JP2006023376A - 光デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストで形状精度の高い光デバイスを、簡易な工程により連続的に生産することができる光デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】 下部クラッド層１とコア層とを含む光デバイスの製造方法である。光硬化材料を主成分とする下部クラッド層用塗料を用いて下部クラッド層１を塗工した後、塗工された下部クラッド層１表面に、ロール状印刷版１１を用いてコア層に対応する溝部４を印刷しながら、下部クラッド層１に対し光を照射する。
【選択図】 図１

Description

本発明は光デバイスの製造方法に関し、詳しくは、光導波路等の各種光デバイスを、簡易な工程により連続的に生産することができる光デバイスの製造方法に関する。

近年の光通信技術の発展に伴い、光スイッチや光合分波器などの光通信用部品を構成する基本素子として、高性能の光デバイスの開発が望まれている。このうち、導波路型の光デバイス、いわゆる光導波路は、一般に、基板上に、直接または下部クラッド層を介して、コア層および上部クラッド層を順次形成してなる構造を基本構造とする。そのコア層の材料としては、従来より、光伝播損失が小さいなどの利点から、光ファイバと同様に主として石英ガラス等の無機材料が用いられているが、最近では、加工性やコスト性に優れる合成樹脂などの有機材料を用いたポリマー光導波路（フィルム導波路）について、検討が進められてきている。

このような光導波路の製造方法としては、フォトリソグラフィーや反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等を用いてコア層をパターン形成する方法が一般的である（例えば、特許文献１、２等に記載）。即ち、図４に示すように、まず、（ａ）基板１０１上にコア層１０２を塗布形成した後、（ｂ）その上にマスク層１０３を形成し、（ｃ）フォトリソグラフィーにより所望のコア層形状にパターニングする。さらに、（ｄ）このマスク層１０３を用いてコア層１０２をＲＩＥ等により加工し、最後に（ｅ）マスク層１０３を除去することで、所望の形状のコア層１０２を得ることができる。

しかし、フォトリソグラフィーを用いた従来の方法は、スピンコート法などを用いた塗工工程や現像工程等を要することから、連続的な生産が行えないという難点があった。また、フォトリソグラフィーによるパターン形成においてはレジスト材料を使用したエッチング工程を経るため、コア層側面の形状精度が悪化する傾向があり、設計通りの形状を得ることは難しく、伝送損失の低減を図る観点からも望ましいものではなかった（図５（ａ）設計形状（断面）に対応する（ｂ）、（ｃ）フォトリソグラフィーによる形状（断面））。

これに対し、フォトリソグラフィを用いない製造技術として、例えば、特許文献３には、コアとクラッドを基板表面に形成するにあたり、凹版表面の凹部に充填された紫外線硬化型光導波路材をブランケットの表面に転移させるとともに、高分子光導波路材に紫外線を照射し、次いでこの高分子光導波路材をブランケットから基板表面に転移させ光配線を形成する高分子光導波路の製造方法が記載されており、これにより深さ５〜７０μｍ程度の凹部が形成できる旨の記載がある。また、特許文献４には、長尺の基材を所定方向に送り出すステップと、その表面に第１のポリマ前駆体を塗布するステップと、基材表面にコアの形状に応じた溝を形成するステップと、その溝に第２のポリマ前駆体を充填するステップと、溝内のポリマ前駆体を硬化してコアにするステップと、基材およびコアの表面に第３のポリマ前駆体を塗布するステップと、第３のポリマ前駆体を硬化して上部クラッドとするステップを含むものとすることで、量産性を向上した光導波路の製造方法が記載されており、前記溝が、表面に凹凸が形成されたロール状金型に第１のポリマ前駆体を接触することにより形成できることも記載されている。
特開平６−３４７６５８号公報（段落［００１０］〜［００１２］等） 特開平８−３０４６５０号公報（段落［０００９］等） 特開２００３−１９５０７８号公報（特許請求の範囲、［００１９］等） 特開２００３−２１７４１号公報（特許請求の範囲等）

近年、ＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）などの普及に伴うインターネットの急速なブロードバンド化の流れにより、民生用の安価な光回路部品へのニーズが高まってきている。そのためには、上述の製造工程やコスト等の問題を解消した、新たな光デバイスの製造技術を確立することが急務である。

そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題を解消して、低コストで形状精度の高い光デバイスを、簡易な工程により連続的に生産することができる光デバイスの製造方法を提供することにある。

