CN1692142A - 辐射线固化型组合物、光波导及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及辐射线固化型组合物，其含有(A)水解性硅烷化合物的水解物或其缩合物、以及(B)光致产酸剂，且该组合物中硅烷醇(Si－OH)基的含量相对于全部硅上连接的基团为0.1～0.5；所述水解性硅烷化合物用通式(1)：(R1) p (R2) qSi(X) 4－p－q表示，式中，R1是含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，R2是碳原子数为1～12的非水解性有机基团(不包括含有氟原子的基团)，X是水解性基团，p是1或2的整数，q是0或1的整数。对于具有在可见光区域至近红外区域的广泛范围波长的光线，该组合物的波导损耗少，且耐裂性和照射辐射线而引起的图案化性等优良。

Description

辐射线固化型组合物、光波导及其形成方法
技术领域
本发明涉及用于作成光通信领域、光信息处理领域等所用的光回路的辐射线固化型组合物、使用该组合物的光波导以及该光波导的形成方法。
背景技术
迎接多媒体时代的来临，顺应光通信系统和计算机中的信息处理大容量化及高速化的要求，以光为传输媒体的传输系统，正逐渐用于大众通信网，地区通信网(LAN)、工厂自动化(FA)、计算机之间的内部联络、家庭内的布线等。
这些传输系统所用的光波导是用于实现例如电影和动画等大容量的信息传递和光计算机等的光学装置、光电子集成电路(OEIC)以及光集成电路(光IC)等的基本构成要素。所以，一方面因大量的需要而深入研究光波导，另一方面，正在寻求特别是高性能、低成本的制品。
这类光波导以往已知有石英类光波导和聚合物类光波导。其中，石英类光波导虽然在传输特性上具有比聚合物类光波导更优良的特性，但因为必须在氧化物微粒的堆积后接着进行玻璃化步骤(大于等于1200℃)或进行蚀刻处理，所以在制作上要求长时间严格的制作条件。另一方面，聚合物类光波导除了可通过旋涂法或浸涂法等容易地形成薄膜外，通过反应性离子蚀刻(RIE)和光刻法还可于低温工艺进行制作。特别是，使用光刻法的光波导因可在短时间制作，所以与石英类光波导相比，具有可更加简单且在低费用下形成的优点。
作为一种该聚合物类光波导材料，自以往已提出了高耐热性的聚硅氧烷，通过在聚合物中引入苯基或甲基、乙基等，可达成对折射率的控制或赋予耐裂性。另外，以前也已报导，通过在已知为热固化型的聚硅氧烷类材料中，引入辐射线感应性基团，而制成辐射线固化型的技术(参照特开2000-66051号公报及特开平6-109936号公报)。但是，甲基等烷基中含有的C-H键在1.55μm波长带出现其2倍频波，所以引起在该带域的损失增加。为了避免该问题，虽已报导未使用烷基且全部以苯基取代的聚硅氧烷，但是因薄膜的硬度增加，所以在制作薄膜时易产生裂痕等，难以使损失降低和防裂的效果同时成立。
另一方面，虽已报导将聚硅氧烷中所含的C-H键置换为C-D键或C-F键等的配方，但因其为热固化型，所以无法通过光刻法等技术自我形成芯，必须通过蚀刻等技术形成芯(参照特开平4-157402号公报及特开2000-230052号公报)。
而且，在如此C-D键化和C-F键化下，存在的问题是，于1.55μm波长带依然出现C-D键的三倍频波，难使损失降低，或者，因为C-F基的引入而在芯/包层或在包层/基材的界面产生剥离。
发明内容
如上所述，与石英类光波导相比，现有的聚合物类光波导虽然制造本身较为容易，但要求同时满足低传输损失及耐裂性，并且要求具备全部的可长期稳定使用且不会发生剥离和裂痕的性质等。
本发明以这类事情为背景，欲取得可迅速且简易地形成上述各物性优良的光波导的材料。
即，本发明的目的是，容易且廉价地制造对于具有可见光区域至近红外线区域广泛范围的波长的光线，波导损耗少且耐裂性、耐热性、照射辐射线时的图案化性等优良的材料，及使用该材料所形成的光波导。
另外，本发明的其它目的是提供可于短时间且以简单工艺形成这类光波导的光波导的形成方法。
为了解决上述课题，本发明人认真仔细研究，结果发现含有具有含有氟原子的非水解性有机基团的硅氧烷低聚物和光致产酸剂作为构成成分的辐射线固化型组合物，极适合做为形成光波导的树脂，从而完成了本发明。
即，本发明的辐射线固化型组合物含有下述成分(A)及(B)：
(A)选自由下述通式(1)所示的水解性硅烷化合物的水解物及该水解物的缩合物组成的组中的至少一种物质，
(R1)p(R2)qSi(X)4-p-q                      (1)
(通式(1)中，R1是含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，R2是碳原子数为1～12的非水解性有机基团(其中，含有氟原子的除外)，X是水解性基团，p是1或2的整数，q是0或1的整数。)；以及
(B)光致产酸剂，
其特征为，该组合物中的全部Si上连接的基团中，硅烷醇(Si-OH)基所占的含量为10％～50％。
如果使用如此构成的辐射线固化型组合物，则于照射辐射线时发挥优良的图案化性等的同时，可容易且廉价地形成光波导。另外，对于具有可见光区域至近红外线区域广泛范围的波长的光线，该光波导的波导损耗少，且耐裂性和耐热性等特性也优良。
此处，所述成分(A)例如可使用具有选自由下述通式(2)及(3)组成的组的至少一种结构的物质。
(通式(2)及(3)中，R3是含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，R4是选择性地含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，可以与R3相同)。
另外，所述式(1)中的R1例如可使用CF3(CF2)n(CH2)m(m为0～5的整数，n是1～11的整数，m+n是1～11)。
另外，所述成分(A)还可使用具有选自由下述通式(4)及(5)组成的组中的至少一种结构的物质。
Figure A20038010047900071
Figure A20038010047900072
(通式(4)及(5)中，R5是苯基或氟代苯基，R6是选择性地含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，可以与R5相同。)
