WO2023074516A1 - 光導波路の製造方法 - Google Patents

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WO2023074516A1
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optical waveguide
laminate
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洋武 今井
幹也 兼田
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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    • G02B6/138—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by using polymerisation

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an optical waveguide.
  • Patent Document 1 discloses a method of manufacturing an optical waveguide that includes a core layer and first and second clad layers that sandwich the core layer. Specifically, this manufacturing method includes a step of laminating a first clad layer on a core layer laminated on a base material, a step of removing the base material from the core layer, and a step of removing the base material of the core layer. and laminating a second clad layer on the surface.
  • Patent Document 1 discloses a process of forming a core forming film by a coating method, and a process of selectively irradiating the core forming film with ultraviolet rays and then heating and curing it in an oven to obtain a core layer. and to manufacture the core layer.
  • the amount of deformation (amount of warpage) of the core layer changes depending on the size of the non-irradiated region. If the warp amount of the core layer becomes large, it interferes with the implementation of the step of laminating the first clad layer on the core layer, the step of removing the base material from the core layer, and the like. Therefore, in order to increase the manufacturing efficiency of optical waveguides, it is required to suppress the amount of warpage of the core layer.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical waveguide that can suppress deformation such as warping in a laminated body after exposure due to irradiation of actinic radiation and can improve manufacturing efficiency.
  • Such objects are achieved by the present invention of the following (1) to (6).
  • the core-forming layer comprises a polymer and a monomer
  • the workpiece is the core layer; two clad layers laminated via the core layer; with The step of obtaining the workpiece includes: An operation of laminating the clad layer on the core layer of the post-exposure laminate to obtain a first laminate; An operation of peeling the base material from the first laminate and using the remainder as a second laminate; an operation of laminating the clad layer on the core layer of the second laminate to obtain the workpiece; The method for manufacturing an optical waveguide according to any one of the above (1) to (3).
  • the present invention it is possible to suppress deformation such as warping in the exposed laminate due to irradiation with active radiation, and to efficiently manufacture an optical waveguide.
  • FIG. 1 is a plan view showing a workpiece used in the optical waveguide manufacturing method according to the embodiment.
  • 2 is a partially enlarged view of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a plan view showing an example of an optical waveguide cut out from the work shown in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a plan view for explaining a method of manufacturing an optical waveguide according to a comparative example.
  • 6 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 5.
  • FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing an optical waveguide according to a comparative example.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing an optical waveguide according to a comparative example.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing an optical waveguide according to a comparative example.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing an optical waveguide according to a comparative example.
  • FIG. 11 is a process diagram for explaining the method for manufacturing an optical waveguide according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing an optical waveguide according to the embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing an optical waveguide according to the embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing an optical waveguide according to the embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing an optical waveguide according to the embodiment.
  • FIG. 16 is an enlarged view of part E in FIG.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing the pattern of the ultraviolet irradiation region and non-ultraviolet irradiation region when manufacturing the test piece E1.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing the pattern of the ultraviolet irradiation area and the non-irradiation area when producing the test pieces E2 and E3.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing a method for measuring the magnitude of warpage of the warped test piece E1.
  • FIG. 20 is a graph showing the relationship between the area ratio of the irradiated region when manufacturing each test piece E1 and the magnitude of warpage measured for each test piece E1.
  • FIG. 1 is a plan view showing a workpiece used in the optical waveguide manufacturing method according to the embodiment.
  • 2 is a partially enlarged view of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2.
  • the X-axis, Y-axis and Z-axis are set as three mutually orthogonal axes and indicated by arrows.
  • the tip side of the arrow is called the “plus side” and the base side is called the “minus side”.
  • the tip side of the arrow representing the Z-axis is called “upper”, and the base end side is called “lower”.
  • Work A work 100 shown in FIG. 1 is a member used for manufacturing the optical waveguide 1 shown in FIG.
  • Each unit 200 has two pieces 300 .
  • One optical waveguide 1 can be cut out from the piece 300 . Therefore, the workpiece 100 is a member capable of manufacturing four optical waveguides 1 at once.
  • the number of optical waveguides 1 that can be manufactured at one time is not particularly limited as long as it is one or more. Also, the number of units 200 is not limited.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of one piece 300 of the workpiece 100.
  • the piece 300 has 13 core portions 14 and 12 first side clad portions 15 . These are elongated, extend along the X-axis, and are aligned along the Y-axis.
  • the number of core portions 14 included in the piece 300 is not particularly limited as long as it is one or more.
  • a first side clad portion 15 is adjacent to at least one side of each core portion 14 in the Y-axis direction. Therefore, the first side clad portion 15 is arranged between the core portions 14 .
  • a frame-shaped second side clad portion 17 is provided so as to surround them. In the following description, both the first side clad portion 15 and the second side clad portion 17 may be simply referred to as "side clad portion”.
  • optical signal is incident on the core portion 14, and the optical signal is transmitted along the Y-axis. This enables optical communication through the core section 14 .
  • the optical waveguide 1 may also be used for illumination. Further, the optical waveguide 1 may be used so that the optical signal is allowed to enter some of the core portions 14 and the optical signal is not allowed to enter the other portion. As a result, the other core section 14 functions as a dummy, and the transmission efficiency of some of the core sections 14 can be improved.
  • the workpiece 100 has a laminated structure in which a first cover layer 18, a first clad layer 11, a core layer 13, a second clad layer 12 and a second cover layer 19 are laminated in this order. .
  • Each layer of the laminate structure extends along the XY plane.
  • the workpiece 100 is a resin film and has flexibility.
  • 1 and 2 are plan views of the workpiece 100 viewed from above, and are views of the core layer 13 seen through the second cover layer 19 and the second clad layer 12.
  • One of the first clad layer 11 and the second clad layer 12 may be omitted.
  • Either one of the first cover layer 18 and the second cover layer 19 may be omitted.
  • optional intermediate layers may be provided between the first clad layer 11 and the first cover layer 18 and between the second clad layer 12 and the second cover layer 19, respectively.
  • the core portion 14 , the first side clad portion 15 and the second side clad portion 17 described above are provided in the core layer 13 . Therefore, the core portion 14 is surrounded by the first side clad portion 15, the second side clad portion 17, and the first clad layer 11 and the second clad layer 12, so that light can be confined inside.
  • the core portion 14 and the side clad portions in the core layer 13 are formed based on the refractive index difference of the constituent materials. For example, a refractive index distribution can be formed in the core layer 13 by using different materials for the core portion 14 and the side clad portions.
  • a constituent material of the core layer 13 there is a leaving group (leaving pendant group) that is branched from the main chain and at least a part of the molecular structure of which can be released from the main chain by irradiation with actinic radiation.
  • a method using a polymer can be used.
  • the polymer can form a refractive index difference depending on whether or not it is irradiated with actinic radiation, thereby forming a refractive index distribution in the core layer 13.
  • the core layer 13 contains a polymer and a monomer, and the concentration difference of the monomer or the concentration difference of the structure derived from the monomer is has a refractive index distribution based on
  • the refractive index distribution means that there are high and low refractive index portions.
  • the polymer and the monomer or monomer-derived structure have different refractive indices.
  • the refractive index of the latter is lower than that of the former. Therefore, a refractive index distribution is formed according to the density difference.
  • a core portion 14, a first side clad portion 15 and a second side clad portion 17 are formed in the core layer 13 corresponding to the refractive index distribution.
  • the widths of the core portions 14 in the Y-axis direction may be equal to each other or different from each other. Also, the width of the core portion 14 in the Y-axis direction and the width of the first side clad portion 15 may be equal to or different from each other.
  • core portion 14 may branch in the middle, or may intersect with another core portion 14 in the middle.
  • the total length of the workpiece 100 in the X-axis direction is not particularly limited, it is preferably about 100 to 3000 mm, more preferably about 500 to 2000 mm.
  • the total width of the workpiece 100 in the Y-axis direction is also not particularly limited, but is preferably about 10 to 500 mm, more preferably about 50 to 200 mm.
  • the film thickness of the core layer 13 in the Z-axis direction is not particularly limited, it is preferably about 1 to 200 ⁇ m, more preferably about 5 to 100 ⁇ m, even more preferably about 10 to 70 ⁇ m. This ensures the optical properties and mechanical strength required for the core layer 13 .
  • the film thicknesses in the Z-axis direction of the first clad layer 11 and the second clad layer 12, which are clad layers, are preferably about 1 to 200 ⁇ m, more preferably about 3 to 100 ⁇ m, and more preferably about 5 to 50 ⁇ m. is more preferable. As a result, a sufficient film thickness is ensured for the first clad layer 11 and the second clad layer 12, and optical properties and mechanical strength required for them are ensured. In addition, when manufacturing the first clad layer 11 and the second clad layer 12, it is possible to prevent the amount of curing shrinkage from becoming too large.
  • the first cover layer 18 is laminated on the lower surface of the first clad layer 11 .
  • the second cover layer 19 is laminated on the upper surface of the second clad layer 12 . Thereby, the mechanical properties and durability of the workpiece 100 can be enhanced.
  • the film thickness of the workpiece 100 in the Z-axis direction is preferably 50-300 ⁇ m, more preferably 60-200 ⁇ m, even more preferably 70-150 ⁇ m.
  • the mechanical strength of the workpiece 100 can be sufficiently secured while increasing the flexibility of the workpiece 100 .
  • the workpiece 100 since the workpiece 100 has an appropriate thickness, the workpiece 100 can be manufactured easily and efficiently.
  • the area occupied by the side clad (the first side clad 15 and the second side clad 17 ) is 20% or more of the entire core layer 13 .
  • the side clad portion undergoes less volume change during the manufacturing process than the core portion 14 . Therefore, by manufacturing the workpiece 100 so that the ratio of the area occupied by the side clad portion to the entire core layer 13, that is, the area ratio of the side clad portion is within the above range, deformation (warp) is small.
  • a workpiece 100 can be manufactured. As a result, when the optical waveguide 1 is manufactured from the work 100 , it is possible to suppress a decrease in manufacturing efficiency due to deformation of the work 100 .
  • FIG. 4 is a plan view showing an example of the optical waveguide 1 cut out from the workpiece 100 shown in FIG.
  • the optical waveguide 1 shown in FIG. 4 has nine core portions 14 , eight first side clad portions 15 and two second side clad portions 17 .
  • Such an optical waveguide 1 is used, for example, to connect with other optical components and construct optical wiring.
  • An optical connector (ferrule) (not shown) may be attached to at least one of both ends of the optical waveguide 1 .
  • the optical waveguide 1 and other optical components can be fixed and optically connected.
  • the optical waveguide 1 may have a mirror that changes the optical path of light passing through the core portion 14 .
  • a bent waveguide may be used instead of the mirror.
  • FIG. 5 is a plan view for explaining a method of manufacturing an optical waveguide according to a comparative example.
  • 6 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 5.
  • FIG. 7 to 10 are cross-sectional views for explaining a method of manufacturing an optical waveguide according to a comparative example.
  • the same reference numerals are given to the same configurations as in the present embodiment. 7 to 10 correspond to the enlarged view of part D in FIG.
  • a workpiece 100X shown in FIG. 5 is the same as the workpiece 100 in this embodiment, except that the area ratio of the side clad portion is less than 20%. Specifically, in the work 100X shown in FIGS. 5 and 6, the area of the second side clad portion 17 is smaller than in the work 100 shown in FIGS. As a result, the area ratio of the side clad portions in the entire work 100X is a small value of less than 20%. Such an area ratio of the side clad portion causes deformation such as warpage in the members during the manufacturing process of the workpiece 100X. The reason why such a problem occurs will be described below.
  • a core film 600 pre-exposure laminate
  • a core film 600 which is a laminate of a substrate 500 and a core forming layer 160
  • Examples of the method of forming the core forming layer 160 include a method of applying a varnish-like core-forming resin composition onto the substrate 500 and then drying, and a method of laminating a resin film on the substrate 500. .
  • core-forming resin compositions include compositions containing polymers, monomers, polymerization initiators, and the like.
  • Examples of monomers include photopolymerizable monomers that react in the irradiated region to produce reactants when exposed to actinic radiation such as visible light, ultraviolet rays, infrared rays, laser light, electron beams, and X-rays.
  • the monomer can move in the in-plane direction perpendicular to the film thickness in the core forming layer 160 when irradiated with actinic radiation, and in the resulting core layer 13X shown in FIG.
  • a refractive index difference may be generated between the irradiated region 301 and the non-irradiated region 302 .
  • FIG. 7B a part of the core forming layer 160 is irradiated with actinic radiation R through a photomask 303 .
  • FIG. 7(b) shows the polymer 131 and the monomer 132 included in the core forming layer 160.
  • FIG. The monomer 132 and the structure derived from the monomer 132 have a lower refractive index than the polymer 131 .
  • the core forming layer 160 is heated. This heating activates the polymerization initiator present in the irradiated region 301 and causes the reaction of the monomer 132 to proceed. This causes a concentration difference of the monomer 132 and a concomitant migration of the monomer 132 . As a result, as shown in FIG. 8D, the concentration of the monomer 132 in the irradiated area 301 increases and the concentration of the monomer 132 in the non-irradiated area 302 decreases.
