KR20070020423A - Photosensitive composition for forming optical waveguide and optical waveguide - Google Patents

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KR20070020423A
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히데아끼 다까세
유우이찌 에리야마
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제이에스알 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 낮은 전송 손실, 높은 내열성, 및 실리콘 웨이퍼 등의 기재에 대한 높은 밀착성을 장기간에 걸쳐 안정적으로 발휘할 수 있는 광 도파로 형성용 감광성 조성물을 제공한다. 본 발명의 감광성 조성물은 아다만틸기 함유 (메트)아크릴레이트 5 내지 50 질량%, 다른 광 중합성 화합물 40 내지 94.99 질량% 및 광 중합 개시제 0.01 내지 10 질량%를 포함한다. 본 발명의 조성물은 광 도파로 (1)을 구성하는 클래딩층 (3), (4)와 코어부 (5)의 양쪽 또는 한쪽 재료로서 이용된다. The present invention provides a photosensitive composition for forming an optical waveguide that can stably exhibit low transmission loss, high heat resistance, and high adhesion to a substrate such as a silicon wafer over a long period of time. The photosensitive composition of this invention contains 5-50 mass% of adamantyl group containing (meth) acrylates, 40-94.99 mass% of other photopolymerizable compounds, and 0.01-10 mass% of photoinitiators. The composition of the present invention is used as both or one of the cladding layers 3, 4 and the core 5 constituting the optical waveguide 1.

아다만틸기 함유 (메트)아크릴레이트, 광 중합 개시제, 광 도파로, 감광성 조성물 Adamantyl group-containing (meth) acrylate, photopolymerization initiator, optical waveguide, photosensitive composition

Description

광 도파로 형성용 감광성 조성물 및 광 도파로 {PHOTOSENSITIVE COMPOSITION FOR FORMING OPTICAL WAVEGUIDE AND OPTICAL WAVEGUIDE}Photosensitive composition and optical waveguide for optical waveguide formation {PHOTOSENSITIVE COMPOSITION FOR FORMING OPTICAL WAVEGUIDE AND OPTICAL WAVEGUIDE}

본 발명은 광 통신 분야나 광 정보 처리 분야에서 이용되는 광 회로를 제조하기 위한 광 도파로 형성용 감광성 조성물, 및 상기 조성물을 이용하여 제조되는 광 도파로에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photosensitive composition for forming an optical waveguide for producing an optical circuit used in an optical communication field or an optical information processing field, and an optical waveguide manufactured using the composition.

멀티미디어 시대를 맞이하여 광 통신 시스템이나 컴퓨터에 있어서의 정보 처리의 대용량화 및 고속화의 요구로 인해 빛을 전송 매체로 하는 전송 시스템이 공중 통신망, LAN(로컬 에리어 네트워크), FA(공장 자동화), 컴퓨터간의 연락망, 가정내 배선 등에 사용되고 있다. In the age of multimedia, due to the demand for high-capacity and high-speed information processing in optical communication systems and computers, a transmission system using light as a transmission medium is used between public communication networks, LANs (local area networks), FA (factory automation), and computers. It is used for communication networks and home wiring.

이러한 전송 시스템을 구성하는 요소 중, 광 도파로는 영화나 동화상 등의 대용량의 정보 전달이나 광 컴퓨터 등을 실현하기 위한 광 장치나 광전 집적 회로(OEIC)나 광 집적 회로(광 IC) 등에 있어서의 기본 구성 요소이다. 또한, 광 도파로는 대량의 수요가 있기 때문에 예의 연구되는 한편, 특히 고성능이며 저비용의 제품이 요구되고 있다. Among the components constituting such a transmission system, an optical waveguide is a basic element in an optical device, an optical integrated circuit (OEIC), an optical integrated circuit (IC), or the like for realizing large-capacity information transmission such as a movie or moving picture, an optical computer, or the like. Component. In addition, since there is a large demand for optical waveguides, they have been intensively studied, and in particular, high performance and low cost products are required.

광 도파로의 재료로서는 석영 유리나 소다 석회 유리 등의 다성분 유리 외에 다양한 유기 중합체가 알려져 있다. As the material of the optical waveguide, various organic polymers are known in addition to multicomponent glass such as quartz glass and soda lime glass.

예를 들면, 코어부를 석영으로 형성하고, 또한 상부 클래딩층 또는 하부 클래딩층 중 하나 이상을 폴리메타크릴산메틸, 폴리스티렌, 폴리이미드, 폴리트리플루오로이소프로필메타크릴레이트 등의 유기 중합체로 형성한 광 도파로가 제안되어 있다(일본 특허 공개 (평)10-300955호 공보 참조). For example, the core portion is formed of quartz and at least one of the upper cladding layer and the lower cladding layer is formed of an organic polymer such as polymethyl methacrylate, polystyrene, polyimide, polytrifluoroisopropyl methacrylate, or the like. An optical waveguide is proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-300955).

<발명의 개시><Start of invention>

광 도파로의 재료로서 이용되고 있는 (메트)아크릴레이트 단량체의 혼합물을 포함하는 감광성 수지 조성물은 수 분간 정도의 자외선 조사에 의해서 경화되기 때문에 생산 효율의 향상이나 저비용화를 실현할 수 있다. Since the photosensitive resin composition containing the mixture of the (meth) acrylate monomer used as a material of an optical waveguide is hardened by ultraviolet irradiation of about several minutes, the improvement of productive efficiency and cost reduction can be implement | achieved.

그러나, 종래 알려져 있는 (메트)아크릴레이트계 수지 조성물은 전송 손실이 높거나 내열성이 불충분하거나 흡습에 의해 전송 손실이 저하되거나 또는 경화 수축에 의해 기재로부터의 박리가 발생하는 등의 문제를 갖는 경우가 많다. However, conventionally known (meth) acrylate resin compositions have problems such as high transfer loss, insufficient heat resistance, low transfer loss due to moisture absorption, or peeling from the substrate due to curing shrinkage. many.

또한, 폴리트리플루오로이소프로필메타크릴레이트 등의 불소 치환한 (메트)아크릴레이트 단량체를 함유한 감광성 수지 조성물은 전송 손실의 점에서 우수하지만, 기재와의 밀착성 등이 저하되어 기재로부터 도파로층이 박리된다는 문제가 있다. Moreover, although the photosensitive resin composition containing the fluorine-substituted (meth) acrylate monomers, such as polytrifluoroisopropyl methacrylate, is excellent in the point of a transmission loss, adhesiveness with a base material falls, and a waveguide layer is removed from a base material. There is a problem of peeling.

따라서, 본 발명은 낮은 전송 손실, 높은 내열성 및 실리콘 웨이퍼 등의 기판에 대한 높은 밀착성을 악조건하에서도 장기간에 걸쳐 안정적으로 발휘할 수 있는 광 도파로 형성용 감광성 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a photosensitive composition for forming an optical waveguide, which can stably exhibit long transmission loss, high heat resistance, and high adhesion to a substrate such as a silicon wafer over a long period of time under adverse conditions.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 특정 (메트)아크릴레이트 및 광 중합 개시제를 포함하는 감광성 조성물을 이용하여 광 도파로를 형성하면, 상술된 우수한 물성이 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to solve the said subject, when the optical waveguide is formed using the photosensitive composition containing a specific (meth) acrylate and a photoinitiator, it discovered that the outstanding physical property mentioned above is obtained, and this invention Was completed.

