光波导、光布线、光电混合基板以及电子设备的利记博彩app
【专利摘要】本发明的光波导，具有芯部和与该芯部邻接而设置的包覆部，其中，所述包覆部具有：折射率低于所述芯部且与该芯部接触的低折射率区域；以及折射率高于该低折射率区域且通过该低折射率区域与芯部相隔开的多个高折射率区域，所述多个高折射率区域分散在所述包覆部中，或整齐地排列在所述包覆部中。各高折射率区域分别由与芯部相同种类的材料构成。各高折射率区域使没有入射到芯部而非本意地入射到包覆部的光发生散射等，由此防止该光到达受光元件的现象，从而能够提高光通信的品质。
【专利说明】光波导、光布线、光电混合基板以及电子设备
[0001]本申请是申请日为2009年8月28日、申请号为200980134714.9、发明名称为“光波导、光布线、光电混合基板以及电子设备”的申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及光波导、光布线、光电混合基板以及电子设备。
【背景技术】
[0003]近年来，利用光频载波传输数据的光通讯越来越重要。在这样的光通讯中，作为将光频载波从一处传向另一处的方式，有光波导。
[0004]该光波导，例如由一对包覆层和设置于一对包覆层之间的芯层构成。芯层包括线状芯部和以夹住该芯部的方式设置在该芯部两侧的包覆部。芯部由实质上对光频载波透明的材料构成，包覆层和包覆部由折射率低于芯部的材料构成。
[0005]在专利文献I中公开了一种聚合物光波导，该聚合物光波导包括两层包覆层(上部包覆层和下部包覆层)以及设置在该两层包覆层之间的、使用含有聚硅烷和有机过氧化物的聚硅烷组合物而形成的聚硅烷层。另外，在聚硅烷层中形成有芯层(芯部)和设置在该芯层两侧的侧面包覆层(包覆部)。
[0006]在这样的光波导中，芯部由折射率低于芯部的包覆层和包覆部包围而成。因此，从芯部的端部导入的光在与包覆层和包覆部的边界进行反射的同时，沿芯部的轴进行传输。
[0007]另外，在光波导的入射侧配置有半导体激光器等发光元件，并将产生自该发光元件的光入射到光波导的芯部。另一方面，在光波导的出射侧配置有光电二极管等受光元件，并由受光元件接收经过芯部传输来的光。而且，可根据受光元件所接收的光的闪光图案进行光通信。
[0008]然而，当光波导与低折射率的介质邻接时，具体来说，当光波导存在于空气中时，光不仅在芯部和包覆部的边界进行反射，而且也在包覆部和空气的边界进行反射。
[0009]在此，优选在光波导的入射侧使产生自发光元件的全部光入射到芯部，但一般来说，由于在光波导和发光元件之间发生光轴偏移或开口数的匹配不良等的原因，有时一部分光入射到包覆部。
[0010]如此被入射到包覆部的光，在与空气的边界反复进行反射，并传播至终端。而且，最终该光从包覆部的终端出射，与从芯部出射的光一起被受光元件所接收。其结果存在如下问题:经包覆部传输来的光成为干扰波而降低S/N比，因串扰等原因而导致光通信的品质下降。
[0011]另外，如果包含芯部和包覆部之间的折射率差显著小的部分，则经过芯部传播的光有时从该部分会漏出到包覆部一侧。该漏出的光也经过包覆部传输而成为干扰波。其结果，有可能导致光通信品质的进一步降低。
[0012]现有技术文献
[0013]专利文献[0014]专利文献1:日本特开2004-333883号公报
【发明内容】
[0015]本发明的目的在于，提供一种通过具有能够使经包覆部传输的光远离芯部的装置，可提高信号光的S/N比且能够进行高品质光通信的光波导、以及具有所述光波导的高性能光布线、光电混合基板和电子设备。
[0016]为了达到上述目的，本发明的光波导，具有芯部和与该芯部邻接而设置的包覆部，其特征在于:所述包覆部具有低折射率区域和多个高折射率区域，该低折射率区域的折射率低于所述芯部的折射率且与所述芯部接触，该多个高折射率区域的折射率高于该低折射率区域的折射率且通过该低折射率区域与所述芯部相隔开，该多个高折射率区域分散在所述包覆部中，或整齐地排列在所述包覆部中。
[0017]另外，在本发明的光波导中，优选所述各高折射率区域分别由与所述芯部相同种类的材料构成。
