JP4696680B2 - Optical waveguide and optical waveguide structure - Google Patents

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Description

本発明は、光導波路および光導波路構造体に関するものである。   The present invention relates to an optical waveguide and an optical waveguide structure.

近年、光周波搬送波を使用してデータを移送する光通信がますます重要になっている。このような光通信において、光周波搬送波を、一地点から他地点に導くための手段として、光導波路がある。   In recent years, optical communications that transport data using optical frequency carriers have become increasingly important. In such optical communication, there is an optical waveguide as a means for guiding an optical frequency carrier wave from one point to another point.

この光導波路は、例えば、一対のクラッド層と、一対のクラッド層の間に設けられたコア層を有して構成される。コア層は、線状のコア部とクラッド部とを有し、これらが交互に配列されている。コア部は、光周波搬送波の光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド層およびクラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。   For example, the optical waveguide includes a pair of cladding layers and a core layer provided between the pair of cladding layers. The core layer has a linear core portion and a clad portion, which are alternately arranged. The core portion is made of a material that is substantially transparent to light of an optical frequency carrier wave, and the cladding layer and the cladding portion are made of a material having a lower refractive index than the core portion.

このような光導波路では、コア部が、コア部よりも屈折率が低いクラッド層およびクラッド部によって囲まれた構成となっている。したがって、コア部の端部から導入された光は、クラッド層およびクラッド部との境界で反射しながら、コア部の軸に沿って搬送される。   In such an optical waveguide, the core portion is surrounded by a cladding layer and a cladding portion having a refractive index lower than that of the core portion. Therefore, the light introduced from the end portion of the core portion is conveyed along the axis of the core portion while being reflected at the boundary between the cladding layer and the cladding portion.

この光導波路の材料としては、従来から汎用されているガラスの他、ポリマー等が挙げられる。このうちポリマーは、微細加工が容易であり、光導波路が組み込まれた回路基板の高密度化に有利であることから有望視されている。   Examples of the material for the optical waveguide include polymers, etc., in addition to conventionally used glass. Among these, polymers are promising because they are easy to finely process and are advantageous for increasing the density of circuit boards in which optical waveguides are incorporated.

このような光導波路の材料となるポリマーとしては、ポリメチルメタクリレート(例えば、特許文献1参照。)、エポキシ樹脂(例えば、特許文献2参照。)、フッ素化ポリイミド(例えば、特許文献3参照。)、ポリベンゾオキサゾール(例えば、特許文献4参照。)、セルロース・アセテート・ブチレート/アクリレートモノマー(例えば、特許文献5参照。)等が使用されている。   As a polymer used as a material for such an optical waveguide, polymethyl methacrylate (for example, see Patent Document 1), epoxy resin (for example, see Patent Document 2), and fluorinated polyimide (for example, see Patent Document 3). Polybenzoxazole (for example, see Patent Document 4), cellulose acetate butyrate / acrylate monomer (for example, see Patent Document 5), and the like are used.

しかし、これらポリマーには、次のような問題がある。
まず、ポリメチルメタクリレートおよびエポキシ樹脂は、耐熱温度が200℃以下である。このため、これらポリマーによって構成された光導波路を、回路基板に実装しようとすると、はんだ処理等の熱処理によって軟化してしまうおそれがある。
However, these polymers have the following problems.
First, polymethylmethacrylate and epoxy resin have a heat resistant temperature of 200 ° C. or lower. For this reason, when it is going to mount the optical waveguide comprised by these polymers on a circuit board, there exists a possibility that it may soften by heat processing, such as a soldering process.

また、フッ素化ポリイミドは、フッ素化によって高耐熱性、高透明性、低吸水性が付与されたポリマーである。しかし、フッ素化を合成過程に有するため、コストがかかり、実用性に欠ける。   Fluorinated polyimide is a polymer imparted with high heat resistance, high transparency, and low water absorption by fluorination. However, since fluorination is included in the synthesis process, it is expensive and lacks practicality.

しかも、ポリイミドやポリベンゾオキサゾール等の重縮合によって合成されるポリマーは、重縮合の工程で、イミド環もしくはベンゾオキサゾール環を閉環させるための高温(250℃以上)による硬化処理が必要となる。このため、作業性が悪いという問題がある。   In addition, a polymer synthesized by polycondensation such as polyimide or polybenzoxazole requires a curing treatment at a high temperature (250 ° C. or higher) to close the imide ring or benzoxazole ring in the polycondensation step. For this reason, there exists a problem that workability | operativity is bad.

また、セルロース・アセテート・ブチレート/アクリレートモノマーは、耐熱温度が100℃以下と非常に低く、はんだ処理等の熱処理によって軟化してしまう。また、セルロース・アセテート・ブチレートが水酸基を多く有するため吸水性が高い。このため、このようなポリマーによって構成された光導波路は、高湿度環境に放置されると、吸水による寸法変化が生じてしまう。   In addition, the cellulose acetate acetate butyrate / acrylate monomer has an extremely low heat resistant temperature of 100 ° C. or less, and is softened by heat treatment such as soldering. Moreover, since cellulose acetate acetate butyrate has many hydroxyl groups, water absorption is high. For this reason, when an optical waveguide constituted by such a polymer is left in a high humidity environment, a dimensional change due to water absorption occurs.

特開平09−258051号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-258051 特開2005−070556号公報JP-A-2005-070556 特開平4−9807号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-9807 特開2002−173532号公報JP 2002-173532 A 米国特許第5292620号公報US Pat. No. 5,292,620

本発明の目的は、耐熱性に優れるとともに吸水性が低く、また材料コストが低く抑えられる光導波路および光導波路構造体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical waveguide and an optical waveguide structure that have excellent heat resistance, low water absorption, and low material cost.

このような目的は、下記(1)〜(46)の本発明により達成される。
(1) コア部と、該コア部より屈折率が低いクラッド部とを備えるコア層と、
該コア層の少なくとも一方の面に接触して設けられ、前記コア部より屈折率の低いクラッド層とを有する光導波路であって、
前記クラッド層は、下記化1で表されるノルボルネン系ポリマーを主材料として構成されていることを特徴とする光導波路。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (46) below.
(1) a core layer comprising a core part and a cladding part having a lower refractive index than the core part;
An optical waveguide provided in contact with at least one surface of the core layer and having a cladding layer having a refractive index lower than that of the core portion,
The clad layer is composed of a norbornene-based polymer represented by the following chemical formula 1 as a main material.

Figure 0004696680
[式中、Rは、炭素数1〜10のアルキル基を表し、Rは、水素原子またはメチル基を表し、aは、0〜3の整数を表し、p/qが20以下である。]
Figure 0004696680
[Wherein, R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, a represents an integer of 0 to 3, and p / q is 20 or less. ]

(2) 前記ノルボルネン系ポリマーは、その少なくとも一部のものが重合性基において架橋している上記(1)に記載の光導波路。   (2) The optical waveguide according to (1), wherein at least a part of the norbornene-based polymer is crosslinked at a polymerizable group.

(3) 前記クラッド層の平均厚さは、前記コア層の平均厚さの0.1〜1.5倍である上記(1)または(2)に記載の光導波路。   (3) The optical waveguide according to (1) or (2), wherein an average thickness of the cladding layer is 0.1 to 1.5 times an average thickness of the core layer.

(4) 前記コア層は、ポリマーと、該ポリマーと相溶し、かつ、該ポリマーと異なる屈折率を有するモノマーと、活性放射線の照射により活性化する第1の物質と、前記モノマーの反応を開始させ得る第2の物質であって、活性化した前記第1の物質の作用により、活性化温度が変化する第2の物質とを含む層を形成し、
その後、前記層に対して前記活性放射線を選択的に照射することにより、前記活性放射線が照射された照射領域において、前記第1の物質を活性化させるとともに、前記第2の物質の活性化温度を変化させ、
次いで、前記層に対して加熱処理を施すことにより、活性化温度が変化していない前記第2の物質または活性化温度が変化した前記第2の物質のいずれか活性化温度の低い方を活性化させ、前記照射領域または前記活性放射線の未照射領域のいずれかにおいて前記モノマーを反応させて、前記照射領域と前記未照射領域との間に屈折率差を生じさせることにより、前記照射領域および前記未照射領域のいずれか一方を前記コア部とし、他方を前記クラッド部として得られたものである上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の光導波路。
(4) The core layer comprises a polymer, a monomer compatible with the polymer and having a refractive index different from that of the polymer, a first substance activated by irradiation with actinic radiation, and the reaction of the monomer. Forming a layer comprising a second substance that can be initiated and a second substance that has an activation temperature changed by the action of the activated first substance;
Thereafter, the first substance is activated in the irradiation region irradiated with the actinic radiation by selectively irradiating the layer with the actinic radiation, and the activation temperature of the second substance. Change
Then, by performing heat treatment to the layer, the lower the activation temperature does not change the second material or the activation temperature of any activation temperature of the second material change activity And reacting the monomer in either the irradiated region or the non-irradiated region of the active radiation to produce a refractive index difference between the irradiated region and the unirradiated region, and The optical waveguide according to any one of (1) to (3), wherein either one of the unirradiated regions is obtained as the core portion and the other as the cladding portion.

(5) 前記コア層は、前記層の前記照射領域または前記未照射領域のいずれか一方の領域において前記モノマーの反応が進むにつれて、他方の領域から未反応の前記モノマーが集まることにより得られたものである上記(4)に記載の光導波路。   (5) The core layer was obtained by collecting unreacted monomer from the other region as the reaction of the monomer progressed in either the irradiated region or the unirradiated region of the layer. The optical waveguide according to the above (4), which is an optical waveguide.

(6) 前記第1の物質は、前記活性放射線の照射に伴って、カチオンと弱配位アニオンとを生じる化合物を含むものであり、前記第2の物質は、前記弱配位アニオンの作用により活性化温度が変化するものである上記(4)または(5)に記載の光導波路。   (6) The first substance includes a compound that generates a cation and a weakly coordinating anion upon irradiation with the active radiation, and the second substance is produced by the action of the weakly coordinating anion. The optical waveguide according to (4) or (5), wherein the activation temperature varies.

(7) 前記第2の物質は、活性化した前記第1の物質の作用により活性化温度が低下し、前記加熱処理の温度よりも高い温度での加熱により、前記活性放射線の照射を伴うことなく活性化するものである上記(4)ないし(6)のいずれかに記載の光導波路。   (7) The activation temperature of the second substance is lowered by the action of the activated first substance, and the irradiation with the active radiation is accompanied by heating at a temperature higher than the temperature of the heat treatment. The optical waveguide according to any one of (4) to (6), wherein the optical waveguide is activated completely.

(8) 前記第2の物質は、下記式Iaで表される化合物を含む上記(7)に記載の光導波路。   (8) The optical waveguide according to (7), wherein the second substance includes a compound represented by the following formula Ia.

(E(R)Pd(Q) ・・・ (Ia)
[式中、E(R)は、第15族の中性電子ドナー配位子を表し、Eは、周期律表の第15族から選択される元素を表し、Rは、水素原子(またはその同位体の1つ)または炭化水素基を含む部位を表し、Qは、カルボキシレート、チオカルボキシレートおよびジチオカルボキシレートから選択されるアニオン配位子を表す。]
(E (R) 3 ) 2 Pd (Q) 2 ... (Ia)
[Wherein E (R) 3 represents a neutral electron donor ligand of Group 15; E represents an element selected from Group 15 of the periodic table; and R represents a hydrogen atom (or One of its isotopes) or a moiety containing a hydrocarbon group, Q represents an anionic ligand selected from carboxylate, thiocarboxylate and dithiocarboxylate. ]

(9) 前記第2の物質は、下記式Ibで表される化合物を含む上記(7)または(8)に記載の光導波路。   (9) The optical waveguide according to (7) or (8), wherein the second substance includes a compound represented by the following formula Ib.

[(E(R)Pd(Q)(LB)[WCA] ・・・ (Ib)
[式中、E(R)は、第15族の中性電子ドナー配位子を表し、Eは、周期律表の第15族から選択される元素を表し、Rは、水素原子(またはその同位体の1つ)または炭化水素基を含む部位を表し、Qは、カルボキシレート、チオカルボキシレートおよびジチオカルボキシレートから選択されるアニオン配位子を表し、LBは、ルイス塩基を表し、WCAは、弱配位アニオンを表し、aは、1〜3の整数を表し、bは、0〜2の整数を表し、aとbとの合計は、1〜3であり、pおよびrは、パラジウムカチオンと弱配位アニオンとの電荷のバランスをとる数を表す。]
[(E (R) 3 ) a Pd (Q) (LB) b ] p [WCA] r (Ib)
[Wherein E (R) 3 represents a neutral electron donor ligand of Group 15; E represents an element selected from Group 15 of the periodic table; and R represents a hydrogen atom (or One of its isotopes) or a moiety containing a hydrocarbon group, Q represents an anionic ligand selected from carboxylate, thiocarboxylate and dithiocarboxylate, LB represents a Lewis base, WCA Represents a weakly coordinating anion, a represents an integer of 1 to 3, b represents an integer of 0 to 2, the sum of a and b is 1 to 3, p and r are This represents the number that balances the charge between the palladium cation and the weakly coordinated anion. ]

(10) pおよびrは、それぞれ、1または2の整数から選択される上記(9)に記載の光導波路。   (10) The optical waveguide according to (9), wherein p and r are each selected from an integer of 1 or 2.

(11) 前記コア層は、前記加熱処理の後、前記層を前記加熱処理の温度よりも高い第2の温度で加熱処理することにより得られたものである上記(4)ないし(10)のいずれかに記載の光導波路。   (11) The core layer according to (4) to (10), wherein the core layer is obtained by heat-treating the layer at a second temperature higher than the temperature of the heat-treatment after the heat-treatment. The optical waveguide according to any one of the above.

(12) 前記コア層は、前記第2の温度での加熱処理の後、前記層を前記第2の温度よりも高い第3の温度で加熱処理することにより得られたものである上記(11)に記載の光導波路。   (12) The core layer is obtained by heat-treating the layer at a third temperature higher than the second temperature after the heat treatment at the second temperature (11). ).

(13) 前記第3の温度は、前記第2の温度より20℃以上高い上記(12)に記載の光導波路。   (13) The optical waveguide according to (12), wherein the third temperature is 20 ° C. or more higher than the second temperature.

(14) 前記モノマーは、架橋性モノマーを含む上記(4)ないし(13)のいずれかに記載の光導波路。   (14) The optical waveguide according to any one of (4) to (13), wherein the monomer includes a crosslinkable monomer.

(15) 前記モノマーは、ノルボルネン系モノマーを主とするものである上記(4)ないし(14)のいずれかに記載の光導波路。   (15) The optical waveguide according to any one of (4) to (14), wherein the monomer is mainly a norbornene-based monomer.

(16) 前記モノマーは、ノルボルネン系モノマーを主とするものであり、前記架橋性モノマーとして、ジメチルビス(ノルボルネンメトキシ)シランを含むものである上記(14)に記載の光導波路。   (16) The optical waveguide according to (14), wherein the monomer is mainly a norbornene-based monomer, and includes dimethylbis (norbornenemethoxy) silane as the crosslinkable monomer.

(17) 前記ポリマーは、活性化した前記第1の物質の作用により、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基を有し、前記層に対して前記活性放射線を選択的に照射した際に、前記照射領域において、前記ポリマーの前記離脱性基が離脱する上記(4)ないし(16)のいずれかに記載の光導波路。   (17) The polymer has a leaving group capable of leaving at least a part of the molecular structure from the main chain by the action of the activated first substance, and selectively selects the actinic radiation for the layer. The optical waveguide according to any one of the above (4) to (16), wherein the leaving group of the polymer is released in the irradiated region when irradiated.

(18) 前記第1の物質は、前記活性放射線の照射に伴って、カチオンと弱配位アニオンとを生じる化合物を含むものであり、前記離脱性基は、前記カチオンの作用により離脱する酸離脱性基である上記(17)に記載の光導波路。   (18) The first substance includes a compound that generates a cation and a weakly coordinating anion upon irradiation with the actinic radiation, and the leaving group is removed by the action of the cation. The optical waveguide according to (17), which is a sex group.

(19) 前記コア層は、活性放射線の照射により活性化する物質と、主鎖と該主鎖から分岐し、活性化した前記物質の作用により、分子構造の少なくとも一部が前記主鎖から離脱し得る離脱性基とを有するポリマーとを含む層を形成し、
その後、前記層に対して前記活性放射線を選択的に照射することにより、前記活性放射線が照射された照射領域において、前記物質を活性化させ、前記ポリマーの前記離脱性基を離脱させて、当該照射領域と前記活性放射線の非照射領域との間に屈折率差を生じさせることにより、前記照射領域および前記非照射領域のいずれか一方を前記コア部とし、他方を前記クラッド部として得られたものである上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の光導波路。
(19) The core layer has a substance activated by irradiation of actinic radiation, a main chain and a branch from the main chain, and at least a part of the molecular structure is detached from the main chain by the action of the activated substance. Forming a layer comprising a polymer having a leaving group capable of
Thereafter, by selectively irradiating the layer with the actinic radiation, the substance is activated in the irradiation region irradiated with the actinic radiation, and the leaving group of the polymer is released, By producing a refractive index difference between the irradiation region and the non-irradiation region of the active radiation, either the irradiation region or the non-irradiation region was obtained as the core portion, and the other was obtained as the cladding portion. The optical waveguide according to any one of (1) to (3) above.

(20) 前記コア層は、前記活性放射線の照射の後、前記層に対して加熱処理を施すことにより得られたものである上記19に記載の光導波路。   (20) The optical waveguide as described in 19 above, wherein the core layer is obtained by subjecting the layer to a heat treatment after irradiation with the active radiation.

(21) 前記物質は、前記活性放射線の照射に伴って、カチオンと弱配位アニオンとを生じる化合物を含むものであり、前記離脱性基は、前記カチオンの作用により離脱する酸離脱性基である上記(19)または(20)に記載の光導波路。   (21) The substance includes a compound that generates a cation and a weakly coordinating anion upon irradiation with the actinic radiation, and the leaving group is an acid leaving group that is released by the action of the cation. The optical waveguide according to (19) or (20) above.

(22) 前記酸離脱性基は、−O−構造、−Si−アリール構造および−O−Si−構造のうちの少なくとも1つを有するものである上記(18)または(21)に記載の光導波路。   (22) The light-emitting device according to (18) or (21), wherein the acid leaving group has at least one of an -O- structure, an -Si-aryl structure, and an -O-Si- structure. Waveguide.

(23) 前記離脱性基は、その離脱により前記ポリマーの屈折率に低下を生じさせるものである上記(17)ないし(22)のいずれかに記載の光導波路。   (23) The optical waveguide according to any one of (17) to (22), wherein the leaving group causes a decrease in the refractive index of the polymer by the separation.

(24) 前記離脱性基は、−Si−ジフェニル構造および−O−Si−ジフェニル構造の少なくとも一方である上記(23)に記載の光導波路。   (24) The optical waveguide according to (23), wherein the leaving group is at least one of a -Si-diphenyl structure and a -O-Si-diphenyl structure.

(25) 前記活性放射線は、200〜450nmの範囲にピーク波長を有するものである上記(4)ないし(24)のいずれかに記載の光導波路。   (25) The optical waveguide according to any one of (4) to (24), wherein the active radiation has a peak wavelength in a range of 200 to 450 nm.

(26) 前記活性放射線の照射量は、0.1〜9J/cmである上記(4)ないし(25)のいずれかに記載の光導波路。 (26) The optical waveguide according to any one of (4) to (25), wherein an irradiation amount of the active radiation is 0.1 to 9 J / cm 2 .

(27) 前記活性放射線は、マスクを介して前記層に照射される上記(4)ないし(26)のいずれかに記載の光導波路。   (27) The optical waveguide according to any one of (4) to (26), wherein the active radiation is applied to the layer through a mask.

(28) 前記層は、さらに、酸化防止剤を含む上記(4)ないし(27)のいずれかに記載の光導波路。   (28) The optical waveguide according to any one of (4) to (27), wherein the layer further includes an antioxidant.

(29) 前記層は、さらに、増感剤を含む上記(4)ないし(28)のいずれかに記載の光導波路。   (29) The optical waveguide according to any one of (4) to (28), wherein the layer further includes a sensitizer.

(30) 前記ポリマーは、ノルボルネン系ポリマーを主とするものである上記(4)ないし(29)のいずれかに記載の光導波路。   (30) The optical waveguide according to any one of (4) to (29), wherein the polymer is mainly a norbornene-based polymer.

(31) 前記ノルボルネン系ポリマーは、付加重合体である上記(30)に記載の光導波路。   (31) The optical waveguide according to (30), wherein the norbornene-based polymer is an addition polymer.

(32) 前記コア部は、第1のノルボルネン系材料を主材料として構成され、前記クラッド部は、前記第1のノルボルネン系材料より低い屈折率を有する第2のノルボルネン系材料を主材料として構成されている上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の光導波路。   (32) The core portion is configured with a first norbornene-based material as a main material, and the cladding portion is configured with a second norbornene-based material having a lower refractive index than the first norbornene-based material. The optical waveguide according to any one of (1) to (3) above.

(33) 前記第1のノルボルネン系材料と前記第2のノルボルネン系材料とは、いずれも、同一のノルボルネン系ポリマーを含有し、かつ、前記ノルボルネン系ポリマーと異なる屈折率を有するノルボルネン系モノマーの反応物の含有量が異なることにより、それらの屈折率が異なっている上記(32)に記載の光導波路。   (33) The first norbornene-based material and the second norbornene-based material both contain the same norbornene-based polymer, and a reaction of a norbornene-based monomer having a refractive index different from that of the norbornene-based polymer. The optical waveguide according to the above (32), wherein the refractive indexes thereof are different due to different contents of the objects.

(34) 前記反応物は、前記ノルボルネン系モノマーの重合体、前記ノルボルネン系ポリマー同士を架橋する架橋構造、および、前記ノルボルネン系ポリマーから分岐する分岐構造のうちの少なくとも1つである上記(33)に記載の光導波路。   (34) The reactant (33), wherein the reactant is at least one of a polymer of the norbornene-based monomer, a crosslinked structure for crosslinking the norbornene-based polymers, and a branched structure branched from the norbornene-based polymer. An optical waveguide according to 1.

(35) 前記ノルボルネン系ポリマーは、アラルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものである上記(33)または(34)に記載の光導波路。   (35) The optical waveguide according to (33) or (34), wherein the norbornene-based polymer includes a repeating unit of aralkyl norbornene.

(36) 前記ノルボルネン系ポリマーは、ベンジルノルボルネンの繰り返し単位を含むものである上記(33)または(34)に記載の光導波路。   (36) The optical waveguide according to (33) or (34), wherein the norbornene-based polymer includes a repeating unit of benzylnorbornene.

(37) 前記ノルボルネン系ポリマーは、フェニルエチルノルボルネンの繰り返し単位を含むものである上記(33)または(34)に記載の光導波路。   (37) The optical waveguide according to (33) or (34), wherein the norbornene-based polymer includes a repeating unit of phenylethylnorbornene.

(38) 前記ノルボルネン系ポリマーは、主鎖と該主鎖から分岐し、分子構造の少なくとも一部が前記主鎖から離脱し得る離脱性基を有し、
前記コア部と前記クラッド部とは、前記主鎖に結合した状態の前記離脱性基の数が異なること、および、前記ノルボルネン系ポリマーと異なる屈折率を有するノルボルネン系モノマーの反応物の含有量が異なることにより、それらの屈折率が異なっている上記(33)ないし(37)のいずれかに記載の光導波路。
(38) The norbornene-based polymer has a main chain and a leaving group that is branched from the main chain, and at least a part of the molecular structure can be separated from the main chain,
The core part and the clad part are different in the number of leaving groups bonded to the main chain, and the content of a reaction product of a norbornene monomer having a refractive index different from that of the norbornene polymer. The optical waveguide according to any one of (33) to (37), wherein the refractive indexes thereof are different due to being different.

(39) 前記コア層は、主鎖と該主鎖から分岐し、分子構造の少なくとも一部が前記主鎖から離脱し得る離脱性基とを有するノルボルネン系ポリマーを主材料として構成され、
前記第1のノルボルネン系材料と第2のノルボルネン系材料とは、前記主鎖に結合した状態の前記離脱性基の数が異なることにより、それらの屈折率が異なっている上記(32)に記載の光導波路。
(39) The core layer is composed mainly of a norbornene-based polymer having a main chain and a branching group that is branched from the main chain and at least a part of the molecular structure of which can be released from the main chain.
The first norbornene-based material and the second norbornene-based material are different in refractive index due to a difference in the number of the leaving groups bonded to the main chain. Optical waveguide.

(40) 前記ノルボルネン系ポリマーは、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランの繰り返し単位を含むものである上記(38)または(39)に記載の光導波路。   (40) The optical waveguide according to (38) or (39), wherein the norbornene-based polymer includes a repeating unit of diphenylmethylnorbornenemethoxysilane.

(41) 前記ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものである上記(33)ないし(40)のいずれかに記載の光導波路。   (41) The optical waveguide according to any one of (33) to (40), wherein the norbornene-based polymer includes a repeating unit of alkylnorbornene.

(42) 前記ノルボルネン系ポリマーは、ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を含むものである上記(33)ないし(40)のいずれかに記載の光導波路。   (42) The optical waveguide according to any one of (33) to (40), wherein the norbornene-based polymer includes a repeating unit of hexyl norbornene.

(43) 前記ノルボルネン系ポリマーは、付加重合体である上記(33)ないし(42)のいずれかに記載の光導波路。   (43) The optical waveguide according to any one of (33) to (42), wherein the norbornene-based polymer is an addition polymer.

(44) 上記(1)ないし(43)のいずれかに記載の光導波路と、該光導波路の少なくとも一方の面側に設けられた導体層とを有することを特徴とする光導波路構造体。   (44) An optical waveguide structure comprising the optical waveguide according to any one of (1) to (43) above and a conductor layer provided on at least one surface side of the optical waveguide.

(45) 前記導体層の平均厚さは、前記光導波路の平均厚さの10〜90%である上記(44)に記載の光導波路構造体。   (45) The optical waveguide structure according to (44), wherein the average thickness of the conductor layer is 10 to 90% of the average thickness of the optical waveguide.

(46) 前記導体層は、乾式メッキ法、湿式メッキ法および導電性シート材の接合のうちの少なくとも1つの方法により形成されたものである上記(44)または(45)に記載の光導波路構造体。   (46) The optical waveguide structure according to (44) or (45), wherein the conductor layer is formed by at least one of a dry plating method, a wet plating method, and a conductive sheet material joining. body.

本発明によれば、クラッド層が、ノルボルネン系ポリマーを主材料として構成されているため、光導波路を回路基板に実装するに際して、はんだ処理等の熱処理が施された場合でも、クラッド層が軟化してしまうのが防止される。また、光導波路が高湿度環境に放置された場合でも、クラッド層の吸水による寸法変化が生じ難く、使用環境によらず、光の伝播を安定に行うことができる。さらに、クラッド層にかかる材料コストを低く抑えることができる。   According to the present invention, since the cladding layer is composed of a norbornene polymer as a main material, the cladding layer is softened even when heat treatment such as soldering is performed when the optical waveguide is mounted on the circuit board. Is prevented. Further, even when the optical waveguide is left in a high humidity environment, the dimensional change due to water absorption of the cladding layer hardly occurs, and light can be stably propagated regardless of the use environment. Furthermore, the material cost for the cladding layer can be kept low.

また、ノルボルネン系ポリマーが、(メタ)アクリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むものであるため、クラッド層において、ノルボルネン系ポリマーの少なくとも一部のものの(メタ)アクリル基同士を、直接または架橋剤を介して架橋させることができる。また、架橋剤の種類、コア層に用いるポリマーの種類等によっては、このノルボルネン系ポリマーとコア層に用いるポリマーとを架橋させることもできる。その結果、クラッド層自体の強度を向上させることや、クラッド層とコア層との密着性を向上させることができる。   In addition, since the norbornene-based polymer includes a norbornene repeating unit having a substituent containing a (meth) acryl group, in the cladding layer, the (meth) acryl groups of at least a part of the norbornene-based polymer are directly or It can be crosslinked via a crosslinking agent. Depending on the type of the crosslinking agent, the type of polymer used in the core layer, and the like, the norbornene-based polymer and the polymer used in the core layer can be cross-linked. As a result, the strength of the cladding layer itself can be improved, and the adhesion between the cladding layer and the core layer can be improved.

また、光導波路の少なくとも一方の面側に、導体層を形成した場合には、この導体層を使用して、電子部品を電気的に接続することができ、電子部品と光導波路とが混在する回路基板を容易に得ることができる。   Further, when a conductor layer is formed on at least one surface side of the optical waveguide, the electronic component can be electrically connected using the conductor layer, and the electronic component and the optical waveguide are mixed. A circuit board can be easily obtained.

以下、本発明の光導波路および光導波路構造体について添付図面に示す好適実施形態に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, the optical waveguide and the optical waveguide structure of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

図1は、本発明の光導波路構造体の実施形態を示す斜視図(一部切り欠いて示す)である。   FIG. 1 is a perspective view (partially cut away) showing an embodiment of an optical waveguide structure of the present invention.

なお、以下の説明では、図1中の上側を「上」または「上方」とし、下側を「下」または「下方」とする(以下の図において同様である。)。
また、各図は、層の厚さ方向(各図の上下方向)が誇張して描かれている。
In the following description, the upper side in FIG. 1 is “upper” or “upper”, and the lower side is “lower” or “lower” (the same applies to the following drawings).
Each figure is exaggerated in the thickness direction of the layer (the vertical direction in each figure).

図1に示す光導波路構造体9は、光導波路90と、その上面および下面に、それぞれ設けられた導体層901、902とを有し、これら各層が接合されたものである。   The optical waveguide structure 9 shown in FIG. 1 has an optical waveguide 90 and conductor layers 901 and 902 provided on the upper surface and the lower surface, respectively, and these layers are bonded.

導体層901、902の構成材料としては、それぞれ、例えば、銅、銅系合金、アルミニウム、アルミニウム系合金のような各種金属材料、インジウムスズ酸化物(ITO)、フッ素含有インジウムスズ酸化物(FTO)のような各種酸化物材料等が挙げられる。   The constituent materials of the conductor layers 901 and 902 are, for example, various metal materials such as copper, copper-based alloy, aluminum, and aluminum-based alloy, indium tin oxide (ITO), and fluorine-containing indium tin oxide (FTO). And various oxide materials.

導体層901、902の平均厚さは、それぞれ、光導波路90の平均厚さの10〜90%程度であるのが好ましく、20〜80%程度であるのがより好ましい。具体的には、導体層901、902の平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、通常、3〜100μm程度が好ましく、5〜70μm程度がより好ましい。これにより、光導波路構造体9の可撓性が低下するのを防止しつつ、導体層901、902を導電性に優れたものとすることができる。   The average thicknesses of the conductor layers 901 and 902 are each preferably about 10 to 90% of the average thickness of the optical waveguide 90, and more preferably about 20 to 80%. Specifically, the average thickness of the conductor layers 901 and 902 is not particularly limited, but is usually preferably about 3 to 100 μm and more preferably about 5 to 70 μm. Thereby, it is possible to make the conductor layers 901 and 902 excellent in conductivity while preventing the flexibility of the optical waveguide structure 9 from being lowered.

また、図1に示す構成では、導体層901、902は、いずれも、平板状(シート状)をなしている。この場合、導体層901、902の所定のパターンに加工した後、所望の箇所に、光学素子(発光素子、受光素子等)を実装することにより、光学回路と電気回路とを備える複合装置を製造することができる。   Moreover, in the structure shown in FIG. 1, both the conductor layers 901 and 902 have comprised flat form (sheet form). In this case, after processing into a predetermined pattern of the conductor layers 901 and 902, an optical element (light emitting element, light receiving element, etc.) is mounted at a desired location, thereby manufacturing a composite device including an optical circuit and an electric circuit. can do.

なお、導体層901、902は、それぞれ、予めパターニングされたもの(配線)であってもよい。また、必要に応じて、導体層901および902のいずれか一方を省略してもよい。   The conductor layers 901 and 902 may be previously patterned (wiring). Moreover, you may abbreviate | omit either one of the conductor layers 901 and 902 as needed.

また、導体層901、902と光導波路90との間には、任意の目的(例えば、密着性を向上させる目的等)の層が1層または2層以上設けられていてもよい。   Further, between the conductor layers 901 and 902 and the optical waveguide 90, one layer or two or more layers for any purpose (for example, the purpose of improving adhesion) may be provided.

光導波路90は、図1中下側からクラッド層(下部クラッド層)91、コア層93およびクラッド層(上部クラッド層)92をこの順に積層してなるものであり、コア層93には、所定パターンのコア部94と、このコア部(導波路チャンネル)94に隣接するクラッド部95とが形成されている。   The optical waveguide 90 is formed by laminating a clad layer (lower clad layer) 91, a core layer 93, and a clad layer (upper clad layer) 92 in this order from the lower side in FIG. A pattern core portion 94 and a clad portion 95 adjacent to the core portion (waveguide channel) 94 are formed.

コア部94とクラッド部95との屈折率の差は、特に限定されないが、0.3〜5.5%程度が好ましく、特に0.8〜2.2%程度が好ましい。屈折率の差が前記下限値未満であると光を伝達する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えても、光の伝送効率のそれ以上の増大は期待できない。   The difference in refractive index between the core portion 94 and the clad portion 95 is not particularly limited, but is preferably about 0.3 to 5.5%, and particularly preferably about 0.8 to 2.2%. If the difference in refractive index is less than the lower limit, the effect of transmitting light may be reduced, and even if the upper limit is exceeded, no further increase in light transmission efficiency can be expected.

なお、前記屈折率差とは、コア部94の屈折率をA、クラッド部95の屈折率をBとしたとき、次式で表される。
屈折率差(%)=|A/B−1|×100
The refractive index difference is expressed by the following equation, where A is the refractive index of the core portion 94 and B is the refractive index of the cladding portion 95.
Refractive index difference (%) = | A / B-1 | × 100

また、図1に示す構成では、コア部94は、平面視で直線状に形成されているが、途中で湾曲、分岐等してもよく、その形状は任意である。なお、後述するような光導波路構造体9の製造方法を用いれば、複雑かつ任意の形状のコア部94を容易にかつ寸法精度よく形成することができる。   In the configuration shown in FIG. 1, the core portion 94 is formed in a straight line shape in a plan view, but may be curved or branched in the middle, and the shape is arbitrary. In addition, if the manufacturing method of the optical waveguide structure 9 which is mentioned later is used, the core part 94 of a complicated and arbitrary shape can be formed easily and with a sufficient dimensional accuracy.

また、コア部94は、その横断面形状が正方形または矩形(長方形)のような四角形をなしている。   The core section 94 has a quadrangular shape such as a square shape or a rectangular shape (rectangular shape).

コア部94の幅および高さは、特に限定されないが、それぞれ、1〜200μm程度であるのが好ましく、5〜100μm程度であるのがより好ましく、10〜60μm程度であるのがさらに好ましい。   The width and height of the core portion 94 are not particularly limited, but are preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 5 to 100 μm, and still more preferably about 10 to 60 μm.

このコア部94は、クラッド部95に比べて屈折率が高い材料で構成され、また、クラッド層91、92に対しても屈折率が高い材料で構成されている。   The core portion 94 is made of a material having a higher refractive index than that of the cladding portion 95, and is also made of a material having a higher refractive index than the cladding layers 91 and 92.

クラッド層91および92は、それぞれ、コア部94の下部および上部に位置するクラッド部を構成するものである。このような構成により、コア部94は、その外周をクラッド部に囲まれた導光路として機能する。   The clad layers 91 and 92 constitute the clad portions located at the lower part and the upper part of the core part 94, respectively. With such a configuration, the core portion 94 functions as a light guide path whose outer periphery is surrounded by the cladding portion.

