JP5598254B2 - Resin composition for optical waveguide material, resin film for optical waveguide material, and optical waveguide using these - Google Patents
Resin composition for optical waveguide material, resin film for optical waveguide material, and optical waveguide using these Download PDFInfo
- Publication number
- JP5598254B2 JP5598254B2 JP2010238768A JP2010238768A JP5598254B2 JP 5598254 B2 JP5598254 B2 JP 5598254B2 JP 2010238768 A JP2010238768 A JP 2010238768A JP 2010238768 A JP2010238768 A JP 2010238768A JP 5598254 B2 JP5598254 B2 JP 5598254B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- resin film
- forming
- resin
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 0 CCC(*)*(*)C(C1)=C(C(*)=C=C)C2=C1C(*)=C(*)C(*)C2* Chemical compound CCC(*)*(*)C(C1)=C(C(*)=C=C)C2=C1C(*)=C(*)C(*)C2* 0.000 description 1
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
本発明は、透明性、耐熱性及び生産性に優れた光導波路材料用樹脂組成物、光導波路材料用樹脂フィルム及びこれらを用いた光導波路に関するものである。 The present invention relates to a resin composition for an optical waveguide material excellent in transparency, heat resistance and productivity, a resin film for an optical waveguide material, and an optical waveguide using these.
インターネットやLAN（Local Area Network）の普及に伴う情報容量の増大に対応するため、幹線やアクセス系といった通信分野のみならず、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の短距離信号伝送にも光信号を用いる光インターコネクション技術の開発が進められている。具体的には、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の短距離信号伝送に光を用いるために、電気配線板に光伝送路を複合した光電気混載基板の開発がなされている。
この場合の光伝送路としては、光ファイバーに比べ、配線の自由度が高く、かつ高密度化が可能な光導波路を用いることが望ましく、中でも、加工性や経済性に優れたポリマー材料を用いた光導波路が有望である。ポリマー光導波路は、前記のように電気配線板と共存する構造となるため、ポリマー光導波路には、高透明性（低伝搬損失）とともに高耐熱性も要求されるが、このような光導波路材として、フッ素化ポリイミド（例えば非特許文献1）や、エポキシ樹脂（例えば非特許文献2）が提案されている。
In order to cope with the increase in information capacity accompanying the spread of the Internet and LAN (Local Area Network), not only for communication fields such as trunk lines and access systems, but also for short-distance signal transmission between boards in routers and server devices or within boards. Development of optical interconnection technology using optical signals is in progress. Specifically, in order to use light for short-distance signal transmission between boards in a router or a server device or in a board, an opto-electric hybrid board in which an optical transmission line is combined with an optical transmission path has been developed.
As an optical transmission line in this case, it is desirable to use an optical waveguide that has a higher degree of freedom of wiring and can be densified than an optical fiber, and among them, a polymer material that is excellent in workability and economy is used. Optical waveguides are promising. Since the polymer optical waveguide has a structure that coexists with the electrical wiring board as described above, the polymer optical waveguide is required to have high transparency (low propagation loss) and high heat resistance. Fluorinated polyimide (for example, Non-Patent Document 1) and epoxy resin (for example, Non-Patent Document 2) have been proposed.
フッ素化ポリイミドの導波路材を用いた場合、樹脂自体は３００℃程度の高耐熱性を有し、かつ波長８５０ｎｍにおいて０．３ｄＢ／ｃｍの高透明性を有するものの、成膜には３００℃以上で数十分から数時間の加熱が必要であるため、電気配線板上での製膜が困難であった。また、フッ素化ポリイミドには感光性がないため、感光・現像による光導波路作製法が適用できず、生産性・大面積化に劣っていた。
一方、エポキシ樹脂は、光重合開始剤を添加することで、感光・現像法によりコアパターンの形成が可能であり、かつ０．１ｄＢ／ｃｍと高い透明性を有することが報告されているが、エポキシ樹脂の耐熱性は一般に２００〜２８０℃であり、上述の光電気混載基板に適用可能なものもあるが、高い信頼性を得るためには、さらに高い耐熱性が求められていた。
以上のように、(1)高透明性、(2)高耐熱性、(3)高生産性を兼ね備えた光導波路は開発されていないのが現状である。
When a fluorinated polyimide waveguide material is used, the resin itself has a high heat resistance of about 300 ° C. and a high transparency of 0.3 dB / cm at a wavelength of 850 nm. However, since heating for several tens of minutes to several hours is necessary, film formation on an electric wiring board was difficult. Further, since fluorinated polyimide has no photosensitivity, the optical waveguide production method by photosensitivity / development cannot be applied, and the productivity and the area increase are inferior.
On the other hand, it is reported that the epoxy resin can form a core pattern by a photosensitivity / development method by adding a photopolymerization initiator and has a high transparency of 0.1 dB / cm. The heat resistance of the epoxy resin is generally 200 to 280 ° C., and there are some which can be applied to the above-described opto-electric hybrid board. However, in order to obtain high reliability, higher heat resistance is required.
As described above, an optical waveguide having (1) high transparency, (2) high heat resistance, and (3) high productivity has not been developed.
本発明は、上記問題点に鑑み、高透明性、高耐熱性を有し、しかも生産性の高い光導波路材料用樹脂組成物、光導波路材料用樹脂フィルム及びこれらを用いた光導波路を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a resin composition for an optical waveguide material, a resin film for an optical waveguide material having high transparency and high heat resistance, and a high productivity, and an optical waveguide using these. For the purpose.
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、フルオレンジ（メタ）アクリレート及び光重合開始剤を含む光導波路材料用樹脂組成物、さらにはこれにベースポリマーを加えてフィルム化した樹脂フィルムが上記課題を解決し得ることを見出した。本発明はこの知見に基づいて完成した発明である。
すなわち本発明は、
（１）（Ａ）下記一般式（Ｉ）で表されるフルオレンジ（メタ）アクリレート及び（Ｂ）光重合開始剤を含む光導波路材料用樹脂組成物、
（２）（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量に対して、（Ａ）成分の含有量が９０．０〜９９．９質量％であり、（Ｂ）成分の含有量が０．１〜１０．０質量％である上記（１）に記載の光導波路材料用樹脂組成物、
As a result of intensive studies, the present inventors have found that a resin composition for an optical waveguide material containing a full orange (meth) acrylate and a photopolymerization initiator, and further a resin film formed into a film by adding a base polymer to the above resin film. We found that the problem could be solved. The present invention has been completed based on this finding.