[0018]另外，在本发明的光波导中，优选所述各高折射率区域的折射率与所述低折射率区域的折射率差为0.5%以上。
[0019]另外，在本发明的光波导中，优选所述多个高折射率区域使通过所述包覆部的光向远离所述芯部的方向折射，或使通过所述包覆部的光进行不规则的散射。
[0020]另外，在本发明的光波导中，优选所述各高折射率区域分别呈粒状。
[0021]另外，在本发明的光波导中，优选所述各粒状的高折射率区域分别在其轮廓上具有凹凸。
[0022]另外，在本发明的光波导中，优选所述各粒状的高折射率区域不规则地分散在所述包覆部中。
[0023]另外，在本发明的光波导中，优选所述各高折射率区域分别呈狭条状。
[0024]另外，在本发明的光波导中，优选所述各狭条状的高折射率区域的取向为，其长度方向上的轴线分别从所述芯部轴线的垂线向通过所述芯部的光的前进方向的后方侧倾斜。
[0025]另外，在本发明的光波导中，优选所述各狭条状的高折射率区域的轴线与所述芯部轴线的垂线所形成的角度为10?85°。
[0026]另外，在本发明的光波导中，优选所述各狭条状的高折射率区域的形状呈细长的三角形。
[0027]另外，在本发明的光波导中，优选所述呈细长三角形的高折射率区域的横截面积呈越远离所述芯部该横截面积逐渐变大的形状。
[0028]另外，在本发明的光波导中，优选所述各狭条状的高折射率区域中，其长度方向的轴线的延长线和所述芯部的轴线分别相互垂直。
[0029]另外，在本发明的光波导中，优选所述各狭条状的高折射率区域的形状呈细长的长方形。
[0030]另外，在本发明的光波导中，优选所述各狭条状的高折射率区域配置成相互平行。
[0031]另外，在本发明的光波导中，优选所述多个高折射率区域配置成不会露出于该光波导的光入射侧端面和光出射侧端面。
[0032]另外，在本发明的光波导中，优选所述多个高折射率区域是通过与所述芯部相同的制造工序形成的区域。
[0033]另外，在本发明的光波导中，优选该光波导具有依次层叠第一层、第二层和第三层而成的叠层体，其中，所述第二层的一部分构成所述芯部，所述第二层的剩余部分、所述第一层和所述第三层构成所述包覆部。
[0034]另外，在本发明的光波导中，优选所述多个高折射率区域设置在所述第二层中。
[0035]另外，在本发明的光波导中，优选该光波导的所述芯部和所述包覆部的至少一部分，分别以降冰片烯类聚合物为主材料而构成。
[0036]为了达到上述目的，本发明的光布线，其特征在于，具有所述光波导。
[0037]为了达到上述目的，本发明的光电混合基板，其特征在于，通过将电布线和所述光布线混合搭载于基板上而成。
[0038]为了达到上述目的，本发明的电子设备，其特征在于，具有所述光电混合基板。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1为表示本发明光波导的第一实施方式的立体图(切除一部分，并透过而表示)。
[0040]图2为仅表示图1所示的光波导的芯层的俯视图。
[0041]图3为表不传输在图2所不的芯层的光传输路径一例的图。
[0042]图4为表示图1所示的光波导的制造方法工序例的示意截面图。
[0043]图5为表示图1所示的光波导的制造方法工序例的示意截面图。
[0044]图6为表示图1所示的光波导的制造方法工序例的示意截面图。
[0045]图7为表示图1所示的光波导的制造方法工序例的示意截面图。
[0046]图8为表示图1所示的光波导的制造方法工序例的示意截面图。
[0047]图9为表不图2所不的第一实施方式另一构成例的图。
[0048]图10为表不图2所不的第一实施方式的又一个构成例的图。
[0049]图11为仅表示本发明光波导的第二是实施方式的芯层的俯视图。
[0050]图12为表示图11所示的第二实施方式的另一构成例的图。
[0051]图13为用于说明从光波导包覆部出射的光强度的测定方法的图。
[0052]图14为用于说明串扰的评价方法的图。
[0053]图15为表不经包覆部传输来的光强度的图表。
[0054]图16为表不串扰光的强度的图表。
[0055]图17为仅表不以往光波导的芯层的俯视图。
