JP2003202437A - 光導波路形成用放射線硬化性ドライフィルム、およびそれを用いた光導波路ならびに光導波路の製造方法 - Google Patents
光導波路形成用放射線硬化性ドライフィルム、およびそれを用いた光導波路ならびに光導波路の製造方法Info
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- JP2003202437A JP2003202437A JP2001400880A JP2001400880A JP2003202437A JP 2003202437 A JP2003202437 A JP 2003202437A JP 2001400880 A JP2001400880 A JP 2001400880A JP 2001400880 A JP2001400880 A JP 2001400880A JP 2003202437 A JP2003202437 A JP 2003202437A
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Abstract
ム、およびそれを用いて作製された光導波路ならびに光
導波路の製造方法、より詳細には、目的とする導波路形
状を精度よく作製でき、かつ製造プロセスが簡易で伝送
特性に優れる光導波路ならびに光導波路の製造方法を得
る。 【解決手段】 (A)カルボキシル基を有するラジカル
重合性化合物とそれ以外のラジカル重合性化合物から得
られ、そのガラス転移温度が20℃以上150℃以下で
ある共重合体 (B)分子中に2個以上の重合性反応基を有する化合物
および (C)放射線重合開始剤、 を含有することを特徴とする光導波路形成用放射線硬化
性ドライフィルム。
Description
射線硬化性ドライフィルム、およびそれを用いて作製さ
れた光導波路ならびに光導波路の製造方法に関する。よ
り詳細には、目的とする導波路形状を精度よく作製で
き、かつ製造プロセスが簡易で伝送特性に優れる光導波
路ならびに光導波路の製造方法に関する。
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、特殊な製造装置が必要であるとともに、製造時間が
長くかかるなどの問題が見られた。
可能な成分を含有するドライフィルムを基材上に積層
し、所定量の光を照射し、所定場所を放射線硬化させる
ととともに、必要に応じて未露光部を現像することによ
りコア部分などを形成して、伝送特性に優れる光導波路
を製造する方法を提案している。このような放射線硬化
性ドライフィルムを用いた光導波路の製造方法によれ
ば、従来の石英系導波路の製造方法と比較して、フィル
ムを基材に積層し所定量の光を照射した後に現像するだ
けで、短時間、かつ低コストで光導波路を製造できると
いう利点を得ることができる。従来、放射線硬化性組成
物を用いた光導波路はいくつか提案されていたが、その
多くが樹脂組成物に有機溶剤を含んでおり、その組成物
をスピンコート法やディッピング法、スプレー法などの
手法によって、基材に組成物層を積層させるもので、石
英系導波路と比較すると作製時間は飛躍的に短縮できる
ものの、所定の膜厚を得るための条件だしに要する時間
が必要であったり、溶剤の揮発など環境面でも問題が見
られたりしていた。
な事情を背景としてなされたものであって、優れた導波
路形状、ならびに優れた伝送特性を有する光導波路、お
よびこのような光導波路を効率的に製造することができ
る方法を提供することを目的とする。
キシル基を有するラジカル重合性化合物とそれ以外のラ
ジカル重合性化合物から得られるアルカリ可溶性共重合
体で、そのガラス転移温度が20℃以上150℃以下で
あることを特徴とする共重合体 (B)分子中に2個以上の重合性反応基を有する化合物
および (C)放射線重合開始剤 を含有することを特徴とする光導波路形成用放射線硬化
性ドライフィルム(以下、単に「ドライフィルム」とい
う場合もある)、下部クラッド層、上部クラッド層およ
びコア部分の少なくとも1つが上記ドライフィルムの硬
化物からなることを特徴とする光導波路ならびにその製
造方法を提供するものである。
フィルム (1)成分(A) 本発明に用いられる共重合体(A)は、カルボキシル基
を有するラジカル重合性化合物とそれ以外のラジカル重
合性化合物を溶媒中でラジカル共重合することにより得
ることができる。
性化合物としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、
クロトン酸などのモノカルボン酸;マレイン酸、フマル
酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸などのジカ
ルボン酸;2−サクシノロイルエチルメタクリレート、
2−マレイノロイルエチルメタクリレート、2−ヘキサ
ヒドロフタロイルエチルメタクリレートなどのカルボキ
シル基およびエステル結合を有するメタクリル酸誘導体
などが使用できる。これらの化合物は単独、もしくは2
種以上を組み合わせて使用できる。これらの中ではアク
リル酸、メタクリル酸、2−ヘキサヒドロフタロイルエ
チルメタクリレートが好ましく、さらに好ましくはアク
リル酸やメタクリル酸である。
有するラジカル重合性化合物の割合は3〜50重量%で
あり、好ましくは5〜40重量%である。3重量%未満
であると、本ドライフィルムを光照射によって硬化させ
アルカリ現像処理を施した場合に溶解しにくくなり、光
導波路のコア部分として用いた場合、設計どおりのコア
形状が得られず、十分な伝送特性が得られない。逆に5
0重量%を超えても、設計どおりの形状のものが得られ
ない。
は、化合物中にカルボニル基を含有しない化合物で、主
として共重合体(A)の機械的特性やガラス転移温度、
屈折率をコントロールする目的で使用する。このような
ラジカル重合性化合物としては、好ましくは(メタ)ア
クリル酸アルキルエステル類、(メタ)アクリル酸アリ
ールエステル類、ジカルボン酸ジエステル類、芳香族ビ
ニル類、共役ジオレフィン類、ニトリル基含有重合性化
合物、塩素含有重合性化合物、アミド結合含有重合性化
合物、脂肪酸ビニル類などを挙げることができる。具体
的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)
アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n
−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メ
タ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−メチルシク
ロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル
オキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メ
タ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリ
レートなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル;フ
ェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリ
レートなどの(メタ)アクリル酸アリールエステル;マ
レイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエ
チルなどのジカルボン酸ジエステル;スチレン、α−メ
チルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、p−メトキシスチレンなどの芳香
族ビニル類;1,3−ブタジエン、イソプレン、1,4
−ジメチルブタジエンなどの共役ジオレフィン類、アク
リロニトリル、メタクリロニトリルなどのニトリル基含
有重合性化合物;塩化ビニル、塩化ビニリデンなどの塩
素含有重合性化合物;アクリルアミド、メタクリルアミ
ドなどのアミド結合含有重合性化合物;酢酸ビニルなど
の脂肪酸ビニル類を用いることができる。これらの化合
物は単独、もしくは2種以上を組み合わせて用いること
ができ、これらのうち、メチル(メタ)アクリレート、
n−ブチル(メタ)アクリレート、スチレン、α−メチ
ルスチレン、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)
アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジ
シクロペンタニル(メタ)アクリレートなどが特に好ま
しい。
合性化合物の割合は50〜97重量%であり、好ましく
は40〜90重量%である。
重合溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレン
グリコールなどのアルコール類;テトラヒドロフラン、
ジオキサンなどの環状エーテル類;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、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレ
ングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコール
モノメチルエーテル、ジ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、ジエチレングリ
コールエチルメチルエーテル、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
ーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル類;エ
チレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレ
ングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレング
リコールエチルエーテルアセテートなどの多価アルコー
ルのアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレ
ンなどの芳香族炭化水素類;アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、4
−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、ジアセト
ンアルコールなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、乳酸エチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、
2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−
ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ
酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−
3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸
メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキ
シプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチ
ルなどのエステル類が挙げられる。これらのうち、環状
エーテル類、多価アルコールのアルキルエーテル類、多
価アルコールのアルキルエーテルアセテート類、ケトン
類、エステル類などが好ましい。
しては、通常のラジカル重合開始剤が使用でき、例えば
2,2‘−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−ア
ゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2
‘−アゾビス−(4−メトキシ−2’−ジメチルバレロ
ニトリル)などのアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシ
ド、ラウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピ
バレート、1,1‘−ビス−(t−ブチルペルオキシ)
シクロヘキサンなどの有機過酸化物、および過酸化水素
などを挙げることができる。過酸化物をラジカル重合開
始剤に使用する場合、還元剤を組み合わせてレドックス
型の開始剤としてもよい。
移温度は20℃以上150℃以下である必要がある。こ
の際、ガラス転移温度は通常行われている、示差走査熱
量計(DSC)を用いて定義される。共重合体のガラス
転移温度が20℃未満であると、ドライフィルムが形成
できなかったり、フィルムにべたつきが生じたりして、
基材に積層する場合に不都合を生ずる。また、逆に15
0℃を超えると、フィルムが硬くなったり、脆さが生じ
たりして、基材にフィルムを転写できない場合がある。
重合性反応基を有する化合物(B)は、熱重合、および
/または光重合する化合物であり、以下に示されるよう
な化合物を例示することができる。
有する化合物;(メタ)アクリロイル基、またはビニル
基を分子中に2個以上含有する化合物を使用することが
できる。このような化合物としては、例えばエチレング
リコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、1, 4−ブタンジオールジ
(メタ)アクリレート、1, 6−へキサンジオールジ
(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メ
タ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イ
ソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、ビス(ヒドロ
キシメチル)トリシクロデカンジ(メタ)アクリレー
ト、ビスフェノールAのエチレンオキサイドまたはプロ
ピレンオキサイドの付加体であるジオールのジ(メタ)
アクリレート、水添ビスフェノールAのエチレンオキサ
イドまたはプロピレンオキサイドの付加体であるジオー
ルのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのジグ
リシジルエーテルに(メタ)アクリレートを付加させた
エポキシ(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレン
化ビスフェノールAのジアクリレート等が挙げられる。
さらに分子中に3個以上の(メタ)アクリロイル基を含