  • the refractive index of the irradiated region 301 is lowered under the influence of the monomer 132 and the refractive index of the non-irradiated region 302 is increased under the influence of the polymer 131 .
  • a core layer 13X including the core portion 14, the first side clad portion 15 and the second side clad portion 17 is obtained as shown in FIG. 8(e).
  • the post-exposure laminate 650X having the base material 500 and the core layer 13X formed thereon is obtained.
  • the monomers 132 contained in the non-irradiated regions 302 migrate from the non-irradiated regions 302 to the irradiated regions 301 as described above. Then, the volume of the non-irradiated region 302 is likely to decrease (shrink) due to heating. In addition, most of the monomers 132 contained in the non-irradiated area 302 are not polymerized and are easily volatilized by heating. Volatilization of the monomer 132 also causes shrinkage of the non-irradiated areas 302 . For this reason, when the area ratio of the non-irradiated region 302 is large, the volume shrinkage of the core forming layer 160 is large. As a result, deformation such as warpage occurs in the post-exposure laminate 650X. This deformation adversely affects the manufacture of the optical waveguide 1X using the post-exposure laminate 650X, which will be described later.
  • a clad film 702 which is a laminate of the clad forming layer 170 and the second cover layer 19, is laminated on the core layer 13X, as shown in FIG. 8(f).
  • the resulting member is then heated.
  • the core layer 13X and the clad film 702 are bonded, and the second clad layer 12 covering the core layer 13X is obtained as shown in FIG. 9(g).
  • the base material 500 is removed from the core layer 13X.
  • a clad film 701 which is a laminate of the clad forming layer 170 and the first cover layer 18, is laminated on the core layer 13X.
  • the obtained member is heated.
  • the core layer 13X and the clad film 701 are bonded, and the first clad layer 11 covering the core layer 13X is obtained as shown in FIG. 10(j).
  • the workpiece 100X shown in FIG. 10(j) is obtained.
  • the workpiece 100X is cut with a dicing blade DB along the cutting line CL shown in FIG.
  • the optical waveguide 1X is cut out as shown in FIG. 10(L).
  • the area ratio of the side clad portion in the workpiece 100X is less than 20%.
  • the side cladding portion corresponds to the irradiation area 301 . Therefore, in the method for manufacturing an optical waveguide according to the comparative example, the area occupied by the irradiation region 301 is less than 20% of the entire core forming layer 160 . In this case, deformation such as warping as shown in FIG. 8E occurs in the post-exposure laminate 650X. This deformation interferes with the manufacture of the workpiece 100X, resulting in a decrease in the efficiency of manufacturing the optical waveguide 1X. According to the method for manufacturing an optical waveguide according to this embodiment, which will be described later, the above problems can be solved.
  • FIG. 11 is a process diagram for explaining the method for manufacturing an optical waveguide according to the embodiment.
  • 12 to 15 are cross-sectional views for explaining the method for manufacturing an optical waveguide according to the embodiment. 12 to 15 correspond to enlarged views of the portion C in FIG.
  • the optical waveguide manufacturing method shown in FIG. 11 includes a member preparation step S102, a core layer forming step S104, a clad layer forming step S106, and a cutting step S108. Each step will be described below in order.
  • a core film 600 shown in FIG. 12(a) is prepared. Further, in the member preparation step S102, a clad film 702 shown in FIG. 13(f) and a clad film 701 shown in FIG. 14(i) are prepared. These members will be described in order below.
  • the core film 600 is a laminate of the substrate 500 and the core-forming layer 160, as shown in FIG. 12(a).
  • the core film 600 has a film shape, and may be in the form of a sheet or a roll that can be wound up.
  • Examples of the method of forming the core forming layer 160 include a method of applying a varnish-like core-forming resin composition onto the substrate 500 and then drying, and a method of laminating a resin film on the substrate 500. .
  • the method of applying the resin composition for example, a method of applying using various coaters such as a spin coater, a die coater, a comma coater and a curtain coater, a printing method such as screen printing, and the like are used.
  • various coaters such as a spin coater, a die coater, a comma coater and a curtain coater, a printing method such as screen printing, and the like are used.
  • a film-like resin film prepared from a varnish-like core-forming resin composition is subjected to, for example, roll lamination, vacuum roll lamination, flat plate lamination, vacuum flat plate lamination, normal pressure press, vacuum press, and the like.
  • roll lamination vacuum roll lamination
  • flat plate lamination flat plate lamination
  • vacuum flat plate lamination normal pressure press
  • vacuum press vacuum press
  • Substrate A resin film is used for the substrate 500, for example.
  • the constituent material of the base material 500 include polyolefins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene and polypropylene, polyimide, polyamide, polyetherimide, polyamideimide, and polytetrafluoroethylene (PTFE). fluororesins, polycarbonates, polyether sulfones, polyphenylene sulfides, liquid crystal polymers, and the like.
  • the base material 500 may be subjected, if necessary, to release treatment or the like for facilitating separation between the core layer 13 and the base material 500 .
  • Core-Forming Resin Composition examples include compositions containing a polymer, a monomer, a polymerization initiator, and the like.
  • polymers include acrylic resins, methacrylic resins, polycarbonate, polystyrene, cyclic ether resins such as epoxy resins and oxetane resins, polyamides, polyimides, polybenzoxazoles, polysilanes, polysilazanes, silicone resins, Fluorine resin, polyurethane, polyolefin resin, polybutadiene, polyisoprene, polychloroprene, polyester such as PET and PBT, polyethylene succinate, polysulfone, polyether, and cyclic olefin such as benzocyclobutene resin and norbornene resin and phenoxy resins, etc., and one or more of these may be used in combination as polymer alloys, polymer blends (mixtures), copolymers, and the like.
  • acrylic resins phenoxy resins, or cyclic olefin resins are preferably used as polymers.
  • acrylic resins include monofunctional acrylates, polyfunctional acrylates, monofunctional methacrylates, polyfunctional methacrylates, urethane acrylates, urethane methacrylates, epoxy acrylates, epoxy methacrylates, polyester acrylates, and urea acrylates.
  • examples include polymers of acrylic compounds containing one or more.
  • the acrylic resin may have a polyester skeleton, a polypropylene glycol skeleton, a bisphenol skeleton, a fluorene skeleton, a tricyclodecane skeleton, a dicyclopentadiene skeleton, or the like.
  • phenoxy resins include compounds containing bisphenol A, bisphenol A type epoxy compounds or their derivatives, and bisphenol F, bisphenol F type epoxy compounds or their derivatives as structural units of copolymer components.
  • the content of the polymer is, for example, preferably 15% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and even more preferably 60% by mass or more of the total solid content of the core-forming resin composition. . This improves the mechanical properties of the core layer 13 .
  • the polymer content in the core-forming resin composition is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, of the total solid content of the core-forming resin composition. This improves the optical properties of the core layer 13 .
  • the total solid content of the core-forming resin composition refers to the non-volatile content in the composition, and refers to the remainder after excluding volatile components such as water and solvents.
  • the monomer is not particularly limited as long as it is a compound having a polymerizable site in its molecular structure. Examples include acrylic acid (methacrylic acid) monomers, epoxy monomers, oxetane monomers, norbornene monomers, vinyl ether system monomers, styrene-based monomers, photodimerization monomers, etc., and one or more of these may be used in combination.
  • acrylic acid (methacrylic acid)-based monomers or epoxy-based monomers are preferably used as monomers.
  • acrylic acid (methacrylic acid)-based monomers include compounds having two or more ethylenically unsaturated groups, bifunctional or trifunctional (meth)acrylates, and the like. Specifically, for example, aliphatic (meth)acrylates, alicyclic (meth)acrylates, aromatic (meth)acrylates, heterocyclic (meth)acrylates, or ethoxylated, propoxylated, ethoxylated propoxylated products, caprolactone modified products, and the like. Further, the molecule may have a bisphenol skeleton, a urethane skeleton, or the like.
  • Epoxy-based monomers include, for example, alicyclic epoxy compounds, aromatic epoxy compounds, and aliphatic epoxy compounds.
  • a photopolymerizable monomer that reacts in the irradiated region to produce a reactant upon irradiation with activating radiation such as visible light, ultraviolet light, infrared light, laser light, electron beam, and X-rays may be used.
  • the monomer can move in the in-plane direction perpendicular to the film thickness in the core forming layer 160 when irradiated with actinic radiation, and in the core layer 13 obtained as a result, the region irradiated with actinic radiation and the non-irradiated region A refractive index difference may be generated between the regions.
  • the content of the monomer is preferably 1 part by mass or more and 70 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 60 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polymer.
  • the polymerization initiator is appropriately selected depending on the type of monomer polymerization reaction or crosslinking reaction.
  • examples of polymerization initiators that can be used include radical polymerization initiators such as acrylic acid (methacrylic acid)-based monomers and styrene-based monomers, and cationic polymerization initiators such as epoxy-based monomers, oxetane-based monomers, and vinyl ether-based monomers.
  • radical polymerization initiators examples include benzophenones and acetophenones. Specific examples include Irgacure (registered trademark) 651, Irgacure 819, Irgacure 2959, and Irgacure 184 (manufactured by IGM Japan LLC).
  • cationic polymerization initiators include Lewis acid-generating compounds such as diazonium salts, and Bronsted acid-generating compounds such as iodonium salts and sulfonium salts.
  • Lewis acid-generating compounds such as diazonium salts
  • Bronsted acid-generating compounds such as iodonium salts and sulfonium salts.
  • ADEKA OPTOMER SP-170 manufactured by ADEKA Co., Ltd.
  • SAN-AID SI-100L manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.
  • Rhodorsil 2074 manufactured by Rhodia Japan Co., Ltd.
  • the content of the polymerization initiator is preferably 0.01 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, more preferably 0.05 parts by mass or more and 3 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polymer.
  • the core-forming resin composition includes, for example, a cross-linking agent, a sensitizer (photosensitizer), a catalyst precursor, a co-catalyst, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a silane coupling agent, and a coating surface. It further contains modifiers, thermal polymerization inhibitors, leveling agents, surfactants, colorants, storage stabilizers, plasticizers, lubricants, fillers, inorganic particles, deterioration inhibitors, wettability improvers, antistatic agents, etc. good too.
  • Solvent The above components are added to a solvent and stirred to obtain a varnish-like core-forming resin composition.
  • the composition obtained may be subjected to a filtration treatment, for example through a PTFE filter with a pore size of 0.2 ⁇ m.
  • the obtained composition may be subjected to a mixing treatment using various mixers.
  • Solvents contained in the core-forming resin composition include, for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, ethyl acetate, cyclohexane, heptane, cyclohexane, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, ethylene glycol, Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, cellosolve type, carbitol type, anisole, N-methylpyrrolidone and the like, and one or a mixture of two or more of these is used.
  • the clad film 701 is a laminate of the first cover layer 18 and the clad forming layer 170, as shown in FIG. 14(i).
  • the clad film 702 is a laminate of the second cover layer 19 and the clad forming layer 170, as shown in FIG. 13(f).
  • the clad films 701 and 702 are film-shaped, and may be sheet-shaped or roll-shaped.
  • Examples of the method of forming the clad forming layer 170 include a method of applying a varnish-like clad forming resin composition onto the cover layer and then drying, and a method of laminating a resin film on the cover layer.
  • the method of applying the resin composition for example, a method of applying using various coaters such as a spin coater, a die coater, a comma coater and a curtain coater, a printing method such as screen printing, and the like are used.
  • various coaters such as a spin coater, a die coater, a comma coater and a curtain coater, a printing method such as screen printing, and the like are used.
  • a film-like resin film prepared from a varnish-like clad-forming resin composition is subjected to, for example, roll lamination, vacuum roll lamination, flat plate lamination, vacuum flat plate lamination, normal pressure press, vacuum press, and the like.
  • roll lamination vacuum roll lamination
  • flat plate lamination flat plate lamination
  • vacuum flat plate lamination normal pressure press
  • vacuum press vacuum press
  • the film thickness of the first cover layer 18 and the second cover layer 19 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 200 ⁇ m, more preferably about 3 to 100 ⁇ m, and more preferably about 5 to 50 ⁇ m. is more preferred. If the film thickness of each cover layer is within the above range, while securing the ability to protect the core layer 13 and the like by the first cover layer 18 and the second cover layer 19, adverse effects of the workpiece 100 becoming too thick, such as It is possible to suppress deterioration in the flexibility of the optical waveguide 1 to be manufactured.
  • the film thicknesses of the first cover layer 18 and the second cover layer 19 may be different from each other, but are preferably the same. As a result, warping of the optical waveguide 1 due to the difference in film thickness can be suppressed. Note that the same film thickness means that the difference in film thickness is 5 ⁇ m or less.
  • main materials for the first cover layer 18 and the second cover layer 19 include polyolefins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene and polypropylene, polyimide, polyamide, polyetherimide, and polyamideimide. , fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polycarbonates, polyether sulfones, polyphenylene sulfides, and liquid crystal polymers.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • polyimide polyamide
  • polyetherimide polyamideimide
  • fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polycarbonates, polyether sulfones, polyphenylene sulfides, and liquid crystal polymers.
  • the main materials of the first cover layer 18 and the second cover layer 19 may be different from each other, but are preferably the same as each other. As a result, warping of the optical waveguide 1 due to the difference in the main material can be suppressed.
