JP2000356720A - 光導波路用材料並びに光導波路およびその製造方法 - Google Patents

光導波路用材料並びに光導波路およびその製造方法

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JP2000356720A
JP2000356720A JP11169842A JP16984299A JP2000356720A JP 2000356720 A JP2000356720 A JP 2000356720A JP 11169842 A JP11169842 A JP 11169842A JP 16984299 A JP16984299 A JP 16984299A JP 2000356720 A JP2000356720 A JP 2000356720A
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Takeshi Ogawa
剛 小川
Kozaburo Hayashi
宏三郎 林
Yasuko Ikagawa
康子 五百川
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Sony Corp
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Sony Chemicals Corp
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 重合性が高く、耐溶剤性に優れた光導波路用
材料、並びにそれを用いた光導波路およびその製造方法
を提供する。 【解決手段】 有機材料層１１ａ，１２ａを構成する光
導波路用材料は、エネルギービームが照射されると、活
性化してそれぞれクラッド部１１およびコア部１２とな
る。光導波路用材料は、オキセタン化合物、オキシラン
化合物およびカチオン重合開始剤を含んでいる。オキセ
タン化合物は、オキセタン環を有しているため、連鎖反
応における繰返し反応性に優れている。そのため、この
材料は連鎖反応時の重合性が高く、機械的強度の大き
な、耐溶剤性に優れたポリマが生成される。オキセタン
化合物とオキシラン化合物とは相溶性に優れており、各
化合物の屈折率が混合物の硬化後の屈折率に反映される
ために、コア部１２およびクラッド部１１，１３の屈折
率を制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部を光信号が伝
搬し得る光導波路を形成するための材料、並びにそれを
用いた光導波路およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ（Integrated circuit；集積回路）
やＬＳＩ（Large Scale Integration；大規模集積回
路）における技術の進歩により、それらの動作速度や集
積規模が向上し、例えばマイクロプロセッサの高性能化
やメモリチップの大容量化が急速に達成されている。従
来、機器内のボード間、あるいはボード内のチップ間な
ど比較的短距離間の情報伝達は、主に、電気信号により
行われてきた。今後、集積回路の性能を更に向上させる
ためには、信号の高速化や信号配線の高密度化が必要と
なるが、電気信号配線においては、それら高速化および
高密度化が困難であると共に、配線のＣＲ（Ｃ：配線の
静電容量、Ｒ：配線の抵抗）時定数による信号遅延が問
題となってしまう。また、電気信号の高速化や電気信号
配線の高密度化は、ＥＭＩ（Electromagnetic Interfer
ence）ノイズの原因となるため、その対策も不可欠とな
る。
【０００３】そこで、これらの問題を解消するものとし
て、光配線（光インターコネクション）が注目されてい
る。光配線は、機器間、機器内のボード間、あるいはボ
ード内のチップ間など種々の箇所に適用可能であると考
えられている。中でも、チップ間のような短距離間の信
号の伝送には、チップが搭載されている基板上に光導波
路を形成し、これを伝送路とした光伝送・通信システム
を構築することが好適であると考えられる。
【０００４】従来、この種の光導波路の材料としては、
石英などの無機ガラス材料が用いられていた。しかしな
がら、無機ガラス材料を用いて光導波路を形成する場合
には、高温による熱処理を行う必要があるため、半導体
基板やプラスチック基板等の高温下において熱処理を行
うことが困難な基板上に、光導波路を形成することはで
きなかった。
【０００５】一方、近年、高分子材料を用いた光導波路
が提案され（特開平７−５６０３０号公報および特開平
７−１５９６３０号公報参照）、実用化されつつある。
高分子材料は、無機材料と比較して加工が容易であり、
大面積化やフィルム化を容易に行うことができる。ま
た、フレキシブル（可撓性を有する）であるため用途が
広いこと、屈折率の調整が容易であること等の種々の利
点を有する。中でも、紫外線硬化型の樹脂は、安価であ
り、大量生産を行うことが可能な材料であるために、光
導波路用の材料として期待されている。このような紫外
線硬化型の樹脂としては、エポキシ樹脂が広く知られて
いる。
【０００６】エポキシ樹脂を用いた光導波路は、一般
に、支持基体上に樹脂を塗布し、樹脂を選択露光したの
ち、樹脂の未硬化部分をウェットエッチングする現像処
理を行うことにより形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エポキ
シ樹脂の重合性は低いため、エポキシ樹脂を用いて光導
波路を形成する場合には、樹脂を硬化させる際に多量の
エネルギーが必要であり、生産効率が悪くなってしまう
という問題があった。
【０００８】また、エポキシ樹脂は耐溶剤性に劣ってい
るため、樹脂の未硬化部分をウェットエッチングする際
に硬化部分も同時に溶解してしまい、所望の形状の光導
波路を形成することができないという問題もあった。
【０００９】なお、特許第２６７９５８６号公報におい
て、分子中に２個以上のオキセタン環を有する化合物
と、分子中に１個以上のオキシラン環を有する化合物
と、カチオン重合開始剤とからなる活性エネルギー線硬
化型組成物が開示されている。しかしながら、この組成
物を光導波路の形成材料として用い得るかについては何
ら記載がない。また、仮に用い得るとしても、どのよう
な条件下において使用可能であるかについては全く明ら
かにはされていない。
【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、重合性が高く、耐溶剤性に優れた光
導波路用材料、並びにそれを用いた光導波路およびその
製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による光導波路用
材料は、内部を光信号が伝搬し得る光導波路を形成する
ための材料であって、オキセタン環を有する第１の化合
物と、連鎖反応による重合を開始させ得る第２の化合物
とを含むように構成したものである。
【００１２】本発明による光導波路は、内部を光信号が
