JPH04230710A - 光導波路アッセンブリおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一酸化ケイ素を塗布し、
次いで一定の金属をドープした二酸化ケイ素を塗布して
バリヤ特性を改善した多層構造体およびその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
、光通信システムでは、通信文（メッセージ）は典型的
には光ファイバを通してレーザあるいは発光ダイオード
のような発光源により発生された光周波数の搬送波によ
り伝送される。このような光通信システムは、通信チャ
ネル数を多数増加することが可能で、また通信文伝送用
に高価な銅ケーブル以外の他の材料を用いることが可能
であるというように、従来の通信システムを越えたいろ
いろな利益が提供されるので、最近とみに注目されてい
る。

【０００３】光回路の開発が進むにつれて、一つの光フ
ァイバから他の光ファイバへ、または一つの導波路装置
から他の導波路装置へ、光波を結合，分割，切り替えお
よび変調することが可能なデバイスを有することが必要
になってくる。そのようなデバイスの例としては、就中
、米国特許第３，６８９，２６４号、同第４，６０９，
２５２号、同第４，６３７，６８１号および同第４，８
８３，７４３号明細書を参照のこと。

【０００４】好適なデバイスとしては、光硬化された重
合体構造体内で導波路を光形成することにより作成され
るものがあるが、この装置は過酷な環境においては高湿
度雰囲気条件における湿気のような環境気体に対して感
受性であるという不都合がある。

【０００５】従って、かかるデバイスは酸素および／ま
たは水蒸気に対する良好なバリヤ（遮断層）を有するこ
とが望ましい。しかしながら、最も普通のバリヤ材料は
、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）また
はポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）のような重合体基樹
脂であり、酸素や湿気に対して良好なバリヤとなるもの
の、そのような効果を奏するのは理想的条件下において
のみである。ＥＶＯＨは優れた酸素バリヤで有り得るが
、中高相対湿度においてバリヤ特性を失う。従って、こ
の材料は水蒸気含量が高い適用例においては広範に使用
できない。ＰＶＤＣは良好な湿気・酸素バリヤ特性を有
するが、多くの適用例に不適当であり、かつ黄色に着色
しており望ましくない。酸素および水蒸気に対するバリ
ヤを設けるための代替案として、他に提案されているの
は、アルミニウムホイルとアルミニウム蒸着フィルムの
積層体がある。これらは、良好なバリヤ特性を示すが、
完全に不透明であるだけなく、光学的よび電子的両条件
を含む適用において度々望まれるマイクロウェーブを含
む環境において、容易に使用できない。

【０００６】米国特許第３，４４２，６８６号には、可
撓性の透明な有機重合体基板フィルム上に、無機材料製
で、接着性があり、透明で可撓性を有し、気体および液
体に対する不透過性が高く、耐湿性の連続したガラス状
塗膜と、有機重合体材料製の密封可能で、可撓性の透明
トップコート層と、を設けて成り、気体および液体に対
して良好なバリヤ特性を有する可撓性透明包装フィルム
である多層構造体が開示されている。前記ガラス状塗膜
は基体フィルムとトップコートの間に挟まれている。好
適な基体フィルムとして開示されている中には、Ｍｙｌ
ａｒ（登録商標）のようなポリエステルフィルムを配向
熱固定したポリエステルフィルムがある。好適なガラス
状塗膜として開示されているのは、ケイ素酸化物とアル
ミニウムであり、塗膜の厚さとしては、０．０２〜２マ
イクロメータ（２０〜２，０００ｎｍ）が開示されてい
る。開示されたケイ素酸化物の中には、一酸化ケイ素（
ＳｉＯ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ２　）がある。上記ガ
ラス状塗膜は真空蒸着により基体フィルム上に形成され
る。密封可能トップコートとして開示されているのは、
ポリエチレンと塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重
合体である。

【０００７】ＳｉＯはＳｉＯ２　よりも良好なバリヤ特
性を有することが知られているが、残念ながらＳｉＯは
ＳｉＯ２　よりもずっと高価であり、かつその良好なバ
リヤ特性を発揮するのに必要な膜厚では包装が黄色を呈
する。

【０００８】それにもかかわらず、１９６９年に米国特
許第３，４４２，６８６号の刊行後ついに（日本におい
て）、ガラス状塗膜が二層のポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）フィルムに挟まれたＳｉＯ層から成り、ポ
リオレフィントップコートを流延して包装フィルムを形
成した商品が導入された。それらの製品の一つはＳｉＯ
層の厚さが２，０００Å（２００ｎｍ）程度である。他
の製品は重なった二層のＳｉＯ層が存在し、各層の層厚
が１，２００Å（１２０ｎｍ）であり、全有効ＳｉＯ層
厚が２，４００Å（２４０ｎｍ）である積層体から成る
。これらの製品は二つの欠点を有する。一つは、使用さ
れる層厚でＳｉＯ層に起因する黄色をはっきりと呈する
こと、すなわち、ＳｉＯは黄色でありその層厚の増加に
つれて濃くなる欠点がある。ＳｉＯコートの黄色は酸素
の存在下で蒸着を行い、ＳｉＯをＳｉＯ１．５　程度と
することにより若干改善されるものと考えられる。次に
、この商品を構成するフィルムは、必要とされるバリヤ
特性を与えるために、フィルム中に存在するＳｉＯの厚
さが大きいことと、その相対的価格が高いことに起因す
る高価格の欠点を有する。しかしながら、これらのフィ
ルムは１２５℃におけるレトルトに耐え、バリヤ特性を
失うことがないと報告されている。

【０００９】経済的な理由および無色の包装を得るため
に、ＳｉＯの代わりにＳｉＯ２　を使用する努力がなさ
れた。層厚を増すとＳｉＯ２　のバリヤ特性を若干向上
させることができるが、このやり方には、層厚を増すと
可撓性が減少するので、限界がある。

【００１０】米国特許第４，７０２，９６３号明細書に
は、可撓性重合体基体上に先ず接着層を真空蒸着し、次
いでバリヤ層を真空蒸着して、包装フィルムにレトルト
性を持たせた包装フィルムの形をした多層構造体が開示
されている。この接着層は、Ｃｒ（これが好ましい），
Ｔａ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｒ酸化物，ＣｒとＴａおよびＮｉ
との合金，Ｃｒ合金２０％以上のＣｒとＳｉＯの共蒸着
混合物、および鉛−アルミナ−シリカ・ガラス組成物か
ら成っていてもよく、この接着層の層厚は、５〜５０オ
ングストローム（０．５〜５ｎｍ）と開示されている。 この特許の開示によれば、上記バリヤは好ましくは一酸
化ケイ素または二酸化ケイ素であり、二酸化ケイ素を使
用するときは二酸化ケイ素はＭｇ，Ｂａ、およびＣａの
酸化物のようなガラス改質剤と、またはアルカリ土類金
属のフッ化物、例えばＭｇＦ２　と混合して全体構造の
色彩外観を変えてもよい。クロム／ＳｉＯ複合フィルム
が黄色味を帯びた外観を生じる、と開示されており、一
方、中性灰色外観がＳｉＯ２とガラス改質剤との混合物
から得られる、と開示されている。上記特許の実施例に
記載された特定の接着層／バリヤ層は、主にクロムを接
着層とし、ＳｉＯまたはＳｉＯ２　をバリヤ層としてい
る。鉛−アルミナ−シリカ・ガラスは、Ｔａ−Ｃｒ合金
，Ｔａ，Ｍｏおよびクロム酸化物のように、接着層とし
て使用されている。ある実施例ではＳｉＯ２　層は改質
剤と混合されている。表４では、接着層の層厚を少し変
化させると光伝送が大きく減少することが記載されてい
る。さらに、レトルト性をシミュレーションテストで決
定しているが、一酸化ケイ素層の接着がレトルト後も認
められるのに対して、多層構造体のバリヤ特性は認めら
れない、と報告されている。この特許のアプローチは商
品化されていない。

【００１１】米国特許第４，５２８，２３４号明細書に
は、プラスチックフィルム上にＡｌ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｚｎ
および／またはＭｇの真空蒸着層を設け、次いでカルボ
キシル基含有ポリオレフィン層をトップ層として設けて
成る透明多層構造体が開示されている。この金属層は充
分薄いため構造体が透明であり、該金属層がプラスチッ
クフィルムとカルボキシル基含有層の間の強固な接着効
果を奏している。上記特許には、また、該プラスチック
フィルムの片面または両面に酸化ケイ素または酸化チタ
ンの真空蒸着層を設けると、該構造体のバリヤ特性が向
上し、該構造体から作成された包装はレトルトに特に適
していることも開示されている。上記特許の実施例にお
いて、一酸化ケイ素と二酸化ケイ素の両方がバリヤ層と
して使用されている。これらの多層構造体は商品化され
ていない。

【００１２】特公昭６２−１５６９４３号には、多層フ
ィルムと、Ａｌ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ａｕ
，Ａｇ，Ｓｎのような金属または酸化ケイ素のような金
属化合物の多層真空蒸着層とから成る多層バリヤ構造が
開示されている。これらの真空蒸着金属または金属化合
物層は、フィルム層および／または接着層によって相互
に分離されている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、光導波路装置
基体の多層構造体にＳｉＯとＳｉＯ２　の真空蒸着層を
順次設けることにより優れたバリヤ特性を得るものであ
る。

【００１４】

【作用】このＳｉＯ層はその黄色化が殆どまたは全く感
知されない程薄くすることができる。ＳｉＯ２　層はこ
れより厚い。これら両層の組み合わせを光導波路装置基
体に使用すると経済的な無色のバリヤ構造体が得られる
。

【００１５】本発明の一実施態様において、多層構造体
は薄いＳｉＯ層とこれより薄いＳｉＯ２　層を順次設け
た光導波路デバイス基体から成る。好ましくは、該基体
上のＳｉＯ層の層厚は約１０〜７５ｎｍ（約１００〜７
５０Å）であり、該ＳｉＯ層上のＳｉＯ２　層の層厚は
約２０ｎｍ（約２００Å）以上であり、これら両層の層
厚は所望のバリヤ特性が得られるように選ばれる。該Ｓ
ｉＯ層はこのような小さい層厚では事実上バリヤ特性を
持たない。層厚がより大きい範囲を除いてＳｉＯ２層の
層厚の多くの範囲についても同様である。しかしながら
、両層が一緒になると、個別の層の合計よりも良いバリ
ヤ特定が得られる。