【具体实施方式】
[0056]下面，根据附图所示的优选实施方式，详细说明本发明的光波导、光布线、光电混合基板和电子设备。
[0057]<第一实施方式>
[0058]首先，对本发明光波导的第一实施方式进行说明。
[0059]图1为表示本发明光波导的第一实施方式的立体图(切除一部分，并透过而表示)；图2为仅表示图1所示的光波导的芯层的俯视图；图3为表示传输在图2所示芯层的光传播路径的一例图。其中，在以下说明中，将图1中的上侧称为“上”或“上方”，将下侧称为“下”或“下方”;将图2、3中的右侧称为“右”或“出射侧”，将左侧称为“左”或“入射侧”。另外，在图1中，对层的厚度方向(各图的上下方向)采用夸张的方式进行描述。
[0060]图1所示的光波导10，是从图1的下侧依次层叠包覆层(包覆部)U、芯层13和包覆层(包覆部)12而成的光波导，芯层13中形成有规定图案的芯部14和与该芯部(波导路通道)14相邻接的侧面包覆部15 (包覆部)。图1中，交替地设置有两个芯部14和三个侧面包覆部15。
[0061]对于图1所示的光波导10而言，使入射到入射侧端面IOa的芯部14的光在芯部14与包覆部(各包覆层11、12和各侧面包覆部15)的界面进行全反射并传输到出射侧，由此能够从出射侧端面IOb的芯部14取出上述光。
[0062]另外，如在后面详述，各侧面包覆部15包括折射率分别高于各侧面包覆部15中的其他区域(低折射率区域)的多个高折射率区域151。即，侧面包覆部151分为多个高折射率区域151和折射率低于该高折射率区域151的低折射率区域152。而且，图1所示的多个高折射率区域151整齐地排列在各个侧面包覆部15中。
[0063]对于芯部14和侧面包覆部15中低折射率区域152之间的折射率差没有特别的限定，但优选为0.5%以上，更优选为0.8%以上。另一方面，对上限值没有特别的设定，但优选为5.5%。如果折射率差低于上述下限值，则有时会降低光传输效果，另外，即使超过上述上限值，也不能期待更高的光传输效率。
[0064]另外，当将芯部14的折射率设为A、将低折射率区域152的折射率设为B时，上述折射率差可用下述式表示。
[0065]折射率差(％)= | A/B-1 I XlOO
[0066]另外，在图1所示的构成中，所形成的芯部14在俯视的状态下呈直线状，但也可以在中途发生弯曲、分支等，其形状可以为任意形状。另外，如果使用如后述的光波导10的制造方法，则能够容易且高尺寸精度地形成复杂而任意形状的芯部14。
[0067]另外，芯部14的横截面形状为如正方形或矩形(长方形)等的四边形。
[0068]对芯部14的宽度和高度没有特别的限定，但分别优选为I?20 μ m，更优选为5?100 μ m,进一步优选为10?60 μ m。
[0069]该芯部14由折射率高于侧面包覆部15中的低折射率区域152的材料构成，且由折射率也高于包覆层11、12的材料构成。
[0070]对于芯部14、侧面包覆部15和包覆层11、12的各构成材料，只要是可分别产生上述折射率差的材料即可，没有特别的限定，在本实施方式中，芯部14和侧面包覆部15由相同材料(芯层13)构成，芯部14与低折射率区域152的折射率差、以及高折射率区域151与低折射率区域152的折射率差是通过各材料的化学结构的差异而体现的。
[0071]对于芯层13的构成材料，只要是实质上对传输在芯部14的光透明的材料，可以使用任意材料，具体来说，可使用丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、环氧树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚硅烷、聚硅氮烷，另外，除了如苯并环丁烯类树脂或降冰片烯类树脂等环状烯烃类树脂等的各种树脂材料外，可以使用石英玻璃、硼硅酸盐玻璃等的玻璃材料等。
[0072]其中，如本实施方式，为了通过化学结构的差异来体现折射率差，优选通过紫外线、电子射线等活性能量线的照射(或者通过进一步的加热)折射率发生变化的材料。[0073]作为这样的材料，例如可举出通过活性能量线的照射或加热切断至少一部分键、或至少一部分官能团脱离等，由此化学结构可以变化的材料。