有する(メタ)アクリレートとしては、3個以上の水酸
基を有する多価アルコールに3モル以上の(メタ)アク
リル酸がエステル結合した化合物、例えばトリメチロー
ルプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリ
トールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロ
パントリオキシエチル(メタ)アクリレート、トリス
(2−ヒドキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)
アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)
アクリレート等が挙げられる。また、主鎖にポリエーテ
ル、ポリエステル、ポリウレタン骨格を有するポリエー
テルアクリルオリゴマー、ポリエステルアクリルオリゴ
マー、ポリウレタンアクリルオリゴマー、あるいはポリ
エポキシアクリルオリゴマーも使用することができる。
SA1002、SA2007(以上、三菱化学製)、ビ
スコート#195、#230、#215、#260、#
295、#300、#335HP、#360、#40
0、#540、#700、3PA、GPT(以上、大阪
有機化学工業製)、ライトアクリレート4EG−A、9
EG−A、NP−A、DCP−A、BP−4EA、BP
−4PA、PE−3A、PE−4A、DPE−6A(以
上、共栄社化学製)、KAYARAD MANDA、H
X−220、HX−620、R−551、R−712、
R−604、R−684、PET−30、GPO−30
3、TMPTA、DPHA、D−310、D−330、
DPCA−20、−30、−60、−120(以上、日
本化薬製)、アロニックスM208、M210、M21
5、M220、M240、M305、M309、M31
0、M315、M325、M400、M1200、M6
100、M6200、M6250、M7100、M80
30、M8060、M8100、M8530、M856
0、M9050(以上、東亞合成製)、リポキシVR−
77、VR−60、VR−90(以上、昭和高分子
製)、Ebecryl81、83、600、629、6
45、745、754、767、701、755、70
5、770、800、805、810、830、45
0、1830、1870(以上、ダイセルUCB製)、
ビームセット575、551B、502H、102(以
上、荒川化学製)等が挙げられる。
る化合物;オキシラン化合物、オキセタン化合物、オキ
ソラン化合物などのうち、分子中に2個以上の環状エー
テルを有する化合物を使用することができる。例えばオ
キシラン化合物類として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)、エポキシ化
テトラベンジルアルコール、ラクトン変性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、ラクトン変性エポキシ化
テトラヒドロベンジルアルコール、シクロヘキセンオキ
サイド、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、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AD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、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などを挙げることがで
きる。オキセタン化合物として、3,7−ビス(3−オ
キセタニル)−5−オキサ−ノナン、3,3’−(1,
3−(2−メチレニル)プロパンジイルビス(オキシメ
チレン))ビス−(3−エチルオキセタン)、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、1,2−ビス[(3−エチル−3−オキ
セタニルメトキシ)メチル]エタン、1,3−ビス
[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]
プロパン、エチレングリコールビス(3−エチル−3−
オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルビ
ス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、
トリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセ
タニルメチル)エーテル、テトラエチレングリコールビ
ス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、
トリシクロデカンジイルジメチレン(3−エチル−3−
オキセタニルメチル)エーテル、トリメチロールプロパ
ントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エー
テル、1,4−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメ
トキシ)ブタン、1,6−ビス(3−エチル−3−オキ
セタニルメトキシ)ヘキサン、ペンタエリスリトールト
リス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテ
ル、ペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3
−オキセタニルメチル)エーテルなどを例示することが
でき、これらは1種単独あるいは2種以上を組み合わせ
て用いることができる。
E、100E、70P、1500NP、100MF、4
000、3002(以上、共栄社化学製)、セロキサイ
ド2021、2081、GT301、GT401、エポ
リードCDM、PB3600、エポフレンドA100
5、A1010、A1020(以上、ダイセル化学
製)、デナコール611、612、512、521、4
11、421、313、321(以上、ナガセ化成製)
等が挙げられる。
び環状エーテルの両反応性基を分子中にそれぞれ少なく
とも1個以上含有する化合物であってもよい。例えば、
グリシジル(メタ)アクリレート、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、
3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリ
レートなどが挙げられる。
種以上で用いてもよく、特にエチレン性不飽和基を分子
中に2個以上含有する化合物を使用することが好まし
い。共重合体(A)100重量部に対して、好ましくは
30〜150重量部、より好ましくは50〜130重量
部である。30重量部未満であると、光導波路を形成す
る際、目的の導波路形状が得られない場合があり、15
0重量部を超えると、共重合体(A)との相溶性が悪く
なり、硬化物表面に膜荒れを生じることがある。
(C)は、放射線によって前記した化合物(B)を重合
しうる活性種を発生できる開始剤である。ここで放射線
とは、例えば赤外線、可視光線、紫外線およびX線、電
子線、α線、β線、γ線のような電離放射線を意味す
る。従って、成分(C)である放射線重合開始剤を必要
とし、必要に応じて、さらに光増感剤を添加する。放射
線重合開始剤としては、光照射により分解してラジカル