즉, 본 발명의 광 도파로 형성용 감광성 조성물은 아다만틸기 함유 (메트)아크릴레이트 및 광 중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 한다. That is, the photosensitive composition for optical waveguide formation of this invention is characterized by including an adamantyl group containing (meth) acrylate and a photoinitiator.

이 조성물의 바람직한 양태로서는, 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 아다만틸기 함유 (메트)아크릴레이트 5 내지 50 질량%, 다른 광 중합성 화합물 40 내지 94.99 질량% 및 광 중합 개시제 0.01 내지 10 질량%를 포함하는 것을 들 수 있다. As a preferable aspect of this composition, 5-50 mass% of adamantyl-group-containing (meth) acrylate represented by General formula (1) or (2), 40-94.99 mass% of other photopolymerizable compounds, and 0.01-10 mass% of photoinitiators It may include what is included.

Figure 112006064963952-PCT00001
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(식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기, R2는 -CH2CH2-, -CH2CH(CH3)- 또는 -CH2CH(OH)CH2-, n은 0 내지 10의 정수를 나타낸다.)(Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) — or —CH 2 CH (OH) CH 2 —, n is an integer from 0 to 10 Is displayed.)

Figure 112006064963952-PCT00002
Figure 112006064963952-PCT00002

(식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기, R2는 -CH2CH2-, -CH2CH(CH3)- 또는 -CH2CH(OH)CH2-, R3은 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기, n은 0 내지 10의 정수를 나타낸다.)(Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) — or —CH 2 CH (OH) CH 2 —, R 3 is a hydrogen atom, a methyl group Or an ethyl group, n represents an integer of 0 to 10.)

본 발명의 광 도파로 형성용 감광성 조성물의 경화물은 바람직하게는 80 ℃ 이상의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다. The cured product of the optical waveguide-forming photosensitive composition of the present invention preferably has a glass transition temperature (Tg) of 80 ° C or higher.

본 발명의 광 도파로는 하부 클래딩층, 상기 하부 클래딩층 상의 영역의 일부에 형성된 코어부, 및 상기 코어부를 피복하도록 상기 상부 클래딩층 상에 형성된 상부 클래딩층을 포함하는 광 도파로이며, 상기 하부 클래딩층, 상기 코어부 및 상기 상부 클래딩층 중에서 선택되는 적어도 하나 이상이 상술한 감광성 조성물의 경화물을 포함하는 것을 특징으로 한다. The optical waveguide of the present invention is an optical waveguide including a lower cladding layer, a core portion formed in a portion of an area on the lower cladding layer, and an upper cladding layer formed on the upper cladding layer to cover the core portion, wherein the lower cladding layer At least one selected from the core portion and the upper cladding layer includes a cured product of the photosensitive composition described above.

본 발명의 감광성 수지 조성물을 이용하면, 낮은 전송 손실, 높은 내열성, 및 실리콘 웨이퍼 등의 기판에 대한 높은 밀착성을 악조건하에서도 장기간에 걸쳐 안정적으로 발휘할 수 있는 광 도파로를 제조할 수 있다. By using the photosensitive resin composition of the present invention, an optical waveguide capable of stably exhibiting long transmission loss, high heat resistance, and high adhesion to a substrate such as a silicon wafer over a long period of time under adverse conditions can be produced.

도 1은 본 발명의 감광성 조성물로 이루어지는 클래딩층을 포함하는 광 도파로의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the optical waveguide containing the cladding layer which consists of the photosensitive composition of this invention.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>Best Mode for Carrying Out the Invention

본 발명의 도파로 형성용 감광성 조성물은 (A) 아다만틸기 함유 (메트)아크릴레이트, (B) 필요에 따라서 배합되는 다른 광 중합성 화합물 및 (C) 광 중합 개시제를 포함하는 것이다. 이하, 각 성분에 대하여 상세하게 설명한다. The photosensitive composition for waveguide formation of this invention contains (A) adamantyl group containing (meth) acrylate, (B) the other photopolymerizable compound mix | blended as needed, and (C) photoinitiator. Hereinafter, each component is demonstrated in detail.

[(A) 아다만틸기 함유 (메트)아크릴레이트][(A) adamantyl group-containing (meth) acrylate]

본 발명에서 사용되는 (A) 아다만틸기 함유 (메트)아크릴레이트는 분자 중에 아다만틸기를 포함하는 (메트)아크릴레이트일 수 있고, 특별히 종류가 한정되는 것은 아니다. The (A) adamantyl group-containing (meth) acrylate used in the present invention may be a (meth) acrylate containing an adamantyl group in a molecule, and the kind is not particularly limited.

아다만틸기 함유 (메트)아크릴레이트의 예로서는, 예를 들면 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물을 들 수 있다. As an example of adamantyl group containing (meth) acrylate, the compound represented by General formula (1) or general formula (2) is mentioned, for example.

<화학식 1> <Formula 1>

Figure 112006064963952-PCT00003
Figure 112006064963952-PCT00003

(식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기, R2는 -CH2CH2-, -CH2CH(CH3)- 또는 -CH2CH(OH)CH2-, n은 0 내지 10의 정수를 나타낸다.)(Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) — or —CH 2 CH (OH) CH 2 —, n is an integer from 0 to 10 Is displayed.)

<화학식 2> <Formula 2>

Figure 112006064963952-PCT00004
Figure 112006064963952-PCT00004

(식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기, R2는 -CH2CH2-, -CH2CH(CH3)- 또는 -CH2CH(OH)CH2-, R3은 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기, n은 0 내지 10의 정수를 나타낸다.)(Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) — or —CH 2 CH (OH) CH 2 —, R 3 is a hydrogen atom, a methyl group Or an ethyl group, n represents an integer of 0 to 10.)

상기 화학식 1, 2에 있어서 n=0의 경우, 아다만틸기 함유 (메트)아크릴레이트는 아다만틸기를 갖는 알코올과 (메트)아크릴산과의 에스테르이다. 여기서, 아다만틸기를 갖는 알코올의 예로서 1-아다만탄올, 2-아다만탄올, 2-메틸-2-아다만탄올, 2-에틸-2-아다만탄올이 포함된다. In the formulas (1) and (2), in the case of n = 0, the adamantyl group-containing (meth) acrylate is an ester of an alcohol having an adamantyl group and (meth) acrylic acid. Here, examples of the alcohol having an adamantyl group include 1-adamantanol, 2-adamantanol, 2-methyl-2-adamantanol, and 2-ethyl-2-adamantanol.

상기 화학식 1, 2에 있어서 n의 값은 바람직하게는 0 내지 5, 보다 바람직하게는 0 내지 3이다. 상기 값을 바람직한 수치 범위 내로 하면, 습열 하에서 장기간 보존한 후에도 양호한 전송 손실을 유지할 수 있다. In the formulas (1) and (2), the value of n is preferably 0 to 5, more preferably 0 to 3. If the value is within the preferable numerical range, good transmission loss can be maintained even after long term storage under moist heat.