[0074]具体来说，作为聚硅烷(如聚甲基苯基硅烷)、聚硅氮烷(如全氢聚硅氮烷)等的硅烷类树脂，或作为伴有上述结构变化的材料的基础树脂，可举出在分子的侧链或末端具有官能团的以下(I)?(6)的树脂。(I)对降冰片烯型单体进行加成(共)聚合而得到的降冰片烯型单体的加成(共)聚合物；(2)降冰片烯型单体与乙烯或α -烯烃类的加成共聚物；
(3)降冰片烯型单体与非共轭二烯、以及根据需要与其他单体的加成共聚物；(4)降冰片烯型单体的开环(共)聚合物、以及根据需要对该(共)聚合物加氢而得到的树脂；(5)降冰片烯型单体与乙烯或α -烯烃类的开环共聚物、以及根据需要对该(共)聚合物加氢而得到的树脂；(6)降冰片烯型单体与非共轭二烯、或与其他单体的开环共聚物、以及根据需要对该(共)聚合物加氢而得到的树脂等的降冰片烯类树脂，除此以外，还可以举出聚合光固化反应性单体而得到的丙烯酸类树脂、环氧树脂。
[0075]这些材料中特别优选降冰片烯类树脂。这些降冰片烯类聚合物，例如可通过开环复分解聚合(ROMP)、ROMP与氢化反应的组合、通过自由基或阳离子进行的聚合、使用阳离子性钯聚合引发剂的聚合、使用除此之外的聚合引发剂(例如，镍或其他过渡金属的聚合引发剂)的聚合等的所有公知的聚合方法来得到。
[0076]另一方面，包覆层11和包覆层12分别构成位于芯部14的下部和上部的包覆部。通过这样的构成，芯部14作为其外周被包覆部所包围的导光路来发挥作用。
[0077]优选包覆层11、12的平均厚度为芯层13的平均厚度的0.1?1.5倍，更优选为
0.3?1.25倍，具体来说，对包覆层11、12的平均厚度没有特别的限定，但通常分别优选为I?200 μ m,更优选为5?100 μ m,进一步优选为10?60 μ m。由此，防止光波导10的不必要的大型化(厚膜化)，同时能够有效地发挥作为包覆层的功能。
[0078]另外，作为包覆层11和12的构成材料，例如可以使用与上述芯层13的构成材料相同的材料，但特别优选降冰片烯类聚合物。
[0079]在本实施方式中，在芯层13的构成材料和包覆层11、12的构成材料之间，考虑到两者之间的折射率差，可适宜地选用不同的材料。因此，选择能够产生在芯层13和包覆层
11、12的边界可靠地进行光的全反射所需的足够的折射率差的材料即可。由此，在光波导10的厚度方向上能够得到充分的折射率差，且能够抑制光从芯部14漏出到包覆层11、12。其结果，可以抑制传输在芯部14的光的衰减。
[0080]另外，从抑制光衰减的方面考虑，优选芯层13与包覆层11、12之间具有高密合性。因此，对于包覆层11、12的构成材料而言，只要满足折射率低于芯层13的构成材料的折射率、且与芯层13的构成材料的密合性高的条件，可以是任意的构成材料。
[0081]例如，作为具有较低折射率的降冰片烯类聚合物，优选为包括末端具有含环氧结构的置换基的降冰片烯的重复单元的聚合物。该降冰片烯类聚合物具有特别低的折射率的同时，密合性良好。
[0082]另外，优选降冰片烯类聚合物含有烷基降冰片烯的重复单元。含有烷基降冰片烯的重复单元的降冰片烯类聚合物的柔软性高，因此通过使用该降冰片烯类聚合物，能够向光波导10赋予高柔软性(可挠性)。
[0083]作为烧基降冰片稀重复单兀所具有的烧基，例如，可举出丙基、丁基、戍基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等，特别优选己基。另外，这些烷基既可以是直链状或支链状中的任意一种。
[0084]通过含有己基降冰片烯的重复单元，能够防止降冰片烯类聚合物整体折射率的上升。另外，具有己基降冰片烯重复单元的降冰片烯类聚合物，对上述波长区域(特别是850nm附近的波长区域)的光透射率优异，因此优选。
[0085]另外，包覆层11、侧面包覆部15和包覆层12的构成材料可以为相同(相同种类)的材料，也可以为不同材料，但优选这些构成材料为折射率近似的材料。
[0086]这种本发明的光波导10，可根据芯部14材料的光学特性等而有些不同，对此没有特别的限定，例如，该光波导优选适用于使用600?1550nm波长区域的光的数据通信中。