を発生するもの(放射線ラジカル重合開始剤)、カチオ
ンを発生するもの(放射線カチオン重合開始剤)に大別
できる。
ばアセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2
−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、キサント
ン、フルオレノン、べンズアルデヒド、フルオレン、ア
ントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3
−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、
4,4′−ジメトキシベンゾフェノン、4,4′−ジア
ミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロ
ピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジ
メチルケタール、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、2−
ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−
オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−
イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサント
ン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]
−2−モルホリノ−プロパン−1−オン、2,4,6−
トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイ
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シド等が
挙げられる。
は、例えばIrgacure184、369、651、
500、819、907、784、2959、CGI1
700、CGI1750、CGI11850、CG24
−61、Darocurl116、1173(以上、チ
バ・スペシャリティ・ケミカルズ製)、Lucirin
TPO、TPO−L(以上、BASF製)、ユベクリル
P36(UCB製)等が挙げられる。
一般式(1)で表される構造を有するオニウム塩を挙げ
ることができる。このオニウム塩は、光を受けることに
よりルイス酸を放出する化合物である。 [R12 a R13 b R14 c R15 d W]+m[MXn+m]-m (1) 〔式中、カチオンはオニウムイオンであり、WはS、S
e、Te、P、As、Sb、Bi、O、I、Br、Cl
またはN≡Nであり、R12、R13、R14およびR 15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。Mは、ハロゲン化物錯体〔MXn+m〕
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、C
a、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn、Coな
どである。Xは例えばF、Cl、Br等のハロゲン原子
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。〕 一般式(1)においてオニウムイオンの具体例として
は、ジフェニルヨードニウム、4−メトキシジフェニル
ヨードニウム、ビス(4−メチルフェニル)ヨードニウ
ム、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム、
ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウム、トリフェニル
スルホニウム、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニ
ルスルホニウム、ビス[4−(ジフェニルスルフォニ
オ)−フェニル]スルフィド、ビス[4−(ジ(4−
(2−ヒドロキシエチル)フェニル)スルホニオ)−フ
ェニル]スルフィド、η5−2,4−(シクロペンタジ
ェニル)[1,2,3,4,5,6−η)−(メチルエ
チル)−ベンゼン]−鉄(1+)等が挙げられる。
Xn+m)の具体例としては、テトラフルオロボレート
(BF4 -)、ヘキサフルオロホスフェート(PF6 -)、
ヘキサフルオロアンチモネート(SbF6 -)、ヘキサフ
ルオロアルセネート(AsF6 -)、ヘキサクロロアンチ
モネート(SbCl6 -)などが挙げられる。放射線カチ
オン重合開始剤として使用することができるオニウム塩
として、前記一般式(1)において、[MXn+m]の代
わりに一般式: 〔MXn(OH)-〕 (ここで、M、Xおよびnは一般式(1)に関し定義の
通りである。)で表される陰イオン、過塩素酸イオン
(ClO4 -)、トリフルオロメタンスルフォン酸イオン
(CF3SO3-)、フルオロスルフォン酸イオン(FS
O3 -)、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陰イオンを有するオニウム塩が挙
げられる。
は、例えばUVI−6950、UVI−6970、UV
I−6974、UVI−6990(以上、ユニオンカー
バイド社)、アデカオプトマーSP−150、SP−1
51、SP−170、SP−171(以上、旭電化工業
(株))、Irgacure 261(以上、チバガイ
ギー社)、CI−2481、CI−2624、CI−2
639、CI−2064(以上、日本曹達(株))、C
D−1010、CD−1011、CD−1012(以
上、サートマー社)、DTS−102、DTS−10
3、NAT−103、NDS−103、TPS−10
2、TPS−103、MDS−103、MPI−10
3、BBI−101、BBI−102、BBI−103
(以上、みどり化学(株))、Degacure K1
26(デグサ社製)などが挙げられる。
るいは2種以上のものを組み合わせて(C)成分を構成
することができる。
分の含有割合は、通常0.1〜10重量%が好ましく、
0.2〜5重量%が特に好ましい。(C)成分の含有割
合が0.1重量%未満であると、硬化が十分に進行せ
ず、光導波路の伝送特性で問題を生ずることがある。一
方、10重量%を超えると、開始剤が長期の伝送特性に
悪影響を及ぼす可能性がある。
て、上述した放射線重合開始剤と併用して光増感剤を配
合することも好ましい。この理由は、光増感剤を併用す
ることにより、光等のエネルギー線をより効果的に吸収
することができるためである。
トン、ジエチルチオキサントンおよびチオキサントンの
誘導体;アントラキノン、ブロムアントラキノンおよび
アントラキノンの誘導体;アントラセン、ブロムアント
ラセンおよびアントラセン誘導体;ペリレンおよびペリ
レンの誘導体;キサントン、チオキサントンおよびチオ
キサントンの誘導体;クマリンおよびケトクマリン等を
挙げることができる。これらの光増感剤は、開始剤の種
類に応じて適した増感剤を選択する必要がある。
以外に、必要に応じて本発明の樹脂ドライフィルムの特
性を損なわない範囲で、例えば分子中に1個の重合性反
応基を含有する化合物や高分子樹脂、例えば、エポキシ
樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリ
クロロプレン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹
脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、石油樹
脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、セルロース樹脂、フッ
素系ポリマー、シリコーン系ポリマーポリマーを配合す
ることができる。
各種添加剤として、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、
光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合
禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定
剤、可塑剤、滑剤、フィラー、無機粒子、老化防止剤、
濡れ性改良剤、帯電防止剤等を必要に応じて配合するこ
とができる。ここで、酸化防止剤としては、例えばIr
ganox1010、1035、1076、1222
(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、An
tigene P、3C、FR、スミライザー(住友化
学工業製)等が挙げられ、紫外線吸収剤としては、例え
ばTinuvin P、234、320、326、32
7、328、329、213(以上、チバ・スペシャル
ティ・ケミカルズ製)、Seesorb102、10
3、110、501、202、712、704(以上、
シプロ化成製)等が挙げられ、光安定剤としては、例え
ばTinuvin 292、144、622LD(以
上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、サノール
LS770(三共製)、Sumisorb TM−06
1(住友化学工業製)等が挙げられ、シランカップリン
グ剤としては、例えばγ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、市
販品として、SH6062、6030(以上、東レ・ダ
ウコーニング・シリコーン製)、KBE903、60
3、403(以上、信越化学工業製)等が挙げられ、塗
面改良剤としては、例えばジメチルシロキサンポリエー
テル等のシリコーン添加剤が挙げられ、市販品としては
DC−57、DC−190(以上、ダウコーニング
製)、SH一28PA、SH−29PA、SH−30P
A、SH−190(以上、東レ・ダウコーニング・シリ
コーン製)、KF351、KF352、KF353、K
F354(以上、信越化学工業製)、L−700、L−
7002、L−7500、FK−024−90(以上、
日本ユニカー製)等が挙げられる。
ポリエチレンテレフタレートなどのベースフィルムと、
ベースフィルム上に形成された放射線硬化性ドライフィ
ルム層とからなり、必要に応じてベースフィルムと反対
側にポリエチレンやポリプロピレンなどのカバーフィル
ムを保護フィルムとしてラミネートし、放射線硬化性ド
ライフィルム層がベースフィルムとカバーフィルムとの
間に挟まれる構造としてもよい。
ム上に上記(A)〜(C)成分を含む組成物を直接、塗
布することによっても製造できるが、有機溶剤に溶解さ
せ、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、またはインクジェッ
ト法等の方法を用いて塗布した後、乾燥機等を用いて溶
剤を飛散させる方法でも製造できる。この場合、有機溶
剤としては、前記成分(A)の共重合体の調製時に使用
される有機溶剤を用いることができ、特に、沸点の高く
ない溶剤が好ましい。これら溶剤は、単独あるいは2種
以上を混合して使用することができ、(A)〜(C)成
分の合計量100重量部に対して、10〜150重量部
の範囲内の値とすることが好ましい。上記ベースフィル
ムは本発明のドライフィルムを支持する層であるところ
から、膜厚15〜125μmのフィルムがよい。前記ベ
ースフィルムの具体例としては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネ
ート、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂フィルムを挙げるこ
とができる。特にポリエチレンテレフタレート(PE
T)フィルムは可撓性の点から好ましい。
明のドライフィルムを安定に保護するが、使用時に容易
に剥離できるフィルムが好ましい。前記離型フィルムと
しては、PET、ポリエチレン、ポリプロピレン等のフ
ィルムが挙げられるが、シリコーンをコーティングまた
は焼き付けした厚さ15〜125μm程度のPETフィ
ルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム
等が好適である。
上に本発明の放射線硬化性ドライフィルム層を1層だけ
でなく、2層、3層積層することもでき、カバーフィル
ムをラミネートすることによって、ドライフィルムが得
られる。
クラッド層、コア部分および上部クラッド層の各層を形
成する工程を含むとともに、少なくとも一つの工程が、
上記ドライフィルムを基材に転写した後、放射線により
硬化させる工程である。
的に得られる各部(上・下層クラッド部分、およびコア
部分)の少なくとも一部に用いる場合、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、
各成分の種類、配合量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放射線硬化性ドラ
イフィルムとすることができる。
の放射線硬化性ドライフィルムを用い、それ以外のクラ
ッド部分を従来の放射線硬化性ドライフィルム溶液によ
って作製したり、あるいは下層クラッド部分とコア部分
をドライフィルム、さらには全層を本発明のドライフィ
ルムを用いて光導波路を作製したりすることもできる。
ドライフィルムを用いた光導波路および光導波路の製造
方法に関する実施形態をそれぞれ具体的に説明する。
た光導波路の基本的構成を示す断面図である。この図1
に示すように、光導波路10は、紙面に直角方向(奥行
き方向)に伸びる基板12と、この基板12の表面上に
形成された下部クラッド層13と、この下部クラッド層
13上に形成された、特定の幅を有するコア部分15
と、このコア部分15を含む下部クラッド層13上に積
層して形成された上部クラッド層17と、を含んで構成
されている。そして、コア部分15は、導波路損失が少
なくなるように、その側部を含めて、下部クラッド層1
3および上部クラッド層17により被覆してあり、全体
として埋設された状態である。
層、上部クラッド層、およびコア部分の厚さはそれぞれ
特に制限されるものではないが、例えば、下部クラッド
層の厚さを1〜200μm、コア部分の厚さを3〜20
0μm、上部クラッド層の厚さを1〜200μmの範囲
内の値とすることが好ましい。また、コア部分の幅につ
いても特に限定されるものではないが、例えば、1〜2
00μmの範囲内の値とすることが好ましい。
のいずれの屈折率よりも大きくすることが必要である。
したがって、波長400〜1,600nmの光に対し
て、コア部分の屈折率を1.420〜1.650の範囲
内の値とするとともに、下部クラッド層および上部クラ
ッド層の屈折率をそれぞれ1.400〜1.648の範
囲内の値とすることが好ましい。また、コア部分とクラ
ッド層の屈折率差が0.1%以上離れていることが好ま
しく、特にコア部分の屈折率を、クラッド層の屈折率よ
りも少なくとも0.1%大きい値とすることが好まし
い。
経て形成される。すなわち、下部クラッド層13、コア
部分15および上部クラッド層(図示せず。)のいずれ
か、あるいはすべての層を形成するための放射線硬化性
ドライフィルムを順次、基材上に転写したのち、放射線
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、コア部分をドライフ
ィルムで作製し、上部クラッド層を従来の溶液塗布にて
形成することを想定して、説明する。
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。
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、ベースフィルムが上になるよう
にカバーフィルムを除去しながら、常圧熱ロール圧着
法、真空熱ロール圧着法、真空熱プレス圧着法等の圧着
手法を用いて、適当な熱と圧力を加えながら、ドライフ
ィルムを基板上に転写する。そして、この下層用薄膜
に、放射線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。なお、下部クラッ
ド層13の形成工程では、薄膜の全面に放射線を照射
し、その全体を硬化することが好ましい。
用薄膜は、必要に応じて塗布後、硬化の促進とフィルム
中の残存溶剤を除去する目的で50〜200℃の温度で
プリベークしてもよい。
線の照射量についても、特に制限されるものでは無い
が、波長200〜390nm、照度1〜500mW/c
m2の放射線を、照射量が10〜5,000mJ/cm2
となるように照射して、露光することが好ましい。ここ
に、照射される放射線の種類としては、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、特に紫外線が好ましい。そして、放射線(紫
外線)の照射装置としては、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
プ等を用いることが好ましい。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、放射線硬化性樹脂ドライフィルムの配合組
成、添加剤の種類等により変わるが、通常、30〜40
0℃、好ましくは50〜300℃で、例えば5分間〜7
2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放射線の照射量、種類、および放射
線(紫外線)の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。
ように、コア用ドライフィルムを前記手法と同様にし
て、下部クラッド層上に転写し、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を介して放射線16の照射を行うことが好まし
い。これにより、放射線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。
用薄膜14に対する放射線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放射線の照
射を行う方法としては、放射線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
ーンに従って放射線透過領域と放射線不透過領域とより
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
イバーを介して放射線を照射する方法。 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放射線を走査させながら放射線
硬化性ドライフィルムに照射する方法。一方、露光前
に、放射線硬化性ドライフィルムからなる塗膜を、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。
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。
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。また、アルカリ水溶性を使用する場合、その
濃度を、通常0.05〜25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。な
お、このようなアルカリ水溶液に、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添
加して、現像液として使用することも好ましい。
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。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。
の表面に、従来用いられている放射線硬化性ドライフィ
ルム溶液をスピンコート法で塗布し、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、放射線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。
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。
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。各組成物を表1に示す。
素置換した後、重合開始剤として2,2‘−アゾビスイ
ソブチロニトリルを1.3g、有機溶剤として乳酸エチ
ルを53.8gを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪
拌した。引き続いて、メタクリル酸6.7g、ジシクロ
ペンタニルメタクリレート15.7g、スチレン9.0
g、およびn−ブチルアクリレート13.5gを仕込ん
だ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を8
0℃に上昇させ、この温度で4時間重合を行った。その
後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物
を凝固させた。さらに、この凝固物と同重量のテトラヒ
ドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させ
た。この再溶解−凝固操作を計3回行った後、得られた
凝固物を40℃で48時間真空乾燥し、目的とする共重
合体A−1(ガラス転移温度:58℃)を得た。
素置換した後、重合開始剤として2,2‘−アゾビスジ
メチルバレロニトリルを0.5g、有機溶剤として乳酸
エチルを54.3gを仕込み、重合開始剤が溶解するま
で攪拌した。引き続いて、メタクリル酸4.5g、ジシ
クロペンタニルメタクリレート9.0g、メチルメタク
リレート20.4g、およびn−ブチルアクリレート1
1.3gを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その
後、溶液の温度を80℃に上昇させ、この温度で4時間
重合を行った。その後、反応生成物を多量のヘキサンに
滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物
と同重量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキ
サンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計3回
行った後、得られた凝固物を40℃で48時間真空乾燥
し、目的とする共重合体A−2を得た。
素置換した後、重合開始剤として2,2‘−アゾビスイ
ソブチロニトリルを1.3g、有機溶剤として乳酸エチ
ルを53.8gを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪
拌した。引き続いて、メタクリル酸6.7g、イソボル
ニルメタクリレート15.7g、スチレン9.0g、お
よびn−ブチルアクリレート13.5gを仕込んだ後、
緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を80℃に
上昇させ、この温度で4時間重合を行った。その後、反
応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固
させた。さらに、この凝固物と同重量のテトラヒドロフ
ランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。こ
の再溶解−凝固操作を計3回行った後、得られた凝固物
を40℃で48時間真空乾燥し、目的とする共重合体A
−3を得た。
素置換した後、重合開始剤として2,2‘−アゾビスイ
ソブチロニトリルを1.3g、有機溶剤として乳酸エチ
ルを53.8gを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪
拌した。引き続いて、ジシクロペンタニルメタクリレー
ト17.9g、スチレン9.1g、およびn−ブチルア
クリレート17.9gを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始
めた。その後、溶液の温度を80℃に上昇させ、この温
度で4時間重合を行った。その後、反応生成物を多量の
ヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、
この凝固物と同重量のテトラヒドロフランに再溶解し、
多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操
作を計3回行った後、得られた凝固物を40℃で48時
間真空乾燥し、目的とする共重合体A−4を得た。
素置換した後、重合開始剤として2,2‘−アゾビスジ
メチルバレロニトリルを0.5g、有機溶剤として乳酸
エチルを54.3gを仕込み、重合開始剤が溶解するま
で攪拌した。引き続いて、メタクリル酸4.5g、およ
びn−ブチルアクリレート15.8gを仕込んだ後、緩
やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を80℃に上
昇させ、この温度で4時間重合を行った。その後、反応
生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固さ
せた。さらに、この凝固物と同重量のテトラヒドロフラ
ンに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この
再溶解−凝固操作を計3回行った後、得られた凝固物を
40℃で48時間真空乾燥し、目的とする共重合体A−
5を得た。
反応性組成物である多官能アクリレート(東亞合成社
製、M8100)を10.0重量部、トリメチロールプ
ロパントリアクリレートを6.5重量部、放射線ラジカ
ル重合開始剤であるIrgcure.369(チバスペ
シャリティ・ケミカルズ社製)を3.0重量部、乳酸エ
チルを48.5重量部添加・混合し、均一な溶液を得
た。続いて、本溶液をポリエチレンテレフタレートフィ
ルム(膜厚:50μm)上にスピンコートにて塗布した
後、100℃で15分乾燥することで膜厚55μmの放
射線硬化性ドライフィルムJ−1を得た。その結果、ド
ライフィルム中の各成分の重量割合は表1のとおりであ
った。
反応性組成物である多官能アクリレート(東亞合成社
製、M8100)を16.6重量部、トリメチロールプ
ロパントリアクリレートを11.1重量部、放射線ラジ
カル重合開始剤であるIrgcure.369(チバス
ペシャリティ・ケミカルズ社製)を3.0重量部、乳酸
エチルを41.6重量部添加・混合し、均一な溶液を得
た。続いて、本溶液をポリエチレンテレフタレートフィ
ルム(膜厚:50μm)上にスピンコートにて塗布した
後、100℃で15分乾燥することで膜厚55μmの放
射線硬化性ドライフィルムJ−2を得た。その結果、ド
ライフィルム中の各成分の重量割合は表1のとおりであ
った。
反応性組成物であるペンタエリスリトールトリアクリレ
ートを13.5重量部、放射線ラジカル重合開始剤であ
るIrgcure.819(チバスペシャリティ・ケミ
カルズ社製)を3.0重量部、乳酸エチルを48.5重
量部添加・混合し、均一な溶液を得た。続いて、本溶液
をポリエチレンテレフタレートフィルム(膜厚:50μ
m)上にスピンコートにて塗布した後、100℃で15
分乾燥することで膜厚55μmの放射線硬化性ドライフ
ィルムJ−3を得た。その結果、ドライフィルム中の各
成分の重量割合は表1のとおりであった。
反応性組成物である多官能オキセタン化合物(東亜合成
社製、XDO)を16.5重量部、放射線カチオン重合
開始剤であるSP170(旭電化社製)を3.0重量
部、乳酸エチルを48.5重量部添加・混合し、均一な
溶液を得た。続いて、本溶液をポリエチレンテレフタレ
ートフィルム(膜厚:50μm)上にスピンコートにて
塗布した後、100℃で15分乾燥することで膜厚55
μmの放射線硬化性ドライフィルムJ−4を得た。その
結果、ドライフィルム中の各成分の重量割合は表1のと
おりであった。
例) 上述した共重合体A−4 32.0重量部に対し、重合
反応性組成物である多官能アクリレート(東亞合成社
製、M8100)を10.0重量部、トリメチロールプ
ロパントリアクリレートを6.5重量部、放射線ラジカ
ル重合開始剤であるIrgcure.369(チバスペ
シャリティ・ケミカルズ社製)を3.0重量部、乳酸エ
チルを48.5重量部添加・混合し、均一な溶液を得
た。続いて、本溶液をポリエチレンテレフタレートフィ
ルム(膜厚:50μm)上にスピンコートにて塗布した
後、100℃で15分乾燥することで膜厚55μmの放
射線硬化性ドライフィルムJ−5を得た。その結果、ド
ライフィルム中の各成分の重量割合は表1のとおりであ
った。
例) 上述した共重合体A−5 32.0重量部に対し、重合
反応性組成物である多官能アクリレート(東亞合成社
製、M8100)を10.0重量部、トリメチロールプ
ロパントリアクリレートを6.5重量部、放射線ラジカ
ル重合開始剤であるIrgcure.369(チバスペ
シャリティ・ケミカルズ社製)を3.0重量部、乳酸エ
チルを48.5重量部添加・混合し、均一な溶液を得
た。続いて、本溶液をポリエチレンテレフタレートフィ
ルム(膜厚:50μm)上にスピンコートにて塗布した
後、100℃で15分乾燥することで膜厚55μmの放
射線硬化性ドライフィルムJ−6を得た。その結果、ド
ライフィルム中の各成分の重量割合は表2のとおりであ
った。
例) 上述した共重合体A−4 27.7重量部に対し、重合
反応性組成物である単官能アクリレートであるイソボル
ニルアクリレートを16.6重量部、放射線ラジカル重
合開始剤であるIrgcure.369(チバスペシャ
リティ・ケミカルズ社製)を3.0重量部、乳酸エチル
を41.6重量部添加・混合し、均一な溶液を得た。続
いて、本溶液をポリエチレンテレフタレートフィルム
(膜厚:50μm)上にスピンコートにて塗布した後、
10℃で15分乾燥することで膜厚55μmの放射線硬
化性ドライフィルムJ−7を得た。その結果、ドライフ
ィルム中の各成分の重量割合は表2のとおりであった。
面上に常圧熱ロール圧着法(温度:80℃)にて転写
し、ホットプレートを用いて120℃、10分間の条件
でプリベークした。次いで、放射線硬化性ドライフィル
ムJ−2からなる塗膜に、波長365nm、照度200
mW/cm2の紫外線を5秒間照射して、放射線硬化さ
せた。そして、この硬化膜を200℃、1時間の条件で
ポストベークをすることにより、厚さ50μmの下部ク
ラッド層とした。このようにして形成した下部クラッド
層の屈折率(測定波長824nm)を測定したところ、
1.50であった。
ド層の上に常圧熱ロール圧着法(温度:80℃)にて転
写し、ホットプレートを用いて120℃、10分の条件
でプレベークした。その後、放射線硬化性ドライフィル
ムJ−1からなる厚さ50μmの塗膜に、幅50μmの
ライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長
365nm、照度200mW/cm2の紫外線を5秒間
照射して、塗膜を放射線硬化させた。次に、放射線照射
した塗膜を100℃、1分間の条件でPEBを行った。
次いで、放射線硬化させた塗膜を有する基板を1.8%
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(TMA
H)からなる現像液中に浸漬して、塗膜の未露光部を溶
解させた。その後、200℃、1時間の条件でポストベ
ークを行い、幅50μmのライン状パターンを有するコ
ア部分を形成した。
ライフィルム作製前(スピンコート前)のJ−2溶液を
スピンコータで塗布し、ホットプレートを用いて120
℃、10分の条件でプリベークした。その後、J−2か
らなる塗膜に、波長365nm、照度200mW/cm
2の紫外線を5秒間照射することにより、厚さ50μm
の上部クラッド層を形成した。その後、この上部クラッ
ド層を、200℃、6時間の条件でポストベークした。
ッド層、コア部分、上部クラッド層を実施例1に記した
組成物を用いる代わりに表2に示した組成物を用いる以
外はすべて前記した手法と同じ手法により、光導波路を
形成した。その際、上部クラッド層はドライフィルム作
製前(スピンコート前)の溶液状態のものを使用した。
ここで、比較例1で、下層クラッド部分にドライフィル
ムを用いた場合、ドライフィルムがシリコン基板上に均
一に転写できなかったため、コア部分や上層クラッド部
分を塗布することができず、伝送損失などを測定するこ
とができなかった。そのため、比較例2,3では、下層
クラッド部分も前記のごとく、ドライフィルム作製前
(スピンコート前)の溶液状態のJ−6を使用した。
コン基板への転写性 本発明の放射線硬化性ドライフィルムをシリコン基板上
に常圧熱ロール圧着法(温度:80℃)にて転写した。
その際、ドライフィルムがシリコン基板上に均一に転写
できた場合を「○」、部分的にベースフィルム上にドラ
イフィルムが残ったり、シリコン基板にドライフィルム
が密着しなかったりするなど、シリコン基板上にドライ
フィルムを均一に転写できなかった場合を「×」とし
た。
ライン幅50μm)に関して、コア高さ、コア幅ともに
50±5μmの形状が形成された場合を「○」、それ以
上、以下の形状になった場合を「×」とした。
び上部クラッド層からなる光導波路について、波長82
4nmの光を一端から入射させた。そして、他端から出
射する光量を測定することにより、単位長さ当たりの導
波路損失をカットバック法により求めた。
では、クラッド部分を転写した際、ドライフィルムがべ
たつき、完全にドライフィルムを転写できず、ベースフ
ィルム上に一部残ったため、伝送特性を評価できなかっ
た。比較例2では、コア部分を形成した際には、目的の
形状が得られたが、上層クラッド層を作成した際に、コ
ア部分の形状が変形したため、低い伝送損失が得られな
かった。さらに、比較例2では、高温高湿保存後の伝送
損失は大幅に悪化した。
ライフィルムを使用することで、きわめて容易に、かつ
短時間、高精度に光導波路を成形することができるよう
になった。このように、本発明の光導波路の製造方法に
よれば、光導波路を効率的に製造することができるよう
になった。
工程図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 (A)カルボキシル基を有するラジカ
ル重合性化合物とそれ以外のラジカル重合性化合物から
得られ、そのガラス転移温度が20℃以上150℃以下
である共重合体 (B)分子中に2個以上の重合性反応基を有する化合物
および (C)放射線重合開始剤、を含有することを特徴とする
光導波路形成用放射線硬化性ドライフィルム。 - 【請求項2】 請求項1記載の(B)成分の重合性反応
基が、エチレン性不飽和基であることを特徴とする光導
波路形成用放射線硬化性ドライフィルム。 - 【請求項3】 膜厚が1〜200μmであることを特徴
とする請求項1記載の光導波路形成用放射線硬化性フィ
ルム。 - 【請求項4】 請求項1記載の放射線硬化性ドライフィ
ルムが、ベースフィルムとカバーフィルムとの間に形成
されてなることを特徴とする光導波路形成用放射線硬化
性ドライフィルム。 - 【請求項5】 下部クラッド層と、コア部分と、上部ク
ラッド層とを含み、下部クラッド層、コア部分および上
部クラッド層の少なくとも一つが、下記(A)〜(C)
成分を含有する放射線硬化性ドライフィルムの硬化物か
ら形成されてなることを特徴とする光導波路。 (A)カルボキシル基を有するラジカル重合性化合物と
それ以外のラジカル重合性化合物から得られるアルカリ
可溶性共重合体で、そのガラス転移温度が20℃以上1
50℃以下であることを特徴とする共重合体 (B)分子中に2個以上の重合性反応基を有する化合物 (C)放射線重合開始剤 - 【請求項6】 クラッド層とコア部分の屈折率差が0.
1%以上であることを特徴とする請求項5記載の光導波
路。 - 【請求項7】 下部クラッド層を形成する工程と、コア
部分を形成する工程と、上部クラッド層を形成する工程
とを含むとともに、これらの少なくとも一つの工程が、
下記(A)〜(C)成分を含む放射線硬化性ドライフィ
ルムを放射線硬化させて形成する工程であることを特徴
とする光導波路の製造方法。下記(A)〜(C)成分を
含有する放射線硬化性ドライフィルムの硬化物から形成
されてなることを特徴とする光導波路。 (A)カルボキシル基を有するラジカル重合性化合物と
それ以外のラジカル重合性化合物から得られるアルカリ
可溶性共重合体で、そのガラス転移温度が20℃以上1
50℃以下であることを特徴とする共重合体 (B)分子中に2個以上の重合性反応基を有する化合物 (C)放射線重合開始剤
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