TW201508419A - 光波導形成用樹脂組成物、光波導形成用樹脂膜及使用它們的光波導 - Google Patents

光波導形成用樹脂組成物、光波導形成用樹脂膜及使用它們的光波導 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種可溶於鹼性水溶液中,可藉由鹼顯影來進行所要求的圖案化,並且波長830nm~850nm下的光傳播損耗優異的光波導用樹脂組成物、光波導用樹脂膜以及使用它們的光波導。本發明的光波導用樹脂組成物是含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑而成,紫外線照射後進行加熱硬化時的折射率A、與紫外線照射後浸漬於鹼顯影液中後進行加熱硬化時的折射率B的關係成為A>B。使用本發明的樹脂組成物且藉由鹼顯影來製作的光波導於形成芯層的芯圖案的周圍的至少一部分具有較芯圖案的中心部而言折射率更低的表面部位,因此獲得抑制在芯層傳播的光向披覆層洩漏的效果,可實現低光傳播損耗化。

Description

光波導形成用樹脂組成物、光波導形成用樹脂膜及 使用它們的光波導
本發明是有關於一種光波導用樹脂組成物、光波導形成用樹脂膜及使用它們的光波導,尤其是有關於透明性(低光傳播損耗)優異且可溶於鹼性水溶液中的光波導用樹脂組成物、包含該樹脂組成物的光波導用樹脂膜及使用它們的光波導。
近年來,於電子元件間或配線基板間的高速.高密度信號傳輸中,利用現有的電氣配線來傳輸時,信號的相互干擾或衰減成為障礙,開始顯現高速.高密度化的極限。為了打破該極限,而對將電子元件間或配線基板間以光來連接的技術,即所謂光互連(optical interconnection)進行研究。作為光的傳輸路徑,就加工的容易度、低成本、配線的自由度高、且可高密度化的方面而言,聚合物光波導受到關注。
認為聚合物光波導的形態較佳為:於設想應用於光電混載基板的於玻璃環氧樹脂基板上製作的類型或設想板彼此連接的不具有硬支持基板的可撓性類型。
就所應用的機器的使用環境或零件安裝等觀點而言,對於聚合物光波導不僅要求透明性(低光傳播損耗),而且亦要求高耐熱性。另外,根據光配線設計的自由度提高、元件的高功能化、步驟簡略化等的要求,期望一種可藉由曝光.顯影而自由地形成所要求的圖案的材料。顯影方法設想有溶劑顯影型與鹼顯影型,但就環境負荷.安全性的觀點而言,理想的是鹼顯影型。對應此種要求的光波導材料已知有使用(甲基)丙烯酸聚合物的材料(例如參照專利文獻1)。
然而,使用該專利文獻中記載的(甲基)丙烯酸聚合物的光波導用樹脂組成物可進行鹼顯影,雖於波長850nm下具有0.3dB/cm的光傳播損耗,但於所要求的利用光的高速.高密度信號傳輸中,該數值未必充分。
[專利文獻]
[專利文獻1]
日本專利第4241874號公報
本發明是為了解決上述課題而形成,目的在於提供一種可溶於鹼性水溶液中,可藉由鹼顯影而進行所要求的圖案化,並且波長830nm~850nm下的光傳播損耗優異的光波導用樹脂組成物、光波導用樹脂膜以及使用它們的光波導。
本發明者等人反覆進行積極研究,結果發現,藉由光波導形成用樹脂組成物含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C) 聚合起始劑,且滿足特定的測定條件下的折射率的行為條件或者使用特定的化合物,而獲得具有優異的透明性(低光傳播損耗),較佳為可進行鹼顯影的光波導用樹脂組成物、光波導用樹脂膜以及使用它們的光波導。
即,本發明是有關於以下各項發明。
(1)一種光波導形成用樹脂組成物,其是含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑而成,並且上述組成物的處於830nm~850nm範圍內的規定波長(λ)下的折射率A、與上述規定波長(λ)下的折射率B的關係成為A>B,上述折射率A是將組成物形成為膜狀,以處於1000mJ/cm2~4000mJ/cm2範圍內的規定照射量(X)來照射紫外線(波長為365nm),繼而,於處於160℃~180℃範圍內的規定溫度(T1)下加熱處於0.5小時~3小時範圍內的規定時間(H1)後測定而得,且上述折射率B是將組成物形成為膜狀,以上述規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm),繼而,於具有處於0.5質量%~5質量%範圍內的規定濃度(C1)的碳酸鉀水溶液中在處於溫度20℃~40℃範圍內的規定溫度(T2)下浸漬處於時間1分鐘~5分鐘範圍內的規定時間(H2),然後,於上述規定溫度(T1)下加熱上述規定時間(H1)後測定而得。
(2)一種光波導形成用樹脂組成物,其是含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑而成,並且上述組 成物的處於830nm~850nm範圍內的規定波長(λ)下的折射率A、與上述規定波長(λ)下的折射率C的關係成為A-C≧0.003,上述折射率A是將組成物形成為膜狀,以處於1000mJ/cm2~4000mJ/cm2範圍內的規定照射量(x)來照射紫外線(波長為365nm),繼而,於處於160℃~180℃範圍內的規定溫度(T1)下加熱處於0.5小時~3小時範圍內的規定時間(H1)後測定而得,且上述折射率C是將組成物形成為膜狀,以上述規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm)後測定而得。
(3)一種光波導形成用樹脂組成物,其是含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑而成,並且上述組成物的處於830nm~850nm範圍內的規定波長(λ)下的折射率A、上述規定波長(λ)下的折射率C、與上述規定波長(λ)下的折射率D的關係成為A-C>D-C,上述折射率A是將組成物形成為膜狀,以處於1000mJ/cm2~4000mJ/cm2範圍內的規定照射量(X)來照射紫外線(波長為365nm),繼而,於處於160℃~180℃範圍內的規定溫度(T1)下加熱處於0.5小時~3小時範圍內的規定時間(H1)後測定而得,上述折射率C是將組成物形成為膜狀,以上述規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm)後測定而得,且上述折射率D是將組成物形成為膜狀,以上述規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm),繼而,於具有處於0.5質量%~5質量%範圍內的規定濃度(C1)的碳酸鉀水溶液中具有規定 濃度(C1)的碳酸鉀水溶液中在上述規定溫度(T2)下浸漬時間(H2)後測定而得。
