JPH1138241A - フレキシブル光導波路素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は光導波路に関し、光導波路としての
特性を維持しながら機械的強度や環境耐久性、特に耐熱
性に優れた、製造が容易なフレキシブルなポリマー光導
波路、及びにその製造方法に関する。 【構成】 透光性高分子フィルム中に屈折率分布を設け
た光導波路フィルムの片面又は両面に、硬化樹脂層を積
層した構成からなり、該硬化樹脂層がエポキシ樹脂又は
フェノール樹脂の少なくとも１種とポリアミド樹脂を主
成分とすることを特徴とするフレキシブル光導波路素
子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光導波路に関し、光
導波路としての特性を維持しながら機械的強度や環境耐
久性、特に耐熱性に優れた、製造が容易なフレキシブル
なポリマー光導波路、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】低損失光ファイバーによる光通信システ
ムの実用化に伴い、光通信用部品としてレーザー等の発
光・受光素子や、コネクターやスイッチ等の開発が進
み、これらの光部品を高精度かつ高密度に実装する光配
線技術が求められている。またコンピューターや電子交
換機等の装置間や装置中のボード内やボード間の接続
も、高速化や高密度化のために従来の電気的接続から光
による光インターコネクションへの移行が進められてい
る。これらの要求を実現する技術として、光平面導波路
技術が注目されている。従来、光伝送損失が小さく、伝
送帯域が広いという特徴を有する石英系材料が主に検討
され、実用化され始めている。しかし石英系材料は、柔
軟性に乏しいためシリコン等の基板上に設けて使用せざ
るを得ずフレキシブルな使用法は不可能であった。また
作製時に高温が必要である、大面積化が困難である等の
製造上の問題もあった。

【０００３】これに対して、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリスチレン、ポリエステル、ポリイミド、エポキ
シ樹脂、シリコーン樹脂等を使ったポリマー光導波路
は、石英系と比べると光損失や耐熱性の点で劣るもの
の、フレキシブルで製造が比較的容易であり、また大面
積化に有利であるという長所を持っているためこれまで
に多くの提案がなされてきた。しかしこれらのポリマー
光導波路の製造方法は、基板上にクラッド層やコア層を
形成するポリマー材料の溶液をスピンコート等で塗工
し、必要に応じてパターニングを行い、クラッド層とコ
ア層、更に必要に応じてクラッド層を順次積層し、これ
を基板から剥離して作製するものである。しかしこの方
法では、クラッド層あるいはコア層上に他の膜を形成す
る時に、塗工するポリマー溶液の溶剤により下層が一部
溶解し、ポリマーの結晶化を起こしたり、コアとクラッ
ドとの界面に不整を生じたりといったいわゆるインター
ミキシング現象が見られ、散乱による損失が増大する問
題があった。これを防ぐために下層に硬化可能な材料を
含有させたり、下層の材料を高温で加熱硬化したりする
ことも行われているが、この場合硬化収縮や熱膨張差に
よる内部応力が大きくなり、結果的にこれも損失を増加
させる問題があった。

【０００４】またポリマー光導波路を光インターコネク
ションとして使用する場合、従来のポリマー光導波路の
機械的強度の向上や、温度、湿度、光や薬品に対する耐
久性の向上が求められる。一般的には従来のポリマー光
導波路のクラッド層を上記の条件に耐久性のある材料で
厚く設ければよいが、溶剤に溶解したポリマー溶液を使
用する限り、溶剤を揮発させるために高温で長時間加熱
する必要があり、上述のインターミキシング現象や内部
応力の問題と共に製造上も不利である。

【０００５】ポリマー溶液による積層が必須でないポリ
マー光導波路の作製方法として、特公昭５６−３５２２
号公報に示される選択光重合法がある。これは、光重合
性モノマー（アクリル系モノマー）と光重合開始剤を含
む母材ポリマー（ポリカーボネート）をソルベントキャ
ステイング法によりフィルム化し、これを紫外線でパタ
ーン露光した後真空加熱で未反応モノマーを除去しフィ
ルム中に屈折率分布を設けるもので、このままでは上下
にクラッド層を有していない構造となっている。この方
法は、比較的高性能な光回路を容易に、また安価に作製
でき、更に大面積化にも対応できる優れた製造方法であ
る。しかしこのフィルムは有機溶剤耐久性が低いため、
これまでのところ有機溶剤を含むポリマー溶液を光導波
路フィルムに直接塗布して表面保護層機能を兼ね備えた
クラッド層を設けることが出来ない。