伝搬し得る光導波路であって、オキセタン環を有する第
１の化合物と、連鎖反応による重合を開始させ得る第２
の化合物とを含む光導波路用材料を用いて形成されるよ
うにしたものである。
【００１３】本発明による光導波路の製造方法は、内部
を光信号が伝搬し得る光導波路の製造方法であって、支
持基体上に、オキセタン環を有する第１の化合物と、連
鎖反応による重合を開始させ得る第２の化合物とを含む
光導波路用材料を用いて、その一部が光導波路となる有
機材料層を形成する工程と、有機材料層に対してエネル
ギービームを選択的に照射することにより、この有機材
料層を選択的に露光して硬化させる工程と、有機材料層
の未硬化部分を除去する現像処理により、光導波路を形
成する工程とを含むようにしたものである。
【００１４】本発明による光導波路用材料では、オキセ
タン環を有する第１の化合物を含んでいるので、重合性
が高く、耐溶剤性に優れている。
【００１５】本発明による光導波路では、一端面に光信
号が入射すると、この光信号は内部を伝搬し、他端面か
ら出射する。ここでは、本発明の光導波路用材料を含有
しているので、優れた耐溶剤性を示す。
【００１６】本発明による光導波路の製造方法では、本
発明の光導波路用材料を用いて形成された有機材料層に
対してエネルギービームが選択的に露光されて、有機材
料層の露光部分が硬化する。そののち、現像処理により
有機材料層の未硬化部分が除去され、光導波路が形成さ
れる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
【００１８】まず、本発明の一実施の形態に係る光導波
路用材料について説明する。本実施の形態に係る光導波
路用材料は、例えば２５℃におけるナトリウムのＤ線に
対する屈折率が１．４５〜１．６１の範囲内の値である
光導波路のコア部またはクラッド部を形成するために用
いらるものであり、エネルギービームが照射されると、
活性化して硬化する。この光導波路用材料は、化１に示
した構造のオキセタン環を有するオキセタン化合物、化
２に示した構造のオキシラン環を有するオキシラン化合
物、および連鎖反応による重合を開始させ得るカチオン
重合開始剤を含んでいる。
【００１９】
【化１】
【００２０】
【化２】
【００２１】ここで、オキセタン化合物が本発明の「第
１の化合物」の一具体例に対応しており、オキシラン化
合物が本発明の「第３の化合物」の一具体例に対応して
いる。また、カチオン重合開始剤が本発明の「第２の化
合物」の一具体例に対応している。
【００２２】オキセタン化合物中のオキセタン環は、そ
のひずみがオキシラン環のひずみよりも小さいという特
徴を有している。そのため、オキセタン環では、オキシ
ラン環よりも酸素（Ｏ）に対して電子が集まりやすく、
酸素と結合している炭素（Ｃ）の電子密度が小さい。従
って、この炭素は、オキセタン環の酸素と結合している
炭素に比べて、求核試薬による攻撃を受けやすい。すな
わちオキセタン化合物では、成長末端（活性末端）に対
してモノマが付加しやすい。
【００２３】一方で、上述したオキセタン化合物の特徴
は、オキセタン環の開環反応の開始を遅らせる原因とも
なっている。すなわち、環のひずみエネルギーが小さい
ために、水素イオン（Ｈ+ ）のようなカチオン（触媒）
による攻撃を受けた場合に、触媒１分子のみとの反応
（以下、１分子反応という。）では開環しない。従っ
て、光導波路の生産効率を向上させるためには、オキセ
タン化合物と連鎖反応において活性種が速やかに生成さ
れる化合物とを混在させることが好ましい。
【００２４】オキセタン化合物の硬化前の屈折率は、２
５℃におけるナトリウムのＤ線に対して１．４５〜１．
５８の範囲内であることが好ましい。１．４５よりも小
さい場合には、化合物中にフッ素（Ｆ）が含まれている
ことが多く、オキシラン化合物との相溶性が低下すると
いう不都合が生じ、１．５８よりも大きい場合には、臭
素（Ｂｒ）や硫黄（Ｓ）が含まれていることが多く、オ
キシラン化合物との相溶性が低下するという不都合が生
じるからである。特に、コア部の形成に用いる場合に
は、１．５０〜１．５８の範囲内であることが好まし
い。また、クラッド部の形成に用いる場合には、１．５
未満であることが好ましく、更に好ましくは１．４５〜
１．４８の範囲内である。コア部用の材料とクラッド部
用の材料との屈折率差が、シングルモードの場合には
０．００１程度以上、マルチモードの場合には０．０１
〜０．１程度以上であれば、光伝搬特性に優れた光導波
路を形成することができるからである。
【００２５】このようなオキセタン化合物の具体的な例
としては、例えば、化３に示したジ［１−エチル（３−
オキセタニル）］メチルエーテル（室温で液体）、化４
に示した１，４−ビス｛［（３−エチル−３−オキセタ
ニル）メトキシ］メチル｝ベンゼンとジ［４−（１−エ
チル−３−オキセタニルメトキシメチル）］ベンジルエ
ーテルとの混合物（以下、キシレンジオキセタンともい
う。）（室温で液体）、化５に示したフェノールノボラ
ックオキセタン（室温で固体）、および化６に示したオ
キセタニルシルセスキオキセタン（室温で液体）が挙げ
られる。オキセタン化合物には、これらの１種よりなる
ものを用いてもよいし、２種以上が混合されたものを用
いてもよい。中でも、後述する光導波路用材料よりなる
有機材料層を現像処理する際の有機材料層の耐溶剤性を
高める観点から、オキセタン化合物としては、ジ［１−
エチル（３−オキセタニル）］メチルエーテルが特に好
ましい。なお、オキセタン化合物は、モノマであっても
よいし、ポリマ（オリゴマを含む）であってもよい。
【００２６】
【化３】
【００２７】
【化４】
【００２８】
【化５】 （式中、ｎは０を含む整数であり、その平均は約４であ
る。）
【００２９】
【化６】
【００３０】光導波路用材料におけるオキセタン化合物
の配合比は、１０〜７０重量％の範囲内であることが好
ましい。配合比が１０重量％よりも小さい場合には、材
料が硬化しにくくなると共に耐溶剤性が悪くなるという
不都合が生じ、７０重量％よりも大きい場合には、材料
が硬化しにくくなるという不都合が生じるからである。
【００３１】特に、光導波路のコア部を形成するために
用いる場合には、２５℃におけるナトリウムのＤ線に対
して屈折率（以下、単に屈折率ともいう。）が１．５未
満のオキセタン化合物を５０重量％よりも少なく含むと
共に、屈折率が１．５以上のオキセタン化合物を２５重
量％以上含むことが好ましい。屈折率が１．５未満のも
のを１０〜３０重量％含み、屈折率が１．５以上のもの
を４０〜６０重量％含むことが更に好ましい。クラッド
部との屈折率の差が安定して得られるからである。
【００３２】また、コア部よりも屈折率が小さい光導波
路のクラッド部を形成するために用いる場合には、屈折
率が１．５未満のオキセタン化合物を３０重量％よりも
多く含み、屈折率が１．５以上のオキセタン化合物を含
まないことが好ましい。屈折率が１．５未満のオキシラ
ン化合物を４０重量％よりも多く含むことが更に好まし
い。コア部との屈折率の差が安定して得られるからであ