본 발명에 있어서는 아다만틸기 함유 (메트)아크릴레이트를 배합함으로써 감광성 조성물의 내열성 향상(유리 전이 온도의 상승), 실리콘 웨이퍼 등의 기재에 대한 밀착성 향상(경화 수축률의 저하)에 부가적으로 장기 신뢰성 향상(저온, 고온 고습, 온도의 격변 등의 악조건하에서의 낮은 전송 손실의 장기에 걸친 유지) 등을 달성할 수 있다. In the present invention, by blending the adamantyl group-containing (meth) acrylate, long-term reliability in addition to improving the heat resistance of the photosensitive composition (increase in glass transition temperature), adhesion to substrates such as silicon wafers (decrease in curing shrinkage) Improvement (long term maintenance of low transmission loss under adverse conditions such as low temperature, high temperature, high humidity, and temperature fluctuations) can be achieved.

본 발명의 감광성 조성물 중의 (A) 아다만틸기 함유 (메트)아크릴레이트의 배합 비율은 바람직하게는 5 내지 50 질량%, 보다 바람직하게는 10 내지 40 질량%, 특히 바람직하게는 15 내지 30 질량%이다. 상기 배합 비율이 5 질량% 미만이면, 습열 보존 후에 손실이 증대하거나 큰 경화 수축이 발생하여, 사용 조건에 따라서는 박리가 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 상기 배합 비율이 50 질량%를 초과하면, 원하는 굴절률을 얻는 것이 곤란해지는 등의 문제가 발생할 수 있다. The blending ratio of (A) adamantyl group-containing (meth) acrylate in the photosensitive composition of the present invention is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass, particularly preferably 15 to 30% by mass. to be. When the said mixing | blending ratio is less than 5 mass%, a problem may arise that a loss may increase after moist heat storage, a big hardening shrinkage may arise, and peeling may generate | occur | produce according to a use condition. When the said compounding ratio exceeds 50 mass%, problems, such as becoming difficult to obtain a desired refractive index, may arise.

[(B) 다른 광 중합성 화합물][(B) Other Photopolymerizable Compounds]

본 발명에서 사용할 수 있는 (B) 다른 광 중합성 화합물로서는 성분(A) 이외의 (메트)아크릴레이트나 비닐기 함유 화합물 등을 들 수 있다. As (B) another photopolymerizable compound which can be used by this invention, (meth) acrylates other than a component (A), a vinyl group containing compound, etc. are mentioned.

또한, 성분(B)는 분자 중에 1개 이상의 불포화기를 포함하는 것일 수 있고, 단량체, 반응성 올리고머, 반응성 중합체(매크로 중합체)를 모두 사용할 수 있다. In addition, component (B) may contain one or more unsaturated groups in a molecule, and all monomers, reactive oligomers, and reactive polymers (macro polymers) may be used.

분자 중에 1개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 (메트)아크릴레이트의 예로서는 수평균 분자량이 3,000 내지 10,000인 매크로 단량체나 다른 (메트)아크릴레이트를 들 수 있다. As an example of the (meth) acrylate which has one (meth) acryloyl group in a molecule | numerator, the macromonomer whose number average molecular weights are 3,000-10,000, and another (meth) acrylate are mentioned.

이 중, 매크로 단량체의 예로서는 메타크릴로일기를 함유하는 폴리메틸메타크릴레이트(메타크릴로일기 함유 PMMA)나 메타크릴로일기를 함유하는 폴리스티렌 등을 들 수 있다. Among these, polymethyl methacrylate (methacryloyl group containing PMMA) containing a methacryloyl group, polystyrene containing a methacryloyl group, etc. are mentioned as an example of a macromonomer.

다른 (메트)아크릴레이트의 예로서는 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 페녹시 -2-메틸에틸(메트)아크릴레이트, 페녹시에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 3-페녹시-2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-페닐페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 4-페닐페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, p-쿠밀페놀에틸렌옥시 변성 (메트)아크릴레이트, 2-브로모페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 4-브로모페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 2,4-디브로모페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 2,6-디브로모페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 2,4,6-트리브로모페녹시에틸(메트)아크릴레이트 등의 페녹시기 함유 (메트)아크릴레이트나, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 보르닐(메트)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 4-부틸시클로헥실(메트)아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 아밀(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 이소아밀(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 운데실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 이소스테아릴(메트)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메 트)아크릴레이트, 부톡시에틸(메트)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 디아세톤(메트)아크릴아미드, 이소부톡시메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, t-옥틸(메트)아크릴아미드, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 7-아미노-3,7-디메틸옥틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. Examples of other (meth) acrylates are phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxy-2-methylethyl (meth) acrylate, phenoxyethoxyethyl (meth) acrylate, 3-phenoxy-2-hydroxy Propyl (meth) acrylate, 2-phenylphenoxyethyl (meth) acrylate, 4-phenylphenoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, p-cumyl Phenolethyleneoxy modified (meth) acrylate, 2-bromophenoxyethyl (meth) acrylate, 4-bromophenoxyethyl (meth) acrylate, 2,4-dibromophenoxyethyl (meth) acrylic Phenoxy group-containing (meth) acrylates, such as 2,6-dibromophenoxyethyl (meth) acrylate and 2,4,6-tribromophenoxyethyl (meth) acrylate, and isobornyl (Meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) Acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 4-butylcyclohexyl (meth) acrylate, acryloylmorpholine, 2-hydroxyethyl (Meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, iso Propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, amyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) Acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (Meth) acrylate, isode (Meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, tetrahydrofur Furyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, methoxyethylene glycol (Meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxy polypropylene glycol (meth) acrylate, diacetone (meth) acrylamide, isobutoxymethyl (meth) Acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, t-octyl (meth) acrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, 7-amino-3,7-dimethyloctyl (meth) acrylate, etc. are mentioned.

분자 중에 2개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 (메트)아크릴레이트의 예로서는 비스페놀 함유 디(메트)아크릴레이트나 알킬디올 디아크릴레이트나 그 밖의 (메트)아크릴레이트를 들 수 있다. As an example of the (meth) acrylate which has two (meth) acryloyl groups in a molecule | numerator, bisphenol containing di (meth) acrylate, alkyldiol diacrylate, and other (meth) acrylate are mentioned.