(4)如上述(1)至(3)中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中上述組成物的處於830nm~850nm範圍內的規定波長(λ)下的折射率C、與上述規定波長(λ)下的折射率D的關係成為C<D,上述折射率C是將組成物形成為膜狀,利用紫外線曝光機,以處於1000mJ/cm2~4000mJ/cm2範圍內的規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm)後測定而得;上述折射率D是將組成物形成為膜狀,利用紫外線曝光機,以上述規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm),繼而,於具有處於0.5質量%~5質量%範圍內的規定濃度(C1)的碳酸鉀水溶液中在處於溫度20℃~40℃範圍內的規定溫度(T2)下浸漬時間1分鐘~5分鐘範圍內的規定時間(H2)後測定而得。
(5)如上述(1)至(4)中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中(A)成分為具有羧基的鹼可溶性聚合物,(B)成分包含在1分子中具有環氧基及乙烯性不飽和基的化合物。
(6)一種光波導形成用樹脂組成物,其是含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑而成,並且(A)成分為具有羧基的鹼可溶性聚合物,(B)成分包含其1分子中具有環氧基及乙烯性不飽和基的化合物。
(7)如上述(5)或(6)所述的光波導形成用樹脂組成物,其中上述1分子中具有環氧基及乙烯性不飽和基的化合物 為其1分子中包含脂肪族環或者芳香族環的化合物。
(8)如上述(5)至(7)中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中上述1分子中具有環氧基與乙烯性不飽和基的化合物為分子中具有至少1個環氧基及至少1個乙烯性不飽和基的化合物。
(9)如上述(5)至(8)中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中上述1分子中具有環氧基及乙烯性不飽和基的化合物為其分子中具有雙酚骨架的化合物。
(10)如上述(5)至(9)中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中作為(B)成分,除了含有1分子中包含環氧基及乙烯性不飽和基的化合物以外,還含有1分子中包含2個以上乙烯性不飽和基的化合物以及1分子中包含2個以上環氧基的化合物的至少任一者。
(11)如上述(5)至(10)中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中(A)具有羧基的聚合物的重量平均分子量為1,000~3,000,000。
(12)如上述(1)至(11)中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中(A)具有羧基的聚合物為主鏈上具有順丁烯二醯亞胺骨架的聚合物。
(13)如上述(1)至(12)中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中(A)成分的調配量相對於(A)成分以及(B)成分的總量而為10質量%~85質量%,(B)成分的調配量 相對於(A)成分以及(B)成分的總量而為15質量%~90質量%,(C)成分的調配量相對於(A)成分以及(B)成分的總量100質量份而為0.1質量份~10質量份。
(14)如上述(13)所述的光波導形成用樹脂組成物,其中(A)成分的調配量相對於(A)成分以及(B)成分的總量而為10質量%~65質量%,(B)成分的調配量相對於(A)成分以及(B)成分的總量而為35質量%~90質量%。
(15)一種光波導形成用樹脂膜,其包含使用如上述(1)至(14)中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物而獲得的樹脂層。
(16)如上述(15)所述的光波導形成用樹脂膜,其為包含基材膜、樹脂層、以及保護膜的3層結構。
(17)一種光波導,其使用如上述(1)至(14)中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物或者如上述(15)或(16)所述的光波導形成用樹脂膜來形成下部披覆層、芯部、上部披覆層的至少一者。
(18)如上述(17)所述的光波導,其中使用上述光波導形成用樹脂組成物或者上述光波導形成用樹脂膜作為上述芯部。
(19)如上述(18)所述的光波導,其中光主要在形成於上述芯部的內側的高折射率部位傳播。
(20)如上述(17)至(19)中任一項所述的光波導, 其中波長850nm下的光傳播損耗為0.15dB/cm以下。
(21)一種光波導的製造法,其包括:於下部披覆層、芯部、上部披覆層的至少一者上積層如上述(1)至(14)中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物或者如上述(15)或(16)所述的光波導形成用樹脂膜的步驟;進行曝光的步驟;利用鹼顯影液進行顯影的步驟;以及進行熱硬化的步驟。
本發明的光波導用樹脂組成物以及使用其而獲得的光波導用樹脂膜可溶於鹼性水溶液中,且可比較自由地形成圖案,使用它們來製造的光波導的透明性優異,另外圖案形狀亦良好,且光傳播損耗低。
1‧‧‧光波導
2‧‧‧芯部(芯圖案)
3‧‧‧中心部
4‧‧‧低折射率部位
5‧‧‧上部披覆層
6‧‧‧下部披覆層
7‧‧‧基材
8‧‧‧覆蓋膜
9‧‧‧芯部形成用樹脂膜
10‧‧‧光罩
圖1是表示使用本發明的光波導形成用樹脂組成物來製作的波導的例子的剖面圖。
圖2是表示本發明的光波導的構成例的剖面圖。
圖3是表示將光波導形成用樹脂膜用於下部披覆層、芯部以及上部披覆層而形成的光波導的製造方法的剖面圖。
