JP2006036898A - Photocurable composition and optical waveguide using the same - Google Patents

Photocurable composition and optical waveguide using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide not causing release from a substrate such as a silicon wafer even when used for a long period under heat and cold cycle in which a high temperature state and a low temperature state are repeated and under high-moisture conditions and its forming material. <P>SOLUTION: The photocurable composition comprises (A) a hydrolyzable silane compound represented by general formula: (R<SP>1</SP>)<SB>p</SB>(R<SP>2</SP>)<SB>q</SB>Si(X)<SB>4-p-q</SB>[wherein R<SP>1</SP>s are unhydrolyzable same or different 1-12C organic groups each containing a fluorine atom; R<SP>2</SP>s are unhydrolyzable same or different 1-12C organic group each containing no fluorine atom; Xs are same or different hydrolyzable groups; p is 1 or 2 and q is 0 or 1] or its hydrolyzate or its condensate and (B) a siloxane-based basket-shaped compound having solubility to organic solvents. The composition is used as a forming material for a lower cladding layer 12, etc., of an optical waveguide 24. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、紫外線等によって硬化可能な光硬化性組成物、及び該組成物を用いて少なくとも基材との境界面を含む部分を形成してなる光導波路に関する。   The present invention relates to a photocurable composition that can be cured by ultraviolet rays or the like, and an optical waveguide formed by using the composition to form at least a portion including an interface with a substrate.

マルチメディア時代を迎え、光通信システムやコンピュータにおける情報処理の大容量化および高速化の要求から、光を伝送媒体とする伝送システムが、公衆通信網、LAN(ローカルエリアネットワーク)、FA(ファクトリーオートメーション)、コンピュータ間のインターコネクト、家庭内配線等に使用されるようになっている。これら伝送システムで用いられる光導波路は、例えば映画や動画等の大容量の情報伝達や光コンピュータ等を実現するための光デバイス、光電集積回路(OEIC)、光集積回路(光IC)等における基本構成要素である。そして、光導波路は、大量の需要があることから鋭意研究される一方、特に高性能で、低コストの製品が求められている。   In the multimedia era, transmission systems that use light as a transmission medium have become public communication networks, LANs (local area networks), and FAs (factory automation) in response to demands for large capacity and high speed information processing in optical communication systems and computers. ), Interconnects between computers, home wiring, etc. The optical waveguide used in these transmission systems is a basic in optical devices, photoelectric integrated circuits (OEICs), optical integrated circuits (optical ICs), etc. for realizing large-capacity information transmission such as movies and moving images and optical computers, for example. It is a component. Optical waveguides have been intensively studied due to the large amount of demand. On the other hand, particularly high performance and low cost products are required.

このような光導波路としては、従来、石英系光導波路やポリマー系光導波路が知られている。
このうち、石英系光導波路は、伝送特性としてはポリマー系光導波路に比べ優れた特性を有しているものの、酸化物微粒子の堆積に引き続いて行なわれるガラス化工程(1200℃以上)やエッチング処理を必要とするため、作製するには長時間の厳しい作製条件が要求される。
一方、ポリマー系光導波路は、スピンコート法やディップコート法等により容易に薄膜を形成できる上、リアクティブイオンエッチング(RIE)やフォトリソグラフィーによって低温プロセスでの作製が可能である。特に、フォトリソグラフィーを用いた光導波路は、石英系光導波路と比較して、より簡単に短時間かつ低コストで形成することができる。しかし、ポリマー系光導波路は、高温高湿下で長期間使用する場合に伝送特性が低下するなどの問題がある。
Conventionally known quartz optical waveguides and polymer optical waveguides are known as such optical waveguides.
Among them, the silica-based optical waveguide has excellent transmission characteristics as compared with the polymer-based optical waveguide, but the vitrification process (at 1200 ° C. or higher) or the etching process performed following the deposition of oxide fine particles. Therefore, strict production conditions for a long time are required for production.
On the other hand, a polymer-based optical waveguide can be easily formed into a thin film by a spin coating method, a dip coating method, or the like, and can be manufactured at a low temperature process by reactive ion etching (RIE) or photolithography. In particular, an optical waveguide using photolithography can be formed more easily in a short time and at a lower cost than a quartz optical waveguide. However, the polymer-based optical waveguide has a problem that transmission characteristics deteriorate when used for a long time under high temperature and high humidity.

そのため、ポリマー系光導波路の性能を高めるために、種々の提案がなされている。
例えば、(A)特定の一般式で表される加水分解性シラン化合物、その加水分解物およびその縮合物からなる群から選ばれる少なくとも一つの化合物、ならびに(B)波長365nmに吸収を有する有機オニウム塩を含有する光導波路形成用放射線硬化性組成物が、提案されている(特許文献1)。この組成物からなる光導波路は、高温高湿下で長時間使用しても良好な光学特性を維持する。
特開2003−185860号公報
Therefore, various proposals have been made in order to improve the performance of the polymer-based optical waveguide.
For example, (A) at least one compound selected from the group consisting of a hydrolyzable silane compound represented by a specific general formula, its hydrolyzate and its condensate, and (B) an organic onium having absorption at a wavelength of 365 nm A radiation curable composition for forming an optical waveguide containing a salt has been proposed (Patent Document 1). An optical waveguide made of this composition maintains good optical properties even when used for a long time under high temperature and high humidity.
JP 2003-185860 A

上述のように、特定の成分組成を有する組成物を用いるなどすれば、高温高湿下で長期間使用しても良好な光学特性を維持する光導波路を形成することができる。
しかし、ポリマー系光導波路には、温度変化の大きな雰囲気(冷熱サイクル)下で長期間使用すると、シリコンウェハ、ガラス基板等の基材からの剥離が生じ易くなるという問題もある。
そこで、本発明は、高温と低温が繰り返し現れる冷熱サイクル、かつ高湿の条件下において長期間使用しても、シリコンウェハ等の基材から剥離することのない光導波路及びその形成材料を提供することを課題とする。
As described above, when a composition having a specific component composition is used, an optical waveguide that maintains good optical characteristics even when used for a long time under high temperature and high humidity can be formed.
However, the polymer-based optical waveguide also has a problem that when it is used for a long time in an atmosphere (cooling cycle) having a large temperature change, the polymer-based optical waveguide easily peels off from a base material such as a silicon wafer or a glass substrate.
Accordingly, the present invention provides an optical waveguide that does not peel off from a base material such as a silicon wafer and a material for forming the optical waveguide even when used for a long time under a high-temperature and low-temperature cycle where high and low temperatures repeatedly appear. This is the issue.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の一般式で表される加水分解性シラン化合物、その加水分解物または縮合物と、有機溶媒に対して可溶性を有するシロキサン系カゴ状化合物とを含む光硬化性組成物を用いれば、冷熱サイクル等の厳しい条件下でも基材からの剥離が生じない光導波路を形成しうることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a hydrolyzable silane compound represented by a specific general formula, a hydrolyzate or condensate thereof, and a siloxane that is soluble in an organic solvent The present invention has been completed by finding that an optical waveguide that does not peel off from a substrate can be formed even under severe conditions such as a cooling and heating cycle by using a photocurable composition containing a system cage compound.

すなわち、本発明は、以下の[1]〜[6]を提供するものである。
[1]
(A)一般式(1): (R1p(R2qSi(X)4−p−q (1)
[式中、R1はフッ素原子を含有する炭素数が1〜12である非加水分解性の同一であるか又は異なる有機基を示し、R2はフッ素原子を含有しない炭素数が1〜12である非加水分解性の有機基を示し、Xは同一であるか又は異なる加水分解性基を示す。また、pは1又は2であり、qは0又は1である。]
で表される加水分解性シラン化合物、その加水分解物、及びその縮合物からなる群より選ばれる少なくとも一種と、(B)有機溶媒に対して可溶性を有するシロキサン系カゴ状化合物とを含むことを特徴とする光硬化性組成物。
[2]
上記成分(B)が、反応性基を有する化合物である上記[1]の光硬化性組成物。
[3]
上記反応性基が、オキセタニル基またはエポキシ基である上記[2]の光硬化性組成物。
[4]
上記成分(B)の配合量が、上記成分(A)との合計100質量部当たり、1〜60質量部である上記[1]〜[3]のいずれかの光硬化性組成物。
[5]
光酸発生剤を含有する上記[1]〜[4]のいずれかの光硬化性組成物。
[6]
光伝送路であるコア部分と、該コア部分の周囲に形成されるクラッド層とからなる、基材の上に形成される光導波路であって、前記クラッド層のうち、少なくとも、前記基材との境界面を含む部分が、上記[1]〜[5]のいずれかの光硬化性組成物からなることを特徴とする光導波路。
That is, the present invention provides the following [1] to [6].
[1]
(A) General formula (1): (R 1 ) p (R 2 ) q Si (X) 4-pq (1)
[Wherein, R 1 represents a nonhydrolyzable identical or different organic group having 1 to 12 carbon atoms containing a fluorine atom, and R 2 has 1 to 12 carbon atoms not containing a fluorine atom. Represents a non-hydrolyzable organic group, and X represents the same or different hydrolyzable groups. P is 1 or 2, and q is 0 or 1. ]
And at least one selected from the group consisting of hydrolyzable silane compounds, hydrolysates thereof, and condensates thereof, and (B) a siloxane cage compound having solubility in an organic solvent. A photocurable composition.
[2]
The photocurable composition according to the above [1], wherein the component (B) is a compound having a reactive group.
[3]
The photocurable composition according to the above [2], wherein the reactive group is an oxetanyl group or an epoxy group.
[4]
The photocurable composition according to any one of the above [1] to [3], wherein the compounding amount of the component (B) is 1 to 60 parts by mass per 100 parts by mass in total with the component (A).
[5]
The photocurable composition according to any one of [1] to [4] above, which contains a photoacid generator.
[6]
An optical waveguide formed on a base material, comprising: a core portion that is an optical transmission line; and a clad layer formed around the core portion, and at least the base material of the clad layer An optical waveguide characterized in that a portion including the boundary surface is made of the photocurable composition according to any one of the above [1] to [5].

本発明の光硬化性組成物によれば、高温と低温が繰り返し現れる冷熱サイクル、かつ高湿の条件下において長期間使用しても、シリコンウェハ等の基材から剥離することのない光導波路を形成することができる。   According to the photocurable composition of the present invention, an optical waveguide that does not peel off from a base material such as a silicon wafer even when used for a long period of time under a high temperature and low temperature cycle and a high temperature and low temperature cycle. Can be formed.

本発明の光硬化性組成物を構成する成分について説明する。
[成分(A):シラン化合物の加水分解物等]
本発明で用いられる成分(A)は、一般式(1):
(R1p(R2qSi(X)4−p−q (1)
[式中、R1はフッ素原子を含有する炭素数が1〜12である非加水分解性の同一であるか又は異なる有機基を示し、R2はフッ素原子を含有しない炭素数が1〜12である非加水分解性の有機基を示し、Xは同一であるか又は異なる加水分解性基を示す。また、pは1又は2であり、qは0又は1である。]
で表される加水分解性シラン化合物(以下、「加水分解性シラン化合物(1)」ともいう。)、その加水分解物、またはその縮合物である。
The component which comprises the photocurable composition of this invention is demonstrated.
[Component (A): Hydrolyzate of silane compound, etc.]
Component (A) used in the present invention has the general formula (1):
(R 1 ) p (R 2 ) q Si (X) 4-pq (1)
[Wherein, R 1 represents a nonhydrolyzable identical or different organic group having 1 to 12 carbon atoms containing a fluorine atom, and R 2 has 1 to 12 carbon atoms not containing a fluorine atom. Represents a non-hydrolyzable organic group, and X represents the same or different hydrolyzable groups. P is 1 or 2, and q is 0 or 1. ]
Is a hydrolyzable silane compound (hereinafter also referred to as “hydrolyzable silane compound (1)”), a hydrolyzate thereof, or a condensate thereof.