이 중, 비스페놀 함유 디(메트)아크릴레이트의 예로서는 에틸렌옥시드 부가 비스페놀 A형 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 부가 테트라브로모비스페놀 A형 디(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 부가 비스페놀 A형 디(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 부가 테트라브로모비스페놀 A형 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 디글리시딜에테르와 (메트)아크릴산과의 에폭시 개환 반응으로 얻어지는 비스페놀 A형 에폭시디(메트)아크릴레이트, 테트라브로모비스페놀 A 디글리시딜에테르와 (메트)아크릴산과의 에폭시 개환 반응으로 얻어지는 테트라브로모비스페놀 A형 에폭시디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 F 디글리시딜에테르와 (메트)아크릴산과의 에폭시 개환 반응으로 얻어지는 비스페놀 F형 에폭시디(메트)아크릴레이트, 테트라브로모 비스페놀 F 디글리시딜에테르와 (메트)아크릴산과의 에폭시 개환 반응으로 얻어지는 테트라브로모비스페놀 F형 에폭시디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. Among these, examples of the bisphenol-containing di (meth) acrylate include ethylene oxide added bisphenol A di (meth) acrylate, ethylene oxide added tetrabromobisphenol A type di (meth) acrylate, and propylene oxide added bisphenol A. Bisphenol A type epoxy di obtained by epoxy ring-opening reaction of type | mold di (meth) acrylate, a propylene oxide addition tetrabromobisphenol A type di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether, and (meth) acrylic acid ( Tetrabromobisphenol A type epoxy di (meth) acrylate obtained by the epoxy ring-opening reaction of meth) acrylate, tetrabromobisphenol A diglycidyl ether, and (meth) acrylic acid, and a bisphenol F diglycidyl ether ( Bisphenol F type epoxy di (meth) acrylate obtained by the epoxy ring-opening reaction with methacrylic acid, tetrabromo bisphenol F The tetrabromobisphenol F type epoxy di (meth) acrylate etc. which are obtained by the epoxy ring-opening reaction of diglycidyl ether and (meth) acrylic acid are mentioned.

알킬디올 디아크릴레이트 예로서는 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,9-노난디올 디아크릴레이트 등을 들 수 있다. Examples of the alkyldiol diacrylate include 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, and the like.

다른 (메트)아크릴레이트의 예로서는 에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트 등의 폴리알킬렌글리콜 디아크릴레이트나, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올 디아크릴레이트 등을 들 수 있다. Examples of other (meth) acrylates include polyalkylene glycol diacrylates such as ethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, and neopentyl glycol di (meth) acrylate. And tricyclodecane dimethanol diacrylate.

분자 중에 3개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 (메트)아크릴레이트의 예로서는 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리옥시에틸(메트)아크릴레이트, 트리스(2-아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 펜타에리트리톨 폴리아크릴레이트 등을 들 수 있다. Examples of the (meth) acrylate having three or more (meth) acryloyl groups in the molecule include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and trimethylolpropane trioxyethyl (meth) acryl Elate, tris (2-acryloyl oxyethyl) isocyanurate, pentaerythritol polyacrylate, etc. are mentioned.

비닐기 함유 화합물의 예로서는 N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐, 비닐이미다졸, 비닐피리딘 등을 들 수 있다. Examples of the vinyl group-containing compound include N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, vinylimidazole, vinylpyridine and the like.

성분(B)는 그의 일부 또는 전부로서 분자 중에 2개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 (메트)아크릴레이트를 함유하는 것이 경화물의 내열성 향상 등의 점에서 바람직하다. It is preferable that component (B) contains (meth) acrylate which has two or more (meth) acryloyl groups in a molecule as one part or all in the point of heat resistance improvement of hardened | cured material.

성분(B)는 1종의 화합물을 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상의 화합물을 병용할 수도 있다. 성분(B)의 화합물의 종류 및 배합량은 본 발명의 감광성 조성물이 경화한 후의 목적으로 하는 굴절률 등을 고려하여 적절하게 정할 수 있다. A component (B) may be used individually by 1 type of compounds, and may use 2 or more types of compounds together. The kind and compounding quantity of the compound of component (B) can be suitably determined in consideration of the refractive index made into the objective after the photosensitive composition of this invention hardens.

본 발명의 감광성 조성물 중의 (B) 다른 광 중합성 화합물의 배합 비율은 바람직하게는 40 내지 94.99 질량%, 보다 바람직하게는 53 내지 89.9 질량%, 특히 바람직하게는 65 내지 84.5 질량%이다. 상기 배합 비율이 40 질량% 미만이면, 원하는 굴절률을 얻는 것이 곤란해지는 등의 문제가 발생할 수 있다. 상기 배합 비율이 94.99 질량%를 초과하면, 장기 신뢰성, 내열성(유리 전이 온도; Tg), 도파로/기재간의 밀착성 등의 광 도파로에 요구되는 특성을 전부 만족시키기가 어려워진다. The blending ratio of the (B) other photopolymerizable compound in the photosensitive composition of the present invention is preferably 40 to 94.99 mass%, more preferably 53 to 89.9 mass%, particularly preferably 65 to 84.5 mass%. If the blending ratio is less than 40% by mass, problems such as difficulty in obtaining a desired refractive index may occur. When the said compounding ratio exceeds 94.99 mass%, it becomes difficult to satisfy all the characteristics calculated | required by optical waveguides, such as long-term reliability, heat resistance (glass transition temperature; Tg), and adhesiveness between waveguides / substrate.

[(C) 광 중합 개시제][(C) Photoinitiator]

본 발명에서 사용되는 광 중합 개시제로서는 자외선 등의 활성 에너지선을 조사함으로써 활성 라디칼종을 발생시키는 화합물(광 라디칼 중합 개시제)이 바람직하게 이용된다. As a photoinitiator used by this invention, the compound (photoradical polymerization initiator) which generate | occur | produces an active radical species by irradiating active energy rays, such as an ultraviolet-ray, is used preferably.

광 중합 개시제의 예로서는 아세토페논, 아세토페논벤질케탈, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1,2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 크산톤, 플루오레논, 벤즈알데히드, 플루오렌, 안트라퀴논, 트리페닐아민, 카르바졸, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 미힐러 케톤, 벤조인프로필에테르, 벤조인에틸에테르, 벤질디메틸케탈, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 티오크산톤, 디에틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 비스-(2,6-디메톡시벤조일)- 2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥시드 등을 들 수 있다. Examples of photoinitiators include acetophenone, acetophenonebenzyl ketal, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2,2 -Dimethoxy-2-phenylacetophenone, xanthone, fluorenone, benzaldehyde, fluorene, anthraquinone, triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4'-dimethoxy Benzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, Michler's ketone, benzoin propylether, benzoin ethyl ether, benzyl dimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane -1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1-one, thioxanthone, diethyl thioxanthone, 2-isopropyl thioxanthone, 2-chloro thioxanthone, 2- Methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propane-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphineoxide, bis- (2,6-dimethoxybenzoyl )-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide and the like There.

또한, 광 중합 개시제 이외의 중합 개시제를 이용하며 광 조사에 의존하지 않고 가열 등에 의해서 중합을 행하면, 충분히 경화시키기까지 장시간의 가열이 필요하기 때문에 생산상 바람직하지 않다. 또한, 기판으로서 실리콘 웨이퍼를 이용하는 경우, 열 경화 후에 실온으로 복귀하였을 때에 기재와 광 도파로 사이의 열 수축차로부터 광 도파로의 박리를 일으킬 우려가 있다. Moreover, when superposition | polymerization by heating etc. is used, not using photoinitiator other than photoinitiator, since heating for a long time is required until it fully hardens, it is not preferable in production. Moreover, when using a silicon wafer as a board | substrate, when returning to room temperature after thermosetting, there exists a possibility that peeling of an optical waveguide may be caused from the heat shrinkage difference between a base material and an optical waveguide.