本発明者らは鋭意検討した結果、下部クラッド層の材料として光硬化材料を用いるとともに、コアを形成するために下部クラッド層表面に設ける溝部を、ロール状印刷版を用いたロールプリント法により形成することで、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の光デバイスの製造方法は、下部クラッド層とコア層とを含む光デバイスの製造方法において、
光硬化材料を主成分とする下部クラッド層用塗料を用いて前記下部クラッド層を塗工した後、該塗工された下部クラッド層表面に、ロール状印刷版を用いて前記コア層に対応する溝部を印刷しながら、該下部クラッド層に対し光を照射することを特徴とするものである。

本発明においては、前記溝部の形成後に、該溝部内に、ナイフコーターまたはドクターブレード掻き取りにより前記コア層を塗工することができる。また、本発明において上部クラッド層を形成する場合には、前記コア層の形成後、該コア層の形成された前記下部クラッド層上に、さらに、粘度１０²〜１０⁷Ｐａ・ｓの上部クラッド層を貼り合わせる手法を好適に用いることができ、これらコア層および上部クラッド層の形成手法を併用することで、前記下部クラッド層、コア層および上部クラッド層の形成を、ロールトゥロール法により連続的に行うことが可能となる。

さらに、本発明においては、前記下部クラッド層用塗料を、前記溝部の印刷時に粘度１０²〜１０⁷Ｐａ・ｓとなるよう調製することが好ましく、前記下部クラッド層用塗料として、好適には、積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ²の光を照射した際の硬化収縮率が１〜１５％である塗料を用いる。さらにまた、前記ロール状印刷版としては、径が７５〜１５００ｍｍのものを用いることが好ましい。

本発明によれば、上記構成としたことにより、ＲＩＥ法やフォトリソグラフィを用いた従来方法では不可能だった光デバイスの連続的な生産が可能となる。また、本発明の製造方法は簡易な工程により行うことができるため、高価な装置を用いることなく、高い形状精度を有する安価な光デバイスを製造することができる。さらに、例えば、前記特許文献３に記載の技術では、深さ７０μｍ以下程度までの凹部形成は可能であるものの、これを超える深さでの微細形成は困難であるという難点があるが、本発明によれば、深さ３０〜２００μｍ程度の広範な範囲でコア層の微細成形を行うことが可能である。

以下、本発明の好適な実施の形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。 本発明は、下部クラッド層とコア層とを含む光デバイスの製造方法であって、下部クラッド層上にコア層を形成する工程の改良に係る技術である。

図１に、本発明の一好適実施形態に係る下部クラッド層表面への溝部の形成工程の概略説明図を示す。図示するように、本発明においては、光硬化材料を主成分とする下部クラッド層用塗料を用いて下部クラッド層１を塗工した後、その表面に、ロール状印刷版１１を用いてコア層２に対応する溝部４を印刷しながら、下部クラッド層１に対し光照射を行う。ロールプリントによる溝部４の印刷と並行して下部クラッド層１に対する光照射を行うことで、ロール状印刷版１１と接した状態で下部クラッド層１を硬化させることができるため、印刷後における溝部４の形状歪みの発生を防止することができる。これにより、かかる溝部４内に形成されるコア層２の形状精度についても確保することができるため、従来のフォトリソグラフィーを用いた方法に比して、形状精度の極めて良好なコア層２を得ることが可能となる。なお、この場合、印刷版から離れた直後に光照射を行って下部クラッド層１を硬化させることも考えられるが、下部クラッド層用塗料は、後述するように、ロール状印刷版１１により溝部形状が転写できる程度の低粘度に調整する必要があるため、印刷版から離れた後ではエッジ部分が丸まってしまうなどの変形が生ずる可能性があり、形状歪みの発生を完全に防止することはできないものと考えられる。

本発明において、下部クラッド層１表面への溝部４の印刷と光照射による下部クラッド層１の硬化とを並行して行うためには、例えば、図示するように、基材１０Ａ上に形成された下部クラッド層１を、２本のロール１２を介してロール状印刷版１１に押し付けながら下部クラッド層１表面への溝部４の印刷を行う手法を用いることができる。このような構成とすることで、ロール状印刷版１１による印刷と並行して、光源２０からの光照射を行うことが可能となる。この場合、図示するように、下部クラッド層１に対する光照射は、基材１０Ａを介して行われる。従って、基材１０Ａは、コア層２を硬化させるために用いられる光に対し、高い透過性を有することが必要となる。