本發明者等人發現如下現象:於鹼顯影中使用的光波導形成用樹脂組成物中,藉由鹼顯影的製程而形成芯部時的芯圖案的表層折射率上升,在芯部傳播的光洩漏至外部,因此總光線穿 透率下降,藉此,光損耗惡化。而且,對其原因進行分析,判斷原因在於:假定聚合物的折射率勞侖茲-勞侖茲(Lorentz-Lorenz)式的近似式[式1]折射率n≒常數a×極化(α)×材料密度(V)+b (1),該式中,鹼顯影時的鹼陽離子(例如鉀離子)浸入所形成的圖案表層中,藉此,極化(α)增加。而且,為了消除該現象而著眼於上述式的材料密度(V),若較表層的極化(α)的增加而言,由於內部的材料密度(V)提高而帶來的折射率上升的效果大,則設想是否可實現使內部的折射率較表層的折射率更高,而對材料整體的特性或材料的成分方面進行研究,從而完成本發明。
即本發明的光波導形成用樹脂組成物中,第1實施方式為如下光波導形成用樹脂組成物,其是含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑而成,並且上述組成物的處於830nm~850nm範圍內的規定波長(λ)下的折射率A、與上述規定波長(λ)下的折射率B的關係成為A>B,上述折射率A是將組成物形成為膜狀,利用紫外線曝光機,以處於1000mJ/cm2~4000mJ/cm2範圍內的規定照射量(X)來照射紫外線(波長為365nm),繼而,於處於160℃~180℃範圍內的規定溫度(T1)下加熱處於0.5小時~3小時範圍內的規定時間(H1)後測定而得,且 上述折射率B是將組成物形成為膜狀,利用紫外線曝光機,以上述規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm),繼而,於具有0.5質量%~5質量%範圍的規定濃度(C1)的碳酸鉀水溶液中在處於溫度20~40範圍內的規定溫度(T2)下浸漬處於時間1分鐘~5分鐘範圍內的規定時間(H2),然後,在上述規定溫度(T1)下加熱上述規定時間(H1)後測定而得。
藉此,若將該樹脂組成物作為芯層形成用樹脂來製成光波導,則通常於形成芯圖案時其周圍暴露於例如碳酸鉀水溶液等鹼溶液中,因此所形成的芯圖案的周圍表層的至少一部分具有較芯圖案的中心而言折射率低的低折射率部位。藉此,在芯圖案傳播的光主要在芯圖案中心附近傳播,可使光損耗低。另外,藉由在進行蝕刻、圖案化後或者在進行圖案化的同時將該芯圖案充分浸漬於上述鹼溶液中,可在芯圖案的周圍,例如於芯圖案的剖面形狀為矩形且其形成於下部披覆層上的情況下,可在芯圖案的兩側壁的2邊或者包含上邊的3邊形成低折射率部位,因此可使損耗更低。藉由在低折射率部位的外側進而包括折射率低於該低折射率部位的下部披覆層或/及上部披覆層,可使光損耗更低。
另外,上述第1實施方式的組成物中較佳為:例如波長830nm下的折射率C與波長830nm下的折射率D的關係成為C<D,上述折射率C是將組成物形成為膜狀,利用紫外線曝光機,例如照射2500mJ/cm2的紫外線(波長為365nm)後測定而得,上述折射率D是將組成物形成為膜狀,利用紫外線曝光機,照射 2500mJ/cm2的紫外線(波長為365nm),繼而,於具有處於0.5質量%~5質量%範圍內的規定濃度(C1)的碳酸鉀水溶液(例如1質量%碳酸鉀水溶液)中例如在溫度30℃下浸漬2分鐘後測定而得。若為此種特性,則陽離子容易侵入圖案的周圍,藉由陽離子帶來的抑制加熱硬化時的熱交聯反應的效果,較內部而言更能夠抑制表層附近的交聯密度的上升。藉此,由於光主要在圖案中心附近傳播,故而可使光損耗低。這在後述的第2實施方式以及第3實施方式中亦相同。
另外,預計於紫外線照射後,暴露於鹼水溶液中的部位與未受鹼水溶液的影響的芯中心部相比較,該樹脂組成物在鹼水溶液中多少有所溶解。其結果可推定,暴露於鹼水溶液中的部位抑制上述[式1]中的材料密度(V)的上升,成為低折射率。該現象對於上述光傳播的低損耗化亦有效果。
本發明的光波導形成用樹脂組成物中,第2實施方式為如下的光波導形成用樹脂組成物,其是含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑而成,並且上述組成物的處於830nm~850nm範圍內的規定波長(λ)下的折射率A、與上述規定波長(λ)下的折射率C的關係成為A-C≧0.003,上述折射率A是將組成物形成為膜狀,以處於1000mJ/cm2~4000mJ/cm2範圍內的規定照射量(X)來照射紫外線(波長為365nm),繼而,於處於160℃~180℃範圍內的規定溫度(T1)下加熱處於0.5小時~3小時範圍內的規定時間(H1)後測定而得,且上述折射率C 是將組成物形成為膜狀,以上述規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm)後測定而得。
只要滿足上述特性,則熱硬化後的折射率的上升幅度大,可使圖案中心附近的折射率上升幅度大於圖案周邊部的折射率上升幅度,藉此光主要在圖案中心部傳播,可使光傳播損耗低。
本發明的光波導形成用樹脂組成物中,第3實施方式為上述組成物的折射率A~D的關係成為A-C>D-C的光波導形成用樹脂組成物。這是指,由於材料密度因熱硬化而上升所引起的折射率變動(上升)的程度大於由於極化因含有陽離子而上升所引起的折射率變動(上升)。其結果為,較因含有陽離子而引起的折射率上升而言,可增大由於材料密度因熱硬化而下降所引起的對折射率下降的貢獻,其成為可表現出本發明的折射率差的一必要條件。
具體的A-C的值較佳為0.003以上。另外若折射率差顯著,則可避免總光線穿透率下降的低折射率部位中的光傳播。就以上的觀點而言,A-C更佳為0.005以上,特佳為0.008以上。
上述第1實施方式~第3實施方式的組成物中,對於以各條件製作的試樣進行測定的折射率必須不受材料物性以外的其他要因的影響。因此,對於相同實施方式的組成物對比折射率時,使紫外線的照射量、加熱溫度及時間、浸漬於鹼顯影液中時的溫度及時間的各條件以及折射率測定波長分別相同。另外,關於該些條件,上述所規定的各個範圍可基於製作本發明的光波導時實 際上採用的條件來決定。