That is, the present invention
(1) (A) A resin composition for an optical waveguide material comprising a full orange (meth) acrylate represented by the following general formula (I) and (B) a photopolymerization initiator,
(2) The content of the component (A) is 90.0 to 99.9% by mass relative to the total amount of the components (A) and (B), and the content of the component (B) is 0.1 to 9%. The resin composition for an optical waveguide material according to the above (1), which is 10.0% by mass,
（３）（Ａ）下記一般式（Ｉ）で表されるフルオレンジ（メタ）アクリレート、（Ｂ）光重合開始剤、及び（Ｃ）ベースポリマーを含む光導波路材料用樹脂組成物からなる光導波路材料用樹脂フィルム、
（４）（Ｃ）ベースポリマーの数平均分子量が５０００以上である上記（３）記載の光導波路材料用樹脂フィルム、
（５）（Ｃ）ベースポリマーが主鎖に芳香族骨格を有する上記（３）又は（４）に記載の光導波路材料用樹脂フィルム、
（６）（Ｃ）ベースポリマーがフェノキシ樹脂である上記（５）に記載の光導波路材料用樹脂フィルム、
（７）（Ｃ）ベースポリマーが室温で固形のエポキシ樹脂である上記（３）又は（４）に記載の光導波路材料用樹脂フィルム、
（８）（Ａ）成分と（Ｃ）成分の総量に対して、（Ａ）成分の含有量が２０〜９０質量％であり、（Ｃ）成分の含有量が１０〜８０質量％であり、かつ（Ａ）成分と（Ｃ）成分の総量１００質量部に対して（Ｂ）成分の含有量が０．１〜５質量部である上記（３）〜（７）のいずれかに記載の光導波路材料用樹脂フィルム、及び
（９）上記（１）もしくは（２）に記載の光導波路材料用樹脂組成物、又は上記（３）〜（８）のいずれかに記載の光導波路材料用樹脂フィルムを、光導波路の下部クラッド、コア、及び上部クラッドの少なくとも１つに用いた光導波路、
を提供するものである。
(3) (A) An optical waveguide comprising a resin composition for an optical waveguide material comprising a full orange (meth) acrylate represented by the following general formula (I), (B) a photopolymerization initiator, and (C) a base polymer Resin film for materials,
(4) The resin film for an optical waveguide material according to the above (3), wherein the number average molecular weight of the (C) base polymer is 5000 or more,
(5) The resin film for an optical waveguide material according to the above (3) or (4), wherein the (C) base polymer has an aromatic skeleton in the main chain,
(6) (C) The resin film for an optical waveguide material according to (5), wherein the base polymer is a phenoxy resin,
(7) The resin film for an optical waveguide material according to the above (3) or (4), wherein the base polymer (C) is a solid epoxy resin at room temperature,
(8) The content of the component (A) is 20 to 90% by mass with respect to the total amount of the component (A) and the component (C), and the content of the component (C) is 10 to 80% by mass. And the light in any one of said (3)-(7) whose content of (B) component is 0.1-5 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of (A) component and (C) component. A resin film for a waveguide material, and (9) a resin composition for an optical waveguide material according to (1) or (2) above, or a resin film for an optical waveguide material according to any one of (3) to (8) above Is used for at least one of the lower cladding, the core, and the upper cladding of the optical waveguide,
Is to provide.
本発明の光導波路材料用樹脂組成物を用いて製造した光導波路は、高い透明性と高い耐熱性を持ち、さらに本発明の樹脂フィルムによれば、これら高透明性・高耐熱性の光導波路が極めて高い生産性で製造することができる。 The optical waveguide manufactured using the resin composition for an optical waveguide material of the present invention has high transparency and high heat resistance. Furthermore, according to the resin film of the present invention, these highly transparent and high heat resistant optical waveguides Can be manufactured with extremely high productivity.
本発明の光導波路材料用樹脂組成物は、（Ａ）下記一般式（Ｉ）で表されるフルオレンジ（メタ）アクリレートを含有することを特徴とする。なお、ここで（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを示す。 The resin composition for an optical waveguide material of the present invention is characterized by containing (A) a full orange (meth) acrylate represented by the following general formula (I). Here, (meth) acrylate refers to acrylate or methacrylate.
ここで、Ｘは下記式（II）で表されるものであり、Ｙは水素又はメチル基である。また、ｍ及びｎはそれぞれ1〜２０の整数であり、好ましくは1〜１０の整数である。 Here, X is represented by the following formula (II), and Y is hydrogen or a methyl group. M and n are each an integer of 1 to 20, preferably an integer of 1 to 10.
ここで、Ｒ１〜Ｒ１６は、それぞれ独立に水素、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、総炭素数２〜７のアルコキシカルボニル基、炭素数６〜１０のアリール基、または炭素数７〜９のアラルキル基である。Ｒ９〜Ｒ１６はそれぞれベンゼン環のいずれの位置にあってもよく、これらの置換基のない部分（式（II）中での“＊”印）において、式（Ｉ）の骨格中の酸素と結合している。
なお、一般式（Ｉ）及び（II）において、Ｙが水素、Ｒ１〜Ｒ１６が水素、ｍが１、ｎが１であるものが、市販品として入手可能である（新中村化学（株）社製、商品名「Ａ−ＢＰＥＦ」）。
Here, R1 to R16 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 total carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Or an aralkyl group having 7 to 9 carbon atoms. R9 to R16 may be located at any position on the benzene ring, and bonded to oxygen in the skeleton of the formula (I) in these non-substituent parts (marked with “*” in the formula (II)). doing.
In general formulas (I) and (II), those in which Y is hydrogen, R1 to R16 are hydrogen, m is 1, and n is 1 are commercially available (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.) Product name "A-BPEF").
次に、（Ｂ）光重合開始剤については、特に制限はなく、種々のものを使用することができる。例えば、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、１，２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン等の芳香族ケトン；２−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン、２，３−ベンズアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−メチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェナントラキノン、２−メチル１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルアントラキノン等のキノン類；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル化合物；ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物；ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体；２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等のフォスフィンオキサイド類；９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９，９’−アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体；Ｎ−フェニルグリシン；Ｎ−フェニルグリシン誘導体；クマリン系化合物などが挙げられる。また、２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体において、２つの２，４，５−トリアリールイミダゾールのアリール基の置換基は同一で対称な化合物を与えてもよいし、相違して非対称な化合物を与えてもよい。また、ジエチルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸の組み合わせのように、チオキサントン系化合物と３級アミン化合物とを組み合わせてもよい。
上記に例示した（Ｂ）光重合開始剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
Next, (B) the photopolymerization initiator is not particularly limited, and various types can be used. For example, benzophenone, N, N′-tetramethyl-4,4′-diaminobenzophenone (Michler ketone), N, N′-tetraethyl-4,4′-diaminobenzophenone, 4-methoxy-4′-dimethylaminobenzophenone, 2 -Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2- Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 1,2-methyl Aromatic ketones such as -1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one; 2-ethylan Laquinone, phenanthrenequinone, 2-tert-butylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3-benzanthraquinone, 2-phenylanthraquinone, 2,3-diphenylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-methyl Quinones such as anthraquinone, 1,4-naphthoquinone, 9,10-phenanthraquinone, 2-methyl 1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylanthraquinone; benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin phenyl ether, etc. Benzoin ether compounds; benzoin compounds such as benzoin, methylbenzoin and ethylbenzoin; benzyl derivatives such as benzyldimethyl ketal; 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenyl Midazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o -Methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2,4,5-triarylimidazole dimer such as 2- (p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer; 2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, etc. Phosphine oxides; 9-phenylacridine, 1,7-bis (9,9′-acridinyl) Examples include acridine derivatives such as pentane; N-phenylglycine; N-phenylglycine derivatives; coumarin compounds. In addition, in the 2,4,5-triarylimidazole dimer, the aryl group substituents of two 2,4,5-triarylimidazoles may give the same and symmetric compounds, or differently asymmetric Such compounds may be provided. Moreover, you may combine a thioxanthone type compound and a tertiary amine compound like the combination of diethyl thioxanthone and dimethylaminobenzoic acid.
(B) The photoinitiator illustrated above can be used individually or in combination of 2 or more types.