本发明的辐射线固化型组合物的构成为相对于100重量份的所述成分(A)，所述(B)光致产酸剂的添加量为0.01～15重量份。
本发明的光波导的形成方法，其特征为：光波导具有下包层、芯部分和上包层，并且所述芯部分形成于所述下包层上的部分区域，所述上包层形成于所述下包层上以覆盖所述芯部分，在该光波导的形成方法中，以所述辐射线固化型组合物为材料，对选自所述下包层、所述芯部分及所述上包层中的至少之一，进行涂布，然后照射辐射线，形成光波导。
本发明的光波导，其具有下包层、芯部分和上包层，并且所述芯部分形成于所述下包层上的部分区域，所述上包层形成于所述下包层上以覆盖所述芯部分，其特征为，在该光波导中，选自所述下包层、所述芯部分及所述上包层中的至少之一含有所述辐射线固化型组合物。
若根据本发明的辐射线固化型组合物，则可制造对于近红外线区域的广泛范围中的光线其波导损耗小于等于0.5dB/cm，且低波导损耗的长期稳定性优良的光波导。
另外，若根据本发明的辐射线固化型组合物，则可制造具有优良透明性和耐热性、于界面不会引起剥离并且于波导内部不会产生裂痕、并具有优良形状精细度的光波导。
并且，若根据本发明的光波导的形成方法，则可于短时间且以简单的工艺形成波导损耗少、且图案化性、耐裂性等优良的光波导。因此，可廉价地提供适用于制作光通信系统所用的光回路的光波导。
附图说明
图1为示意表示本发明的光波导的一例的截面图。
图2为表示本发明的光波导的形成方法的一例的流程图。
组件对照表
1：基片
2：下包层
3：芯用薄膜
4：芯部分
5：辐射线
6：上包层
7：光掩模
具体实施方式
以下，详细说明本发明。
(成分(A))
本发明的成分(A)含有从下述通式(1)所示的水解性硅烷化合物的水解物及该水解物的缩合物组成的组中选出的至少一种物质，优选硅烷醇基含量为1～10mmol/g。此处，所谓水解性硅烷化合物的水解物，不仅指例如经水解反应烷氧基变化成硅烷醇基后的产物，而且也指部分硅烷醇基彼此间、或硅烷醇基与烷氧基间缩合后的部分缩合物。
(R1)p(R2)qSi(X)4-p-q    (1)
(通式(1)中，R1是含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，R2是碳原子数为1～12的非水解性有机基团，X是水解性基团，p是1或2，q是0或1。)
成分(A)一般是通过将所述通式(1)所示的水解性硅烷化合物、或其与通式(1)以外的水解性硅烷化合物的混合物进行加热而得到的。经加热，水解性硅烷化合物被水解而成为水解物，或者该水解物引起缩合反应，生成成分(A)。
(1)有机基团R1
通式(1)中的R1是含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团。此处，所谓非水解性是指在水解性基团X可被水解的条件下，其仍原样稳定存在的性质。这类非水解性有机基团可列举氟代烷基和氟代芳基等。具体的氟代烷基可列举三氟甲基、三氟丙基、十七氟癸基、十三氟辛基、九氟己基等。具体的氟代芳基可列举五氟苯基等。
其中，更优选CnF2n+1CmH2m(m为0～5的整数，n为1～12的整数，m+n为1～12)所示的氟代烷基，特别优选十七氟癸基、十三氟辛基、九氟己基等氟含量大且为长链的氟代烷基。
通式(1)中的附加字p为1或2的整数，优选为1。
(2)有机基团R2
通式(1)中的R2是碳原子数为1～12的非水解性有机基团(其中，含有氟原子的除外)。R2可选择非聚合性的有机基团和聚合性的有机基团、或两者之一的有机基团。
此处，非聚合性的有机基团可列举烷基、芳基、芳烷基、或将它们氘代或卤代后的物质等。它们可以是直链状、分支状、环状或它们的组合。
烷基的具体例可列举甲基、乙基、丙基、丁基、己基、环己基、辛基等。优选的卤素原子可列举氟、氯、溴、碘等。
非聚合性有机基团中芳基的具体例可列举苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基、氘代芳基、卤代芳基等。
芳烷基的具体例可列举苄基、苯乙基等。
非聚合性的有机基团也可使用具有含杂原子的结构单位的基团。该结构单位可例示醚键、酯键、硫键等。另外，含有杂原子时，优选为非碱性。
另一方面，聚合性的有机基团优选分子中同时具有自由基聚合性的官能团及阳离子聚合性的官能团或具有两者任意之一的官能团的有机基团。通过引入这类官能团，可发生自由基聚合和阳离子聚合，可使组合物更有效地固化。
聚合性的有机基团中，对于自由基聚合性官能团和阳离子聚合性官能团，更优选阳离子聚合性官能团。这是因为，通过光致产酸剂，不仅可发生硅烷醇基中的固化反应，而且可同时发生阳离子聚合性官能团中的固化反应。
此处，通式(1)中的附加字q为0或1，优选为0。
(3)水解性基团X
通式(1)中的X为水解性基团。此处，所谓水解性基团是指该基团通常于1个大气压且在催化剂及过量水存在下，于0～150℃的温度范围内加热1～10小时，可进行水解且生成硅烷醇基、或可形成硅氧烷缩合物。
此处，作为催化剂，可列举酸催化剂或碱催化剂。酸催化剂可列举例如一元或多元的有机酸或无机酸、路易士酸等。有机酸的具体例可列举甲酸、乙酸、草酸等。路易士酸的具体例可列举金属化合物、Ti、Zr、Al、B等的无机盐、醇盐、羧酸盐等。碱催化剂的具体例可列举碱金属或碱土金属的氢氧化物、胺类、酸性盐、碱性盐等。相对于全部硅烷化合物，水解所必要的催化剂添加量优选为0.001％～5％，更优选为0.002％～1％。
水解性基团X的具体例可列举例如氢原子、碳原子数为1～12的烷氧基、卤原子、氨基、酰氧基等。
此处，碳原子数为1～12的烷氧基优选的具体例，可列举甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、苯氧苄氧基、甲氧乙氧基、乙酰氧乙氧基、2-(甲基)丙烯氧乙氧基、3-(甲基)丙烯氧丙氧基、4-(甲基)丙烯氧丁氧基等；以及缩水甘油氧基、2-(3，4-环氧环己基)乙氧基等含有环氧基的烷氧基，甲基氧杂环丁基甲氧基、乙基氧杂环丁基甲氧基等含有氧杂环丁基的烷氧基，氧杂环己氧基等具有六元环醚基的烷氧基等。
另外，优选的卤原子可列举氟、氯、溴、碘等。
但是，像这样使用含有卤原子作为水解性基团的水解性硅烷化合物时，必须注意不要使组合物的保存稳定性降低。即，优选通过中和及蒸馏等操作除去根据水解生成的卤化氢，使组合物的保存稳定性不会因相应的卤化氢的量而收到不良影响。
