JP2003195075A - 光導波路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 、下部クラッド層、コア部分、上部クラッド
層から構成され、それらのいずれか１層がシリカ系化合
物から形成されるパターン化された光導波路であって偏
波依存性に優れた光導波路に関する。 【解決手段】 下部クラッド層、コア部分、上部クラ
ッド層から構成され、それらのいずれか１層がシリカ系
化合物から形成されるパターン化された光導波路であっ
て、コア部分の光の進行方向の表面粗さ（Ra）が０．４
μｍ以下であることを特徴とする光導波路。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下部クラッド層、
コア部分、上部クラッド層から構成され、それらのいず
れか１層がシリカ系化合物から形成されるパターン化さ
れた光導波路に関する。より詳細には、コア部分の光の
進行方向の表面粗さ（Ra）が0.4μｍ以下であることを
特徴とする偏波依存性に優れた光導波路に関する。

【０００２】

【従来の技術】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、光の伝送媒体として光導波路が注目
されている。このような目的で使用される光導波路は、
伝送損失、偏波依存性などの光学特性が良好なことに加
え、その性能が外部環境に影響せず長期に安定している
こと、また、微細かつ複雑な形状の光導波路を環境汚染
することなく、低エネルギー、短時間、少ない工程で歩
留まりよく製造することが望まれている。ここで偏波依
存性とは、伝播する光の縦/横波の伝送損失の差違であ
り、これが大きいことは実用的な意味での光信号密度が
低下する為好ましくない。すなわち、光導波路の光学特
性の中で重要なものの一つである。従来の光導波路とし
ては、石英系導波路が代表的であり、一般に以下の工程
により製造されている。 シリコン基板上に、火炎堆積法（ＦＨＤ）やＣＶＤ法
等の手法によりガラス膜よりなる下部クラッド層を形成
する。 下部クラッド層上に、これと屈折率の異なる無機質の
薄膜を形成し、この薄膜を反応性イオンエッチング法
（ＲＩＥ）を利用してパターニングすることによりコア
部分を形成する。 更に、火炎堆積法によって上部クラッド層を形成す
る。 しかしながら、このような石英系導波路の製造方法で
は、光学特性、耐久性は良好であるとされるが、製造に
は、特殊な装置が必要であるとともに、多数の複雑な工
程と製造時間が長くかかり、かつ歩留まりも低いなどの
問題が見られた。これらの問題に対して、光導波路の製
造時間の短縮、工程数の削減、歩留まりの向上を目的
に、硬化性組成物を用いる技術が近年幾つか提案されて
いる。例えば、感光性の光導波路材料を使用する技術と
して、例えば、特開平10-254140号公報においては加水
分解性シランの縮合物、光酸発生剤、脱水剤からなる光
硬化性組成物、特開2000-180643においてはエポキシ基
含有のシラン化合物、有機オリゴマー、重合開始剤から
なる感光性組成物、特開2001―288364においては加水分
解性シランの縮合物、光酸発生剤、塩基性の酸拡散制御
剤からなる放射線硬化性組成物が開示されている。これ
ら技術は液状の光硬化性組成物を用いることで光導波路
の生産性を高め、高精度のパターン形成を可能にするこ
とを開示している。液状組成物を用いて基板上に塗布す
る光導波路の形成法においては均一な膜厚を形成する
為、通常スピンコートなどの塗布法が適用される。スピ
ンコートにおいては回転中心から外周方向に周期的凹凸
が発生しやすい問題があり、特にコア部分の形成におい
て周期的な凹凸が伝送光の波長と干渉した場合、偏波依
存性が増加し、製品の歩留まりが低いという問題があっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情を背景としてなされたものであって、偏波依存性
が低く、光学特性が安定し、歩留まりのよい光導波路を
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】以上述べた従来技術の課題
を解決することを目的に鋭意検討した結果、本発明に示
す光導波路を発明するにいたった。すなわち、本発明
は、下部クラッド層、コア部分、上部クラッド層から構
成され、それらのいずれか１層がシリカ系化合物から形
成されるパターン化された光導波路において、コア部分
の光の進行方向の表面粗さ（Ra）が０．４μｍ以下であ
ることを特徴とする光導波路を提供するものである。

【０００５】 ［発明の詳細な説明］以下に、本発明の各成分、実施形
態を図面を適時参照しながら具体的に説明する。本発明
は下部クラッド層、コア部分、上部クラッド層から構成
され、それらのいずれか１層がシロキサン（成分A）を
含有する硬化物から形成されるパターン化された光導波
路において、コア部分の光の進行方向の表面粗さ（Ra）
が０．４μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以下、より好
ましくは０．１μｍ以下であることを特徴とする光導波
路である。本発明において、表面粗さはＪＩＳ B０６
０１に準拠した方法で定められ、コア部分の光の進行方
向における測定長さ１０μｍでの中心線平均粗さ（Ra）
として定義される。表面粗さを測定する方法は特に制限
されるものではなく、例えば、形成された光導波路の断
面を電子顕微鏡で観察する方法、コア形成段階で表面を
電子顕微鏡、触針式表面凹凸計、原子間力顕微鏡で観察
する方法などで測定される。測定部位は光導波路中のコ
ア部分であり上部クラッド層、下部クラッド層、と接す
る面である。本発明の光導波路において、下部クラッド
層と上部クラッド層は同一であっても、異なる硬化性材
料を用いてもよく、また、異なる工程、例えば、熱硬
化、光硬化などにより製造することができる。また、本
発明においてさらに光導波路の光学特性を安定にする
為、基材の表面粗さも低いことが望ましく、前述したRa
は０．４μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下、さ
らに好ましくは０．１μｍ以下であることが好ましい

【０００６】本発明の実施例及び比較例で明らかなよう
に、光導波路を形成するコア部分の表面粗さが本発明の
範囲である場合、低い偏波依存性を示すことは、光導波
路内部に伝送する光信号の干渉が関係していることを示
唆するものであり、本発明は光導波路中のコア部分の表
面粗さに着目して種々の光導波路を形成した結果見いだ
された知見にもとずき発明を完成するにいたった。これ
ら各層の屈折率は光導波路としての光学的要求から、そ
れぞれ、ｎ１（下部クラッド層）、ｎ２（コア部分）、
ｎ３（上部クラッド層）とすると、光導波路を形成する
為には、ｎ２＞（ｎ１又はｎ３）の関係に決められる。
このようにすることにより光信号を光導波路中に効率的
に導くことができる。本発明の光導波路において用いら
れる基材の種類を挙げると-20℃〜80℃の範囲での線膨
張率が100ppm/K以下、好ましくは50ppm以下である材料
から選ばれる。そのような材料を例示すると、シリコ
ン、チタニウムなどの金属、シリコンカーバイド、炭化
硼素、炭化チタニウム、などの金属炭化物、シリコンナ
イトライド、窒化硼素、などの金属窒化物、アルミナ、
溶融石英、ジルコニア、などの１種の金属の酸化物、ム
ライト、コーデュライト、ソーダ石灰ガラス、硼珪酸ガ
ラス、パイレックス、などの２種以上の金属を含有する
ガラス、などの無機基材、ポリイミド、ポりアリレー
ト、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、架橋ポリアクリレー
ト、架橋ポリメタクリレート、ポリオレフィン、などの
ガラス転移温度が200℃以上である熱可塑性もしくは架
橋有機ポリマーの中から選ぶことができる。これら基材
は単独もしくは多層にしたものを基材として用いること
もできる。

【０００７】これらの中で好ましい基材を例示すると、
無機基材としてはシリコン、溶融石英、アルミナ、パイ
レックス、硼珪酸ガラスなど、有機基材としてはポリイ
ミド、エポキシ樹脂、ポリオレフィンなどのガラス転移
温度が200℃以上である熱可塑性もしくは架橋有機ポリ
マーを挙げることができる。光導波路形成に硬化性材料
を用いることの利点は形成された光導波路の例えば、熱
的、化学的耐久性が高いことであり、容易に想像される
ように熱可塑性樹脂を用いた場合、高温環境下では光導
波路の変形が起こりやすいことから信頼性が低い。ま
た、有機溶剤などの化学薬品に対する耐久性が低い欠点
を有する。本発明の光導波路形成に用いる硬化の形態と
しては熱硬化、光硬化を挙げることができる。熱硬化は
工程が簡便である特徴を有する為、下部もしくは上部ク
ラッド層の形成に用いることができる。一方、パターニ
ングが容易であるという利点によりコア部分の形成には
光硬化が好ましい。低温、短時間での硬化を達成できる
ことから下部もしくは上部クラッド層の形成に光硬化を
用いることも可能である。いずれの形態においても硬化
性材料を用いることで熱可塑性樹脂を用いた場合の問題
である信頼性、化学薬品に対する耐久性が向上するとい
う特徴を有する。