[0087]在此，如上所述，侧面包覆部15分为多个高折射率区域151和折射率低于该高折射率区域151的低折射率区域152。
[0088]本发明的光波导，其特征在于，在包覆部中的一部分含有这种高折射率区域。
[0089]以下，对高折射率区域151和低折射率区域152进行详细说明。
[0090]如图2所不,在各个侧面包覆部15中，低折射率区域152设置成与各芯部14相接触。另一方面，如图2所示，高折射率区域151设置成不与各芯部14直接接触。即，成为在高折射率区域151和各个芯部14之间插入了低折射率区域152的状态。
[0091]另外，多个高折射率区域151设置成:俯视时该高折射率区域分别呈狭条状、且以轴线相互平行的方式整齐地排列。另外，俯视时，图2所示的各高折射率区域151分别呈平行四边形。另外，在各侧面包覆部15中，这些多个高折射率区域151夹着各芯部14整齐地排列在两侧。另外，图2所示的各高折射率区域151呈细长的平行四边形，优选长边的长度为短边的2?50倍，更优选5?30倍。
[0092]另外，如图2所示，这些呈狭条状的高折射率区域151设置成在宽度方向上横穿各侧面包覆部15的方式。其结果，通过各侧面包覆部15的光必然会通过各高折射率区域151，能够可靠地发挥后述的各高折射率区域151的功能。
[0093]这种呈狭条状的各高折射率区域151设置成:各高折射率区域的轴线分别相对于芯部14轴线的垂线向通过芯部14的光的前进方向的后方倾斜。基于如此地倾斜而设置，通过各高折射率区域151的光，在从低折射率区域152向高折射率区域151入射时、以及在从高折射率区域151向低折射率区域152出射时，根据两者的折射率差，必然以远离芯部14的方式发生折射。其结果，能够使通过侧面包覆部15的光远离芯部14，且在光波导10的出射侧端面IOb中，能够充分地确保经芯部14传输来的光的出射位置和经侧面包覆部15传输来的光的出射位置之间的相隔距离。
[0094]此时，如图2所示，可根据高折射率区域151和低折射率区域152之间的折射率差和侧面包覆部15的宽度等，恰当地设定由芯部14轴线的垂线与呈狭条状的各高折射率区域151的轴线所形成的角度(高折射率区域151的倾斜角)Θ，以使通过侧面包覆部15的光必然且可靠地发生折射。
[0095]具体来说，优选高折射率区域151的倾斜角Θ为10?85°，更优选为20?70°。通过将倾斜角设定在上述范围以内，从芯部14漏出的光以远离芯部14的方式可靠地进行折射，由此在光波导10的出射侧端面IOb中，可以分离出信号光和干扰光。其结果，能够更可靠地提高作为载波的S/N比。[0096]另外，各高折射率区域151之间的相隔距离，也可以根据高折射率区域151和低折射率区域152之间的折射率差或侧面包覆部15的宽度等适当地设置。
[0097]而且，各高折射率区域151的宽度也可以按照相同方式适当地设置，但作为一例，优选上述宽度为I?30 μ m，更优选3?20 μ m。
[0098]另外，对于高折射率区域151的形状，只要是呈狭条状(细长的形状)，就没有特别的限定，除了梯形、长方形、菱形等四角形之外，还可以是如五角星、六角形等的多角形；椭圆形、长圆形等的圆形。
[0099]在此，对以往的光波导进行说明。
[0100]图17为仅表不以往光波导90的芯层的俯视图。
[0101]图17所示的芯层93具有交替配置平行而设置的两个芯部94和三个侧面包覆部95的构成。另外，为了向这样的芯层93照射通讯用光，与各芯部94相对应地，在光波导90的入射侧分别设置发光元件97，在出射侧设置用于接收信号光的受光元件98。
[0102]在这样的芯层93中，由于空气的折射率小于侧面包覆部95的折射率，因此，在侧面包覆部95与其外部空间(空气)的界面上产生光的全反射。因此，基于任何理由而入射到侧面包覆部95的光在侧面包覆部95与空气的界面上重复全反射的同时进行传输，并由出射侧端面90b射出。由此，经过侧面包覆部95传输来的光的一部分与经过芯部94传输来的信号光一起到达受光元件98。其结果，经过侧面包覆部95传输来的光成为信号光的干扰光，导致作为载波的S/N比下降。因此，在以往的光波导90中，提高作为载波的S/N比、且提高光通信的品质成为要解决的技术课题。