また、本発明においては、下部クラッド層用塗料を、溝部４の印刷時に粘度１０²〜１０⁷Ｐａ・ｓ、特には１０²〜１０⁵Ｐａ・ｓとなるよう調製することが好ましい。即ち、塗工、乾燥後における粘度が上記範囲内となるようにする。下部クラッド層用塗料の粘度が低すぎると、得られる光デバイス全体の厚み精度が出にくく、一方、粘度が高すぎると、印刷時に溝部４の形状を十分に転写できないおそれがある。さらに、下部クラッド層用塗料としては、積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ²の光を照射した際の硬化収縮率が１〜１５％である塗料を用いることが好ましい。かかる硬化収縮率が１％未満であると印刷版からの剥がれが悪く、一方、高すぎると形状転写性に劣ることになる。より好ましくは、上記硬化収縮率が２〜７％である。硬化収縮率は、モノマー単位では分子量／官能基数が小さいほど低くなり、混合物の場合には、それぞれの収縮率の体積分率（または重量分率）で加算した値に近い値となる。実際の測定は、ＪＩＳ規格の比重法に基づき、硬化前後の比重を測定し、体積を算出して、硬化収縮率を求めることにより行うことができる。

上記塗料の粘度と硬化収縮率との関係で言えば、一般に、未硬化時の粘度と硬化収縮率と重合密度（硬さ）との間には相関があり、粘度を下げようとする場合には分子量が小さいモノマーを使用することが多く、硬化収縮率が高くなる傾向があり、一方、硬さを上げようとする場合には官能基数が多いモノマーを使用することが多く、この場合にも、硬化収縮率が高くなる傾向がある。従って、本発明では、これらのバランスの下に各パラメータを決定する必要がある。

本発明に用いるロール状印刷版１１は、表面に所望のコア層２に対応する凹部を形成したものであり、その寸法については特に制限されるものではないが、例えば、幅３００ｍｍ程度で、径７５〜１５００ｍｍ程度とすることが好適である。径が小さすぎると転写・硬化後に下部クラッド層１に反りが発生するおそれがあり、一方、大きすぎると生産性に劣ることになるため、いずれも好ましくない。また、印刷のラインスピードについても制限はないが、例えば、５〜１００ｍ／ｍｉｎ程度とすることができる。

本発明においては、上記のようにして下部クラッド層１表面に溝部４を形成した後、溝部４内にコア層２を塗工する。図２に、本発明に係るコア層の形成工程の一好適例の概略説明図を示す。本発明における溝部４内へのコア層２の塗工は、特に制限されるものではないが、図示するように、コア層用塗料３０を溝部４内に充填してドクターブレード１３により掻き取る方法や、ナイフコーターを用いてコア層用塗料３０を塗布する方法等を好適に用いることができる。

その後、さらに、コア層２の形成された下部クラッド層１上に上部クラッド層３を形成することで、上下クラッド層により挟持されたコア層を有する光デバイスを得ることができる。図３に、本発明に係る上部クラッド層の形成工程の一好適例の概略説明図を示す。図示するように、本発明において上部クラッド層を形成するに際しては、コア層２の形成された下部クラッド層１上に、上部クラッド層３を貼り合わせる手法を好適に用いることができる。図示する例では、上記下部クラッド層１およびコア層２が形成された基材１０Ａと、上部クラッド層３が形成された基材１０Ｂとを、それぞれロール１２を介して走行させ、最終的にロール１２間で互いに押圧することにより、両者の貼り合わせを行っている。従って、上部クラッド層３は基材１０Ｂ上にあらかじめ形成しておくことが必要であるが、上部クラッド層３を完全に硬化させてしまうと、下部クラッド層１およびコア層２と貼り合わせることができない。従って、貼り合わせを確実に行うために、上部クラッド層３の少なくとも表面近傍については、貼り合わせ時における粘度を１０²〜１０⁷Ｐａ・ｓ程度とすることが好ましい。

