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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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。

【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。

【０００３】そこで、本発明の発明者らは、放射線重合
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。

【０００４】

【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、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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、（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。

【０００６】

【発明の実施の形態】光導波路形成用放射線硬化ドライ
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。

【０００７】前記カルボキシル基を有するラジカル重合
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。

【０００８】共重合体（Ａ）中に占めるカルボニル基を
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。

【０００９】それ以外のラジカル重合性化合物として
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。

【００１０】共重合体（Ａ）中に占める他のラジカル重
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。

【００１１】共重合体（Ａ）を合成する際に用いられる
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。

【００１２】また、ラジカル共重合における重合触媒と
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。

【００１３】上記手法にて得られる共重合体のガラス転
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。

【００１４】（２）成分（Ｂ） 本発明のドライフィルムを構成する分子中に２個以上の
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。

【００１５】分子中に２個以上のエチレン性不飽和基を
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。

【００１６】これらの市販品としては、ユピマーＵＶ
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。

【００１７】分子中に２個以上の環状エーテル類を有す
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。

【００１８】これらの市販品としては、エポライト４０
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。

【００１９】また、前記したエチレン性不飽和基、およ
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。

【００２０】これらの化合物（Ｂ）は、単独、または２
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。

【００２１】（３）成分（Ｃ） 本発明のドライフィルムを構成する放射線重合開始剤
（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。

【００２２】放射線ラジカル重合開始剤としては、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、
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。

【００２３】放射線ラジカル重合開始剤の市販品として
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。

【００２４】放射線カチオン重合開始剤としては、下記
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［ＭＸ_n+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〔ＭＸ_n+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。

【００２５】上記一般式（１）中における陰イオン（Ｍ
Ｘ_n+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、［ＭＸ_n+m］の代
わりに一般式： 〔ＭＸ_n（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
（ＣＦ₃ＳＯ^3-）、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。

【００２６】放射線カチオン重合開始剤の市販品として
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。

【００２７】前記の放射線重合開始剤は、１種単独、あ
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。

【００２８】本発明のドライフィルムにおける（Ｃ）成
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。

【００２９】また、放射線硬化性ドライフィルムにおい
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。

【００３０】このような光増感剤としては、チオキサン
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。

【００３１】本発明のドライフィルムには、前記の成分
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。

【００３２】さらにまた、上記成分以外に必要に応じて
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。

【００３３】本発明の放射線硬化性ドライフィルムは、
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。

【００３４】本発明のドライフィルムは、ベースフィル
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。

【００３５】また、カバーフィルムは、未使用時に本発
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。

【００３６】本発明では必要に応じて、ベースフィルム
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。

【００３７】なお、光導波路を製造するにあたり、下部
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。

【００３８】また、調製されたドライフィルムを、最終
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。

【００３９】本発明においては、コア部分だけに本発明
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。

【００４０】以下、図面を適宜参照しながら、本発明の
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。

【００４１】基本的光導波路構成 図１は、放射線硬化性ドライフィルムを適用して構成し
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。

【００４２】厚さおよび幅 以上のような構成の光導波路において、下部クラッド
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。

【００４３】屈折率 また、コア部分の屈折率を、下部および上部クラッド層
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。

【００４４】光導波路１０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。

【００４５】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。

【００４６】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、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。

【００４７】また、下層用ドライフィルムからなる下層
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。

【００４８】また、下部クラッド層を形成する際の放射
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。

【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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】ここで、現像液としては、有機溶媒、ある
いは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウ
ム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモ
ニア、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジエチルア
ミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリエチルアミン、メ
チルジエチルアミン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチル
エタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチ
ルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウ
ムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、１，
８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、
１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノナンな
どのアルカリ類からなるアルカリ水溶液等を用いること
ができる。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。

【００５３】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。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。

【００５４】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、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。

【００５５】また、放射線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。

【００５６】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
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。

【００５７】［放射線硬化性組成物の調製］共重合体（Ａ）の調製例１ ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒
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。

【００５８】共重合体（Ａ）の調製例２ ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒
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。

【００５９】共重合体（Ａ）の調製例３ ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒
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。

【００６０】共重合体（Ａ）の調製例４（比較例） ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒
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。

【００６１】共重合体（Ａ）の調製例５（比較例） ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒
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。

【００６２】放射線硬化性ドライフィルムＪ−１の調製 上述した共重合体Ａ−１ 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−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。

【００６３】放射線硬化性組成物Ｊ−２の調製 上述した共重合体Ａ−２ ２７．７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。

【００６４】放射線硬化性組成物Ｊ−３の調製 上述した共重合体Ａ−３ ３５．０重量部に対し、重合
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。

【００６５】放射線硬化性組成物Ｊ−４の調製 上述した共重合体Ａ−１ ３２．０重量部に対し、重合
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。

【００６６】放射線硬化性組成物Ｊ−５の調製（比較
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。

【００６７】放射線硬化性組成物Ｊ−６の調製（比較
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。

【００６８】放射線硬化性組成物Ｊ−７の調製（比較
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。

【００６９】［実施例１］ （１）光導波路の形成 下部クラッド層の形成 放射線硬化性ドライフィルムＪ−２をシリコン基板の表
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。

【００７０】コア部分の形成 次に、放射線硬化性ドライフィルムＪ−１を下部クラッ
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。

【００７１】上部クラッド層の形成 次いで、コア部分を有する下部クラッド層の上面に、ド
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。

【００７２】［実施例２〜４、比較例１〜３］下部クラ
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。

【００７３】（２）放射線硬化性ドライフィルムのシリ
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。

【００７４】（３）光導波路形状の精度 上記した手法により設計したコア形状（高さ５０μｍ×
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。

【００７５】（４）光導波路の伝送損失評価 このようにして得られた下部クラッド層、コア部分およ
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。

【００７６】上記測定の結果を表３に記した。比較例１
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。

【００７７】

【表１】

【００７８】

【表２】

【００７９】

【表３】

【００８０】

【発明の効果】以上のように、本発明の放射線硬化性ド
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。

【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】

１０ 光導波路 １２ 基板 １３ 下部クラッド層 １４ コア用薄膜 １５ コア部分 １６ 放射線 １７ 上部クラッド層 １８ リッジ １９ フォトマスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江利山 祐一 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 PA01 PA02 PA22 PA24 PA28 QA05 TA43

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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
6. 【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。
7. 【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