【０００６】一方ポリマー溶液の代わりに、架橋可能な
官能基を有するポリマー、オリゴマーやモノマー及び硬
化剤や重合開始剤を含む無溶剤の組成物を使用し、塗布
後に光及び／又は熱によりこれを硬化することで素子化
が可能である。このようにして作製された光導波路は、
室温では十分に使用可能であるが、高温耐久性がせいぜ
い８０℃程度が限界であるため、その適用範囲が限定さ
れるものであった。更にこれは、素子化の際に使用する
上記の硬化性の組成物が塗工や印刷が可能な程度に流動
性があるため、光導波路フィルム上に設けた直後の形状
を保つことが難しく、高分子フィルムと貼り合わせて一
定の膜厚のものを作製することが出来ず、ガラス等の剛
性基板に挟み込むしかなく、未だフレキシブルな光導波
路素子は実現できていなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、現行
ポリマー光導波路に関する上記の数々の問題を解決し、
光導波路としての特性を維持しながら、機械的強度に優
れ、温度、湿度、光や薬品に対する耐久性を有するフレ
キシブル光導波路素子を提供すると共に、これを安価で
簡便にしかも大面積であっても大量に生産出来る製造方
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、光導波路フ
ィルム上に設けた層から溶剤やモノマー等の低分子成分
が光導波路フィルム中に浸入することが光導波路特性を
低下する原因であるとの考えから、これを防止する方法
を材料面と製造方法から鋭意検討した結果本発明に至っ
たものである。

【０００９】すなわち本発明は、透光性高分子フィルム
中に屈折率分布を設けた光導波路フィルムの片側、又は
両側に、硬化樹脂層を積層した構成からなり、該硬化樹
脂層が、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂の少なくとも
１種とポリアミド樹脂を主成分とすることを特徴とする
フレキシブル光導波路素子であり、また透光性高分子フ
ィルム中に屈折率分布を設けた光導波路フィルムの片
側、又は両側に、硬化樹脂層、及び可撓性基材を順次積
層した構成からなり、該硬化樹脂層が、エポキシ樹脂又
はフェノール樹脂の少なくとも１種とポリアミド樹脂を
主成分とすることを特徴とするフレキシブル光導波路素
子である。更に、本発明は上記光導波路フィルムが、選
択光重合法により作られ、フィルムの少なくとも一方の
側に実質的なクラッド層を有しないものであり、また、
可撓性基材は高分子フィルムであることを特徴とする前
記フレキシブル光導波路素子である。

【００１０】更にまた、本発明の上記フレキシブル光導
波路素子を製造する方法は、予め離型フィルム又は可撓
性基材上に設けた未硬化又は半硬化状態の、室温又は加
熱時に粘着性を有する樹脂層を、光導波路フィルム上に
ラミネート法により積層し、その後硬化させることを特
徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の構成要件について詳
細に説明する。本発明の透光性高分子フィルム中に屈折
率分布を設けた光導波路フィルムとは、いわゆるポリマ
ー光導波路のことで、高分子フィルム中に光導波路部分
となるコア部を必須構成要素として持ち、必要に応じて
コア部の片側又は両側にクラッドの機能を有する層を配
置したものである。本発明で使用可能な光導波路フィル
ムの構造を図１に例示するが、本発明はこれに限定され
るものではない。

【００１２】図１において（ａ）はベースフィルム１上
に直接コア２を設けた構造であり、ベースフィルムはク
ラッドとしても機能している。なお、この構造は、次の
（ｂ）に示す構造からベースフィルムを除去したもので
ある。（ｂ）はベースフィルム１上にクラッド３、コア
２を順次積層した構造であり、（ｃ）は（ａ）の上部に
もクラッド３を設けたものであり、更に（ｄ）は（ｂ）
の上部にもクラッド３を設けたものである。（ｅ）は
（ｃ）のベースフィルムを除去した構造であり、（ｆ）
は（ｄ）のベースフィルムを除去したものである。更に
（ｇ）はフィルム内に屈折率分布を設けてコア２とクラ
ッド３を形成したもので上下のクラッドを有しない構造
である。