一般式(1)中のR1は、フッ素原子を含有する炭素数が1〜12である非加水分解性の同一であるか又は異なる有機基である。本明細書において、非加水分解性とは、Xで示される加水分解性基が加水分解される条件において、そのまま安定に存在する性質であることを意味する。かかる非加水分解性の有機基としては、例えばフッ素化アルキル基、フッ素化アリール基、又はこれらの水素原子の一部もしくは全部が、重水素や、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等で置換された有機基等が挙げられる。 R 1 in the general formula (1) is a non-hydrolyzable identical or different organic group having 1 to 12 carbon atoms containing a fluorine atom. In the present specification, the term “non-hydrolyzable” means that it is a property that exists stably as it is under the condition that the hydrolyzable group represented by X is hydrolyzed. Examples of the non-hydrolyzable organic group include a fluorinated alkyl group, a fluorinated aryl group, or a halogen atom such as a deuterium, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom in which some or all of these hydrogen atoms are present. An organic group substituted by, and the like.

かかるフッ素化アルキル基としては、組成式:Cm+n2m2n+1 [mは0〜5の整数であり、nは1〜12の整数であり、m+nは1〜12の整数である。]で表されるフッ素化アルキル基が好ましく、本発明の組成物から形成される硬化物のパターニング性、クラック耐性等の物性をより一層向上させ、また、導波路損失を低減する観点からは、一般式:CF3(CF2n-1(CH2m [m及びnは前記定義のとおりである。]で表されるフッ素化アルキル基がより好ましい。かかるフッ素化アルキル基としては、例えばトリフルオロメチル基、トリフルオロプロピル基、ヘプタデカフルオロデシル基、トリデカフルオロオクチル基、ノナフルオロヘキシル基等が挙げられる。これらの中でもフッ素含有量が高く、かつ長鎖のアルキル鎖を有するヘプタデカフルオロデシル基、トリデカフルオロオクチル基、ノナフルオロヘキシル基等が好ましい。また、フッ素化アリール基としては、例えばペンタフルオロフェニル基等が挙げられる。これらのフッ素化アルキル基及びフッ素化アリール基は、その水素原子の一部又は全部が、重水素や、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等で置換されていてもよい。 Such a fluorinated alkyl group has a composition formula: C m + n H 2m F 2n + 1 [m is an integer of 0 to 5, n is an integer of 1 to 12, and m + n is an integer of 1 to 12. is there. From the viewpoint of further improving the physical properties such as patterning property and crack resistance of the cured product formed from the composition of the present invention, and reducing waveguide loss. General formula: CF 3 (CF 2 ) n-1 (CH 2 ) m [m and n are as defined above] A fluorinated alkyl group represented by Examples of the fluorinated alkyl group include a trifluoromethyl group, a trifluoropropyl group, a heptadecafluorodecyl group, a tridecafluorooctyl group, and a nonafluorohexyl group. Among these, a heptadecafluorodecyl group, a tridecafluorooctyl group, a nonafluorohexyl group and the like having a high fluorine content and a long alkyl chain are preferable. Examples of the fluorinated aryl group include a pentafluorophenyl group. In these fluorinated alkyl groups and fluorinated aryl groups, some or all of the hydrogen atoms may be substituted with deuterium, halogen atoms such as chlorine, bromine, and iodine atoms.

一般式(1)中のR2は、フッ素原子を含有しない炭素数が1〜12である非加水分解性の有機基である。かかる非加水分解性の有機基としては、例えばアルキル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロ原子を含有する有機基、重合性基を含有する有機基、又はこれらの水素原子の一部もしくは全部が、重水素や、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等で置換された有機基等が挙げられる。これらの有機基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。
ここで、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基等が挙げられる。
R 2 in the general formula (1) is a non-hydrolyzable organic group having 1 to 12 carbon atoms that does not contain a fluorine atom. Examples of such non-hydrolyzable organic groups include alkyl groups, aryl groups, aralkyl groups, organic groups containing heteroatoms, organic groups containing polymerizable groups, or some or all of these hydrogen atoms. Examples thereof include organic groups substituted with deuterium, halogen atoms such as chlorine atom, bromine atom and iodine atom. These organic groups may be linear, branched or cyclic.
Here, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, and an octyl group.

アリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基、重水素化フェニル基、ハロゲン化フェニル基等が挙げられる。
アラルキル基としては、例えばベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。
ヘテロ原子を含有する有機基としては、塩基性でない基が好ましく、例えばエーテル結合を含有する有機基、エステル結合を含有する有機基、スルフィド結合を含有する有機基等が挙げられる。
重合性基を含有する有機基としては、分子中にカチオン重合性基を含有する有機基が好ましく、例えば、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基等を含有する有機基が挙げられる。該重合性基を導入することにより、カチオン重合を生じさせて、硬化性組成物をより効果的に硬化させることができる。
Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a deuterated phenyl group, and a halogenated phenyl group.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenylethyl group.
The organic group containing a hetero atom is preferably a non-basic group, and examples thereof include an organic group containing an ether bond, an organic group containing an ester bond, and an organic group containing a sulfide bond.
The organic group containing a polymerizable group is preferably an organic group containing a cationic polymerizable group in the molecule, and examples thereof include an organic group containing a vinyl ether group, an epoxy group, an oxetanyl group, and the like. By introducing the polymerizable group, cationic polymerization can be caused to cure the curable composition more effectively.

一般式(1)におけるXは、同一であるか又は異なる加水分解性基である。本明細書において、加水分解性基とは、大気圧下、かつ後述の加水分解触媒および水の存在下において、0〜150℃の温度範囲内で1〜10時間加熱することにより、加水分解されてシラノール基を生成し得る基、又はシロキサン縮合物を形成し得る基を意味する。
Xが示す加水分解性基としては、例えば炭素数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、アシルオキシ基等が挙げられる。
X in the general formula (1) is the same or different hydrolyzable group. In the present specification, the hydrolyzable group is hydrolyzed by heating for 1 to 10 hours within a temperature range of 0 to 150 ° C. under atmospheric pressure and in the presence of a hydrolysis catalyst described later and water. A group capable of forming a silanol group or a group capable of forming a siloxane condensate.
Examples of the hydrolyzable group represented by X include an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen atom, an amino group, and an acyloxy group.

ここで、炭素数1〜12のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ベンジロキシ基等が挙げられる。これらのアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。置換基を有するアルコキシ基としては、例えばフェノキシベンジロキシ基、メトキシエトキシ基、アセトキシエトキシ基、2−(メタ)アクリロキシエトキシ基、3−(メタ)アクリロキシプロポキシ基、4−(メタ)アクリロキシブトキシ基等の(メタ)アクリロキシ基含有アルコキシ基;グリシドキシ基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エトキシ基等のエポキシ基含有アルコキシ基;メチルオキセタニルメトキシ基、エチルオキセタニルメトキシ基等のオキセタニル基含有アルコキシ基;オキサシクロヘキシロキシ基等の6員環エーテル基を含有するアルコキシ基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。ただし、ハロゲン原子を含有する加水分解性基を有する加水分解性シラン化合物(1)を用いる場合、得られる光硬化性組成物の保存安定性を高める観点から、必要に応じて、加水分解性シラン化合物(1)の加水分解によって生成するハロゲン化水素を、中和や蒸留等の操作により除去するのが好ましい。
アシルオキシ基としては、例えばアセトキシ基等が挙げられる。
Here, as a C1-C12 alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a benzyloxy group etc. are mentioned, for example. These alkoxy groups may have a substituent. Examples of the alkoxy group having a substituent include a phenoxy benzyloxy group, a methoxyethoxy group, an acetoxyethoxy group, a 2- (meth) acryloxyethoxy group, a 3- (meth) acryloxypropoxy group, and a 4- (meth) acryloxy group. (Meth) acryloxy group-containing alkoxy groups such as butoxy groups; glycidoxy groups, epoxy groups-containing alkoxy groups such as 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethoxy groups; oxetanyl groups such as methyl oxetanyl methoxy groups and ethyl oxetanyl methoxy groups An alkoxy group; an alkoxy group containing a 6-membered ring ether group such as an oxacyclohexyloxy group and the like can be mentioned.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. However, when the hydrolyzable silane compound (1) having a hydrolyzable group containing a halogen atom is used, hydrolyzable silane is used as necessary from the viewpoint of enhancing the storage stability of the resulting photocurable composition. It is preferable to remove the hydrogen halide produced by hydrolysis of the compound (1) by an operation such as neutralization or distillation.
Examples of the acyloxy group include an acetoxy group.

上記一般式(1)中、pは1又は2であるが、1であるのが好ましい。また、qは0又は1であるが、0であるのが好ましい。
本発明で使用する加水分解性シラン化合物(1)としては、例えばトリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリクロロシラン、メチル−3,3,3−トリフルオロプロピルジクロロシラン、ジメトキシメチル−3,3,3−トリフルオロプロピルシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルメチルジクロロシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシルトリクロロシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシルメチルジクロロシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシルトリクロロシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシルメチルジクロロシラン、3−(ヘプタフルオロイソプロポキシ)プロピルトリエトキシシラン、(ペンタフルオロフェニル)プロピルトリメトキシシラン、(ペンタフルオロフェニル)プロピルトリクロロシラン等が挙げられる。
これらの中でも、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ノナフルオロヘキシルトリクロロシラン等が好ましい。
In the general formula (1), p is 1 or 2, but is preferably 1. Q is 0 or 1, but is preferably 0.
Examples of the hydrolyzable silane compound (1) used in the present invention include trifluoromethyltrimethoxysilane, trifluoromethyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrichlorosilane, and methyl-3,3,3. -Trifluoropropyldichlorosilane, dimethoxymethyl-3,3,3-trifluoropropylsilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropylmethyldichlorosilane, 3,3 , 4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyltrichlorosilane, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexylmethyldichlorosilane, 4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyltrichloro Run, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, 3,3,4, 4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyltriethoxysilane, 3,3,4,4,5,5,6 6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecylmethyldichlorosilane, 3- (heptafluoroisopropoxy) propyltriethoxysilane, (pentafluorophenyl) propyltrimethoxysilane , (Pentafluorophenyl) propyltrichlorosilane and the like.
Among these, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyltriethoxysilane, 3,3, 4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, 3,3,4,4,5,5 6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-nonafluorohexyltrichlorosilane and the like are preferable.