(4)通式(1)所示的水解性硅烷化合物的具体例
通式(1)所示的水解性硅烷化合物的具体例可列举三氟甲基三甲氧基硅烷、三氟甲基三乙氧基硅烷、3，3，3-三氟丙基三氯硅烷、甲基-3，3，3-三氟丙基二氯硅烷、二甲氧甲基-3，3，3-三氟丙基硅烷、3，3，3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3，3，3-三氟丙基甲基二氯硅烷、3，3，4，4，5，5，5，6，6，6-九氟己基三氯硅烷、3，3，4，4，5，5，5，6，6，6-九氟己基甲基二氯硅烷、3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，8- 十七氟癸基三氯硅烷、3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，8，-十七氟癸基三甲氧基硅烷、3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，8，-十七氟癸基三乙氧基硅烷、3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，8-十七氟癸基甲基二氯硅烷、3-七氟异丙氧基丙基三乙氧基硅烷、五氟苯基丙基三甲氧基硅烷、五氟苯基丙基三氯硅烷等。其中，优选3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，8-十七氟癸基三乙氧基硅烷和3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，8-十七氟癸基三甲氧基硅烷、3，3，4，4，5，5，5，6，6，6-九氟己基三氯硅烷等。
(5)其它的水解性硅烷化合物
上述以外的水解性硅烷化合物可列举四氯硅烷、四氨基硅烷、四乙酰氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、四苯氧基硅烷、四苄氧基硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷等具有四个水解性基团的硅烷化合物；甲基三氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、乙基三丁氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、氘代甲基三氧基硅烷等具有三个水解性基团的硅烷化合物；或二甲基二氯硅烷、二甲基二氨基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二丁基二甲氧基硅烷等具有二个水解性基团的硅烷化合物等。
(6)成分(A)的调制
将通式(1)所示的水解性硅烷化合物进行加热得到成分(A)的方法只要不会使后述的硅烷醇基含量过大或过少即可，并无特别限定，其一例可列举包括下列所示的1)～3)步骤的方法。但是，在通式(1)所示的水解性硅烷化合物的水解物中，也可残留一部分未水解的水解性基团，在该情况下成为水解性硅烷化合物与水解物的混合物。
1)将通式(1)所示的水解性硅烷化合物与酸催化剂，放入带有搅拌机的容器内。
2)其次，向容器内加入有机溶剂以调节所得溶液的粘度，制成混合溶液。
3)将得到的混合溶液在空气环境气体中，于不超过有机溶剂或水解性硅烷化合物的沸点的温度进行搅拌，同时滴加水，然后，于0～150℃加热搅拌1～24小时。另外，加热搅拌中，优选根据需要蒸馏浓缩混合溶液、或者更换有机溶剂。此处，为了调整最终固化物的折射率和组合物的固化性、粘度等，也可混合上述通式(1)所示的水解性硅烷化合物以外的水解性硅烷化合物，调制硅氧烷低聚物。该情况下，以上述1)的步骤添加通式(1)的水解性硅烷化合物及其它的水解性硅烷化合物且混合，然后加热使其反应。
在成分(A)的调制过程中生成硅烷醇基，但有些调制方法会使硅烷醇基的产量超出本发明所规定的范围，使光波导的波导损耗增大或对光刻法形成芯的图案化等造成不良影响。因此，成分(A)的调制过程优选依据上述方法。
(7)成分(A)的优选形式
成分(A)优选具有下述通式(2)及(3)所组成的组中至少一种的结构。
Figure A20038010047900121
Figure A20038010047900122
(通式(2)及(3)中，R3为含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，R4为选择性地含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，可以与R3相同)，
成分(A)若具有上述结构，则可进一步提高由本发明的辐射线固化型组合物所制造的光波导的耐裂性等物性。
而且，优选前述通式(1)的R1为CF3(CF2)n(CH2)m(m为0～5的整数，n为1～11的整数，m+n为1～11)。R1若为这类结构，则可进一步提高使用本发明的辐射线固化型组合物依据光刻法制造光波导时的图案化性、该光波导的耐裂性、以及波导损耗等。
R1为上述结构时，成分(A)进一步优选具有下述通式(4)及(5)所组成的组中的至少一种结构。
Figure A20038010047900132
(通式(4)或(5)中，R5为苯基或氟化苯基，R6为选择性地含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，可以与R5相同)。
这些具有通式(4)或通式(5)结构的水解性化合物的具体例可列举上述通式(1)、或通式(1)以外的水解性硅烷化合物的具体例中具有苯基或氟化苯基的化合物。其中，优选苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、五氟苯基三甲氧基硅烷等。
成分(A)若具有上述结构，则可进一步提高使用本发明的辐射线固化型组合物所形成的光波导的耐热性和图案化性。
(成分(B))
成分(B)为光致产酸剂。通过照射辐射线，成分(B)分解，可释放出使成分(A)光固化的酸性活性物质。
此处，辐射线可列举可见光线、紫外线、红外线、X射线、电子射线、α射线、γ射线等。但是，从具有固定的能量水平、固化速度快、并且照射装置较为廉价且小型的观点而言，优选使用紫外线。
成分(B)可列举例如具有下述通式(6)所示结构的鎓盐和具有下述通式(7)所示结构的磺酸衍生物等。