（Ｂ）光重合開始剤の含有量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総質量に対して、０．１〜１０質量％の範囲であることが好ましい。一方、（Ａ）成分の含有量は９０〜９９．９質量％の範囲であることが好ましい。（Ｂ）成分の含有量が０．１質量％以上であると、光感度が十分であり、一方１０質量％以下であれば、光導波路の表面のみが選択的に硬化し、硬化が不十分となることがなく、また、重合開始剤自身の吸収により伝搬損失が増大することもなく好適である。以上の観点から、（Ｂ）光重合開始剤の含有量は、０．２〜５質量％とすることがさらに好ましい。 (B) The content of the photopolymerization initiator is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass with respect to the total mass of the component (A) and the component (B). On the other hand, the content of the component (A) is preferably in the range of 90 to 99.9% by mass. When the content of the component (B) is 0.1% by mass or more, photosensitivity is sufficient. On the other hand, if the content is 10% by mass or less, only the surface of the optical waveguide is selectively cured, and curing is insufficient It is preferable that the propagation loss does not increase due to absorption of the polymerization initiator itself. From the above viewpoint, the content of the (B) photopolymerization initiator is more preferably 0.2 to 5% by mass.
また、本発明の樹脂組成物には、さらに（Ｃ）ベースポリマーを含有することができる。（Ｃ）ベースポリマーを含有することにより、フィルム状の光導波路材料用樹脂組成物とすることができ好ましい。
すなわち、（Ａ）上記一般式（Ｉ）で表されるフルオレンジ（メタ）アクリレート、（Ｂ）光重合開始剤、及び（Ｃ）ベースポリマーを含む光導波路材料用樹脂組成物からなる光導波路材料用樹脂フィルムも本発明に包含されるものである。フィルム状にすることで、液状では煩雑であった膜厚制御が容易になり、生産性も大幅に向上する。
（Ｃ）成分のベースポリマーは、フィルムを形成し、該フィルムの強度を確保するためのものであり、該目的を達成し得るものであれば特に制限はなく、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのベースポリマーは単独でも、または２種以上を混合して使用しても良い。
上記で例示したベースポリマーのうち、耐熱性が高いとの観点から，主鎖に芳香族骨格を有することが好ましく、特にフェノキシ樹脂が好ましい。また、（Ａ）フルオレンジ（メタ）アクリレートとの相溶性、感光・現像特性の向上の観点から、エポキシ樹脂、特に室温で固形のエポキシ樹脂を好適に用いることができる。
Further, the resin composition of the present invention can further contain (C) a base polymer. (C) By containing a base polymer, it can be set as the film-form resin composition for optical waveguide materials, and is preferable.
That is, an optical waveguide material comprising (A) a resin composition for an optical waveguide material comprising (A) a full orange (meth) acrylate represented by the general formula (I), (B) a photopolymerization initiator, and (C) a base polymer. The resin film for use is also included in the present invention. By making it into a film, film thickness control, which is complicated in liquid form, becomes easy, and productivity is greatly improved.
The base polymer of the component (C) is for forming a film and ensuring the strength of the film, and is not particularly limited as long as the object can be achieved. Phenoxy resin, (meth) acrylic resin , Polycarbonate resin, polyetherimide, polyethersulfone, epoxy resin and the like. These base polymers may be used alone or in combination of two or more.
Of the base polymers exemplified above, from the viewpoint of high heat resistance, the main chain preferably has an aromatic skeleton, and particularly preferably a phenoxy resin. Further, from the viewpoint of compatibility with (A) full orange (meth) acrylate, and improvement of photosensitivity / development characteristics, an epoxy resin, particularly an epoxy resin that is solid at room temperature can be preferably used.
フェノキシ樹脂とは、一般にジフェノール類とエピハロヒドリンから得られる非晶質のポリマーであり、下記一般式（III）で表される繰り返し単位を有する。 A phenoxy resin is an amorphous polymer generally obtained from diphenols and epihalohydrin, and has a repeating unit represented by the following general formula (III).
ここで、ｎ’は１以上の整数、ｍ’は０又は１、−Ｒ0−は、下記一般式（IV）、（V）、（VI）で表される基、又は−Ｏ−である。 Here, n ′ is an integer of 1 or more, m ′ is 0 or 1, —R 0 — is a group represented by the following general formulas (IV), (V), (VI), or —O—. .
ここで、Ｒ1〜Ｒ10はそれぞれＨ又はＣＨ3、ＣＦ3などの有機基である。
特に、一般式（III）で表されるフェノキシ樹脂のうち、下記式（VII）で表される繰返し単位を有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の直鎖状高分子重合体が、高い耐熱性を有しており好ましい。
Here, an organic group such as R 1 to R 10 each is H or CH 3, CF 3.
In particular, among the phenoxy resins represented by the general formula (III), a linear polymer of a bisphenol A type epoxy resin having a repeating unit represented by the following formula (VII) has high heat resistance. It is preferable.
上記直鎖状高分子重合体のフェノキシ樹脂は、一般にビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとを重縮合反応させる一段法によって、または２官能のエポキシ樹脂とビスフェノールＡとを重付加反応させる二段法によって製造されるものであり、具体例としては、東都化成（株）製「ＹＰ−５０（商品名）」、特開平４−１２０１２４号公報、特開平４−１２２７１４号公報、特開平４−３３９８５２号公報に記載のものなどがある。
また、上記一般式（III）で表されるフェノキシ樹脂の他に、種々の２官能エポキシ樹脂とビスフェノール類とを重付加反応した高分子量体、例えば臭素化フェノキシ樹脂（特開昭６３−１９１８２６号公報、特公平８−２６１１９号公報）、ビスフェノールＡ／ビスフェノールＦ共重合型フェノキシ樹脂（特許第２９１７８８４号公報、特許第２７９９４０１号公報）、リン含有フェノキシ樹脂（特開２００１−３１０９３９号公報）、フルオレン骨格を導入した高耐熱性フェノキシ樹脂（特開平１１−２６９２６４号公報、特開平１１−３０２３７３号公報）などもフェノキシ樹脂として知られている。
The linear polymer phenoxy resin is generally produced by a one-stage method in which bisphenol A and epichlorohydrin are polycondensed, or a two-stage method in which a bifunctional epoxy resin and bisphenol A are polyaddition-reacted. Specific examples include “YP-50 (trade name)” manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., Japanese Patent Laid-Open No. 4-120124, Japanese Patent Laid-Open No. 4-122714, and Japanese Patent Laid-Open No. 4-339852. There are things.
In addition to the phenoxy resin represented by the general formula (III), a high molecular weight product obtained by polyaddition reaction of various bifunctional epoxy resins and bisphenols, for example, brominated phenoxy resin (Japanese Patent Laid-Open No. 63-191826). Gazette, Japanese Patent Publication No. 8-26119), bisphenol A / bisphenol F copolymerization type phenoxy resin (Japanese Patent No. 2917884, Japanese Patent No. 2799401), phosphorus-containing phenoxy resin (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-310939), fluorene High heat-resistant phenoxy resins into which a skeleton is introduced (Japanese Patent Laid-Open Nos. 11-269264 and 11-302373) are also known as phenoxy resins.
本発明の樹脂組成物において、（Ｃ）成分として用いられる室温で固形のエポキシ樹脂としては、例えば、東都化成（株）製「エポトートＹＤ−７０２０、エポトートＹＤ−７０１９、エポトート７０１７（商品名）」、ジャパンエポキシレジン（株）製「エピコート１０１０、エピコート１００９、エピコート１００８（商品名）」などのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などが挙げられる。 In the resin composition of the present invention, as the epoxy resin solid at room temperature used as the component (C), for example, “Epototo YD-7020, Epototo YD-7919, Epototo 7017 (trade name)” manufactured by Tohto Kasei Bisphenol A type epoxy resins such as “Epicoat 1010, Epicoat 1009, Epicoat 1008 (trade name)” manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd., and the like.
