≪光導波路の製造方法≫
 本発明による光導波路の製造方法(以下「本 発明の製造方法」ということがある。)は、� �板上に、クラッド材料を滴下し、コア溝と� �コア溝の両側に間隔を開けて略平行に併設� �れるスペーサ溝とに対応する各凸部を有す� �第2の型を載置した後、あるいは、基板上に� ��コア溝と該コア溝の両側に間隔を開けて略� ��行に併設されるスペーサ溝とに対応する各� ��部を有する第2の型を載置し、該基板と該第 2の型との間隙にクラッド材料を注入して充� �した後、該クラッド材料を硬化させ、該第2� ��型を取り除いて、該基板上に、コア溝と該� ��ア溝の両側に間隔を開けて略平行に併設さ� ��たスペーサ溝とを有する下部クラッド層を� ��成する工程と;該コア溝にコア材料を注入し て充填し、該コア材料を硬化させてコア層を 形成する工程と;該スペーサ溝にクラッド材� �を注入して充填し、かつ、該コア層を埋め� �むように該下部クラッド層上にクラッド材� �を塗布した後、該クラッド材料を硬化させ� �上部クラッド層を形成する工程と;を包含す� ��ことを特徴とする。

 本発明の製造方法は、ソフトリソグラフ� ��ーを利用し、コア溝と該コア溝の両側に間� ��を開けて略平行に併設されるスペーサ溝と� ��対応する各凸部を有する第2の型(凸型)を用� ��て、基板上に、コア溝と該コア溝の両側に� ��隔を開けて略平行に併設されたスペーサ溝� ��を有する下部クラッド層を形成するもので� ��る。なお、ソフトリソグラフィーとは、ス� ��ンパ法の一種であり、シリコーン系ゴムや� ��レタン系ゴムなどの柔らかい材料から形成� ��れた第2の型(凸型)を用いて、下部クラッド� ��を転写する方法である。

 以下に、図1を参照しながら、本発明の製 造方法の代表例について詳しく説明するが、 本発明の製造方法は下記の代表例に限定され るものではなく、適宜変更して実施すること ができる。

 まず、図1(a)に示すように、例えば、リン 青銅などの金属または合金を切削し、コア溝 に対応する凹部7、コア溝の両側に間隔を開� �て略平行に併設されるスペーサ溝に対応す� �凹部8を形成して、第1の型(凹型)5を作製する 。

 次いで、第1の型5に、例えば、二液硬化� �の硬化性ポリシロキサンなどの硬化性シリ� �ーン材料を塗布し、硬化させた後、第1の型5 を取り外して、図1(b)に示すように、コア溝� �対応する凸部9とコア溝の両側に間隔を開け� ��略平行に併設されるスペーサ溝に対応する� ��部(スペーサ)10とを有する第2の型(凸型)6を� �製する。

 なお、第2の型6を作製する際には、第1の� ��5から第2の型6が容易に離型するように、第1 の型5上に、剥離剤を塗布しておいてもよい� �剥離剤としては、従来公知の剥離剤を用い� �ばよく、特に限定されるものではない。

 次いで、図1(b)に示すように、例えば、ポ リイミドフィルムなどの基板1上に、適量の� �ラッド材料を滴下した後、例えば、平行度� �持たせたステージ上で、スペーサ溝に対応� �る凸部(スペーサ)10が基板1に接触するように 、第2の型6を接近させる。このとき、第2の型 6のスペーサ溝に対応する凸部(スペーサ)10が� ��板1に接触する前に、第2の型6を一旦停止さ� ��、真空に引いて脱泡処理を施して、クラッ� ��材料から泡を除去することが好ましい。あ� ��いは、基板1上に、スペーサ溝に対応する凸 部(スペーサ)10が基板1に接触するように第2の 型6を載置した後、基板1と第2の型6との間隙� �クラッド材料を注入して充填してもよい。� �ずれの場合も、第2の型6を基板1に押し付け� �、図1(c)に示すように、スペーサ溝に対応す� ��凸部(スペーサ)10を基板1に密着させること� �好ましい。

 基板1としては、無機材料、有機材料を問 わず、公知の材料はいずれも使用することが できるが、例えば、シリコン基板;石英、パ� �レックス(登録商標)等のガラス基板;Al,Cu等の 金属基板;金属酸化物基板;ポリイミド、ポリ� ��ーテルケトン等の樹脂基板;有機無機ハイブ リッド基板等を使用することが好ましい。中 でも、樹脂基板が好ましく、樹脂フィルムか らなるフィルム基板がより好ましい。

 フィルム基板としては、従来公知の光導� ��路材料から構成される樹脂フィルムであれ� ��よく、特に限定されるものではないが、具� ��的には、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹� ��、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、� ��リスチレン系樹脂、シクロオレフィン系樹� ��、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエー� ��ルケトン系樹脂、ポリエーテルニトリル系� ��脂、オキセタン系樹脂、シラン系樹脂、シ� ��コーン系樹脂などから構成される樹脂フィ� ��ムが挙げられる。これらの樹脂フィルムの� ��ち、光電気混載モジュールの製造を考慮す� ��と、耐熱性(特に、半田付けを想定した耐熱 性、具体的には200~250℃の耐熱性)の観点から� ��、ポリイミド系樹脂から構成されるフィル� ��、すなわちポリイミドフィルム(ハロゲン化 ポリイミドフィルムを含む)が好ましい。ま� �、フィルム基板として、ポリイミドフィル� �を用いる場合には、市販品を利用してもよ� �。ポリイミドフィルムの市販品としては、� �えば、東レ・デュポン株式会社の商品名「� �プトン(登録商標)」シリーズが挙げられる。