る。
【００３３】オキシラン化合物は、既に述べたように、
オキセタン環よりもひずみの大きいオキシラン環を有し
ているため、カチオンによる攻撃を受けた場合に１分子
反応により開環して、活性種を生成する。よって、オキ
セタン化合物と共に光導波路用材料を構成する化合物と
して好適である。
【００３４】オキシラン化合物の硬化前の屈折率は、
１．４５〜１．５８の範囲内であることが好ましい。
１．４５よりも小さい場合には、化合物中にフッ素が含
まれていることが多く、オキセタン化合物との相溶性が
低下するという不都合が生じ、１．５８よりも大きい場
合には、臭素や硫黄が含まれていることが多く、オキセ
タン化合物との相溶性が低下するという不都合が生じる
からである。特に、コア部の形成に用いる場合には、
１．５０〜１．５８の範囲内であることが好ましい。ま
た、クラッド部の形成に用いる場合には、１．５未満で
あることが好ましく、更に好ましくは１．４５〜１．４
８の範囲内である。
【００３５】このようなオキシラン化合物には、通常エ
ポキシ樹脂として用いられている種々のものがある。具
体例としては、２つ以上の官能基を有する脂肪族環状エ
ポキシ樹脂（室温で固体あるいは液体）、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂あるいはビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂などのグリシジル型エポキシ樹脂（室温で液体）
や、リモネンジオキサイド（室温で液体）が挙げられ
る。オキシラン化合物には、これらのうちの１種よりな
るものを用いてもよいし、２種以上が混合されたものを
用いてもよい。また、オキシラン化合物は、モノマであ
ってもよいし、ポリマ（オリゴマを含む）であってもよ
い。
【００３６】光導波路用材料におけるオキシラン化合物
とオキセタン化合物との配合比は、オキシラン化合物／
オキセタン化合物＝１／９〜７／３の範囲内であること
が好ましい。また、３／７〜７／３の範囲内であること
がより好ましい。１／９よりも小さい場合には、材料が
硬化しにくくなると共に耐溶剤性が悪くなるという不都
合が生じ、７／３よりも大きい場合には、材料が硬化し
にくくなるという不都合が生じるからである。
【００３７】特に、光導波路のコア部を形成するために
用いる場合には、屈折率が１．５未満のオキシラン化合
物を５０重量％よりも少なく含むと共に、屈折率が１．
５以上のオキシラン化合物を１０重量％以上含むことが
好ましい。屈折率が１．５未満のものを１０〜３０重量
％含み、屈折率が１．５以上のものを３０〜７０重量％
含むことが更に好ましい。クラッド部との屈折率の差が
安定して得られるからである。
【００３８】また、光導波路のクラッド部を形成するた
めに用いる場合には、屈折率が１．５未満のオキシラン
化合物を２５重量％よりも多く含み、屈折率が１．５以
上のオキシラン化合物を含まないことが好ましい。屈折
率が１．５未満のオキシラン化合物を６０重量％以上含
むことが更に好ましい。コア部との屈折率の差が安定し
て得られるからである。
【００３９】カチオン重合開始剤は、オキセタン化合物
およびオキシラン化合物などの連鎖反応を開始させるた
めのものであり、光導波路用材料における配合比は、
０．５〜５重量％の範囲内であることが好ましい。ま
た、１〜３重量％の範囲内であることがより好ましい。
配合比が０．５重量％より小さい場合には、連鎖反応が
十分に進行しないため材料が硬化しにくくなると共に耐
溶剤性が悪くなるという不都合が生じ、５重量％より大
きい場合には、材料の表層部分のみで連鎖反応が起きて
しまうために内部において反応が進行しなくなるという
不都合が生じるからである。
【００４０】カチオン重合開始剤の例としては、芳香族
ヨードニウム塩および芳香族スルホニウム塩等の従来公
知のカチオン光重合開始剤が挙げられる。中でも、連鎖
反応を十分に進行させるという観点からは、芳香族スル
ホニウム塩を用いることが好ましい。
【００４１】このような構成を有する光導波路用材料
は、例えばオキセタン化合物、オキシラン化合物および
カチオン重合開始剤を所定の重量比で配合し、例えば９
０℃で２時間加熱することにより調製することができ
る。なお、他の成分として、密着性を付与するためのカ
ップリング剤や、表面平滑性を付与するためのレベリン
グ剤を含ませることも可能である。
【００４２】次に、上述した光導波路用材料を用いた光
導波路の製造方法について、図１を参照して説明する。
本実施の形態に係る光導波路は、本実施の形態の光導波
路の製造方法によって具現化されているので、以下併せ
て説明する。
【００４３】まず、図１（Ａ）に示したように、例えば
シリコンよりなる基板１０上に、上述した光導波路クラ
ッド部用材料を硬化後の厚さが例えば３０μｍ程度とな
るように塗布して有機材料層１１ａを形成する。ここで
は、例えば、ジ［１−エチル（３−オキセタニル）］メ
チルエーテル（東亞合成社製；品名DOX ）２２重量部、
オキセタニルシルセスキオキセタン（東亞合成社製；品
名OXSQ）１３重量部、多官能脂肪族環状エポキシ樹脂
（ダイセル化学社製；品名EHPE3150）３５重量部、およ
び二官能脂肪族環状エポキシ樹脂（ダイセル化学社製；
品名セロキサイド2021P ）３０重量部を混合し、９０℃
で２時間加熱したのち、カチオン重合開始剤としての４
−４′ビス［ジ（βヒドロキシエトキシ）フェニルスル
フォニオ］フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロ
アンチモネート（旭電化社製；品名SP170 ）を２重量部
配合した材料を用いる。
【００４４】次に、図１（Ｂ）に示したように、有機材
料層１１ａに対して、例えば、超高圧水銀ランプを用い
て２５ｍＷ／ｃｍ2 の出力で６０秒間紫外線ＵＶを全面
的に照射することにより、光導波路クラッド部用材料を
硬化させる。これにより、図１（Ｃ）に示したように、
屈折率が１．５１程度の光導波路のクラッド部１１が形
成される。なお、有機材料層１１ａを完全に硬化させる
と、屈折率は、例えば０．０２５程度大きくなる。
【００４５】ここでは、まず、オキシラン化合物が１分
子反応により開環して連鎖反応を開始し、そのあとにオ
キセタン化合物が開環して連鎖反応を開始する。そのの
ち、オキセタン化合物では、既に述べたように反応性に
優れているため、繰返し反応が迅速に進行する。従っ
て、露光エネルギーが小さくても光導波路クラッド部用
材料は十分に硬化する。また、オキセタン化合物の繰返
し反応は、十分に進行するので、光導波路クラッド部用
材料の架橋密度を高めることができ、クラッド部１１の
機械的強度が向上する。
【００４６】次に、図１（Ｄ）に示したように、クラッ
ド部１１上に、キシレンジオキセタン（東亞合成社製；
品名XDO ）１０重量部、フェノールノボラックオキセタ
ン（東亞合成社製）２０重量部、二官能脂肪族環状エポ
キシ樹脂３０重量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂との混合物（混合比