【００１６】本発明の他の実施態様において、前記Ｓｉ
Ｏ２　層は、接着試験のみが関与している模擬レトルト
性試験により測定する代わりに、バリヤ特性により測定
された多層構造体のレトルト性を改善する効果を有する
広範な種類の金属材料から選ばれるドーパントを含有し
ている。該ドーパントはＳｉＯ下塗層が存在しなくても
ＳｉＯ２　層のプレレトルト・バリヤ特性を改善するが
、ＳｉＯ下塗層が存在する本発明においては、該ドーパ
ントは評価し得るほどプレレトルトバリヤ特性に影響す
るようには見えない。そのかわり、本発明に従って該ド
ーパントを使用するとこれらの特性を安定化させ、レト
ルトされた多層構造体に持ち込まれ易くなる。

【００１７】本発明の他の実施態様は、順次真空蒸着を
行ってＳｉＯ層とＳｉＯ２　層の組み合わせを形成する
ことによって、基体としての光導波路デバイスからバリ
ヤ構造体を作成する方法である。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１９】本発明は、一酸化ケイ素、次いで二酸化ケ
イ素（一定の金属でドープされていてもいなくてもよい
）を塗布してバリヤ特性を改善した光導波路デバイスに
関する。

【００２０】本発明では、本体に導波路を埋設した任意
の光導波路デバイスを使用できるが、図１〜図１４の詳
細な説明に記載されたデバイスは光硬化性材料で構成さ
れているので好ましく、本発明の規定から大いに利益を
得るものである。

【００２１】図は簡単のため初歩的な光導波路デバイス
のみを図示しているが、個々のデバイスの複雑さの程度
が本発明に悪い結果をもたらすことはない。

【００２２】以下の詳細な説明を通じて、全ての図面に
おいて同じ部分には同じ参照番号を用いている。「素子
」という用語は最終の光導波路デバイスの構成要素を示
すのに用いられている。

【００２３】図１を参照すると、本発明の方法で使用す
る素子として、支持部材２上に除去可能に付着され、実
質的に乾いた光硬化性フィルム１の構成が図示されてい
る。フィルム１は第１面３と第２面４とを有する。支持
部材２も同様に第１面５と第２面６とを有する。支持部
材２の第１面５はフィルム１の第１面３と取り除き可能
に付着されている。フィルム１と支持部材２の面３，４
，５および６は、好ましくは、実質的に平坦である。

【００２４】フィルム１は２マイクロメータ（μｍ）か
ら１５マイクロメータまでまたはそれ以上の範囲、好ま
しくは４．５マイクロメータから８．０マイクロメータ
までの範囲、さらに好ましくは約５．３マイクロメータ
の厚さを有する。

【００２５】図２，図３および図４を参照すると、本発
明に従う好適なデバイスの製造方法の最初の工程（処理
工程）は、フィルム１の少なくとも第１の領域７（図２
参照）を露光してフィルム１内に少なくとも一つのモノ
マーを重合させ、かつ領域７の屈折率を変えることで、
少なくとも最初の導波路を形成することを含む。「導波
路」という用語は放射エネルギーを伝送する全ての領域
を含むと、この技術の熟練した者（当業者）により定義
されている。この導波路は技術的には感光領域のごく間
際の幾らかの範囲も包含している。しかしながら、単純
には、露光領域が実質的に導波路であると考えることが
できる。理論的には、導波路の形成はフィルム材料の自
己収束特定に依存していると思われる。露光することに
より、重合反応が露光領域に引き起こされる。露光領域
と非露光領域間に、少なくともそれらの領域の界面の近
傍で、相互拡散があると考えられる。この相互拡散は、
露光領域の屈折率を変えてレンズ状の露光領域を創り出
し、これが自己収束的に光を導いて、マスク領域または
光ビーム幅とほぼ同じ寸法の狭くて滑らかな壁で囲われ
た導波路を創り出す。この最初の工程（処理工程）を実
行する三つの方法が図２，図３および図４に図示されて
いる。

【００２６】図２において、収束レーザ光源８は、領域
７を露光して導波路を形成する。平行移動機構９は、レ
ーザ光源８および支持部材２の少なくともいずれか一方
と連結して、レーザ光源８、または支持部材２の一方あ
るいはその両方を移動し、所望のおよび／または所定の
パターンを有する導波路を創り出す。ここで、露光され
た領域７はほぼ長く伸びる箱形状であり、この領域７の
縦方向の中心を通る光軸１０を有する。この光軸１０に
直角な感光領域７の物理的断面はほぼ長方形である。領
域７の両端にはフィルム１の露光されなかった領域１１
が残存している。

【００２７】図３は領域７−１を露光する他の方法を示
す。ここで、非収束レーザ光源８−１は化学線を図１の
素子へ大ざっぱに向ける。不透明なマスク１２がレーザ
光源８−１とフィルム１との間に配置され、典型的には
第２のフィルム面４に接触して覆うように配置される。 このマスク１２は少なくとも一つのパターンエリア１３
を有し、そのエリア内を光源８−１からの化学線を通過
させて領域７−１を露光させる。このパターンエリア１
３は、図３に示したほぼＹ字形状を含み、どのような所
望の形状も備えることができる。

【００２８】このエリア１３を通って領域７−１を露光
すると、ほぼＹ字形状の導波路が創り出されることにな
る。さらに包括的に記述すると、この領域は入口光また
は出口光に適用される一方の複数（例えば、２，３，４
…個）の端部に接続された入口光または出口光に適用さ
れる他方の一つの端部を有する。図２の場合と同様に、
フィルム１内に非露光領域１１−１が残存する。

【００２９】本発明の方法の露光工程を実行する第３の
方法が図４に図示されている。ここで、光源８−２から
の化学線が不透明なマスク１２−１を通ってフィルム１
の第１領域７−２と第２領域７−３を露光する。このマ
スク１２−１は光を透過してそれぞれ領域７−２と７−
３を露光する第１と第２のエリア１３−１および１３−
２を有する。第２エリア１３−２は第１エリア１３−１
に接近し、かつある程度平行している。従って、露光後
は、その露光された第２領域７−３とこれと対応する導
波路は接近しており、また露光された第１の領域７−２
とこれと対応する導波路とに対してある程度平行してい
る。この結果、これらの導波路は、他の導波路内に注入
された光を次第に漏出あるいは結合することにより、導
波路の一つに注入された光の束の間の結合を示すように
配置することができる。

【００３０】これらの好適な方法の各々において、露出
後に、フィルム１の第１面３と第２面４は実質的に平坦
のまま残る。これが次にフィルム面に層を積層するのを
容易にする。そのようなものとして、図２，図３および
図４はそれぞれ光集積システムに役に立つ光導波路デバ
イスを製造するのに有用な本発明に従う光導波路デバイ
スの作成を示している。

【００３１】図５は露光工程に続く随意工程を示す。露
光工程の結果として得られる素子は、広帯域の紫外線の
ような光で均一照射（フラッド）することができる。こ
れが、少なくともフィルム内の一つのモノマーの幾つか
、典型的にはフィルム内の一つまたは全部のモノマーの
ほとんどまたは全てを重合する。これにより支持部材２
の容易な取り除きあるいは付着を許容できよう。この結
果得られる光導波路素子は本発明において好適に使用さ
れる光導波路デバイスを製造するのに同様に用いること
ができる。

【００３２】次に、図６を参照すると、第１の実質的に
乾いた光硬化性層１４が第２フィルム面４に滞積されて
いる。第１層１４はそれぞれ第１面１５と第２面１６を
有する。第１層１４の第１面１５は、第１面１５と第２
フィルム面４を密着させて置き、ローラで制御可能に圧
力を加えてフィルム１と層１４間にある空気を除去する
ことにより、第２フィルム面４上に積層される。第１層
１４は粘着性がある。もし、図５に示した光フラッディ
ング工程（均一投光工程）が実行されていないならば、
フィルム１もまた粘着性がある。従って、フィルム１と
第１層１４は互いに容易に付着する。支持部材１７は第
１層１４の第２面１６と除去可能に付着される。図６は
、本発明において好適に使用される光導波路デバイスを
製造するのに有用な他の光導波路素子を図示している。

【００３３】図７は均一照射される素子に図６に関して
記述したような修正がなされている以外は図５で示した
と同様な光フラッディング工程を示している。最初の積
層工程の結果得られた素子は広帯域紫外線のような光で
均一に照射することができる。これが、第１層１４内の
少なくとも一つのモノマーの幾つか（典型的には一つま
たは全部のモノマーのほとんどまたは全て）を重合し、
また（もし、以前のフラッディング工程によりすでに重
合されてないならば）さらにフィルム１内の少なくとも
一つのモノマーの幾つかを重合する。広範囲にわたる架
橋あるいは重合がフィルム１のモノマー（単数または複
数）との隣接の層１４のモノマー（単数または複数）と
の間で生じ、拡散した境界線あるいは境界領域を形成す
る。この結果得られる光導波路素子はまた本発明に従っ
た光導波路デバイスを製造するのに役に立つ。

【００３４】図８はフィルム１の第１面３から支持部材
２を取り除く次の工程の後の様子を示す。

【００３５】次に、図９に示すように、第２の実質的に
乾いた光硬化性層１８がフィルム１の第１面３に対して
積層される。この第２層１８は第１面１９と第２面２０
をそれぞれ有する。第２層１８の第１面１９は、この第
１面１９とフィルム第１面３とを密着させて置き、ロー
ラで制御可能に圧力を加えてフィルム１と第２層１８の
間にある空気を除去することにより、フィルムの第１面
３に対して積層される。第２層の面１９および２０は粘
着性であり、したがって、フィルム１に対して容易に付
着する。支持部材２１は第２層の第２面２０に除去可能
に付着する。フィルム１４および１８は、導波路を包囲
し基板と導波路装置とに接触しているので、内部バッフ
ァ層と呼ぶこともできる。主として該構造体を強化する
ために内部バッファ層の外側にさらにバッファ層を設け
ると、これらは外部バッファ層と呼ばれる。