本発明の製造方法は、図１〜図３にそれぞれ示すような手法で、下部クラッド層１、コア層２および上部クラッド層３を形成することで、ロールトゥロール方式により連続的に行うことが可能である。本発明によれば、上記手法により、繰り返し印刷においても優れた形状精度を有するコア層を安定的に得ることができるため、結果として、高品質の光デバイスを低コストで量産することが可能となる。特に本発明では、３０〜２００μｍの深さにて、コア層を微細にかつ優れた印刷品質で形成することができるので、本発明は例えば、マルチモード用光導波路等の製造に好適に適用可能である。

本発明の製造方法においては、上述した以外の各工程の具体的な手順や用いる材料等については、常法に従い適宜選択して行えばよく、特に制限されるものではないが、例えば、以下のように行うことができる。

基材１０Ａ上への下部クラッド層１の塗工は、コンマ塗工法やマイクログラビア法など、慣用の塗工方法を適宜用いて行うことができ、特に制限されるものではない。また、基材１０Ｂ上への上部クラッド層３の塗工についても同様に行うことができ、その後、熱または光による硬化を行うことで、基材１０Ｂ上に、上部クラッド層３を形成することができる。さらに、図３に示すように下部クラッド層１およびコア層２と上部クラッド層３との貼り合わせとを行った後、熱または光により未硬化の上部クラッド層３を硬化させることで、下部クラッド層１、コア層２および上部クラッド層３を順次備える光デバイスを製造することができる。

本発明に係る下部クラッド層１の材料としては、前述したように、光硬化材料を用いることが必要である。光硬化材料は、光（紫外線（ＵＶ））の照射により反応硬化するワニス状の樹脂であり、例えば、光重合型のオリゴマー（ＵＶプレポリマー）、光重合性型モノマー（ＵＶモノマー）および光重合開始剤から構成されるものが挙げられる。

ＵＶプレポリマーとしては、例えば、エポキシアクリレート、脂肪族環状エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、臭化エポキシ樹脂、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、アルキドアクリレート等が使用可能である。ＵＶモノマーとしては、例えば、単官能アクリレート、２官能アクリレート、３官能アクリレート、４官能アクリレート等のアクリルモノマーが使用可能である。光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン系、アセトフェノン系、パーオキサイド系、チオキサントン系、ｐ−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートといった芳香族ジアゾニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート等の芳香族スルホニウム塩などが挙げられる。

また、各種の官能基を有するモノマーを用いることもでき、アクリル酸エステル類、エポキシ基を有するビニルエーテル、アリルエーテル等、β−ケトエステル基を含有するビニルエーテルまたはアリルエーテルとしてアセト酢酸アリルなどが挙げられ、さらに、トリメトキシビニルエーテルなどの加水分解性基を有する珪素を含んだビニルエーテルも挙げることができる。

アクリル酸エステル類としては、具体的には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸エチルへキシル、アクリル酸−ｎ−オクチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸トリデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸イソボルニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸エチルへキシル、メタクリル酸−ｎ−オクチル、メタクリル酸イソオクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸イソボルニルなどが挙げられる。

エポキシ環を含む化合物の例としては、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シレート、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル−８，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド、アリルシクロヘキセンジオキシド、８，４−エポキシ−４−メチルシクロヘキシル−２−プロピレンオキシド、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサン−ｍ−ジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）アジペート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）エーテル、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）ジエチルシロキサン等の脂肪族環状エポキシ化合物、ポリブタジエンジグリシジルエーテル、ポリ−１，４−（２，３−エポキシブタン）−ＣＯ−１，２−（８，４−エポキシ）−ＣＯ−１，４−ブタジエンジオール、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ｏ−フタル酸グリシジルエステル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルへキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノールペンタ（オキシエチレン）グリシジルエーテル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ラウリルアルコールペンタデカ（オキシエチレン）グリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、レゾルシンジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルフタルイミド、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、セチルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、ｐ−オクチルフェニルグリシジルエーテル、ｐ−フェニルフェニルグリシジルエーテル、グリシジルベンゾエート、グリシジルアセテート、グリシジルブチレート、スピログリコールジグリシジルエーテル、還元マルトースポリグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＧジグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールヘキサフルオロアセトンジグリシジルエーテル、ビスフェノールＣジグリシジルエーテル、１，３−ビス（１−（２，３−エポキシプロポキシ）−１−トリフルオロメチル−２，２，２−トリフルオロエチル）ベンゼン、１，４−ビス（１−（２，３−エポキシプロパキシ）−１−トリフルオロメチル−２，２，２−トリフルオロエチル）ベンゼン、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）オクタフルオロビフェニル、テトラグリシジル−ｍ−キシリレンジアミン、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−パラアミノフェノール、トリグリシジル−メタアミノフェノール、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトリブロムアニリン、テトラグリシジルビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラフルオロプロピルグリシジルエーテル、オクタフルオロペンチルグリシジルエーテル、ドデカフルオロオクチルジグリシジルエーテル、スチレンオキシド、リモネンジエポキシド、リモネンモノオキシド、α−ピネンエポキシド、β−ピネンエポキシド等のエポキシ化合物が挙げられる。