本明細書において、加水分解性シラン化合物(1)の加水分解物とは、加水分解反応により加水分解性シラン化合物(1)の加水分解性基の一部又は全部がシラノール基に変化した加水分解反応混合物を意味する。加水分解性シラン化合物(1)の加水分解物の縮合物とは、前記の加水分解反応混合物中のシラノール基同士、又はシラノール基と加水分解性基との縮合反応によって得られるシロキサン縮合物を意味する。
加水分解性シラン化合物(1)の加水分解物の縮合物の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で求めたポリスチレン換算の値で、好ましくは500〜50,000、より好ましくは1,000〜10,000である。該値が500未満では、本発明の組成物からなる硬化体の耐久性が低下することがある。該値が50,000を超えると、本発明の組成物の保存性が低下することがある。
In the present specification, the hydrolyzate of the hydrolyzable silane compound (1) is a hydrolysis in which part or all of the hydrolyzable groups of the hydrolyzable silane compound (1) are changed to silanol groups by the hydrolysis reaction. By reaction mixture is meant. The condensate of the hydrolyzate of the hydrolyzable silane compound (1) means a siloxane condensate obtained by a condensation reaction between silanol groups in the hydrolysis reaction mixture or between a silanol group and a hydrolyzable group. To do.
The weight average molecular weight of the hydrolyzable silane compound (1) hydrolyzate condensate is a value in terms of polystyrene determined by gel permeation chromatography (GPC), preferably 500 to 50,000, more preferably 1. , 10,000 to 10,000. When the value is less than 500, the durability of the cured product made of the composition of the present invention may be lowered. When this value exceeds 50,000, the preservability of the composition of the present invention may be lowered.

成分(A)の調製方法は、該組成物中のシラノール基の含有率を過大又は過少としない限り特に制限されないが、該シラノール基の含有率を後述の好ましい範囲内に制御する観点からは、例えば、加水分解性シラン化合物(1)、触媒、及び溶媒を混合して得られた溶液に、空気雰囲気中、大気圧及び攪拌下、該溶液中の各成分の沸点以下の温度にて水を滴下した後、0℃〜150℃で1〜24時間、加熱攪拌する方法等に準ずるのが好ましい。なお、加熱攪拌中、必要に応じて、蒸留によって反応溶液を濃縮したり、又は溶媒を置換することも好ましい。   The method for preparing the component (A) is not particularly limited as long as the content of silanol groups in the composition is not too large or too small, but from the viewpoint of controlling the content of silanol groups within the preferred range described below, For example, water is added to a solution obtained by mixing the hydrolyzable silane compound (1), a catalyst, and a solvent at a temperature not higher than the boiling point of each component in the solution in an air atmosphere under atmospheric pressure and stirring. After dropping, it is preferable to follow the method of heating and stirring at 0 ° C. to 150 ° C. for 1 to 24 hours. During the heating and stirring, it is also preferable to concentrate the reaction solution by distillation or replace the solvent as necessary.

ここで、成分(A)の調製に用いる触媒としては、加水分解反応及び縮合反応を促進するものであれば特に制限はなく、例えば酸又は塩基等の触媒が挙げられる。酸としては、例えばギ酸、酢酸、シュウ酸等の1価又は多価の有機酸;塩酸、リン酸、硫酸等の無機酸;Ti、Zr、Al、B等の無機塩、アルコキシド、カルボキシレート等のルイス酸等が挙げられる。塩基としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物;アンモニア等の無機塩基;トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアミン類等が挙げられる。これらの触媒は、単独で使用しても二種以上を組み合わせて使用してもよい。触媒の使用量は、使用する触媒の種類によっても異なるが、通常、加水分解性シラン化合物(1)100質量部に対して、0.001〜5質量部であるのが好ましく、0.002〜1質量部であるのがより好ましい。   Here, as a catalyst used for preparation of a component (A), if a hydrolysis reaction and a condensation reaction are accelerated | stimulated, there will be no restriction | limiting in particular, For example, catalysts, such as an acid or a base, are mentioned. Examples of the acid include monovalent or polyvalent organic acids such as formic acid, acetic acid and oxalic acid; inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid and sulfuric acid; inorganic salts such as Ti, Zr, Al and B, alkoxides and carboxylates And Lewis acid. Examples of the base include hydroxides of alkali metals or alkaline earth metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide; inorganic bases such as ammonia; amines such as trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine and diethanolamine Is mentioned. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. Although the usage-amount of a catalyst changes also with the kind of catalyst to be used, it is preferable that it is 0.001-5 mass parts normally with respect to 100 mass parts of hydrolysable silane compounds (1), 0.002- It is more preferably 1 part by mass.

成分(A)の調製に用いる溶媒としては、通常、大気圧下での沸点が50〜200℃の範囲内の値を有し、各成分を均一に溶解させることのできる有機溶媒であるのが好ましく、例えばエーテル;エステル;ケトン;脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素;1価アルコール、多価アルコール等のアルコール;含窒素化合物、含硫黄化合物等の含ヘテロ原子化合物等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で使用しても二種以上を組み合わせて使用してもよい。
溶媒の使用量は、加水分解性シラン化合物(1)100質量部に対して、1〜1000質量部であるのが好ましく、10〜100質量部であるのがより好ましい。
The solvent used for the preparation of component (A) is usually an organic solvent having a boiling point under atmospheric pressure in the range of 50 to 200 ° C. and capable of uniformly dissolving each component. Preferred examples include ethers; esters; ketones; hydrocarbons such as aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons; alcohols such as monohydric alcohols and polyhydric alcohols; heteroatom compounds such as nitrogen-containing compounds and sulfur-containing compounds. It is done. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
It is preferable that it is 1-1000 mass parts with respect to 100 mass parts of hydrolysable silane compounds (1), and, as for the usage-amount of a solvent, it is more preferable that it is 10-100 mass parts.

本発明の光硬化性組成物は、その硬化物の屈折率や、硬化性、粘度等を調整するために、加水分解性シラン化合物(1)以外の加水分解性シラン化合物、その加水分解物、及びその縮合物からなる群より選ばれる一種以上を含有していてもよい。この場合、加水分解性シラン化合物(1)と加水分解性シラン化合物(1)以外の加水分解性シラン化合物との混合物を、上記の加水分解反応及び縮合反応に付し、両加水分解性シラン化合物から形成されるシロキサン縮合物を調製してもよい。   The photocurable composition of the present invention is a hydrolyzable silane compound other than the hydrolyzable silane compound (1), its hydrolyzate, in order to adjust the refractive index, curability, viscosity, etc. of the cured product. And one or more selected from the group consisting of condensates thereof. In this case, a mixture of the hydrolyzable silane compound (1) and a hydrolyzable silane compound other than the hydrolyzable silane compound (1) is subjected to the hydrolysis reaction and the condensation reaction, and both hydrolyzable silane compounds are obtained. A siloxane condensate formed from may be prepared.

かかる加水分解性シラン化合物(1)以外の加水分解性シラン化合物としては、例えばテトラクロロシラン、テトラアミノシラン、テトラアセトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、テトラベンジロキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン等の4個の加水分解性基を有するシラン化合物;メチルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、重水素化メチルトリメトキシシラン等の3個の加水分解性基を有するシラン化合物;ジメチルジクロロシラン、ジメチルジアミノシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン等の2個の加水分解性基を有するシラン化合物等が挙げられる。   Examples of hydrolyzable silane compounds other than the hydrolyzable silane compound (1) include tetrachlorosilane, tetraaminosilane, tetraacetoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, tetraphenoxysilane, and tetrabenzyloxysilane. Silane compounds having four hydrolyzable groups such as trimethoxysilane and triethoxysilane; methyltrichlorosilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriisopropoxy It has three hydrolyzable groups such as silane, ethyltributoxysilane, butyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, and deuterated methyltrimethoxysilane. Silane compounds having two hydrolyzable groups such as dimethyldichlorosilane, dimethyldiaminosilane, dimethyldiacetoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, and dibutyldimethoxysilane .

成分(A)における全ケイ素原子上の結合基数に占めるシラノール基(Si−OH)の含有率は、好ましくは10〜50%、より好ましくは20〜40%である。シラノール基の含有率がこの範囲を外れると、アルカリ現像の際に目的とする形状のパターニングを得ることができなかったり、又は光導波路を形成した場合に導波路損失値が増大することがあり好ましくない。
なお、該シラノール基含有率は、29Si−NMR等にて定量することができる。例えば、各組成物を、NMR測定溶媒である重水素化クロロホルムに溶解させ、29Si−NMR(ジメチルシロキサン基準)にて、−120ppm〜−60ppmにかけて現れる置換基、結合基の異なる複数のシラン成分をカーブフィティングにてピーク分離し、ピークの面積比から各成分のモル%を算出し、得られた各成分中のシラノール基数を掛け合わせ、全ケイ素原子上の結合基数に占めるシラノール基の含有率(%)を算出する。
The content of silanol groups (Si—OH) in the number of bonding groups on all silicon atoms in the component (A) is preferably 10 to 50%, more preferably 20 to 40%. If the silanol group content is outside this range, patterning of the desired shape cannot be obtained during alkali development, or the waveguide loss value may increase when an optical waveguide is formed. Absent.
The silanol group content can be quantified by 29 Si-NMR or the like. For example, each composition is dissolved in deuterated chloroform which is an NMR measurement solvent, and a plurality of silane components having different substituents and bonding groups appearing from −120 ppm to −60 ppm in 29 Si-NMR (based on dimethylsiloxane) The peaks are separated by curve fitting, the mol% of each component is calculated from the area ratio of the peaks, and the number of silanol groups in each component obtained is multiplied to contain silanol groups in the total number of bonding groups on all silicon atoms. The rate (%) is calculated.

成分(A)は、その硬化物のパターニング性、クラック耐性、導波路損失等の物性をより一層向上させる観点から、下記一般式(2)及び(3)で表される構造からなる群のうち少なくとも一種以上を有することが好ましい。

Figure 2006036898
[一般式(2)又は(3)中、R3はフッ素原子を含有する炭素数が1〜12である非加水分解性の有機基を示し、R4はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数が1〜12である非加水分解性の有機基を示す。なお、R3とR4は同一の基であってもよい。]
3が示す、フッ素原子を含有する炭素数が1〜12である非加水分解性の有機基としては、一般式:CF3(CF2n-1(CH2m [m及びnは前記定義のとおりである。]で表される基であるのが好ましい。 Component (A) is a group consisting of structures represented by the following general formulas (2) and (3) from the viewpoint of further improving the physical properties of the cured product, such as patterning properties, crack resistance, and waveguide loss. It is preferable to have at least one or more.
Figure 2006036898
[In General Formula (2) or (3), R 3 represents a non-hydrolyzable organic group having 1 to 12 carbon atoms containing a fluorine atom, and R 4 is carbon that may contain a fluorine atom. The nonhydrolyzable organic group whose number is 1-12 is shown. R 3 and R 4 may be the same group. ]
The non-hydrolyzable organic group having 1 to 12 carbon atoms containing a fluorine atom represented by R 3 is represented by the general formula: CF 3 (CF 2 ) n-1 (CH 2 ) m [m and n are As defined above. ] Is preferable.