次に、（Ｃ）ベースポリマーの含有量は、（Ａ）成分及び（Ｃ）成分の総量に対して、（Ｃ）成分を１０〜８０質量％とすることが好ましい。一方、（Ａ）成分の含有量は２０〜９０質量％とすることが好ましい。（Ｃ）成分の含有量が、１０質量％以上であると厚さ５０μｍ程度のフィルムを容易に製造でき、一方、８０質量％以下であると光硬化反応が十分に進行する。以上の観点から、（Ｃ）ベースポリマーの含有量は２０〜７０質量％の範囲とすることがさらに好ましい。
（Ｃ）ベースポリマーの分子量については、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の光信号伝送用光導波路に要求される５０μｍ以上の厚膜のフィルムの形成を可能とするため、数平均分子量で５，０００以上であることが好ましく、さらに１０，０００以上が好ましく、特に３０，０００以上であることが好ましい。数平均分子量の上限については、特に制限はないが、（Ａ）成分との相溶性の観点から、１，０００，０００以下であることが好ましく、さらには５００，０００以下、特には２００，０００以下であることが好ましい。なお、本発明における数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
Next, the content of the (C) base polymer is preferably 10 to 80% by mass of the (C) component with respect to the total amount of the (A) component and the (C) component. On the other hand, the content of the component (A) is preferably 20 to 90% by mass. When the content of the component (C) is 10% by mass or more, a film having a thickness of about 50 μm can be easily produced, and when it is 80% by mass or less, the photocuring reaction proceeds sufficiently. From the above viewpoint, the content of the (C) base polymer is more preferably in the range of 20 to 70% by mass.
(C) Regarding the molecular weight of the base polymer, it is possible to form a film with a thickness of 50 μm or more required for the optical signal transmission optical waveguide between the boards in the router or server device. Is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, and particularly preferably 30,000 or more. Although there is no restriction | limiting in particular about the upper limit of a number average molecular weight, From a compatible viewpoint with (A) component, it is preferable that it is 1,000,000 or less, Furthermore, 500,000 or less, Especially 200,000. The following is preferable. The number average molecular weight in the present invention is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted to standard polystyrene.
本発明の光導波路材料用樹脂組成物は、（Ａ）及び（Ｂ）成分を溶媒に溶解して得られる。ここで用いる溶媒としては、該樹脂組成物を溶解し得るものであれば特に限定されず、例えば、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、γ―ブチロラクトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、アセトン、トルエン等、またはこれらの混合溶媒を用いることができる。樹脂溶液中の樹脂分濃度は通常３０〜８０質量%であることが好ましい。 The resin composition for an optical waveguide material of the present invention is obtained by dissolving the components (A) and (B) in a solvent. The solvent used here is not particularly limited as long as it can dissolve the resin composition. For example, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, methyl Isobutyl ketone, γ-butyrolactone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, acetone, toluene, or a mixed solvent thereof can be used. The resin concentration in the resin solution is usually preferably 30 to 80% by mass.
本発明の光導波路材料用樹脂は、光導波路の下部クラッド、コア及び上部クラッドの少なくとも１つに用いることが好ましい。
以下、本発明の樹脂組成物を用いて光導波路を作製する方法について説明する。その方法としては、例えば、スピンコート法、ディッピング法、スプレー法、カーテンコート法、シルクスクリーン法、ロールコート法等の方法を用いて基板上に該樹脂組成物を塗布し、加熱、または減圧乾燥等によって溶媒を乾燥除去した後、活性光線の照射または加熱によって樹脂を硬化する。この樹脂層がクラッド層を構成するものである。
次いで、同様の塗布方法により、先に形成した光導波路層より屈折率の高い樹脂組成物を塗布し、これをコア層とする。続いて、ネガまたはポジ型のマスクパターンを通して、活性光線を照射し、露光後、ウェット現像、ドライ現像等で未露光部を除去して現像し、コアパターンを製造する。ここで、必要に応じ、６０〜２５０℃程度の加熱または０．１から１０００ｍＪ／ｃｍ2程度の露光を行うことにより、光導波路パターンをさらに硬化して用いてもよい。
この後、コア層より屈折率の低い樹脂を同様の方法にて塗布・製膜し、光導波路を作製する。
The resin for an optical waveguide material of the present invention is preferably used for at least one of a lower clad, a core and an upper clad of the optical waveguide.
Hereinafter, a method for producing an optical waveguide using the resin composition of the present invention will be described. As the method, for example, the resin composition is applied onto a substrate using a method such as a spin coating method, a dipping method, a spray method, a curtain coating method, a silk screen method, or a roll coating method, and then heated or dried under reduced pressure. After the solvent is removed by drying, etc., the resin is cured by irradiation with actinic rays or heating. This resin layer constitutes the cladding layer.
Next, a resin composition having a higher refractive index than that of the previously formed optical waveguide layer is applied by the same application method, and this is used as the core layer. Subsequently, actinic rays are irradiated through a negative or positive mask pattern, and after exposure, unexposed portions are removed and developed by wet development, dry development, or the like to produce a core pattern. Here, if necessary, the optical waveguide pattern may be further cured by heating at about 60 to 250 ° C. or exposure at about 0.1 to 1000 mJ / cm 2 .
Thereafter, a resin having a refractive index lower than that of the core layer is applied and formed by the same method to produce an optical waveguide.
以下には、本発明の光導波路材料用樹脂フィルムの作製法、並びにこれを用いた光導波路の作製法を説明する。
本発明の光導波路材料用樹脂フィルムは、（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有する樹脂組成物を溶媒に溶解して基材に塗布し、溶媒を除去することにより容易に製造することができる。ここで用いる溶媒としては、該樹脂組成物を溶解し得るものであれば特に限定されず、上述の（Ａ）及び（Ｂ）成分を溶解する溶媒として列挙されたものを使用することができる。また、樹脂溶液中の樹脂分濃度は通常３０〜８０質量%であることが好ましい。
Below, the preparation methods of the resin film for optical waveguide materials of this invention and the preparation methods of an optical waveguide using the same are demonstrated.
The resin film for an optical waveguide material of the present invention can be easily produced by dissolving a resin composition containing the components (A) to (C) in a solvent, applying it to a substrate, and removing the solvent. . The solvent used here is not particularly limited as long as it can dissolve the resin composition, and those listed as solvents for dissolving the components (A) and (B) described above can be used. Moreover, it is preferable that the resin content density | concentration in a resin solution is 30-80 mass% normally.
本発明の光導波路材料用樹脂フィルムを光導波路形成用フィルムとして用いる場合に、その厚みについては特に限定されないが、乾燥後の厚みで通常は１０〜１００μｍである。１０μｍ以上であると、光導波路形成後の受発光素子または光ファイバーとの結合において位置合わせトレランスが拡大できるという利点があり、１００μｍ以下であると、光導波路形成後の受発光素子または光ファイバーとの結合において、結合効率が向上するという利点がある。以上の観点から、該フィルムの厚みは、さらに３０〜７０μｍの範囲であることが好ましい。 When the resin film for an optical waveguide material of the present invention is used as an optical waveguide forming film, the thickness is not particularly limited, but is usually 10 to 100 μm after drying. If it is 10 μm or more, there is an advantage that the alignment tolerance can be increased in the coupling with the light emitting / receiving element or the optical fiber after the optical waveguide is formed. There is an advantage that the coupling efficiency is improved. From the above viewpoint, the thickness of the film is preferably in the range of 30 to 70 μm.