クラッド層91、92の平均厚さは、コア層93の平均厚さの0.1〜1.5倍程度であるのが好ましく、0.3〜1.25倍程度であるのがより好ましく、具体的には、クラッド層91、92の平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、通常、1〜200μm程度であるのが好ましく、5〜100μm程度であるのがより好ましく、10〜60μm程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路90が不要に大型化(圧膜化)するのを防止しつつ、クラッド層としての機能が好適に発揮される。   The average thickness of the clad layers 91 and 92 is preferably about 0.1 to 1.5 times the average thickness of the core layer 93, more preferably about 0.3 to 1.25 times, Specifically, the average thickness of the clad layers 91 and 92 is not particularly limited, but it is usually preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 5 to 100 μm, and about 10 to 60 μm. More preferably. Thereby, the function as a clad layer is suitably exhibited while preventing the optical waveguide 90 from becoming unnecessarily large (pressure film).

なお、クラッド層91、クラッド部95およびクラッド層92の構成材料は、それぞれ、同一(同種)のものでも異なるものでもよいが、これらは、屈折率が同じかまたは近似しているものであるのが好ましい。クラッド層91、92およびコア層93の構成材料の詳細については、後に説明する。   The constituent materials of the clad layer 91, the clad portion 95, and the clad layer 92 may be the same (same type) or different from each other, but they have the same or similar refractive index. Is preferred. Details of the constituent materials of the cladding layers 91 and 92 and the core layer 93 will be described later.

本発明の光導波路構造体9は、コア部94の材料の光学特性等によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、600〜1550nm程度の波長領域の光を使用したデータ通信において好適に使用される。   The optical waveguide structure 9 of the present invention is slightly different depending on the optical characteristics of the material of the core portion 94 and is not particularly limited. For example, the optical waveguide structure 9 is preferably used in data communication using light in the wavelength region of about 600 to 1550 nm. The

次に、光導波路構造体9の製造方法の一例について説明する。
<第1の製造方法>
まず、光導波路構造体9の第1の製造方法について説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the optical waveguide structure 9 will be described.
<First manufacturing method>
First, the 1st manufacturing method of the optical waveguide structure 9 is demonstrated.

図2〜図7は、それぞれ、本発明の光導波路構造体の第1の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。   2-7 is sectional drawing which shows typically the process example of the 1st manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention, respectively.

[1A] まず、支持基板951上に、層910を形成する(図2参照)。
層910は、コア層形成用材料(ワニス)900を塗布し硬化(固化)させる方法により形成される。
[1A] First, a layer 910 is formed over a supporting substrate 951 (see FIG. 2).
The layer 910 is formed by a method in which a core layer forming material (varnish) 900 is applied and cured (solidified).

具体的には、層910は、支持基板951上にコア層形成用材料900を塗布して液状被膜を形成した後、この支持基板951を換気されたレベルテーブルに置いて、液状被膜表面の不均一な部分を水平化するとともに、溶媒を蒸発(脱溶媒)することにより形成する。   Specifically, the layer 910 is formed by applying the core layer forming material 900 on the support substrate 951 to form a liquid film, and then placing the support substrate 951 on a ventilated level table so that the surface of the liquid film is not coated. It is formed by leveling the uniform part and evaporating (desolving) the solvent.

層910を塗布法で形成する場合、例えば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法等の方法が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   When the layer 910 is formed by a coating method, examples thereof include a doctor blade method, a spin coating method, a dipping method, a table coating method, a spray method, an applicator method, a curtain coating method, a die coating method, and the like. It is not done.

支持基板951には、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、石英基板、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等が用いられる。   As the support substrate 951, for example, a silicon substrate, a silicon dioxide substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a polyethylene terephthalate (PET) film, or the like is used.

コア層形成用材料900は、ポリマー915と、添加剤920(本実施形態では、少なくともモノマー、助触媒および触媒前駆体を含む)とで構成される光誘発熱現像性材料(PITDM)を含有し、活性放射線の照射および加熱により、ポリマー915中において、モノマーの反応が生じる材料である。   The core layer forming material 900 contains a light-induced heat-developable material (PITDM) composed of a polymer 915 and an additive 920 (in this embodiment, including at least a monomer, a promoter, and a catalyst precursor). It is a material in which a monomer reaction occurs in the polymer 915 by irradiation with actinic radiation and heating.

そして、得られた層910中では、ポリマー(マトリックス)915は、いずれも、実質的に一様かつランダムに分配され、添加剤920は、ポリマー915内に実質的に一様かつランダムに分散されている。これにより、層910中には、添加剤920が実質的に一様かつ任意に分散されている。   In the resulting layer 910, any polymer (matrix) 915 is distributed substantially uniformly and randomly, and the additive 920 is substantially uniformly and randomly dispersed within the polymer 915. ing. Thereby, the additive 920 is substantially uniformly and arbitrarily dispersed in the layer 910.

このような層910の平均厚さは、形成すべきコア層93の厚さに応じて適宜設定され、特に限定されないが、5〜200μm程度であるのが好ましく、10〜100μm程度であるのがより好ましく、15〜65μm程度であるのがさらに好ましい。   The average thickness of the layer 910 is appropriately set according to the thickness of the core layer 93 to be formed, and is not particularly limited, but is preferably about 5 to 200 μm, and preferably about 10 to 100 μm. More preferably, it is about 15 to 65 μm.

ポリマー915には、透明性が十分に高く(無色透明であり)、かつ、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中で後述するようにモノマーが反応(重合反応や架橋反応)可能であり、モノマーが重合した後においても、十分な透明性を有するものが好適に用いられる。   The polymer 915 has sufficiently high transparency (colorless and transparent) and is compatible with the monomer described later, and the monomer can react (polymerization reaction or crosslinking reaction) as described later. Even after the monomers are polymerized, those having sufficient transparency are preferably used.

ここで、「相溶性を有する」とは、モノマーが少なくとも混和して、コア層形成用材料900中や層910中においてポリマー915と相分離を起こさないことを言う。   Here, “having compatibility” means that the monomer is at least mixed and does not cause phase separation with the polymer 915 in the core layer forming material 900 or the layer 910.

このようなポリマー915としては、例えば、ノルボルネン系樹脂やベンゾシクロブテン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(ポリマーアロイ、ポリマーブレンド(混合物)、共重合体など)用いることができる。   Examples of such polymers 915 include cyclic olefin resins such as norbornene resins and benzocyclobutene resins, acrylic resins, methacrylic resins, polycarbonates, polystyrenes, epoxy resins, polyamides, polyimides, polybenzoxazoles, and the like. Among them, one or a combination of two or more thereof (polymer alloy, polymer blend (mixture), copolymer, etc.) can be used.

これらの中でも、特に、ノルボルネン系樹脂(ノルボルネン系ポリマー)を主とするものが好ましい。ポリマー915としてノルボルネン系ポリマーを用いることにより、優れた光伝送性能や耐熱性を有するコア層93を得ることができる。   Among these, those mainly composed of norbornene resins (norbornene polymers) are preferable. By using a norbornene-based polymer as the polymer 915, the core layer 93 having excellent optical transmission performance and heat resistance can be obtained.

また、ノルボルネン系ポリマーは、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化等を生じ難いコア層93を得ることができる。   Moreover, since norbornene-type polymer has high hydrophobicity, the core layer 93 which cannot produce the dimensional change by water absorption etc. easily can be obtained.

ノルボルネン系ポリマーとしては、単独の繰り返し単位を有するもの(ホモポリマー)、2つ以上のノルボルネン系繰り返し単位を有するもの(コポリマー)のいずれであってもよい。   The norbornene polymer may be either one having a single repeating unit (homopolymer) or one having two or more norbornene repeating units (copolymer).

このようなノルボルネン系ポリマーとしては、例えば、(1)ノルボルネン型モノマーを付加(共)重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加(共)重合体、(2)ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、(3)ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体のような付加重合体、(4)ノルボルネン型モノマーの開環(共)重合体、および必要に応じて該(共)重合体を水素添加した樹脂、(5)ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該(共)重合体を水素添加した樹脂、(6)ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該(共)重合体を水素添加したポリマーのような開環重合体が挙げられる。これらの重合体としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体等が挙げられる。   Examples of such norbornene-based polymers include (1) addition (co) polymers of norbornene monomers obtained by addition (co) polymerization of norbornene monomers, and (2) norbornene monomers and ethylene or α-olefins. (3) addition polymers such as addition copolymers with norbornene-type monomers and non-conjugated dienes, and other monomers as required, (4) ring opening of norbornene-type monomers ( A (co) polymer, and a resin obtained by hydrogenating the (co) polymer if necessary, (5) a ring-opening copolymer of a norbornene-type monomer and ethylene or α-olefins, and ( (Co) polymer hydrogenated resin, (6) ring-opening copolymer of norbornene type monomer and non-conjugated diene or other monomer, and (co) polymerization if necessary And a ring-opening polymer such as a polymer obtained by hydrogenating the body. Examples of these polymers include random copolymers, block copolymers, and alternating copolymers.

これらのノルボルネン系ポリマーは、例えば、開環メタセシス重合(ROMP)、ROMPと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤(例えば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤)を用いた重合等、公知のすべての重合方法で得ることができる。   These norbornene-based polymers include, for example, ring-opening metathesis polymerization (ROMP), combination of ROMP and hydrogenation reaction, polymerization by radical or cation, polymerization using a cationic palladium polymerization initiator, and other polymerization initiators ( For example, it can be obtained by any known polymerization method such as polymerization using a polymerization initiator of nickel or another transition metal).

これらの中でも、ノルボルネン系ポリマーとしては、下記化2(構造式B)で表される少なくとも1個の繰り返し単位を有するもの、すなわち、付加(共)重合体が好ましい。このものは、透明性、耐熱性および可撓性に富むことからも好ましい。   Among these, as the norbornene-based polymer, those having at least one repeating unit represented by the following chemical formula 2 (Structural Formula B), that is, an addition (co) polymer is preferable. This is preferable because it is rich in transparency, heat resistance and flexibility.

Figure 0004696680
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かかるノルボルネン系ポリマーは、例えば、後述するノルボルネン系モノマー(後述する化4で表されるノルボルネン系モノマーや、架橋性ノルボルネン系モノマー)を用いることにより好適に合成される。   Such a norbornene-based polymer is suitably synthesized by using, for example, a norbornene-based monomer described later (a norbornene-based monomer represented by Chemical Formula 4 described below or a crosslinkable norbornene-based monomer).

なお、比較的高い屈折率を有するポリマー915を得るためには、分子構造中に、芳香族環(芳香族基)、窒素原子、臭素原子や塩素原子を有するモノマーを一般的に選択して、ポリマー915が合成(重合)される。一方、比較的低い屈折率を有するポリマー915を得るためには、分子構造中に、アルキル基、フッ素原子やエーテル構造(エーテル基)を有するモノマーを一般的に選択して、ポリマー915が合成(重合)される。   In order to obtain a polymer 915 having a relatively high refractive index, a monomer having an aromatic ring (aromatic group), a nitrogen atom, a bromine atom or a chlorine atom in the molecular structure is generally selected, A polymer 915 is synthesized (polymerized). On the other hand, in order to obtain a polymer 915 having a relatively low refractive index, a monomer having an alkyl group, a fluorine atom or an ether structure (ether group) is generally selected in the molecular structure, and the polymer 915 is synthesized ( Polymerization).

比較的高い屈折率を有するノルボルネン系ポリマーとしては、アラルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。かかるノルボルネン系ポリマーは、特に高い屈折率を有する。   As the norbornene-based polymer having a relatively high refractive index, those containing a repeating unit of aralkylnorbornene are preferable. Such norbornene-based polymers have a particularly high refractive index.

アラルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアラルキル基(アリールアルキル基)としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、ナフチルエチル基、ナフチルプロピル基、フルオレニルエチル基、フルオレニルプロピル基等が挙げられるが、ベンジル基やフェニルエチル基が特に好ましい。   Examples of the aralkyl group (arylalkyl group) of the aralkylnorbornene repeating unit include benzyl group, phenylethyl group, phenylpropyl group, phenylbutyl group, naphthylethyl group, naphthylpropyl group, fluorenylethyl group, fluorene group, and the like. Examples thereof include a nylpropyl group, and a benzyl group and a phenylethyl group are particularly preferable.

かかる繰り返し単位を有するノルボルネン系ポリマーは、極めて高い屈折率を有するものであることから好ましい。   A norbornene-based polymer having such a repeating unit is preferable because it has a very high refractive index.

また、ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、柔軟性が高いため、かかるノルボルネン系ポリマーを用いることにより、光導波路90に高いフレキシビリティ(可撓性)を付与することができる。   Further, the norbornene-based polymer preferably contains an alkylnorbornene repeating unit. Since the norbornene-based polymer containing the alkylnorbornene repeating unit has high flexibility, high flexibility (flexibility) can be imparted to the optical waveguide 90 by using such norbornene-based polymer.

アルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアルキル基としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられるが、ヘキシル基が特に好ましい。なお、これらのアルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。   Examples of the alkyl group that the alkylnorbornene repeating unit has include a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group, and a hexyl group is particularly preferable. These alkyl groups may be either linear or branched.

ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系ポリマー全体の屈折率が低下するのを防止し、かつ、高い柔軟性を保持することができる。また、かかるノルボルネン系ポリマーは、前述したような波長領域(特に、850nm付近の波長領域)の光に対する透過率が優れることから好ましい。   By including the repeating unit of hexyl norbornene, it is possible to prevent the refractive index of the entire norbornene-based polymer from being lowered and to maintain high flexibility. Such a norbornene-based polymer is preferable because of its excellent transmittance with respect to light in the wavelength region as described above (particularly in the wavelength region near 850 nm).

このようなノルボルネン系ポリマーの好ましい具体例としては、ヘキシルノルボルネンのホモポリマー、フェニルエチルノルボルネンのホモポリマー、ベンジルノルボルネンのホモポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとベンジルノルボルネンとのコポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Preferred examples of such norbornene polymers include hexyl norbornene homopolymer, phenylethyl norbornene homopolymer, benzyl norbornene homopolymer, hexyl norbornene and phenylethyl norbornene copolymer, and hexyl norbornene and benzyl norbornene copolymer. However, it is not limited to these.

本実施形態のコア層形成用材料900は、添加剤920として、モノマー、助触媒(第1の物質)および触媒前駆体(第2の物質)を含んでいる。   The core layer forming material 900 of this embodiment includes a monomer, a promoter (first substance), and a catalyst precursor (second substance) as the additive 920.

モノマーは、後述する活性放射線に照射により、活性放射線の照射領域において反応して反応物を形成し、この反応物の存在により、層910において照射領域と、活性放射線の未照射領域とにおいて、屈折率差を生じさせ得るような化合物である。   The monomer reacts in the active radiation irradiated region by irradiation with actinic radiation, which will be described later, and forms a reactant. Due to the presence of this reactant, the monomer refracts in the irradiated region in the layer 910 and in the non-active radiation irradiated region. It is a compound that can cause a rate difference.

ここで、この反応物としては、モノマーがポリマー(マトリックス)915中で重合して形成されたポリマー(重合体)、ポリマー915同士を架橋する架橋構造、および、ポリマー915に重合してポリマー915から分岐した分岐構造(ブランチポリマーや側鎖(ペンダントグループ))のうちの少なくとも1つが挙げられる。   Here, as this reaction product, a polymer (polymer) formed by polymerizing a monomer in a polymer (matrix) 915, a crosslinked structure that cross-links the polymers 915, and a polymer 915 that is polymerized from the polymer 915 Examples thereof include at least one of branched structures (branch polymer and side chain (pendant group)).

ここで、層910において、照射領域の屈折率が高くなることが望まれる場合には、比較的低い屈折率を有するポリマー915と、このポリマー915に対して高い屈折率を有するモノマーとが組み合わせて使用され、照射領域の屈折率が低くなることが望まれる場合には、比較的高い屈折率を有するポリマー915と、このポリマー915に対して低い屈折率を有するモノマーとが組み合わせて使用される。   Here, in the layer 910, when it is desired that the refractive index of the irradiated region is high, a polymer 915 having a relatively low refractive index and a monomer having a high refractive index with respect to the polymer 915 are combined. When used and it is desired that the refractive index of the irradiated region be low, a polymer 915 having a relatively high refractive index and a monomer having a low refractive index for this polymer 915 are used in combination.

なお、屈折率が「高い」または「低い」とは、屈折率の絶対値を意味するものではなく、ある材料同士の相対的な関係を意味する。   Note that “high” or “low” in the refractive index does not mean the absolute value of the refractive index but means a relative relationship between certain materials.

そして、モノマーの反応(反応物の生成)により、層910において照射領域の屈折率が低下する場合、当該部分がクラッド部95となり、照射領域の屈折率が上昇する場合、当該部分がコア部94となる。   When the refractive index of the irradiated region in the layer 910 decreases due to the monomer reaction (reactant generation), the portion becomes the cladding portion 95, and when the refractive index of the irradiated region increases, the portion becomes the core portion 94. It becomes.

このようなモノマーとしては、重合可能な部位を有する化合物であればよく、特に限定されないが、例えば、ノルボルネン系モノマー、アクリル酸(メタクリル酸)系モノマー、エポキシ系モノマー、スチレン系モノマー等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Such a monomer is not particularly limited as long as it is a compound having a polymerizable site, and examples thereof include norbornene monomers, acrylic acid (methacrylic acid) monomers, epoxy monomers, styrene monomers, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、モノマーとしては、ノルボルネン系モノマーを用いるのが好ましい。ノルボルネン系モノマーを用いることにより、光伝送性能に優れ、かつ、耐熱性および柔軟性に優れるコア層93(光導波路90)が得られる。   Among these, it is preferable to use a norbornene-based monomer as the monomer. By using the norbornene-based monomer, it is possible to obtain the core layer 93 (optical waveguide 90) having excellent optical transmission performance and excellent heat resistance and flexibility.

ここで、ノルボルネン系モノマーとは、下記化3(構造式A)で示されるノルボルネン骨格を少なくとも1つ含むモノマーを総称し、例えば、下記化4(構造式C)で表される化合物が挙げられる。   Here, the norbornene-based monomer is a generic term for monomers containing at least one norbornene skeleton represented by the following chemical formula 3 (structural formula A), and examples thereof include compounds represented by the following chemical formula 4 (structural formula C). .

Figure 0004696680
Figure 0004696680

Figure 0004696680
[式中、aは、単結合または二重結合を表し、R〜Rは、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換の炭化水素基、または官能置換基を表し、mは、0〜5の整数を表す。ただし、aが二重結合の場合、RおよびRのいずれか一方、RおよびRのいずれか一方は存在しない。]
Figure 0004696680
[Wherein, a represents a single bond or a double bond, R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted hydrocarbon group, or a functional substituent; Represents an integer of 0 to 5; However, when a is a double bond, either one of R 1 and R 2 or one of R 3 and R 4 does not exist. ]

無置換の炭化水素基(ハイドロカルビル基)としては、例えば、直鎖状または分岐状の炭素数1〜10(C〜C10)のアルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数2〜10(C〜C10のアルケニル基、直鎖状または分岐状の炭素数2〜10(C〜C10)のアルキニル基、炭素数4〜12(C〜C12)のシクロアルキル基、炭素数4〜12(C〜C12)のシクロアルケニル基、炭素数6〜12(C〜C12)のアリール基、炭素数7〜24(C〜C24)のアラルキル基(アリールアルキル基)等が挙げられ、その他、RおよびR、RおよびRが、それぞれ炭素数1〜10(C〜C10)のアルキリデニル基であってもよい。 Examples of the unsubstituted hydrocarbon group (hydrocarbyl group) include, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (C 1 to C 10 ), a linear or branched carbon number of 2 -10 (C 2 -C 10 alkenyl group, linear or branched alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms (C 2 -C 10 ), cycloalkyl having 4 to 12 carbon atoms (C 4 -C 12 ) Group, C 4-12 (C 4 -C 12 ) cycloalkenyl group, C 6-12 (C 6 -C 12 ) aryl group, C 7-24 (C 7 -C 24 ) aralkyl group In addition, R 1 and R 2 , R 3 and R 4 may each be an alkylidenyl group having 1 to 10 carbon atoms (C 1 to C 10 ).

アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基およびデシル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group. , Nonyl and decyl groups, but are not limited thereto.

アルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基およびシクロヘキセニル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   Specific examples of the alkenyl group include, but are not limited to, a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a cyclohexenyl group.

アルキニル基の具体例としては、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、1−ブチニル基および2−ブチニル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   Specific examples of the alkynyl group include, but are not limited to, ethynyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group, 1-butynyl group and 2-butynyl group.

シクロアルキル基の具体例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基およびシクロオクチル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   Specific examples of the cycloalkyl group include, but are not limited to, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group.

アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基およびアントラセニル(anthracenyl)基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   Specific examples of the aryl group include, but are not limited to, a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group.

アラルキル(aralkyl)基の具体例としては、ベンジル基およびフェニルエチル(フェネチル:phenethyl)基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   Specific examples of the aralkyl group include, but are not limited to, a benzyl group and a phenylethyl (phenethyl) group.

また、アルキリデニル(alkylidenyl)基の具体例としては、メチリデニル(methylidenyl)基およびエチリデニル(ethylidenyl)基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   Further, specific examples of the alkylidenyl group include, but are not limited to, a methylidenyl group and an ethylidenyl group.

置換された炭化水素基としては、前記の炭化水素基が有する水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換されたもの、すなわち、ハロハイドロカルビル(halohydrocarbyl)基、パーハロハイドロカルビル(perhalohydrocarbyl)基であるか、パーハロカルビル(perhalocarbyl)基のようなハロゲン化炭化水素基が挙げられる。   Examples of the substituted hydrocarbon group include those in which some or all of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group are substituted with halogen atoms, that is, halohydrocarbyl groups, perhalohydrocarbyl groups. Or halogenated hydrocarbon groups such as perhalocarbyl groups.

これらのハロゲン化炭化水素基において、水素原子に置換するハロゲン原子としては、塩素原子、フッ素および臭素から選択される少なくとも1種が好ましく、フッ素原子がより好ましい。   In these halogenated hydrocarbon groups, the halogen atom substituted with a hydrogen atom is preferably at least one selected from a chlorine atom, fluorine and bromine, more preferably a fluorine atom.

このうち、パーハロゲン化された炭化水素基(パーハロハイドロカルビル基、パーハロカルビル基)の具体例としては、例えば、パーフルオロフェニル基、パーフルオロメチル基(トリフルオロメチル基)、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられる。   Among these, specific examples of the perhalogenated hydrocarbon group (perhalohydrocarbyl group, perhalocarbyl group) include, for example, a perfluorophenyl group, a perfluoromethyl group (trifluoromethyl group), and a perfluoroethyl group. Perfluoropropyl group, perfluorobutyl group, perfluorohexyl group and the like.

なお、ハロゲン化アルキル基には、炭素数1〜10のもの以外に、炭素数11〜20のものも好適に用いることができる。すなわち、ハロゲン化アルキル基には、部分的または完全にハロゲン化され、直鎖状または分岐状をなし、一般式:−CX’’2Z+1で表される基を選択することができる。ここで、X’’は、それぞれ独立して、ハロゲン原子または水素原子を表し、Zは、1〜20の整数を表す。 As the halogenated alkyl group, those having 11 to 20 carbon atoms can be suitably used in addition to those having 1 to 10 carbon atoms. That is, as the halogenated alkyl group, a group that is partially or completely halogenated, linear or branched, and represented by the general formula: —C Z X ″ 2Z + 1 can be selected. Here, X '' represents a halogen atom or a hydrogen atom each independently, and Z represents the integer of 1-20.

また、置換された炭化水素基としては、ハロゲン原子の他、直鎖状または分岐状の炭素数1〜5(C〜C)のアルキル基またはハロアルキル基、アリール基およびシクロアルキル基で更に置換された、シクロアルキル基、アリール基およびアラルキル基(アラアルキル基)等が挙げられる。 In addition to the halogen atom, the substituted hydrocarbon group may be a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (C 1 to C 5 ), a haloalkyl group, an aryl group, and a cycloalkyl group. Examples thereof include a substituted cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group (aralkyl group).

また、官能置換基としては、例えば、−(CH−CH(CF−O−Si(Me)、−(CH−CH(CF−O−CH−O−CH、−(CH−CH(CF−O−C(O)−O−C(CH、−(CH−C(CF−OH、−(CH−C(O)−NH、−(CH−C(O)−Cl、−(CH−C(O)−O−R、−(CH)n−O−R、−(CH−O−C(O)−R、−(CH−C(O)−R、−(CH−O−C(O)−OR、−(CH−Si(R、−(CH−Si(OR、−(CH−O−Si(Rおよび−(CH−C(O)−OR等が挙げられる。 Moreover, as a functional substituent, for example, — (CH 2 ) n —CH (CF 2 ) 2 —O—Si (Me) 3 , — (CH 2 ) n —CH (CF 3 ) 2 —O—CH 2 —O—CH 3 , — (CH 2 ) n —CH (CF 3 ) 2 —O—C (O) —O—C (CH 3 ) 3 , — (CH 2 ) n —C (CF 3 ) 2 — OH, — (CH 2 ) n —C (O) —NH 2 , — (CH 2 ) n —C (O) —Cl, — (CH 2 ) n —C (O) —O—R 5 , — ( CH 2) n-O-R 5, - (CH 2) n -O-C (O) -R 5, - (CH 2) n -C (O) -R 5, - (CH 2) n -O —C (O) —OR 5 , — (CH 2 ) n —Si (R 5 ) 3 , — (CH 2 ) n —Si (OR 5 ) 3 , — (CH 2 ) n —O—Si (R 5) ) 3 and-(C H 2) n -C (O) -OR 6 , and the like.

ここで、前記各式において、それぞれ、nは、0〜10の整数を示し、Rは、それぞれ独立して、水素原子、直鎖状または分岐状の炭素数1〜20(C〜C20)アルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数1〜20(C〜C20)のハロゲン化もしくはパーハロゲン化アルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数2〜10(C〜C10)のアルケニル基、直鎖状または分岐状の炭素数2〜10(C〜C10)のアルキニル基、炭素数5〜12(C〜C12)のシクロアルキル基、炭素数6〜14(C〜C14)のアリール基、炭素数6〜14(C〜C14)のハロゲン化もしくはパーハロゲン化アリール基または炭素数7〜24(C〜C24)のアラルキル基を表す。 Here, in each of the formulas above, each, n is an integer of 0, R 5 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched C 1 to 20 (C 1 -C 20) alkyl group, a linear or branched halogenated or perhalogenated alkyl group having a carbon number 1 to 20 (C 1 -C 20) linear or branched C 2 to 10 (C 2 ~ alkenyl group of C 10), a linear or branched alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms (C 2 ~C 10), a cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms (C 5 ~C 12), to 6 carbon atoms -14 (C 6 -C 14 ) aryl group, C 6-14 (C 6 -C 14 ) halogenated or perhalogenated aryl group or C 7-24 (C 7 -C 24 ) aralkyl group Represents.

なお、Rで示される炭化水素基は、R〜Rで示されるものと同一の炭化水素基を示す。R〜Rで示すように、Rで示される炭化水素基は、ハロゲン化またはパーハロゲン化されていてもよい。 Incidentally, the hydrocarbon group represented by R 5 represents the same hydrocarbon groups as those represented by R 1 to R 4. As represented by R 1 to R 4 , the hydrocarbon group represented by R 5 may be halogenated or perhalogenated.

例えば、Rが炭素数1〜20(C〜C20)のハロゲン化またはパーハロゲン化アルキル基である場合、Rは、一般式:−CX’’2Z+1で表される。ここで、zおよびX’’は、それぞれ、上記の定義と同じであり、X’’の少なくとも1つは、ハロゲン原子(例えば、臭素原子、塩素原子またはフッ素原子)である。 For example, when R 5 is a halogenated or perhalogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (C 1 to C 20 ), R 5 is represented by the general formula: —C Z X ″ 2Z + 1 . Here, z and X ″ are the same as defined above, and at least one of X ″ is a halogen atom (for example, a bromine atom, a chlorine atom, or a fluorine atom).

ここで、パーハロゲン化アルキル基とは、前記一般式において、すべてのX’’がハロゲン原子である基であり、その具体例としては、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、−C15、−C1123が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。 Here, the perhalogenated alkyl group is a group in which all X ″ are halogen atoms in the above general formula, and specific examples thereof include a trifluoromethyl group, a trichloromethyl group, —C 7 F 15. Although -C 11 F 23 and the like, but are not limited to.

パーハロゲン化アリール基の具体例としては、ペンタクロロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   Specific examples of the perhalogenated aryl group include, but are not limited to, a pentachlorophenyl group and a pentafluorophenyl group.

また、Rとしては、例えば、−C(CH、−Si(CH、−CH(R)−O−CHCH、−CH(R)OC(CHおよび下記化5の環状基等が挙げられる。 Examples of R 6 include —C (CH 3 ) 3 , —Si (CH 3 ) 3 , —CH (R 7 ) —O—CH 2 CH 3 , —CH (R 7 ) OC (CH 3 ). 3 and the following cyclic group of Chemical formula 5 and the like.

Figure 0004696680
Figure 0004696680

ここで、Rは、水素原子、あるいは直鎖状または分岐状の炭素数1〜5(C〜C)のアルキル基を表す。 Here, R 7 represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (C 1 to C 5 ).

アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル、ペンチル基、t−ペンチル基、ネオペンチル基が挙げられる。   Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, i-propyl group, butyl group, i-butyl group, t-butyl, pentyl group, t-pentyl group, and neopentyl group.

なお、上記化5で表される環状基では、環構造から延びる単結合と酸置換基との間でエステル結合が形成される。   In the cyclic group represented by Chemical Formula 5, an ester bond is formed between the single bond extending from the ring structure and the acid substituent.

の具体例としては、例えば、1−メチル−1−シクロヘキシル基、イソボルニル(isobornyl)基、2−メチル−2−イソボルニル基、2−メチル−2−アダマンチル基、テトラヒドロフラニル(tetrahydrofuranyl)基、テトラヒドロピラノイル(tetrahydropyranoyl)基、3−オクソシクロヘキサノイル(3−oxocyclohexanonyl)基、メバロンラクトニル(mevalonic lactonyl)基、1−エトキシエチル基、1−t−ブトキシエチル基等が挙げられる。 Specific examples of R 6 include, for example, a 1-methyl-1-cyclohexyl group, an isobornyl group, a 2-methyl-2-isobornyl group, a 2-methyl-2-adamantyl group, a tetrahydrofuranyl group, Examples thereof include a tetrahydropyranoyl group, a 3-oxocyclohexanoyl group, a mevalonic lactonyl group, a 1-ethoxyethyl group, and a 1-t-butoxyethyl group.

また、他のRとしては、例えば、下記化6で表されるジシクロプロピルメチル基(Dcpm)、ジメチルシクロプロピルメチル基(Dmcp)等が挙げられる。 Other examples of R 6 include a dicyclopropylmethyl group (Dcpm) and a dimethylcyclopropylmethyl group (Dmcp) represented by the following chemical formula 6.

Figure 0004696680
Figure 0004696680

また、モノマーには、上記のモノマーに代えて、または、上記のモノマーとともに架橋性モノマー(架橋剤)を用いることもできる。この架橋性モノマーは、後述する触媒前駆体の存在下で、架橋反応を生じ得る化合物である。   Moreover, it can replace with said monomer for a monomer, or can also use a crosslinkable monomer (crosslinking agent) with said monomer. This crosslinkable monomer is a compound capable of causing a crosslinking reaction in the presence of a catalyst precursor described later.

架橋性モノマーを用いることにより、次のような利点がある。すなわち、架橋性モノマーは、より速く重合するので、コア層93(光導波路90)の形成(プロセス)に要する時間を短縮することができる。また、架橋性モノマーは、加熱しても蒸発し難くいので、蒸気圧の上昇を抑えることができる。さらに、架橋性モノマーは、耐熱性に優れるため、コア層93の耐熱性を向上させることができる。   The use of the crosslinkable monomer has the following advantages. That is, since the crosslinkable monomer is polymerized faster, the time required for the formation (process) of the core layer 93 (optical waveguide 90) can be shortened. Moreover, since the crosslinkable monomer is difficult to evaporate even when heated, an increase in vapor pressure can be suppressed. Furthermore, since the crosslinkable monomer is excellent in heat resistance, the heat resistance of the core layer 93 can be improved.

このうち、架橋性ノルボルネン系モノマーは、前記化3(構造式A)で表されるノルボルネン系部位(ノルボルネン系二重結合)を含む化合物である。   Among these, the crosslinkable norbornene-based monomer is a compound including a norbornene-based moiety (norbornene-based double bond) represented by Formula 3 (Structural Formula A).

架橋性ノルボルネン系モノマーとしては、連続多環環系(fused multicyclic ring systems)の化合物と、連結多環環系(linked multicyclic ring systems)の化合物とがある。   As the crosslinkable norbornene-based monomer, there are a compound of a continuous polycyclic ring system and a compound of a linked multicyclic ring system.

連続多環環系の化合物(連続多環環系の架橋性ノルボルネン系モノマー)としては、下記化7で表される化合物が挙げられる。   Examples of the continuous polycyclic ring-based compound (continuous polycyclic ring-based crosslinkable norbornene-based monomer) include compounds represented by the following chemical formula (7).

Figure 0004696680
[式中、Yは、メチレン(−CH−)基を表し、mは、0〜5の整数を表わす。ただし、mが0である場合、Yは、単結合である。]
Figure 0004696680
[Wherein Y represents a methylene (—CH 2 —) group, and m represents an integer of 0 to 5. However, when m is 0, Y is a single bond. ]

なお、簡略化のため、ノルボルナジエン(norbornadiene)は、連続多環環系に含まれ、重合性ノルボルネン系二重結合を含むものと考えることとする。   For simplicity, norbornadiene is considered to be included in a continuous polycyclic ring system and includes a polymerizable norbornene double bond.

この連続多環環系の化合物の具体例としては、下記化8で表される化合物が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   Specific examples of this continuous polycyclic compound include, but are not limited to, compounds represented by the following chemical formula (8).

Figure 0004696680
Figure 0004696680

一方、連結多環環系の化合物(連結多環環系の架橋性ノルボルネン系モノマー)としては、下記化9で表される化合物が挙げられる。   On the other hand, examples of the linked polycyclic ring-based compound (linked polycyclic ring-based crosslinkable norbornene-based monomer) include compounds represented by the following chemical formula (9).

Figure 0004696680
[式中、aは、それぞれ独立して、単結合または二重結合を表し、mは、それぞれ独立して、0〜5の整数を表し、Rは、それぞれ独立して二価の炭化水素基、二価のエーテル基または二価のシリル基を表す。また、nは、0または1である。]
Figure 0004696680
[Wherein, a independently represents a single bond or a double bond; m independently represents an integer of 0 to 5; and R 9 independently represents a divalent hydrocarbon. Represents a group, a divalent ether group or a divalent silyl group. N is 0 or 1. ]

ここで、二価の置換基とは、端部にノルボルネン構造に結合し得る結合手を2つ有する基のことを言う。   Here, the divalent substituent refers to a group having two bonds that can be bonded to the norbornene structure at the end.

二価の炭化水素基(ハイドロカルビル基)の具体例としては、一般式:−(C2d)−で表されるアルキレン基(dは、好ましくは1〜10の整数を表す。)と、二価の芳香族基(アリール基)とが挙げられる。 Specific examples of the divalent hydrocarbon group (hydrocarbyl group) include an alkylene group represented by the general formula:-(C d H 2d )-(d is preferably an integer of 1 to 10). And a divalent aromatic group (aryl group).