また、成分(A)は、その硬化物のパターニング性、耐熱性等の物性をより一層向上させる観点から、下記一般式(4)及び(5)で表される構造からなる群のうち少なくとも一種以上を有することが好ましい。

Figure 2006036898
[一般式(4)又は(5)中、R5はフェニル基又はフッ素化フェニル基を示し、R6はフッ素原子を含んでいてもよい炭素数が1〜12である非加水分解性の有機基を示す。なお、R5とR6は同一の基であってもよい。] Moreover, a component (A) is at least 1 type in the group which consists of a structure represented by following General formula (4) and (5) from a viewpoint of improving further physical properties, such as patternability of the hardened | cured material, and heat resistance. It is preferable to have the above.
Figure 2006036898
[In General Formula (4) or (5), R 5 represents a phenyl group or a fluorinated phenyl group, and R 6 represents a non-hydrolyzable organic group having 1 to 12 carbon atoms which may contain a fluorine atom. Indicates a group. R 5 and R 6 may be the same group. ]

これらの一般式(4)又は一般式(5)で表される構造を有するために用いられる加水分解性シラン化合物としては、加水分解性シラン化合物(1)又は加水分解性シラン化合物(1)以外の加水分解性シラン化合物のうち、フェニル基又はフッ素化フェニル基を有する化合物が挙げられ、これらの中でも、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリメトキシシラン等が特に好ましい。
さらに、成分(A)は、その硬化物のパターニング性、クラック耐性、耐熱性、導波路損失等の物性をより一層向上させ、さらには屈折率を制御する観点から、上記一般式(2)及び(3)で表される構造からなる群のうち少なくとも一種以上、及び、上記一般式(4)及び(5)で表される構造からなる群のうち少なくとも一種以上を有することが好ましい。
As a hydrolysable silane compound used in order to have the structure represented by these general formula (4) or general formula (5), it is other than a hydrolysable silane compound (1) or a hydrolysable silane compound (1). Among these hydrolyzable silane compounds, compounds having a phenyl group or a fluorinated phenyl group can be mentioned, and among these, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, pentafluorophenyltrimethoxysilane and the like are particularly preferable.
Furthermore, the component (A) further improves the physical properties such as patterning property, crack resistance, heat resistance and waveguide loss of the cured product, and further from the viewpoint of controlling the refractive index, the above general formula (2) and It is preferable to have at least one or more of the group consisting of the structure represented by (3) and at least one or more of the group consisting of the structures represented by the general formulas (4) and (5).

[成分(B):シロキサン系カゴ状化合物]
本発明で用いられる成分(B)は、有機溶媒に対して可溶性を有するシロキサン系カゴ状化合物である。成分(B)は、本発明の組成物を用いて作製した光導波路が、冷熱サイクルかつ高湿の条件下においてもシリコンウェハ等の基材から剥離しないようにするために配合される。
ここで、「有機溶媒に対して可溶性を有する」とは、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、トルエン、セロソルブアセテート、メチルイソブチルケトン等の各種の有機溶媒の少なくとも1種に溶解しうることを意味する。成分(B)が有機溶媒に対して可溶性を有することによって、成分(A)等と共に、液状の塗布可能な光硬化性組成物を調製することが可能となる。
「シロキサン系」とは、シロキサン結合(Si−O結合)によって主鎖が形成されていることを意味する。
「カゴ状」とは、Si−O−Si骨格の構造がカゴ状であることを意味する。本発明では、カゴ状の化学構造を有する化合物を用いることによって、他の構造(例えば、ランダム構造、ラダー構造等)を有する化合物を用いた場合と比べて、冷熱サイクル及び高湿下における基材に対する優れた耐剥離性を発揮することができる。
[Component (B): Siloxane-based cage compound]
The component (B) used in the present invention is a siloxane cage compound that is soluble in an organic solvent. Component (B) is blended so that an optical waveguide produced using the composition of the present invention does not peel from a substrate such as a silicon wafer even under conditions of a thermal cycle and high humidity.
Here, “having solubility in an organic solvent” means being soluble in at least one of various organic solvents such as isopropyl alcohol, tetrahydrofuran, toluene, cellosolve acetate, and methyl isobutyl ketone. When component (B) is soluble in an organic solvent, a liquid-applicable photocurable composition can be prepared together with component (A) and the like.
“Siloxane-based” means that the main chain is formed by a siloxane bond (Si—O bond).
“Cage-like” means that the structure of the Si—O—Si skeleton is cage-like. In the present invention, by using a compound having a cage-like chemical structure, a base material under a cold cycle and high humidity as compared with the case of using a compound having another structure (for example, a random structure, a ladder structure, etc.) Excellent peeling resistance can be exhibited.

成分(B)は、(a)ケイ素原子が1つの酸素原子及び3つの有機基と結合している構造単位(M単位)、(b)ケイ素原子が2つの酸素原子及び2つの有機基と結合している構造単位(D単位)、(c)ケイ素原子が3つの酸素原子及び1つの有機基と結合している構造単位(T単位)、(d)ケイ素原子が4つの酸素原子と結合している構造単位(Q単位)の中から選ばれる一種以上の構造単位を含むことができる。
本発明においては、D単位の繰り返しを多く含むオリゴマー、または、T単位の繰り返しを多く含むオリゴマーが、好ましく用いられる。なお、T単位の繰り返しを主体とするものは、シルセスキオキサンと呼ばれる。
成分(B)の化合物中のケイ素原子の数は、好ましくは6〜12、より好ましくは8〜12である。
Component (B) includes (a) a structural unit (M unit) in which a silicon atom is bonded to one oxygen atom and three organic groups, and (b) a silicon atom bonded to two oxygen atoms and two organic groups. A structural unit (D unit), (c) a structural unit (T unit) in which a silicon atom is bonded to three oxygen atoms and one organic group, and (d) a silicon atom is bonded to four oxygen atoms. One or more structural units selected from the structural units (Q units) can be included.
In the present invention, an oligomer containing many D unit repeats or an oligomer containing many T unit repeats is preferably used. A substance mainly composed of repeating T units is called silsesquioxane.
The number of silicon atoms in the component (B) compound is preferably 6-12, more preferably 8-12.

成分(B)は、反応性基を有することが好ましい。反応性基は、成分(A)のシラノール基と反応して、ソフトセグメントを生成するなどして、本発明の効果(冷熱サイクル下での耐剥離性)を向上させる。
反応性基としては、例えば、オキセタニル基、エポキシ基等の光カチオン重合性反応基が挙げられる。中でも、オキセタニル基及びエポキシ基は、空気中における硬化性が良好であり、かつ耐熱性、接着性、耐薬品性等にも優れる点で、好ましい。エポキシ基には、グリシジル基や、脂環式エポキシ基等が含まれる。
なお、これらの反応性基は、成分(B)の主骨格を形成するケイ素原子に対して、アルキレン基、エーテル構造等の化学構造を介在させて結合されることがある。
オキセタニル基を末端基として含む有機基の一例は、次の式で表わされる。なお、式中のエチル基は、水素原子または炭素数1〜6の他のアルキル基であってもよい。また、式中のプロピレン基は、炭素数1〜6の他のアルキレン基であってもよい。
The component (B) preferably has a reactive group. The reactive group reacts with the silanol group of the component (A) to generate a soft segment, thereby improving the effect of the present invention (peeling resistance under a thermal cycle).
Examples of the reactive group include a photocationically polymerizable reactive group such as an oxetanyl group and an epoxy group. Among these, an oxetanyl group and an epoxy group are preferable because they are excellent in curability in air and excellent in heat resistance, adhesiveness, chemical resistance, and the like. Epoxy groups include glycidyl groups and alicyclic epoxy groups.
These reactive groups may be bonded to the silicon atoms forming the main skeleton of component (B) via a chemical structure such as an alkylene group or an ether structure.
An example of an organic group containing an oxetanyl group as a terminal group is represented by the following formula. The ethyl group in the formula may be a hydrogen atom or another alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Further, the propylene group in the formula may be another alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.

Figure 2006036898
Figure 2006036898

成分(B)の一例は、次の式で表わされる。

Figure 2006036898
[式中のRは、各々独立して、オキセタニル基を末端基として含む有機基、エポキシ基を末端基として含む有機基、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、ケイ素原子含有基等からなる群より選ばれる基である。ただし、Rを構成する炭素原子の数は、好ましくは1〜20である。また、Rを構成するケイ素原子の数は、好ましくは1〜10である。] An example of the component (B) is represented by the following formula.
Figure 2006036898
[In the formula, each R is independently an organic group containing an oxetanyl group as a terminal group, an organic group containing an epoxy group as a terminal group, a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, an aryl group. And a group selected from the group consisting of silicon atom-containing groups. However, the number of carbon atoms constituting R is preferably 1-20. The number of silicon atoms constituting R is preferably 1-10. ]

この例は、正方形に配置した4個のケイ素原子を2組、所定の距離を隔てて対向させてなる立方体のSi−O−Si骨格を有するものであるが、他の例として、五角形に配置した5個のケイ素原子を2組、所定の距離を隔てて対向させてなる、10個のケイ素原子を含むSi−O−Si骨格を有するものや、六角形に配置した6個のケイ素原子を2組、所定の距離を隔てて対向させてなる、12個のケイ素原子を含むSi−O−Si骨格を有するもの等が挙げられる。
なお、成分(B)としては、ケイ素原子と酸素原子の結合が切断された箇所を全く含まないもの(完全縮合カゴ状化合物)と、ケイ素原子と酸素原子の結合が切断された箇所を含むもの(部分開裂カゴ状化合物)のいずれを用いてもよいが、完全縮合カゴ状化合物を用いることが好ましい。
This example has a cubic Si-O-Si skeleton in which two sets of four silicon atoms arranged in a square are opposed to each other with a predetermined distance, but as another example, it is arranged in a pentagon. Two sets of five silicon atoms that are opposed to each other with a predetermined distance and having a Si—O—Si skeleton containing 10 silicon atoms, and six silicon atoms arranged in a hexagonal shape Examples thereof include two sets having a Si—O—Si skeleton containing 12 silicon atoms, which are opposed to each other at a predetermined distance.
In addition, as component (B), what does not contain the location where the bond of a silicon atom and an oxygen atom was cut | disconnected at all (completely condensed cage compound), and what contains the location where the bond of a silicon atom and an oxygen atom was cut | disconnected Any of (partially cleaved cage compound) may be used, but it is preferable to use a fully condensed cage compound.

成分(B)の配合量は、成分(A)との合計100質量部当たり、好ましくは1〜60質量部、より好ましくは2〜50質量部、特に好ましくは5〜45質量部である。該配合量が1質量部未満では、本発明の組成物からなる光導波路が冷熱サイクル条件下で基材から剥離することがある。該配合量が60質量%を超えると、硬化フィルムが脆くなることがある。   The amount of component (B) is preferably 1 to 60 parts by mass, more preferably 2 to 50 parts by mass, and particularly preferably 5 to 45 parts by mass per 100 parts by mass in total with component (A). When the blending amount is less than 1 part by mass, the optical waveguide made of the composition of the present invention may be peeled off from the substrate under the thermal cycle condition. When the blending amount exceeds 60% by mass, the cured film may become brittle.

[光酸発生剤]
本発明の光硬化性組成物は、光酸発生剤を含むことができる。
光酸発生剤を含む組成物に対して放射線を照射すると、光酸発生剤が分解して、組成物を光硬化させる酸性活性物質を放出する。
ここで、放射線としては、可視光、紫外線、赤外線、X線、電子線、α線、γ線等を挙げることができる。ただし、一定のエネルギーレベルを有し、硬化速度が大であり、しかも照射装置が比較的安価でかつ小型である観点から、紫外線を使用することが好ましい。
[Photoacid generator]
The photocurable composition of the present invention can contain a photoacid generator.
When the composition containing the photoacid generator is irradiated with radiation, the photoacid generator is decomposed to release an acidic active substance that photocures the composition.
Here, examples of the radiation include visible light, ultraviolet rays, infrared rays, X-rays, electron beams, α rays, and γ rays. However, it is preferable to use ultraviolet rays from the viewpoint of having a constant energy level, a high curing rate, and a relatively inexpensive and compact irradiation apparatus.