  • the elastic moduli of the first cover layer 18 and the second cover layer 19 are preferably 1 to 12 GPa, more preferably 2 to 11 GPa, even more preferably 3 to 10 GPa. In addition, let the said elastic modulus be a tensile elastic modulus.
  • Clad-Forming Resin Composition examples include compositions containing a polymer, a monomer, a polymerization initiator, and the like.
  • polymers include acrylic resins, methacrylic resins, polycarbonate, polystyrene, cyclic ether resins such as epoxy resins and oxetane resins, polyamides, polyimides, polybenzoxazoles, polysilanes, polysilazanes, silicone resins, Fluorine resin, polyurethane, polyolefin resin, polybutadiene, polyisoprene, polychloroprene, polyester such as PET and PBT, polyethylene succinate, polysulfone, polyether, and cyclic olefin such as benzocyclobutene resin and norbornene resin and phenoxy resins, etc., and one or more of these may be used in combination as polymer alloys, polymer blends (mixtures), copolymers, and the like.
  • acrylic resins phenoxy resins, or cyclic olefin resins are preferably used as polymers.
  • acrylic resins include monofunctional acrylates, polyfunctional acrylates, monofunctional methacrylates, polyfunctional methacrylates, urethane acrylates, urethane methacrylates, epoxy acrylates, epoxy methacrylates, polyester acrylates, and urea acrylates.
  • examples include polymers of acrylic compounds containing one or more.
  • the acrylic resin may have a polyester skeleton, a polypropylene glycol skeleton, a bisphenol skeleton, a fluorene skeleton, a tricyclodecane skeleton, a dicyclopentadiene skeleton, or the like.
  • phenoxy resins include compounds containing bisphenol A, bisphenol A type epoxy compounds or their derivatives, and bisphenol F, bisphenol F type epoxy compounds or their derivatives as structural units of copolymer components.
  • the polymer may contain a thermosetting resin as needed.
  • thermosetting resins include amino resins, isocyanate compounds, blocked isocyanate compounds, maleimide compounds, benzoxazine compounds, oxazoline compounds, carbodiimide compounds, cyclocarbonate compounds, polyfunctional oxetane compounds, episulfide resins, and epoxy resins.
  • the polymer content is, for example, preferably 15% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and even more preferably 60% by mass or more of the total solid content of the clad-forming resin composition. . This improves the mechanical properties of the first clad layer 11 and the second clad layer 12 .
  • the polymer content in the clad-forming resin composition is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, of the total solid content of the clad-forming resin composition. This improves the optical properties of the first clad layer 11 and the second clad layer 12 .
  • the total solid content of the cladding-forming resin composition refers to the nonvolatile content in the composition, and refers to the remainder after excluding volatile components such as water and solvents.
  • the monomer is not particularly limited as long as it is a compound having a polymerizable site in its molecular structure. Examples include acrylic acid (methacrylic acid) monomers, epoxy monomers, oxetane monomers, norbornene monomers, vinyl ether system monomers, styrene-based monomers, photodimerization monomers, etc., and one or more of these may be used in combination.
  • acrylic acid (methacrylic acid)-based monomers or epoxy-based monomers are preferably used as monomers.
  • acrylic acid (methacrylic acid)-based monomers include compounds having two or more ethylenically unsaturated groups, bifunctional or trifunctional (meth)acrylates, and the like. Specifically, for example, aliphatic (meth)acrylates, alicyclic (meth)acrylates, aromatic (meth)acrylates, heterocyclic (meth)acrylates, or ethoxylated, propoxylated, ethoxylated propoxylated products, caprolactone modified products, and the like. Further, the molecule may have a bisphenol skeleton, a urethane skeleton, or the like.
  • Epoxy-based monomers include, for example, alicyclic epoxy compounds, aromatic epoxy compounds, and aliphatic epoxy compounds.
  • the content of the monomer is preferably 1 part by mass or more and 70 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 60 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polymer.
  • the polymerization initiator is appropriately selected depending on the type of monomer polymerization reaction or crosslinking reaction.
  • examples of polymerization initiators that can be used include radical polymerization initiators such as acrylic acid (methacrylic acid)-based monomers and styrene-based monomers, and cationic polymerization initiators such as epoxy-based monomers, oxetane-based monomers, and vinyl ether-based monomers.
  • radical polymerization initiators examples include benzophenones and acetophenones. Specific examples include Irgacure 651, Irgacure 819, Irgacure 2959, and Irgacure 184 (manufactured by IGM Japan LLC).
  • cationic polymerization initiators include Lewis acid-generating compounds such as diazonium salts, and Bronsted acid-generating compounds such as iodonium salts and sulfonium salts.
  • Lewis acid-generating compounds such as diazonium salts
  • Bronsted acid-generating compounds such as iodonium salts and sulfonium salts.
  • ADEKA OPTOMER SP-170 manufactured by ADEKA Co., Ltd.
  • SAN-AID SI-100L manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.
  • Rhodorsil 2074 manufactured by Rhodia Japan Co., Ltd.
  • the content of the polymerization initiator is preferably 0.01 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, more preferably 0.05 parts by mass or more and 3 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the polymer.
  • Cladding resin compositions include, for example, cross-linking agents, sensitizers (photosensitizers), catalyst precursors, co-catalysts, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, silane coupling agents, and coating surfaces. It further contains modifiers, thermal polymerization inhibitors, leveling agents, surfactants, colorants, storage stabilizers, plasticizers, lubricants, fillers, inorganic particles, deterioration inhibitors, wettability improvers, antistatic agents, etc. good too.
  • Solvent A varnish-like cladding-forming resin composition is obtained by adding the components described above to a solvent and stirring the mixture.
  • the composition obtained may be subjected to a filtration treatment, for example through a PTFE filter with a pore size of 0.2 ⁇ m.
  • the obtained composition may be subjected to a mixing treatment using various mixers.
  • Solvents contained in the clad-forming resin composition include, for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, ethyl acetate, cyclohexane, heptane, cyclohexane, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, cellosolve type, carbitol type, anisole, N-methylpyrrolidone and the like, and one or a mixture of two or more of these is used.
  • the clad-forming resin composition for forming the first clad layer 11 and the clad-forming resin composition for forming the second clad layer 12 may be the same or different. good too.
  • the core layer 13 is formed from the core forming layer 160 . Specifically, a part of the core forming layer 160 is irradiated with actinic radiation R, the core portion 14 corresponding to the non-irradiated region 302, and the first side clad portion 15 and the second side clad portion corresponding to the irradiated region 301 A core layer 13 is obtained which includes a portion 17 .
  • a method using a photomask 303 shown in FIG. 12(b) is used.
  • an irradiation region 301 and a non-irradiation region 302 can be set corresponding to the mask pattern of the photomask 303 .
  • a method using the direct exposure machine 304 may be employed.
  • actinic radiation R is applied by a direct exposure machine 304 .
  • various spatial light modulators such as a reflective spatial light modulator such as a digital micromirror device (DMD) and a transmissive spatial light modulator such as a liquid crystal display device (LCD).
  • DMD digital micromirror device
  • LCD liquid crystal display device
  • An exposure machine that can select an irradiation area using an element can be mentioned.
  • the size of the irradiated region 301 and the non-irradiated region 302 can be adjusted without changing the photomask 303, so that the manufacturing cost of the optical waveguide 1 can be reduced and the efficiency can be increased. It should be noted that the irradiation with the actinic radiation R may be performed in a plurality of times.
  • FIG. 12(b) and 12(c) illustrate the polymer 131 and the monomer 132 contained in the core forming layer 160.
  • the core forming layer 160 is heated. This heating activates the polymerization initiator present in the irradiated region 301 and causes the reaction of the monomer 132 to proceed. This causes a concentration difference of the monomer 132 and a concomitant migration of the monomer 132 . As a result, as shown in FIG. 13(d), the concentration of the monomer 132 in the irradiated area 301 increases and the concentration of the monomer 132 in the non-irradiated area 302 decreases.
  • the refractive index of the irradiated region 301 is lowered under the influence of the monomer 132 and the refractive index of the non-irradiated region 302 is increased under the influence of the polymer 131 .
  • the core layer 13 including the core portion 14, the first side clad portion 15 and the second side clad portion 17 is obtained as shown in FIG. 13(e).
  • the post-exposure laminate 650 having the core layer 13 and the substrate 500 supporting it is obtained.
  • Heating conditions for the core forming layer 160 include, for example, a heating temperature of 100 to 200° C. and a heating time of 10 to 180 minutes.
  • the refractive index may change due to volatilization of the monomer 132 or change in the molecular structure of the polymer 131 accompanying this heating.
  • the first clad layer 11 and the second clad layer 12 are laminated on the core layer 13 of the post-exposure laminate 650, and the substrate 500 is peeled off. Thus, the workpiece 100 is obtained.
  • a clad film 702 is laminated on the upper surface of the core layer 13 as shown in FIG. 13(f). Then, the obtained laminate is heated. Thereby, the core layer 13 and the clad film 702 are bonded. As a result, the second clad layer 12 covering the core layer 13 is obtained as shown in FIG. 14(g). Thereby, the first laminate 660 is obtained.
  • the heating conditions at this time include, for example, a heating temperature of 100 to 200° C. and a heating time of 10 to 180 minutes.
  • the base material 500 is separated from the core layer 13 of the first laminate 660. Then, as shown in FIG. Thereby, the second laminate 670 is obtained.
  • the clad film 701 is laminated on the lower surface of the core layer 13 of the second laminate 670. Then, as shown in FIG. Then, the obtained laminate is heated. Thereby, the core layer 13 and the clad film 701 are bonded. As a result, the first clad layer 11 covering the core layer 13 is obtained as shown in FIG. 15(j).
  • the heating conditions at this time include, for example, a heating temperature of 100 to 200° C. and a heating time of 10 to 180 minutes. preferably set. As described above, the workpiece 100 shown in FIG. 15(j) is obtained.
  • the workpiece 100 is cut as shown in FIG. 15(k).
  • a dicing blade DB shown in FIG. 15(k) is used for cutting.
  • cutting with a cutting saw, laser, router, ultrasonic cutter, water jet, or punching with a blade may be used.
  • the work 100 is cut along the cutting line CL shown in FIG. As a result, the optical waveguide 1 is cut out as shown in FIG. 15(L).
  • the method for manufacturing an optical waveguide includes the member preparation step S102, the core layer forming step S104, the clad layer forming step S106, and the cutting step S108.
  • a core film 600 pre-exposure laminate
  • the core forming layer 160 is irradiated with actinic radiation R to form the core layer 13 including the core portion 14 corresponding to the non-irradiated region 302 and the side clad portion corresponding to the irradiated region 301, and the core layer 13 A post-exposure laminate 650 having a substrate 500 supporting is obtained.
  • the first clad layer 11 and the second clad layer 12, which are clad layers, are laminated on the core layer 13 of the post-exposure laminate 650 to obtain the workpiece 100.
  • FIG. in the cutting step S ⁇ b>108 the optical waveguide 1 is cut out from the work 100 .
  • the irradiation region 301 includes a frame-shaped portion 301F that extends along the outer edge of the core forming layer 160 and has a frame shape. Furthermore, the area of the irradiation region 301 is 20% or more of the entire core forming layer 160 .
  • the ratio of the area of the irradiation region 301 to the total area of the core forming layer 160 is referred to as the area ratio of the irradiation region 301 .
  • the area ratio of the irradiation region 301 is 20% or more, it is possible to sufficiently secure a region where the volume reduction is small. occurrence can be suppressed.
  • the irradiation region 301 includes the frame-shaped portion 301F, deformation of the entire post-exposure laminate 650 can be effectively suppressed. Thereby, when manufacturing the work 100 from the post-exposure laminate 650, the manufacturing efficiency of the work 100 can be easily improved. As a result, the optical waveguide 1 can be manufactured with high efficiency.
  • the area ratio of the irradiation region 301 is preferably 40% or more, more preferably 50% or more.
  • the upper limit of the area ratio of the irradiation region 301 is not particularly set, but considering the production efficiency of the optical waveguide 1 cut out from the workpiece 100, it is preferably 80% or less, and preferably 75% or less. more preferred.
  • the frame-shaped portion 301F preferably accounts for 50% or more of the irradiation area 301, more preferably 70% or more.
  • the area occupied by the second side clad portion 17 corresponding to the frame-shaped portion 301 ⁇ /b>F becomes larger than the area occupied by the first side clad portion 15 .
  • the second side cladding portion 17 contributes to effectively suppressing the overall deformation of the post-exposure laminate 650 as described above. Therefore, if the area ratio of the frame-shaped portion 301F is within the above range, the post-exposure laminate 650 with particularly little deformation can be obtained.
  • the core forming layer 160 contains a polymer 131 and a monomer 132 .
  • the core forming layer 160 is preferably configured so that the irradiation of the actinic radiation R causes the monomers 132 to migrate and cause a refractive index difference between the irradiated region 301 and the non-irradiated region 302 .
  • the workpiece 100 also includes a core layer 13 and two clad layers, a first clad layer 11 and a second clad layer 12 .
  • the first clad layer 11 and the second clad layer 12 are laminated with the core layer 13 interposed therebetween.
  • the step of obtaining the workpiece 100 described above that is, the clad layer forming step S106 includes the operation of laminating the second clad layer 12 on the core layer 13 of the post-exposure laminate 650 to obtain the first laminate 660; An operation of peeling off the base material 500 from the laminate 660 and forming the remainder as a second laminate 670, an operation of laminating the first clad layer 11 on the core layer 13 of the second laminate 670 to obtain the workpiece 100, have
  • the workpiece 100 since it has a structure in which the core layer 13 is sandwiched between the first clad layer 11 and the second clad layer 12, the workpiece 100 includes the core layer 13, the first clad layer 11 and the second clad layer 11.
  • the refractive index difference with the cladding layer 12 is stable. Therefore, by using such a workpiece 100, it is possible to efficiently manufacture the optical waveguide 1 with a small transmission loss.
  • a process of sequentially laminating individually manufactured clad films 701 and 702 to manufacture the first clad layer 11 and the second clad layer 12 can be adopted.
  • the multi-layered workpiece 100 and the optical waveguide 1 can be efficiently manufactured without using a manufacturing process using a liquid composition.
  • the workpiece 100 further includes the first cover layer 18 and the second cover layer 19 .
  • the first cover layer 18 and the second cover layer 19 are laminated so as to sandwich the core layer 13 and the first clad layer 11 and the second clad layer 12 .
  • the first clad layer 11 and the second clad layer 12 can be protected by the first cover layer 18 and the second cover layer 19 .
  • the durability of the workpiece 100 can be enhanced.
  • the first cover layer 18 is laminated with the first clad layer 11 and used as a clad film 701 for manufacturing the workpiece 100 .
  • the second cover layer 19 is laminated with the second clad layer 12 and used as a clad film 702 for manufacturing the workpiece 100 . Therefore, it is possible to improve the operability when stacking the first clad layer 11 and the second clad layer 12 on the core layer 13 .
  • the workpiece 100 shown in FIG. 2 has a mark 803 provided at a position overlapping the second side clad portion 17. As shown in FIG.
  • the second side clad portion 17 has a frame-shaped portion surrounding the core portion 14, and the mark 803 is provided on such portion. Therefore, the mark 803 can be used as a position reference when cutting out the optical waveguide 1 from the workpiece 100 .
  • the method of using the mark 803 is not limited to this.
  • the mark 803 can be used as a positional reference when forming an optical path changer such as a mirror on the work 100 before cutting it, or when assembling an optical component to the optical waveguide 1, or the like.
  • FIG. 16 is an enlarged view of part E in FIG.
  • Various examples of marks 803 are shown in FIG. 2 or FIG.
  • a +-shaped mark as a mark 803 is provided on the outer side of the unit 200 as shown in FIG.
  • a concentric mark as a mark 803 is provided inside the unit 200 shown in FIG.
  • a circular mark as a mark 803 is provided inside the unit 200 shown in FIG.
  • shape of the mark 803 is not limited to the illustrated shape, and may be any shape.
  • a mark 803 shown in FIG. 16 has a high refractive index portion 804 having a higher refractive index than the second side clad portion 17 .
  • the constituent material of the high refractive index portion 804 is the same material as the core portion 14 . This allows the high refractive index portion 804 to be manufactured simultaneously with the core portion 14 . Therefore, the mark 803 having the high refractive index portion 804 is easy to manufacture.
  • the high refractive index portion 804 can be formed according to the non-irradiated region 302 of the actinic radiation R.
  • the core portion 14 is also formed corresponding to the non-irradiated region 302 of the actinic radiation R. As shown in FIG. Therefore, the positional accuracy of the mark 803 with respect to the core portion 14 is the same as the positional accuracy of the non-irradiated area 302, and is extremely high.
  • the number and arrangement of the units 200 and pieces 300 in the workpiece 100 shown in FIG. 1 are not limited to this.
  • the method for manufacturing an optical waveguide of the present invention may add steps for any purpose to the above embodiments.
  • Ni catalyst and 10 mL of dehydrated toluene were weighed into a 100-mL vial, a stirrer tip was put into the vial, the vial was sealed, and the catalyst was thoroughly stirred to dissolve completely.
  • 1 mL of this Ni catalyst solution was accurately weighed with a syringe, poured into the vial bottle in which the two kinds of norbornenes had been dissolved, and stirred at room temperature for 1 hour. At this point, the stopper was removed, 60 g of tetrahydrofuran (THF) was added, and the mixture was stirred to obtain a reaction solution.
  • THF tetrahydrofuran
  • the treated reaction solution was transferred to a separating funnel, and after removing the lower aqueous layer, 100 mL of a 30% aqueous solution of isopropyl alcohol was added and vigorously stirred. The water layer was removed after the two layers were completely separated by standing still. After repeating this water washing process three times in total, the oil layer was dropped into a large excess of acetone to reprecipitate the produced polymer, which was separated from the filtrate by filtration. Thereafter, the precipitate was heat-dried in a vacuum dryer set at 60° C. for 12 hours to obtain a polymer.
  • the molar ratio of each structural unit in the obtained polymer was 50 mol% of the hexylnorbornene structural unit and 50 mol% of the diphenylmethylnorbornene methoxysilane structural unit.
  • Exposure processing 5.4.1. Exposure processing with different area ratios of irradiated regions
  • the core film was irradiated with ultraviolet light using a direct exposure machine. The cumulative amount of UV light was set to 1300 mJ/cm 2 . After that, the core film was placed in an oven and heated at a heating temperature of 160° C. for a heating time of 60 minutes. As a result, a core layer including a core portion corresponding to the non-irradiated region was obtained. Then, a test piece E1 was obtained as an exposed laminate having a core layer and a substrate supporting the core layer.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing the pattern of the ultraviolet irradiation region and the non-irradiation region when manufacturing the test piece E1.
  • the dotted area is the irradiated area
  • the non-dotted area is the non-irradiated area.
  • the area ratio of the irradiated region was 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%. changed in stages.
  • FIG. 17 shows, as representative examples, a pattern of an irradiation region with an area ratio of 20% and a pattern of an irradiation region with an area ratio of 95%.
  • the core film was irradiated with ultraviolet light using a direct exposure machine. After that, the core film was placed in an oven and heated at a heating temperature of 160° C. for a heating time of 60 minutes. As a result, a core layer including a core portion corresponding to the non-irradiated region was obtained. Then, test pieces E2 and E3 were obtained as post-exposure laminates each having a core layer and a substrate supporting the core layer.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing the pattern of the ultraviolet irradiation area and the non-irradiation area when producing the test pieces E2 and E3.
  • the dotted area is the irradiated area
  • the non-dotted area is the non-irradiated area.
  • the ultraviolet irradiation region was set to a frame-shaped portion along the outer edge of the core film.
  • the ultraviolet irradiation region was set to the inner portion of the frame-shaped portion.
  • the area ratio of the irradiated region when manufacturing the test pieces E2 and E3 was set to 50%.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing a method for measuring the magnitude of warpage of the warped test piece E1.
  • one side 911 of each test piece E1 is fixed to the base 92 as shown in FIG.
  • an adhesive tape 90 was used, for example.
  • the one side 911 was fixed, the opposite side 912 rose from the base 92 due to the warp. Therefore, the maximum value of the distance d between the opposite side 912 and the base 92 was taken as the magnitude of the warpage of each test piece E1.
  • FIG. 20 is a graph showing the relationship between the area ratio of the irradiated region when manufacturing each test piece E1 and the magnitude of warpage measured for each test piece E1.
  • the warp of the test piece E1 tends to gradually decrease as the area ratio of the irradiated region increases. was taken. Moreover, in the range where the area ratio of the irradiated region was 50% or more, the warpage of the test piece E1 was sufficiently suppressed.
  • Test Pieces E2 and E3 7. Evaluation of Test Pieces E2 and E3 7.1. Measurement of warp magnitude The warp magnitudes of the test pieces E2 and E3 were measured in the same manner as in 6.1.
  • the area of the irradiated region where the core forming layer is irradiated with actinic radiation to form the side clad portions is 20% or more of the entire core forming layer.
  • the side clad portion undergoes less volume change during the manufacturing process than the core portion. Therefore, the ratio of the area occupied by the side clad portions to the entire core layer of the exposed laminate obtained by irradiating the core forming layer with actinic radiation, that is, the area ratio of the side clad portions is within the above range.

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Abstract

本発明の光導波路の製造方法は、基材と、基材に積層されているコア形成層と、を有する露光前積層体を準備する工程（Ｓ１０２）と、コア形成層に活性放射線を照射し、活性放射線の非照射領域に対応するコア部および活性放射線の照射領域に対応する側面クラッド部を含むコア層、ならびに、コア層を支持する基材、を有する露光後積層体を得る工程（Ｓ１０４）と、露光後積層体が有するコア層にクラッド層を積層し、ワークを得る工程（Ｓ１０６）と、ワークから光導波路を切り出す工程（Ｓ１０８）と、を有し、照射領域は、コア形成層の外縁に沿って延在し、枠状をなす枠状部分を含み、照射領域の面積は、コア形成層の全体の２０％以上であることを特徴とする。

Description

光導波路の製造方法
　本発明は、光導波路の製造方法に関する。
　特許文献１には、コア層と、コア層を挟んで配置される第１クラッド層および第２クラッド層と、を備える光導波路の製造方法が開示されている。この製造方法は、具体的には、基材に積層形成したコア層に第１クラッド層を積層する工程と、コア層から基材を除去する工程と、コア層の基材を除去した側の面に第２クラッド層を積層する工程と、を有する。
　また、特許文献１には、塗布法によりコア形成用フィルムを形成する工程と、コア形成用フィルムに対し、選択的に紫外線を照射した後、オーブンで加熱して硬化させ、コア層を得る工程と、を経てコア層が製造されることが開示されている。
国際公開第２０１２／０８１３７５号
　本発明者が鋭意検討した結果、非照射領域の大きさによって、コア層の変形量（反り量）が変わることがわかってきた。コア層の反り量が大きくなると、コア層に第１クラッド層を積層する工程や、コア層から基材を除去する工程等の実施に支障が及ぶ。したがって、光導波路の製造効率を高めるためには、コア層の反り量を抑制することが求められる。
　本発明の目的は、活性放射線の照射に伴う露光後積層体における反り等の変形を抑制し、製造効率を高め得る光導波路の製造方法を提供することにある。
　このような目的は、下記（１）～（６）の本発明により達成される。
　（１）　基材と、前記基材に積層されているコア形成層と、を有する露光前積層体を準備する工程と、
　前記コア形成層に活性放射線を照射し、前記活性放射線の非照射領域に対応するコア部および前記活性放射線の照射領域に対応する側面クラッド部を含むコア層、ならびに、前記コア層を支持する前記基材、を有する露光後積層体を得る工程と、
　前記露光後積層体が有する前記コア層にクラッド層を積層し、ワークを得る工程と、
　前記ワークから光導波路を切り出す工程と、
を有し、
　前記照射領域は、前記コア形成層の外縁に沿って延在し、枠状をなす枠状部分を含み、
　前記照射領域の面積は、前記コア形成層の全体の２０％以上であることを特徴とする光導波路の製造方法。
　（２）　前記コア形成層は、ポリマーおよびモノマーを含み、
　前記活性放射線の照射により、前記モノマーが移動して、前記照射領域と前記非照射領域との間に屈折率差を生じさせる上記（１）に記載の光導波路の製造方法。
　（３）　前記クラッド層の膜厚は、１～２００μｍである上記（１）または（２）に記載の光導波路の製造方法。
　（４）　前記ワークは、
　前記コア層と、
　前記コア層を介して積層された２つの前記クラッド層と、
を備え、
　前記ワークを得る工程は、
　前記露光後積層体が有する前記コア層に前記クラッド層を積層し、第１積層体を得る操作と、
　前記第１積層体から前記基材を剥離し、残部を第２積層体とする操作と、
　前記第２積層体が有する前記コア層に前記クラッド層を積層し、前記ワークを得る操作と、
を有する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
　（５）　前記ワークは、前記コア層および２つの前記クラッド層を挟むように積層されている第１カバー層および第２カバー層をさらに備える上記（４）に記載の光導波路の製造方法。
　（６）　前記ワークの膜厚は、５０～３００μｍである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
　本発明によれば、活性放射線の照射に伴う露光後積層体における反り等の変形を抑制し、光導波路を効率よく製造することができる。
図１は、実施形態に係る光導波路の製造方法に用いられるワークを示す平面図である。 図２は、図１の部分拡大図である。 図３は、図２のＡ－Ａ線断面図である。 図４は、図２に示すワークから切り出された光導波路の一例を示す平面図である。 図５は、比較例に係る光導波路の製造方法を説明するための平面図である。 図６は、図５のＢ－Ｂ線断面図である。 図７は、比較例に係る光導波路の製造方法を説明するための断面図である。 図８は、比較例に係る光導波路の製造方法を説明するための断面図である。 図９は、比較例に係る光導波路の製造方法を説明するための断面図である。 図１０は、比較例に係る光導波路の製造方法を説明するための断面図である。 図１１は、実施形態に係る光導波路の製造方法を説明するための工程図である。 図１２は、実施形態に係る光導波路の製造方法を説明するための断面図である。 図１３は、実施形態に係る光導波路の製造方法を説明するための断面図である。 図１４は、実施形態に係る光導波路の製造方法を説明するための断面図である。 図１５は、実施形態に係る光導波路の製造方法を説明するための断面図である。 図１６は、図２のＥ部拡大図である。 図１７は、試験片Ｅ１を製造するときの、紫外線の照射領域および非照射領域のパターンを示す模式図である。 図１８は、試験片Ｅ２、Ｅ３を製造するときの、紫外線の照射領域および非照射領域のパターンを示す模式図である。 図１９は、反りが発生した試験片Ｅ１について、反りの大きさを測定する方法を示す模式図である。 図２０は、各試験片Ｅ１を製造するときの照射領域の面積比率と、各試験片Ｅ１について測定された反りの大きさと、の関係を示すグラフである。
　以下、本発明の光導波路の製造方法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。
　図１は、実施形態に係る光導波路の製造方法に用いられるワークを示す平面図である。図２は、図１の部分拡大図である。図３は、図２のＡ－Ａ線断面図である。
　なお、本願の各図では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を設定し、矢印で示している。また、矢印の先端側を「プラス側」といい、基端側を「マイナス側」という。さらに、Ｚ軸を表す矢印の先端側を「上」といい、基端側を「下」という。
１．ワーク
　図１に示すワーク１００は、図２に示す光導波路１の製造に用いられる部材であって、シート状をなしており、２個のユニット２００を有している。各ユニット２００は、２個のピース３００を有している。ピース３００からは、１個の光導波路１を切り出すことができる。したがって、ワーク１００は、一度に４個の光導波路１を製造可能な部材である。なお、一度に製造可能な光導波路１の数は、１個以上であれば特に限定されない。また、ユニット２００の数も限定されない。
　１．１．構造
　図２は、ワーク１００のうち、１つのピース３００近傍を拡大した図である。
　図２に示すように、ピース３００は、１３本のコア部１４と、１２本の第１側面クラッド部１５とを有している。これらは、それぞれ長尺状をなし、Ｘ軸に沿って延在するとともに、Ｙ軸に沿って並んでいる。なお、ピース３００が有するコア部１４の数は、特に限定されず、１本以上であればよい。
　各コア部１４のＹ軸方向の少なくとも一方には、第１側面クラッド部１５が隣接している。したがって、第１側面クラッド部１５は、コア部１４同士の間に配置されている。また、これらの周りを囲うように、枠状をなす第２側面クラッド部１７が設けられている。なお、以下の説明では、第１側面クラッド部１５および第２側面クラッド部１７の双方を指して、単に「側面クラッド部」ということがある。
　コア部１４には、光信号が入射され、Ｙ軸に沿って光信号が伝送される。これにより、コア部１４を介して光通信が可能になる。なお、光導波路１は、照明の用途に用いられてもよい。また、複数のコア部１４のうち、一部に光信号を入射させ、他部には光信号を入射させないように光導波路１を用いてもよい。これにより、他部のコア部１４がダミーとして機能し、一部のコア部１４の伝送効率を高めることができる。
　ワーク１００は、図３に示すように、第１カバー層１８、第１クラッド層１１、コア層１３、第２クラッド層１２および第２カバー層１９がこの順で積層されている積層構造を備える。積層構造の各層は、Ｘ－Ｙ面に沿って広がっている。ワーク１００は、樹脂フィルムであり、可撓性を有する。なお、図１および図２は、ワーク１００を上方から見た平面図であり、第２カバー層１９および第２クラッド層１２を介してコア層１３を透視した図である。なお、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２の一方は、省略されていてもよい。また、第１カバー層１８および第２カバー層１９のいずれか一方は、省略されていてもよい。さらに、第１クラッド層１１と第１カバー層１８との間、および、第２クラッド層１２と第２カバー層１９との間には、それぞれ任意の中間層が設けられていてもよい。
　前述したコア部１４、第１側面クラッド部１５および第２側面クラッド部１７は、コア層１３中に設けられている。したがって、コア部１４は、第１側面クラッド部１５および第２側面クラッド部１７と第１クラッド層１１および第２クラッド層１２とで囲まれることになり、内部に光を閉じ込めることができる。
　コア層１３中におけるコア部１４や側面クラッド部は、構成材料の屈折率差に基づいて形成されている。例えば、コア部１４および側面クラッド部の構成材料を異ならせることでコア層１３中に屈折率の分布を形成することができる。また、コア層１３の構成材料として、主鎖から分岐し、活性放射線の照射により、その分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基（離脱性ペンダントグループ）を有しているポリマーを用いる方法を利用することができる。係る方法では、離脱性基の離脱によりポリマーの屈折率が低下するため、ポリマーは、活性放射線の照射の有無によって屈折率差を形成し、コア層１３中に屈折率の分布を形成することができる。コア層１３中に屈折率の分布を形成する方法としては、様々な方法があるが、本実施形態では、コア層１３がポリマーおよびモノマーを含み、モノマーの濃度差またはモノマー由来の構造の濃度差に基づいた屈折率の分布を有している。
　屈折率の分布とは、屈折率が高い部分と低い部分とが存在することをいう。本実施形態では、ポリマーと、モノマーまたはモノマー由来の構造とで、屈折率が異なっている。そして、本実施形態では、後者の屈折率が前者よりも低い。このため、濃度差に伴って屈折率の分布が形成される。そして、屈折率の分布に対応して、コア層１３中に、コア部１４、第１側面クラッド部１５および第２側面クラッド部１７が形成されている。
　コア部１４同士のＹ軸方向の幅は、互いに等しくても、互いに異なっていてもよい。また、コア部１４のＹ軸方向の幅と第１側面クラッド部１５の幅とは、互いに等しくても、互いに異なっていてもよい。
　さらに、コア部１４は、途中で分岐していてもよいし、途中で他のコア部１４と交差していてもよい。
　ワーク１００のＸ軸方向の全長は、特に限定されないが、１００～３０００ｍｍ程度であるのが好ましく、５００～２０００ｍｍ程度であるのがより好ましい。ワーク１００のＹ軸方向の全幅も、特に限定されないが、１０～５００ｍｍ程度であるのが好ましく、５０～２００ｍｍ程度であるのがより好ましい。
　コア層１３のＺ軸方向の膜厚は、特に限定されないが、１～２００μｍ程度であるのが好ましく、５～１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０～７０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、コア層１３に必要とされる光学的特性および機械的強度が確保される。
　クラッド層である第１クラッド層１１および第２クラッド層１２のＺ軸方向の膜厚は、それぞれ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、５～５０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２として十分な膜厚が確保され、これらに必要とされる光学的特性および機械的強度が確保される。また、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２を製造するとき、硬化収縮量が大きくなりすぎるのを抑制することができる。
　第１カバー層１８は、第１クラッド層１１の下面に積層されている。第２カバー層１９は、第２クラッド層１２の上面に積層されている。これにより、ワーク１００の機械的特性や耐久性を高めることができる。
　ワーク１００のＺ軸方向の膜厚は、５０～３００μｍであるのが好ましく、６０～２００μｍであるのがより好ましく、７０～１５０μｍであるのがさらに好ましい。これにより、ワーク１００の可撓性を高めつつ、ワーク１００の機械的強度を十分に確保することができる。また、ワーク１００に適度な厚さがあるため、ワーク１００を容易に効率よく製造することができる。
　１．２．側面クラッド部が占める面積
　ワーク１００では、側面クラッド部（第１側面クラッド部１５および第２側面クラッド部１７）が占める面積が、コア層１３の全体の２０％以上になっている。後述する製造方法において説明するように、側面クラッド部は、コア部１４に比べて、製造過程での体積変化が少ない。このため、コア層１３の全体に対して側面クラッド部が占める面積の割合、つまり、側面クラッド部の面積比率が前記範囲内になるようにワーク１００を製造することで、変形（反り）の少ないワーク１００を製造することができる。これにより、ワーク１００から光導波路１を製造するとき、ワーク１００の変形に伴う製造効率の低下を抑制することができる。
　１．３．光導波路
　図４は、図２に示すワーク１００から切り出された光導波路１の一例を示す平面図である。
　図４に示す光導波路１は、９本のコア部１４と、８本の第１側面クラッド部１５と、２本の第２側面クラッド部１７と、を有している。このような光導波路１は、例えば、他の光学部品と接続され、光配線を構築するのに用いられる。
　光導波路１の両端部の少なくとも一方には、図示しない光コネクター（フェルール）が装着されていてもよい。光コネクターを介して、光導波路１と他の光学部品とを固定するとともに、光学的に接続することができる。また、光導波路１は、コア部１４を通過する光の光路を変換するミラーを有していてもよい。ミラーを介して光路を変換することにより、コア部１４と、光導波路１の外部に設けられた光学部品と、を光学的に接続することができる。なお、ミラーに代えて屈曲導波路を用いてもよい。
２．本実施形態が解決しようとする課題
　次に、比較例に係る光導波路の製造方法を説明することにより、本実施形態が解決しようとする課題について説明する。
　図５は、比較例に係る光導波路の製造方法を説明するための平面図である。図６は、図５のＢ－Ｂ線断面図である。図７ないし図１０は、それぞれ、比較例に係る光導波路の製造方法を説明するための断面図である。なお、図５ないし図１０では、説明の便宜上、本実施形態と同様の構成については、同一の符号を付している。また、図７ないし図１０は、図６のＤ部拡大図に相当する。
　図５に示すワーク１００Ｘは、側面クラッド部の面積比率が２０％未満になっていること以外、本実施形態におけるワーク１００と同様である。具体的には、図５および図６に示すワーク１００Ｘでは、図２および図３に示すワーク１００と比べて、第２側面クラッド部１７の面積が小さくなっている。これにより、ワーク１００Ｘ全体で側面クラッド部の面積比率が２０％未満という小さな値になっている。このような側面クラッド部の面積比率は、ワーク１００Ｘの製造過程において、部材に反り等の変形が発生する原因となる。以下では、このような課題が生じる理由について説明する。
　比較例に係る光導波路の製造方法では、まず、図７（ａ）に示すように、基材５００とコア形成層１６０との積層体であるコアフィルム６００（露光前積層体）を用意する。
　コア形成層１６０の形成方法としては、例えば、ワニス状のコア形成用樹脂組成物を基材５００上に塗布した後、乾燥させる方法、基材５００上に樹脂膜を積層する方法等が挙げられる。
　コア形成用樹脂組成物としては、例えば、ポリマー、モノマー、重合開始剤等を含む組成物が挙げられる。
　モノマーとしては、可視光、紫外線、赤外線、レーザー光、電子線、Ｘ線等の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生成する光重合性モノマーが挙げられる。また、モノマーは、活性放射線の照射時において、コア形成層１６０中の膜厚と直交する面内方向に移動可能であり、その結果として得られる図６に示すコア層１３Ｘにおいて、活性放射線Ｒの照射領域３０１と非照射領域３０２との間で屈折率差を生じさせるものであってもよい。
　次に、図７（ｂ）に示すように、フォトマスク３０３を介して、コア形成層１６０の一部に活性放射線Ｒを照射する。図７（ｂ）には、コア形成層１６０が含むポリマー１３１およびモノマー１３２を図示している。モノマー１３２やモノマー１３２由来の構造は、ポリマー１３１よりも屈折率が低い。
　活性放射線Ｒを照射した後、コア形成層１６０を加熱する。この加熱により、照射領域３０１に存在する重合開始剤が活性化し、モノマー１３２の反応が進行する。これにより、モノマー１３２の濃度差が生じ、それに伴ってモノマー１３２の移動が生じる。その結果、図８（ｄ）に示すように、照射領域３０１におけるモノマー１３２の濃度が上昇するとともに、非照射領域３０２におけるモノマー１３２の濃度が低下する。これにより、照射領域３０１の屈折率は、モノマー１３２の影響を受けて低くなり、非照射領域３０２の屈折率は、ポリマー１３１の影響を受けて高くなる。その結果、図８（ｅ）に示すように、コア部１４、第１側面クラッド部１５および第２側面クラッド部１７を含むコア層１３Ｘが得られる。そして、基材５００と、その上に形成されたコア層１３Ｘと、を有する露光後積層体６５０Ｘが得られる。
　ここで、非照射領域３０２に含まれるモノマー１３２の少なくとも一部は、前述したように、非照射領域３０２から照射領域３０１に移動する。そうすると、非照射領域３０２の体積は加熱によって減少（収縮）しやすくなる。また、非照射領域３０２に含まれるモノマー１３２の多くは、重合しないため、加熱によって揮発しやすい。モノマー１３２の揮発も、非照射領域３０２の収縮の原因となる。このような理由から、非照射領域３０２の面積比率が大きいと、コア形成層１６０の体積収縮が大きくなる。その結果、露光後積層体６５０Ｘには、反り等の変形が生じる。この変形は、後述する、露光後積層体６５０Ｘを用いた光導波路１Ｘの製造に悪影響を及ぼす。
　露光後積層体６５０Ｘを製造した後、図８（ｆ）に示すように、コア層１３Ｘに対し、クラッド形成層１７０および第２カバー層１９の積層体であるクラッドフィルム７０２を積層する。その後、得られた部材を加熱する。これにより、コア層１３Ｘとクラッドフィルム７０２とが接合し、図９（ｇ）に示すように、コア層１３Ｘを覆う第２クラッド層１２が得られる。
　次に、図９（ｈ）に示すように、コア層１３Ｘから基材５００を剥離する。
　次に、図９（ｉ）に示すように、コア層１３Ｘに対し、クラッド形成層１７０および第１カバー層１８の積層体であるクラッドフィルム７０１を積層する。その後、得られた部材を加熱する。これにより、コア層１３Ｘとクラッドフィルム７０１とが接合し、図１０（ｊ）に示すように、コア層１３Ｘを覆う第１クラッド層１１が得られる。以上のようにして、図１０（ｊ）に示すワーク１００Ｘが得られる。
　次に、図５に示す切り取り線ＣＬに沿って、図１０（ｋ）に示すように、ダイシングブレードＤＢでワーク１００Ｘを切断する。これにより、図１０（Ｌ）に示すように、光導波路１Ｘが切り出される。
　以上のような比較例に係る光導波路の製造方法では、前述したように、ワーク１００Ｘにおける側面クラッド部の面積比率が２０％未満になっている。側面クラッド部は、照射領域３０１に対応している。したがって、比較例に係る光導波路の製造方法では、照射領域３０１が占める面積が、コア形成層１６０の全体の２０％未満になっている。この場合、露光後積層体６５０Ｘには、図８（ｅ）に示すような反り等の変形が発生する。この変形は、ワーク１００Ｘの製造に支障を及ぼし、結果的に光導波路１Ｘの製造効率の低下を招く。後述する本実施形態に係る光導波路の製造方法によれば、上記のような課題を解決することができる。
３．光導波路の製造方法
　次に、実施形態に係る光導波路の製造方法について説明する。
　図１１は、実施形態に係る光導波路の製造方法を説明するための工程図である。図１２ないし図１５は、それぞれ、実施形態に係る光導波路の製造方法を説明するための断面図である。なお、図１２ないし図１５は、図３のＣ部拡大図に相当する。
　図１１に示す光導波路の製造方法は、部材準備工程Ｓ１０２と、コア層形成工程Ｓ１０４と、クラッド層形成工程Ｓ１０６と、切断工程Ｓ１０８と、を有する。以下、各工程について順次説明する。
　３．１．部材準備工程
　部材準備工程Ｓ１０２は、図１２（ａ）に示すコアフィルム６００を準備する。また、部材準備工程Ｓ１０２では、図１３（ｆ）に示すクラッドフィルム７０２、および、図１４（ｉ）に示すクラッドフィルム７０１を準備する。以下、これらの部材について順次説明する。
　　３．１．１．コアフィルム
　コアフィルム６００は、図１２（ａ）に示すように、基材５００とコア形成層１６０との積層体である。コアフィルム６００は、フィルム形状であり、枚葉状であっても、巻き取り可能なロール状であってもよい。
　コア形成層１６０の形成方法としては、例えば、ワニス状のコア形成用樹脂組成物を基材５００上に塗布した後、乾燥させる方法、基材５００上に樹脂膜を積層する方法等が挙げられる。
　樹脂組成物を塗布する方法では、例えば、スピンコーター、ダイコーター、コンマコーター、カーテンコーター等の各種コーターを用いて塗布する方法、スクリーン印刷のような印刷方法等が用いられる。
　樹脂膜を積層する方法では、ワニス状のコア形成用樹脂組成物から作製したフィルム状の樹脂膜を、例えばロールラミネート、真空ロールラミネート、平板ラミネート、真空平板ラミネート、常圧プレス、真空プレス等を用いて積層する方法等が用いられる。
　　３．１．１．１．基材
　基材５００には、例えば、樹脂フィルムが用いられる。基材５００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）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、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、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー等が挙げられる。
　なお、基材５００には、必要に応じて、コア層１３と基材５００との剥離を容易にする離型処理等が施されていてもよい。
　　３．１．１．２．コア形成用樹脂組成物
　上記のコア形成用樹脂組成物としては、例えば、ポリマー、モノマー、重合開始剤等を含む組成物が挙げられる。
　　　３．１．１．２．１．ポリマー
　ポリマーとしては、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、フェノキシ樹脂等が挙げられ、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）、共重合体等として用いられる。
　これらの中でも、ポリマーには、アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、または、環状オレフィン系樹脂が好ましく用いられる。
　アクリル系樹脂としては、例えば、単官能アクリレート、多官能アクリレート、単官能メタクリレート、多官能メタクリレート、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、ポリエステルアクリレート、および、尿素アクリレートからなる群から選択される１種以上を含むアクリル化合物の重合体が挙げられる。また、アクリル系樹脂は、ポリエステル骨格、ポリプロピレングリコール骨格、ビスフェノール骨格、フルオレン骨格、トリシクロデカン骨格、ジシクロペンタジエン骨格等を有していてもよい。
　フェノキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物またはそれらの誘導体、およびビスフェノールＦ、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物またはそれらの誘導体を共重合成分の構成単位として含む化合物が挙げられる。
　ポリマーの含有量は、例えば、コア形成用樹脂組成物の固形分全体の１５質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上であることがより好ましく、６０質量％以上であることがさらに好ましい。これにより、コア層１３の機械的特性が向上する。また、コア形成用樹脂組成物に含まれるポリマーの含有量は、コア形成用樹脂組成物の固形分全体の９５質量％以下であることが好ましく、９０質量％以下であることがより好ましい。これにより、コア層１３の光学的特性が向上する。
　コア形成用樹脂組成物の固形分全体とは、組成物中における不揮発分を指し、水や溶媒等の揮発成分を除いた残部を指す。
　　　３．１．１．２．２．モノマー
　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、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られる。
　これらの中でも、モノマーとしては、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、または、エポキシ系モノマーが好ましく用いられる。
　アクリル酸（メタクリル酸）系モノマーとしては、例えば、２つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物、２官能または３官能以上の（メタ）アクリレート等が挙げられる。具体的には、例えば、脂肪族（メタ）アクリレート、脂環式（メタ）アクリレート、芳香族（メタ）アクリレート、複素環式（メタ）アクリレート、またはこれらのエトキシ化体、プロポキシ化体、エトキシ化プロポキシ化体、カプロラクトン変性体等が挙げられる。また、分子内に、ビスフェノール骨格、ウレタン骨格等を有していてもよい。
　エポキシ系モノマーとしては、例えば、脂環族エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物等が挙げられる。
　モノマーとしては、可視光、紫外線、赤外線、レーザー光、電子線、Ｘ線等の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生成する光重合性モノマーを用いてもよい。また、モノマーは、活性放射線の照射時において、コア形成層１６０中の膜厚と直交する面内方向に移動可能であり、その結果として得られるコア層１３において、活性放射線の照射領域と非照射領域との間で屈折率差を生じさせてもよい。
　モノマーの含有量は、ポリマー１００質量部に対し、１質量部以上７０質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上６０質量部以下であることがより好ましい。これにより、上記の屈折率差の形成、すなわち屈折率変調をより確実に起こすことができる。
　　　３．１．１．２．３．重合開始剤
　重合開始剤は、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。重合開始剤としては、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等のラジカル重合開始剤、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等のカチオン重合開始剤を用いることができる。
　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（Irgacure、登録商標）６５１、イルガキュア８１９、イルガキュア２９５９、イルガキュア１８４（以上、ＩＧＭジャパン合同会社製）等が挙げられる。
　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化合物、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化合物等が挙げられる。具体的には、アデカオプトマーＳＰ－１７０（株式会社ＡＤＥＫＡ製）、サンエイドＳＩ－１００Ｌ（三新化学工業株式会社製）、Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ２０７４（ローディアジャパン株式会社製）等が挙げられる。
　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５質量部以下であることが好ましく、０．０５質量部以上３質量部以下であることがより好ましい。これにより、コア層１３の光学的特性や機械的特性を低下させることなく、モノマーを速やかに反応させることができる。
　　　３．１．１．２．４．その他
　コア形成用樹脂組成物は、例えば、架橋剤、増感剤（光増感剤）、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、劣化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等をさらに含んでいてもよい。
　　　３．１．１．２．５．溶剤
　上述した成分を溶剤中に添加し、撹拌することにより、ワニス状のコア形成用樹脂組成物が得られる。得られた組成物は、例えば０．２μｍの孔径を持つＰＴＦＥフィルターによるろ過処理に供されてもよい。また、得られた組成物は、各種混合機による混合処理に供されてもよい。
　コア形成用樹脂組成物に含まれる溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、酢酸エチル、シクロヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、セルソルブ系、カルビトール系、アニソール、Ｎ－メチルピロリドン等の有機溶剤が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上の混合物が用いられる。
　　３．１．２．クラッドフィルム
　クラッドフィルム７０１は、図１４（ｉ）に示すように、第１カバー層１８とクラッド形成層１７０との積層体である。クラッドフィルム７０２は、図１３（ｆ）に示すように、第２カバー層１９とクラッド形成層１７０との積層体である。クラッドフィルム７０１、７０２は、フィルム形状であり、枚葉状であっても、巻き取り可能なロール状であってもよい。
　クラッド形成層１７０の形成方法としては、例えば、ワニス状のクラッド形成用樹脂組成物をカバー層上に塗布した後、乾燥させる方法、カバー層上に樹脂膜を積層する方法等が挙げられる。
　樹脂組成物を塗布する方法では、例えば、スピンコーター、ダイコーター、コンマコーター、カーテンコーター等の各種コーターを用いて塗布する方法、スクリーン印刷のような印刷方法等が用いられる。
　樹脂膜を積層する方法では、ワニス状のクラッド形成用樹脂組成物から作製したフィルム状の樹脂膜を、例えばロールラミネート、真空ロールラミネート、平板ラミネート、真空平板ラミネート、常圧プレス、真空プレス等を用いて積層する方法等が用いられる。
　　３．１．２．１．カバー層
　第１カバー層１８および第２カバー層１９の膜厚は、特に限定されないが、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、５～５０μｍ程度であるのがさらに好ましい。各カバー層の膜厚が前記範囲内であれば、第１カバー層１８および第２カバー層１９によってコア層１３等を保護する能力を確保しつつ、ワーク１００が厚くなりすぎることの弊害、例えば製造される光導波路１の可撓性が低下すること等を抑制することができる。
　第１カバー層１８および第２カバー層１９の膜厚は、互いに異なっていてもよいが、互いに同じであるのが好ましい。これにより、膜厚の違いに伴う光導波路１の反りを抑制することができる。なお、膜厚が同じとは、膜厚の差が５μｍ以下であることをいう。
　第１カバー層１８および第２カバー層１９の主材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、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、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー等の各種樹脂を含む材料が挙げられる。
　第１カバー層１８および第２カバー層１９の主材料は、互いに異なっていてもよいが、互いに同じであるのが好ましい。これにより、主材料の違いに伴う光導波路１の反りを抑制することができる。
　第１カバー層１８および第２カバー層１９の弾性率は、１～１２ＧＰａであるのが好ましく、２～１１ＧＰａであるのがより好ましく、３～１０ＧＰａであるのがさらに好ましい。なお、上記弾性率は、引張り弾性率とする。
　　３．１．２．２．クラッド形成用樹脂組成物
　上記のクラッド形成用樹脂組成物としては、例えば、ポリマー、モノマー、重合開始剤等を含む組成物が挙げられる。
　　　３．１．２．２．１．ポリマー
　ポリマーとしては、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、フェノキシ樹脂等が挙げられ、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）、共重合体等として用いられる。
　これらの中でも、ポリマーには、アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、または、環状オレフィン系樹脂が好ましく用いられる。
　アクリル系樹脂としては、例えば、単官能アクリレート、多官能アクリレート、単官能メタクリレート、多官能メタクリレート、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、ポリエステルアクリレート、および、尿素アクリレートからなる群から選択される１種以上を含むアクリル化合物の重合体が挙げられる。また、アクリル系樹脂は、ポリエステル骨格、ポリプロピレングリコール骨格、ビスフェノール骨格、フルオレン骨格、トリシクロデカン骨格、ジシクロペンタジエン骨格等を有していてもよい。
　フェノキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物またはそれらの誘導体、およびビスフェノールＦ、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物またはそれらの誘導体を共重合成分の構成単位として含む化合物が挙げられる。
　また、ポリマーは、必要に応じて熱硬化性樹脂を含んでもよい。熱硬化性樹脂としては、例えば、アミノ樹脂、イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、マレイミド化合物、ベンゾオキサジン化合物、オキサゾリン化合物、カルボジイミド化合物、シクロカーボネート化合物、多官能オキセタン化合物、エピスルフィド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
　ポリマーの含有量は、例えば、クラッド形成用樹脂組成物の固形分全体の１５質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上であることがより好ましく、６０質量％以上であることがさらに好ましい。これにより、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２の機械的特性が向上する。また、クラッド形成用樹脂組成物に含まれるポリマーの含有量は、クラッド形成用樹脂組成物の固形分全体の９５質量％以下であることが好ましく、９０質量％以下であることがより好ましい。これにより、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２の光学的特性が向上する。
　クラッド形成用樹脂組成物の固形分全体とは、組成物中における不揮発分を指し、水や溶媒等の揮発成分を除いた残部を指す。
　　　３．１．２．２．２．モノマー
　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、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られる。
　これらの中でも、モノマーとしては、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、または、エポキシ系モノマーが好ましく用いられる。
　アクリル酸（メタクリル酸）系モノマーとしては、例えば、２つ以上のエチレン性不飽和基を有する化合物、２官能または３官能以上の（メタ）アクリレート等が挙げられる。具体的には、例えば、脂肪族（メタ）アクリレート、脂環式（メタ）アクリレート、芳香族（メタ）アクリレート、複素環式（メタ）アクリレート、またはこれらのエトキシ化体、プロポキシ化体、エトキシ化プロポキシ化体、カプロラクトン変性体等が挙げられる。また、分子内に、ビスフェノール骨格、ウレタン骨格等を有していてもよい。
　エポキシ系モノマーとしては、例えば、脂環族エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物等が挙げられる。
　モノマーの含有量は、ポリマー１００質量部に対し、１質量部以上７０質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上６０質量部以下であることがより好ましい。
　　　３．１．２．２．３．重合開始剤
　重合開始剤は、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。重合開始剤としては、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等のラジカル重合開始剤、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等のカチオン重合開始剤を用いることができる。
　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８１９、イルガキュア２９５９、イルガキュア１８４（以上、ＩＧＭジャパン合同会社製）等が挙げられる。
　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化合物、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化合物等が挙げられる。具体的には、アデカオプトマーＳＰ－１７０（株式会社ＡＤＥＫＡ製）、サンエイドＳＩ－１００Ｌ（三新化学工業株式会社製）、Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ２０７４（ローディアジャパン株式会社製）等が挙げられる。
　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５質量部以下であることが好ましく、０．０５質量部以上３質量部以下であることがより好ましい。これにより、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２の光学的特性や機械的特性を低下させることなく、モノマーを速やかに反応させることができる。
　　　３．１．２．２．４．その他
　クラッド形成用樹脂組成物は、例えば、架橋剤、増感剤（光増感剤）、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、劣化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等をさらに含んでいてもよい。
　　　３．１．２．２．５．溶剤
　上述した成分を溶剤中に添加し、撹拌することにより、ワニス状のクラッド形成用樹脂組成物が得られる。得られた組成物は、例えば０．２μｍの孔径を持つＰＴＦＥフィルターによるろ過処理に供されてもよい。また、得られた組成物は、各種混合機による混合処理に供されてもよい。
　クラッド形成用樹脂組成物に含まれる溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、酢酸エチル、シクロヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、セルソルブ系、カルビトール系、アニソール、Ｎ－メチルピロリドン等の有機溶剤が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上の混合物が用いられる。
　なお、第１クラッド層１１を形成するためのクラッド形成用樹脂組成物と、第２クラッド層１２を形成するためのクラッド形成用樹脂組成物とは、互いに同じであっても、互いに異なっていてもよい。
　３．２．コア層形成工程
　コア層形成工程Ｓ１０４では、コア形成層１６０からコア層１３を形成する。具体的には、コア形成層１６０の一部に活性放射線Ｒを照射し、非照射領域３０２に対応するコア部１４、ならびに、照射領域３０１に対応する第１側面クラッド部１５および第２側面クラッド部１７、を含むコア層１３を得る。
　照射領域３０１および非照射領域３０２の設定には、例えば、図１２（ｂ）に示すフォトマスク３０３を用いる方法が用いられる。フォトマスク３０３を介して活性放射線Ｒを照射することにより、フォトマスク３０３のマスクパターンに対応して照射領域３０１および非照射領域３０２を設定することができる。
　なお、フォトマスク３０３を用いる方法に代えて、直描露光機３０４を用いる方法を採用してもよい。図１２（ｃ）では、活性放射線Ｒを直描露光機３０４により照射している。直描露光機３０４としては、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）のような反射型空間光変調素子、液晶表示素子（ＬＣＤ）のような透過型空間光変調素子といった各種の空間光変調素子を利用して、照射領域を選択し得る露光機が挙げられる。このような直描露光機３０４を用いることにより、フォトマスク３０３を用いることなく、照射領域３０１および非照射領域３０２の設定が可能になる。これにより、フォトマスク３０３を作り変えることなく、照射領域３０１や非照射領域３０２の大きさを調整することができるので、光導波路１の製造コストの低減および効率化を図ることができる。
　なお、活性放射線Ｒの照射は、複数回に分けて行うようにしてもよい。
　図１２（ｂ）および図１２（ｃ）には、コア形成層１６０が含むポリマー１３１およびモノマー１３２を図示している。活性放射線Ｒを照射する前のコア形成層１６０では、ポリマー１３１中にモノマー１３２がほぼ均一に分布している。なお、モノマー１３２やモノマー１３２由来の構造は、ポリマー１３１よりも屈折率が低い。
　活性放射線Ｒを照射した後、コア形成層１６０を加熱する。この加熱により、照射領域３０１に存在する重合開始剤が活性化し、モノマー１３２の反応が進行する。これにより、モノマー１３２の濃度差が生じ、それに伴ってモノマー１３２の移動が生じる。その結果、図１３（ｄ）に示すように、照射領域３０１におけるモノマー１３２の濃度が上昇するとともに、非照射領域３０２におけるモノマー１３２の濃度が低下する。これにより、照射領域３０１の屈折率は、モノマー１３２の影響を受けて低くなり、非照射領域３０２の屈折率は、ポリマー１３１の影響を受けて高くなる。その結果、図１３（ｅ）に示すように、コア部１４、第１側面クラッド部１５および第２側面クラッド部１７を含むコア層１３が得られる。そして、コア層１３と、それを支持する基材５００と、を有する露光後積層体６５０が得られる。
　コア形成層１６０の加熱条件としては、例えば、加熱温度：１００～２００℃、加熱時間：１０～１８０分が挙げられる。
　なお、この加熱に伴って、モノマー１３２が揮発したり、ポリマー１３１の分子構造が変化したりすることによって屈折率が変化してもよい。
　３．３．クラッド層形成工程
　クラッド層形成工程Ｓ１０６では、露光後積層体６５０が有するコア層１３に第１クラッド層１１および第２クラッド層１２を積層するとともに、基材５００を剥離する。これにより、ワーク１００を得る。
　本実施形態では、図１３（ｆ）に示すように、クラッドフィルム７０２をコア層１３の上面に積層する。そして、得られた積層体を加熱する。これにより、コア層１３とクラッドフィルム７０２とが接合する。その結果、図１４（ｇ）に示すように、コア層１３を覆う第２クラッド層１２が得られる。これにより、第１積層体６６０を得る。このときの加熱条件としては、例えば、加熱温度：１００～２００℃、加熱時間：１０～１８０分が挙げられる。
　次に、図１４（ｈ）に示すように、第１積層体６６０のコア層１３から基材５００を剥離する。これにより、第２積層体６７０を得る。その後、図１４（ｉ）に示すように、クラッドフィルム７０１を第２積層体６７０のコア層１３の下面に積層する。そして、得られた積層体を加熱する。これにより、コア層１３とクラッドフィルム７０１とが接合する。その結果、図１５（ｊ）に示すように、コア層１３を覆う第１クラッド層１１が得られる。このときの加熱条件としては、例えば、加熱温度：１００～２００℃、加熱時間：１０～１８０分が挙げられるが、第２クラッド層１２を形成するときの加熱条件よりも、高温または長時間に設定されるのが好ましい。以上のようにして、図１５（ｊ）に示すワーク１００が得られる。
　３．４．切断工程
　切断工程Ｓ１０８では、図１５（ｋ）に示すように、ワーク１００を切断する。切断には、例えば、図１５（ｋ）に示すダイシングブレードＤＢが用いられる。なお、ダイシングブレードＤＢによる切断に代えて、カッティングソー、レーザー、ルーター、超音波カッター、ウォータージェットによる切断や、刃型による打ち抜きを用いてもよい。
　ワーク１００の切断は、図２に示す切り取り線ＣＬに沿って行う。これにより、図１５（Ｌ）に示すように、光導波路１が切り出される。
　以上のように、本実施形態に係る光導波路の製造方法は、部材準備工程Ｓ１０２と、コア層形成工程Ｓ１０４と、クラッド層形成工程Ｓ１０６と、切断工程Ｓ１０８と、を有する。部材準備工程Ｓ１０２では、基材５００と、基材５００に積層されているコア形成層１６０と、を有するコアフィルム６００（露光前積層体）を準備する。コア層形成工程Ｓ１０４では、コア形成層１６０に活性放射線Ｒを照射し、非照射領域３０２に対応するコア部１４および照射領域３０１に対応する側面クラッド部を含むコア層１３、ならびに、コア層１３を支持する基材５００を有する露光後積層体６５０を得る。クラッド層形成工程Ｓ１０６では、露光後積層体６５０が有するコア層１３にクラッド層である第１クラッド層１１および第２クラッド層１２を積層し、ワーク１００を得る。切断工程Ｓ１０８では、ワーク１００から光導波路１を切り出す。
　また、照射領域３０１は、コア形成層１６０の外縁に沿って延在し、枠状をなす枠状部分３０１Ｆを含む。さらに、照射領域３０１の面積は、コア形成層１６０の全体の２０％以上である。以下、コア形成層１６０の全体の面積に対する照射領域３０１の面積の割合を、照射領域３０１の面積比率という。
　このような構成によれば、照射領域３０１の面積比率を２０％以上確保することにより、体積減少が少ない領域を十分に確保することができるので、露光後積層体６５０に反り等の著しい変形が発生するのを抑制することができる。特に、照射領域３０１が枠状部分３０１Ｆを含むことで、露光後積層体６５０の全体の変形を効果的に抑えることができる。これにより、露光後積層体６５０からワーク１００を製造するとき、ワーク１００の製造効率を容易に高めることができる。その結果、高い効率で光導波路１を製造することができる。
　また、照射領域３０１の面積比率は、好ましくは４０％以上とされ、より好ましくは５０％以上とされる。一方、照射領域３０１の面積比率の上限値は、特に設定されないが、ワーク１００から切り出される光導波路１の製造効率を考慮すれば、８０％以下であるのが好ましく、７５％以下であるのがより好ましい。
　さらに、枠状部分３０１Ｆは、照射領域３０１のうちの５０％以上であるのが好ましく、７０％以上であるのがより好ましい。これにより、枠状部分３０１Ｆに対応する第２側面クラッド部１７の占有面積が、第１側面クラッド部１５の占有面積に比べて大きくなる。第２側面クラッド部１７は、前述したように露光後積層体６５０の全体の変形を効果的に抑えるのに寄与する。このため、枠状部分３０１Ｆの面積比率が前記範囲内であれば、特に変形が少ない露光後積層体６５０が得られる。
　また、コア形成層１６０は、ポリマー１３１およびモノマー１３２を含んでいる。コア形成層１６０は、活性放射線Ｒの照射により、モノマー１３２が移動して、照射領域３０１と非照射領域３０２との間に屈折率差を生じさせるように構成されているのが好ましい。
　このような構成によれば、モノマー１３２の移動や揮発によって、コア形成層１６０内でより大きな屈折率差を形成することができる。これにより、伝送効率に優れたコア部１４を得ることができる。
　また、ワーク１００は、コア層１３と、２つのクラッド層である第１クラッド層１１および第２クラッド層１２と、を備える。第１クラッド層１１および第２クラッド層１２は、コア層１３を介して積層されている。
　そして、前述したワーク１００を得る工程、すなわちクラッド層形成工程Ｓ１０６は、露光後積層体６５０が有するコア層１３に第２クラッド層１２を積層し、第１積層体６６０を得る操作と、第１積層体６６０から基材５００を剥離し、残部を第２積層体６７０とする操作と、第２積層体６７０が有するコア層１３に第１クラッド層１１を積層し、ワーク１００を得る操作と、を有する。
　このような構成によれば、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２でコア層１３を挟んだ構造を有しているため、ワーク１００では、コア層１３と第１クラッド層１１および第２クラッド層１２との屈折率差が安定している。このため、このようなワーク１００を用いることにより、伝送損失が小さい光導波路１を効率よく製造することができる。
　また、個別に製造したクラッドフィルム７０１、７０２を順次積層して第１クラッド層１１および第２クラッド層１２を製造するというプロセスを採用することができる。これにより、液状組成物を用いた製造工程を用いることなく、多層構造のワーク１００、そして、光導波路１を、効率よく製造することができる。
　また、本実施形態では、ワーク１００が、第１カバー層１８と第２カバー層１９とをさらに備えている。第１カバー層１８および第２カバー層１９は、コア層１３ならびに第１クラッド層１１および第２クラッド層１２を挟むように積層されている。
　このような構成によれば、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２を第１カバー層１８および第２カバー層１９で保護することができる。これにより、ワーク１００の耐久性を高めることができる。また、第１カバー層１８は、第１クラッド層１１と積層され、クラッドフィルム７０１としてワーク１００の製造に供される。さらに、第２カバー層１９は、第２クラッド層１２と積層され、クラッドフィルム７０２としてワーク１００の製造に供される。このため、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２をコア層１３に積層するときの操作性の向上が図られる。
４．マーク
　上述した光導波路の製造方法では、活性放射線Ｒの照射やワーク１００の切断において、ワーク１００と装置との位置合わせが必要となる。図１に示すワーク１００は、この位置合わせに用いる各種マークを有している。
　図２に示すワーク１００は、第２側面クラッド部１７と重なる位置に設けられているマーク８０３を有する。
　第２側面クラッド部１７は、コア部１４を取り囲む枠状をなしている部分を有しており、マーク８０３はこのような部分に設けられている。このため、マーク８０３は、ワーク１００から光導波路１を切り出すときの位置基準として利用することができる。なお、マーク８０３の利用方法は、これに限定されない。例えば、切り出される前に、ワーク１００に対してミラー等の光路変換部を形成する場合、光導波路１に光学部品を組み付ける場合等にも、マーク８０３を位置基準として利用することができる。
　図１６は、図２のＥ部拡大図である。図２または図１６には、マーク８０３の様々な例を示している。
　例えば、図２に示すワーク１００のうち、ユニット２００の外側には、図１６に示すように、マーク８０３としての＋字状のマークが設けられている。また、図２に示すユニット２００の内側には、図１６に示すように、マーク８０３としての同心円状のマークが設けられている。さらに、図２に示すユニット２００の内側で、かつ、ピース３００の幅の中心には、図１６に示すように、マーク８０３としての円形のマークが設けられている。
　なお、マーク８０３の形状は、図示した形状に限定されず、いかなる形状であってもよい。
　図１６に示すマーク８０３は、第２側面クラッド部１７よりも屈折率が高い高屈折率部８０４を有する。
　このような構成によれば、第２側面クラッド部１７を背景としたときのマーク８０３の見え方、例えば光の通り方を異ならせることができる。これにより、マーク８０３の視認性を高めることができる。
　また、本実施形態では、この高屈折率部８０４の構成材料が、コア部１４と同じ材料になっている。これにより、高屈折率部８０４をコア部１４と同時に製造することが可能になる。このため、高屈折率部８０４を有するマーク８０３は、製造が容易である。
　さらに、高屈折率部８０４は、活性放射線Ｒの非照射領域３０２に応じて形成可能である。一方、コア部１４も、活性放射線Ｒの非照射領域３０２に対応して形成される。したがって、コア部１４に対するマーク８０３の位置精度は、非照射領域３０２の位置精度と同等であり、非常に高くなる。
　また、図１に示すワーク１００におけるユニット２００やピース３００の数や配置は、これに限定されない。
　以上、本発明の光導波路の製造方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。
　例えば、本発明の光導波路の製造方法は、前記実施形態に任意の目的の工程を追加してもよい。
　次に、本発明の具体的実施例について説明する。
５．露光後積層体の製造
　５．１．ポリマーの合成
　ヘキシルノルボルネン（ＨｘＮＢ、７．２ｇ、４０．１ｍｍｏｌ）、および、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン（ｄｉＰｈＮＢ、１２．９ｇ、４０．１ｍｍｏｌ）を、ドライボックス内で５００ｍＬバイアル瓶に計量した。その後、５００ｍＬバイアル瓶に脱水トルエン６０ｇと酢酸エチル１１ｇとを加え、シリコン製のシーラーを被せて上部を密栓した。
　次に、１００ｍＬバイアル瓶中にＮｉ触媒１．５６ｇ（３．２ｍｍｏｌ）および脱水トルエン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。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注入して室温で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。
　次に、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、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、Ｎｉの還元処理を行った。
　次に、処理が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加えて激しく撹拌した。静置して完全に二層分離が行われた後、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、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。その後、沈殿物を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、ポリマーを得た。
　得られたポリマー中の各構造単位のモル比は、ＮＭＲ測定による同定の結果、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。
　５．２．コア形成用樹脂組成物の調製
　上記ポリマーの１０ｇを１００ｍＬのガラス容器に秤量した後、このガラス容器にメシチレン４０ｇ、酸化防止剤Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（ＢＡＳＦ社製、０．０１ｇ）、シクロヘキシルオキセタンモノマー（東亜合成社製、ＣＨＯＸ、２ｇ）、重合開始剤（光酸発生剤）Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ（登録商標）　Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒ　２０７４（Ｒｈｏｄｉａ社製、０．０１２５ｇ、酢酸エチル０．１ｍＬ中）を加えて均一に溶解させた。その後、得られた溶解液を０．２μｍのＰＴＦＥフィルターによりろ過を行い、ワニス状のコア形成用樹脂組成物を調製した。
　５．３．コア形成層の作製
　離型処理が施された厚さ１００μｍ、一辺が５０ｍｍの正方形をなす基材（ＰＥＴフィルム）上に、上記コア形成用樹脂組成物を、ドクターブレードにより均一に塗布した後、４０℃の乾燥機に５分間投入した。溶媒を完全に除去して被膜とした。これにより、膜厚４０μｍのコア形成層を備えるコアフィルム（露光前積層体）を得た。
　５．４．露光処理
　　５．４．１．照射領域の面積比率を変えた露光処理
　コアフィルムに対し、直描露光機により紫外線を照射した。紫外線の積算光量は、１３００ｍＪ／ｃｍ２とした。その後、コアフィルムをオーブンに入れ、加熱温度１６０℃、加熱時間６０分で加熱した。これにより、非照射領域に対応するコア部を含むコア層を得た。そして、コア層と、コア層を支持する基材と、を有する露光後積層体としての試験片Ｅ１を得た。
　図１７は、試験片Ｅ１を製造するときの、紫外線の照射領域および非照射領域のパターンを示す模式図である。図１７では、ドットを付している領域が照射領域であり、ドットを付していない領域が非照射領域である。なお、試験片Ｅ１の製造にあたっては、照射領域の面積比率を５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％の１１段階に変えた。図１７には、代表例として、面積比率が２０％である照射領域のパターンと、面積比率が９５％である照射領域のパターンと、を図示している。
　　５．４．２．照射領域の位置を変えた露光処理
　コアフィルムに対し、直描露光機により紫外線を照射した。その後、コアフィルムをオーブンに入れ、加熱温度１６０℃、加熱時間６０分で加熱した。これにより、非照射領域に対応するコア部を含むコア層を得た。そして、コア層と、コア層を支持する基材と、を有する露光後積層体としての試験片Ｅ２、Ｅ３を得た。
　図１８は、試験片Ｅ２、Ｅ３を製造するときの、紫外線の照射領域および非照射領域のパターンを示す模式図である。図１８では、ドットを付している領域が照射領域であり、ドットを付していない領域が非照射領域である。試験片Ｅ２の製造にあたっては、紫外線の照射領域を、コアフィルムの外縁に沿う枠状部分に設定した。一方、試験片Ｅ３の製造にあたっては、紫外線の照射領域を、枠状部分の内側の部分に設定した。なお、試験片Ｅ２、Ｅ３を製造するときの照射領域の面積比率は、いずれも５０％とした。
６．試験片Ｅ１の評価
　６．１．反りの大きさの測定
　製造した各試験片Ｅ１について、以下の測定方法により変形（反り）の程度を測定した。図１９は、反りが発生した試験片Ｅ１について、反りの大きさを測定する方法を示す模式図である。
　反りの大きさを測定するには、図１９に示すように、各試験片Ｅ１の一辺９１１を、基台９２に固定する。固定には、例えば粘着テープ９０を用いた。一辺９１１を固定すると、反りの影響により、対辺９１２が基台９２から浮き上った。そこで、対辺９１２と基台９２との離間距離ｄの最大値を、各試験片Ｅ１の反りの大きさとした。
　６．２．反りの大きさの評価
　６．１で測定した反りの大きさと、各試験片Ｅ１を製造するときの照射領域の面積比率と、を直交座標系にプロットした。これにより、図２０に示すグラフを得た。図２０は、各試験片Ｅ１を製造するときの照射領域の面積比率と、各試験片Ｅ１について測定された反りの大きさと、の関係を示すグラフである。
　図２０に示すように、照射領域の面積比率が２０％以上５０％未満の範囲では、照射領域の面積比率の増加に伴って、試験片Ｅ１の反りの大きさが徐々に低下する傾向が認められた。また、照射領域の面積比率が５０％以上の範囲では、試験片Ｅ１の反りが十分に小さく抑えられていた。
　一方、照射領域の面積比率が２０％未満の範囲では、試験片Ｅ１の反りが著しく、試験片Ｅ１が円筒状に丸まってしまった。このため、反りの大きさを測定することができなかった。また、丸まった試験片Ｅ１は、クラッドフィルムとの積層に供することは困難であった。
　以上の評価結果から、本発明によれば、照射領域の面積比率を２０％以上にすることで、露光後積層体の反りを抑制可能であることが認められた。
７．試験片Ｅ２、Ｅ３の評価
　７．１．反りの大きさの測定
　６．１と同様にして、試験片Ｅ２、Ｅ３の反りの大きさを測定した。
　７．２．反りの大きさの評価
　試験片Ｅ２の反りの大きさは、試験片Ｅ３より小さく抑えられていた。したがって、照射領域を外縁に沿った枠状に設定することで、露光後積層体の反りを抑制可能であることが認められた。
　本発明によれば、コア形成層に活性放射線を照射して側面クラッド部が形成される照射領域の面積が、コア形成層の全体の２０％以上である。側面クラッド部は、コア部に比べて、製造過程での体積変化が少ない。このため、コア形成層に活性放射線を照射して得られる露光後積層体のコア層の全体に対して側面クラッド部が占める面積の割合、つまり、側面クラッド部の面積比率が前記範囲内になるようにワークを製造することで、露光後積層体における反り等の変形を抑制し、光導波路を効率よく製造することができる。したがって、本発明は、産業上の利用可能性を有する。
１　　　　　　　　　光導波路
１Ｘ　　　　　　　　光導波路
１１　　　　　　　　第１クラッド層
１２　　　　　　　　第２クラッド層
１３　　　　　　　　コア層
１３Ｘ　　　　　　　コア層
１４　　　　　　　　コア部
１５　　　　　　　　第１側面クラッド部
１７　　　　　　　　第２側面クラッド部
１８　　　　　　　　第１カバー層
１９　　　　　　　　第２カバー層
９０　　　　　　　　粘着テープ
９２　　　　　　　　基台
１００　　　　　　　ワーク
１００Ｃ　　　　　　ワーク
１００Ｘ　　　　　　ワーク
１３１　　　　　　　ポリマー
１３２　　　　　　　モノマー
１６０　　　　　　　コア形成層
１７０　　　　　　　クラッド形成層
２００　　　　　　　ユニット
２００Ｃ　　　　　　ユニット
３００　　　　　　　ピース
３０１　　　　　　　照射領域
３０１Ｆ　　　　　　枠状部分
３０２　　　　　　　非照射領域
３０３　　　　　　　フォトマスク
３０４　　　　　　　直描露光機
５００　　　　　　　基材
６００　　　　　　　コアフィルム
６５０　　　　　　　露光後積層体
６５０Ｘ　　　　　　露光後積層体
６６０　　　　　　　第１積層体
６７０　　　　　　　第２積層体
７０１　　　　　　　クラッドフィルム
７０２　　　　　　　クラッドフィルム
８０３　　　　　　　マーク
８０４　　　　　　　高屈折率部
９１１　　　　　　　一辺
９１２　　　　　　　対辺
ＣＬ　　　　　　　　切り取り線
ＤＢ　　　　　　　　ダイシングブレード
Ｅ１　　　　　　　　試験片
Ｅ２　　　　　　　　試験片
Ｅ３　　　　　　　　試験片
Ｒ　　　　　　　　　活性放射線
Ｓ１０２　　　　　　部材準備工程
Ｓ１０４　　　　　　コア層形成工程
Ｓ１０６　　　　　　クラッド層形成工程
Ｓ１０８　　　　　　切断工程
ｄ　　　　　　　　　離間距離

Claims (6)

  1. 　基材と、前記基材に積層されているコア形成層と、を有する露光前積層体を準備する工程と、
    　前記コア形成層に活性放射線を照射し、前記活性放射線の非照射領域に対応するコア部および前記活性放射線の照射領域に対応する側面クラッド部を含むコア層、ならびに、前記コア層を支持する前記基材、を有する露光後積層体を得る工程と、
    　前記露光後積層体が有する前記コア層にクラッド層を積層し、ワークを得る工程と、
    　前記ワークから光導波路を切り出す工程と、
    を有し、
    　前記照射領域は、前記コア形成層の外縁に沿って延在し、枠状をなす枠状部分を含み、
    　前記照射領域の面積は、前記コア形成層の全体の２０％以上であることを特徴とする光導波路の製造方法。
  2. 　前記コア形成層は、ポリマーおよびモノマーを含み、
    　前記活性放射線の照射により、前記モノマーが移動して、前記照射領域と前記非照射領域との間に屈折率差を生じさせる請求項１に記載の光導波路の製造方法。
  3. 　前記クラッド層の膜厚は、１～２００μｍである請求項１または２に記載の光導波路の製造方法。
  4. 　前記ワークは、
    　前記コア層と、
    　前記コア層を介して積層された２つの前記クラッド層と、
    を備え、
    　前記ワークを得る工程は、
    　前記露光後積層体が有する前記コア層に前記クラッド層を積層し、第１積層体を得る操作と、
    　前記第１積層体から前記基材を剥離し、残部を第２積層体とする操作と、
    　前記第２積層体が有する前記コア層に前記クラッド層を積層し、前記ワークを得る操作と、
    を有する請求項１または２に記載の光導波路の製造方法。
  5. 　前記ワークは、前記コア層および２つの前記クラッド層を挟むように積層されている第１カバー層および第２カバー層をさらに備える請求項４に記載の光導波路の製造方法。
  6. 　前記ワークの膜厚は、５０～３００μｍである請求項１または２に記載の光導波路の製造方法。
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