(R7 aR8 bR9 cR10 dW)+m(MZm+n)-m          (6)
(通式(6)中，阳离子为鎓离子，W为S、Se、Te、P、As、Sb、Bi、O、I、Br、Cl或-N≡N，R7、R8、R9及R10为相同或不同的有机基团，a、b、c及d分别为0～3的整数，(a+b+c+d)等于W的价数。另外，M为构成卤化物络合物(MZm+n)的中心原子的金属或类金属，例如B、P、As、Sb、Fe、Sn、Bi、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn、Co。Z例如为F、Cl、Br等卤原子或芳基，m为卤化物络合物离子的正电荷，n为M的原子价)。
Qs-(S(＝O)2-R11)t                     (7)
(通式(7)中，Q为一价或二价的有机基团，R11为碳原子数为1～12的一价有机基团，附加字S为0或1，附加字t为1或2)。
(1)鎓盐
通式(6)中的阴离子(MZm+n)的具体例可列举四氟硼酸根(BF4 -)、六氟磷酸根(PF6 -)、六氟锑酸根(SbF6 -)、六氟砷酸根(AsF6 -)、六氯锑酸根(SbCl6 -)、四苯基硼酸根、四(三氟甲基苯基)硼酸根、四(五氟甲基苯基)硼酸根等。
另外，优选使用通式(MZnOH-)所示的阴离子代替通式(6)中的阴离子(MZm+n)。所以，作为鎓盐，也可使用具有高氯酸根(ClO4 -)、三氟甲磺酸根(CF3SO4 -)、氟磺酸根(FSO4 -)、甲苯磺酸根、三硝基苯磺酸根、三硝基甲苯磺酸根等其它阴离子的鎓盐。
另外，鎓盐优选芳香族鎓盐，特别优选三芳基锍盐、下述通式(8)所示的化合物、下述通式(9)所示的二芳基碘鎓盐或三芳基碘鎓盐。
Figure A20038010047900151
(通式(8)中，R12及R13分别独立地表示氢或烷基，R14表示羟基或-OR15(其中，R15为一价有机基团)，a为4～7的整数，b为1～7的整数。各取代基对于萘环的结合位置并无特别限定。)
〔R16-Ph1-I+-Ph2-R17〕〔Y-〕                (9)
(通式(9)中，R16及R17分别为一价有机基团，可以相同也可以不同，并且R16及R17至少一个具有碳原子数大于等于4的烷基，Ph1及Ph2分别为芳香族基团，可以相同也可以不同，Y-为一价阴离子且为从周期表第三族、第五族的氟化物阴离子或CIO4 -、CF3SO3 -中选出的阴离子。)
通式(8)所示的化合物可列举4-羟基-1-萘基四氢噻吩鎓三氟甲磺酸盐、4-丁氧基-1-萘基四氢噻吩鎓三氟甲磺酸盐、1-(4，7-二羟基)-萘基四氢噻吩鎓三氟甲磺酸盐、1-(4，7-二-叔丁氧基)-萘基四氢噻吩鎓三氟甲磺酸盐等。
另外，二芳基碘鎓盐具体而言可列举(4-正癸氧苯基)苯基碘鎓六氟锑酸盐、(4-(2-羟基-正十四烷氧基)苯基)苯基碘鎓六氟锑酸盐、(4-(2-羟基-正十四烷氧基)苯基)苯基碘鎓三氟磺酸盐、(4-(2-羟基-正十四烷氧基)苯基)苯基碘鎓六氟磷酸盐、(4-(2-羟基-正十四烷氧基)苯基)苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟锑酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘三氟磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓四氟硼酸盐、双(十二烷苯基)碘鎓六氟锑酸盐、双(十二烷苯基)碘鎓四氟硼酸盐、双(十二烷苯基)碘鎓六氟磷酸盐、双(十二烷苯基)碘鎓三氟甲基磺酸盐等的一种、或两种或两种以上的组合。
(2)磺酸衍生物
通式(7)所示的磺酸衍生物可列举二砜类、二磺酰重氮甲烷类、二磺酰甲烷类、磺酰苯甲酰甲烷类、酰亚胺磺酸盐类、苯偶姻磺酸酯类、1-氧基-2-羟基-3-丙醇的磺酸酯类、焦棓醇三磺酸酯类、苄基磺酸酯类等。
其中较优选为酰亚胺磺酸盐类，更优选为三氟甲基磺酸酯衍生物。
对(B)光致产酸剂的添加量虽然没有特别的限制，但相对于100重量份成分(A)，其通常为0.01～15重量份。光致产酸剂的添加量若不足0.1重量份，则光固化性降低，有无法取得充分固化速度的倾向。另一方面，光致产酸剂的添加量若超过15重量份，则所得固化物的耐候性和耐热性有降低的倾向。
由使光固化性和所得固化物的耐候性等平衡更加良好的观点而言，优选相对于100重量份成分(A)，成分(B)光致产酸剂的添加量在0.1～10重量份的范围内。
(成分(C))
本发明的辐射线固化型组合物为通过配合(C)有机溶剂，来提高组合物的保存稳定性，且可赋与适当的粘度，可形成具有均匀厚度的光波导。
(C)有机溶剂可列举醚类有机溶剂、酯类有机溶剂、酮类有机溶剂、烃类有机溶剂、醇类有机溶剂等。通常，优选使用在大气压下沸点为50～200℃范围内的值且可使各成分均匀溶解的有机溶剂。
这类有机溶剂可使用例如脂肪族烃类溶剂、芳香族烃类溶剂、一元醇类溶剂、多元醇类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、含氮类溶剂、含硫类溶剂等。这些有机溶剂可单独使用一种或两种或两种以上组合使用。
这些(C)有机溶剂中，优选醇类及酮类。这是因为可以进一步提高组合物的保存稳定性。
另外，更优选的有机溶剂可列举选自由丙二醇单甲醚、乳酸乙酯、甲基异丁基酮、甲基戊基酮、甲苯、二甲苯及甲醇组成的组中的至少一种的化合物。
另外，(C)有机溶剂的种类优选考虑组合物的涂布方法而选择。例如，由容易地得到具有均匀厚度的薄膜而言，优选使用旋涂法，此时所使用的有机溶剂优选乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚等二元醇醚类；乙基溶纤剂醋酸酯、丙二醇甲基醚醋酸酯、丙二醇乙基醚醋酸酯等乙二醇烷基醚醋酸酯类；乳酸乙酯、2-羟基丙酸乙酯等酯类；二甘醇单甲基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇乙基甲基醚等二甘醇类；甲基异丁基酮、2-庚酮、环己酮、甲基戊基酮等酮类等，且特别优选乙基溶纤剂醋酸酯、丙二醇甲基醚醋酸酯、乳酸乙酯、甲基异丁基酮及甲基戊基酮。