【００３６】図１０は、広帯域紫外線のような光を均一
に照射することにより、図９に描いた素子を硬化する工
程を示す。本明細書を通じて、“広帯域紫外線”の用語
は約３５０から４００ナノメータ（ｎｍ）のスペクトル
領域の光を意味する。この工程は数分間、好ましくは５
分間で行われるが、さらに長く続けることができる。こ
の工程がもし最初の均一照射工程であるならば、この工
程はフィルム１内の残存領域１１と第１層１４と第２層
１８のそれぞれの少なくとも一つのモノマー（典型的に
は一つまたは全部のモノマーのほとんどまたは全て）の
最初の重合である。さらにフィルム１の領域７内の少な
くとも一つのモノマーを重合する。もしこの工程が最初
の均一照射工程でないならば、この工程は第２層の少な
くとも一つのモノマーを重合し、また素子に残存してい
る少なくとも一つのモノマーを重合し続ける。架橋ある
いは重合が以前に重合したフィルム１と第２層１８のモ
ノマー（単数または複数）との間に生じて、境界線ある
いは境界領域を形成し、この線または領域はフィルム１
が光により以前に均一照射されていなかった場合よりも
明白となる。さらに、もしこれが最初の均一照射工程で
ないならば、例えば、もしバッファ層１４が図７に図示
したように均一照射することにより予め硬化されていた
ならば、図１０に図示した素子のフィルム１とバッファ
層１８とを、最初支持部材２１，層１８，フィルム１，
層１４、次いで支持部材１７を通して均一照射すること
により硬化するのが好ましい。換言すれば、該構造体は
光が以前硬化された層もしくはフィルムより先に未硬化
の層もしくはフィルムを通過するように均一照射される
必要がある。

【００３７】さらに、バッファ層の任意の一層またはす
べての層と導波路を形成されたフィルムを該バッファ層
もしくはフィルムが他の部分に積層される前に光で均一
照射することにより硬化させることができる。

【００３８】この結果、光集積システムに有用な積層さ
れ硬化されたマトリックスの中に、少なくとも一つの埋
め込みチャネル導波路を有する装置となる。

【００３９】図１１は、図９に描かれた素子を加熱によ
って硬化させる他の可能な工程を示す。実際に、フラッ
ディング工程の前後に組み合わせて、あるいはフラッデ
ィング工程に代えて各層およびフィルムを加熱して、デ
バイスを硬化させ、あるいは硬化したデバイスをさらに
硬化させることができる。この加熱工程は、約５０℃〜
２００℃の範囲、好ましくは約１００℃〜１５０℃の範
囲の温度で、数分間、好ましくは５分間以上の時間、行
われる。

【００４０】光硬化可能な組成物は、一般的に１００℃
以上の温度よりも１００℃までの温度に対して感度が悪
い。しかしながら、せいぜい５０℃の温度でも、その組
成物が当該温度に十分な時間保持されていれば、硬化が
始まる。硬化時の温度が１００℃を越すと、熱硬化が著
しく増加する。

【００４１】硬化工程後、オースジェナ　　インタファ
コ顕微鏡（ＡＵＳＪＥＮＡＩｎｔｅｒｐｈａｋｏ　　Ｍ
ｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって測定された局在した導波
路領域における最大屈折率の増加は、５４６ナノメータ
の波長で測定された０．００１〜０．４０の範囲でフィ
ルム１内で発生する。局部的な屈折率の増加Δｎは、従
来のシェアリング（ｓｈｅａｒｉｎｇ）干渉顕微鏡技術
によって得られ、Δｎは次の等式を使った有効な平均で
あるように、フィルムを介して均一な屈折率のシフトを
仮定して計算される。

【００４２】 ｆλ＝Δｄ ｆ　　＝ａ／ｂ ａλ／ｂ＝Δｄ ここで、ｄは仮定された導波路の厚さ、一般にフィルム
の厚さ、 ａは導波路の縞移動 ｂは縞の間隔、 λは顕微鏡における０．５４６マイクロメータ波長の光
である。

【００４３】この局部的な屈折率の増加は、ホログラフ
ィー的に製造された回折格子から測定された屈折率調整
（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ　　ｉｎｄｅｘ　　ｍｏｄｕｌ
ａｔｉｏｎ）と混合されるべきではない。

【００４４】硬化工程後、導波路は０．６〜１．６０マ
イクロメータの範囲の光を透過する。単一モード操作の
ための１．３マイクロメータの光を有効に透過する。ま
た硬化工程後、導波路内およびその近傍を除くマトリッ
クスの最大屈折率は、隣接する層あるいは異なった屈折
率のフィルムからの層間拡散の定式化および／または大
きさに依存する６３２ナノメータの光で測定すると、１
．４５〜１．６０の範囲にある。屈折率はカールツァイ
ス製のＡＢＢＥ屈折率計を用いて決められる。

【００４５】支持体１７および２１は、図１２に示され
ているように、硬化工程から得られたデバイスから取り
除かれ得る。

【００４６】各フラッディング工程後で、かつ支持シー
トおよび／または次の積層体の取り外し前の５〜１２０
分間、好ましくは２０〜３０分間の遅延時間が層間拡散
および重合化を促進するために望ましいということが見
出された。

【００４７】図１３は、硬化工程後に、図１２に示され
たデバイスを加熱することによって安定化させる、選択
的というより、むしろ行うのが好ましい工程を示す。こ
の加熱工程は同様に約５０℃から２００℃の範囲および
、好ましくは約１００℃から１５０℃の範囲の温度で行
う。しかしながら、この安定化工程は硬化工程より長く
行う。好ましくは、安定化工程は約２０分から２時間の
範囲で、さらに好ましくは約３０分間で行う。この加熱
は、環境中の水や他の素子がデバイスの適正な操作を妨
げないように、そのデバイスにより環境的な安定性を保
証する。さらに、この加熱は、結果として得られるデバ
イスの特性の修飾なしに幅広い温度範囲でのデバイスの
操作を可能にする光学および機械特性の熱安定性を提供
する。

【００４８】全ての層は、フィルム１と同じ材料から形
成することができる。そして、硬化されたデバイスの母
材は、充分に導波路の内および近傍以外において組成お
よび屈折率が均一である。しかしながら、好ましくは、
硬化工程の後、導波路は、硬化フィルムより大きい約０
．００５ないし０．０６０の屈折率、および硬化層より
大きな約０．００１ないし０．０２５屈折率を有する。 もちろん、異なった層およびフィルムに異なった材料を
使用するしないに関わらず、各露出領域の組成および屈
折率は実質上均一である。

【００４９】図１４はテストパターンを示す図であり、
このテストパターンは評価の目的で使用される。これは
二つの直線導波路３０と一つの１×４スプリッタ３２と
から成る。大きさと曲率半径（ＲＯＣ）を図１４に示す
。このパターンはフォトマスクに使用して、該フォトマ
スクを通して露光することにより基体または導波路層上
に個々の導波路を作成してもよい。明らかに、領域３０
および３２はフォトマスク中で透明であり、残りの領域
は不透明である。

【００５０】ここで、使用している光硬化可能なフィル
ムおよび層は熱可塑性組成物であり、この熱可塑性組成
物は化学線照射にさらされると、高分子量の架橋体もし
くは重合体となり、屈折率およびレオロジー特性が変化
する。望ましい光硬化可能な材料は、Ｈａｕｇｈによる
米国特許第３，６５８，５２６号に開示されているよう
な光重合組成物である。さらに好ましい材料は、すべて
１９８８年１月１５日に出願され、すべてイー・アイ・
デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニーに譲渡
された出願係属中の米国特許出願番号０７／１４４，３
５５号，同出願番号０７／１４４，２８１号および同出
願番号０７／１４４，８４０号に記載されている。これ
らの材料において、一つのエチレン性不飽和基を、通常
末端位置に含む組成物の遊離基付加重合および架橋化に
より、組成物を硬化，不溶化する。この光重合組成物の
感度は、該組成物を所定の放射線源、例えば可視光に対
して増感する成分を含有していてもよい光重合開始系に
よって高められる。従来、バインダは、本発明において
使用される間に基体や層がどんな物理的性質を持つかと
いう点で実質的に乾いた光重合可能な基体または層の最
も重要な成分である。このバインダは、露光前のモノマ
ーと光重合開始剤を含有する媒体として働き、基準屈折
率を与え、かつ露光後は基体層やバッファ層に必要な物
理的および屈折率特性に寄与する。屈折率の外に凝集性
，接着性，可撓性，拡散性，引張強度が、バインダが基
体層またはバッファ層に使用するのに適しているか否か
を決定する多くの性質のうちのいくつかのものである。 乾いた基体または層の光硬化可能な素子に均等であると
期待されるのは、米国特許第３，５２６，５０４号に記
載されているような光二量化可能または光架橋可能な組
成物、または硬化が遊離基開始型以外の機作により行わ
れる組成物である。

【００５１】光硬化可能基体または層は、均一な厚みの
固体シートであるが、３つの主な成分、すなわち、バイ
ンダとして知られている固体で溶媒可溶で予め成形され
た高分子材料と、高分子材料を生成するための付加重合
が可能なエチレン性不飽和モノマーの少なくとも一種で
あって屈折率が該高分子材料すなわちバインダと実質的
に異なるものと、化学線照射によって活性可能な光開始
剤系と、から構成されている。該基体または層は固体組
成物であるけれど、成分は硬化工程によって固定される
まで行われるイメージ露光の前，中，後に亙って、相互
拡散するモノマーがこれらの部分を含有する場合、光重
合可能系を以下「モノマー指向系」と呼び、高分子材料
がこれらの部分を含有する場合、光重合可能系を以下「
バインダ指向系」と呼ぶものとする。

【００５２】本発明に好適な安定な固体光重合性組成物
を「モノマー指向系」と「バインダ指向系」に関係づけ
てさらに詳しく説明する。「モノマー指向系」は基体層
に好ましい。