【００１３】光導波路フィルムの材質としては、ポリメ
チルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポ
リカーボネート、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコー
ン樹脂等の樹脂が本発明で使用可能である。本発明は、
導波路構造と使用する材質を組み合わせた多くの種類の
光導波路フィルムに適用することが出来るが、特にポリ
カーボネートを主材料とし前記の選択光重合法で作られ
た図１の（ｇ）に示された光導波路フィルムを使用する
ことが好ましい。

【００１４】本願発明の硬化樹脂層は、エポキシ樹脂又
はフェノール樹脂の少なくとも１種とポリアミド樹脂を
主成分とするものである。この内エポキシ樹脂及びフェ
ノール樹脂は、接着性や耐熱性、耐湿性、耐薬品性を持
たせる機能を有する。一方ポリアミド樹脂は、接着性や
柔軟性の他に、後述する製造方法において樹脂層を形成
するための成膜性や積層時の室温又は加熱時に粘着性、
接着性、形状維持性のために必要である。

【００１５】エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ
型、ビスフェノールＦ型、ビフェニール型、フェノール
ノボラック型、クレゾールノボラック型、脂環式エポキ
シ樹脂、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型等
が使用可能である。

【００１６】フェノール樹脂は、フェノール、クレゾー
ル、キシレノール、レゾルシン、アルキルフェノール、
ビニルフェノール、ビスフェノール等のフェノール類
と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒ
ド類との縮合反応により得られる樹脂で、その構造から
レゾールフェノール樹脂とノボラックフェノール樹脂と
に大別できる。本発明ではこの内レゾールフェノール樹
脂は単独でポリアミド樹脂と組み合わせて使用可能であ
り、ノボラックフェノール樹脂は、エポキシ樹脂と共に
ポリアミド樹脂と組み合わせて使用することが出来る。

【００１７】ポリアミド樹脂は、酸とジアミンの混合物
を熱重合することにより得られるもので、アルコール系
溶剤を含む混合溶剤に可溶なものが使用でき、特にダイ
マー酸系ポリアミドが好適である。

【００１８】以上の各樹脂は、それぞれについて１種類
を使用しても良いし複数を混合して使用することも出来
る。これらの樹脂は、エポキシ樹脂同士、レゾールフェ
ノール樹脂同士、エポキシ樹脂／フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂／ポリアミド樹脂、レゾールフェノール樹脂／
ポリアミド樹脂間で硬化可能であり、最終的に複雑な硬
化物を生成して本発明の目的を達成するものであるが、
これらの硬化反応を助けるために必要に応じて硬化剤や
硬化促進剤等を添加することが可能である。硬化樹脂層
を構成するこれらの成分は、それぞれの特長を発揮でき
るように、また硬化過程で特定の成分だけが硬化に寄与
せず残存することのないように配慮して配合される。

【００１９】本発明の硬化樹脂層では、樹脂成分全体に
対してポリアミド樹脂を２０〜８０重量部配合すること
が好ましい。この範囲を外れてポリアミド樹脂が多い場
合は、硬化樹脂層の耐熱性が乏しくなり、逆に少ない場
合は成膜性や積層時の接着性が不十分となる。

【００２０】本発明の硬化樹脂層は、積層時には未硬化
又は半硬化状態で、室温又は加熱時に粘着性を有し、積
層後に光及び／又は熱により硬化反応を生じるものであ
り、フレキシブル光導波路素子としては硬化状態であ
る。この積層時に未硬化又は半硬化状態で、室温又は加
熱時に粘着性を有する樹脂層は、基材としての離型フィ
ルムや可撓性基材上に予め塗工して、光及び／又は熱に
より十分に乾燥し溶剤を実質的に含まない状態に調製さ
れる。更に必要に応じてエージングを施しモノマー等の
低分子成分を極力低減することが出来るため、光導波路
フィルムと積層しても光導波特性を損なうことはないと
考えられる。離型フィルムや可撓性基材上に予め塗工し
て設けられた樹脂層は、後述する方法で光導波路フィル
ム上に積層された後に硬化される。

【００２１】光導波路フィルムに積層された樹脂層を、
光及び／又は熱により硬化する条件は樹脂材料の種類に
より任意に選択可能であるが、従来のポリマー溶液を光
導波路フィルムに直接塗工して積層する場合と比べる
と、前記の如き特定の樹脂組成を有することから硬化の
ための加熱温度は低く、また時間を短く設定できるの
で、硬化による内部応力を極めて小さくすることができ
る。なおこの硬化過程においても、本発明では該樹脂層
から光導波路フィルム中に移行する溶剤やモノマー等の
低分子成分が極めて少ないため、光導波特性の劣化はほ
とんど見られない。