其中,紫外線照射通常以處於1000mJ/cm2~4000mJ/cm2範圍內的規定照射量(X)來進行,較佳為使用光波導製作中頻繁使用的處於2000mJ/cm2~3500mJ/cm2範圍內的規定照射量。進而,若使用對光波導的製作條件進行研究時主要使用的處於2500mJ/cm2~3500mJ/cm2範圍內的規定照射量,則可進行折射率的標準對比,故而可採用該範圍作為更佳者。另外,若為必要,則對於照度亦可規定其範圍。該情況下,照度是以24mW/cm2為基準,而使用處於20mW/cm2~30mW/cm2範圍內的規定照度。關於紫外線照射量以外的各條件,只要是上述所記載的範圍內的規定數值,則無問題。進而,通常,折射率測定波長的範圍包含於本發明的光波導所主要利用的波長區域中。此外,折射率的測定亦受到測定溫度的影響,因此於相同的測定溫度下進行折射率的對比。通常於15℃~30℃的室溫區域的規定溫度(例如25℃)下進行測定。
基於以上原理,將使用本發明的光波導形成用樹脂組成物來製作的光波導的例子示於圖1中。圖1中,圖1的(a)是示意性表示光波導的剖面圖的圖,圖1的(b)是將光波導中所形成的芯部的一個剖面(由虛線包圍的部分)放大拍攝而得的照片。如圖1所示,於光波導1的芯圖案2形成中心部3及低折射率部位4。藉由在低折射率部位4的外側配置折射率進而低的下部披覆層6或設置於基材1上的上部披覆層5,可將在芯圖案2中傳播的 光中欲漏出至低折射率部位4的外側的成分有效率地限制在芯圖案2內。若為此種光波導,則例如在直線狀芯圖案2中傳播的光容易在芯圖案中心部3傳播,從而光損耗低,由於芯圖案2的彎曲等而欲漏出至芯圖案2的外側的光在折射率差更大的下部披覆層6或上部披覆層5與芯圖案2的界面被全反射,因此難以產生光損耗。
用於實現上述第1實施方式~第3實施方式的本發明的光波導形成用樹脂組成物為含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑而成的光波導形成用樹脂組成物,並且(A)成分為具有羧基的鹼可溶性聚合物,(B)成分包含在分子中具有環氧基與乙烯性不飽和基的化合物。藉由使用此種(A)成分及(B)成分而表現出上述特性,藉此,在圖案中傳播的光主要在圖案中心附近傳播,可使光損耗低。
以下,對本發明的光波導形成用組成物的各成分進行詳細說明。
關於(A)成分
(A)成分的聚合物通常較佳為鹼可溶性,所謂鹼可溶性聚合物,是指具有鹼可溶性基(例如羧基、磺酸基、酚性羥基、醇性羥基、胺基等)的聚合物,只要是可溶解於鹼水溶液中者即可。對此種聚合物並無特別限制,較佳為鹼可溶性的(甲基)丙烯酸聚合物。另外,鹼可溶性基較佳為羧基。
此外,所謂(甲基)丙烯酸,是指丙烯酸及/或甲基丙烯 酸。
(A)鹼可溶性(甲基)丙烯酸聚合物只要是溶解於包含鹼性水溶液的顯影液中,具有完成目標顯影處理的程度的溶解性者,則並無特別限制。例如可列舉(甲基)丙烯酸、各種(甲基)丙烯酸酯((甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸羥基烷基酯等)、(甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯酸系單體,該些單體與其他含聚合性不飽和基的單體(苯乙烯、α-甲基苯乙烯、順丁烯二酸酐、經N取代或未經取代的順丁烯二醯亞胺單體等)等的聚合物作為較佳者。
該些化合物中,就透明性、耐熱性、對鹼性水溶液的溶解性的觀點而言,較佳為具有使用經N取代的順丁烯二醯亞胺的順丁烯二醯亞胺骨架者,更佳為其與其他(甲基)丙烯酸系的共聚物。尤佳為使用主鏈上包含下述通式(1)、通式(2)所表示的結構單元(A-1)以及結構單元(A-2),且進而包含下述通式(3)、通式(4)所表示的結構單元(A-3)以及結構單元(A-4)的至少一者的鹼可溶性(甲基)丙烯酸聚合物。
(式中,R1~R3分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的有機 基的任一者。)
(式中,R4~R6分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的有機基的任一者;R7表示碳數1~20的有機基。)
(式中,R7~R9分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的有機基的任一者。)
(式中,R10~R12及X1分別獨立地表示氫原子、碳數1~20 的有機基的任一者。)
通式(1)~通式(4)中的有機基例如可列舉:烷基、環烷基、芳基、芳烷基、羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基等1價或者2價基團;該些基團可進一步經羥基、鹵素原子、烷基、環烷基、芳基、芳烷基、羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基烷氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、胺基、矽烷基等所取代。
(A)上述鹼可溶性(甲基)丙烯酸聚合物中,源自順丁烯二醯亞胺骨架的結構單元(A-1)的含有率較佳為3質量%~50質量%。若為3質量%以上,則獲得源自順丁烯二醯亞胺的耐熱性,若為50質量%以下,則透明性充分,所得的樹脂圖案不會變脆。就以上的觀點而言,尤佳為5質量%~40質量%,特佳為10質量%~30質量%。
源自順丁烯二醯亞胺的結構單元(A-1)的結構只要是由通式(1)所表示者,則並無特別限制。
成為結構單元(A-1)的原料的順丁烯二醯亞胺例如可列舉:N-甲基順丁烯二醯亞胺、N-乙基順丁烯二醯亞胺、N-丙基順丁烯二醯亞胺、N-異丙基順丁烯二醯亞胺、N-丁基順丁烯二醯亞胺、N-異丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-甲基-2-丙基順丁烯二醯亞胺、N-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-甲基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-3-甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-3- 