【００５３】モノマー指向系のモノマーは、付加重合可
能であるとともに、沸点が１００℃より高い液状のエチ
レン性不飽和化合物である。該モノマーは、フェニル基
，フェノキシ基，ナフチル基，ナフチルオキシ基、芳香
環を１〜３個有する複素環式芳香族基，塩素または臭素
のいずれかを含有している。該モノマーは、少なくとも
一つのこのような部分を含有し、液状である限り、前述
した群の部分と同じまたは異なった部分の２つ以上を含
有してもよい。この相互拡散は、他の面では不活性な可
塑剤を組成物中に混合することによりさらに促進しても
よい。液状モノマーに加えて、組成物は、固体状組成物
に相互拡散可能であるとともに液状モノマーと反応して
バインダの屈折率と異なる屈折率をもつ共重合体を形成
する固体状モノマー成分を含有してもよい。本発明にお
けるフィルムまたは層として用いるに好適な組成物にお
いて、予め成形された高分子材料および液状モノマーは
以下のように選択される。すなわち、これらのいずれか
一方が飽和もしくは不飽和のフェニル，フェノキシ，ナ
フチル，ナフチルオキシ，環を３つまで有する飽和もし
くは不飽和複素環式芳香族，塩素および臭素から実質的
になる群から選ばれた一つ以上の置換基を含有するとと
もに、他方が上記の特性された置換基から実質的に自由
である、ように選択される。

【００５４】前述した基の均等物として期待されるもの
は、置換分が低級アルキル，アルコキシ，ヒドロキシ，
カルボキシ，カルボニル，アミノ，アミド，イミド、ま
たはこれらの組み合わせであってもよい置換された基で
あり、該モノマーが液状のままで、光可塑性層中に拡散
可能であるものである。

【００５５】本発明のモノマー指向系に使用される好適
な液体モノマーは、２−フェノキシエチルアクリレート
，２−フェノキシエチルメタクリレート，フェノールエ
トキシレートアクリレート，１−（ｐ−クロロフェノキ
シ）エチルアクリレート，ｐ−クロロフェニルアクリレ
ート，フェニルアクリレート，１−フェニルエチルアク
リレート，ビスフェノールＡのジ（２−アクリルオキシ
エチル）エーテル、および２−（２−ナフチルオキシ）
エチルアクリレートである。

【００５６】本発明における有用なモノマーは液体であ
るが、これらモノマーは、例えば、ｎ−ビニル−カルバ
ゾーや、カマガワ等，ジャーナル・オブ・ポリマー・サ
イエンス：ポリマー・ケミストリー・エディション，第
１８巻，９−１８頁（１０７９年）に記載のようなエチ
レン性不飽和カルバゾールモノマー、２−ナフチルアク
リレート、ペンタクロロフェニルアクリレート、２，４
，６−トリブロモフェニルアクリレート、ビスフェノー
ルＡジアクリレート、２−（２−ナフチルオキシ）エチ
ルアクリレート、およびＮ−フェニルマレイミドのよう
な、同じタイプの第２の固体モノマーとの混合物として
用いてもよい。

【００５７】モノマー指向系の溶媒可溶性高分子材料ま
たはバインダは、実質的にフェニル基，フェノキシ基，
ナフチル基，ナフチルオキシ基，芳香環を１〜３個有す
る複素環式芳香族基，塩素および臭素を含有しない。

【００５８】本発明のモノマー指向系に有用な好適なバ
インダは、セルロースアセテートブチレートポリマー、
例えば、ポリメチルメタクリレート，メチルメタクリレ
ート／メタクリル酸共重合体，メチルメタクリレート／
アクリル酸共重合体，メチルメタクリレート／Ｃ２　−
Ｃ４　アルキルアクリレートまたはメタクリレート／ア
クリル酸またはメタクリル酸三元共重合体のようなアク
リル重合体や共重合体；ポリビニルアセテート，ポリビ
ニルアセタール，ポリビニルブチラール，ポリビニルホ
ルマール；これらの混合物、である。

【００５９】バインダ指向系のモノマーは、付加重合可
能であり、かつ１００℃より高い沸点をもつ液体エチレ
ン性不飽和化合物である。このモノマーは、実質的にフ
ェニル基，フェノキシ基，ナフチル基，ナフチルオキシ
基，芳香環を１〜３個持つ複素環式芳香族基，塩素およ
び臭素から成る群から選ばれた部分を実質的に含有しな
い。

【００６０】本発明のバインダ指向系に使用する好適な
液体モノマーには、デカンジオールジアクリレート，イ
ソボルニルアクリレート，トリエチレングリコールジア
クリレート，ジエチレングリコールジアクリレート，ト
リエチレングリコールジメタクリレート，エトキシエト
キシエチルアクリレート，エトキシル化トリメチロール
プロパンのトリアクリレートエステル、および１−ビニ
ル−２−ピロリジノンがある。

【００６１】バインダ指向系に使用されるモノマーは、
液体であるが、同じタイプの第二の固体モノマー、例え
ばＮ−ビニルカプロラクタムと混合して用いてもよい。

【００６２】バインダ指向系の溶媒可溶性高分子材料ま
たはバインダは、高分子構造中に、フェニル基，フェノ
キシ基，ナフチル基，ナフチルオキシ基、または芳香環
を１〜３個持つ複素環式芳香族基ならびに塩素原子もし
くは臭素原子から選ばれた部分を含有する。上記の基と
均等であると期待されるのは置換分が低級アルキル，ア
ルコキシ，ヒドロキシ，カルボキシ，カルボニル，アミ
ド，イミド、またはこれらの組み合わせであってもよい
置換された基であって、該バインダが溶媒に可溶性であ
り可塑性を有するようなものである。これらの部分は高
分子材料またはバインダを構成するモノマー単位の部分
となっていてもよく、あるいは予め調製された重合体ま
たは共重合体にグラフトされたものでもよい。このタイ
プのバインダは単独重合体でもよく、少なくとも一つの
モノマー単位が上記の部分の一つを含む二つ以上の別々
のモノマー単位の間の共重合体であってもよい。

【００６３】バインダ指向系に使用される好適なバイン
ダは、ポリスチレン，ポリ（スチレン／アクリロニトリ
ル），ポリ（スチレン／メチルメタクリレート）、およ
びポリビニルベンザール、ならびにこれらの混合物であ
る。

【００６４】化学放射線で活性化し得る同じ光重合開始
剤系をモノマー指向系とバインダ指向系のいずれにも使
用することができる。典型的には、光開始剤系は、光開
始剤と、必要であれば、近紫外および可視スペクトル領
域にスペクトル反応を拡張する増感剤を含有してもよい
。

【００６５】好適な光開始剤は、ＣＤＭ−ＨＡＢＩ、す
なわち２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ビス（ｍ
−メトキシフェニル）−イミダゾール二量体、ｏ−Ｃｌ
−ＨＡＢＩ、すなわち１，１′−２イミダソール、２，
２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４−４′−５，５
′−テトラフェニル−、およびＴＣＴＭ−ＨＡＢＩ、す
なわち１Ｈ−イミダゾール、２，５−ビス（ｏ−クロロ
フェニル）−４−（３，４−ジメチルオキシフェニル）
−二量体であり、それぞれ、例えば２−メルカプトベン
ゾオキシゾールのような水素供与体とともに用いられる
。

【００６６】好適な増感剤としては、次のものが含まれ
る。ＤＢＣ、すなわち、シクロペンタノン、２，５−ビ
ス（（（ジエチルアミノ）−２−メチルフェニル）メチ
レン）；ＤＥＡＷ、すなわちシクロペンタノン、２，５
−ビス−（（４−（ジエチルアミノ）−フェニル）メチ
レン）；およびジメトキシ−ＪＤＩ、すなわち１Ｈ−イ
ンデン−１オン、２，３−ジヒドロ−５，６−ジメトキ
シ−２−（（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ、５
Ｈ−ベンゾ［ｉ，ｊ］キノリジン−９−イル）−メチレ
ン）−。

【００６７】本発明の固体光重合性組成物は、可塑剤を
含有していてもよい。本発明において、可塑剤は、該組
成物の重量に対して約２重量％〜約２０重量％、好まし
くは５〜１５重量％の範囲の量で使用してもよい。

【００６８】単純なセルロースアセテートブチレート系
に使用される好ましい可塑剤はトリエチレングリコール
ジカプリレート，テトラエチレングリコールジヘプタノ
エート，ジエチルアジペート，ブリジ（Ｂｒｉｊ）３０
およびトリス−（２−エチルヘキシル）ホスフェートで
ある。同様に、トリエチレングリコールジカプリレート
，ジエチルアジペート，ブリジ３０、およびトリス（２
−エチルヘキシル）ホスフェートはセルロースアセテー
トブチレートがバインダとなっているモノマー指向系に
好適である。

【００６９】前述のものに加えて、光重合性組成物中に
は、他の成分が様々な量で存在していてもよい。このよ
うに成分は、紫外線吸収材料，温度安定化剤，水素供与
体，脱酸素剤および離型剤を含む。

【００７０】光重合性組成物中の成分量は、一般的に、
光重合性層の合計重量に対して、次のようなパーセント
となろう。モノマーは５〜５０％，望ましくは１５〜３
５％、開始剤は０．１〜１０％，望ましくは１〜５％、
バインダは２５〜７５％，望ましくは４５〜６５％、可
塑剤は０〜２５％，望ましくは５〜１５％、他成分は０
〜５％，望ましくは１〜４％である。

【００７１】支持部材は、結合した基体および層を扱う
に充分な支持を与えるものであれば、化学線に対して透
明などのような物質でもよい。支持部材２は、０．６な
いし１．６マイクロメータの波長のスペクトル領域の光
に対して透明であることが望ましい。“支持部材”とい
う用語は、天然もしくは合成の支持部材を意味し、望ま
しくは柔軟もしくは固いフィルムもしくはシート状のも
のである。例えば、支持部材もしくは基板は合成有機樹
脂製のシートもしくはフィルム、または２つ以上の材料
の積層体でよい。特定の基板は、例えば樹脂を下塗りし
たポリエチレンテレフタレートフィルム，火炎処理また
は静電放電処理したポリエチレンテレフタレートフィル
ムのようなポリエチレンテレフタレートフィルムや、ガ
ラスや、セルロールアセテートフィルム、および同種の
ものを含む。この支持部材の厚みは、この基体に除去可
能に接着されたフィルムまたは層を適切に支持している
限りは特に重要ではない。ポリエチレンテレフタレート
を用いた約２５ないし５０マイクロメータ厚の支持部材
は、６マイクロメータ厚のフィルムに対して充分な固さ
を与える。