約１：１）（東都化成社製；品名エポトートZX1059）２
０重量部、およびビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油
化シェル社製；品名エピコート828 ）２０重量部を混合
し、９０℃で２時間加熱したのち、カチオン重合開始剤
としての４−４′ビス［ジ（βヒドロキシエトキシ）フ
ェニルスルフォニオ］フェニルスルフィド−ビス−ヘキ
サフルオロアンチモネートを２重量部配合した光導波路
コア部用材料を硬化後の厚さが例えば３０μｍ程度とな
るように塗布して有機材料層１２ａを形成する。
【００４７】次に、例えばストライプ状の開口を有する
フォトマスク２１を介して有機材料層１２ａに対して紫
外線ＵＶを照射する。具体的には、例えば、フォトマス
ク２１を有機材料層１２ａ上に有機材料層１２ａと接触
しないように位置合わせして配置し、フォトマスク２１
側から有機材料層１２ａに向けて紫外線ＵＶを照射す
る。紫外線ＵＶの照射は、例えば、超高圧水銀ランプを
用いて２０〜２００ｍＷ／ｃｍ2 の出力で５〜１２０秒
間行う。これにより、図１（Ｅ）に示したように、有機
材料層１２ａのフォトマスク２１の開口に対応する部分
１２ａ1 では、有機材料層１２ａを構成する光導波路コ
ア部用材料が硬化する。
【００４８】このとき、クラッド部１１を形成する場合
と同様の理由により、小さな露光エネルギーで硬化する
ことができると共に、材料の架橋密度を高めることがで
きる。
【００４９】ここでは、未硬化の有機材料層１２ａとフ
ォトマスク２１とが密着した状態で紫外線を照射する
と、有機材料層１２ａとフォトマスク２１とが接着して
しまうため、上述したようにフォトマスク２１を有機材
料層１２ａと接触しないように配置する必要がある。こ
のような方法としては、例えば、マスクと被露光体との
間に１００μｍ程度のギャップを設けて露光を行うプロ
キシミティ露光法や、マスクと被露光体とを離間させ
て、光学的に結像させて露光を行う投影露光法などがあ
る。
【００５０】次に、紫外線ＵＶを照射してから所定の時
間が経過したのち、フォトマスク２１により紫外線ＵＶ
が照射されず、未硬化状態の部分１２ａ2 を、例えばア
セトンにより溶解除去する。このとき、クラッド部１１
および有機材料層１２ａの硬化した部分の架橋密度が高
くなっているので、これらの領域が溶解する可能性は少
ない。ここで、アセトンが本発明の「現像液」の一具体
例に対応している。現像液としては、アセトン以外に、
例えば酸性溶液あるいはアルカリ性溶液を用いることが
可能であるが、有機材料層１２ａの未硬化状態の部分１
２ａ2 に対する溶解性に優れ、硬化した部分（すなわ
ち、フォトマスク２１の開口に対応する部分１２ａ1 ）
に与える影響が少ないアセトンを用いることが好まし
い。また、アセトンは、毒性が低く、沸点も低いので、
全般的に取り扱いやすいという利点も有している。
【００５１】次に、リンス液として例えばイソプロピル
アルコールを用いて有機材料層１２ａを洗浄し、有機材
料層１２ａの内部に浸透して有機材料層１２ａを膨潤さ
せているアセトンを除去する。これにより、図１（Ｆ）
に示したように、例えば平面形状が帯状であり、屈折率
が１．５６程度の複数の光導波路のコア部１２が形成さ
れる。リンス液としてイソプロピルアルコールを用いる
のは、コア部１２がほとんど侵されず、現像液であるア
セトンと相溶しやすいので、有機材料層１２ａの未硬化
部分を完全に除去することができると共に、硬化部分
（すなわち、コア部１２）をほぼ完全な形で残して基板
１０の上面にゴミを残すことなく仕上げることができる
からである。
【００５２】最後に、図１（Ｇ）に示したように、クラ
ッド部１１の露出面およびコア部１２上に、例えば、ク
ラッド部１１と同様の材料を用いて、クラッド部１１と
同様の方法により、クラッド部１３を形成し、コア部１
２とクラッド部１１，１３とからなる埋め込み型の光導
波路を完成させる。
【００５３】このようにして製造された光導波路では、
一端面に光信号が入射すると、この光信号は内部を伝搬
し、他端面から出射する。
【００５４】このように本実施の形態では、光導波路用
材料が、連鎖反応において繰返し反応性に優れたオキセ
タン化合物と活性種生成反応（開始）性に優れたオキシ
ラン化合物とを含んでいるので、この光導波路用材料を
露光すると、エポキシ樹脂を露光する場合よりも小さい
露光エネルギーであっても、迅速に硬化する。すなわ
ち、照射強度が一定であれば短時間で硬化し、照射時間
が一定であれば小さな照射強度で硬化する。よって、光
導波路の生産効率が向上する。
【００５５】また、オキセタン化合物は繰返し反応性に
優れていることから、光導波路用材料の架橋密度を高め
ることができ、有機材料層１２ａの硬化した領域および
クラッド部１１の機械的強度および耐溶剤性が向上す
る。よって、これらの領域が溶解することなく、所望の
形状のコア部１２およびクラッド部１１を形成すること
ができる。
【００５６】更に、オキセタン化合物とアキシラン化合
物とは互いに相溶性に優れており、各化合物の屈折率が
安定して硬化後の屈折率に反映されるために、コア部１
２およびクラッド部１１，１３の屈折率を制御すること
ができ、光伝搬損失の少ない光導波路を形成することが
できる。
【００５７】
【実施例】更に、本発明の具体的な実施例について詳細
に説明する。
【００５８】（実施例１〜実施例１０）まず、以下に示
すオキセタン化合物、オキシラン化合物およびカチオン
重合開始剤を用意した。すなわち、図２に示したよう
に、オキセタン化合物としては、ジ［１−エチル（３−
オキセタニル）］メチルエーテル（東亞合成社製；品名
DOX ）、キシレンジオキセタン（東亞合成社製；品名XD
O ）、フェノールノボラックオキセタン（東亞合成社
製）またはオキセタニルシルセスキオキセタン（東亞合
成社製；品名OXSQ）を用意した。
【００５９】オキシラン化合物としては、リモネンジオ
キサイド（ダイセル化学社製；品名セロキサイド300
0）、多官能脂肪族環状エポキシ樹脂（ダイセル化学社
製；品名EHPE3150）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂との混合物（混合比
約１：１）（東都化成社製；品名エポトートZX1059）、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル社製；品
名エピコート828 ）または二官能脂肪族環状エポキシ樹
脂（ダイセル化学社製；品名セロキザイド2021P ）を用
意した。
【００６０】また、カチオン重合開始剤としては、４−
４′ビス［ジ（βヒドロキシエトキシ）フェニルスルフ
ォニオ］フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロア
ンチモネート（旭電化社製；品名SP170 ）を用意した。
【００６１】これらの材料の２５℃におけるナトリウム
のＤ線に対する屈折率を図２に示す。