甲基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-己基順丁烯二醯亞胺、N-2-己基順丁烯二醯亞胺、N-3-己基順丁烯二醯亞胺、N-2-甲基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-甲基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-甲基-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-甲基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-甲基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-甲基-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-4-甲基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-4-甲基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2,2-二甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-3,3-二甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-3,3-二甲基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2,3-二甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2,3-二甲基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-羥基甲基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基乙基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基乙基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-1-丙基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-1-丙基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-1-丙基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2-丙基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-丙基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-4-羥基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-4-羥基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-甲基-3-羥基-1-丙基順丁烯二醯亞胺、N-2-甲基-3-羥基-2-丙基順丁烯二醯亞胺、N-2-甲基-2-羥基-1-丙基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-4-羥基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-5-羥基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1- 羥基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-4-羥基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-5-羥基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-3-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-4-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-3-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-4-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-3-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-4-丁基順丁烯二醯亞胺、N-4-羥基-2-甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-4-羥基-2-甲基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-3-甲基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-3-甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2,2-二甲基-1-丙基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-2,2-二甲基-1-丙基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-1-己基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2-己基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-3-己基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-4-己基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-5-己基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-6-己基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-1-己基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-己基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3-己基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-4-己基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-5-己基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-6-己基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-1-己基順丁 