본 발명의 감광성 조성물 중의 (C) 광 중합 개시제의 배합 비율은 바람직하게는 0.01 내지 10 질량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 7 질량%, 특히 바람직하게는 0.5 내지 5 질량%이다. 상기 배합 비율이 0.01 질량% 미만이면, 패터닝성의 저하나 경화 속도의 저하 등의 문제가 발생할 수 있다. 상기 배합 비율이 10 질량%를 초과하면, 패터닝성의 저하나 전송 특성의 저하 등의 문제가 발생할 수 있다. The compounding ratio of (C) photoinitiator in the photosensitive composition of this invention becomes like this. Preferably it is 0.01-10 mass%, More preferably, it is 0.1-7 mass%, Especially preferably, it is 0.5-5 mass%. When the said compounding ratio is less than 0.01 mass%, problems, such as a fall of patterning property and a fall of a hardening rate, may arise. When the said compounding ratio exceeds 10 mass%, problems, such as a fall of patterning property and a fall of a transmission characteristic, may arise.

본 발명의 감광성 조성물에는 용매, 광증감제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 실란 커플링제, 도면(塗面) 개량제, 열 중합 금지제, 레벨링제, 계면 활성제, 착색제, 보존 안정제, 가소제, 윤활제, 충전재, 노화 방지제, 습윤성 개량제, 이형제 등을 필요에 따라서 더 배합할 수 있다. The photosensitive composition of the present invention includes a solvent, a photosensitizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a silane coupling agent, a drawing improver, a thermal polymerization inhibitor, a leveling agent, a surfactant, a colorant, a storage stabilizer, a plasticizer, Lubricants, fillers, anti-aging agents, wettability modifiers, mold release agents and the like can be further blended as necessary.

본 발명의 감광성 조성물은 상기 각 성분을 통상법에 의해 혼합하여 제조할 수 있다. The photosensitive composition of this invention can be manufactured by mixing each said component by a conventional method.

본 발명의 감광성 조성물의 점도는 통상 100 내지 20,000 cp/25 ℃, 바람직하게는 200 내지 10,000 cp/25 ℃, 보다 바람직하게는 300 내지 5,000 cp/25 ℃이 다. 상기 점도가 너무 높으면, 기재에 감광성 조성물을 도포할 때에 도포 불균일이나 기복이 발생하는 경우가 있다. 반대로, 점도가 너무 낮아도 목표로 하는 막 두께가 얻어지기 어려운 경우가 있다. 상기 점도는 단량체나 용매의 종류 및 배합량을 적절하게 결정함으로써 조정할 수 있다. The viscosity of the photosensitive composition of the present invention is usually 100 to 20,000 cp / 25 ° C, preferably 200 to 10,000 cp / 25 ° C, more preferably 300 to 5,000 cp / 25 ° C. When the said viscosity is too high, application | coating nonuniformity and relief may arise when apply | coating a photosensitive composition to a base material. On the contrary, even if viscosity is too low, the target film thickness may be difficult to be obtained. The said viscosity can be adjusted by determining suitably the kind and compounding quantity of a monomer and a solvent.

자외선 등의 광 조사에 의해 경화시켜 얻어지는 본 발명의 감광성 조성물의 경화물은 바람직하게는 이하의 물성을 갖는 것이다. The cured product of the photosensitive composition of the present invention obtained by curing by light irradiation such as ultraviolet rays, preferably has the following physical properties.

본 발명의 감광성 조성물의 경화물은 광 도파로의 코어부의 재료로서 이용한 경우, 굴절률 nD 25가 1.54 이상인 것이 바람직하고, 1.55 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 굴절률이 1.54 미만이면, 양호한 전송 특성(낮은 전송 손실)이 얻어지지 않는 경우가 있다. When using as a material the cured product of the photosensitive composition of the optical waveguide core portion of the present invention, preferably not less than the refractive index n D 25 is 1.54, more preferably not less than 1.55. If the refractive index is less than 1.54, good transmission characteristics (low transmission loss) may not be obtained.

본 발명의 감광성 조성물의 경화물은 광 도파로의 클래딩층 재료로서 이용한 경우, 그의 굴절률 nD 25가 코어부의 굴절률 nD 25보다 0.01 이상 작은 것이 바람직하고, 0.03 이상 작은 것이 보다 바람직하다. 상기 값이 0.01 이상이면, 보다 작은 전송 손실을 얻을 수 있다. The case where the cured product of the photosensitive composition of the present invention to provide a cladding layer material for an optical waveguide, that is its refractive index n D 25 of not less than 0.01 less than the refractive index n D 25 of the core portion is preferred, and more preferably 0.03 or more is smaller. If the value is 0.01 or more, smaller transmission loss can be obtained.

또한, 「굴절률 nD 25」는 25 ℃에서 Na의 휘선 589 nm의 빛을 통과시켰을 때의 굴절률을 의미한다. Further, "a refractive index n D 25" refers to the refractive index of the time sikyeoteul pass the light of 589 nm emission lines of Na in 25 ℃.

본 발명의 감광성 조성물의 경화물의 유리 전이 온도(Tg)는 바람직하게는 80 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 100 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 110 ℃ 이상이다. 상기 온도가 80 ℃ 미만이면, 광 도파로의 내열성이 불충분해지는 경우가 있다. Glass transition temperature (Tg) of the hardened | cured material of the photosensitive composition of this invention becomes like this. Preferably it is 80 degreeC or more, More preferably, it is 100 degreeC or more, Especially preferably, it is 110 degreeC or more. When the said temperature is less than 80 degreeC, the heat resistance of an optical waveguide may become inadequate.

또한, 「유리 전이 온도」는 공진형 동적 점탄성 측정 장치에 있어서 진동 주파수 10 Hz에서의 손실 정접이 최대값을 나타내는 온도를 의미한다. In addition, "glass transition temperature" means the temperature which the loss tangent at the vibration frequency of 10 Hz in a resonant dynamic viscoelasticity measuring device shows a maximum value.

본 발명의 감광성 조성물의 경화물의 경화 수축률은 10 % 이하인 것이 바람직하고, 8 % 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 경화 수축률이 10 %를 초과하면, 실리콘 웨이퍼 등의 기재에 대한 밀착성이 저하되고, 사용 조건에 따라서는 기재로부터의 박리가 생기기 쉬워진다. It is preferable that it is 10% or less, and, as for the cure shrinkage rate of the hardened | cured material of the photosensitive composition of this invention, it is more preferable that it is 8% or less. When the said cure shrinkage rate exceeds 10%, adhesiveness with respect to base materials, such as a silicon wafer, falls, and peeling from a base material tends to arise depending on a use condition.