 基板1の厚さは、光導波路の用途や、光電 気混載フレキシブルモジュールを製造した場 合に使用する光の波長などに応じて適宜選択 すればよく、特に限定されるものではないが 、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以 上であり、また、好ましくは100μm以下、より 好ましくは50μm以下である。基板1の厚さが小 さすぎると、基板の強度が低下することがあ る。逆に、基板1の厚さが大きすぎると、光� �気混載モジュールを製造した場合に、基板� �透明性が低下することがある。

 本発明の製造方法では、第2の型6に、コ� �溝に対応する凸部9に加えて、コア溝の両側� ��間隔を開けて平行に併設されるスペーサ溝� ��対応する凸部(スペーサ)10が設けられている ので、フィルム基板のような剛性が低い基板 を用いても、基板1上に第2の型6を載置した際 に、基板1または第2の型6が撓むことがなく、 コア溝に対応する凸部9と基板1との間隔が略� ��一に保持される。しかも、スペーサ溝の深� ��、すなわちスペーサ溝に対応する凸部(スペ ーサ)10の高さを適宜設定することにより、コ ア層の下側に位置する部分の下部クラッド層 2の厚さを容易に制御することができる。

 そして、基板1と第2の型6との間隙に充填� ��れたクラッド材料を硬化させた後、第2の型 6を取り除いて、図1(d)に示すように、基板1上 に、コア溝11とコア溝11の両側に間隔を開け� �略平行に併設されたスペーサ溝12とを有する 下部クラッド層2を形成する。下部クラッド� �2を構成するクラッド材料は、従来公知の光� ��波路材料であればよく、特に限定されるも� ��ではないが、例えば、紫外線(または光)硬� �性樹脂、熱硬化性樹脂などの硬化性樹脂お� �び熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹� �のうち、紫外線(または光)硬化性樹脂が好適 である。

 下部クラッド層2において、コア溝11とス� ��ーサ溝12との間隔(x)に対するスペーサ溝12の 深さ(y)の比率(y/x)は、好ましくは1/10以上、よ り好ましくは1/8以上、さらに好ましくは1/7以 上であり、また、好ましくは3/1以下、より好 ましくは2/1以下、さらに好ましくは3/2以下で ある。比率(y/x)が小さすぎると、充分な厚さ� ��コア層を形成しようとすると、コア溝11と� �ペーサ溝12との間隔が広すぎるので、コア層 の両側に下部クラッド層2の不必要な部分が� �くなり、製造コストが上昇することがある� �また、第2の型6において、コア溝11に対応す� ��凸部9とスペーサ溝12に対応する凸部10との� �隔が大きくなり、基板1上に第2の型6を載置� �る際に、第2の型6が撓みやすいので、コア層 の下側に位置する下部クラッド層2の厚さが� �均一にできないことがある。逆に、比率(y/x) が大きすぎると、充分な厚さのコア層を形成 することができるが、コア層の下側に位置す る部分の下部クラッド層2の厚さが大きくな� �、やはり製造コストが上昇することがある� �

 下部クラッド層2において、スペーサ溝12� ��深さは、下部クラッド層2の厚さと略等しく なるように設定される。また、スペーサ溝12� ��幅は、下部クラッド層2の厚さなどに応じて 適宜調節すればよく、特に限定されるもので はないが、スペーサ溝12の深さを1とすると、 これに対して、好ましくは2以上、より好ま� �くは5以上、さらに好ましくは10以上であり� �また、好ましくは50以下、より好ましくは30� ��下、さらに好ましくは20以下である。スペ� �サ溝12の幅がスペーサ溝12の深さに対して小� ��すぎると、第2の型6におけるスペーサ溝12に 対応する凸部(スペーサ)10の幅が小さくなる� �で、第2の型6を基板1に押し付ける際に、基� �1または第2の型6が撓むことがある。逆に、� �ペーサ溝12の幅がスペーサ溝12の深さに対し� ��大きすぎると、第2の型6におけるスペーサ� �12に対応する凸部(スペーサ)10の幅が大きく� �るので、第2の型6を構成する材料や、下部ク ラッド層2のスペーサ溝12に注入して充填する クラッド材料が不必要に多くなり、製造コス トが上昇することがある。

 下部クラッド層2の厚さは、光導波路の用 途や使用する光の波長などに応じて適宜選択 すればよく、特に限定されるものではないが 、コア溝11の下側を除いて、好ましくは10μm� �上、より好ましくは20μm以上であり、また、 好ましくは150μm以下、より好ましくは100μm以 下である。下部クラッド層2の厚さが小さす� �ると、充分な厚さのコア層3を形成できない� ��とがある。逆に、下部クラッド層2の厚さが 大きすぎると、光電気混載モジュールを製造 した場合に、下部クラッド層2の透明性が低� �することがある。

 下部クラッド層2の屈折率は、コア層3の� �折率より低い限り、特に限定されるもので� �ないが、例えば、1.45~1.65の範囲内で、クラ� �ド材料の種類や組成を選択することにより� �任意に調節することができる。

 なお、第2の型6がシリコーン系ゴムで形� �され、下部クラッド層2が熱硬化性樹脂や熱� ��塑性樹脂あるいは紫外線(または光)硬化性� �脂で形成されている場合には、第2の型6を用 いて、数十回程度、下部クラッド層2を形成� �ると、熱や経時変化などにより、第2の型6が 劣化してくることがある。また、下部クラッ ド層2を形成した後、クラッド材料の残滓に� �り汚染されることがある。このような場合� �は、第1の型5から第2の型6を再度作製して用� ��ればよい。