【０００８】本発明の光導波路を形成するシリカ系化合
物は、下記一般式（１）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（以下、「シロキサン
（Ａ）」または「（Ａ）成分」ともいう）から選ばれ
る。 ＲｍＳｉ（Ｘ）_４−ｍ （１） （Rは炭素数１〜１２の非加水分解性の有機基、Xは加水
分解性基、mは０〜３である） 一般式（１）中、R¹は炭素数1〜12の非加水分解性の環
状、分岐状、直鎖状のアルキル基、アリール基、アラル
キル基から選ばれ、置換基上の水素原子の一部もしくは
総てが重水素、フッ素、塩素置換されていてもよく、ｍ
は0〜３である。これらの加水分解性シラン化合物の１
種以上から選ばれる。

【０００９】具体的には、アルキル基としては、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、ドデシル、
及びこれらの重水素置換体、アリール基としてはフェニ
ル、ビフェニル、ナフチル、及びこれらの重水素、フッ
素、塩化物、アラルキル基としてはトリル、キシリル、
メシチル、及びこれらの重水素、フッ素、塩化物が挙げ
られる。好ましいアルキル基としてはメチル基、3,3,3-
トリフルオロプロピル、トリジューテリオメチル、好ま
しいアリール基としては、フェニル、ペンタフルオロフ
ェニル、ペンタジューテリオフェニル、好ましいアラル
キル基としては、トリフルオロメチルフェニル、ビス
（トリフルオロメチル）フェニルを挙げることができ
る。

【００１０】加水分解性基Ｘとしては、水素原子、炭素
数1〜12のアルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、ア
ルキルカルボキシレート基が挙げられる。アルコキシ基
はRにおけるアルキル基に対応するアルコキシ基が挙げ
られ、ハロゲン原子としてはフッ素、塩素、アミノ基と
しては、アミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ア
ルキルカルボキシレートとしてはアセトキシ、プロピオ
レート、好ましいXはアルコキシ基であり、より好まし
くは、メトキシ、エトキシである。

【００１１】一般式（１）で表されるシラン化合物の具
体例を挙げると、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（2-メタクリ
ロキシエトキシ）シラン、テトラ（2-アクリロキシエト
キシ）シラン、テトラクロロシラン、テトラアセトキシ
シラン、テトラアミノシラン、メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、
メチルジメトキシシラン、メチルトリアセトキシシラ
ン、トリジューテリオ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、
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トリエトキシシ
ラン、ベンジルトリメトキシシラン、フェニルトリメト
キシシラン、フェニルシラン、フェニルトリアセトキシ
シラン、フェニルトリアミノシラン、フェニルトリクロ
ロシラン、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、ペンタフルオロフェニ
ルトリクロロシラン、ペンタジューテリオフェニルトリ
メトキシシラン、ペンタジューテリオフェニルトリアセ
トキシシラン、ペンタジューテリオフェニルトリクロロ
シラン、ペンタジューテリオフェニルトリエトキシシシ
ラン、キシリルトリメトキシシラン、トリフルオロメチ
ルフェニルトチメトキシシラン、ビフェニルトリメトキ
シシラン、ビフェニルトリクロロシラン、ビス（トリジ
ューテリオメチル）ジメトキシシラン、ジメチルジメト
キシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジフェニルジメ
トキシシラン、ジフェニルジクロロシラン、トリメチル
クロロシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチル
シラン、トリエチルクロロシランなどを挙げることがで
きる。好ましい具体例としては、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラアセトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロ
プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシ
ラン、ジメチルジメトキシシランを挙げることができ
る。

【００１２】シロキサンの製造原料となる加水分解性シ
ラン化合物の加水分解または縮合させる為の条件は、加
水分解性基がアルコキシ基である場合、加水分解、縮合
の工程において溶剤を添加することなく実施することが
できる。

【００１３】一方、加水分解性基がハロゲン基などの希
釈溶剤となる副生成物を生成せず、かつ、自己触媒とな
る酸を副生する原料の場合、後述する有機溶剤を予め添
加して希釈した後に加水分解、縮合反応を実施すること
が望ましい。その場合、生成する酸は反応後も残存し、
硬化性組成物としての安定性を損なうことから、例え
ば、塩基性物質による中和、水での洗浄、イオン交換樹
脂の添加などの工程を加えることにより安定な硬化性組
成物にすることが好ましい。以下に加水分解性基がアル
コキシ基である場合のシラン化合物の加水分解、縮合工
程を一例として示す。すなわち、下記１）〜４）の工程
によって実施される。

【００１４】１）加水分解性シラン化合物を容器に収容
する。 ２）次いで、所定量の水及び触媒を攪拌しながら滴下す
る。この工程は加水分解性シランの加水分解を開始する
工程であり、工程１）と同じ温度で乾燥雰囲気下で行わ
れる。添加する水の量をＰモル、加水分解性シラン化合
物中の総加水分解性基のモル数をＱとした場合、 Ｐ/Ｑ
比が小さすぎると加水分解、縮合物の収量と分子量が低
下する結果、形成される光導波路の耐久性が低下する。
一方、 Ｐ/Ｑ比が大きすぎる場合、分子量が適正範囲を
越えることで保存安定性が低下する。このことから、通
常、0.1＜Ｐ/Ｑ＜7の範囲、好ましくは0.3＜Ｐ/Ｑ＜4の
範囲で行われる。添加する水は通常イオン交換水、蒸留
水を用いる。また、反応を加速する目的で触媒を添加し
てもよく、触媒の添加量は加水分解性シラン100重量部
に対して、0.0001〜10重量部、好ましくは、0.001〜１
重量部である。触媒の添加方法は特に規定されないが好
ましくは水溶液として加える。触媒としては蟻酸、酢
酸、蓚酸、乳酸、マロン酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ
酸、コハク酸、フマル酸、フタル酸、ピロメリット酸、
p―トルエンスルフォン酸、メタンスルフォン酸、トリ
フルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルフォン酸、など
の１価、２価、３価の有機酸、塩酸、リン酸、硝酸、フ
ッ酸、臭素酸、塩素酸、過塩素酸、などの無機酸、周期
律表でアルカリ金属、アルカリ土類の水酸化物、４級ア
ルキルアンモニウムの水酸化物や炭酸塩、１〜３級アミ
ン類などのアルカリ、アンモニウムクロライド、テトラ
メチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニ
ウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムスルフォネ
ートなどの酸性塩、次亜塩素酸ナトリウム、塩基性塩、
スズ、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、硼素
などのケイ素以外の金属アルコキシドおよびそれらのキ
レート錯体、などをあげることができ、この中で有機
酸、無機酸、金属アルコキシド、金属アルコキシドのキ
レート化合物など酸性触媒が好ましく、有機酸が特に好
ましい。

【００１５】３）ついで、所定温度で所定時間加熱攪拌
する。この工程は加水分解性シランの加水分解、縮合を
実施する工程であり、反応温度はシラン化合物、水、及
び加水分解により副生するアルコールの沸点以下で行わ
れ、通常0℃〜150℃、好ましくは20℃〜100℃、乾燥雰
囲気下で行われる。反応時間は通常１時間〜12時間であ
る。 ４）所定の溶剤を加え希釈する。この工程においては所
定の溶剤による希釈もしくは置換をおこなうが、光導波
路を形成するに適切な希釈溶剤への置換をこの段階で行
うことが好ましい。好ましい希釈溶剤としてはメチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソアミ
ルケトン、シクロヘキサノン、アセチルアセトン、ジア
セトンアルコール、などのケトン系、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどのエー
テル系、トルエン、キシレンなどの炭化水素系、メタノ
ール、エタノール、ブタノール、オクタノール、フルフ
リルアルコールなどのアルコール系、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、
ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレン
グリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール
モノエチルエーテルなどのエーテル含有アルコール系溶
剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸オクチ
ル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどのエステル系溶剤から
単一もしくは２種以上組み合わせて選ばれる。好ましい
溶剤はケトン系、アルコール系、エーテル含有アルコー
ル系及びエステル系溶剤であり、さらに好ましくは、メ
チルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトン
アルコール、ブチルアルコール、プロピレングリコール
モノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチル
エーテル、乳酸エチル、乳酸ブチルを挙げることができ
る。

【００１６】これら希釈溶剤は成分（A）100重量部に対
して、10〜1000重量部、好ましくは40〜250重量部用い
られる。溶剤置換の方法は特に制限されないが、常圧下
で蒸留置換する方法、減圧下で蒸留する方法などを挙げ
ることができる。

【００１７】シロキサンの分子量はゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー（以下GPCと略記）で求めたポリ
スチレン換算の重量平均分子量で500〜50000、好ましく
は1000〜10000の範囲とすることが好ましい。重量平均
分子量が500未満の場合、光導波路の耐久性が低下し、
一方50000を越えると保存安定性が低下する為好ましく
ない。

【００１８】光導波路を形成するシロキサン（Ａ）の硬
化物を形成する場合、熱もしくは光照射により硬化物を
形成することができ、その際、硬化触媒を添加してもよ
い。そのような硬化触媒は加熱により硬化を促進する化
合物、光照射により硬化を促進する化合物いずれか、も
しくは両者を添加することができる。