본 발명의 감광성 조성물은 광 도파로를 구성하는 코어부와 클래딩층의 양쪽 또는 한쪽의 재료로서 사용할 수 있다. 본 발명의 감광성 조성물은 기재에 대한 우수한 밀착성을 갖는 관점에서, 바람직하게는 적어도 하부 클래딩층 재료로서 이용된다. The photosensitive composition of this invention can be used as a material of both or one of the core part and cladding layer which comprise an optical waveguide. The photosensitive composition of the present invention is preferably used at least as a lower cladding layer material in view of having excellent adhesion to a substrate.

도 1은 본 발명의 감광성 조성물로 이루어지는 클래딩층을 포함하는 광 도파로의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically an example of the optical waveguide containing the cladding layer which consists of the photosensitive composition of this invention.

도 1 중, 광 도파로 (1)은 실리콘 웨이퍼와 같은 기재 (2), 하부 클래딩층 (3), 상부 클래딩층 (4), 이들 클래딩층 (3), (4)로 보호된 코어부 (5)를 포함한다. 이 중, 하부 클래딩층 (3) 및 상부 클래딩층 (4)는 본 발명의 감광성 조성물을 이용하여 형성된다. In Fig. 1, the optical waveguide 1 includes a substrate 2 such as a silicon wafer, a lower cladding layer 3, an upper cladding layer 4, a core portion 5 protected by these cladding layers 3, 4; ). Among these, the lower cladding layer 3 and the upper cladding layer 4 are formed using the photosensitive composition of this invention.

광 도파로 (1)을 제조하는 방법의 일례는 다음과 같다. An example of the method of manufacturing the optical waveguide 1 is as follows.

우선, 기재 (2)의 표면에 스핀 코팅법에 의해서 본 발명의 감광성 조성물을 도포하고, 자외선을 조사하여 경화시켜 하부 클래딩층 (3)을 형성한다. 또한, 하 부 클래딩층 (3) 위에 코어부 형성용 이외의 감광성 조성물을 도포하고, 상측으로부터 소정의 라인 패턴을 갖는 포토마스크를 통해 자외선을 조사한다. 이에 의해서 자외선이 조사된 부분만이 경화되기 때문에, 그 이외의 미경화 부분을 현상액에 의해서 제거하여 코어부 (5)를 얻는다. First, the photosensitive composition of this invention is apply | coated to the surface of the base material 2 by spin coating, and it irradiates and hardens | cures an ultraviolet-ray, and the lower cladding layer 3 is formed. Further, a photosensitive composition other than the core portion is coated on the lower cladding layer 3, and ultraviolet rays are irradiated through a photomask having a predetermined line pattern from the upper side. Since only the part to which ultraviolet-ray was irradiated by this hardens | cures, the non-hardened part other than that is removed with a developing solution, and the core part 5 is obtained.

이어서, 하부 클래딩층 (3) 및 코어부 (5)의 상면에 본 발명의 감광성 조성물을 도포하고, 자외선을 조사하여 경화시켜 상부 클래딩층 (4)를 형성하면 광 도파로 (1)이 완성된다. Subsequently, the optical waveguide 1 is completed by applying the photosensitive composition of the present invention to the upper surfaces of the lower cladding layer 3 and the core portion 5, irradiating and curing ultraviolet rays to form the upper cladding layer 4.

이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated based on an Example.

[1. 감광성 조성물의 제조][One. Preparation of Photosensitive Composition]

표 1에 기재된 각 성분을 플라스크 내에 넣고, 액체 온도를 60 ℃로 유지하면서 투명한 액체가 될 때까지 교반하여 액상 감광성 조성물(표 1 중의 「조성물 1」 내지 「조성물 5」)을 얻었다. Each component of Table 1 was put in the flask, and it stirred until it turned into a transparent liquid, maintaining liquid temperature at 60 degreeC, and obtained the liquid photosensitive composition ("Composition 1"-"Composition 5" in Table 1).

[2. 감광성 조성물의 평가][2. Evaluation of photosensitive composition]

얻어진 감광성 조성물의 물성을 다음과 같이 평가하였다. The physical properties of the obtained photosensitive composition were evaluated as follows.

(a) 굴절률(a) refractive index

아베 굴절률계를 이용하여 25 ℃에서 Na의 휘선 589 nm의 빛을 통과시켰을 때의 굴절률을 측정하였다. The refractive index at the time of passing the light of Na89 589 nm at 25 degreeC using the Abbe refractometer was measured.

(b) 유리 전이 온도(b) glass transition temperature

어플리케이터를 이용하여 유리 기판 상에 감광성 조성물을 120 ㎛ 두께가 되 도록 도포하여 조성물층을 형성시킨 후, 질소 분위기하에 컨베어식 UV 조사 장치를 이용하여 1.0 J/cm2의 자외선을 조성물층에 조사하여 경화막을 얻었다. 이어서, 공진형 동적 점탄성 측정 장치를 이용하여 진동 주파수 10 Hz의 진동을 제공하면서 이 경화막의 손실 정접의 온도 의존성을 측정하였다. 얻어진 손실 정접의 최대값을 나타내는 온도를 유리 전이 온도라 하였다. After using the applicator to apply the photosensitive composition to the glass substrate to a thickness of 120 ㎛ to form a composition layer, by using a conveyor UV irradiation device in a nitrogen atmosphere by irradiation of 1.0 J / cm 2 to the composition layer A cured film was obtained. Subsequently, the temperature dependence of the loss tangent of this cured film was measured, using the resonance type | mold dynamic viscoelasticity measuring apparatus, providing the vibration of a vibration frequency of 10 Hz. The temperature which shows the maximum value of the obtained loss tangent was called glass transition temperature.

(c) 경화 수축률(c) curing shrinkage

비중병을 이용하여 23 ℃에서의 감광성 조성물의 액 밀도(D1)를 측정하였다. 이어서, 상기 「2. 유리 전이 온도」와 동일한 방법으로 두께 120 ㎛의 경화막을 형성하고, 23 ℃, 50 %의 항온 항습기 중에서 24 시간 방치하였다. 그 후, 40 mm2의 크기로 잘라내어 시험편의 중량(W1) 및 25 ℃의 증류수 중에서의 중량(W2)를 측정하고, 하기 식: The liquid density (D1) of the photosensitive composition at 23 degreeC was measured using the specific gravity bottle. Subsequently, the above "2. A glass film having a thickness of 120 µm was formed by the same method as "the glass transition temperature", and it was left to stand in 23 degreeC and 50% of the constant temperature and humidity cabinet for 24 hours. Then, it cut out to the size of 40 mm <2> , and measured the weight (W1) of the test piece and the weight (W2) in distilled water at 25 degreeC, and the following formula:

필름 밀도=[W1/(W1-W2)]×0.9971Film Density = [W1 / (W1-W2)] × 0.9971

로부터 필름 밀도(D2)를 산출하였다. D1, D2를 이용하여 하기 식: The film density (D2) was calculated from the. The following formula using D1, D2:

경화 수축률=[1-(D1/D2)]×100Curing shrinkage ratio = [1- (D1 / D2)] × 100

으로부터 경화 수축률을 산출하였다. The curing shrinkage ratio was calculated from the results.