相对于100重量份成分(A)，成分(C)的添加量为1～300重量份，较优选为2～200重量份。若在1～300重量份的范围内，则可提高组合物的保存稳定性，且可赋与适当的粘度，可形成具有均匀厚度的光波导。
另外，(C)有机溶剂的添加方法虽没有特别的限制，但例如可于制造成分(A)时添加，且也可于配合成分(A)及成分(B)时添加。
(组合物中的硅烷醇基含量)
本发明的辐射线固化型组合物中的全部硅上连接的基团中，硅烷醇基所占的含量必须为10％～50％(优选为20％～40％)。若超出此范围，则在碱性显像时无法取得目的形状的图案，或者在形成光波导时波导损耗值增大。
(其它成分)
并且，在不损害本发明目的和效果的范围内，也优选配合酸扩散抑制剂、反应性稀释剂、自由基产生剂(光聚合引发剂)、光增感剂、金属醇盐、无机微粒、脱水剂、匀涂剂、抑聚剂、引发聚合辅助剂、湿润性改良剂、表面活性剂、增塑剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防静电剂、硅烷偶合剂、高分子添加剂等。
(D)酸扩散抑制剂
成分(D)酸扩散抑制剂被定义为抑制因光照射而从光致产酸剂产生的酸性活性物质在被膜中的扩散，并且具有抑制非照射区域的固化反应的作用的化合物。但是，与光致产酸剂在定义上的区别是，成分(D)酸扩散抑制剂是不具有产酸机能的化合物。
通过添加这类酸扩散抑制剂，可使光固化性组合物有效地固化，且提高图案精确度。
成分(D)酸扩散抑制剂的种类，优选经形成步骤中的曝光和加热处理碱性不变化的含氮有机化合物。
这类含氮有机化合物可列举例如下述通式(10)所示的化合物。
NR18R19R20                     (10)
(通式(10)中，R18、R19及R20分别独立地表示氢原子、经取代或无取代的烷基、经取代或无取代的芳基、或经取代或无取代的芳烷基)。
另外，其它的含氮有机化合物可列举在同一分子内具有2个氮原子的二氨基化合物和具有3个或3个以上氮原子的二氨基聚合物、或含有酰胺基的化合物、脲化合物、含氮杂环化合物等。
含氮有机化合物的具体例可列举例如正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺等单烷胺类；二正丁胺、二正戊胺、二正己胺、二正庚胺、二正辛胺、二正壬胺、二正癸胺等二烷胺类；三乙胺、三正丙胺、三正丁胺、三正戊胺、三正己胺、三正庚胺、三正辛胺、三正壬胺、三正癸胺等三烷胺类；苯胺、N-甲基苯胺、N，N-二甲基苯胺、2-甲基苯胺、3-甲基苯胺、4-甲基苯胺、4-硝基苯胺、二苯胺、三苯胺、1-萘胺等芳香族胺类；乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等烷醇胺类等。
另外，酸扩散抑制剂也可使用单独一种、或两种或两种以上混合使用。
相对于100重量份成分(A)，(D)酸扩散抑制剂的添加量优选为0.001～15重量份范围内的值。
其理由为，这类酸扩散抑制剂的添加量若不足0.001重量份，则根据工艺条件光波导的图案形状和尺寸再现性有时会降低，另一方面，这类酸扩散抑制剂的添加量若超过15重量份，则使成分(A)的光固化性降低。
因此，相对于100重量份成分(A)，酸扩散抑制剂的添加量优选为0.001～10重量份范围内的值，且更优选为0.005～5重量份范围内的值。
本发明的辐射线固化型组合物可用作各下层用组合物、芯用组合物及上层用组合物以形成用于构成光波导的下包层、芯部分及上包层。
这类下层用组合物、芯用组合物及上层用组合物可使用彼此不同的树脂组合物，使最终所得的各部分折射率的关系分别满足光波导所要求的条件。但是，由光波导更加容易形成等而言，更优选下层用组合物与上层用组合物为相同的树脂组合物。
另外，通过选择成分(A)的种类，本发明的辐射线固化型组合物可容易地形成由具有不同折射率的芯部分及上下包层所构成的光波导。因此，选择折射率差为适当大小的两种或两种以上的树脂组合物后，优选例如，将取得高折射率的树脂组合物用于芯用组合物，并将取得较低折射率的树脂组合物用作下层用组合物及上层用组合物。
另外，本发明的辐射线固化型组合物的粘度优选在25℃为5～5,000mPa·s，更优选10～1,000mPa·s。粘度若超过5,000mPa·s，则有时难以形成均匀涂膜。树脂组合物的粘度可根据反应性稀释剂和有机溶剂的配合量而适当调整。
其次，说明关于使用本发明的辐射线固化型组合物形成光波导的方法。该方法主要由形成下包层的步骤、形成芯部分的步骤、和形成上包层的步骤构成。以下，参照图1详细进行说明。图1为示意表示本发明的光波导的一例的截面图。
另外，在以下说明中，在下包层2、芯部分4及上包层6分别使用本发明的辐射线固化型组合物，例如仅在芯部分4使用。在该情况下，对于其它的下包层2和上包层6，可使用公知的光波导材料，例如石英玻璃等。
在以上构成的光波导中，对下包层2、上包层6及芯部分4的厚度分别没有特别的限制，并且例如优选使下包层2的厚度为3～50μm范围内的值、芯部分4的厚度为3～20μm范围内的值、上包层6的厚度为3～50μm范围内的值。
另外，芯部分4相对于光导波方向的垂直方向的宽度也没有特别的限制，例如优选为1～50μm范围内的值。
其次，说明本发明的光波导的形成方法。图2为表示本发明的光波导的形成方法的一例的流程图。
本发明中，光波导是经图2所示的步骤(a)～(e)形成的。即，优选将下包层2、芯部分4及上包层6(图2中未示出。参照图1)均通过涂布用以形成这些层的光波导形成用光固化性组合物后，进行光固化而形成。
另外，在以下的形成例中，假设下包层2，芯部分4及上包层6，分别由固化后可成为不同折射率固化物的光波导形成用光固化性组合物的下层用组合物、芯用组合物、及上层用组合物所形成，并且进行说明。
(1)基片的准备
首先，如图2中的(a)所示，准备具有平坦表面的基片1。此基片1的种类并无特别限制，例如，可使用硅基片和玻璃基片等。
(2)下包层的形成步骤
在准备的基片1的表面，形成下包层2的步骤。具体而言，如图2中的(b)所示，于基片1的表面，涂布下层用组合物，并干燥或预烘烤形成下层用薄膜。其后，对该下层用薄膜，照射光线使其固化，则可形成下包层2。
形成芯层及包层所用的光线并无特别限制，通常使用200～450nm的紫外线～可见光区域的光线，优选使用包含波长365nm紫外线的光线。波长200～450nm的照射以照度为1～1000mW/cm2、照射量为0.01～5000mJ/cm2优选为0.1～1000mJ/cm2进行，从而被曝光。