また、コア層２の材料としては、特に制限されるものではなく、慣用の材料のうちから適宜選択して用いることが可能であるが、具体的には例えば、透明性に優れたポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などが知られており、近年では、アクリル系、エポキシ系、ポリシラン系、あるいはポリイミド系樹脂材料などをベースとして、重水素化やフッ素化が行われている。それにより得られた樹脂材料は、１．３μｍ以上１．５５μｍ以下の波長域の光に対して低吸収化が図られているため、これらの材料を用いて、低損失な光デバイスを形成することができる。特には、上記した下部クラッド層１と同様の光硬化材料も好適に使用することができる。

上部クラッド層３の材料についても、特に制限されるものではなく、従来慣用の材料から適宜選択して用いることができ、プラスチックやエラストマーなどのように可撓性を有し、所望の形状に成形可能であって、コア層２よりも屈折率の低い材料を用いることができる。なお、下部クラッド層１についても、コア層２より屈折率の低い材料を用いることが必要であり、伝送損失の低減を図る観点からは、下部クラッド層１および上部クラッド層３は同一の材料で形成することが好ましい。

具体的には例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリエチレン−ポリビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂、シリコン樹脂、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、フッ素ゴム、シリコーンゴムなどが挙げられる。

この中でも、屈折率が低いシリコーン系ポリマーやフッ素系ポリマーが特に好ましく、具体的にはポリジメチルシロキサンポリマー、ポリメチルフェニルシロキサンポリマー、フルオロシリコーンポリマー等のシリコーン系ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＥ）、ポリクロルトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、四フッ化エチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド、フッ化ビニリデン−三フッ化塩化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン−四フッ化エチレン三元共重合体、四フッ化エチレンプロピレンゴム、フッ素系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらの材料は単独または２種以上を適宜混合して用いることができる。また、上記した下部クラッド層１と同様の光硬化材料も好適に使用することができる。

基材１０は、前述したように、使用する光（紫外線）に対して透明性の高いものを使用することができ、おおよそ３０％以上の透過率があれば使用可能である。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムやアクリル樹脂フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルムなどを使用することができる。

なお、上記各層の塗工溶液の調製に用いる溶剤としては、特に制限されるものではなく、例えば、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、酢酸エチル、酢酸セロソルブ、ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ベンゼン、シクロヘキサノン等の慣用の有機溶剤から適宜選択して用いることができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例
（下部クラッド層１および上部クラッド層３の配合）
バインダー樹脂：
アクリル樹脂（綜研化学（株）製、商品名フォレットＭ−８０） １００重量部
ＵＶプレポリマー：
ノボラック樹脂（日本化薬（株）製、商品名ＥＡＭ−２１６０） ３０重量部
ＵＶモノマー：
フルオロアルキルアクリレート（大阪有機化学工業（株）製、商品名ビスコート４Ｆ）
３０重量部
エチルカルビトールテトラアクリレート ２０重量部
ペンタエリスリトールテトラアクリレート １５重量部
光重合開始剤：
アシルフォスフィンオキサイド １重量部
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン ０．８重量部

上記配合材料をよく混合して適宜溶媒を加え、硬化収縮率６％（積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ²の光を照射した場合）の下部クラッド層用塗料を調製した。この塗料を、基材１０Ａとしての厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルム（三菱ポリエステル（株）製、商品名Ｏ３１０）上にコンマ塗工法により塗工し、１００℃で２分間乾燥した。乾燥後の下部クラッド層の粘度を粘弾性測定装置（ＨＡＡＫＥ製 測定条件：ｆ＝１Ｈｚ、γ＝１％）にて測定したところ、８００Ｐａ・ｓであった。

図１に示すように、上記下部クラッド層表面に、ロール状印刷版１１（幅：３００ｍｍ、径：２００ｍｍ、表面凸部：高さ１００μｍ×幅１００μｍの直線状）を用いて溝部４を印刷しながら、照射強度５００ｍＷ／ｃｍ²にてＵＶ照射を行って、表面に溝部４の形成された下部クラッド層１を得た。印刷のラインスピードは１０ｍ／ｍｉｎとした。得られた下部クラッド層１の屈折率は１．４９５であった。

（コア層２の配合）
ＵＶプレポリマー：
ビスフェノールＡ型アクリレート（日本化薬（株）製：ＥＸ−２３２０）
１００重量部
ＵＶモノマー：
アクリロイルモルホリン ２０重量部
１−アダマンチルメタクリレート ３０重量部
エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（日本化薬（株）製、商品名ＳＲ−６０２）
２０重量部
光重合開始剤：
アシルフォスフィンオキサイド １重量部
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン ０．８重量部

上記配合材料をよく混合して、コア層用塗料を調製した。図２に示すように、この塗料を上記下部クラッド層１表面の溝部４内に埋め込み、ドクターブレード１３で掻き取ることにより、溝部４内にコア層２を塗工した。その後、照射強度５００ｍＷ／ｃｍ²にてＵＶ照射を行って、屈折率１．５２９のコア層２を形成した。

さらに、上記下部クラッド層の場合と同様にして、基材１０Ｂとしての厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルム（三菱ポリエステル（株）製、商品名Ｏ３１０）上に上部クラッド層用塗料を塗工、乾燥して、粘度１０００Ｐａ・ｓの上部クラッド層３を形成した。次いで、図３に示すようにして、上記基材１０Ａ上に形成された下部クラッド層１およびコア層２との貼り合わせを行った。貼り合わせ後、照射強度５００ｍＷ／ｃｍ²にてＵＶ照射を行って、屈折率１．４９５の上部クラッド層３を形成し、光導波路を得た。
コア層２の印刷パターンの線幅および高さを電子顕微鏡で観察したところ、印刷精度は４μｍであった。

本発明の一好適実施形態に係る溝部の形成工程の概略説明図である。 本発明に係るコア層の形成工程の一好適例の概略説明図である。 本発明に係る上部クラッド層の形成工程の一好適例の概略説明図である。 （ａ）〜（ｅ）は、従来の光導波路の製造方法の一例を示す製造工程図である。 （ａ）は設計形状（断面）を、（ｂ）、（ｃ）はフォトリソグラフィーによる形状（断面）を、それぞれ示す断面図である。

符号の説明

１ 下部クラッド層
２ コア層
３ 上部クラッド層
４ 溝部
１０Ａ、１０Ｂ 基材
１１ ロール状印刷版
１２ ロール
１３ ドクターブレード
２０ 光源
３０ コア層用塗料

Claims (7)

1. 下部クラッド層とコア層とを含む光デバイスの製造方法において、
   光硬化材料を主成分とする下部クラッド層用塗料を用いて前記下部クラッド層を塗工した後、該塗工された下部クラッド層表面に、ロール状印刷版を用いて前記コア層に対応する溝部を印刷しながら、該下部クラッド層に対し光を照射することを特徴とする光デバイスの製造方法。
2. 前記溝部の形成後に、該溝部内に、ナイフコーターまたはドクターブレード掻き取りにより前記コア層を塗工する請求項１記載の光デバイスの製造方法。
3. 前記コア層の形成後に、該コア層の形成された前記下部クラッド層上に、さらに、粘度１０²〜１０⁷Ｐａ・ｓの上部クラッド層を貼り合わせる請求項２記載の光デバイスの製造方法。
4. 前記下部クラッド層、コア層および上部クラッド層の形成を、ロールトゥロール法により連続的に行う請求項３記載の光デバイスの製造方法。
5. 前記下部クラッド層用塗料を、前記溝部の印刷時に粘度１０²〜１０⁷Ｐａ・ｓとなるよう調製する請求項１〜４のうちいずれか一項記載の光デバイスの製造方法。
6. 前記下部クラッド層用塗料として、積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ²の光を照射した際の硬化収縮率が１〜１５％である塗料を用いる請求項１〜５のうちいずれか一項記載の光デバイスの製造方法。
7. 前記ロール状印刷版として、径が７５〜１５００ｍｍのものを用いる請求項１〜６のうちいずれか一項記載の光デバイスの製造方法。

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