二価のアルキレン基としては、直鎖状または分岐状の炭素数1〜10(C〜C10)のアルキレン基が好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基が挙げられる。 The divalent alkylene group is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms (C 1 to C 10 ), such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, Examples include a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, and a decylene group.

なお、分岐アルキレン基は、主鎖の水素原子が、直鎖状または分岐状のアルキル基で置換されたものである。
一方、二価の芳香族基としては、二価のフェニル基、二価のナフチル基が好ましい。
The branched alkylene group is one in which a main chain hydrogen atom is substituted with a linear or branched alkyl group.
On the other hand, the divalent aromatic group is preferably a divalent phenyl group or a divalent naphthyl group.

また、二価のエーテル基は、−R10−O−R10−で表される基である。
ここで、R10は、それぞれ独立して、Rと同じものを表す。
The divalent ether group is a group represented by —R 10 —O—R 10 —.
Here, R 10 independently represents the same as R 9 .

この連結多環環系の化合物の具体例としては、下記化10、化11、化12、化13、化14で表される化合物の他、化15、化16で表されるフッ素含有化合物(フッ素含有架橋性ノルボルネン系モノマー)が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。   Specific examples of this linked polycyclic ring compound include compounds represented by the following chemical formula 10, chemical formula 11, chemical formula 12, chemical formula 13, and chemical formula 14, as well as fluorine-containing compounds represented by chemical formulas 15 and 16. Fluorine-containing crosslinkable norbornene-based monomer), but is not limited thereto.

Figure 0004696680
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Figure 0004696680
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この化11で表される化合物は、ジメチルビス[ビシクロ[2.2.1]へプト−2−エン−5−メトキシ]シランであり、またの命名では、ジメチルビス(ノルボルネンメトキシ)シラン(「SiX」と略される。)と呼ばれる。   The compound represented by this formula 11 is dimethylbis [bicyclo [2.2.1] hept-2-ene-5-methoxy] silane, which is named dimethylbis (norbornenemethoxy) silane (“ Abbreviated as “SiX”).

Figure 0004696680
[式中、nは、0〜4の整数を表す。]
Figure 0004696680
[Wherein, n represents an integer of 0 to 4. ]

Figure 0004696680
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Figure 0004696680
[式中、mおよびnは、それぞれ、1〜4の整数を表す。]
Figure 0004696680
[Wherein, m and n each represent an integer of 1 to 4. ]

Figure 0004696680
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各種の架橋性ノルボルネン系モノマーの中でも、特に、ジメチルビス(ノルボルネンメトキシ)シラン(SiX)が好ましい。SiXは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位および/またはアラルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーに対して十分に低い屈折率を有する。このため、後述する活性放射線を照射する照射領域の屈折率を確実に低くして、クラッド部95とすることができる。また、コア部94とクラッド部95との間における屈折率差を大きくすることができ、コア層93(光導波路90)の特性(光伝送性能)の向上を図ることができる。   Among various crosslinkable norbornene monomers, dimethylbis (norbornenemethoxy) silane (SiX) is particularly preferable. SiX has a sufficiently low refractive index with respect to a norbornene-based polymer containing a repeating unit of alkylnorbornene and / or a repeating unit of aralkylnorbornene. For this reason, the refractive index of the irradiation region irradiated with actinic radiation, which will be described later, can be reliably lowered to form the clad portion 95. Moreover, the refractive index difference between the core part 94 and the clad part 95 can be increased, and the characteristics (optical transmission performance) of the core layer 93 (optical waveguide 90) can be improved.

なお、以上のようなモノマーは、単独または任意に組み合わせて用いるようにしてもよい。   In addition, you may make it use the above monomers individually or in arbitrary combinations.

触媒前駆体(第2の物質)は、前記のモノマーの反応(重合反応、架橋反応等)を開始させ得る物質であり、後述する活性放射線の照射により活性化した助触媒(第1の物質)の作用により、活性化温度が変化する物質である。   The catalyst precursor (second substance) is a substance capable of initiating the above-described monomer reaction (polymerization reaction, crosslinking reaction, etc.), and is a promoter (first substance) activated by irradiation with actinic radiation described later. It is a substance whose activation temperature changes by the action of.

この触媒前駆体(プロカタリスト:procatalyst)としては、活性放射線の照射に伴って活性化温度が変化(上昇または低下)するものであれば、いかなる化合物を用いてもよいが、特に、活性放射線の照射に伴って活性化温度が低下するものが好ましい。これにより、比較的低温による加熱処理でコア層93(光導波路90)を形成することができ、他の層に不要な熱が加わって、光導波路90の特性(光伝送性能)が低下するのを防止することができる。   As the catalyst precursor (procatalyst), any compound may be used as long as the activation temperature changes (increases or decreases) with irradiation of actinic radiation. Those whose activation temperature decreases with irradiation are preferred. As a result, the core layer 93 (optical waveguide 90) can be formed by heat treatment at a relatively low temperature, and unnecessary heat is applied to the other layers, which degrades the characteristics (optical transmission performance) of the optical waveguide 90. Can be prevented.

このような触媒前駆体としては、下記式(Ia)および(Ib)で表わされる化合物の少なくとも一方を含む(主とする)ものが好適に用いられる。   As such a catalyst precursor, a catalyst precursor containing (mainly) at least one of the compounds represented by the following formulas (Ia) and (Ib) is preferably used.

Figure 0004696680
[式Ia、Ib中、それぞれ、E(R)は、第15族の中性電子ドナー配位子を表し、Eは、周期律表の第15族から選択される元素を表し、Rは、水素原子(またはその同位体の1つ)または炭化水素基を含む部位を表し、Qは、カルボキシレート、チオカルボキシレートおよびジチオカルボキシレートから選択されるアニオン配位子を表す。また、式Ib中、LBは、ルイス塩基を表し、WCAは、弱配位アニオンを表し、aは、1〜3の整数を表し、bは、0〜2の整数を表し、aとbとの合計は、1〜3であり、pおよびrは、パラジウムカチオンと弱配位アニオンとの電荷のバランスをとる数を表す。]
Figure 0004696680
[In the formulas Ia and Ib, E (R) 3 represents a neutral electron donor ligand of group 15, respectively, E represents an element selected from group 15 of the periodic table, and R represents , Represents a moiety containing a hydrogen atom (or one of its isotopes) or a hydrocarbon group, and Q represents an anionic ligand selected from carboxylate, thiocarboxylate and dithiocarboxylate. In Formula Ib, LB represents a Lewis base, WCA represents a weakly coordinating anion, a represents an integer of 1 to 3, b represents an integer of 0 to 2, and a and b , P and r represent numbers that balance the charge of the palladium cation and the weakly coordinated anion. ]

式Iaに従う典型的な触媒前駆体としては、Pd(OAc)(P(i−Pr)、Pd(OAc)(P(Cy)、Pd(OCCMe(P(Cy)、Pd(OAc)(P(Cp)、Pd(OCCF(P(Cy)、Pd(OCC(P(Cy)が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。ここで、Cpは、シクロペンチル(cyclopentyl)基を表し、Cyは、シクロヘキシル基を表す。 Typical catalyst precursors according to Formula Ia include Pd (OAc) 2 (P (i-Pr) 3 ) 2 , Pd (OAc) 2 (P (Cy) 3 ) 2 , Pd (O 2 CCMe 3 ) 2 (P (Cy) 3 ) 2 , Pd (OAc) 2 (P (Cp) 3 ) 2 , Pd (O 2 CCF 3 ) 2 (P (Cy) 3 ) 2 , Pd (O 2 CC 6 H 5 ) 3 (P (Cy) 3 ) 2 may be mentioned, but is not limited thereto. Here, Cp represents a cyclopentyl group, and Cy represents a cyclohexyl group.

また、式Ibで表される触媒前駆体としては、pおよびrが、それぞれ1および2の整数から選択される化合物が好ましい。   The catalyst precursor represented by the formula Ib is preferably a compound in which p and r are each selected from integers of 1 and 2.

このような式Ibに従う典型的な触媒前駆体としては、Pd(OAc)(P(Cy)が挙げられる。ここで、Cyは、シクロヘキシル基を表し、Acは、アセチル基を表す。 Typical catalyst precursors according to such formula Ib include Pd (OAc) 2 (P (Cy) 3 ) 2 . Here, Cy represents a cyclohexyl group, and Ac represents an acetyl group.

これらの触媒前駆体は、モノマーを効率よく反応(ノルボルネン系モノマーの場合、付加重合反応によって効率よく重合反応や架橋反応等)することができる。   These catalyst precursors can efficiently react with a monomer (in the case of a norbornene-based monomer, an efficient polymerization reaction, a crosslinking reaction, etc. by an addition polymerization reaction).

また、活性化温度が低下した状態(活性潜在状態)において、触媒前駆体としては、その活性化温度が本来の活性化温度よりも10〜80℃程度(好ましくは、10〜50℃程度)低くなるものが好ましい。これにより、コア部94とクラッド部95との間の屈折率差を確実に生じさせることができる。   In the state where the activation temperature is lowered (active latent state), the catalyst precursor has an activation temperature lower by about 10 to 80 ° C. (preferably about 10 to 50 ° C.) than the original activation temperature. Is preferred. Thereby, the refractive index difference between the core part 94 and the clad part 95 can be produced reliably.

かかる触媒前駆体としては、Pd(OAc)(P(i−Pr)およびPd(OAc)(P(Cy)のうちの少なくとも一方を含む(主とする)ものが好適である。 Such a catalyst precursor includes (mainly) one containing at least one of Pd (OAc) 2 (P (i-Pr) 3 ) 2 and Pd (OAc) 2 (P (Cy) 3 ) 2. Is preferred.

なお、以下では、Pd(OAc)(P(i−Pr)を「Pd545」と、また、Pd(OAc)(P(Cy)を「Pd785」と略すことがある。 Hereinafter, Pd (OAc) 2 (P (i-Pr) 3 ) 2 may be abbreviated as “Pd545”, and Pd (OAc) 2 (P (Cy) 3 ) 2 may be abbreviated as “Pd785”. .

助触媒(第1の物質)は、活性放射線の照射によって活性化して、前記の触媒前駆体(プロカタリスト)の活性化温度(モノマーに反応を生じさせる温度)を変化させ得る物質である。   The cocatalyst (first substance) is a substance that can be activated by irradiation with actinic radiation to change the activation temperature of the catalyst precursor (procatalyst) (the temperature at which the monomer reacts).

この助触媒(コカタリスト:cocatalyst)としては、活性放射線の照射により、その分子構造が変化(反応または分解)して活性化する化合物であれば、いかなるものでも用いることができるが、特定波長の活性放射線の照射によって分解し、プロトンや他の陽イオン等のカチオンと、触媒前駆体の脱離基に置換し得る弱配位アニオン(WCA)とを発生する化合物(光開始剤)を含む(主とする)ものが好適に用いられる。   As the cocatalyst (cocatalyst), any compound can be used as long as it has a molecular structure that changes (reacts or decomposes) when activated by irradiation with actinic radiation. A compound (photoinitiator) that decomposes upon irradiation with actinic radiation and generates a cation such as a proton or other cation and a weakly coordinated anion (WCA) that can be substituted with a leaving group of the catalyst precursor ( (Mainly) is preferably used.

弱配位アニオンとしては、例えば、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸イオン(FABA)、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン(SbF )等が挙げられる。 Examples of the weak coordination anion include tetrakis (pentafluorophenyl) borate ion (FABA ), hexafluoroantimonate ion (SbF 6 ), and the like.

この助触媒(光酸発生剤または光塩基発生剤)としては、例えば、下記化18で表されるテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸塩やヘキサフルオロアンチモン酸塩の他、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ガリウム酸塩、アルミン酸塩類、アンチモン酸塩類、他のホウ酸塩類、ガリウム酸塩類、カルボラン類、ハロカルボラン類等が挙げられる。   Examples of the promoter (photoacid generator or photobase generator) include tetrakis (pentafluorophenyl) borate and hexafluoroantimonate represented by the following chemical formula 18 as well as tetrakis (pentafluorophenyl). Examples include gallates, aluminates, antimonates, other borates, gallates, carboranes, halocarboranes, and the like.

Figure 0004696680
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このような助触媒の市販品としては、例えば、ニュージャージ州クランベリーのRhodia USA社から入手可能な「RHODORSIL(登録商標、以下同様である。) PHOTOINITIATOR 2074(CAS番号第178233−72−2番)」、日本国東京の東洋インキ製造株式会社から入手可能な「TAG−372R((ジメチル(2−(2−ナフチル)−2−オキソエチル)スルフォニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート:CAS番号第193957−54−9番))、日本国東京のみどり化学株式会社から入手可能な「MPI−103(CAS番号第87709−41−9番)」、日本国東京の東洋インキ製造株式会社から入手可能な「TAG−371(CAS番号第193957−53−8番)」、日本国東京の東洋合成工業株式会社から入手可能な「TTBPS−TPFPB(トリス(4−tert−ブチルフェニル)スルフォニウムテトラキス(ペンタペンタフルオロフェニル)ボレート)」、日本国東京のみどり化学工業株式会社より入手可能な「NAI−105(CAS番号第85342−62−7番)」等が挙げられる。   As a commercial product of such a promoter, for example, “RHODORSIL (registered trademark, the same applies hereinafter) PHOTOINITIATOR 2074 (CAS No. 178233-72-2) available from Rhodia USA, Cranberry, NJ "TAG-372R ((dimethyl (2- (2-naphthyl) -2-oxoethyl) sulfonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate: CAS No. 193957) available from Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd., Tokyo, Japan" -54-9)), "MPI-103 (CAS No. 87709-41-9)" available from Midori Chemical Co., Tokyo, Japan, available from Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd., Tokyo, Japan "TAG-371 (CAS No. 193957-53-8 “TTBPS-TPFPB (tris (4-tert-butylphenyl) sulfonium tetrakis (pentapentafluorophenyl) borate)”, available from Toyo Gosei Co., Ltd., Tokyo, Midori Chemical Industries, Tokyo, Japan Examples thereof include “NAI-105 (CAS No. 85342-62-7)” available from a corporation.

なお、助触媒(第1の物質)として、RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074を用いる場合、後述する活性放射線(化学線)としては、紫外線(UV光)が好適に用いられ、紫外線の照射手段としては、水銀灯(高圧水銀ランプ)が好適に用いられる。これにより、層910に対して、300nm未満の十分なエネルギーの紫外線(活性放射線)を供給することができ、RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074を効率よく分解して、上記のカチオンおよびWCAを発生させることができる。   When RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074 is used as the cocatalyst (first substance), ultraviolet rays (UV light) are preferably used as actinic radiation (chemical rays) described later, and mercury lamps ( A high-pressure mercury lamp) is preferably used. Thereby, ultraviolet rays (active radiation) having sufficient energy of less than 300 nm can be supplied to the layer 910, and RHODOLSIL PHOTOINITIATOR 2074 can be efficiently decomposed to generate the above-described cation and WCA.

また、コア層形成用材料(ワニス)900中には、必要に応じて、増感剤を添加するようにしてもよい。   Moreover, you may make it add a sensitizer in the core layer forming material (varnish) 900 as needed.

増感剤は、活性放射線に対する助触媒の感度を増大して、助触媒の活性化(反応または分解)に要する時間やエネルギーを減少させる機能や、助触媒の活性化に適する波長に活性放射線の波長を変化させる機能を有するものである。   The sensitizer increases the sensitivity of the cocatalyst to actinic radiation, reduces the time and energy required for the activation (reaction or decomposition) of the cocatalyst, and the wavelength of the actinic radiation to a wavelength suitable for the activation of the cocatalyst. It has a function of changing the wavelength.

このような増感剤としては、助触媒の感度や増感剤の吸収のピーク波長等に応じて適宜選択され、特に限定されないが、例えば、9,10−ジブトキシアントラセン(CAS番号第76275−14−4番)のようなアントラセン類、キサントン類、アントラキノン類、フェナントレン類、クリセン類、ベンツピレン類、フルオラセン類(fluoranthenes)、ルブレン類、ピレン類、インダンスリーン類、チオキサンテン−9−オン類(thioxanthen−9−ones)等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いられる。   Such a sensitizer is appropriately selected depending on the sensitivity of the promoter and the peak wavelength of absorption of the sensitizer, and is not particularly limited. For example, 9,10-dibutoxyanthracene (CAS No. 76275) is selected. 14-4) anthracenes, xanthones, anthraquinones, phenanthrenes, chrysenes, benzpyrenes, fluoranthenes, rubrenes, pyrenes, indanthrines, thioxanthen-9-ones (Thioxanthen-9-ones) and the like, and these are used alone or as a mixture.

増感剤の具体例としては、2−イソプロピル−9H−チオキサンテン−9−オン、4−イソプロピル−9H−チオキサンテン−9−オン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、フェノチアジン(phenothiazine)またはこれらの混合物が挙げられる。   Specific examples of the sensitizer include 2-isopropyl-9H-thioxanthen-9-one, 4-isopropyl-9H-thioxanthen-9-one, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, phenothiazine, and these Of the mixture.

なお、9,10−ジブトキシアントラセン(DBA)は、日本国神奈川県の川崎化成工業株式会社から入手が可能である。   9,10-dibutoxyanthracene (DBA) can be obtained from Kawasaki Kasei Kogyo Co., Ltd., Kanagawa, Japan.

コア層形成用材料900中の増感剤の含有量は、特に限定されないが、0.01重量%以上であるのが好ましく、0.5重量%以上であるのがより好ましく、1重量%以上であるのがさらに好ましい。なお、上限値は、5重量%以下であるのが好ましい。   The content of the sensitizer in the core layer forming material 900 is not particularly limited, but is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more, and 1% by weight or more. More preferably. In addition, it is preferable that an upper limit is 5 weight% or less.

さらに、コア層形成用材料900中には、酸化防止剤を添加することができる。これにより、望ましくないフリーラジカルの発生や、ポリマー915の自然酸化を防止することができる。その結果、得られたコア層93(光導波路90)の特性の向上を図ることができる。   Furthermore, an antioxidant can be added to the core layer forming material 900. Thereby, generation | occurrence | production of an undesired free radical and the natural oxidation of the polymer 915 can be prevented. As a result, the characteristics of the obtained core layer 93 (optical waveguide 90) can be improved.

この酸化防止剤としては、ニューヨーク州タリータウンのCiba Specialty Chemicals社から入手可能なCiba(登録商標、以下同様である。) IRGANOX(登録商標、以下同様である。) 1076およびCiba IRGAFOS(登録商標、以下同様である。) 168が好適に用いられる。   Examples of the antioxidant include Ciba (registered trademark, the same applies hereinafter) IRGANOX (registered trademark, the same applies hereinafter) 1076 and Ciba IRGAFOS (registered trademark, available) from Ciba Specialty Chemicals of Tarrytown, New York. The same applies hereinafter.) 168 is preferably used.

また、他の酸化防止剤としては、例えば、Ciba Irganox(登録商標、以下同様である。) 129、Ciba Irganox 1330、Ciba Irganox 1010、Ciba Cyanox(登録商標、以下同様である。) 1790、Ciba Irganox(登録商標) 3114、Ciba Irganox 3125等を用いることもできる。   Other antioxidants include, for example, Ciba Irganox (registered trademark, hereinafter the same) 129, Ciba Irganox 1330, Ciba Irganox 1010, Ciba Cyanox (registered trademark, the same shall apply hereinafter) 1790, Ciba Irg. (Registered trademark) 3114, Ciba Irganox 3125, etc. can also be used.

なお、このような酸化防止剤は、例えば、層910が酸化条件に曝されない場合や、曝される期間が極めて短い場合等には、省略することもできる。   Note that such an antioxidant can be omitted, for example, when the layer 910 is not exposed to oxidation conditions or when the exposure period is extremely short.

コア層形成用材料(ワニス)900の調製に用いる溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2−ジメトキシエタン(DME)、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン(THP)、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)、ジエチレングリコールエチルエーテル(カルビトール)等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン、メシチレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMA)等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒等の各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。   Examples of the solvent used for preparing the core layer forming material (varnish) 900 include diethyl ether, diisopropyl ether, 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,4-dioxane, tetrahydrofuran (THF), tetrahydropyran (THP). ), Ether solvents such as anisole, diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), diethylene glycol ethyl ether (carbitol), cellosolv solvents such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, phenyl cellosolve, aliphatic hydrocarbons such as hexane, pentane, heptane, cyclohexane Solvent, aromatic hydrocarbon solvent such as toluene, xylene, benzene, mesitylene, aromatic heterocyclic compound solvent such as pyridine, pyrazine, furan, pyrrole, thiophene, methylpyrrolidone, Amide solvents such as N, N-dimethylformamide (DMF) and N, N-dimethylacetamide (DMA), halogen compound solvents such as dichloromethane, chloroform and 1,2-dichloroethane, ethyl acetate, methyl acetate, ethyl formate, etc. Examples thereof include various organic solvents such as ester solvents, sulfur compound solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO) and sulfolane, and mixed solvents containing these.

さて、支持基板951上に形成された液状被膜中から溶媒を除去(脱溶媒)する方法としては、例えば、自然乾燥、加熱、減圧下での放置、不活性ガスの吹付け(ブロー)などによる強制乾燥等の方法が挙げられる。   As a method for removing (desolving) the solvent from the liquid film formed on the support substrate 951, for example, natural drying, heating, leaving under reduced pressure, or blowing of an inert gas (blow) or the like is performed. Examples include forced drying.

以上のようにして、支持基板951上には、コア層形成用材料900のフィルム状の固化物(または硬化物)である層910が形成される。   As described above, the layer 910 that is a film-like solidified product (or cured product) of the core layer forming material 900 is formed on the support substrate 951.

このとき、層(PITDMの乾燥フィルム)910は、第1の屈折率(RI)を有している。この第1の屈折率は、層910中に一様に分散(分布)するポリマー915およびモノマーの作用による。   At this time, the layer (dry film of PITDM) 910 has a first refractive index (RI). This first refractive index is due to the action of the polymer 915 and monomers that are uniformly dispersed (distributed) in the layer 910.

[2A] 次に、開口(窓)9351が形成されたマスク(マスキング)935を用意し、このマスク935を介して、層910に対して活性放射線(活性エネルギー光線)930を照射する(図3参照)。   [2A] Next, a mask (masking) 935 in which an opening (window) 9351 is formed is prepared, and the layer 910 is irradiated with active radiation (active energy light) 930 through the mask 935 (FIG. 3). reference).

以下では、モノマーとして、ポリマー915より低い屈折率を有するものを用い、また、触媒前駆体として、活性放射線930の照射に伴って活性化温度が低下するものを用いる場合を一例に説明する。   Hereinafter, a case where a monomer having a refractive index lower than that of the polymer 915 is used as a monomer, and a catalyst precursor whose activation temperature decreases with irradiation of the active radiation 930 will be described as an example.

すなわち、ここで示す例では、活性放射線930の照射領域925がクラッド部95となる。   That is, in the example shown here, the irradiation region 925 of the active radiation 930 becomes the clad portion 95.

したがって、ここで示す例では、マスク935には、形成すべきクラッド部95のパターンと等価な開口(窓)9351が形成される。この開口9351は、照射する活性放射線930が透過する透過部を形成するものである。   Therefore, in the example shown here, an opening (window) 9351 equivalent to the pattern of the clad portion 95 to be formed is formed in the mask 935. This opening 9351 forms a transmission part through which the active radiation 930 to be irradiated passes.

マスク935は、予め形成(別途形成)されたもの(例えばプレート状のもの)でも、層910上に例えば気相成膜法や塗布法により形成されたものでもよい。   The mask 935 may be formed in advance (separately formed) (for example, plate-shaped) or may be formed on the layer 910 by, for example, a vapor deposition method or a coating method.

マスク935として好ましいものの例としては、石英ガラスやPET基材等で作製されたフォトマスク、ステンシルマスク、気相成膜法(蒸着、スパッタリング等)により形成された金属薄膜等が挙げられるが、これらの中でもフォトマスクやステンシルマスクを用いるのが特に好ましい。微細なパターンを精度良く形成することができるとともに、ハンドリングがし易く、生産性の向上に有利であるからである。   Preferred examples of the mask 935 include a photomask made of quartz glass or a PET base material, a stencil mask, a metal thin film formed by a vapor deposition method (evaporation, sputtering, etc.), etc. Among these, it is particularly preferable to use a photomask or a stencil mask. This is because a fine pattern can be formed with high accuracy, and handling is easy, which is advantageous in improving productivity.

また、図3においては、形成すべきクラッド部95のパターンと等価な開口(窓)9351は、活性放射線930の未照射領域940のパターンに沿ってマスクを部分的に除去したものを示したが、前記石英ガラスやPET基材等で作製されたフォトマスクを用いる場合、該フォトマスク上に例えばクロム等の金属による遮蔽材で構成された活性放射線930の遮蔽部を設けたものを用いることもできる。このマスクでは、遮蔽部以外の部分が前記窓(透過部)となる。   In FIG. 3, an opening (window) 9351 equivalent to the pattern of the clad portion 95 to be formed is shown by partially removing the mask along the pattern of the unirradiated region 940 of the active radiation 930. In the case of using a photomask made of quartz glass, PET base material, or the like, it is also possible to use a photomask provided with a shielding portion of active radiation 930 made of a shielding material made of metal such as chromium. it can. In this mask, the part other than the shielding part is the window (transmission part).

用いる活性放射線930は、助触媒に対して、光化学的な反応(変化)を生じさせ得るものであればよく、例えば、可視光、紫外光、赤外光、レーザ光の他、電子線やX線等を用いることもできる。   The actinic radiation 930 to be used is not particularly limited as long as it can cause a photochemical reaction (change) to the promoter. For example, in addition to visible light, ultraviolet light, infrared light, and laser light, an electron beam or X Lines or the like can also be used.

これらの中でも、活性放射線930は、助触媒の種類、増感剤を含有する場合には、増感剤の種類等によって適宜選択され、特に限定されないが、波長200〜450nmの範囲にピーク波長を有するものであるのが好ましい。これにより、助触媒を比較的容易に活性化させることができる。   Among these, the actinic radiation 930 is appropriately selected depending on the type of co-catalyst and the type of sensitizer when it contains a sensitizer, and is not particularly limited, but has a peak wavelength in the range of 200 to 450 nm. It is preferable to have it. Thereby, a cocatalyst can be activated comparatively easily.

また、活性放射線930の照射量は、0.1〜9J/cm程度であるのが好ましく、0.2〜6J/cm程度であるのがより好ましく、0.2〜3J/cm程度であるのがさらに好ましい。これにより、助触媒を確実に活性化させることができる。 The irradiation dose of the actinic radiation 930 is preferably in the range of about 0.1~9J / cm 2, more preferably about 0.2~6J / cm 2, 0.2~3J / cm 2 of about More preferably. Thereby, a promoter can be activated reliably.

マスク935を介して、活性放射線930を層910に照射すると、活性放射線930が照射された照射領域925内に存在する助触媒(第1の物質:コカタリスト)は、活性放射線930の作用により反応(結合)または分解して、カチオン(プロトンまたは他の陽イオン)と、弱配位アニオン(WCA)とを遊離(発生)する。   When the layer 910 is irradiated with the active radiation 930 through the mask 935, the cocatalyst (first substance: cocatalyst) present in the irradiation region 925 irradiated with the active radiation 930 reacts by the action of the active radiation 930. (Binding) or decomposition to release (generate) cations (protons or other cations) and weakly coordinating anions (WCA).

そして、これらのカチオンや弱配位アニオンは、照射領域925内に存在する触媒前駆体(第2の物質:プロカタリスト)の分子構造に変化(分解)を生じさせ、これを活性潜在状態(潜在的活性状態)に変化させる。   These cations and weakly coordinating anions cause a change (decomposition) in the molecular structure of the catalyst precursor (second substance: procatalyst) present in the irradiation region 925, and this changes the active latent state (latent potential). Active state).

ここで、活性潜在状態(または潜在的活性状態)の触媒前駆体とは、本来の活性化温度より活性化温度が低下しているが、温度上昇がないと、すなわち、室温程度では、照射領域925内においてモノマーの反応を生じさせることができない状態にある触媒前駆体のことを言う。   Here, the catalyst precursor in the active latent state (or the latent active state) has an activation temperature lower than the original activation temperature, but there is no temperature increase, that is, at about room temperature, the irradiation region. It refers to a catalyst precursor that is in a state where a monomer reaction cannot occur within 925.

したがって、活性放射線930照射後においても、例えば−40℃程度で、層910を保管すれば、モノマーの反応を生じさせることなく、その状態を維持することができる。このため、活性放射線930照射後の層910を複数用意しておき、これらに一括して加熱処理を施すことにより、コア層93を得ることができ、利便性が高い。   Therefore, even after irradiation with the active radiation 930, if the layer 910 is stored at, for example, about −40 ° C., the state can be maintained without causing a monomer reaction. For this reason, the core layer 93 can be obtained by preparing a plurality of layers 910 after irradiation with the active radiation 930 and subjecting them to heat treatment at once, which is highly convenient.

なお、活性放射線930として、レーザ光のように指向性の高い光を用いる場合には、マスク935の使用を省略してもよい。   Note that in the case where light having high directivity such as laser light is used as the active radiation 930, the use of the mask 935 may be omitted.

[3A] 次に、層910に対して加熱処理(第1の加熱処理)を施す。
これにより、照射領域925内では、活性潜在状態の触媒前駆体が活性化して(活性状態となって)、モノマーの反応(重合反応や架橋反応)が生じる。
[3A] Next, the layer 910 is subjected to heat treatment (first heat treatment).
Thereby, in the irradiation region 925, the catalyst precursor in the active latent state is activated (becomes active), and monomer reaction (polymerization reaction or cross-linking reaction) occurs.

そして、モノマーの反応が進行すると、照射領域925内におけるモノマー濃度が徐々に低下する。これにより、照射領域925と未照射領域940との間には、モノマー濃度に差が生じ、これを解消すべく、未照射領域940からモノマーが拡散(モノマーディフュージョン)して照射領域925に集まってくる。   As the monomer reaction proceeds, the monomer concentration in the irradiation region 925 gradually decreases. As a result, a difference in monomer concentration occurs between the irradiated region 925 and the unirradiated region 940, and in order to eliminate this, the monomer diffuses from the unirradiated region 940 (monomer diffusion) and collects in the irradiated region 925. come.

その結果、照射領域925では、モノマーやその反応物(重合体、架橋構造や分岐構造)が増加し、当該領域の屈折率にモノマー由来の構造が大きく影響を及ぼすようになり、第1の屈折率より低い第2の屈折率へと低下する。なお、モノマーの重合体としては、主に付加(共)重合体が生成する。   As a result, in the irradiated region 925, the monomer and its reaction product (polymer, cross-linked structure or branched structure) increase, and the structure derived from the monomer greatly affects the refractive index of the region, so that the first refraction The second refractive index lower than the refractive index. As the monomer polymer, an addition (co) polymer is mainly produced.

一方、未照射領域940では、当該領域から照射領域925にモノマーが拡散することにより、モノマー量が減少するため、当該領域の屈折率にポリマー915の影響が大きく現れるようになり、第1の屈折率より高い第3の屈折率へと上昇する。   On the other hand, in the unirradiated region 940, the amount of monomer decreases due to the diffusion of the monomer from the region to the irradiated region 925, so that the influence of the polymer 915 greatly appears on the refractive index of the region, and the first refraction The third refractive index is higher than the refractive index.

このようにして、照射領域925と未照射領域940との間に屈折率差(第2の屈折率<第3の屈折率)が生じて、コア部94(未照射領域940)とクラッド部95(照射領域925)とが形成される(図4参照)。   In this way, a refractive index difference (second refractive index <third refractive index) occurs between the irradiated region 925 and the non-irradiated region 940, and the core portion 94 (non-irradiated region 940) and the cladding portion 95. (Irradiation region 925) is formed (see FIG. 4).

この加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、30〜80℃程度であるのが好ましく、40〜60℃程度であるのがより好ましい。   Although the heating temperature in this heat processing is not specifically limited, It is preferable that it is about 30-80 degreeC, and it is more preferable that it is about 40-60 degreeC.

また、加熱時間は、照射領域925内におけるモノマーの反応がほぼ完了するように設定するのが好ましく、具体的には、0.1〜2時間程度であるのが好ましく、0.1〜1時間程度であるのがより好ましい。   The heating time is preferably set so that the reaction of the monomer in the irradiation region 925 is almost completed. Specifically, the heating time is preferably about 0.1 to 2 hours, and 0.1 to 1 hour. More preferred is the degree.

[4A] 次に、層910に対して第2の加熱処理を施す。
これにより、未照射領域940および/または照射領域925に残存する触媒前駆体を、直接または助触媒の活性化を伴って、活性化させる(活性状態とする)ことにより、各領域925、940に残存するモノマーを反応させる。
[4A] Next, the layer 910 is subjected to a second heat treatment.
As a result, the catalyst precursor remaining in the unirradiated region 940 and / or the irradiated region 925 is activated (activated) directly or with activation of the cocatalyst, thereby causing the regions 925 and 940 to be activated. The remaining monomer is reacted.

このように、各領域925、940に残存するモノマーを反応させることにより、得られるコア部94およびクラッド部95の安定化を図ることができる。   In this way, by reacting the monomers remaining in the regions 925 and 940, the core portion 94 and the clad portion 95 obtained can be stabilized.

この第2の加熱処理における加熱温度は、触媒前駆体または助触媒を活性化し得る温度であればよく、特に限定されないが、70〜100℃程度であるのが好ましく、80〜90℃程度であるのがより好ましい。   The heating temperature in the second heat treatment is not particularly limited as long as it can activate the catalyst precursor or the cocatalyst, but is preferably about 70 to 100 ° C, and is about 80 to 90 ° C. Is more preferable.

また、加熱時間は、0.5〜2時間程度であるのが好ましく、0.5〜1時間程度であるのがより好ましい。   The heating time is preferably about 0.5 to 2 hours, more preferably about 0.5 to 1 hour.

[5A] 次に、層910に対して第3の加熱処理を施す。
これにより、得られるコア層93に生じる内部応力の低減や、コア部94およびクラッド部95の更なる安定化を図ることができる。
[5A] Next, the layer 910 is subjected to a third heat treatment.
Thereby, the internal stress generated in the obtained core layer 93 can be reduced, and the core portion 94 and the cladding portion 95 can be further stabilized.

この第3の加熱処理における加熱温度は、第2の加熱処理における加熱温度より20℃以上高く設定するのが好ましく、具体的には、90〜180℃程度であるのが好ましく、120〜160℃程度であるのがより好ましい。   The heating temperature in the third heat treatment is preferably set to 20 ° C. or more higher than the heating temperature in the second heat treatment, specifically, preferably about 90 to 180 ° C., 120 to 160 ° C. More preferred is the degree.

また、加熱時間は、0.5〜2時間程度であるのが好ましく、0.5〜1時間程度であるのがより好ましい。
以上の工程を経て、コア層93が得られる。
The heating time is preferably about 0.5 to 2 hours, more preferably about 0.5 to 1 hour.
The core layer 93 is obtained through the above steps.

なお、例えば、第2の加熱処理や第3の加熱処理を施す前の状態で、コア部94とクラッド部95との間に十分な屈折率差が得られている場合等には、本工程[5A]や前記工程[4A]を省略してもよい。   For example, when a sufficient refractive index difference is obtained between the core portion 94 and the clad portion 95 in a state before the second heat treatment or the third heat treatment is performed, this step is performed. [5A] and the step [4A] may be omitted.

[6A] 次に、支持基板952上に、クラッド層91(92)を形成する(図5参照)。   [6A] Next, the cladding layer 91 (92) is formed on the support substrate 952 (see FIG. 5).

クラッド層91(92)の形成方法としては、クラッド材を含むワニス(クラッド層形成用材料)を塗布し硬化(固化)させる方法、硬化性を有するモノマー組成物を塗布し硬化(固化)させる方法等、いかなる方法でもよい。   As a method for forming the clad layer 91 (92), a method in which a varnish containing a clad material (clad layer forming material) is applied and cured (solidified), and a method in which a curable monomer composition is applied and cured (solidified). Any method may be used.

クラッド層91(92)を塗布法で形成する場合、例えば、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法等の方法が挙げられる。
支持基板952には、支持基板951と同様のものを用いることができる。
When the clad layer 91 (92) is formed by a coating method, examples thereof include a spin coating method, a dipping method, a table coating method, a spray method, an applicator method, a curtain coating method, and a die coating method.
As the support substrate 952, a substrate similar to the support substrate 951 can be used.

クラッド層91(92)の構成材料としては、下記化19で表されるノルボルネン系ポリマーを主とするものが用いられる。   As a constituent material of the clad layer 91 (92), a material mainly composed of a norbornene polymer represented by the following chemical formula 19 is used.

Figure 0004696680
[式中、Rは、炭素数1〜10のアルキル基を表し、Rは、水素原子またはメチル基を表し、aは、0〜3の整数を表し、p/qが20以下である。]
Figure 0004696680
[Wherein, R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, a represents an integer of 0 to 3, and p / q is 20 or less. ]

ノルボルネン系ポリマーは、耐熱性に優れるが、付加共重合体である化19で表されるノルボルネン系ポリマーは、特に耐熱性に優れる。このため、これをクラッド層91(92)の構成材料として使用する光導波路90では、光導波路90に導体層901、902を形成する際、導体層901、902を加工して配線を形成する際、光学素子を実装する等に加熱されたとしても、クラッド層91(92)が軟化して、変形するのを防止することができる。   The norbornene-based polymer is excellent in heat resistance, but the norbornene-based polymer represented by Chemical Formula 19 which is an addition copolymer is particularly excellent in heat resistance. Therefore, in the optical waveguide 90 that uses this as a constituent material of the cladding layer 91 (92), when forming the conductor layers 901 and 902 in the optical waveguide 90, when processing the conductor layers 901 and 902 to form wirings Even when heated to mount an optical element or the like, the cladding layer 91 (92) can be softened and prevented from being deformed.

また、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化等を生じ難いクラッド層91(92)を得ることができる。   Moreover, since it has high hydrophobicity, it is possible to obtain the clad layer 91 (92) that is less likely to undergo dimensional changes due to water absorption.

また、このノルボルネン系ポリマーは、比較的低い屈折率のものであり、かかるノルボルネン系ポリマーを主材料としてクラッド層91(92)を構成することにより、光導波路90の光伝送性能をより向上させることができる。   In addition, this norbornene-based polymer has a relatively low refractive index, and the optical transmission performance of the optical waveguide 90 is further improved by forming the clad layer 91 (92) using the norbornene-based polymer as a main material. Can do.

また、このノルボルネン系ポリマーまたはその原料であるノルボルネン系モノマーは、比較的安価であり、入手が容易であることからも好ましい。   Further, the norbornene-based polymer or the norbornene-based monomer which is a raw material thereof is preferable because it is relatively inexpensive and easily available.

さらに、クラッド層91(92)の材料として、ノルボルネン系ポリマーを主とするものを用いると、コア層93の構成材料として好適に用いられる材料と同種となるため、コア層93との密着性がさらに高いものとなり、クラッド層91(92)とコア層93との間での層間剥離を防止することができる。このようなことから、耐久性に優れた光導波路90が得られる。   Further, when a material mainly composed of norbornene-based polymer is used as the material of the clad layer 91 (92), the material is preferably the same as the material suitably used as the constituent material of the core layer 93. Further, it becomes higher, and delamination between the clad layer 91 (92) and the core layer 93 can be prevented. For this reason, the optical waveguide 90 having excellent durability can be obtained.

特に、化19で表されるノルボルネン系ポリマーは、重合性基として、(メタ)アクリル基を有することから、クラッド層91(92)において、ノルボルネン系ポリマーの少なくとも一部のものの(メタ)アクリル基同士を、直接または架橋剤を介して架橋させることができる。また、架橋剤の種類、コア層93に用いるポリマーの種類等によっては、このノルボルネン系ポリマーとコア層93に用いるポリマーとを架橋させることもできる。換言すれば、かかるノルボルネン系ポリマーは、その少なくとも一部のものが重合性基において架橋しているのが好ましい。   In particular, since the norbornene-based polymer represented by Chemical formula 19 has a (meth) acrylic group as a polymerizable group, the (meth) acrylic group of at least a part of the norbornene-based polymer in the cladding layer 91 (92). They can be crosslinked directly or via a crosslinking agent. Depending on the type of crosslinking agent, the type of polymer used for the core layer 93, the norbornene-based polymer and the polymer used for the core layer 93 can be cross-linked. In other words, it is preferable that at least a part of the norbornene-based polymer is crosslinked at the polymerizable group.

その結果、クラッド層91(92)自体の強度を向上させることや、クラッド層91(92)とコア層93との密着性を向上させることができる。   As a result, the strength of the clad layer 91 (92) itself can be improved, and the adhesion between the clad layer 91 (92) and the core layer 93 can be improved.

また、化19で表されるノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むことから、柔軟性が高く、光導波路90に高いフレキシビリティ(可撓性)を付与することができる。なお、アルキルノルボルネンが有するアルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。   Further, since the norbornene-based polymer represented by Chemical formula 19 contains an alkyl norbornene repeating unit, it has high flexibility and can impart high flexibility (flexibility) to the optical waveguide 90. In addition, the alkyl group which alkyl norbornene has may be either linear or branched.

また、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、前述したような波長領域(特に、850nm付近の波長領域)の光に対する透過率が優れることからも好ましい。   A norbornene-based polymer containing an alkylnorbornene repeating unit is also preferable because of its excellent transmittance for light in the wavelength region as described above (particularly in the wavelength region near 850 nm).

このような化19で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Rが炭素数4〜10のアルキル基であり、aが1である化合物、例えば、ブチルボルネンとアクリル酸2−(5−ノルボルネニル)メチルとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとアクリル酸2−(5−ノルボルネニル)メチルとのコポリマー、デシルノルボルネンとアクリル酸2−(5−ノルボルネニル)メチルとのコポリマー等が好ましい。   Among the norbornene-based polymers represented by Chemical Formula 19, compounds in which R is an alkyl group having 4 to 10 carbon atoms and a is 1, for example, butylbornene and 2- (5-norbornenyl) acrylate Preferred are a copolymer of methyl, a copolymer of hexyl norbornene and 2- (5-norbornenyl) methyl acrylate, a copolymer of decyl norbornene and 2- (5-norbornenyl) methyl acrylate, and the like.

また、p/qは、20以下であればよいが、15以下であるのが好ましく、0.1〜10程度がより好ましい。これにより、2種のノルボルネンの繰り返し単位を含む効果が如何なく発揮される。   Moreover, although p / q should just be 20 or less, it is preferable that it is 15 or less, and about 0.1-10 is more preferable. Thereby, the effect including the repeating unit of 2 types of norbornene is exhibited.

なお、化19で表されるノルボルネン系ポリマーにおいて、(メタ)アクリル基同士は、加熱により比較的容易に架橋(重合)させることができるが、クラッド層形成用材料中に、ラジカル発生剤を混合することにより、(メタ)アクリル基同士の架橋反応を促進することができる。   In the norbornene-based polymer represented by Chemical formula 19, (meth) acryl groups can be crosslinked (polymerized) relatively easily by heating, but a radical generator is mixed in the cladding layer forming material. By doing, the crosslinking reaction of (meth) acryl groups can be accelerated | stimulated.

ラジカル発生剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1,1−ビス(t−ブチルペロキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン等が好適に用いられる。   As the radical generator, for example, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane and the like are preferably used. .

また、(メタ)アクリル基同士を架橋剤を介して架橋させるためには、さらに、クラッド層形成用材料中に、架橋剤として少なくとも1つの(メタ)アクリル基を有する化合物を混合するようにすればよい。   Further, in order to crosslink (meth) acrylic groups via a crosslinking agent, a compound having at least one (meth) acrylic group as a crosslinking agent is further mixed in the cladding layer forming material. That's fine.

このような架橋剤としては、例えば、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラントリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート等が好適に用いられる。 As such a crosslinking agent, for example, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane dimethanol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate and the like are preferably used.

この(メタ)アクリル基同士の架橋反応は、本工程[6A]の最終段階で行うようにしてもよいし、次工程[7A]において光導波路90を得た後に行うようにしてもよい。   The cross-linking reaction between the (meth) acryl groups may be performed at the final stage of this step [6A], or may be performed after obtaining the optical waveguide 90 in the next step [7A].

また、クラッド層形成用材料中には、各種の添加剤を添加(混合)するようにしてもよい。   Further, various additives may be added (mixed) to the cladding layer forming material.

例えば、クラッド層形成用材料中には、添加剤として、前記コア層形成用材料で挙げたモノマー、触媒前駆体および助触媒を混合してもよい。これにより、クラッド層91(92)中において、前述したのと同様にして、モノマーを反応させて、クラッド層91(92)の屈折率を変化させることができる。   For example, the monomer, catalyst precursor, and co-catalyst mentioned in the core layer forming material may be mixed in the cladding layer forming material as additives. Thereby, in the clad layer 91 (92), the refractive index of the clad layer 91 (92) can be changed by reacting the monomer in the same manner as described above.

また、この場合、クラッド層91(92)中において、屈折率の差を設けることが要求されないので、助触媒を省略して、加熱により容易に活性化する触媒前駆体を用いることもできる。   In this case, since it is not required to provide a difference in refractive index in the clad layer 91 (92), it is possible to omit the promoter and use a catalyst precursor that is easily activated by heating.

かかる触媒前駆体としては、例えば、[Pd(PCy(OCCH)(NCCH)]テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、[2−methallyl Pd(PCy3)2]テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、[Pd(PCy3)2H(NCCH3)]テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、[Pd(P(iPr)3)2(OCOCH3)(NCCH3)]テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。 Examples of such catalyst precursors include [Pd (PCy 3 ) 2 (O 2 CCH 3 ) (NCCH 3 )] tetrakis (pentafluorophenyl) borate, [2-methylly Pd (PCy3) 2] tetrakis (pentafluorophenyl). ) Borate, [Pd (PCy3) 2H (NCCH3)] tetrakis (pentafluorophenyl) borate, [Pd (P (iPr) 3) 2 (OCOCH3) (NCCH3)] tetrakis (pentafluorophenyl) borate, and the like.

その他の添加剤としては、前述したような酸化防止剤が挙げられる。酸化防止剤を混合することにより、クラッド材(ノルボルネン系ポリマー)の酸化による劣化を防止することができる。
以上のようにして、支持基板952上に、クラッド層91(92)が形成される。
Examples of other additives include the antioxidants described above. By mixing the antioxidant, it is possible to prevent deterioration of the clad material (norbornene polymer) due to oxidation.
As described above, the clad layer 91 (92) is formed on the support substrate 952.

[7A] 次に、支持基板951からコア層93を剥離し、このコア層93を、クラッド層91が形成された支持基板952と、クラッド層92が形成された支持基板952とで挟持する(図6参照)。   [7A] Next, the core layer 93 is peeled from the support substrate 951, and the core layer 93 is sandwiched between the support substrate 952 on which the cladding layer 91 is formed and the support substrate 952 on which the cladding layer 92 is formed ( (See FIG. 6).

そして、図6中の矢印で示すように、クラッド層92が形成された支持基板952の上面側から加圧し、クラッド層91、92とコア層93とを圧着する。
これにより、クラッド層91、92とコア層93とが接合、一体化される。
Then, as indicated by the arrows in FIG. 6, pressure is applied from the upper surface side of the support substrate 952 on which the cladding layer 92 is formed, and the cladding layers 91 and 92 and the core layer 93 are pressure bonded.
Thereby, the clad layers 91 and 92 and the core layer 93 are joined and integrated.

また、この圧着作業は、加熱下で行われるのが好ましい。加熱温度は、クラッド層91、92やコア層93の構成材料等により適宜決定されるが、通常は、80〜200℃程度が好ましく、120〜180℃程度がより好ましい。   Further, this crimping operation is preferably performed under heating. The heating temperature is appropriately determined depending on the constituent materials of the clad layers 91 and 92 and the core layer 93, and is usually preferably about 80 to 200 ° C, more preferably about 120 to 180 ° C.

次いで、クラッド層91、92から、それぞれ、支持基板952を剥離、除去する。これにより、本発明の光導波路90が得られる。   Next, the support substrate 952 is peeled off and removed from the cladding layers 91 and 92, respectively. Thereby, the optical waveguide 90 of the present invention is obtained.

[8A] 次に、光導波路90の上面および下面に、それぞれ導体層901、902を形成する(図7参照)。   [8A] Next, conductor layers 901 and 902 are formed on the upper and lower surfaces of the optical waveguide 90, respectively (see FIG. 7).

各導体層901、902の形成方法としては、それぞれ、例えば、プラズマCVD法、熱CVD法、レーザーCVD法のような化学的気相成膜法(CVD法)、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法のような物理的気相成膜法(PVD法)等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法や、ラミネート法による導電性シート材の接合のうちの少なくとも1つを用いることができる。これにより、各導体層901、902と光導波路90との高い密着性が得られる。
以上のようにして、本発明の光導波路構造体9が完成する。
As a method for forming each of the conductor layers 901 and 902, for example, a chemical vapor deposition method (CVD method) such as a plasma CVD method, a thermal CVD method, or a laser CVD method, a vacuum deposition method, a sputtering method, or an ion is used. Among the bonding of conductive sheet materials by dry plating methods such as physical vapor deposition methods (PVD methods) such as plating methods, wet plating methods such as electrolytic plating, immersion plating and electroless plating, and laminating methods At least one of the following can be used. Thereby, high adhesiveness between each of the conductor layers 901 and 902 and the optical waveguide 90 is obtained.
As described above, the optical waveguide structure 9 of the present invention is completed.

このような光導波路構造体9の好ましい例では、コア層93において、コア部94が第1のノルボルネン系材料を主材料として構成され、クラッド部95が第1のノルボルネン系材料より低い屈折率を有する第2のノルボルネン系材料を主材料として構成され、クラッド層91、92が、それぞれ、第1のノルボルネン系材料(コア層93のコア部94)より屈折率が低いノルボルネン系ポリマーを主材料として構成される。   In a preferable example of such an optical waveguide structure 9, in the core layer 93, the core portion 94 is configured using the first norbornene-based material as a main material, and the cladding portion 95 has a lower refractive index than that of the first norbornene-based material. The second norbornene-based material having a main material, and the clad layers 91 and 92 having a refractive index lower than that of the first norbornene-based material (the core portion 94 of the core layer 93), respectively. Composed.

そして、第1のノルボルネン系材料と前記第2のノルボルネン系材料とは、いずれも、同一のノルボルネン系ポリマーを含有するが、このノルボルネン系ポリマーと異なる屈折率を有するノルボルネン系モノマーの反応物の含有量が異なることにより、互いに屈折率が異なっている。   The first norbornene-based material and the second norbornene-based material both contain the same norbornene-based polymer, but contain a reaction product of a norbornene-based monomer having a refractive index different from that of the norbornene-based polymer. Due to the different amounts, the refractive indices are different from each other.

ノルボルネン系ポリマーは、透明性が高いため、かかる構成の光導波路構造体9では、光導波路90の高い光伝送性能が得られる。   Since the norbornene-based polymer has high transparency, the optical waveguide structure 9 having such a configuration can provide high optical transmission performance of the optical waveguide 90.

また、このような構成により、コア部94とクラッド部95との間の高い密着性のみならず、コア層93とクラッド層91およびクラッド層92との間の高い密着性が得られ、光導波路構造体9に曲げ等の変形が生じた場合でも、コア部94とクラッド部95との剥離や、コア層93とクラッド層91、92との層間剥離が生じ難く、コア部94内やクラッド部95内にマイクロクラックが発生することも防止される。その結果、光導波路90の光伝送性能が維持される。   Further, with such a configuration, not only high adhesion between the core portion 94 and the clad portion 95 but also high adhesion between the core layer 93, the clad layer 91, and the clad layer 92 can be obtained. Even when deformation such as bending occurs in the structure 9, peeling between the core portion 94 and the clad portion 95 and delamination between the core layer 93 and the clad layers 91 and 92 do not easily occur. It is also possible to prevent micro cracks from occurring in the 95. As a result, the optical transmission performance of the optical waveguide 90 is maintained.

さらに、ノルボルネン系ポリマーは、高い耐熱性、高い疎水性を有するため、かかる構成の光導波路90(光導波路構造体9)では、耐久性に優れたものとなる。   Furthermore, since the norbornene-based polymer has high heat resistance and high hydrophobicity, the optical waveguide 90 (optical waveguide structure 9) having such a configuration has excellent durability.

また、光導波路90に高い耐熱性や高い疎水性を付与することができるため、その特性の低下(劣化)を防止しつつ、前述したような各種の方法を採用して導体層901、902を確実に形成することができる。特に、光の伝送に重要なコア部94と重なるように、導体層901、902を形成した場合でも、コア部94の変質・劣化を防止することができる。   In addition, since high heat resistance and high hydrophobicity can be imparted to the optical waveguide 90, the conductor layers 901 and 902 can be formed by adopting various methods as described above while preventing deterioration (deterioration) of the characteristics. It can be reliably formed. In particular, even when the conductor layers 901 and 902 are formed so as to overlap with the core portion 94 important for light transmission, the core portion 94 can be prevented from being deteriorated or deteriorated.

また、以上のような製造方法によれば、簡単な処理で、しかも短時間に、所望の形状を有し、かつ、寸法精度の高いコア部94を有する光導波路構造体9を得ることができる。   Further, according to the manufacturing method as described above, the optical waveguide structure 9 having the core portion 94 having a desired shape and high dimensional accuracy can be obtained by a simple process and in a short time. .

<第2の製造方法>
次に、光導波路構造体9の第2の製造方法について説明する。
<Second production method>
Next, a second manufacturing method of the optical waveguide structure 9 will be described.

以下、第2の製造方法について説明するが、前記第1の製造方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。   Hereinafter, the second manufacturing method will be described, but the description will focus on differences from the first manufacturing method, and description of similar matters will be omitted.

第2の製造方法では、コア層形成用材料900の組成が異なり、それ以外は、前記第1の製造方法と同様である。   In the second manufacturing method, the composition of the core layer forming material 900 is different, and the rest is the same as the first manufacturing method.

すなわち、第2の製造方法で用いられるコア層形成用材料900は、活性放射線の照射により活性化する離脱剤(物質)と、主鎖と該主鎖から分岐し、活性化した離脱剤の作用により、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基(離脱性ぺンダントグループ)とを有するポリマー915とを含有している。
離脱剤には、前記第1の製造方法で挙げた助触媒と同様のものを用いることができる。
That is, the core layer forming material 900 used in the second production method is a release agent (substance) that is activated by irradiation with actinic radiation and the action of the release agent activated by branching from the main chain and the main chain. Thus, at least a part of the molecular structure contains a polymer 915 having a leaving group (leaving pendant group) that can leave from the main chain.
As the releasing agent, the same promoter as that mentioned in the first production method can be used.

第2の製造方法において用いられるポリマー915としては、前記第1の製造方法で挙げたポリマー915が有する置換基を離脱性基で置換したものや、前記第1の製造方法で挙げたポリマー915に離脱性基を導入したもの等が挙げられる。   Examples of the polymer 915 used in the second production method include those obtained by substituting the substituents of the polymer 915 exemplified in the first production method with a leaving group, and polymers 915 exemplified in the first production method. The thing which introduce | transduced the leaving group is mentioned.

かかるポリマー915は、離脱性基の離脱(切断)により、その屈折率が変化(上昇または低下)する。   The refractive index of the polymer 915 changes (increases or decreases) due to the leaving (cleavage) of the leaving group.

離脱性基は、カチオン、アニオンまたはフリーラジカルの作用により離脱するもの、すなわち、酸(カチオン)脱離性基、塩基(アニオン)脱離性基、フリーラジカル脱離性基のいずれであってもよいが、好ましくはカチオン(プロトン)の作用により離脱するもの(酸基離脱性基)である。   The leaving group may be any of those leaving by the action of a cation, anion or free radical, that is, any of an acid (cation) leaving group, a base (anion) leaving group, and a free radical leaving group. Although it is good, it is preferably a group capable of leaving by the action of a cation (proton) (acid group leaving group).

酸離脱性基としては、その分子構造中に、−O−構造、−Si−アリール構造および−O−Si−構造のうちの少なくとも1つを有するものが好ましい。かかる酸離脱性基は、カチオンの作用により比較的容易に離脱する。   As the acid leaving group, those having at least one of an —O— structure, an —Si—aryl structure and an —O—Si— structure in its molecular structure are preferable. Such an acid leaving group is released relatively easily by the action of a cation.

このうち、離脱によりポリマー915の屈折率に低下を生じさせる酸離脱性基としては、−Si−ジフェニル構造および−O−Si−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。   Among these, as the acid leaving group that causes a decrease in the refractive index of the polymer 915 by leaving, at least one of a -Si-diphenyl structure and a -O-Si-diphenyl structure is preferable.

なお、フリーラジカルの作用により離脱するフリーラジカル脱離性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基等が挙げられる。   In addition, as a free radical leaving group which leaves | separates by the action of a free radical, the substituent etc. which have an acetophenone structure at the terminal are mentioned, for example.

また、ポリマー915は、前記第1の製造方法で説明したのと同様の理由から、ノルボルネン系ポリマーを用いるのが好ましく、アルキル(特にヘキシル)ノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーを用いるのがより好ましい。   The polymer 915 is preferably a norbornene polymer for the same reason as described in the first production method, and more preferably a norbornene polymer containing a repeating unit of alkyl (particularly hexyl) norbornene. preferable.

以上のことを考慮した場合、離脱性基の離脱により屈折率が低下するポリマー915としては、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランのホモポリマーや、ヘキシルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマーが好適に用いられる。   In consideration of the above, as the polymer 915 whose refractive index decreases due to the leaving group leaving, a homopolymer of diphenylmethylnorbornenemethoxysilane or a copolymer of hexylnorbornene and diphenylmethylnorbornenemethoxysilane is preferably used. .

以下では、ポリマー915として、離脱性基(特に酸離脱性基)の離脱により屈折率が低下するものを用いる場合を一例に説明する。   Hereinafter, as an example, a case where the polymer 915 has a refractive index that decreases due to the removal of a leaving group (particularly, an acid leaving group) will be described.

すなわち、ここで示す例では、活性放射線930の照射領域925がクラッド部95となる。   That is, in the example shown here, the irradiation region 925 of the active radiation 930 becomes the clad portion 95.

[1B] 前記工程[1A]と同様の工程を行う。
このとき、層(PITDMの乾燥フィルム)910は、第1の屈折率(RI)を有している。この第1の屈折率は、層910中に一様に分散(分布)するポリマー915の作用による。
[1B] A step similar to the step [1A] is performed.
At this time, the layer (dry film of PITDM) 910 has a first refractive index (RI). This first refractive index is due to the action of the polymer 915 that is uniformly dispersed (distributed) in the layer 910.

[2B] 前記工程[2A]と同様の工程を行う。
マスク935を介して、活性放射線930を層910に照射すると、活性放射線930が照射された照射領域925内に存在する離脱剤は、活性放射線930の作用により反応(結合)または分解して、カチオン(プロトンまたは他の陽イオン)と、弱配位アニオン(WCA)とを遊離(発生)する。
[2B] A step similar to the step [2A] is performed.
When the layer 910 is irradiated with the actinic radiation 930 through the mask 935, the release agent present in the irradiation region 925 irradiated with the actinic radiation 930 reacts (bonds) or decomposes by the action of the actinic radiation 930, and becomes a cation. Liberate (generate) protons (or other cations) and weakly coordinating anions (WCA).

そして、カチオンは、離脱性基そのものを主鎖から離脱させるか、または、離脱性基の分子構造の途中から切断する(フォトブリーチ)。   Then, the cation causes the leaving group itself to leave the main chain, or cleaves from the middle of the molecular structure of the leaving group (photo bleach).

これにより、照射領域925では、未照射領域940よりも完全な状態の離脱性基の数が減少し、第1の屈折率より低い第2の屈折率へと低下する。なお、このとき、未照射領域940の屈折率は、第1の屈折率が維持される。   As a result, in the irradiated region 925, the number of leaving groups in a complete state is decreased as compared with the unirradiated region 940, and the second refractive index is lower than the first refractive index. At this time, the refractive index of the unirradiated region 940 is maintained at the first refractive index.

このようにして、照射領域925と未照射領域940との間に屈折率差(第2の屈折率<第1の屈折率)が生じて、コア部94(未照射領域940)とクラッド部95(照射領域925)とが形成される。   In this way, a refractive index difference (second refractive index <first refractive index) occurs between the irradiated region 925 and the non-irradiated region 940, and the core portion 94 (non-irradiated region 940) and the cladding portion 95. (Irradiation region 925) is formed.

なお、この場合、活性放射線930の照射量は、0.1〜9J/cm程度であるのが好ましく、0.3〜6J/cm程度であるのがより好ましく、0.6〜6J/cm程度であるのがさらに好ましい。これにより、離脱剤を確実に活性化させることができる。 In this case, the irradiation dose of the actinic radiation 930 is preferably in the range of about 0.1~9J / cm 2, more preferably about 0.3~6J / cm 2, 0.6~6J / More preferably, it is about cm 2 . Thereby, a release agent can be activated reliably.

[3B] 次に、層910に対して加熱処理を施す。
これにより、ポリマー915から離脱(切断)された離脱性基が、例えば、照射領域925から除去されたり、ポリマー915内において再配列または架橋する。
[3B] Next, the layer 910 is subjected to heat treatment.
As a result, the leaving group detached (cut) from the polymer 915 is removed from the irradiated region 925 or rearranged or cross-linked in the polymer 915.

さらに、このとき、クラッド部95(照射領域925)に残存する離脱性基の一部がさらに離脱(切断)すると考えられる。   Further, at this time, it is considered that a part of the leaving group remaining in the cladding part 95 (irradiation region 925) is further detached (cut).

したがって、このような加熱処理を施すことにより、コア部94とクラッド部95との間の屈折率差をより大きくすることができる。   Therefore, the refractive index difference between the core portion 94 and the cladding portion 95 can be further increased by performing such heat treatment.

この加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、70〜195℃程度であるのが好ましく、85〜150℃程度であるのがより好ましい。   Although the heating temperature in this heat processing is not specifically limited, It is preferable that it is about 70-195 degreeC, and it is more preferable that it is about 85-150 degreeC.

また、加熱時間は、照射領域925から離脱(切断)された離脱性基を十分に除去し得るに設定され、特に限定されないが、0.5〜3時間程度であるのが好ましく、0.5〜2時間程度であるのがより好ましい。   Further, the heating time is set so as to sufficiently remove the leaving group detached (cut) from the irradiation region 925, and is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 3 hours, More preferably, it is about 2 hours.

なお、例えば、加熱処理を施す前の状態で、コア部94とクラッド部95との間に十分な屈折率差が得られている場合等には、本工程[3B]を省略してもよい。   For example, when a sufficient refractive index difference is obtained between the core portion 94 and the cladding portion 95 in a state before the heat treatment, this step [3B] may be omitted. .

また、必要に応じて、1回または複数回の加熱処理(例えば、150〜200℃×1〜8時間程度)の工程を追加することもできる。
以上の工程を経て、コア層93が得られる。
Moreover, the process of 1 time or several times of heat processing (for example, about 150-200 degreeC x about 1 to 8 hours) can also be added as needed.
The core layer 93 is obtained through the above steps.

[4B] 前記工程[6A]と同様の工程を行う。
[5B] 前記工程[7A]と同様の工程を行う。
[6B] 前記工程[8A]と同様の工程を行う。
以上のようにして、本発明の光導波路構造体9が完成する。
[4B] A step similar to the step [6A] is performed.
[5B] A step similar to the step [7A] is performed.
[6B] A step similar to the step [8A] is performed.
As described above, the optical waveguide structure 9 of the present invention is completed.

このような光導波路構造体9の好ましい例では、コア層93がノルボルネン系材料を主材料として構成され、クラッド層91、92が、それぞれ、コア層93のコア部94より屈折率が低いノルボルネン系ポリマーを主材料として構成される。   In a preferred example of such an optical waveguide structure 9, the core layer 93 is composed of a norbornene-based material as a main material, and the cladding layers 91 and 92 each have a refractive index lower than that of the core portion 94 of the core layer 93. It is composed mainly of polymer.

そして、コア部94とクラッド部95とは、主鎖と主鎖から分岐し、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基とを有するノルボルネン系ポリマーを主材料として構成され、コア部94とクラッド部95とは、主鎖に結合した状態の離脱性基の数が異なることにより、それらの屈折率が異なっている。   The core portion 94 and the clad portion 95 are mainly composed of a norbornene-based polymer having a main chain and a main chain branched from the main chain and having a leaving group capable of leaving at least a part of the molecular structure from the main chain. The core part 94 and the clad part 95 have different refractive indexes due to the difference in the number of leaving groups bonded to the main chain.

ノルボルネン系ポリマーは、透明性が高いため、かかる構成の光導波路構造体9では、光導波路90の高い光伝送性能が得られる。   Since the norbornene-based polymer has high transparency, the optical waveguide structure 9 having such a configuration can provide high optical transmission performance of the optical waveguide 90.

また、このような構成により、コア部94とクラッド部95との間の高い密着性のみならず、コア層93とクラッド層91およびクラッド層92との間の高い密着性が得られ、光導波路構造体9に曲げ等の変形が生じた場合でも、コア部94とクラッド部95との剥離や、コア層93とクラッド層91、92との層間剥離が生じ難く、コア部94内やクラッド部95内にマイクロクラックが発生することも防止される。その結果、光導波路90の光伝送性能が維持される。   Further, with such a configuration, not only high adhesion between the core portion 94 and the clad portion 95 but also high adhesion between the core layer 93, the clad layer 91, and the clad layer 92 can be obtained. Even when deformation such as bending occurs in the structure 9, peeling between the core portion 94 and the clad portion 95 and delamination between the core layer 93 and the clad layers 91 and 92 do not easily occur. It is also possible to prevent micro cracks from occurring in the 95. As a result, the optical transmission performance of the optical waveguide 90 is maintained.

さらに、ノルボルネン系ポリマーは、高い耐熱性、高い疎水性を有するため、かかる構成の光導波路90(光導波路構造体9)では、耐久性に優れたものとなる。   Furthermore, since the norbornene-based polymer has high heat resistance and high hydrophobicity, the optical waveguide 90 (optical waveguide structure 9) having such a configuration has excellent durability.

また、光導波路90に高い耐熱性や高い疎水性を付与することができるため、その特性の低下(劣化)を防止しつつ、前述したような各種の方法を採用して導体層901、902を確実に形成することができる。特に、光の伝送に重要なコア部94と重なるように、導体層901、902を形成した場合でも、コア部94の変質・劣化を防止することができる。   In addition, since high heat resistance and high hydrophobicity can be imparted to the optical waveguide 90, the conductor layers 901 and 902 can be formed by adopting various methods as described above while preventing deterioration (deterioration) of the characteristics. It can be reliably formed. In particular, even when the conductor layers 901 and 902 are formed so as to overlap with the core portion 94 important for light transmission, the core portion 94 can be prevented from being deteriorated or deteriorated.

また、以上のような製造方法によれば、簡単な処理で、しかも短時間に、所望の形状を有し、かつ、寸法精度の高いコア部94を有する光導波路構造体9を得ることができる。   Further, according to the manufacturing method as described above, the optical waveguide structure 9 having the core portion 94 having a desired shape and high dimensional accuracy can be obtained by a simple process and in a short time. .

特に、第2の製造方法によれば、少なくとも活性放射線をすればよく、極めて簡単な処理で、コア層93を形成することができる。   In particular, according to the second manufacturing method, at least actinic radiation may be used, and the core layer 93 can be formed by an extremely simple process.

<第3の製造方法>
次に、光導波路構造体9の第3の製造方法について説明する。
<Third production method>
Next, the 3rd manufacturing method of the optical waveguide structure 9 is demonstrated.

以下、第3の製造方法について説明するが、前記第1および第2の製造方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。   Hereinafter, the third manufacturing method will be described, but the description will focus on differences from the first and second manufacturing methods, and the description of the same matters will be omitted.

第3の製造方法では、コア層形成用材料900として、第1および第2の製造方法で用いたコア層形成用材料を組み合わせたものを用い、それ以外は、前記第1または第2の製造方法と同様である。   In the third manufacturing method, a combination of the core layer forming materials used in the first and second manufacturing methods is used as the core layer forming material 900. Otherwise, the first or second manufacturing method is used. It is the same as the method.

すなわち、第3の製造方法で用いられるコア層形成用材料900は、前述したような離脱性基を有するポリマー915と、モノマーと、助触媒(第1の物質)と、触媒前駆体(第2の物質)とを含有している。また、助触媒は、前記第2の製造方法における離脱剤と同じものであり、離脱剤を離脱させる機能も有する。   That is, the core layer forming material 900 used in the third manufacturing method includes a polymer 915 having a leaving group as described above, a monomer, a promoter (first substance), and a catalyst precursor (second Substance). The cocatalyst is the same as the release agent in the second production method, and has a function of releasing the release agent.

このようなコア層形成用材料900では、選択する離脱性基と、選択するモノマーとの組み合わせにより、得られるコア層93において、コア部94とクラッド部95との間の屈折率差をより多段階に調整することが可能となる。   In such a core layer forming material 900, the refractive index difference between the core portion 94 and the clad portion 95 is more increased in the obtained core layer 93 due to the combination of the selected leaving group and the selected monomer. It becomes possible to adjust in stages.

なお、前述したように、モノマーとして、ポリマー915より低い屈折率を有するものを用い、また、触媒前駆体として、活性放射線930の照射に伴って活性化温度が低下するものを用い、ポリマー915として、離脱性基の離脱により屈折率が低下するものを用いると、照射領域925をクラッド部95とし、コア部94との屈折率差が極めて大きいコア層93を得ることができる。   As described above, a monomer having a refractive index lower than that of the polymer 915 is used as a monomer, and a catalyst precursor whose activation temperature is reduced with irradiation of the active radiation 930 is used as a polymer 915. If a material whose refractive index is lowered by the removal of the leaving group is used, the irradiation region 925 can be used as the cladding portion 95, and the core layer 93 having a very large refractive index difference from the core portion 94 can be obtained.

以下では、このような組み合わせのポリマー915、モノマーおよび触媒前駆体を用いる場合を一例に説明する。   Hereinafter, a case where such a combination of the polymer 915, the monomer, and the catalyst precursor is used will be described as an example.

すなわち、ここで示す例では、活性放射線930の照射領域925がクラッド部95となる。   That is, in the example shown here, the irradiation region 925 of the active radiation 930 becomes the clad portion 95.

[1C] 前記工程[1A]と同様の工程を行う。
このとき、層(PITDMの乾燥フィルム)910は、第1の屈折率(RI)を有している。この第1の屈折率は、層910中に一様に分散(分布)するポリマー915およびモノマーの作用による。
[1C] A step similar to the step [1A] is performed.
At this time, the layer (dry film of PITDM) 910 has a first refractive index (RI). This first refractive index is due to the action of the polymer 915 and monomers that are uniformly dispersed (distributed) in the layer 910.

[2C] 前記工程[2A]と同様の工程を行う。
マスク935を介して、活性放射線930を層910に照射すると、活性放射線930が照射された照射領域925内に存在する助触媒(第1の物質:コカタリスト)は、活性放射線930の作用により反応または分解して、カチオン(プロトンまたは他の陽イオン)と、弱配位アニオン(WCA)とを遊離(発生)する。
[2C] A step similar to the step [2A] is performed.
When the layer 910 is irradiated with the active radiation 930 through the mask 935, the cocatalyst (first substance: cocatalyst) present in the irradiation region 925 irradiated with the active radiation 930 reacts by the action of the active radiation 930. Alternatively, it decomposes to liberate (generate) cations (protons or other cations) and weakly coordinating anions (WCA).

そして、これらのカチオンや弱配位アニオンは、照射領域925内に存在する触媒前駆体(第2の物質:プロカタリスト)の分子構造に変化(分解)を生じさせ、これを活性潜在状態(潜在的活性状態)に変化させる。   These cations and weakly coordinating anions cause a change (decomposition) in the molecular structure of the catalyst precursor (second substance: procatalyst) present in the irradiation region 925, and this changes the active latent state (latent potential). Active state).

また、カチオンは、離脱性基そのものを主鎖から離脱させるか、または、離脱性基の分子構造の途中から切断する。   In addition, the cation causes the leaving group itself to leave the main chain, or cleaves from the middle of the molecular structure of the leaving group.

これにより、照射領域925では、未照射領域940よりも完全な状態の離脱性基の数が減少し、屈折率が低下して第1の屈折率より低くなる。なお、このとき、未照射領域940の屈折率は、第1の屈折率が維持される。   As a result, in the irradiated region 925, the number of leaving groups in a complete state is reduced as compared with the unirradiated region 940, and the refractive index is lowered to be lower than the first refractive index. At this time, the refractive index of the unirradiated region 940 is maintained at the first refractive index.

なお、この場合、活性放射線930の照射量は、0.1〜9J/cm程度であるのが好ましく、0.2〜5J/cm程度であるのがより好ましく、0.2〜4J/cm程度であるのがさらに好ましい。これにより、助触媒を確実に活性化させることができる。 In this case, the irradiation dose of the actinic radiation 930 is preferably in the range of about 0.1~9J / cm 2, more preferably about 0.2~5J / cm 2, 0.2~4J / More preferably, it is about cm 2 . Thereby, a promoter can be activated reliably.

[3C] 前記工程[3A]と同様の工程を行う。
これにより、照射領域925内では、活性潜在状態の触媒前駆体が活性化して(活性状態となって)、モノマーの反応(重合反応や架橋反応)が生じる。
[3C] The same step as the above step [3A] is performed.
Thereby, in the irradiation region 925, the catalyst precursor in the active latent state is activated (becomes active), and monomer reaction (polymerization reaction or cross-linking reaction) occurs.

そして、モノマーの反応が進行すると、照射領域925内におけるモノマー濃度が徐々に低下する。これにより、照射領域925と未照射領域940との間には、モノマー濃度に差が生じ、これを解消すべく、未照射領域940からモノマーが拡散して照射領域925に集まってくる。   As the monomer reaction proceeds, the monomer concentration in the irradiation region 925 gradually decreases. As a result, there is a difference in monomer concentration between the irradiated region 925 and the unirradiated region 940, and the monomer diffuses from the unirradiated region 940 and collects in the irradiated region 925 in order to eliminate this.

また、この加熱処理により、ポリマー915から離脱(切断)された離脱性基が、例えば、照射領域925から除去されたり、ポリマー915内において再配列または架橋する。   In addition, by this heat treatment, the leaving group detached (cut) from the polymer 915 is removed from, for example, the irradiation region 925, or rearranged or crosslinked in the polymer 915.

その結果、照射領域925では、モノマーやその反応物(重合体、架橋構造や分岐構造)が増加し、当該領域の屈折率にモノマー由来の構造が大きく影響を及ぼすようになること、ポリマー915から離脱(切断)された離脱性基が減少すること等により、さらに屈折率が低下して第2の屈折率となる。   As a result, in the irradiated region 925, the monomer and its reactant (polymer, cross-linked structure and branched structure) increase, and the structure derived from the monomer greatly affects the refractive index of the region. The refractive index is further lowered to the second refractive index due to a decrease in the leaving (cleaved) leaving group.

一方、未照射領域940では、当該領域から照射領域925にモノマーが拡散することにより、モノマー量が減少するため、当該領域の屈折率にポリマー915の影響が大きく現れるようになり、第1の屈折率より高い第3の屈折率へと上昇する。   On the other hand, in the unirradiated region 940, the amount of monomer decreases due to the diffusion of the monomer from the region to the irradiated region 925, so that the influence of the polymer 915 greatly appears on the refractive index of the region, and the first refraction The third refractive index is higher than the refractive index.

このようにして、照射領域925と未照射領域940との間に屈折率差(第2の屈折率<第3の屈折率)が生じて、コア部94(未照射領域940)とクラッド部95(照射領域925)とが形成される。   In this way, a refractive index difference (second refractive index <third refractive index) occurs between the irradiated region 925 and the non-irradiated region 940, and the core portion 94 (non-irradiated region 940) and the cladding portion 95. (Irradiation region 925) is formed.

[4C] 前記工程[4A]と同様の工程を行う。
[5C] 前記工程[5A]と同様の工程を行う。
[6C] 前記工程[6A]と同様の工程を行う。
[7C] 前記工程[7A]と同様の工程を行う。
[8C] 前記工程[8A]と同様の工程を行う。
以上のようにして、本発明の光導波路構造体9が完成する。
[4C] A step similar to the step [4A] is performed.
[5C] A step similar to the step [5A] is performed.
[6C] The same step as the above step [6A] is performed.
[7C] The same step as the above step [7A] is performed.
[8C] The same step as the above step [8A] is performed.
As described above, the optical waveguide structure 9 of the present invention is completed.

このような光導波路構造体9の好ましい例では、コア層93は、主鎖とこの主鎖から分岐し、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基とを有するノルボルネン系ポリマーを含有しており、コア部94とクラッド部95とは、主鎖に結合した状態の離脱性基の数が異なること、および、ノルボルネン系ポリマーと異なる屈折率を有するノルボルネン系モノマーの反応物の含有量が異なることにより、それらの屈折率が異なっており、また、クラッド層91、92が、それぞれ、コア層93のコア部94より屈折率が低いノルボルネン系ポリマーを主材料として構成される。   In a preferred example of such an optical waveguide structure 9, the core layer 93 is a norbornene polymer having a main chain and a leaving group that is branched from the main chain and at least a part of the molecular structure can be detached from the main chain. The core portion 94 and the clad portion 95 are different in the number of leaving groups bonded to the main chain and the reaction product of a norbornene monomer having a refractive index different from that of the norbornene polymer. Due to the different contents, the refractive indexes thereof are different, and the cladding layers 91 and 92 are mainly composed of a norbornene-based polymer having a refractive index lower than that of the core portion 94 of the core layer 93.

ノルボルネン系ポリマーは、透明性が高いため、かかる構成の光導波路構造体9では、光導波路90の高い光伝送性能が得られる。   Since the norbornene-based polymer has high transparency, the optical waveguide structure 9 having such a configuration can provide high optical transmission performance of the optical waveguide 90.

また、このような構成により、コア部94とクラッド部95との間の高い密着性のみならず、コア層93とクラッド層91およびクラッド層92との間の高い密着性が得られ、光導波路構造体9に曲げ等の変形が生じた場合でも、コア部94とクラッド部95との剥離や、コア層93とクラッド層91、92との層間剥離が生じ難く、コア部94内やクラッド部95内にマイクロクラックが発生することも防止される。その結果、光導波路90の光伝送性能が維持される。   Further, with such a configuration, not only high adhesion between the core portion 94 and the clad portion 95 but also high adhesion between the core layer 93, the clad layer 91, and the clad layer 92 can be obtained. Even when deformation such as bending occurs in the structure 9, peeling between the core portion 94 and the clad portion 95 and delamination between the core layer 93 and the clad layers 91 and 92 do not easily occur. It is also possible to prevent micro cracks from occurring in the 95. As a result, the optical transmission performance of the optical waveguide 90 is maintained.

さらに、ノルボルネン系ポリマーは、高い耐熱性、高い疎水性を有するため、かかる構成の光導波路90(光導波路構造体9)では、耐久性に優れたものとなる。   Furthermore, since the norbornene-based polymer has high heat resistance and high hydrophobicity, the optical waveguide 90 (optical waveguide structure 9) having such a configuration has excellent durability.

また、光導波路90に高い耐熱性や高い疎水性を付与することができるため、その特性の低下(劣化)を防止しつつ、前述したような各種の方法を採用して導体層901、902を確実に形成することができる。特に、光の伝送に重要なコア部94と重なるように、導体層901、902を形成した場合でも、コア部94の変質・劣化を防止することができる。   In addition, since high heat resistance and high hydrophobicity can be imparted to the optical waveguide 90, the conductor layers 901 and 902 can be formed by adopting various methods as described above while preventing deterioration (deterioration) of the characteristics. It can be reliably formed. In particular, even when the conductor layers 901 and 902 are formed so as to overlap with the core portion 94 important for light transmission, the core portion 94 can be prevented from being deteriorated or deteriorated.

また、以上のような製造方法によれば、簡単な処理で、しかも短時間に、所望の形状を有し、かつ、寸法精度の高いコア部94を有する光導波路構造体9を得ることができる。   Further, according to the manufacturing method as described above, the optical waveguide structure 9 having the core portion 94 having a desired shape and high dimensional accuracy can be obtained by a simple process and in a short time. .

特に、第3の製造方法によれば、コア部94とクラッド部95との間の屈折率差を多段階に設定することが可能となる。   In particular, according to the third manufacturing method, the refractive index difference between the core portion 94 and the cladding portion 95 can be set in multiple stages.

<第4の製造方法>
次に、光導波路構造体9の第4の製造方法について説明する。
<Fourth manufacturing method>
Next, the 4th manufacturing method of the optical waveguide structure 9 is demonstrated.

図8〜図13は、それぞれ、本発明の光導波路構造体の第4の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。   8 to 13 are cross-sectional views schematically showing process examples of the fourth manufacturing method of the optical waveguide structure of the present invention.

以下、第4の製造方法について説明するが、前記第1〜第3の製造方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。   Hereinafter, although the 4th manufacturing method is explained, it explains centering on difference with the 1st-3rd manufacturing methods, and omits the explanation about the same matter.

第4の製造方法では、光導波路90の形成工程が異なり、それ以外は、前記第1〜第3の製造方法と同様である。   In the fourth manufacturing method, the formation process of the optical waveguide 90 is different, and the other processes are the same as those in the first to third manufacturing methods.

すなわち、コア層形成用材料900やクラッド層形成用材料には、前記第1〜第3の製造方法で説明したのと同様のものを用いることができる。   That is, as the core layer forming material 900 and the clad layer forming material, the same materials as described in the first to third manufacturing methods can be used.

なお、以下では、コア層形成用材料として、前記第1の製造方法で挙げたものを用いる場合を代表に説明する。   In the following description, the case where the materials described in the first manufacturing method are used as the core layer forming material will be described as a representative.

[1D] まず、支持基板1000上に、クラッド層形成用材料(第1のワニス)を前述したのと同様の方法を用いて塗布して、第1の層1110を形成する(図8参照)。
支持基板1000には、支持基板951と同様のものを用いることができる。
[1D] First, a clad layer forming material (first varnish) is applied onto the support substrate 1000 using the same method as described above to form the first layer 1110 (see FIG. 8). .
As the support substrate 1000, a substrate similar to the support substrate 951 can be used.

第1の層1110の平均厚さは、特に限定されないが、5〜200μm程度であるのが好ましく、10〜100μm程度であるのがより好ましく、15〜65μm程度であるのがさらに好ましい。   The average thickness of the first layer 1110 is not particularly limited, but is preferably about 5 to 200 μm, more preferably about 10 to 100 μm, and still more preferably about 15 to 65 μm.

[2D] 次に、第1の層1110上に、コア層形成用材料(第2のワニス)を前述したのと同様の方法を用いて塗布して、第2の層1120を形成する(図9参照)。   [2D] Next, a core layer forming material (second varnish) is applied onto the first layer 1110 using the same method as described above to form the second layer 1120 (FIG. 9).

コア層形成用材料は、第1の層1110をほぼ完全に乾燥させた後に塗布するようにしてもよいし、第1の層1110が乾燥する前に塗布するようにしてもよい。   The core layer forming material may be applied after the first layer 1110 is almost completely dried, or may be applied before the first layer 1110 is dried.

後者の場合、第1の層1110と第2の層1120とは、それらの界面において相互に混ざり合った状態となる。この場合、得られた光導波路90において、クラッド層91とコア層93との密着性の向上を図ることができる。   In the latter case, the first layer 1110 and the second layer 1120 are mixed with each other at the interface between them. In this case, in the obtained optical waveguide 90, the adhesion between the clad layer 91 and the core layer 93 can be improved.

また、この場合、第1のワニスおよび第2のワニスは、それぞれ、粘度(常温)が好ましくは100〜10000cP程度、より好ましくは150〜5000cP程度、さらに好ましくは200〜3500cP程度に調製される。これにより、第1の層1110と第2の層1120とが、それらの界面において必要以上に混ざり合うのを防止することができるとともに、第1の層1110および第2の層1120の厚さが不均一となるのを防止することができる。   In this case, each of the first varnish and the second varnish is prepared so that the viscosity (normal temperature) is preferably about 100 to 10000 cP, more preferably about 150 to 5000 cP, and further preferably about 200 to 3500 cP. Thus, the first layer 1110 and the second layer 1120 can be prevented from being mixed more than necessary at the interface between them, and the thicknesses of the first layer 1110 and the second layer 1120 can be reduced. Nonuniformity can be prevented.

なお、第2のワニスの粘度は、第1のワニスの粘度より高くするのが好ましい。これにより、第1の層1110と第2の層1120とが、それらの界面において必要以上に混ざり合うのを確実に防止することができる。   The viscosity of the second varnish is preferably higher than that of the first varnish. Accordingly, it is possible to reliably prevent the first layer 1110 and the second layer 1120 from being mixed more than necessary at the interface between them.

第2の層1120の平均厚さは、特に限定されないが、5〜200μm程度であるのが好ましく、15〜125μm程度であるのがより好ましく、25〜100μm程度であるのがさらに好ましい。   The average thickness of the second layer 1120 is not particularly limited, but is preferably about 5 to 200 μm, more preferably about 15 to 125 μm, and still more preferably about 25 to 100 μm.

[3D] 次に、第2の層1120上に、クラッド層形成用材料(第3のワニス)を前述したのと同様の方法を用いて塗布して、第3の層1130を形成する(図10参照)。
第3の層1130は、前記第2の層1120と同様にして形成することができる。
[3D] Next, a clad layer forming material (third varnish) is applied onto the second layer 1120 using the same method as described above to form the third layer 1130 (FIG. 10).
The third layer 1130 can be formed in the same manner as the second layer 1120.

第3の層1130の平均厚さは、特に限定されないが、5〜200μm程度であるのが好ましく、10〜100μm程度であるのがより好ましく、15〜65μm程度であるのがさらに好ましい。
これにより、積層体2000が得られる。
The average thickness of the third layer 1130 is not particularly limited, but is preferably about 5 to 200 μm, more preferably about 10 to 100 μm, and still more preferably about 15 to 65 μm.
Thereby, the laminated body 2000 is obtained.

[4D] 次に、積層体2000中の溶媒を除去(脱溶媒)する。
脱溶媒の方法としては、例えば、加熱、大気圧または減圧下での放置、不活性ガス等の噴き付け(ブロー)等の方法が挙げられるが、加熱による方法が好ましい。これにより、比較的容易かつ短時間での脱溶媒が可能である。
[4D] Next, the solvent in the laminate 2000 is removed (desolvent).
Examples of the method for removing the solvent include methods such as heating, leaving under atmospheric pressure or reduced pressure, and spraying (blowing) an inert gas, etc., but a method using heating is preferred. Thereby, it is possible to remove the solvent relatively easily and in a short time.

この加熱の温度は、25〜60℃程度であるのが好ましく、30〜45℃程度であるのがより好ましい。   The heating temperature is preferably about 25 to 60 ° C, and more preferably about 30 to 45 ° C.

また、加熱の時間は、15〜60分程度であるのが好ましく、15〜30分程度であるのがより好ましい。   The heating time is preferably about 15 to 60 minutes, and more preferably about 15 to 30 minutes.

[5D] 次に、開口(窓)9351が形成されたマスク(マスキング)935を用意し、このマスク935を介して、積層体2000に対して活性放射線(活性エネルギー光線)930を照射する(図11参照)。   [5D] Next, a mask (masking) 935 in which an opening (window) 9351 is formed is prepared, and active radiation (active energy ray) 930 is irradiated to the stacked body 2000 through the mask 935 (FIG. 11).

マスク935を介して、活性放射線930を積層体2000に照射すると、第2の層1120の活性放射線930が照射された照射領域925内に存在する助触媒(第1の物質:コカタリスト)は、活性放射線930の作用により反応または分解して、カチオン(プロトンまたは他の陽イオン)と、弱配位アニオン(WCA)とを遊離(発生)する。   When the stacked body 2000 is irradiated with the active radiation 930 through the mask 935, the promoter (first substance: cocatalyst) present in the irradiation region 925 irradiated with the active radiation 930 of the second layer 1120 is: It reacts or decomposes by the action of actinic radiation 930 to liberate (generate) cations (protons or other cations) and weakly coordinating anions (WCA).

そして、これらのカチオンや弱配位アニオンは、照射領域925内に存在する触媒前駆体(第2の物質:プロカタリスト)の分子構造に変化(分解)を生じさせ、これを活性潜在状態(潜在的活性状態)に変化させる。   These cations and weakly coordinating anions cause a change (decomposition) in the molecular structure of the catalyst precursor (second substance: procatalyst) present in the irradiation region 925, and this changes the active latent state (latent potential). Active state).

[6D] 次に、積層体2000に対して加熱処理(第1の加熱処理)を施す。
これにより、照射領域925内では、活性潜在状態の触媒前駆体が活性化して(活性状態となって)、モノマーの反応(重合反応や架橋反応)が生じる。
[6D] Next, heat treatment (first heat treatment) is performed on the stacked body 2000.
Thereby, in the irradiation region 925, the catalyst precursor in the active latent state is activated (becomes active), and monomer reaction (polymerization reaction or cross-linking reaction) occurs.

そして、モノマーの反応が進行すると、照射領域925内におけるモノマー濃度が徐々に低下する。これにより、照射領域925と未照射領域940との間には、モノマー濃度に差が生じ、これを解消すべく、未照射領域940からモノマーが拡散して照射領域925に集まってくる。   As the monomer reaction proceeds, the monomer concentration in the irradiation region 925 gradually decreases. As a result, there is a difference in monomer concentration between the irradiated region 925 and the unirradiated region 940, and the monomer diffuses from the unirradiated region 940 and collects in the irradiated region 925 in order to eliminate this.

その結果、照射領域925では、モノマーやその反応物(重合体、架橋構造や分岐構造)が増加し、当該領域の屈折率にモノマー由来の構造が大きく影響を及ぼすようになり、第1の屈折率より低い第2の屈折率へと低下する。   As a result, in the irradiated region 925, the monomer and its reaction product (polymer, cross-linked structure or branched structure) increase, and the structure derived from the monomer greatly affects the refractive index of the region, so that the first refraction The second refractive index lower than the refractive index.

一方、未照射領域940では、当該領域から照射領域925にモノマーが拡散することにより、モノマー量が減少するため、当該領域の屈折率にポリマー915の影響が大きく現れるようになり、第1の屈折率より高い第3の屈折率へと上昇する。   On the other hand, in the unirradiated region 940, the amount of monomer decreases due to the diffusion of the monomer from the region to the irradiated region 925, so that the influence of the polymer 915 greatly appears on the refractive index of the region, and the first refraction The third refractive index is higher than the refractive index.

このようにして、照射領域925と未照射領域940との間に屈折率差(第2の屈折率<第3の屈折率)が生じて、コア部94(未照射領域940)とクラッド部95(照射領域925)とが形成される(図12参照)。   In this way, a refractive index difference (second refractive index <third refractive index) occurs between the irradiated region 925 and the non-irradiated region 940, and the core portion 94 (non-irradiated region 940) and the cladding portion 95. (Irradiation region 925) is formed (see FIG. 12).

[7D] 次に、積層体2000に対して第2の加熱処理を施す。
これにより、未照射領域940および/または照射領域925に残存する触媒前駆体を、直接または助触媒の活性化を伴って、活性化させる(活性状態とする)ことにより、各領域925、940に残存するモノマーを反応させる。
[7D] Next, the stacked body 2000 is subjected to a second heat treatment.
As a result, the catalyst precursor remaining in the unirradiated region 940 and / or the irradiated region 925 is activated (activated) directly or with activation of the cocatalyst, thereby causing the regions 925 and 940 to be activated. The remaining monomer is reacted.

このように、各領域925、940に残存するモノマーを反応させることにより、得られるコア部94およびクラッド部95の安定化を図ることができる。   In this way, by reacting the monomers remaining in the regions 925 and 940, the core portion 94 and the clad portion 95 obtained can be stabilized.

[8D] 次に、積層体2000に対して第3の加熱処理を施す。
これにより、得られるコア層93に生じる内部応力の低減や、コア部94およびクラッド部95の更なる安定化を図ることができる。
以上の工程を経て、本発明の光導波路90が得られる。
[8D] Next, the stacked body 2000 is subjected to a third heat treatment.
Thereby, the internal stress generated in the obtained core layer 93 can be reduced, and the core portion 94 and the cladding portion 95 can be further stabilized.
Through the above steps, the optical waveguide 90 of the present invention is obtained.

[9D] 次に、光導波路90の上面および下面に、それぞれ導体層901、902を形成する(図13参照)。   [9D] Next, conductor layers 901 and 902 are formed on the upper and lower surfaces of the optical waveguide 90, respectively (see FIG. 13).

これは、前記工程[8A]と同様にして行うことができる。
以上のようにして、本発明の光導波路構造体9が完成する。
This can be performed in the same manner as in the step [8A].
As described above, the optical waveguide structure 9 of the present invention is completed.

かかる方法では、第1の加熱処理の後、積層体2000内にコア部94が目視で確認することができるようになる。   In such a method, the core portion 94 can be visually confirmed in the stacked body 2000 after the first heat treatment.

また、第1のワニスおよび第3のワニスとして、第2のワニスと同様の組成、すなわち、ポリマー915、モノマー、助触媒および触媒前駆体を含有するものを用いるようにしてもよい。これにより、モノマーの反応が、第1の層1110および第3の層1130と、第2の層1120の界面、および/または、かかる界面を越えて第1の層1110および第3の層1130内で生じて、クラッド層91、92とコア層93との剥離をより確実に防止することができる。   Further, as the first varnish and the third varnish, the same composition as that of the second varnish, that is, one containing a polymer 915, a monomer, a promoter and a catalyst precursor may be used. Accordingly, the monomer reaction causes the interface between the first layer 1110 and the third layer 1130 and the second layer 1120, and / or beyond the interface, in the first layer 1110 and the third layer 1130. And the peeling between the clad layers 91 and 92 and the core layer 93 can be prevented more reliably.

また、この場合、例えば、I:第1の層1110および第3の層1130のポリマー915として、第2の層1120のポリマー915の屈折率より相対的に低い屈折率(RI)のものを選択したり、II:第1の層1110および第3の層1130のモノマーとして、第2の層1120のモノマーと同じものを用いるが、第1の層1110および第3の層1130における触媒前駆体およびモノマーの比率を、第2の層1120のそれより低くなるように調節するようにしたりすればよい。   Further, in this case, for example, I: As the polymer 915 of the first layer 1110 and the third layer 1130, one having a refractive index (RI) relatively lower than the refractive index of the polymer 915 of the second layer 1120 is selected. II: The same monomer as the second layer 1120 is used as the monomer of the first layer 1110 and the third layer 1130, but the catalyst precursor in the first layer 1110 and the third layer 1130 and The monomer ratio may be adjusted to be lower than that of the second layer 1120.

これにより、活性放射線930を照射しても、クラッド層91、92内に、コア層93のコア部94より高い屈折率を有する領域が形成されるのを防止することができる。   Accordingly, even when the active radiation 930 is irradiated, it is possible to prevent the formation of a region having a refractive index higher than that of the core portion 94 of the core layer 93 in the cladding layers 91 and 92.

なお、コア層形成用材料(第2のワニス)として、離脱性基を有するポリマー915を含有するものを用いる場合、クラッド層形成用材料(第1のワニス、第3のワニス)としては、脱離性基を有しないポリマー915を用いて調製したものを用いるか、離脱性基を有するポリマー915を用いるが、離脱剤を含有しないものを用いるようにすればよい。   When a material containing a polymer 915 having a leaving group is used as the core layer forming material (second varnish), the cladding layer forming material (first varnish, third varnish) A polymer prepared using a polymer 915 having no releasing group is used, or a polymer 915 having a releasing group is used, but a polymer containing no releasing agent may be used.

これにより、第1の層1110および第3の層1130において、ポリマー915から離脱性基が離脱(分解)することを防止することができる。
また、第4の製造方法では、第1のワニスおよび第3のワニスには、末端にエポキシ構造を含む置換基を有するノルボルネン系ポリマーと、助触媒とを含むものを用いるのが好ましい。これにより、コア部94およびクラッド部95を形成する際に、エポキシ構造が開裂し、コア層93のポリマー915との反応(重合)を生じるようになる。その結果、クラッド層91、92のコア層93に対する密着性の向上を図ることができる。
Thereby, in the first layer 1110 and the third layer 1130, it is possible to prevent the leaving group from leaving (decomposing) from the polymer 915.
In the fourth production method, it is preferable to use the first varnish and the third varnish containing a norbornene-based polymer having a substituent containing an epoxy structure at the terminal and a promoter. Thereby, when forming the core part 94 and the clad part 95, an epoxy structure is cleaved and a reaction (polymerization) with the polymer 915 of the core layer 93 comes to occur. As a result, the adhesion of the cladding layers 91 and 92 to the core layer 93 can be improved.

このようなノルボルネン系ポリマーとしては、例えば、ヘキシルノルボルネン(HxNB)とノルボルネンメチルグリシジルエーテル(AGENB)との共重合体等が挙げられる。   Examples of such norbornene-based polymers include copolymers of hexyl norbornene (HxNB) and norbornene methyl glycidyl ether (AGENB).

また、この場合、助触媒には、コア層93を形成する際には、活性化しないものを選択するようにしてもよい。例えば、第2のワニスが含有する助触媒の活性化に適した活性放射線を吸収しないか、または、活性放射線に代わって熱の作用により活性化される助触媒を選択するようにすればよい。   In this case, a promoter that is not activated when the core layer 93 is formed may be selected. For example, a cocatalyst that does not absorb actinic radiation suitable for activating the cocatalyst contained in the second varnish or is activated by the action of heat in place of the actinic radiation may be selected.

このような助触媒としては、例えば、非吸収性光塩基発生剤(PBG)や熱塩基発生剤(TBG)等が挙げられる。   Examples of such a co-catalyst include a non-absorbing photobase generator (PBG) and a thermal base generator (TBG).

以上の説明したような光導波路構造体9は、活性放射線の照射という簡単な方法でコア部94のパターニングをすることができ、コア部(光回路)94のパターン形状の設計の自由度が広く、しかも寸法精度の高いコア部94が得られる。   The optical waveguide structure 9 as described above can pattern the core portion 94 by a simple method of irradiation with actinic radiation, and the degree of freedom in designing the pattern shape of the core portion (optical circuit) 94 is wide. And the core part 94 with high dimensional accuracy is obtained.

また、予め導体層901、902が形成されているため、素子への配線(電気回路の形成)が容易であるとともに、素子の種類(端子の設置箇所)等に係わらずそれに適した配線が可能であり、配線回路の構成の自由度(例えば、端子の設置箇所の選択の自由度)が広く、汎用性に富む。   In addition, since the conductor layers 901 and 902 are formed in advance, wiring to the element (formation of an electric circuit) is easy, and wiring suitable for it is possible regardless of the type of element (terminal installation location). Therefore, the degree of freedom of the configuration of the wiring circuit (for example, the degree of freedom of selection of the terminal installation location) is wide and versatile.

そして、光導波路構造体9は、配線(電気回路)およびコア部(光回路)94の双方を高い配設密度で形成することができるため、光および電気の混成回路において、効率の良い回路設計が可能となるとともに、さらなる回路の集積化が可能となる。   Since the optical waveguide structure 9 can form both the wiring (electric circuit) and the core portion (optical circuit) 94 with a high arrangement density, an efficient circuit design in a hybrid optical and electric circuit. As well as further circuit integration.

このような光導波路構造体9は、光回路(光導波路のパターン)や電気回路の設計の幅が広く、歩留まりが良く、光伝送性能を高く維持し、信頼性、耐久性に優れ、汎用性に富むため、種々の電子部品、電子機器等に対し用いることができる。   Such an optical waveguide structure 9 has a wide range of optical circuit (optical waveguide pattern) and electrical circuit design, good yield, high optical transmission performance, excellent reliability and durability, and versatility. Therefore, it can be used for various electronic parts and electronic devices.

なお、前記第1〜第4の製造方法では、いずれも、支持基板951、952、1000を除去するものとして説明したが、これらを導電性材料で構成し、除去することなく、そのまま導体層901、902として用いるようにしてもよい。   In each of the first to fourth manufacturing methods, the support substrates 951, 952, and 1000 have been described as being removed. However, these are made of a conductive material, and the conductor layer 901 is left as it is without being removed. , 902 may be used.

また、必要に応じて、クラッド層91、92のうちのいずれか一方または双方を省略してもよい。   Moreover, you may abbreviate | omit either one or both of the clad layers 91 and 92 as needed.

また、コア層93の形成方法も、前述した方法に限定されるものでないことは、言うまでもない。   Needless to say, the method of forming the core layer 93 is not limited to the method described above.

また、光導波路90は、図示の構成に限定されず、例えば、2つのクラッド層の間に、複数層のコア層が積層して設けられるような構成であってもよく、クラッド層とコア層とを順に積層して構成したものであってもよく、2つのクラッド層の間に1つのコア層が設けられた積層体を、複数層積層して構成したもの等であってもよい。   Further, the optical waveguide 90 is not limited to the configuration shown in the figure. For example, the optical waveguide 90 may have a configuration in which a plurality of core layers are provided between two cladding layers. May be laminated in order, or a laminated body in which a single core layer is provided between two clad layers may be laminated.

また、コア部94の途中には、その光路、すなわち、コア部94の長手方向に対しほぼ45°傾斜する傾斜面(反射面)を形成してもよい。これにより、コア部94を伝播する光(伝送光)を、この傾斜面において、ほぼ90°屈曲させることができる。   In addition, an inclined surface (reflecting surface) inclined by approximately 45 ° with respect to the optical path, that is, the longitudinal direction of the core portion 94 may be formed in the middle of the core portion 94. Thereby, the light (transmission light) propagating through the core portion 94 can be bent by approximately 90 ° on this inclined surface.

そして、この傾斜面の方向を適宜設定することにより、伝送光の光路を、コア層90内(2次元方向)のみならず、光導波路90の厚さ方向も含めた3次元方向に変更することが可能となる。   Then, by appropriately setting the direction of the inclined surface, the optical path of the transmitted light is changed not only in the core layer 90 (two-dimensional direction) but also in a three-dimensional direction including the thickness direction of the optical waveguide 90. Is possible.

この傾斜面は、コア部94を、例えば切断、除去(欠損)等することにより形成することができる。なお、傾斜面には、例えば多層光学薄膜や金属薄膜(例えばアルミ蒸着膜)のような反射膜あるいは反射増加膜を形成するようにしてもよい。   This inclined surface can be formed by, for example, cutting or removing (deleting) the core portion 94. A reflective film such as a multilayer optical thin film or a metal thin film (for example, an aluminum vapor deposition film) or a reflection increasing film may be formed on the inclined surface.

以上、本発明の光導波路および光導波路構造体を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意の構成と置換することができ、また、任意の構成が付加されていてもよい。   As described above, the optical waveguide and the optical waveguide structure of the present invention have been described based on the illustrated embodiments. However, the present invention is not limited to these, and the configuration of each part is an arbitrary one that can exhibit the same function. In addition, an arbitrary configuration may be added.

以下、本発明の具体的実施例について説明する。
なお、以下では、ヘキシルノルボルネン(CAS番号第22094−83−3番)を「HxNB」と、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン(CAS番号第376634−34−3番)を「diPhNB」と、フェニルエチルノルボルネン(CAS番号第29415−09−6番)を「PENB」と、ブチルノルボルネン(CAS番号第22094−81−1番)を「BuNB」と、デシルノルボルネン(CAS番号第22094−85−5番)を「DeNB」と、ベンジルノルボルネン(CAS番号第265989−73−9番)を「BzNB」と、メチルグリシジルエーテルノルボルネン(CAS番号第3188−75−8番)を「AGENB」と、ノルボルネニルエチルトリメトキシシラン(CAS番号第68245−19−2番)を「TMSENB」と、トリエトキシシリルノルボルネン(CAS番号第18401−43−9番)を「TESNB」と、トリメトキシシリルノルボルネン(CAS番号第7538−46−7番)を「TMSNB」と、ジメチルビス(ノルボルネンメトキシ)シラン(CAS番号第376609−87−9番)を「SiX」と、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス[2−(5−ノルボルネン−2−イル)エチル]ジシロキサン(CAS番号第198570−39−7番)を「SiX」と、アクリル酸2−(5−ノルボルネニル)メチル(CAS番号第95−39−6番)「CANB」と、それぞれ略すことがある。
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.
In the following, hexyl norbornene (CAS number 22094-83-3) is “HxNB”, diphenylmethylnorbornene methoxysilane (CAS number 376634-34-3) is “diPhNB”, phenylethyl norbornene ( CAS number 29415-09-6) is “PENB”, butylnorbornene (CAS number 22094-81-1) is “BuNB”, and decylnorbornene (CAS number 22094-85-5) is “ DeNB ", benzylnorbornene (CAS number 2665989-73-9)" BzNB ", methylglycidyl ether norbornene (CAS number 3188-75-8)" AGENB ", norbornenylethyltrimethoxy Silane (CAS No. 68245-19- No.) "TMSENB", triethoxysilyl norbornene (CAS number 18401-43-9) "TESNB", trimethoxysilyl norbornene (CAS number 7538-46-7) "TMSNB", Dimethylbis (norbornenemethoxy) silane (CAS No. 376609-87-9) is replaced with “SiX” and 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis [2- (5-norbornene-2- Yl) ethyl] disiloxane (CAS No. 198570-39-7) with “Si 2 X” and 2- (5-norbornenyl) methyl acrylate (CAS No. 95-39-6) with “CANB” , Each may be abbreviated.

1.ポリマーの合成およびポリマー溶液の調製
以下に示すようにして、各ポリマーP1〜5を合成し、その溶液を調整した。
1. Synthesis of Polymer and Preparation of Polymer Solution As shown below, each polymer P1-5 was synthesized and the solution was prepared.

<<ポリマーP1:ブチルノルボルネン(BuNB)/アクリル酸2−(5−ノルボルネニル)メチル(CANB)コポリマーの合成およびポリマーP1溶液の調製>> << Polymer P1: Synthesis of butylnorbornene (BuNB) / 2- (5-norbornenyl) methyl acrylate (CANB) copolymer and preparation of polymer P1 solution >>

BuNB(12.00g,0.080mol)、CANB(7.37g,0.017mol)、1−ヘキセン(1.77g)、および、トルエン(85.0g)を、ドライボックス内のシーラムボトルに加え、この溶液を、80℃のオイルバス中で、攪拌した。   BuNB (12.00 g, 0.080 mol), CANB (7.37 g, 0.017 mol), 1-hexene (1.77 g), and toluene (85.0 g) were added to the sealum bottle in the dry box. The solution was stirred in an oil bath at 80 ° C.

次いで、この溶液に、[Pd(PCy(OCCH)(NCCH)]テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(以下、「Pd1446」と略す。)(0.0049g,0.0034mmol)、および、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(以下、「DANFABA」と略す。)(0.0054g,0.0067mmol)を添加した。 Next, [Pd (PCy 3 ) 2 (O 2 CCH 3 ) (NCCH 3 )] tetrakis (pentafluorophenyl) borate (hereinafter abbreviated as “Pd1446”) (0.0049 g, 0.0034 mmol) was added to this solution. N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate (hereinafter abbreviated as “DANFABA”) (0.0054 g, 0.0067 mmol) was added.

なお、このとき、上記ノルボルネンモノマー/Pd1446/DANFABAの比率は、モル比で25000/1/2であった。   At this time, the ratio of norbornene monomer / Pd1446 / DANFABA was 25000/1/2 in terms of molar ratio.

添加後、得られた混合物を、室温で7時間維持した。次いで、トルエン溶液(85.0g)を反応溶液に加え、勢いよく攪拌した反応混合物に、メタノールを滴下すると、共重合体が沈殿した。   After the addition, the resulting mixture was maintained at room temperature for 7 hours. Subsequently, a toluene solution (85.0 g) was added to the reaction solution, and methanol was added dropwise to the vigorously stirred reaction mixture to precipitate a copolymer.

沈殿した共重合体を、ろ過して集め、60℃のオーブン中、真空雰囲気で乾燥させた。乾燥後の重量は9.00gであった(収率:60%)。   The precipitated copolymer was collected by filtration and dried in a vacuum atmosphere in an oven at 60 ° C. The weight after drying was 9.00 g (yield: 60%).

上記で得た共重合体の分子量を、THF溶媒でGPC法(ゲル浸透クロマトグラフィー法)により測定すると(ポリスチレン換算)、Mw=703,000およびMn=295,000であった。   When the molecular weight of the copolymer obtained above was measured by GPC method (gel permeation chromatography method) with a THF solvent (polystyrene conversion), it was Mw = 703,000 and Mn = 295,000.

共重合体の組成を、H−NMRにより測定すると、74/26=BuNB/CANBコポリマーであった。 The composition of the copolymer was determined by 1 H-NMR to be 74/26 = BuNB / CANB copolymer.

共重合体の屈折率をプリズムカップリング法により測定したところ、波長633nmで、TEモードで1.5166であり、TMモードで1.5162であった。   When the refractive index of the copolymer was measured by the prism coupling method, it was 1.5166 in the TE mode and 1.5162 in the TM mode at a wavelength of 633 nm.

そして、乾燥させた共重合体をトルエンに溶解して30wt%のポリマーP1溶液とした。   And the dried copolymer was melt | dissolved in toluene, and it was set as the 30 wt% polymer P1 solution.

<<ポリマーP2:ヘキシルノルボルネン(HxNB)/アクリル酸2−(5−ノルボルネニル)メチル(CANB)コポリマーの合成およびポリマーP2溶液の調製>> << Polymer P2: Synthesis of Hexyl Norbornene (HxNB) / 2- (5-Norbornenyl) methyl Acrylate (CANB) Copolymer and Preparation of Polymer P2 Solution >>

HxNB(12.00g,0.067mol)、CANB(3.00g,0.017mol)、1−ヘキセン(1.8g)、および、トルエン(85g)を、ドライボックス内のシーラムボトルに加え、この溶液を、80℃のオイルバス中で攪拌した。   HxNB (12.00 g, 0.067 mol), CANB (3.00 g, 0.017 mol), 1-hexene (1.8 g), and toluene (85 g) were added to the sealum bottle in the dry box, The solution was stirred in an 80 ° C. oil bath.

次いで、この溶液に、Pd1446(0.012g,0.008mmol)、および、DANFABA(0.013g、0.017mmol)を添加した。   To this solution was then added Pd1446 (0.012 g, 0.008 mmol) and DANFABA (0.013 g, 0.017 mmol).

なお、このとき、上記ノルボルネンモノマー/Pd1446/DANFABAの比率は、モル比で10000/1/2であった。   At this time, the ratio of norbornene monomer / Pd1446 / DANFABA was 10000/1/2 in terms of molar ratio.

添加後、得られた混合物を、室温で7時間維持した。次いで、トルエン溶液(85.0g)を反応溶液に加え、勢いよく攪拌した反応混合物に、メタノールを滴下すると共重合体が沈殿した。   After the addition, the resulting mixture was maintained at room temperature for 7 hours. Next, a toluene solution (85.0 g) was added to the reaction solution, and methanol was added dropwise to the vigorously stirred reaction mixture to precipitate a copolymer.

沈殿した共重合体を、ろ過して集め、60℃のオーブン中、真空雰囲気で乾燥させた。乾燥後の重量は13.23gであった(収率:89%)。   The precipitated copolymer was collected by filtration and dried in a vacuum atmosphere in an oven at 60 ° C. The weight after drying was 13.23 g (yield: 89%).

上記で得た共重合体の分子量を、THF溶媒でGPC法により測定すると(ポリスチレン換算)、Mw=226,000およびMn=70,000であった。   When the molecular weight of the copolymer obtained above was measured by the GPC method using a THF solvent (polystyrene conversion), it was Mw = 226,000 and Mn = 70,000.

共重合体の組成を、H−NMRにより測定すると、86/14=HxNB/CANBコポリマーであった。 The copolymer composition was 86/14 = HxNB / CANB copolymer as determined by 1 H-NMR.

共重合体の屈折率を、プリズムカップリング法で測定したところ、波長633nmで、TEモードで1.4976であり、TMモードで1.4963であった。   When the refractive index of the copolymer was measured by the prism coupling method, it was 1.4976 in the TE mode and 1.4963 in the TM mode at a wavelength of 633 nm.

そして、乾燥させた共重合体をトルエンに溶解して30wt%のポリマーP2溶液とした。   And the dried copolymer was melt | dissolved in toluene, and it was set as the 30 wt% polymer P2 solution.

<<ポリマーP3:デシルノルボルネン(DeNB)/アクリル酸2−(5−ノルボルネニル)メチル(CANB)コポリマーの合成およびポリマーP3溶液の調製>> << Polymer P3: Synthesis of Decylnorbornene (DeNB) / 2- (5-norbornenyl) methyl acrylate (CANB) Copolymer and Preparation of Polymer P3 Solution >>

DeNB(22.6g,0.10mol)、CANB(7.37g,0.041mol)、1−ヘキセン(11.58g)、および、トルエン(170.0g)を、ドライボックス内のシーラムボトルに加え、この溶液を80℃のオイルバス中で攪拌した。   DeNB (22.6 g, 0.10 mol), CANB (7.37 g, 0.041 mol), 1-hexene (11.58 g), and toluene (170.0 g) are added to the sealum bottle in the dry box. The solution was stirred in an oil bath at 80 ° C.

次いで、この溶液に、Pd1446(0.011g,0.0083mmol)、および、DANFABA(0.0088g,0.011mmol)を添加した。   Then, Pd1446 (0.011 g, 0.0083 mmol) and DANFABA (0.0088 g, 0.011 mmol) were added to this solution.

なお、このとき、上記ノルボルネンモノマー/Pd1446/DANFABAの比率は、モル比で25000/1.5/2であった。   At this time, the ratio of norbornene monomer / Pd1446 / DANFABA was 25000 / 1.5 / 2 in terms of molar ratio.

添加後、得られた混合物を、室温で7時間維持した。次いで、トルエン溶液(170.0g)を反応溶液に加え、勢いよく攪拌した反応混合物に、メタノールを滴下すると共重合体が沈殿した。   After the addition, the resulting mixture was maintained at room temperature for 7 hours. Next, a toluene solution (170.0 g) was added to the reaction solution, and methanol was added dropwise to the vigorously stirred reaction mixture to precipitate a copolymer.

沈殿した共重合体を、ろ過して集め、60℃のオーブン中、真空雰囲気で乾燥させた。乾燥後の重量は19.20gであった(収率:64%)。   The precipitated copolymer was collected by filtration and dried in a vacuum atmosphere in an oven at 60 ° C. The weight after drying was 19.20 g (yield: 64%).

上記で得た共重合体の分子量を、THF溶媒でGPC法により測定すると(ポリスチレン換算)、Mw=39,000およびMn=24,000であった。   When the molecular weight of the copolymer obtained above was measured by a GPC method using a THF solvent (polystyrene conversion), it was Mw = 39,000 and Mn = 24,000.

共重合体の組成を、H−NMRにより測定すると、77/23=DeNB/CANBコポリマーであった。 When the composition of the copolymer was measured by 1 H-NMR, it was 77/23 = DeNB / CANB copolymer.

共重合体の屈折率を、プリズムカップリング法で測定したところ、波長633nmで、TEモードで1.5143であり、TMモードで1.5141であった。   When the refractive index of the copolymer was measured by the prism coupling method, it was 1.5143 in the TE mode and 1.5141 in the TM mode at a wavelength of 633 nm.

そして、乾燥させた共重合体をトルエンに溶解して30wt%のポリマーP3溶液とした。   And the dried copolymer was melt | dissolved in toluene, and it was set as the 30 wt% polymer P3 solution.

<<ポリマーP4:ヘキシルノルボルネン(HxNB)/ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン(diPhNB)コポリマーの合成およびポリマーP4溶液の調製>> << Polymer P4: Synthesis of Hexyl Norbornene (HxNB) / Diphenylmethyl Norbornene Methoxysilane (diPhNB) Copolymer and Preparation of Polymer P4 Solution >>

HxNB(8.94g,0.050mol)、diPhNB(16.1g,0.050mol)、1−ヘキセン(2.95g、0.035mol)、および、トルエン(142g)を秤量し、250mLのシーラムボトルに入れて、オイルバスで80℃に加熱し混合溶液を得た。   HxNB (8.94 g, 0.050 mol), diPhNB (16.1 g, 0.050 mol), 1-hexene (2.95 g, 0.035 mol), and toluene (142 g) were weighed into a 250 mL sealam bottle. And heated to 80 ° C. in an oil bath to obtain a mixed solution.

この溶液に、Pd1446(5.8×10−3g、4.0×10−6mol)、および、DANFABA(3.2×10−3g、4.0×10−6mol)を添加した。 To this solution was added Pd1446 (5.8 × 10 −3 g, 4.0 × 10 −6 mol) and DANFABA (3.2 × 10 −3 g, 4.0 × 10 −6 mol). .

なお、このとき、上記ノルボルネンモノマー/Pd1446/DANFABAの比率は、モル比で25000/1/1であった。   At this time, the ratio of norbornene monomer / Pd1446 / DANFABA was 25000/1/1 in molar ratio.

混合物を、80℃で7時間維持し、その後、20mLのアセトニトリルを加えて、Pd触媒の活性を消失させた。その後、反応混合物に、メタノールを滴下すると共重合体が沈殿した。   The mixture was maintained at 80 ° C. for 7 hours, after which 20 mL of acetonitrile was added to quench the activity of the Pd catalyst. Thereafter, when methanol was added dropwise to the reaction mixture, a copolymer was precipitated.

沈殿した共重合体を、ろ過して集め、60℃のオーブン中、真空雰囲気で乾燥させた。乾燥後の重量は19.8gであった(収率:79%)。   The precipitated copolymer was collected by filtration and dried in a vacuum atmosphere in an oven at 60 ° C. The weight after drying was 19.8 g (yield: 79%).

上記で得た共重合体の分子量を、THF溶媒でGPC法で測定すると(ポリスチレン換算)、Mw=86,000およびMn=22,000であった。   When the molecular weight of the copolymer obtained above was measured by a GPC method using a THF solvent (polystyrene conversion), it was Mw = 86,000 and Mn = 22,000.

共重合体の組成を、H−NMRにより測定すると、46/54=HxNB/diPhNBコポリマーであった。 The copolymer composition was 46/54 = HxNB / diPhNB copolymer as measured by 1 H-NMR.

共重合体の屈折率を、プリズムカップリング法で測定すると、波長633nmで、TEモードで1.5569であり、TMモードで1.5556であった。   When the refractive index of the copolymer was measured by the prism coupling method, it was 1.5569 in the TE mode and 1.5556 in the TM mode at a wavelength of 633 nm.

そして、乾燥させた共重合体をトルエンに溶解して30wt%のポリマーP4溶液とした。   And the dried copolymer was melt | dissolved in toluene, and it was set as the 30 wt% polymer P4 solution.

<<ポリマーP5:ブチルノルボルネン(BuNB)/フェニルエチルノルボルネン(PENB)コポリマーの合成およびポリマーP5溶液の調製>> << Polymer P5: Synthesis of Butylnorbornene (BuNB) / Phenylethylnorbornene (PENB) Copolymer and Preparation of Polymer P5 Solution >>

BuNB(4.78g,0.032mol)、PENB(25.22g,0.127mol)、1−ヘキセン(13.36g、0.16mol)、および、トルエン(170.0g)を500mLのシーラムボトルで混合し、オイルバスで80℃に加熱し混合溶液を得た。   BuNB (4.78 g, 0.032 mol), PENB (25.22 g, 0.127 mol), 1-hexene (13.36 g, 0.16 mol), and toluene (170.0 g) in a 500 mL sealum bottle. The mixture was mixed and heated to 80 ° C. in an oil bath to obtain a mixed solution.

この溶液に、Pd1446(0.0092g,6.36×10−6mol)、および、DANFABA(0.020g,2.54×10−5mol)を、それぞれ濃縮ジクロロメタン溶液の形態で、加えた。 To this solution were added Pd1446 (0.0092 g, 6.36 × 10 −6 mol) and DANFABA (0.020 g, 2.54 × 10 −5 mol), each in the form of a concentrated dichloromethane solution.

添加後、得られた溶液を、80℃で50分維持した。次いで、勢いよく攪拌された混合物に、メタノールを滴下すると共重合体が沈殿した。   After the addition, the resulting solution was maintained at 80 ° C. for 50 minutes. Next, when methanol was added dropwise to the vigorously stirred mixture, a copolymer was precipitated.

沈殿した共重合体を、ろ過して集め、60℃のオーブン中、真空雰囲気で乾燥させた。乾燥後の重量は23.60gであった(収率:79%)。   The precipitated copolymer was collected by filtration and dried in a vacuum atmosphere in an oven at 60 ° C. The weight after drying was 23.60 g (yield: 79%).

上記で得た共重合体の分子量を、THF溶媒でGPC法により測定すると(ポリスチレン換算)、Mw=73,000およびMn=28,000であった。   When the molecular weight of the copolymer obtained above was measured by the GPC method with a THF solvent (polystyrene conversion), it was Mw = 73,000 and Mn = 28,000.

共重合体の組成を、H−NMRにより測定すると、15/85=BuNB/PENBコポリマーであった。 The composition of the copolymer was measured by 1 H-NMR and found to be 15/85 = BuNB / PENB copolymer.

共重合体の屈折率を、プリズムカップリング法で測定すると、波長633nmで、TEモードで1.5684であり、TMモードで1.5657であった。   When the refractive index of the copolymer was measured by the prism coupling method, it was 1.5684 in the TE mode and 1.5657 in the TM mode at a wavelength of 633 nm.

そして、乾燥させた共重合体をトルエンに溶解して30wt%のポリマーP5溶液とした。
以上合成した各ポリマーを、下記表1に要約する。
And the dried copolymer was melt | dissolved in toluene, and it was set as the 30 wt% polymer P5 solution.
Each polymer synthesized above is summarized in Table 1 below.

Figure 0004696680
Figure 0004696680

2.ノルボルネンモノマーの合成
<ビス(ノルボルネンメチル)アセタール(NMX)>
2. Synthesis of norbornene monomer <bis (norbornenemethyl) acetal (NM 2 X)>

ディーンスタークトラップに直接連結されたフラスコ中に、ノルボルネンメタノール(100g、0.81mol)、ホルムアルデヒド(〜37%)(32.6g、0.40mol)、および、触媒適量のp−トルエンスルホン酸(0.2g)を供給して混合物を得た。   In a flask directly connected to the Dean-Stark trap, norbornenemethanol (100 g, 0.81 mol), formaldehyde (-37%) (32.6 g, 0.40 mol), and a suitable amount of p-toluenesulfonic acid (0 .2g) was fed to obtain a mixture.

そして、この混合物を、100℃で加熱した。反応が進行するにつれて、トラップ中の水の量が増加した。約3時間以内に、反応は完了し、真空蒸留によって純生成物を得た(72.8%〜70%収率)。   The mixture was then heated at 100 ° C. As the reaction progressed, the amount of water in the trap increased. Within about 3 hours, the reaction was complete and the pure product was obtained by vacuum distillation (72.8% -70% yield).

3.ワニスの調製
以下に示すようにして、各ワニスV1〜4、V51〜60およびV69〜74を、それぞれ調製した。
3. Preparation of varnish Each varnish V1-4, V51-60, and V69-74 was prepared as shown below.

<<ワニスV1の調製>>
HxNB(42.03g,0.24mol)、および、SiX(7.97g,0.026mol)を秤量しガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V1 >>
HxNB (42.03 g, 0.24 mol) and SiX (7.97 g, 0.026 mol) were weighed and placed in a glass bottle.

このモノマー溶液に、フェノール系酸化防止剤として、Ciba社製、IRGANOX 1076」(0.5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、Ciba社製、IRGAFOS 168(0.125g)を加え、モノマー酸化防止剤溶液を得た。   CIR, IRGANOX 1076 "(0.5 g) as a phenolic antioxidant, and Ciba, IRGAFOS 168 (0.125 g) as an organophosphorus antioxidant are added to this monomer solution. An antioxidant solution was obtained.

上記のポリマーP4溶液(30.0g)に、モノマー酸化防止剤溶液(3.0g)、触媒前駆体として、Pd(OAc)(PCy(4.93×10−4g,6.28×10−7mol、メチレンクロライド0.1mL中)、および、光酸発生剤(助触媒)として、Rhodia社製、RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074(2.55×10−3g,2.51×10−6mol、メチレンクロライド0.1mL中)を加えて、ワニスV1を得た。
このワニスV1を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
To the polymer P4 solution (30.0 g), a monomer antioxidant solution (3.0 g) and a catalyst precursor, Pd (OAc) 2 (PCy 3 ) 2 (4.93 × 10 −4 g, 6. 28 × 10 −7 mol, in 0.1 mL of methylene chloride) and a photoacid generator (co-catalyst) manufactured by Rhodia, RHODROSIL PHOTOINITIATOR 2074 (2.55 × 10 −3 g, 2.51 × 10 − 6 mol, in 0.1 mL of methylene chloride) was added to obtain varnish V1.
This varnish V1 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

なお、以下では、「Ciba社製、IRGANOX 1076」を「IRGANOX 1076」と、「Ciba社製、IRGAFOS 168」を「IRGAFOS 168」と、「Rhodia社製、RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074」を「RHODORSIL 2074」と略す。   In the following, “Ciba, IRGANOX 1076” is “IRGANOX 1076”, “Ciba, IRGAFOS 168” is “IRGAFOS 168”, “Rhodia, RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074” is “RHODORSIL 2074”. Abbreviated.

<<ワニスV2の調製>>
HxNB(16.64g,0.093mol)、および、SiX(33.36g,0.110mol)を秤量しガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V2 >>
HxNB (16.64 g, 0.093 mol) and SiX (33.36 g, 0.110 mol) were weighed and placed in a glass bottle.

このモノマー溶液に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(0.125g)を加え、モノマー酸化防止剤溶液を得た。   To this monomer solution, IRGANOX 1076 (0.5 g) as a phenolic antioxidant and IRGAFOS 168 (0.125 g) as an organophosphorus antioxidant were added to obtain a monomer antioxidant solution.

上記のポリマーP5溶液(30.0g)に、モノマー酸化防止剤溶液(2.16g)、触媒前駆体として、Pd(OAc)(PCy(1.47×10−3g,1.88×10−6mol、メチレンクロライド0.1mL中)、および、光酸発生剤(助触媒)として、RHODORSIL 2074(7.67×10−3g,7.54×10−6mol、メチレンクロライド0.1mL中)を加えて、ワニスV2を得た。
このワニスV2を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
To the polymer P5 solution (30.0 g), a monomer antioxidant solution (2.16 g) and a catalyst precursor, Pd (OAc) 2 (PCy 3 ) 2 (1.47 × 10 −3 g, 1. 88 × 10 −6 mol, in 0.1 mL of methylene chloride), and RHODORSIL 2074 (7.67 × 10 −3 g, 7.54 × 10 −6 mol, methylene chloride) as a photoacid generator (promoter) In 0.1 mL) was added to obtain varnish V2.
This varnish V2 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

<<ワニスV3の調製>>
上記のポリマーP4(5g)に、メシチレン(20g)、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.05g)、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(0.0125g)、および、光酸発生剤(離脱剤)として、RHODORSIL 2074(4.0×10−3g、0.1mLのメチレンクロライド中)を加えて、ワニスV3を調製した。
このワニスV3を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
<< Preparation of Varnish V3 >>
Into the above polymer P4 (5 g), mesitylene (20 g), IRGANOX 1076 (0.05 g) as a phenolic antioxidant, IRGAFOS 168 (0.0125 g) as an organic phosphorus antioxidant, and photoacid generation As an agent (release agent), RHODORSIL 2074 (4.0 × 10 −3 g, in 0.1 mL of methylene chloride) was added to prepare varnish V3.
This varnish V3 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

<<ワニスV4の調製>>
2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル(6.4g,0.02mol)、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物(4.44g,0.01mol)、および、ピロメリット酸二無水物(2.18g,0.01mol)を、ジメチルアセトアミド(86.6g)に溶解させ、窒素雰囲気下、室温で2日間攪拌し反応させ、ポリイミド樹脂前駆体のワニスV4を得た。
このワニスV4を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
<< Preparation of Varnish V4 >>
2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl (6.4 g, 0.02 mol), 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride ( 4.44 g, 0.01 mol) and pyromellitic dianhydride (2.18 g, 0.01 mol) were dissolved in dimethylacetamide (86.6 g) and stirred at room temperature for 2 days in a nitrogen atmosphere. The polyimide resin precursor varnish V4 was obtained.
This varnish V4 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

<<ワニスV51の調製>>
上記のポリマーP2溶液(30.0g)に、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(CAS番号第24650−42−8番)(0.09g)を秤量しガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V51 >>
Weigh 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (CAS No. 24650-42-8) (0.09 g) in the above polymer P2 solution (30.0 g) and put it in a glass bottle. It was.

この溶液に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(0.125g)を加えて、ワニスV51を得た。
このワニスV51を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
To this solution, IRGANOX 1076 (0.5 g) as a phenolic antioxidant and IRGAFOS 168 (0.125 g) as an organic phosphorus antioxidant were added to obtain varnish V51.
This varnish V51 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

そして、このワニスV51を4インチ厚みのガラス基板上に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた(ぬれた状態の厚さ:60μm)。   Then, this varnish V51 was poured onto a glass substrate having a thickness of 4 inches and spread to a substantially constant thickness using a doctor blade (wet thickness: 60 μm).

次に、これをホットプレートに置いて、50℃で15分間加熱し、これにフォトマスクなしでUV光を照射した(照射量:2000mJ/cm、波長:365nm)。 Next, this was placed on a hot plate, heated at 50 ° C. for 15 minutes, and irradiated with UV light without a photomask (irradiation amount: 2000 mJ / cm 2 , wavelength: 365 nm).

続いて、80℃で20分間、その後150℃で1時間硬化させフィルムを形成した。
このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による250℃での貯蔵弾性率は230MPaであった。
Subsequently, the film was cured by curing at 80 ° C. for 20 minutes and then at 150 ° C. for 1 hour.
Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. Further, the storage elastic modulus at 250 ° C. according to the DMA measurement result was 230 MPa.

なお、フィルムのガラス転移温度(Tg)の測定は、TMA(セイコーインスツルメント社製 TMA/SS120C)を用いて引張りモード(昇温速度5℃/分)で行った(以下、同様である。)。   In addition, the measurement of the glass transition temperature (Tg) of a film was performed by tensile mode (temperature rising rate of 5 degree-C / min) using TMA (TMA / SS120C by Seiko Instruments Inc.) (hereinafter the same). ).

また、フィルムの貯蔵弾性率の測定は、動的粘弾性測定装置(セイコーインスツルメント社製 EXSTAR6000)を用いて行った(以下、同様である。)。   Moreover, the storage elastic modulus of the film was measured using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (EXSTAR6000 manufactured by Seiko Instruments Inc.) (the same applies hereinafter).

<<ワニスV52の調製>>
トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジアクリレート(1.8g)、および、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(0.09g)を秤量し、ガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V52 >>
Weigh tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanedimethanol diacrylate (1.8 g) and 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (0.09 g). I put it in a glass bottle.

このモノマー溶液に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(0.125g)を加え、モノマー酸化防止剤溶液を得た。   To this monomer solution, IRGANOX 1076 (0.5 g) as a phenolic antioxidant and IRGAFOS 168 (0.125 g) as an organophosphorus antioxidant were added to obtain a monomer antioxidant solution.

上記のポリマーP3溶液(30.0g)に、モノマー酸化防止剤溶液(全量)を加えて、ワニスV52を得た。
このワニスV52を0.2μmの細孔のフィルターで、ろ過して使用した。
A monomer antioxidant solution (total amount) was added to the polymer P3 solution (30.0 g) to obtain varnish V52.
The varnish V52 was used after being filtered with a filter having a pore size of 0.2 μm.

そして、このワニスV52を4インチ厚みのガラス基板上に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた(ぬれた状態の厚さ:60μm)。   Then, this varnish V52 was poured onto a glass substrate having a thickness of 4 inches, and spread to a substantially constant thickness with a doctor blade (wet thickness: 60 μm).

次に、これをホットプレートに置いて50℃で15分間加熱し、これにフォトマスクなしでUV光を照射した(照射量:2000mJ/cm、波長365nm)。 Next, this was placed on a hot plate and heated at 50 ° C. for 15 minutes, and irradiated with UV light without a photomask (irradiation amount: 2000 mJ / cm 2 , wavelength 365 nm).

続いて、80℃で20分間、その後150℃で1時間硬化させフィルムを形成した。
このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による200℃での貯蔵弾性率は220MPaであった。
Subsequently, the film was cured by curing at 80 ° C. for 20 minutes and then at 150 ° C. for 1 hour.
Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. Further, the storage elastic modulus at 200 ° C. according to the DMA measurement result was 220 MPa.

<<ワニスV53の調製>>
上記のポリマーP3溶液(30.0g)に、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(0.09g)を秤量し、ガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V53 >>
2,2-Dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (0.09 g) was weighed into the polymer P3 solution (30.0 g) and placed in a glass bottle.

この溶液に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(0.125g)を加えて、ワニスV53を得た。
このワニスV53を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
To this solution, IRGANOX 1076 (0.5 g) as a phenolic antioxidant and IRGAFOS 168 (0.125 g) as an organic phosphorus antioxidant were added to obtain varnish V53.
This varnish V53 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

そして、このワニスV53を4インチ厚みのガラス基板上に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた(ぬれた状態の厚さ:60μm)。   Then, this varnish V53 was poured onto a glass substrate having a thickness of 4 inches and spread to a substantially constant thickness using a doctor blade (wet thickness: 60 μm).

次に、これをホットプレートに置いて50℃で15分間加熱し、これにフォトマスクなしでUV光を照射した(照射量:2000mJ/cm、波長365nm)。 Next, this was placed on a hot plate and heated at 50 ° C. for 15 minutes, and irradiated with UV light without a photomask (irradiation amount: 2000 mJ / cm 2 , wavelength 365 nm).

続いて、80℃で20分間、その後150℃で1時間硬化させフィルムを形成した。
このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による200℃での貯蔵弾性率は140MPaであった。
Subsequently, the film was cured by curing at 80 ° C. for 20 minutes and then at 150 ° C. for 1 hour.
Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. The storage elastic modulus at 200 ° C. according to the DMA measurement result was 140 MPa.

<<ワニスV54の調製>>
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(0.1g)、および、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(0.09g)を秤量しガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V54 >>
3-Methacryloxypropyltrimethoxysilane (0.1 g) and 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (0.09 g) were weighed and placed in a glass bottle.

この溶液に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(0.125g)を加え、モノマー酸化防止剤溶液を得た。   To this solution, IRGANOX 1076 (0.5 g) as a phenolic antioxidant and IRGAFOS 168 (0.125 g) as an organophosphorus antioxidant were added to obtain a monomer antioxidant solution.

上記のポリマーP3溶液(30.0g)に、モノマー酸化防止剤溶液(全量)を加えて、ワニスV54を得た。
このワニスV54を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
A monomer antioxidant solution (total amount) was added to the polymer P3 solution (30.0 g) to obtain varnish V54.
This varnish V54 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

そして、このワニスV54を4インチ厚みのガラス基板上に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた(ぬれた状態の厚さ:60μm)。   Then, this varnish V54 was poured onto a glass substrate having a thickness of 4 inches and spread to a substantially constant thickness with a doctor blade (wet thickness: 60 μm).

次に、これをホットプレートに置いて50℃で15分間加熱し、これにフォトマスクなしでUV光を照射した(照射量:2000mJ/cm、波長365nm)。 Next, this was placed on a hot plate and heated at 50 ° C. for 15 minutes, and irradiated with UV light without a photomask (irradiation amount: 2000 mJ / cm 2 , wavelength 365 nm).

続いて、80℃で20分間、その後150℃で1時間硬化させフィルムを形成した。
このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による200℃での貯蔵弾性率は200MPaであった。
Subsequently, the film was cured by curing at 80 ° C. for 20 minutes and then at 150 ° C. for 1 hour.
Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. The storage elastic modulus at 200 ° C. according to the DMA measurement result was 200 MPa.

<<ワニスV55の調製>>
トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジアクリレート(1.8g)を秤量しガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V55 >>
Tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane dimethanol diacrylate (1.8 g) was weighed and placed in a glass bottle.

このモノマー溶液に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(0.125g)を加え、モノマー酸化防止剤溶液を得た。   To this monomer solution, IRGANOX 1076 (0.5 g) as a phenolic antioxidant and IRGAFOS 168 (0.125 g) as an organophosphorus antioxidant were added to obtain a monomer antioxidant solution.

上記のポリマーP2溶液(30.0g)に、モノマー酸化防止剤溶液(全量)を加えてワニスV55を得た。
このワニスV55を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
A monomer antioxidant solution (total amount) was added to the polymer P2 solution (30.0 g) to obtain varnish V55.
This varnish V55 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

そして、ガラス基板上にワニスV55を、ドクターブレードで塗布厚み70μmに塗布し、これをホットプレートに置いて、80℃で20分間,150℃で1時間加熱し、フィルムを形成した。   And varnish V55 was apply | coated to the application | coating thickness of 70 micrometers with the doctor blade on the glass substrate, this was set | placed on the hotplate, and it heated at 80 degreeC for 20 minutes, and 150 degreeC for 1 hour, and formed the film.

このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による250℃での貯蔵弾性率は100MPaであった。   Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. Further, the storage elastic modulus at 250 ° C. according to the DMA measurement result was 100 MPa.

<<ワニスV56の調製>>
上記のポリマーP1溶液(30.0g)に、トリプロピレングリコールジアクリレート(4.5g)、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(0.09g)、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.05g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(1.25×10−2g)を加えて、ワニスV56を得た。
このワニスV56を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
<< Preparation of Varnish V56 >>
To the polymer P1 solution (30.0 g), tripropylene glycol diacrylate (4.5 g), 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (0.09 g), phenolic antioxidant As an IRGANOX 1076 (0.05 g) and IRGAFOS 168 (1.25 × 10 −2 g) as an organophosphorus antioxidant, varnish V56 was obtained.
The varnish V56 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

そして、このワニスV56を4インチ厚みのガラス基板上に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた(ぬれた状態の厚さ:60μm)。   Then, this varnish V56 was poured onto a glass substrate having a thickness of 4 inches and spread to a substantially constant thickness using a doctor blade (wet thickness: 60 μm).

次に、これをホットプレートに置いて、50℃で15分間加熱し、これにフォトマスクなしでUV光を照射した(照射量:2000mJ/cm、波長365nm)。 Next, this was placed on a hot plate, heated at 50 ° C. for 15 minutes, and irradiated with UV light without a photomask (irradiation amount: 2000 mJ / cm 2 , wavelength 365 nm).

続いて、80℃で20分間、その後150℃で1時間硬化させフィルムを形成した。
このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による250℃での貯蔵弾性率は500MPaであった。
Subsequently, the film was cured by curing at 80 ° C. for 20 minutes and then at 150 ° C. for 1 hour.
Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. Further, the storage elastic modulus at 250 ° C. according to the DMA measurement result was 500 MPa.

<<ワニスV57の調製>>
上記のポリマーP2溶液(30.0g)に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.05g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(1.25×10−2g)を加えて、ワニスV57を得た。
このワニスV57を、0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
<< Preparation of Varnish V57 >>
IRGANOX 1076 (0.05 g) as a phenolic antioxidant and IRGAFOS 168 (1.25 × 10 −2 g) as an organic phosphorus antioxidant to the polymer P2 solution (30.0 g). In addition, varnish V57 was obtained.
This varnish V57 was used after being filtered through a filter having a pore size of 0.2 μm.

そして、ガラス基板上にワニスV57を、ドクターブレードで塗布厚み70μmに塗布し、これをホットプレートに置いて、50℃で15分間加熱し、フィルムを形成した。   And varnish V57 was apply | coated to the application | coating thickness of 70 micrometers with the doctor blade on the glass substrate, this was set | placed on the hotplate, and it heated for 15 minutes at 50 degreeC, and formed the film.

このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による250℃での貯蔵弾性率は60MPaであった。   Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. Further, the storage elastic modulus at 250 ° C. according to the DMA measurement result was 60 MPa.

<<ワニスV58の調製>>
上記のポリマーP3溶液(30.0g)に、1,1−ビス(t−ブチルペロキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(パーヘキサ3M)(1.8g)、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.05g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(1.25×10−2g)を加えて、ワニスV58を得た。
このワニスV58を、0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
<< Preparation of Varnish V58 >>
To the above polymer P3 solution (30.0 g), 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane (perhexa 3M) (1.8 g), IRGANOX 1076 as a phenolic antioxidant IRGAFOS 168 (1.25 × 10 −2 g) was added as an organic phosphorus antioxidant (0.05 g) to obtain varnish V58.
This varnish V58 was used after being filtered through a filter having a pore size of 0.2 μm.

そして、ガラス基板上にワニスV58を、ドクターブレードで塗布厚み70μmに塗布し、これをホットプレートに置いて、80℃で20分間、150℃で1時間加熱し、フィルムを形成した。   And varnish V58 was apply | coated to the application | coating thickness of 70 micrometers with the doctor blade on the glass substrate, this was set | placed on the hotplate, and it heated at 80 degreeC for 20 minutes, and 150 degreeC for 1 hour, and formed the film.

このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による200℃での貯蔵弾性率は60MPaであった。   Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. Further, the storage elastic modulus at 200 ° C. according to the DMA measurement result was 60 MPa.

<<ワニスV59の調製>>
上記のポリマーP3溶液(30.0g)に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.05g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(1.25×10−2g)を加えて、ワニスV59を得た。
このワニスV59を、0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
<< Preparation of Varnish V59 >>
IRGANOX 1076 (0.05 g) as a phenol-based antioxidant and IRGAFOS 168 (1.25 × 10 −2 g) as an organic phosphorus-based antioxidant are added to the polymer P3 solution (30.0 g). In addition, varnish V59 was obtained.
This varnish V59 was used after being filtered with a filter having a pore size of 0.2 μm.

そして、ガラス基板上にワニスV59を、ドクターブレードで塗布厚み70μmに塗布し、これをホットプレートに置いて、50℃で15分間加熱し、フィルムを形成した。   And varnish V59 was apply | coated to the application | coating thickness of 70 micrometers with the doctor blade on the glass substrate, this was set | placed on the hotplate, and it heated at 50 degreeC for 15 minutes, and formed the film.

このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による200℃での貯蔵弾性率は30MPaであった。   Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. Further, the storage elastic modulus at 200 ° C. according to the DMA measurement result was 30 MPa.

<<ワニスV60の調製>>
以下の2成分A、Bを調製した。なお、すべての単量体は、使用に先立って乾燥窒素ガスを使用して脱ガスした。
<< Preparation of Varnish V60 >>
The following two components A and B were prepared. All monomers were degassed using dry nitrogen gas prior to use.

・成分A
HxNB(33g,0.185mol)、TESNB(9.5g,0.037mol)、および、SiX(7.5g,0.0247mol)の混合物に、0.2mLのジクロルメタン中に溶解したアリルPd−PCyTFA(0.0107g,1.98×10−5mol)を加え、この混合物に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.50g)を加えて、成分Aとした。
・ Component A
Allyl Pd-PCy 3 dissolved in 0.2 mL of dichloromethane in a mixture of HxNB (33 g, 0.185 mol), TENSB (9.5 g, 0.037 mol), and SiX (7.5 g, 0.0247 mol). TFA (0.0107 g, 1.98 × 10 −5 mol) was added, and IRGANOX 1076 (0.50 g) was added to this mixture as a phenol-based antioxidant to obtain Component A.

・成分B
TESNB(9.5g,0.037mol)、および、SiX(7.5g,0.0247mol)の混合物中に、リチウムテトラキス(ペンタフルオルフェニルボレート)・2.5エーテラート(0.0689g,7.91×10−5mol)を溶解させ、固形物が一旦完全に溶解されてから、その混合物に、HxNB(33g,0.185mol)を加えた。
・ Component B
Lithium tetrakis (pentafluorophenylborate) · 2.5 etherate (0.0689 g, 7.91) in a mixture of TESNB (9.5 g, 0.037 mol) and SiX (7.5 g, 0.0247 mol). × 10 −5 mol) was dissolved, and once the solid was completely dissolved, HxNB (33 g, 0.185 mol) was added to the mixture.

そして、この混合物に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.17g)を加え溶解させ、さらに、有機リン系酸化防止剤(相乗剤)として、IRGAFOS 168(0.25g)を加えて、成分Bとした。   And to this mixture, IRGANOX 1076 (0.17 g) was added and dissolved as a phenolic antioxidant, and IRGAFOS 168 (0.25 g) was added as an organophosphorus antioxidant (synergist), Component B was used.

<<ワニスV69の調製>>
TMSENB(0.32g,1.50mmol)、および、SiX(0.16g,0.525mmol)を秤量しガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V69 >>
TMSENB (0.32 g, 1.50 mmol) and SiX (0.16 g, 0.525 mmol) were weighed and placed in a glass bottle.

このモノマー溶液に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(0.125g)を加え、モノマー酸化防止剤溶液を得た。   To this monomer solution, IRGANOX 1076 (0.5 g) as a phenolic antioxidant and IRGAFOS 168 (0.125 g) as an organophosphorus antioxidant were added to obtain a monomer antioxidant solution.

上記のポリマーP3溶液(6.7g)に、モノマー酸化防止剤溶液(全量)、および、触媒前駆体として、[2−methallyl Pd(Pcy]テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(Pd1401)(9.37×10−4g、6.69×10−7mol、メチレンクロライド0.1mL中)を加えて、ワニスV69を得た。
このワニスV69を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
To the polymer P3 solution (6.7 g), a monomer antioxidant solution (total amount), and [2-methyllyl Pd (Pcy 3 ) 2 ] tetrakis (pentafluorophenyl) borate (Pd1401) (Pd1401) ( 9.37 × 10 −4 g, 6.69 × 10 −7 mol, in 0.1 mL of methylene chloride) was added to obtain varnish V69.
This varnish V69 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

そして、ガラス基板上に、このワニスV69を、ドクターブレードで塗布厚み70μmに塗布し、これをホットプレートに置いて、50℃で15分間加熱し、フィルムを形成した。   And this varnish V69 was apply | coated to the coating thickness of 70 micrometers with the doctor blade on the glass substrate, this was set | placed on the hotplate, and it heated at 50 degreeC for 15 minutes, and formed the film.

このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による200℃での貯蔵弾性率は73MPaであった。   Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. Further, the storage elastic modulus at 200 ° C. according to the DMA measurement result was 73 MPa.

<<ワニスV70の調製>>
HxNB(0.16g,0.897mmol)、および、SiX(0.32g,1.05mmol)を秤量し、ガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V70 >>
HxNB (0.16 g, 0.897 mmol) and SiX (0.32 g, 1.05 mmol) were weighed and placed in a glass bottle.

このモノマー溶液に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(0.125g)を加え、モノマー酸化防止剤溶液を得た。   To this monomer solution, IRGANOX 1076 (0.5 g) as a phenolic antioxidant and IRGAFOS 168 (0.125 g) as an organophosphorus antioxidant were added to obtain a monomer antioxidant solution.

上記のポリマーP2溶液(6.7g)に、モノマー酸化防止剤溶液(全量)、および、触媒前駆体として、Pd1446(6.0×10−4g,4.15×10−7mol、メチレンクロライド0.1mL中)を加えて、ワニスV70を得た。
このワニスV70を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
In the above polymer P2 solution (6.7 g), monomer antioxidant solution (total amount), and Pd1446 (6.0 × 10 −4 g, 4.15 × 10 −7 mol, methylene chloride) as a catalyst precursor In 0.1 mL) was added to obtain varnish V70.
This varnish V70 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

そして、ガラス基板上にこのワニスV70を、ドクターブレードで塗布厚み70μmに塗布し、これをホットプレートに置いて、80℃で20分間、150℃で1時間加熱し、フィルムを形成した。   And this varnish V70 was apply | coated to the application | coating thickness of 70 micrometers with the doctor blade on the glass substrate, this was set | placed on the hotplate, and it heated at 80 degreeC for 20 minutes and 150 degreeC for 1 hour, and formed the film.

このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による250℃での貯蔵弾性率は80MPaであった。   Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. Further, the storage elastic modulus at 250 ° C. according to the DMA measurement result was 80 MPa.

<<ワニスV71の調製>>
SiX(4.8g,0.0158mol)を秤量し、ガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V71 >>
SiX (4.8 g, 0.0158 mol) was weighed and placed in a glass bottle.

このモノマー溶液に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(1.25g)を加え、モノマー酸化防止剤溶液を得た。   To this monomer solution, IRGANOX 1076 (5 g) as a phenol-based antioxidant and IRGAFOS 168 (1.25 g) as an organophosphorus antioxidant were added to obtain a monomer antioxidant solution.

上記のポリマーP1溶液(30.0g)に、モノマー酸化防止剤溶液(全量)、および、触媒前駆体として、[Pd(PCy3)2H(NCCH3)]テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(Pd1147)(3.62×10−3g,3.15×10−6mol、メチレンクロライド0.1mL中)を加えて、ワニスV71を得た。
このワニスV71を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
To the polymer P1 solution (30.0 g), as a monomer antioxidant solution (total amount) and [Pd (PCy3) 2H (NCCH3)] tetrakis (pentafluorophenyl) borate (Pd1147) (3 .62 × 10 −3 g, 3.15 × 10 −6 mol, in 0.1 mL of methylene chloride) was added to obtain varnish V71.
This varnish V71 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

そして、ガラス基板上に、このワニスV71を、ドクターブレードで塗布厚み70μmに塗布し、これをホットプレートに置いて、80℃で20分間、150℃で1時間加熱し、フィルムを形成した。   And this varnish V71 was apply | coated to the application | coating thickness of 70 micrometers with the doctor blade on the glass substrate, this was set | placed on the hotplate, and it heated at 80 degreeC for 20 minutes and 150 degreeC for 1 hour, and formed the film.

このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による250℃での貯蔵弾性率は67MPaであった。   Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. Further, the storage elastic modulus at 250 ° C. according to the DMA measurement result was 67 MPa.

<<ワニスV72の調製>>
TESNB(1.0g、0.039mol)を秤量し、ガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V72 >>
TESNB (1.0 g, 0.039 mol) was weighed and placed in a glass bottle.

このモノマー溶液に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(1.25g)を加え、モノマー酸化防止剤溶液を得た。   To this monomer solution, IRGANOX 1076 (5 g) as a phenol-based antioxidant and IRGAFOS 168 (1.25 g) as an organophosphorus antioxidant were added to obtain a monomer antioxidant solution.

上記のポリマーP2溶液(30.0g)に、モノマー酸化防止剤溶液(全量)、および、触媒前駆体として、[Pd(P(iPr)3)2(OCOCH3)(NCCH3)]テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(Pd1206)(4.07×10−4g,3.90×10−7mol、メチレンクロライド0.1mL中)を加えて、ワニスV72を得た。
このワニスV72を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
To the above polymer P2 solution (30.0 g), monomer antioxidant solution (total amount), and [Pd (P (iPr) 3) 2 (OCOCH3) (NCCH3)] tetrakis (pentafluorophenyl) as a catalyst precursor ) Borate (Pd1206) (4.07 × 10 −4 g, 3.90 × 10 −7 mol, in 0.1 mL of methylene chloride) was added to obtain varnish V72.
This varnish V72 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

そして、ガラス基板上にこのワニスV72を、ドクターブレードで塗布厚み70μmに塗布し、これをホットプレートに置いて、80℃で20分間、150℃で1時間加熱し、フィルムを形成した。   And this varnish V72 was apply | coated to the application | coating thickness of 70 micrometers with the doctor blade on the glass substrate, this was set | placed on the hotplate, and it heated at 80 degreeC for 20 minutes and 150 degreeC for 1 hour, and formed the film.

このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による250℃での貯蔵弾性率は70MPaであった。   Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. Further, the storage elastic modulus at 250 ° C. according to the DMA measurement result was 70 MPa.

<<ワニスV73の調製>>
SiX(2.16g,4.67mmol)を秤量し、ガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V73 >>
Si 2 X (2.16 g, 4.67 mmol) was weighed and placed in a glass bottle.

このモノマー溶液に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(0.125g)を加え、モノマー酸化防止剤溶液を得た。   To this monomer solution, IRGANOX 1076 (0.5 g) as a phenolic antioxidant and IRGAFOS 168 (0.125 g) as an organophosphorus antioxidant were added to obtain a monomer antioxidant solution.

上記のポリマーP3溶液(30.0g)に、モノマー酸化防止剤溶液(全量)、および、触媒前駆体として、Pd1446(3.22×10−3g,2.23×10−6mol、メチレンクロライド0.1mL中)を加えて、ワニスV73を得た。
このワニスV73を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
In the polymer P3 solution (30.0 g), monomer antioxidant solution (total amount), and Pd1446 (3.22 × 10 −3 g, 2.23 × 10 −6 mol, methylene chloride) as a catalyst precursor In 0.1 mL) was added to obtain varnish V73.
This varnish V73 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

そして、ガラス基板上にこのワニスV73を、ドクターブレードで塗布厚み70μmに塗布し、これをホットプレートに置いて、80℃で20分間、150℃で1時間加熱し、フィルムを形成した。   And this varnish V73 was apply | coated to the application | coating thickness of 70 micrometers with the doctor blade on the glass substrate, this was set | placed on the hotplate, and it heated at 80 degreeC for 20 minutes, and 150 degreeC for 1 hour, and formed the film.

このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による200℃での貯蔵弾性率は82MPaであった。   Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. The storage elastic modulus at 200 ° C. according to the DMA measurement result was 82 MPa.

<<ワニスV74の調製>>
ビス(ノルボルネンメチル)アセタール(NMX)(3.00g,0.104mol)を秤量し、ガラス瓶にいれた。
<< Preparation of Varnish V74 >>
Bis (norbornenemethyl) acetal (NM 2 X) (3.00 g, 0.104 mol) was weighed and placed in a glass bottle.

このモノマー溶液に、フェノール系酸化防止剤として、IRGANOX 1076(0.5g)、および、有機リン系酸化防止剤として、IRGAFOS 168(0.125g)を加え、モノマー酸化防止剤溶液を得た。   To this monomer solution, IRGANOX 1076 (0.5 g) as a phenolic antioxidant and IRGAFOS 168 (0.125 g) as an organophosphorus antioxidant were added to obtain a monomer antioxidant solution.

上記のポリマーP3溶液(30.0g)に、モノマー酸化防止剤溶液(全量)、および、触媒前駆体として、Pd1446(3.33×10−3g,2.30×10−6mol、メチレンクロライド0.1mL中)を加えて、ワニスV74を得た。
このワニスV74を0.2μmの細孔のフィルターでろ過して使用した。
In the polymer P3 solution (30.0 g), monomer antioxidant solution (total amount), and Pd1446 (3.33 × 10 −3 g, 2.30 × 10 −6 mol, methylene chloride) as a catalyst precursor In 0.1 mL) was added to obtain varnish V74.
This varnish V74 was used after being filtered with a 0.2 μm pore filter.

そして、ガラス基板上にこのワニスV74を、ドクターブレードで塗布厚み70μmに塗布し、これをホットプレートに置いて、80℃で20分間,150℃で1時間加熱し、フィルムを形成した。   And this varnish V74 was apply | coated to the coating thickness 70micrometer with the doctor blade on the glass substrate, this was set | placed on the hotplate, and it heated at 80 degreeC for 20 minutes and 150 degreeC for 1 hour, and formed the film.

このフィルムを用いて、ガラス転移温度と貯蔵弾性率の測定を行った。ガラス転移温度の測定結果を表2に示す。また、DMA測定結果による250℃での貯蔵弾性率は120MPaであった。
以上調製した各ワニスの組成を、下記表2、表3に要約する。
Using this film, the glass transition temperature and the storage elastic modulus were measured. Table 2 shows the measurement results of the glass transition temperature. Further, the storage elastic modulus at 250 ° C. according to the DMA measurement result was 120 MPa.
The compositions of the varnishes prepared above are summarized in Tables 2 and 3 below.

Figure 0004696680
Figure 0004696680

Figure 0004696680
Figure 0004696680

4.光導波路構造体の作製および評価
4−1.光導波路構造体の作製
4). Production and Evaluation of Optical Waveguide Structure 4-1. Fabrication of optical waveguide structure

以下に示すようにして、実施例1〜15および比較例の光導波路構造体を、それぞれ10個ずつ作製した。   As shown below, ten optical waveguide structures of Examples 1 to 15 and the comparative example were produced.

(実施例1)
まず、クラッド層形成用材料としてワニスV51を、4インチ厚みのガラス基板上に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた。
Example 1
First, varnish V51 as a cladding layer forming material was poured onto a 4-inch thick glass substrate and spread to a substantially constant thickness with a doctor blade.

次に、これをホットプレートに置いて50℃で15分間加熱し、これにフォトマスクなしでUV光を照射した(照射量:2000mJ/cm、波長:365nm)。 Next, this was placed on a hot plate, heated at 50 ° C. for 15 minutes, and irradiated with UV light without a photomask (irradiation amount: 2000 mJ / cm 2 , wavelength: 365 nm).

続いて、80℃で20分間、その後150℃で1時間硬化させた、下部クラッド層を形成した。   Subsequently, a lower clad layer cured at 80 ° C. for 20 minutes and then at 150 ° C. for 1 hour was formed.

次に、コア層形成用材料としてワニスV1を、硬化させた下部クラッド層の表面に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた。   Next, varnish V1 as a core layer forming material was poured onto the surface of the cured lower clad layer and spread to a substantially constant thickness with a doctor blade.

その後、このコーティングされたガラス基板を、ホットプレートを用いて、45℃で10分間加熱し、実質的に乾燥した固体フィルムを形成した。   The coated glass substrate was then heated using a hot plate at 45 ° C. for 10 minutes to form a substantially dry solid film.

ワニスV1から形成したこの固体フィルムに、フォトマスクを通してUV光(波長:365nm)を照射し(照射量=3000mJ/cm)、室温で30分間熟成させ、次に、45℃で30分間加熱し、85℃で30分間加熱し、さらに150℃で60分間加熱し、コア層を形成した。 This solid film formed from varnish V1 was irradiated with UV light (wavelength: 365 nm) through a photomask (irradiation amount = 3000 mJ / cm 2 ), aged at room temperature for 30 minutes, and then heated at 45 ° C. for 30 minutes. , Heated at 85 ° C. for 30 minutes, and further heated at 150 ° C. for 60 minutes to form a core layer.

なお、直線状のコア部のパターンは、85℃で30分間加熱した時点で目視で確認することができた。   In addition, the pattern of the linear core part was able to be confirmed visually when it heated at 85 degreeC for 30 minutes.

次に、クラッド層形成用材料としてワニスV51を、コア層の表面に注ぎ、スピンコーターで実質的に一定厚さに広げた(ぬれた状態の厚さ:60μm)。   Next, varnish V51 as a cladding layer forming material was poured onto the surface of the core layer and spread to a substantially constant thickness with a spin coater (wet thickness: 60 μm).

このコーティングされたガラス基板をホットプレートに置いて50℃で15分間加熱し、これにフォトマスクなしでUV光を照射した(照射量:2000mJ/cm、波長;365nm)。 The coated glass substrate was placed on a hot plate and heated at 50 ° C. for 15 minutes, and irradiated with UV light without a photomask (irradiation amount: 2000 mJ / cm 2 , wavelength: 365 nm).

続いて、80℃で20分間、その後150℃で1時間硬化させ、上部クラッド層を形成し、ガラス基板上に、幅0.5cm、長さ10cmの直線状の光導波路を得た。   Subsequently, curing was performed at 80 ° C. for 20 minutes, and then at 150 ° C. for 1 hour to form an upper cladding layer, and a linear optical waveguide having a width of 0.5 cm and a length of 10 cm was obtained on a glass substrate.

なお、得られた光導波路において、コア層の平均厚さは、35μm(コア部の幅:35μm)、クラッド層(上部および下部)の平均厚さは、20μmであった。   In the obtained optical waveguide, the average thickness of the core layer was 35 μm (the width of the core portion: 35 μm), and the average thickness of the clad layer (upper and lower portions) was 20 μm.

次に、この光導波路を基板から剥離し、その両面に、それぞれ、ロールラミネート法により、平均厚さ45μmの銅層(導体層)を接合して、光導波路構造体を作製した。   Next, this optical waveguide was peeled off from the substrate, and a copper layer (conductor layer) having an average thickness of 45 μm was bonded to each of the both surfaces by a roll laminating method to produce an optical waveguide structure.

(実施例2)
まず、シリコンウエハ基板上に、バーコーターで、クラッド層形成用材料としてワニスV52を塗布し、これをホットプレートに置いて50℃で15分間加熱し、これにフォトマスクなしでUV光を照射した(照射量:2000mJ/cm、波長:365nm)。
(Example 2)
First, varnish V52 as a clad layer forming material was applied onto a silicon wafer substrate with a bar coater, placed on a hot plate, heated at 50 ° C. for 15 minutes, and irradiated with UV light without a photomask. (Irradiation amount: 2000 mJ / cm 2 , wavelength: 365 nm).

続いて、80℃で20分間,その後150℃で1時間硬化させた、下部クラッド層を形成した。   Subsequently, a lower clad layer cured at 80 ° C. for 20 minutes and then at 150 ° C. for 1 hour was formed.

次に、下部クラッド層の上に、コア層形成用材料としてポリイミド前駆体のワニスV4をバーコーターで塗布し、オーブンを用い、窒素雰囲気下にて、320℃で1時間加熱し、コア層とした。   Next, a varnish V4 of a polyimide precursor is applied as a core layer forming material on the lower clad layer with a bar coater, and heated at 320 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere using an oven. did.

次に、前記コア層上に、膜厚0.3μmのアルミニウム層を蒸着し、マスク層を形成した。さらに、前記アルミニウム層上に、ポジ型フォトレジスト(ジアゾナフトキノン−ノボラック樹脂系、東京応化製、商品名OFPR−800)を、スピンコート法により塗布した後、約95℃でプリベークを行った。   Next, an aluminum layer having a thickness of 0.3 μm was vapor-deposited on the core layer to form a mask layer. Further, a positive photoresist (diazonaphthoquinone-novolak resin system, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., trade name OFPR-800) was applied on the aluminum layer by spin coating, and prebaked at about 95 ° C.

次に、直線光導波路パターン形成用のフォトマスク(Ti)を配置し、超高圧水銀ランプを用いて、紫外線を照射した後、ポジ型レジスト用現像液(TMAH:テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、東京応化製、商品名NMD−3)を用いて現像した。   Next, a photomask (Ti) for forming a linear optical waveguide pattern is arranged, irradiated with ultraviolet rays using an ultrahigh pressure mercury lamp, and then developed as a positive resist developer (TMAH: tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, Tokyo, Japan). Development was performed using a product name of NMD-3).

その後、135℃でポストベークを行った。次に、アルミニウム層のウエットエッチングを行い、レジストパターンをアルミニウム層に転写した。   Thereafter, post-baking was performed at 135 ° C. Next, the aluminum layer was wet etched to transfer the resist pattern to the aluminum layer.

更に、パターニングされたアルミニウム層をマスクとして、コア層をドライエッチングにより加工した。   Further, the core layer was processed by dry etching using the patterned aluminum layer as a mask.

次に、アルミニウム層をエッチング液で除去することで、直線状のコア部を形成した。
なお、コア部は、幅:50μm、高さ(平均厚さ):50μmとした。
Next, the linear core part was formed by removing an aluminum layer with an etching liquid.
The core part had a width of 50 μm and a height (average thickness) of 50 μm.

次に、得られたコア部の上から、クラッド層形成用材料としてワニスV52を、バーコーターで塗布し、下部クラッド層と同様の方法で、上部クラッド層を作成し、シリコンウエハ基板上に幅0.5cm、長さ10cmの直線状の光導波路を得た。   Next, varnish V52 as a clad layer forming material is applied by a bar coater from the obtained core part, and an upper clad layer is formed in the same manner as the lower clad layer. A linear optical waveguide having a length of 0.5 cm and a length of 10 cm was obtained.

なお、得られた光導波路において、クラッド層(上部および下部)の平均厚さは、30μmであった。   In the obtained optical waveguide, the average thickness of the cladding layers (upper part and lower part) was 30 μm.

次に、この光導波路を基板から剥離し、その両面に、それぞれ、ロールラミネート法により、平均厚さ45μmの銅層(導体層)を接合して、光導波路構造体を作製した。   Next, this optical waveguide was peeled off from the substrate, and a copper layer (conductor layer) having an average thickness of 45 μm was bonded to each of the both surfaces by a roll laminating method to produce an optical waveguide structure.

(実施例3)
まず、離型処理したガラス基板上に、クラッド層形成用材料としてワニスV53をドクターブレードで塗布し、これをホットプレートに置いて50℃で15分間加熱し、これにフォトマスクなしでUV光を照射した(照射量:2000mJ/cm、波長:365nm)。
(Example 3)
First, varnish V53 as a clad layer forming material was applied onto a glass substrate that had been subjected to mold release treatment with a doctor blade, placed on a hot plate and heated at 50 ° C. for 15 minutes, and UV light was applied to the glass substrate without a photomask. Irradiation (irradiation amount: 2000 mJ / cm 2 , wavelength: 365 nm).

続いて、80℃で20分間,その後150℃で1時間硬化させた、下部クラッド層を形成した。   Subsequently, a lower clad layer cured at 80 ° C. for 20 minutes and then at 150 ° C. for 1 hour was formed.

その上に、コア層形成用材料として、前記クラッド層形成用材料よりも屈折率の高いUV硬化型エポキシ樹脂(NTT−AT製E3135)をスピンコートした後、フォトリソグラフィーにより、直接、直線状のコア部をパターニングした。
なお、コア部は、幅:35μm、高さ(平均厚さ):35μmとした。
Further, as a core layer forming material, a UV curable epoxy resin (E3135 manufactured by NTT-AT) having a higher refractive index than that of the cladding layer forming material is spin-coated, and then linearly formed by photolithography. The core part was patterned.
The core part had a width of 35 μm and a height (average thickness) of 35 μm.

その後、クラッド層形成用材料として下部クラッド層を形成したものと同じワニスV53を用いて、下部クラッド層と同様の方法にて上部クラッド層を形成し、ガラス基板上に幅0.5cm、長さ10cmの直線状の光導波路を得た。   Thereafter, using the same varnish V53 as that for forming the lower clad layer as the clad layer forming material, an upper clad layer is formed in the same manner as the lower clad layer, and a width of 0.5 cm and a length are formed on the glass substrate. A 10 cm linear optical waveguide was obtained.

なお、得られた光導波路において、クラッド層(上部および下部)の平均厚さは、50μmであった。   In the obtained optical waveguide, the average thickness of the cladding layers (upper and lower parts) was 50 μm.

次に、この光導波路を基板から剥離し、その両面に、それぞれ、ロールラミネート法により、平均厚さ45μmの銅層(導体層)を接合して、光導波路構造体を作製した。   Next, this optical waveguide was peeled off from the substrate, and a copper layer (conductor layer) having an average thickness of 45 μm was bonded to each of the both surfaces by a roll laminating method to produce an optical waveguide structure.

(実施例4)
まず、PETフィルム基板上に、クラッド層形成用材料としてワニスV54をドクターブレードで塗布厚み70μmに塗布し、これをホットプレートに置いて、50℃で15分間加熱し、これにフォトマスクなしでUV光を照射し(照射量:2000mJ/cm、波長:365nm)、下部クラッド層を形成した。また、同様に上部クラッド層も準備した。
Example 4
First, varnish V54 as a clad layer forming material was applied on a PET film substrate with a doctor blade to a coating thickness of 70 μm, placed on a hot plate, heated at 50 ° C. for 15 minutes, and then UV-coated without a photomask. Light was irradiated (irradiation amount: 2000 mJ / cm 2 , wavelength: 365 nm) to form a lower cladding layer. Similarly, an upper clad layer was also prepared.

次に、コア層形成用材料として、ろ過したワニスV1を、石英ガラス基板の上に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定の厚さに広げた。   Next, the filtered varnish V1 as a core layer forming material was poured onto a quartz glass substrate and spread to a substantially constant thickness with a doctor blade.

その後、この石英ガラス基板を、ホットプレートを用いて、45℃で10分間加熱し、実質的に乾燥した固体フィルムを形成した。   Thereafter, this quartz glass substrate was heated at 45 ° C. for 10 minutes using a hot plate to form a substantially dry solid film.

フィルムにフォトマスクを通してUV光(波長:365nm)を照射し(照射量=3000mJ/cm)、次にオーブン中45℃で30分間加熱し、次に85℃で30分間加熱し、更に150℃で60分間加熱し、コア層を形成した。
なお、直線状のコア部のパターンは、第一の加熱後、目視で確認することができた。
The film was irradiated with UV light (wavelength: 365 nm) through a photomask (irradiation amount = 3000 mJ / cm 2 ), then heated in an oven at 45 ° C. for 30 minutes, then at 85 ° C. for 30 minutes, and further at 150 ° C. For 60 minutes to form a core layer.
In addition, the pattern of the linear core part was able to be confirmed visually after the 1st heating.

前記コア層を石英ガラス基板から剥離し、十分な水で洗浄し、45℃で1時間、オーブンで乾燥させた。   The core layer was peeled from the quartz glass substrate, washed with sufficient water, and dried in an oven at 45 ° C. for 1 hour.

このコア層を上記の2つのクラッド層の間に挟み、10MPaの圧力を掛けながら150℃で30分間加熱プレスし、幅0.5cm、長さ10cmの直線状の光導波路を得た。   The core layer was sandwiched between the two clad layers described above and heated and pressed at 150 ° C. for 30 minutes while applying a pressure of 10 MPa to obtain a linear optical waveguide having a width of 0.5 cm and a length of 10 cm.

なお、得られた光導波路において、コア層の平均厚さは、50μm(コア部の幅:50μm)、クラッド層(上部および下部)の平均厚さは、20μmであった。   In the obtained optical waveguide, the average thickness of the core layer was 50 μm (the width of the core portion: 50 μm), and the average thickness of the clad layers (upper and lower portions) was 20 μm.

次に、この光導波路を基板から剥離し、その両面に、それぞれ、ロールラミネート法により、平均厚さ45μmの銅層(導体層)を接合して、光導波路構造体を作製した。   Next, this optical waveguide was peeled off from the substrate, and a copper layer (conductor layer) having an average thickness of 45 μm was bonded to each of the both surfaces by a roll laminating method to produce an optical waveguide structure.

(実施例5)
まず、PETフィルム基板上に、クラッド層形成用材料としてワニスV55を、ドクターブレードで塗布厚み70μmに塗布し、これをホットプレートに置いて、50℃で15分間加熱し、下部クラッド層を形成した。また、同様に上部クラッド層も準備した。
(Example 5)
First, varnish V55 as a clad layer forming material was applied on a PET film substrate to a coating thickness of 70 μm with a doctor blade, placed on a hot plate, and heated at 50 ° C. for 15 minutes to form a lower clad layer. . Similarly, an upper clad layer was also prepared.

次に、コア層形成用材料として、ろ過したワニスV2を、石英ガラス基板の上に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定の厚さに広げた。   Next, filtered varnish V2 as a core layer forming material was poured onto a quartz glass substrate and spread to a substantially constant thickness with a doctor blade.

その後、この石英ガラス基板を、ホットプレートを用いて、45℃で10分間加熱し、実質的に乾燥した固体フィルムを形成した。   Thereafter, this quartz glass substrate was heated at 45 ° C. for 10 minutes using a hot plate to form a substantially dry solid film.

フィルムにフォトマスクを通してUV光(波長:365nm)を照射し(照射量=3000mJ/cm)、次にオーブン中で、45℃で30分間加熱し、次に85℃で30分間加熱し、更に150℃で60分加熱し、コア層を形成した。
なお、直線状のコア部のパターンは、第一の加熱後、目視で確認することができた。
The film was irradiated with UV light (wavelength: 365 nm) through a photomask (irradiation amount = 3000 mJ / cm 2 ), then heated in an oven at 45 ° C. for 30 minutes, then at 85 ° C. for 30 minutes, The core layer was formed by heating at 150 ° C. for 60 minutes.
In addition, the pattern of the linear core part was able to be confirmed visually after the 1st heating.

前記コア層を石英ガラス基板から剥離し、十分な水で洗浄し、45℃で1時間、オーブンで乾燥させた。   The core layer was peeled from the quartz glass substrate, washed with sufficient water, and dried in an oven at 45 ° C. for 1 hour.

このコア層を上記の2つのクラッド層の間に挟み、10MPaの圧力を掛けながら150℃で30分加熱プレスし、幅0.5cm、長さ10cmの直線状の光導波路を得た。   The core layer was sandwiched between the two clad layers described above and heated and pressed at 150 ° C. for 30 minutes while applying a pressure of 10 MPa to obtain a linear optical waveguide having a width of 0.5 cm and a length of 10 cm.

なお、得られた光導波路において、コア層の平均厚さは、50μm(コア部の幅:50μm)、クラッド層(上部および下部)の平均厚さは、50μmであった。   In the obtained optical waveguide, the average thickness of the core layer was 50 μm (the width of the core part: 50 μm), and the average thickness of the clad layers (upper and lower parts) was 50 μm.

次に、この光導波路を基板から剥離し、その両面に、それぞれ、ロールラミネート法により、平均厚さ45μmの銅層(導体層)を接合して、光導波路構造体を作製した。   Next, this optical waveguide was peeled off from the substrate, and a copper layer (conductor layer) having an average thickness of 45 μm was bonded to each of the both surfaces by a roll laminating method to produce an optical waveguide structure.

(実施例6)
クラッド層形成用材料として、ワニスV56を使用した以外は、前記実施例1と同様にして、光導波路構造体を得た。
(Example 6)
An optical waveguide structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that varnish V56 was used as the cladding layer forming material.

(実施例7)
クラッド層形成用材料として、ワニスV57を使用した以外は、前記実施例5と同様にして、光導波路構造体を得た。
(Example 7)
An optical waveguide structure was obtained in the same manner as in Example 5 except that varnish V57 was used as the cladding layer forming material.

(実施例8)
クラッド層形成用材料として、ワニスV69を使用した以外は、前記実施例5と同様にして、光導波路構造体を得た。
(Example 8)
An optical waveguide structure was obtained in the same manner as in Example 5 except that varnish V69 was used as the cladding layer forming material.

(実施例9)
クラッド層形成用材料として、ワニスV70を使用した以外は、前記実施例5と同様にして、光導波路構造体を得た。
Example 9
An optical waveguide structure was obtained in the same manner as in Example 5 except that varnish V70 was used as the cladding layer forming material.

(実施例10)
まず、クラッド層形成用材料としてワニスV71を、4インチ厚みのガラス基板上に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた。
(Example 10)
First, varnish V71 as a cladding layer forming material was poured onto a 4 inch thick glass substrate and spread to a substantially constant thickness with a doctor blade.

次に、これをホットプレートに置いて50℃で15分間加熱し、80℃で20分間、その後150℃で1時間硬化させた、下部クラッド層を形成した。   Next, this was placed on a hot plate, heated at 50 ° C. for 15 minutes, cured at 80 ° C. for 20 minutes, and then cured at 150 ° C. for 1 hour to form a lower cladding layer.

次に、コア層形成用材料としてワニスV3を、硬化させた下部クラッド層の表面に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた。   Next, varnish V3 as a core layer forming material was poured onto the surface of the cured lower cladding layer and spread to a substantially constant thickness with a doctor blade.

その後、このコーティングされたガラス基板を、ホットプレートを用いて、45℃で10分間加熱し、実質的に乾燥した固体フィルムを形成した。   The coated glass substrate was then heated using a hot plate at 45 ° C. for 10 minutes to form a substantially dry solid film.

ワニスV3から形成したこの固体フィルムに、フォトマスクを通してUV光(波長:365nm)を照射し(照射量=3000mJ/cm)、室温で30分間熟成させ、次に85℃で30分間加熱し、更に150℃で60分間加熱し、コア層を形成した。 This solid film formed from varnish V3 was irradiated with UV light (wavelength: 365 nm) through a photomask (irradiation amount = 3000 mJ / cm 2 ), aged at room temperature for 30 minutes, then heated at 85 ° C. for 30 minutes, Furthermore, it heated at 150 degreeC for 60 minute (s), and formed the core layer.

なお、直線状のコア部のパターンは、85℃で30分間加熱した時点で目視で確認することができた。   In addition, the pattern of the linear core part was able to be confirmed visually when it heated at 85 degreeC for 30 minutes.

次に、クラッド層形成用材料としてワニスV61を、コア層の表面に注ぎ、スピンコーターで実質的に一定厚さに広げた(ぬれた状態の厚さ:60μm)。   Next, varnish V61 as a cladding layer forming material was poured onto the surface of the core layer and spread to a substantially constant thickness with a spin coater (thickness in a wet state: 60 μm).

このコーティングされたガラス基板をホットプレートに置いて50℃で15分間加熱し、続いて、80℃で20分間,その後150℃で1時間硬化させ、上部クラッド層を形成し、幅0.5cm、長さ10cmの直線状の光導波路を得た。   This coated glass substrate was placed on a hot plate and heated at 50 ° C. for 15 minutes, followed by curing at 80 ° C. for 20 minutes and then at 150 ° C. for 1 hour to form an upper cladding layer, 0.5 cm wide, A linear optical waveguide having a length of 10 cm was obtained.