此处，所照射的光线种类可使用可见光线、紫外线、红外线、X射线、α射线、β射线、γ射线等，由光源的工业上的通用性而言，优选其波长包含紫外线的200～400nm，特别优选包含紫外线的365nm。照射装置例如使用可将来自高压水银灯、低压水银灯、金属卤素灯、准分子灯等同时照射广泛面积的灯光源、以及与脉冲、连续发光等激光光源中任一者或两者的光源的光，使用镜子、透镜、光纤来使其产生收束光的装置。
使用收束光形成光波导时，通过使收束光与被照射体任一方移动，则可曝光成光波导的形状。这些光源中，优选365nm紫外线强度高的光源，例如，灯光源优选高压水银灯，激光光源优选氩激光。
另外，下包层2的形成步骤中优选对薄膜全面照射光线，使其全体固化。
此处，涂布下层用组合物的方法可使用旋涂法、浸渍法、喷雾法、棒涂法、辊涂法、幕涂法、照相凹版印刷法、丝网印刷法或喷射法等方法。其中，特别是由取得均匀厚度的下层用薄膜而言，更优选采用旋涂法。
另外，为了使下层用组合物的流变特性充分地符合涂布方法，根据需要可配合表面张力降低剂以外的添加剂。
另外，由下层用组合物所构成的下层用薄膜优选在涂布后，于50～200℃预烘烤。
另外，下包层的形成步骤中的涂布方法和流变特性的改良方法等，可直接应用于后述的芯部分的形成步骤和上包层的形成步骤中。
另外，优选在曝光后进一步进行加热处理(以下称为“后烘烤”)以使涂膜整个面充分固化。该加热条件因光波导形成用光固化型组合物的配合组成、添加剂的种类等而不同，但是通常是于30～400℃、优选50～300℃，加热时间例如为5分钟～72小时的条件。
另外，下包层的形成步骤中光的照射量、种类以及照射装置等，也可直接应用于后述的芯部分的形成步骤和上包层的形成步骤中。
(3)芯部分的形成
其次，在该下包层2上，如图2中的(c)所示，涂布芯用组合物，并使其干燥或预烘烤形成芯用薄膜3。
其后，优选如图2中的(d)所示，对芯用薄膜3的上面，根据指定的图案，例如透过具有规定的线图案的光掩模7进行辐射线5的照射。
借此，仅使受到光线照射的地方固化，所以将其它未固化的部分用显像液进行显像除去，则可如图2中的(e)所示，在下包层2上，形成由图案化的固化膜构成的芯部分4。
此处，作为根据规定的图案进行光照射的方法，不限于使用由透光部和不透光部构成的光掩模的方法，可列举例如下述所示的a～c等方法。
a.利用与液晶显示装置同样的原理，利用根据规定的图案而光电学地形成由透光区域和不透光区域构成的掩模像的装置的方法。
b.使用束集多个光纤的导光构件，且透过该导光构材中对应于规定的图案的光纤，照射光线的方法。
c.一边扫描激光或通过透镜、镜子等集光性光学体系得到的收束光，一边对光固化性组合物照射的方法。
还有，曝光后，为了促进曝光部分的固化，优选进行加热处理(以下，称为“PEB”)。其加热条件依据光波导形成用光固化性组合物的配合组成、添加剂的种类等而变化，通常为30～200℃，优选为50～150℃。
另一方面，曝光前，将光波导形成用光固化性组合物形成的涂膜仅于室温条件中放置1～10小时，就可使芯部分的形状成为半圆形。因此，在欲得到半圆形芯部分的情况下，优选像这样在曝光前，于室温条件放置数小时。
对于如此地依据规定的图案将图案曝光并使其选择性固化的薄膜，利用固化部分与未固化部分的溶解性差异，可进行显像处理。因此，图案曝光后，将未固化部分除去并且使固化部分残存，其结果，则可形成芯部分。
此处，显像液可使用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、硅酸钠、偏硅酸钠、氨水、乙胺、正丙胺、二乙胺、二正丙胺、三乙胺、甲基二乙胺、乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丁基铵、胆碱、吡咯、哌啶、1，8-二氮杂二环[5.4.0]-7-十一碳烯、1，5-二氮杂二环[4.3.0]-5-壬烷等碱性物质与水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、辛醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、N-甲基吡咯烷酮、甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等溶剂稀释后的溶液。
另外，显像液中的碱性物质浓度通常为0.05重量％～25重量％，优选为0.1重量％～3.0重量％范围内的值。
另外，显像时间通常为30～600秒钟。显像方法可采用溢液法、浸渍法、淋洗显像法等公知的方法。
在使用有机溶剂作为显像液的情况下，通过直接风干，可形成图案状被膜，或者，在使用碱性水溶液的情况下，进行例如30～90秒钟流水洗净后，用压缩空气、压缩氮气等使其风干除去表面上的水分，可形成图案状被膜。
其次，为了使图案化部更加固化，可通过热板和烤箱等加热装置，例如以30～400℃的温度后烘烤处理5～600分钟，则可形成经固化的芯部分。
另外，芯用组合物优选使用比下层用组合物和上层用组合物的氨基含量更高的氨基聚硅氧烷。
通过如此构成，则可进一步提高芯部分的图案精确度，另一方面，下层用组合物和上层用组合物取得优良的保存稳定性，并且可以较少的辐射线照射量，使其充分固化。
(4)上包层的形成
其次，在上方形成有芯部分4的下包层2的表面，涂布上层用组合物，并将其干燥或预烘烤，形成上层用薄膜。对该上层用薄膜照射光线使其固化，则可如图1所示形成上包层6。
另外，对于通过照射辐射线而得到的上包层6，优选根据需要进一步实施上述的后烘烤。通过后烘烤，可得到硬度及耐热性优良的上包层。
另外，在光波导中，芯部分4的折射率值必须大于下包层2及上包层6的折射率，而且为了取得更加优良的导波特性，对于波长1300～1600nm光线，优选使芯部分4的折射率为1.450～1.650范围内的值，并且使下包层2及上包层6的折射率为1.400～1.648范围内的值。
关于芯部分4的折射率，优选考虑上下包层2、6的折射率的值而决定，更优选为比上下包层2、6的折射率的值大0.002～0.5的值。
(实施例)
以下，说明本发明的实施例。
以下，根据实施例具体说明本发明，但本发明不仅限于这些实施例。
(成分(A)的调制)
(合成例1)