【００６２】次に、実施例１〜１０として、まず、オキ
セタン化合物、オキシラン化合物およびカチオン重合開
始剤を図３または図４に示した割合で変化させてそれぞ
れ混合し、９０℃で２時間加熱して各光導波路用材料を
得た。
【００６３】なお、実施例１〜１０に対する比較例とし
て、オキセタン化合物を混合せず、オキシラン化合物お
よびカチオン重合開始剤を図４に示した割合で変化させ
て混合し、９０℃で２時間加熱して各光導波路用材料を
得た。
【００６４】このようにして得られた実施例１〜１０お
よび比較例の各光導波路用材料について、以下のように
して耐溶剤性試験を行った。すなわち、ガラスプレート
上に、スピンコート法により（スピンナ回転数３０００
ｒｐｍで３０秒間）各光導波路用材料よりなる有機材料
層をそれぞれ形成し、各光導波路用材料に対して超高圧
水銀ランプを用いて２４ｍＷ／ｃｍ2 の出力で３０秒間
紫外線を照射し、有機材料層を硬化した。このとき、硬
化した有機材料層の厚さは３０μｍであった。そのの
ち、硬化した各光導波路用材料をアセトン中に浸漬さ
せ、膨潤するまでの時間を測定した。得られた結果を図
３または図４に併せて示す。
【００６５】図３および図４からも分かるように、オキ
セタン化合物を配合した実施例１〜１０の光導波路用材
料を紫外線照射により硬化させたものは、耐溶剤性に優
れていた。特に、ジ［１−エチル（３−オキセタニ
ル）］メチルエーテルを５０重量部以上配合した実施例
１および実施例２の光導波路用材料は、膨潤するまでの
時間が比較例よりも６．５倍以上長くなることが分かっ
た。
【００６６】また、得られた各光導波路用材料につい
て、硬化性試験を行った。硬化性試験では、２枚のポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ；Polyethylene Terep
hthalate）フィルムの間に、各光導波路用材料を挟み込
んで有機材料層を形成した。このとき、ＰＥＴフィルム
間のギャップを調整することにより、有機材料層の厚さ
を１００μｍとした。そののち、一方のＰＥＴフィルム
側から有機材料層に対して、メタルハライドランプを用
いて２４ｍＷ／ｃｍ2 の出力で３０秒間紫外線を照射
し、有機材料層を硬化した。こののち、１時間放置し、
ＰＥＴフィルムを剥がして、手指で有機材料層に触れ、
硬化した有機材料層の状態を調べた。得られた結果を図
３または図４に併せて示す。ここでは、有機材料層のＰ
ＥＴフィルムと接していた両面共にタックがなかった場
合は「○」、紫外線が照射された方の面のみにタックが
なかった場合は「△」、両面共にタックが存在した場合
は「×」と記した。
【００６７】図３および図４からも分かるように、実施
例１〜８においては、有機材料層のＰＥＴフィルムと接
していた両面共にタックが認められず、硬化性に優れて
いた。また、実施例９〜１０および比較例においては、
紫外線が照射された方の面にはタックが認められなかっ
たが、その逆の面にはタックが認められ、実施例１〜８
よりも硬化性にやや劣っていた。
【００６８】更に、得られた各光導波路用材料につい
て、２５℃におけるナトリウムのＤ線に対する屈折率を
測定した。具体的には、まず、硬化性試験と同様にし
て、２枚のＰＥＴフィルムの間に、厚さ１００μｍの各
光導波路用材料を挟み込んで有機材料層を形成したの
ち、一方のＰＥＴフィルム側から有機材料層に対して、
メタルハライドランプを用いて２４ｍＷ／ｃｍ2 の出力
で３０秒間紫外線を照射し、有機材料層を硬化した。こ
ののち、２４時間以上経過した後の屈折率を測定した。
その結果を図３または図４に併せて示す。
【００６９】実施例１および実施例８の光導波路用材料
は、硬化後の屈折率がそれぞれ１．４９６２と０．５１
１３と低く、クラッド部用の材料として好ましいことが
分かった。また、その他の実施例の光導波路用材料は、
硬化後の屈折率が１．５３以上であり、コア部用の材料
として好ましいことが分かった。
【００７０】（実施例１１）本実施例では、まず、キシ
レンジオキセタン１０重量部、フェノールノボラックオ
キセタン２０重量部、二官能脂肪族環状エポキシ樹脂３
０重量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂との混合物２０重量部、および
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２０重量部を混合し、
これらを溶解するために９０℃で２時間加熱したのち、
カチオン重合開始剤２重量部を配合し、更に、フィルタ
リングを行ってダストなどを除去することにより、光導
波路コア部用材料を得た。なお、各材料は、実施例１〜
１０で述べたものと同一の品名のものを用いた。
【００７１】次に、ジ［１−エチル（３−オキセタニ
ル）］メチルエーテル２２重量部、オキセタニルシルセ
スキオキセタン１３重量部、多官能脂肪族環状エポキシ
樹脂３５重量部、および二官能脂肪族環状エポキシ樹脂
３０重量部を混合し、９０℃で２時間加熱したのち、カ
チオン重合開始剤２重量部を配合し、更に、フィルタリ
ングを行ってダストなどを除去することにより、光導波
路クラッド部用材料を得た。なお、各材料は、実施例１
〜１０で述べたものと同一の品名のものを用いた。
【００７２】次に、図１（Ａ）に示したように、シリコ
ンよりなる基板１０を用意し、この基板１０上の全面
に、スピンコート法により（スピンナ回転数３０００ｒ
ｐｍで３０秒間）、得られた光導波路クラッド部用材料
よりなる有機材料層１１ａを形成した。そののち、図１
（Ｂ）に示したように、有機材料層１１ａに対して超高
圧水銀ランプを用いて約２５ｍＷ／ｃｍ2 の出力で１０
０秒間紫外線ＵＶを照射し（すなわち、露光エネルギー
は２５００ｍＪ／ｃｍ2 ）、有機材料層１１ａを硬化す
ることによりクラッド部１１を形成した（図１
（Ｃ））。このとき、クラッド部１１の厚さは３０μｍ
であった。また、２５℃におけるナトリウムのＤ線に対
するクラッド部１１の屈折率を測定したところ、１．５
１０であった。
【００７３】次に、図１（Ｄ）に示したように、クラッ
ド部１１上に、スピンコート法を用いて（スピンナ回転
数３０００ｒｐｍで３０秒間）、得られた光導波路コア
部用材料を塗布することにより有機材料層１２ａを形成
した。
【００７４】次に、幅が３０μｍのストライプ状の開口
を有するフォトマスク２１を基板１１の表面から１００
μｍ離間するように配置し、このフォトマスク２１を介
して、超高圧水銀ランプを用いて有機材料層１２ａに対
して約２５ｍＷ／ｃｍ2 の出力で６０秒間（すなわち、
露光エネルギーは１５００ｍＪ／ｃｍ2 ）紫外線ＵＶを
照射した（プロキシミティ露光法）。これにより、図１
（Ｅ）に示したように、有機材料層１２ａのフォトマス
クの開口に対応する部分１２ａ1 では、有機材料層１２
ａを構成する光導波路コア部用材料が硬化した。なお、
このとき、硬化した有機材料層１２ａの厚さは３０μｍ
であった。また、２５℃におけるナトリウムのＤ線に対
する屈折率を測定したところ１．５６３であり、クラッ