光酸発生剤としては、例えば、下記一般式(6)で表される構造を有するオニウム塩や、下記一般式(7)で表される構造を有するスルフォン酸誘導体等を挙げることができる。
[R 10 W]+m[MZm+n−m (6)
[一般式(6)中、カチオンはオニウムイオンであり、WはS、Se、Te、P、As、Sb、Bi、O,I、Br、Clまたは−N≡Nであり、R、R、RおよびR10は同一または異なる有機基であり、a、b、cおよびdはそれぞれ0〜3の整数であって、(a+b+c+d)はWの価数に等しい。また、Mはハロゲン化物錯体[MZm+n]の中心原子を構成する金属またはメタロイドであり、例えばB、P、As、Sb、Fe、Sn、Bi、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn、Coである。Zは、例えばF、Cl、Br等のハロゲン原子またはアリール基であり、mはハロゲン化物錯体イオンの正味の電荷であり、nはMの原子価である。]
Examples of the photoacid generator include an onium salt having a structure represented by the following general formula (6), a sulfonic acid derivative having a structure represented by the following general formula (7), and the like.
[R 7 a R 8 b R 9 c R 10 d W] + m [MZ m + n] -m (6)
[In General Formula (6), the cation is an onium ion, W is S, Se, Te, P, As, Sb, Bi, O, I, Br, Cl, or —N≡N, and R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are the same or different organic groups, a, b, c and d are each an integer of 0 to 3, and (a + b + c + d) is equal to the valence of W. M is a metal or metalloid constituting the central atom of the halide complex [MZ m + n ], for example, B, P, As, Sb, Fe, Sn, Bi, Al, Ca, In, Ti, Zn, Sc, V, Cr, Mn, and Co. Z is, for example, a halogen atom or an aryl group such as F, Cl, Br, etc., m is the net charge of the halide complex ion, and n is the valence of M. ]

−〔S(=O)−R11 (7)
[一般式(7)中、Qは1価もしくは2価の有機基、R11は炭素数1〜12の1価の有機基、添え字sは0又は1、添え字tは1又は2である。]
Q s- [S (= O) 2 -R 11 ] t (7)
[In the general formula (7), Q is a monovalent or divalent organic group, R 11 is a monovalent organic group having 1 to 12 carbon atoms, the subscript s is 0 or 1, and the subscript t is 1 or 2. is there. ]

(1)オニウム塩
一般式(6)におけるアニオン[MZm+n]の具体例としては、テトラフルオロボレート(BF )、ヘキサフルオロホスフェート(PF )、ヘキサフルオロアンチモネート(SbF )、ヘキサフルオロアルセネート(AsF )、ヘキサクロルアンチモネート(SbCl )、テトラフェニルボレート、テトラキス(トリフルオロメチルフェニル)ボレート、テトラキス(ペンタフルオロメチルフェニル)ボレート等が挙げられる。
また、一般式(6)におけるアニオン[MZm+n]の代わりに、一般式[MZOH]で表されるアニオンを使用することも好ましい。さらに、過塩素酸イオン(ClO )、トリフルオロメタンスルフォン酸イオン(CFSO )、フルオロスルフォン酸イオン(FSO )、トルエンスルフォン酸イオン、トリニトロベンゼンスルフォン酸アニオン、トリニトロトルエンスルフォン酸アニオン等の他のアニオンを有するオニウム塩を使用することもできる。
(1) Onium salt Specific examples of the anion [MZ m + n ] in the general formula (6) include tetrafluoroborate (BF 4 ), hexafluorophosphate (PF 6 ), hexafluoroantimonate (SbF 6 ), Examples include hexafluoroarsenate (AsF 6 ), hexachloroantimonate (SbCl 6 ), tetraphenyl borate, tetrakis (trifluoromethylphenyl) borate, tetrakis (pentafluoromethylphenyl) borate and the like.
Further, instead of the anion [MZ m + n] in the general formula (6), the general formula - it is also preferable to use the anion represented by [MZ n OH]. Furthermore, perchlorate ion (ClO 4 ), trifluoromethane sulfonate ion (CF 3 SO 4 ), fluorosulfonate ion (FSO 4 ), toluene sulfonate ion, trinitrobenzene sulfonate anion, trinitrotoluene sulfonate Onium salts having other anions such as anions can also be used.

また、オニウム塩としては芳香族オニウム塩が好ましく、特に好ましくはトリアリールスルホニウム塩、下記一般式(8)で表される化合物、下記一般式(9)で表されるジアリールヨードニウム塩あるいはトリアリールヨードニウム塩である。

Figure 2006036898

[一般式(8)中、R12およびR13は、それぞれ独立して水素原子又はアルキル基、R14は水酸基または−OR15(但し、R15は1価の有機基である。)を示し、aは4〜7の整数、bは1〜7の整数である。ナフタレン環への各置換基の結合位置は特に限定されない。]
[R16−Ph−I−Ph−R17][Y] (9)
[一般式(9)中、R16およびR17は、それぞれ1価の有機基であり、同一でも異なっていてもよく、R16およびR17の少なくとも一方は、炭素数が4以上のアルキル基を有しており、PhおよびPhはそれぞれ芳香族基であり、同一でも異なっていてもよく、Yは1価の陰イオンであり、周期律表3族、5族のフッ化物陰イオンもしくは、ClO 、CFSO から選ばれる陰イオンである。] The onium salt is preferably an aromatic onium salt, particularly preferably a triarylsulfonium salt, a compound represented by the following general formula (8), a diaryl iodonium salt represented by the following general formula (9) or a triaryl iodonium. It is salt.
Figure 2006036898

[In General Formula (8), R 12 and R 13 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, R 14 represents a hydroxyl group or —OR 15 (where R 15 is a monovalent organic group). , A is an integer of 4-7, b is an integer of 1-7. The bonding position of each substituent to the naphthalene ring is not particularly limited. ]
[R 16 -Ph 1 -I + -Ph 2 -R 17] [Y -] (9)
[In General Formula (9), R 16 and R 17 are each a monovalent organic group and may be the same or different, and at least one of R 16 and R 17 is an alkyl group having 4 or more carbon atoms. And Ph 1 and Ph 2 are each an aromatic group, which may be the same or different, Y is a monovalent anion, and is a group 3 or group 5 fluoride anion in the periodic table. An ion or an anion selected from ClO 4 and CF 3 SO 3 . ]

一般式(8)で表される化合物としては、4−ヒドロキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−ブトキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4,7−ジヒドロキシ)−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、1−(4,7−ジ−t−ブトキシ)−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネートなどが挙げられる。
さらに、ジアリールヨードニウム塩としては、具体的に、(4−n−デシロキシフェニル)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、〔4−(2−ヒドロキシ−n−テトラデシロキシ)フェニル〕フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、〔4−(2−ヒドロキシ−n−テトラデシロキシ)フェニル〕フェニルヨードニウムトリフルオロスルホネート、〔4−(2−ヒドロキシ−n−テトラデシロキシ)フェニル〕フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、〔4−(2−ヒドロキシ−n−テトラデシロキシ)フェニル〕フェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメチルスルフォネート等の1種または2種以上の組み合わせを挙げることができる。
Examples of the compound represented by the general formula (8) include 4-hydroxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (4,7- And dihydroxy) -naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 1- (4,7-di-t-butoxy) -naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, and the like.
Further, as the diaryl iodonium salt, specifically, (4-n-decyloxyphenyl) phenyl iodonium hexafluoroantimonate, [4- (2-hydroxy-n-tetradecyloxy) phenyl] phenyl iodonium hexafluoroantimonate [4- (2-hydroxy-n-tetradecyloxy) phenyl] phenyliodonium trifluorosulfonate, [4- (2-hydroxy-n-tetradecyloxy) phenyl] phenyliodonium hexafluorophosphate, [4- (2 -Hydroxy-n-tetradecyloxy) phenyl] phenyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium hexafluoroantimonate, bis (4-t-butylphenyl) Iodonium hexafluorophosphate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluorosulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium tetrafluoroborate, bis (dodecylphenyl) iodonium hexafluoroantimonate, bis (dodecylphenyl) Examples thereof include one or a combination of two or more of iodonium tetrafluoroborate, bis (dodecylphenyl) iodonium hexafluorophosphate, bis (dodecylphenyl) iodonium trifluoromethylsulfonate, and the like.

(2)スルフォン酸誘導体
一般式(7)で表されるスルフォン酸誘導体としては、ジスルホン類、ジスルホニルジアゾメタン類、ジスルホニルメタン類、スルホニルベンゾイルメタン類、イミドスルホネート類、ベンゾインスルホネート類、1−オキシ−2−ヒドロキシ−3−プロピルアルコールのスルホネート類、ピロガロールトリスルホネート類、ベンジルスルホネート類等を挙げることができる。
これらの中で好ましくはイミドスルホネート類であり、さらに好ましくはトリフルオロメチルスルホネート誘導体である。
(2) Sulphonic acid derivatives The sulfonic acid derivatives represented by the general formula (7) include disulfones, disulfonyldiazomethanes, disulfonylmethanes, sulfonylbenzoylmethanes, imide sulfonates, benzoin sulfonates, 1-oxy Examples include sulfonates of 2-hydroxy-3-propyl alcohol, pyrogallol trisulfonates, benzyl sulfonates, and the like.
Among these, imide sulfonates are preferable, and trifluoromethyl sulfonate derivatives are more preferable.

光酸発生剤の配合量は、特に制限されるものではないが、成分(A)と成分(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.1〜5質量部である。該配合量が0.01質量部未満では、光硬化性が低下し、十分な硬化速度が得られない傾向がある。該配合量が10質量部を超えると、本発明の組成物からなる硬化体の光学特性に悪影響を及ぼすことがある。   Although the compounding quantity of a photo-acid generator is not restrict | limited in particular, Preferably it is 0.01-10 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of a component (A) and a component (B), More preferably, it is 0. .1 to 5 parts by mass. If the blending amount is less than 0.01 parts by mass, the photocurability tends to decrease and a sufficient curing rate tends not to be obtained. If the blending amount exceeds 10 parts by mass, the optical properties of the cured product comprising the composition of the present invention may be adversely affected.

[酸拡散制御剤]
本発明の光硬化性組成物は、酸拡散制御剤を含むことができる。
酸拡散制御剤は、光照射によって光酸発生剤から生じた酸性活性物質の被膜中における拡散を制御し、非照射領域での硬化反応を抑制する作用を有する化合物と定義される。ただし、定義上、光酸発生剤と区別するため、酸拡散制御剤は、酸発生機能を有しない化合物である。
このような酸拡散制御剤を添加することにより、光硬化性組成物を効果的に硬化して、パターン精度を向上させることができる。
[Acid diffusion control agent]
The photocurable composition of the present invention can contain an acid diffusion controller.
An acid diffusion control agent is defined as a compound having an action of controlling the diffusion of an acidic active substance generated from a photoacid generator by light irradiation in a coating and suppressing a curing reaction in a non-irradiated region. However, in order to distinguish from a photoacid generator by definition, an acid diffusion controller is a compound that does not have an acid generating function.
By adding such an acid diffusion controller, the photocurable composition can be effectively cured and the pattern accuracy can be improved.