在附有搅拌机、回流管的烧瓶中，添加苯基三甲氧基硅烷(30.79克)、3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，8-十七氟癸基三乙氧基硅烷(22.64克)、四乙氧基硅烷(4.62克)、1-甲氧基-2-丙醇(29.93克)和草酸(0.04克)，搅拌后，将溶液温度加热到60℃。其次，滴加蒸馏水(11.98克)，滴加结束后，于120℃将溶液搅拌6小时。于是，得到固体成分最终调整至65重量％的成分(A)的1-甲氧基-2-丙醇溶液。以此作为“硅氧烷低聚物溶液1”。
(合成例2)
在附有搅拌机、回流管的烧瓶中，添加苯基三甲氧基硅烷(30.56克)、3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，8-十七氟癸基三乙氧基硅烷(18.15克)、四乙氧基硅烷(9.88克)、甲基-正戊基酮(27.72克)和草酸(0.04克)，搅拌后，将溶液温度加热到60℃。其次，滴加蒸馏水(13.66克)，滴加结束后，于120℃将溶液搅拌6小时。于是，得到固体成分最终调整至70重量％的成分(A)的甲基-正戊基酮溶液。以此作为“硅氧烷低聚物溶液2”。
(合成例3)
在附有搅拌机、回流管的烧瓶中，添加甲基三甲氧基硅烷(2.97克)、苯基三甲氧基硅烷(29.01克)、3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，8-十七氟癸基三乙氧基硅烷(25.64克)、1-甲氧基-2-丙醇(31.00克)和草酸(0.04克)，搅拌后，将溶液温度加热到60℃。其次，滴加蒸馏水(11.35克)，滴加结束后，于120℃将溶液搅拌6小时。于是，得到固体成分最终调整至70重量％的成分(A)的1-甲氧基-2-丙醇溶液。以此作为“硅氧烷低聚物溶液3”。
(比较合成例1)
在附有搅拌机、回流管的烧瓶中，添加苯基三甲氧基硅烷(30.79克)，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，8-十七氟癸基三乙氧基硅烷(22.64克)、四乙氧基硅烷(4.62克)、1-甲氧基-2-丙醇(29.93克)和草酸(0.04克)，搅拌后，将溶液温度加热到60℃。其次，滴加蒸馏水(11.98克)，滴加结束后，于120℃将溶液搅拌6小时。其后，除去1-甲氧基-2-丙醇，并将所得的粘稠液体再进行真空干燥。以此作为“硅氧烷低聚物4”。
(比较合成例2)
将五氟苯基乙基三氯硅烷(236.9克)和(3，3，3-三氟丙基)三氯硅烷(231.5克)溶解于1升经脱水处理的四氢呋喃中，以不会使溶液温度上升的速度向其中慢慢滴加水(92.9克)。接着，一边搅拌反应液，一边在其中加入碳酸氢钠(433.4克)。二氧化碳气体产生完后，再继续搅拌1小时。其次，将反应液过滤，并以旋转蒸发器蒸馏除去滤液的四氢呋喃时，得到无色透明且粘稠的液体。进一步，通过对该液体进行真空干燥，得到“硅氧烷低聚物5”。
(比较合成例3)
在附有搅拌机、回流管的烧瓶中，添加甲基三甲氧基硅烷(32.27克)、苯基三甲氧基硅烷(24.41克)、1-甲氧基-2-丙醇(23.85克)和草酸(0.03克)，搅拌后，将溶液温度加热到60℃。其次，滴加蒸馏水(19.44克)，滴加结束后，于120℃将溶液搅拌6小时。于是，得到固体成分最终调整至70重量％的1-甲氧基-2-丙醇溶液。以此作为“硅氧烷低聚物溶液6”。
(比较合成例4)
在附有搅拌机、回流管的烧瓶中，添加由甲基丙烯酸甲酯和3-异丁烯氧丙基三甲氧基硅烷形成的共聚物(固体成分浓度：27重量％，甲氧基丙醇稀释)(28.16克)、甲基三甲氧基硅烷(36.42克)、苯基三甲氧基硅烷(20.37克)和草酸(0.04克)，搅拌后，将溶液温度加热到60℃。其次，滴加蒸馏水(15.01克)，滴加结束后，于60℃将溶液搅拌6小时。于是，得到固体成分最终调整至70重量％的1-甲氧基-2-丙醇溶液。以此作为“硅氧烷低聚物溶液7”。
(辐射线固化型组合物的调制)
对于92.56克硅氧烷低聚物溶液1(固体成分及有机溶剂)，添加0.32克作为光致产酸剂的1-(4，7-二-叔丁氧基)-萘基四氢噻吩鎓三氟甲磺酸盐、0.03克三正辛胺、7.09克1-甲氧基-2-丙醇，且均匀混合，得到固体成分浓度调整至65重量％的“组合物1”。
以下，与“组合物1”同样地进行操作，调制如表1所示的“组合物2”～“组合物8”。
(表1)
(单位：克)   组合物1   组合物2   组合物3   组合物4   组合物5   组合物6   组合物7
  A硅氧烷低聚物溶液1硅氧烷低聚物溶液2硅氧烷低聚物溶液3   92.6 92.6 92.8
  A′硅氧烷低聚物4硅氧烷低聚物5硅氧烷低聚物溶液6硅氧烷低聚物溶液7   64.8 64.8 85.2 92.8
  B 1-(4，7-二-叔丁氧基)-萘基四氢噻吩鎓三氟甲磺酸盐SP172(旭电化制)   0.32   0.32 0.06   0.32   0.32   0.32   0.06
  C 1-甲氧基-2-丙醇1)甲基正戊基酮2)   39.5 34.9   35.0   34.9   34.9   40.0   35.0
  D 三辛胺   0.03   0.03   0.03   0.03
  成分(A)的量(A)以外的硅氧烷低聚物的量   60.2   64.8   65.0 64.8 64.8 59.6 65.0
  全部Si上连接的基团中硅烷醇基所占的含量(％)   29   28   30     5   4   23   25
1)1-甲氧基-2-丙醇的量包括硅氧烷低聚物溶液中所含的量。
2)甲基正戊基酮的量为硅氧烷低聚物溶液中所含的量。
(实施例1)
用旋涂器将组合物3涂布在硅基片表面上，于120℃干燥10分钟后，用曝光机(佳能制Photoaligner)照射3分钟波长365nm、照度6mW/cm2的紫外线。进而，于200℃加热1小时，形成厚度9μm的下包层。该下包层中波长1550nm光线的折射率为1.439。
其次，用旋涂器将组合物1涂布在下包层上，于100℃干燥5分钟后，使用刻有宽9μm的光波导图案的光掩模，用曝光机照射1分钟波长365nm、照度6mW/cm2的紫外线，进行曝光。其后，于100℃将该基片加热1分钟后，浸渍于由5％氢氧化四甲基铵(TMAH)水溶液构成的显像液中，将未曝光部分溶解、水洗净。其后，照射3分钟紫外线后，于200℃加热1小时，形成厚度9μm的芯部分。所得芯部分中波长1550nm光线的折射率为1.445。