[0103]然而，作为光入射到侧面包覆部95的原因之一，可举出光波导90的光轴与发光元件97的光轴的偏移以及光波导90与发光元件97的开口数相不适合的情况。通常优选芯部94的光轴与发光元件97的光轴一致且开口数相互匹配，以使产生自发光元件97的所有光能够入射到芯部94，但在这些条件不充分的情况下，一部分光会入射到光波导90的入射侧端面90a的侧面包覆部95。而且，由于芯部94的横截面极其微小，因此，在配置发光元件97时，要达到光轴一致且实现开口数匹配的状态是极其困难的。
[0104]而且,在光波导90的光轴与受光兀件98的光轴相互偏移的情况下、以及在光波导90与受光元件98的开口数相互不适合的情况下，经过侧面包覆部95传输来的光也会到达受光元件98，导致作为载波的S/N比下降。
[0105]另外，作为光入射到侧面包覆部95的其他原因，可举出光在光波导90的途中光从芯部94漏出到侧面包覆部95的情况。漏出自芯部94的光传输在侧面包覆部中，且如上所述使作为载波的S/N比下降。
[0106]因此，在本发明中，如上所述地，通过在侧面包覆部15的一部分上排列而设置折射率高于其他区域(低折射率区域152)的如上所述的多个高折射率区域151，由此，在光波导10的侧面包覆部15传输的光在通过高折射率区域151时，能够以远离芯部14的方式进行折射。因此，在光波导10的出射侧端面IOb中，能够充分确保由芯部14传输来的光的出射位置和由侧面包覆部15传输来的光的出射位置之间的相隔距离。由此，即使光入射到侧面包覆部15的情况下，也可以通过高折射率区域151，以远离芯部14的方式使该光进行折射。
[0107]在此，图3中表示了通过图2所示的光波导的光的路径。根据本发明，如图3所示，通过侧面包覆部15的光(用虚线箭头表示)被诱导为远离芯部14，由此不会影响从发光元件17射出并通过芯部14的光(用实线箭头表示)。其结果，在出射侧端面IOb中，能够对经芯部14传输来的信号光的出射位置14L和经高折射率区域151传输来的干扰光的出射位置151L进行充分的分离。而且，能够抑制该干扰光被受光元件18所接收，由此能够防止作为载波的S/N比的下降。
[0108]另外，如图2所示，高折射率区域151与芯部14处于相隔开的状态。如果高折射率区域151与芯部14相接触，则存在经芯部14传输的光有可能从该部分分支到高折射率区域151侧，但是，由于高折射率区域151与芯部14处于相隔开的状态，因此能够防止经芯部14传输的光分支到高折射率区域151侧的现象。
[0109]对于这样的高折射率区域151而言，只要是其折射率高于侧面包覆部15的其他区域、即高于低折射率区域152即可，但优选折射率差为0.5%以上，更优选为0.8%以上。另外，对上限值没有特别的限定，但优选为5.5%。通过在高折射率区域151和低折射率区域152之间设置如此充分的折射率差，能够在高折射率区域151和低折射率区域152的界面产生全反射。其结果，更加可靠地防止经高折射率区域151传输的光非本意地漏出到低折射率区域152的现象。
[0110]另外，优选高折射率区域151不漏出于入射侧端面10a。由此，光不会直接入射到高折射率区域151上，能够抑制光在高折射率区域151进行传输。其结果，能够可靠地发挥如上所述的高折射率区域151的功能。
[0111]另一方面，优选高折射率区域151也不露出于光波导10的出射侧端面10b。如果高折射率区域151露出于出射侧端面10b，则具有相对高强度的光有可能从该部分射出，如果不露出，高折射率区域151能够可靠地发挥应当发挥的功能，且能够可靠地提高S/N比。
[0112]另外，如图2所示，优选多个高折射率区域151在光波导10的从入射侧端面IOa到出射侧端面IOb之间，设置成分布在整个长度方向上。由此，不仅能够使从入射侧端面IOa入射到侧面包覆部15的光远离芯部14，而且也能够可靠地使在光波导10的途中从芯部14漏出到侧面包覆部15的光远离芯部14。