本発明の光導波路材料用樹脂フィルムの製造過程で用いる基材は、光導波路材料用樹脂フィルムを支持する支持体であって、その材料については特に限定されないが、後に光導波路材料用樹脂フィルムを剥離することが容易であり、かつ耐熱性及び耐溶剤性を有するとの観点から、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどが好適に挙げられる。
該基材の厚みは５〜５０μｍであることが好ましい。５μｍ以上であると支持体としての強度が得やすいという利点があり、５０μｍ以下であるとパターン形成時のマスクとのギャップが小さくなり、より微細なパターン形成可能であるという利点がある。以上の観点から、該基材の厚みは１０〜４０μｍであることが好ましく、２０〜３０μｍであることがさらに好ましい。
このようにして得られた基材上に設けられた光導波路材料用樹脂フィルムは、例えばロール状に巻き取ることによって容易に貯蔵することができる。また、必要に応じて、光導波路材料用樹脂フィルムの上に保護フィルムを設けることもできる。なお、基材及び保護フィルムは、後に光導波路材料用樹脂フィルムの剥離を容易とするため、帯電防止処理等が施されていてもよい。
The substrate used in the production process of the resin film for optical waveguide material of the present invention is a support for supporting the resin film for optical waveguide material, and the material is not particularly limited. Preferable examples include polyesters such as polyethylene terephthalate, polypropylene, and polyethylene from the viewpoint that they can be easily peeled and have heat resistance and solvent resistance.
The thickness of the substrate is preferably 5 to 50 μm. When it is 5 μm or more, there is an advantage that the strength as a support is easily obtained, and when it is 50 μm or less, there is an advantage that a gap with the mask at the time of pattern formation becomes small and a finer pattern can be formed. From the above viewpoint, the thickness of the base material is preferably 10 to 40 μm, and more preferably 20 to 30 μm.
Thus, the resin film for optical waveguide materials provided on the obtained base material can be easily stored by winding up in roll shape, for example. Moreover, a protective film can also be provided on the resin film for optical waveguide materials as needed. In addition, in order to make peeling of the resin film for optical waveguide materials easy later, the base material and the protective film may be subjected to antistatic treatment or the like.
本発明の光導波路材料用樹脂フィルムは、光導波路の下部クラッド、コア及び上部クラッドの少なくとも１つに用いることが好ましい。
以下、本発明の光導波路材料用樹脂フィルムを用いて光導波路を形成するための製造方法について詳述する。その方法としては、例えば、保護フィルムが存在する場合には保護フィルムを剥離後、下部クラッドフィルムを基板上に加熱圧着することにより積層する方法などが挙げられる。ここで、密着性及び追従性の見地から減圧下で積層することが好ましい。該フィルムの加熱温度は５０〜１３０℃とすることが好ましく、圧着圧力は、０．１〜１．０ＭＰａ（１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2程度）とすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
次いで、下部クラッドフィルムを光または加熱により硬化し、下部クラッドフィルムより屈折率の高いコアフィルムを同様な方法で積層する。このようにして積層した後、ネガまたはポジマスクパターンを通して活性光線が画像状に照射される。活性光線の光源としては、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射する公知の光源が挙げられる。また、他にも写真用フラッド電球、太陽ランプ等の可視光を有効に放射するものも用いることができる。
The resin film for an optical waveguide material of the present invention is preferably used for at least one of a lower clad, a core and an upper clad of the optical waveguide.
Hereafter, the manufacturing method for forming an optical waveguide using the resin film for optical waveguide materials of this invention is explained in full detail. As the method, for example, in the case where a protective film is present, a method of laminating the lower clad film on the substrate by thermocompression after the protective film is peeled off can be mentioned. Here, it is preferable to laminate | stack under reduced pressure from the viewpoint of adhesiveness and followable | trackability. The heating temperature of the film is preferably 50 to 130 ° C., and the pressing pressure is preferably 0.1 to 1.0 MPa (about 1 to 10 kgf / cm 2 ), but these conditions are particularly limited. There is no.
Next, the lower clad film is cured by light or heating, and a core film having a refractive index higher than that of the lower clad film is laminated by the same method. After laminating in this way, actinic rays are irradiated in an image form through a negative or positive mask pattern. Examples of the active light source include known light sources that effectively emit ultraviolet rays, such as carbon arc lamps, mercury vapor arc lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, and xenon lamps. In addition, those that effectively emit visible light, such as a photographic flood bulb and a solar lamp, can be used.
次いで、ウェット現像等で未露光部を除去して現像し、導波路パターンを形成する。ウェット現像の場合は、前記フィルムの組成に適した有機溶剤等の現像液を用いて、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知の方法により現像する。
有機溶剤系現像液としては、例えば、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、γ―ブチロラクトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。これらの有機溶剤は、引火防止のため、１〜２０質量部の範囲で水を添加することが好ましい。また、必要に応じて２種類以上の現像方法を併用してもよい。現像の方式としては、例えば、ディップ方式、バトル方式、高圧スプレー方式等のスプレー方式、ブラッシング、スクラッピング等が挙げられ、高圧スプレー方式が解像度向上のためには最も適している。
現像後の処理として、必要に応じて６０〜２５０℃程度の加熱または０．１から１０００ｍＪ／ｃｍ2程度の露光を行うことにより、光導波路パターンをさらに硬化して用いてもよい。
この後、コアフィルムより屈折率の低い上部クラッドフィルムを同様な方法で積層し、光導波路を作製する。
Next, the unexposed portion is removed and developed by wet development or the like to form a waveguide pattern. In the case of wet development, development is performed by a known method such as spraying, rocking immersion, brushing, and scraping using a developer such as an organic solvent suitable for the composition of the film.
Examples of organic solvent developers include N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, γ-butyrolactone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propylene glycol monomethyl Examples include ether. These organic solvents preferably add water in the range of 1 to 20 parts by mass in order to prevent ignition. Moreover, you may use together 2 or more types of image development methods as needed. Examples of the development method include a dip method, a battle method, a spray method such as a high-pressure spray method, brushing, and scraping. The high-pressure spray method is most suitable for improving the resolution.
As the treatment after development, the optical waveguide pattern may be further cured and used by heating at about 60 to 250 ° C. or exposure at about 0.1 to 1000 mJ / cm 2 as necessary.
Thereafter, an upper clad film having a refractive index lower than that of the core film is laminated by the same method to produce an optical waveguide.