烯二醯亞胺、N-3-羥基-2-己基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-3-己基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-4-己基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-5-己基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-6-己基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-4-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2-甲基-5-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-4-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-甲基-5-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-4-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3-甲基-5-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-4-甲基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-4-甲基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-4-甲基-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-4-甲基-4-戊基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-4-甲基-5-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-2-甲基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-2-甲基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-2-甲基-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-2-甲基-4-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-2-甲基-5-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-4-甲基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-4-甲基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-4-甲基-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-4-甲基、N-1-羥基-3-甲基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基 -3-甲基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-3-甲基-3-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-3-甲基-4-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-3-甲基-5-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-3-甲基-1-戊基順丁烯二醯亞胺、N-3-羥基-3-甲基-2-戊基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-3-乙基-4-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3-乙基-4-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2-乙基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-4-羥基-3-乙基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-4-羥基-3-乙基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-4-羥基-3-乙基-3-丁基順丁烯二醯亞胺、N-4-羥基-3-乙基-4-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2,3-二甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2,3-二甲基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2,3-二甲基-3-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2,3-二甲基-4-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2,3-二甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2,3-二甲基-3-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-2,3-二甲基-4-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2,2-二甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2,2-二甲基-3-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-2,2-二甲基-4-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3,3-二甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3,3-二甲基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-2-羥基-3,3-二甲基-4-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-3,3-二甲基-1-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-3,3-二甲基-2-丁基順丁烯二醯亞胺、N-1-羥基-3,3-二甲基-4-丁基順丁烯二醯亞胺等烷基順丁烯二醯亞胺;N-環丙基順丁烯二醯亞胺、N-環丁基順丁烯二醯亞胺、N-環戊基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-環庚基順丁烯二 醯亞胺、N-環辛基順丁烯二醯亞胺、N-2-甲基環己基順丁烯二醯亞胺、N-2-乙基環己基順丁烯二醯亞胺、N-2-氯環己基順丁烯二醯亞胺等環烷基順丁烯二醯亞胺;N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-2-甲基苯基順丁烯二醯亞胺、N-2-乙基苯基順丁烯二醯亞胺、N-2-氯苯基順丁烯二醯亞胺等芳基順丁烯二醯亞胺等。
該些化合物中,就透明性以及溶解性的觀點而言,較佳為使用環烷基順丁烯二醯亞胺,尤佳為使用N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-2-甲基環己基順丁烯二醯亞胺。
該些化合物可單獨使用或者將2種以上組合使用。
於使用主鏈上包含順丁烯二醯亞胺骨架的鹼可溶性(甲基)丙烯酸聚合物作為(A)成分的情況下,源自(甲基)丙烯酸酯的結構單元(A-2)的含有率較佳為20質量%~90質量%。若為20質量%以上,則獲得源自(甲基)丙烯酸酯的透明性,若為90質量%以下,則耐熱性充分。就以上的觀點而言,尤佳為25質量%~85質量%,特佳為30質量%~80質量%。
源自(甲基)丙烯酸酯的結構單元(A-2)的結構只要是通式(2)所表示者,並無特別限制。
本發明的(A)成分中使用(較佳例中成為結構單元(A-2)的原料)的(甲基)丙烯酸酯例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、 (甲基)丙烯酸辛基庚酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸山萮酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)琥珀酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)四氫鄰苯二甲酸酯、單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)六氫鄰苯二甲酸酯等脂環式(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸苯基酯、(甲基)丙烯酸鄰聯苯基酯、(甲基)丙烯酸1-萘基酯、(甲基)丙烯酸2-萘基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸對枯基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸鄰苯基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸1-萘氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-萘氧基乙酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-(鄰苯基苯氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-(1-萘氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-(2-萘氧基)丙酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2-四氫糠酯、N-(甲 基)丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲醯亞胺、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-N-咔唑等雜環式(甲基)丙烯酸酯、它們的己內酯改質體等。
該些化合物中,就透明性以及耐熱性的觀點而言,較佳為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;上述脂環式(甲基)丙烯酸酯;上述芳香族(甲基)丙烯酸酯;上述雜環式(甲基)丙烯酸酯。
該些化合物可單獨使用或者將2種以上組合使用。
(A)鹼可溶性(甲基)丙烯酸聚合物中,源自具有羧基及不飽和乙烯性雙鍵的化合物的結構單元(A-3)以及結構單元(A-4)的含有率較佳為3質量%~60質量%。若為3質量%以上,則容易溶解於包含鹼性水溶液等的顯影液中,若為60質量%以下,則在後述藉由顯影來選擇性地去除感光性樹脂組成物的層而形成圖案的顯影步驟中,耐顯影液性(未藉由顯影來去除而成為圖案的部分不被顯影液侵入的性質)良好。就以上的觀點而言,尤佳為5質量%~50質量%,特佳為10質量%~40質量%。