 次いで、図1(e)に示すように、コア溝11に� ��ア材料を注入して充填し、このコア材料を� ��化させてコア層3を形成する。なお、図1(e)� �おいて、コア層3は、1個しか形成されていな いが、光導波路の用途などに応じて、2個ま� �はそれ以上形成されていてもよい。また、� �ア層3は、紙面に対して垂直方向に伸びる直� ��状に形成されているが、光導波路の用途な� ��に応じて、所定のパターン状に形成されて� ��てもよい。コア層3を構成するコア材料は、 下部クラッド層2を構成するクラッド材料お� �び上部クラッド層4を構成するクラッド材料� ��り屈折率が高い限り、従来公知の光導波路� ��料であればよく、特に限定されるものでは� ��いが、例えば、紫外線(または光)硬化性樹� �、熱硬化性樹脂などの硬化性樹脂が挙げら� �る。これらの樹脂のうち、紫外線(または光) 硬化性樹脂が好適である。

 コア層3の厚さは、光導波路の用途や使用 する光の波長などに応じて適宜選択すればよ く、特に限定されるものではないが、好まし くは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり 、また、好ましくは100μm以下、より好ましく は50μm以下である。コア層3の厚さが小さすぎ ると、コア層3を伝播する光の量が低下する� �とがある、逆に、コア層3の厚さが大きすぎ� ��と、下部クラッド層2の厚さを大きくする必 要があり、コア層3の両側に下部クラッド層2� ��不必要な部分が多くなり、製造コストが上� ��することがある。また、光導波路を構成す� ��下部クラッド層2やコア層3の厚さが大きく� �るので、基板1上に形成される光導波路フィ� ��ムの厚さが大きくなることがある。

 コア層3は、長手方向に対して垂直な断面 の形状が矩形であることが好ましく、正方形 であることが最も好ましい。すなわち、コア 層3のアスペクト比(幅/厚さ)は、好ましくは1/ 2以上、より好ましくは2/3以上、さらに好ま� �くは5/6以上であり、また、好ましくは2/1以� �、より好ましくは3/2以下、さらに好ましく� �6/5以下である。最も好ましくは1/1である。� �ア層3のアスペクト比が小さすぎるか、ある� ��は、大きすぎると、コア層3の長手方向に対 して垂直な断面の形状が扁平になるので、コ ア層3に光が入射したり、コア層3から光が出� ��したりする際に光損失が生じることがある� ��

 コア層3の屈折率は、下部クラッド層2お� �び上部クラッド層4の屈折率より高い限り、� ��に限定されるものではないが、例えば、1.45 ~1.65の範囲内で、コア材料の種類や組成を選� ��することにより、任意に調節することがで� ��る。

 次いで、図1(f)に示すように、スペーサ溝 12にクラッド材料を注入して充填し、かつ、� ��ア層3を埋め込むように下部クラッド層2お� �びコア層3上にクラッド材料を塗布した後、� ��のクラッド材料を硬化させて上部クラッド� ��4を形成する。上部クラッド層4を構成する� �ラッド材料は、下部クラッド層2を構成する� ��ラッド材料と同一であっても、異なってい� ��もよく、特に限定されるものではないが、� ��えば、紫外線(または光)硬化性樹脂、熱硬� �性樹脂などの硬化性樹脂および熱可塑性樹� �が挙げられる。これらの樹脂のうち、紫外� �(または光)硬化性樹脂が好適である。

 上部クラッド層4の厚さは、光導波路の用 途や使用する光の波長などに応じて適宜選択 すればよく、特に限定されるものではないが 、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm� �上であり、また、好ましくは100μm以下、よ� �好ましくは50μm以下である。上部クラッド層 4の厚さが小さすぎると、上部クラッド層4の� ��度が低下することがある。逆に、上部クラ� ��ド層4の厚さが大きすぎると、不必要な部分 が多くなり、製造コストが低下することがあ る。

 上部クラッド層4の屈折率は、コア層3の� �折率より低い限り、特に限定されるもので� �ないが、例えば、1.45~1.65の範囲内で、クラ� �ド材料の種類や組成を選択することにより� �任意に調節することができる。

 本発明に用いる硬化性樹脂および熱可塑� ��樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ� ��樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂� ��ポリスチレン系樹脂、シクロオレフィン系� ��脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエ� ��テルケトン系樹脂、ポリエーテルニトリル� ��樹脂、オキセタン系樹脂、シラン系樹脂、� ��リコーン系樹脂などが挙げられる。これら� ��樹脂は、単独で用いても2種以上を併用して もよい。また、これらの樹脂は、溶剤に溶解 した溶液型であっても溶剤を含まない無溶剤 型であってもよいが、無溶剤型がより好まし い。さらに、これらの樹脂を硬化性樹脂とし て用いる場合には、硬化剤や架橋剤などを併 用することができる。

 クラッド材料やコア材料として、紫外線( または光)硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などの� �化性樹脂のうち、粘度が低い硬化性樹脂を� �いる場合は、液状の硬化性樹脂をフィルム� �板1と第2の型6との間隙や下部クラッド層2に� ��けられたコア溝11に充填した後、あるいは� �下部クラッド層2に設けられたスペーサ溝12� �充填し、かつ、下部クラッド層2上に塗布し� ��後、紫外線(または光)や熱により硬化させ� �、下部クラッド層2やコア層3、上部クラッド 層4を形成する。また、熱可塑性樹脂を用い� �場合や、紫外線(または光)硬化性樹脂、熱硬 化性樹脂などの硬化性樹脂のうち、粘度が高 い樹脂を用いる場合は、加熱して流動状態も しくは融液状態にした樹脂を基板1と第2の型6 との間隙や下部クラッド層2に設けられたコ� �溝11に充填した後、あるいは、下部クラッド 層2に設けられたスペーサ溝12に充填し、かつ 、下部クラッド層2上に塗布した後、熱可塑� �樹脂の場合は冷却することにより、硬化性� �脂の場合は紫外線(または光)や熱により硬化 させて、下部クラッド層2やコア層3、上部ク� ��ッド層4を形成する。作業効率の観点からは 、充填する際の各材料の粘度は、好ましくは 0.0001Pa・s以上、より好ましくは0.001Pa・s以上� ��あり、また、好ましくは100Pa・s以下、より� ��ましくは50Pa・s以下である。充填する際の� �材料の粘度が低すぎると、硬化するのに長� �間を要するので、作業効率が低下すること� �ある。逆に、充填する際の各材料の粘度が� �すぎると、取り扱い性が悪くなるので、作� �効率が低下したり、空気が入り込んで欠陥� �分が生じたりすることがある。