ド部１１との屈折率差が０．０５３であった。
【００７５】紫外線ＵＶを照射したのち、フォトマスク
２１により紫外線ＵＶが照射されず、未硬化状態の部分
１２ａ2 を、アセトンにより溶解除去した。続いて、イ
ソプロピルアルコールを用いて有機材料層１２ａ（１２
ａ1 ）を洗浄し、有機材料層１２ａ（１２ａ1 ）の内部
に浸透しているアセトンを除去した。このようにして、
図１（Ｆ）に示したように、平面形状が帯状である複数
のコア部１２を形成した。
【００７６】次に、図１（Ｇ）に示したように、クラッ
ド部１１の露出面およびコア部１２の上に、クラッド部
１１と同様の材料を用いて、クラッド部１１と同様の方
法によりクラッド部１３を形成し、埋め込み型の光導波
路を作製した。
【００７７】（実施例１２）幅が５０μｍのストライプ
状の開口を有するフォトマスク２１（図１（Ｄ）参照）
を用いて、幅５０μｍのコア部を形成したことを除き、
他は実施例１１と同様にして光導波路を作製した。
【００７８】（実施例１３）幅が７０μｍのストライプ
状の開口を有するフォトマスク２１を用いて、幅７０μ
ｍのコア部を形成したことを除き、他は実施例１１と同
様にして光導波路を作製した。
【００７９】このようにして得られた実施例１１〜１３
の光導波路について、光伝搬損失に関する試験をそれぞ
れ行った。この試験は、波長７９０ｎｍおよび６５０ｎ
ｍの半導体レーザを使用して、ＴＥ（Transverse Elect
ro）モードおよびＴＭ（Transverse Magnetic ）モード
における伝搬損失を、カットバック法（光導波路を徐々
に短くカットしながら、光導波路の出力パワーを測定す
る方法）により測定した。得られた結果を図５に示す。
【００８０】なお、ＴＥモードとは、光導波路の断面に
のみ電界成分が存在し、光伝搬方向に磁界成分を有する
モードである。また、ＴＭモードとは、光導波路の断面
にのみ磁界成分が存在し、光伝搬方向に電界成分を有す
るモードである。
【００８１】図５からも分かるように、実施例１１〜１
３の光導波路は、ＴＥモードおよびＴＭモードのいずれ
のモードにおいても、０．２２〜０．３７ｄＢ／ｃｍの
小さい値が得られ、エポキシ樹脂により形成された光導
波路と同等程度に光伝搬損失の少ない、良好なものであ
った。
【００８２】以上、実施の形態および実施例を挙げて本
発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および各実
施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。
例えば、上記実施の形態および各実施例では、エネルギ
ービームとして、超高圧水銀ランプを光源とした紫外線
ＵＶを照射するようにしたが、紫外線ＵＶの光源に水銀
アークランプ、キセノンアークランプ、蛍光ランプ、炭
素アークランプあるいはタングステン−ハロゲン複写ラ
ンプなどの他の光源を用いるようにしてもよい。また、
Ｘ線、電子線あるいは日光などをエネルギービームとし
て照射するようにしてもよい。
【００８３】また、上記実施の形態および各実施例で
は、コア部１２とクラッド部１１，１３とからなる光導
波路を作製する場合について説明したが、光導波路をコ
ア部のみにより構成する場合にも、本発明を適用するこ
とができる。
【００８４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項９のいずれか１項に記載の光導波路用材料によれば、
連鎖反応において繰返し反応性に優れたオキセタン環を
有する第１の化合物と、連鎖反応による重合を開始させ
得る第２の化合物とを含むように構成したので、連鎖反
応時の重合性が高く、連鎖反応を迅速に進行させること
ができるいう効果を奏する。また、架橋密度の高い、耐
溶剤性に優れたポリマを得ることができるという効果を
奏する。特に、請求項３記載の光導波路用材料によれ
ば、連鎖反応において活性種生成反応性に優れたオキシ
ラン環を有する第３の化合物を含むように構成したの
で、連鎖反応を迅速に進行させることができるいう効果
が大きくなる。
【００８５】また、請求項１０ないし請求項１７のいず
れか１項に記載の光導波路によれば、本発明の光導波路
用材料を用いるようにしたので、機械的強度を大きくす
ることができるという効果を奏する。
【００８６】更に、請求項１８ないし請求項２５のいず
れか１項に記載の光導波路の製造方法によれば、本発明
の光導波路用材料を用いて有機材料層を形成するように
したので、その有機材料層のうちの選択露光された領域
が、現像処理中に溶解する可能性が少なく、所望の形状
の光導波路を形成することができるという効果を奏す
る。
【００８７】また、請求項１８ないし請求項２５のいず
れか１項に記載の光導波路の製造方法によれば、連鎖反
応時の重合性が高いため、生産効率を向上させることが
できるという効果を奏する。特に、請求項１９記載の光
導波路の製造方法によれば、光導波路用材料が、連鎖反
応において活性種生成反応性に優れたオキシラン環を有
する第３の化合物を含んでいるので、その効果が大きく
なる。
【００８８】特に、請求項１９記載の光導波路の製造方
法によれば、互いに相溶性に優れた第１の化合物と第３
の化合物とを含む光導波路用材料を用いるようにしたの
で、これらの化合物の屈折率が安定して硬化後の屈折率
に反映される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光導波路の製造方
法を説明するための断面図である。
【図２】本発明の実施例１〜１３および比較例に係る光
導波路用材料を構成する物質の屈折率を表す図である。
【図３】本発明の実施例１〜６に係る測定結果を表す図
である。
【図４】本発明の実施例７〜１０および比較例に係る測
定結果を表す図である。
【図５】本発明の実施例１１〜１３に係る測定結果を表
す図である。
【符号の説明】
１０…基板、１１，１３…クラッド部、１１ａ，１２ａ
…有機材料層、１２…コア部、２１…フォトマスク、Ｕ
Ｖ…紫外線
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年７月２３日（１９９９．７．２
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】まず、本発明の一実施の形態に係る光導波
路用材料について説明する。本実施の形態に係る光導波
路用材料は、例えば２５℃におけるナトリウムのＤ線に
対する屈折率が１．４５〜１．６１の範囲内の値である
光導波路のコア部またはクラッド部を形成するために用
いられるものであり、エネルギービームが照射される
と、活性化して硬化する。この光導波路用材料は、化１
に示した構造のオキセタン環を有するオキセタン化合
物、化２に示した構造のオキシラン環を有するオキシラ
ン化合物、および連鎖反応による重合を開始させ得るカ
チオン重合開始剤を含んでいる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】光導波路用材料におけるオキシラン化合物
とオキセタン化合物との配合比は、オキセタン化合物／
オキシラン化合物＝１／９〜７／３の範囲内であること
が好ましい。また、３／７〜７／３の範囲内であること
がより好ましい。１／９よりも小さい場合には、材料が
硬化しにくくなると共に耐溶剤性が悪くなるという不都
合が生じ、７／３よりも大きい場合には、材料が硬化し
にくくなるという不都合が生じるからである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５６】更に、オキセタン化合物とオキシラン化合
物とは互いに相溶性に優れており、各化合物の屈折率が
安定して硬化後の屈折率に反映されるために、コア部１
２およびクラッド部１１，１３の屈折率を制御すること
ができ、光伝搬損失の少ない光導波路を形成することが
できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６５】図３および図４からも分かるように、オキ
セタン化合物を配合した実施例１〜１０の光導波路用材
料を紫外線照射により硬化させたものは、耐溶剤性に優
れていた。特に、ジ［１−エチル（３−オキセタニ
ル）］メチルエーテルを５０重量部以上配合した実施例
１および実施例２の光導波路用材料は、膨潤するまでの
時間が比較例よりも１２倍以上長くなることが分かっ
た。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６９】実施例１および実施例８の光導波路用材料
は、硬化後の屈折率がそれぞれ１．４９６２と１．５１
１３と低く、クラッド部用の材料として好ましいことが
分かった。また、その他の実施例の光導波路用材料は、
硬化後の屈折率が１．５３以上であり、コア部用の材料
として好ましいことが分かった。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年６月９日（２０００．６．９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】本発明による光導波路の製造方法は、内部
を光信号が伝搬し得る光導波路の製造方法であって、支
持基体上に、オキセタン環を有する第１の化合物と、連
鎖反応による重合を開始させ得る第２の化合物とを含む
光導波路用材料を用いて、有機材料層を形成する工程
と、有機材料層に対してエネルギービームを選択的に照
射することにより、この有機材料層を選択的に露光して
硬化させる工程と、有機材料層の未硬化部分を除去する
現像処理により、光導波路を形成する工程とを含むよう
にしたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】オキセタン化合物中のオキセタン環は、そ
のひずみがオキシラン環のひずみよりも小さいという特
徴を有している。そのため、オキセタン環では、オキシ
ラン環よりも酸素（Ｏ）に対して電子が集まりやすく、
酸素と結合している炭素（Ｃ）の電子密度が小さい。従
って、この炭素は、オキシラン環の酸素と結合している
炭素に比べて、求核試薬による攻撃を受けやすい。すな
わちオキセタン化合物では、成長末端（活性末端）に対
してモノマが付加しやすい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５９】オキシラン化合物としては、リモネンジオ
キサイド（ダイセル化学社製；品名セロキサイド300
0）、多官能脂肪族環状エポキシ樹脂（ダイセル化学社
製；品名EHPE3150）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
とビスフェノールＦ型エポキシ樹脂との混合物（混合比
約１：１）（東都化成社製；品名エポトートZX1059）、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル社製；品
名エピコート828 ）または二官能脂肪族環状エポキシ樹
脂（ダイセル化学社製；品名セロキサイド2021P ）を用
意した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６６】また、得られた各光導波路用材料につい
て、硬化性試験を行った。硬化性試験では、２枚のポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ；Polyethylene Terep
hthalate）フィルムの間に、各光導波路用材料を挟み込
んで有機材料層を形成した。このとき、ＰＥＴフィルム
間のギャップを調整することにより、有機材料層の厚さ
を１００μｍとした。そののち、一方のＰＥＴフィルム
側から有機材料層に対して、メタルハライドランプを用
いて２４ｍＷ／ｃｍ2 の出力で３０秒間紫外線を照射
し、有機材料層を硬化した。こののち、１時間放置し、
ＰＥＴフィルムを剥がして、手指で有機材料層に触れ、
硬化した有機材料層の状態を調べた。得られた結果を図
３または図４に併せて示す。ここでは、有機材料層のＰ
ＥＴフィルムと接していた両面共にタックがなかった場
合は「○」、紫外線が照射された方の面のみにタックが
なかった場合は「△」と記した。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００７４】次に、幅が３０μｍのストライプ状の開口
を有するフォトマスク２１をクラッド部１１の表面から
１００μｍ離間するように配置し、このフォトマスク２
１を介して、超高圧水銀ランプを用いて有機材料層１２
ａに対して約２５ｍＷ／ｃｍ 2 の出力で６０秒間（すな
わち、露光エネルギーは１５００ｍＪ／ｃｍ2 ）紫外線
ＵＶを照射した（プロキシミティ露光法）。これによ
り、図１（Ｅ）に示したように、有機材料層１２ａのフ
ォトマスクの開口に対応する部分１２ａ1 では、有機材
料層１２ａを構成する光導波路コア部用材料が硬化し
た。なお、このとき、硬化した有機材料層１２ａの厚さ
は３０μｍであった。また、２５℃におけるナトリウム
のＤ線に対する屈折率を測定したところ１．５６３であ
り、クラッド部１１との屈折率差が０．０５３であっ
た。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８１】図５からも分かるように、実施例１１〜１
３の光導波路は、ＴＥモードおよびＴＭモードのいずれ
のモードにおいても、０．１７〜０．３７ｄＢ／ｃｍの
小さい値が得られ、エポキシ樹脂により形成された光導
波路と同等程度に光伝搬損失の少ない、良好なものであ
った。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００８２】以上、実施の形態および実施例を挙げて本
発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および各実
施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。
例えば、上記実施の形態および各実施例では、エネルギ
ービームとして、超高圧水銀ランプを光源とした紫外線
ＵＶを照射するようにしたが、紫外線ＵＶの光源に水銀
アークランプ、キセノンアークランプ、蛍光ランプ、炭
素アークランプあるいはタングステン−ハロゲン輻射ラ
ンプなどの他の光源を用いるようにしてもよい。また、
Ｘ線、電子線あるいは日光などをエネルギービームとし
て照射するようにしてもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 宏三郎 栃木県鹿沼市さつき町12−３ ソニーケミ カル株式会社第２工場内 (72)発明者 五百川 康子 栃木県鹿沼市さつき町12−３ ソニーケミ カル株式会社第２工場内 Ｆターム(参考） 2H047 KA04 PA02 PA15 PA22 PA28 QA05 QA07 TA00 TA42 4J005 AA04 AA07 BA00

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部を光信号が伝搬し得る光導波路を形
    成するための材料であって、 オキセタン環を有する第１の化合物と、 連鎖反応による重合を開始させ得る第２の化合物とを含
    むことを特徴とする光導波路用材料。
  2. 【請求項２】 前記第１の化合物を、１０重量％以上７
    ０重量％以下の範囲内の割合で含むことを特徴とする請
    求項１記載の光導波路用材料。
  3. 【請求項３】 更に、オキシラン環を有する第３の化合
    物を含むことを特徴とする請求項１記載の光導波路用材
    料。
  4. 【請求項４】 前記第３の化合物に対する前記第１の化
    合物の重量比（第１の化合物の重量／第３の化合物の重
    量）が、１／９以上７／３以下の範囲内の値であること
    を特徴とする請求項３記載の光導波路用材料。
  5. 【請求項５】 前記第１の化合物が、ジ［１−エチル
    （３−オキセタニル）］メチルエーテルであることを特
    徴とする請求項１記載の光導波路用材料。
  6. 【請求項６】 前記第１の化合物が、フェノールノボラ
    ックオキセタンであることを特徴とする請求項１記載の
    光導波路用材料。
  7. 【請求項７】 ２５℃におけるナトリウムのＤ線に対す
    る前記第１の化合物の屈折率が、１．４５以上１．５８
    以下の範囲内の値であることを特徴とする請求項１記載
    の光導波路用材料。
  8. 【請求項８】 ２５℃におけるナトリウムのＤ線に対す
    る前記第３の化合物の屈折率が、１．４５以上１．５８
    以下の範囲内の値であることを特徴とする請求項３記載
    の光導波路用材料。
  9. 【請求項９】 ２５℃におけるナトリウムのＤ線に対す
    る前記第１の化合物および前記第３の化合物の屈折率
    が、１．４５以上１．５８以下の範囲内の値であること
    を特徴とする請求項３記載の光導波路用材料。
  10. 【請求項１０】 内部を光信号が伝搬し得る光導波路で
    あって、 オキセタン環を有する第１の化合物と、連鎖反応による
    重合を開始させ得る第２の化合物とを含む光導波路用材
    料を用いて形成されていることを特徴とする光導波路。
  11. 【請求項１１】 前記光導波路用材料は、前記第１の化
    合物を１０重量％以上７０重量％以下の範囲内の割合で
    含むことを特徴とする請求項１０記載の光導波路。
  12. 【請求項１２】 前記光導波路用材料は、更に、オキシ
    ラン環を有する第３の化合物を含むことを特徴とする請
    求項１０記載の光導波路。
  13. 【請求項１３】 前記光導波路用材料は、前記第３の化
    合物に対する前記第１の化合物の重量比（第１の化合物
    の重量／第３の化合物の重量）が、１／９以上７／３以
    下の範囲内の値であることを特徴とする請求項１２記載
    の光導波路。
  14. 【請求項１４】 ２５℃におけるナトリウムのＤ線に対
    する屈折率が、１．４５以上１．６１以下の範囲内の値
    であることを特徴とする請求項１０記載の光導波路。
  15. 【請求項１５】 前記第１の化合物が、ジ［１−エチル
    （３−オキセタニル）］メチルエーテルであることを特
    徴とする請求項１０記載の光導波路。
  16. 【請求項１６】 前記第１の化合物が、フェノールノボ
    ラックオキセタンであることを特徴とする請求項１０記
    載の光導波路。
  17. 【請求項１７】 コア部およびクラッド部を有すると共
    に、前記コア部または前記クラッド部の少なくとも一方
    が前記光導波路用材料を含有することを特徴とする請求
    項１０記載の光導波路。
  18. 【請求項１８】 内部を光信号が伝搬し得る光導波路の
    製造方法であって、 支持基体上に、オキセタン環を有する第１の化合物と、
    連鎖反応による重合を開始させ得る第２の化合物とを含
    む光導波路用材料を用いて、有機材料層を形成する工程
    と、 前記有機材料層に対してエネルギービームを選択的に照
    射することにより、この有機材料層を選択的に露光して
    硬化させる工程と、 前記有機材料層の未硬化部分を除去する現像処理によ
    り、光導波路を形成する工程とを含むことを特徴とする
    光導波路の製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記光導波路用材料は、更に、オキシ
    ラン環を有する第３の化合物を含むことを特徴とする請
    求項１８記載の光導波路の製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記光導波路を形成する工程におい
    て、有機性の現像液を用いて前記有機材料層の未硬化部
    分を除去することを特徴とする請求項１８記載の光導波
    路の製造方法。
  21. 【請求項２１】 前記現像液は、アセトンを含むことを
    特徴とする請求項２０記載の光導波路の製造方法。
  22. 【請求項２２】 前記光導波路を形成する工程は、 リンス液を用いて、前記光導波路を洗浄する工程を含む
    ことを特徴する請求項１８記載の光導波路の製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記光導波路を洗浄する工程におい
    て、有機性のリンス液を用いることを特徴とする請求項
    ２２記載の光導波路の製造方法。
  24. 【請求項２４】 前記リンス液は、イソプロピルアルコ
    ールを含むことを特徴する請求項２３記載の光導波路の
    製造方法。
  25. 【請求項２５】 前記有機材料層を露光する工程におい
    て、プロキシミティ露光法あるいは投影露光法を用いる
    ことを特徴とする請求項１８記載の光導波路の製造方
    法。
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