以下に、本発明を光導波路に関する実施例によりさらに詳細に記述するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。なお、以下の実施例では、本発明の光導波路材料用樹脂組成物を光導波路形成用樹脂組成物として、光導波路材料用樹脂フィルムを光導波路形成用樹脂フィルムと記載する。
参考例１
フルオレンジアクリレート（新中村化学(株)製、商品名「Ａ−ＢＰＥＦ」）に、光重合開始剤（東京化成工業(株)製「2,2-ビス（2-クロロフェニル）-4,4',5,5'-テトラフェニル1,2'-ビイミダゾール」、同社製「4,4'-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン」、及び同社製「2-メルカプトベンゾイミダゾール」からなる3元系光ラジカル発生剤）を２質量％添加し、これに溶媒であるＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドをフルオレンジアクリレート及び光開始剤の総量１００質量部に対して３０質量部加え、光導波路形成用樹脂組成物を用意した。次に、熱酸化膜（厚さ1μm）付きシリコンウェハ（厚さ1mm）上に、スピンコート法により樹脂層を作製し、８０℃、１０分、その後１００℃、１０分の条件にて溶媒を乾燥除去した。続いて、上記樹脂層に、高圧水銀ランプの紫外線を１ｍＪ／ｃｍ2照射し、樹脂を光硬化させ、さらに１６０℃、１時間の条件でポストベークを行い、スラブ光導波路（コア厚１０μm）を得た。このときのスラブ光導波路（コア）の屈折率を、Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラ（Ｍｏｄｅｌ２０２０）を用いて測定したところ（測定波長８３０ｎｍ）、１．６１３であった。また、ＵＬＶＡＣ社製、ＴＧＤ−７０００にて測定した該スラブ光導波路の熱分解温度は約３００℃であり、高い耐熱性を有することがわかった。
該スラブ光導波路を最高到達温度２６５℃（２６０℃以上の保持時間１５〜２０秒）、窒素雰囲気下の条件で、はんだリフロー炉（古河電気工業（株）製、「サラマンダ」）中を３回通過させた。リフロー前後の伝搬損失をプリズムカプラ式光学特性測定装置（SAIRON TECHNOLOGY社製、SPA-4000）にて測定した結果（測定波長；８３０ｎｍ、ｎＤ＝１．６２のマッチングオイル使用）、リフロー前後の伝搬損失は、それぞれ０．１ｄB／ｃｍ、０．１ｄB／ｃｍであった。本発明の光導波路形成用樹脂組成物が高耐熱性を有し、かつ低損失であることがわかる。なお、本実施例においては、熱酸化膜が下部クラッドの役割を果たし、空気が上部クラッドの役割を果たすものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples relating to optical waveguides, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples, the optical waveguide material resin composition of the present invention is referred to as an optical waveguide forming resin composition, and the optical waveguide material resin film is referred to as an optical waveguide forming resin film.
Reference example 1
Full orange acrylate (trade name “A-BPEF” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and photopolymerization initiator (“2,2-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′ manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) , 5,5'-tetraphenyl 1,2'-biimidazole ","4,4'-bis (diethylamino) benzophenone "made by the company, and" 2-mercaptobenzimidazole "made by the company 2 mass%), and 30 parts by mass of N, N-dimethylacetamide as a solvent is added to 100 parts by mass of the total amount of full orange acrylate and photoinitiator to prepare a resin composition for forming an optical waveguide. did. Next, a resin layer is formed on a silicon wafer (thickness 1 mm) with a thermal oxide film (thickness 1 μm) by spin coating, and a solvent is added at 80 ° C. for 10 minutes and then at 100 ° C. for 10 minutes. Removed dry. Subsequently, the resin layer was irradiated with 1 mJ / cm 2 of ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp, the resin was photocured, and further post-baked at 160 ° C. for 1 hour to form a slab optical waveguide (core thickness 10 μm). Obtained. The refractive index of the slab optical waveguide (core) at this time was 1.613 when measured using a prism coupler (Model 2020) manufactured by Metricon (measurement wavelength: 830 nm). Moreover, the thermal decomposition temperature of this slab optical waveguide measured by ULGD and TGD-7000 was about 300 degreeC, and it turned out that it has high heat resistance.
The slab optical waveguide was passed through a solder reflow furnace (Furukawa Electric Co., Ltd., “Salamanda”) three times under the conditions of a maximum ultimate temperature of 265 ° C. (a holding time of 260 ° C. or higher, 15 to 20 seconds) and a nitrogen atmosphere. I let it pass. Results of measurement of propagation loss before and after reflow using a prism coupler type optical characteristic measuring device (SAIRON TECHNOLOGY, SPA-4000) (measurement wavelength: 830 nm, using matching oil of nD = 1.62), propagation loss before and after reflow Were 0.1 dB / cm and 0.1 dB / cm, respectively. It can be seen that the resin composition for forming an optical waveguide of the present invention has high heat resistance and low loss. In this embodiment, the thermal oxide film serves as a lower clad and air serves as an upper clad.
実施例２
フルオレンジアクリレート（新中村化学(株)製、商品名「Ａ−ＢＰＥＦ」）に、ベースポリマーとしてフェノキシ樹脂（東都化成（株）製、商品名「フェノトートＹＰ−５０」、）を、フルオレンジアクリレート８０質量％、フェノキシ樹脂２０質量％となるように加え、これら樹脂分の総量１００質量部に対して光開始剤（東京化成工業(株)製、2,2-ビス（2-クロロフェニル）-4,4',5,5'-テトラフェニル1,2'-ビイミダゾール、同社製、4,4'-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、及び同社製2-メルカプトベンゾイミダゾールからなる3元系光ラジカル発生剤）を２質量部添加し、これに溶剤としてメチルエチルケトンを４０質量部加え、光導波路形成用樹脂組成物を用意した。これをＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製、商品名「Ａ−４１００」）上にアプリケーター（ヨシミツ精機（株）製、「ＹＢＡ−４」を用い塗布し、８０℃、１０分、その後１００℃、１０分で溶媒を乾燥除去し、光導波路形成用樹脂フィルムを得た。このときの光導波路形成用樹脂フィルムの厚さは、アプリケータ−の間隙を調節することで、５〜１００μｍの間で任意に調整可能であり、本実施例では１２μｍとした。
該光導波路形成用樹脂フィルムを、熱酸化膜（厚さ1μm）付きシリコンウェハ（厚さ1mm）上に、真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、圧力０．４ＭＰa、温度６０℃の条件で積層し、これに（株）オーク製作所製「ＥＸＭ−７１７２−Ｂ−００」にて紫外線を１Ｊ／ｃｍ2照射して樹脂を光硬化させ、さらに160℃、1時間の条件でポストベークを行い、スラブ光導波路（コア厚１２μm）を得た。このときのスラブ光導波路（コア）の屈折率は、測定波長８３０ｎｍにおいて１．６０７であった。次いでこれを最高到達温度２６５℃（２６０℃以上の保持時間１５〜２０秒）、窒素雰囲気下の条件で、はんだリフロー炉（古河電気工業（株）製、「サラマンダ」）中を３回通過させた。
リフロー前後の伝搬損失をプリズムカプラ式光学特性測定装置（SAIRON TECHNOLOGY社製、SPA-4000）にて測定した結果（測定波長；８３０ｎｍ、ｎＤ＝１．６２のマッチングオイル使用）、リフロー前後の伝搬損失は、それぞれ０．２ｄB／ｃｍ、０．２ｄB／ｃｍであった。本発明の光導波路形成用樹脂フィルムが高耐熱性を有し、かつ低損失であることがわかる。
Example 2
Full orange acrylate (made by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name “A-BPEF”) and phenoxy resin (made by Toto Kasei Co., Ltd., trade name “Phenotote YP-50”) as a base polymer are used. In addition to 80% by mass of acrylate and 20% by mass of phenoxy resin, photoinitiator (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 2,2-bis (2-chlorophenyl)- Generation of ternary photoradicals consisting of 4,4 ', 5,5'-tetraphenyl 1,2'-biimidazole, the company's 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, and the company's 2-mercaptobenzimidazole 2 parts by mass of (agent) was added, and 40 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent was added thereto to prepare a resin composition for forming an optical waveguide. This was applied on a PET film (Toyobo Co., Ltd., trade name “A-4100”) using an applicator (Yoshimi Seiki Co., Ltd., “YBA-4”), 80 ° C., 10 minutes, and then 100 ° C. The solvent was removed by drying in 10 minutes to obtain a resin film for forming an optical waveguide, and the thickness of the resin film for forming an optical waveguide was adjusted to 5 to 100 μm by adjusting the gap between the applicators. In this embodiment, the thickness can be adjusted to 12 μm.