 かくして、図1(f)に示すように、基板1上� �形成された下部クラッド層2と、下部クラッ� ��層2のコア溝11内に形成されたコア層3と、コ ア層3を埋め込むように下部クラッド層2およ� ��コア層3上に形成された上部クラッド層4と� �有する光導波路が得られる。

 なお、上記では、図1(a)に示すマスター型 (第1の型5)を用いて、1個の光導波路を製造す� ��方法について説明したが、複数個の光導波� ��に対応するマスター型(第1の型)を用いて、� ��数個の光導波路を製造することもできる。� ��の場合、フィルム基板1上に下部クラッド層 2を形成した段階で、例えば、ダイシングす� �ことにより、個々のチップに切り出して、� �の後は、上記と同様にして、個々の光導波� �を製造すればよい。

 本発明の製造方法によれば、コア層3の下 側に位置する部分の下部クラッド層2が制御� �れた略均一な厚さを有し、導波損失が非常� �小さい光導波路を簡便に製造することがで� �る。

 また、図1(b)に示す樹脂製の型(第2の型6)� �ロール表面に貼り付けて、凹版印刷の要領� �、光導波路を大量生産することもできる。

 さらに、得られた光導波路は、下部クラ� ��ド層2、コア層3および上部クラッド層4が基� ��1上に形成されているので、基板1として、� �気配線付きのフィルム基板を用いれば、発� �素子および/または受光素子を実装する部分� ��ダイシングソーでV字状に切断して45°ミラ� �を形成することにより、光電気混載モジュ� �ルを簡便に製造することができる。

 また、本発明の製造方法において、図1(a) に示すマスター型(第1の型5)に、コア溝に対� �する凹部7と直列(紙面に垂直な方向)に光フ� �イバ固定溝に対応する凹部を設けておけば� �光ファイバ固定溝付き光導波路基板が得ら� �る。

 なお、光ファイバ固定溝とコア溝との間� ��は、好ましくは、堰が設けられるが、堰は� ��部クラッド層を構成するクラッド材料で形� ��され、適度な厚さ(光ファイバ固定溝とコア 溝との間隔)を有するので、光ファイバ固定� �に装着される光ファイバのコアとコア溝内� �形成されたコア層との間における光信号の� �受に支障はない。

 堰の厚さは、好ましくは5μm以上、50μm以� ��である。堰の厚さが小さすぎると、堰に対� ��する凹部を有する第2の型(凸型)を用いて、� ��部クラッド層を形成する際に、堰を綺麗に� ��写できないことがある。逆に、堰の厚さが� ��きすぎると、光ファイバ固定溝に装着され� ��光ファイバのコアとコア溝内に形成された� ��ア層との間における光信号の伝送損失が大� ��くなることがある。なお、堰の高さ(すなわ ち、コア溝の底面からの高さ)は、光ファイ� �固定溝に装着される光ファイバの外径やコ� �径などに応じて適宜設定すればよく、特に� �定されるものではない。

 また、光ファイバ固定溝の上端面部に対� ��て、コア溝の上端面部が低くなっているこ� ��が好ましい。光ファイバ固定溝の上端面部� ��コア溝の上端面部との段差は、好ましくは� ��上部クラッド層の厚さに相当する。

 <UV硬化型エポキシ樹脂>
 本発明の製造方法に用いるクラッド材料お� ��びコア材料としては、上記したような硬化� ��樹脂および熱可塑性樹脂のうち、エポキシ� ��樹脂が好適であり、UV硬化型エポキシ樹脂� �より好適であり、フレキシブル光導波路が� �られることから、ポリアルキレングリコー� �鎖と少なくとも2個のグリシジル基とを有す� ��ポリグリシジル化合物を含有するUV硬化型� �ポキシ樹脂が特に好適である。

 ポリアルキレングリコール鎖と少なくと� ��2個のグリシジル基とを有するポリグリシジ ル化合物において、ポリアルキレングリコー ル鎖を構成するオキシアルキレン基は、好ま しくは炭素数2以上、より好ましくは炭素数3� ��上、さらに好ましくは炭素数4以上であり、 また、好ましくは炭素数12以下、より好まし� ��は炭素数8以下、さらに好ましくは炭素数6� �下であり、最も好ましくは炭素数4のオキシ� ��ルキレン基である。これらのオキシアルキ� ��ン基は、直鎖状または分岐状のいずれであ� ��てもよく、また、置換基を有していてもよ� ��。さらに、これらのオキシアルキレン基は� ��すべて同一のオキシアルキレン基であって� ��よいし、あるいは、異なる種類のオキシア� ��キレン基の組合せであってもよい。ポリア� ��キレングリコール鎖を構成するオキシアル� ��レン基の繰り返し数は、好ましくは1以上で あり、また、好ましくは100以下、より好まし くは50以下、さらに好ましくは30以下である� �

 ポリアルキレングリコール鎖と少なくと� ��2個のグリシジル基とを有するポリグリシジ ル化合物としては、具体的には、例えば、ポ リエチレンエーテルグリコール、ポリプロピ レンエーテルグリコール、ポリテトラメチレ ンエーテルグリコール、ポリペンタメチレン エーテルグリコールなどのポリエーテルポリ オールのジグリシジルエーテル;コポリ(テト� ��メチレン・ネオペンチレン)エーテルジオー ル、コポリ(テトラメチレン・2-メチルブチレ ン)エーテルジオール、コポリ(テトラメチレ� ��・2,2-ジメチルブチレン)エーテルジオール� �コポリ(テトラメチレン・2,3-ジメチルブチレ ン)エーテルジオールなどのコポリエーテル� �リオールのジグリシジルエーテル;トリメチ� ��ールプロパントリグリシジルエーテルなど� ��脂肪族ポリオールのトリグリシジルエーテ� ��;などが挙げられる。これらのポリグリシジ ル化合物のうち、ポリエーテルポリオールの ジグリシジルエーテルが好適であり、ポリテ トラメチレンエーテルグリコールのジグリシ ジルエーテルが特に好適である。

 上記のようなポリグリシジル化合物は、� ��来公知の方法により、エチレングリコール� ��1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコー ル、1,6-ヘキサンジオールなどのジオールや� �グリセリン、トリメチロールプロパンなど� �脂肪族トリオールを、必要に応じて、脱水� �合させた後、末端のヒドロキシ基にエピク� �ルヒドリンを反応させることにより製造す� �ことができる。

 ポリテトラメチレンエーテルグリコール� ��ジグリシジルエーテルは、下記式(1):

[式中、nは1以上、30以下の整数である]
で示され、ポリテトラメチレンエーテルグリ コールの数平均分子量は、好ましくは200以上 、より好ましくは250以上、さらに好ましくは 500以上であり、また、好ましくは2,000以下、� ��り好ましくは1,500以下、さらに好ましくは1, 000以下である。このようなポリテトラメチレ ンエーテルグリコールのジグリシジルエーテ ルは、従来公知の製造方法により得ることが できる。より詳しくは、数平均分子量が好ま しくは200以上、より好ましくは250以上、さら に好ましくは500以上であり、また、好ましく は2,000以下、より好ましくは1,500以下、さら� �好ましくは1,000以下であるポリテトラメチレ ンエーテルグリコールと、エピクロルヒドリ ンとを、硫酸、三フッ化ホウ素エチルエーテ ル、四塩化スズなどの酸性触媒の存在下で、 あるいは、第4級アンモニウム塩類、第4級ホ� ��ホニウム塩類、クラウンエーテル類などの� ��間移動触媒の存在下で反応させてクロルヒ� ��リンエーテル体を得た後、このクロルヒド� ��ンエーテル体を水酸化ナトリウムなどの脱� ��ロゲン化水素剤と反応させて閉環させる2段 階法により得ることができる。このとき、ポ リテトラメチレンエーテルグリコールの数平 均分子量が低すぎると、エポキシ系樹脂フィ ルムの可撓性が低下することがある。逆に、 ポリテトラメチレンエーテルグリコールの数 平均分子量が高すぎると、ポリテトラメチレ ンエーテルグリコールのジグリシジルエーテ ルが固体となり、取り扱い性が悪くなること がある。なお、ポリテトラメチレンエーテル グリコールの数平均分子量は、ゲル浸透クロ マトグラフィー(GPC)法により、標準ポリスチ� ��ン換算で求めることができる。

 ポリテトラメチレンエーテルグリコール� ��ジグリシジルエーテルは、上記の製造方法� ��より、合成してもよいが、市販品を利用す� ��こともできる。ポリテトラメチレンエーテ� ��グリコールのジグリシジルエーテルの市販� ��としては、例えば、ジャパンエポキシレジ� ��株式会社製の商品名「jER(登録商標)YL7417」� �「jER(登録商標)YL7217」などが挙げられる。

 UV硬化型エポキシ樹脂には、屈折率や粘� �調整のために、必要に応じて、ビスフェノ� �ル型エポキシ樹脂や脂環式エポキシ樹脂を� �合してもよい。ただし、より低粘度のエポ� �シ樹脂が取り扱い性に優れるので、好適で� �る。

 ビスフェノール型エポキシ樹脂としては� ��例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、 ビスフェノールA-アルキレンオキシド付加体� ��ジグリシジルエーテル、ビスフェノールF型 エポキシ樹脂、ビスフェノールFのアルキレ� �オキシド付加体のジグリシジルエーテル、� �スフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノ ールS型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフ� �ノールA型エポキシ樹脂、テトラメチルビス� ��ェノールF型エポキシ樹脂、これらのハロゲ ン化ビスフェノール型エポキシ樹脂(例えば� �フッ素化ビスフェノール型エポキシ樹脂、� �素化ビスフェノール型エポキシ樹脂、臭素� �ビスフェノール型エポキシ樹脂)などが挙げ� ��れる。これらのビスフェノール型エポキシ� ��脂は、単独で用いても2種以上を併用しても よい。これらのビスフェノール型エポキシ樹 脂のうち、入手の容易さや取り扱い性の観点 から、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビ� �フェノールF型エポキシ樹脂、臭素化ビスフ� ��ノールA型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノ ールF型エポキシ樹脂が好適である。これら� �ビスフェノール型エポキシ樹脂の市販品と� �ては、例えば、ジャパンエポキシレジン株� �会社製の商品名「jER(登録商標)828EL」(ビスフ ェノールA型エポキシ樹脂)、「jER(登録商標)50 50」(臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂)� ��どが挙げられる。