【００７２】

【表１】

【００７３】

【表２】

【００７４】

【表３】

【００７５】上記のような光導波路デバイスの環境に対
する性能を改善するために、一酸化ケイ素と二酸化ケイ
素の塗膜を順次適用する。

【００７６】光導波路基板のＳｉＯ層を受ける側の面は
、平滑であるのが好ましい。例えば、ワイコ（Ｗｙｃｏ
）社から得られる光学式輪郭計により測定される表面粗
さが約５０ｎｍより小さいのが好ましい。

【００７７】ＳｉＯ材料およびＳｉＯ２　材料を真空蒸
着して基板上に層を形成するのは、例えば酸化ケイ素の
蒸着またはスパッタリングのような従来方法による。蒸
着法は、酸化ケイ素源を抵抗加熱，電子線加熱または誘
導電流加熱することにより、実施される。これにより、
酸化ケイ素源が、蒸発し、真空チャンバ内に配置された
光導波路デバイス基板に付着する。スパッタリングにお
いては、イオンビームまたは磁気収束プラズマ（マグネ
トロン）が酸化ケイ素ターゲットから材料を移動させ、
この移動した材料が基板または場合によって基板上のＳ
ｉＯ層に付着するようにする。ある場合には、これらの
方法は蒸着と呼ばれるが、本明細書においては、これら
の方法を記載するのに「真空蒸着」という用語を使用す
る。これは蒸発法もスパッタリングもともに真空中で行
われるからである。

【００７８】基板の塗布領域は、真空引きされるチャン
バ内に連続法またはバッチ法で配置される。基板が薄く
、フィルム状であるときは、このフィルムは、その片面
が真空蒸着を受けられないようにして、その対向面だけ
が真空蒸着層を受容するようにしてもよい。これはフィ
ルムを真空チャンバの「床」に対して配置してフィルム
の露出面のみが真空蒸着層を受容するようにすることに
よって達成できる。

【００７９】酸化ケイ素源は、真空チャンバ内に置かれ
、蒸発法またはスパッタリング法に暴露される。酸化ケ
イ素源から移動した酸化物は、樹脂基板上に所望の塗膜
を形成する。この塗膜の厚さは、基板の真空チャンバ内
の滞留時間、および／または該チャンバ内に存在する基
板の面積に対する該チャンバ内に存在する酸化ケイ素の
量、およびターゲットの単位面積当りの適用エネルギー
によって決まる。

【００８０】本発明に従えば、ＳｉＯ塗膜を基板上に最
初に蒸着し、次いでこのＳｉＯ層上にＳｉＯ２　塗膜を
蒸着する。連続法では、これは連続する複数の真空チャ
ンバにおいて、あるいは単一の真空チャンバ内の連続す
る複数の蒸着ステーションにおいて順次行われる。バッ
チ法では同一のステーションを用い、ＳｉＯターゲット
をＳｉＯ２　ターゲットに置き替えて行うことができる
。

【００８１】真空チャンバ内を充分に真空引きして、酸
化ケイ素の自由工程が樹脂基板に到達し、該板上にＳｉ
ＯおよびＳｉＯ２　両層の蒸着が可能となるのに充分に
なるようにする。以下の実施例中に記載された実験に使
用した真空は、一般に約１〜１００マイクロＴｏｒｒ（
７６０Ｔｏｒｒ＝１気圧）の範囲内であり、この範囲の
真空は、酸化ケイ素源と樹脂構造体の間の距離にもよる
が、一般に充分である。この距離が大きい程高い真空、
例えば１〜５０マイクロＴｏｒｒが必要になる。

【００８２】ＳｉＯ層ではＳｉＯは必須成分である。米
国特許第４，７０２，９６３号においてＳｉＯが用いら
れたときに、接着層において必要とされたＣｒは、本発
明では不必要である。しかし、ＳｉＯは完全に一酸化物
である必要はない。その理由はＯ２　の存在下で真空蒸
着を行うことにより、あるいはＳｉＯターゲットの小部
分としてＳｉＯ２　を存在させることにより、小量のＳ
ｉＯ２　が存在していてもよいからである。ＳｉＯ層中
のＳｉＯ２　希釈剤は、本発明で使用される１０〜７５
ｎｍの層厚範囲内の大きい層厚を使用した場合に感知し
得る黄色の呈色が少しでもあれば、これを除去するのに
役立つ。 この範囲内でＳｉＯ層の層厚が増加すると黄色着色とコ
ストがともに増加するが、これらはＳｉＯ層中にＳｉＯ
２　を少量導入するか、あるいは他の手段により酸素の
ケイ素に対する原子比を増加させることにより本質的に
相殺される。好ましくは、ＳｉＯ層中の酸素のケイ素に
対する比は約１．４を越えず、より好ましくは１．２５
を越えない。これらの酸素／ケイ素比、すなわち１：１
．４０は真空蒸着法においてＳｉＯとともにＳｉＯ２の
みを含ませることにより達成できる。ＳｉＯ層中のＳｉ
Ｏ２　の量が過剰であったり、酸素の割合が大きいと結
合された層のバリヤ特性が低下し易い。望ましいバリヤ
特性を与えるのは樹脂基板とＳｉＯおよびＳｉＯ２　両
層との組み合わせであるので、ある層厚のＳｉＯ層が存
在することが必須である。好ましいＳｉＯ層の層厚は約
１０〜５０ｎｍである。

【００８３】ＳｉＯ２　層は一般に約５００ｎｍ（５，
０００Å）より大きい層厚を必要とせず、約５０〜３５
０ｎｍ（５００〜３，５００Å）の層厚が好ましい。Ｓ
ｉＯ２層も有効量の金属材料で「ドープ」されているの
が好ましい。この金属材料はレトルト中に該層のバリヤ
特性をドーパントが存在しない場合のバリヤ特性に比べ
て改善し、好ましくは該バリヤ特性を安定化してそれら
がレトルト時に感知し得る程低下しないようにするもの
である。バリヤ用途を要求するには、ドープされたＳｉ
Ｏ２　層をＳｉＯ層と組み合わせると、同様の全体層厚
を持つＳｉＯでＳｉＯの高いコストがかからないのと等
しい結果が得られる。米国特許第４，７０２，９６３号
に記載のＳｉＯ２　に対するマグネシウムおよびバリウ
ム改質剤がＳｉＯ２　層のバリヤ特性を実際に改善する
ことが発見された。また、該米国特許に記載されていな
い若干の材料、例えばＴｉ，Ｚｒ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｉｎ，
Ｐｂ，Ｗ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｓｂおよび
Ｃｏまたはこれらのハロゲン化物、例えば塩化物および
フッ化物，炭酸塩、あるいはこれらの混合物をＳｉＯ２
　層の真空蒸着と一緒に真空蒸着すると、同様に該層の
バリヤ特性を改善することも発見された。ＳｉＯ２　層
のバリヤ特性を改善する金属ドーパントの有効量は、個
々のドーパントおよび所望のバリヤ成績によって決まる
が、一般に、該層の全重量に対して約０．５〜３０％、
好ましくは２〜１５％の範囲内である。

【００８４】このドーパントは該ドーパントとＳｉＯ２
　の物理的または融解混合物から成る単一蒸発源を蒸発
させるか、あるいは該ドーパントとＳｉＯ２　とを二つ
以上の蒸発源から同時に共蒸着することによりＳｉＯ２
　層中に導入できる。いずれの場合も、ドーパントは金
属の形または酸化物，ケイ素物，ケイ酸塩，ハロゲン化
物，炭酸塩等の形で使用できる。単一蒸発源から蒸着す
る場合、蒸着されたＳｉＯ２層中に存在するドーパント
の割合は該蒸発源の組成によって変わる。そのような割
合は特定の蒸発源組成および真空蒸着条件に対して決定
することができ、蒸発源の組成を調整することにより所
望の割合に調整できる。いずれの蒸着方法でも塗膜の組
成は慣用の分析法である誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を
使用する原子吸収分析により決定できる。この分析は主
としてＳｉＯ２　中の元素状金属を検出する。従って、
本明細書に記載されているドーパントの重量パーセント
は金属ドーパントの元素状金属に基づいている。このよ
うに、分解生成物、例えば炭酸塩からのＣＯ２　はＳｉ
Ｏ２　層の部分とはならず、ＳｉＯ２　層中のドーパン
トの重量パーセントに含まれない。本明細書中に記載さ
れているドーパントの重量パーセントは、特に示さない
限りＳｉＯ２　層の組成をいうものとする。しかしなが
ら、これらの同じ重量パーセントが真空蒸着（共蒸着）
用の蒸発源にも存在していてもよく、前記のように、真
空蒸着条件に対して得られたＳｉＯ２　層の組成を決定
し、次いで蒸発源の組成を以下の工程で調整して最終的
に所望のＳｉＯ２　組成を得ることができる。

【００８５】しばしば、ＳｉＯ２　層のドーパント含量
を分析するよりも蒸発源の組成を調整して多層構造体に
所望のバリヤ特性を与えている。

【００８６】二酸化ケイ素の塗布母材中に存在する際の
金属の酸化状態は、必ずしもはっきりと分かってはおら
ず、また定義もされない。従って、もしも元素状金属を
ドーパント源として使用すると、蒸着金属原子または粒
子は、該母材状で酸素原子と相互作用して部分的にもし
くは完全に酸化された材料を形成するかも知れない。あ
るいは、もしも金属の酸化物をドーパント源として使用
すると、該金属がガラス状母材中に酸化物として導入さ
れるか、元素状金属として導入されるかは、必ずしも知
ることができず、また重要でもない。

【００８７】米国特許第４，７０２，９６３号に報告さ
れている光透過成績とは逆に、本発明の多層構造体の光
透過度は高く、好ましくは樹脂基板の光透過度を感知し
得る程低下させない。ＳｉＯ２　層は、金属材料ドーパ
ントを含有するものでさえも、無色にすることができ、
また無色にして、多層構造体全体を無色にするのが好ま
しい。

【００８８】前述のように、金属ドーパントは多層構造
体のバリヤ特性をレトルト、例えば加圧下１２５℃以上
で沸騰水に長時間接触させる処理に耐えることを可能に
する効果を有するように見える。

【００８９】改善されたバリヤ特性の一つの計り方は多
層構造体を通しての酸素透過度が減少することである。

【００９０】本発明の多層構造体は、酸素透過速度（Ｏ
ＴＲ）が好ましくはレトルトの前後において約７ｃｃ／
ｍ２　・日・気圧より小であることによって特徴づけら
れるバリヤ特性を達成することができる。レトルト前後
の好ましい酸素透過速度は約３ｃｃ／ｍ２　・日・気圧
より小である。酸素透過度は、米国ミネソタ州ミネアポ
リス市に所在のモダーン・コントロール社製「ＯＸ−Ｔ
ＲＡＮ１０００」モデルで、３０℃および８０％相対湿
度において、透過試験用に１００％（１気圧）酸素を使
用して測定し、結果を多層構造体１ｍ２　当り、試験期
間１日当りに標準化した。これらの試験に使用したレト
ルト法は多層構造体をオートクレーブ内の水浴中に２．
５気圧（絶対圧）、１２５℃にて、該多層構造体を浸漬
した水浴の昇温時間（３０分間）および降温時間（１５
分間）の外に３０分間置くことから成る。本発明の多層
構造体は水蒸気の透過についてはレトルトの前後とも低
い透過度を示す。

【００９１】上記保護層はＳｉＯ２　層に直接付着する
か、または介在する接着層を介してＳｉＯ２　層に付着
するものであれば、任意のプラスチック樹脂から選ぶこ
とができる。この付着もレトルト工程に耐えることが好
ましい。保護層の例としては、中間層を介してＳｉＯ２
　層に付着したポリエステル層，接着剤，ボリビニリデ
ンクロライド，ポリエチレン，ポリプロピレン，エチレ
ン／ビニル酸共重合体，エチレン／アクリル酸またはメ
タクリル酸共重合体，アイオノマー，アクリルニトリル
の共重合体およびポリアミドがある。保護層は、接着剤
，加熱積層または押出被覆により介在する接着剤があれ
ば、これの押出しと同時にＳｉＯ２　層に被覆するよう
な従来法によりＳｉＯ２　層に適用することができる。 保護層は、ＳｉＯ２に溶液または分散液塗布することに
よっても設けることができる。この場合、層厚が一回の
塗布により達成される厚さよりも大きいときは数回塗布
する。 保護層の層厚は、一般に、約０．５〜１００ミクロン、
好ましくは１０〜２５ミクロン（０．０１０〜０．０２
５ｍｍ）である。一つの実施態様では、保護層は二軸延
伸ＰＥＴフィルム（厚さ：０．０２３４ｍｍ）であり、
このフィルムはＡｄｃｏｔｅ５０６−４０（２．７ｇ／
ｍ２　）としてモートンケミカル社から入手できるコポ
リエステル接着樹脂を介してＳｉＯ２　層の露出面に積
層され、１２０℃に加熱したニップロールでフィルムと
積層体を圧接する。

【００９２】得られた本発明の積層体は、樹脂構造体の
選択と形をきめる固い容器からやや固い容器ないし包装
フィルムまでの多種の包装に有用である。包装フィルム
については、樹脂基体は一般に厚さが約８〜１５０ミク
ロン、好ましくは１２〜５０ミクロン、さらに好ましく
は約１５〜２５ミクロン（０．０１２〜０．０２５ｍｍ
）であるフィルムの形をしている。

【００９３】本発明の実施例は下記の通りである（特に
指示しない限り部およびパーセントはすべて重量による
）。

【００９４】実施例１ この実施例はバリヤ特性の見地からＳｉＯ／ＳｉＯ２　
多層結合の必要性を実証している。

【００９５】Ｍｙｌａｒ（登録商標）Ｄ　　ＰＥＴフィ
ルム（０．０２３４ｍｍ厚）のスリップ・ノジュールの
ない側に電子線蒸着によりシリコン酸化物層（複数）を
形成し、バリヤフィルムとした。

【００９６】電子線蒸着法の詳細は、次の通りである。 すなわち、電子線蒸発器として、単一ルツボ屈曲線源を
使用したタイプのものを用いた。この線源を与える装置
はいくつかの製造元がある。例えばドイツ国アルシェナ
ウ市ライボルトＡＧ，リヒテンシュタイン国フルシュテ
ンツム市バルツァーＡＧ，カナダ国バークレー市テメス
カル社，米国ニュージャージ州チェリーヒル市デントン
バキュウム社などがあり、デントン社製のものを本実施
例で使用した。

【００９７】加速器電圧は、連続的に調整して、電子線
蒸発器の炉床を形成しているルツボの材料を横切って電
子線を掃射して、ルツボのケイ素酸化物内容物が均一に
腐食されるようにした。フィラメント電流（および電子
線電流）を調整して高い蒸着速度とし、約１×１０−４
Ｔｏｒｒの比較的高いバックグラウンド圧力を生じた。

【００９８】この圧力は電子線銃の初期状態で生じるア
ーク（ｐｒｅｍａｔｕｒｅ　　ａｒｃ）を惹き起こすほ
ど高くはない。蒸着の層厚はヴィーコインスツルメント
社（米国ニューヨーク州プレインビュー市）製のような
目盛付振動石英結晶モニタにより監視し、所望の酸化物
層厚になったときに真空蒸着工程を停止した。

【００９９】実験結果を表４に示す。

【０１００】

【表４】

【０１０１】ＯＴＲは酸素分圧差１気圧で１日に多層構
造体を横切って透過するＯ２　のｃｃであり、他の条件
については下記の通りである。本実施例においては、Ｏ
ＴＲはレトルトしないバリヤフィルムについて決定した
。

【０１０２】実験例ｈ，ｊおよびｋは本発明の実施例で
あり、最低の酸素透過度を与え、ＳｉＯおよびＳｉＯ２
　両層の組み合わせを使用すると、最良のバリヤ特性を
示す。

【０１０３】実験例ａはＰＥＴフィルム基板上のＳｉＯ
の薄層自体はバリヤ特性が劣っていることを示す。フィ
ルム自体の透過度は７５ｃｃ／ｍ２　・日・気圧である
。

【０１０４】実験例ｂ〜ｇはより厚いＳｉＯ２　層自体
（ＳｉＯ上塗層なし）は実験例ａに比較して一定しない
酸素透過度結果を生じる。すなわち、ときには実験例ａ
より良く、ときにはそれより悪い。

【０１０５】しかしながら、実験例ｈ，ｇおよびｋに示
すように、ＳｉＯおよびＳｉＯ２　両層の組み合わせは
ＳｉＯ層またはＳｉＯ２　層を別々に使用する場合より
も良好なバリヤ特性を示し、ＳｉＯ層自体（ＰＥＴフィ
ルム上）を使用したときに示される最良の結果に対して
２００％よりも高い改善が成された。

【０１０６】実験例ｉは厚いＳｉＯ層と薄いＳｉＯ２　
層を併用できることを示しているが、ＳｉＯはＳｉＯ２
　に比べてコストが高く着色もあるので、経済性が犠牲
にされている。実験例ｈ，ｊおよびｋの多層フィルム構
造体は、実験例ａ〜ｇと同様に透明・無色であるが、実
験例ｉのフィルム構造体は黄色に着色している。

【０１０７】実施例２ 実施例１で使用したＰＥＴフィルム上の層厚３１ｎｍの
ＳｉＯ層を設け、このＳｉＯ層上に２０２ｎｍのＳｉＯ
２　層を設けた多層フィルム構造体を実施例１と同様に
調整し、得られた無色のバリヤフィルムを１２５℃のオ
ートクレーブ内の水溶中に３０分間置いてレトルトした
。 このフィルムは肉眼で外観上変化が見られなかったが、
このフィルムのＯＴＲは３９．８ｃｃ／ｍ２　・日・気
圧であった。これは、フィルム構造体がレトルトされな
い場合、例えば、茶，コーヒー，穀類，煙草の包装にこ
の組み合わせを使用すべきであることを示唆している。

【０１０８】実施例３ 本実施例はＰＥＴフィルム上に形成されたＳｉＯ下塗層
中の酸素のケイ素に対する理論比を変動させた効果を示
す。多層構造体：ＰＥＴフィルム／ＳｉＯ／ＳｉＯ２　
，実施例１で使用したＰＥＴフィルムを使用し、実施例
１の工程により、次の結果を得た。

【０１０９】

【表５】

【０１１０】表５の実験において、ＳｉＯ２　層はＳｉ
Ｏ２　とＳｎの９５／５（重量比）蒸発源混合物の電子
線蒸発による真空蒸発によってＳｎをドープした。Ｓｉ
Ｏ層は表２に示された重量比でＳｉＯとＳｉＯ２を混合
して単一の蒸発源（ターゲット）を形成することにより
表５に示すような酸素比率が大きくなるように形成され
た。 透過性試験は実施例２に記載の方法によりフィルム構造
体のレトルト後に行なった。これらの結果から、酸素比
率が増加するにつれて多層構造体のレトルト性が減少す
ることが分かる。

【０１１１】実施例４ 本実施例はＰＥＴフィルム／ＳｉＯ／ＳｉＯ２　多層構
造体について実施例１のＰＥＴフィルムを使用して実施
例１の方法に従ってバリヤ特性に対するＳｉＯ層厚の効
果を示した。結果は次の通りである。

【０１１２】

【表６】

【０１１３】本実施例のＳｉＯ２　層は表５に報告した
のと同様に５％Ｓｎでドープし、実施例２に記載のよう
にフィルム構造体をレトルトした後に酸素透過度を決定
した。このレトルトは実際にフィルム構造体のバリヤ特
性を破壊したが、表５の第１実験例に使用した厚いＳ：
Ｏ層についてはＳｉＯ層がそのＯ２　：Ｓｉ比１．２５
：１から若干希釈されてもレトルト後に優れたバリヤ特
性が発揮された。

【０１１４】実施例５ 本実施例では、ＰＥＴフィルム／ＳｉＯ（１３ｎｍ）Ｓ
ｉＯ２　＋５％Ｃｕ（３０８ｎｍ）のフィルム構造体を
調整し、実施例２の方法によりレトルトした後、実施例
１と同じ方法で酸素透過度を試験した。得られたＯＴＲ
は２．８ｃｃ／ｍ２　・日・気圧であることから、適当
に薄いＳｉＯ層はＳｉＯ２　層と併用すると適度な良好
なバリヤ特性が得られることが分かる。

【０１１５】実施例６ 実施例１に記載の真空チャンバ内で電子線蒸発により９
２ゲージ（０．０２３４ｍｍ）の「Ｍｙｌａｒ（登録商
標）Ｄ」ＰＥＴフィルム上に層厚４９ｎｍのＳｉＯ層を
形成した。蒸着物は透明でわずかに感知し得る黄色を呈
した。第二層として、５％ＭｇＦ２　と混合したＳｉＯ
２　（電子線蒸発器の炉床の蒸発源として）の層（層厚
２５０ｎｍ）を電子線蒸発によりＳｉＯ層上に形成した
。得られたバリヤフィルムは透明，明澄かつ無色であっ
た。 この塗布フィルムを１２５℃のオートクレーブ内の水浴
中に３０分間置いてレトルトした。レトルトしたフィル
ムの酸素透過速度（ＯＴＲ）１．０４ｃｃ／ｍ２　・日
・気圧であり、フィルムはレトルトしないフィルムと同
じ透明，明澄かつ無色の外観を保持していた。

【０１１６】比較のために、ＳｉＯ２　を５％ＭｇＦ２
　と混合した。この混合物を電子線蒸発器の蒸発源とし
て炉床に装填した。この混合物から電子線蒸発により９
２ゲージの「Ｍｙｌａｒ　　Ｄ」ＰＥＴフィルム（スリ
ップノジュール添加物の存在しない側）上に直接ほぼ３
０１ｎｍのフィルムを形成した。蒸着層は透明で明澄で
あった。この塗布フィルムを１２５℃のオートクレーブ
内の水浴中に３０分間置いてレトルトした。レトルトし
たフィルムの酸素透過速度（ＯＴＲ）を測定したところ
９４ｃｃ／ｍ２　・日・気圧であり、これはＳｉＯ２　
層を持たない「Ｍｙｌａｒ」基体フィルムのバリヤ特性
よりも大きい。さらに、明澄なフィルムである代りに、
ＳｉＯ２　層は依然として透明ではあるが、多量のしわ
または多数の小さなひび割れを示した。実験を繰り返し
てＭｇＦ２　ドーパントの存在しない３０１ｎｍ厚のＳ
ｉＯ２　層を得たところ、バリヤ特性は同様に劣ってい
たが、ＳｉＯ２　層は高い剥離強度に示されるようにＰ
ＥＴフィルムへの付着が良好であり、透明かつ無色であ
り、肉眼でひび割れやしわが認められなかった。

【０１１７】実施例７ 層厚５０ｎｍのＳｉＯフィルムを９２ゲージの「登録商
標Ｍｙｌａｒ　　Ｄ」ＰＥＴフィルム（スリップ添加物
の存在しない側）に電子線蒸発により蒸着した。蒸着層
は透明であった。第２の層として、５％Ｓｎドーパント
と混合（電子線蒸発器の炉床において）したＳｉＯ２　
の層（層厚２５２ｎｍ）を電子線蒸発によりＳｉＯ層の
上に蒸着した。このフィルムは第２蒸着後も透明かつ明
澄であった。この塗布フィルムを１２５℃のオートクレ
ーブ内の水浴中に３０分間置いてレトルトした。レトル
トしたフィルムの酸素透過速度（ＯＴＲ）を測定したと
ころ０．６５ｃｃ／ｍ２　・日・気圧であり、このフィ
ルムはその透明性と明澄性を保持していた。

【０１１８】比較のために、ＳｉＯ２　を５％ＭｇＦ２
　と混合した。この混合物を電子線蒸発器の蒸発源とし
て炉床に装填した。この混合物から電子線蒸発により９
２ゲージの「Ｍｙｌａｒ（登録商標）Ｄ」ＰＥＴフィル
ム（スリップ添加物の存在しない側）上に層厚ほぼ２９
６ｎｍのフィルムを形成した。蒸着層は透明で明澄であ
った。この塗布フィルムを１２５℃のオートクレーブ内
の水浴中に３０分間置いてレトルトした。レトルトされ
たフィルムの酸素透過速度（ＯＴＲ）を測定したところ
９７ｃｃ／ｍ２　・日・気圧であり、これは基体フィル
ム自体のバリヤ特性よりも大であった。さらに、明澄な
フィルムである代りに、ガラス蒸着層は多量のしわと多
数の小さなひび割れを示した。

【０１１９】実施例８ ＳｉＯ層の層厚を３１ｎｍとし、ＳｉＯ２　層が５％Ｃ
ｕ（炉床組成物）を含有し、その層厚を２７３ｎｍとし
た以外は実施例７の第１段の方法に従ってレトルト後の
酸素透過速度３．０７８ｃｃ／ｍ２　・日・気圧を得た
。ＳｉＯ層の層厚を５１ｎｍに増加し、かつＳｉＯ２　
／Ｃｕ層の層厚を２５０ｎｍに減少させると酸素透過速
度が６．６２４ｃｃ／ｍ２　・日・気圧に増加した。

【０１２０】実施例９ 本実施例において、樹脂基板としてフィルム表面に可視
的波しわによって特徴づけられる粗面を持つポリ（エチ
レン−２，６−ナフタリンジカルボキシレート）（ＰＥ
Ｎ）を使用した。実施例１の真空蒸着法により、このＰ
ＥＮフィルム上にＳｉＯ下塗層（層厚５０ｎｍ）を形成
し、このＳｉＯ層上に５％Ｓｎ（炉床組成物）を含有し
、層厚が１２５ｎｍのＳｉＯ２　トップ層を形成してバ
リヤフィルムを形成した。このフィルムのレトルト前の
酸素吸収速度（ＯＴＲ）は１．６ｃｃ／ｍ２　・日・気
圧であり、レトルト後のＯＴＲは１２．５ｃｃ／ｍ２　
・日・気圧であった。ＰＥＮフィルム自体のバリヤ特性
は２３ｃｃ／ｍ２　・日・気圧であった。

【０１２１】実施例１０ ＰＥＴフィルム／ＳｉＯ／ＳｉＯ２　構造の多数のバリ
ヤフィルムを実施例１の方法に従って真空蒸着により形
成した。この場合、ＰＥＴフィルムとしてＭｙｌａｒ（
登録商標）Ｄを用い、ＳｉＯ２　層は種々のドーパント
（報告された炉床組成物）を含有している。このバリヤ
フィルムについて実施例２に従いレトルトの前後のＯＴ
Ｒ値を得た。結果を表７に示す。

【０１２２】

【表７】

【０１２３】実施例ｋについてはＰｂＯは米国ペンシル
バニア州ジュリー市ショット・グラス・テクノロジーズ
社から入手できるＳＦ−６と称する隔解ガラスの形で供
給され、小さい割り合いのＳｉＯ２　を含有している。

【０１２４】実験例ａと実験例ｂおよび、実験例ｃと実
験例ｄと比較すると使用した量においてドーパントがレ
トルトの前後での酸素透過度に対する安定化効果を示し
ている。元素Ｉｎは使用した量において効果がより小さ
いが、それでもレトルト後の結果はＰＥＴフィルム自体
よりも１０倍以上良い。

【０１２５】実験例ｇのドーパントとしてのＭｎはレト
ルト後の有用な酸素透過度を持つバリヤフィルムを生じ
るが、実験例ｈのＯＴＲ値はＳｉＯ２　層中に存在する
Ｍｎが多過ぎることを示唆している。

【０１２６】実験例ｊ〜ｍはすべて有用な酸素透過度を
有するバリヤ層を与えた。

【０１２７】実施例１１ 本実施例では、ＳｉＯ下塗層をＳｉＯ２　層で置き替え
て下記構造の多層フィルムを生じた：ＰＥＴフィルム／
ＳｉＯ２　（３２ｎｍ）／ＳｉＯ＋５％Ｃｕ（炉床組成
物）（２７１ｎｍ）。このＰＥＴフィルムはＭｙｌａｒ
（登録商標）Ｄである。実施例１の真空蒸着法と実施例
２のレトルト法を使用した。この構造体のレトルト後の
ＯＴＲは９２．５ｃｃ／ｍ２　・日・気圧であった。こ
の構造体は明澄かつ透明であり、目視上には酸素バリヤ
が役に立たないという証拠がなかった。さらに、ＳｉＯ
２　層は、ほぼ同じフィルム構造体が１４４．５ｇ／ｃ
ｍの剥離強度を持つことによって示されるように、ＰＥ
Ｔフィルムに強く付着していた。

【０１２８】実施例１２ 本実施例は実施例１のＰＥＴフィルムを樹脂基板として
用いて実施例１の方法により調製された多数の多層構造
体の透明度が高いことおよび水蒸気透過度が低いことを
示す。これらの構造体および光透過の詳細を表８（光透
過度）および表９（水蒸気透過度）に報告する。

【０１２９】

【表８】

【０１３０】これらの光透過度は樹脂基板として使用さ
れたＰＥＴフィルム自体の光透過度（８５．８９％（４
００ｎｍ）および９１．７３％（５５０ｎｍ））、特に
ＰＥＴ商品包装フィルムの光透過度（６９．２２％（４
００ｎｍ）および７８．０１％（５５０ｎｍ））に匹敵
する。Ｓｎ，ＦｅおよびＭｎ含有構造体の透過度はレト
ルト後実施例２の方法により測定した。

【０１３１】

【表９】

【０１３２】実施例１３ 前記のような光装置を図１４に示したものと同様のパタ
ーンで構成する。この光装置は２個の単体導波路と１個
の１×４スプリッタを包含する。この光導波路装置は表
示厚さが７．５μｍの１個の基体すなわち導波路層を有
し、この層の上に導波路パターンが前記のように形成さ
れている。この導波路の表示幅は図１４に示すように入
力端７．５μｍであり、内部からＹスプリッターまで６
μｍである。表示二次成形露光２０ミリジュール／ｃｍ
２　を使用する。この導波路層の組成は表１１に示す通
りである。該装置は２つの内部バッファ層を持ち、導波
路層の各側に一つずつ設けられ、表示厚さがそれぞれ２
６μｍである。内部バッファ層の組成を表１２に示す。 内部バッファ層の外側では２つの外部バッファ層が形成
されており、それぞれ表示厚さが２８μｍである。外部
バッファ層の組成を表１３に示す。

【０１３３】直線状導波路と１×４スプリッタパターン
の両方をＵＤＴＧｅ検知器（米国、マサチュセッツ州、
ボストン市、ユナイテッド・デテクター・テクノロジー
社）とモデルＳ３８０電力計で電力測定して試験する。 導波路出力をニコンフラワー１００マグオイルレンズ［
１．３ＮＡ（モデルＰｈ４ＤＬ）］を使用して該検知器
上に描像する。出力損失に関する測定をＡＴ＆Ｔ単一モ
ード光ファイバから発せられたレーザートロンＱＬＭ１
３００ＳＭ５０１およびＱＬＭ１５５０ＳＭ５０１から
の光源を使用して１３００ｎｍおよび１５５０ｎｍにて
行なう。

【０１３４】最初の光学的性能測定の完了後、サンプル
の片側に最初ＳｉＯを表示厚さ３０ｎｍに塗布し、次い
で５％Ｃｕを含有し、かつ表示厚さ３００ｎｍのＳｉＯ
２　を塗布する。他方の側はＣｕをＳｎで置き替えた以
外は全く同様にして塗布した。前記の電子線真空蒸着装
置を使用し、サンプルを端部の近くでガラススライド上
にテープで止め、ガラススライドを表示直径１３ｃｍの
回転ドラム上にテープで止める。

【０１３５】このサンプルを、上記と同じ光学的特性記
述条件および装置を使用して再試験する。蒸着ガラス塗
膜の適用工程中に測定可能な劣化は検知されない。

【０１３６】次いで、水を一滴サンプルの一方の面上に
１６時間置く。このサンプルを上記と同じ光学的特性記
述条件および装置を使用して再試験する。測定可能な劣
化は検知されない。

【０１３７】次いで、このサンプルの他方の面に水を一
滴１６時間置く。このサンプルをもう一度、上記と同じ
光学的特性記述条件および装置を使用して再試験する。 測定可能な劣化は検知されない。

【０１３８】上記条件の前後における異なるタイプの損
失に基づく電力の公称損失は０．５ｄｂ／ｃｍ程度であ
る。もしも該装置を上記のように予め被覆せずに一滴の
水を置いたならば電力損失は著しく増加し公称の損失値
０．８ｄｂ／ｃｍに達する。さらに、該導波路の出力を
赤外カメラで撮影しビデオスクリーン上にディスプレー
することによって得られる準フィールドモードの構造体
の観察を行うと、本発明の塗膜が存在するならば水滴試
験を使用したときにバックグラウンドのノイズまたは前
回の測定からの変化の徴候が見られない。同様の未塗布
サンプルに置かれた水滴の影響は準フィールドイメージ
がサンプル内に水が拡散する結果レベルが増加している
散乱光に徐々に包囲されることである。

【０１３９】最後に、本発明の別の実施態様に従うポリ
エチレンテレフタレート上の塗膜を通しての水の透過に
関する結果は光導波路装置上のバリヤの質を反映してい
る。ポリエチレンテレフタレート上の塗膜の透過速度が
低い程光導波路装置上の塗膜のバリヤ特性はより良好で
ある。

【０１４０】以下の表においては下記の定義を使用した
。

【０１４１】

【表１０】

【０１４２】

【表１１】

【０１４３】

【表１２】

【０１４４】

【表１３】

【０１４５】これまでに記述された実施例は本発明の作
用を説明するためのものである。しかし、本発明の範囲
はこれらに限定されない。

【図面の簡単な説明】

【図１】支持部材に除去可能に付着された光硬化性フィ
ルムを示す斜視図である。

【図２】支持部材上のフィルム内に導波路を構成する光
導波路素子を形成するための第１の実施例を示す概略模
式図である。

【図３】支持部材上のフィルム内に導波路を構成する光
導波路素子を形成するための第２の実施例を示す概略模
式図である。

【図４】支持部材上のフィルム内に導波路を構成する光
導波路素子を形成するための第３の実施例を示す概略模
式図である。

【図５】支持部材上に導波路を有するフィルムを光で均
一に照射して素子を得る随意の工程を描写する模式図で
ある。

【図６】頭部から底部へ向かって支持部材，光硬化性層
，導波路を有するフィルム、および他の支持部材から構
成された積層素子を示す斜視図である。

【図７】図６の素子に光で均一に照射する随意の工程を
説明する模式図である。

【図８】図６または図７の素子から一つの支持部材を除
去した素子を示す斜視図である。

【図９】頭部から底部へ向かって支持部材，光硬化性ま
たは光硬化層，導波路を有するフィルム，光硬化性層、
および支持部材から構成された光導波路素子を示す斜視
図である。

【図１０】光で均一に照射することにより図９の素子を
硬化する工程を示す模式図である。

【図１１】図９の素子または図１０の装置を加熱によっ
て硬化する工程を示す模式図である。

【図１２】光集積システムに用いられる光導波路である
、頭部から底部へ向かって第１の硬化層，導波路を有す
る硬化フィルム、および第２の硬化層から構成された装
置を示す斜視図である。

【図１３】図１２の素子を加熱によって安定化する工程
を示す模式図である。

【図１４】二つの直線導波路と一つの１×４スプリッタ
とから成るテストパターンを示す図である。

【符号の説明】

１　　実質的に乾燥した光硬化性のフィルム２　　支持
部材 ７　　露光領域 ８　　レーザ光源 ９　　平行移動機構 １０　　光軸 １１　　露光されていない領域 １２　　不透明なマスク １４　　実質的に乾燥した光硬化可能な第１層１７　　
支持部材 １８　　実質的に乾燥した光硬化可能な第２層２１　　
支持部材

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板と、該基板上に設けた層厚約１０
   〜７５ｎｍのＳｉＯ蒸着層と、該ＳｉＯ層上に設けた層
   厚約２０ｎｍ以上のＳｉＯ２　真空蒸着層とを有する多
   層構造体。
2. 【請求項２】　　前記ＳｉＯ層の層厚が約１０〜５０ｎ
   ｍであり、前記ＳｉＯ２　層の層厚が約５０〜３５０ｎ
   ｍであることを特徴とする請求項１記載の多層構造体。
3. 【請求項３】　　前記ＳｉＯ層がＳｉＯ２　を含有し、
   該ＳｉＯ層における酸素のケイ素に対する原子比が約１
   ．４以下であることを特徴とする請求項１記載の多層構
   造体。
4. 【請求項４】　　該多層構造体のレトルト時に前記Ｓｉ
   Ｏ２　層のバリヤ特性を改善するのに有効な量のドーパ
   ントを前記ＳｉＯ２　層が含有することを特徴とする請
   求項１記載の多層構造体。
5. 【請求項５】　　前記ドーパントがＴｉ，Ｚｒ，Ｚｎ，
   Ａｌ，Ｉｎ，Ｐｂ，Ｗ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｍｎ
   ，Ｓｂ，Ｃｏ，ＢａおよびＭｇ、ならびにこれらの混合
   物から成る群より選ばれた金属材料であり、前記ＳｉＯ
   ２　層中の量が該ＳｉＯ２　層の全重量に対して約０．
   ５〜３０重量％であることを特徴とする請求項４記載の
   多層構造体。
6. 【請求項６】　　前記ＳｉＯ２　層上にさらに保護プラ
   スチック層を設けたことを特徴とする請求項１記載の多
   層構造体。
7. 【請求項７】　　酸素透過速度（ＯＴＲ）が約７ｃｃ／
   ｍ２　・日・気圧より低いことを特徴とする請求項１記
   載の多層構造体。
8. 【請求項８】　　酸素透過速度（ＯＴＲ）が約３ｃｃ／
   ｍ２　・日・気圧より低いことを特徴とする請求項１記
   載の多層構造体。
9. 【請求項９】　　前記酸素透過速度がレトルトの前およ
   び後にともに存在することを特徴とする請求項８記載の
   多層構造体。
10. 【請求項１０】　　前記基板が表面粗さ約５０ｎｍ未満
    のフィルムであることを特徴とする請求項１記載の多層
    構造体。
11. 【請求項１１】　　前記フィルムの表面粗さが約１０ｎ
    ｍ未満であることを特徴とする請求項１０記載の多層構
    造体。
12. 【請求項１２】　　フィルムの形をしていることを特徴
    とする請求項１記載の多層構造体。
13. 【請求項１３】　　容器の形をしていることを特徴とす
    る請求項１記載の多層構造体。
14. 【請求項１４】　　基板に層厚約１０〜７５ｎｍのＳｉ
    Ｏ層を真空蒸着し、該ＳｉＯ層上に層厚約２０〜５００
    ｎｍのＳｉＯ２　層を真空蒸着して酸素透過速度が約７
    ｃｃ／ｍ２　・日・気圧より低い多層構造体を得ること
    を特徴とする多層構造体の製造方法。
15. 【請求項１５】　　前記ＳｉＯ２　層の真空蒸着に伴な
    って金属ドーパントを真空蒸着して前記ＳｉＯ２　層中
    に該多層構造体のレトルト後に約７ｃｃ／ｍ２　・日・
    気圧より低い酸素透過速度を与えるのに有効な量の金属
    ドーパントが導入することを特徴とする請求項１４記載
    の多層構造体の製造方法。
16. 【請求項１６】　　前記基板がフィルムの形をしている
    ことを特徴とする請求項１４記載の多層構造体の製造方
    法。
17. 【請求項１７】　　前記基板が容器の形をしていること
    を特徴とする請求項１４記載の多層構造体の製造方法。