[0113]另外，如图2所示，当具有多个芯部14、14 (多通道)时，如果设有上述高折射率区域151，则能够有效地抑制干扰光被分别对应于各芯部14、14的受光元件以外的受光元件所接收的现象，即能够有效地抑制来自其他通道的信号光的漏入(串扰)。
[0114]此时，设置在相邻的芯部14、14之间的侧面包覆部15中的高折射率区域151，以位于最近的芯部15为基准而规定倾斜方向即可。因此，如图2所示，配置于平行的芯部14、14之间的各高折射率区域151，必然会成为V字状的排列。
[0115]在此，图9表示图2所示的第一实施方式的另一个构成例。
[0116]图9所示的光波导10中，除了呈狭条状的高折射率区域的俯视形状不同之外，其他与图2相同。即，俯视时，图9所示的侧面包覆部15具有呈狭条状的多个高折射率区域151’，但在俯视时，该多个高折射率区域151'呈细长的三角形。
[0117]另外，与图2所示的高折射率区域151相同地，这种高折射率区域151'设置成其轴线相对于芯部14轴线的垂线向通过芯部14的光的前进方向的后方倾斜。
[0118]而且，各高折射率区域151'呈离芯部14侧越远其横截面面积逐渐增大的形状。该形状的各高折射率区域151'，能够更有效地衰减通过侧面包覆部15的光。其结果，能够进一步提高作为载波的S/N比。
[0119]图9中，在俯视时呈细长三角形的多个高折射率区域151’中，位于芯部14 一侧的内角为锐角，且其角度小于其他内角。具体来说，优选该内角为3~30°，更优选为5~20°。
[0120]另外，此时与位于芯部14侧的内角相对置的边长短于其他两个边长。具体来说，相对于其他两边中的短边长，与位于芯部14侧的内角相对置的边长优选为0.02~0.5倍，更优选为0.03~0.2倍。
[0121]另外，图10表不图2所不的第一实施方式的又一个构成例。
[0122]图10所示的光波导10，除了呈狭条状的高折射率区域的俯视形状不同之外，其他与图2相同。即，俯视时，图10所示的侧面包覆部15具有呈狭条状的多个高折射率区域151"，俯视时，该多个高折射率区域151"呈细长的长方形，且配置成其轴线的延长线相对于芯部14的轴线几乎垂直。
[0123]另外，图10所示的各高折射率区域151"呈细长的长方形，优选长边的长度为短边的2~50倍，更优选为5~30倍。
[0124]这样的多个各高折射率区域151"可有效地使传输在侧面包覆部15的光以远离芯部14的方式进行折射或散射，因此能够更有效地衰减通过侧面包覆部15的光。其结果，可进一步提闻作为载波的S/N比。
[0125]这些高折射率区域151'和高折射率区域151"具有与上述各高折射率区域151相同的功能。
[0126]下面，对光波导10的制造方法的一个例子进行说明。
[0127]光波导10可通过分别制作包覆层11 (第一层)、芯层13 (第二层)和包覆层12 (第三层)，并将它们加以叠层而制造。
[0128]在该制造方法中，必须使折射率相互不同的部位物理地、且光学地接触。具体来说，低折射率区域152和各包覆层11、12必须确实地粘接在芯部14上，不能有缝隙。另外，高折射率区域151、低折射率区域152和各包覆层U、12之间也必须确实地粘接在一起。
[0129]作为该具体的制造方法，只要是能够在同一个层(第二层)内形成芯部14、高折射率区域151、低折射率区域152等的方法就没有特别的限定，例如，可举出光漂白(photobIeaching)法、光刻法、直接曝光法、纳米压印法和单体扩散法等。
[0130]在此，作为代表，说明采用单体扩散法的光波导10的制造方法。
[0131]图4~图8分别为表示图1所示的光波导10的制造方法工序例的示意截面图。其中，图5、6、8是图2的A-A线的截面图。
[0132][I]首先，在支承基板161上形成层110 (参照图4)。
[0133]层110是通过涂布芯层形成用材料(清漆)100并使其硬化(固化)的方法来形成。
[0134]具体来说，层100通过下述方式形成:在支承基板161上涂布芯层形成用材料100而形成液状被膜后，将该支承基板161置于通风的水平桌子上，以使液状被膜表面的不均匀部分达到平整的同时，蒸发溶剂(脱溶剂)，由此形成层110。