 ビスフェノール型エポキシ樹脂の配合量� ��、UV硬化型エポキシ樹脂から得られるエポ� �シ系樹脂フィルムが所望の屈折率を有する� �うに適宜調節すればよく、特に限定される� �のではないが、ポリアルキレングリコール� �と少なくとも2個のグリシジル基とを有する� ��リグリシジル化合物100質量部に対して、好� ��しくは10,000質量部以下、より好ましくは5,00 0質量部以下、さらに好ましくは1,000質量部以 下である。ビスフェノール型エポキシ樹脂の 配合量が多すぎると、UV硬化型エポキシ樹脂� ��ら得られるエポキシ系樹脂フィルムの可撓� ��が低下することがある。

 脂環式エポキシ樹脂としては、例えば、3 ,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3’,4’-エ� ��キシシクロヘキサンカルボキシレート、1,2- エポキシ-ビニルシクロヘキセン、ビス(3,4-エ ポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、1- エポキシエチル-3,4-エポキシシクロヘキサン� ��リモネンジエポキシド、3,4-エポキシシクロ ヘキシルメタノール、ジシクロペンタジエン ジエポキシド、オリゴマー型脂環式エポキシ 樹脂(ダイセル化学工業株式会社製、商品名� �エポリード(登録商標)GT300」、「エポリード( 登録商標)GT400」、「EHPE(登録商標)3150」)など� ��オレフィンを酸化することにより得られる� ��ポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキ シ樹脂、水添ビスフェノールF型エポキシ樹� �、水添ビフェノール型エポキシ樹脂、水添� �ェノールノボラック型エポキシ樹脂、水添� �レゾールノボラック型エポキシ樹脂、水添� �フタレン型エポキシ樹脂などの芳香族エポ� �シを直接水添したエポキシ樹脂または多価� �ェノール類を水添した後、エピクロルヒド� �ンと反応させることにより得られるエポキ� �樹脂などが挙げられる。これらの脂環式エ� �キシ樹脂は、単独で用いても2種以上を併用� ��てもよい。これらの脂環式エポキシ樹脂の� ��ち、入手の容易さや低粘度で作業性に優れ� ��ことから、3,4-エポキシシクロヘキシルメチ ル-3’,4’-エポキシシクロヘキサンカルボキ� ��レート、水添ビスフェノールA型エポキシ樹 脂、水添ビスフェノールF型エポキシ樹脂が� �適である。

 脂環式エポキシ樹脂の配合量は、UV硬化� �エポキシ樹脂が所望の粘度を有するように� �宜調節すればよく、特に限定されるもので� �ないが、ポリアルキレングリコール鎖と少� �くとも2個のグリシジル基とを有するポリグ� ��シジル化合物100質量部に対して、好ましく� ��10,000質量部以下、より好ましくは5,000質量� �以下、さらに好ましくは1,000質量部以下であ る。脂環式エポキシ樹脂の配合量が多すぎる と、UV硬化型エポキシ樹脂から得られるエポ� ��シ系樹脂フィルムが硬くて脆くなることが� ��る。

 UV硬化型エポキシ樹脂を硬化させるために� �このUV硬化型エポキシ樹脂には、光カチオン 重合開始剤が配合される。光カチオン重合開 始剤としては、例えば、米国特許第3,379,653号 に記載されているような金属フルオロホウ素 錯塩および三フッ化ホウ素錯化合物;米国特� �第3,586,616号に記載されているようなビス(ペ� ��フルオルアルキルスルホニル)メタン金属塩 ;米国特許第3,708,296号に記載されているよう� �アリールジアゾニウム化合物;米国特許第4,05 8,400号に記載されているようなVIa族元素の芳� ��族オニウム塩;米国特許第4,069,055号に記載さ れているようなVa族元素の芳香族オニウム塩; 米国特許第4,068,091号に記載されているような IIIa~Va族元素のジカルボニルキレート;米国特� ��第4,139,655号に記載されているようなチオピ� ��リウム塩;米国特許第4,161,478号に記載されて いるようなMF ₆ ^- 陰イオン(ここで、Mは、リン、アンチモンお� ��びヒ素から選択される)の形のVIb元素;米国� �許第4,231,951号に記載されているようなアリ� �ルスルホニウム錯塩;米国特許第4,256,828号に� ��載されているような芳香族ヨードニウム錯� ��および芳香族スルホニウム錯塩;W.R.Wattらに� ��って「ジャーナル・オブ・ポリマー・サイ� ��ンス(Journal of Polymer Science)、ポリマー・ケ ミストリー(Polymer Chemistry)版」、第22巻、1789� ��(1984年)に記載されているようなビス[4-(ジフ ェニルスルホニオ)フェニル]スルフィド-ビス -ヘキサフルオロ金属塩(例えば、リン酸塩、� ��酸塩、アンチモン酸塩など);鉄化合物の混� �配位子金属塩;シラノール-アルミニウム錯体 ;などが挙げられる。これらの光カチオン重� �開始剤は、単独で用いても2種以上を併用し� ��もよい。これらの光カチオン重合開始剤の� ��ち、アリールスルホニウム錯塩、ハロゲン� ��有錯イオンの芳香族ヨードニウム錯塩また� ��芳香族スルホニウム錯塩、II族、V族およびV I族元素の芳香族オニウム塩が好適である。� �れらの塩のいくつかは、例えば、商品名「UV I-6976」、「UVI-6992」(以上、ザ・ダウ・ケミカ ル・カンパニー製)、商品名「FX-512」(スリー� ��ム・カンパニー製)、商品名「UVR-6990」、「U VR-6974」(以上、ユニオン・カーバイド・コー� ��レーション製)、商品名「UVE-1014」、「UVE-101 6」(以上、ゼネラル・エレクトリック・カン� ��ニー製)、商品名「KI-85」(デグサ・アクチエ ンゲゼルシャフト製)、商品名「SP-150」、「SP -170」(以上、株式会社ADEKA製)、商品名「サン� ��イド(登録商標)SI-60L」、「サンエイド(登録� ��標)SI-80L」、「サンエイド(登録商標)SI-100L」 、「サンエイド(登録商標)SI-110L」、「サンエ イド(登録商標)SI-180L」(以上、三新化学工業� �式会社製)などの市販品を入手することがで� ��る。