酸拡散制御剤の種類としては、形成工程中の露光や加熱処理によって塩基性が変化しない含窒素有機化合物が好ましい。
このような含窒素有機化合物としては、例えば、下記一般式(10)で表される化合物が挙げられる。
NR181920 (10)
[一般式(10)中、R18、R19およびR20はそれぞれ独立して、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアリール基、または置換もしくは非置換のアラルキル基を表す。]
As the type of the acid diffusion controller, a nitrogen-containing organic compound whose basicity does not change by exposure or heat treatment during the formation process is preferable.
Examples of such nitrogen-containing organic compounds include compounds represented by the following general formula (10).
NR 18 R 19 R 20 (10)
[In General Formula (10), R 18 , R 19 and R 20 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted aralkyl group. To express. ]

また、別の含窒素有機化合物としては、同一分子内に窒素原子を2個有するジアミノ化合物や、窒素原子を3個以上有するジアミノ重合体、あるいは、アミド基含有化合物、ウレア化合物、含窒素複素環化合物等を挙げることができる。
含窒素有機化合物の具体例としては、例えば、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン等のモノアルキルアミン類;ジ−n−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−n−ヘプチルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−n−デシルアミン等のジアルキルアミン類;トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン等のトリアルキルアミン類;アニリン、N−メチルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニリン、4−メチルアニリン、4−ニトロアニリン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、1−ナフチルアミン等の芳香族アミン類;エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類等を挙げることができる。
なお、酸拡散制御剤は、一種単独で使用することもできるし、あるいは二種以上を混合して使用することもできる。
Other nitrogen-containing organic compounds include diamino compounds having two nitrogen atoms in the same molecule, diamino polymers having three or more nitrogen atoms, amide group-containing compounds, urea compounds, nitrogen-containing heterocycles. A compound etc. can be mentioned.
Specific examples of the nitrogen-containing organic compound include monoalkylamines such as n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine; di-n-butylamine, di-n -Dialkylamines such as pentylamine, di-n-hexylamine, di-n-heptylamine, di-n-octylamine, di-n-nonylamine, di-n-decylamine; triethylamine, tri-n-propylamine , Tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octylamine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, etc. Amines; aniline, N-methylaniline, N, N-dimethylaniline, 2-methylaniline, - methylaniline, 4-methylaniline, 4-nitroaniline, diphenylamine, triphenylamine, aromatic amines such as 1-naphthylamine; can be mentioned ethanolamine, diethanolamine, alkanolamines such as triethanolamine and the like.
In addition, an acid diffusion control agent can also be used individually by 1 type, or can also be used in mixture of 2 or more types.

酸拡散制御剤の配合量は、成分(A)と成分(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0.001〜15質量部、より好ましくは0.005〜5質量部である。
該配合量が0.001質量部未満では、プロセス条件によっては、光導波路のパターン形状や寸法再現性が低下することがある。該配合量が15質量部を超えると、硬化性組成物の光硬化性が低下することがある。
The compounding amount of the acid diffusion controller is preferably 0.001 to 15 parts by mass, more preferably 0.005 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the component (A) and the component (B).
When the blending amount is less than 0.001 part by mass, the pattern shape and dimensional reproducibility of the optical waveguide may be lowered depending on the process conditions. When this compounding quantity exceeds 15 mass parts, the photocurability of a curable composition may fall.

[塩基性化合物]
本発明の硬化性組成物は、塩基性化合物を含むことができる。
塩基性化合物としては、放射線や熱などの外部刺激に応答して、本発明の硬化性組成物を硬化させることが可能な塩基性活性物質を放出する化合物(塩基発生剤)を使用するのが好ましい。
かかる塩基性化合物としては、光塩基発生剤、熱塩基発生剤等が挙げられる。これらの中でも、光塩基発生剤が貯蔵安定性の観点から好ましい。
光塩基発生剤の例としては、2−ニトロベンジル N−シクロヘキシルカルバメイト(市販品名:NBC−101、みどり化学株式会社製)、トリフェニルスルフォニウムハイドロオキサイド(市販品名:TPS−OH、みどり化学株式会社製)、アニソイン N−シクロヘキシルカルバメイト(市販品名:ANC−101、みどり化学株式会社製)、ニフェジピン(東京化成工業株式会社製)等が挙げられる。
熱塩基発生剤の例としては、N−t−ブトキシカルボニル−2−フェニルベンジイミダゾール、N−t−ブトキシカルボニルジシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
塩基性化合物の配合量は、特に制限されないが、成分(A)と成分(B)の合計100質量部に対して、好ましくは5質量部以下である。該配合量が5質量部を超えると、急激な硬化によって、硬化フィルムにクラックが生じやすくなり好ましくない。
[Basic compounds]
The curable composition of the present invention can contain a basic compound.
As the basic compound, a compound (base generator) that releases a basic active substance capable of curing the curable composition of the present invention in response to an external stimulus such as radiation or heat is used. preferable.
Examples of such basic compounds include photobase generators and thermal base generators. Among these, a photobase generator is preferable from the viewpoint of storage stability.
Examples of photobase generators include 2-nitrobenzyl N-cyclohexyl carbamate (commercial product name: NBC-101, manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), triphenylsulfonium hydroxide (commercial product name: TPS-OH, Midori Chemical Co., Ltd.) Company), anisoin N-cyclohexyl carbamate (commercial product name: ANC-101, manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), nifedipine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and the like.
Examples of the thermal base generator include Nt-butoxycarbonyl-2-phenylbenzimidazole, Nt-butoxycarbonyldicyclohexylamine and the like.
Although the compounding quantity of a basic compound is not restrict | limited in particular, Preferably it is 5 mass parts or less with respect to a total of 100 mass parts of a component (A) and a component (B). When the blending amount exceeds 5 parts by mass, cracks are likely to occur in the cured film due to rapid curing, which is not preferable.

[溶媒]
本発明の光硬化性組成物は、溶媒を配合することによって、保存安定性を向上させることができ、また、適度な粘度を付与することができ、均一な膜厚を有する硬化フィルム(例えば、光導波路の下部クラッド層)を形成することができる。
かかる溶媒は、成分(A)と成分(B)の両方を溶解させうるものである。溶媒の種類は、成分(B)の種類に応じて適宜、定めればよい。溶媒の例としては、上述の成分(B)の説明で述べたとおり、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、トルエン、セロソルブアセテート、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。
溶媒の配合量は、成分(A)と成分(B)の合計100質量部に対して、好ましくは1〜300質量部、より好ましくは2〜200質量部である。該配合量をこの範囲内とすれば、組成物の保存安定性を向上させ、かつ適度な粘度を付与することができ、均一な膜厚を有する硬化フィルムを形成することができる。
[solvent]
The photocurable composition of the present invention can improve storage stability by blending a solvent, can impart an appropriate viscosity, and has a uniform film thickness (for example, The lower cladding layer of the optical waveguide can be formed.
Such a solvent can dissolve both the component (A) and the component (B). What is necessary is just to determine the kind of solvent suitably according to the kind of component (B). Examples of the solvent include isopropyl alcohol, tetrahydrofuran, toluene, cellosolve acetate, methyl isobutyl ketone and the like as described in the description of the component (B).
The blending amount of the solvent is preferably 1 to 300 parts by mass, more preferably 2 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the component (A) and the component (B). When the blending amount is within this range, the storage stability of the composition can be improved, an appropriate viscosity can be imparted, and a cured film having a uniform film thickness can be formed.

さらに、本発明の組成物には、本発明の目的や効果を損なわない範囲において、例えば、熱酸発生剤、反応性希釈剤、ラジカル発生剤(光重合開始剤)、光増感剤、金属アルコキシド、無機微粒子、脱水剤、レベリング剤、重合禁止剤、重合開始助剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、高分子添加剤等を配合させることも好ましい。
本発明の光硬化性組成物を調製するには、常法にしたがって前記の各成分を混合撹拌すればよい。
本発明の組成物の粘度は、25℃において、5〜5000mPa・sが好ましく、10〜1000mPa・sがより好ましい。粘度が5000mPa・sを超えると、均一な厚みを有する塗膜を形成することが困難となる場合があり、好ましくない。本発明の光硬化性組成物の粘度は、溶媒の配合量等を変えることによって、適宜調整することができる。
Furthermore, the composition of the present invention includes, for example, a thermal acid generator, a reactive diluent, a radical generator (photopolymerization initiator), a photosensitizer, a metal, as long as the objects and effects of the present invention are not impaired. Alkoxide, inorganic fine particles, dehydrating agent, leveling agent, polymerization inhibitor, polymerization initiation aid, wettability improver, surfactant, plasticizer, ultraviolet absorber, antioxidant, antistatic agent, silane coupling agent, high It is also preferable to add a molecular additive or the like.
In order to prepare the photocurable composition of the present invention, the components described above may be mixed and stirred according to a conventional method.
The viscosity of the composition of the present invention is preferably 5 to 5000 mPa · s, more preferably 10 to 1000 mPa · s at 25 ° C. When the viscosity exceeds 5000 mPa · s, it may be difficult to form a coating film having a uniform thickness, which is not preferable. The viscosity of the photocurable composition of the present invention can be appropriately adjusted by changing the blending amount of the solvent.

以下、図面を適宜参照しながら、本発明の光硬化性組成物を用いて形成した光導波路の一例を説明する。図1は、本発明の光導波路の一例を模式的に示す断面図、図2は、本発明の光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。
[1.光導波路の構造]
図1中、光導波路24は、基板10と、この基板10の上面に形成された下部クラッド層12と、この下部クラッド層12の上面に形成された、特定の幅を有するコア部分20と、コア部分20および下部クラッド層12の上に積層して形成された上部クラッド層22とから構成されている。なお、コア部分20は、光導波路24の外形を形成する下部クラッド層12および上部クラッド層22の中に埋設されている。
下部クラッド層、コア部分、および上部クラッド層の厚さは、特に限定されないが、例えば、下部クラッド層の厚さが1〜200μm、コア部分の厚さが3〜200μm、上部クラッド層の厚さが1〜200μmとなるように定められる。コア部分の幅は、特に限定されないが、例えば、1〜200μmである。
コア部分の屈折率は、下部クラッド層および上部クラッド層のいずれの屈折率よりも大きいものであることが必要である。例えば、波長400〜1,600nmの光に対して、コア部分の屈折率が1.420〜1.650、下部クラッド層および上部クラッド層の屈折率が1.400〜1.648であり、かつ、コア部分の屈折率が、2つのクラッド層のいずれの屈折率よりも少なくとも0.1%大きな値であることが好ましい。
Hereinafter, an example of an optical waveguide formed using the photocurable composition of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the optical waveguide of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing an example of the method for manufacturing the optical waveguide of the present invention.
[1. Structure of optical waveguide]
In FIG. 1, an optical waveguide 24 includes a substrate 10, a lower cladding layer 12 formed on the upper surface of the substrate 10, a core portion 20 having a specific width formed on the upper surface of the lower cladding layer 12, The upper clad layer 22 is formed by being laminated on the core portion 20 and the lower clad layer 12. The core portion 20 is embedded in the lower cladding layer 12 and the upper cladding layer 22 that form the outer shape of the optical waveguide 24.
The thicknesses of the lower cladding layer, the core portion, and the upper cladding layer are not particularly limited. For example, the thickness of the lower cladding layer is 1 to 200 μm, the thickness of the core portion is 3 to 200 μm, and the thickness of the upper cladding layer. Is determined to be 1 to 200 μm. Although the width | variety of a core part is not specifically limited, For example, it is 1-200 micrometers.
The refractive index of the core portion needs to be larger than any of the refractive indexes of the lower cladding layer and the upper cladding layer. For example, for light with a wavelength of 400 to 1,600 nm, the refractive index of the core portion is 1.420 to 1.650, the refractive indexes of the lower cladding layer and the upper cladding layer are 1.400 to 1.648, and The refractive index of the core portion is preferably at least 0.1% greater than the refractive index of any of the two cladding layers.