【００２２】本発明の硬化樹脂層は、上記の如き特性を
有することから一部にクラッドを有しないコア部を持つ
光導波路フィルム上に直接積層することが可能である。
この場合硬化樹脂層はクラッドとしての機能も果たすた
め、光導波路フィルムのコア部よりも屈折率は低く調製
されなければならない。また、光導波路素子に要求され
る開口数（ＮＡ）に応じて屈折率を調整する必要があ
る。なお樹脂の屈折率は、硬化により上昇する傾向があ
るため、硬化の前後での屈折率変化を十分に調べて材料
を選択することが重要である。また硬化樹脂層は、コア
部を伝送する光の波長領域である０．５〜１．５５μｍ
において実質的な光吸収を示さないように前記の樹脂を
選択することが必要である。更に耐熱性や耐湿性の観点
から、フレキシブル光導波路素子の使用環境内で屈折率
や光透過率に変動が見られず、また光導波路フィルムの
温度や湿度に対する寸法変化と同等またはそれよりもや
や小さい変化を示すような前記の樹脂を選択することが
好ましい。

【００２３】本発明の硬化樹脂層の厚さは、光導波路フ
ィルムの種類や形状、求められる総厚により調整可能で
あるが、３〜３００μｍの範囲が適当である。３μｍよ
り薄い場合は積層時に下層の凹凸に対応した十分な密着
を示すことが難しく、また３００μｍ以上の厚さは硬化
樹脂層の形成が難しいばかりでなく、本発明の目的であ
るフレキシブル性を損なうことから無意味である。

【００２４】本発明の可撓性基材は、光導波特性に影響
を与えない使用形態であれば、通常の合成繊維の他に、
アラミド樹脂やカーボン、セラミック等の耐熱高強度繊
維、銅、ステンレス等の金属繊維等を使用した布や紙、
不織布、またアルミニウムや銅、ステンレス等の金属箔
等も使用可能であるが、特に光導波路フィルムや硬化樹
脂層との相性の点で高分子フィルムが好適である。高分
子フィルムとしては、特に限定されるものではないが、
フレキシブル光導波路素子としての使用環境から一定の
機械的強度や耐熱性、耐湿性等が必要であり、具体的に
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタ
レート、ポリ塩化ビニル、ポリアリレート、ポリエーテ
ルスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリオレフィンフッ素樹脂等のフィルムが挙げられ
る。またこれらのフィルムの厚さは、光導波路フィルム
や硬化樹脂層及び使用目的により任意に選択されるが、
３〜３００μｍ程度が好ましい。３μｍ以下では機械的
強度の向上が期待できず、またしわを生じやすく後述す
る製造時の積層作業自体が困難である。一方３００μｍ
以上の厚さでは、フィルム自体の剛度が高くなりすぎて
本来の目的であるフレキシブルとは言い難いことにな
る。

【００２５】次に本発明のフレキシブル光導波路素子の
製造方法について説明する。離型フィルムや可撓性基材
上に、未硬化又は半硬化状態の樹脂層を形成するには、
通常の方法が用いられる。すなわちこの樹脂層を形成す
る材料を、溶剤に溶解及び／又は分散した塗料又はイン
キを塗工又は印刷により付着させ、その後該溶剤を揮発
させ、必要に応じて樹脂層を半硬化状態に調整するもの
である。なおこのように溶剤を含む塗料を使用すること
により、無溶剤の熱硬化型エポキシ樹脂組成物やアクリ
ル系光紫外線硬化型樹脂を使用する場合と比べて、より
高分子量の樹脂材料を使用することが出来る。また予め
コーター等による塗工で樹脂層を設けるため、所定の均
一な膜厚を容易に得ることが出来るという利点もある。

【００２６】光導波路フィルム上に上記の樹脂層を積層
するには、通常のラミネート法が使われる。すなわち粘
着性を有するシートと被着シートとを、通常の金属／ゴ
ムロール、またはゴム／ゴムロール等を配置したラミネ
ーター（プレコートラミネーター）によって貼り合わせ
ることにより行われる。この貼り合わせに際しては、ロ
ールの温度や圧力を任意に調整して、しわや空気の混入
を防ぐ必要があるが、熱や圧力による変形で光導波路フ
ィルムの特性を損なうような高温や高圧は避けなければ
ならない。なおロール間を通す通常のラミネート法の他
に、貼り合わせる予定の２枚のシートを極めて近接して
対向させ、一度減圧後大気圧を利用して貼り合わせる、
いわゆる真空貼り等の方法も使用可能である。