进一步，用旋涂器将放射线固化型组合物3涂布在具有该芯部分的下包层上面，于120℃干燥10分钟后，照射10分钟波长365nm、照度6mW/cm2的紫外线。进而，于250℃加热1小时，形成厚度9μm的上包层，借此，形成光波导。所形成的上包层对波长1550nm光线的折射率为1.439。
关于实施例2及比较例1、2、3也同实施例1同样地处理，制作光波导，并且进行评价。评价结果示于表2。
(表2)
实施例1 实施例2 比较例1 比较例2 比较例3
材料     下包层 组合物3 组合物3 组合物7 组合物7 组合物7
芯 组合物1 组合物2 组合物4 组合物5 组合物6
    上包层 组合物3 组合物3 组合物7 组合物7 组合物7
特性     图案化性 ○ ○ ×(注) ×(注) ○
波导损耗[dB/cm]  1310nm 0.3 0.3 - - 0.4
 1550nm 0.4 0.4 - - 1.0
    界面剥离 ○ ○ - - ○
    耐裂性 ○ ○ - - ×
    长期可靠性 ○ ○ - - ×
(注)无法图案化
(测定硅烷醇含量)
将各组合物用NMR测定溶剂氘代氯仿进行稀释，并用Si-NMR测定硅烷醇含量。具体而言，将在-120ppm～-60ppm出现的取代基、连接基团的不同多个硅烷成分，用曲线修整(curve fitting)分离波峰，由波峰的面积比算出各成分的摩尔％。对照所得各成分中的硅烷醇基数，算出占全部硅上连接的基团的比例(％)。
计算例示于下：
                         摩尔％  硅烷醇基数
波1：R-Si(OH)3          a       3
波2：R-Si(OH)2(OSi)     b       2
波3：R-Si(OH)(OSi)2     c       1
波4：R-Si(OSi)3         d       0
全部硅上连接的基团中硅烷醇占的含量(％)
＝(3a+2b+c)×100/(4×(a+b+c+d))
(图案化性)
将所制作的波导劈开露出端面，用光学显微镜测定芯形状(宽、高度)。相对于设计值(宽9μm、高度9μm)，将在设计值±0.5μm以内的情况视为“○”，将其它的情况以及形状为长方形、梯形、芯无法图案化的情况视为“×”。
(光波导损耗)
用光量计(Anrich公司制MT9810A)的功率计，测定由波导一端射入波长1310nm或1550nm光线时，由另一端射出的光量的损失(dB)。波导损耗(dB/cm)可通过如下方法(cut-back法)测得：将波导劈开切出，测定各长度中的损失，并绘制出相对于长度的损失，由其倾斜度算出。
(界面剥离)
用扫描式电子显微镜(SEM)观察所制作的波导劈开后露出的端面，并且判定基片/下包层、下包层/芯部分、芯部分/上包层、及下包层/上包层间有无剥离。进而，用光学显微镜从波导上方，观察芯线上有无剥离。任一情况均未观察到剥离的情况视为“○”，任一情况观察到剥离的情况视为“×”。
(耐裂性)
将所得的波导以300℃加热1小时，自然冷却，用光学显微镜观察波导全体有无裂痕发生，将确认无裂痕的情况视为“○”，将芯和包层任一方确认有裂痕的情况视为“×”。
(长期可靠性)
将所得的光波导在温度85℃、相对湿度85％的条件下放置2000小时后，在温度25℃、相对湿度50％的条件下放置24小时，测定传输损失，并算出波导损耗。波导损耗在波长1310nm及1550nm中均小于等于0.5dB/cm的情况视为“○”，其它视为“×”。

Claims (7)

1、一种辐射线固化型组合物，其特征为，其含有下述成分(A)及(B)：
(A)选自由水解性硅烷化合物的水解物及该水解物的缩合物组成的组中的至少一种物质，所述水解性硅烷化合物用下述通式(1)表示，
(R1)p(R2)qSi(X)4-p-q        (1)
通式(1)中，R1是含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，R2是碳原子数为1～12的非水解性有机基团并且不包括含有氟原子的基团，X是水解性基团，p是1或2的整数，q是0或1的整数；以及
(B)光致产酸剂，
该组合物中的全部硅上连接的基团中硅烷醇(Si-OH)基占10％～50％。
2、如权利要求1所述的辐射线固化型组合物，其中，所述成分(A)具有选自由下述通式(2)和(3)组成的组中的至少一种结构，
Figure A2003801004790002C1
通式(2)和(3)中，R3是含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，R4是选择性地含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，可以与R3相同。
3、如权利要求2所述的辐射线固化型组合物，其中，所述式(1)中的R1是CF3(CF2)n(CH2)m，m为0～5的整数，n为1～11的整数，m+n为1～11。
4、如权利要求3所述的辐射线固化型组合物，其中，所述成分(A)具有选自由下述通式(4)及(5)组成的组中的至少一种结构，
通式(4)和(5)中，R5是苯基或氟化苯基，R6是选择性地含有氟原子的碳原子数为1～12的非水解性有机基团，可以与R5相同。
5、如权利要求1～4中任一项所述的辐射线固化型组合物，其中，相对于100重量份的所述成分(A)，所述(B)光致产酸剂的添加量为0.01～15重量份。
6、一种光波导的形成方法，所述光波导具有下包层、芯部分和上包层，所述芯部分形成于所述下包层上的部分区域，所述上包层形成于所述下包层上以覆盖所述芯部分，其特征为，
以权利要求1～5中任一项所述的辐射线固化型组合物为材料，对选自所述下包层、所述芯部分及所述上包层中的至少之一进行涂布，然后照射辐射线并且形成光波导。
7、一种光波导，其具有下包层、芯部分和上包层，所述芯部分形成于所述下包层上的部分区域，所述上包层形成于所述下包层上以覆盖所述芯部分，其特征为，
选自下包层、所述芯部分及所述上包层中的至少之一含有权利要求1～5中任一项所述的辐射线固化型组合物。
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