(d) 내박리성(d) peeling resistance

어플리케이터를 이용하여 감광성 조성물을 표면 처리가 끝난 석영 기판 상에 50 ㎛의 도막이 되도록 도포하였다. 이어서, 최고 조도 250 mW/cm2의 금속 할로겐 램프를 장착한 컨베어식 UV 조사 장치를 이용하여 조사량 500 mJ/cm2로써 자외선을 조사하여 감광성 조성물의 도막을 경화시켰다. JIS K5600-5-6에 준하여 셀로판 테이프에 의한 바둑판 눈 박리 시험으로써 접착성의 평가를 행하였다. 바둑판 눈 100에 대하여 80개 이상이 박리되지 않고 남은 것은 「○」, 50개 이상 80개 미만이 박리되지 않고 남은 것은 「△」, 50개 미만이 남은 것은 「×」라고 평가하였다. Using the applicator, the photosensitive composition was apply | coated so that it might become a 50 micrometer coating film on the surface-treated quartz substrate. Subsequently, ultraviolet rays were irradiated with an irradiation dose of 500 mJ / cm 2 using a conveyor UV irradiation apparatus equipped with a metal halide lamp having a maximum illuminance of 250 mW / cm 2 to cure the coating film of the photosensitive composition. In accordance with JIS K5600-5-6, adhesive evaluation was performed by the checkerboard eye peeling test with a cellophane tape. With respect to the checkerboard eye 100, "(circle)" which remained without peeling more than 80 was evaluated as "(circle)", "(triangle | delta)" which left without peeling more than 50 or more and "less than 50" evaluated as "x".

Figure 112006064963952-PCT00005
Figure 112006064963952-PCT00005

ADA: 아다만틸기 함유 아크릴레이트(오사까 유끼 가가꾸 고교사 제조 ADA)ADA: adamantyl group-containing acrylate (ADA manufactured by Osaka Yuki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)

ADMA: 아다만틸기 함유 메타크릴레이트(오사까 유끼 가가꾸 고교사 제조 ADMA)ADMA: adamantyl group-containing methacrylate (Osaka Yuki Chemical Co., Ltd. ADMA)

AA-6: 메타크릴로일기 함유 PMMA(도아 고세이사 제조: 매크로마 AA-6, 수평균 분자량 6,000) AA-6: PMMA containing methacryloyl group (Toago Kosei Co., Ltd. make: Macroma AA-6, number average molecular weight 6,000)

V779: 테트라브로모비스페놀 A형 에폭시디메타크릴레이트(닛본 유비카사 제조: V779) V779: tetrabromobisphenol A type epoxy dimethacrylate (made by Nippon Ubikasa: V779)

ACMO: 아크릴로일모르폴린(고우진사 제조: ACMO) ACMO: acryloyl morpholine (Gojin company make: ACMO)

NDDA: 1,9-노난디올 디아크릴레이트(다이이치 고교 세이야꾸사 제조: LC9A)NDDA: 1,9-nonanediol diacrylate (made by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: LC9A)

TCDDA: 트리시클로데칸디메탄올 디아크릴레이트(미츠비시 가가꾸사 제조: SA1002) TCDDA: tricyclodecane dimethanol diacrylate (Mitsubishi Chemical Corporation make: SA1002)

IBXMA: 이소보르닐메타크릴레이(오사까 유끼 가가꾸사 제조: IB-X) Ibxma: isobornyl methacrylate (Osaka Yuki Chemical Co., Ltd. make: ib-x)

BR-31: 테트라브로모페녹시에틸아크릴레이트(다이이치 고교 세이야꾸 제조: BR-31)BR-31: tetrabromophenoxyethyl acrylate (the Dai-ichi Kogyo Seiyaku make: BR-31)

Irg. 184: 시클로헥실아세토페논(시바ㆍ스페셜티ㆍ케미칼즈사 제조: 이르가큐어(Irgacure) 184)Irg. 184: Cyclohexyl acetophenone (made by Ciba Specialty Chemicals: Irgacure 184)

[3. 광 도파로의 제조] [3. Manufacture of optical waveguide]

실리콘 웨이퍼로 이루어지는 기판(두께: 0.5 nm)의 표면에 스핀 코터를 이용하여 표 2에 나타내는 클래딩층용 감광성 조성물을 도포한 후, 파장 365 nm, 조도 35 mW/cm2의 자외선을 마스크 얼라이너로써 30 초간 조사하여 경화시켜 하부 클래딩층(두께: 40 ㎛)를 형성하였다. After applying the photosensitive composition for cladding layer shown in Table 2 to the surface of the board | substrate (thickness: 0.5 nm) which consists of a silicon wafer, the ultraviolet-ray of wavelength 365nm and illumination intensity 35mW / cm <2> is used as a mask aligner 30 Irradiation for a second to cure to form a lower cladding layer (thickness: 40 ㎛).

이 하부 클래딩층 위에 스핀 코터를 이용하여 표 2에 나타내는 코어부용 감광성 조성물을 도포한 후, 폭 50 ㎛의 광 도파로 패턴을 갖는 포토마스크를 통해 파장 365 nm, 조도 35 mW/cm2의 자외선을 10 초간 조사하여 노광하였다. 노광 후의 기판을 아세톤 중에 침지하여 미노광 부분을 용해시켰다. 그 후, 100 ℃에서 10 분간 가열하여 코어부(두께: 50 ㎛)를 형성하였다. After apply | coating the photosensitive composition for core parts shown in Table 2 on this lower cladding layer using a spin coater, the ultraviolet-ray of wavelength 365nm and illumination intensity 35mW / cm <2> 10 was irradiated through the photomask which has an optical waveguide pattern of width 50micrometer. It was exposed by irradiation for a second time. The substrate after exposure was immersed in acetone to dissolve the unexposed portion. Then, it heated at 100 degreeC for 10 minutes, and formed the core part (thickness: 50 micrometers).

또한, 하부 클래딩층 및 코어부의 상면에 스핀 코터를 이용하여 하부 클래딩층과 동일한 감광성 조성물을 도포한 후, 파장 365 nm, 조도 35 mW/cm2의 자외선을 30 초간 조사하여 경화시켜 상부 클래딩층(코어부의 상면을 기준으로 한 두께: 40 ㎛)을 형성하였다. In addition, after applying the same photosensitive composition as the lower cladding layer using a spin coater on the upper surface of the lower cladding layer and the core portion, and irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm, roughness 35 mW / cm 2 for 30 seconds to harden the upper cladding layer ( Thickness based on the upper surface of the core portion: 40 μm).

이렇게 하여 코어부 및 클래딩층을 포함하는 광 도파로가 완성되었다. In this way, an optical waveguide including the core portion and the cladding layer was completed.

[4. 광 도파로의 평가][4. Evaluation of optical waveguide]

얻어진 광 도파로를 다음과 같이 평가하였다. The obtained optical waveguide was evaluated as follows.