【００２７】具体的な貼り合わせの手順は、目的とする
フレキシブル光導波路素子の形態によりやや異なるが、
その代表的な工程を以下に説明する。 ＜請求項１記載のフレキシブル光導波路素子を製造する
方法＞ Ａ：（１）予め離型フィルム上に設けた未硬化又は半硬
化状態の樹脂層を、光導波路フィルム上にラミネート法
により積層する。 （２）離型フィルムを剥離して硬化させるか、硬化させ
てから離型フィルムを剥離する。

【００２８】＜請求項２記載のフレキシブル光導波路素
子を製造する方法＞ Ａ：（１）予め離型フィルム上に設けた未硬化又は半硬
化状態の樹脂層を、光導波路フィルム上にラミネート法
により積層する。 （２）離型フィルムを剥離する。 （３）可撓性基材を、該光導波路フィルム上に設けた未
硬化又は半硬化状態の樹脂層上にラミネート法により積
層する。 （４）該未硬化又は半硬化状態の樹脂層を硬化させる。

【００２９】Ｂ：（１）予め離型フィルム上に設けた未
硬化又は半硬化状態の樹脂層を、可撓性基材上にラミネ
ート法により積層する。 （２）離型フィルムを剥離する。 （３）該可撓性基材上に設けた未硬化又は半硬化状態の
樹脂層を光導波路フィルム上にラミネート法により積層
する。 （４）該未硬化又は半硬化状態の樹脂層を硬化させる。 Ｃ：（１）予め可撓性基材上に設けた未硬化又は半硬化
状態の樹脂層を光導波路フィルム上にラミネート法によ
り積層する。 （２）該未硬化又は半硬化状態の樹脂層を硬化させる。

【００３０】

【実施例】以下本発明について実施例を示して、その構
成及び効果を更に具体的に説明するが、これは本発明の
実施形態や発明範囲を限定するものではない。 （ａ）フォトマスクの設計・作製 コア径６２．５μｍ、クラッド径１２５μｍ（以下６
２．５／１２５と略す）のＧＩ光ファイバー用２分岐の
光回路として、図２に示されるような光回路パターンを
設計し、石英フォトマスクを作製した。なお、光回路の
寸法は、長さは３０ｍｍ、入射光側の光導波路端部４に
おける光導波路幅は５０μｍ、２分岐された出射光側の
光導波路端部５及び６は４０μｍ、２分岐側の光導波路
端部のピッチは２５０μｍとした。

【００３１】（ｂ）光導波路フィルムの作製 光導波路フィルムの作製は、特公昭５６−３５２２号公
報に記載された選択光重合法により実施した。すなわ
ち、ビスフェノールＺから合成されたポリカーボネート
（三菱ガス化学(株)製、商品名ユーピロンＺ）に光重合
性モノマーとしてアクリル酸メチル、光重合開始剤とし
てベンゾインエチルエーテルを含むフィルムをキャステ
イング法により作製し、これに上記で作製したフォトマ
スクを重ねて紫外線露光を行い露光部のアクリル酸メチ
ルモノマーを重合させた。次いで、常法に従い非露光部
のアクリル酸メチルモノマーを真空乾燥して除去し、非
露光部がポリカーボネートの単独相（高屈折率のコア部
となる、屈折率：１．５９）で、露光部がポリカーボネ
ートとアクリル酸メチルポリマーの混合相（低屈折率の
クラッド部となる、屈折率１．５７）からなる厚さ５０
μｍの光導波路フィルムを得た。