【００１９】硬化触媒として加熱により硬化を促進する
化合物の具体例を挙げると、例えば、塩酸、硫酸、硝
酸、リン酸などの無機酸類、蟻酸、蓚酸、酢酸、マロン
酸、コハク酸、フタル酸、メタンスルフォン酸、パラト
ルエンスルフォン酸、トリフルオロメタンスルフォン酸
などの有機酸類、アンモニア、トリエチルアミン、トリ
ブチルアミン、トリオクチルアミン、ピリジン、キノリ
ン、ジアザビシクロウンデカンなどのアミン類、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化
セシウムなどのアルカリ金属水酸化物類、酢酸ナトリウ
ム、蓚酸ナトリウム、メタンスルフォン酸ナトリウム、
パラトルエンスルフォン酸ナトリウム、パラトルエンス
ルフォン酸アンモニウムなどの有機酸と塩基性物質との
塩類、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、テトラブチルアンモ
ノイウムヒドロキシドなどの４級アンモニウムヒドロキ
シド類、テトラブトキシスズ、テトライソプロポキシチ
タニウム、テトラブトキシチタニウム、テトラブトキシ
ジルコニウム、ジイソプロポキシ亜鉛、トリブトキシア
ルミニウム、などの金属アルコキシド類、及びこれら金
属アルコキシド類とアセチルアセトン、アセト酢酸エチ
ル、エチレンジアミンなどのキレート化合物との金属錯
体類、ジブチルスズジラウレート、ブチルスズトリイソ
プロポキシド、などの有機金属化合物類を挙げることが
できる。

【００２０】これら硬化触媒は（A）成分のシロキサン
１００重量部に対して、0.001〜10重量部、好ましく
は、0.01〜１重量部添加して用いることができる。ま
た、硬化触媒として光照射により硬化を促進する化合物
としては、光分解により活性ラジカル種を発生させる化
合物、光分解により塩基性物質を発生させる化合物、光
分解により酸性物質を発生させる化合物を挙げることが
できる。これらの中で光学特性の良好な硬化物を形成す
る硬化触媒として光分解により酸性物質を発生させる化
合物がより好適に用いられる。

【００２１】光分解により活性ラジカル種を発生させる
化合物は化学業界において光ラジカル開始剤として知ら
れている化合物である。光ラジカル開始剤の具体例を挙
げると、例えばアセトフェノン、アセトフェノンベンジ
ルケタール、アントラキノン、１−（４−イソプロピル
フェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１
−オン、カルバゾール、キサントン、４−クロロベンゾ
フェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、１，１
−ジメトキシデオキシベンゾイン、３，３’−ジメチル
−４−メトキシベンゾフェノン、チオキサントン系化合
物、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］
−２−モルフォリノ−プロパン−２−オン、２−ベンジ
ル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェ
ニル）−ブタン−１−オン、トリフェニルアミン、２，
４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオ
キサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−
２，４，４−トリ−メチルペンチルフォスフィンオキサ
イド、ベンジルジメチルケタール、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチ
ル−１−フェニルプロパン−１−オン、フルオレノン、
フルオレン、ベンズアルデヒド、ベンゾインエチルエー
テル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾフェノン、
ミヒラーケトン、３−メチルアセトフェノン、３，
３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボ
ニル）ベンゾフェノン（ＢＴＴＢ）、およびＢＴＴＢと
キサンテン、チオキサンテン、クマリン、ケトクマリン
その他の色素増感剤との組み合わせなどを挙げることが
できる。これらのうち、ベンジルジメチルケタール、１
−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，４，
６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサ
イド、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−
モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オンなどが特に
好ましい。

【００２２】上記の光ラジカル開始剤は、１種単独でま
たは２種以上組み合わせて構成することができ、添加量
は成分(A)のシロキサン１００重量部に対して、通常
０．０１〜１０重量％であり、好ましくは０．１〜８重
量％である。光分解により塩基性物質を発生させる化合
物は化学業界において光塩基発生剤として知られてお
り、具体例としては、例えば、ベンジルカルバメイト化
合物、ベンゾインカルバメイト化合物、O-カルバモイル
ヒドロキシアミン類、O-カルバモイルオキシム、芳香族
スルホンアミド類、N-（2-アリルエテニル）アミド類、
アリールアジド類、N-アリールホルムアミド類、及びN-
置換-4-（オルトニトロフェニル）ジヒドロピリジン類
を挙げることができる。具体例としては、4-（オルトニ
トロフェニル）ジヒドロピリジン、オルトニトロベンジ
ルカルバメート、１、２、３、４―テトラヒドロナフタ
レンー１―イリデンなどを挙げることができる。

【００２３】これら光分解により塩基性物質を発生させ
る化合物の添加量は（A）成分のシロキサン100重量部に
対して、0.01〜10重量部、好ましくは、0.1〜5重量部、
より好ましくは、0.1〜１部である。0.01部重量部未満
では光硬化性が不十分となり、10重量部を越えると光導
波路としての光学特性が低下する。光分解により酸性物
質を発生する化合物は化学業界において光酸発生剤とし
て知られいる。（B)成分である光酸発生剤の種類として
は、一般式（２）で表される構造を有するオニウム塩
（第1群の化合物）や、一般式（３）で表される構造を
有するスルホン酸誘導体（第２群の化合物）を挙げるこ
とができる。特に有効な化合物は芳香族オニウム塩であ
る。

【００２４】例えば特開昭５０−１５１９９６号公報、
特開昭５０−１５８６８０号公報などに記載の芳香族ハ
ロニウム塩、特開昭５０−１５１９９７号公報、特開昭
５２−３０８９９号公報、特開昭５６−５５４２０号公
報、特開昭５５−１２５１０５号公報などに記載のＶＩ
Ａ族芳香族オニウム塩、特開昭５０−１５８６９８号公
報などに記載のＶＡ族芳香族オニウム塩、特開昭５６−
８４２８号公報、特開昭５６−１４９４０２号公報、特
開昭５７−１９２４２９号公報などに記載のオキソスル
ホキソニウム塩、特開昭４９−１７０４０号公報などに
記載の芳香族ジアゾニウム塩、米国特許第４, １３９,
６５５号明細書に記載のチオビリリウム塩などが好まし
い。また、鉄／アレン錯体、アルミニウム錯体／光分解
ケイ素化合物系開始剤なども挙げることができる。 ［Ｒ⁴ _aＲ⁵ _bＲ⁶ _cＲ⁷ｄＷ］^+m［ＭＺ_m+n］^ーm （２） ［一般式（２）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、 Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷は同一または異な
る有機基であり、a、b、c、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［ＭＺ_m+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など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］ Ｑ_S―［S（＝O）₂―R⁸］_t （３） ［一般式（３）中、Qは１価もしくは２価の有機基、Ｒ⁸
は炭素数１〜１２の１価の有機基、添え字sは０または
１、添え字ｔは１又は２である］ まず、第１群の化合物であるオニウム塩は光を受けるこ
とにより酸性活性物質を放出することができる化合物で
ある。ここで一般式（２）における［ＭＺ_m+n］の具体
例として、テトラフルオロボレート（BF₄ ^ー）、ヘキサフ
ルオロフォスフェート（PF₆ ^ー）、ヘキサフルオロアンチ
モネート（Sb₆ ^ー）、ヘキサフルオロアルセネート（AsF₆
^ー）、このようなオニウム塩のうち、(B)成分としヘキサ
クロロアンチモネート（SbCl₆ ^ー）、テトラフェニルボレ
ート（BPh₄ ^ー）、テトラキス（トリフルオロメチルフェ
ニル）ボレート［B（CF３―Ph）₄ ^ー］、ペンタキス（ペ
ンタフルオロフェニル）ボレート（B（C６F５）₄ ^ー）な
どが挙げられる。

【００２５】また、一般式（２）に使用するアニオン
［ＭＺ_m+n］のかわりに、一般式（MZ_nOH ^ー）で表される
アニオンを使用することもできる。さらに、価塩素酸イ
オン（ClO ₄―）、トリフルオロメタンスルフォン酸イオ
ン（CF₃SO₃ ^ー）、フルオロスルフォン酸（FSO₃ ^ー）、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
ン酸イオン、トリニトロトルエンスルフォン酸イオン、
など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。

【００２６】次に第２群の化合物について説明する。
一般式（３）で表されるスルフォン酸誘導体の例を示す
と、ジスルフォン酸類、ジスルフォニルジアゾメタン
類、ジスルフォニルメタン類、スルフォニルベンゾイル
メタン類、イミドスルフォネート類、ベンゾインスルフ
ォネート類、１−オキシー２―ヒドロキシ３−プロピル
アルコール、のスルフォネート類、ピロガロールトリス
ルフォネート類、ベンジルスルフォネート類を挙げるこ
とができる。また、一般式（３）で表されるスルフォン
酸誘導体の中で、より好ましくはイミドスルフォネート
類であり、さらに好ましくはトリフルオロメタンスルフ
ォネート誘導体である。

【００２７】光酸発生剤として好適に使用できる化合物
の市販品としては、ＵＶＩ−６９５０、ＵＶＩ−６９７
０、ＵＶＩ−６９７４、ＵＶＩ−６９９０（以上、ユニ
オンカーバイド社製）、アデカオプトマーＳＰ−１５
０、ＳＰ−１５１、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７１、ＳＰ
−１７２（以上、旭電化工業（株）製）、Ｉｒｇａｃｕ
ｒｅ ２６１（以上、チバ・スペシャルティー・ケミカ
ルズ（株）製）、ＣＩ−２４８１、ＣＩ−２６２４、Ｃ
Ｉ−２６３９、ＣＩ−２０６４（以上、日本曹達（株）
製）、ＣＤ−１０１０、ＣＤ−１０１１、ＣＤ−１０１
２、ＫI８５（以上、サートマー社製）、ＤＳ―１０
０、 ＤＳ―１０１、 ＤAＭ―１０１、 ＤAＭ―１０
２、 ＤAＭ―１０５、 ＤAＭ―２０１、ＤＳＭ―３０
１、ＤＴＳ−１０３、ＮＡI−１００、 ＮＡI−１０
１、 ＮＡI−１０５、 ＮＡI−１０６、ＰAI―１０１、
ＳI―１００、 ＳI―１０１、 ＳI―１０５、 ＳI―１
０６、ＰI―１０５、ＮＤI―１０５、BENZOIN TOSYLAT
E、ＭＢＺ―１０１、 ＭＢＺ―３０１、ＰＹＲ―１０
０、ＰＹＲ―２００、DＮＢ―１０１、NＢ―１０１、Ｎ
Ｂ―２０１、ＮＤＳ−１０３、ＮAＴ―１０３、ＮAＴ―
１０５、ＮＤＳ―１０３、 ＮＤＳ―１０５、 ＮＤＳ―
１５５、 ＮＤＳ―１６５、ＣＭＳ―１０５、ＴＰＳ−
１０２、ＴＰＳ−１０３、ＴＰＳ−１０５、ＭＤＳ−１
０３、ＭＤＳ−１０５、ＭＤＳ−２０５、ＭＤＳ−３０
５、ＤＴＳ−１０３、ＭＰＩ−１０３、ＢＢI―１０
１、ＢＢI―１０２、ＢＢＩ−１０３、ＢＢI―１０５、
ＢＢI―１０６、 ＢＢI―１０９、 ＢＢI―２０１、Ｄ
ＰI―１０５、 ＤＰI―１０９、 ＤＰI―２０１、ＭＰI
―１０３、 ＭＰI―１０５、 ＭＰI―１０６、 ＭＰI―
１０９（以上、みどり化学（株）製）、ＰＣＩ−０６１
Ｔ、ＰＣＩ−０６２Ｔ、ＰＣＩ−０２０Ｔ、ＰＣＩ−０
２２Ｔ（以上、日本化薬（株）製）、IBPF、IBCF（以上
三和ケミカル(株)製）などを挙げることができる。これ
らのうち、さらに好ましい光酸発生剤としては、波長20
0nm以上の吸収極大が360nm以下にある第１群の化合物で
あるオニウム塩の光酸発生剤をあげることができる。

【００２８】光酸発生剤の添加量は（A）成分のシロキ
サン100重量部に対して、0.01〜10重量部、好ましく
は、0.1〜5重量部、より好ましくは、0.1〜１部であ
る。0.01部重量部未満では光硬化性が不十分となり、10
重量部を越えると光導波路としての光学特性が低下す
る。

【００２９】また、本発明においてシロキサン（Ａ）を
光酸発生剤を硬化触媒として用い、光硬化によりパター
ンを形成する際、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
を抑制することを目的に酸拡散制御剤（以下、「(C)成
分」ということもある）を添加することができる。ただ
し、定義上、光酸発生剤と区別するため、(C)成分の酸
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せしめる
ことができる。

【００３０】本発明において酸拡散制御剤としては、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(４)で表される化合
物（以下、「含窒素化合物（Ｉ）」という。）が挙げら
れる。 ＮＲ⁹Ｒ¹⁰Ｒ¹¹ (４) ［一般式（４）中、Ｒ9、Ｒ10およびＲ11は相互に独立
であって、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している。］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（以下、「含窒素化合物（I
I）」という。）や、窒素原子を３個以上有するジアミ
ノ重合体（以下、「含窒素化合物（III）」とい
う。）、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。ここ
で、含窒素化合物（Ｉ）としては、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。また、含窒素化合物（II）としては、例えば、エチ
レンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチ
レンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒ
ドロキシエチル）エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレン
ジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，
４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミ
ノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノジフェニルアミ
ン、２，２’−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、
２−（３−アミノフェニル）−２−（４−アミノフェニ
ル）プロパン、２−（４−アミノフェニル）−２−（３
−ヒドロキシフェニル）プロパン、２−（４−アミノフ
ェニル）−２−（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、
１，４−ビス［１−（４−アミノフェニル）−１−メチ
ルエチル］ベンゼン、１，３−ビス［１−（４−アミノ
フェニル）−１−メチルエチル］ベンゼン等を挙げるこ
とができる。また、含窒素化合物（III)としては、例え
ば、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ジメチル
アミノエチルアクリルアミドの重合体等を挙げることが
できる。

【００３１】また、アミド基含有化合物としては、例え
ば、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−
ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセ
トアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、プロピオン
アミド、ベンズアミド、ピロリドン、Ｎ−メチルピロリ
ドン等を挙げることができる。また、ウレア化合物とし
ては、例えば、尿素、メチルウレア、１，１−ジメチル
ウレア、１，３−ジメチルウレア、１，１，３，３−テ
トラメチルウレア、１，３−ジフェニルウレア、トリブ
チルチオウレア等を挙げることができる。また、含窒素
複素環化合物としては、例えば、イミダゾール、ベンズ
イミダゾール、２−メチルイミダゾール、４−メチルイ
ミダゾール、２−フェニルイミダゾール、４−フェニル
イミダゾール、４−メチル−２−フェニルイミダゾール
等のイミダゾール類；ピリジン、２−メチルピリジン、
４−メチルピリジン、２−エチルピリジン、４−エチル
ピリジン、２−フェニルピリジン、４−フェニルピリジ
ン、Ｎ−メチル−４−フェニルピリジン、ニコチン、ニ
コチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、８−オキシキ
ノリン、アクリジン等のピリジン類；ピラジン、ピラゾ
ール、ピリダジン、キノザリン、プリン、ピロリジン、
ピペリジン、モルホリン、４−メチルモルホリン、ピペ
ラジン、１，４−ジメチルピペラジン、１，４−ジアザ
ビシクロ［２．２．２］オクタン等を挙げることができ
る。

【００３２】これらの含窒素有機化合物のうち、含窒素
化合物（Ｉ）、含窒素複素環化合物等が好ましい。ま
た、含窒素化合物（Ｉ）の中では、トリアルキルアミン
類が特に好ましく、含窒素複素環化合物の中では、ピリ
ジン類が特に好ましい。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好ましい。また、酸拡散制御剤の添
加量は、（Ａ）成分のシロキサン１００重量部に対し
て、０．００１〜１５重量部の範囲内の値とすることが
好ましい。この理由は、かかる酸拡散制御剤の添加量が
０．００１重量部未満では、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場合が
あるためであり、一方、かかる酸拡散制御剤の添加量が
１５重量部を超えると、（Ａ）成分の光硬化性が低下す
る場合があるためである。したがって、酸拡散制御剤の
添加量を、（Ａ）成分のシロキサン１００重量部に対し
て、０．００１〜１０重量部の範囲内の値とすることが
より好ましく、０．００５〜５重量部の範囲内の値とす
ることがさらに好ましい。

【００３３】本発明において、シロキサン（Ａ）にはさ
らに表面張力低下剤（D）（以下「（Ｄ）成分」という
こともある）を添加することができる。(D)成分の表面
張力低下剤は本発明の硬化物を形成する際、硬化性組成
物のコーテイングする工程における塗膜のはじき、凹
凸、うねりなど、表面張力の不適合に由来するコーテイ
ング性能を改善する目的で添加され、微量の添加で表面
張力を低減する機能を有する化合物から選ばれる。その
ような表面張力低下剤は市販されている界面活性剤、レ
ベリング材、消泡剤、脱泡剤、整泡剤および塗料添加剤
の中から選ぶことができる。表面張力低下剤は基本的に
は極性基と疎水性基の両者を含有する化合物である。構
造的にはシリコーン系、有機系、フッ素系の製品が市販
されており、これらは極性基のイオン性から、それぞれ
アニオン系、ノニオン性、カチオン性、両性、に類別さ
れる。表面張力低下剤は以上述べた化合物の中から選択
することができるが、本発明の主たる構成成分であるア
ミノポリシロキサンとの相溶性が高いことと微量で効果
が得られることから、シリコーン系もしくはフッ素系の
表面張力低下剤が好ましい。シリコーン系表面張力低下
剤としてはポリエーテル変性シリコーン類、ポリエステ
ルシリコーン類、アルキル変性シリコーン類、アクリル
シリコーン類などから選ばれるが、より好ましくはこれ
らの中でノニオン系であり特にポリエーテル変性シリコ
ーン類の表面張力低下剤が選ばれる。また、フッ素系と
してはフルオロアルキルシリコーン類、フルオロアルキ
ルカルボン酸類、フルオロアルキルアルコール類、フル
オロアルキルエーテル類、フルオロアルキル４級アンモ
ニウム塩などから選ばれる。これらの中から単独もしく
は2種以上混合して配合することができる。

【００３４】表面張力低下剤の添加量はシロキサン
（Ａ）100重量部に対して、0.1〜0.0001部、好ましくは
0.1〜0.001部である。また、組成物中の乾燥後の固形分
100重量部に対しては、1〜0.001部、好ましくは1〜0.01
部である。表面張力低下剤の添加量が0.0001未満の場
合、本発明の光導波路の均質性、平滑性が低下する場合
があり、一方、0.1を越えて添加する場合、光導波路の
表面粗さが増加する為好ましくない。表面張力低下剤の
添加時期は本発明の硬化物を形成する組成物製造のどの
段階でもよいがが、化学反応による消泡剤の純度低下を
防ぐ為、（A）成分のポリシロキサン製造後に添加する
ことが好ましい。また、添加方法は表面張力低下剤が組
成物中均一に溶解するならば制限を受けないが、予め有
機溶剤で希釈した後添加する方法が均一化までの時間を
短縮できる為好ましい。市販されている製品を例示する
と、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製のシリコ
ン系製品では、シリコーン塗料添加剤として製品化され
ているSH200、DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH21PA、SH28P
A、SH29PA、SH30PA、ST80PA、ST83PA、ST86PA、ST90P
A、ST94PA、ST96PA、ST97PA、ST101PA、ST102PA、ST103
PA、ST105PA、ST110PA、SH550、SH710、など、また、シ
リコーン消泡剤として製品化されているSH200、FS126
5、SH203、SD5591、SH7PA、化粧品用シリコーンとして
製品化されているSH3746、SH3771C、SH3772C、SH3773
C、SH3775C、SH3748、SH3749、などを挙げることができ
る。また、ビックケミー・ジャパン(株)製のシリコーン
系表面調整剤として製品化されているBYK-300、BYK-30
1、BYK-335、BYK-302、BYK-331、BYK-306、BYK-330、BY
K-341、BYK-344、BYK-307、BYK-332、BYK-333、BYK-31
0、シリコーン系レベリング剤として製品化されているB
YK-077、BYK-315、BYK-320、BYK-325、BYK-322、BYK-32
3、など反応性シリコーン系表面調整剤として製品化さ
れているBYK-370、BYK-371、BYK-373、BYK-375など、紫
外線硬化型用表面調整剤として製品化されているBYK-UV
3500、BYK-UV3510、BYK-UV3530、また、溶剤型および無
溶剤型塗料用非シリコーン系消泡剤として製品化されて
いるBYK-051、BYK-052、BYK-053、BYK-055、BYK-057、
などをあげることができる。また、フッ素系塗料添加剤
として製品化されている例をあげると共栄社油脂化学工
業(株)製フローレンAC-300、フローレンAC-900、フロー
レンAO-3、フローレンAKS、フローノンSB-110N、フロー
ノンSB-210、フローノンSB-510、フローノンSB-551、新
秋田化成(株)製EF-305、EF-306A、などがある。

【００３５】界面活性剤として製品化されているものに
は、例えば、花王(株)製エマール0、エマールAD-25R、
エマールTD、エマールE-27C、エマールNC-35、レオドー
ルMS-50、レオドールSP-L10、レオドールAO-10、レオド
ールTW-L120、レオドールTW-O120、レオドールスーパー
TW-S120、レオドール430、ネオペレックスF-25、ネオペ
レックスNo25、エマノーン1112、エマノーン4110EMANO-
NN3299、エマゾールL-10H、エマゾールP-120、エマゾー
ルO-120、など、花王アトラス(株)製エマルゲン105、エ
マルゲン108、エマルゲン147、エマルゲン210、エマル
ゲン320P、エマルゲン404、エマルゲン430、エマルゲン
903、エマルゲン906、エマルゲン920、エマルゲン950、
エマルゲン705、エマルゲンPP-150、エマルゲンPP-23
0、エマルゲンPP-250、エマルゲンPP-290、アミート10
5、アミート308、アミート320、コータミン24P、コータ
ミンD-86P、アンヒトール24B、アンヒトール86Bなどを
挙げることができる。なお、これら界面活性剤として製
品化されているもの中では特にノニオン性のものが好ま
しい。

【００３６】その他、本発明の効果を損なわない範囲で
下記成分を含むさらにシロキサン（Ａ）に添加すること
できる。光増感剤は本発明においてポリシロキサンを含
有する硬化物を光硬化により形成する際に光に対する感
度を高め、その硬化の効率を高める目的で波長300nm以
上に吸収を有する縮合芳香族化合物から選ばれる化合物
が添加される。光増感剤として用いる縮合芳香族化合物
はヘテロ原子、例えば酸素、硫黄、窒素、リン、ハロゲ
ン（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）などを有していても
よい。

【００３７】波長300nm以上での吸収率は、光路長１cm
で濃度モル/リットルで測定したモル吸光係数により定
義することができ、縮合芳香族化合物のモル吸光係数は
好ましくは1000以上、より好ましくは10000以上である
と組成物の放射線硬化性をより向上させることができ
る。縮合芳香族化合物の添加量は成分（A）のシロキサ
ン100重量部に対して、0.0001〜1重量部、好ましくは、
0.001〜0.1部である。波長300nm以上に吸収を有する縮
合芳香族化合物の具体例としては、アントラセン、シア
ノアントラセン、ブロムアントラセン、クロルアントラ
セン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、９
−ヒドロキシメチルアントラセン、などのアントラセン
誘導体、アントラキノン、２−ヒドロキシメチルアント
キノン、エチルアントラキノン、アントラキノン誘導
体、チオキサントン、クロルチオキサントン、ジエチル
チオキサントン、イソプロピルチオキサントン、３−
（ジエチルチオキサントニルオキシ）−２―ヒドキシー
トリメチルアンモニウム、チオキサントンなどのチオキ
サントン誘導体、ベンゾフェノン、オルトベンゾイル安
息香酸メチル、［４−（メチルフェニルチオ）フェニ
ル］フェニルメタン、４、４‘―ビスジエチルアミノベ
ンゾフェノン、４−ベンゾイルビフェニル、１、４−ジ
ベンゾイルベンゼン、などのベンゾフェノン誘導体、ベ
ンジル、ナフタレン、ベンゾイルナフタレンなどのナフ
タレン誘導体、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、
アクリドンなどのアクリドン誘導体、ペリレン誘導体、
６−メチルクマリン、ジエチルアミノ−４−メチルクマ
リン、７−ヒドロキシ４−メチルクマリン、クマリン、
などのクマリン誘導体、ジメチルアミノ安息香酸エチ
ル、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、などのアミノ
安息香酸エステル誘導体、アクリジン、1、７−ジアク
リジルヘプタン、９−ヒドロキシ４−メチキシアクリジ
ンなどのアクリジン誘導体、N―オクチルービス（α―
モルフォニルジメチルアセチル）カルバゾール、エチル
カルバゾール、メチルカルバゾール、などのカルバゾー
ル誘導体などを挙げることができる。これらの中で好ま
しい化合物はアントラセン、チオキサントン誘導体、ベ
ンゾフェノン誘導体である。

【００３８】架橋性有機化合物 成分（A）以外の架橋性の化合物から選ばれ、そのよう
な架橋性化合物としては、以下のものを例示することが
できる。第1の例として、(A)以外の酸性活性物質で重
合、架橋する加水分解性シラン化合物もしくはその縮合
物を例示すると、例えば、シランカップリング剤として
市販されている、グリシジロキシプロピルトリメトキシ
シラン、グリシジロキシプロピルトリエトキシシラン、
グリシジロキシプロピルメチルジメトキシシラン、グリ
シジロキシプロピルジメチルメトキシシラン、２−トリ
メトキシシリルエチルシクロヘキセンオキシド、２−ト
リエトキシシリルエチルシクロヘキセンオキシド等のエ
ポキシ置換アルコキシシラン類、メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、アクリロキシトリメトキシシラ
ンなどのアクリル置換アルコキシシラン類、メルカプト
プロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルメチ
ルジメトキシシランなどのメルカプト置換アルコキシシ
ラン類、アミノプロピルトリエトキシシラン、N-アミノ
エチルアミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ
置換アルコキシシラン類、及びこれらの加水分解、縮合
物からなる群から選ばれる１種以上の化合物を挙げるこ
とができる。第２の例として、分子中に１個以上のエポ
キシ基を含有するエポキシ化合物、例えば、ビスフェノ
ールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリ
シジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテ
ル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、臭
素化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、臭素化ビ
スフェノールＳジグリシジルエーテル、エポキシノボラ
ック樹脂、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテ
ル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水添
ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、３，４−エポ
キシシクロヘキシルメチル−３’,４’−エポキシシク
ロヘキサンカルボキシレート、２−（３,４−エポキシ
シクロヘキシル−５，５−スピロ−３,４−エポキシ）
シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ビス（３,４−エ
ポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビニルシク
ロヘキセンオキサイド、４−ビニルエポキシシクロヘキ
サン、ビス（３,４−エポキシ−６−メチルシクロヘキ
シルメチル）アジペート、３，４−エポキシ−６−メチ
ルシクロヘキシル−３’,４’−エポキシ−６’−メチ
ルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス
（３,４−エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタ
ジエンジエポキサイド、エチレングリコールのジ（３,
４−エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレ
ンビス（３,４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレ
ート）、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エ
ポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−２−エチルヘキシル、
１,４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１,６−
ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリント
リグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグ
リシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジ
ルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエ
ーテル類；エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、グリセリンなどの脂肪族多価アルコールに１種また
は２種以上のアルキレンオキサイドを付加することによ
り得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエ
ーテル類；脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル
類；脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテル
類；フェノール、クレゾール、ブチルフェノールまたは
これらにアルキレンオキサイドを付加して得られるポリ
エーテルアルコールのモノグリシジルエーテル類；高級
脂肪酸のグリシジルエステル類；エポキシ化大豆油；エ
ポキシステアリン酸ブチル；エポキシステアリン酸オク
チル；エポキシ化アマニ油；エポキシ化ポリブタジエン
などを例示することができる。

【００３９】第３の例として、分子中に１個以上のオキ
センタン基を含有するオキセタン化合物としては、例え
ば、３,３−ジメチルオキセタン、３,３−ジクロロメチ
ルオキセタン、３−エチル−３−フェノキシメチルオキ
セタン、ビス（３−エチル−３−メチルオキシ）ブタン
などのオキセタン類を挙げることができる。第４の例と
して、分子中に１個以上のビニルエーテル基を含有する
ビニルエーテル化合物として、エチレングリコールジビ
ニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテ
ル、トリメチロールプロパントリビニルエーテルなどの
ビニルエーテル類を挙げることができる。第５の例とし
て、分子中に１個以上のエポキシ、オキセタン、ビニル
エーテル基、加水分解性シリル基からなる群から選ばれ
る一つ以上の基を含有するビニル系重合体を挙げること
ができる。これらの基は１分子中に0.1〜50重量％、好
ましくは1〜30重量％含有することができる。これらの
官能基の共重合は、これら官能基を含有する（メタ）ア
クリル酸エステル類を主構成成分のビニルモノマーとラ
ジカル共重合する方法、もしくは、カルボン酸、エポキ
シ基、ヒドロキシ基を含有するビニル系重合体にポリマ
ー反応により導入する方法などにより製造される。

【００４０】例えば、加水分解性シリル基含有のビニル
系重合体の製造においては、メタクリロキシプロピルト
リメトキシシランをラジカル共重合する方法に加え、カ
ルボン酸含有ビニル系重合体とグリシジロキシプロピル
トリメトキシシランを反応させる方法、ヒドキシ含有ビ
ニル系重合体にトリメトキシシリルプロピルイソシアネ
ートを反応させる方法、エポキシ基含有ビニル系重合体
にアミノプロピルトリエトキシシランを反応させる方法
などにより製造される。これら架橋性基を含有したビニ
ル系重合体のGPCによる重量平均分子量は500〜100000、
好ましくは、1000〜50000、より好ましくは、3000〜100
00である。ビニル系重合体の主構成成分となるビニルモ
ノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、など
の芳香族不飽和エチレン含有化合物、メチル（メタ）ア
クリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メ
タ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、メ
チル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アク
リレート、ラウリル（メタ）アクリレート、フチル（メ
タ）アクリレート、ビフェニル（メタ）アクリレートな
どのアルキル（メタ）アクリレート類、ヒドロキシエチ
ル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）
アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート
などのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類、ア
クリル酸、メタクリル酸などの（メタ）アクリル酸類、
N―ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタムなどの
N―ビニルラクタム類、（メタ）アクリロイルモルフォ
リン、N,N―ジメチル（メタ）アクリルアミドなどの不
飽和アミド類などを挙げることができる。ビニル系重合
体の製造はビスアゾバレロニトリルなどのジアゾ系の熱
ラジカル重合開始剤、ビニルモノマー、有機溶剤の混合
液を50℃〜150℃の範囲で1〜10時間加熱攪拌する公知の
方法により製造される。架橋性有機化合物の添加は通
常、成分（A）と混合する方法により行われるが、成分
（A）のシロキサンの製造時に加水分解性シランと架橋
性有機化合物との混合物を加水分解して配合することも
可能である。

【００４１】本発明の光導波路の強度を高めることを目
的として、無機微粒子を添加することができる。無機微
粒子を構成する元素としては、特に限定されないが、酸
化物、窒化物が好ましく、酸化物としては例えば、酸化
ケイ素、酸化アルミニウム、酸化硼素、酸化チタニウ
ム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化セリウム、窒化
物としては窒化ケイ素、窒化硼素などを挙げることがで
きる。これら無機微粒子の平均粒子径は1〜100nm、好ま
しくは5〜50nmであり、粒子径が1nm未満の材料は安定に
存在せず、一方、100nmを越えると光導波路の表面粗さ
が低下することにより光学特性が低下する。添加量は
(A)成分のアミノポリシロキサン100重量部に対して、1
〜200重量部、好ましくは10〜100重量部加えることがで
きる。添加量が1重量部未満では強度向上の効果が低
く、一方200重量部を越えると強度が低下する為好まし
くない。無機微粒子は粉体又は溶剤分散のコロイド液と
して入手されるが、組成物中での分散性が良好な為、溶
剤分散のコロイド液がより好ましい。また、光導波路に
おける光散乱による光伝送損失を損なわない為、無機微
粒子と(A)成分のシロキサンとの屈折率差は0.03以下、
より好ましくは0.003以下にすることが好ましい。市販
されている無機微粒子の製品例のうちコロイダルシリカ
の例を挙げると、日産化学工業(株)製のスノーテックス
O、スノーテックスN、メタノールシリカゾル、IPA-ST、
MEK-ST、NBA-ST、DMAC-ST、などを挙げることができ
る。

【００４２】本発明の光導波路の屈折率を制御する目的
で金属アルコキシドを添加することができる。そのよう
な金属アルコキシドを例示すると、Ge、Sn、B、Al、G
a、In、Sb、Ti、Zrであり、アルコキシ基としては炭素
数１〜１２の直鎖状、分枝上、環状のアルコキシ基から
選ばれる。具体例を示すと、テトラメトキシゲルマニウ
ム、テトラエトキシゲルマニウム、テトラブトキシゲル
マニウム、メチルトリエトキシゲルマニウム、フェニル
トリメトキシゲルマニウム、テトラブトキシスズ、テト
ラブトキシスズ、メチルトリブトキシスズ、トリメトキ
シボラン、トリエトキシボラン、トリブトキシボラン、
トリブトキシアルミニウム、トリス（エチルアセトアセ
トナト）アルミニウム、ジブトキシ（アセチルアセトナ
ト）アルミニウム、トリイソプロポキシガリウム、トリ
ブトキシガリウム、トリイソプロポキシインジウム、ト
リブトキシインジウム、トリイソプロポキシアンチモ
ン、トリブトキシアンチモン、テトライソプロポキシチ
タン、テトラブトキシチタン、ジアセチルアセトナト
（ジブトキシ）チタン、テトラキス（エチルアセトアセ
トナト）チタニウム、テトライソプロポキシジルコニウ
ム、テトラブトキシジルコニウム、テトラキス（エチル
アセトアセトナト）ジルコニウムなどを挙げることがで
きる。これらの金属アルコキシドの添加量は（A）成分
のシロキサン100重量部に対して、50〜0.01部であり、
（A）成分のシロキサンの製造後もしくは製造前に添加
する。製造前に添加する場合はシロキサン製造時の加水
分解性シラン化合物と同時に混合後、加水分解、共縮合
することが好ましい。

【００４３】光導波路形成時の実施形態であり、光硬化
による光導波路の製造を例に取って説明する。 １．光導波路形成用光硬化性組成物の調製 光導波路を構成する下部クラッド層、コア部分および上
部クラッド層を形成するための光導波路形成用の組成
物、すなわち下層用組成物、コア用組成物および上層用
組成物は、それぞれ、前述したシロキサンや硬化触媒等
を、常法にしたがって混合撹拌することにより、調製す
ることができる。また、調製された下層用組成物、コア
用組成物および上層用組成物としては、それぞれ、最終
的に得られる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、互いに異なるを用いてもよ
い。したがって、（Ａ）成分のシロキサンの原料である
加水分解性シラン化合物の種類等を適宜選択することに
より、異なる屈折率を有する硬化膜が得られる光導波路
形成用光硬化性組成物とすることができる。そして、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
光導波路形成用光硬化性組成物を用い、最も高い屈折率
の硬化膜を与える光導波路形成用光硬化性組成物をコア
用組成物とし、他の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ことが好ましい。

【００４４】ただし、下層用組成物と上層用組成物とは
同一の光導波路形成用組成物であってもよく、通常は同
一の組成物であることが、経済的に有利であり、製造管
理も容易となることからより好ましい。また、各光導波
路形成用組成物を調製する際に、その粘度を、１００〜
１０，０００ｃｐｓ（２５℃）の範囲内の値とすること
が好ましく、１００〜８，０００ｃｐｓ（２５℃）の範
囲内の値とすることがより好ましく、３００〜３，００
０ｃｐｓ（２５℃）の範囲内の値とすることがさらに好
ましい。この理由は、各光導波路形成用組成物の粘度が
これらの範囲外の値となると、取り扱いが困難になった
り、均一な塗膜を形成することが困難となる場合がある
ためである。なお、光導波路形成用組成物の粘度は、反
応性希釈剤や有機溶媒の配合量によって、適宜調整する
ことができる。

【００４５】２．形成方法 断面が図１の構造を有する光導波路は、図２に示すよう
な工程を経て形成される。すなわち、下部クラッド層１
３、コア部分１５および上部クラッド層１７（図示せ
ず。）を、いずれも、それらの層を形成するための光導
波路形成用組成物を塗工したのち、熱硬化もしくは光硬
化することにより形成することが好ましい。なお、以下
の形成例では、下部クラッド層、コア部分および上部ク
ラッド層を、それぞれ硬化後において屈折率が異なる硬
化物が得られる光導波路形成用組成物である下層用組成
物、コア用組成物、および上層用組成物から形成するこ
とを想定して、説明する。本発明の光導波路中の下部ク
ラッド層、コア部分、上部クラッド層を形成する硬化性
組成物を塗布する方法について説明する。塗布方法は硬
化膜の表面粗さ（Ra）が０．４μｍ以下になるような均
一塗布の方法であれば特に制限を受けなく、スピンコー
ト法、スプレー法、ロールコート法、インクジェット法
などの方法を用いることができるが、この中では半導体
業界で高精度の工業的塗布技術として採用されているス
ピンコート法が好ましい。スピンコートの条件は０℃〜
１００℃の範囲で１０〜１０００回転/分で１〜６０秒
で実施される液状組成物を基板に均一に塗布する第1の
工程と高速回転により一定膜厚を形成する第2の工程か
らなる。表面粗さを制御する為には第２の工程が支配的
であり、また、硬化性の液状組成物の粘度に対応した条
件が選定される。硬化性の液状組成物の粘度が１００〜
３０００cpsの場合、好ましくは、５００〜５０００回
転/分で３０〜１００秒で実施され、粘度が３０００〜
１００００cpsの場合、１０００〜８０００回転/分で６
０〜３００秒で実施される。

【００４６】基板の準備 まず、図２（ａ）に示すように、平坦な表面を有する基
板１２を用意する。この基板１２の種類としては、特に
制限されるものではないが、例えば、シリコン基板やガ
ラス基板等を用いることができる。 下部クラッド層の形成工程 用意した基板１２の表面に、下部クラッド層１３を形成
する工程である。具体的には、図２（ｂ）に示すよう
に、基板１２の表面に、下層用組成物を塗布し、乾燥ま
たはプリベークさせて下層用薄膜を形成する。そして、
この下層用薄膜を加熱もしくは、光を照射することによ
り硬化させて、下部クラッド層１３を形成することがで
きる。コア部分及びクラッド層の形成に用いる加熱温度
は特に制限されないが通常50℃〜300℃の範囲で1分〜６
時間で実施される。また、光は、特に制限されるもので
は無いが、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。200〜
450nm での照度は1〜1000mW/cm^２、照射量が0.01〜5000
mJ/cm^２、好ましくは0.1〜1000mJ/cm^２なるように照射
して、露光される。

【００４７】ここに、照射され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特に紫
外線、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。そして、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、パルス、連続発光のレーザー光
源、及び、両者のいずれかの光源から、ミラー、レン
ズ、光ファイバーを用いて収束光を用いることができ
る。収束光を用いて光導波路を形成する場合、収束光も
しくは被照射体を移動させることにより光導波路の形状
に露光することができる。これらの光源の中で365nmの
紫外線強度の高い光源が好ましく、例えば、ランプ光源
としては高圧水銀ランプ、レーザー光源としてはアルゴ
ンレーザーが好ましい。なお、下部クラッド層１３の形
成工程では、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。

【００４８】また、下層用組成物のレオロジー特性を塗
布方法に適切に対応したものとするために、表面張力低
下剤以外の添加剤を必要に応じて配合することができ
る。また、下層用組成物からなる下層用薄膜は、塗布
後、５０〜２００℃でプリベーク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や、
レオロジー特性の改良等については、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あ
てはまる内容である。また、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（以下、「ポストベー
ク」という。）を行うことが好ましい。この加熱条件
は、光導波路形成用組成物の配合組成、添加剤の種類等
により変わるが、通常、３０〜４００℃、好ましくは５
０〜３００℃で、例えば５分間〜７２時間の加熱条件と
すれば良い。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、および照射装置等については、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
においてもあてはまる内容である。

【００４９】コア部分の形成 次に、この下部クラッド層１３上に、図２（ｃ）に示す
ように、コア用組成物を塗布し、乾燥またはさらにプリ
ベークさせてコア用薄膜１４を形成する。その後、図２
（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１９を介して光１６の照射を行う
ことが好ましい。これにより、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除去す
ることにより、図２（ｅ）に示すように、下部クラッド
層１３上に、パターニングされた硬化膜よりなるコア部
分１５を形成することができる。また、コア部分１５を
形成するためのコア用薄膜１４に対する光１６の照射
は、所定のパターンを有するフォトマスク１９に従って
行われた後、現像液により未露光部分を現像することに
より、未硬化の不要な部分が除去され、これによってコ
ア部分１５が形成される。このように所定のパターンに
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を用いる方法に限られず、
例えば、以下に示すａ〜ｃの方法が挙げられる。 ａ．液晶表示装置と同様の原理を利用した、所定のパタ
ーンに従って光透過領域と不透過領域とよりなるマスク
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光を走査させながら組成物に照射
する方法。

【００５０】なお、露光後、露光部分の硬化を促進させ
るために、加熱処理（以下、「ＰＥＢ」という。）を行
うことが好ましい。その加熱条件は、光導波路形成用組
成物の配合組成、添加剤の種類等により変わるが、通
常、３０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃であ
る。一方、露光前に、光導波路形成用組成物からなる塗
膜を、室温条件に、１〜１０時間放置するだけで、コア
部分の形状を半円形とすることができる。したがって、
半円形のコア部分を得たい場合には、このように露光前
に、室温条件に、数時間放置することが好ましい。この
ようにして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は、硬化部分と未硬化部
分との溶解性の差異を利用して、現像処理することがで
きる。したがって、パターン露光後、未硬化部分を除去
するとともに、硬化部分を残存させることにより、結果
として、コア部分を形成することができる。ここで、現
像液としては、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、エタノールアミン、N
―メチルエタノールアミン、N、N―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、テトラブ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−ノナンなどの塩基性物質と
水、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブ
タノール、オクタノール、プロピレングリコールモノメ
チルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテ
ル、Ｎ−メチルピロリドン、ホルムアミド、N、N―ジメ
チルホルムアミド、 N、N―ジメチルアセトアミド、な
どの溶媒で希釈された溶液を用いることができる。ま
た、現像液中の塩基性物質の濃度を、通常０．０５〜２
５重量％、好ましくは０．１〜３．０重量％の範囲内の
値とすることが好ましい。また、現像時間は、通常３０
〜６００秒間であり、また現像方法は液盛り法、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、アルカリ水溶液を用
いた場合には流水洗浄を、例えば３０〜９０秒間行い、
圧縮空気や圧縮窒素等で風乾させることによって表面上
の水分を除去することにより、パターン状被膜が形成さ
れる。

【００５１】次いで、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に
より、例えば３０〜４００℃の温度で５〜６００分間ポ
ストベーク処理し、硬化されたコア部分が形成されるこ
とになる。また、酸拡散制御剤をコア、クラッドの両層
に添加する場合、酸拡散制御剤の含有量はコア部分の濃
度が高いように設定することが好ましいが、クラッド層
をパターニングする必要のない場合はクラッド層に酸拡
散制御剤を添加しないで用いることができる。このよう
に構成することにより、コア部分のパターン精度をより
向上させることができる一方、下層用組成物や上層用組
成物では、優れた保存安定性が得られるとともに、比較
的少ない光照射量で、十分に硬化させることができる。

【００５２】上部クラッド層の形成 次いで、コア部分１５が形成された下部クラッド層１３
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ことにより、図１に示した
ように上部クラッド層１７を形成することができる。ま
た、光の照射によって得られる上部クラッド層は、必要
に応じて、さらに上述したポストベークすることが好ま
しい。ポストベークすることにより、硬度および耐熱性
に優れた上部クラッド層を得ることができる。

【００５３】

【実施例】以下の実施例においては基材としてシリコン
ウエハーを用いた。光導波路の形成手順については前述
した手順に従い実施した。本実施例においては下部クラ
ッド層と上部クラッド層を同一組成物を用いた。表１の
実施例―１においては、クラッド層を熱硬化により形成
した。それ以外の実施例ならびに比較例では光硬化によ
りクラッド層を硬化した。コア部分はマスクを用いた露
光により直線光導波路パターンを形成した。下部クラッ
ド層の厚みは１５μｍ、コア部分の厚みは１０μｍ、幅
は１０μｍ、長さ６cm、コア間のスペースは２０μｍ、
上部クラッド層の厚みは１５μｍになるように実施し
た。また、シングルモード光導波路の設計としてコア部
分の屈折率がクラッド層の屈折率の１．００３倍高めに
なるように組成を設計した。

【００５４】評価 [偏波依存性の評価]シリコンウエハー上に下部クラッド
層１５μｍ、コア部分の厚み１０μｍ、コア部分の幅１
０μｍ、上部クラッド層１５μｍの硬化層を形成した光
導波路を試験片を用い、波長１．５５μｍを用い偏光し
た縦波、横波での光伝送損失を測定した。縦波での伝送
損失/（dB/cm）と横波での伝送損失/（dB/cm）の差ΔＴ
（dB/cm）で評価した。

【００５５】［ポリシロキサン溶液1（ＰＳ１）の製
造］撹拌機付の容器内に、フェニルトリメトキシシラン
（７６．９ｇ、０．３９モル）と、メチルトリメトキシ
シラン（１０１．７ｇ、０．７５モル）と、電気伝導率
が８×１０-5Ｓ・ｃｍ-1のイオン交換水（４５．９ｇ、
２．５５モル）と、シュウ酸（０．１ｇ、１．１×１０
３モル）とを収容した後、６０℃、６時間の条件で加熱
撹拌することにより、フェニルトリメトキシシランおよ
びメチルトリメトキシシランの加水分解を行った。次い
で、容器内にプロピレングリコールモノメチルエーテル
を加えた後、エバポレーターを用いて加水分解により副
生したメタノールを除去した。そして、最終的に固形分
を５５重量％に調整したポリシロキサンを含有するプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル溶液を得た。これ
を「ポリシロキサン溶液１（ＰＳ１）」とする。

【００５６】［ポリシロキサン溶液２（ＰＳ２）の製
造］撹拌機付の容器内に、フェニルトリメトキシシラン
（１０３．６５ｇ、０．５２モル）と、メチルトリメト
キシシラン（１３６．９９ｇ、１．００モル）と、ジメ
チルジメトキシシラン（２４．３２ｇ、０．２０モル）
と、電気伝導率が８×１０-5Ｓ・ｃｍ-1のイオン交換水
（９０．０ｇ、５．０モル）と、シュウ酸（０．１５
ｇ、１．６６×１０３モル）とを収容した後、６０℃、
６時間の条件で加熱撹拌することにより、フェニルトリ
メトキシシランおよびメチルトリメトキシシラン及びジ
メチルジメトキシシランの加水分解を行った。次いで、
容器内にプロピレングリコールモノメチルエーテルを加
えた後、エバポレーターを用いて加水分解により副生し
たメタノールを除去した。そして、最終的に固形分を５
５重量％に調整したポリシロキサンを含有するプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル溶液を得た。これを
「ポリシロキサン溶液２（ＰＳ２）」とする。

【００５７】［ポリシロキサン溶液３（ＰＳ３）の製
造］ （a）アクリルポリマー溶液１ 撹拌機付き容器内に、メチルメタアクリレート（４５０
ｇ, ４．５０モル）、メタアクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン（５０ｇ, ０．２０モル）、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル（６００ｇ）、そして
２,２'-アゾビス−（２．４−ジメチルバレロニトリ
ル）（３５ｇ， ０．１４モル）を収容した後、系内を
窒素置換する。その後、反応容器内温度が７０℃に設定
し６時間撹拌する。最終的に固形分濃度を４５重量％に
調製しアクリルポリマーを含有するプロピレングリコー
ルモノメチルエーテル溶液を得た。これを「アクリルポ
リマー溶液１」とする。 (b)ポリシロキサン溶液３ 撹拌機付き容器内にアクリルポリマー溶液（１３３．３
３ｇ）、メチルトリメトキシシラン（２３１．３６ｇ，
１．７０モル）、フェニルトリメトキシシラン（１９
３．４８ｇ， ０．９７モル）、電気伝導率が８×１０
-5Ｓ・ｃｍ-1のイオン交換水（１０８．４８ｇ、６．０
モル）、そしてシュウ酸（０．３０ｇ, ３．３２×１
０３モル）を収容した後、６０℃、６時間の条件で加熱
撹拌することにより、フェニルトリメトキシシランおよ
びメチルトリメトキシシラン及びアクリルポリマー溶液
の加水分解を行った。次いで、容器内にプロピレングリ
コールモノメチルエーテルを加えた後、エバポレーター
を用いて加水分解により副生したメタノールを除去し
た。そして、最終的に固形分を４５重量％に調整したポ
リシロキサンを含有するプロピレングリコールモノメチ
ルエーテル溶液を得た。これを「ポリシロキサン溶液３
（ＰＳ３）」とする。

【００５８】[コア形成用の光導波路形成用硬化性組成
物Aの調製]上述したポリシロキサン溶液１(PS1)の固形
分換算１００重量部に対し、光酸発生剤（みどり化学
（株）社製 TPS−１０５）１重量部、酸拡散制御剤と
してトリオクチルアミン０．００５重量部、表面張力低
下剤（東レ・ダウコーニング(株)製ＳＨ２８ＰＡ）０．
０１重量部を添加し、均一に混合し、０．５μmフィル
ターで濾過することにより、コア部分形成用の光導波路
形成用硬化性組成物Aを得た。

【００５９】[クラッド形成用の光導波路形成用硬化性
組成物Bの調製]上述したポリシロキサン溶液２(PS2)の
固形分換算１００重量部と硬化触媒としてジブチルスズ
ジラウレート １部を添加し、均一に混合し、を０．５
μmフィルターで濾過することにより、クラッド層形成
用の光導波路形成用硬化性組成物Bを得た。

【００６０】[クラッド形成用の光導波路形成用硬化性
組成物Cの調製]上述したポリシロキサン溶液２(PS2)の
固形分換算１００重量部に対し、光酸発生剤（みどり化
学（株）社製 TPS−１０５）２重量部、光増感剤（9-
ヒドロキシメチルアントラセン）０．７重量部、表面張
力低下剤（東レ・ダウコーニング(株)製ＳＨ２８ＰＡ）
０．０１重量部を添加し、均一に混合し、０．５μmフ
ィルターで濾過することにより、クラッド層形成用の光
導波路形成用硬化性組成物Cを得た。

【００６１】[クラッド形成用の光導波路形成用硬化性
組成物Dの調製]上述したポリシロキサン溶液３(PS3)の
固形分換算１００重量部に対し、光酸発生剤（みどり化
学（株）社製 TPS−１０５）１重量部、光増感剤（9-
ヒドロキシメチルアントラセン）０．２重量部、表面張
力低下剤（東レ・ダウコーニング(株)製ＳＨ２８ＰＡ）
０．０１重量部を添加し、均一に混合し、０．５μmフ
ィルターで濾過することにより、クラッド層形成用の光
導波路形成用硬化性組成物Dを得た。

【００６２】[光導波路の評価結果]前述した試験方法に
基づき、実施例において調製した硬化性組成物を用い、
スピンコートの条件を変量して作成した光導波路を評価
した結果を表１に示す。表１より、コア部分の表面粗さ
（Ra）が０．４μｍ以下の実施例においては、偏波依存
性が低く、一方、コア部分の表面粗さ（Ra）が０．４μ
ｍを越えた比較例は偏波依存性が大きい結果を示した。
このことから、本発明に示すコア部分の表面粗さ（Ra）
を０．４μｍ以下に制御することにより返杯存性が低く
安定した光学特性を示す光導波路を製造できることが明
らかになった。

【００６３】

【表１】 ＊UV；高圧水銀灯、大気下、光量50mJ/cm^２で硬化

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、偏波依存性が低く安定
した光学特性を有する光導波路を提供することができ
る。

【００６５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光導波路の断面図である。

【図２】（a）〜（e）は、光導波路の製造方法の一部工
程図である。

【符号の説明】

１２ 基板 １３ 下部クラッド層 １４ コア用薄膜 １５ コア部分 １６ 光線 １７ 上部クラッド層 １９ フォトマスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇高 友広 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Ｆターム(参考） 2H047 KA03 PA02 PA22 PA28 QA05 TA21

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部クラッド層、コア部分、上部クラッ
   ド層から構成され、それらのいずれか１層がシリカ系化
   合物から形成されるパターン化された光導波路であっ
   て、コア部分の光の進行方向の表面粗さ（Ra）が０．４
   μｍ以下であることを特徴とする光導波路。
2. 【請求項２】 シリカ系化合物が下記一般式（１）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
   合物の硬化物であることを特徴とする請求項１記載の光
   導波路。 ＲｍＳｉ（Ｘ）_4-m （１） （Rは炭素数１〜１２の非加水分解性の有機基、Xは加水
   分解性基、mは０〜３である）