optical waveguide 1 is obtained.

また、屈折率分布Wは、全体で屈折率が連続的に変化している。これにより、ステップインデックス型の屈折率分布を有する光導波路に比べ、コア部14に光を閉じ込める作用がより増強されるため、伝送損失のさらなる低減が図られる。   Further, the refractive index distribution W changes continuously as a whole. Thereby, compared with an optical waveguide having a step index type refractive index profile, the effect of confining light in the core portion 14 is further enhanced, so that transmission loss can be further reduced.

さらに、屈折率分布Wでは、極大値を有するとともに屈折率が連続的に変化しているため、光の速度が屈折率に反比例するという性質により、光の速度は中心から離れるにつれて速くなり、光路ごとの伝搬時間に差が生じ難くなる。このため、伝送波形が崩れ難くなり、例えば伝送光にパルス信号が含まれている場合でも、パルス信号の鈍り(パルス信号の広がり)を抑制することができる。その結果、光通信の品質をより高め得る光導波路1が得られる。   Further, in the refractive index distribution W, since the refractive index has a maximum value and the refractive index continuously changes, the speed of light increases as the distance from the center increases due to the property that the speed of light is inversely proportional to the refractive index. It is difficult for a difference in propagation time to occur. For this reason, the transmission waveform does not easily collapse, and for example, even when the transmission light includes a pulse signal, it is possible to suppress blunting of the pulse signal (spreading of the pulse signal). As a result, the optical waveguide 1 that can further improve the quality of optical communication is obtained.

なお、屈折率分布Wにおいて屈折率が連続的に変化しているとは、屈折率分布Wの曲線が各部で丸みを帯びており、この曲線が微分可能なものであるという状態である。   Note that the refractive index continuously changing in the refractive index distribution W is a state in which the curve of the refractive index distribution W is rounded in each part and the curve is differentiable.

また、本実施形態のように、コア層13中にコア部14と側面クラッド部15とを作り込む場合、一般的には、屈折率差を形成する原理に伴う制約上、コア部14と側面クラッド部15との平均の屈折率差を十分に大きくすることができないが、本発明によれば、極大値と極小値とを交互に配置しているため、コア部14の平均の屈折率と側面クラッド部15の平均の屈折率との差が小さくても、コア部14に光を確実に閉じ込めることができる。このため、同一層からコア部14と側面クラッド部15とを形成する方法で製造される光導波路1において、本発明は特にその効果を発揮する。すなわち、本発明によれば、同一層にコア部14および側面クラッド部15を形成することができるので、製造が容易であるとともに寸法精度の高い光導波路1が得られる。   In addition, when the core portion 14 and the side cladding portion 15 are formed in the core layer 13 as in the present embodiment, the core portion 14 and the side surface are generally limited due to the restrictions associated with the principle of forming a refractive index difference. Although the average refractive index difference from the clad portion 15 cannot be made sufficiently large, according to the present invention, since the maximum value and the minimum value are alternately arranged, the average refractive index of the core portion 14 and Even if the difference from the average refractive index of the side cladding 15 is small, light can be reliably confined in the core 14. For this reason, in the optical waveguide 1 manufactured by the method of forming the core part 14 and the side clad part 15 from the same layer, the present invention particularly exhibits the effect. That is, according to the present invention, since the core portion 14 and the side cladding portion 15 can be formed in the same layer, the optical waveguide 1 that is easy to manufacture and has high dimensional accuracy can be obtained.

また、屈折率分布Wのうち、極大値Wm2、Wm4は、図3に示すようにコア部141、142に位置しているが、コア部141、142の中でもその幅の中心部に位置しているのが好ましい。これにより、各コア部141、142では、伝送光がコア部141、142の幅の中心部に集まる確率が高くなり、相対的に側面クラッド部151、152、153に漏れ出る確率が低くなる。その結果、コア部141、142の伝送損失をより低減することができる。   Further, in the refractive index distribution W, the maximum values Wm2 and Wm4 are located in the core portions 141 and 142 as shown in FIG. 3, but the core portions 141 and 142 are located in the central portion of the width. It is preferable. Thereby, in each core part 141 and 142, the probability that transmission light will gather in the center part of the width of core part 141 and 142 becomes high, and the probability that it will leak to side cladding parts 151, 152, and 153 becomes relatively low. As a result, the transmission loss of the core parts 141 and 142 can be further reduced.

なお、コア部141の幅の中心部とは、極小値Ws1と極小値Ws2との間の中点から両側に、コア部141の幅の30%の距離の領域である。   The central portion of the width of the core portion 141 is a region having a distance of 30% of the width of the core portion 141 on both sides from the midpoint between the minimum value Ws1 and the minimum value Ws2.

また、極大値Wm2、Wm4の位置は、必ずしも中心部でなくても、コア部141、142の縁部近傍(各側面クラッド部151、152、153との界面近傍)以外に位置していれば、特性の著しい低下は免れる。すなわち、コア部141、142の伝送損失をある程度抑えることができる。   In addition, the positions of the maximum values Wm2 and Wm4 are not necessarily the center, but if they are located in the vicinity of the edges of the cores 141 and 142 (near the interfaces with the side clad parts 151, 152, and 153). , A significant decline in properties is avoided. That is, the transmission loss of the core parts 141 and 142 can be suppressed to some extent.

なお、コア部141の縁部近傍とは、前述した縁部から内側に、コア部141の幅の5%の距離の領域である。   In addition, the edge part vicinity of the core part 141 is an area | region of 5% of the width | variety of the core part 141 inside the edge part mentioned above inside.

一方、屈折率分布Wのうち、極大値Wm1、Wm3、Wm5は、図3に示すように側面クラッド部151、152、153中に位置しているが、特に側面クラッド部151、152、153の縁部近傍(コア部141、142との界面近傍)以外に位置しているのが好ましい。これにより、コア部141、142中の極大値Wm2、Wm4と、側面クラッド部151、152、153中の極大値Wm1、Wm3、Wm5とが、互いに十分に離間したものとなるため、コア部141、142中の伝送光が、側面クラッド部151、152、153中に漏れ出る確率を十分に低くすることができる。その結果、コア部141、142の伝送損失を低減することができる。   On the other hand, the maximum values Wm1, Wm3, and Wm5 of the refractive index distribution W are located in the side cladding portions 151, 152, and 153 as shown in FIG. It is preferable to be located other than the vicinity of the edge (near the interface with the cores 141 and 142). As a result, the local maximum values Wm2, Wm4 in the core portions 141, 142 and the local maximum values Wm1, Wm3, Wm5 in the side cladding portions 151, 152, 153 are sufficiently separated from each other. , 142 can sufficiently reduce the probability that the transmitted light leaks into the side clad parts 151, 152, 153. As a result, the transmission loss of the core parts 141 and 142 can be reduced.

なお、側面クラッド部151、152、153の縁部近傍とは、前述した縁部から内側に、側面クラッド部151、152、153の幅の5%の距離の領域である。   Note that the vicinity of the edges of the side cladding portions 151, 152, and 153 is a region having a distance of 5% of the width of the side cladding portions 151, 152, and 153 from the above-described edge portion to the inside.

また、極大値Wm1、Wm3、Wm5は、側面クラッド部151、152、153の幅の中央部に位置しており、しかも、極大値Wm1、Wm3、Wm5から隣接する極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4に向かっては、屈折率が連続的に低下しているのが好ましい。これにより、コア部141、142中の極大値Wm2、Wm4と、側面クラッド部151、152、153中の極大値Wm1、Wm3、Wm5との離間距離は、最大限確保され、しかも極大値Wm1、Wm3、Wm5近傍に光を確実に閉じ込めることができることになるため、前述したコア部141、142からの伝送光の漏出をより確実に抑制することができる。   In addition, the local maximum values Wm1, Wm3, Wm5 are located at the center of the width of the side cladding portions 151, 152, 153, and the local minimum values Ws1, Ws2, Ws3, which are adjacent to the local maximum values Wm1, Wm3, Wm5. It is preferable that the refractive index continuously decreases toward Ws4. As a result, the maximum distances between the maximum values Wm2, Wm4 in the core portions 141, 142 and the maximum values Wm1, Wm3, Wm5 in the side cladding portions 151, 152, 153 are secured, and the maximum values Wm1, Since light can be reliably confined in the vicinity of Wm3 and Wm5, leakage of transmission light from the core portions 141 and 142 described above can be more reliably suppressed.

さらに、極大値Wm1、Wm3、Wm5は、前述したコア部141、142に位置する極大値Wm2、Wm4よりも屈折率の小さいものであるので、コア部141、142のような高い光伝送性は有しないものの、周囲よりも屈折率が高くなっているため、わずかな光伝送性を有することとなる。その結果、側面クラッド部151、152、153は、コア部141、142から漏出した伝送光を閉じ込めることで、他のコア部への波及を防止する作用を有するものとなる。すなわち、極大値Wm1、Wm3、Wm5が存在することで、クロストークを抑制することができる。   Furthermore, the local maximum values Wm1, Wm3, and Wm5 are smaller in refractive index than the local maximum values Wm2 and Wm4 located in the core portions 141 and 142 described above. Although it does not have, since the refractive index is higher than the surroundings, it has a slight light transmission property. As a result, the side clad parts 151, 152, and 153 have an effect of preventing transmission to other core parts by confining transmission light leaked from the core parts 141 and 142. That is, the presence of the maximum values Wm1, Wm3, and Wm5 can suppress crosstalk.

なお、極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4は、前述したように、隣接する側面クラッド部15の平均屈折率WA未満であるが、その差は、所定の範囲内であることが望まれる。具体的には、極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4と側面クラッド部15の平均屈折率WAとの差は、極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4とコア部141、142中の極大値Wm2、Wm4との差の3〜80%程度であるのが好ましく、5〜50%程度であるのがより好ましく、7〜20%程度であるのがさらに好ましい。これにより、側面クラッド部15は、クロストークを抑制するのに必要かつ十分な光伝送性を有するものとなる。なお、極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4と側面クラッド部15の平均屈折率WAとの差が前記下限値を下回る場合は、側面クラッド部15における光伝送性が小さ過ぎて、クロストークを十分に抑制することができないおそれがあり、前記上限値を上回る場合には、側面クラッド部15における光伝送性が大き過ぎて、コア部141、142の光伝送性に悪影響を及ぼすおそれがある。   Note that the minimum values Ws1, Ws2, Ws3, and Ws4 are less than the average refractive index WA of the adjacent side cladding portions 15 as described above, but the difference is desirably within a predetermined range. Specifically, the difference between the minimum value Ws1, Ws2, Ws3, Ws4 and the average refractive index WA of the side cladding portion 15 is the minimum value Ws1, Ws2, Ws3, Ws4 and the maximum value Wm2 in the core portions 141, 142. It is preferably about 3 to 80% of the difference from Wm4, more preferably about 5 to 50%, and still more preferably about 7 to 20%. As a result, the side clad portion 15 has a light transmission property necessary and sufficient for suppressing crosstalk. If the difference between the minimum value Ws1, Ws2, Ws3, Ws4 and the average refractive index WA of the side cladding 15 is below the lower limit, the light transmission in the side cladding 15 is too small and crosstalk is sufficient. If the value exceeds the upper limit, the light transmission property of the side cladding portion 15 is too large, and the light transmission properties of the core portions 141 and 142 may be adversely affected.

また、極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4と極大値Wm1、Wm3、Wm5との差は、極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4と極大値Wm2、Wm4との差の6〜90%程度であるのが好ましく、10〜70%程度であるのがより好ましく、14〜40%程度であるのがさらに好ましい。これにより、側面クラッド部15における屈折率の高さとコア部14における屈折率の高さとのバランスが最適化され、光導波路1は、特に優れた光伝送性を有するとともにクロストークをより確実に抑制し得るものとなる。   The difference between the minimum values Ws1, Ws2, Ws3, Ws4 and the maximum values Wm1, Wm3, Wm5 is about 6 to 90% of the difference between the minimum values Ws1, Ws2, Ws3, Ws4 and the maximum values Wm2, Wm4. Is more preferable, about 10 to 70% is more preferable, and about 14 to 40% is further preferable. As a result, the balance between the refractive index height of the side cladding portion 15 and the refractive index height of the core portion 14 is optimized, and the optical waveguide 1 has particularly excellent optical transmission properties and more reliably suppresses crosstalk. It will be possible.

なお、極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4とコア部141、142中の極大値Wm2、Wm4との屈折率差は、できるだけ大きい方がよいが、0.005〜0.07程度であるのが好ましく、0.007〜0.05程度であるのがより好ましく、0.01〜0.03程度であるのがさらに好ましい。これにより、上述した屈折率差が、コア部141、142中に光を閉じ込めるのに必要かつ十分なものとなる。   The difference in refractive index between the minimum values Ws1, Ws2, Ws3, and Ws4 and the maximum values Wm2 and Wm4 in the core portions 141 and 142 is preferably as large as possible, but is about 0.005 to 0.07. Preferably, it is about 0.007 to 0.05, more preferably about 0.01 to 0.03. Thereby, the above-described difference in refractive index becomes necessary and sufficient for confining light in the core portions 141 and 142.

また、コア部14の平均幅WCOと側面クラッド部15の平均幅WCLとの比(WCO/WCL)は、0.1〜10程度であることが好ましく、0.3〜5程度であるのがより好ましく、0.5〜4程度であるのがさらに好ましい。コア部14と側面クラッド部15との間で幅の比を最適化することにより、前述した各効果をそれぞれ高度化することができる。   The ratio (WCO / WCL) of the average width WCO of the core portion 14 to the average width WCL of the side cladding portions 15 is preferably about 0.1 to 10, and is preferably about 0.3 to 5. More preferably, it is about 0.5-4. By optimizing the width ratio between the core portion 14 and the side clad portion 15, each effect described above can be enhanced.

また、側面クラッド部15の平均幅WCLは5〜250μmであることが好ましく、10〜200μmであるのがより好ましく、10〜120μmであるのがさらに好ましい。これにより、前述した各効果をそれぞれ高度化することができる。また、存在を視認する程度の大きさの模様41を設けることができる。   Moreover, it is preferable that the average width WCL of the side clad part 15 is 5-250 micrometers, It is more preferable that it is 10-200 micrometers, It is further more preferable that it is 10-120 micrometers. Thereby, each effect mentioned above can each be advanced. Moreover, the pattern 41 of the magnitude | size which can visually recognize presence can be provided.

図4は、光導波路1のコア部141に光を入射したときの出射光の強度分布を示す図である。この強度分布は、光導波路1の複数のコア部141、142のうち、コア部141の端部に光を入射したときの他方の端部における出射光の強度分布である。   FIG. 4 is a diagram showing the intensity distribution of the emitted light when light enters the core portion 141 of the optical waveguide 1. This intensity distribution is the intensity distribution of the emitted light at the other end portion when light is incident on the end portion of the core portion 141 among the plurality of core portions 141 and 142 of the optical waveguide 1.

コア部141に光を入射すると、出射光の強度は、コア部141の出射端の中心部において最も大きくなる。そして、コア部141の中心部から離れるにつれて出射光の強度は小さくなるが、光導波路1では、コア部141に隣り合うコア部142において極小値をとるような強度分布が得られる。このようにコア部142の位置に出射光の強度分布の極小値が一致することで、コア部142におけるクロストークは極めて小さく抑えられることとなる。その結果、高密度化によっても混信の発生を確実に防止し得る光導波路1が得られる。   When light is incident on the core part 141, the intensity of the emitted light is highest at the center part of the emission end of the core part 141. The intensity of the emitted light decreases as the distance from the central portion of the core portion 141 decreases. However, in the optical waveguide 1, an intensity distribution is obtained such that a minimum value is obtained in the core portion 142 adjacent to the core portion 141. As described above, the minimum value of the intensity distribution of the emitted light matches the position of the core part 142, so that the crosstalk in the core part 142 can be suppressed to be extremely small. As a result, it is possible to obtain the optical waveguide 1 that can reliably prevent the occurrence of interference even when the density is increased.

なお、従来の光導波路では、光を入射するコア部に隣り合うコア部において出射光の強度分布が極小値をとることはなく、むしろ極大値をとっていたので、クロストークの問題が発生していた。これに対し、上述したような出射光の強度分布は、クロストークを抑制する上で極めて有用なものである。   In the conventional optical waveguide, the intensity distribution of the emitted light does not take the minimum value in the core portion adjacent to the core portion where the light is incident, but rather takes the maximum value, which causes a crosstalk problem. It was. On the other hand, the intensity distribution of the emitted light as described above is extremely useful for suppressing crosstalk.

本発明の光導波路においてこのような強度分布が得られる詳細な理由は明らかでないものの、理由の1つとしては、極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4を有し、かつ、屈折率分布W全体で屈折率が連続的に変化している、という特徴的な屈折率分布Wが、従来であればコア部142において極大値を有していた出射光の強度分布を、コア部142に隣接する側面クラッド部153等にシフトさせていることが挙げられる。すなわち、この強度分布のシフトにより、クロストークが確実に抑制されているのである。   Although the detailed reason why such an intensity distribution is obtained in the optical waveguide of the present invention is not clear, one of the reasons is that the optical waveguide has minimum values Ws1, Ws2, Ws3, Ws4 and the entire refractive index distribution W. The characteristic refractive index distribution W that the refractive index continuously changes is the side surface adjacent to the core portion 142, which indicates the intensity distribution of the emitted light, which conventionally had a maximum value in the core portion 142. For example, the clad portion 153 may be shifted. That is, the crosstalk is reliably suppressed by the shift of the intensity distribution.

また、上記のような出射光の強度分布は、必ず観測されるわけではなく、入射光のNA(numerical aperture)やコア部141の横断面積、コア部141、142のピッチ等によっては、明瞭な極小値が観測されなかったり、極小値の位置がコア部142から外れたりする場合もあるが、このような場合でもクロストークは十分に抑制される。   Further, the intensity distribution of the emitted light as described above is not necessarily observed, and it is clear depending on the NA (numerical aperture) of the incident light, the cross-sectional area of the core part 141, the pitch of the core parts 141 and 142, and the like. In some cases, the minimum value is not observed, or the position of the minimum value deviates from the core portion 142. Even in such a case, the crosstalk is sufficiently suppressed.

また、図3(b)に示す屈折率分布Wにおいて、側面クラッド部15における平均屈折率をWAとしたとき、極大値Wm2、Wm4近傍における屈折率が連続して平均屈折率WA以上である部分の幅をa[μm]とし、極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4近傍における屈折率が連続して平均屈折率WA未満である部分の幅をb[μm]とする。このとき、bは、0.01a〜1.2a程度であるのが好ましく、0.03a〜1a程度であるのがより好ましく、0.1a〜0.8a程度であるのがさらに好ましい。これにより、極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4の実質的な幅が、上述した作用・効果を奏するのに必要かつ十分なものとなる。すなわち、bが前記下限値を下回っている場合は、極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4の実質的な幅が狭過ぎるため、コア部141、142に光を閉じ込める作用が低下するおそれがある。一方、bが前記上限値を上回っている場合は、極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4の実質的な幅が広過ぎて、その分、コア部141、142の幅やピッチが制限され、伝送効率が低下したり高密度化が妨げられるおそれがある。   Further, in the refractive index distribution W shown in FIG. 3B, when the average refractive index in the side cladding portion 15 is WA, the refractive index in the vicinity of the maximum values Wm2 and Wm4 is continuously equal to or higher than the average refractive index WA. Is a [μm], and the width of the portion where the refractive index in the vicinity of the minimum values Ws1, Ws2, Ws3, and Ws4 is continuously less than the average refractive index WA is b [μm]. At this time, b is preferably about 0.01a to 1.2a, more preferably about 0.03a to 1a, and further preferably about 0.1a to 0.8a. As a result, the substantial widths of the minimum values Ws1, Ws2, Ws3, and Ws4 become necessary and sufficient for providing the above-described functions and effects. That is, when b is below the lower limit value, the substantial widths of the minimum values Ws1, Ws2, Ws3, and Ws4 are too narrow, and the action of confining light in the core portions 141 and 142 may be reduced. On the other hand, when b exceeds the upper limit value, the substantial widths of the local minimum values Ws1, Ws2, Ws3, and Ws4 are too wide, and the width and pitch of the core portions 141 and 142 are limited accordingly, and transmission is performed. There is a possibility that the efficiency is lowered and the high density is hindered.

なお、側面クラッド部15における平均屈折率WAは、極大値Wm1と極小値Ws1との中点で近似することができる。   The average refractive index WA in the side cladding 15 can be approximated at the midpoint between the maximum value Wm1 and the minimum value Ws1.

また、各極大値Wm1、Wm2、Wm3、Wm4、Wm5は、頂部近傍において屈折率が実質的に変化していない平坦部を含んでいてもよい。屈折率分布Wが各極大値の頂部近傍においてこのような形状をなしていても、本発明の光導波路は前述したような作用・効果を奏するものとなる。ここで、屈折率が実質的に変化していない平坦部とは、屈折率の変動が0.001未満である領域であって、その両側では屈折率が連続的に低下している領域のことをいう。   Further, each local maximum value Wm1, Wm2, Wm3, Wm4, Wm5 may include a flat portion in which the refractive index is not substantially changed in the vicinity of the top. Even if the refractive index distribution W has such a shape in the vicinity of the top of each local maximum value, the optical waveguide of the present invention exhibits the above-described actions and effects. Here, the flat portion where the refractive index does not substantially change is a region where the refractive index fluctuation is less than 0.001, and the refractive index continuously decreases on both sides thereof. Say.

平坦部の長さは、特に限定されないが、好ましくは100μm以下、より好ましくは20μm以下、さらに好ましくは10μm以下とされる。   Although the length of a flat part is not specifically limited, Preferably it is 100 micrometers or less, More preferably, it is 20 micrometers or less, More preferably, you may be 10 micrometers or less.

また、本実施形態では、コア層13に2つのコア部14を有する場合について説明したが、コア部14の数は特に限定されず、3つ以上であってもよい。この場合、コア部14の数が3、4、5・・・と増える場合には、それに応じて、屈折率分布Wが有する極小値の数は、6、8、10・・・と増えることとなる。   Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the core layer 13 had the two core parts 14, the number of the core parts 14 is not specifically limited, Three or more may be sufficient. In this case, when the number of core portions 14 increases to 3, 4, 5,..., The number of local minimum values of the refractive index distribution W increases to 6, 8, 10,. It becomes.

上述したようなコア層13の構成材料(主材料)は、上記の屈折率差が生じる材料であれば特に限定されないが、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、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、PETやPBTのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、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のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等を用いることができる。なお、樹脂材料は、異なる組成のものを組み合わせた複合材料であってもよい。   The constituent material (main material) of the core layer 13 as described above is not particularly limited as long as the refractive index difference is generated as described above. For example, acrylic resin, methacrylic resin, polycarbonate, polystyrene, epoxy resin, Cyclic ether resin such as oxetane resin, polyamide, polyimide, polybenzoxazole, polysilane, polysilazane, silicone resin, fluorine resin, polyurethane, polyolefin resin, polybutadiene, polyisoprene, polychloroprene, PET and PBT Polyester, polyethylene succinate, polysulfone, polyether, various resin materials such as cyclic olefin resins such as benzocyclobutene resin and norbornene resin, and glass materials such as quartz glass and borosilicate glass It can be used. Note that the resin material may be a composite material obtained by combining materials having different compositions.

また、これらの中でも特に(メタ)アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、またはポリオレフィン系樹脂が好ましく、(メタ)アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂がより好ましい。これらの樹脂材料は、光の透過性が高いことから、特に伝送損失の小さい光導波路1が得られる。   Among these, (meth) acrylic resins, epoxy resins, silicone resins, polyimide resins, fluorine resins, or polyolefin resins are preferable, and (meth) acrylic resins or epoxy resins are more preferable. Since these resin materials have high light transmittance, the optical waveguide 1 with particularly small transmission loss can be obtained.

なお、コア部14と同じ材料で製造される模様41にも、前記第1の極大値と同様の高屈折率領域が形成されている。そして、模様41と側面クラッド部15との界面近傍には、屈折率の極小値が存在することとなる。このため、光導波路1を平面視したとき、模様41中の第1の極大値とこの極小値との間に大きな屈折率差が存在し、この屈折率差に基づいて模様41の輪郭の存在(模様41と側面クラッド部15との色の相違)が明確になる。したがって、上述したような屈折率分布Wを有する光導波路1は、より明瞭でより確実な識別が可能な識別記号4を有するものとなる。   Note that a high-refractive index region similar to the first maximum value is also formed in the pattern 41 made of the same material as the core portion 14. A minimum value of the refractive index exists near the interface between the pattern 41 and the side cladding 15. For this reason, when the optical waveguide 1 is viewed in plan, there is a large refractive index difference between the first maximum value in the pattern 41 and this minimum value, and the presence of the outline of the pattern 41 based on this refractive index difference. (Difference in color between the pattern 41 and the side cladding 15) becomes clear. Therefore, the optical waveguide 1 having the refractive index distribution W as described above has the identification symbol 4 that enables clearer and more reliable identification.

模様41における屈折率の最大値と側面クラッド部15の平均屈折率との差は、特に限定されないが、0.002〜0.05程度であるのが好ましく、0.003〜0.04程度であるのがより好ましい。   The difference between the maximum refractive index in the pattern 41 and the average refractive index of the side cladding 15 is not particularly limited, but is preferably about 0.002 to 0.05, and is about 0.003 to 0.04. More preferably.

(クラッド層)
クラッド層11および12は、それぞれ、コア層13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。
(Clad layer)
The clad layers 11 and 12 constitute clad portions located at the lower and upper portions of the core layer 13, respectively.

クラッド層11、12の平均厚さは、コア層13の平均厚さ(各コア部14の平均高さ)の0.05〜1.5倍程度であるのが好ましく、0.1〜1.25倍程度であるのがより好ましく、具体的には、クラッド層11、12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、3〜100μm程度であるのがより好ましく、5〜60μm程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路1が必要以上に大型化(厚膜化)するのを防止しつつ、クラッド部としての機能が好適に発揮される。   The average thickness of the cladding layers 11 and 12 is preferably about 0.05 to 1.5 times the average thickness of the core layer 13 (the average height of each core portion 14), and 0.1 to 1. More preferably, the average thickness of the clad layers 11 and 12 is not particularly limited, but is usually preferably about 1 to 200 μm and about 3 to 100 μm, respectively. More preferably, it is about 5 to 60 μm. Thereby, the function as a clad part is suitably exhibited while preventing the optical waveguide 1 from becoming unnecessarily large (thickened).

また、クラッド層11および12の構成材料としては、例えば、前述したコア層13の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特に(メタ)アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、またはポリオレフィン系樹脂が好ましく、(メタ)アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂がより好ましい。   Further, as the constituent material of the cladding layers 11 and 12, for example, the same material as the constituent material of the core layer 13 described above can be used, but in particular, (meth) acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, A polyimide resin, a fluorine resin, or a polyolefin resin is preferable, and a (meth) acrylic resin or an epoxy resin is more preferable.

また、コア層13の構成材料およびクラッド層11、12の構成材料を選択する場合、両者の間の屈折率差を考慮して材料を選択すればよい。具体的には、コア部14とクラッド層11、12との境界において光を確実に反射させるため、コア部14の構成材料の屈折率が十分に大きくなるように材料を選択すればよい。これにより、光導波路1の厚さ方向において十分な屈折率差が得られ、各コア部14からクラッド層11、12に光が漏れ出るのを抑制することができる。   Further, when selecting the constituent material of the core layer 13 and the constituent materials of the clad layers 11 and 12, the material may be selected in consideration of the refractive index difference between them. Specifically, in order to reflect light reliably at the boundary between the core portion 14 and the cladding layers 11 and 12, the material may be selected so that the refractive index of the constituent material of the core portion 14 is sufficiently large. As a result, a sufficient refractive index difference is obtained in the thickness direction of the optical waveguide 1, and light can be prevented from leaking from the respective core portions 14 to the cladding layers 11 and 12.

なお、光の減衰を抑制する観点からは、コア層13の構成材料とクラッド層11、12の構成材料との密着性(親和性)が高いことも重要である。   From the viewpoint of suppressing light attenuation, it is also important that the adhesiveness (affinity) between the constituent material of the core layer 13 and the constituent materials of the cladding layers 11 and 12 is high.

一方、光導波路1の厚さ方向の屈折率分布Tは、コア部14の屈折率が高く、クラッド層11、12の屈折率が低ければその形状は特に限定されない(例えば、ステップインデックス型、グレーデッドインデックス型でもよい。)が、コア部14に極大値を有し、コア部14とクラッド層11、12との境界付近に極小値を有しているのが好ましい。   On the other hand, the refractive index distribution T in the thickness direction of the optical waveguide 1 is not particularly limited as long as the refractive index of the core portion 14 is high and the refractive indexes of the cladding layers 11 and 12 are low (for example, step index type, gray level). However, it is preferable that the core portion 14 has a maximum value and has a minimum value near the boundary between the core portion 14 and the cladding layers 11 and 12.

図5(a)は、図1に示すX−X線断面図のコア部を中心とする一部を切り出した図であり、図5(b)は、X−X線断面図のコア部の幅方向の中心を通過する中心線C2上の屈折率分布Tの一例を模式的に示す図である。なお、図5(b)は、横軸に屈折率をとり、縦軸に中心線C2上の位置をとったときの屈折率分布Tの一例を示す図である。   FIG. 5A is a diagram in which a part centered on the core portion of the XX sectional view shown in FIG. 1 is cut out, and FIG. 5B is a diagram of the core portion of the XX sectional view. It is a figure which shows typically an example of the refractive index distribution T on the centerline C2 which passes the center of the width direction. FIG. 5B is a diagram illustrating an example of the refractive index distribution T when the horizontal axis indicates the refractive index and the vertical axis indicates the position on the center line C2.

前述したように、光導波路1は、クラッド層11、コア層13およびクラッド層12に分かれているが、その横断面のうち、コア部14における厚さ方向の屈折率分布Tは、その中心部に位置する極大値Tmと、極大値Tmの両側にそれぞれ位置する極小値Ts1、Ts2を有している。なお、極大値Tmの下側に位置する極小値をTs1とし、上側に位置する極大値をTs2とする。   As described above, the optical waveguide 1 is divided into the clad layer 11, the core layer 13, and the clad layer 12. Of the cross section, the refractive index distribution T in the thickness direction in the core portion 14 is the center portion. And local minimum values Ts1 and Ts2 positioned on both sides of the local maximum value Tm. Note that the minimum value positioned below the maximum value Tm is Ts1, and the maximum value positioned above the maximum value Tm is Ts2.

光導波路1では、図5に示すように、極小値Ts1と極小値Ts2との間が極大値Tmを含んでいることから、この領域がコア部14となる。   In the optical waveguide 1, as shown in FIG. 5, the region between the local minimum value Ts <b> 1 and the local minimum value Ts <b> 2 includes the local maximum value Tm.

一方、極小値Ts1の下側の領域がクラッド層11となり、極小値Ts2の上側の領域がクラッド層12となる。すなわち、屈折率分布Tは、少なくとも、極小値、極大値、極小値がこの順で並ぶ領域を有していればよい。   On the other hand, the region below the minimum value Ts1 becomes the cladding layer 11, and the region above the minimum value Ts2 becomes the cladding layer 12. That is, the refractive index distribution T only needs to have at least a region in which the minimum value, the maximum value, and the minimum value are arranged in this order.

なお、この領域は、コア層13が積層される数に応じて繰り返し設けられ、例えばクラッド層を介してコア層13を2層設けた場合、屈折率分布Tでは、極小値と極大値が交互に並ぶこととなる。この場合、極大値については、相対的に大きい第1の極大値と、相対的に小さい第2の極大値が、交互に並んでいるのが好ましい。すなわち、第2の極大値、極小値、第1の極大値、極小値、第2の極大値、極小値、第1の極大値・・・のように並んでいればよい。   This region is repeatedly provided according to the number of core layers 13 stacked. For example, when two core layers 13 are provided via a cladding layer, in the refractive index distribution T, a minimum value and a maximum value are alternately displayed. Will be lined up. In this case, it is preferable that the relatively large first maximum value and the relatively small second maximum value are alternately arranged. In other words, the second maximum value, the minimum value, the first maximum value, the minimum value, the second maximum value, the minimum value, the first maximum value, and the like may be arranged.

また、これらの複数の極小値、複数の第1の極大値、および複数の第2の極大値は、それぞれ互いにほぼ同じ値であることが好ましいが、極小値は第1の極大値や第2の極大値より小さく、第2の極大値は第1の極大値より小さいという関係が保持されれば、互いの値が多少ずれていても差し支えない。その場合、ズレ量は、複数の極小値の平均値の10%以内に抑えられているのが好ましい。   The plurality of local minimum values, the plurality of first local maximum values, and the plurality of second local maximum values are preferably substantially the same as each other, but the local minimum values are the first local maximum value and the second local maximum value. If the relationship that the second maximum value is smaller than the first maximum value and the second maximum value is smaller than the first maximum value is maintained, the values may be slightly different from each other. In that case, it is preferable that the amount of deviation is suppressed within 10% of the average value of a plurality of minimum values.

また、光導波路1は、細長い帯状をなしており、上記のような屈折率分布Tは、光導波路1の長手方向全体においてほぼ同じ分布が維持されている。   Further, the optical waveguide 1 has an elongated strip shape, and the refractive index distribution T as described above is maintained substantially the same distribution in the entire longitudinal direction of the optical waveguide 1.

ここで、極小値Ts1は、クラッド層11における平均屈折率TA未満であり、極小値Ts2は、クラッド層12における平均屈折率TA未満である。これにより、コア部14と各クラッド層11、12との間に、各クラッド層11、12よりもさらに屈折率の小さい領域が存在することとなる。その結果、各極小値Ts1、Ts2の近傍では、より急峻な屈折率の勾配が形成され、これにより、各コア部14から各クラッド層11、12への光の漏れが抑制されるため、伝送損失の小さい光導波路1が得られる。   Here, the minimum value Ts1 is less than the average refractive index TA in the cladding layer 11, and the minimum value Ts2 is less than the average refractive index TA in the cladding layer 12. As a result, a region having a smaller refractive index than the clad layers 11 and 12 exists between the core portion 14 and the clad layers 11 and 12. As a result, a steeper refractive index gradient is formed in the vicinity of the local minimum values Ts1 and Ts2, thereby suppressing light leakage from the respective core portions 14 to the respective cladding layers 11 and 12. An optical waveguide 1 with low loss is obtained.

また、屈折率分布Tは、全体で屈折率が連続的に変化している。これにより、ステップインデックス型の屈折率分布を有する光導波路に比べ、コア部14に光を閉じ込める作用がより増強されるため、伝送損失のさらなる低減が図られる。   Further, the refractive index distribution T continuously changes in refractive index as a whole. Thereby, compared with an optical waveguide having a step index type refractive index profile, the effect of confining light in the core portion 14 is further enhanced, so that transmission loss can be further reduced.

さらに、屈折率分布Tでは、上述したような各極小値Ts1、Ts2を有するとともに屈折率が連続的に変化しているため、光の速度が屈折率に反比例するという性質により、光の速度は中心から離れるにつれて速くなり、光路ごとの伝搬時間に差が生じ難くなる。このため、伝送波形が崩れ難くなり、例えば伝送光にパルス信号が含まれている場合でも、パルス信号の鈍り(パルス信号の広がり)を抑制することができる。その結果、光通信の品質をより高め得る光導波路1が得られる。   Further, in the refractive index distribution T, since the refractive index continuously changes while having the above-described minimum values Ts1 and Ts2, the speed of light is inversely proportional to the refractive index. The distance from the center increases and the difference in propagation time for each optical path hardly occurs. For this reason, the transmission waveform does not easily collapse, and for example, even when the transmission light includes a pulse signal, it is possible to suppress blunting of the pulse signal (spreading of the pulse signal). As a result, the optical waveguide 1 that can further improve the quality of optical communication is obtained.

なお、屈折率分布Tにおいて屈折率が連続的に変化しているとは、屈折率分布Tの曲線が各部で丸みを帯びており、この曲線が微分可能なものであるという状態である。   Note that the refractive index continuously changing in the refractive index distribution T is a state in which the curve of the refractive index distribution T is rounded at each part and the curve is differentiable.

また、屈折率分布Tのうち、極大値Tmは、図5に示すようにコア部14に位置しているが、コア部14の中でもその厚さの中心部に位置している。これにより、コア部14では、伝送光がコア部14の厚さの中心部に集まる確率が高くなり、相対的に各クラッド層11、12に漏れ出る確率が低くなる。その結果、コア部141、142の伝送損失をより低減することができる。   Further, in the refractive index distribution T, the maximum value Tm is located in the core portion 14 as shown in FIG. 5, but is located in the center portion of the thickness among the core portions 14. Thereby, in the core part 14, the probability that transmission light will gather in the center part of the thickness of the core part 14 will become high, and the probability that it will leak to each clad layer 11 and 12 relatively becomes low. As a result, the transmission loss of the core parts 141 and 142 can be further reduced.

なお、コア部14の厚さの中心部とは、極小値Ts1と極小値Ts2との間の中点から両側に、コア部14の厚さの30%の距離の領域である。   The central portion of the thickness of the core portion 14 is a region having a distance of 30% of the thickness of the core portion 14 on both sides from the midpoint between the minimum value Ts1 and the minimum value Ts2.

また、極大値Tmの位置は、必ずしも中心部でなくても、コア部14の縁部近傍(各クラッド層11、12との界面近傍)以外に位置していればよい。これにより、コア部14の伝送損失をある程度抑えることができる。   Further, the position of the maximum value Tm is not necessarily the central portion, but may be located in the vicinity of the edge portion of the core portion 14 (near the interface with the clad layers 11 and 12). Thereby, the transmission loss of the core part 14 can be suppressed to some extent.

なお、コア部14の縁部近傍とは、前述した縁部から内側に、コア部14の厚さの5%の距離の領域である。   In addition, the edge part vicinity of the core part 14 is an area | region of 5% of the thickness of the core part 14 inside from the edge part mentioned above inside.

一方、屈折率分布Tでは、各クラッド層11、12において、コア部14との界面近傍以外で最も高く、コア部14との界面近傍で最も低くなるよう屈折率が変化している。これにより、コア部14中の極大値Tmと、各クラッド層11、12中における屈折率の高い領域とが、互いに十分に離間したものとなるため、コア部14中の伝送光が、各クラッド層11、12中に漏れ出る確率を十分に低くすることができる。その結果、コア部14の伝送損失を低減することができる。   On the other hand, in the refractive index distribution T, the refractive index of each cladding layer 11 and 12 changes so as to be the highest except for the vicinity of the interface with the core portion 14 and the lowest in the vicinity of the interface with the core portion 14. As a result, the maximum value Tm in the core portion 14 and the high refractive index region in each of the cladding layers 11 and 12 are sufficiently separated from each other. The probability of leaking into the layers 11, 12 can be made sufficiently low. As a result, the transmission loss of the core unit 14 can be reduced.

なお、各クラッド層11、12におけるコア部14との界面近傍とは、この界面から内側に、各クラッド層11、12の厚さの5%の距離の領域である。   Note that the vicinity of the interface with the core portion 14 in each of the cladding layers 11 and 12 is a region having a distance of 5% of the thickness of each of the cladding layers 11 and 12 inward from the interface.

また、各クラッド層11、12における平均屈折率TAは、極小値Ts1、Ts2と各クラッド層11、12における最大値との中点で近似することができる。   Further, the average refractive index TA in each of the cladding layers 11 and 12 can be approximated at the midpoint between the minimum values Ts1 and Ts2 and the maximum value in each of the cladding layers 11 and 12.

また、前述したように複数のコア層13を積層する場合には、相対的に大きい第1の極大値がコア部中に位置し、相対的に小さい第2の極大値はクラッド層中に位置することとなる。この場合、第2の極大値は、クラッド層の厚さの中央部に位置しているのが好ましい。これにより、コア部中に位置する第1の極大値と、クラッド層中に位置する第2の極大値との離間距離が、最大限確保され、しかもコア部から漏れ出た光が、他のコア部に侵入しないよう、クラッド層中に閉じ込めることができるようになる。これにより、複数のコア層13を積層した場合でも、層間におけるクロストークを確実に抑制することができる。   As described above, when the plurality of core layers 13 are stacked, the relatively large first maximum value is located in the core portion, and the relatively small second maximum value is located in the cladding layer. Will be. In this case, it is preferable that the second maximum value is located at the center of the thickness of the cladding layer. Thereby, the separation distance between the first maximum value located in the core portion and the second maximum value located in the cladding layer is ensured to the maximum, and the light leaking from the core portion can be It becomes possible to confine in the clad layer so as not to enter the core portion. Thereby, even when the several core layer 13 is laminated | stacked, the crosstalk between layers can be suppressed reliably.

また、極小値Ts1、Ts2は、前述したように、各クラッド層11、12の平均屈折率TA未満であるが、両者の差は、所定の範囲内であることが望まれる。具体的には、極小値Ts1、Ts2とクラッド層11、12の平均屈折率TAとの差は、極小値Ts1、Ts2とコア部14中の極大値Tmとの差の3〜80%程度であるのが好ましく、5〜50%程度であるのがより好ましく、7〜30%程度であるのがさらに好ましい。これにより、各クラッド層11、12は、クロストークを抑制するのに必要かつ十分な光伝送性を有するものとなる。なお、極小値Ts1、Ts2と各クラッド層11、12の平均屈折率TAとの差が前記下限値を下回る場合は、各クラッド層11、12における光伝送性が小さ過ぎて、クロストークを十分に抑制することができないおそれがあり、前記上限値を上回る場合には、各クラッド層11、12における光伝送性が大き過ぎて、コア部14の光伝送性に悪影響を及ぼすおそれがある。   Further, as described above, the minimum values Ts1 and Ts2 are less than the average refractive index TA of each of the cladding layers 11 and 12, but it is desirable that the difference between them is within a predetermined range. Specifically, the difference between the minimum values Ts1 and Ts2 and the average refractive index TA of the cladding layers 11 and 12 is about 3 to 80% of the difference between the minimum values Ts1 and Ts2 and the maximum value Tm in the core portion 14. It is preferably about 5 to 50%, more preferably about 7 to 30%. As a result, each of the cladding layers 11 and 12 has a light transmission property necessary and sufficient to suppress crosstalk. When the difference between the minimum values Ts1 and Ts2 and the average refractive index TA of each of the cladding layers 11 and 12 is less than the lower limit value, the optical transmission in each of the cladding layers 11 and 12 is too small, and crosstalk is sufficient. If the value exceeds the upper limit, the light transmission properties of the clad layers 11 and 12 may be too large, and the light transmission properties of the core portion 14 may be adversely affected.

また、極小値Ts1、Ts2とコア部14中の極大値Tmとの屈折率差は、できるだけ大きい方がよいが、0.005〜0.07程度であるのが好ましく、0.007〜0.05程度であるのがより好ましく、0.01〜0.05程度であるのがさらに好ましい。これにより、上述した屈折率差が、コア部14中に光を閉じ込めるのに必要かつ十分なものとなる。   Further, the difference in refractive index between the minimum values Ts1 and Ts2 and the maximum value Tm in the core portion 14 is preferably as large as possible, but is preferably about 0.005 to 0.07, preferably 0.007 to 0.00. It is more preferably about 05, and further preferably about 0.01 to 0.05. Thereby, the above-described refractive index difference becomes necessary and sufficient for confining light in the core portion 14.

(支持フィルム)
光導波路1の下面には、必要に応じて、図1に示すような支持フィルム2を積層するようにしてもよい。
(Support film)
A support film 2 as shown in FIG. 1 may be laminated on the lower surface of the optical waveguide 1 as necessary.

支持フィルム2は、光導波路1の下面を支持して、保護・補強する。これにより、光導波路1の信頼性および機械的特性を高めることができる。   The support film 2 supports the lower surface of the optical waveguide 1 to protect and reinforce it. Thereby, the reliability and mechanical characteristics of the optical waveguide 1 can be improved.

このような支持フィルム2の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂材料の他、銅、アルミニウム、銀等の金属材料が挙げられる。なお、金属材料の場合は、支持フィルム2として金属箔が好ましく用いられる。   Examples of the constituent material of the support film 2 include various resin materials such as polyethylene terephthalate (PET), polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polyimide and polyamide, and metal materials such as copper, aluminum and silver. It is done. In the case of a metal material, a metal foil is preferably used as the support film 2.

また、支持フィルム2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い。これにより、支持フィルム2は、適度な剛性を有するものとなるため、光導波路1を確実に支持するとともに、光導波路1の柔軟性を阻害し難くなる。   Moreover, although the average thickness of the support film 2 is not specifically limited, It is preferable that it is about 5-200 micrometers, and it is more preferable that it is about 10-100 micrometers. Thereby, since the support film 2 has moderate rigidity, the optical waveguide 1 is reliably supported and the flexibility of the optical waveguide 1 is difficult to be hindered.

なお、支持フィルム2と光導波路1との間は接着または接合されているが、その方法としては、熱圧着、接着剤または粘着剤による接着等が挙げられる。   The support film 2 and the optical waveguide 1 are bonded or bonded, and examples of the method include thermocompression bonding, bonding with an adhesive or a pressure sensitive adhesive, and the like.

このうち、接着層としては、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤(ポリエステル系、変性オレフィン系)等が挙げられる。また、特に耐熱性の高いものとして、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリイミドアミドエーテル、ポリエステルイミド、ポリイミドエーテル等の熱可塑性ポリイミド接着剤が好ましく用いられる。このような材料で構成された接着層は、比較的柔軟性に富んでいるため、光導波路1の形状が変化したとしても、その変化に自在に追従することができる。その結果、形状変化に伴う剥離を確実に防止し得るものとなる。   Among these, as an adhesive layer, various hot-melt-adhesives (polyester type | system | group, modified olefin type | system | group) etc. are mentioned other than an acrylic adhesive, a urethane type adhesive agent, a silicone type adhesive agent, for example. Moreover, as a thing with especially high heat resistance, thermoplastic polyimide adhesive agents, such as a polyimide, a polyimide amide, a polyimide amide ether, a polyester imide, a polyimide ether, are used preferably. Since the adhesive layer made of such a material is relatively flexible, even if the shape of the optical waveguide 1 changes, the change can be freely followed. As a result, it is possible to reliably prevent peeling due to the shape change.

このような接着層の平均厚さは、特に限定されないが、1〜100μm程度であるのが好ましく、5〜60μm程度であるのがより好ましい。   The average thickness of such an adhesive layer is not particularly limited, but is preferably about 1 to 100 μm, and more preferably about 5 to 60 μm.

(カバーフィルム)
一方、光導波路1の上面には、必要に応じて、図1に示すようなカバーフィルム3を積層するようにしてもよい。
(Cover film)
On the other hand, you may make it laminate | stack the cover film 3 as shown in FIG. 1 on the upper surface of the optical waveguide 1 as needed.

カバーフィルム3は、光導波路1を保護するとともに、光導波路1を上方から支持するものである。これにより、汚れや傷などから光導波路1が保護され、光導波路1の信頼性および機械的特性を高めることができる。   The cover film 3 protects the optical waveguide 1 and supports the optical waveguide 1 from above. Thereby, the optical waveguide 1 is protected from dirt and scratches, and the reliability and mechanical characteristics of the optical waveguide 1 can be improved.

このようなカバーフィルム3の構成材料としては、支持フィルム2の構成材料と同様であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂材料の他、銅、アルミニウム、銀等の金属材料が挙げられる。なお、金属材料の場合は、カバーフィルム3として金属箔が好ましく用いられる。また、光導波路1の途中にミラーを形成した場合には、カバーフィルム3を光が透過することになるので、カバーフィルム3の構成材料は実質的に透明であるのが好ましい。   As a constituent material of such a cover film 3, it is the same as the constituent material of the support film 2. For example, in addition to various resin materials such as polyethylene terephthalate (PET), polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polyimide and polyamide, Metal materials, such as copper, aluminum, silver, are mentioned. In the case of a metal material, a metal foil is preferably used as the cover film 3. Further, when a mirror is formed in the middle of the optical waveguide 1, light is transmitted through the cover film 3, so that the constituent material of the cover film 3 is preferably substantially transparent.

また、カバーフィルム3の平均厚さは、特に限定されないが、3〜50μm程度であるのが好ましく、5〜30μm程度であるのがより好ましい。カバーフィルム3の厚さを前記範囲内とすることにより、カバーフィルム3は光通信において十分な光透過率を有するとともに、光導波路1を確実に保護するために十分な剛性を有するものとなる。   Moreover, although the average thickness of the cover film 3 is not specifically limited, It is preferable that it is about 3-50 micrometers, and it is more preferable that it is about 5-30 micrometers. By setting the thickness of the cover film 3 within the above range, the cover film 3 has sufficient light transmittance in optical communication, and has sufficient rigidity to reliably protect the optical waveguide 1.

なお、カバーフィルム3と光導波路1との間は接着または接合されているが、その方法としては、熱圧着、接着剤または粘着剤による接着等が挙げられる。このうち、接着剤としては前述したようなものを用いることができる。   Note that the cover film 3 and the optical waveguide 1 are bonded or bonded, and examples of the method include thermocompression bonding, bonding with an adhesive or a pressure sensitive adhesive, and the like. Of these, the adhesive described above can be used.

<光導波路の製造方法>
次に、本発明の光導波路を製造する方法の一例について説明する。
<Optical waveguide manufacturing method>
Next, an example of a method for producing the optical waveguide of the present invention will be described.

光導波路1は、クラッド層11を形成するための組成物、コア層13を形成するための組成物、およびクラッド層12を形成するための組成物を、順次成膜して製造することもできるが、3種の組成物を同時に3層に押出成形して製造することもできる。以下では後者の方法について説明する。   The optical waveguide 1 can be manufactured by sequentially forming a composition for forming the cladding layer 11, a composition for forming the core layer 13, and a composition for forming the cladding layer 12. However, it can also be produced by simultaneously extruding the three compositions into three layers. The latter method will be described below.

図6、7は、光導波路1の製造に用いる装置を示す図、図8〜10はそれぞれ図1に示す光導波路1の製造方法を説明するための図である。なお、以下の説明では、図8〜10中の上側を「上」、下側を「下」という。   6 and 7 are diagrams showing an apparatus used for manufacturing the optical waveguide 1, and FIGS. 8 to 10 are diagrams for explaining a method of manufacturing the optical waveguide 1 shown in FIG. In the following description, the upper side in FIGS. 8 to 10 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

光導波路1の製造方法では、[1]まず、支持基板951上に2種類の光導波路形成用組成物901、902(第1の組成物および第2の組成物)を層状に押出成形して層910を得る。[2]次いで、層910の一部に活性放射線を照射することで屈折率差を生じさせ、光導波路1を得る。   In the manufacturing method of the optical waveguide 1, [1] First, two types of optical waveguide forming compositions 901 and 902 (first composition and second composition) are extruded on a support substrate 951 in layers. Layer 910 is obtained. [2] Next, a portion of the layer 910 is irradiated with actinic radiation to cause a difference in refractive index, whereby the optical waveguide 1 is obtained.

以下、各工程について順次説明する。
[1]まず、光導波路形成用組成物901、902を用意する。
光導波路形成用組成物901、902は、それぞれ、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を含む。)と、を含有するものであるが、その組成は異なるものである。
Hereinafter, each process will be described sequentially.
[1] First, optical waveguide forming compositions 901 and 902 are prepared.
The optical waveguide forming compositions 901 and 902 each contain a polymer 915 and an additive 920 (including at least a monomer in the present embodiment), but the compositions thereof are different.

2種類の組成物のうち、光導波路形成用組成物901は、主にコア層13を形成するための材料であり、活性放射線の照射により、ポリマー915中において少なくともモノマーの活発な反応が生じ、それに伴って屈折率分布に変化を生じさせる材料である。すなわち、光導波路形成用組成物901は、ポリマー915とモノマーの存在比率の偏りによって屈折率分布に変化が生じ、その結果、コア層13中にコア部14と側面クラッド部15とを形成することのできる材料である。   Of the two types of compositions, the optical waveguide forming composition 901 is a material mainly for forming the core layer 13, and at least active monomer reaction occurs in the polymer 915 upon irradiation with actinic radiation, This is a material that causes a change in the refractive index distribution. That is, in the optical waveguide forming composition 901, the refractive index distribution changes due to the deviation in the ratio of the polymer 915 and the monomer, and as a result, the core portion 14 and the side cladding portion 15 are formed in the core layer 13. It is a material that can be used.

一方、光導波路形成用組成物902は、主にクラッド層11、12を形成するための材料であり、光導波路形成用組成物901より低屈折率の材料で構成されている。   On the other hand, the optical waveguide forming composition 902 is mainly a material for forming the cladding layers 11 and 12 and is made of a material having a lower refractive index than that of the optical waveguide forming composition 901.

光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902との屈折率差は、それぞれに含まれるポリマー915の組成、モノマーの組成、ポリマー915とモノマーとの存在比率等を設定することにより、適宜調整することができる。   The difference in refractive index between the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902 is determined by setting the composition of the polymer 915, the composition of the monomer, the abundance ratio of the polymer 915 and the monomer, and the like. It can be adjusted appropriately.

例えば、モノマーの屈折率がポリマー915より低い場合、組成物中のモノマーの含有率は、光導波路形成用組成物901より光導波路形成用組成物902の方が高くなっている。一方、モノマーの屈折率がポリマー915より高い場合、組成物中のモノマーの含有率は、光導波路形成用組成物902より光導波路形成用組成物901の方が高くなっている。換言すれば、ポリマー915やモノマーの各屈折率に応じて、各光導波路形成用組成物901、902中のポリマー915および添加剤920の組成が適宜選択されている。   For example, when the refractive index of the monomer is lower than that of the polymer 915, the content of the monomer in the composition is higher in the optical waveguide forming composition 902 than in the optical waveguide forming composition 901. On the other hand, when the refractive index of the monomer is higher than that of the polymer 915, the content of the monomer in the composition is higher in the optical waveguide forming composition 901 than in the optical waveguide forming composition 902. In other words, the composition of the polymer 915 and the additive 920 in each of the optical waveguide forming compositions 901 and 902 is appropriately selected according to the refractive indexes of the polymer 915 and the monomer.

また、光導波路形成用組成物901および光導波路形成用組成物902では、モノマーの含有率が互いにほぼ等しくなるよう、組成が設定されているのが好ましい。このように設定すれば、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902との間で、モノマーの含有率の差が小さくなるため、これをきっかけにしたモノマーの拡散移動が抑制される。モノマーの拡散移動は、前述したように屈折率差の形成において有用であるが、含有率の差が大きい場合には望ましくない方向に移動することが避けられない場合もある。後述する多色押出成形法では、層910の厚さ方向の屈折率分布を自由に形成することが可能であるため、少なくとも厚さ方向においてはモノマーの拡散移動が抑制されていても差し支えなく、むしろ厚さ方向における意図しないモノマーの拡散移動は抑制される方が好ましい。意図しないモノマーの拡散移動を抑制することにより、最終的に目的とする形状の屈折率分布Tを有する光導波路1を確実に製造することができる。   Further, in the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902, it is preferable that the compositions are set so that the monomer contents are substantially equal to each other. By setting in this way, the difference in monomer content between the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902 becomes small, so that the diffusion movement of the monomer triggered by this is suppressed. The As described above, the diffusion movement of the monomer is useful in forming the refractive index difference. However, when the content difference is large, it may be unavoidable that the monomer moves in an undesirable direction. In the multicolor extrusion molding method to be described later, since the refractive index distribution in the thickness direction of the layer 910 can be freely formed, the diffusion movement of the monomer may be suppressed at least in the thickness direction. Rather, it is preferable that unintentional monomer diffusion transfer in the thickness direction is suppressed. By suppressing the unintended diffusion movement of the monomer, the optical waveguide 1 having the refractive index distribution T having the target shape can be reliably manufactured.

なお、モノマーの含有率をほぼ等しくした場合には、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902との間で、ポリマー915またはモノマーの条件を異ならせればよい。具体的には、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902とで、用いるポリマー915の組成を異ならせるほか、同じ組成であっても分子量や重合度を異ならせるようにすればよい。また、用いるモノマーの組成、すなわち屈折率を異ならせるようにしてもよい。このようにすれば、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902とでモノマーの含有率をほぼ等しくし、モノマーの拡散移動を抑制しながら、両者の間に屈折率差を形成することができる。   When the monomer content is substantially equal, the conditions of the polymer 915 or the monomer may be different between the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902. Specifically, the composition of the polymer 915 to be used is different between the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902, and the molecular weight and the degree of polymerization are different even if the composition is the same. Good. Further, the composition of the monomer used, that is, the refractive index may be varied. In this way, the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902 have substantially the same monomer content, and a refractive index difference is formed between the two while suppressing the diffusion movement of the monomer. can do.

次いで、支持基板951上に光導波路形成用組成物901、902を多色押出成形法により層状に成形する。   Next, the optical waveguide forming compositions 901 and 902 are formed in layers on the support substrate 951 by a multicolor extrusion molding method.

多色押出成形法では、光導波路形成用組成物901を3層で押し出すとともに、これらの層間にそれぞれ光導波路形成用組成物902を押し出すことで、5層からなる多色成形体914を一括形成する。具体的には、多色成形体914では、光導波路形成用組成物901、光導波路形成用組成物902、光導波路形成用組成物901、光導波路形成用組成物902、および光導波路形成用組成物901が、下方からこの順で同時に押し出されるため、組成物同士の境界においては、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902とがわずかに混濁する。したがって、組成物同士の境界近傍では、光導波路形成用組成物901の一部と光導波路形成用組成物902の一部とが混合し、厚さ方向に沿って混合比率が連続的に変化している領域が形成される。その結果、多色成形体914では、図8(a)の下方から、主に光導波路形成用組成物901からなる第1成形層914a、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902の混合物からなる第2成形層914b、主に光導波路形成用組成物902からなる第3成形層914c、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902の混合物からなる第4成形層914d、主に光導波路形成用組成物901からなる第5成形層914e、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902の混合物からなる第6成形層914f、主に光導波路形成用組成物902からなる第7成形層914g、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902の混合物からなる第8成形層914h、および主に光導波路形成用組成物901からなる第9成形層914iが、この順で積層されたものとなる。   In the multicolor extrusion molding method, the optical waveguide forming composition 901 is extruded in three layers, and the optical waveguide forming composition 902 is extruded between these layers, thereby forming a multicolor molded body 914 having five layers at a time. To do. Specifically, in the multicolor molded body 914, an optical waveguide forming composition 901, an optical waveguide forming composition 902, an optical waveguide forming composition 901, an optical waveguide forming composition 902, and an optical waveguide forming composition. Since the object 901 is simultaneously extruded in this order from below, the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902 are slightly turbid at the boundary between the compositions. Therefore, in the vicinity of the boundary between the compositions, a part of the optical waveguide forming composition 901 and a part of the optical waveguide forming composition 902 are mixed, and the mixing ratio continuously changes along the thickness direction. A region is formed. As a result, in the multicolor molded body 914, from the lower side of FIG. 8A, the first molded layer 914a mainly composed of the optical waveguide forming composition 901, the optical waveguide forming composition 901, and the optical waveguide forming composition. A second molding layer 914b made of a mixture of 902, a third molding layer 914c mainly made of an optical waveguide forming composition 902, and a fourth molding made of a mixture of the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902. A layer 914d, a fifth molded layer 914e mainly composed of the optical waveguide forming composition 901, a sixth molded layer 914f composed mainly of a mixture of the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902, and mainly formed an optical waveguide. A seventh molding layer 914g made of the composition 902, an eighth molding layer 914h made of a mixture of the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902, and an optical waveguide type Ninth shaping layer 914i comprising a use composition 901, and which are laminated in this order.

そして、得られた多色成形体914中の溶媒を蒸発(脱溶媒)させ、層910を得る(図8(b)参照)。   And the solvent in the obtained multicolor molded object 914 is evaporated (desolvation), and the layer 910 is obtained (refer FIG.8 (b)).

得られた層910は、図8(b)の下方から、第3成形層914cの中心部より下方の層から形成されるクラッド層11と、第3成形層914cの中心部より上方で第7成形層914gの中心部より下方の層から形成されるコア層13と、第7成形層914gの中心部より上方の層から形成されるクラッド層12との積層体となる。   The obtained layer 910 includes a clad layer 11 formed from a layer lower than the center portion of the third molding layer 914c and a seventh layer above the center portion of the third molding layer 914c from the lower side of FIG. This is a laminate of the core layer 13 formed from the layer below the center of the molding layer 914g and the clad layer 12 formed from the layer above the center of the seventh molding layer 914g.

得られた層910中では、ポリマー(マトリックス)915が実質的に一様かつランダムに存在し、添加剤920は、ポリマー915中に実質的に一様かつランダムに分散している。これにより、層910中には、添加剤920が実質的に一様かつランダムに分散している。   In the resulting layer 910, the polymer (matrix) 915 is present substantially uniformly and randomly, and the additive 920 is substantially uniformly and randomly dispersed in the polymer 915. Thereby, the additive 920 is substantially uniformly and randomly dispersed in the layer 910.

層910の平均厚さは、形成すべき光導波路1の厚さに応じて適宜設定され、特に限定されないが、10〜500μm程度であるのが好ましく、20〜300μm程度であるのがより好ましい。   The average thickness of the layer 910 is appropriately set according to the thickness of the optical waveguide 1 to be formed and is not particularly limited, but is preferably about 10 to 500 μm, and more preferably about 20 to 300 μm.

なお、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、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。   For the support substrate 951, for example, a silicon substrate, a silicon dioxide substrate, a glass substrate, a polyethylene terephthalate (PET) film, or the like is used.

ところで、このような層910を得るための多色成形体914は、以下のようなダイコーター(多色押出成形装置)800を用いて製造される。   By the way, the multicolor molded body 914 for obtaining such a layer 910 is manufactured using a die coater (multicolor extrusion molding apparatus) 800 as described below.

図6は、多色成形体914を得るダイコーターを示す斜視図、図7は、ダイコーターの一部を拡大して示す縦断面図である。   FIG. 6 is a perspective view showing a die coater for obtaining a multicolor molded body 914, and FIG. 7 is an enlarged longitudinal sectional view showing a part of the die coater.

ダイコーター800は、図6に示すように、上リップ部811と、その下方に設けられた下リップ部812とを備えるダイヘッド810を有している。   As shown in FIG. 6, the die coater 800 has a die head 810 including an upper lip portion 811 and a lower lip portion 812 provided below the upper lip portion 811.

上リップ部811および下リップ部812は、それぞれ長尺のブロック体で構成され、互いに重ね合わされている。合わせ面には空洞のマニホールド820が形成されている。マニホールド820の幅はダイヘッド810の右側ほど広くなるよう連続的に拡張している。一方、マニホールド820の厚さはダイヘッド810の右側ほど小さくなるよう連続的に縮小している。そして、マニホールド820の右端では、空洞の幅が最大でかつ厚さが最小になっており、スリット821を形成している。   The upper lip portion 811 and the lower lip portion 812 are each formed of a long block body and are overlapped with each other. A hollow manifold 820 is formed on the mating surfaces. The width of the manifold 820 is continuously expanded so as to increase toward the right side of the die head 810. On the other hand, the thickness of the manifold 820 is continuously reduced so as to decrease toward the right side of the die head 810. At the right end of the manifold 820, the width of the cavity is the maximum and the thickness is the minimum, and the slit 821 is formed.

このダイヘッド810は、マニホールド820の左側から供給された光導波路形成用組成物901、902をスリット821から右側に成形しつつ押し出すことができる。すなわち、スリット821の形状に応じて、多色成形体914の幅および厚さが決定される。   The die head 810 can extrude the optical waveguide forming compositions 901 and 902 supplied from the left side of the manifold 820 while forming the optical waveguide forming compositions 901 and 902 from the slit 821 to the right side. That is, the width and thickness of the multicolor molded body 914 are determined according to the shape of the slit 821.

ダイヘッド810の左側には、ミキシングユニット830が設けられている。ミキシングユニット830は、光導波路形成用組成物901、902をそれぞれダイヘッド810に供給するための3系統の配管を組み合わせて構成されており、光導波路形成用組成物902をダイヘッド810に供給する第1の供給管831と、光導波路形成用組成物901をダイヘッド810に供給する第2の供給管832および第3の供給管833とを有している。   A mixing unit 830 is provided on the left side of the die head 810. The mixing unit 830 is configured by combining three systems of pipes for supplying the optical waveguide forming compositions 901 and 902 to the die head 810, respectively, and the first optical waveguide forming composition 902 is supplied to the die head 810. Supply pipe 831, and a second supply pipe 832 and a third supply pipe 833 that supply the optical waveguide forming composition 901 to the die head 810.

また、第1の供給管831、第2の供給管832および第3の供給管833から供給された光導波路形成用組成物901、902は、ダイヘッド810との接続を担う接続部835において合流し、ダイヘッド810のマニホールド820へと供給される。なお、第2の供給管832は、途中で上下2つに分岐し、接続部835の最上層部および最下層部にそれぞれ接続されている。一方、第3の供給管833は、接続部835の中層部に接続されている。さらに、第1の供給管831も、途中で上下2つに分岐し、接続部835の最上層部と中層部との間(上層部)、および、最下層部と中層部との間(下層部)にそれぞれ接続されている。   In addition, the optical waveguide forming compositions 901 and 902 supplied from the first supply pipe 831, the second supply pipe 832, and the third supply pipe 833 merge at the connection portion 835 that is responsible for connection with the die head 810. , And supplied to the manifold 820 of the die head 810. Note that the second supply pipe 832 is branched into two in the middle, and is connected to the uppermost layer portion and the lowermost layer portion of the connection portion 835, respectively. On the other hand, the third supply pipe 833 is connected to the middle layer portion of the connection portion 835. Further, the first supply pipe 831 is also branched into two in the middle, between the uppermost layer portion and the middle layer portion (upper layer portion) of the connection portion 835 and between the lowermost layer portion and the middle layer portion (lower layer). Part).

すなわち、接続部835では、光導波路形成用組成物901で構成される1層の流れを、光導波路形成用組成物902で構成される上下2層の流れで挟み込むようにして合流し、さらにその外側を光導波路形成用組成物901で構成される上下2層の流れで挟み込みようにして合流している。   That is, in the connection part 835, the flow of one layer composed of the optical waveguide forming composition 901 is merged so as to be sandwiched between the two upper and lower layer flows composed of the optical waveguide forming composition 902. The outside is merged so as to be sandwiched between two upper and lower layers composed of the optical waveguide forming composition 901.

なお、この際、最上層部および最下層部に接続される第2の供給管832については、その流量が、第3の供給管833より小さくなるようにする。これにより、第1成形層914aおよび第9成形層914iは、第5成形層eに比べて十分に薄くなり、最下層部および最下層部の屈折率が中層部の屈折率より高くなるのを防止することができる。   At this time, the flow rate of the second supply pipe 832 connected to the uppermost layer and the lowermost layer is set to be smaller than that of the third supply pipe 833. Thereby, the first molding layer 914a and the ninth molding layer 914i are sufficiently thinner than the fifth molding layer e, and the refractive index of the lowermost layer portion and the lowermost layer portion is higher than the refractive index of the middle layer portion. Can be prevented.

また、ミキシングユニット830は、第1の供給管831と第2の供給管832との合流地点に設けられた、複数のピン836を有している。これらのピン836は、長尺の円柱状をなしており、その軸と、第1の供給管831および第2の供給管832の延伸方向とがほぼ直交するよう配置されている。また、図7では、これらのピン836が、接続部835の最上層部と上層部との間、上層部と中層部との間、中層部と下層部との間、および、下層部と最下層部との間などにそれぞれ設けられている。なお、ピン836の本数は特に限定されないが、好ましくは2本以上とされ、より好ましくは3〜10本程度とされる。また、ピン836は、光導波路形成用組成物901、902間に乱流を生じさせ得るものであれば、他の構造物(例えば、メッシュ、パンチングメタル等)で代替することもできる。   Further, the mixing unit 830 has a plurality of pins 836 provided at the junction of the first supply pipe 831 and the second supply pipe 832. These pins 836 have a long cylindrical shape, and are arranged so that the axes thereof and the extending directions of the first supply pipe 831 and the second supply pipe 832 are substantially orthogonal. In FIG. 7, these pins 836 are connected between the uppermost layer portion and the upper layer portion of the connection portion 835, between the upper layer portion and the middle layer portion, between the middle layer portion and the lower layer portion, and between the lower layer portion and the uppermost layer portion. Each is provided between the lower layer and the like. The number of pins 836 is not particularly limited, but is preferably 2 or more, more preferably about 3 to 10. Further, the pin 836 can be replaced with another structure (for example, mesh, punching metal, etc.) as long as it can cause turbulent flow between the optical waveguide forming compositions 901 and 902.

ダイヘッド810の右側には、多色押出成形された多色成形体914を搬送する搬送部840が設けられている。搬送部840は、ローラー841と、ローラー841に沿って移動する搬送フィルム842とを有している。搬送フィルム842はローラー841の回転により、図6の下方から右側へと搬送されるが、その際に、ローラー841上にて多色成形体914を積層する。これにより、多色成形体914の形状を保持しつつ、右側へと搬送することができる。   On the right side of the die head 810, a transport unit 840 that transports the multicolor molded body 914 that has been subjected to multicolor extrusion molding is provided. The transport unit 840 includes a roller 841 and a transport film 842 that moves along the roller 841. The transport film 842 is transported from the lower side of FIG. 6 to the right side by the rotation of the roller 841. At that time, the multicolor molded body 914 is stacked on the roller 841. Thereby, it can convey to the right side, hold | maintaining the shape of the multicolor molded object 914. FIG.

次いで、ダイコーター800の動作について説明する。
ミキシングユニット830に光導波路形成用組成物901、902が同時に供給されると、接続部835において5層の層流が形成される。接続部835において光導波路形成用組成物901、902が合流する際、合流部に設けられた複数のピン836の作用により、光導波路形成用組成物901、902の流れに乱れが生じる。この乱れは、層流間の境界を不明瞭とし、境界では光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902とが混在した領域が形成される。
Next, the operation of the die coater 800 will be described.
When the optical waveguide forming compositions 901 and 902 are simultaneously supplied to the mixing unit 830, a five-layer laminar flow is formed at the connection portion 835. When the optical waveguide forming compositions 901 and 902 merge at the connecting portion 835, the flow of the optical waveguide forming compositions 901 and 902 is disturbed by the action of the plurality of pins 836 provided in the merge portion. This disturbance obscures the boundary between the laminar flows, and a region where the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902 are mixed is formed at the boundary.

このようにして形成された層流は、ダイヘッド810のマニホールド820において、幅方向に拡張されるとともに厚さ方向には圧縮される。その結果、前述したような、第1成形層914a、第2成形層914b、第3成形層914c、第4成形層914d、第5成形層914e、第6成形層914f、第7成形層914g、第8成形層914h、および第9成形層914iが、下方からこの順で積層されてなる多色成形体914が形成される。そして、このような多色成形体914を用いることにより、最終的に前述した厚さ方向の屈折率分布Tを有する光導波路1が得られる。   The laminar flow thus formed is expanded in the width direction and compressed in the thickness direction in the manifold 820 of the die head 810. As a result, as described above, the first molded layer 914a, the second molded layer 914b, the third molded layer 914c, the fourth molded layer 914d, the fifth molded layer 914e, the sixth molded layer 914f, the seventh molded layer 914g, A multicolor molded body 914 in which the eighth molded layer 914h and the ninth molded layer 914i are laminated in this order from below is formed. By using such a multicolor molded body 914, the optical waveguide 1 having the refractive index distribution T in the thickness direction described above is finally obtained.

なお、多色成形体914は、搬送フィルム842上に形成されるが、この搬送フィルム842をそのまま前述した支持基板951として、さらには支持フィルム2として利用することもできる。   In addition, although the multicolor molded object 914 is formed on the conveyance film 842, this conveyance film 842 can also be utilized as the support substrate 951 mentioned above as it is further as the support film 2. FIG.

また、図6に示すダイコーター800は、コア層13を1層含む層910を形成可能であるが、コア層13を複数層設ける場合には、それに応じてミキシングユニット830の構造を変更すればよい。具体的には、コア層13の層数に応じて第1の供給管831、第2の供給管832および第3の供給管833の分岐数を増やすようにすればよい。   In addition, the die coater 800 shown in FIG. 6 can form a layer 910 including one core layer 13, but if a plurality of core layers 13 are provided, the structure of the mixing unit 830 can be changed accordingly. Good. Specifically, the number of branches of the first supply pipe 831, the second supply pipe 832, and the third supply pipe 833 may be increased according to the number of core layers 13.

なお、上記多色押出成形法およびダイコーターは、多色成形体914を製造する方法および装置の一例であり、層間での組成物の混濁を生じ得る方法および装置であれば、例えば射出成形法(装置)、塗布法(装置)、印刷法(装置)等の各種方法(装置)を用いることもできる。   The multicolor extrusion molding method and the die coater are examples of a method and an apparatus for producing a multicolor molded body 914. If the method and the apparatus can cause turbidity of the composition between layers, for example, an injection molding method is used. Various methods (apparatus) such as (apparatus), coating method (apparatus), and printing method (apparatus) can also be used.

次に、ポリマー915および添加剤920について説明する。
(ポリマー)
ポリマー915は、光導波路1のベースポリマーとなるものである。
Next, the polymer 915 and the additive 920 will be described.
(polymer)
The polymer 915 is a base polymer for the optical waveguide 1.

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、その中でも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。   The polymer 915 has sufficiently high transparency (colorless and transparent) and is compatible with the monomer described later, and among them, the monomer can react (polymerization reaction or crosslinking reaction) as described later. There are preferably used those having sufficient transparency even after the monomer is polymerized.

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、光導波路形成用組成物901、902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いう。   Here, “having compatibility” means that the monomer is at least mixed and does not cause phase separation with the polymer 915 in the optical waveguide forming compositions 901 and 902 or in the layer 910.

このようなポリマー915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、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、PETやPBTのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、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)、共重合体など)用いることができる。   Examples of such a polymer 915 include acrylic resins, methacrylic resins, polycarbonates, polystyrenes, cyclic ether resins such as epoxy resins and oxetane resins, polyamides, polyimides, polybenzoxazoles, polysilanes, polysilazanes, and silicones. Resin, fluorine resin, polyurethane, polyolefin resin, polybutadiene, polyisoprene, polychloroprene, polyester such as PET and PBT, polyethylene succinate, polysulfone, polyether, benzocyclobutene resin and norbornene resin, etc. These can be used in combination of one or more of them (polymer alloy, polymer blend (mixture), copolymer, etc.).

これらの中でも、特に、(メタ)アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、またはポリオレフィン系樹脂を主とするものが好ましく、(メタ)アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂を主とするものがより好ましい。ポリマー915としてこれらの樹脂を用いることにより、優れた光伝送性能を有する光導波路1を得ることができる。以下、これらの樹脂について詳述する。   Among these, (meth) acrylic resins, epoxy resins, silicone resins, polyimide resins, fluorine resins, or polyolefin resins are preferred, and (meth) acrylic resins or epoxy resins are preferred. A resin-based material is more preferable. By using these resins as the polymer 915, the optical waveguide 1 having excellent optical transmission performance can be obtained. Hereinafter, these resins will be described in detail.

((アクリル系ポリマー))
(メタ)アクリル系ポリマーは、アクリル酸、アクリル酸エステルのようなアクリル酸系モノマー、メタクリル酸、メタクリル酸エステルのようなメタクリル酸系モノマー、またはこれらの誘導体(例えば、アルコキシ誘導体、カプロラクトン誘導体等)を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合してなるポリマー(樹脂およびゴムを含む。)である。
((Acrylic polymer))
(Meth) acrylic polymers are acrylic monomers such as acrylic acid and acrylic esters, methacrylic monomers such as methacrylic acid and methacrylic esters, or derivatives thereof (for example, alkoxy derivatives, caprolactone derivatives, etc.) Is a polymer (including resin and rubber) obtained by polymerizing this raw material monomer.

したがって、(メタ)アクリル系ポリマーとしては、上記原料モノマーの1種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる2種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。   Therefore, as the (meth) acrylic polymer, a homopolymer obtained by polymerizing one of the raw material monomers, a copolymer obtained by polymerizing two or more different raw material monomers, the raw material monomer and another raw material monomer Examples thereof include copolymers formed by polymerization.

かかる原料モノマーとしては、例えば、単官能(メタ)アクリレート、2官能(メタ)アクリレート、3官能以上の多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of such raw material monomers include monofunctional (meth) acrylate, bifunctional (meth) acrylate, trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate, and the like.

単官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチルヘプチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートのような脂肪族(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、3−メチル−3−オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、1−アダマンチル(メタ)アクリレートのような脂環式(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ノニルフェニル(メタ)アクリレート、p−クミルフェニル(メタ)アクリレート、o−ビフェニル(メタ)アクリレート、1−ナフチル(メタ)アクリレート、2−ナフチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(o−フェニルフェノキシ)プロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(1−ナフトキシ)プロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(2−ナフトキシ)プロピル(メタ)アクリレートのような芳香族(メタ)アクリレート、2−テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、N−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−N−カルバゾールのような複素環式(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of monofunctional (meth) acrylates include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, and s-butyl. (Meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl heptyl (meth) ) Acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate Rate, pentadecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-chloro-2- Aliphatic (meth) acrylates such as hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) Acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 3-methyl-3-oxetanylmethyl (meth) acrylate, 1-adamantyl (meth) acrylate Cycloaliphatic (meth) acrylates such as salt, phenyl (meth) acrylate, nonylphenyl (meth) acrylate, p-cumylphenyl (meth) acrylate, o-biphenyl (meth) acrylate, 1-naphthyl (meth) acrylate, 2-naphthyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3- (o-phenylphenoxy) propyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3 -(1-naphthoxy) propyl (meth) acrylate, aromatic (meth) acrylate such as 2-hydroxy-3- (2-naphthoxy) propyl (meth) acrylate, 2-tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, N- (Meth) acryloyloxye And heterocyclic (meth) acrylates such as tilhexahydrophthalimide and 2- (meth) acryloyloxyethyl-N-carbazole.

また、2官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、2−メチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノール(メタ)アクリレートのような脂肪族(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノール(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノール(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールFジ(メタ)アクリレートのような脂環式(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAFジ(メタ)アクリレート、フルオレン型ジ(メタ)アクリレートのような芳香族(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレートのような複素環式(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the bifunctional (meth) acrylate include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, and polyethylene glycol di ( (Meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, tetrapropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, 1,3 -Butanediol di (meth) acrylate, 2-methyl-1,3-propanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, ne Pentyl glycol di (meth) acrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol Fats such as di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol (meth) acrylate Alicyclic (meth) acrylate, cyclohexanedimethanol (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol (meth) acrylate, hydrogenated bisphenol A di (meth) acrylate, hydrogenated bisphenol F di (meth) acrylate ( (Meth) acrylate, bispheno Such as aromatic A (meth) acrylate such as di- (meth) acrylate, bisphenol F di (meth) acrylate, bisphenol AF di (meth) acrylate, fluorene type di (meth) acrylate, and isocyanuric acid di (meth) acrylate And heterocyclic (meth) acrylates.

また、3官能以上の多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートのような脂肪族(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレートのような複素環式(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylates include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, and pentaerythritol tetra (meth) acrylate. And aliphatic (meth) acrylates such as dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and heterocyclic (meth) acrylates such as isocyanuric acid tri (meth) acrylate.

なお、上記原料モノマーと重合させる他の原料モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリロニトリル等が挙げられ、上記原料モノマーとしてアクリル酸(メタクリル酸)系モノマーを選択した場合には、これらを重合することにより、アクリルゴムが得られる。   In addition, although it does not specifically limit as another raw material monomer superposed | polymerized with the said raw material monomer, For example, an acrylonitrile etc. are mentioned, When acrylic acid (methacrylic acid) type monomer is selected as said raw material monomer, these are superposed | polymerized. By doing so, an acrylic rubber is obtained.

また、上記原料モノマーとしては、例えば、MMAモノマー(クラレ製または三菱レイヨン製)、アクリレートモノマー(ダイセル・サイテック製)、ブレンマー(日油製)、アクリル酸エステルモノマー(日本触媒製)、光硬化性モノマー・オリゴマー(新中村化学工業製)等が挙げられる。   Examples of the raw material monomer include MMA monomer (manufactured by Kuraray or Mitsubishi Rayon), acrylate monomer (manufactured by Daicel Cytec), Blemmer (manufactured by NOF), acrylate monomer (manufactured by Nippon Shokubai), photocurability. Monomers / oligomers (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), etc.

(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、2×10〜3×10程度であることが好ましく、3×10〜2×10程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量の(メタ)アクリル系ポリマーを用いることにより、後述するモノマーとの相溶性が高くなるとともに、コア層13の強度や可撓性の向上を図ることができる。 The weight average molecular weight of the (meth) acrylic polymer is not particularly limited, but is preferably about 2 × 10 4 to 3 × 10 5 , and more preferably about 3 × 10 4 to 2 × 10 5 . By using such a (meth) acrylic polymer having a weight average molecular weight, compatibility with the monomer described later can be improved, and strength and flexibility of the core layer 13 can be improved.

ここで、コア層13の各部の屈折率は、各部における(メタ)アクリル系ポリマーの屈折率とモノマーの屈折率の相対的な大小関係とその存在比率に応じて決定される。そのため、用いるモノマーの種類および(メタ)アクリル系ポリマーの種類を適宜選択することにより、コア層13の各部の屈折率を調整することができる。   Here, the refractive index of each part of the core layer 13 is determined according to the relative magnitude relationship between the refractive index of the (meth) acrylic polymer and the refractive index of the monomer and the abundance ratio in each part. Therefore, the refractive index of each part of the core layer 13 can be adjusted by appropriately selecting the type of monomer to be used and the type of the (meth) acrylic polymer.

また、(メタ)アクリル系ポリマーの構造を設計することによっても、コア部14と側面クラッド部15との屈折率差の調整を容易に行うことができる。例えば、(メタ)アクリル系ポリマーを、主鎖と、後述する活性放射線930により主鎖から離脱する脱離性基とを有する化学構造に設計する。かかる化学構造を有する(メタ)アクリル系ポリマーにおいては、活性放射線930の照射により、離脱性基を主鎖から離脱させることができ、その屈折率が変化する。   In addition, the refractive index difference between the core portion 14 and the side cladding portion 15 can be easily adjusted by designing the structure of the (meth) acrylic polymer. For example, the (meth) acrylic polymer is designed to have a chemical structure having a main chain and a leaving group that is released from the main chain by actinic radiation 930 described later. In the (meth) acrylic polymer having such a chemical structure, the leaving group can be detached from the main chain by irradiation with the active radiation 930, and the refractive index thereof is changed.

このような離脱性基としては、例えば、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つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線930の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。   Examples of such a leaving group include those having at least one of an —O— structure, an —Si—aryl structure, and an —O—Si— structure in a molecular structure. Such a leaving group is sufficiently cleaved from the main chain by the action of actinic radiation 930 and easily separated from the main chain, but the molecular structure can be cleaved more easily by utilizing the action of a cation.

このうち、離脱により(メタ)アクリル系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−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。   Among these, as the leaving group that causes a decrease in the refractive index of the (meth) acrylic polymer by leaving, at least one of -Si-diphenyl structure and -O-Si-diphenyl structure is preferable.

また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線930の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。   Moreover, as another leaving group, the substituent which has an acetophenone structure at the terminal is mentioned, for example. The molecular structure of this leaving group is sufficiently cleaved by the action of actinic radiation 930 and is easily detached from the main chain, but the molecular structure is more easily cleaved using the action of free radicals.

離脱性基の量(数)は、特に限定されないが、(メタ)アクリル系ポリマー全質量に対して10〜80質量%であるのが好ましく、20〜60質量%であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能(屈折率差を変化させる効果)に優れた(メタ)アクリル系ポリマーとすることができるとともに、形成されるコア層13の可撓性の向上を図ることもできる。   The amount (number) of the leaving group is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by mass, and more preferably 20 to 60% by mass with respect to the total mass of the (meth) acrylic polymer. When the amount of the leaving group is within the above range, a (meth) acrylic polymer having an excellent refractive index modulation function (an effect of changing the refractive index difference) can be obtained, and the formed core layer 13 can be formed. Flexibility can also be improved.

かかる離脱性基を有する(メタ)アクリル系ポリマーは、前述した原料モノマーと、この原料モノマーに離脱性基を導入したモノマーとを重合することにより、容易に得ることができる。   Such a (meth) acrylic polymer having a leaving group can be easily obtained by polymerizing the raw material monomer described above and a monomer having a leaving group introduced into the raw material monomer.

さらに、エポキシ基を有する(メタ)アクリル系ポリマーを用いることもできる。かかる(メタ)アクリル系ポリマーを用いることにより、クラッド層11、12に対して密着性に優れたコア層13を形成することが可能となる。   Furthermore, a (meth) acrylic polymer having an epoxy group can also be used. By using such a (meth) acrylic polymer, it is possible to form the core layer 13 having excellent adhesion to the cladding layers 11 and 12.

この(メタ)アクリル系ポリマーを得る場合、原料モノマーには、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、α−エチルグリシジル(メタ)アクリレート、α−プロピルグリシジル(メタ)アクリレート、α−ブチルグリシジル(メタ)アクリレート、2−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、2−エチルグリシジル(メタ)アクリレート、2−プロピルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシヘプチル(メタ)アクリレート、α−エチル−6,7−エポキシヘプチル(メタ)アクリレート、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルブチル(メタ)アクリレート等のうちの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。   When obtaining this (meth) acrylic polymer, examples of the raw material monomer include glycidyl (meth) acrylate, α-ethylglycidyl (meth) acrylate, α-propylglycidyl (meth) acrylate, and α-butylglycidyl (meth) acrylate. 2-methylglycidyl (meth) acrylate, 2-ethylglycidyl (meth) acrylate, 2-propylglycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate, 3,4-epoxyheptyl (meth) acrylate, α-ethyl-6,7-epoxyheptyl (meth) acrylate, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acryl , 3,4-epoxycyclohexylethyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylpropyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylbutyl (meth) acrylate, etc. Can be used.

また、上記原料モノマーとしては、例えば、EBECRYL(ダイセル・サイテック製)、デナコールアクリレート(ナガセケムテックス製)、ネオポール(日本ユピカ製)等を用いることができる。さらに、エポキシ基を有する(メタ)アクリル系ポリマーとしては、例えば、ブレンマー(日油製)等を用いることができる。   Further, as the raw material monomer, for example, EBECRYL (manufactured by Daicel Cytec), Denacol acrylate (manufactured by Nagase ChemteX), Neopol (manufactured by Nippon Iupika) and the like can be used. Furthermore, as the (meth) acrylic polymer having an epoxy group, for example, Blemmer (manufactured by NOF Corporation) can be used.

また、フッ素含有(メタ)アクリル系ポリマーも用いることができる。このポリマーを得るための原料モノマーとしては、例えば、ダイキン工業製 METHACRYLATES CAS No.1799-84-4(2-(perfluorobutyl)ethyl methacrylate)、ユニマテック製 ケミノックス等を用いることができる。   Moreover, a fluorine-containing (meth) acrylic polymer can also be used. As a raw material monomer for obtaining this polymer, for example, METHACRYLATES CAS No. 1799-84-4 (2- (perfluorobutyl) ethyl methacrylate) manufactured by Daikin Industries Ltd., Unimatec Cheminox and the like can be used.

さらには、マレイミド変性アクリル系ポリマーも用いることができる。このポリマーとしては、例えば、アロンタック(東亞合成製)等を用いることができ、また、原料モノマーとしては、例えば、アロニックス(東亞合成製)等を用いることができる。   Furthermore, a maleimide-modified acrylic polymer can also be used. As this polymer, for example, Aron Tac (manufactured by Toagosei) or the like can be used, and as a raw material monomer, for example, Aronix (manufactured by Toagosei) or the like can be used.

この他に、(メタ)アクリル系ポリマーとして、スミペックスMHF(住友化学製)、シリコーングラフト(メタ)アクリル系ポリマーとして、サイマックUS−352(東亞合成製)、UV硬化型(メタ)アクリル系ポリマーとして、8KX−018C(大成ファインケミカル製)を使用することができる。   In addition, as (meth) acrylic polymer, Sumipex MHF (manufactured by Sumitomo Chemical), silicone graft (meth) acrylic polymer, Cymac US-352 (manufactured by Toagosei), UV curable (meth) acrylic polymer 8KX-018C (manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.) can be used.

また、原料モノマーには、末端アクリルポリエーテルとして、デナコールアクリレートDA−931(ナガセケムテックス製)、末端メタクリルシリコーンオイルとして、BY167−152C(東レ・ダウコーニング製)、水性アクリレートとして、RD−180(互応化学工業製)、ビスフェノールAジアクリレートとして、ABE−300、フルオレンジアクリレートとして、A−BPEF(以上、新中村化学工業製)、ウレタンアクリレートとして、MiramerHR−3700(東洋ケミカルズ製)、ベンジル(メタ)アクリレート(日立化成工業製)等を使用することができる。   In addition, as raw material monomers, terminal acrylic polyether, Denacol acrylate DA-931 (manufactured by Nagase ChemteX), terminal methacryl silicone oil, BY167-152C (manufactured by Toray Dow Corning), aqueous acrylate, RD-180 (Manufactured by Mutual Chemical Industries), ABE-300 as bisphenol A diacrylate, A-BPEF (above, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) as full orange acrylate, Miramer HR-3700 (manufactured by Toyo Chemicals), benzyl A (meth) acrylate (made by Hitachi Chemical Co., Ltd.) etc. can be used.

((エポキシ系ポリマー))
エポキシ系ポリマーは、特に、透明性が高く、優れた光伝送性を有し、さらに優れた耐熱性および密着性を有することから、本発明におけるポリマーとして用いられる。また、かかるエポキシ系ポリマーには、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中でも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、モノマーが反応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。
((Epoxy polymer))
Epoxy polymers are particularly used as a polymer in the present invention because they are highly transparent, have excellent light transmission properties, and have excellent heat resistance and adhesion. In addition, the epoxy-based polymer is compatible with the monomer described later, and among them, the monomer can react (polymerization reaction or crosslinking reaction) as described later, and is sufficient even after the monomer reacts. Those having transparency are preferably used.

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、光導波路形成用組成物901、902中や層910中においてエポキシ系ポリマーと相分離を起こさないことをいう。   Here, “having compatibility” means that at least a monomer is mixed and does not cause phase separation with the epoxy-based polymer in the optical waveguide forming compositions 901 and 902 and the layer 910.

さらに、エポキシ系ポリマーとは、ノルボルネン系エポキシモノマー、ケイ素含有エポキシモノマー、脂環式エポキシモノマー、ビスフェノール型エポキシモノマー、フッ素化エポキシモノマー、脂肪族エポキシモノマー、ナフタレン環含有エポキシモノマー、芳香環含有エポキシモノマー等のエポキシモノマーまたはこれらの誘導体を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合してなるポリマー(樹脂およびゴムを含む。)である。   Furthermore, the epoxy polymer is a norbornene epoxy monomer, a silicon-containing epoxy monomer, an alicyclic epoxy monomer, a bisphenol type epoxy monomer, a fluorinated epoxy monomer, an aliphatic epoxy monomer, a naphthalene ring-containing epoxy monomer, an aromatic ring-containing epoxy monomer. A polymer (including resin and rubber) obtained by polymerizing this raw material monomer using an epoxy monomer or a derivative thereof as a raw material monomer.

したがって、エポキシ系ポリマーとしては、上記原料モノマーの1種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる2種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。   Therefore, as an epoxy polymer, a homopolymer obtained by polymerizing one of the above raw material monomers, a copolymer obtained by polymerizing two or more different raw material monomers, and the above raw material monomer and another raw material monomer are polymerized. And the like.

このような原料モノマーのうち、ノルボルネン系エポキシモノマーとしては、例えば、以下の式(1)で表わされるものが挙げられる。   Among such raw material monomers, examples of the norbornene-based epoxy monomer include those represented by the following formula (1).

なお、式(1)で表される化合物は、エポキシノルボルネンであり、このような化合物としては、例えば、プロメラス社製 EpNBを使用することができる。この他、ジシクロペンタジエン型エポキシモノマーとして、DIC製 HP−7200HHHを使用することができる。   In addition, the compound represented by Formula (1) is epoxy norbornene, For example, ProNBAS EpNB can be used as such a compound. In addition, HP-7200HHH manufactured by DIC can be used as the dicyclopentadiene type epoxy monomer.

また、ケイ素含有エポキシモノマーとしては、例えば、以下の式(2)または式(3)で表わされるものが挙げられる。   Moreover, as a silicon-containing epoxy monomer, what is represented by the following formula | equation (2) or Formula (3) is mentioned, for example.

なお、式(2)で表される化合物は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであり、この化合物としては、例えば、東レ・ダウコーニング社製 Z−6040を使用することができる。また、式(3)で表される化合物は、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランであり、この化合物としては、例えば、東京化成製 E0327を使用することができる。この他、東レ・ダウコーニング社製 SF8413、BY16−839、SF8421を使用することができる。   In addition, the compound represented by Formula (2) is (gamma) -glycidoxy propyl trimethoxysilane, As this compound, Toray Dow Corning Z-6040 can be used, for example. Moreover, the compound represented by Formula (3) is 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and as this compound, for example, E0327 manufactured by Tokyo Chemical Industry can be used. In addition, SF8413, BY16-839, and SF8421 manufactured by Toray Dow Corning can be used.

さらに、脂環式エポキシモノマーとしては、例えば、以下の式(4)〜式(6)で表わされるものが挙げられる。   Furthermore, as an alicyclic epoxy monomer, what is represented by the following formula | equation (4)-Formula (6) is mentioned, for example.

なお、式(4)で表される化合物は、3、4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’、4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレートであり、この化合物としては、例えば、ダイセル化学社製 セロキサイド2021Pを使用することができる。また、式(5)で表される化合物は、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンであり、この化合物としては、例えば、ダイセル化学社製 セロキサイド2000を使用することができる。さらに、式(6)で表される化合物は、1,2:8,9ジエポキシリモネンであり、この化合物としては、例えば、(ダイセル化学社製 セロキサイド3000)を使用することができる。この他、ダイセル化学社製 セロキサイド2081を使用することもできる。   The compound represented by the formula (4) is 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexenecarboxylate, and as this compound, for example, Celoxide 2021P manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. is used. can do. Further, the compound represented by the formula (5) is 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane. As this compound, for example, Celoxide 2000 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. can be used. Further, the compound represented by the formula (6) is 1,2: 8,9 diepoxy limonene, and as this compound, for example, (Celoxide 3000 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) can be used. In addition, Celoxide 2081 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. can also be used.

また、ビスフェノール型エポキシモノマーとしては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、以下の式(7)で表わされるものが挙げられる。   Examples of the bisphenol type epoxy monomer include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, and those represented by the following formula (7).

なお、式(7)で表される化合物としては、具体的には、例えば、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル(式(7)中、n=1、R〜Rがすべて水素原子のもの)、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル(式(7)中、n=0、R〜Rがすべて水素原子のもの)等が挙げられる。この他、ビスA型エポキシモノマーとして、新日鐵化学製 YD−128S、YD−020G、水添ビスA型エポキシモノマーとして、新日鐵化学製 ST−3000、ST−4000Dを使用することもできる。 In addition, as a compound represented by Formula (7), specifically, for example, bisphenoxyethanol fluorenediglycidyl ether (in Formula (7), n = 1, and R 1 to R 6 are all hydrogen atoms) Bisphenol fluorenediglycidyl ether (in formula (7), n = 0, R 1 to R 6 are all hydrogen atoms), and the like. In addition, YS-128S and YD-020G manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. can be used as bis A type epoxy monomers, and ST-3000 and ST-4000D manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. can be used as hydrogenated bis A type epoxy monomers. .

さらに、フッ素化エポキシモノマーとしては、例えば、以下の式(8)で表わされるものが挙げられる。この他、ダイキン工業製 EPOXIDES CAS No.74328-56-6(1,6-bis(2',3'-epoxypropyl)-perfluoro-n-hexane)、EPOXIDES CAS No.791-22-0(1,4-bis(2',3'-epoxypropyl)-perfluoro-n-butane)を使用することもできる。   Furthermore, as a fluorinated epoxy monomer, what is represented by the following formula | equation (8) is mentioned, for example. In addition, Daikin Industries 'EPOXIDES CAS No.74328-56-6 (1,6-bis (2', 3'-epoxypropyl) -perfluoro-n-hexane), EPOXIDES CAS No.791-22-0 (1, 4-bis (2 ′, 3′-epoxypropyl) -perfluoro-n-butane) can also be used.

また、脂肪族エポキシモノマーとしては、例えば、以下の式(9)で表わされるものが挙げられる。この他、多官能脂肪族エポキシモノマーとして、ナガセケムテックス製 デナコールEX−850L、デナコールEX−216Lを使用することができる。   Moreover, as an aliphatic epoxy monomer, what is represented by the following formula | equation (9) is mentioned, for example. In addition, Denasel EX-850L and Denacol EX-216L manufactured by Nagase ChemteX can be used as the polyfunctional aliphatic epoxy monomer.

さらに、ナフタレン環含有エポキシモノマーとしては、例えば、以下の式(10)で表わされるものが挙げられる。   Furthermore, as a naphthalene ring containing epoxy monomer, what is represented by the following formula | equation (10) is mentioned, for example.

Figure 2013140220
Figure 2013140220

Figure 2013140220
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Figure 2013140220
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Figure 2013140220

Figure 2013140220
Figure 2013140220

Figure 2013140220
[式(7)中、R〜Rは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基である。また、R、Rは、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基である。さらに、各nは、それぞれ独立して、0〜10の整数を表わす。]
Figure 2013140220
[In Formula (7), R < 1 > -R < 4 > is a hydrogen atom or a C1-C6 alkyl group each independently. R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom or a methyl group. Further, each n independently represents an integer of 0 to 10. ]

Figure 2013140220
[式(8)中、nは、2〜10の整数を表わす。]
Figure 2013140220
[In Formula (8), n represents the integer of 2-10. ]

Figure 2013140220
[式(9)中、nは、2〜10の整数を表わす。]
Figure 2013140220
[In formula (9), n represents an integer of 2 to 10. ]

Figure 2013140220
[式(10)中、Rは、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、またはフェニル基を表わす。]
Figure 2013140220
[In Formula (10), R represents a hydrogen atom, a C1-C4 alkyl group, or a phenyl group. ]

また、エポキシ系ポリマーまたは原料モノマーとしては、上記の他に、エピコート(ジャパンエポキシレジン製)、フェノキシ樹脂YPシリーズ、ノボラック型エポキシ樹脂YDCNシリーズ(以上、新日鐵化学製)、オグソールEG(大阪ガスケミカル製)、ビフェニル型エポキシ樹脂YX−4000H(三菱化学製)、リカレジン(新日本理化製)、シリコーン変性エポキシ(信越化学工業製または東レ・ダウコーニング製)、デナコール(ナガセケムテックス製)、フッ素化エポキシ(ダイキン工業製)、ARUFON UG−4000、4035、4040(東亞合成製)、アロンオキセタンOXT−213、221、211(東亞合成製)等を使用することができる。   In addition to the above, as an epoxy polymer or raw material monomer, Epicoat (manufactured by Japan Epoxy Resin), phenoxy resin YP series, novolac type epoxy resin YDCN series (above, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), Ogsol EG (Osaka Gas) Chemical), Biphenyl type epoxy resin YX-4000H (Mitsubishi Chemical), Rica Resin (Nippon Nippon Chemical Co., Ltd.), Silicone modified epoxy (Shin-Etsu Chemical or Toray Dow Corning), Denacol (Nagase ChemteX), Fluorine Epoxy (made by Daikin Industries), ARUFON UG-4000, 4035, 4040 (made by Toagosei), Aron Oxetane OXT-213, 221, 211 (made by Toagosei) and the like can be used.

なお、エポキシ系ポリマーを、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマーとする場合、他の原料モノマーとしては、上記原料モノマーと異なる種類のものであれば、特に限定されないが、例えば、後述する添加剤920に含まれるモノマーで例示するものを用いることができる。   When the epoxy polymer is a copolymer obtained by polymerizing the raw material monomer and another raw material monomer, the other raw material monomer is not particularly limited as long as it is of a different type from the raw material monomer, For example, what is illustrated with the monomer contained in the additive 920 mentioned later can be used.

エポキシ系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、2×10〜3×10程度であることが好ましく、3×10〜2×10程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のエポキシ系ポリマーを用いることにより、後述するモノマーとの相溶性が高くなるとともに、コア層13の強度や可撓性の向上を図ることができる。 The weight average molecular weight of the epoxy-based polymer is not particularly limited, is preferably from 2 × 10 4 ~3 × 10 about 5, more preferably 3 × 10 4 ~2 × 10 about 5. By using an epoxy-based polymer having such a weight average molecular weight, compatibility with a monomer described later can be enhanced, and strength and flexibility of the core layer 13 can be improved.

ここでコア層13の各部の屈折率は、各部におけるエポキシ系ポリマーの屈折率とモノマーの屈折率の相対的な大小関係とその存在比率に応じて決定される。そのため、用いるモノマーの種類およびエポキシ系ポリマーの種類を適宜選択することにより、コア層13の各部の屈折率を調整することができる。   Here, the refractive index of each part of the core layer 13 is determined according to the relative size relationship between the refractive index of the epoxy polymer and the refractive index of the monomer and the abundance ratio in each part. Therefore, the refractive index of each part of the core layer 13 can be adjusted by appropriately selecting the type of monomer to be used and the type of epoxy polymer.

また、エポキシ系ポリマーの構造を設計することによっても、コア部14と側面クラッド部15との屈折率差の調整を容易に行うことができる。例えば、エポキシ系ポリマーを、主鎖と、後述する活性放射線930により主鎖から離脱する脱離性基とを有する化学構造に設計する。かかる化学構造を有するエポキシ系ポリマーにおいては、活性放射線930の照射により、離脱性基を主鎖から離脱させることができ、その屈折率が変化する。   Also, the refractive index difference between the core portion 14 and the side cladding portion 15 can be easily adjusted by designing the structure of the epoxy polymer. For example, the epoxy polymer is designed to have a chemical structure having a main chain and a leaving group that is released from the main chain by actinic radiation 930 described later. In an epoxy polymer having such a chemical structure, the leaving group can be detached from the main chain by irradiation with actinic radiation 930, and its refractive index changes.

このような離脱性基としては、例えば、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つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線930の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。   Examples of such a leaving group include those having at least one of an —O— structure, an —Si—aryl structure, and an —O—Si— structure in a molecular structure. Such a leaving group is sufficiently cleaved from the main chain by the action of actinic radiation 930 and easily separated from the main chain, but the molecular structure can be cleaved more easily by utilizing the action of a cation.

このうち、離脱によりエポキシ系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−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。   Among these, as the leaving group that causes a decrease in the refractive index of the epoxy-based polymer by leaving, at least one of -Si-diphenyl structure and -O-Si-diphenyl structure is preferable.

また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線930の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。   Moreover, as another leaving group, the substituent which has an acetophenone structure at the terminal is mentioned, for example. The molecular structure of this leaving group is sufficiently cleaved by the action of actinic radiation 930 and is easily detached from the main chain, but the molecular structure is more easily cleaved using the action of free radicals.

離脱性基の量(数)は、特に限定されないが、エポキシ系ポリマー全重量に対して10〜80重量%であるのが好ましく、20〜60重量%であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能(屈折率差を変化させる効果)に優れたエポキシ系ポリマーとすることができるとともに、形成されるコア層13の可撓性の向上を図ることもできる。   The amount (number) of the leaving group is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by weight and more preferably 20 to 60% by weight based on the total weight of the epoxy polymer. When the amount of the leaving group is within the above range, an epoxy polymer having an excellent refractive index modulation function (an effect of changing the refractive index difference) can be obtained, and the flexibility of the core layer 13 to be formed can be improved. Improvements can also be made.

かかる離脱性基を有するエポキシ系ポリマーは、前述した原料モノマーと、この原料モノマーに離脱性基を導入したモノマーとを重合することにより、容易に得ることができる。   Such an epoxy-based polymer having a leaving group can be easily obtained by polymerizing the raw material monomer described above and a monomer having a leaving group introduced into the raw material monomer.

さらに、エポキシ基を有するエポキシ系ポリマーを用いることもできる。かかるエポキシ系ポリマーを用いることにより、クラッド層11、12に対して密着性に優れたコア層13を形成することが可能となる。   Furthermore, an epoxy-based polymer having an epoxy group can also be used. By using such an epoxy polymer, it becomes possible to form the core layer 13 having excellent adhesion to the cladding layers 11 and 12.

((シリコーン系ポリマー))
シリコーン系ポリマーは、特に、透明性が高く、優れた光伝送性を有し、さらに優れた耐熱性、光安定性および電気絶縁性を有することから、本発明におけるポリマーとして用いられる。また、かかるシリコーン系ポリマーには、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中でも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、モノマーが反応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。
((Silicone polymer))
Silicone polymers are used as the polymers in the present invention because they are particularly highly transparent, have excellent light transmission properties, and have excellent heat resistance, light stability, and electrical insulation. In addition, the silicone polymer has compatibility with the monomer described later, and among them, the monomer can react (polymerization reaction or crosslinking reaction) as described later, and is sufficient even after the monomer reacts. Those having transparency are preferably used.

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、光導波路形成用組成物901、902中や層910中においてシリコーン系ポリマーと相分離を起こさないことをいう。   Here, “having compatibility” means that the monomer is at least mixed and does not cause phase separation with the silicone polymer in the optical waveguide forming compositions 901 and 902 and the layer 910.

さらに、シリコーン系ポリマーとは、オルガノアルコキシシランまたはその誘導体を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合(加水分解・縮合または縮合)してなるポリマー(樹脂およびゴムを含む。)である。   Furthermore, the silicone-based polymer is a polymer (including resin and rubber) obtained by polymerizing (hydrolyzing / condensing or condensing) this raw material monomer using organoalkoxysilane or a derivative thereof as a raw material monomer.

したがって、シリコーン系ポリマー(ポリオルガノシロキサン)としては、上記原料モノマーの1種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる2種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。   Therefore, as a silicone polymer (polyorganosiloxane), a homopolymer obtained by polymerizing one of the above raw material monomers, a copolymer obtained by polymerizing two or more different raw material monomers, the above raw material monomer and other raw material monomers And a copolymer obtained by polymerizing and the like.

このように原料モノマー(シリコーンモノマー)として用いられるオルガノアルコキシシランとしては、特に限定されないが、例えば、以下の式(11)で表わされるものが挙げられる。   The organoalkoxysilane used as a raw material monomer (silicone monomer) is not particularly limited, and examples thereof include those represented by the following formula (11).

Figure 2013140220
[式(11)中、R、Rは、それぞれ独立して、一価の有機基である。また、Rは、アルキル基またはアルコキシアルキル基である。さらに、mは、0または1であり、nは、0〜3の整数を表わす。]
Figure 2013140220
[In Formula (11), R 1 and R 3 are each independently a monovalent organic group. R 2 is an alkyl group or an alkoxyalkyl group. Furthermore, m is 0 or 1, and n represents an integer of 0 to 3. ]

なお、式(11)中、R、R(一価の有機基)は、具体的には、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、フェニル基、トリル基のようなアリール基、ナフチル基、フェネチル基のようなアラルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基およびこれら有機基中の炭素原子の一部が窒素原子、酸素原子、珪素原子、硫黄原子、リン原子またはこれら原子を含む原子団等で置換されたものが挙げられる。 In formula (11), R 1 and R 3 (monovalent organic group) are each independently an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, vinyl Group, alkenyl group such as allyl group, aryl group such as phenyl group and tolyl group, aralkyl group such as naphthyl group and phenethyl group, halogenated alkyl group, halogenated aryl group and carbon atoms in these organic groups Examples thereof include a nitrogen atom, an oxygen atom, a silicon atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, or an atomic group containing these atoms.

また、Rは、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基、メトキシメチル基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基、プロポキシエトキシ基、ブトキシエトキシ基のようなアルコキシアルキル基が挙げられる。 R 2 is specifically an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, a methoxymethyl group, an ethoxymethoxy group, a propoxymethoxy group, a methoxyethoxy group, an ethoxyethoxy group, or a propoxyethoxy group. And an alkoxyalkyl group such as a butoxyethoxy group.

以上のような式(11)で表わされるオルガノアルコキシシランとしては、具体的には、例えば、イソプロピルトリメトキシシラン、ネオペンチルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、4−ビニルフェニルトリメトキシシラン、トリメチルシリルメチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、エチニルトリメトキシシラン、ジエチニルジメトキシシラン、4−ビニルフェニルトリエトキシシラン、トリメチルシリルメチルトリエトキシシラン、イソプロピルトリプロポキシシラン、シクロペンチルトリイソプロポキシシラン、ネオペンチルトリブトキシシラン、イソプロピルメチルジメトキシシラン、メチルネオペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、メチルシクロペンチルジメトキシシラン、アリルメチルジメトキシシラン、(4−クロロフェニル)メチルジメトキシシラン、エチルプロピルジメトキシシラン、エチルイソペンチルジメトキシシラン、エチルネオペンチルジメトキシシラン、エチルシクロペンチルジメトキシシラン、フェニルエチルジメトキシシラン、エチル−3,3,3−トリフルオロプロピルジメトキシシラン、ブチルプロピルジメトキシシラン、sec−ブチルプロピルジメトキシシラン、ペンチルプロピルジメトキシシラン、ヘキシルプロピルジメトキシシラン、3−クロロプロピルプロピルジメトキシシラン、3−ブロモプロピルプロピルジメトキシシラン、イソプロピル−sec−ブチルジメトキシシラン、イソプロピルシクロペンチルジメトキシシラン、イソプロピルビニルジメトキシシラン、シクロペンチルイソブチルジメトキシシラン、ジヘキシルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ビス(トリメチルシリルメチル)ジメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルヘキシルジメトキシシラン、sec−ブチルメチルジエトキシシラン、エチルプロピルジエトキシシラン、エチル−tert−ブチルジエトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルブチルエトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、4−メトキシフェニルビニルジエトキシシラン、イソブチルジメチルメトキシシラン、tert−ブチルジメチルメトキシシラン、(4−クロロフェニル)ジメチルメトキシシラン、ジメチル−2−チエニルメトキシシラン、トリプロピルメトキシシラン、トリブチルメトキシシラン、イソブチルジメチルエトキシシラン、アリルジメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、フェニルジエチルエトキシシラン、ジプロピルイソブチルエトキシシラン、ジフェニルメチルエトキシシラン、アリルジメチルプロポキシシラン、トリエチルプロポキシシラン、ジフェニルメチルブトキシシラン、1,4−ビス(メチルジメトキシシリル)フェニレン、2−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、2−(2−アミノエチルチオエチル)トリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等が挙げられる。   Specific examples of the organoalkoxysilane represented by the above formula (11) include isopropyltrimethoxysilane, neopentyltrimethoxysilane, allyltrimethoxysilane, 4-vinylphenyltrimethoxysilane, and trimethylsilylmethyl. Trimethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, ethynyltrimethoxysilane, diethynyldimethoxysilane, 4-vinylphenyltriethoxysilane, trimethylsilylmethyltriethoxysilane, isopropyltripropoxysilane, cyclopentyltriisopropoxysilane, neopentylriboxysilane, Isopropylmethyldimethoxysilane, methylneopentyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, methylcyclopentyldimeth Sisilane, allylmethyldimethoxysilane, (4-chlorophenyl) methyldimethoxysilane, ethylpropyldimethoxysilane, ethylisopentyldimethoxysilane, ethylneopentyldimethoxysilane, ethylcyclopentyldimethoxysilane, phenylethyldimethoxysilane, ethyl-3,3,3 -Trifluoropropyldimethoxysilane, butylpropyldimethoxysilane, sec-butylpropyldimethoxysilane, pentylpropyldimethoxysilane, hexylpropyldimethoxysilane, 3-chloropropylpropyldimethoxysilane, 3-bromopropylpropyldimethoxysilane, isopropyl-sec-butyl Dimethoxysilane, isopropylcyclopentyldimethoxysilane, isopropylvinyldimethoxy Run, cyclopentylisobutyldimethoxysilane, dihexyldimethoxysilane, dicyclopentyldimethoxysilane, bis (trimethylsilylmethyl) dimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropylhexyldimethoxysilane, sec-butylmethyldiethoxysilane, ethylpropyldiethoxysilane , Ethyl-tert-butyldiethoxysilane, dipropyldiethoxysilane, diisopropyldiethoxysilane, diisopropylbutylethoxysilane, dicyclopentyldiethoxysilane, 4-methoxyphenylvinyldiethoxysilane, isobutyldimethylmethoxysilane, tert-butyldimethyl Methoxysilane, (4-chlorophenyl) dimethylmethoxysilane, dimethyl-2-thienylmethoxysilane, Propylmethoxysilane, tributylmethoxysilane, isobutyldimethylethoxysilane, allyldimethylethoxysilane, triethylethoxysilane, phenyldiethylethoxysilane, dipropylisobutylethoxysilane, diphenylmethylethoxysilane, allyldimethylpropoxysilane, triethylpropoxysilane, diphenylmethyl Butoxysilane, 1,4-bis (methyldimethoxysilyl) phenylene, 2-aminoethylaminomethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 2- (2-aminoethylthioethyl) triethoxysilane, β- ( 3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, and the like.

なお、シリコーン系ポリマーを、上記原料モノマー(オルガノアルコキシシラン)と他の原料モノマーとを重合してなるコポリマーとする場合、他の原料モノマーとしては、上記原料モノマーと異なる種類のものであれば、特に限定されないが、例えば、後述する添加剤920に含まれるモノマーで例示するものを用いることができる。   When the silicone polymer is a copolymer obtained by polymerizing the raw material monomer (organoalkoxysilane) and another raw material monomer, the other raw material monomer may be of a different type from the raw material monomer, Although it does not specifically limit, For example, what is illustrated with the monomer contained in the additive 920 mentioned later can be used.

シリコーン系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、2×10〜3×10程度であることが好ましく、3×10〜2×10程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のシリコーン系ポリマーを用いることにより、後述するモノマーとの相溶性が高くなるとともに、コア層13の強度や可撓性の向上を図ることができる。 The weight average molecular weight of the silicone-based polymer is not particularly limited, is preferably from 2 × 10 4 ~3 × 10 about 5, more preferably 3 × 10 4 ~2 × 10 about 5. By using a silicone-based polymer having such a weight average molecular weight, compatibility with the monomer described later can be enhanced, and strength and flexibility of the core layer 13 can be improved.

ここで、コア層13の各部の屈折率は、各部におけるシリコーン系ポリマーの屈折率とモノマーの屈折率の相対的な大小関係とその存在比率に応じて決定される。そのため、用いるモノマーの種類およびシリコーン系ポリマーの種類を適宜選択することにより、コア層13の各部の屈折率を調整することができる。   Here, the refractive index of each part of the core layer 13 is determined in accordance with the relative magnitude relationship between the refractive index of the silicone-based polymer and the refractive index of the monomer and the abundance ratio in each part. Therefore, the refractive index of each part of the core layer 13 can be adjusted by appropriately selecting the type of monomer used and the type of silicone polymer.

また、シリコーン系ポリマーは、前述したように、オルガノアルコキシシランまたはその誘導体を加水分解・縮合または縮合してなるものであることから、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つを有するものとなる。そのため、かかる構造を有する部分が、後述する活性放射線930により主鎖から離脱する脱離性基として機能し、この脱離性基の主鎖からの脱離により、その屈折率を変化させることができるため、かかる点からも、コア部14と側面クラッド部15との屈折率差の調整を行うことができる。   Further, as described above, the silicone-based polymer is obtained by hydrolysis / condensation or condensation of an organoalkoxysilane or a derivative thereof. Therefore, in the molecular structure, an —O— structure, an —Si-aryl structure is included. And at least one of —O—Si— structures. Therefore, the portion having such a structure functions as a leaving group that is released from the main chain by actinic radiation 930 described later, and the refractive index can be changed by the elimination of the leaving group from the main chain. Therefore, also from this point, the refractive index difference between the core portion 14 and the side cladding portion 15 can be adjusted.

なお、離脱によりシリコーン系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−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。   The leaving group that causes a decrease in the refractive index of the silicone polymer upon leaving is preferably at least one of -Si-diphenyl structure and -O-Si-diphenyl structure.

また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線930の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。   Moreover, as another leaving group, the substituent which has an acetophenone structure at the terminal is mentioned, for example. The molecular structure of this leaving group is sufficiently cleaved by the action of actinic radiation 930 and is easily detached from the main chain, but the molecular structure is more easily cleaved using the action of free radicals.

離脱性基の量(数)は、特に限定されないが、シリコーン系ポリマー全重量に対して10〜80重量%であるのが好ましく、20〜60重量%であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能(屈折率差を変化させる効果)に優れたシリコーン系ポリマーとすることができるとともに、形成されるコア層13の可撓性の向上を図ることもできる。   The amount (number) of the leaving group is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by weight, more preferably 20 to 60% by weight based on the total weight of the silicone polymer. When the amount of the leaving group is within the above range, a silicone polymer having an excellent refractive index modulation function (effect of changing the refractive index difference) can be obtained, and the flexibility of the core layer 13 to be formed can be improved. Improvements can also be made.

なお、シリコーン系ポリマーとして、エポキシ基を有するものを用いた場合には、クラッド層11、12に対して密着性に優れたコア層13を形成することが可能となる。   In addition, when the thing which has an epoxy group is used as a silicone type polymer, it becomes possible to form the core layer 13 excellent in adhesiveness with respect to the cladding layers 11 and 12. FIG.

((ポリイミド系ポリマー))
ポリイミド系ポリマーは、特に、透明性が高く、優れた光伝送性を有し、さらに優れた耐熱性、光安定性、機械的特性、密着性および電気絶縁性を有することから、本発明におけるポリマーとして用いられる。また、かかるポリイミド系ポリマーには、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中でも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、モノマーが反応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。
((Polyimide polymer))
The polyimide polymer is particularly high in transparency, has excellent light transmission properties, and further has excellent heat resistance, light stability, mechanical properties, adhesion, and electrical insulation. Used as In addition, the polyimide-based polymer is compatible with the monomer described later, and among them, the monomer can react (polymerization reaction or crosslinking reaction) as described later, and is sufficient even after the monomer reacts. Those having transparency are preferably used.

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、光導波路形成用組成物901、902中や層910中においてポリイミド系ポリマーと相分離を起こさないことをいう。   Here, “having compatibility” means that the monomer is at least mixed and does not cause phase separation with the polyimide polymer in the optical waveguide forming compositions 901 and 902 and the layer 910.

さらに、ポリイミド系ポリマーとは、テトラカルボン酸無水物とジアミンとを反応させることにより得られるポリアミド酸を加熱・硬化(イミド化)させてなるポリイミド(オリゴマー)を含むポリマーである。   Furthermore, a polyimide-type polymer is a polymer containing the polyimide (oligomer) formed by heating and hardening (imidation) the polyamic acid obtained by making tetracarboxylic anhydride and diamine react.

したがって、ポリイミド系ポリマーとしては、1種の上記ポリイミドを重合してなるホモポリマー、2種以上の上記ポリイミドを重合してなるブロックコポリマー、上記ポリイミドと他のオリゴマーとを重合してなるブロックコポリマー等が挙げられる。   Therefore, as the polyimide polymer, a homopolymer obtained by polymerizing one kind of the above polyimide, a block copolymer obtained by polymerizing two or more kinds of the above polyimide, a block copolymer obtained by polymerizing the above polyimide and another oligomer, etc. Is mentioned.

このようなポリイミドを得るために用いられるテトラカルボン酸無水物およびジアミンとしては、特に限定されないが、例えば、以下のようなものが挙げられる。   Although it does not specifically limit as a tetracarboxylic anhydride and diamine used in order to obtain such a polyimide, For example, the following are mentioned.

すなわち、テトラカルボン酸無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン酸二無水物のような分子内にフッ素原子を含有しないものや、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)へキサフルオロプロパン二無水物、4,4−ビス(3,4−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ)テトラフルオロベンゼン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ)テトラフルオロベンゼン二無水物、(トリフルオロメチル)ビロメリット酸二無水物、ジ(トリフルオロメチル)ピロメリット酸二無水物、ジ(ヘプタフルオロプロピル)ピロメリット酸二無水物のような分子内にフッ素原子を含有するもの等が挙げられ、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。   That is, examples of the tetracarboxylic acid anhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, and 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl). ) Propane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone Those having no fluorine atom in the molecule such as acid dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 4,4-bis (3,4- Dicarboxytrifluorophenoxy) tetrafluorobenzene dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxytrifluorophenoxy) tetrafluorobenzene dianhydride, Fluoromethyl) bimellitic dianhydride, di (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, di (heptafluoropropyl) pyromellitic dianhydride containing fluorine atoms in the molecule Of these, one or two or more of these can be used in combination.

また、ジアミンとしては、例えば、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス(3−アミノフェニル)スルフィド、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(3−アミノフェニル)スルホキシド、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルホキシド、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、(3−アミノフェニル)(4−アミノフェニル)スルホン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’―ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、4,4’−ジアミノ−5,5’−ジフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−フェノキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−4,5’−ジビフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−ビフェノキシベンゾフェノン、ンのような分子内にフッ素原子を含有しないものや、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2−トリフルオロメチル−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2’−トリフルオロメチル−3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス(3−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)−4−トリフルオロメチルベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−5−トリフルオロメチルフェノキシ)−5−トリフルオロメチルベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのような分子内にフッ素原子を含有するもの等が挙げられ、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。   Examples of the diamine include m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, bis (3-aminophenyl) sulfide, and (3-aminophenyl) (4-aminophenyl). Sulfide, bis (3-aminophenyl) sulfoxide, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfoxide, bis (4-aminophenyl) sulfone, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfone, 3, 4′-diaminobenzophenone, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-Aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) ) Phenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, 4,4 '-Diamino-5,5'-diphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4-phenoxybenzophenone, 3,4'-diamino-4,5'-dibiphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4- Biphenoxybenzophenone, such as those containing no fluorine atom in the molecule, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 2-trifluoromethyl-4,4′- Diaminodiphenyl ether, 2′-trifluoromethyl-3,4′-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis (3-aminopheny ) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) -4-trifluoromethylbenzene, 1,3-bis (3-amino-5- Trifluoromethylphenoxy) benzene, 1,3-bis (3-amino-5-trifluoromethylphenoxy) -5-trifluoromethylbenzene, 1,4-bis (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) benzene , 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane and the like containing a fluorine atom in the molecule, etc. One or more of these can be used in combination.

なお、ポリイミド系ポリマーを、上記ポリイミド(オリゴマー)と他のオリゴマーとを重合してなるブロックコポリマーとする場合、他のオリゴマーとしては、上記ポリイミドと異なる種類のものであれば、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル系オリゴマー、エポキシ系オリゴマーおよびシリコーン系オリゴマー(オルガノシロキサンオリゴマー)のうちの少なくとも1種を用いることができる。   In addition, when the polyimide-based polymer is a block copolymer obtained by polymerizing the polyimide (oligomer) and another oligomer, the other oligomer is not particularly limited as long as it is of a type different from the polyimide, For example, at least one of (meth) acrylic oligomers, epoxy oligomers, and silicone oligomers (organosiloxane oligomers) can be used.

ポリイミド系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、2×10〜1×10程度であることが好ましく、2×10〜4×10程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のポリイミド系ポリマーを用いることにより、後述するモノマーとの相溶性が高くなるとともに、コア層13の強度や可撓性の向上を図ることができる。 The weight average molecular weight of the polyimide-based polymer is not particularly limited, is preferably from 2 × 10 4 ~1 × 10 about 6, more preferably 2 × 10 5 ~4 × 10 about 5. By using a polyimide polymer having such a weight average molecular weight, compatibility with the monomer described later can be enhanced, and strength and flexibility of the core layer 13 can be improved.

ここで、コア層13の各部の屈折率は、各部におけるポリイミド系ポリマーの屈折率とモノマーの屈折率の相対的な大小関係とその存在比率に応じて決定される。そのため、用いるモノマーの種類およびポリイミド系ポリマーの種類を適宜選択することにより、コア層13の各部の屈折率を調整することができる。   Here, the refractive index of each part of the core layer 13 is determined in accordance with the relative magnitude relationship between the refractive index of the polyimide-based polymer and the refractive index of the monomer in each part and the existence ratio thereof. Therefore, the refractive index of each part of the core layer 13 can be adjusted by appropriately selecting the type of monomer used and the type of polyimide-based polymer.

また、ポリイミド系ポリマーの構造を設計することによっても、コア部14と側面クラッド部15との屈折率差の調整を容易に行うことができる。例えば、ポリイミド系ポリマーを、主鎖と、後述する活性放射線930により主鎖から離脱する脱離性基とを有する化学構造に設計する。かかる化学構造を有するポリイミド系ポリマーにおいては、活性放射線930の照射により、離脱性基を主鎖から離脱させることができ、その屈折率が変化する。   In addition, the refractive index difference between the core portion 14 and the side cladding portion 15 can be easily adjusted by designing the structure of the polyimide polymer. For example, the polyimide polymer is designed to have a chemical structure having a main chain and a leaving group that is released from the main chain by actinic radiation 930 described later. In a polyimide polymer having such a chemical structure, the leaving group can be detached from the main chain by irradiation with actinic radiation 930, and its refractive index changes.

このような離脱性基としては、例えば、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つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線930の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。   Examples of such a leaving group include those having at least one of an —O— structure, an —Si—aryl structure, and an —O—Si— structure in a molecular structure. Such a leaving group is sufficiently cleaved from the main chain by the action of actinic radiation 930 and easily separated from the main chain, but the molecular structure can be cleaved more easily by utilizing the action of a cation.

このうち、離脱によりポリイミド系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−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。   Among these, as the leaving group that causes a decrease in the refractive index of the polyimide-based polymer by leaving, at least one of the -Si-diphenyl structure and the -O-Si-diphenyl structure is preferable.

また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線930の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。   Moreover, as another leaving group, the substituent which has an acetophenone structure at the terminal is mentioned, for example. The molecular structure of this leaving group is sufficiently cleaved by the action of actinic radiation 930 and is easily detached from the main chain, but the molecular structure is more easily cleaved using the action of free radicals.

離脱性基の量(数)は、特に限定されないが、ポリイミド系ポリマー915全重量に対して10〜80重量%であるのが好ましく、20〜60重量%であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能(屈折率差を変化させる効果)に優れたポリイミド系ポリマー915とすることができるとともに、形成されるコア層13の可撓性の向上を図ることもできる。   The amount (number) of the leaving group is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by weight, more preferably 20 to 60% by weight based on the total weight of the polyimide polymer 915. When the amount of the leaving group is within the above range, the polyimide polymer 915 having an excellent refractive index modulation function (an effect of changing the refractive index difference) can be obtained, and the flexibility of the core layer 13 to be formed is provided. Can also be improved.

かかる離脱性基を有するポリイミド系ポリマーは、例えば、このものを上記ポリイミド(オリゴマー)と他のオリゴマーとしてのオルガノシロキサンオリゴマーとを重合してなるブロックコポリマーとすることにより、容易に得ることができる。   Such a polyimide-based polymer having a leaving group can be easily obtained by, for example, using this as a block copolymer obtained by polymerizing the above polyimide (oligomer) and an organosiloxane oligomer as another oligomer.

((フッ素系ポリマー))
フッ素系ポリマーは、特に、透明性が高く、優れた光伝送性を有し、さらに優れた機械的特性および耐吸湿性を有することから、本発明におけるポリマーとして用いられる。また、かかるフッ素系ポリマーには、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中でも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、モノマーが反応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。
((Fluoropolymer))
The fluorine-based polymer is particularly used as a polymer in the present invention because it has high transparency, excellent light transmission properties, and excellent mechanical properties and moisture absorption resistance. In addition, the fluorine-based polymer is compatible with the monomer described later, and among them, the monomer can react (polymerization reaction or crosslinking reaction) as described later, and is sufficient even after the monomer reacts. Those having transparency are preferably used.

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、光導波路形成用組成物901、902中や層910中においてフッ素系ポリマーと相分離を起こさないことをいう。   Here, “having compatibility” means that at least the monomer is mixed and does not cause phase separation with the fluoropolymer in the optical waveguide forming compositions 901 and 902 or in the layer 910.

さらに、フッ素系ポリマーとは、その分子構造中にフッ素原子を含有する重合体であり、本発明では、フッ素系ポリマーとしては、脂肪族環構造、イミド環構造、トリアジン環構造、ベンゾオキサゾール構造および芳香族環構造のうちの少なくとも1種の環構造を有するものであり、かかる構造中にフッ素原子を含有するものであるのが好ましい。これらの中でも、特に、脂肪族環構造を主鎖として有する重合体であるのが好ましい。これにより、光導波路形成用組成物901、902から得られる層910をより均一な膜厚を有するものとすることができる。   Further, the fluorine-based polymer is a polymer containing a fluorine atom in its molecular structure. In the present invention, the fluorine-based polymer includes an aliphatic ring structure, an imide ring structure, a triazine ring structure, a benzoxazole structure, and It has at least one kind of ring structure among aromatic ring structures, and preferably contains a fluorine atom in the structure. Among these, a polymer having an aliphatic ring structure as a main chain is particularly preferable. Thereby, the layer 910 obtained from the optical waveguide forming compositions 901 and 902 can have a more uniform film thickness.

脂肪族環構造を主鎖として有する重合体(以下、「含フッ素脂肪族環構造重合体」ということもある。)は、フッ素原子を含有する環構造を備えるモノマーや、フッ素原子と2以上の重合性不飽和結合とを備えるモノマーを原料モノマーとして、この原料モノマーを重合することにより得ることができる。   A polymer having an aliphatic ring structure as a main chain (hereinafter sometimes referred to as “fluorinated aliphatic ring structure polymer”) is a monomer having a ring structure containing a fluorine atom, a fluorine atom and two or more fluorine atoms. A monomer having a polymerizable unsaturated bond can be used as a raw material monomer to polymerize this raw material monomer.

したがって、含フッ素脂肪族環構造重合体としては、上記原料モノマーの1種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる2種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等とすることができる。   Therefore, the fluorine-containing aliphatic ring structure polymer includes a homopolymer obtained by polymerizing one of the raw material monomers, a copolymer obtained by polymerizing two or more different raw material monomers, the raw material monomer and other raw material monomers. And the like.

なお、本明細書中において、含フッ素脂肪族環構造重合体とは、その主鎖が複数の脂肪族環構造で主に構成され、この脂肪族環構造を構成する炭素原子の1つ以上にフッ素原子またはフッ素原子を含む原子団が結合しているものをいう。   In the present specification, the fluorine-containing aliphatic ring structure polymer is mainly composed of a plurality of aliphatic ring structures, and one or more carbon atoms constituting this aliphatic ring structure. A fluorine atom or an atomic group containing a fluorine atom is bonded.

このような含フッ素脂肪族環構造重合体は、具体的には、例えば、下記式(12)〜(16)に挙げるような構成単位(繰り返し単位)を主鎖に備えるものが挙げられる。   Specific examples of such a fluorinated alicyclic polymer include those having structural units (repeating units) as listed in the following formulas (12) to (16) in the main chain.

Figure 2013140220
[上記各式中、lは0〜5、mは0〜4、nは0〜1、l+m+nは1〜6、o、p、qは、それぞれ独立して、0〜5、o+p+qは1〜6であり、R、RおよびRは、それぞれ独立して、F、Cl、CF、C、CまたはOCFであり、XおよびXは、それぞれ独立して、FまたはClである。]
Figure 2013140220
[In the above formulas, l is 0-5, m is 0-4, n is 0-1, 1 + m + n is 1-6, o, p, q are each independently 0-5, o + p + q is 1-6. 6, R 1 , R 2 and R 3 are each independently F, Cl, CF 3 , C 2 F 5 , C 3 F 7 or OCF 3 , and X 1 and X 2 are each independently F or Cl. ]

かかる構成の含フッ素脂肪族環構造重合体を得るために、フッ素原子を含有する環構造を備えるモノマー(単量体)としては、例えば、ペルフルオロ(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール)、ペルフルオロ(2−メチル−1,3−ジオキソール)、ペルフルオロ(2−エチル−2プロピル−1,3−ジオキソール)、ペルフルオロ(2,2−ジメチル−4メチル−1,3−ジオキソール)のようなジオキソール環員炭素に、フッ素原子、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基のようなフッ素置換アルキル基が結合したペルフルオロジオキソール類を備えるものや、ペルフルオロ(4−メチル−2−メチレン−1,3−ジオキソラン)、ペルフルオロ(2−メチル−1,4−ジオキシン)のような含フッ素脂環構造を備えるもの等が挙げられ、これらのうち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。   In order to obtain the fluorine-containing aliphatic ring structure polymer having such a configuration, examples of the monomer (monomer) having a ring structure containing a fluorine atom include perfluoro (2,2-dimethyl-1,3-dioxole). , Perfluoro (2-methyl-1,3-dioxole), perfluoro (2-ethyl-2propyl-1,3-dioxole), perfluoro (2,2-dimethyl-4methyl-1,3-dioxole), etc. Those having perfluorodioxoles in which a fluorine-substituted alkyl group such as a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group or a heptafluoropropyl group is bonded to a dioxole ring member carbon, or perfluoro (4-methyl-2 -Methylene-1,3-dioxolane), perfluoro (2-methyl-1,4-dioxin) and the like Such as those comprising a fluorine alicyclic structure and the like, can be used singly or in combination of two or more of them.

また、フッ素原子と2以上の重合性不飽和結合とを備えるモノマー(単量体)としては、例えば、ペルフルオロ(3−オキサ−1,5−ヘキサジエン)、ペルフルオロ(3−オキサ−1,6−ヘプタジエン)、ペルフルオロ(4−メチル−3−オキサ−1,6−ヘプタジエン)、ペルフルオロ(4−クロロ−3−オキサ−1,6−ヘプタジエン)、ペルフルオロ(4−メトキシ−3−オキサ−1,6−ヘプタジエン)、ペルフルオロ(5−メチル−3−オキサ−1,6−ヘプタジエン)等が挙げられ、これらのうち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。   Moreover, as a monomer (monomer) provided with a fluorine atom and two or more polymerizable unsaturated bonds, for example, perfluoro (3-oxa-1,5-hexadiene), perfluoro (3-oxa-1,6- Heptadiene), perfluoro (4-methyl-3-oxa-1,6-heptadiene), perfluoro (4-chloro-3-oxa-1,6-heptadiene), perfluoro (4-methoxy-3-oxa-1,6) -Heptadiene), perfluoro (5-methyl-3-oxa-1,6-heptadiene), and the like, and one or more of these can be used in combination.

なお、含フッ素脂肪族環構造重合体は、上述したフッ素原子を含有する環構造を備えるモノマーと、フッ素原子と2以上の重合性不飽和結合とを備えるモノマーとの双方を原料モノマーとして用い、これらを共重合させてコポリマーすることによっても得ることができる。   In addition, the fluorine-containing aliphatic ring structure polymer uses, as a raw material monomer, both a monomer having a ring structure containing a fluorine atom and a monomer having a fluorine atom and two or more polymerizable unsaturated bonds, These can also be obtained by copolymerizing them.

さらに、含フッ素脂肪族環構造重合体を、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマーとする場合、他の原料モノマーとしては、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ペルフルオロ(メチルビニルエーテル)のようなラジカル重合性モノマーの他、後述する添加剤920に含まれるモノマーで例示するものを用いることができる。   Further, when the fluorine-containing aliphatic ring structure polymer is a copolymer obtained by polymerizing the above raw material monomer and another raw material monomer, examples of the other raw material monomer include tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, perfluoro In addition to radically polymerizable monomers such as (methyl vinyl ether), those exemplified as monomers contained in the additive 920 described later can be used.

フッ素系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、2×10〜3×10程度であることが好ましく、3×10〜2×10程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のフッ素系ポリマーを用いることにより、後述するモノマーとの相溶性が高くなるとともに、コア層13の強度や可撓性の向上を図ることができる。 The weight average molecular weight of the fluorine-based polymer is not particularly limited, is preferably from 2 × 10 4 ~3 × 10 about 5, more preferably 3 × 10 4 ~2 × 10 about 5. By using such a fluorine-based polymer having a weight average molecular weight, compatibility with the monomer described later can be enhanced, and strength and flexibility of the core layer 13 can be improved.

ここで、コア層13の各部の屈折率は、各部におけるフッ素系ポリマーの屈折率とモノマーの屈折率の相対的な大小関係とその存在比率に応じて決定される。そのため、用いるモノマーの種類およびフッ素系ポリマーの種類を適宜選択することにより、コア層13の各部の屈折率を調整することができる。   Here, the refractive index of each part of the core layer 13 is determined according to the relative magnitude relationship between the refractive index of the fluorine-based polymer and the refractive index of the monomer and the abundance ratio in each part. Therefore, the refractive index of each part of the core layer 13 can be adjusted by appropriately selecting the type of monomer used and the type of fluoropolymer.

また、フッ素系ポリマーの構造を設計することによっても、コア部14と側面クラッド部15との屈折率差の調整を容易に行うことができる。例えば、フッ素系ポリマーを、主鎖と、後述する活性放射線930により主鎖から離脱する脱離性基とを有する化学構造に設計する。かかる化学構造を有するフッ素系ポリマーにおいては、活性放射線930の照射により、離脱性基を主鎖から離脱させることができ、その屈折率が変化する。   Also, the refractive index difference between the core portion 14 and the side cladding portion 15 can be easily adjusted by designing the structure of the fluoropolymer. For example, the fluorine-based polymer is designed to have a chemical structure having a main chain and a leaving group that is released from the main chain by actinic radiation 930 described later. In the fluorine-based polymer having such a chemical structure, the leaving group can be detached from the main chain by irradiation with actinic radiation 930, and its refractive index changes.

このような離脱性基としては、例えば、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つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線930の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。   Examples of such a leaving group include those having at least one of an —O— structure, an —Si—aryl structure, and an —O—Si— structure in a molecular structure. Such a leaving group is sufficiently cleaved from the main chain by the action of actinic radiation 930 and easily separated from the main chain, but the molecular structure can be cleaved more easily by utilizing the action of a cation.

このうち、離脱によりフッ素系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−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。   Among these, as the leaving group that causes a decrease in the refractive index of the fluoropolymer upon leaving, at least one of a -Si-diphenyl structure and an -O-Si-diphenyl structure is preferable.

また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線930の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。   Moreover, as another leaving group, the substituent which has an acetophenone structure at the terminal is mentioned, for example. The molecular structure of this leaving group is sufficiently cleaved by the action of actinic radiation 930 and is easily detached from the main chain, but the molecular structure is more easily cleaved using the action of free radicals.

離脱性基の量(数)は、特に限定されないが、フッ素系ポリマー全重量に対して10〜80重量%であるのが好ましく、20〜60重量%であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能(屈折率差を変化させる効果)に優れたフッ素系ポリマーとすることができるとともに、形成されるコア層13の可撓性の向上を図ることもできる。   The amount (number) of the leaving group is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by weight, and more preferably 20 to 60% by weight with respect to the total weight of the fluoropolymer. When the amount of the leaving group is within the above range, a fluorine-based polymer having an excellent refractive index modulation function (an effect of changing the refractive index difference) can be obtained, and the flexibility of the core layer 13 to be formed can be improved. Improvements can also be made.

なお、かかる離脱性基を有するフッ素系ポリマーは、前述した原料モノマーと、この原料モノマーに離脱性基を導入したモノマーとを重合することにより、容易に得ることができる。   In addition, such a fluorine-based polymer having a leaving group can be easily obtained by polymerizing the raw material monomer described above and a monomer having a leaving group introduced into the raw material monomer.

((ポリオレフィン系ポリマー))
ポリオレフィン系ポリマーは、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、シス−2−ブテン、トランス−2−ブテン、イソブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、2,3−ジメチル−2−ブテン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセンのようなモノオレフィン系モノマー、アレン、メチルアレン、ブタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,4−ペンタジエン、クロロプレン、1,5−ヘキサジエンのようなジエン系モノマー等を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合してなるポリマー(樹脂およびゴムを含む。)である。
((Polyolefin polymer))
Examples of the polyolefin polymer include ethylene, propylene, 1-butene, cis-2-butene, trans-2-butene, isobutene, 1-pentene, 2-pentene, 2-methyl-1-butene, and 3-methyl-1. -Monoolefin monomers such as butene, 2,3-dimethyl-2-butene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, allene, methylallene, butadiene, 2,3 -Polymers (including resins and rubbers) obtained by polymerizing raw material monomers using diene monomers such as dimethylbutadiene, 1,3-pentadiene, 1,4-pentadiene, chloroprene and 1,5-hexadiene. .)

なお、ポリオレフィン系ポリマーとしては、上記原料モノマーの1種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる2種以上を混合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。   The polyolefin-based polymer includes a homopolymer obtained by polymerizing one of the raw material monomers, a copolymer obtained by mixing two or more different raw material monomers, and the raw material monomer and another raw material monomer. And the like.

また、上記原料モノマーと重合させる他の原料モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、o−エチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、ブロモスチレンといった芳香族ビニル系モノマー、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸アリル、N−フェニルマレイミド、N−メチルマレイミド、酢酸ブチル、酢酸ビニル、酢酸イソプロペニル、塩化ビニル、ビニルエーテル等のビニル系モノマーが挙げられる。   Further, other raw material monomers to be polymerized with the above raw material monomers are not particularly limited. For example, styrene, α-methyl styrene, o-methyl styrene, p-methyl styrene, m-methyl styrene, o-ethyl styrene, p -Aromatic vinyl monomers such as t-butylstyrene, chlorostyrene, chloromethylstyrene, bromostyrene, (meth) acrylonitrile, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, (meth ) Vinyl monomers such as butyl acrylate, allyl (meth) acrylate, N-phenylmaleimide, N-methylmaleimide, butyl acetate, vinyl acetate, isopropenyl acetate, vinyl chloride and vinyl ether.

なお、上記原料モノマーを重合してなるポリマーとしては、例えば、ポリスチレン、スチレンーブタジエンコポリマー、酢酸ビニルまたはその加水分解物、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリブチラール、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。   Examples of the polymer obtained by polymerizing the above raw material monomers include polystyrene, styrene-butadiene copolymer, vinyl acetate or a hydrolyzate thereof, polyvinyl alcohol, polyacetal, polybutyral, polyvinyl chloride, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer. Examples include coalescence.

また、他の原料モノマーとしては、活性放射線930の照射により、一部が光異性化または光二量化する化学構造を有するモノマーであってもよい。かかる化学構造を有するポリオレフィン系ポリマーにおいては、活性放射線930の照射により、光異性化または光二量化を生じ、その屈折率が変化する。光異性化は、活性放射線の照射によりシス−トランス異性化や光Fries転位、脱炭酸を生じる現象であり、光二量化は、隣り合って存在する二重結合同士の間に結合が生じる現象である。   Another raw material monomer may be a monomer having a chemical structure that is partially photoisomerized or photodimerized by irradiation with actinic radiation 930. In a polyolefin-based polymer having such a chemical structure, irradiation with actinic radiation 930 causes photoisomerization or photodimerization, and its refractive index changes. Photoisomerization is a phenomenon in which cis-trans isomerization, photo-Fries rearrangement, and decarboxylation are caused by irradiation with actinic radiation, and photodimerization is a phenomenon in which bonds are formed between adjacent double bonds. .

このような光異性化または光二量化する化学構造としては、例えば、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基のようなN=N基、マレイミド基、インデン基、クマリン基、シンナメート基、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾ−ル基、スチルバゾリウム基、シンナモイル基、ヘミチオインジゴ基、カルコン基のようなC=C基、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾン構造のようなC=N基、ベンゾフェノン基、アントラキノン基等のようなC=O基、アリルエステル基のようなエステル基、アシルフェノール構造等が挙げられ、これらのうちの少なくとも1つが用いられる。また、特に、アゾベンゼン基、マレイミド基、クマリン基、シンナモイル基、およびインデン基の少なくとも1つが好ましく用いられる。   Examples of such a chemical structure for photoisomerization or photodimerization include N = N group such as azobenzene group, azonaphthalene group, aromatic heterocyclic azo group, bisazo group, formazan group, maleimide group, indene group, C = C groups such as coumarin groups, cinnamate groups, polyene groups, stilbene groups, stilbazole groups, stilbazolium groups, cinnamoyl groups, hemithioindigo groups, chalcone groups, aromatic Schiff bases, and aromatic hydrazone structures. Examples thereof include C═O groups such as N group, benzophenone group and anthraquinone group, ester groups such as allyl ester group, acylphenol structure and the like, and at least one of them is used. In particular, at least one of an azobenzene group, a maleimide group, a coumarin group, a cinnamoyl group, and an indene group is preferably used.

また、上記化学構造を有する化合物としては、例えば、イミレックス(日本触媒製)、脂肪族ビスマレイミド(DMI製)、アロニックス(東亞合成製)、ビスマレイミド類(ケイ・アイ化成製)、メチルシンナメート(井上香料製造所)、パラメトキシケイ皮酸2エチルヘキシル等が挙げられる。   Examples of the compound having the above chemical structure include, for example, Imilex (manufactured by Nippon Shokubai), aliphatic bismaleimide (manufactured by DMI), Aronix (manufactured by Toagosei), bismaleimides (manufactured by Kay Aikasei), methylcinnamate (Inoue Fragrance Factory), 2-methoxyhexyl paramethoxycinnamate and the like.

(添加剤)
本実施形態では、光導波路形成用組成物901および光導波路形成用組成物902の双方において、添加剤920がモノマーを含んでいる。また、本実施形態では、光導波路形成用組成物901中の添加剤920が、さらに重合開始剤を含んでいる一方、光導波路形成用組成物902中の添加剤920は、重合開始剤を含んでいない。
(Additive)
In the present embodiment, the additive 920 includes a monomer in both the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902. In the present embodiment, the additive 920 in the optical waveguide forming composition 901 further includes a polymerization initiator, while the additive 920 in the optical waveguide forming composition 902 includes a polymerization initiator. Not.

((モノマー))
モノマー(光重合性モノマー)は、後述する活性放射線の照射により、照射領域において反応して反応物を形成し、それとともにモノマーが拡散移動することで、層910において照射領域と未照射領域との間に屈折率差を生じさせ得るような化合物である。
((monomer))
The monomer (photopolymerizable monomer) reacts in the irradiated region by irradiation with actinic radiation, which will be described later, to form a reaction product, and the monomer diffuses and moves with it, so that the layer 910 has an irradiated region and an unirradiated region. It is a compound that can cause a difference in refractive index between them.

モノマーの反応物としては、モノマーがポリマー915中で重合して形成されたポリマー(重合体)、モノマーがポリマー915同士を架橋してなる架橋構造、および、モノマーがポリマー915に重合してポリマー915から分岐した分岐構造のうちの少なくとも1つが挙げられる。   As a reaction product of the monomer, a polymer (polymer) formed by polymerizing the monomer in the polymer 915, a cross-linked structure in which the monomer cross-links the polymers 915, and a polymer 915 obtained by polymerizing the monomer to the polymer 915. At least one of the branched structures branched from.

ところで、照射領域と未照射領域との間に生じる屈折率差は、ポリマー915の屈折率とモノマーの屈折率との差に基づいて生じることから、添加剤920中に含まれるモノマーは、ポリマー915の屈折率との大小関係を考慮して選択される。   By the way, the difference in refractive index generated between the irradiated region and the non-irradiated region is generated based on the difference between the refractive index of the polymer 915 and the refractive index of the monomer. Is selected in consideration of the magnitude relationship with the refractive index.

具体的には、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を組み合わせて使用される。一方、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を組み合わせて使用される。   Specifically, in the layer 910, when it is desired that the refractive index of the irradiated region be high, a polymer 915 having a relatively low refractive index and a monomer having a high refractive index with respect to the polymer 915 are included. Used in combination. On the other hand, when it is desired that the refractive index of the irradiated region be low, a polymer 915 having a relatively high refractive index and a monomer having a low refractive index with respect to the polymer 915 are used in combination.

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ものである。   Note that “high” or “low” in the refractive index does not mean an absolute value of the refractive index but means a relative relationship between certain materials.

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した領域には屈折率分布Wの極小値が対応し、照射領域の屈折率が上昇した領域には屈折率分布Wの極大値が対応する。   The minimum value of the refractive index distribution W corresponds to a region where the refractive index of the irradiated region is reduced in the layer 910 due to the reaction of the monomer (generation of a reaction product), and the region where the refractive index of the irradiated region is increased is refracted. The maximum value of the rate distribution W corresponds.

なお、モノマーとしては、ポリマー915との相溶性を有し、ポリマー915との屈折率差が0.01以上であるものが好ましく用いられる。   As the monomer, a monomer having compatibility with the polymer 915 and having a refractive index difference with the polymer 915 of 0.01 or more is preferably used.

このようなモノマーとしては、分子構造中に重合可能な部位を有する化合物であればよく、ポリマー915の原料として挙げたモノマー等が用いられ、特に限定されないが、例えば、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、オキセタン系モノマー、ノルボルネン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー、光二量化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。   Such a monomer is not particularly limited as long as it is a compound having a polymerizable portion in the molecular structure, and the monomers mentioned as the raw material of the polymer 915 are used. For example, acrylic acid (methacrylic acid) Monomers, epoxy monomers, oxetane monomers, norbornene monomers, vinyl ether monomers, styrene monomers, photodimerization monomers, and the like can be used, and one or more of these can be used in combination.

これらのモノマーのうち、ポリマー915と同種のモノマーを用いることにより、ポリマー915中にモノマーをより均一に分散することができるので、光導波路形成用組成物901、902の特性の均質化を図ることができる。   Among these monomers, by using the same type of monomer as the polymer 915, the monomer can be more uniformly dispersed in the polymer 915. Therefore, the characteristics of the optical waveguide forming compositions 901 and 902 should be homogenized. Can do.

また、重合可能な部位としては、特に不飽和炭化水素が好ましく用いられる。不飽和炭化水素を含む化合物は、ラジカル重合やカチオン重合といった重合反応を生じ易く、本発明に用いられるモノマーとして好適である。   Further, unsaturated hydrocarbons are particularly preferably used as the polymerizable portion. A compound containing an unsaturated hydrocarbon easily causes a polymerization reaction such as radical polymerization or cationic polymerization, and is suitable as a monomer used in the present invention.

ここで、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としては、ポリマー915の原料として挙げたモノマーと同様のものを用いることができる。   Here, as the acrylic acid (methacrylic acid) -based monomer and epoxy-based monomer, the same monomers as those cited as the raw material of the polymer 915 can be used.

また、環状エーテル基の開環が起こり易いため、オキセタニル基およびエポキシ基のような環状エーテル基を有するモノマーまたはオリゴマーは、速やかに反応し得る。したがって、かかるモノマーを用いることにより、コア層13の形成時間の短縮、ひいては光導波路1の製造時間の短縮を図ることができる。   Further, since the ring opening of the cyclic ether group is likely to occur, a monomer or oligomer having a cyclic ether group such as an oxetanyl group and an epoxy group can react rapidly. Therefore, by using such a monomer, it is possible to shorten the time for forming the core layer 13 and hence the time for manufacturing the optical waveguide 1.

環状エーテル基を有するモノマーの分子量(重量平均分子量)またはオリゴマーの分子量(重量平均分子量)は、それぞれ100以上400以下であるのが好ましい。   The molecular weight (weight average molecular weight) of the monomer having a cyclic ether group or the molecular weight (weight average molecular weight) of the oligomer is preferably 100 or more and 400 or less, respectively.

また、ビニルエーテル系モノマーとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、n−ドデシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類またはシクロアルキルビニルエーテル類が挙げられ、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。   Examples of vinyl ether monomers include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, n-pentyl vinyl ether, n-hexyl vinyl ether, and n-octyl. Examples thereof include alkyl vinyl ethers such as vinyl ether, n-dodecyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, and cycloalkyl vinyl ethers, and one or more of these can be used in combination.

また、スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種を組み合わせて用いることができる。   Moreover, as a styrene-type monomer, styrene, divinylbenzene, etc. are mentioned, for example, These 1 type or 2 types can be used in combination.

さらに、光二量化モノマーとしては、前述した光二量化し得る化学構造を有するモノマーが挙げられ、具体的には、4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド、ビス−(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、2,2’−ビス−[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種を組み合わせて用いることができる。   Further, examples of the photodimerization monomer include monomers having a chemical structure that can be photodimerized as described above, and specifically, 4,4′-diphenylmethane bismaleimide, bis- (3-ethyl-5-methyl-4-methyl). Maleimidophenyl) methane, 2,2′-bis- [4- (4-maleimidophenoxy) phenyl] propane and the like can be mentioned, and one or two of these can be used in combination.

なお、これらのモノマーと前述したポリマー915との組み合わせは、特に限定されず、いかなる組み合わせであってもよい。   In addition, the combination of these monomers and the polymer 915 mentioned above is not specifically limited, Any combination may be sufficient.

さらに、モノマーとしては、上述した各種モノマー、すなわちアクリル酸(メタクリル酸)系モノマー、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ノルボルネン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー、光二量化モノマー等のモノマーが、同種・非同種のものを問わず2種以上併用されていてもよい。これらの組合せの中でも、オキセタニル基を有するモノマー、オキセタニル基を有するオリゴマー、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーのうちの2種以上を併用するのが好ましい。   Further, as the monomer, the above-mentioned various monomers, that is, monomers such as acrylic acid (methacrylic acid) monomer, epoxy monomer, oxetane monomer, norbornene monomer, vinyl ether monomer, styrene monomer, photodimerization monomer, and the like are the same. -Two or more types may be used in combination regardless of non-same type. Among these combinations, it is preferable to use two or more of a monomer having an oxetanyl group, an oligomer having an oxetanyl group, a monomer having an epoxy group, and an oligomer having an epoxy group in combination.

オキセタニル基を有するモノマー、オキセタニル基を有するオリゴマーは重合を開始する開始反応が遅いが、生長反応が速い。これに対し、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーは、重合を開始する開始反応が速いが、生長反応が遅い。そのため、オキセタニル基を有するモノマー、オキセタニル基を有するオリゴマーと、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーとを併用することで、光を照射した際に、照射領域と未照射領域との間の屈折率差を確実に生じさせることができる。   Monomers having an oxetanyl group and oligomers having an oxetanyl group have a slow initiation reaction but a fast growth reaction. On the other hand, a monomer having an epoxy group and an oligomer having an epoxy group have a fast initiation reaction for initiating polymerization, but have a slow growth reaction. Therefore, by using a monomer having an oxetanyl group, an oligomer having an oxetanyl group, a monomer having an epoxy group, and an oligomer having an epoxy group, when irradiated with light, between the irradiated region and the unirradiated region A difference in refractive index can be reliably generated.

オキセタニル基を有するモノマーとしては、例えば、アロンオキセタン(東亞合成製)を使用することができる。   As the monomer having an oxetanyl group, for example, Aron oxetane (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) can be used.

また、モノマーは、その少なくとも一部が上述したようにオリゴマー化していてもよい。   Further, at least a part of the monomer may be oligomerized as described above.

これらのモノマーの添加量は、ポリマー915の100質量部に対し、1質量部以上50質量部以下であることが好ましく、2質量部以上40質量部以下であることがより好ましい。これにより、コア部14と側面クラッド部15との間の屈折率変調をより確実に起こすことができる。   The addition amount of these monomers is preferably 1 part by mass or more and 50 parts by mass or less, and more preferably 2 parts by mass or more and 40 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer 915. Thereby, the refractive index modulation between the core part 14 and the side clad part 15 can be caused more reliably.

なお、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902との間で、含まれるモノマーは同じ組成のものでも、異なる組成のものでもよい。なお、同じ組成のものを用いることで、相互のモノマーの拡散移動が確実に生じるため、上述した屈折率分布Tをより明確化することができる。その結果、特性に優れた光導波路1が得られる。   The monomer contained between the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902 may be the same or different. In addition, since the mutual movement of a mutual monomer arises reliably by using the thing of the same composition, the refractive index distribution T mentioned above can be clarified more. As a result, the optical waveguide 1 having excellent characteristics can be obtained.

また、光導波路形成用組成物901がモノマーを含む一方、光導波路形成用組成物902がモノマーを含まないようにしてもよい。この場合、各クラッド層11、12では、層内でのモノマーの拡散移動が生じないので、各クラッド層11、12の層内の屈折率を均一にすることができる。   Further, the optical waveguide forming composition 901 may contain a monomer, while the optical waveguide forming composition 902 may contain no monomer. In this case, in each of the cladding layers 11 and 12, the monomer diffusion movement in the layer does not occur, so that the refractive index in each of the cladding layers 11 and 12 can be made uniform.

((重合開始剤))
重合開始剤は、活性放射線の照射に伴ってモノマーに作用し、モノマーの反応を促すものである。
((Polymerization initiator))
The polymerization initiator acts on the monomer with irradiation of actinic radiation and promotes the reaction of the monomer.

用いる重合開始剤としては、モノマーの重合反応または架橋反応の種類に応じて適宜選択される。例えば、アクリル酸(メタクリル酸)系モノマー、スチレン系モノマーには専らラジカル重合開始剤が、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ビニルエーテル系モノマーには専らカチオン重合開始剤が好ましく用いられる。   The polymerization initiator to be used is appropriately selected according to the type of monomer polymerization reaction or crosslinking reaction. For example, radical polymerization initiators are preferably used exclusively for acrylic acid (methacrylic acid) monomers and styrene monomers, and cationic polymerization initiators are preferably used exclusively for epoxy monomers, oxetane monomers, and vinyl ether monomers.

ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類等が挙げられる。具体的には、イルガキュア651、イルガキュア184(以上、BASFジャパン製)等が挙げられる。   Examples of the radical polymerization initiator include benzophenones and acetophenones. Specifically, Irgacure 651, Irgacure 184 (above, manufactured by BASF Japan) and the like can be mentioned.

一方、カチオン重合開始剤としては、例えば、ジアゾニウム塩のようなルイス酸発生型のもの、ヨードニウム塩、スルホニウム塩のようなブレンステッド酸発生型のもの等が挙げられる。具体的には、アデカオプトマーSP−170(ADEKA製)、サンエイドSI−100L(三新化学工業製)、Rhodorsil2074(ローディアジャパン製)等が挙げられる。   On the other hand, examples of the cationic polymerization initiator include a Lewis acid generating type such as a diazonium salt, and a Bronsted acid generating type such as an iodonium salt and a sulfonium salt. Specifically, Adekaoptomer SP-170 (manufactured by ADEKA), Sun-Aid SI-100L (manufactured by Sanshin Chemical Industry), Rhodorsil 2074 (manufactured by Rhodia Japan) and the like can be mentioned.

特に、モノマーとして環状エーテル基を有するモノマーを用いる場合には、以下のようなカチオン重合開始剤(光酸発生剤)が好ましく用いられる。   In particular, when a monomer having a cyclic ether group is used as the monomer, the following cationic polymerization initiator (photoacid generator) is preferably used.

例えば、トリフェニルスルフォニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス(4−t−ブチルフェニル)スルホニウム−トリフルオロメタンスルホネートなどのスルホニウム塩類、p−ニトロフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートなどのジアゾニウム塩類、アンモニウム塩類、ホスホニウム塩類、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、(トリキュミル)ヨードニウム−テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどのヨードニウム塩類、キノンジアジド類、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタンなどのジアゾメタン類、1−フェニル−1−(4−メチルフェニル)スルホニルオキシ−1−ベンゾイルメタン、N−ヒドロキシナフタルイミド−トリフルオロメタンサルホネートなどのスルホン酸エステル類、ジフェニルジスルホンなどのジスルホン類、トリス(2,4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3.4−メチレンジオキシフェニル)−4,6−ビス−(トリクロロメチル)−s−トリアジンなどのトリアジン類等の化合物が、光酸発生剤として用いられる。なお、これらの光酸発生剤は、単独または複数を組み合わせて用いられる。   For example, sulfonium salts such as triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, tris (4-t-butylphenyl) sulfonium-trifluoromethanesulfonate, diazonium salts such as p-nitrophenyldiazonium hexafluorophosphate, ammonium salts, phosphonium salts, diphenyliodonium Trifluoromethanesulfonate, iodonium salts such as (triccumyl) iodonium-tetrakis (pentafluorophenyl) borate, quinonediazides, diazomethanes such as bis (phenylsulfonyl) diazomethane, 1-phenyl-1- (4-methylphenyl) sulfonyloxy- Sulfones such as 1-benzoylmethane and N-hydroxynaphthalimide-trifluoromethanesulfonate Esters, disulfones such as diphenyldisulfone, tris (2,4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3.4-methylenedioxyphenyl) -4,6-bis- (trichloromethyl)- Compounds such as triazines such as s-triazine are used as photoacid generators. These photoacid generators may be used alone or in combination.

この他に、各種架橋剤を用いることができる。例えば、(メタ)アクリル系モノマーの架橋には、水性(メタ)アクリレート用架橋剤としてカルボジライトV−02−L2(日清紡ケミカル製)を使用することができる。   In addition, various crosslinking agents can be used. For example, carbodilite V-02-L2 (manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd.) can be used as a crosslinking agent for aqueous (meth) acrylates for crosslinking of (meth) acrylic monomers.

重合開始剤の含有量は、ポリマー100質量部に対し0.01質量部以上0.3質量部以下であることが好ましく、0.02質量部以上0.2質量部以下であることがより好ましい。これにより、反応性の向上という効果がある。   The content of the polymerization initiator is preferably 0.01 parts by mass or more and 0.3 parts by mass or less, more preferably 0.02 parts by mass or more and 0.2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer. . Thereby, there exists an effect of a reactive improvement.

なお、本実施形態では、上述したように、光導波路形成用組成物901中の添加剤920が重合開始剤を含んでいる一方、光導波路形成用組成物902中の添加剤920は重合開始剤を含んでいないため、コア層13においてのみ、層内でモノマーの重合反応が促進され、クラッド層11、12では、モノマーの重合反応が促進されない。したがって、クラッド層11、12では屈折率の変化が抑えられ、層内での屈折率を比較的均一にすることができる。   In the present embodiment, as described above, the additive 920 in the optical waveguide forming composition 901 includes a polymerization initiator, while the additive 920 in the optical waveguide forming composition 902 is a polymerization initiator. Therefore, the monomer polymerization reaction is accelerated only in the core layer 13, and the monomer polymerization reaction is not accelerated in the cladding layers 11 and 12. Therefore, in the cladding layers 11 and 12, the change in the refractive index is suppressed, and the refractive index within the layer can be made relatively uniform.

ただし、重合開始剤の添加については、上記の場合に限定されず、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902の双方が重合開始剤を含んでいてもよい。この場合、クラッド層11、12ではできるだけモノマーの重合反応を抑えることが好ましいので、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902とで含まれる重合開始剤の種類や添加量を異ならせるようにすればよい。具体的には、光導波路形成用組成物901に含まれる重合開始剤として後述する活性放射線930の波長に対して反応性の高いものを用い、光導波路形成用組成物902に含まれる重合開始剤として後述する活性放射線930の波長に対して反応性の低いものを用いればよい。また、同じ種類の重合開始剤を用いる場合には、光導波路形成用組成物901に比べて光導波路形成用組成物902への添加量を少なくすればよい。   However, the addition of the polymerization initiator is not limited to the above case, and both the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902 may contain a polymerization initiator. In this case, since it is preferable to suppress the polymerization reaction of the monomer as much as possible in the cladding layers 11 and 12, the types and addition amounts of the polymerization initiators included in the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902 are different. You can make it. Specifically, a polymerization initiator contained in the optical waveguide forming composition 902 is used as the polymerization initiator contained in the optical waveguide forming composition 901 which is highly reactive with the wavelength of the actinic radiation 930 described later. As described above, those having low reactivity with respect to the wavelength of actinic radiation 930 described later may be used. Further, when the same type of polymerization initiator is used, the amount added to the optical waveguide forming composition 902 may be less than that of the optical waveguide forming composition 901.

さらに、光導波路形成用組成物901に含まれる重合開始剤として光酸発生剤を用い、光導波路形成用組成物902に含まれる重合開始剤として熱酸発生剤を用いるようにしてもよい。これにより、活性放射線930の照射に伴って主にコア層13の層内でのみモノマーの重合反応が促進され、屈折率分布Wが形成される一方、クラッド層11、12ではモノマーの重合反応が促進されない。屈折率分布Wが形成された後、層910に熱を加えることにより、今度はクラッド層11、12においてモノマーの重合反応が促進される。その結果、層910では、厚さ方向の屈折率分布Tが固定される。   Furthermore, a photoacid generator may be used as the polymerization initiator contained in the optical waveguide forming composition 901, and a thermal acid generator may be used as the polymerization initiator contained in the optical waveguide forming composition 902. Thereby, with the irradiation of the active radiation 930, the polymerization reaction of the monomer is promoted mainly only in the core layer 13 and the refractive index distribution W is formed. On the other hand, the polymerization reaction of the monomer is performed in the cladding layers 11 and 12. Not promoted. After the refractive index profile W is formed, heat is applied to the layer 910 to accelerate the monomer polymerization reaction in the cladding layers 11 and 12 in this case. As a result, in the layer 910, the refractive index distribution T in the thickness direction is fixed.

熱酸発生剤としては、例えば、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルフォン酸、トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルフォン酸のようなスルホニウム塩型化合物、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルフォン酸、ジフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルフォン酸のようなヨードニウム塩型化合物、ペンタフェニルホスニウムトリフルオロメタンスルフォン酸、ペンタフェニルホスニウムノナフルオロブタンスルフォン酸のようなホスニウム塩型化合物等が挙げられる。   Examples of the thermal acid generator include sulfonium salt type compounds such as triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonic acid and triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonic acid, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonic acid, and diphenyliodonium nonafluorobutanesulfonic acid. Examples thereof include iodonium salt type compounds, phosnium salt type compounds such as pentaphenylphosnium trifluoromethanesulfonic acid, pentaphenylphosnium nonafluorobutanesulfonic acid, and the like.

また、添加剤920は、モノマーや重合開始剤に加え、増感剤等を含んでいてもよい。
このうち、増感剤は、光に対する重合開始剤の感度を増大して、重合開始剤の活性化(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、重合開始剤の活性化に適する波長に光の波長を変化させる機能を有するものである。
Further, the additive 920 may contain a sensitizer and the like in addition to the monomer and the polymerization initiator.
Among these, the sensitizer increases the sensitivity of the polymerization initiator to light and is suitable for the function of reducing the time and energy required for the activation (reaction or decomposition) of the polymerization initiator and for the activation of the polymerization initiator. It has a function of changing the wavelength of light to a wavelength.

このような増感剤としては、重合開始剤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)等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。   Such a sensitizer is appropriately selected according to the sensitivity of the polymerization initiator and the peak wavelength of absorption of the sensitizer, and is not particularly limited. For example, 9,10-dibutoxyanthracene (CAS No. 76275) is selected. 14-4) anthracenes, xanthones, anthraquinones, phenanthrenes, chrysene, benzpyrenes, fluoranthenes, rubrenes, pyrenes, indanthrines, thioxanthen-9-ones (Thioxanthen-9-ones) and the like, and these can be used alone or as a mixture.

増感剤の具体例としては、例えば、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。   Specific examples of the sensitizer include, for example, 2-isopropyl-9H-thioxanthen-9-one, 4-isopropyl-9H-thioxanthen-9-one, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, phenothiazine. Or a mixture thereof.

増感剤の含有量は、光導波路形成用組成物901、902中で、0.01質量%以上であるのが好ましく、0.5質量%以上であるのがより好ましく、1質量%以上であるのがさらに好ましい。なお、上限値は、5質量%以下であるのが好ましい。   The content of the sensitizer is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more in the optical waveguide forming compositions 901 and 902, and more preferably 1% by mass or more. More preferably. In addition, it is preferable that an upper limit is 5 mass% or less.

なお、添加剤920はこの他に、触媒前駆体、助触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、フィラー、無機粒子、老化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等を含んでいてもよい。   In addition, the additive 920 includes a catalyst precursor, a co-catalyst, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a silane coupling agent, a coating surface improver, a thermal polymerization inhibitor, a leveling agent, and a surfactant. , Colorants, storage stabilizers, plasticizers, lubricants, fillers, inorganic particles, anti-aging agents, wettability improvers, antistatic agents, and the like.

以上のようなポリマー915と添加剤920とを含有する層910は、ポリマー915中に一様に分散する添加剤920の作用により、所定の屈折率を有している。   The layer 910 containing the polymer 915 and the additive 920 as described above has a predetermined refractive index due to the action of the additive 920 that is uniformly dispersed in the polymer 915.

[2]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9参照)。   [2] Next, a mask (masking) 935 in which an opening (window) 9351 is formed is prepared, and the layer 910 is irradiated with active radiation 930 through the mask 935 (see FIG. 9).

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る場合を一例に説明する。また、これに対応して、層910を形成するために用いた光導波路形成用組成物901、902において、ポリマー915の組成が、(光導波路形成用組成物901の屈折率)>(光導波路形成用組成物902の屈折率)の関係を満足するよう設定されている。これにより、層910では、厚さ方向の中央部が最も屈折率が高く、そこから層910の表面および裏面との間にそれぞれ極小値が存在し、かつ、屈折率が連続的に変化する屈折率分布が形成されている。   Below, the case where what has a refractive index lower than the polymer 915 is used as a monomer is demonstrated to an example. Correspondingly, in the optical waveguide forming compositions 901 and 902 used to form the layer 910, the composition of the polymer 915 is (refractive index of the optical waveguide forming composition 901)> (optical waveguide The refractive index of the forming composition 902 is set so as to satisfy the relationship. As a result, in the layer 910, the refractive index has the highest refractive index at the center in the thickness direction, there are local minimum values between the front and back surfaces of the layer 910, and the refractive index continuously changes. A rate distribution is formed.

また、ここで示す例では、活性放射線930の照射領域925が主に側面クラッド部15となる。   In the example shown here, the irradiation region 925 of the active radiation 930 is mainly the side cladding portion 15.

したがって、ここで示す例では、マスク935には、主に、形成すべき側面クラッド部15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有するものである。なお、コア部14や側面クラッド部15のパターンは、活性放射線930の照射に応じて形成される屈折率分布Wに基づいて決まるため、開口9351のパターンと側面クラッド部15のパターンとは完全に一致するものではなく、前記両パターンには多少のずれが生じる場合もある。   Therefore, in the example shown here, an opening (window) 9351 equivalent to the pattern of the side cladding portion 15 to be formed is mainly formed in the mask 935. The opening 9351 has a transmission part through which the active radiation 930 to be irradiated passes. In addition, since the pattern of the core part 14 and the side clad part 15 is determined based on the refractive index distribution W formed according to irradiation of the active radiation 930, the pattern of the opening 9351 and the pattern of the side clad part 15 are completely There is a case in which there is a slight deviation between the two patterns.

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。   The mask 935 may be formed in advance (separately formed) (for example, plate-shaped) or may be formed on the layer 910 by, for example, a vapor deposition method or a coating method.

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。   Preferred examples of the mask 935 include a photomask made of quartz glass or a PET base material, a stencil mask, a metal thin film formed by a vapor deposition method (evaporation, sputtering, etc.), etc. Among these, it is particularly preferable to use a photomask or a stencil mask. This is because a fine pattern can be formed with high accuracy, and handling is easy, which is advantageous in improving productivity.

また、図9においては、マスク935の開口(窓)9351は、活性放射線930の照射領域925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。   Further, in FIG. 9, the opening (window) 9351 of the mask 935 is shown by partially removing the mask along the pattern of the irradiation region 925 of the active radiation 930. However, the quartz glass, the PET base material, etc. In the case of using the photomask manufactured in (1), it is also possible to use a photomask provided with a shielding portion of active radiation 930 made of a shielding material made of metal such as chromium. In this mask, the part other than the shielding part is the window (transmission part).

用いる活性放射線930は、重合開始剤に対して光化学的な反応(変化)を生じさせ得るもの、および、ポリマー915に含まれる離脱性基を離脱させ得るものであればよく、例えば、可視光、紫外光、赤外光、レーザー光の他、電子線やX線等を用いることもできる。   The actinic radiation 930 to be used is not particularly limited as long as it can cause a photochemical reaction (change) with respect to the polymerization initiator and can release the leaving group contained in the polymer 915. For example, visible light, In addition to ultraviolet light, infrared light, and laser light, electron beams, X-rays, and the like can also be used.

これらの中でも、活性放射線930は、重合開始剤や離脱性基の種類、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、重合開始剤を比較的容易に活性化させるとともに、離脱性基を比較的容易に離脱させることができる。   Among these, the actinic radiation 930 is appropriately selected depending on the type of the sensitizer when it contains a polymerization initiator, a leaving group type, and a sensitizer, and is not particularly limited, but has a wavelength of 200 to 450 nm. It is preferable to have a peak wavelength in the range. As a result, the polymerization initiator can be activated relatively easily and the leaving group can be removed relatively easily.

また、活性放射線930の照射量は、0.1〜9J/cm程度であるのが好ましく、0.2〜6J/cm程度であるのがより好ましく、0.2〜3J/cm程度であるのがさらに好ましい。 The irradiation dose of the actinic radiation 930 is preferably in the range of about 0.1~9J / cm 2, more preferably about 0.2~6J / cm 2, 0.2~3J / cm 2 of about More preferably.

マスク935を介して層910に活性放射線930を照射すると、照射領域925のうち、コア層13における照射領域9253において重合開始剤が活性化される。これにより、照射領域9253においてモノマーが重合する。モノマーが重合すると、照射領域9253におけるモノマーの量が減少するため、それに応じて未照射領域940のうち、コア層13における未照射領域9403中のモノマーが照射領域9253に拡散移動する。前述したように、ポリマー915とモノマーは、互いに屈折率差が生じるように適宜選択されるため、モノマーの拡散移動に伴ってコア層13の照射領域9253と未照射領域9403との間に屈折率差が生じる。一方、クラッド層11、12における照射領域9251、9252では、重合開始剤が含まれていないので、モノマーの重合反応が抑えられる。   When the layer 910 is irradiated with the active radiation 930 through the mask 935, the polymerization initiator is activated in the irradiation region 9253 in the core layer 13 in the irradiation region 925. Thereby, the monomer is polymerized in the irradiation region 9253. When the monomer is polymerized, the amount of monomer in the irradiated region 9253 decreases, and accordingly, in the unirradiated region 940, the monomer in the unirradiated region 9403 in the core layer 13 diffuses and moves to the irradiated region 9253. As described above, since the polymer 915 and the monomer are appropriately selected so that a difference in refractive index occurs between them, the refractive index between the irradiated region 9253 and the non-irradiated region 9403 of the core layer 13 is increased with the diffusion and movement of the monomer. There is a difference. On the other hand, since the irradiation regions 9251 and 9252 in the cladding layers 11 and 12 do not contain a polymerization initiator, the polymerization reaction of the monomer is suppressed.

図11は、コア層13の照射領域9253と未照射領域9403との間で屈折率差が生じる様子を説明するための図であり、層910の横断面の幅方向の位置を横軸にとり、横断面の屈折率を縦軸にとったときの屈折率分布を示す図である。   FIG. 11 is a diagram for explaining a state in which a difference in refractive index occurs between the irradiated region 9253 and the non-irradiated region 9403 of the core layer 13. The horizontal axis indicates the position in the width direction of the cross section of the layer 910. It is a figure which shows refractive index distribution when taking the refractive index of a cross section on the vertical axis | shaft.

本実施形態では、モノマーとしてポリマー915より屈折率が小さいものを用いているため、モノマーの拡散移動に伴い、未照射領域9403の屈折率が高くなるとともに、照射領域9253の屈折率は低くなる(図11(a)参照)。   In this embodiment, since a monomer having a refractive index smaller than that of the polymer 915 is used as the monomer, the refractive index of the unirradiated region 9403 increases and the refractive index of the irradiated region 9253 decreases as the monomer diffuses and moves ( (See FIG. 11 (a)).

モノマーの拡散移動は、照射領域9253においてモノマーが消費され、それに応じて形成されたモノマーの濃度勾配がきっかけとなって起こると考えられる。このため、未照射領域9403全体のモノマーが一斉に照射領域9253に向かうのではなく、照射領域9253に近い部分から徐々に移動が始まり、これを補うように未照射領域9403の中央部から外側へのモノマーの移動も生起される。その結果、図11(a)に示すように、照射領域9253と未照射領域9403との境界を挟んで、未照射領域9403側に高屈折率部H、照射領域9253側に低屈折率部Lが形成される。これら高屈折率部Hおよび低屈折率部Lは、それぞれ上述したようなモノマーの拡散移動に伴って形成されるため、必然的に滑らかな曲線で構成されることとなる。   It is considered that the monomer diffusion movement is caused by the consumption of the monomer in the irradiation region 9253 and the concentration gradient of the monomer formed accordingly. For this reason, the monomers in the entire unirradiated region 9403 do not move toward the irradiated region 9253 all at once, but gradually move from a portion close to the irradiated region 9253, and outward from the center of the unirradiated region 9403 to compensate for this. Monomer migration also occurs. As a result, as shown in FIG. 11A, the high refractive index portion H on the non-irradiation region 9403 side and the low refractive index portion L on the irradiation region 9253 side across the boundary between the irradiation region 9253 and the non-irradiation region 9403. Is formed. Since the high refractive index portion H and the low refractive index portion L are formed in accordance with the diffusion movement of the monomer as described above, they are necessarily constituted by smooth curves.

なお、上述したようなモノマーが重合してなるポリマーの屈折率は、重合前のモノマーの屈折率とほぼ同じ(屈折率差が0〜0.001程度)であるため、照射領域9253では、モノマーの重合が進むにつれ、モノマーの量およびモノマー由来の物質の量に応じて屈折率の低下が進むこととなる。したがって、ポリマーに対するモノマーの量あるいは重合開始剤の量等を適宜調整することにより、屈折率分布Wの形状を制御することができる。   The refractive index of the polymer obtained by polymerizing the monomers as described above is almost the same as the refractive index of the monomer before polymerization (difference in refractive index is about 0 to 0.001). As the polymerization proceeds, the refractive index decreases according to the amount of the monomer and the amount of the substance derived from the monomer. Therefore, the shape of the refractive index distribution W can be controlled by appropriately adjusting the amount of monomer or polymerization initiator relative to the polymer.

一方、未照射領域9403では、重合開始剤が活性化されないため、モノマーの重合は促進されない。   On the other hand, in the unirradiated region 9403, since the polymerization initiator is not activated, the polymerization of the monomer is not promoted.

また、照射領域9253ではモノマーの重合が進むにつれてモノマーの拡散移動の容易性が徐々に低下する。これにより、照射領域9253では、未照射領域9403に近いほど自ずとモノマーの濃度が高くなり、屈折率の低下量が大きくなる。その結果、照射領域9253に形成される低屈折率部Lの分布形状は、左右非対称になり易く、未照射領域9403側の勾配はより急峻なものとなる。これにより、屈折率分布Wが形成される。   In addition, in the irradiation region 9253, the ease of monomer diffusion transfer gradually decreases as the polymerization of the monomer proceeds. As a result, in the irradiated region 9253, the closer to the unirradiated region 9403, the higher the concentration of the monomer and the greater the amount of decrease in the refractive index. As a result, the distribution shape of the low refractive index portion L formed in the irradiated region 9253 tends to be asymmetrical, and the gradient on the non-irradiated region 9403 side becomes steeper. Thereby, the refractive index distribution W is formed.

また、ポリマー915は前述したように離脱性基を有しているのが好ましい。この離脱性基は活性放射線930の照射に伴って離脱し、ポリマー915の屈折率を低下させる。したがって、照射領域9253に活性放射線930が照射されると、前述したモノマーの拡散移動が開始されるとともに、ポリマー915から離脱性基が離脱し、照射領域9253の屈折率は照射前から低下することとなる(図11(b)参照)。   The polymer 915 preferably has a leaving group as described above. This leaving group is released upon irradiation with actinic radiation 930 and decreases the refractive index of the polymer 915. Therefore, when the irradiation region 9253 is irradiated with the actinic radiation 930, the above-described diffusion and movement of the monomer is started, the leaving group is released from the polymer 915, and the refractive index of the irradiation region 9253 decreases from before the irradiation. (See FIG. 11B).

この屈折率の低下は、照射領域9253全体で一律に生じるため、前述した高屈折率部Hと低屈折率部Lの屈折率差は、より拡大される。その結果、図11(b)に示す屈折率分布Wが得られる。なお、図11(a)における屈折率の変化と、図11(b)における屈折率の変化は、ほぼ同時に起こる。このような屈折率変化によってこの屈折率差はさらに拡大することとなる。   Since this decrease in refractive index occurs uniformly in the entire irradiation region 9253, the above-described difference in refractive index between the high refractive index portion H and the low refractive index portion L is further enlarged. As a result, a refractive index distribution W shown in FIG. 11B is obtained. Note that the change in refractive index in FIG. 11A and the change in refractive index in FIG. 11B occur almost simultaneously. Such a refractive index change further expands this refractive index difference.

なお、活性放射線930の照射量を調整することにより、形成される屈折率差および屈折率分布の形状を制御することができ、例えば、照射量を多くすることで、屈折率差を拡大することができる。また、活性放射線930の照射前に層910を乾燥させてもよいが、その際の乾燥の程度を調整することにより、屈折率分布の形状を制御することもできる。例えば、乾燥の程度を大きくすることで、モノマーの拡散移動量を抑えることができる。   In addition, the refractive index difference and the shape of the refractive index distribution to be formed can be controlled by adjusting the irradiation amount of the active radiation 930. For example, the refractive index difference can be enlarged by increasing the irradiation amount. Can do. Further, the layer 910 may be dried before the irradiation with the active radiation 930, but the shape of the refractive index distribution can be controlled by adjusting the degree of drying at that time. For example, by increasing the degree of drying, the diffusion transfer amount of the monomer can be suppressed.

また、照射領域9253では、コア層13中の未照射領域9403からのモノマーの拡散移動のみならず、照射領域925のうち、クラッド層11における照射領域9251およびクラッド層12における照射領域9252からのモノマーの拡散移動も生じる。これにより、照射領域9253では、さらに屈折率の低下が生じることとなる。一方、照射領域9251および照射領域9252では、モノマーの拡散移動に伴って屈折率の上昇が生じるが、この領域ではそもそも屈折率が低くなるようポリマー915の組成等が設定されているので、屈折率の上昇が生じても光導波路1の機能を損なうことはない。   In the irradiation region 9253, not only the diffusion movement of the monomer from the unirradiated region 9403 in the core layer 13 but also the monomer from the irradiation region 9251 in the cladding layer 11 and the irradiation region 9252 in the cladding layer 12 in the irradiation region 925. Also occurs. As a result, the refractive index further decreases in the irradiation region 9253. On the other hand, in the irradiation region 9251 and the irradiation region 9252, the refractive index increases with the diffusion and movement of the monomer. In this region, the composition of the polymer 915 is set so that the refractive index is originally lowered. Even if this rises, the function of the optical waveguide 1 is not impaired.

また、クラッド層11における照射領域9251およびクラッド層12における照射領域9252では、コア層13における照射領域9253と同様、離脱性基の離脱が生じ、ポリマー915の屈折率が低下する。その結果、照射領域9251および照射領域9252においても、さらなる屈折率の低下が生じる。   Further, in the irradiation region 9251 in the cladding layer 11 and the irradiation region 9252 in the cladding layer 12, the leaving group is detached as in the irradiation region 9253 in the core layer 13, and the refractive index of the polymer 915 is lowered. As a result, the refractive index further decreases in the irradiation region 9251 and the irradiation region 9252.

以上のような原理で、屈折率分布Wを有する光導波路1が得られる(図10参照)。このような光導波路1は、ポリマー915中にモノマーが分散してなる光導波路形成用組成物で構成された層910に対して部分的に活性放射線930を照射し、モノマーを拡散移動、偏在させることにより、層910内に屈折率の偏りを生じさせてなる屈折率分布Wを有するものである。また、このような光導波路1は、単に活性放射線930を部分的に照射するのみで形成可能であり、しかも伝送効率の高いものとなるので、コア部14や側面クラッド部15の幅やピッチが狭くても、高品質な光通信が可能なものとなる。したがって、光導波路1は、高密度化が容易なものとなる。   Based on the above principle, the optical waveguide 1 having the refractive index distribution W is obtained (see FIG. 10). Such an optical waveguide 1 partially irradiates actinic radiation 930 to a layer 910 composed of a composition for forming an optical waveguide in which a monomer is dispersed in a polymer 915, thereby diffusing and moving the monomer. Thus, the layer 910 has a refractive index distribution W that causes a refractive index bias. Further, such an optical waveguide 1 can be formed by simply irradiating a part of the active radiation 930 and has a high transmission efficiency. Therefore, the width and pitch of the core part 14 and the side cladding part 15 can be reduced. Even if it is narrow, high-quality optical communication is possible. Therefore, the optical waveguide 1 can be easily densified.

なお、屈折率分布Wにおいては、低屈折率部Lが転化した極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4が存在しており(図3(b)参照)、これらの極小値の位置がコア部14と側面クラッド部15との界面に相当する。   In the refractive index distribution W, there are minimum values Ws1, Ws2, Ws3, and Ws4 converted from the low refractive index portion L (see FIG. 3B), and the positions of these minimum values are the core portion 14. This corresponds to the interface between the side cladding portion 15 and the side cladding portion 15.

また、モノマーとしてポリマー915より高い屈折率を有するものを用いる場合には、上記と反対に、モノマーの拡散移動に伴って移動先の屈折率が高くなるため、それに応じて、照射領域925および未照射領域940を設定するようにすればよい。   In addition, when a monomer having a higher refractive index than that of the polymer 915 is used as the monomer, the refractive index of the movement destination increases with the diffusion movement of the monomer. The irradiation area 940 may be set.

また、ポリマー915のショアD硬度は、50〜95程度であるのが好ましく、55〜90程度であるのがより好ましく、60〜85程度であるのがさらに好ましい。このような硬度のポリマー915は、光導波路1に必要かつ十分な可撓性と抗折性とを付与しつつ、モノマーを確実に拡散移動させ、十分な屈折率差の形成に寄与する。したがって、得られた光導波路1は、折り曲げ使用に適した十分な柔軟性と機械的強度とを備えるとともに、折り曲げた状態でも優れた光学特性を有するものとなる。   The Shore D hardness of the polymer 915 is preferably about 50 to 95, more preferably about 55 to 90, and further preferably about 60 to 85. The polymer 915 having such hardness contributes to the formation of a sufficient refractive index difference by reliably diffusing and moving the monomer while providing the optical waveguide 1 with necessary and sufficient flexibility and bending resistance. Therefore, the obtained optical waveguide 1 has sufficient flexibility and mechanical strength suitable for bending use, and has excellent optical characteristics even in a bent state.

同様に、ポリマー915のロックウェル硬度は、Mスケールで50〜125程度であるのが好ましく、60〜115程度であるのがより好ましく、70〜110程度であるのがさらに好ましい。   Similarly, the Rockwell hardness of the polymer 915 is preferably about 50 to 125 on the M scale, more preferably about 60 to 115, and still more preferably about 70 to 110.

また、ポリマー915の軟化点は、90℃以上であるのが好ましく、100〜130℃であるのがより好ましい。これにより、得られた光導波路1は、屈折率分布Wを確実に形成し、かつ形成された屈折率分布Wを長期にわたって確実に維持し得るとともに、折り曲げた状態で使用しても断線を防止し得る十分な機械的強度を備えたものとなる。したがって、光導波路1は、光学特性に優れた信頼性の高いものとなる。なお、ポリマー915の軟化点は、ポリマー915のガラス転移温度または融点であり、双方あるときは低い方を指す。   In addition, the softening point of the polymer 915 is preferably 90 ° C. or higher, and more preferably 100 to 130 ° C. Thereby, the obtained optical waveguide 1 can reliably form the refractive index distribution W and can maintain the formed refractive index distribution W for a long period of time, and prevents disconnection even when used in a bent state. It has sufficient mechanical strength. Therefore, the optical waveguide 1 has excellent optical characteristics and high reliability. The softening point of the polymer 915 is the glass transition temperature or melting point of the polymer 915, and when both are present, it indicates the lower one.

なお、活性放射線930の照射は、必要に応じて、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気のような不活性ガス雰囲気下で行うようにしてもよい。これにより、ポリマー915やモノマーの酸化、変性を抑制することができ、より光学特性の高い光導波路1を得ることができる。   Note that the irradiation with the active radiation 930 may be performed in an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere as necessary. Thereby, the oxidation and modification of the polymer 915 and the monomer can be suppressed, and the optical waveguide 1 having higher optical characteristics can be obtained.

一方、活性放射線930を照射する前の層910には、図12(a)に示すように、その厚さ方向において屈折率分布T’が形成されている。この屈折率分布T’は、前述したように、互いに屈折率の異なる光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902とを用い、多色成形法によって層910を得たことにより形成されたものである。   On the other hand, as shown in FIG. 12A, a refractive index distribution T ′ is formed in the thickness direction of the layer 910 before being irradiated with the active radiation 930. As described above, the refractive index distribution T ′ is formed by using the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902 having different refractive indexes and obtaining the layer 910 by the multicolor molding method. It has been done.

ここで、マスク935を介して層910に活性放射線930を照射すると、光導波路形成用組成物901と光導波路形成用組成物902とでモノマーの含有率に差がある場合、未照射領域9403中のモノマーが照射領域9253に拡散移動するため、コア部14の厚さ方向における屈折率分布T’においても、コア部14に対応する領域の屈折率が高くなる。一方、コア部14の上下に位置するクラッド層11、12では、屈折率が変化しないため、結果的に、コア部14とその上下のクラッド層11、12との間で屈折率差が拡大することとなる。   Here, when the layer 910 is irradiated with the active radiation 930 through the mask 935, if there is a difference in monomer content between the optical waveguide forming composition 901 and the optical waveguide forming composition 902, the unirradiated region 9403 Since the above monomer diffuses and moves to the irradiation region 9253, the refractive index of the region corresponding to the core portion 14 also increases in the refractive index distribution T ′ in the thickness direction of the core portion 14. On the other hand, since the refractive index does not change in the clad layers 11 and 12 positioned above and below the core portion 14, the refractive index difference between the core portion 14 and the upper and lower clad layers 11 and 12 increases as a result. It will be.

以上のような原理で、極大値と極小値との間で屈折率差の大きい屈折率分布Tを有する光導波路1が得られる(図12(b)参照)。なお、屈折率分布T’において、すでに十分な効果が認められるような屈折率分布の形状が実現されている場合には、上述した屈折率分布T’から屈折率分布Tへの変化は省略されてもよい。   Based on the principle as described above, the optical waveguide 1 having the refractive index distribution T having a large refractive index difference between the maximum value and the minimum value is obtained (see FIG. 12B). If the refractive index distribution T ′ has already realized a refractive index distribution shape that is sufficiently effective, the above-described change from the refractive index distribution T ′ to the refractive index distribution T is omitted. May be.

なお、屈折率分布Wは、コア層13中のモノマー由来の構造体濃度に一定の相関関係を有している。したがって、このモノマー由来の構造体の濃度を測定することにより、光導波路1が有する屈折率分布Wを間接的に特定することが可能である。   The refractive index distribution W has a certain correlation with the monomer-derived structure concentration in the core layer 13. Therefore, it is possible to indirectly specify the refractive index distribution W of the optical waveguide 1 by measuring the concentration of the monomer-derived structure.

同様に、屈折率分布Tは、光導波路1中のモノマー由来の構造体濃度に一定の相関関係を有している。したがって、このモノマー由来の構造体の濃度を測定することにより、光導波路1が有する屈折率分布Tを間接的に特定することが可能である。   Similarly, the refractive index distribution T has a certain correlation with the monomer-derived structure concentration in the optical waveguide 1. Therefore, it is possible to indirectly specify the refractive index distribution T of the optical waveguide 1 by measuring the concentration of the monomer-derived structure.

なお、モノマー由来の構造体とは、モノマー、モノマーが反応してなるオリゴマー、およびモノマーが反応してなるポリマー等、モノマーの未反応物か反応に伴って形成される構造体のことである。   The monomer-derived structure refers to a structure formed by reaction of an unreacted monomer or a monomer such as a monomer, an oligomer obtained by reacting the monomer, and a polymer obtained by reacting the monomer.

構造体の濃度の測定は、例えば、FT−IR、TOF−SIMSの線分析、面分析等を用いて行うことができる。   The concentration of the structure can be measured using, for example, FT-IR, TOF-SIMS line analysis, surface analysis, or the like.

さらには、光導波路1の出射光の強度分布が、屈折率分布Wあるいは屈折率分布Tと一定の相関関係を有していることを利用しても、屈折率分布Wおよび屈折率分布Tを間接的に特定することができる。   Further, the refractive index distribution W and the refractive index distribution T can be obtained by utilizing the fact that the intensity distribution of the emitted light from the optical waveguide 1 has a certain correlation with the refractive index distribution W or the refractive index distribution T. It can be specified indirectly.

また、例えば、(1)干渉顕微鏡(dual−beam interference microscope)を用いて屈折率依存の干渉縞を観測し、その干渉縞から屈折率分布を算出するという方法、(2)屈折ニアフィールド法(Refracted Near Field method;RNF)により直接測定することが可能である。このうち、屈折ニアフィールド法は、例えば特開平5−332880号公報に記載の測定条件を採用することができる。一方、干渉顕微鏡は、屈折率分布の測定を簡便に行い得る点で好ましく用いられる。   In addition, for example, (1) a method of observing a refractive index dependent interference fringe using a dual-beam interference microscope and calculating a refractive index distribution from the interference fringe, (2) a refractive near field method ( It is possible to measure directly by means of a refractionated near field method (RNF). Among these, the refractive near field method can employ the measurement conditions described in, for example, JP-A-5-332880. On the other hand, the interference microscope is preferably used in that the refractive index distribution can be easily measured.

以下、干渉顕微鏡を使用した屈折率分布の測定手順の一例について説明する。まず、断面方向(幅方向)に光導波路をスライスして、光導波路断片を得る。例えば、光導波路の長さが200〜300μmとなるようにスライスする。次いで、2つのスライドガラスで囲まれた空間に、屈折率1.536のオイルで充填したチャンバーを作製する。そして、チャンバー内の空間に、光導波路断片を挟み込んで測定サンプル部と、光導波路断片を入れていないブランクサンプル部とを作製する。次いで、干渉顕微鏡を使用し、2つに分けた光をそれぞれ測定サンプル部とブランクサンプル部に照射した後、透過光を統合することによって干渉縞写真を得る。干渉縞は光導波路断片の屈折率分布(位相分布)に伴って発生するものであるので、得られた干渉縞写真を画像解析することにより、光導波路の幅方向の屈折率分布Wを得ることができる。なお、屈折率分布Wを取得する際には、複数の干渉縞写真を画像解析することで屈折率分布Wの精度を高めることができる。複数の干渉縞写真を得るときには、干渉顕微鏡内のプリズムを移動させることにより、光路長を変化させ、干渉縞の間隔や干渉縞のできる箇所を互いに異ならせた写真を得るようにすればよい。また、干渉縞写真を画像解析する際には、例えば2.5μmの間隔で解析点を設定すればよい。   Hereinafter, an example of a procedure for measuring the refractive index distribution using an interference microscope will be described. First, the optical waveguide is sliced in the cross-sectional direction (width direction) to obtain an optical waveguide fragment. For example, the optical waveguide is sliced so that the length is 200 to 300 μm. Next, a chamber filled with oil having a refractive index of 1.536 is produced in a space surrounded by two glass slides. And a measurement sample part and a blank sample part which does not put an optical waveguide fragment are produced by inserting an optical waveguide fragment in a space in the chamber. Next, using an interference microscope, the measurement sample portion and the blank sample portion are respectively irradiated with the light divided into two, and then the transmitted light is integrated to obtain an interference fringe photograph. Since the interference fringes are generated with the refractive index distribution (phase distribution) of the optical waveguide fragment, the refractive index distribution W in the width direction of the optical waveguide is obtained by image analysis of the obtained interference fringe photograph. Can do. In addition, when acquiring the refractive index distribution W, the accuracy of the refractive index distribution W can be improved by image analysis of a plurality of interference fringe photographs. When obtaining a plurality of interference fringe photographs, it is only necessary to change the optical path length by moving the prism in the interference microscope to obtain photographs having different interference fringe spacings and interference fringe spots. Further, when image analysis is performed on the interference fringe photograph, for example, analysis points may be set at intervals of 2.5 μm.

また、活性放射線930として、レーザー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。   In addition, when light having high directivity such as laser light is used as the active radiation 930, the use of the mask 935 may be omitted.

次に、必要に応じて、層910に加熱処理を施す。この加熱処理において、光を照射したコア層13の照射領域9253中のモノマーがさらに重合する。   Next, heat treatment is performed on the layer 910 as necessary. In this heat treatment, the monomer in the irradiated region 9253 of the core layer 13 irradiated with light is further polymerized.

この加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、30〜180℃程度であるのが好ましく、40〜160℃程度であるのがより好ましい。   The heating temperature in this heat treatment is not particularly limited, but is preferably about 30 to 180 ° C, and more preferably about 40 to 160 ° C.

また、加熱時間は、照射領域925のモノマーの重合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。   Further, the heating time is preferably set so that the polymerization reaction of the monomer in the irradiation region 925 is almost completed. Specifically, the heating time is preferably about 0.1 to 2 hours, preferably 0.1 to 1 hour. More preferred is the degree.

なお、この加熱処理は必要に応じて行えばよく、省略してもよい。
以上により、光導波路1が得られる。
Note that this heat treatment may be performed as necessary and may be omitted.
Thus, the optical waveguide 1 is obtained.

その後、必要に応じて、支持基板951から光導波路1を剥離するとともに、光導波路1の下面に支持フィルム2を積層し、上面にカバーフィルム3を積層する。   Thereafter, if necessary, the optical waveguide 1 is peeled from the support substrate 951, the support film 2 is laminated on the lower surface of the optical waveguide 1, and the cover film 3 is laminated on the upper surface.

また、コア層13を複数層含むように層910を形成した場合、これに活性放射線930を照射すると、1回の照射で複数のコア層13に対して一括にコア部14および側面クラッド部15を形成することができる。このため、複数のコア層13を有する光導波路1を少ない工程で製造することができる。またこの場合、複数のコア層13の間においてコア部14の位置ずれはほとんど起こり得ない。したがって、寸法精度が極めて高い光導波路1が得られる。このような光導波路1は、受発光素子等との光結合に際して、光結合効率が特に高いものとなる。   Further, when the layer 910 is formed so as to include a plurality of core layers 13, when the active radiation 930 is irradiated on the layer 910, the core portions 14 and the side cladding portions 15 are collectively applied to the plurality of core layers 13 by one irradiation. Can be formed. For this reason, the optical waveguide 1 having a plurality of core layers 13 can be manufactured with a small number of steps. In this case, the core portion 14 can hardly be displaced between the plurality of core layers 13. Therefore, the optical waveguide 1 with extremely high dimensional accuracy can be obtained. Such an optical waveguide 1 has a particularly high optical coupling efficiency when optically coupling with a light emitting / receiving element or the like.

なお、識別記号4を構成する模様41についても、コア部14を形成するのと同様の方法により形成することができる。すなわち、活性放射線を照射する際に、形成すべき模様41に対応した未照射領域を設定すればよい。これにより、コア部14と同じ材料で構成された模様41が形成される。   The pattern 41 constituting the identification symbol 4 can also be formed by the same method as that for forming the core portion 14. That is, an unirradiated region corresponding to the pattern 41 to be formed may be set when irradiating with actinic radiation. Thereby, the pattern 41 comprised with the same material as the core part 14 is formed.

また、使用するフォトマスクのパターンを適宜選択することのみで、コア部14と識別記号4とを同時に形成することができるので、簡単な工程で個体識別機能を備えた光導波路1を製造することができる。   Moreover, since the core part 14 and the identification symbol 4 can be formed simultaneously only by appropriately selecting a photomask pattern to be used, the optical waveguide 1 having an individual identification function can be manufactured by a simple process. Can do.

<電子機器>
上述したような本発明の光導波路は、個体識別機能を有し、電子機器への実装において作業ミス等の発生を避けられるものである。このため、信頼性の高い電子機器が得られる。また、前述したような屈折率分布Wをもつ光導波路を備えることにより、2点間で高品質の光通信を行い得る電子機器(本発明の電子機器)が得られる。
<Electronic equipment>
The optical waveguide of the present invention as described above has an individual identification function, and can avoid work errors and the like when mounted on an electronic device. For this reason, a highly reliable electronic device is obtained. Further, by providing the optical waveguide having the refractive index distribution W as described above, an electronic device (electronic device of the present invention) capable of performing high-quality optical communication between two points can be obtained.

本発明の光導波路を備える電子機器としては、例えば、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、WDM装置、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類が挙げられる。これらの電子機器では、いずれも、例えばLSI等の演算装置とRAM等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が本発明の光導波路を備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消され、その性能の飛躍的な向上が期待できる。   Examples of the electronic device including the optical waveguide of the present invention include electronic devices such as a mobile phone, a game machine, a router device, a WDM device, a personal computer, a television, and a home server. In any of these electronic devices, it is necessary to transmit a large amount of data at high speed between an arithmetic device such as an LSI and a storage device such as a RAM. Therefore, by providing such an electronic device with the optical waveguide of the present invention, problems such as noise and signal degradation peculiar to electrical wiring are eliminated, and a dramatic improvement in performance can be expected.

さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。   In addition, the amount of heat generated in the optical waveguide portion is greatly reduced compared to electrical wiring. For this reason, the electric power required for cooling can be reduced and the power consumption of the whole electronic device can be reduced.

また、屈折率分布Wをもつ光導波路は、伝送損失およびパルス信号の鈍りが小さく、多チャンネル化および高密度化しても混信が生じ難い。このため、高密度かつ小面積でも信頼性の高い光導波路が得られ、電子機器の信頼性向上および小型化が図られる。   Further, an optical waveguide having a refractive index distribution W has little transmission loss and pulse signal dullness, and interference does not easily occur even when the number of channels is increased and the density is increased. For this reason, an optical waveguide with high density and small area and high reliability can be obtained, and the reliability and size of electronic devices can be improved.

以上、本発明の光導波路および電子機器について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば光導波路には、任意の構成物が付加されていてもよい。   Although the optical waveguide and the electronic device of the present invention have been described above, the present invention is not limited to this, and for example, an arbitrary component may be added to the optical waveguide.

また、本発明の光導波路を製造する方法は、上記の方法に限定されず、例えば、活性放射線の照射により分子結合を切断し、屈折率を変化させる方法(フォトブリーチ法)、コア層を形成する組成物に光異性化または光二量化可能な不飽和結合を有する光架橋性ポリマーを含有させ、これに活性放射線を照射して分子構造を変化させるとともに屈折率を変化させる方法(光異性化法・光二量化法)等の方法を用いることもできる。   In addition, the method for producing the optical waveguide of the present invention is not limited to the above method. For example, a method of cutting molecular bonds by irradiation with actinic radiation to change the refractive index (photo bleach method), and forming a core layer A composition comprising a photocrosslinkable polymer having an unsaturated bond capable of photoisomerization or photodimerization, and irradiating with active radiation to change the molecular structure and change the refractive index (photoisomerization method) A method such as a photodimerization method can also be used.

これらの方法では、活性放射線の照射量に応じて屈折率の変化量を調整することができるので、目的とする屈折率分布Wの形状に応じて層の各部に照射する活性放射線の照射量を異ならせることにより、屈折率分布Wを有するコア層を形成することができる。   In these methods, since the amount of change in the refractive index can be adjusted according to the irradiation amount of the active radiation, the irradiation amount of the active radiation applied to each part of the layer according to the shape of the target refractive index distribution W is set. By making them different, a core layer having a refractive index distribution W can be formed.

次に、本発明の実施例について説明する。
1.光導波路の製造
(実施例1)
(1)クラッド層形成用樹脂組成物の製造
ダイセル化学工業(株)製の脂環式エポキシ樹脂、セロキサイド2081 20g、(株)ADEKA製のカチオン重合開始剤、アデカオプトマーSP−170 0.6g、およびメチルイソブチルケトン80gを撹拌混合して溶液を調製した。
Next, examples of the present invention will be described.
1. Production of optical waveguide (Example 1)
(1) Production of Cladding Layer Forming Resin Composition Daicel Chemical Industries, Ltd. Alicyclic Epoxy Resin, Celoxide 2081 20 g, ADEKA Co., Ltd. Cationic Polymerization Initiator, Adekaoptomer SP-170 0.6 g A solution was prepared by stirring and mixing 80 g of methyl isobutyl ketone.

次いで、得られた溶液を0.2μm孔径のPTFEフィルターでろ過して清浄で無色透明なクラッド層形成用樹脂組成物E1を得た。   Subsequently, the obtained solution was filtered through a PTFE filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a clean and colorless and transparent resin composition E1 for forming a cladding layer.

(2)感光性樹脂組成物の製造
エポキシ系ポリマーとして新日鐵化学(株)製のフェノキシ樹脂、YP−50S 20g、モノマーとしてダイセル化学工業(株)製のセロキサイド2021P 5g、および重合開始剤として(株)ADEKA製のアデカオプトマーSP−170 0.4gを、メチルイソブチルケトン80g中に投入し、撹拌溶解して溶液を調製した。
(2) Production of photosensitive resin composition As an epoxy polymer, phenoxy resin manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd., 20 g of YP-50S, 5 g of Celoxide 2021P manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. as a monomer, and a polymerization initiator Adekaoptomer SP-170 (0.4 g) manufactured by ADEKA Co., Ltd. was charged into 80 g of methyl isobutyl ketone, and dissolved by stirring to prepare a solution.

次いで、得られた溶液を0.2μm孔径のPTFEフィルターでろ過して清浄で無色透明な感光性樹脂組成物F1を得た。   Subsequently, the obtained solution was filtered with a PTFE filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a clean and colorless photosensitive resin composition F1.

(3)下側クラッド層の作製
クラッド層形成用樹脂組成物E1をドクターブレードにより厚さ25μmのポリイミドフィルム上に均一に塗布した後、50℃の乾燥機に10分間投入した。溶媒を完全に除去した後、UV露光機で全面に紫外線を照射し、塗布した樹脂組成物E1を硬化させた。これにより、厚さ10μmの無色透明な下側クラッド層を得た。なお、紫外線の積算光量は500mJ/cmとした。
(3) Production of lower clad layer The clad layer-forming resin composition E1 was uniformly applied onto a polyimide film having a thickness of 25 µm by a doctor blade, and then placed in a dryer at 50 ° C for 10 minutes. After completely removing the solvent, the entire surface was irradiated with ultraviolet rays with a UV exposure machine to cure the applied resin composition E1. As a result, a colorless and transparent lower cladding layer having a thickness of 10 μm was obtained. The cumulative amount of ultraviolet light was 500 mJ / cm 2 .

(4)コア層の作製
作製した下側クラッド層上に感光性樹脂組成物F1をドクターブレードにより均一に塗布した後、50℃の乾燥機に10分間投入した。溶媒を完全に除去して被膜とした後、得られた被膜上に、形成すべきコア部に対応した直線状の遮蔽部(幅50μm)と、形成すべき側面クラッド部に対応した直線状の透過部(幅50μm)とを有するフォトマスクを圧着した。そして、フォトマスク上から平行露光機により紫外線を照射した。なお、紫外線の積算光量は500mJ/cmとした。
(4) Production of core layer After the photosensitive resin composition F1 was uniformly applied by a doctor blade on the produced lower clad layer, it was put into a dryer at 50 ° C for 10 minutes. After completely removing the solvent to form a film, on the obtained film, a linear shielding portion (width 50 μm) corresponding to the core portion to be formed and a linear shape corresponding to the side cladding portion to be formed. A photomask having a transmission part (width 50 μm) was pressure-bonded. Then, ultraviolet rays were irradiated from above the photomask with a parallel exposure machine. The cumulative amount of ultraviolet light was 500 mJ / cm 2 .

次いで、フォトマスクを取り去り、150℃のオーブンに30分間投入した。オーブンから取り出すと、被膜には鮮明な導波路パターンと円形パターンとが現れているのが確認された。コア部の平均幅WCOと側面クラッド部の平均幅WCLとをそれぞれ表1に示す。また、得られたコア層の厚さは50μm、コア部の本数は8本とした。   Next, the photomask was removed and placed in an oven at 150 ° C. for 30 minutes. Upon removal from the oven, it was confirmed that a clear waveguide pattern and circular pattern appeared on the coating. Table 1 shows the average width WCO of the core portion and the average width WCL of the side cladding portion. Further, the thickness of the obtained core layer was 50 μm, and the number of core portions was eight.

(5)上側クラッド層の作製
作製したコア層上に、(3)と同様にしてクラッド層形成用樹脂組成物E1を塗布し、厚さ10μmの無色透明な上側クラッド層を得た。以上のようにして光導波路を得た。
(5) Production of upper clad layer On the produced core layer, the clad layer forming resin composition E1 was applied in the same manner as in (3) to obtain a colorless and transparent upper clad layer having a thickness of 10 µm. An optical waveguide was obtained as described above.

(6)屈折率分布の評価
そして、得られた光導波路のコア層の横断面について、干渉顕微鏡により幅方向の屈折率分布Wを取得した。その結果、屈折率分布Wは、複数の極小値および極大値を有し、屈折率が連続的に変化したものであった。
(6) Evaluation of refractive index distribution And about the cross section of the core layer of the obtained optical waveguide, the refractive index distribution W of the width direction was acquired with the interference microscope. As a result, the refractive index distribution W had a plurality of minimum values and maximum values, and the refractive index changed continuously.

(実施例2〜16)
ポリマーの組成、モノマーの組成と含有率、および紫外線の積算光量を表1に示すように設定するとともに、コア部の平均幅WCOおよび側面クラッド部の平均幅WCLがそれぞれ表1に示す値になるようにフォトマスクのパターンを設定するようにした以外は、それぞれ実施例1と同様にして光導波路を得た。なお、表1において実施例13〜16に記載したポリマーYX−4000Hの軟化点は融点である。
(Examples 2 to 16)
The composition of the polymer, the composition and content of the monomer, and the cumulative amount of ultraviolet light are set as shown in Table 1, and the average width WCO of the core portion and the average width WCL of the side cladding portions are the values shown in Table 1, respectively. An optical waveguide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the photomask pattern was set as described above. In Table 1, the softening point of the polymer YX-4000H described in Examples 13 to 16 is the melting point.

(実施例17)
(1)(メタ)アクリル系ポリマーの合成
メタクリル酸メチル(MMA)20.0g、ベンジルメタクリレート(BzMA)30.0g、およびメチルイソブチルケトン450gをセパラブルフラスコに投入し、撹拌混合したのち、窒素ガスで置換してモノマー溶液を調製した。
(Example 17)
(1) Synthesis of (meth) acrylic polymer 20.0 g of methyl methacrylate (MMA), 30.0 g of benzyl methacrylate (BzMA), and 450 g of methyl isobutyl ketone were put into a separable flask and mixed with stirring. To prepare a monomer solution.

一方、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.25gをメチルイソブチルケトン10gに溶解したのち、窒素ガスで置換して開始剤溶液を調製した。   On the other hand, 0.25 g of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator was dissolved in 10 g of methyl isobutyl ketone and then substituted with nitrogen gas to prepare an initiator solution.

そして、前記モノマー溶液を80℃に加熱した状態で撹拌しつつ、シリンジを用いて前記開始剤溶液を前記モノマー溶液に添加した。そのまま80℃で1時間撹拌したのちに冷却し、重合体溶液を調製した。その後、5Lのイソプロパノールをビーカーに準備し、攪拌機により常温下で撹拌しつつ、ビーカー内に前記重合体溶液を滴下した。滴下が完了してからも引き続き30分間撹拌し、その後沈殿したポリマーを取り出し、真空乾燥機にて減圧下60℃で8時間乾燥させた。これにより、アクリル系ポリマーA1を得た。   And the said initiator solution was added to the said monomer solution using the syringe, stirring the said monomer solution in the state heated at 80 degreeC. The mixture was stirred at 80 ° C. for 1 hour and then cooled to prepare a polymer solution. Thereafter, 5 L of isopropanol was prepared in a beaker, and the polymer solution was dropped into the beaker while stirring at room temperature with a stirrer. After completion of dropping, the mixture was further stirred for 30 minutes, and then the precipitated polymer was taken out and dried at 60 ° C. under reduced pressure for 8 hours in a vacuum dryer. Thereby, acrylic polymer A1 was obtained.

(2)クラッド層形成用樹脂組成物の製造
互応化学工業(株)製の水性アクリレート樹脂溶液RD−180 20g、イソプロパノール20g、および重合開始剤として日清紡ケミカル(株)カルボジライトV−02−L2 0.4gを撹拌混合して溶液を調製した。
(2) Manufacture of resin composition for forming clad layer 20 g of aqueous acrylate resin solution RD-180 manufactured by Kyoyo Chemical Industry Co., Ltd., 20 g of isopropanol, and Nisshinbo Chemical Co., Ltd. Carbodilite V-02-L2 4 g was stirred and mixed to prepare a solution.

次いで、得られた溶液を0.2μm孔径のPTFEフィルターでろ過して清浄で無色透明なクラッド層形成用樹脂組成物B1を得た。   Subsequently, the obtained solution was filtered with a PTFE filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a clean, colorless and transparent resin composition B1 for forming a cladding layer.

(3)感光性樹脂組成物の製造
合成したアクリル系ポリマーA1 20gと、モノマーとしてメタクリル酸シクロヘキシル5gと、重合開始剤としてBASFジャパン(株)製イルガキュア651 0.4gを、メチルイソブチルケトン80g中に投入し、撹拌溶解し溶液を調製した。
(3) Production of photosensitive resin composition 20 g of synthesized acrylic polymer A1, 5 g of cyclohexyl methacrylate as a monomer, 0.4 g of Irgacure 651 manufactured by BASF Japan Ltd. as a polymerization initiator, in 80 g of methyl isobutyl ketone The solution was stirred and dissolved to prepare a solution.

次いで、得られた溶液を0.2μm孔径のPTFEフィルターでろ過して清浄で無色透明な感光性樹脂組成物C1を得た。   Subsequently, the obtained solution was filtered with a PTFE filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a clean and colorless photosensitive resin composition C1.

(4)下側クラッド層の作製
クラッド層形成用樹脂組成物B1をドクターブレードにより厚さ25μmのポリイミドフィルム上に均一に塗布した後、80℃の乾燥機に10分間投入した。溶媒を完全に除去した後、さらに150℃のオーブンに10分間投入し、硬化させて厚さ10μmの無色透明な下側クラッド層を得た。
(4) Production of lower clad layer The clad layer-forming resin composition B1 was uniformly applied onto a polyimide film having a thickness of 25 µm by a doctor blade, and then placed in a dryer at 80 ° C for 10 minutes. After completely removing the solvent, it was further put into an oven at 150 ° C. for 10 minutes and cured to obtain a colorless and transparent lower clad layer having a thickness of 10 μm.

(5)コア層の作製
作製した下側クラッド層上に感光性樹脂組成物C1をドクターブレードにより均一に塗布した後、50℃の乾燥機に10分間投入した。溶媒を完全に除去して被膜とした後、得られた被膜上に、形成すべきコア部に対応した直線状の遮蔽部(幅50μm)と、形成すべき側面クラッド部に対応した直線状の透過部(幅50μm)とを有するフォトマスクを圧着した。そして、フォトマスク上から平行露光機により紫外線を照射した。なお、紫外線の積算光量は500mJ/cmとした。
(5) Production of core layer After the photosensitive resin composition C1 was uniformly applied by a doctor blade on the produced lower clad layer, it was put into a dryer at 50 ° C for 10 minutes. After completely removing the solvent to form a film, on the obtained film, a linear shielding portion (width 50 μm) corresponding to the core portion to be formed and a linear shape corresponding to the side cladding portion to be formed. A photomask having a transmission part (width 50 μm) was pressure-bonded. Then, ultraviolet rays were irradiated from above the photomask with a parallel exposure machine. The cumulative amount of ultraviolet light was 500 mJ / cm 2 .

次いで、フォトマスクを取り去り、150℃のオーブンに30分間投入した。オーブンから取り出すと、被膜には鮮明な導波路パターンと円形パターンとが現れているのが確認された。コア部の平均幅WCOと側面クラッド部の平均幅WCLとをそれぞれ表2に示す。また、得られたコア層の厚さは50μm、コア部の本数は8本とした。   Next, the photomask was removed and placed in an oven at 150 ° C. for 30 minutes. Upon removal from the oven, it was confirmed that a clear waveguide pattern and circular pattern appeared on the coating. Table 2 shows the average width WCO of the core portion and the average width WCL of the side cladding portions. Further, the thickness of the obtained core layer was 50 μm, and the number of core portions was eight.

(6)上側クラッド層の作製
作製したコア層上に、(4)と同様にしてクラッド層形成用樹脂組成物B1を塗布し、厚さ10μmの無色透明な上側クラッド層を得た。以上のようにして光導波路を得た。
(6) Production of upper clad layer On the produced core layer, the clad layer-forming resin composition B1 was applied in the same manner as in (4) to obtain a colorless and transparent upper clad layer having a thickness of 10 µm. An optical waveguide was obtained as described above.

(7)屈折率分布の評価
そして、得られた光導波路のコア層の横断面について、干渉顕微鏡により幅方向の屈折率分布Wを取得した。その結果、屈折率分布Wは、複数の極小値および極大値を有し、屈折率が連続的に変化したものであった。
(7) Evaluation of refractive index distribution And about the cross section of the core layer of the obtained optical waveguide, the refractive index distribution W of the width direction was acquired with the interference microscope. As a result, the refractive index distribution W had a plurality of minimum values and maximum values, and the refractive index changed continuously.

(実施例18〜20)
モノマーの組成と含有率、および紫外線の積算光量を表2に示すように設定するとともに、コア部の平均幅WCOおよび側面クラッド部の平均幅WCLがそれぞれ表2に示す値になるようにフォトマスクのパターンを設定するようにした以外は、それぞれ実施例17と同様にして光導波路を得た。
(Examples 18 to 20)
The composition and content of the monomer and the integrated light quantity of ultraviolet rays are set as shown in Table 2, and the photomask is set so that the average width WCO of the core portion and the average width WCL of the side cladding portions are the values shown in Table 2, respectively. An optical waveguide was obtained in the same manner as in Example 17 except that the above pattern was set.

(実施例21)
(メタ)アクリル系ポリマーの合成において、ベンジルメタクリレート(BzMA)の代わりに、2−(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート(PHEM)を用いるとともに、コア部の平均幅WCOおよび側面クラッド部の平均幅WCLがそれぞれ表2に示す値になるようにフォトマスクのパターンを設定するようにした以外は、実施例17と同様にして光導波路を得た。
(Example 21)
In the synthesis of the (meth) acrylic polymer, 2- (perfluorohexyl) ethyl methacrylate (PHEM) is used instead of benzyl methacrylate (BzMA), and the average width WCO of the core portion and the average width WCL of the side cladding portions are An optical waveguide was obtained in the same manner as in Example 17 except that the photomask pattern was set so as to have the values shown in Table 2, respectively.

(実施例22〜24)
モノマーの組成と含有率、および紫外線の積算光量を表2に示すように設定するとともに、コア部の平均幅WCOおよび側面クラッド部の平均幅WCLがそれぞれ表2に示す値になるようにフォトマスクのパターンを設定するようにした以外は、それぞれ実施例21と同様にして光導波路を得た。
(Examples 22 to 24)
The composition and content of the monomer and the integrated light quantity of ultraviolet rays are set as shown in Table 2, and the photomask is set so that the average width WCO of the core portion and the average width WCL of the side cladding portions are the values shown in Table 2, respectively. An optical waveguide was obtained in the same manner as in Example 21 except that the above pattern was set.

(参考例1)
(1)離脱性基を有するノルボルネン系樹脂の合成
水分および酸素濃度がいずれも1ppm以下に制御され、乾燥窒素で満たされたグローブボックス中において、ヘキシルノルボルネン(HxNB)7.2g(40.1mmol)、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン12.9g(40.1mmol)を500mLバイアル瓶に計量し、脱水トルエン60gと酢酸エチル11gを加え、シリコン製のシーラーを被せて上部を密栓した。
(Reference Example 1)
(1) Synthesis of norbornene-based resin having a leaving group In a glove box filled with dry nitrogen in which the water and oxygen concentrations are both controlled to 1 ppm or less, 7.2 g (40.1 mmol) of hexylnorbornene (HxNB) Then, 12.9 g (40.1 mmol) of diphenylmethylnorbornenemethoxysilane was weighed into a 500 mL vial, 60 g of dehydrated toluene and 11 g of ethyl acetate were added, and the top was sealed with a silicon sealer.

次に、100mLバイアルビン中にNi触媒1.56g(3.2mmol)と脱水トルエン10mLを計量し、スターラーチップを入れて密栓し、触媒を十分に撹拌して完全に溶解させた。   Next, 1.56 g (3.2 mmol) of Ni catalyst and 10 mL of dehydrated toluene were weighed in a 100 mL vial, and a stirrer chip was placed and sealed, and the catalyst was thoroughly stirred to dissolve completely.

このNi触媒溶液1mLをシリンジで正確に計量し、上記2種のノルボルネンを溶解させたバイアル瓶中に定量的に注入し室温で1時間撹拌したところ、著しい粘度上昇が確認された。この時点で栓を抜き、テトラヒドロフラン(THF)60gを加えて撹拌を行い、反応溶液を得た。   When 1 mL of this Ni catalyst solution was accurately weighed with a syringe, and quantitatively injected into the vial bottle in which the two kinds of norbornene were dissolved and stirred at room temperature for 1 hour, a marked increase in viscosity was confirmed. At this point, the stopper was removed, 60 g of tetrahydrofuran (THF) was added, and the mixture was stirred to obtain a reaction solution.

100mLビーカーに無水酢酸9.5g、過酸化水素水18g(濃度30%)、イオン交換水30gを加えて撹拌し、その場で過酢酸水溶液を調製した。次にこの水溶液全量を上記反応溶液に加えて12時間撹拌してNiの還元処理を行った。   In a 100 mL beaker, 9.5 g of acetic anhydride, 18 g of hydrogen peroxide (concentration 30%) and 30 g of ion-exchanged water were added and stirred to prepare an aqueous solution of peracetic acid on the spot. Next, the total amount of this aqueous solution was added to the above reaction solution and stirred for 12 hours to reduce Ni.

次に、処理の完了した反応溶液を分液ロートに移し替え、下部の水層を除去した後、イソプロピルアルコールの30%水溶液を100mL加えて激しく撹拌を行った。静置して完全に二層分離が行われた後で水層を除去した。この水洗プロセスを合計で3回繰り返した後、油層を大過剰のアセトン中に滴下して生成したポリマーを再沈殿させ、ろ過によりろ液と分別した後、60℃に設定した真空乾燥機中で12時間加熱乾燥を行うことにより、ポリマー#1を得た。ポリマー#1の分子量分布は、GPC測定により、Mw=10万、Mn=4万であった。また、ポリマー#1中の各構造単位のモル比は、NMRによる同定により、ヘキシルノルボルネン構造単位が50mol%、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン構造単位が50mol%であった。   Next, the treated reaction solution was transferred to a separatory funnel, the lower aqueous layer was removed, and then 100 mL of a 30% aqueous solution of isopropyl alcohol was added and vigorously stirred. The aqueous layer was removed after standing and completely separating the two layers. After repeating this water washing process three times in total, the oil layer was dropped into a large excess of acetone to reprecipitate the polymer produced, separated from the filtrate by filtration, and then in a vacuum dryer set at 60 ° C. Polymer # 1 was obtained by heating and drying for 12 hours. The molecular weight distribution of the polymer # 1 was Mw = 100,000 and Mn = 40,000 by GPC measurement. The molar ratio of each structural unit in polymer # 1 was 50 mol% for the hexylnorbornene structural unit and 50 mol% for the diphenylmethylnorbornenemethoxysilane structural unit, as determined by NMR.

Figure 2013140220
Figure 2013140220

(2)コア層形成用組成物の製造
精製した上記ポリマー#1 10gを100mLのガラス容器に秤量し、これにメシチレン40g、酸化防止剤Irganox1076(チバガイギー社製)0.01g、重合開始剤(光酸発生剤) RhodorsilPhotoinitiator 2074(Rhodia社製、CAS# 178233−72−2)(0.01g、酢酸エチル0.1mL中)を加え均一に溶解させた後、0.2μmのPTFEフィルターによりろ過を行い、清浄なコア層形成用組成物を得た。なお、この組成物には、モノマーが含まれていない点で、各実施例に記載の感光性樹脂組成物と異なっている。一方、ポリマー#1は、活性放射線の照射により離脱性基が離脱する機能を有しており、いわゆるフォトブリーチング現象が生じるものである。また、前記重合開始剤は、表1中においてPI 2074と表記する。
(2) Production of composition for forming core layer 10 g of the purified polymer # 1 was weighed into a 100 mL glass container, and 40 g of mesitylene, 0.01 g of an antioxidant Irganox 1076 (manufactured by Ciba Geigy), and a polymerization initiator (light) Acid generator) Rhodorsil Photoinitiator 2074 (manufactured by Rhodia, CAS # 178233-72-2) (0.01 g in 0.1 mL of ethyl acetate) was added and dissolved uniformly, and then filtered through a 0.2 μm PTFE filter. A clean composition for forming a core layer was obtained. In addition, this composition differs from the photosensitive resin composition as described in each Example by the point in which a monomer is not contained. On the other hand, the polymer # 1 has a function of releasing a leaving group upon irradiation with actinic radiation, and a so-called photobleaching phenomenon occurs. The polymerization initiator is expressed as PI 2074 in Table 1.

(3)クラッド層形成用組成物の製造
精製した上記ポリマー#1の各構造単位のモル比を、ヘキシルノルボルネン構造単位80mol%、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン構造単位20mol%にそれぞれ変更したものを、前記ポリマー#1に代えて用いるようにした以外はコア層形成用組成物と同様にしてクラッド層形成用組成物を得た。
(3) Manufacture of the composition for forming a clad layer The molar ratio of each structural unit of the purified polymer # 1 was changed to hexylnorbornene structural unit 80 mol% and diphenylmethylnorbornenemethoxysilane structural unit 20 mol%, respectively. A cladding layer forming composition was obtained in the same manner as the core layer forming composition except that it was used in place of polymer # 1.

(4)下側クラッド層の作製
クラッド層形成用組成物をドクターブレードにより厚さ25μmのポリイミドフィルム上に均一に塗布した後、50℃の乾燥機に10分間投入した。溶媒を完全に除去した後、UV露光機で全面に紫外線を照射し、塗布した組成物を硬化させた。これにより、厚さ10μmの無色透明な下側クラッド層を得た。なお、紫外線の積算光量は500mJ/cmとした。
(4) Production of lower clad layer The clad layer forming composition was uniformly applied onto a polyimide film having a thickness of 25 µm by a doctor blade, and then placed in a dryer at 50 ° C for 10 minutes. After completely removing the solvent, the entire surface was irradiated with UV light by a UV exposure machine to cure the applied composition. As a result, a colorless and transparent lower cladding layer having a thickness of 10 μm was obtained. The cumulative amount of ultraviolet light was 500 mJ / cm 2 .

(5)コア層の作製
作製した下側クラッド層上にコア層樹脂組成物をドクターブレードにより均一に塗布した後、50℃の乾燥機に10分間投入した。溶媒を完全に除去して被膜とした後、得られた被膜上に、形成すべきコア部に対応した直線状の遮蔽部(幅50μm)と、形成すべき側面クラッド部に対応した直線状の透過部(幅50μm)とを有するフォトマスクを圧着した。そして、フォトマスク上から平行露光機により紫外線を照射した。なお、紫外線の積算光量は1300mJ/cmとした。
(5) Preparation of core layer After apply | coating the core layer resin composition uniformly with a doctor blade on the produced lower clad layer, it injected | thrown-in to the 50 degreeC drying machine for 10 minutes. After completely removing the solvent to form a film, on the obtained film, a linear shielding portion (width 50 μm) corresponding to the core portion to be formed and a linear shape corresponding to the side cladding portion to be formed. A photomask having a transmission part (width 50 μm) was pressure-bonded. Then, ultraviolet rays were irradiated from above the photomask with a parallel exposure machine. The integrated light quantity of ultraviolet rays was 1300 mJ / cm 2 .

次いで、フォトマスクを取り去り、150℃のオーブンに30分間投入した。オーブンから取り出すと、被膜には鮮明な導波路パターンが現れているのが確認された。得られたコア層の厚さは50μmであった。また、コア部の本数は8本とした。   Next, the photomask was removed and placed in an oven at 150 ° C. for 30 minutes. Upon removal from the oven, it was confirmed that a clear waveguide pattern appeared on the coating. The thickness of the obtained core layer was 50 μm. The number of core portions was eight.

(6)上側クラッド層の作製
作製したコア層上に、(3)と同様にしてクラッド層形成用樹脂組成物E1を塗布し、厚さ10μmの無色透明な上側クラッド層を得た。以上のようにして光導波路を得た。
(6) Production of upper clad layer On the produced core layer, the clad layer-forming resin composition E1 was applied in the same manner as in (3) to obtain a colorless and transparent upper clad layer having a thickness of 10 µm. An optical waveguide was obtained as described above.

(7)屈折率分布の評価
そして、得られた光導波路のコア層の横断面について、干渉顕微鏡により幅方向の屈折率分布を取得した。その結果、屈折率分布は、いわゆるステップインデックス(SI)型の分布になっていた。
(7) Evaluation of refractive index distribution And about the cross section of the core layer of the obtained optical waveguide, the refractive index distribution of the width direction was acquired with the interference microscope. As a result, the refractive index distribution was a so-called step index (SI) type distribution.

(参考例2)
露光の際に、露光量が連続的に変化するよう、透過率が連続的に変化したフォトマスクを用いて露光(graded露光)するようにした以外は、参考例1と同様にして光導波路を得た。
(Reference Example 2)
The optical waveguide was formed in the same manner as in Reference Example 1 except that exposure (graded exposure) was performed using a photomask whose transmittance was continuously changed so that the exposure amount continuously changed during exposure. Obtained.

なお、得られた光導波路では、側面クラッド部の屈折率がほぼ一定である一方、コア部の屈折率は中央部から周辺に向かって連続的に低下していた。すなわち、得られた光導波路のコア層の屈折率分布は、いわゆるグレーデッドインデックス(GI)型になっていた。   In the obtained optical waveguide, the refractive index of the side clad portion was substantially constant, while the refractive index of the core portion continuously decreased from the central portion toward the periphery. That is, the refractive index distribution of the core layer of the obtained optical waveguide was a so-called graded index (GI) type.

(参考例3)
露光の際に、露光量が連続的に変化するよう、透過率が連続的に変化したフォトマスクを用いて露光(graded露光)するようにした以外は、参考例1と同様にして光導波路を得た。
(Reference Example 3)
The optical waveguide was formed in the same manner as in Reference Example 1 except that exposure (graded exposure) was performed using a photomask whose transmittance was continuously changed so that the exposure amount continuously changed during exposure. Obtained.

なお、得られた光導波路では、屈折率分布が複数の極小値および極大値を有し、コア部の屈折率は中央部から周辺に向かって連続的に低下し、極小値に至っており、一方、側面クラッド部では極小値から離れるにつれて屈折率が連続的に増加していた。なお、極小値では、屈折率分布の形状がV字状をなしており、その近傍における屈折率の変化は不連続的であった。   In the obtained optical waveguide, the refractive index distribution has a plurality of minimum values and maximum values, and the refractive index of the core portion continuously decreases from the central portion toward the periphery, reaching a minimum value. In the side cladding portion, the refractive index continuously increased as the distance from the minimum value increased. At the minimum value, the shape of the refractive index distribution was V-shaped, and the change in the refractive index in the vicinity thereof was discontinuous.

以上の各実施例および各参考例で得られた光導波路について、製造条件を表1、2に示す。   Tables 1 and 2 show the manufacturing conditions for the optical waveguides obtained in each of the above Examples and Reference Examples.

Figure 2013140220
Figure 2013140220

Figure 2013140220
Figure 2013140220

2.光導波路の評価
2.1 識別記号の視認性
実施例1において使用したフォトマスクに代えて、直線状の遮蔽部(幅50μm)と、直線状の透過部(幅50μm)と、さらに、図2(a)に示す識別記号4の模様41に対応した円形の遮蔽部(直径40μm)と、を備えたフォトマスクを使用した以外は、実施例1と同様にして識別記号を備えた光導波路を得た。
2. 2. Evaluation of optical waveguide 2.1 Visibility of identification symbol In place of the photomask used in Example 1, a linear shielding part (width 50 μm), a linear transmission part (width 50 μm), and FIG. An optical waveguide provided with an identification symbol in the same manner as in Example 1 except that a photomask provided with a circular shielding portion (diameter 40 μm) corresponding to the pattern 41 of the identification symbol 4 shown in FIG. Obtained.

また、その他の実施例および参考例についても、側面クラッド部の幅の80%の直径を有する円形の模様を形成するようにした以外は、実施例1と同様にして識別記号を備えた光導波路を得た。   For other examples and reference examples, an optical waveguide provided with an identification symbol in the same manner as in Example 1 except that a circular pattern having a diameter of 80% of the width of the side cladding portion is formed. Got.

次いで、得られた光導波路に形成された識別記号について目視による視認性を評価した。その結果、各実施例および各参考例で得られた光導波路の全てにおいて、模様と周囲の色の違いから、識別記号が数字と記号であることを視認することができた。   Next, the visual visibility of the identification symbols formed on the obtained optical waveguide was evaluated. As a result, in all of the optical waveguides obtained in each example and each reference example, it was possible to visually recognize that the identification symbol was a number and a symbol from the difference in pattern and surrounding color.

2.2 光導波路の屈折率分布
得られた光導波路のコア層の横断面について、その厚さ方向の中心線に沿って干渉顕微鏡により屈折率分布を測定し、コア層の横断面の幅方向の屈折率分布を得た。なお、得られた屈折率分布は、コア部ごとに同様の屈折率分布パターンが繰り返されているので、得られた屈折率分布から一部を切り出し、これを屈折率分布Wとした。
2.2 Refractive index distribution of optical waveguide About the cross section of the core layer of the obtained optical waveguide, the refractive index distribution is measured by an interference microscope along the center line in the thickness direction, and the width direction of the cross section of the core layer is measured. A refractive index profile was obtained. In addition, since the obtained refractive index distribution has the same refractive index distribution pattern repeated for every core part, a part was cut out from the obtained refractive index distribution, and this was made into the refractive index distribution W.

屈折率分布Wのうち、表1、2において「W型」とした分布の形状は、図3に示すような、4つの極小値と5つの極大値とが交互に並んだ形状であった。このW型の屈折率分布Wから、各極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4および各極大値Wm1、Wm2、Wm3、Wm4、Wm5を求めるとともに、クラッド部における平均屈折率WAを求めた。   Among the refractive index distributions W, the shape of the distribution of “W type” in Tables 1 and 2 was a shape in which four local minimum values and five local maximum values were alternately arranged as shown in FIG. From this W-type refractive index distribution W, each minimum value Ws1, Ws2, Ws3, Ws4 and each maximum value Wm1, Wm2, Wm3, Wm4, Wm5 were obtained, and an average refractive index WA in the cladding part was obtained.

また、このW型の屈折率分布Wにおいて、コア部に形成された極大値Wm2、Wm4近傍における屈折率が、平均屈折率WA以上の値を有している部分の幅a[μm]、および、各極小値Ws1、Ws2、Ws3、Ws4近傍における屈折率が、平均屈折率WA未満の値を有している部分の幅b[μm]をそれぞれ測定した。
以上の測定結果を表3、4に示す。
Further, in this W-type refractive index distribution W, the width a [μm] of the portion where the refractive index in the vicinity of the maximum values Wm2 and Wm4 formed in the core portion is equal to or greater than the average refractive index WA, and The width b [μm] of the portion where the refractive index in the vicinity of each local minimum value Ws1, Ws2, Ws3, Ws4 has a value less than the average refractive index WA was measured.
The above measurement results are shown in Tables 3 and 4.

Figure 2013140220
Figure 2013140220

Figure 2013140220
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その結果、各実施例および各参考例で得られた光導波路の幅方向の屈折率分布Wは、それぞれ、その全体において屈折率の変化が連続的であった。   As a result, the refractive index distribution W in the width direction of the optical waveguide obtained in each example and each reference example had a continuous change in refractive index as a whole.

また、参考例1で得られた光導波路の幅方向の屈折率分布Wは、ステップインデックス型であった。また、参考例2で得られた光導波路の幅方向の屈折率分布Wは、グレーデッドインデックス型であった。さらに、参考例3で得られた光導波路の幅方向の屈折率分布Wは、複数の極小値および極大値を有し、かつ、コア部と側面クラッド部との間で屈折率が不連続的に変化していた。   The refractive index distribution W in the width direction of the optical waveguide obtained in Reference Example 1 was a step index type. The refractive index distribution W in the width direction of the optical waveguide obtained in Reference Example 2 was a graded index type. Further, the refractive index distribution W in the width direction of the optical waveguide obtained in Reference Example 3 has a plurality of minimum values and maximum values, and the refractive index is discontinuous between the core portion and the side cladding portion. Had changed.

一方、各実施例および各参考例で得られた光導波路の厚さ方向の屈折率分布Tは、いずれもステップインデックス型であった。   On the other hand, the refractive index distribution T in the thickness direction of the optical waveguide obtained in each example and each reference example was a step index type.

2.3 光導波路の伝送損失
850nmVCSEL(面発光レーザー)より発せられた光を50μmφの光ファイバーを経由して、各実施例および各参考例で得られた光導波路に導入し、出射光を200μmφの光ファイバーで受光し、光の強度を測定した。なお、伝送損失の測定にはカットバック法を採用した。そして、光導波路の長手方向を横軸にとり、挿入損失を縦軸にとって測定値をプロットしたところ、測定値は直線上に並んだ。そこで、その直線の傾きから伝送損失を算出した。
2.3 Transmission loss of optical waveguide Light emitted from an 850 nm VCSEL (surface emitting laser) is introduced into the optical waveguide obtained in each example and each reference example via a 50 μmφ optical fiber, and the emitted light is 200 μmφ. The light was received by an optical fiber and the light intensity was measured. Note that the cutback method was used to measure the transmission loss. Then, when the measured values were plotted with the longitudinal direction of the optical waveguide taken on the horizontal axis and the insertion loss on the vertical axis, the measured values were arranged on a straight line. Therefore, the transmission loss was calculated from the slope of the straight line.

2.4 パルス信号の波形の保持性
得られた光導波路に対して、レーザーパルス光源からパルス幅1nsのパルス信号を入射し、出射光のパルス幅を測定した。
2.4 Retention of pulse signal waveform A pulse signal having a pulse width of 1 ns was incident on the obtained optical waveguide from a laser pulse light source, and the pulse width of the emitted light was measured.

そして、測定した出射光のパルス幅について、参考例1で得られた光導波路(ステップインデックス型の光導波路)の測定値を1としたときの相対値を算出し、これを以下の評価基準にしたがって評価した。   Then, with respect to the measured pulse width of the emitted light, a relative value is calculated when the measured value of the optical waveguide (step index type optical waveguide) obtained in Reference Example 1 is set to 1, and this is used as the following evaluation criteria. Therefore, it was evaluated.

<パルス幅の評価基準>
◎:パルス幅の相対値が0.5未満である
○:パルス幅の相対値が0.5以上0.8未満である
△:パルス幅の相対値が0.8以上1未満である
×:パルス幅の相対値が1以上である
以上、2.3および2.4の評価結果を表5、6に示す。
<Evaluation criteria for pulse width>
A: Relative value of pulse width is less than 0.5 B: Relative value of pulse width is 0.5 or more and less than 0.8 Δ: Relative value of pulse width is 0.8 or more and less than 1 ×: The relative value of the pulse width is 1 or more. Tables 5 and 6 show the evaluation results of 2.3 and 2.4.

Figure 2013140220
Figure 2013140220

Figure 2013140220
Figure 2013140220

表5、6から明らかなように、各実施例で得られた光導波路では、各参考例で得られた光導波路に比べ、伝送損失およびパルス信号の鈍りがそれぞれ抑えられていることが認められた。   As is clear from Tables 5 and 6, it is recognized that the transmission loss and the blunting of the pulse signal are suppressed in the optical waveguide obtained in each example, compared with the optical waveguide obtained in each reference example. It was.

2.5 光導波路の出射光の強度分布
また、得られた光導波路の出射側端面について、8本のコア部のうちの1つに光を入射したときの出射光の強度分布を測定した。
2.5 Intensity Distribution of Emitted Light from Optical Waveguide Further, the intensity distribution of the emitted light when the light was incident on one of the eight core portions was measured on the emission side end face of the obtained optical waveguide.

なお、出射光の強度分布の測定は、以下のようにして行った。
図13は、光導波路の出射側端面における出射光の強度分布を測定する方法を説明するための図である。
The intensity distribution of the emitted light was measured as follows.
FIG. 13 is a diagram for explaining a method of measuring the intensity distribution of outgoing light on the outgoing side end face of the optical waveguide.

図13に示す方法では、まず、測定対象の光導波路1の入射側端面1aのコア部14の1つに対向するように、直径50μmの入射側光ファイバー21を配置する。この入射側光ファイバー21は、光導波路1に光を入射するための発光素子(図示せず)に接続されており、その光軸と、コア部14の光軸とが一致するように配置されている。   In the method shown in FIG. 13, first, the incident-side optical fiber 21 having a diameter of 50 μm is disposed so as to face one of the core portions 14 of the incident-side end face 1a of the optical waveguide 1 to be measured. The incident-side optical fiber 21 is connected to a light emitting element (not shown) for making light incident on the optical waveguide 1, and is arranged so that the optical axis thereof coincides with the optical axis of the core portion 14. Yes.

一方、光導波路1の出射側端面1bには、これに対向するように直径62.5μmの出射側光ファイバー22を配置した。この出射側光ファイバー22は、光導波路1から出射した出射光を受光するための受光素子(図示せず)に接続されており、その光軸は、光導波路1のコア層の厚さ方向の中心線に合わせてある。そして、出射側光ファイバー22は、出射側端面1bとの離間距離を一定に維持しつつ、この中心線を含む面内を走査し得るよう構成されている。   On the other hand, an exit side optical fiber 22 having a diameter of 62.5 μm is disposed on the exit side end face 1b of the optical waveguide 1 so as to face the end surface 1b. The emission-side optical fiber 22 is connected to a light receiving element (not shown) for receiving the emitted light emitted from the optical waveguide 1, and its optical axis is the center in the thickness direction of the core layer of the optical waveguide 1. It is aligned with the line. The exit-side optical fiber 22 is configured to be able to scan the plane including this center line while maintaining a constant distance from the exit-side end face 1b.

そして、入射側光ファイバー21からコア部の1つに光を入射しつつ、出射側光ファイバー22を走査させる。そして、出射側光ファイバー22の位置に対して受光素子で測定された出射光の強度を測定することにより、出射側端面1bの位置に対する出射光の強度分布を取得することができる。   Then, the emission side optical fiber 22 is scanned while the light is incident on one of the core portions from the incident side optical fiber 21. Then, by measuring the intensity of the emitted light measured by the light receiving element with respect to the position of the emission side optical fiber 22, the intensity distribution of the emitted light with respect to the position of the emission side end face 1b can be obtained.

以上のようにして測定した出射光の強度分布を図14に示す。なお、図14には、実施例1、参考例1および参考例2で得られた光導波路で測定された出射光の強度分布を代表に示す。   FIG. 14 shows the intensity distribution of the emitted light measured as described above. FIG. 14 representatively shows the intensity distribution of the emitted light measured by the optical waveguides obtained in Example 1, Reference Example 1 and Reference Example 2.

図14から明らかなように、実施例1で得られた光導波路では、クロストークが十分に抑えられていることが認められた。また、実施例1で得られた光導波路では、光を入射したコア部14(図14の中央のコア部14)に隣り合うコア部14における出射光の強度は、そのコア部14に隣接した、前記光を入射したコア部14とは反対側に位置する側面クラッド部15における出射光の強度より小さいことが認められた。これは、実施例1で得られた光導波路では、側面クラッド部15に、コア部14より小さい値の極大値を有しており、かつ、屈折率分布が連続的に変化しているため、従来であれば隣り合うコア部14に漏れ出て「クロストーク」招いていた光が、側面クラッド部15に集まり、結果的にクロストークの発生を防止しているためであると推察される。したがって、実施例1で得られた光導波路では、チャンネル間での混信を防止することができる。   As is clear from FIG. 14, it was confirmed that the crosstalk was sufficiently suppressed in the optical waveguide obtained in Example 1. Further, in the optical waveguide obtained in Example 1, the intensity of the emitted light in the core part 14 adjacent to the core part 14 (the core part 14 in the center of FIG. 14) where the light is incident is adjacent to the core part 14. It was confirmed that the intensity of the emitted light was smaller than that of the side clad portion 15 located on the side opposite to the core portion 14 where the light was incident. This is because, in the optical waveguide obtained in Example 1, the side cladding portion 15 has a maximum value smaller than the core portion 14 and the refractive index distribution continuously changes. It is inferred that light that leaked to the adjacent core portions 14 and caused “crosstalk” in the past gathered in the side cladding portions 15 and consequently prevented the occurrence of crosstalk. Therefore, in the optical waveguide obtained in Example 1, it is possible to prevent interference between channels.

なお、実施例1で得られた光導波路では、出射光の一部が側面クラッド部15に集まっている様子が観測されたが、通常、光導波路に接続される受光素子は、各コア部14の出射側端面に対向するように接続され、側面クラッド部15には接続されない。よって、側面クラッド部15に光が集まったとしても、クロストークとはならず、混信が抑制される。   In the optical waveguide obtained in Example 1, it was observed that a part of the emitted light was collected in the side clad portion 15. Usually, the light receiving elements connected to the optical waveguide are each core portion 14. Are connected so as to face the end surface of the light-emitting side, and are not connected to the side clad portion 15. Therefore, even if light gathers in the side cladding part 15, crosstalk does not occur and interference is suppressed.

また、図示していないが、他の実施例で得られた光導波路でも、実施例1と同様、幅方向におけるクロストークが十分に抑えられていた。   Although not shown, the crosstalk in the width direction was sufficiently suppressed in the optical waveguides obtained in the other examples as in the first example.

一方、参考例1、2で得られた光導波路では、光を入射したコア部14に隣り合うコア部14において、出射光の強度分布の極大値が位置しており、漏れ出た光、すなわちクロストークが観測された。   On the other hand, in the optical waveguides obtained in Reference Examples 1 and 2, the maximum value of the intensity distribution of the emitted light is located in the core portion 14 adjacent to the core portion 14 where the light is incident, that is, the leaked light, Crosstalk was observed.

また、図示していないが、参考例3で得られた光導波路でも、クロストークが観測された。   Although not shown, crosstalk was also observed in the optical waveguide obtained in Reference Example 3.

さらには、2.1において識別記号を形成するパターンを加えたフォトマスクを使用した以外、各参考例と同様にして製造された光導波路についても、クロストークの程度を評価した。その結果、各参考例で製造された光導波路(識別記号を含まないフォトマスクを使用)よりも、それぞれクロストークの程度が低下していた。このことから、識別記号を設けることにより、クロストークの発生が抑えられることが明らかとなった。   Furthermore, the degree of crosstalk was also evaluated for optical waveguides manufactured in the same manner as in each reference example except that a photomask added with a pattern forming an identification symbol in 2.1 was used. As a result, the degree of crosstalk was lower than that of the optical waveguide manufactured in each reference example (using a photomask not including an identification symbol). From this, it has been clarified that the occurrence of crosstalk can be suppressed by providing the identification symbol.

1 光導波路
11、12 クラッド層
13 コア層
14 コア部
141、142 コア部
15 側面クラッド部
151、152、153 側面クラッド部
2 支持フィルム
3 カバーフィルム
4 識別記号
41 模様
800 ダイコーター(多色押出成形装置)
810 ダイヘッド
811 上リップ部
812 下リップ部
820 マニホールド
821 スリット
830 ミキシングユニット
831 第1の供給管
832 第2の供給管
833 第3の供給管
835 接続部
836 ピン
840 搬送部
841 ローラー
842 搬送フィルム
901,902 光導波路形成用組成物
910 層
914 多色成形体
914a 第1成形層
914b 第2成形層
914c 第3成形層
914d 第4成形層
914e 第5成形層
914f 第6成形層
914g 第7成形層
914h 第8成形層
914i 第9成形層
915 ポリマー
920 添加剤
930 活性放射線
935 マスク(マスキング)
9351 開口(窓)
925 照射領域
9251、9252、9253 照射領域
940 未照射領域
9403 未照射領域
951 支持基板
21 入射側光ファイバー
22 出射側光ファイバー
C1、C2 中心線
W 屈折率分布
WA クラッド部における平均屈折率
T、T’ 屈折率分布
H 高屈折率部
L 低屈折率部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical waveguide 11, 12 Clad layer 13 Core layer 14 Core part 141, 142 Core part 15 Side surface clad part 151, 152, 153 Side surface clad part 2 Support film 3 Cover film 4 Identification symbol 41 Pattern 800 Die coater (multicolor extrusion molding) apparatus)
810 Die head 811 Upper lip part 812 Lower lip part 820 Manifold 821 Slit 830 Mixing unit 831 First supply pipe 832 Second supply pipe 833 Third supply pipe 835 Connection part 836 Pin 840 Conveyance part 841 Roller 842 Conveyance film 901 902 Optical waveguide forming composition 910 layer 914 multicolor molded body 914a first molded layer 914b second molded layer 914c third molded layer 914d fourth molded layer 914e fifth molded layer 914f sixth molded layer 914g seventh molded layer 914h Eighth molding layer 914i Ninth molding layer 915 Polymer 920 Additive 930 Actinic radiation 935 Mask (masking)
9351 opening (window)
925 Irradiation area 9251, 9252, 9253 Irradiation area 940 Non-irradiation area 9403 Non-irradiation area 951 Support substrate 21 Incident side optical fiber 22 Emission side optical fiber C1, C2 Center line W Refractive index distribution WA Average refractive index T, T ′ Refraction Index distribution H High refractive index part L Low refractive index part

Claims (9)

並列する複数のコア部と、前記複数のコア部の間に位置する側面クラッド部と、を有する光導波路であって、
前記側面クラッド部に設けられ、前記コア部と同じ材料で構成された模様からなる識別記号を有することを特徴とする光導波路。
An optical waveguide having a plurality of parallel core portions and a side cladding portion positioned between the plurality of core portions,
An optical waveguide characterized by having an identification symbol made of a pattern made of the same material as that of the core portion and provided in the side clad portion.
複数の前記側面クラッド部と、そのそれぞれに設けられた前記模様と、を有し、
前記複数の模様全体で前記識別記号として機能するよう構成されている請求項1に記載の光導波路。
A plurality of the side clad portions, and the pattern provided on each of the side clad portions,
The optical waveguide according to claim 1, wherein the plurality of patterns are configured to function as the identification symbol.
前記複数の模様が一様に分布してなる背景部分と、前記背景部分内に設けられ前記模様が局所的に存在していない空白部分と、を有し、
前記空白部分全体で前記識別記号として機能するよう構成されている請求項1に記載の光導波路。
A background portion in which the plurality of patterns are uniformly distributed, and a blank portion that is provided in the background portion and the pattern does not exist locally,
The optical waveguide according to claim 1, wherein the entire blank portion is configured to function as the identification symbol.
前記識別記号は、目視にて識別可能な大きさである請求項2または3に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 2, wherein the identification symbol has a size that can be visually identified. 前記識別記号は、情報を図形化してなる図形コードを含んでいる請求項1ないし4のいずれかに記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 1, wherein the identification symbol includes a graphic code obtained by converting information into a graphic. 前記コア部および前記模様は、それぞれ、ポリマー中に前記ポリマーと屈折率の異なる光重合性モノマーが分散してなる材料で構成された層に対して部分的に光を照射し、前記光重合性モノマーを移動、偏在させることにより、前記層内に屈折率の偏りを生じさせて形成されたものである請求項1ないし5のいずれかに記載の光導波路。   Each of the core part and the pattern is partially irradiated with light on a layer formed of a material in which a photopolymerizable monomer having a refractive index different from that of the polymer is dispersed in the polymer. 6. The optical waveguide according to claim 1, wherein the optical waveguide is formed by causing a deviation in refractive index in the layer by moving and unevenly distributing the monomer. 前記ポリマーは、(メタ)アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、またはポリオレフィン系樹脂である請求項6に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 6, wherein the polymer is a (meth) acrylic resin, an epoxy resin, a silicone resin, a polyimide resin, a fluorine resin, or a polyolefin resin. 前記複数のコア部の平均幅をWCO[μm]とし、前記複数の側面クラッド部の平均幅をWCL[μm]としたとき、WCO/WCLは0.1〜10であり、かつ、WCLは10〜250μmである請求項1ないし7のいずれかに記載の光導波路。   When the average width of the plurality of core portions is WCO [μm] and the average width of the plurality of side cladding portions is WCL [μm], WCO / WCL is 0.1 to 10, and WCL is 10 The optical waveguide according to claim 1, which has a thickness of ˜250 μm. 請求項1ないし8のいずれかに記載の光導波路を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the optical waveguide according to claim 1.
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