(a) 도파로 손실 (a) waveguide loss

광 도파로의 단면을 벽개(劈開)로 커팅한 후, 멀티모드 파이버(50 ㎛ 직경)을 통해 850 nm의 빛을 삽입하고, 커트백법에 의해 도파로 손실을 측정하였다. 커트백은 도파로 길이 5 cm이며 1 cm 새김(刻)으로 5점 측정하여 행하였다. 얻어진 광 강도를 도파로 길이에 대하여 플로팅하고, 그의 기울기로부터 손실값을 산출하였다. 얻어진 손실값이 0.5 dB/cm 이하인 것은 「○」, 그보다 큰 것은 「×」로 하여 평가하였다. After cutting the cross section of the optical waveguide into cleavage, 850 nm of light was inserted through the multimode fiber (50 µm diameter), and the waveguide loss was measured by the cutback method. The cutback was carried out by measuring 5 points with a waveguide of 5 cm in length and 1 cm engraving. The obtained light intensity was plotted against the waveguide length, and the loss value was calculated from the inclination thereof. It was evaluated as "(circle)" that the obtained loss value was 0.5 dB / cm or less, and "x" larger than it.

(b) 온도 특성(b) temperature characteristics

다음 (가) 내지 (다)를 평가하였다. The following (a)-(c) were evaluated.

(가) 저온하에서의 광학 특성의 변화 (A) Changes in optical properties at low temperatures

도파로 길이 20 mm의 직선상의 도파로를 준비하고, 초기값의 삽입 손실을 측정 후, -40 ℃에서 500 시간 방치한 후에 재차 삽입 손실을 측정하고, 저온 처리 전후에 있어서의 삽입 손실의 변화량을 측정하였다. 저온 처리 후의 삽입 손실의 변화량이 초기값에 대하여 1.0 dB를 초과하는 것은 「×」, 1.0 dB 이하인 것은 「○」이라 평가하였다. A waveguide having a waveguide length of 20 mm was prepared, the insertion loss of the initial value was measured, and after leaving at -40 ° C for 500 hours, the insertion loss was measured again, and the amount of change in insertion loss before and after the low temperature treatment was measured. . It was evaluated as "(circle)" that the change amount of insertion loss after low temperature treatment exceeded 1.0 dB with respect to an initial value as "x" and 1.0 dB or less.

(나) 고온 고습하에서의 광학 특성의 변화(B) change in optical properties under high temperature and high humidity

상기와 동일하게 초기값의 삽입 손실을 측정 후, 고온 고습(온도: 85 ℃, 상대 습도: 85 %)의 분위기하에서 1,000 시간 방치한 후에 재차 삽입 손실을 측정하고, 고온 고습 처리의 전후에 있어서의 삽입 손실의 변화량을 측정하였다. 삽입 손실의 변화량이 초기값에 대하여 1.0 dB를 초과하는 것은 「×」, 1.0 dB 이하인 것은 「○」로 하여 평가하였다. After measuring the insertion loss of an initial value similarly to the above, after leaving for 1,000 hours in the atmosphere of high temperature, high humidity (temperature: 85 degreeC, relative humidity: 85%), insertion loss is measured again and before and after a high temperature, high humidity process. The amount of change in insertion loss was measured. It was evaluated as "(circle)" that the change amount of insertion loss exceeding 1.0 dB with respect to an initial value as "(circle)" and 1.0 dB or less.

(다) 가열 사이클하에서의 광학 특성의 변화(C) changes in optical properties under heating cycles;

상기와 같이 초기값의 삽입 손실을 측정 후, -40 ℃에서 30 분간 방치 후에 85 ℃에서 30 분간 방치하는 가열 사이클로 500 사이클 처리한 후에 재차 삽입 손실을 측정하고, 가열 사이클 처리의 전후에 있어서의 삽입 손실의 변화량을 측정하였다. 삽입 손실의 변화량이 초기값에 대하여 1.0 dB를 초과하는 것은 「×」, 1.0 dB 이하인 것은 「○」로 하여 평가하였다. After measuring the insertion loss of an initial value as mentioned above, after 500 cycles of heat cycles which were left to stand at -40 degreeC for 30 minutes, and then left at 85 degreeC for 30 minutes, the insertion loss was measured again, and the insertion loss before and after a heating cycle process was carried out. The amount of change in the loss was measured. It was evaluated as "(circle)" that the change amount of insertion loss exceeding 1.0 dB with respect to an initial value as "(circle)" and 1.0 dB or less.

결과를 표 2에 나타낸다. The results are shown in Table 2.

Figure 112006064963952-PCT00006
Figure 112006064963952-PCT00006

Claims (4)

아다만틸기 함유 (메트)아크릴레이트 및 광 중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파로 형성용 감광성 조성물.An adamantyl group containing (meth) acrylate and a photoinitiator, The photosensitive composition for optical waveguide formation characterized by the above-mentioned. 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 아다만틸기 함유 (메트) 아크릴레이트 5 내지 50 질량%, 다른 광 중합성 화합물 40 내지 94.99 질량% 및 광 중합 개시제0.01 내지 10 질량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파로 형성용 감광성 조성물. Light containing 5 to 50 mass% of adamantyl group-containing (meth) acrylates represented by the formula (1) or (2), 40 to 94.99 mass% of other photopolymerizable compounds, and 0.01 to 10 mass% of photopolymerization initiators. Photosensitive composition for waveguide formation. <화학식 1> <Formula 1>
Figure 112006064963952-PCT00007
Figure 112006064963952-PCT00007
(식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R2는 -CH2CH2-, -CH2CH(CH3)- 또는 -CH2CH(OH)CH2-를 나타내고, n은 0 내지 10의 정수를 나타낸다.)(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) — or —CH 2 CH (OH) CH 2 —, and n is 0 To an integer of 10.) <화학식 2> <Formula 2> (식 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R2는 -CH2CH2-, -CH2CH(CH3)- 또는 -CH2CH(OH)CH2-를 나타내고, R3은 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, n은 0 내지 10의 정수를 나타낸다.)(Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) — or —CH 2 CH (OH) CH 2 —, and R 3 represents Hydrogen atom, methyl group or ethyl group, n represents an integer of 0 to 10.)
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성물의 경화물의 유리 전이 온도(Tg)가 80 ℃ 이상인 광 도파로 형성용 감광성 조성물. The photosensitive composition for optical waveguide formation of Claim 1 or 2 whose glass transition temperature (Tg) of the hardened | cured material of the said composition is 80 degreeC or more. 하부 클래딩층, 상기 하부 클래딩층 상의 영역의 일부에 형성된 코어부, 및 상기 코어부를 피복하도록 상기 하부 클래딩층 상에 형성된 상부 클래딩층을 포함하는 광 도파로이며, 상기 하부 클래딩층, 상기 코어부 및 상기 상부 클래딩층 중에서 선택되는 적어도 하나 이상이 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 감광성 조성물의 경화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파로. An optical waveguide comprising a lower cladding layer, a core portion formed in a portion of an area on the lower cladding layer, and an upper cladding layer formed on the lower cladding layer to cover the core portion, wherein the lower cladding layer, the core portion, and the At least one or more selected from the upper cladding layer comprises a cured product of the photosensitive composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical waveguide.
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