なお、得られた光導波路において、コア層の平均厚さは、20μm(コア部の幅:20μm)、クラッド層(上部および下部)の平均厚さは、25μmであった。   In the obtained optical waveguide, the average thickness of the core layer was 20 μm (the width of the core portion: 20 μm), and the average thickness of the clad layer (upper and lower portions) was 25 μm.

次に、この光導波路を基板から剥離し、その両面に、それぞれ、ロールラミネート法により、平均厚さ45μmの銅層(導体層)を接合して、光導波路構造体を作製した。   Next, this optical waveguide was peeled off from the substrate, and a copper layer (conductor layer) having an average thickness of 45 μm was bonded to each of the both surfaces by a roll laminating method to produce an optical waveguide structure.

(実施例11)
クラッド層形成用材料として、ワニスV72を使用した以外は、前記実施例10と同様にして、光導波路構造体を得た。
(Example 11)
An optical waveguide structure was obtained in the same manner as in Example 10 except that varnish V72 was used as the cladding layer forming material.

(実施例12)
クラッド層形成用材料として、ワニスV73を、コア層形成用材料として、ワニスV1を使用し、コア層を形成する際に、UV光照射後、85℃×30分の加熱に先立って、45℃×30分の加熱を行った以外は、前記実施例10と同様にして、光導波路構造体を得た。
(Example 12)
When forming the core layer using varnish V73 as the cladding layer forming material and varnish V1 as the core layer forming material, 45 ° C. prior to heating at 85 ° C. × 30 minutes after UV light irradiation. An optical waveguide structure was obtained in the same manner as in Example 10 except that heating for × 30 minutes was performed.

(実施例13)
クラッド層形成用材料として、ワニスV74を使用した以外は、前記実施例5と同様にして、光導波路構造体を得た。
(Example 13)
An optical waveguide structure was obtained in the same manner as in Example 5 except that varnish V74 was used as the cladding layer forming material.

(実施例14)
まず、クラッド層形成用材料としてワニスV58を、4インチ厚みのガラス基板上に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた。
(Example 14)
First, varnish V58 as a cladding layer forming material was poured onto a glass substrate having a thickness of 4 inches and spread to a substantially constant thickness with a doctor blade.

次に、これをホットプレートに置いて80℃で20分間,その後150℃で1時間硬化させた、下部クラッド層を形成した。   Next, this was placed on a hot plate and cured at 80 ° C. for 20 minutes and then at 150 ° C. for 1 hour to form a lower cladding layer.

次に、コア層形成用材料としてワニスV1を、硬化させた下部クラッド層の表面に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた。   Next, varnish V1 as a core layer forming material was poured onto the surface of the cured lower clad layer and spread to a substantially constant thickness with a doctor blade.

その後、このコーティングされたガラス基板を、ホットプレートを用いて、45℃で10分間加熱し、実質的に乾燥した固体フィルムを形成した。   The coated glass substrate was then heated using a hot plate at 45 ° C. for 10 minutes to form a substantially dry solid film.

ワニスV1から形成したこの固体フィルムに、フォトマスクを通してUV光(波長:365nm)を照射し(照射量=3000mJ/cm)、室温で30分間熟成させ、次に、45℃で30分間加熱し、85℃で30分間加熱し、更に150℃で60分間加熱し、コア層を形成した。 This solid film formed from varnish V1 was irradiated with UV light (wavelength: 365 nm) through a photomask (irradiation amount = 3000 mJ / cm 2 ), aged at room temperature for 30 minutes, and then heated at 45 ° C. for 30 minutes. , Heated at 85 ° C. for 30 minutes, and further heated at 150 ° C. for 60 minutes to form a core layer.

なお、直線状のコア部のパターンは、85℃で30分間加熱した時点で目視で確認することができた。   In addition, the pattern of the linear core part was able to be confirmed visually when it heated at 85 degreeC for 30 minutes.

次に、クラッド層形成用材料としてワニスV58を、コア層の表面に注ぎ、スピンコーターで実質的に一定厚さに広げた(ぬれた状態の厚さ:60μm)。   Next, varnish V58 as a cladding layer forming material was poured onto the surface of the core layer and spread to a substantially constant thickness with a spin coater (wet thickness: 60 μm).

このコーティングされたガラス基板をホットプレートに置いて50℃で15分間加熱し、続いて、80℃で20分間、その後150℃で1時間硬化させ、上部クラッド層を形成し、幅0.5cm、長さ10cmの直線状の光導波路を得た。   This coated glass substrate was placed on a hot plate and heated at 50 ° C. for 15 minutes, followed by curing at 80 ° C. for 20 minutes and then at 150 ° C. for 1 hour to form an upper cladding layer having a width of 0.5 cm, A linear optical waveguide having a length of 10 cm was obtained.

なお、得られた光導波路において、コア層の平均厚さは、35μm(コア部の幅:35μm)、クラッド層(上部および下部)の平均厚さは、35μmであった。   In the obtained optical waveguide, the average thickness of the core layer was 35 μm (the width of the core part: 35 μm), and the average thickness of the clad layers (upper and lower) was 35 μm.

次に、この光導波路を基板から剥離し、その両面に、それぞれ、ロールラミネート法により、平均厚さ45μmの銅層(導体層)を接合して、光導波路構造体を作製した。   Next, this optical waveguide was peeled off from the substrate, and a copper layer (conductor layer) having an average thickness of 45 μm was bonded to each of the both surfaces by a roll laminating method to produce an optical waveguide structure.

(実施例15)
クラッド層形成用材料として、ワニスV59を、コア層形成用材料として、ワニスV3を使用し、コア層を形成する際に、UV光照射後の45℃×30分の加熱を省略した以外は、前記実施例5と同様にして、光導波路構造体を得た。
(Example 15)
Using the varnish V59 as the clad layer forming material and the varnish V3 as the core layer forming material, except that the heating at 45 ° C. for 30 minutes after UV light irradiation was omitted when forming the core layer, In the same manner as in Example 5, an optical waveguide structure was obtained.

(比較例)
まず、ワニスV60において調製した成分Aおよび成分Bを等量混合したワニスを、4インチ厚みのガラス基板上に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた。
(Comparative example)
First, a varnish obtained by mixing equal amounts of component A and component B prepared in varnish V60 was poured onto a 4 inch thick glass substrate and spread to a substantially constant thickness with a doctor blade.

これをクリーンオーブン中で、65℃で10分、さらに160℃で1時間加熱硬化して下部クラッド層を形成した。   This was heated and cured in a clean oven at 65 ° C. for 10 minutes and further at 160 ° C. for 1 hour to form a lower clad layer.

次に、コア層形成用材料としてワニスV1を、硬化させた下部クラッド層の表面に注ぎ、ドクターブレードで実質的に一定厚さに広げた。   Next, varnish V1 as a core layer forming material was poured onto the surface of the cured lower clad layer and spread to a substantially constant thickness with a doctor blade.

次に、これをホットプレートに置いて45℃で10分間加熱し、溶剤を蒸発させ、実質的に乾燥した固体フィルムを形成した。   This was then placed on a hot plate and heated at 45 ° C. for 10 minutes to evaporate the solvent and form a substantially dry solid film.

このフィルムにフォトマスクを通してUV光を照射(照射量:3000mJ/cm、波長:365nm)した後、45℃のホットプレートで30分間加熱したところ、直線状のコア部のパターンが出現した。 The film was irradiated with UV light through a photomask (irradiation amount: 3000 mJ / cm 2 , wavelength: 365 nm) and then heated on a hot plate at 45 ° C. for 30 minutes, and a linear core pattern appeared.

得られたサンプルをクリーンオーブン中で、85℃で30分間、さらに150℃で60分間加熱してパターニングされたワニスV1の硬化層(コア層)を得た。   The obtained sample was heated in a clean oven at 85 ° C. for 30 minutes and further at 150 ° C. for 60 minutes to obtain a patterned varnish V1 cured layer (core layer).

次に、クラッド層形成用材料として、下部クラッド層の用いたものと同じワニスを用い、下部クラッド層と同様の方法にて、コア層上に、上部クラッド層を形成し、ガラス基板上に、幅0.5cm、長さ10cmの直線状の光導波路を得た。   Next, as the cladding layer forming material, the same varnish as that used for the lower cladding layer is used, and the upper cladding layer is formed on the core layer in the same manner as the lower cladding layer. A linear optical waveguide having a width of 0.5 cm and a length of 10 cm was obtained.

なお、得られた光導波路において、コア層の平均厚さは、50μm(コア部の幅:50μm)、クラッド層(上部および下部)の平均厚さは、50μmであった。   In the obtained optical waveguide, the average thickness of the core layer was 50 μm (the width of the core part: 50 μm), and the average thickness of the clad layers (upper and lower parts) was 50 μm.

次に、この光導波路を基板から剥離し、その両面に、それぞれ、ロールラミネート法により、平均厚さ45μmの銅層(導体層)を接合して、光導波路構造体を作製した。   Next, this optical waveguide was peeled off from the substrate, and a copper layer (conductor layer) having an average thickness of 45 μm was bonded to each of the both surfaces by a roll laminating method to produce an optical waveguide structure.

4−2.評価
4−2−1.光伝播損失の測定
4-2. Evaluation 4-2-1. Measurement of light propagation loss

各実施例および比較例の光導波路構造体に対して、それぞれ、光伝播損失を「カットバック法」を使用して測定した。   For each of the optical waveguide structures of Examples and Comparative Examples, the light propagation loss was measured using the “cutback method”.

これは、レーザダイオードから発生させた光を、光ファイバーを通して、コア部の一端から入力し、他端からの出力を測定し、コア部の長さを数段階の長さにカットして、各長さについて光出力を測定することにより行った。
各長さのコア部での総光損失は、下記式で表される。
This is because the light generated from the laser diode is input from one end of the core part through the optical fiber, the output from the other end is measured, and the length of the core part is cut into several lengths. This was done by measuring the light output.
The total optical loss in each length of the core part is expressed by the following formula.

総光損失(dB) = −10log(Pn/Po)
式中、Pnは、P1、P2、…Pnの各長さのコア部の他端での測定された出力であり、Poは、光ファイバーをコア部の一端に結合する前の光ファイバーの端部における光源の測定出力である。
Total optical loss (dB) = -10 log (Pn / Po)
Where Pn is the measured output at the other end of each core portion of length P1, P2,... Pn, and Po is at the end of the optical fiber before coupling the optical fiber to one end of the core portion. This is the measurement output of the light source.

次に、総光損失は、図14(チャート1)のようのプロットされる。このデータの回帰直線は、下記式によって表わされる。   Next, the total optical loss is plotted as shown in FIG. 14 (Chart 1). The regression line of this data is expressed by the following equation.

y=mx+b
式中、mは、光伝播損失を示し、bは、結合損失(coupling loss)を示す。
y = mx + b
In the formula, m represents a light propagation loss, and b represents a coupling loss.

なお、実施例2では、波長1300nmの光を用い、その他では、波長850nmの光を用いた。   In Example 2, light having a wavelength of 1300 nm was used. In other cases, light having a wavelength of 850 nm was used.

4−2−2.密着性試験
各実施例および比較例の光導波路構造体に対して、それぞれ、コア層とクラッド層との密着性試験を行った。
4-2-2. Adhesion test Adhesion tests between the core layer and the clad layer were performed on the optical waveguide structures of the examples and comparative examples.

これは、コア層からクラッド層を90°上方に引き剥がすピール試験により行った。
光伝播損失の測定および密着性試験の結果を、それぞれ、下記表4に示す。
This was performed by a peel test in which the clad layer was peeled upward 90 ° from the core layer.
The results of measurement of light propagation loss and adhesion test are shown in Table 4 below.

Figure 0004696680
Figure 0004696680

なお、表中の各数値は、それぞれ、5個の平均値を示す。
表4からも明らかなように、各実施例の光導波路構造体は、いずれも、光伝播損失が小さく、光伝送性能が高いものであり、また、コア層とクラッド層との密着力が高いものであった。
In addition, each numerical value in a table | surface shows an average value of 5 each.
As is clear from Table 4, each of the optical waveguide structures of each example has a small light propagation loss, high optical transmission performance, and high adhesion between the core layer and the cladding layer. It was a thing.

これに対して、比較例の光導波路構造体は、光伝播損失が大きく、かつ、コア層とクラッド層との密着力が低く、特性に劣るものであった。これは、コア層とクラッド層との界面における密着が悪く、一部において剥離が生じていることが原因となり、光伝搬損失も大きくなったものと考えられる。   On the other hand, the optical waveguide structure of the comparative example has a large light propagation loss and a low adhesion force between the core layer and the cladding layer, and is inferior in characteristics. This is probably because the adhesion at the interface between the core layer and the clad layer is poor and peeling occurs in part, and the light propagation loss is also increased.

また、各実施例および比較例の光導波路構造体を、高湿度環境(60℃、90%RH、2000時間)に曝した後、前記と同様にして光伝播損失の測定を行った。その結果、各実施例の光導波路構造体は、いずれも、高湿度環境に曝す前とほぼ変化が認められなかった。これに対して、比較例の光導波路構造体では、顕著な光伝播損失の増大が認められた。   Further, after the optical waveguide structures of the examples and comparative examples were exposed to a high humidity environment (60 ° C., 90% RH, 2000 hours), light propagation loss was measured in the same manner as described above. As a result, almost no change was observed in the optical waveguide structures of each Example before exposure to a high humidity environment. On the other hand, in the optical waveguide structure of the comparative example, a significant increase in light propagation loss was observed.

さらに、各実施例および比較例で作製した光導波路構造体(高湿度環境に曝す前のもの)の導体層を、それぞれ、パターニングして配線を形成し、所定の箇所に、発光素子および受光素子を実装して、複合装置を作製した。   Furthermore, the conductor layers of the optical waveguide structures (before being exposed to a high humidity environment) produced in each example and comparative example are patterned to form wirings, and light emitting elements and light receiving elements are formed at predetermined locations. Was mounted to produce a composite device.

そして、これらの複合装置を動作させたところ、各実施例の光導波路構造体を用いた複合装置は、いずれも、比較例の光導波路構造体を用いた複合装置に対して、より高速での動作が可能なことが確認された。   When these composite devices were operated, the composite devices using the optical waveguide structures of the respective examples were faster than the composite devices using the optical waveguide structures of the comparative examples. It was confirmed that operation was possible.

本発明の光導波路構造体の実施形態を示す斜視図(一部切り欠いて示す)である。1 is a perspective view (partially cut away) showing an embodiment of an optical waveguide structure of the present invention. 本発明の光導波路構造体の第1の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the process example of the 1st manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention. 本発明の光導波路構造体の第1の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the process example of the 1st manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention. 本発明の光導波路構造体の第1の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the process example of the 1st manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention. 本発明の光導波路構造体の第1の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the process example of the 1st manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention. 本発明の光導波路構造体の第1の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the process example of the 1st manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention. 本発明の光導波路構造体の第1の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the process example of the 1st manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention. 本発明の光導波路構造体の第4の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the example of a process of the 4th manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention. 本発明の光導波路構造体の第4の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the example of a process of the 4th manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention. 本発明の光導波路構造体の第4の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the example of a process of the 4th manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention. 本発明の光導波路構造体の第4の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the example of a process of the 4th manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention. 本発明の光導波路構造体の第4の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the example of a process of the 4th manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention. 本発明の光導波路構造体の第4の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the example of a process of the 4th manufacturing method of the optical waveguide structure of this invention. コア部の長さの変化に伴う総光損失の変化を示すチャートである。It is a chart which shows the change of the total optical loss accompanying the change of the length of a core part.

符号の説明Explanation of symbols

9 光導波路構造体
90 光導波路
91、92 クラッド層
93 コア層
94 コア部
95 クラッド部
901、902 導体層
900 コア層形成用材料
910 層
915 ポリマー
920 添加剤
925 照射領域
930 活性放射線
935 マスク
9351 開口
940 未照射領域
951、952 支持基板
1000 支持基板
1110 第1の層
1120 第2の層
1130 第3の層
2000 積層体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Optical waveguide structure 90 Optical waveguide 91,92 Clad layer 93 Core layer 94 Core part 95 Clad part 901,902 Conductor layer 900 Core layer formation material 910 Layer 915 Polymer 920 Additive 925 Irradiation area 930 Active radiation 935 Mask 9351 Opening 940 Unirradiated region 951, 952 Support substrate 1000 Support substrate 1110 First layer 1120 Second layer 1130 Third layer 2000 Laminate

Claims (46)

コア部と、該コア部より屈折率が低いクラッド部とを備えるコア層と、
該コア層の少なくとも一方の面に接触して設けられ、前記コア部より屈折率の低いクラッド層とを有する光導波路であって、
前記クラッド層は、下記化1で表されるノルボルネン系ポリマーを主材料として構成されていることを特徴とする光導波路。
Figure 0004696680
[式中、Rは、炭素数1〜10のアルキル基を表し、Rは、水素原子またはメチル基を表し、aは、0〜3の整数を表し、p/qが20以下である。]
A core layer comprising a core portion and a cladding portion having a lower refractive index than the core portion;
An optical waveguide provided in contact with at least one surface of the core layer and having a cladding layer having a refractive index lower than that of the core portion,
The clad layer is composed of a norbornene-based polymer represented by the following chemical formula 1 as a main material.
Figure 0004696680
[Wherein, R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, a represents an integer of 0 to 3, and p / q is 20 or less. ]
前記ノルボルネン系ポリマーは、その少なくとも一部のものが重合性基において架橋している請求項1に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 1, wherein at least a part of the norbornene-based polymer is crosslinked at a polymerizable group. 前記クラッド層の平均厚さは、前記コア層の平均厚さの0.1〜1.5倍である請求項1または2に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 1, wherein an average thickness of the cladding layer is 0.1 to 1.5 times an average thickness of the core layer. 前記コア層は、ポリマーと、該ポリマーと相溶し、かつ、該ポリマーと異なる屈折率を有するモノマーと、活性放射線の照射により活性化する第1の物質と、前記モノマーの反応を開始させ得る第2の物質であって、活性化した前記第1の物質の作用により、活性化温度が変化する第2の物質とを含む層を形成し、
その後、前記層に対して前記活性放射線を選択的に照射することにより、前記活性放射線が照射された照射領域において、前記第1の物質を活性化させるとともに、前記第2の物質の活性化温度を変化させ、
次いで、前記層に対して加熱処理を施すことにより、活性化温度が変化していない前記第2の物質または活性化温度が変化した前記第2の物質のいずれか活性化温度の低い方を活性化させ、前記照射領域または前記活性放射線の未照射領域のいずれかにおいて前記モノマーを反応させて、前記照射領域と前記未照射領域との間に屈折率差を生じさせることにより、前記照射領域および前記未照射領域のいずれか一方を前記コア部とし、他方を前記クラッド部として得られたものである請求項1ないし3のいずれかに記載の光導波路。
The core layer may initiate a reaction of the monomer with a polymer, a monomer that is compatible with the polymer and has a refractive index different from that of the polymer, and a first substance that is activated by irradiation with actinic radiation. Forming a layer containing a second substance, the second substance having an activation temperature changed by the action of the activated first substance;
Thereafter, the first substance is activated in the irradiation region irradiated with the actinic radiation by selectively irradiating the layer with the actinic radiation, and the activation temperature of the second substance. Change
Then, by performing heat treatment to the layer, the lower the activation temperature does not change the second material or the activation temperature of any activation temperature of the second material change activity And reacting the monomer in either the irradiated region or the non-irradiated region of the active radiation to produce a refractive index difference between the irradiated region and the unirradiated region, and 4. The optical waveguide according to claim 1, wherein one of the unirradiated regions is obtained as the core portion and the other as the cladding portion. 5.
前記コア層は、前記層の前記照射領域または前記未照射領域のいずれか一方の領域において前記モノマーの反応が進むにつれて、他方の領域から未反応の前記モノマーが集まることにより得られたものである請求項4に記載の光導波路。   The core layer is obtained by collecting the unreacted monomer from the other region as the reaction of the monomer proceeds in either the irradiated region or the unirradiated region of the layer. The optical waveguide according to claim 4. 前記第1の物質は、前記活性放射線の照射に伴って、カチオンと弱配位アニオンとを生じる化合物を含むものであり、前記第2の物質は、前記弱配位アニオンの作用により活性化温度が変化するものである請求項4または5に記載の光導波路。   The first substance includes a compound that generates a cation and a weakly coordinating anion upon irradiation with the active radiation, and the second substance has an activation temperature due to the action of the weakly coordinating anion. The optical waveguide according to claim 4 or 5, wherein: 前記第2の物質は、活性化した前記第1の物質の作用により活性化温度が低下し、前記加熱処理の温度よりも高い温度での加熱により、前記活性放射線の照射を伴うことなく活性化するものである請求項4ないし6のいずれかに記載の光導波路。   The activation temperature of the second substance is lowered by the action of the activated first substance, and the second substance is activated without being irradiated with the actinic radiation by heating at a temperature higher than the temperature of the heat treatment. The optical waveguide according to any one of claims 4 to 6. 前記第2の物質は、下記式Iaで表される化合物を含む請求項7に記載の光導波路。
(E(R)Pd(Q) ・・・ (Ia)
[式中、E(R)は、第15族の中性電子ドナー配位子を表し、Eは、周期律表の第15族から選択される元素を表し、Rは、水素原子(またはその同位体の1つ)または炭化水素基を含む部位を表し、Qは、カルボキシレート、チオカルボキシレートおよびジチオカルボキシレートから選択されるアニオン配位子を表す。]
The optical waveguide according to claim 7, wherein the second substance includes a compound represented by the following formula Ia.
(E (R) 3 ) 2 Pd (Q) 2 ... (Ia)
[Wherein E (R) 3 represents a neutral electron donor ligand of Group 15; E represents an element selected from Group 15 of the periodic table; and R represents a hydrogen atom (or One of its isotopes) or a moiety containing a hydrocarbon group, Q represents an anionic ligand selected from carboxylate, thiocarboxylate and dithiocarboxylate. ]
前記第2の物質は、下記式Ibで表される化合物を含む請求項7または8に記載の光導波路。
[(E(R)Pd(Q)(LB)[WCA] ・・・ (Ib)
[式中、E(R)は、第15族の中性電子ドナー配位子を表し、Eは、周期律表の第15族から選択される元素を表し、Rは、水素原子(またはその同位体の1つ)または炭化水素基を含む部位を表し、Qは、カルボキシレート、チオカルボキシレートおよびジチオカルボキシレートから選択されるアニオン配位子を表し、LBは、ルイス塩基を表し、WCAは、弱配位アニオンを表し、aは、1〜3の整数を表し、bは、0〜2の整数を表し、aとbとの合計は、1〜3であり、pおよびrは、パラジウムカチオンと弱配位アニオンとの電荷のバランスをとる数を表す。]
The optical waveguide according to claim 7 or 8, wherein the second substance includes a compound represented by the following formula Ib.
[(E (R) 3 ) a Pd (Q) (LB) b ] p [WCA] r (Ib)
[Wherein E (R) 3 represents a neutral electron donor ligand of Group 15; E represents an element selected from Group 15 of the periodic table; and R represents a hydrogen atom (or One of its isotopes) or a moiety containing a hydrocarbon group, Q represents an anionic ligand selected from carboxylate, thiocarboxylate and dithiocarboxylate, LB represents a Lewis base, WCA Represents a weakly coordinating anion, a represents an integer of 1 to 3, b represents an integer of 0 to 2, the sum of a and b is 1 to 3, p and r are This represents the number that balances the charge between the palladium cation and the weakly coordinated anion. ]
pおよびrは、それぞれ、1または2の整数から選択される請求項9に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 9, wherein p and r are each selected from an integer of 1 or 2. 前記コア層は、前記加熱処理の後、前記層を前記加熱処理の温度よりも高い第2の温度で加熱処理することにより得られたものである請求項4ないし10のいずれかに記載の光導波路。   The optical core according to any one of claims 4 to 10, wherein the core layer is obtained by heat-treating the layer at a second temperature higher than the temperature of the heat-treatment after the heat-treatment. Waveguide. 前記コア層は、前記第2の温度での加熱処理の後、前記層を前記第2の温度よりも高い第3の温度で加熱処理することにより得られたものである請求項11に記載の光導波路。   The said core layer is a thing obtained by heat-processing the said layer at 3rd temperature higher than the said 2nd temperature after the heat processing at the said 2nd temperature. Optical waveguide. 前記第3の温度は、前記第2の温度より20℃以上高い請求項12に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 12, wherein the third temperature is 20 ° C. or more higher than the second temperature. 前記モノマーは、架橋性モノマーを含む請求項4ないし13のいずれかに記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 4, wherein the monomer includes a crosslinkable monomer. 前記モノマーは、ノルボルネン系モノマーを主とするものである請求項4ないし14のいずれかに記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 4, wherein the monomer is mainly a norbornene-based monomer. 前記モノマーは、ノルボルネン系モノマーを主とするものであり、前記架橋性モノマーとして、ジメチルビス(ノルボルネンメトキシ)シランを含むものである請求項14に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 14, wherein the monomer is mainly a norbornene-based monomer, and includes dimethylbis (norbornenemethoxy) silane as the crosslinkable monomer. 前記ポリマーは、活性化した前記第1の物質の作用により、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基を有し、前記層に対して前記活性放射線を選択的に照射した際に、前記照射領域において、前記ポリマーの前記離脱性基が離脱する請求項4ないし16のいずれかに記載の光導波路。   The polymer has a leaving group capable of leaving at least a part of the molecular structure from the main chain by the action of the activated first substance, and the layer is selectively irradiated with the actinic radiation. The optical waveguide according to claim 4, wherein the leaving group of the polymer is released in the irradiated region. 前記第1の物質は、前記活性放射線の照射に伴って、カチオンと弱配位アニオンとを生じる化合物を含むものであり、前記離脱性基は、前記カチオンの作用により離脱する酸離脱性基である請求項17に記載の光導波路。   The first substance includes a compound that generates a cation and a weakly coordinating anion upon irradiation with the actinic radiation, and the leaving group is an acid leaving group that is released by the action of the cation. The optical waveguide according to claim 17. 前記コア層は、活性放射線の照射により活性化する物質と、主鎖と該主鎖から分岐し、活性化した前記物質の作用により、分子構造の少なくとも一部が前記主鎖から離脱し得る離脱性基とを有するポリマーとを含む層を形成し、
その後、前記層に対して前記活性放射線を選択的に照射することにより、前記活性放射線が照射された照射領域において、前記物質を活性化させ、前記ポリマーの前記離脱性基を離脱させて、当該照射領域と前記活性放射線の非照射領域との間に屈折率差を生じさせることにより、前記照射領域および前記非照射領域のいずれか一方を前記コア部とし、他方を前記クラッド部として得られたものである請求項1ないし3のいずれかに記載の光導波路。
The core layer includes a substance that is activated by irradiation with actinic radiation, a main chain and a branch that is branched from the main chain, and at least part of the molecular structure can be detached from the main chain by the action of the activated substance. Forming a layer containing a polymer having a functional group,
Thereafter, by selectively irradiating the layer with the actinic radiation, the substance is activated in the irradiation region irradiated with the actinic radiation, and the leaving group of the polymer is released, By producing a refractive index difference between the irradiation region and the non-irradiation region of the active radiation, either the irradiation region or the non-irradiation region was obtained as the core portion, and the other was obtained as the cladding portion. 4. The optical waveguide according to claim 1, wherein the optical waveguide is one.
前記コア層は、前記活性放射線の照射の後、前記層に対して加熱処理を施すことにより得られたものである請求項19に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 19, wherein the core layer is obtained by performing a heat treatment on the layer after the irradiation with the active radiation. 前記物質は、前記活性放射線の照射に伴って、カチオンと弱配位アニオンとを生じる化合物を含むものであり、前記離脱性基は、前記カチオンの作用により離脱する酸離脱性基である請求項19または20に記載の光導波路。   The substance includes a compound that generates a cation and a weakly coordinating anion upon irradiation with the actinic radiation, and the leaving group is an acid leaving group that is released by the action of the cation. The optical waveguide according to 19 or 20. 前記酸離脱性基は、−O−構造、−Si−アリール構造および−O−Si−構造のうちの少なくとも1つを有するものである請求項18または21に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 18 or 21, wherein the acid leaving group has at least one of an -O- structure, an -Si-aryl structure, and an -O-Si- structure. 前記離脱性基は、その離脱により前記ポリマーの屈折率に低下を生じさせるものである請求項17ないし22のいずれかに記載の光導波路。   The optical waveguide according to any one of claims 17 to 22, wherein the leaving group causes a decrease in the refractive index of the polymer due to the leaving. 前記離脱性基は、−Si−ジフェニル構造および−O−Si−ジフェニル構造の少なくとも一方である請求項23に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 23, wherein the leaving group is at least one of a -Si-diphenyl structure and a -O-Si-diphenyl structure. 前記活性放射線は、200〜450nmの範囲にピーク波長を有するものである請求項4ないし24のいずれかに記載の光導波路。   The optical waveguide according to any one of claims 4 to 24, wherein the active radiation has a peak wavelength in a range of 200 to 450 nm. 前記活性放射線の照射量は、0.1〜9J/cmである請求項4ないし25のいずれかに記載の光導波路。 The dose of the active radiation light waveguide according to any one of claims 4 to 25 is 0.1~9J / cm 2. 前記活性放射線は、マスクを介して前記層に照射される請求項4ないし26のいずれかに記載の光導波路。   The optical waveguide according to any one of claims 4 to 26, wherein the active radiation is applied to the layer through a mask. 前記層は、さらに、酸化防止剤を含む請求項4ないし27のいずれかに記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 4, wherein the layer further contains an antioxidant. 前記層は、さらに、増感剤を含む請求項4ないし28のいずれかに記載の光導波路。   The optical waveguide according to any one of claims 4 to 28, wherein the layer further contains a sensitizer. 前記ポリマーは、ノルボルネン系ポリマーを主とするものである請求項4ないし29のいずれかに記載の光導波路。   30. The optical waveguide according to claim 4, wherein the polymer is mainly a norbornene-based polymer. 前記ノルボルネン系ポリマーは、付加重合体である請求項30に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 30, wherein the norbornene-based polymer is an addition polymer. 前記コア部は、第1のノルボルネン系材料を主材料として構成され、前記クラッド部は、前記第1のノルボルネン系材料より低い屈折率を有する第2のノルボルネン系材料を主材料として構成されている請求項1ないし3のいずれかに記載の光導波路。   The core portion is composed of a first norbornene-based material as a main material, and the cladding portion is composed of a second norbornene-based material having a lower refractive index than that of the first norbornene-based material. The optical waveguide according to claim 1. 前記第1のノルボルネン系材料と前記第2のノルボルネン系材料とは、いずれも、同一のノルボルネン系ポリマーを含有し、かつ、前記ノルボルネン系ポリマーと異なる屈折率を有するノルボルネン系モノマーの反応物の含有量が異なることにより、それらの屈折率が異なっている請求項32に記載の光導波路。   The first norbornene-based material and the second norbornene-based material both contain the same norbornene-based polymer and contain a reaction product of a norbornene-based monomer having a refractive index different from that of the norbornene-based polymer. The optical waveguide according to claim 32, wherein the refractive indexes thereof are different due to different amounts. 前記反応物は、前記ノルボルネン系モノマーの重合体、前記ノルボルネン系ポリマー同士を架橋する架橋構造、および、前記ノルボルネン系ポリマーから分岐する分岐構造のうちの少なくとも1つである請求項33に記載の光導波路。   34. The light according to claim 33, wherein the reactant is at least one of a polymer of the norbornene-based monomer, a crosslinked structure that bridges the norbornene-based polymers, and a branched structure that branches from the norbornene-based polymer. Waveguide. 前記ノルボルネン系ポリマーは、アラルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものである請求項33または34に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 33 or 34, wherein the norbornene-based polymer includes a repeating unit of aralkyl norbornene. 前記ノルボルネン系ポリマーは、ベンジルノルボルネンの繰り返し単位を含むものである請求項33または34に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 33 or 34, wherein the norbornene-based polymer includes a repeating unit of benzylnorbornene. 前記ノルボルネン系ポリマーは、フェニルエチルノルボルネンの繰り返し単位を含むものである請求項33または34に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 33 or 34, wherein the norbornene-based polymer contains a repeating unit of phenylethyl norbornene. 前記ノルボルネン系ポリマーは、主鎖と該主鎖から分岐し、分子構造の少なくとも一部が前記主鎖から離脱し得る離脱性基を有し、
前記コア部と前記クラッド部とは、前記主鎖に結合した状態の前記離脱性基の数が異なること、および、前記ノルボルネン系ポリマーと異なる屈折率を有するノルボルネン系モノマーの反応物の含有量が異なることにより、それらの屈折率が異なっている請求項33ないし37のいずれかに記載の光導波路。
The norbornene-based polymer has a leaving group that is branched from a main chain and the main chain, and at least a part of the molecular structure can be removed from the main chain,
The core part and the clad part are different in the number of leaving groups bonded to the main chain, and the content of a reaction product of a norbornene monomer having a refractive index different from that of the norbornene polymer. 38. The optical waveguide according to any one of claims 33 to 37, wherein the refractive indexes thereof are different by being different.
前記コア層は、主鎖と該主鎖から分岐し、分子構造の少なくとも一部が前記主鎖から離脱し得る離脱性基とを有するノルボルネン系ポリマーを主材料として構成され、
前記第1のノルボルネン系材料と第2のノルボルネン系材料とは、前記主鎖に結合した状態の前記離脱性基の数が異なることにより、それらの屈折率が異なっている請求項32に記載の光導波路。
The core layer is mainly composed of a norbornene-based polymer having a main chain and a main chain branched from the main chain, and having a leaving group capable of leaving at least a part of the molecular structure from the main chain,
The first norbornene-based material and the second norbornene-based material have different refractive indexes due to different numbers of the leaving groups bonded to the main chain. Optical waveguide.
前記ノルボルネン系ポリマーは、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランの繰り返し単位を含むものである請求項38または39に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 38 or 39, wherein the norbornene-based polymer includes a repeating unit of diphenylmethylnorbornenemethoxysilane. 前記ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものである請求項33ないし40のいずれかに記載の光導波路。   41. The optical waveguide according to claim 33, wherein the norbornene-based polymer includes a repeating unit of alkyl norbornene. 前記ノルボルネン系ポリマーは、ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を含むものである請求項33ないし40のいずれかに記載の光導波路。   41. The optical waveguide according to claim 33, wherein the norbornene-based polymer includes a hexyl norbornene repeating unit. 前記ノルボルネン系ポリマーは、付加重合体である請求項33ないし42のいずれかに記載の光導波路。   43. The optical waveguide according to claim 33, wherein the norbornene-based polymer is an addition polymer. 請求項1ないし43のいずれかに記載の光導波路と、該光導波路の少なくとも一方の面側に設けられた導体層とを有することを特徴とする光導波路構造体。   44. An optical waveguide structure comprising the optical waveguide according to claim 1 and a conductor layer provided on at least one surface side of the optical waveguide. 前記導体層の平均厚さは、前記光導波路の平均厚さの10〜90%である請求項44に記載の光導波路構造体。   45. The optical waveguide structure according to claim 44, wherein an average thickness of the conductor layer is 10 to 90% of an average thickness of the optical waveguide. 前記導体層は、乾式メッキ法、湿式メッキ法および導電性シート材の接合のうちの少なくとも1つの方法により形成されたものである請求項44または45に記載の光導波路構造体。   46. The optical waveguide structure according to claim 44 or 45, wherein the conductor layer is formed by at least one of a dry plating method, a wet plating method, and a bonding of a conductive sheet material.
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