JP2013205603A - レンズ付き基板及びその製造方法、並びにレンズ付き光導波路及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】レンズと基板との固定強度が高く、光ロスが少なく、透明基板及び非透明基板のいずれを用いることも可能であるレンズ付き電気配線基板を提供する。
【解決手段】スルーホールを有する基板と、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在するレンズ部材と、前記スルーホールの内部のうち前記レンズ部材よりも前記基板の他方の面側に存在する透明部材と、を有するレンズ付き基板であって、前記スルーホールの内部において前記レンズの基端面と前記透明部材の基端面とが接面しており、前記レンズの先端面が前記スルーホールから突出して凸に湾曲した凸レンズ面となっているレンズ付き基板。
【選択図】図１
【解決手段】スルーホールを有する基板と、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在するレンズ部材と、前記スルーホールの内部のうち前記レンズ部材よりも前記基板の他方の面側に存在する透明部材と、を有するレンズ付き基板であって、前記スルーホールの内部において前記レンズの基端面と前記透明部材の基端面とが接面しており、前記レンズの先端面が前記スルーホールから突出して凸に湾曲した凸レンズ面となっているレンズ付き基板。
【選択図】図１
Description
本発明は、基板に光学レンズが形成されたレンズ付き基板及びその製造方法と、このレンズ付き基板を有するレンズ付き光導波路及びその製造方法に関する。
ＩＣ技術やＬＳＩ技術において、動作速度や集積度の向上のために、電気配線基板における電気配線の一部を光ファイバや光導波路等の光配線に置き換え、電気信号の代わりに光信号を利用することが行われている。
例えば、特許文献１には、表面に光学素子を備えたＩＣチップの上方に光導波路フィルムを設置し、これらＩＣチップと光導波路フィルムとの間で光通信を行うことが開示されている。ところが、特許文献１のように光学素子のような光通信手段を備えた基板と光導波路のような光通信手段との間で光通信を行う場合、これら光通信手段同士を高精度に位置決めして実装しないと光通信することができないという問題がある。
例えば、特許文献１には、表面に光学素子を備えたＩＣチップの上方に光導波路フィルムを設置し、これらＩＣチップと光導波路フィルムとの間で光通信を行うことが開示されている。ところが、特許文献１のように光学素子のような光通信手段を備えた基板と光導波路のような光通信手段との間で光通信を行う場合、これら光通信手段同士を高精度に位置決めして実装しないと光通信することができないという問題がある。
この問題を解決するために、基板の表面にマイクロレンズを設けることが行われている。
例えば、特許文献２には、透明基板の表面にマイクロレンズが設置されたレンズ付き基板が開示されている。このレンズ付き基板を製造するには、透明基板の表面に感光性樹脂レジストを形成すると共に基板の裏面に開口部を有する遮光膜を形成する。次いで、遮光膜側から光を照射して、感光性樹脂レジストのうち遮光膜の開口部との対向位置に存在する部分を露光した後、現像して円柱状のレジスト構造物を形成する。その後、このレジスト構造物を加熱し、レジスト構造物の表面を熱ダレさせることにより、マイクロレンズが製造される。
例えば、特許文献２には、透明基板の表面にマイクロレンズが設置されたレンズ付き基板が開示されている。このレンズ付き基板を製造するには、透明基板の表面に感光性樹脂レジストを形成すると共に基板の裏面に開口部を有する遮光膜を形成する。次いで、遮光膜側から光を照射して、感光性樹脂レジストのうち遮光膜の開口部との対向位置に存在する部分を露光した後、現像して円柱状のレジスト構造物を形成する。その後、このレジスト構造物を加熱し、レジスト構造物の表面を熱ダレさせることにより、マイクロレンズが製造される。
特許文献２のように基板の表面にレンズを形成する場合、レンズと基板とが強固に固定できないという問題がある。また、前述のとおり、基板の裏面側から光照射して基板表面の感光性樹脂レジストを露光するため、当該光及び光信号波長を透過する透明基板にしかレンズを設置することができないという問題もある。たとえ光信号波長を透過する基板でもその透過性が悪いと光伝搬損失に繋がっていた。
なお、上記のように基板の裏面側から光照射することに代えて、基板の表面側からマスクを介して光照射することも考えられる。しかし、この場合も、レンズと基板とが強固に固定できないという問題、基板の表面側からレンズ内に入射した光を基板の裏面側等に伝達するためには光信号波長を透過する透明基板にしかレンズを設置することができないという問題、及びたとえ光信号波長を透過する基板でもその透過性が悪いと光伝搬損失に繋がるという問題がある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、レンズと基板との固定強度が高く、光ロスが少なく、光信号波長に対して透明基板及び非透明基板のいずれを用いることも可能であるレンズ付き電気配線基板及びその製造方法と、当該電気配線基板を備えたレンズ付き光導波路及びその製造方法を提供することを目的とする。
なお、上記のように基板の裏面側から光照射することに代えて、基板の表面側からマスクを介して光照射することも考えられる。しかし、この場合も、レンズと基板とが強固に固定できないという問題、基板の表面側からレンズ内に入射した光を基板の裏面側等に伝達するためには光信号波長を透過する透明基板にしかレンズを設置することができないという問題、及びたとえ光信号波長を透過する基板でもその透過性が悪いと光伝搬損失に繋がるという問題がある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、レンズと基板との固定強度が高く、光ロスが少なく、光信号波長に対して透明基板及び非透明基板のいずれを用いることも可能であるレンズ付き電気配線基板及びその製造方法と、当該電気配線基板を備えたレンズ付き光導波路及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、レンズ部材の基端部側を基板のスルーホール内部に配置すると共に、レンズ部材の先端部側を基板から突出させて当該突出部に凸面を形成し、かつ当該スルーホール内に空隙が生じないように透明部材を配置することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［１２］を提供するものである。
［１］スルーホールを有する基板と、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在するレンズ部材と、前記スルーホールの内部のうち前記レンズ部材よりも前記基板の他方の面側に存在する透明部材と、を有するレンズ付き基板であって、前記スルーホールの内部において前記レンズの基端面と前記透明部材の基端面とが接面しており、前記レンズの先端面が前記スルーホールから突出して凸に湾曲した凸レンズ面となっているレンズ付き基板。
［２］前記基板が、電気配線を有する電気配線板である［１］に記載のレンズ付き基板。
［３］前記透明部材の先端面は前記基板の表面と平行な非レンズ面となっている［１］又は［２］に記載のレンズ付き基板。
［４］前記透明部材の先端面は前記スルーホールから突出した凸レンズ面となっている［１］又は［２］に記載のレンズ付き基板。
［５］下記工程１〜４を含む［１］〜［４］のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
工程１：レンズ部材用感光性樹脂組成物を前記基板の一方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填し、透明樹脂組成物を前記基板の他方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填する工程
工程２：前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化する工程
工程３：前記レンズ部材用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程４：前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
［６］前記工程２において、前記基板の他方の面側に、前記スルーホールと対向する位置に開口部を有するマスクを配置し、前記他方の面側から前記マスクを介して活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化する［５］に記載のレンズ付き基板の製造方法。
［７］前記基板が遮光性を有するものであり、前記工程２において、前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物のうち前記スルーホールと対向する部分を露光して硬化する請求項５に記載のレンズ付き基板の製造方法。
［８］前記透明樹脂組成物が感光性樹脂組成物である［５］〜［７］のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
［９］［１］〜［３］のいずれかに記載のレンズ付き基板と、前記基板のうち前記スルーホールの他端側の表面上に存在する下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に存在するコア層と、前記コア層上に存在する上部クラッド層と、前記コア層のうち前記レンズと対向する位置に存在するミラーとを有するレンズ付き光導波路。
［１０］前記下部クラッド層の一部が前記透明部材を構成する［９］に記載のレンズ付き光導波路。
［１１］［１］〜［３］のいずれかに記載のレンズ付き基板の前記他方の面に光導波路部材を形成するレンズ付き光導波路の製造方法。
［１２］下記工程Ａ〜Ｆを含む［１０］に記載のレンズ付き光導波路の製造方法。
工程Ａ：スルーホールを有しかつ遮光性を有する基板の、前記スルーホールの一方の面側から前記スルーホール内にレンズ用感光性樹脂組成物を充填すると共に、前記スルーホールの他方の面側から前記スルーホール内及び前記他方の面に透明樹脂組成物を形成する工程
工程Ｂ：前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化して前記下部クラッド層を形成する工程
工程Ｃ：前記レンズ用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程Ｄ：前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
工程Ｅ：前記下部クラッド層の表面にコア層を形成し、前記コア層の表面に上部クラッド層を形成する工程
工程Ｆ：前記コア層の前記スルーホールと対向する位置にミラーを形成する工程
［１］スルーホールを有する基板と、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在するレンズ部材と、前記スルーホールの内部のうち前記レンズ部材よりも前記基板の他方の面側に存在する透明部材と、を有するレンズ付き基板であって、前記スルーホールの内部において前記レンズの基端面と前記透明部材の基端面とが接面しており、前記レンズの先端面が前記スルーホールから突出して凸に湾曲した凸レンズ面となっているレンズ付き基板。
［２］前記基板が、電気配線を有する電気配線板である［１］に記載のレンズ付き基板。
［３］前記透明部材の先端面は前記基板の表面と平行な非レンズ面となっている［１］又は［２］に記載のレンズ付き基板。
［４］前記透明部材の先端面は前記スルーホールから突出した凸レンズ面となっている［１］又は［２］に記載のレンズ付き基板。
［５］下記工程１〜４を含む［１］〜［４］のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
工程１：レンズ部材用感光性樹脂組成物を前記基板の一方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填し、透明樹脂組成物を前記基板の他方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填する工程
工程２：前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化する工程
工程３：前記レンズ部材用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程４：前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
［６］前記工程２において、前記基板の他方の面側に、前記スルーホールと対向する位置に開口部を有するマスクを配置し、前記他方の面側から前記マスクを介して活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化する［５］に記載のレンズ付き基板の製造方法。
［７］前記基板が遮光性を有するものであり、前記工程２において、前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物のうち前記スルーホールと対向する部分を露光して硬化する請求項５に記載のレンズ付き基板の製造方法。
［８］前記透明樹脂組成物が感光性樹脂組成物である［５］〜［７］のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
［９］［１］〜［３］のいずれかに記載のレンズ付き基板と、前記基板のうち前記スルーホールの他端側の表面上に存在する下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に存在するコア層と、前記コア層上に存在する上部クラッド層と、前記コア層のうち前記レンズと対向する位置に存在するミラーとを有するレンズ付き光導波路。
［１０］前記下部クラッド層の一部が前記透明部材を構成する［９］に記載のレンズ付き光導波路。
［１１］［１］〜［３］のいずれかに記載のレンズ付き基板の前記他方の面に光導波路部材を形成するレンズ付き光導波路の製造方法。
［１２］下記工程Ａ〜Ｆを含む［１０］に記載のレンズ付き光導波路の製造方法。
工程Ａ：スルーホールを有しかつ遮光性を有する基板の、前記スルーホールの一方の面側から前記スルーホール内にレンズ用感光性樹脂組成物を充填すると共に、前記スルーホールの他方の面側から前記スルーホール内及び前記他方の面に透明樹脂組成物を形成する工程
工程Ｂ：前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化して前記下部クラッド層を形成する工程
工程Ｃ：前記レンズ用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程Ｄ：前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
工程Ｅ：前記下部クラッド層の表面にコア層を形成し、前記コア層の表面に上部クラッド層を形成する工程
工程Ｆ：前記コア層の前記スルーホールと対向する位置にミラーを形成する工程
本発明によると、レンズと基板との固定強度が高く、光ロスが少なく、透明基板及び非透明基板のいずれを用いることも可能であるレンズ付き基板及びレンズ付き光導波路が得られる。
［レンズ付き基板及びその製造方法］
＜レンズ付き基板＞
本発明のレンズ付き基板は、スルーホールを有する基板と、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在するレンズ部材と、前記スルーホールの内部のうち前記レンズ部材よりも前記基板の他方の面側に存在する透明部材と、を有するレンズ付き基板であって、前記スルーホールの内部において前記レンズの基端面と前記透明部材の基端面とが接面しており、前記レンズの先端面が前記スルーホールから突出して凸に湾曲した凸レンズ面となっているものである。
本発明のレンズ付き基板によると、レンズ部材の基端側が基板のスルーホール内にまで延在しているため、レンズ部材の基板への固定強度が高い。また、レンズ部材の先端側が基板から突出しているため、その分だけ光通信対象との距離を短くすることができ、またその先端部の凸レンズ面が集光可能であるため、光ロスが少ない。更に当該スルーホール内に空隙が生じないように透明部材が配置されているため、スルーホール内における光ロスも少ない。更に、これら透明部材及びレンズ部材を介して光通信するため、基板が透明基板でない場合にあっても、少ない光ロスにて光通信することができる。
本発明のレンズ付き基板は、電気配線を有する電気配線板であってもよい。また、透明部材の先端面は、前記基板の表面と平行な非レンズ面となっていてもよく、スルーホールから突出した凸レンズ面となっていてもよい。
次に、レンズ付き基板の各部材について説明する。
＜レンズ付き基板＞
本発明のレンズ付き基板は、スルーホールを有する基板と、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在するレンズ部材と、前記スルーホールの内部のうち前記レンズ部材よりも前記基板の他方の面側に存在する透明部材と、を有するレンズ付き基板であって、前記スルーホールの内部において前記レンズの基端面と前記透明部材の基端面とが接面しており、前記レンズの先端面が前記スルーホールから突出して凸に湾曲した凸レンズ面となっているものである。
本発明のレンズ付き基板によると、レンズ部材の基端側が基板のスルーホール内にまで延在しているため、レンズ部材の基板への固定強度が高い。また、レンズ部材の先端側が基板から突出しているため、その分だけ光通信対象との距離を短くすることができ、またその先端部の凸レンズ面が集光可能であるため、光ロスが少ない。更に当該スルーホール内に空隙が生じないように透明部材が配置されているため、スルーホール内における光ロスも少ない。更に、これら透明部材及びレンズ部材を介して光通信するため、基板が透明基板でない場合にあっても、少ない光ロスにて光通信することができる。
本発明のレンズ付き基板は、電気配線を有する電気配線板であってもよい。また、透明部材の先端面は、前記基板の表面と平行な非レンズ面となっていてもよく、スルーホールから突出した凸レンズ面となっていてもよい。
次に、レンズ付き基板の各部材について説明する。
（基板）
基板の材料としては、特に制限はなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルム、電気配線板などが挙げられ、特に、後述するレンズ部材用感光性樹脂組成物を光硬化するための活性光線に対して遮光効果があることが好ましい。
例えば、透明樹脂を光硬化するための活性光線が紫外光であれば、金属基板、紫外光を透過しないプラスチック基板やガラスエポキシ樹脂基板などが好適に挙げられる。但し、後述するマスクを用いる場合には、遮光効果を有しなくてもよい。
基板の厚みには特に制限はないが、強度の確保及び光路の短縮による光ロスの低減の観点から、基板の厚みは５μｍ〜１ｍｍであることが好ましく、１０μｍ〜１００μｍであることがより好ましい。
基板の材料としては、特に制限はなく、例えば、ガラスエポキシ樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、シリコン基板、プラスチック基板、金属基板、樹脂層付き基板、金属層付き基板、プラスチックフィルム、樹脂層付きプラスチックフィルム、金属層付きプラスチックフィルム、電気配線板などが挙げられ、特に、後述するレンズ部材用感光性樹脂組成物を光硬化するための活性光線に対して遮光効果があることが好ましい。
例えば、透明樹脂を光硬化するための活性光線が紫外光であれば、金属基板、紫外光を透過しないプラスチック基板やガラスエポキシ樹脂基板などが好適に挙げられる。但し、後述するマスクを用いる場合には、遮光効果を有しなくてもよい。
基板の厚みには特に制限はないが、強度の確保及び光路の短縮による光ロスの低減の観点から、基板の厚みは５μｍ〜１ｍｍであることが好ましく、１０μｍ〜１００μｍであることがより好ましい。
（スルーホール）
スルーホールは、基板に１個以上存在すれば良く、例えば、ドリル加工や、レーザ加工によって好適に形成することができる。また、スルーホールの側面に各種金属を蒸着、スパッタ、めっき等によって形成した金属層付きスルーホールであっても良い。スルーホール外周の基板表面に金属箔を設けると遮光部として用いることができる。
スルーホールの深さ方向と直交する平面視形状としては、特に限定はなく、真円、楕円等の円状；三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形状等であってもよい。また、スルーホール内の空間は、深さ方向の位置によらず同一形状である柱上であってもよく、深さ方向に移動するに従って小さくなるテーパ状であってもよい。
スルーホールの平面視形状の面積は、光ロスに影響のない範囲であれば良く、好ましくは６００〜２０００００μｍ2であり、より好ましくは２５００〜３５０００μｍ2である。
スルーホールは、基板に１個以上存在すれば良く、例えば、ドリル加工や、レーザ加工によって好適に形成することができる。また、スルーホールの側面に各種金属を蒸着、スパッタ、めっき等によって形成した金属層付きスルーホールであっても良い。スルーホール外周の基板表面に金属箔を設けると遮光部として用いることができる。
スルーホールの深さ方向と直交する平面視形状としては、特に限定はなく、真円、楕円等の円状；三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形状等であってもよい。また、スルーホール内の空間は、深さ方向の位置によらず同一形状である柱上であってもよく、深さ方向に移動するに従って小さくなるテーパ状であってもよい。
スルーホールの平面視形状の面積は、光ロスに影響のない範囲であれば良く、好ましくは６００〜２０００００μｍ2であり、より好ましくは２５００〜３５０００μｍ2である。
（レンズ部材）
レンズ部材の材料としては、光信号に対して透明であれば特に制限はないが、後述する製造方法の観点から、感光性樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。
この感光性樹脂組成物としては、（ａ）バインダーポリマーと、（ｂ）エチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物と、（ｃ）光重合開始剤と、を含有するものが好ましい。
レンズ部材の材料としては、光信号に対して透明であれば特に制限はないが、後述する製造方法の観点から、感光性樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。
この感光性樹脂組成物としては、（ａ）バインダーポリマーと、（ｂ）エチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物と、（ｃ）光重合開始剤と、を含有するものが好ましい。
（ａ）バインダーポリマーとしては、例えば、ビニル共重合体が挙げられ、具体的には、下記のビニル単量体を重合させて得られたものが挙げられる。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｉｓｏ−プロピル、メタクリル酸ｉｓｏ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉｓｏ−ブチル、メタアクリル酸ｉｓｏ−ブチル、アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、メタクリル酸ｓｅｃ−ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸ペンチル、メタクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、メタクリル酸ヘプチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、メタクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、メタクリル酸デシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸テトラデシル、メタクリル酸テトラデシル、アクリル酸ヘキサデシル、メタクリル酸ヘキサデシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、アクリル酸エイコシル、メタクリル酸エイコシル、アクリル酸ドコシル、メタクリル酸ドコシル、アクリル酸シクロペンチル、メタクリル酸シクロペンチル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸シクロヘプチル、メタクリル酸シクロヘプチル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリル酸メトキシジエチレングリコール、メタクリル酸メトキシジエチレングリコール、アクリル酸メトキシジプロピレングリコール、メタクリル酸メトキシジプロピレングリコール、アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、メタクリル酸メトキシトリエチレングリコール、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノプロピル、アクリル酸２−クロロエチル、メタクリル酸２−クロロエチル、アクリル酸２−フルオロエチル、メタクリル酸２−フルオロエチル、アクリル酸２−シアノエチル、メタクリル酸２−シアノエチル、スチレン、α−メチルスチレン、シクロヘキシルマレイミド、アクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて重合させてもよい。
さらに、（ａ）バインダーポリマーとして、例えば、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル共重合体に、このビニル共重合体が有する官能基と反応して結合する、オキシラン環、イソシアネート基、水酸基、カルボキシル基等の１個の官能基と、少なくとも１個のエチレン性不飽和基とを有する化合物を付加反応させて得られる側鎖にエチレン性不飽和基を有するラジカル重合性共重合体等を使用することもできる。
上記カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル共重合体の製造に用いられるビニル単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ケイ皮酸、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド、イソシアン酸エチルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて重合させてもよい。また、必要に応じて、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル単量体以外の上記ビニル単量体を共重合させることができる。
また、（ａ）バインダーポリマーの重量平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン換算した値）は、耐熱性、加熱溶融性、塗布性、後述するマイクロレンズアレイ用感光性エレメントとした場合のフィルム性（フィルム状の形態を保持する特性）、溶媒への溶解性、及び、上記現像工程における現像液への溶解性等の観点から、１０００〜３０００００とすることが好ましく、５０００〜１５００００とすることがより好ましい。
さらに、（ａ）バインダーポリマーは、公知の各種現像液により現像可能となるように酸価を規定することが好ましい。例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、トリエタノールアミン等のアルカリ水溶液を用いて現像する場合には、酸価を５０〜２６０ｍｇＫＯＨ／ｇとすることが好ましい。この酸価が、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であると現像が容易となり、２６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であると、耐現像液性（現像により除去されずにパターンとなる部分が、現像液によって侵されない性質）が十分なものとなる。また、水又はアルカリ水溶液と１種以上の界面活性剤とからなるアルカリ水溶液を用いて現像する場合には、酸価を、１６〜２６０ｍｇＫＯＨ／ｇとすることが好ましい。この酸価が、１６ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であると、現像がより容易であり、２６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であると、耐現像液性がより十分なものとなる。
（ｂ）エチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物としては、例えば、多価アルコールとα，β−不飽和カルボン酸とを反応させて得られる化合物、２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシポリエトキシ）フェニル）プロパン、グリシジル基含有化合物とα，β−不飽和カルボン酸とを反応させて得られる化合物、ウレタンモノマー、ノニルフェニルジオキシレン（メタ）アクリレート、γ−クロロ−β−ヒドロキシプロピル−β'−（メタ）アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、β−ヒドロキシエチル−β'−（メタ）アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、β−ヒドロキシプロピル−β'−（メタ）アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。本明細書において、（メタ）アクリロキシとは「アクリロキシ及び／又はメタクリロキシ」のことをいい、（メタ）アクリレートとは「アクリレート及び／又はメタクリレート」のことをいい、これらの類似語句も同様の意味である。
上記多価アルコールとα，β−不飽和カルボン酸とを反応させて得られる化合物としては、例えば、エチレン基の数が２〜１４であるポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレン基の数が２〜１４であるポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンテトラエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンペンタエトキシトリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（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）、テトラメチロールメタンテトラ（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）アクリレート等が挙げられる。
上記２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシポリエトキシ）フェニル）プロパンとしては、例えば、２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシジエトキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシトリエトキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシペンタエトキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（ジ（メタ）アクリロキシデカエトキシ）フェニル）等が挙げられる。
上記グリシジル基含有化合物とα，β−不飽和カルボン酸とを反応させて得られる化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロキシ−２−ヒドロキシ−プロピルオキシ）フェニル等が挙げられる。
上記ウレタンモノマーとしては、例えば、β位にＯＨ基を有する（メタ）アクリルモノマーと、イソホロンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、２，４−トルエンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物との付加反応物、トリス（（メタ）アクリロキシテトラエチレングリコールイソシアネート）ヘキサメチレンイソシアヌレート、エチレンオキシド変性ウレタンジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド変性ウレタンジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチルエステル、（メタ）アクリル酸エチルエステル、（メタ）アクリル酸ブチルエステル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルエステル等が挙げられる。
上記の光重合性不飽和化合物は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
（ｃ）活性光線により遊離ラジカルを生成する光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ'−テトラメチル−４，４'−ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、Ｎ，Ｎ'−テトラエチル−４，４'−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４'−ジメチルアミノベンゾフェノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン（「イルガキュア−３６９」、BASFジャパン（株）商品名）、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−プロパン−１−オン（「イルガキュア−９０７」、BASFジャパン（株）商品名）等の芳香族ケトン；２−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン、２，３−ベンズアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−メチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェナントラキノン、２−メチル−１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルアントラキノン等のキノン類；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル化合物；ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物；ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体；２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体；９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９，９'−アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体；Ｎ−フェニルグリシン、Ｎ−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物などが挙げられる。
また、上記２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体において、２つの２，４，５−トリアリールイミダゾールに置換した置換基は同一でも相違していてもよい。また、ジエチルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸の組み合わせのように、チオキサントン系化合物と３級アミン化合物とを組み合わせてもよい。
本実施形態においては、基板との密着性及び感度の観点から、２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体が好ましい。さらに、可視光線透過率の観点から、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−プロパン−１−オンがより好ましい。
上記の光重合開始剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
本実施形態における、（ａ）バインダーポリマーの配合割合は、（ａ）及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、２０〜９０質量部とすることが好ましく、３０〜８５質量部とすることがより好ましく、３５〜８０質量部とすることが特に好ましく、４０〜７５質量部とすることが極めて好ましい。この配合割合が２０質量部以上であると、塗布性、加熱溶融性、及びフィルム性が向上し、９０質量部以下であると、光硬化性及び耐熱性が十分なものとなる。
また、（ｂ）エチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物の配合割合は、（ａ）及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、１０〜８０質量部とすることが好ましく、１５〜７０質量部とすることがより好ましく、２０〜６５質量部とすることが特に好ましく、２５〜６０質量部とすることが極めて好ましい。この配合割合が１０質量部以上であると、光硬化性及び耐熱性が向上し、８０質量部以下であると、塗布性、加熱溶融性、及びフィルム性が十分なものとなる。
また、（ｃ）光重合開始剤の配合割合は、（ａ）及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．０５〜２０質量部とすることが好ましく、０．１〜１５質量部とすることがより好ましく、０．１５〜１０質量部とすることが特に好ましい。この配合割合が０．０５質量部以上であると、光硬化が十分となり、２０質量部以下であると、露光時に、感光層の活性光線照射表面での活性光線の吸収が抑制され、内部の光硬化が十分となる。
本実施形態における感光性樹脂組成物には、必要に応じて、シランカップリング剤などの密着性付与剤、レベリング剤、可塑剤、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、酸化防止剤、香料、熱架橋剤、重合禁止剤等を含有させることができる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、これらの配合割合は、（ａ）及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、それぞれ０．０１〜２０質量部とすることができる。
（透明部材）
透明部材の材料としては、光信号に対して透明であれば特に制限はないが、後述する製造方法の観点から、感光性樹脂組成物の硬化物や熱硬化樹脂組成物の硬化物であることが好ましく、レンズ部材と共に形成可能である観点から、感光性樹脂組成物の硬化物であることがより好ましい。この感光性樹脂組成物としては、レンズ部材と同様である。
この透明部材の先端面は、基板の表面と同一であってもよく、基板の表面よりも引込んでいてもよいが、光通信を行う対象物との間の光路を短くする観点から、突出していることが好ましい。
透明部材の材料としては、光信号に対して透明であれば特に制限はないが、後述する製造方法の観点から、感光性樹脂組成物の硬化物や熱硬化樹脂組成物の硬化物であることが好ましく、レンズ部材と共に形成可能である観点から、感光性樹脂組成物の硬化物であることがより好ましい。この感光性樹脂組成物としては、レンズ部材と同様である。
この透明部材の先端面は、基板の表面と同一であってもよく、基板の表面よりも引込んでいてもよいが、光通信を行う対象物との間の光路を短くする観点から、突出していることが好ましい。
＜レンズ付き基板の製造方法＞
本発明のレンズ付き基板の製造方法は、下記工程１〜４を含むものである。
工程１：レンズ部材用感光性樹脂組成物を前記基板の一方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填し、透明樹脂組成物を前記基板の他方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填する工程
工程２：前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化する工程
工程３：前記レンズ部材用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程４：前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
本発明の製造方法によると、活性光線がスルーホール内の透明樹脂組成物を介してレンズ部材用感光性樹脂組成物に照射されるため、基板の種類にかかわらず、レンズ部材用感光性樹脂組成物を確実に光硬化させることができる。また、柱状透明部材の基端部側から先端部側に向かって活性光線を照射しているため、柱状透明部材の先端部側よりも基端部側をより硬化させることができる。そのため、加熱時に基端部よりも先端部の方が容易に液だれし、先端部に凸レンズ面を精度よく形成することができる。
次に、本発明のレンズ付き基板及びその製造方法について具体的に説明する。
本発明のレンズ付き基板の製造方法は、下記工程１〜４を含むものである。
工程１：レンズ部材用感光性樹脂組成物を前記基板の一方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填し、透明樹脂組成物を前記基板の他方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填する工程
工程２：前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化する工程
工程３：前記レンズ部材用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程４：前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
本発明の製造方法によると、活性光線がスルーホール内の透明樹脂組成物を介してレンズ部材用感光性樹脂組成物に照射されるため、基板の種類にかかわらず、レンズ部材用感光性樹脂組成物を確実に光硬化させることができる。また、柱状透明部材の基端部側から先端部側に向かって活性光線を照射しているため、柱状透明部材の先端部側よりも基端部側をより硬化させることができる。そのため、加熱時に基端部よりも先端部の方が容易に液だれし、先端部に凸レンズ面を精度よく形成することができる。
次に、本発明のレンズ付き基板及びその製造方法について具体的に説明する。
［レンズ付き基板及びその製造方法（第１の実施形態）］
第１の実施形態に係るレンズ付き基板１及びその製造方法について、図面を参照して説明する。
図１（ａ）は第１の実施の形態に係るレンズ付き基板１の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のレンズ部材の正面図である。図２は、図１のレンズ付き基板の製造方法の一例を示す断面図である。
第１の実施形態に係るレンズ付き基板１及びその製造方法について、図面を参照して説明する。
図１（ａ）は第１の実施の形態に係るレンズ付き基板１の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のレンズ部材の正面図である。図２は、図１のレンズ付き基板の製造方法の一例を示す断面図である。
＜レンズ付き基板１＞
このレンズ付き基板１は、スルーホール２ａ（図２（ａ）参照）を有する基板２と、スルーホール２ａの内部から基板２の一方の面（図１（ｂ）の上面）の外方にわたって延在するレンズ部材４と、スルーホール２ａの内部のうちレンズ部材４よりも基板２の他方の面（図１（ｂ）の下面）側に存在する透明部材３とを有する。
このレンズ部材４は、その基端面４ｙがスルーホール２ａの内部において透明部材３の基端面と接面しており、その先端面がスルーホール２ａから突出して凸に湾曲した凸レンズ面４ｘとなった形状を有している。
一方、透明部材３は、その基端面がスルーホール２ａの内部においてレンズ部材４の基端面４ｙと接面している。本実施の形態では、この透明部材３の先端部は、スルーホール２ａから突出して基板２の他方の面（下面）に沿って張り出した鍔部となっている。すなわち、この透明部材３の先端面は、基板２の他方の面（下面）よりも突出した平面となっている。この鍔部により、透明部材３の基板厚み方向の押圧力に対する強度が高くなる。
このレンズ付き基板１は、スルーホール２ａ（図２（ａ）参照）を有する基板２と、スルーホール２ａの内部から基板２の一方の面（図１（ｂ）の上面）の外方にわたって延在するレンズ部材４と、スルーホール２ａの内部のうちレンズ部材４よりも基板２の他方の面（図１（ｂ）の下面）側に存在する透明部材３とを有する。
このレンズ部材４は、その基端面４ｙがスルーホール２ａの内部において透明部材３の基端面と接面しており、その先端面がスルーホール２ａから突出して凸に湾曲した凸レンズ面４ｘとなった形状を有している。
一方、透明部材３は、その基端面がスルーホール２ａの内部においてレンズ部材４の基端面４ｙと接面している。本実施の形態では、この透明部材３の先端部は、スルーホール２ａから突出して基板２の他方の面（下面）に沿って張り出した鍔部となっている。すなわち、この透明部材３の先端面は、基板２の他方の面（下面）よりも突出した平面となっている。この鍔部により、透明部材３の基板厚み方向の押圧力に対する強度が高くなる。
このように構成されたレンズ付き基板１は、例えば、レンズ部材４と対向する位置と、透明部材３と対向する位置に、発光素子、受光素子、光導波路等の光学部材を配置して、光通信に供される。
例えば、この透明部材３と対向する位置に存在する発光素子から放出された光信号は、透明部材３の基端面から入射する。この際、透明部材３の基端面は平面であるため、光の散乱が抑制される。入射した光信号は、透明部材３及びレンズ部材４を通った後、凸レンズ面４ｘによって集光されて、凸レンズ面４ｘと対向する位置に存在する受光素子に入射されることにより、少ない光ロスにて光通信を行うことができる。
例えば、この透明部材３と対向する位置に存在する発光素子から放出された光信号は、透明部材３の基端面から入射する。この際、透明部材３の基端面は平面であるため、光の散乱が抑制される。入射した光信号は、透明部材３及びレンズ部材４を通った後、凸レンズ面４ｘによって集光されて、凸レンズ面４ｘと対向する位置に存在する受光素子に入射されることにより、少ない光ロスにて光通信を行うことができる。
＜レンズ付き基板１の製造方法＞
上記レンズ付き基板１は、次の製造方法により好適に製造することができる。
（工程１ａ）
工程１ａでは、図２（ａ）及び（ｂ）に示すとおり、レンズ部材用感光性樹脂組成物４ａを、基板２の一方の面（上面）に積層すると共にスルーホール２ａ内に充填し、また、透明樹脂組成物（好適には感光性樹脂組成物）３ａを、基板の他方の面（下面）に積層すると共にスルーホール２ａ内に充填する。なお、本実施の形態では、基板２として活性光線を遮蔽する材料を用いる。
これら感光性樹脂組成物４ａ及び３ａを基板２に積層する方法については特に制限はなく、感光性樹脂組成物４ａ及び３ａが液状の場合は、基板２に常法によって塗布すれば良い。感光性樹脂組成物４ａ及び３ａがフィルム状の場合は、ロールラミネータ、真空加圧ラミネータ、プレス、真空プレス等の各種方法を用いれば良い。積層する順番については特に限定はなく、（ａ）感光性樹脂組成物４ａを基板２の一方の面に積層した後に、感光性樹脂組成物３ａを基板２の他方の面に積層しても良いし、（ｂ）感光性樹脂組成物３ａを基板２の他方の面に積層した後に、感光性樹脂組成物４ａを基板２の一方の面に積層しても良いし、（ｃ）感光性樹脂組成物４ａ及び３ａを同時に積層しても良い。
感光性樹脂組成物４ａ及び３ａの境界面は、（ａ）の場合には基板２の他方の面付近となり、（ｂ）の場合には基板２の一方の面付近となり、（ｃ）の場合には基板２の厚み方向の中心付近となる。（ｃ）の場合、感光性樹脂組成物４ａ及び３ａの境界面の平坦性を確保しやすいためより好ましい。
上記レンズ付き基板１は、次の製造方法により好適に製造することができる。
（工程１ａ）
工程１ａでは、図２（ａ）及び（ｂ）に示すとおり、レンズ部材用感光性樹脂組成物４ａを、基板２の一方の面（上面）に積層すると共にスルーホール２ａ内に充填し、また、透明樹脂組成物（好適には感光性樹脂組成物）３ａを、基板の他方の面（下面）に積層すると共にスルーホール２ａ内に充填する。なお、本実施の形態では、基板２として活性光線を遮蔽する材料を用いる。
これら感光性樹脂組成物４ａ及び３ａを基板２に積層する方法については特に制限はなく、感光性樹脂組成物４ａ及び３ａが液状の場合は、基板２に常法によって塗布すれば良い。感光性樹脂組成物４ａ及び３ａがフィルム状の場合は、ロールラミネータ、真空加圧ラミネータ、プレス、真空プレス等の各種方法を用いれば良い。積層する順番については特に限定はなく、（ａ）感光性樹脂組成物４ａを基板２の一方の面に積層した後に、感光性樹脂組成物３ａを基板２の他方の面に積層しても良いし、（ｂ）感光性樹脂組成物３ａを基板２の他方の面に積層した後に、感光性樹脂組成物４ａを基板２の一方の面に積層しても良いし、（ｃ）感光性樹脂組成物４ａ及び３ａを同時に積層しても良い。
感光性樹脂組成物４ａ及び３ａの境界面は、（ａ）の場合には基板２の他方の面付近となり、（ｂ）の場合には基板２の一方の面付近となり、（ｃ）の場合には基板２の厚み方向の中心付近となる。（ｃ）の場合、感光性樹脂組成物４ａ及び３ａの境界面の平坦性を確保しやすいためより好ましい。
（工程２ａ）
工程２ａでは、図２（ｂ）に示すとおり、スルーホール２ａと対向する位置にスルーホール２ａよりも大きい開口部１０ａを備えたマスク１０を、基板２の他方の面（下面）側に配置し、基板２の他方の面（下面）側からマスク１０を介して活性光線を照射することにより、感光性樹脂組成物４ａ及び３ａを露光して硬化する。
工程２ａでは、図２（ｂ）に示すとおり、スルーホール２ａと対向する位置にスルーホール２ａよりも大きい開口部１０ａを備えたマスク１０を、基板２の他方の面（下面）側に配置し、基板２の他方の面（下面）側からマスク１０を介して活性光線を照射することにより、感光性樹脂組成物４ａ及び３ａを露光して硬化する。
（工程３ａ）
工程３では、感光性樹脂組成物４ａ及び３ａの未硬化部分を現像除去し、透明部材３及び柱状透明部材４ｂを形成する（図２（ｃ））。このとき、基板２が遮光性材料からなる場合には、図２（ｃ）に示すとおり、柱状透明部材４ｂの幅はスルーホール２ａの幅と同一になる。一方、基板２が非遮光性材料からなる場合には、柱状透明部材４ｂのうち、スルーホール２ａ内に存在する部分の幅はスルーホール２ａの幅と同一になり、スルーホール２ａから突出した部分の幅は、マスク１０の開口部１０ａの幅と同一になる（図示略）。
工程３では、感光性樹脂組成物４ａ及び３ａの未硬化部分を現像除去し、透明部材３及び柱状透明部材４ｂを形成する（図２（ｃ））。このとき、基板２が遮光性材料からなる場合には、図２（ｃ）に示すとおり、柱状透明部材４ｂの幅はスルーホール２ａの幅と同一になる。一方、基板２が非遮光性材料からなる場合には、柱状透明部材４ｂのうち、スルーホール２ａ内に存在する部分の幅はスルーホール２ａの幅と同一になり、スルーホール２ａから突出した部分の幅は、マスク１０の開口部１０ａの幅と同一になる（図示略）。
（工程４ａ）
工程４ａでは、柱状透明部材４ｂを加熱し、柱状透明部材４ｂのうち基板２から突出している先端部を液だれさせて、凸レンズ面４ｘを形成する。このようにして、レンズ部材４が形成される。
工程４ａでは、柱状透明部材４ｂを加熱し、柱状透明部材４ｂのうち基板２から突出している先端部を液だれさせて、凸レンズ面４ｘを形成する。このようにして、レンズ部材４が形成される。
［レンズ付き基板及びその製造方法（第２の実施形態）］
次に、第２の実施形態に係るレンズ付き基板１Ａ及びその製造方法について、図面を参照して説明する。図３は第２の実施の形態に係るレンズ付き基板１Ａの断面図である。
このレンズ付き基板１Ａは、透明部材３Ａの先端面を凸レンズ面としたこと以外は図１，２のレンズ付き基板１と同様であり、同一符号は同一部分を示している。
このレンズ付き基板１Ａは、上記工程４ａにおいて、透明部材の先端面も加熱して液だれさせることにより形成することができる。
このレンズ付き基板１Ａによると、上下のレンズによって集光することが可能である。
次に、第２の実施形態に係るレンズ付き基板１Ａ及びその製造方法について、図面を参照して説明する。図３は第２の実施の形態に係るレンズ付き基板１Ａの断面図である。
このレンズ付き基板１Ａは、透明部材３Ａの先端面を凸レンズ面としたこと以外は図１，２のレンズ付き基板１と同様であり、同一符号は同一部分を示している。
このレンズ付き基板１Ａは、上記工程４ａにおいて、透明部材の先端面も加熱して液だれさせることにより形成することができる。
このレンズ付き基板１Ａによると、上下のレンズによって集光することが可能である。
［レンズ付き基板及びその製造方法（第３の実施形態）］
図４（ａ）は第３の実施の形態に係るレンズ付き基板（レンズ付き電気配線基板）１Ｂの斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図５（ａ）はレンズ付き基板１Ｂを図４（ａ）の上方から見下ろした平面図、図５（ｂ）はレンズ付き基板１Ｂを図４（ａ）の下方から見上げた平面図である。
このレンズ付き基板１Ｂは、電気配線及び光学素子を有すること以外は図１，２のレンズ付き基板１と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
すなわち、このレンズ付き基板１Ｂにあっては、基板２の上面に配線７ａ、７ｂ、及び７ｃが設けられており、基板２の下面に配線５ａ、５ｂ、及び５ｃが設けられている。また、基板２を貫通するメッキスルーホール６ａによって配線７ａ及び５ａが接続されていると共に、基板２を貫通するメッキスルーホール６ｂによって配線７ｂ及び５ｂが接続されている。発光素子（光学素子）１１が、バンプ１１ａを介して配線５ａ及び５ｃに接続されていると共に、受光素子（光学素子）１２が、バンプ１２ａを介して配線５ｂ及び５ｃに接続されている。
図４（ａ）は第３の実施の形態に係るレンズ付き基板（レンズ付き電気配線基板）１Ｂの斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図５（ａ）はレンズ付き基板１Ｂを図４（ａ）の上方から見下ろした平面図、図５（ｂ）はレンズ付き基板１Ｂを図４（ａ）の下方から見上げた平面図である。
このレンズ付き基板１Ｂは、電気配線及び光学素子を有すること以外は図１，２のレンズ付き基板１と同一であり、同一符号は同一部分を示している。
すなわち、このレンズ付き基板１Ｂにあっては、基板２の上面に配線７ａ、７ｂ、及び７ｃが設けられており、基板２の下面に配線５ａ、５ｂ、及び５ｃが設けられている。また、基板２を貫通するメッキスルーホール６ａによって配線７ａ及び５ａが接続されていると共に、基板２を貫通するメッキスルーホール６ｂによって配線７ｂ及び５ｂが接続されている。発光素子（光学素子）１１が、バンプ１１ａを介して配線５ａ及び５ｃに接続されていると共に、受光素子（光学素子）１２が、バンプ１２ａを介して配線５ｂ及び５ｃに接続されている。
このレンズ付き基板１Ｂは、上記工程１ａにおいて、基板２に代えて基板２に上記配線５ａ〜５ｃ及び７ａ〜７ｃ並びにメッキスルーホール６ａ及び６ｂを有する電気配線基板を用い、かつ工程４ａの後に、配線５ａ〜５ｃにバンプ１１ａ及び１２ａを介して光学部材１１及び１２を設置することにより製造することができる。
このレンズ付き基板１Ｂによると、１つの基板に光通信及び電気通信の両方の機能を付与することができる。
このレンズ付き基板１Ｂによると、１つの基板に光通信及び電気通信の両方の機能を付与することができる。
［レンズ付き基板及びその製造方法（第４の実施形態）］
図６は第４の実施の形態に係るレンズ付き基板１Ｃの断面図である。
このレンズ付き基板１Ｃは、基板に穴あけ加工する際に、スルーホール２ａと共にスルーホール２ｂを形成し、工程３ａのときにこのスルーホール２ｂ内に存在する感光性樹脂組成物４ａ及び３ａの未硬化部分を現像除去することにより好適に製造することができ、また、上記工程４ａの後に、基板２にスルーホール２ｂをドリルやレーザー等によって形成することによっても好適に製造することができる。
このレンズ付き基板１Ｃによると、図示は省略するが、光ファイバコネコネクタが備えている結合用ピンを、上記スルーホール２ｂに差し込むことにより、光ファイバコネクタを位置精度及び結合効率よく固定することができる。
図６は第４の実施の形態に係るレンズ付き基板１Ｃの断面図である。
このレンズ付き基板１Ｃは、基板に穴あけ加工する際に、スルーホール２ａと共にスルーホール２ｂを形成し、工程３ａのときにこのスルーホール２ｂ内に存在する感光性樹脂組成物４ａ及び３ａの未硬化部分を現像除去することにより好適に製造することができ、また、上記工程４ａの後に、基板２にスルーホール２ｂをドリルやレーザー等によって形成することによっても好適に製造することができる。
このレンズ付き基板１Ｃによると、図示は省略するが、光ファイバコネコネクタが備えている結合用ピンを、上記スルーホール２ｂに差し込むことにより、光ファイバコネクタを位置精度及び結合効率よく固定することができる。
［レンズ付き基板及びその製造方法（第５の実施形態）］
図７は第５の実施の形態に係るレンズ付き基板（レンズ付き電気配線基板）１Ｄ（１Ｅ）の断面図である。
このレンズ付き基板１Ｄ（１Ｅ）は、基板２の上面に設けられた配線７ａ及び７ｂと、基板２の下面に設けられた配線５ａ及び５ｂとがメッキスルーホール６ａ及び６ｂによって接続されており、光学素子１１（１２）がバンプを介して配線５ａ及び５ｂに接続されている。
このレンズ付き基板１Ｄ（１Ｅ）は、図４及び図５のレンズ付き基板１Ｂと同様にして製造することができる。
このレンズ付き基板１Ｄ（１Ｅ）によっても、１つの基板に光通信及び電気通信の両方の機能を付与することができる。
図７は第５の実施の形態に係るレンズ付き基板（レンズ付き電気配線基板）１Ｄ（１Ｅ）の断面図である。
このレンズ付き基板１Ｄ（１Ｅ）は、基板２の上面に設けられた配線７ａ及び７ｂと、基板２の下面に設けられた配線５ａ及び５ｂとがメッキスルーホール６ａ及び６ｂによって接続されており、光学素子１１（１２）がバンプを介して配線５ａ及び５ｂに接続されている。
このレンズ付き基板１Ｄ（１Ｅ）は、図４及び図５のレンズ付き基板１Ｂと同様にして製造することができる。
このレンズ付き基板１Ｄ（１Ｅ）によっても、１つの基板に光通信及び電気通信の両方の機能を付与することができる。
［レンズ付き基板及びその製造方法（第６の実施形態）］
図９（ｃ）における符号１Ｆは、第６の実施の形態に係るレンズ付き基板１Ｆの断面図である。
このレンズ付き基板１Ｆは、図１及び図２のレンズ付き基板１において、透明部材３に代えて、スルーホール内の下部側を占めると共に基板の下面側を被覆する下部クラッド層２２を設けたものである。
このレンズ付き基板１Ｆについては、後述するレンズ付き光導波路の説明においてより詳細に説明するが、レンズ付き光導波路の一部として好適に用いることができる。
図９（ｃ）における符号１Ｆは、第６の実施の形態に係るレンズ付き基板１Ｆの断面図である。
このレンズ付き基板１Ｆは、図１及び図２のレンズ付き基板１において、透明部材３に代えて、スルーホール内の下部側を占めると共に基板の下面側を被覆する下部クラッド層２２を設けたものである。
このレンズ付き基板１Ｆについては、後述するレンズ付き光導波路の説明においてより詳細に説明するが、レンズ付き光導波路の一部として好適に用いることができる。
［レンズ付き光導波路及びその製造方法］
（レンズ付き光導波路）
本発明のレンズ付き光導波路は、前述した本発明のレンズ付き基板と、前記基板のうち前記スルーホールの他端側の表面上に存在する下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に存在するコア層と、前記コア層上に存在する上部クラッド層と、前記コア層のうち前記レンズと対向する位置に存在するミラーとを有するものである。ここで、前記下部クラッド層の一部が前記透明部材を構成することが好ましい。
本発明のレンズ付き光導波路によると、コア内を伝搬した光信号がミラーで光路変換された後、レンズ部材の凸レンズ面で集光されて出射されるため、光ロスが少ない。また、レンズ付き光導波路の外部から凸レンズ面に入射した光信号は、凸レンズ面で集光された後、ミラーで光路変換されてコア内に伝搬されるため、光ロスが少ない。
（レンズ付き光導波路）
本発明のレンズ付き光導波路は、前述した本発明のレンズ付き基板と、前記基板のうち前記スルーホールの他端側の表面上に存在する下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に存在するコア層と、前記コア層上に存在する上部クラッド層と、前記コア層のうち前記レンズと対向する位置に存在するミラーとを有するものである。ここで、前記下部クラッド層の一部が前記透明部材を構成することが好ましい。
本発明のレンズ付き光導波路によると、コア内を伝搬した光信号がミラーで光路変換された後、レンズ部材の凸レンズ面で集光されて出射されるため、光ロスが少ない。また、レンズ付き光導波路の外部から凸レンズ面に入射した光信号は、凸レンズ面で集光された後、ミラーで光路変換されてコア内に伝搬されるため、光ロスが少ない。
（レンズ付き光導波路の製造方法）
上記のレンズ付き光導波路は、下記工程Ａ〜Ｆを含む製造方法によって好適に製造することができる。
工程Ａ：スルーホールを有しかつ遮光性を有する基板の、前記スルーホールの一方の面側から前記スルーホール内にレンズ用感光性樹脂組成物を充填すると共に、前記スルーホールの他方の面側から前記スルーホール内及び前記他方の面に透明樹脂組成物を形成する工程
工程Ｂ：前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化して前記下部クラッド層を形成する工程
工程Ｃ：前記レンズ用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程Ｄ：前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
工程Ｅ：前記下部クラッド層の表面にコア層を形成し、前記コア層の表面に上部クラッド層を形成する工程
工程Ｆ：前記コア層の前記スルーホールと対向する位置にミラーを形成する工程
次に、レンズ付き光導波路の各部材及びその製造方法について説明する。
上記のレンズ付き光導波路は、下記工程Ａ〜Ｆを含む製造方法によって好適に製造することができる。
工程Ａ：スルーホールを有しかつ遮光性を有する基板の、前記スルーホールの一方の面側から前記スルーホール内にレンズ用感光性樹脂組成物を充填すると共に、前記スルーホールの他方の面側から前記スルーホール内及び前記他方の面に透明樹脂組成物を形成する工程
工程Ｂ：前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化して前記下部クラッド層を形成する工程
工程Ｃ：前記レンズ用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程Ｄ：前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
工程Ｅ：前記下部クラッド層の表面にコア層を形成し、前記コア層の表面に上部クラッド層を形成する工程
工程Ｆ：前記コア層の前記スルーホールと対向する位置にミラーを形成する工程
次に、レンズ付き光導波路の各部材及びその製造方法について説明する。
（レンズ付き基板）
レンズ付き基板については、前述したとおりである。
レンズ付き基板については、前述したとおりである。
（下部クラッド層及び上部クラッド層）
下部クラッド層及び上部クラッド層の材料としては、クラッド層形成用樹脂組成物又はクラッド層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
本発明で用いるクラッド層形成用樹脂組成物としては、コアよりも低屈折率で、光又は熱により硬化する樹脂組成物であれば特に限定されず、熱硬化性樹脂組成物や感光性樹脂組成物を好適に使用することができる。クラッド層形成用樹脂に用いる樹脂組成物は、下部クラッド層及び上部クラッド層において、該樹脂組成物に含有する成分が同一であっても異なっていてもよく、該樹脂組成物の屈折率が同一であっても異なっていてもよい。
本発明においては、クラッド層の形成方法は特に限定されず、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物の塗布又はクラッド層形成用樹脂フィルムのラミネートにより形成すれば良い。
塗布による場合には、その方法は限定されず、クラッド層形成用樹脂組成物を常法により塗布すれば良い。
また、ラミネートに用いるクラッド層形成用樹脂フィルムは、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物を溶媒に溶解して、キャリアフィルムに塗布し、溶媒を除去することにより容易に製造することができる。
下部クラッド層及び上部クラッド層の厚さに関しては、特に限定するものではないが、乾燥後の厚さで、５〜５００μｍの範囲が好ましい。５μｍ以上であると、光の閉じ込めに必要なクラッド厚さが確保でき、５００μｍ以下であると、膜厚を均一に制御することが容易である。以上の観点から、下部クラッド層及び上部クラッド層の厚さは、さらに１０〜１００μｍの範囲であることがより好ましい。
下部クラッド層及び上部クラッド層の材料としては、クラッド層形成用樹脂組成物又はクラッド層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
本発明で用いるクラッド層形成用樹脂組成物としては、コアよりも低屈折率で、光又は熱により硬化する樹脂組成物であれば特に限定されず、熱硬化性樹脂組成物や感光性樹脂組成物を好適に使用することができる。クラッド層形成用樹脂に用いる樹脂組成物は、下部クラッド層及び上部クラッド層において、該樹脂組成物に含有する成分が同一であっても異なっていてもよく、該樹脂組成物の屈折率が同一であっても異なっていてもよい。
本発明においては、クラッド層の形成方法は特に限定されず、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物の塗布又はクラッド層形成用樹脂フィルムのラミネートにより形成すれば良い。
塗布による場合には、その方法は限定されず、クラッド層形成用樹脂組成物を常法により塗布すれば良い。
また、ラミネートに用いるクラッド層形成用樹脂フィルムは、例えば、クラッド層形成用樹脂組成物を溶媒に溶解して、キャリアフィルムに塗布し、溶媒を除去することにより容易に製造することができる。
下部クラッド層及び上部クラッド層の厚さに関しては、特に限定するものではないが、乾燥後の厚さで、５〜５００μｍの範囲が好ましい。５μｍ以上であると、光の閉じ込めに必要なクラッド厚さが確保でき、５００μｍ以下であると、膜厚を均一に制御することが容易である。以上の観点から、下部クラッド層及び上部クラッド層の厚さは、さらに１０〜１００μｍの範囲であることがより好ましい。
（コア層）
コア層としては、コア層形成用樹脂又はコア層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
コア層形成用樹脂は、下部クラッド層及び上部クラッド層よりも高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得るものを用いることが好ましい。パターン化する前のコア層の形成方法は限定されず、前記コア層形成用樹脂組成物を常法により塗布する方法等が挙げられる。
コア層形成用樹脂フィルムの厚さについては特に限定されず、乾燥後のコア層の厚さが、通常は１０〜１００μｍとなるように調整される。該フィルムの仕上がり後のコア層の厚さが１０μｍ以上であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において位置合わせトレランスが拡大できるという利点があり、１００μｍ以下であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において、結合効率が向上するという利点がある。以上の観点から、該フィルムの厚さは、さらに３０〜９０μｍの範囲であることが好ましく、該厚みを得るために適宜フィルム厚みを調整すれば良い。
コア層としては、コア層形成用樹脂又はコア層形成用樹脂フィルムを用いることができる。
コア層形成用樹脂は、下部クラッド層及び上部クラッド層よりも高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得るものを用いることが好ましい。パターン化する前のコア層の形成方法は限定されず、前記コア層形成用樹脂組成物を常法により塗布する方法等が挙げられる。
コア層形成用樹脂フィルムの厚さについては特に限定されず、乾燥後のコア層の厚さが、通常は１０〜１００μｍとなるように調整される。該フィルムの仕上がり後のコア層の厚さが１０μｍ以上であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において位置合わせトレランスが拡大できるという利点があり、１００μｍ以下であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において、結合効率が向上するという利点がある。以上の観点から、該フィルムの厚さは、さらに３０〜９０μｍの範囲であることが好ましく、該厚みを得るために適宜フィルム厚みを調整すれば良い。
［レンズ付き光導波路及びその製造方法（第７の実施形態）］
次に、本発明に係るレンズ付き光導波路２０及びその製造方法について図面を参照して詳細に説明する。
図８（ａ）はレンズ付き光導波路２０の斜視図、図８（ｂ）はレンズ付き光導波路２０の平面図、図８（ｃ）は図８（ａ）の断面図である。図９はレンズ付き光導波路２０の製造方法を説明する断面図である。
次に、本発明に係るレンズ付き光導波路２０及びその製造方法について図面を参照して詳細に説明する。
図８（ａ）はレンズ付き光導波路２０の斜視図、図８（ｂ）はレンズ付き光導波路２０の平面図、図８（ｃ）は図８（ａ）の断面図である。図９はレンズ付き光導波路２０の製造方法を説明する断面図である。
（レンズ付き光導波路２０）
このレンズ付き光導波路２０は、レンズ付き基板１Ｆ（図９（ｃ）参照）と、ミラー付き光導波路部材２９（図９（ｄ）参照）とからなる。
このレンズ付き基板１Ｆは、スルーホールを有する基板２１と、スルーホールの内部から基板２１の一方の面（図９（ｃ）の上面）の外方（上方）にわたって延在するレンズ部材２６と、基板２１の他方の面（下面）に存在する下部クラッド層２２とを有する。この下部クラッド層２２の一部は、スルーホールの内部のうちレンズ部材２６よりも基板２１の他方の面（下面）側にまで突起して透明部材を構成する。
このレンズ部材２６は、その基端面（下面）がスルーホールの内部において透明部材（下部クラッド層の突起部）と接面しており、その先端面がスルーホールから突出した凸レンズ面となった形状を有している。
上記ミラー付き光導波路部材２９は、上記下部クラッド層２２と、下部クラッド層２２上に存在するコア層２３と、コア層２３上に存在する上部クラッド層２４とを有する。従って、下部クラッド層２２は、レンズ付き基板１Ｆの一部を構成すると共に、ミラー付き光導波路部材２９の一部を構成する。この上部クラッド層２４の表面から少なくともコア層２３の一部にわたり、コア層２３側に向かって断面逆Ｖ字形状の溝２５が形成されており、この溝２５の側面がミラー２５ａとなっている。図８（ｃ）に示すとおり、レンズ部材２６と対向する位置にミラー２５ａが存在している。
このレンズ付き光導波路２０によると、コア層２３内を伝搬した光信号がミラー２５ａで光路変換された後、レンズ部材２６の凸レンズ面で集光されて出射されるため、光ロスが少ない。また、レンズ付き光導波路２０の外部からレンズ部材２６の凸レンズ面に入射した光信号は、凸レンズ面で集光された後、ミラーで光路変換されてコア層２３内に伝搬されるため、光ロスが少ない。
このレンズ付き光導波路２０は、レンズ付き基板１Ｆ（図９（ｃ）参照）と、ミラー付き光導波路部材２９（図９（ｄ）参照）とからなる。
このレンズ付き基板１Ｆは、スルーホールを有する基板２１と、スルーホールの内部から基板２１の一方の面（図９（ｃ）の上面）の外方（上方）にわたって延在するレンズ部材２６と、基板２１の他方の面（下面）に存在する下部クラッド層２２とを有する。この下部クラッド層２２の一部は、スルーホールの内部のうちレンズ部材２６よりも基板２１の他方の面（下面）側にまで突起して透明部材を構成する。
このレンズ部材２６は、その基端面（下面）がスルーホールの内部において透明部材（下部クラッド層の突起部）と接面しており、その先端面がスルーホールから突出した凸レンズ面となった形状を有している。
上記ミラー付き光導波路部材２９は、上記下部クラッド層２２と、下部クラッド層２２上に存在するコア層２３と、コア層２３上に存在する上部クラッド層２４とを有する。従って、下部クラッド層２２は、レンズ付き基板１Ｆの一部を構成すると共に、ミラー付き光導波路部材２９の一部を構成する。この上部クラッド層２４の表面から少なくともコア層２３の一部にわたり、コア層２３側に向かって断面逆Ｖ字形状の溝２５が形成されており、この溝２５の側面がミラー２５ａとなっている。図８（ｃ）に示すとおり、レンズ部材２６と対向する位置にミラー２５ａが存在している。
このレンズ付き光導波路２０によると、コア層２３内を伝搬した光信号がミラー２５ａで光路変換された後、レンズ部材２６の凸レンズ面で集光されて出射されるため、光ロスが少ない。また、レンズ付き光導波路２０の外部からレンズ部材２６の凸レンズ面に入射した光信号は、凸レンズ面で集光された後、ミラーで光路変換されてコア層２３内に伝搬されるため、光ロスが少ない。
（レンズ付き光導波路２０の製造方法）
上記のレンズ付き光導波路２０は、下記工程Ａ〜Ｆを含む製造方法によって好適に製造することができる。
上記のレンズ付き光導波路２０は、下記工程Ａ〜Ｆを含む製造方法によって好適に製造することができる。
《工程Ａ》
工程Ａでは、スルーホールを有しかつ遮光性を有する基板２１のうち、スルーホールの一方の面（上面）及びスルーホール内にレンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａを形成すると共に、スルーホールの他方の面及び前記スルーホール内に透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａを形成する。
レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａを基板２１に積層する方法については、特に制限はなく、レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａが液状の場合は、基板２１に常法によって塗布すれば良い。レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａがフィルム状の場合は、ロールラミネータ、真空加圧ラミネータ、プレス、真空プレス等の各種方法を用いれば良い。積層する順番については特に限定はなく、（ａ）レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａを基板２１の表面に形成した後に、透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａを基板２１の裏面に積層しても良いし、（ｂ）透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａを基板１の裏面に積層した後に、レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａを基板２１の表面に積層しても良いし、（ｃ）レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａを同時に積層しても良い。
レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａとの境界面は、（ａ）の場合には基板２１の裏面付近となり、（ｂ）の場合には基板２１表面付近となり、（ｃ）の場合には基板２１の厚み方向の中心付近となる。（ｃ）の場合、レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａのそれぞれの樹脂表面の平坦性を確保しやすいため特に好ましい。
工程Ａでは、スルーホールを有しかつ遮光性を有する基板２１のうち、スルーホールの一方の面（上面）及びスルーホール内にレンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａを形成すると共に、スルーホールの他方の面及び前記スルーホール内に透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａを形成する。
レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａを基板２１に積層する方法については、特に制限はなく、レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａが液状の場合は、基板２１に常法によって塗布すれば良い。レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａがフィルム状の場合は、ロールラミネータ、真空加圧ラミネータ、プレス、真空プレス等の各種方法を用いれば良い。積層する順番については特に限定はなく、（ａ）レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａを基板２１の表面に形成した後に、透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａを基板２１の裏面に積層しても良いし、（ｂ）透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａを基板１の裏面に積層した後に、レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａを基板２１の表面に積層しても良いし、（ｃ）レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａを同時に積層しても良い。
レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａとの境界面は、（ａ）の場合には基板２１の裏面付近となり、（ｂ）の場合には基板２１表面付近となり、（ｃ）の場合には基板２１の厚み方向の中心付近となる。（ｃ）の場合、レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物（感光性樹脂組成物）２２ａのそれぞれの樹脂表面の平坦性を確保しやすいため特に好ましい。
（工程Ｂ）
工程Ｂでは、前記基板２１の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａを露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物２２ａを光硬化して前記下部クラッド層２２を形成する。ここで、基材２１を遮光性材料とすることにより、後述する柱状透明部材２６ｂに相当する領域のみが露光により硬化する。
工程Ｂでは、前記基板２１の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａを露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物２２ａを光硬化して前記下部クラッド層２２を形成する。ここで、基材２１を遮光性材料とすることにより、後述する柱状透明部材２６ｂに相当する領域のみが露光により硬化する。
（工程Ｃ）
工程Ｃでは、レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａの未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板２１の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材２６ｂを形成する。
柱状透明部材２６ｂを形成する方法は、樹脂未硬化部をエッチング除去すれば良く、樹脂未硬化部を除去し得る現像液を用いてエッチングすれば良い。
工程Ｃでは、レンズ部材用感光性樹脂組成物２６ａの未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板２１の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材２６ｂを形成する。
柱状透明部材２６ｂを形成する方法は、樹脂未硬化部をエッチング除去すれば良く、樹脂未硬化部を除去し得る現像液を用いてエッチングすれば良い。
（工程Ｄ）
工程Ｄでは、柱状透明部材２６ｂを加熱し、柱状透明部材２６ｂのうち基板２１から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する。この工程は、前述したレンズ付き基板の場合と同様である。
工程Ｄでは、柱状透明部材２６ｂを加熱し、柱状透明部材２６ｂのうち基板２１から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する。この工程は、前述したレンズ付き基板の場合と同様である。
（工程Ｅ）
工程Ｅでは、下部クラッド層２２の表面にコア層２３を形成し、前記コア層２３の表面に上部クラッド層２４を形成する。
各層の形成方法としては特に限定はなく、液状のクラッド層形成用樹脂組成物又はコア層形成用樹脂組成物をスピンコート等で塗布しても良いし、フィルム形状のクラッド層形成用樹脂組成物又はコア層形成用樹脂組成物を、ロールラミネータ、真空ラミネータ、プレス、真空プレス等の方法でラミネートしても良い。
工程Ｅでは、下部クラッド層２２の表面にコア層２３を形成し、前記コア層２３の表面に上部クラッド層２４を形成する。
各層の形成方法としては特に限定はなく、液状のクラッド層形成用樹脂組成物又はコア層形成用樹脂組成物をスピンコート等で塗布しても良いし、フィルム形状のクラッド層形成用樹脂組成物又はコア層形成用樹脂組成物を、ロールラミネータ、真空ラミネータ、プレス、真空プレス等の方法でラミネートしても良い。
（工程Ｆ）
工程Ｆでは、コア層２３のうちスルーホールと対向する位置にミラーを形成する。
ミラーの形成方法としては、公知の方法を適用することができる。例えば、上部クラッド層２４形成面側から、ダイシングソー等を用いて、コア層２３を切削することにより形成することができる。形成するミラーは、４５°であることが好ましい。
また、ミラー部に蒸着装置を用いて、金等の金属を蒸着し、反射金属層を備えたミラー部としても良い。本工程Ｆは、前述の工程Ｅのコア層２３を積層した後の工程Ｅ中に行っても良い。
工程Ｆでは、コア層２３のうちスルーホールと対向する位置にミラーを形成する。
ミラーの形成方法としては、公知の方法を適用することができる。例えば、上部クラッド層２４形成面側から、ダイシングソー等を用いて、コア層２３を切削することにより形成することができる。形成するミラーは、４５°であることが好ましい。
また、ミラー部に蒸着装置を用いて、金等の金属を蒸着し、反射金属層を備えたミラー部としても良い。本工程Ｆは、前述の工程Ｅのコア層２３を積層した後の工程Ｅ中に行っても良い。
［レンズ付き光導波路及びその製造方法（第８の実施形態）］
図１０（ａ）はレンズ付き光導波路３０の斜視図、図１０（ｂ）はレンズ付き光導波路３０の平面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
このレンズ付き光導波路３０は、図８及び図９のレンズ付き光導波路２０において、基板２１の上面に配線５ａ〜５ｃを設け、バンプを介して発光素子１１及び受光素子１２を設置したものである。
このレンズ付き光導波路３０は、図８及び図９のレンズ付き光導波路２０において、基板２１に代えて配線７ａ〜７ｄが形成された電気配線板を用い、また、通常の方法によって光学素子１１及び１２を設置すればよい。
図１０（ａ）はレンズ付き光導波路３０の斜視図、図１０（ｂ）はレンズ付き光導波路３０の平面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
このレンズ付き光導波路３０は、図８及び図９のレンズ付き光導波路２０において、基板２１の上面に配線５ａ〜５ｃを設け、バンプを介して発光素子１１及び受光素子１２を設置したものである。
このレンズ付き光導波路３０は、図８及び図９のレンズ付き光導波路２０において、基板２１に代えて配線７ａ〜７ｄが形成された電気配線板を用い、また、通常の方法によって光学素子１１及び１２を設置すればよい。
［レンズ付き光導波路及びその製造方法（第９の実施形態）］
図１１のレンズ付き光導波路４０は、図１０のレンズ付き光導波路３０において、光学素子１１及び１２に代えて、図７のレンズ付き基板１Ｄ（１Ｅ）を設置したものである。
図１１のレンズ付き光導波路４０は、図１０のレンズ付き光導波路３０において、光学素子１１及び１２に代えて、図７のレンズ付き基板１Ｄ（１Ｅ）を設置したものである。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。
実施例１
次の手順により、図１及び図２に示すレンズ付き基板１（但し、レンズ部材４は２個とした）を作成し、評価した。
［クラッド層形成用樹脂フィルムの作製］
＜（Ａ）ベースポリマー；（メタ）アクリルポリマー（Ａ−１）の作製＞
撹拌機、冷却管、ガス導入管、滴下ろうと、及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部及び乳酸メチル２３質量部を秤量し、窒素ガスを導入しながら撹拌を行った。液温を６５℃に上昇させ、メチルメタクリレート４７質量部、ブチルアクリレート３３質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１６質量部、メタクリル酸１４質量部、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部、及び乳酸メチル２３質量部の混合物を３時間かけて滴下後、６５℃で３時間撹拌し、さらに９５℃で１時間撹拌を続けて、（メタ）アクリルポリマー（Ａ−１）溶液（固形分４５質量％）を得た。
次の手順により、図１及び図２に示すレンズ付き基板１（但し、レンズ部材４は２個とした）を作成し、評価した。
［クラッド層形成用樹脂フィルムの作製］
＜（Ａ）ベースポリマー；（メタ）アクリルポリマー（Ａ−１）の作製＞
撹拌機、冷却管、ガス導入管、滴下ろうと、及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部及び乳酸メチル２３質量部を秤量し、窒素ガスを導入しながら撹拌を行った。液温を６５℃に上昇させ、メチルメタクリレート４７質量部、ブチルアクリレート３３質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１６質量部、メタクリル酸１４質量部、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部、及び乳酸メチル２３質量部の混合物を３時間かけて滴下後、６５℃で３時間撹拌し、さらに９５℃で１時間撹拌を続けて、（メタ）アクリルポリマー（Ａ−１）溶液（固形分４５質量％）を得た。
（重量平均分子量の測定）
（Ａ−１）の重量平均分子量（標準ポリスチレン換算）をＧＰＣ（東ソー（株）製「ＳＤ−８０２２」、「ＤＰ−８０２０」、及び「ＲＩ−８０２０」）を用いて測定した結果、３．９×１０4であった。なお、カラムは日立化成工業（株）製「Ｇｅｌｐａｃｋ ＧＬ−Ａ１５０−Ｓ」及び「Ｇｅｌｐａｃｋ ＧＬ−Ａ１６０−Ｓ」を使用した。
（酸価の測定）
Ａ−１の酸価を測定した結果、７９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。なお、酸価はＡ−１溶液を中和するのに要した０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液量から算出した。このとき、指示薬として添加したフェノールフタレインが無色からピンク色に変色した点を中和点とした。
（Ａ−１）の重量平均分子量（標準ポリスチレン換算）をＧＰＣ（東ソー（株）製「ＳＤ−８０２２」、「ＤＰ−８０２０」、及び「ＲＩ−８０２０」）を用いて測定した結果、３．９×１０4であった。なお、カラムは日立化成工業（株）製「Ｇｅｌｐａｃｋ ＧＬ−Ａ１５０−Ｓ」及び「Ｇｅｌｐａｃｋ ＧＬ−Ａ１６０−Ｓ」を使用した。
（酸価の測定）
Ａ−１の酸価を測定した結果、７９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。なお、酸価はＡ−１溶液を中和するのに要した０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液量から算出した。このとき、指示薬として添加したフェノールフタレインが無色からピンク色に変色した点を中和点とした。
＜クラッド層形成用樹脂ワニスの調合＞
（Ａ）ベースポリマーとして、前記Ａ−１溶液（固形分４５質量％）８４質量部（固形分３８質量部）、（Ｂ）光硬化成分として、ポリエステル骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「Ｕ−２００ＡＸ」）３３質量部、及びポリプロピレングリコール骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「ＵＡ−４２００」）１５質量部、（Ｃ）熱硬化成分として、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型三量体をメチルエチルケトンオキシムで保護した多官能ブロックイソシアネート溶液（固形分７５質量％）（住化バイエルウレタン（株）製「スミジュールＢＬ３１７５」）２０質量部（固形分１５質量部）、（Ｄ）光重合開始剤として、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（BASFジャパン（株）製「イルガキュア２９５９」）１質量部、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（BASFジャパン（株）製「イルガキュア８１９」）１質量部、及び希釈用有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２３質量部を攪拌しながら混合した。孔径２μｍのポリフロンフィルタ（アドバンテック東洋（株）製「ＰＦ０２０」）を用いて加圧濾過後、減圧脱泡し、クラッド層形成用樹脂ワニスを得た。
（Ａ）ベースポリマーとして、前記Ａ−１溶液（固形分４５質量％）８４質量部（固形分３８質量部）、（Ｂ）光硬化成分として、ポリエステル骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「Ｕ−２００ＡＸ」）３３質量部、及びポリプロピレングリコール骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「ＵＡ−４２００」）１５質量部、（Ｃ）熱硬化成分として、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型三量体をメチルエチルケトンオキシムで保護した多官能ブロックイソシアネート溶液（固形分７５質量％）（住化バイエルウレタン（株）製「スミジュールＢＬ３１７５」）２０質量部（固形分１５質量部）、（Ｄ）光重合開始剤として、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（BASFジャパン（株）製「イルガキュア２９５９」）１質量部、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（BASFジャパン（株）製「イルガキュア８１９」）１質量部、及び希釈用有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２３質量部を攪拌しながら混合した。孔径２μｍのポリフロンフィルタ（アドバンテック東洋（株）製「ＰＦ０２０」）を用いて加圧濾過後、減圧脱泡し、クラッド層形成用樹脂ワニスを得た。
＜クラッド層形成用樹脂フィルムの作製＞
上記で得られたクラッド層形成用樹脂ワニスを、支持フィルムであるＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製「コスモシャインＡ４１００」、厚み５０μｍ）の非処理面上に、塗工機（マルチコーターＴＭ−ＭＣ、（株）ヒラノテクシード製）を用いて塗布し、１００℃で２０分乾燥後、保護フィルムとして表面離型処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製「ピューレックスＡ３１」、厚み２５μｍ）を貼付け、クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。
クラッド層形成用樹脂フィルムの厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、実施例中に記載する。実施例中に記載する上部クラッド層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
上記で得られたクラッド層形成用樹脂ワニスを、支持フィルムであるＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製「コスモシャインＡ４１００」、厚み５０μｍ）の非処理面上に、塗工機（マルチコーターＴＭ−ＭＣ、（株）ヒラノテクシード製）を用いて塗布し、１００℃で２０分乾燥後、保護フィルムとして表面離型処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製「ピューレックスＡ３１」、厚み２５μｍ）を貼付け、クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。
クラッド層形成用樹脂フィルムの厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、実施例中に記載する。実施例中に記載する上部クラッド層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
［コア層形成用樹脂フィルム及びレンズ部材形成用樹脂フィルムの作製］
（Ａ）ベースポリマーとして、フェノキシ樹脂（商品名：フェノトートＹＰ−７０、東都化成（株）製）２６質量部、（Ｂ）光重合性化合物として、９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン（商品名：Ａ−ＢＰＥＦ、新中村化学工業（株）製）３６質量部、及びビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（商品名：ＥＡ−１０２０、新中村化学工業（株）製）３６質量部、（Ｃ）光重合開始剤として、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド（商品名：イルガキュア８１９、BASFジャパン（株）製）１質量部、及び１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（商品名：イルガキュア２９５９、BASFジャパン（株）製）１質量部、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４０質量部を用いたこと以外は上記製造例と同様の方法及び条件でコア層形成用樹脂ワニスＢを調合した。その後、上記製造例と同様の方法及び条件で加圧濾過さらに減圧脱泡した。
上記で得られたコア層形成用樹脂ワニスＢを、支持フィルムであるＰＥＴフィルム（商品名：コスモシャインＡ１５１７、東洋紡績（株）製、厚さ：１６μｍ）の非処理面上に、上記製造例と同様な方法で塗布乾燥し、次いで保護フィルムとして離型ＰＥＴフィルム（商品名：ピューレックスＡ３１、帝人デュポンフィルム（株）、厚さ：２５μｍ）を離型面が樹脂側になるように貼り付け、コア層形成用樹脂フィルムを得た。
レンズ部材形成用樹脂フィルムも、コア層形成用樹脂フィルムと同様の操作を行うことにより得た。
このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、本実施例では使用したコア層形成用樹脂フィルム及びレンズ部材形成用樹脂フィルムの厚みについては、実施例中に記載する。実施例中に記載するコア層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
（Ａ）ベースポリマーとして、フェノキシ樹脂（商品名：フェノトートＹＰ−７０、東都化成（株）製）２６質量部、（Ｂ）光重合性化合物として、９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン（商品名：Ａ−ＢＰＥＦ、新中村化学工業（株）製）３６質量部、及びビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（商品名：ＥＡ−１０２０、新中村化学工業（株）製）３６質量部、（Ｃ）光重合開始剤として、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド（商品名：イルガキュア８１９、BASFジャパン（株）製）１質量部、及び１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（商品名：イルガキュア２９５９、BASFジャパン（株）製）１質量部、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４０質量部を用いたこと以外は上記製造例と同様の方法及び条件でコア層形成用樹脂ワニスＢを調合した。その後、上記製造例と同様の方法及び条件で加圧濾過さらに減圧脱泡した。
上記で得られたコア層形成用樹脂ワニスＢを、支持フィルムであるＰＥＴフィルム（商品名：コスモシャインＡ１５１７、東洋紡績（株）製、厚さ：１６μｍ）の非処理面上に、上記製造例と同様な方法で塗布乾燥し、次いで保護フィルムとして離型ＰＥＴフィルム（商品名：ピューレックスＡ３１、帝人デュポンフィルム（株）、厚さ：２５μｍ）を離型面が樹脂側になるように貼り付け、コア層形成用樹脂フィルムを得た。
レンズ部材形成用樹脂フィルムも、コア層形成用樹脂フィルムと同様の操作を行うことにより得た。
このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、本実施例では使用したコア層形成用樹脂フィルム及びレンズ部材形成用樹脂フィルムの厚みについては、実施例中に記載する。実施例中に記載するコア層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
［スルーホール付き基板２の作製］
基板２として１５０ｍｍ×１５０ｍｍのポリイミドフィルム（宇部日東化成（株）製、商品名；ユーピレックスＲＮ、厚み；２５μｍ）に、ドリル加工にて直径１５０μｍのスルーホールを２箇所（スルーホール中心間距離；１００ｍｍ）形成し、スルーホール付き基板を得た。
基板２として１５０ｍｍ×１５０ｍｍのポリイミドフィルム（宇部日東化成（株）製、商品名；ユーピレックスＲＮ、厚み；２５μｍ）に、ドリル加工にて直径１５０μｍのスルーホールを２箇所（スルーホール中心間距離；１００ｍｍ）形成し、スルーホール付き基板を得た。
［レンズ付き基板１の形成］
２５μｍ厚みのレンズ部材形成用樹脂フィルムと、上記で得られた２５μｍ厚みのクラッド層形成用樹脂フィルムを、それぞれ保護フィルムを剥離後、上記で得られた基板の両面に配置した。真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートすることにより、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物４ａ及び透明樹脂組成物３ａを得た。
２５μｍ厚みのレンズ部材形成用樹脂フィルムと、上記で得られた２５μｍ厚みのクラッド層形成用樹脂フィルムを、それぞれ保護フィルムを剥離後、上記で得られた基板の両面に配置した。真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートすることにより、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物４ａ及び透明樹脂組成物３ａを得た。
次いで、基板の下側に開口部１０ａを備えたマスク１０を当てがい、紫外線露光機（（株）オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にて基板の下方から紫外線（波長３６５ｎｍ）を３００ｍＪ／ｃｍ2照射し、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物４ａ及び透明樹脂組成物３ａを光硬化した。
その後、両面の支持フィルムを剥離し，現像液（１％炭酸カリウム水溶液）を用いて、樹脂未硬化部をエッチングした後、水洗浄し、柱状透明部材４ｂ及び透明部材３を形成した。その後１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、レンズ部材４及び透明部材３を形成した。
その後、両面の支持フィルムを剥離し，現像液（１％炭酸カリウム水溶液）を用いて、樹脂未硬化部をエッチングした後、水洗浄し、柱状透明部材４ｂ及び透明部材３を形成した。その後１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、レンズ部材４及び透明部材３を形成した。
［評価］
レンズ部材４を観察した結果、直径１５１μｍであり、断面形状は２５μｍの高さで、曲率半径は、１２５μｍであった。透明部材３側の断面形状は２５μｍの高さで、平坦であった。透明部材３側から入射部用としてＧＩ５０のマルチモード用光ファイバを用いて８５０ｎｍの光信号を入射し、レンズ部材４側に受光部用として設置したＧＩ６２．５のマルチモード光ファイバを光ファイバ先端間距離１００μｍにしたところ光伝搬損失は０．４５ｄＢであった。光ファイバ先端間距離を２００μｍにしたところ０．５５ｄＢであった。
レンズ部材４を観察した結果、直径１５１μｍであり、断面形状は２５μｍの高さで、曲率半径は、１２５μｍであった。透明部材３側の断面形状は２５μｍの高さで、平坦であった。透明部材３側から入射部用としてＧＩ５０のマルチモード用光ファイバを用いて８５０ｎｍの光信号を入射し、レンズ部材４側に受光部用として設置したＧＩ６２．５のマルチモード光ファイバを光ファイバ先端間距離１００μｍにしたところ光伝搬損失は０．４５ｄＢであった。光ファイバ先端間距離を２００μｍにしたところ０．５５ｄＢであった。
実施例２
次の手順により、図８及び図９に示すレンズ付き光導波路２０（但し、レンズ部材２６は２個とした）を作成し、評価した。
［クラッド層形成用樹脂フィルム及びコア層形成用樹脂フィルムの作製］
これらは、実施例１と同様にして作製した。
［スルーホール付き基板２１の作製］
スルーホール付き基板２１として、スルーホール付き基板２と同様のものを用いた。
次の手順により、図８及び図９に示すレンズ付き光導波路２０（但し、レンズ部材２６は２個とした）を作成し、評価した。
［クラッド層形成用樹脂フィルム及びコア層形成用樹脂フィルムの作製］
これらは、実施例１と同様にして作製した。
［スルーホール付き基板２１の作製］
スルーホール付き基板２１として、スルーホール付き基板２と同様のものを用いた。
［レンズ付き基板の形成］
２５μｍ厚みのレンズ部材形成用樹脂フィルムと、上記で得られた２５μｍ厚みのクラッド層形成用樹脂フィルムを、それぞれ保護フィルムを剥離後、上記で得られた基板２１の両面に配置した。真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートすることにより、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物２２ａを得た。
次いで、基板２１の下側から、マスク１０を用いることなく、紫外線露光機（（株）オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にて基板の下方から紫外線（波長３６５ｎｍ）を３００ｍＪ／ｃｍ2照射し、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物２２ａを光硬化した。
その後、両面の支持フィルムを剥離し、現像液（１％炭酸カリウム水溶液）を用いて、樹脂未硬化部をエッチングした後、水洗浄し、柱状透明部材２６ｂ及び下部クラッド層２２を形成した。その後、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、レンズ部材２６及び下部クラッド層２２を形成した。
２５μｍ厚みのレンズ部材形成用樹脂フィルムと、上記で得られた２５μｍ厚みのクラッド層形成用樹脂フィルムを、それぞれ保護フィルムを剥離後、上記で得られた基板２１の両面に配置した。真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートすることにより、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物２２ａを得た。
次いで、基板２１の下側から、マスク１０を用いることなく、紫外線露光機（（株）オーク製作所製、ＥＸＭ−１１７２）にて基板の下方から紫外線（波長３６５ｎｍ）を３００ｍＪ／ｃｍ2照射し、レンズ部材形成用感光性樹脂組成物２６ａ及び透明樹脂組成物２２ａを光硬化した。
その後、両面の支持フィルムを剥離し、現像液（１％炭酸カリウム水溶液）を用いて、樹脂未硬化部をエッチングした後、水洗浄し、柱状透明部材２６ｂ及び下部クラッド層２２を形成した。その後、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、レンズ部材２６及び下部クラッド層２２を形成した。
［レンズ付き光導波路の形成］
上記で得られた下部クラッド層２２上に、上記で得られた５０μｍ厚みのコア層形成用樹脂フィルムを、保護フィルを剥離した後に配置し、ロールラミネータ（日立化成テクノプラント（株）製、ＨＬＭ−１５００）を用い圧力０．４ＭＰａ、温度５０℃、ラミネート速度０．２ｍ／ｍｉｎの条件でラミネートし、次いで上記の真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着した。
上記で得られた下部クラッド層２２上に、上記で得られた５０μｍ厚みのコア層形成用樹脂フィルムを、保護フィルを剥離した後に配置し、ロールラミネータ（日立化成テクノプラント（株）製、ＨＬＭ−１５００）を用い圧力０．４ＭＰａ、温度５０℃、ラミネート速度０．２ｍ／ｍｉｎの条件でラミネートし、次いで上記の真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度７０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着した。
続いて、その後、コアパターン幅５０μｍの開口部を有するネガ型フォトマスクを、該コアパターンが、レンズ部材２６上に形成されるように位置合わせし、上記紫外線露光機を用いて、支持フィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を０．８Ｊ／ｃｍ2照射し、次いで８０℃で５分間露光後加熱を行った。その後、支持フィルムであるＰＥＴフィルムを剥離し、現像液（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート／Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド＝８／２、質量比）を用いて、コアパターンをエッチングした。続いて、洗浄液（イソプロパノール）を用いて洗浄し、１００℃で１０分間加熱乾燥し、コア層２３を形成した。
得られたコア層２３上から、上記で得られた５５μｍ厚みのクラッド層形成用樹脂フィルムを、保護フィルムを剥離後に配置し、真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、５００Ｐａ以下に真空引きした後、圧力０．４ＭＰａ、温度１１０℃、加圧時間３０秒の条件にて加熱圧着して、ラミネートした。続いて、上記紫外線露光機を用いて、クラッド層形成用樹脂フィルムの支持フィルム側から紫外線（波長３６５ｎｍ）を３．０Ｊ／ｃｍ2照射し、支持フィルムを剥離後、１７０℃で１時間加熱乾燥及び硬化し、光導波路部材を形成した。
［ミラー部の形成］
得られた光導波路部材の上部クラッド層２４側からダイシングソー（ＤＡＣ５５２、（株）ディスコ社製）を用いて４５°のミラー２５ａをレンズ部材２６の直上部に形成した。これにより、レンズ付き光導波路２０を得た。ミラー２５ａ間距離は１０ｃｍであった。
得られた光導波路部材の上部クラッド層２４側からダイシングソー（ＤＡＣ５５２、（株）ディスコ社製）を用いて４５°のミラー２５ａをレンズ部材２６の直上部に形成した。これにより、レンズ付き光導波路２０を得た。ミラー２５ａ間距離は１０ｃｍであった。
［評価］
レンズ部材４を観察した結果、直径１５１μｍであり、断面形状は２５μｍの高さで、曲率半径は、１２５μｍであった。透明部材３側の断面形状は２５μｍの高さで、平坦であった。一方のレンズ部材２６側から入射部用としてＧＩ５０のマルチモード用光ファイバを用いて８５０ｎｍの光信号を入射し、もう一方のレンズ部材２６側に受光部用として設置したＧＩ６２．５のマルチモード光ファイバをレンズ部材２６と光ファイバ先端との距離をそれぞれ３０μｍにしたところ光伝搬損失は３．５５ｄＢであった。レンズ部材２６と光ファイバ先端との距離をそれぞれ１００μｍにしたところ３．６４ｄＢであった。
レンズ部材４を観察した結果、直径１５１μｍであり、断面形状は２５μｍの高さで、曲率半径は、１２５μｍであった。透明部材３側の断面形状は２５μｍの高さで、平坦であった。一方のレンズ部材２６側から入射部用としてＧＩ５０のマルチモード用光ファイバを用いて８５０ｎｍの光信号を入射し、もう一方のレンズ部材２６側に受光部用として設置したＧＩ６２．５のマルチモード光ファイバをレンズ部材２６と光ファイバ先端との距離をそれぞれ３０μｍにしたところ光伝搬損失は３．５５ｄＢであった。レンズ部材２６と光ファイバ先端との距離をそれぞれ１００μｍにしたところ３．６４ｄＢであった。
実施例３
実施例１において、基板にスルーホールを形成する際に、レンズ部材の形成用のスルーホール２ａの他に嵌合ピン穴用のスルーホール２ｂを２箇所設置（図６参照）した以外は同様の方法で、嵌合ピン穴付きのレンズ付き基板を作製した。評価を行ったところ実施例１と同じ光伝搬損失値であった。
実施例１において、基板にスルーホールを形成する際に、レンズ部材の形成用のスルーホール２ａの他に嵌合ピン穴用のスルーホール２ｂを２箇所設置（図６参照）した以外は同様の方法で、嵌合ピン穴付きのレンズ付き基板を作製した。評価を行ったところ実施例１と同じ光伝搬損失値であった。
実施例４
実施例１において、片面銅箔付きのポリイミドフィルム（ポリイミド；宇部日東化成製のユーピレックスＶＴ（２５μｍ）、銅箔；三井金属製のＮＡ−ＤＦＦ（１２μｍ））にスルーホールを形成した後に、該銅箔をサブトラクティブ法にて電気配線を形成した以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した。同様に評価を行ったところ実施例１と同じ光伝搬損失値であった。
実施例１において、片面銅箔付きのポリイミドフィルム（ポリイミド；宇部日東化成製のユーピレックスＶＴ（２５μｍ）、銅箔；三井金属製のＮＡ−ＤＦＦ（１２μｍ））にスルーホールを形成した後に、該銅箔をサブトラクティブ法にて電気配線を形成した以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した。同様に評価を行ったところ実施例１と同じ光伝搬損失値であった。
実施例５
実施例１において、透明部材４の材料としてコア層形成用樹脂フィルムに代えてレンズ形成用樹脂フィルムを用いた以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した。レンズ部材４を観察した結果、露光光源から遠い側のレンズの断面形状は、高さが２５μｍであり、曲率半径が１２５μｍであった。露光光源に近い側のレンズの断面形状は、高さが２５μｍであり、曲率半径が３００μｍであった。
実施例１において、透明部材４の材料としてコア層形成用樹脂フィルムに代えてレンズ形成用樹脂フィルムを用いた以外は同様の方法でレンズ付き基板を作製した。レンズ部材４を観察した結果、露光光源から遠い側のレンズの断面形状は、高さが２５μｍであり、曲率半径が１２５μｍであった。露光光源に近い側のレンズの断面形状は、高さが２５μｍであり、曲率半径が３００μｍであった。
１ レンズ付き基板
２ 基板
２ａ スルーホール
３ 透明部材
４ レンズ部材
２０ レンズ付き光導波路
２１ 基板
２２ 下部クラッド層
２３ コア層
２４ 上部クラッド層
２５ 溝
２５ａ ミラー
２ 基板
２ａ スルーホール
３ 透明部材
４ レンズ部材
２０ レンズ付き光導波路
２１ 基板
２２ 下部クラッド層
２３ コア層
２４ 上部クラッド層
２５ 溝
２５ａ ミラー
Claims (12)
- スルーホールを有する基板と、
前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在するレンズ部材と、
前記スルーホールの内部のうち前記レンズ部材よりも前記基板の他方の面側に存在する透明部材と、
を有するレンズ付き基板であって、
前記スルーホールの内部において前記レンズの基端面と前記透明部材の基端面とが接面しており、前記レンズの先端面が前記スルーホールから突出して凸に湾曲した凸レンズ面となっているレンズ付き基板。 - 前記基板が、電気配線を有する電気配線板である請求項１に記載のレンズ付き基板。
- 前記透明部材の先端面は前記基板の表面と平行な非レンズ面となっている請求項１又は２に記載のレンズ付き基板。
- 前記透明部材の先端面は前記スルーホールから突出した凸レンズ面となっている請求項１又は２に記載のレンズ付き基板。
- 下記工程１〜４を含む請求項１〜４のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
工程１：レンズ部材用感光性樹脂組成物を前記基板の一方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填し、透明樹脂組成物を前記基板の他方の面に積層すると共に前記スルーホール内に充填する工程
工程２：前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化する工程
工程３：前記レンズ部材用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程４：前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程 - 前記工程２において、前記基板の他方の面側に、前記スルーホールと対向する位置に開口部を有するマスクを配置し、前記他方の面側から前記マスクを介して活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物を露光して硬化する請求項５に記載のレンズ付き基板の製造方法。
- 前記基板が遮光性を有するものであり、
前記工程２において、前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ部材用感光性樹脂組成物のうち前記スルーホールと対向する部分を露光して硬化する請求項５に記載のレンズ付き基板の製造方法。 - 前記透明樹脂組成物が感光性樹脂組成物である請求項５〜７のいずれかに記載のレンズ付き基板の製造方法。
- 請求項１〜３のいずれかに記載のレンズ付き基板と、
前記基板のうち前記スルーホールの他端側の表面上に存在する下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に存在するコア層と、
前記コア層上に存在する上部クラッド層と、
前記コア層のうち前記レンズと対向する位置に存在するミラーと
を有するレンズ付き光導波路。 - 前記下部クラッド層の一部が前記透明部材を構成する請求項９に記載のレンズ付き光導波路。
- 請求項１〜３のいずれかに記載のレンズ付き基板の前記他方の面に光導波路部材を形成するレンズ付き光導波路の製造方法。
- 下記工程Ａ〜Ｆを含む請求項１０に記載のレンズ付き光導波路の製造方法。
工程Ａ：スルーホールを有しかつ遮光性を有する基板の、前記スルーホールの一方の面側から前記スルーホール内にレンズ用感光性樹脂組成物を充填すると共に、前記スルーホールの他方の面側から前記スルーホール内及び前記他方の面に透明樹脂組成物を形成する工程
工程Ｂ：前記基板の他方の面側から活性光線を照射することにより、前記レンズ用感光性樹脂組成物を露光して硬化すると共に、前記透明樹脂組成物を光硬化又は熱硬化して前記下部クラッド層を形成する工程
工程Ｃ：前記レンズ用感光性樹脂組成物の未硬化部分を現像除去し、前記スルーホールの内部から前記基板の一方の面の外方にわたって延在する柱状透明部材を形成する工程
工程Ｄ：前記柱状透明部材を加熱し、前記柱状透明部材のうち前記基板から突出している先端部を液だれさせて凸レンズ面を形成する工程
工程Ｅ：前記下部クラッド層の表面にコア層を形成し、前記コア層の表面に上部クラッド層を形成する工程
工程Ｆ：前記コア層の前記スルーホールと対向する位置にミラーを形成する工程
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|---|---|---|---|---|
| JP2005266119A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Sharp Corp | 光電配線基板の製造方法 |
| JP2009031633A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Kyocera Corp | 光伝送基板とその製造方法、光伝送装置、複合光伝送基板および光電気混載基板 |
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