【００３２】（ｃ）過剰損失の測定方法 作製した光導波路素子の光導波路端部の各々の入出力ポ
ートを図２のように１本側を入射光側の光導波路端部
４、２本側をそれぞれ出射光側の光導波路端部５、及び
６とする。波長０．８５μｍのＬＥＤ光源から、６２．
５／１２５ＧＩ光ファイバーを用いて２分岐光導波路の
１本側の入射光側の光導波路端部４に接続して発光さ
せ、順次光導波路の分岐側の出射光側の光導波路端部
５、及び６より出射する光を６２．５／１２５ＧＩファ
イバーを用いて光パワーメーターに導き、それぞれの出
射光強度（出射光強度１、及び出射光強度２）を測定し
た。また、光導波路素子を通さずに、ＬＥＤ光を同一の
光ファイバーを用いて直接光パワーメーターに接続して
光強度を測定し、本測定値をを光導波路への入射光強度
とした。これらの測定より、以下の式にて過剰損失を求
めた。 過剰損失（ｄＢ）＝−１０×Ｌｏｇ（（出射光強度１＋
出射光強度２）／入射光強度） 更に測定した光導波路素子を１２５℃の恒温槽に２００
時間放置した後、再度過剰損失を測定した。

【００３３】実施例−１ 離型フィルム上に、下記処方からなる硬化樹脂層用塗料
を塗工、乾燥し、離型フィルムに乾燥後の厚さ２０μｍ
の樹脂層を積層した構成物を得た。 ・末端アミン変性脂肪族ポリアミド樹脂溶液 （ＩＰＡ／水混合溶剤、固形分２０％） １００重量部 ・ビスフェノールＡ型レゾールフェノール樹脂溶液 （メタノール溶剤、固形分１０％） ２００重量部

【００３４】この離型フィルム上に設けた樹脂層を、前
記（ｂ）で作製した光導波路フィルムの両面に、金属／
ゴムロール（ロール温度７０℃）を使用した通常のラミ
ネート法で貼り合わせた。これを、６０℃で８４時間、
更に１５０℃で５時間加熱硬化した後、離型フィルムを
剥離し、ダイシングソーにより切断して本発明のフレキ
シブル光導波路素子を得た。なおこの硬化樹脂層の屈折
率は１．５５であった。

【００３５】実施例−２ 実施例−１と同じ塗料を７５μｍのカプトンフィルム上
に直接塗工、乾燥して、該フィルム上に乾燥後の膜厚２
３μｍの樹脂層を設けた。これを前記（ｂ）で作製した
光導波路フィルムの両面に直接ラミネート法で貼り合わ
せ、実施例−１と同様にして本発明のフレキシブル光導
波路素子を作製した。

【００３６】実施例−３ 下記処方からなる硬化樹脂層用塗料を使用する他は全て
実施例−１と同様にして本発明のフレキシブル光導波路
素子を作製した。なおこの硬化樹脂層の屈折率は１．５
４であった。 ・末端アミン変性脂肪族ポリアミド樹脂溶液 （ＩＰＡ／水混合溶剤、固形分２０％） １００重量部 ・ノボラックフェノール樹脂溶液（メチルエチルケトン溶剤、 固形分５０％） ２０重量部 ・ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂溶液 （メタノール溶剤、固形分２０％） ５０重量部

【００３７】比較例−１ 前記の光導波路フィルムを作製する際に使用したポリカ
ーボネート、光重合性モノマー、光重合開始剤を含む溶
液をガラス基板上にキャストし、更に上記のフォトマス
クを使用してガラス基板に密着した厚さ５０μｍの光導
波路フィルムを得た。この光導波路上に、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂とアミン系硬化剤とをＭＩＢＫ／ト
ルエンの混合溶剤に溶解した塗料を塗工し、加熱乾燥、
硬化後切断して比較用の光導波路素子を作製した。なお
光導波路フィルム上に設けられたエポキシ樹脂硬化層の
厚さは１５μｍであり、屈折率は１．５６であった。

【００３８】比較例−２ 比較例−１で作製したガラス基板に密着した厚さ５０μ
ｍの光導波路フィルム上に、アクリル系の紫外線硬化型
樹脂（無溶剤）を滴下し、その上から厚さ１ｍｍの石英
板で泡の混入がないように注意深く押さえそのまま紫外
線を照射して樹脂を硬化し、比較用の光導波路素子を作
製した。なおこの紫外線硬化型樹脂は、屈折率１．４
８、ガラス転移点１２９℃であり、その膜厚は１３μｍ
であった。

【００３９】比較例−３ 前記（ｂ）で作製した光導波路フィルムの両面に無溶剤
の熱硬化型エポキシ樹脂組成物を介してガラス基板を配
置した構造の比較用の光導波路素子を作製した。なおこ
の熱硬化型エポキシ樹脂組成物は硬化後の屈折率が１．
５６、ガラス転移点は９０℃であった。エポキシ樹脂の
膜厚はそれぞれの側を正確に測定できず、両側の合計で
５４μｍであった。

【００４０】比較例−４ 硬化樹脂層用塗料としてビスフェノールＡ型レゾールフ
ェノール樹脂溶液（メタノール／トルエン混合溶剤、固
形分２０％）を使用する他は全て実施例−１と同様にし
て比較用のフレキシブル光導波路素子の作製を行った
が、光導波路フィルムとの接着力が不十分なため、ダイ
シングソーでの切断時及びその後の過剰損失測定時に界
面剥離を生じ測定が不可能であった。

【００４１】比較例−５ 離型フィルム上に、末端アミン変性脂肪族ポリアミド樹
脂溶液（ＩＰＡ／水混合溶剤、固形分２０％）塗料を塗
工、乾燥し、離型フィルムに乾燥後の厚さ２５μｍの樹
脂層を積層した構成物を得た。この離型フィルム上に設
けた樹脂層を、前記で（ｂ）作製した光導波路フィルム
の両面に、金属／ゴムロール（ロール温度１００℃）を
使用した通常のラミネート法で貼り合わせた。離型フィ
ルムを剥離し、ダイシングソーにより切断して比較用の
フレキシブル光導波路素子を得た。なおこの樹脂層の屈
折率は１．４９であった。

【００４２】以上の実施例及び比較例で作製した光導波
路素子について、前記（ｃ）により過剰損失を測定した
結果を表１に示した。表１から明らかなように本発明の
フレキシブル光導波路素子は、いずれも過剰損失の増加
がなく優れた特性を有しているものであった。なお、比
較例５についての過剰損失の測定では、初期には測定が
可能であったが、光導波路フィルム上に積層したポリア
ミド層は硬化されていないため１２５℃の恒温層中で融
解してしまい、その後の測定は不可能であった。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明では光導波
路フィルムとは別の基材上に予め特定の組成からなる樹
脂層を設けておき、これをラミネート法で光導波路フィ
ルムと積層することにより、従来問題であった溶剤やモ
ノマー等の低分子成分の浸透に起因する光導波路特性の
低下を有効に防ぐことが出来、更にその製造方法も容易
で生産性に優れるものであった。特に選択光重合法によ
り作製された光導波路フィルムに対しては１２５℃とい
う高温にも優れた耐久性を示すことが出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】光導波路フィルムの構成を示す断面図である。

【図２】実施例及び比較例で使用する光回路パターンを
示す。

【符号の説明】

１…ベースフィルム，２…コア，３…クラッド，４…入
射光側の光導波路端部，５及び６…分岐された出射光側
の光導波路端部

フロントページの続き (72)発明者 川端 康成 東京都葛飾区新宿６−１−１ 三菱瓦斯化 学株式会社東京研究所内 (72)発明者 陣内 邦昭 東京都千代田区丸の内２−５−２ 三菱瓦 斯化学株式会 社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性高分子フィルム中に屈折率分布を
   設けた光導波路フィルムの片側、又は両側に、硬化樹脂
   層を積層した構成からなり、該硬化樹脂層が、エポキシ
   樹脂又はフェノール樹脂の少なくとも１種とポリアミド
   樹脂を主成分とすることを特徴とするフレキシブル光導
   波路素子。
2. 【請求項２】 透光性高分子フィルム中に屈折率分布を
   設けた光導波路フィルムの片側、又は両側に、硬化樹脂
   層、及び可撓性基材を順次積層した構成からなり、該硬
   化樹脂層が、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂の少なく
   とも１種とポリアミド樹脂を主成分とすることを特徴と
   するフレキシブル光導波路素子。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の光導波路フィルム
   が、選択光重合法により作られ、フィルムの少なくとも
   一方の側にクラッド層を有しないものであることを特徴
   とするフレキシブル光導波路素子。
4. 【請求項４】 請求項２記載の可撓性基材が、高分子フ
   ィルムであることを特徴とするフレキシブル光導波路素
   子。
5. 【請求項５】 請求項１又は２記載のフレキシブル光導
   波路素子を製造する方法であって、予め離型フィルム又
   は可撓性基材上に未硬化又は半硬化状態の、室温又は加
   熱時に粘着性を有する樹脂層を形成し、該樹脂層を光導
   波路フィルム上にラミネート法により積層し、その後硬
   化させることを特徴とするフレキシブル光導波路素子の
   製造方法。