The resin film for forming an optical waveguide is placed on a silicon wafer (thickness 1 mm) with a thermal oxide film (thickness 1 μm) using a vacuum pressurizing laminator (MVLP-500, manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.) with a pressure of 0. .4 MPa, laminated at 60 ° C., and “EXM-7172-B-00” manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd., was irradiated with ultraviolet rays at 1 J / cm 2 to photocur the resin. Post-baking was performed for 1 hour to obtain a slab optical waveguide (core thickness: 12 μm). The refractive index of the slab optical waveguide (core) at this time was 1.607 at a measurement wavelength of 830 nm. Next, this was passed through a solder reflow furnace (Furukawa Electric Co., Ltd., “Salamanda”) three times under the conditions of maximum temperature 265 ° C. (holding time 15 to 20 seconds above 260 ° C.) and nitrogen atmosphere. It was.
Results of measurement of propagation loss before and after reflow using a prism coupler type optical characteristic measuring device (SAIRON TECHNOLOGY, SPA-4000) (measurement wavelength: 830 nm, using matching oil of nD = 1.62), propagation loss before and after reflow Were 0.2 dB / cm and 0.2 dB / cm, respectively. It can be seen that the resin film for forming an optical waveguide of the present invention has high heat resistance and low loss.
実施例３
実施例２において、フェノキシ樹脂に代えて、室温で固形のエポキシ樹脂（東都化成（株）製、商品名「エポトートＹＤ−７０２０」）を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、スラブ光導波路を得た。このときのスラブ光導波路（コア）の屈折率は、測定波長８３０ｎｍにおいて１．６０４であった。次いでこれを最高到達温度２６５℃（２６０℃以上の保持時間１５〜２０秒）、窒素雰囲気下の条件で、はんだリフロー炉（古河電気工業（株）製、「サラマンダ」）中を３回通過させた。リフロー前後の伝搬損失をプリズムカプラ式光学特性測定装置（SAIRON TECHNOLOGY社製、SPA-4000）にて測定した結果（測定波長；８３０ｎｍ、ｎＤ＝１．６２のマッチングオイル使用）、リフロー前後の伝搬損失は、それぞれ０．２ｄB／ｃｍ、０．２ｄB／ｃｍであった。本発明の光導波路形成用樹脂フィルムが高耐熱性を有し、かつ低損失であることがわかる。
Example 3
In Example 2, instead of the phenoxy resin, a slab was obtained in the same manner as in Example 2 except that a solid epoxy resin (trade name “Epototo YD-7020” manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) was used at room temperature. An optical waveguide was obtained. The refractive index of the slab optical waveguide (core) at this time was 1.604 at a measurement wavelength of 830 nm. Next, this was passed through a solder reflow furnace (Furukawa Electric Co., Ltd., “Salamanda”) three times under the conditions of maximum temperature 265 ° C. (holding time 15 to 20 seconds above 260 ° C.) and nitrogen atmosphere. It was. Results of measurement of propagation loss before and after reflow using a prism coupler type optical characteristic measuring device (SAIRON TECHNOLOGY, SPA-4000) (measurement wavelength: 830 nm, using matching oil of nD = 1.62), propagation loss before and after reflow Were 0.2 dB / cm and 0.2 dB / cm, respectively. It can be seen that the resin film for forming an optical waveguide of the present invention has high heat resistance and low loss.
参考例４
参考例１に記載の光導波路形成用樹脂組成物と同組成の樹脂組成物を用意し、これに溶剤としてメチルエチルケトンを全量に対して４０質量部加えて樹脂ワニスを調合した。これをＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製、商品名「Ａ−４１００」）上にアプリケーター（ヨシミツ精機（株）製、「ＹＢＡ−４」）を用いて塗布し、８０℃、１０分、その後１００℃、１０分で溶剤乾燥させ光導波路材料用樹脂フィルムを得た。このときの光導波路材料用樹脂フィルムの厚さは、アプリケーターの間隙を調節することで、５〜１００μｍの間で任意に調整可能であり、本実施例では、硬化後の膜厚が１０μｍとなるように調節した。
真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、該光導波路材料用樹脂フィルムをシリコン基板上に、圧力０．５ＭＰａ、温度５０℃、加圧時間３０秒の条件にてラミネートした。
該樹脂フィルムの屈折率及び複屈折をＭｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラ（Ｍｏｄｅｌ１２０２０）を用いて測定した（測定波長８３０ｎｍ）。その結果を第１表に示す。
また、厚さを７０μｍとしたこと以外は上記と同様にして、光導波路材料用樹脂フィルムを得、該光導波路材料用樹脂フィルムをシリコン基板上にラミネートし、日立製作所製分光光度計（型式Ｕ−３４１０）を用いて、光線透過率を測定した。４００〜８００ｎｍの可視領域において９０％以上の透過率を示した。
以上のように、該光導波路材料は高い屈折率を有しながらも複屈折が小さく、しかも透明性に優れた光導波路材料である。
Reference example 4
A resin composition having the same composition as the optical waveguide forming resin composition described in Reference Example 1 was prepared, and 40 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent was added to the total amount to prepare a resin varnish. This was applied onto a PET film (product name “A-4100” manufactured by Toyobo Co., Ltd.) using an applicator (“YBA-4” manufactured by Yoshimitsu Seiki Co., Ltd.), and then at 80 ° C. for 10 minutes. The solvent was dried at 100 ° C. for 10 minutes to obtain a resin film for an optical waveguide material. The thickness of the resin film for optical waveguide material at this time can be arbitrarily adjusted between 5 and 100 μm by adjusting the gap of the applicator. In this embodiment, the thickness after curing is 10 μm. Adjusted as follows.
Using a vacuum pressurization laminator (MVLP-500, manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.), the resin film for optical waveguide material is placed on a silicon substrate under the conditions of a pressure of 0.5 MPa, a temperature of 50 ° C., and a pressurization time of 30 seconds. And laminated.
The refractive index and birefringence of the resin film were measured using a prism coupler (Model 12020) manufactured by Metricon (measurement wavelength: 830 nm). The results are shown in Table 1.
Further, a resin film for an optical waveguide material was obtained in the same manner as described above except that the thickness was 70 μm, the resin film for an optical waveguide material was laminated on a silicon substrate, and a spectrophotometer (model U -3410) was used to measure the light transmittance. A transmittance of 90% or more was exhibited in the visible region of 400 to 800 nm.
As described above, the optical waveguide material is an optical waveguide material having a high refractive index but a small birefringence and excellent in transparency.
実施例５
実施例２に記載の光導波路形成用樹脂組成物と同組成の樹脂組成物を用いて光導波路材料用樹脂フィルムを得、実施例４と同様にして屈折率及び複屈折を測定した。その結果を第１表に示す。また、実施例４と同様にして光線透過率を測定したところ、４００〜８００ｎｍの可視領域において９０％以上の透過率を示した。高い屈折率を有しながらも複屈折が小さく、しかも透明性に優れた光導波路材料であることがわかる。
Example 5
A resin film for an optical waveguide material was obtained using a resin composition having the same composition as the resin composition for forming an optical waveguide described in Example 2, and the refractive index and birefringence were measured in the same manner as in Example 4. The results are shown in Table 1. Further, when the light transmittance was measured in the same manner as in Example 4, it showed a transmittance of 90% or more in the visible region of 400 to 800 nm. It can be seen that this is an optical waveguide material having a high refractive index but low birefringence and excellent transparency.