[2.光導波路の製造方法]
光導波路24の製造方法は、下部クラッド層12を形成する工程と、コア部分20を形成する工程と、上部クラッド層22を形成する工程を含む。これらの3つの工程のうち、少なくとも、下部クラッド層を形成する工程は、本発明の光硬化性組成物を光照射して硬化物を形成する工程である。
なお、光導波路を構成する下部クラッド層12、コア部分20および上部クラッド層22の各部を形成するための組成物は、各々、便宜上、下層用組成物、コア用組成物および上層用組成物と称する。
[2. Manufacturing method of optical waveguide]
The method for manufacturing the optical waveguide 24 includes a step of forming the lower clad layer 12, a step of forming the core portion 20, and a step of forming the upper clad layer 22. Of these three steps, at least the step of forming the lower cladding layer is a step of forming a cured product by irradiating the photocurable composition of the present invention with light.
In addition, the composition for forming each part of the lower clad layer 12, the core part 20, and the upper clad layer 22 constituting the optical waveguide is respectively a lower layer composition, a core composition, and an upper layer composition for convenience. Called.

(1)材料の調製
下層用組成物、コア用組成物および上層用組成物の各々の成分組成は、下部クラッド層12、コア部分20および上部クラッド層22の各部の屈折率の関係が、光導波路に要求される条件を満足するように定められる。具体的には、屈折率の差が適宜の大きさとなるような二種または三種の光硬化性組成物を調製し、このうち、最も高い屈折率の硬化膜を与える光硬化性組成物をコア用組成物とし、他の光硬化性組成物を下層用組成物および上層用組成物として用いる。なお、下層用組成物と上層用組成物は、同一の光硬化性組成物(本発明の組成物)であることが、経済上および製造管理上、好ましい。また、コア用組成物についても、本発明の組成物(ただし、下層用組成物および上層用組成物よりも屈折率の高いもの)を用いることができる。
(1) Preparation of material The component composition of each of the lower layer composition, the core composition and the upper layer composition is such that the refractive index relationship between the lower cladding layer 12, the core portion 20 and the upper cladding layer 22 is optical. It is determined so as to satisfy the conditions required for the waveguide. Specifically, two or three kinds of photocurable compositions having a difference in refractive index of an appropriate size are prepared, and among these, a photocurable composition that gives a cured film having the highest refractive index is used as a core. And other photocurable compositions are used as the lower layer composition and the upper layer composition. The lower layer composition and the upper layer composition are preferably the same photocurable composition (the composition of the present invention) in terms of economy and production management. Moreover, the composition of the present invention (however, a refractive index higher than that of the lower layer composition and the upper layer composition) can be used for the core composition.

(2)基板の準備
図2中の(a)に示すように、光導波路を形成するための基材として、平坦な表面を有する基板10を用意する。この基板10の種類としては、特に限定されないが、例えば、シリコンウェハやガラス基板等を用いることができる。
(3)下部クラッド層の形成工程
基板10の表面に、下部クラッド層12を形成する工程である。具体的には、図2中の(b)に示すように、基板10の表面に下層用組成物(本発明の組成物)を塗布し、乾燥またはプリベークして下層用薄膜を形成する。この下層用薄膜に光を照射して硬化させ、硬化体である下部クラッド層12を形成する。なお、下部クラッド層12の形成工程においては、薄膜の全面に光を照射し、その全体を硬化することが好ましい。
ここで、下層用組成物の塗布方法としては、スピンコート法、ディッピング法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、カーテンコート法、グラビア印刷法、シルクスクリーン法、インクジェット法等のいずれかの方法を用いることができる。このうち、均一な厚さの下層用薄膜が得られることから、スピンコート法を採用することが好ましい。
なお、下部クラッド層の形成工程における塗布方法は、後述のコア部分の形成工程や、上部クラッド層の形成工程においても同様である。
(2) Preparation of Substrate As shown in FIG. 2A, a substrate 10 having a flat surface is prepared as a base material for forming an optical waveguide. The type of the substrate 10 is not particularly limited, and for example, a silicon wafer or a glass substrate can be used.
(3) Formation process of lower clad layer In this process, the lower clad layer 12 is formed on the surface of the substrate 10. Specifically, as shown in FIG. 2B, the lower layer composition (the composition of the present invention) is applied to the surface of the substrate 10, and dried or prebaked to form the lower layer thin film. The lower layer thin film is irradiated with light and cured to form a lower cladding layer 12 that is a cured body. In the step of forming the lower clad layer 12, it is preferable to irradiate the entire surface of the thin film with light and harden the whole.
Here, as a coating method of the composition for the lower layer, any of spin coating method, dipping method, spray method, bar coating method, roll coating method, curtain coating method, gravure printing method, silk screen method, ink jet method, etc. The method can be used. Among these, since a thin film for a lower layer having a uniform thickness can be obtained, it is preferable to employ a spin coating method.
The coating method in the lower clad layer forming step is the same in the core portion forming step and the upper clad layer forming step, which will be described later.

下部クラッド層を形成する際の光は、特に限定されるものではないが、通常、200〜450nmの紫外〜可視領域の光、好ましくは波長365nmの紫外線を含む光が用いられる。波長200〜450nmでの照射は、照度が1〜1000mW/cm2、照射量が0.01〜5000mJ/cm2、好ましくは0.1〜1000mJ/cm2となるように行なわれて露光される。 The light for forming the lower clad layer is not particularly limited, but light in the ultraviolet to visible region of 200 to 450 nm, preferably light including ultraviolet light having a wavelength of 365 nm is usually used. Irradiation at wavelengths 200~450nm, the illuminance is 1~1000mW / cm 2, irradiation amount 0.01~5000mJ / cm 2, is preferably carried out such that the 0.1~1000mJ / cm 2 exposure .

照射する光の種類としては、可視光、紫外線、赤外線、X線、α線、β線、γ線等を用いることができるが、光源の工業的な汎用性から、好ましくは200〜400nm、特に好ましくは365nmの紫外線を含む波長が好ましい。照射装置としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプなどの広い面積を同時に照射するランプ光源と、パルス、連続発光等のレーザー光源のいずれか一方又は両方の光源から、ミラー、レンズ、光ファイバーを用いて収束光を生じさせるものを用いることができる。   Visible light, ultraviolet rays, infrared rays, X-rays, α-rays, β-rays, γ-rays and the like can be used as the type of light to be irradiated, but from the industrial versatility of the light source, preferably 200 to 400 nm, particularly A wavelength including ultraviolet rays of 365 nm is preferable. As an irradiation device, for example, from a lamp light source that simultaneously irradiates a wide area such as a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an excimer lamp, and a laser light source such as a pulse, continuous light emission, or both, What produces a converging light using a mirror, a lens, and an optical fiber can be used.

露光後に、塗膜全面が十分硬化するように、さらに加熱処理(ポストベーク)を行うことが好ましい。この加熱条件は、光硬化性組成物の成分組成等により異なるが、通常、30〜400℃、好ましくは50〜300℃で、例えば5分間〜72時間の加熱時間とすればよい。
なお、下部クラッド層の形成工程における光の照射量、種類、および光(紫外線)の照射装置等は、後述するコア部分の形成工程や、上部クラッド層の形成工程においても同様である。
It is preferable to further perform heat treatment (post-bake) so that the entire coating film is sufficiently cured after exposure. Although this heating condition changes with component composition etc. of a photocurable composition, it is 30-400 degreeC normally, Preferably it is 50-300 degreeC, for example, what is necessary is just to set it as the heating time for 5 minutes-72 hours.
The light irradiation amount, type, and light (ultraviolet) irradiation device in the lower clad layer forming step are the same in the core portion forming step and the upper clad layer forming step, which will be described later.

(4)コア部分の形成工程
次に、下部クラッド層12上に、図2中の(c)に示すように、コア用組成物を塗布し、乾燥(およびプリベーク)させてコア用薄膜14を形成する。その後、図2中の(d)に示すように、コア用薄膜14の上面に対して、所定のパターンに従って、例えば所定のラインパターンを有するフォトマスク18を介して光16の照射(露光)を行う。これにより、コア用薄膜14のうち、光が照射された箇所のみが硬化するので、それ以外の未硬化の部分を現像処理して除去することにより、図2中の(e)に示すように、下部クラッド層12上に、パターニングされた硬化膜からなるコア部分20を形成することができる。
本工程における現像処理の詳細は、次のとおりである。
現像処理は、所定のパターンに従ってパターン露光し、選択的に硬化させた薄膜に対して、硬化部分と未硬化部分との溶解性の差異を利用して、現像液を用いて未硬化部分のみの除去を行なうものである。つまり、パターン露光後、未硬化部分を除去し、かつ、硬化部分を残存させて、結果的にコア部分を形成させるものである。
(4) Core Part Formation Step Next, as shown in FIG. 2 (c), the core composition is applied onto the lower cladding layer 12 and dried (and prebaked) to form the core thin film 14. Form. Thereafter, as shown in FIG. 2D, the upper surface of the core thin film 14 is irradiated (exposed) with light 16 through a photomask 18 having a predetermined line pattern, for example, according to a predetermined pattern. Do. As a result, only the portion irradiated with light in the core thin film 14 is cured, so that other uncured portions are developed and removed, as shown in FIG. On the lower clad layer 12, the core portion 20 made of a patterned cured film can be formed.
The details of the development processing in this step are as follows.
The development process is carried out in accordance with a predetermined pattern, and for the thin film selectively cured, using the difference in solubility between the cured portion and the uncured portion, only the uncured portion is developed using a developer. The removal is performed. That is, after pattern exposure, the uncured portion is removed and the cured portion is left, resulting in the formation of the core portion.