 また、これらの光カチオン重合開始剤の� ��ち、取り扱い性に優れ、潜在性と硬化性と� ��バランスに優れることから、オニウム塩が� ��適であり、ジアゾニウム塩、ヨードニウム� ��、スルホニウム塩、ホスホニウム塩が特に� ��適である。

 光カチオン重合開始剤の配合量は、硬化� ��るエポキシ樹脂成分の配合量に応じて適宜� ��節すればよく、特に限定されるものではな� ��が、エポキシ樹脂成分の合計量100質量部に� ��して、好ましくは0.1質量部以上、より好ま� ��くは0.5質量部以上、さらに好ましくは1質量 部以上であり、また、好ましくは10質量部以� ��、より好ましくは8質量部以下、さらに好ま しくは5質量部以下である。

 UV硬化型エポキシ樹脂は、原料であるポ� �アルキレングリコール鎖と少なくとも2個の� ��リシジル基とを有するポリグリシジル化合� ��、必要に応じて配合されるビスフェノール� ��エポキシ樹脂や脂環式エポキシ樹脂などの� ��子量を適宜選択することにより、溶剤を用� ��ることなく、粘度を、温度23℃で、10mPa・s� �上、100,000mPa・s以下の範囲内に調整すること ができる。

 UV硬化型エポキシ樹脂は、常温で液状であ� �ので、基板上に第2の型を載置し、その間隙� ��適量注入して充填した後、あるいは、基板� ��に適量滴下し、第2の型を載置した後、ある いは、コア溝に注入して充填した後、あるい は、スペーサ溝に注入して充填し、かつ、コ ア層を埋め込むように下部クラッド層上に塗 布した後、例えば、照射積算光量(露光エネ� �ギー)0.01J/cm ² 以上、10J/cm ² 以下の紫外線を照射して硬化させることによ り、下部クラッド層、コア層または上部クラ ッド層を構成する硬化したエポキシ系樹脂フ ィルムが得られる。

 ≪光導波路の製造方法に用いる型≫
 本発明による光導波路の製造方法に用いる� ��発明の型は、コア溝と該コア溝の両側に間� ��を開けて略平行に併設されるスペーサ溝と� ��対応する各凹部または各凸部を有すること� ��特徴とする。

 上記したように、本発明の製造方法では� ��ソフトリソグラフィーを利用して、フィル� ��基板上に、コア溝とコア溝の両側に間隔を� ��けて併設されたスペーサ溝とを有する下部� ��ラッド層を形成する。この際に用いるマス� ��ー型(第1の型)の代表例を図1(a)の符号5に示� �、このマスター型(第1の型)から作製した樹� �製の型(第2の型)の代表例を図1(b)の符号6に示 す。

 図1(a)に示すように、第1の型5は、コア溝� ��対応する凹部7とコア溝の両側に間隔をあけ て略平行に併設されるスペーサ溝に対応する 凹部8とを有する。第1の型5を構成する材料と しては、有機材料(例えば、永久レジスト、� �リメチルメタクリレート、エポキシ系樹脂� �ど)および無機材料(例えば、リン青銅などの 金属または合金、石英ガラスなど)が挙げら� �る。第1の型5を作製する方法としては、有機 材料の場合は、例えば、フォトリソグラフィ ー、切削などが挙げられる。無機材料の場合 は、例えば、切削、エッチング、エアーブラ スト、貼り合わせなどが挙げられる。これら の材料および作製方法のうち、マスター型(� �1の型)としての耐久性を考慮すると、無機材 料および切削が特に好適である。

 第1の型5において、コア溝に対応する凹� �7とスペーサ溝に対応する凹部8との間隔(x)に 対するスペーサ溝に対応する凹部8の深さ(y)� �比率(y/x)は、好ましくは1/10以上、3/1以下で� �る。

 なお、図1(a)に示す第1の型5において、コ� ��溝に対応する凹部7は、1個しか形成されて� �ないが、光導波路の用途などに応じて、2個� ��たはそれ以上形成されていてもよい。また� ��コア溝に対応する凹部7は、紙面に対して垂 直方向に伸びる直線状に形成されているが、 光導波路の用途などに応じて、所定のパター ン状に形成されていてもよい。さらに、図1(a )に示す第1の型5は、1個の光導波路を製造す� �ように構成されているが、複数個の光導波� �を製造するように構成されていてもよい。

 なお、図1(a)には示されていないが、第1� �型5において、光導波路の用途などに応じて� ��コア溝に対応する凹部7に直列(紙面に垂直� �方向)に光ファイバ固定溝に対応する凹部が� ��成されていてもよい。また、コア溝にコア� ��料を注入して充填する際に、光ファイバ固� ��溝にコア材料が侵入しないように、コア溝� ��対応する凹部7と光ファイバ固定溝に対応す る凹部との間には、堰に対応する凸部が形成 されていることが好ましい。さらに、光ファ イバ固定溝に対応する凹部の上端面部に対し て、コア溝に対応する凹部7の上端面部が低� �なっていることが好ましい。