[0135]采用涂布法形成层110时，例如，可举出刮刀法、旋涂法、浸涂法、桌面涂布法(r法)、喷涂法、涂抹法(Applicator)、帘式涂布法(curtain coat)、模压涂层法(die coating)等,但并不限定于此。[0136]作为支承基板161，例如可以使用硅基板、二氧化硅基板、玻璃基板、石英基板、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等。
[0137]芯层形成用材料100含有由聚合物115和添加剂120 (至少含有单体和催化剂)构成的显影性材料，是通过活性放射线的照射和加热，在聚合物115中产生单体反应的材料。
[0138]而且，在所得到的层110中，聚合物(基质)115实质上都以均匀且无规则地被分配，添加剂120实质上都以均匀且无规则地分散在聚合物115内。由此，添加剂120实质上均匀且任意地分散在层110中。
[0139]这样的层110的平均厚度可根据所要形成的芯层13的厚度适当地设定，没有特别的限制，但优选5~200 μ m,更优选10~100 μ m,进一步优选15~65 μ m。
[0140]作为聚合物115，可使用透明性足够高(无色透明)、且与后述的单体具有相溶性的物质，进而，优选使用其中的如后面所述的单体能够反应(聚合反应或交联反应)、且在单体聚合后还具有充分的透明性的物质。
[0141]在此，“具有相溶性”是指至少混合单体后，在芯层形成用材料100中或层110中，不会发生与聚合物115相分离。
[0142]作为这样的聚合物115，可举出上述芯层13的构成材料。
[0143]另外，作为聚合物115使用降冰片烯类聚合物时，由于该聚合物具有高疏水性，因此可获得难以因吸水导致尺寸变化的芯层13。
[0144]另外，作为降冰片烯类聚合物，可以为具有单独的重复单元的物质(均聚物)、具有两种以上降冰片烯类重复单元的物质(共聚物)中的任意一种。
[0145]其中，作为共聚物的一例，优先使用具有下述式(1)所示的重复单元的化合物。
[0146]
【权利要求】
1.一种光波导，具有传输光的多个芯部和在该芯部彼此之间设置的包覆部，其特征在于， 所述包覆部具有:折射率低于所述芯部的折射率且与所述芯部接触的低折射率区域；以及折射率高于该低折射率区域的折射率且通过该低折射率区域与所述芯部相隔开的在俯视时呈粒状的多个高折射率区域， 所述多个高折射率区域由与所述芯部相同种类的材料构成，在与所述芯部同一个制造工序中形成，并分散在所述包覆部中。
2.如权利要求1所述的光波导，其中，所述多个高折射率区域由与所述芯部相同种类的材料构成。
3.如权利要求1所述的光波导，其中，所述多个高折射率区域基于分散在所述包覆部中，使通过所述包覆部的光进行不规则的散射。
4.如权利要求1所述的光波导，其中，所述各高折射率区域在其轮廓上具有凹凸。
5.如权利要求1所述的光波导，其中，所述各高折射率区域的折射率与所述低折射率区域的折射率差为0.5%以上。
6.如权利要求1所述的光波导，其中，所述多个高折射率区域配置成不露出于该光波导的光入射侧端面和光出射侧端面。
7.如权利要求1所述的光波导，其中，该光波导具有:包含所述芯部和所述包覆部的芯层；以及分别设置在该芯层的两面的包覆层。
8.如权利要求1所述的光波导，其中，所述包覆部的至少一部分和所述芯部分别以降冰片烯类聚合物作为主材料而构成。
9.一种光布线，其特征在于，具有权利要求1所述的光波导。
10.一种光电混合基板，其特征在于，将电布线和权利要求9所述的光布线混合搭载于基板上而成。
11.一种电子设备，其特征在于，具有权利要求10所述的光电混合基板。
【文档编号】G02B6/122GK103558658SQ201310566296
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2009年8月28日 优先权日:2008年9月5日
【发明者】寺田信介, 松山睦宏, 长木浩司 申请人:住友电木株式会社