現像処理に用いる現像液としては、有機溶媒、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、N−メチルピロリドン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノナンなどのアルカリ類からなるアルカリ水溶液等を用いることができる。
なお、現像液としてアルカリ水溶液を用いる場合、その濃度は、通常0.05〜25質量%、好ましくは0.1〜3.0質量%である。また、アルカリ水溶液に、メタノール、エタノールなどの水溶性有機溶媒や界面活性剤などを適当量加えて、現像液として使用することも好ましい。
現像時間は、通常30〜600秒間である。現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、シャワー現像法などの公知の方法を採用することができる。
現像液として有機溶媒を用いた場合は、そのまま風乾することにより、また、現像液としてアルカリ水溶液を用いた場合は、流水洗浄を例えば30〜90秒間行った後、圧縮空気や圧縮窒素等で風乾することによって、有機溶媒または水分が除去されて、パターン状の薄膜が形成される。
パターン状の薄膜(パターニング部)の形成後、このパターニング部をさらに硬化させるために、ホットプレートやオーブンなどの加熱装置を用いて、例えば30〜400℃の温度で5〜600分間ポストベーク処理すれば、硬化体であるコア部分20が形成される。
As the developer used for the development processing, an organic solvent, or sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, Triethylamine, methyldiethylamine, N-methylpyrrolidone, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7- An alkaline aqueous solution composed of alkalis such as undecene and 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonane can be used.
In addition, when using aqueous alkali solution as a developing solution, the density | concentration is 0.05-25 mass% normally, Preferably it is 0.1-3.0 mass%. Moreover, it is also preferable to add an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant or the like to the alkaline aqueous solution and use it as a developer.
The development time is usually 30 to 600 seconds. As a developing method, a known method such as a liquid piling method, a dipping method, or a shower developing method can be employed.
When an organic solvent is used as the developer, it is directly air-dried. When an alkaline aqueous solution is used as the developer, it is washed with running water, for example, for 30 to 90 seconds, and then air-dried with compressed air or compressed nitrogen. By doing so, the organic solvent or moisture is removed, and a patterned thin film is formed.
After the formation of the patterned thin film (patterning portion), in order to further cure the patterning portion, a post-baking process is performed using a heating device such as a hot plate or an oven at a temperature of 30 to 400 ° C. for 5 to 600 minutes, for example. In this case, the core portion 20 that is a cured body is formed.

本工程において、所定のパターンに従って光の照射を行う方法としては、光の透過部と非透過部とからなるフォトマスク18を用いる方法に限られず、例えば、以下に示すa〜cの方法のいずれかを採用してもよい。
a.液晶表示装置と同様の原理を利用して、所定のパターンに従って光透過領域と光不透過領域とからなるマスク像を電気光学的に形成する手段を利用する方法。
b.多数の光ファイバーを束ねてなる導光部材を用い、この導光部材における所定のパターンに対応する光ファイバーを介して光を照射する方法。
c.レーザ光、あるいはレンズ、ミラー等の集光性光学系により得られる収束性の光を、走査させながら感光性樹脂組成物に照射する方法。
In this step, the method of irradiating light according to a predetermined pattern is not limited to the method using the photomask 18 composed of a light transmitting portion and a non-transmitting portion, and for example, any of the methods a to c shown below May be adopted.
a. A method using electro-optical means for forming a mask image composed of a light transmitting region and a light non-transmitting region in accordance with a predetermined pattern using the same principle as that of a liquid crystal display device.
b. A method of irradiating light through an optical fiber corresponding to a predetermined pattern in the light guide member using a light guide member formed by bundling a large number of optical fibers.
c. A method of irradiating a photosensitive resin composition while scanning a laser beam or convergent light obtained by a condensing optical system such as a lens or a mirror.

(5)上部クラッド層の形成工程
コア部分20および下部クラッド層12の表面に、上層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークさせて上層用薄膜を形成する。この上層用薄膜に対し、光を照射して硬化させると、図2中の(f)に示すように上部クラッド層22が形成される。上部クラッド層22は、必要に応じて、さらに上述の下部クラッド層の形成工程と同様なポストベークを行なうことが好ましい。ポストベークを行なえば、大きな硬度および優れた耐熱性を有する上部クラッド層22が得られる。
(5) Formation process of upper clad layer The upper layer composition is applied to the surfaces of the core portion 20 and the lower clad layer 12, and dried or prebaked to form an upper layer thin film. When the upper thin film is cured by irradiation with light, an upper cladding layer 22 is formed as shown in FIG. The upper clad layer 22 is preferably post-baked in the same manner as in the above-described lower clad layer forming step, if necessary. If post-baking is performed, the upper clad layer 22 having large hardness and excellent heat resistance can be obtained.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
[実施例1]
撹拌機と還流管を備えたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン(30.79g)、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン(22.64g)、テトラエトキシシラン(4.62g)、1−メトキシ−2−プロパノール(29.93g)及びシュウ酸(0.04g)を添加し、攪拌した後、得られた溶液を60℃に加熱した。次いで、蒸留水(11.98g)を滴下し、滴下終了後、120℃にて6時間攪拌し、シロキサンオリゴマーを生成させた。
次いで、オキセタニル基を有するシロキサン系カゴ状化合物(T単位及びD単位を主な構成単位とするシルセスキオキサン誘導体;商品名:「OX−SQ SI−20」、東亞合成社製)を、シロキサンオリゴマー(固形分)との合計100質量部中で10質量部となる量だけ添加し、さらに、光酸発生剤として1−(4,7−ジ−t−ブトキシ)−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート0.32g、酸拡散制御剤としてトリ−n−オクチルアミン0.03g、及び、組成物中の最終的な固形分濃度が65質量%となる量のセロソルブアセテートを添加して、液状の光硬化性組成物を得た。
次いで、得られた光硬化性組成物を、シリコン基板の表面上にスピンコータで塗布し、120℃で10分間乾燥させた後、波長365nm、照度6mW/cmの紫外線を露光機(キャノン製フォトアライナー)にて3分間照射した。さらに、200℃にて1時間加熱することにより硬化フィルムを作製した。
[実施例2〜5、比較例1]
シロキサン系カゴ状化合物の添加量を表1に示すものに変えた以外は実施例1と同様にして、硬化性組成物及び硬化フィルムを得た。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
[Example 1]
In a flask equipped with a stirrer and a reflux tube, phenyltrimethoxysilane (30.79 g), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10 , 10,10-heptadecafluorodecyltriethoxysilane (22.64 g), tetraethoxysilane (4.62 g), 1-methoxy-2-propanol (29.93 g) and oxalic acid (0.04 g) are added. After stirring, the resulting solution was heated to 60 ° C. Then, distilled water (11.98 g) was added dropwise, and after completion of the addition, the mixture was stirred at 120 ° C. for 6 hours to produce a siloxane oligomer.
Subsequently, a siloxane cage compound having an oxetanyl group (silsesquioxane derivative having T units and D units as main constituent units; trade name: “OX-SQ SI-20”, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) It is added in an amount of 10 parts by mass in a total of 100 parts by mass with the oligomer (solid content), and 1- (4,7-di-t-butoxy) -naphthyltetrahydrothiophenium trifluoro as a photoacid generator. Add 0.32 g of romethanesulfonate, 0.03 g of tri-n-octylamine as an acid diffusion control agent, and cellosolve acetate in such an amount that the final solid content concentration in the composition is 65% by mass. A photocurable composition was obtained.
Next, the obtained photocurable composition was applied onto the surface of a silicon substrate with a spin coater, dried at 120 ° C. for 10 minutes, and then exposed to ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an illuminance of 6 mW / cm 2 by an exposure machine (Photo Canon). (Aligner) for 3 minutes. Furthermore, the cured film was produced by heating at 200 degreeC for 1 hour.
[Examples 2 to 5, Comparative Example 1]
A curable composition and a cured film were obtained in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the siloxane-based cage compound was changed to that shown in Table 1.

[物性の評価]
得られた光硬化性組成物からなる硬化フィルムの物性を、次のように、評価した。
(1)冷熱衝撃試験
シリコン基板上の硬化フィルムを、前記の各種(実施例1〜5、比較例1)の組成物毎に100枚ずつのチップとして用意し、温度85℃、相対湿度85%の条件下で2000時間放置した後、温度25℃、相対湿度50%に24時間放置し、シリコン基板からの剥離が生じたかどうかを目視により確認した。サンプル100枚中、0〜10枚に剥離が生じていた場合を「◎」、11〜20枚に剥離が生じていた場合を「○」、21〜30枚に剥離が生じていた場合を「△」、31枚以上に剥離が生じていた場合を「×」とした。
結果を表1に示す。
[Evaluation of physical properties]
The physical property of the cured film which consists of the obtained photocurable composition was evaluated as follows.
(1) Thermal shock test A cured film on a silicon substrate was prepared as 100 chips for each of the various compositions (Examples 1 to 5, Comparative Example 1), and the temperature was 85 ° C. and the relative humidity was 85%. After being allowed to stand for 2000 hours under the above conditions, it was left for 24 hours at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50%, and it was visually confirmed whether or not peeling occurred from the silicon substrate. Of 100 samples, 0 to 10 were peeled off, “◎”, 11-20 were peeled from “◯”, 21-30 were peeled from “ [Delta] ", a case where peeling occurred on 31 sheets or more was marked as" x ".
The results are shown in Table 1.

Figure 2006036898
Figure 2006036898

本発明の光導波路の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the optical waveguide of this invention typically. 本発明の光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing method of the optical waveguide of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 基板
12 下部クラッド層
14 コア用薄膜
16 光
18 フォトマスク
20 コア部分
22 上部クラッド層
24 光導波路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 12 Lower clad layer 14 Core thin film 16 Light 18 Photomask 20 Core portion 22 Upper clad layer 24 Optical waveguide

Claims (6)

(A)一般式(1):
(R1p(R2qSi(X)4−p−q (1)
[式中、R1はフッ素原子を含有する炭素数が1〜12である非加水分解性の同一であるか又は異なる有機基を示し、R2はフッ素原子を含有しない炭素数が1〜12である非加水分解性の有機基を示し、Xは同一であるか又は異なる加水分解性基を示す。また、pは1又は2であり、qは0又は1である。]
で表される加水分解性シラン化合物、その加水分解物、及びその縮合物からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
(B)有機溶媒に対して可溶性を有するシロキサン系カゴ状化合物と
を含むことを特徴とする光硬化性組成物。
(A) General formula (1):
(R 1 ) p (R 2 ) q Si (X) 4-pq (1)
[Wherein, R 1 represents a nonhydrolyzable identical or different organic group having 1 to 12 carbon atoms containing a fluorine atom, and R 2 has 1 to 12 carbon atoms not containing a fluorine atom. Represents a non-hydrolyzable organic group, and X represents the same or different hydrolyzable groups. P is 1 or 2, and q is 0 or 1. ]
And at least one selected from the group consisting of a hydrolyzable silane compound represented by: a hydrolyzate thereof, and a condensate thereof;
(B) A photocurable composition comprising a siloxane cage compound having solubility in an organic solvent.
上記成分(B)が、反応性基を有する化合物である請求項1に記載の光硬化性組成物。   The photocurable composition according to claim 1, wherein the component (B) is a compound having a reactive group. 上記反応性基が、オキセタニル基またはエポキシ基である請求項2に記載の光硬化性組成物。   The photocurable composition according to claim 2, wherein the reactive group is an oxetanyl group or an epoxy group. 上記成分(B)の配合量が、上記成分(A)との合計100質量部当たり、1〜60質量部である請求項1〜3のいずれか1項に記載の光硬化性組成物。   The photocurable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of the component (B) is 1 to 60 parts by mass per 100 parts by mass in total with the component (A). 光酸発生剤を含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の光硬化性組成物。   The photocurable composition of any one of Claims 1-4 containing a photo-acid generator. 光伝送路であるコア部分と、該コア部分の周囲に形成されるクラッド層とからなる、基材の上に形成される光導波路であって、前記クラッド層のうち、少なくとも、前記基材との境界面を含む部分が、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光硬化性組成物からなることを特徴とする光導波路。
An optical waveguide formed on a base material, comprising: a core portion that is an optical transmission line; and a clad layer formed around the core portion, and at least the base material of the clad layer An optical waveguide characterized in that a portion including the boundary surface is made of the photocurable composition according to any one of claims 1 to 5.
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