 図1(b)に示すように、第2の型6は、コア溝� ��対応する凸部9とコア溝の両側に間隔をあけ て略平行に併設されるスペーサ溝に対応する 凸部(スペーサ)10とを有する。第2の型6を構成 する材料としては、第1の型5を用いて、成型� ��ることができる限り、特に限定されるもの� ��はないが、例えば、紫外線(または光)硬化� �樹脂、熱(または二液)硬化性樹脂などの硬化 性樹脂および熱可塑性樹脂が挙げられる。例 えば、硬化性樹脂を用いる場合には、硬化性 樹脂を第1の型5に形成された凹部が埋まるよ� ��に流し込み、これを硬化させることにより� ��第2の型6を作製することができる。また、� �可塑性樹脂を用いる場合には、加熱して流� �状態もしくは融液状態にした熱可塑性樹脂� �、第1の型5の凹部が形成された側に載置する か、あるいは、第1の型5の凹部が埋まるよう� ��流し込み、必要に応じて、加圧しながら、� ��却することにより、第2の型6を作製するこ� �ができる。

 第2の型6を構成する材料のうち、形成さ� �る下部クラッド層の剥離性が向上すること� �ら、シリコーン材料が特に好適である。シ� �コーン材料のうち、硬化後にシリコーン系� �ムまたはシリコーン系樹脂となる硬化性シ� �コーン系ゴムオリゴマーもしくはモノマー� �または、硬化性シリコーン系樹脂オリゴマ� �もしくはモノマーなどの硬化性シリコーン� �料が好適であり、硬化性ポリシロキサンが� �に好適である。硬化性シリコーン材料とし� �は、通常、液状シリコーンと称されるもの� �用いられるが、形成される下部クラッド層� �剥離性に優れ、かつ機械的強度に優れるこ� �から、硬化剤と組み合わせて用いる二液混� �型が好適である。また、低粘度の硬化性シ� �コーン材料を用いれば、型の作製時に巻き� �む泡の除去などの加工性に優れると共に、� �写パターンの精密な型取りをすることがで� �る。さらに、硬化性ポリシロキサンは、一� �硬化型または二液硬化型のいずれでもよく� �熱硬化型または室温硬化型のいずれでもよ� �。

 硬化性シリコーン材料の具体例としては� ��例えば、アルキルシロキサン、アルケニル� ��ロキサン、アルキルアルケニルシロキサン� ��ポリアルキル水素シロキサンなどを含有す� ��ものが挙げられる。特に、アルキルアルケ� ��ルシロキサンおよびポリアルキル水素シロ� ��サンの二成分混合系であり、低粘度で室温� ��化型のものが剥離性および硬化性の観点か� ��好適である。

 第2の型6において、コア溝に対応する凸� �9とスペーサ溝に対応する凸部10との間隔(x)� �対するスペーサ溝に対応する凸部10の高さ(y) の比率(y/x)は、好ましくは1/10以上、3/1以下で ある。

 なお、図1(b)に示す第2の型6において、コ� ��溝に対応する凸部9は、1個しか形成されて� �ないが、光導波路の用途などに応じて、2個� ��たはそれ以上形成されていてもよい。また� ��コア溝に対応する凸部9は、紙面に対して垂 直方向に伸びる直線状に形成されているが、 光導波路の用途などに応じて、所定のパター ン状に形成されていてもよい。さらに、図1(b )に示す第2の型6は、1個の光導波路を製造す� �ように構成されているが、複数個の光導波� �を製造するように構成されていてもよい。

 なお、図1(b)に示されていないが、第2の� �6において、光導波路の用途などに応じて、� ��ア溝に対応する凸部9に直列(紙面に垂直な� �向)に光ファイバ固定溝に対応する凸部が形� ��されていてもよい。また、コア溝にコア材� ��を注入して充填する際に、光ファイバ固定� ��にコア材料が侵入しないように、コア溝に� ��応する凸部9と光ファイバ固定溝に対応する 凸部との間には、堰に対応する凹部が形成さ れていることが好ましい。さらに、光ファイ バ固定溝に対応する凸部の下端面部に対して 、コア溝に対応する凸部9の下端面部が低く� �っていることが好ましい。

 第1の型から作製した第2の型を用いて、� �部クラッド層に、コア溝とコア溝の両側に� �隔を開けて併設されたスペーサ溝とを形成� �る理由は、以下の通りである。下部クラッ� �層に、コア溝とコア溝の両側に間隔を開け� �併設されたスペーサ溝とを形成する際に、� �溝に対応する凸部を有する第1の型(凸型)を� �いて、下部クラッド層を形成すると、第1の� ��(凸型)と下部クラッド層との離型性が悪い� �合に、型欠けなどが生じて寸法精度が低下� �る。また、剥離剤を塗布して、第1の型(凸型 )と下部クラッド層との離型性を向上させた� �しても、剥離剤の除去が難しいという問題� �ある。それゆえ、下部クラッド層を形成す� �ためには、マスター型である第1の型(凹型)� �用いて、樹脂製の第2の型(凸型)を作製し、� �れを使用することが有利である。

 また、第2の型がシリコーン系ゴムなどの 透明で柔軟性のある材料で構成されている場 合は、スペーサ溝のように、幅が狭くて深い 溝であっても、下部クラッド層を構成するク ラッド材料の硬さに依存することなく、綺麗 に転写することができる。それゆえ、下部ク ラッド層を構成するクラッド材料の選択範囲 が広く、また、紫外線(または光)硬化性樹脂� ��用いた場合、紫外線(または光)硬化させる� �に紫外線(または光)を透過させるために、下 部クラッド層を形成するフィルム基板を構成 する材料を透明な材料に制限する必要がなく なるなどの利点がある。

 本発明の型を用いれば、ソフトリソグラ� ��ィーを利用して、コア層の下側に位置する� ��分の下部クラッド層が制御された略均一な� ��さを有し、導波損失が非常に小さい光導波� ��を簡便に製造することができる。