実施例６
実施例３に記載の光導波路形成用樹脂組成物と同組成の樹脂組成物を用いて光導波路材料用樹脂フィルムを得、実施例４と同様にして屈折率及び複屈折を測定した。その結果を第１表に示す。また、実施例４と同様にして光線透過率を測定したところ、４００〜８００ｎｍの可視領域において９０％以上の透過率を示した。高い屈折率を有しながらも複屈折が小さく、しかも透明性に優れた光導波路材料であることがわかる。
Example 6
A resin film for an optical waveguide material was obtained using a resin composition having the same composition as the optical waveguide forming resin composition described in Example 3, and the refractive index and birefringence were measured in the same manner as in Example 4. The results are shown in Table 1. Further, when the light transmittance was measured in the same manner as in Example 4, it showed a transmittance of 90% or more in the visible region of 400 to 800 nm. It can be seen that this is an optical waveguide material having a high refractive index but low birefringence and excellent transparency.
本発明の光導波路材料用樹脂組成物及び該樹脂組成物からなる光導波路材料用樹脂フィルムは透明性及び耐熱性に優れているため、光導波路用の樹脂組成物及び光導波路用の樹脂フィルムとして好適に用いることができる。本発明の樹脂組成物を、光導波路のコア、下部クラッド、又は上部クラッドの少なくとも１つに用いることによって、性能の優れた光導波路を得ることができる。また、本発明の光導波路材料用樹脂フィルムを用いることによって、生産性良く光導波路を製造することが可能である。 Since the resin composition for an optical waveguide material of the present invention and the resin film for an optical waveguide material comprising the resin composition are excellent in transparency and heat resistance, the resin composition for an optical waveguide and the resin film for an optical waveguide It can be used suitably. By using the resin composition of the present invention for at least one of the core, lower clad, or upper clad of the optical waveguide, an optical waveguide with excellent performance can be obtained. Moreover, it is possible to manufacture an optical waveguide with high productivity by using the resin film for an optical waveguide material of the present invention.
Claims (9)
（Ａ）下記一般式（Ｉ）で表されるフルオレンジ（メタ）アクリレート、（Ｂ）光重合開始剤、及び（Ｃ）ベースポリマーを含んでなる、光導波路形成用樹脂フィルム。
(A) A resin film for forming an optical waveguide comprising a full orange (meth) acrylate represented by the following general formula (I), (B) a photopolymerization initiator, and (C) a base polymer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010238768A JP5598254B2 (en) | 2004-12-13 | 2010-10-25 | Resin composition for optical waveguide material, resin film for optical waveguide material, and optical waveguide using these |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004359796 | 2004-12-13 | ||
| JP2004359796 | 2004-12-13 | ||
| JP2005243432 | 2005-08-24 | ||
| JP2005243432 | 2005-08-24 | ||
| JP2010238768A JP5598254B2 (en) | 2004-12-13 | 2010-10-25 | Resin composition for optical waveguide material, resin film for optical waveguide material, and optical waveguide using these |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005295581A Division JP4810956B2 (en) | 2004-12-13 | 2005-10-07 | Resin composition for optical material, resin film for optical material, and optical waveguide using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011052225A JP2011052225A (en) | 2011-03-17 |
| JP5598254B2 true JP5598254B2 (en) | 2014-10-01 |
Family
ID=43941529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010238768A Expired - Fee Related JP5598254B2 (en) | 2004-12-13 | 2010-10-25 | Resin composition for optical waveguide material, resin film for optical waveguide material, and optical waveguide using these |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5598254B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2013099021A1 (en) * | 2011-12-28 | 2015-04-30 | ピタフォー モバイル エルエルシー | Information processing apparatus, information processing method, information processing program, information recording medium, and imaging system |
| JP6584050B2 (en) | 2013-11-08 | 2019-10-02 | 日東電工株式会社 | Photosensitive resin composition for optical waveguide, photocurable film for forming optical waveguide core layer, optical waveguide using the same, mixed flexible printed wiring board for optical / electrical transmission |
| JP6344792B2 (en) | 2014-02-10 | 2018-06-20 | 日東電工株式会社 | Photosensitive resin composition for optical waveguide, photocurable film for forming optical waveguide core layer, optical waveguide using the same, mixed flexible printed wiring board for optical / electrical transmission |
| JP6537061B2 (en) | 2014-10-28 | 2019-07-03 | 日東電工株式会社 | Photosensitive resin composition for optical waveguide, photocurable film for forming optical waveguide core layer, and optical waveguide using the same, mixed flexible printed wiring board for light and electric transmission |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2533859B2 (en) * | 1986-09-17 | 1996-09-11 | 旭化成工業株式会社 | Optical photosensitive resin composition |
| JPS63314224A (en) * | 1987-06-16 | 1988-12-22 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Optical photopolymer composition |
| JP2002014246A (en) * | 2000-06-27 | 2002-01-18 | Matsushita Electric Works Ltd | Optical waveguide and method for manufacturing the same |
| JP2004168944A (en) * | 2002-11-21 | 2004-06-17 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Transparent composite composition |
| JP2004191875A (en) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Hitachi Chem Co Ltd | High polymer optical waveguide and its manufacturing method |
| JP2004250494A (en) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Hitachi Chem Co Ltd | Method for producing optical resin and optical part |
| JP2004294720A (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Matsushita Electric Works Ltd | Polymer optical waveguide and its manufacture method |
| JP4410540B2 (en) * | 2003-11-28 | 2010-02-03 | 大阪瓦斯株式会社 | Fluorene skeleton-containing resin composition and molded article thereof |
-
2010
- 2010-10-25 JP JP2010238768A patent/JP5598254B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011052225A (en) | 2011-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8326110B2 (en) | Flexible optical waveguide having a cladding layer composed of a resin for forming a cladding layer and a base material film | |
| JP4894348B2 (en) | Flexible optical waveguide and manufacturing method thereof | |
| JP4265695B2 (en) | Flexible optical waveguide, manufacturing method thereof, and optical module | |
| US7949220B2 (en) | Hybrid optical/electrical mixed circuit board | |
| JPWO2008035658A1 (en) | Manufacturing method of optical waveguide | |
| JPWO2007091596A1 (en) | Flexible optical waveguide and optical module | |
| JP4715437B2 (en) | Resin composition for optical material, resin film for optical material, and optical waveguide using the same | |
| JP5598254B2 (en) | Resin composition for optical waveguide material, resin film for optical waveguide material, and optical waveguide using these | |
| KR101545038B1 (en) | Optical waveguide and method for manufacturing the same | |
| JP5754127B2 (en) | Resin composition for optical material, resin film for optical material, varnish for optical material, and optical waveguide using the same | |
| JP4810956B2 (en) | Resin composition for optical material, resin film for optical material, and optical waveguide using the same | |
| JP2007293244A (en) | Multilayer optical waveguide | |
| JP5211423B2 (en) | Resin composition for optical material, resin film for optical material, and optical waveguide using the same | |
| JP5003506B2 (en) | Resin composition for optical material, resin film for optical material, and optical waveguide using the same | |
| JP4929667B2 (en) | Resin composition for optical material, resin film for optical material, and optical waveguide using the same | |
| JP2010164654A (en) | Composite optical waveguide | |
| JP5433959B2 (en) | Optical waveguide manufacturing method and optical waveguide obtained by the manufacturing method | |
| JP2009175244A (en) | Resin composition for optical material, resin film for optical material, and optical waveguide using them | |
| JP5066926B2 (en) | Method for manufacturing flexible optical waveguide | |
| JP2009093140A (en) | Method of manufacturing optical waveguide and optical waveguide manufactured by using the method | |
| KR20100090685A (en) | Resin composition for optical waveguide and optical waveguide | |
| JP2009051917A (en) | Resin composition for optical material, resin film for optical material and optical waveguide using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130405 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130416 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130617 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140218 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140418 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140715 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140728 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |