JPH04165310A - 光導波路の製造方法 - Google Patents
光導波路の製造方法Info
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- JPH04165310A JPH04165310A JP29294690A JP29294690A JPH04165310A JP H04165310 A JPH04165310 A JP H04165310A JP 29294690 A JP29294690 A JP 29294690A JP 29294690 A JP29294690 A JP 29294690A JP H04165310 A JPH04165310 A JP H04165310A
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光書き込み装置、光読み取り装置等の光伝送
路として用いられる光導波路の製造方法に関する。
路として用いられる光導波路の製造方法に関する。
従来、この種の光導波路の製造方法として、フォトリソ
グラフィー法を用いた種々のプラスチック製先導波路の
製造方法が考案されている。その−例として第５図に示
す選択重合法がある。
グラフィー法を用いた種々のプラスチック製先導波路の
製造方法が考案されている。その−例として第５図に示
す選択重合法がある。
この選択重合法は、まず屈折率１．５９のポリカーボネ
ート５１中にアクリルモノマ５２を分散させた溶液をフ
ィルム状に注型する（第５図（ａ））。次いで、必要な
導波路パターンが描かれたフォトマスク５４を、第５図
（ａ）で作製したフィルム５５に密着させて紫外線を照
射すると、紫外線が照射された部分のアクリルモノマ５
２がポリカーボネート５１と重合し、共重合体５６が形
成される（第５図（ｂ））。次にフィルム５５を真空中
で加熱し、未反応のアクリルモノマ５２をフィルム５５
から取り除くと、共重合体部５７くなり（屈折率１．５
７５）、パターン状に形成されているポリカーボネート
部５８のコア部に対し、クラッド部となる（第５図（Ｃ
））。最後に、フィルム５５の表面を低屈折率材料５９
で覆い、端面仕上げを行い、フィルム状の／ラスチック
製導波路６０を得る（第５図（ａ））。本製造方法によ
る先導波路の開口角度は、コア部の屈折率が１．５９で
あり、クラッド部の屈折率が１．５７５であることがら
、１２．６度となる。
ート５１中にアクリルモノマ５２を分散させた溶液をフ
ィルム状に注型する（第５図（ａ））。次いで、必要な
導波路パターンが描かれたフォトマスク５４を、第５図
（ａ）で作製したフィルム５５に密着させて紫外線を照
射すると、紫外線が照射された部分のアクリルモノマ５
２がポリカーボネート５１と重合し、共重合体５６が形
成される（第５図（ｂ））。次にフィルム５５を真空中
で加熱し、未反応のアクリルモノマ５２をフィルム５５
から取り除くと、共重合体部５７くなり（屈折率１．５
７５）、パターン状に形成されているポリカーボネート
部５８のコア部に対し、クラッド部となる（第５図（Ｃ
））。最後に、フィルム５５の表面を低屈折率材料５９
で覆い、端面仕上げを行い、フィルム状の／ラスチック
製導波路６０を得る（第５図（ａ））。本製造方法によ
る先導波路の開口角度は、コア部の屈折率が１．５９で
あり、クラッド部の屈折率が１．５７５であることがら
、１２．６度となる。
しかしながら、かかる従来の光導波路の製造方法によれ
ば、先導波路を得るのに極めて多数の工程を経ねばなら
ないという問題点があった。例えば、前記選択重合法に
よればポリカーボネイト５１中にアクリルモノマを分散
する工程、またそれを注型する工程、マスク露光工程、
真空中で加熱する工程、フィルム５５表面を低屈折率材
料で覆う工程、端面仕上げ工程が少なくとも必要であっ
た。
ば、先導波路を得るのに極めて多数の工程を経ねばなら
ないという問題点があった。例えば、前記選択重合法に
よればポリカーボネイト５１中にアクリルモノマを分散
する工程、またそれを注型する工程、マスク露光工程、
真空中で加熱する工程、フィルム５５表面を低屈折率材
料で覆う工程、端面仕上げ工程が少なくとも必要であっ
た。
本発明は、上述した問題点を解決するためになさ゛れた
ものであり、極めて少数の工程によっても高品質の光導
波路を得ることができる先導波路の製造方法を提供する
ことを目的とする。
ものであり、極めて少数の工程によっても高品質の光導
波路を得ることができる先導波路の製造方法を提供する
ことを目的とする。
この目的を達成するために本発明に係る先導波路の製造
方法は、所定間隔で対向配置さハた透光性材料からなる
２枚の平−板間に、透光性の光硬化材料を充填する第１
工程と、光導波路のパターンが形成されたマスクを前記
一方の平板上に配置せしめ、このマスクを介して露光す
ることにより、前記光硬化材料を前記パターンに応じて
選択的に硬化させる第２工程と、前記光硬化材料のうち
硬化された７部分を光導波路のコア部とし、未硬化部分
及び前記平板を先導波路のクラッド部として形成する第
３工程と、を備えた。
方法は、所定間隔で対向配置さハた透光性材料からなる
２枚の平−板間に、透光性の光硬化材料を充填する第１
工程と、光導波路のパターンが形成されたマスクを前記
一方の平板上に配置せしめ、このマスクを介して露光す
ることにより、前記光硬化材料を前記パターンに応じて
選択的に硬化させる第２工程と、前記光硬化材料のうち
硬化された７部分を光導波路のコア部とし、未硬化部分
及び前記平板を先導波路のクラッド部として形成する第
３工程と、を備えた。
本発明は、先ず、第１工程で２枚の平板により形成され
る間隔に光硬化性材料を充填し、第２工程で、マスクを
介して前記光硬化性材料を選択的に露光することにより
光硬化樹脂の露光部を硬化させる。この露光部は、露光
により分子量が若干上がることによって屈折率が高くな
り、未硬化部は低屈折率のまま維持されるので、硬化部
と未硬化部との間に屈折率差が生じる。このようにして
光の導波構造をもっことができ、第３工程で硬化された
部分を先導波路のコア部とし、未硬化部分及び前記平板
を光導波路のクラッド部として形成し、光導波路を作成
する。
る間隔に光硬化性材料を充填し、第２工程で、マスクを
介して前記光硬化性材料を選択的に露光することにより
光硬化樹脂の露光部を硬化させる。この露光部は、露光
により分子量が若干上がることによって屈折率が高くな
り、未硬化部は低屈折率のまま維持されるので、硬化部
と未硬化部との間に屈折率差が生じる。このようにして
光の導波構造をもっことができ、第３工程で硬化された
部分を先導波路のコア部とし、未硬化部分及び前記平板
を光導波路のクラッド部として形成し、光導波路を作成
する。
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照して説明
する。第１図〜第４図に本発明に係る先導波路の製造方
法を、工程順に示す。
する。第１図〜第４図に本発明に係る先導波路の製造方
法を、工程順に示す。
第１図に光硬化樹脂充填工程を示す。。
まず、透光性材料からなる平板２１を２枚、１００μｍ
の空隙をもって面平行に対向させる。
の空隙をもって面平行に対向させる。
平板２１の互いに対向する側は平面度が１μｍ以内、表
面荒さが０．１μｍ以内に表面加工されているものを用
い、その材料としては石英ガラス（屈折率１．・４６）
、ＴＰＸ樹脂（屈折率Ｌ ４６３）等が挙げられる
。また、平板２１の厚さとしては５００μｍ程度の薄い
ものが好ましい。
面荒さが０．１μｍ以内に表面加工されているものを用
い、その材料としては石英ガラス（屈折率１．・４６）
、ＴＰＸ樹脂（屈折率Ｌ ４６３）等が挙げられる
。また、平板２１の厚さとしては５００μｍ程度の薄い
ものが好ましい。
前記２枚の平板２１からなる空隙に、平板の端部から毛
細管現象を利用して光硬化樹脂２２を充填する。ここに
、光硬化樹脂２２は紫外線によって硬化する樹脂であり
、例えば、フッ素系アクリル（商品名Ｄｅｆｅｎｓａ
４７９−１８、硬化前の屈折率１．５１２、硬化後の屈
折率１．５３５）が挙げられる。また、光硬化樹脂２２
としては、硬化後の屈折率が平板２１の屈折率より高い
ことが条件となる。また、平板２１の表面に、光硬化樹
脂２２との接着性を高めるために、シリコン集積回路形
成プロセスにおいて広く利用されているＵ Ｖ −０３
アツシングプロセス法やその他の化学処理や熱処理を施
すことも有効である。
細管現象を利用して光硬化樹脂２２を充填する。ここに
、光硬化樹脂２２は紫外線によって硬化する樹脂であり
、例えば、フッ素系アクリル（商品名Ｄｅｆｅｎｓａ
４７９−１８、硬化前の屈折率１．５１２、硬化後の屈
折率１．５３５）が挙げられる。また、光硬化樹脂２２
としては、硬化後の屈折率が平板２１の屈折率より高い
ことが条件となる。また、平板２１の表面に、光硬化樹
脂２２との接着性を高めるために、シリコン集積回路形
成プロセスにおいて広く利用されているＵ Ｖ −０３
アツシングプロセス法やその他の化学処理や熱処理を施
すことも有効である。
第２図にマスク露光工程を示す。前記平板２１とその間
に充填された光硬化樹脂２２にマスク２３を上乗せして
、マスク２３を介して光硬化樹脂２２に紫外線を照射す
る。マスク２３は、第３図に示すコア部２４、クラッド
部２５及び縁部２６からなる光導波路のうち、コア部２
４および縁部２６が透光部２３ａ（第２図参照）と−な
り、クラッド部２５が遮光部２３ｂとなるように構成さ
れている。マスク２３のパターンは自由に設定すること
ができるが、−例として、ピッチ６０μｍ１透光部２３
ａの幅が３０μｍのラインアンドスペースの形状を有し
たものが挙げられる。
に充填された光硬化樹脂２２にマスク２３を上乗せして
、マスク２３を介して光硬化樹脂２２に紫外線を照射す
る。マスク２３は、第３図に示すコア部２４、クラッド
部２５及び縁部２６からなる光導波路のうち、コア部２
４および縁部２６が透光部２３ａ（第２図参照）と−な
り、クラッド部２５が遮光部２３ｂとなるように構成さ
れている。マスク２３のパターンは自由に設定すること
ができるが、−例として、ピッチ６０μｍ１透光部２３
ａの幅が３０μｍのラインアンドスペースの形状を有し
たものが挙げられる。
紫外線は、面内で均一に露光することが必要であり、そ
の露光量としては、光照射部の光硬化樹脂２２が完全に
硬化するのに必要な量だけは照射し、照射量は、光硬化
樹脂２２の材料によって固有である。
の露光量としては、光照射部の光硬化樹脂２２が完全に
硬化するのに必要な量だけは照射し、照射量は、光硬化
樹脂２２の材料によって固有である。
第３図にマスクは（前工程を示す。
先ず、前記マスク露光工程を経た平板２１及び光硬化樹
脂２２からマスク２３（第２図参照）をはく離する。
脂２２からマスク２３（第２図参照）をはく離する。
マスク２３によって選択的に硬化された光硬化樹脂２２
は、分子結合により硬化前に較べて分子量か若干上がる
ことから、その屈折率も同様に若干上がるというふるま
いを示す。この硬化された光硬化樹脂２２をもってコア
部２４を形成する。
は、分子結合により硬化前に較べて分子量か若干上がる
ことから、その屈折率も同様に若干上がるというふるま
いを示す。この硬化された光硬化樹脂２２をもってコア
部２４を形成する。
未硬化のままの光硬化樹脂２２は、屈折率は変化しない
ので、コア部２４に対して低い屈折率をもったクラッド
部２５を形成する。また、前記コア部２４及びクラッド
部２５を取り囲むように、硬化された光硬化樹脂２２を
もって縁部２６を形成する。縁部２６は、液体の状態で
あるクラッド部２５が光導波路３０の外部へ流出するの
を防ぐという作用をする。
ので、コア部２４に対して低い屈折率をもったクラッド
部２５を形成する。また、前記コア部２４及びクラッド
部２５を取り囲むように、硬化された光硬化樹脂２２を
もって縁部２６を形成する。縁部２６は、液体の状態で
あるクラッド部２５が光導波路３０の外部へ流出するの
を防ぐという作用をする。
第４図に仕上げ工程を示す。
第３図に示したマスク露光工程を経た平板２１及びコア
部２４及びクラッド部２５及び縁部２６を、縁部２６に
沿って、切削等の手段によって切断し、第４図に示す光
導波路３０の端部２７にあたる部位は研削、研磨等の手
段によって表面荒さ０．１μｍ以内にまで表面加工を行
う。
部２４及びクラッド部２５及び縁部２６を、縁部２６に
沿って、切削等の手段によって切断し、第４図に示す光
導波路３０の端部２７にあたる部位は研削、研磨等の手
段によって表面荒さ０．１μｍ以内にまで表面加工を行
う。
次いで、クラッド部２５の端面を遮光し、これ以上硬化
反応を進めない目的て端部２７以外を遮光材２８で遮っ
て光導波路３０を得る。
反応を進めない目的て端部２７以外を遮光材２８で遮っ
て光導波路３０を得る。
本製造方法によって製造された光導波路３０において、
端部２７からコア部２４に入射された光は、コア部２４
とクラッド部２５又は平板２１との間をそれらの屈折率
差により界面全反射することによって伝搬されるという
作用をする。そして、その開口角度は、光硬化樹脂２２
として前記のフッ素アクリルを用いるならコア部の屈折
率が１．５３５であり、クラッド部２５の屈折率が１．
５１２であることから１５．３°と算出され、従来のフ
ォトリソグラフィー法による光導波路の製造方法の１つ
である選択重合法により製造された光導波路の開口角度
１２．６°よりもむしろ大きくなる。
端部２７からコア部２４に入射された光は、コア部２４
とクラッド部２５又は平板２１との間をそれらの屈折率
差により界面全反射することによって伝搬されるという
作用をする。そして、その開口角度は、光硬化樹脂２２
として前記のフッ素アクリルを用いるならコア部の屈折
率が１．５３５であり、クラッド部２５の屈折率が１．
５１２であることから１５．３°と算出され、従来のフ
ォトリソグラフィー法による光導波路の製造方法の１つ
である選択重合法により製造された光導波路の開口角度
１２．６°よりもむしろ大きくなる。
尚、本発明は、上述した実施例に限定されるものではな
くその目的に応じて種々の変更を加えることが可能であ
る。
くその目的に応じて種々の変更を加えることが可能であ
る。
例えば、光硬化樹脂２２としては他にも種々の材料を選
ぶことができ、材料によって硬化前および硬化後の屈折
率が異なるので、材料によって任意に開口角度を変化さ
せることができる。
ぶことができ、材料によって硬化前および硬化後の屈折
率が異なるので、材料によって任意に開口角度を変化さ
せることができる。
また、室内光では全く硬化反応が起こらないような光硬
化樹脂２２を選ぶことによって遮光材２８を省くことが
できる。
化樹脂２２を選ぶことによって遮光材２８を省くことが
できる。
また、実施例で示した平板状の構造のみでなく屈曲した
り重ね合わせたりして立体的な構造をとることも可能で
ある。
り重ね合わせたりして立体的な構造をとることも可能で
ある。
以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、光硬化樹脂充填工程（第１工程）及びマスク露光工程
（第２工程）及び仕上げ工程（第３工程）という極めて
少い工程数で開口角度の広い良質な光導波路３０を得る
ことができるという効果がある。
、光硬化樹脂充填工程（第１工程）及びマスク露光工程
（第２工程）及び仕上げ工程（第３工程）という極めて
少い工程数で開口角度の広い良質な光導波路３０を得る
ことができるという効果がある。
第１図から第５図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、 第１図は、光硬化樹脂充填工程を示す図、第２図は、マ
スク露光工程を示す図、 第３図は、マスクはく前工程を示す図、第４図は、仕上
げ工程を示す図であり、第５図は、従来法による光導波
路製造方法を示す図である。 ２１・・・平板 ２２・・・光硬化材料 ２３・・・マスク ２４・・・コア部 ２５・・・クラッド部 ３０・・・光導波路 出願人代理人 石 川 泰 男．１．、、、．
５２ （Ｃ） 雛 ５ （ｂ） （ｄ） 回
すもので、 第１図は、光硬化樹脂充填工程を示す図、第２図は、マ
スク露光工程を示す図、 第３図は、マスクはく前工程を示す図、第４図は、仕上
げ工程を示す図であり、第５図は、従来法による光導波
路製造方法を示す図である。 ２１・・・平板 ２２・・・光硬化材料 ２３・・・マスク ２４・・・コア部 ２５・・・クラッド部 ３０・・・光導波路 出願人代理人 石 川 泰 男．１．、、、．
５２ （Ｃ） 雛 ５ （ｂ） （ｄ） 回
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 所定間隔で対向配置された透光性材料からなる２枚の平
板間に、透光性の光硬化材料を充填する第１工程と、 光導波路のパターンが形成されたマスクを前記一方の平
板上に配置せしめ、このマスクを介して露光することに
より、前記光硬化材料を前記パターンに応じて選択的に
硬化させる第２工程と、前記光硬化材料のうち硬化され
た部分を光導波路のコア部とし、未硬化部分及び前記平
板を光導波路のクラッド部として形成する第３工程と、
を備えたことを特徴とする光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29294690A JPH04165310A (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29294690A JPH04165310A (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 光導波路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04165310A true JPH04165310A (ja) | 1992-06-11 |
Family
ID=17788469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29294690A Pending JPH04165310A (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04165310A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6931167B2 (en) * | 2002-06-27 | 2005-08-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical element and manufacturing method thereof |
| WO2006062781A1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-15 | General Electric Company | Optical waveguide devices and method of making the same |
| JP2009015214A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Tokai Univ | 自己形成光導波路の製造方法 |
-
1990
- 1990-10-30 JP JP29294690A patent/JPH04165310A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6931167B2 (en) * | 2002-06-27 | 2005-08-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical element and manufacturing method thereof |
| US7164814B2 (en) | 2002-06-27 | 2007-01-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical element and manufacturing method thereof |
| WO2006062781A1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-15 | General Electric Company | Optical waveguide devices and method of making the same |
| US7400809B2 (en) | 2004-12-10 | 2008-07-15 | General Electric Company | Optical waveguide devices and method of making the same |
| JP2009015214A (ja) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Tokai Univ | 自己形成光導波路の製造方法 |
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