源自具有羧基及乙烯性不飽和基的化合物的結構單元(A-3)以及結構單元(A-4)的結構只要是由通式(3)、通式(4)所表示者,則並無特別限制。
成為結構單元(A-3)的原料的具有羧基及乙烯性不飽和基的化合物例如可列舉:(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸、衣康酸、檸康酸、中康酸、桂皮酸等,該些化合物 中,就透明性、鹼可溶性的觀點而言,較佳為(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸。
另外,可使用順丁烯二酸酐作為原料,聚合後利用甲醇、乙醇、丙醇等適當的醇進行開環而轉變為結構單元(A-3)的結構。該些化合物可單獨使用或者將2種以上組合使用。
成為結構單元(A-4)的原料的具有羧基及乙烯性不飽和基的化合物例如可列舉:琥珀酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、鄰苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、間苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、對苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、四氫鄰苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、六氫鄰苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、六氫間苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、六氫對苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、ω-羧基-聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、3-乙烯基苯甲酸、4-乙烯基苯甲酸等。
該些化合物中,就透明性、鹼可溶性的觀點而言,較佳為:琥珀酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、四氫鄰苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、六氫鄰苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、六氫間苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、六氫對苯二甲酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯。
該些化合物可單獨使用或者將2種以上組合使用。
另外,(A)鹼可溶性(甲基)丙烯酸聚合物可視需要包含結構單元(A-1)~結構單元(A-4)以外的結構單元。
成為此種結構單元的原料的具有乙烯性不飽和基的化合物並無特別限制,例如可列舉:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基咔唑、丁二烯、異戊二烯(isoprene)、氯丁二烯(chloroprene)等。該些化合物中,就耐熱性、透明性的觀點而言,尤佳為使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、N-乙烯基咔唑。
該些化合物可單獨使用或者將2種以上組合使用。
(A)鹼可溶性(甲基)丙烯酸聚合物對其合成方法並無特別限制,例如可藉由使用成為結構單元(A-1)的原料的順丁烯二醯亞胺、成為結構單元(A-2)的原料的(甲基)丙烯酸酯、以及成為結構單元(A-3)及/或結構單元(A-4)的原料的具有羧基及乙烯性不飽和基的化合物、進而視需要的其他具有乙烯性不飽和基的化合物及適當的聚合起始劑(較佳為自由基聚合起始劑)來進行共聚合而獲得。此時,可視需要使用有機溶劑作為反應溶劑。
本發明中使用的聚合起始劑並無特別限制,例如可列舉:甲基乙基酮過氧化物、環己酮過氧化物、甲基環己酮過氧化物等酮過氧化物;1,1-雙(第三丁基過氧化)環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧化)-2-甲基環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(第三己基過氧化)環己烷、1,1-雙(第三己基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷等過氧化縮酮;對薄荷烷氫過氧化物等氫過氧化物;α,α'-雙(第三丁基過氧化)二異丙基苯、二枯基過氧化 物、第三丁基枯基過氧化物、二-第三丁基過氧化物等二烷基過氧化物;辛醯基過氧化物、月桂醯基過氧化物、硬脂基過氧化物、苯甲醯基過氧化物等二醯基過氧化物;過氧化二碳酸雙(4-第三丁基環己基)酯、過氧化二碳酸二-2-乙氧基乙酯、過氧化二碳酸二-2-乙基己酯、過氧化碳酸二-3-甲氧基丁酯等過氧化碳酸酯;過氧化特戊酸第三丁酯、過氧化特戊酸第三己酯、過氧化-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、2,5-二甲基-2,5-雙(2-乙基己醯基過氧化)己烷、過氧化-2-乙基己酸第三己酯、過氧化-2-乙基己酸第三丁酯、過氧化異丁酸第三丁酯、過氧化異丙基單碳酸第三己酯、過氧化-3,5,5-三甲基己酸第三丁酯、過氧化月桂酸第三丁酯、過氧化異丙基單碳酸第三丁酯、過氧化-2-乙基己基單碳酸第三丁酯、過氧化苯甲酸第三丁酯、過氧化苯甲酸第三己酯、2,5-二甲基-2,5-雙(苯甲醯基過氧化)己烷、過氧化乙酸第三丁酯等過氧化酯;2,2'-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮雙(4-甲氧基-2'-二甲基戊腈)等偶氮化合物等。
作為上述反應溶劑來使用的有機溶劑只要是可溶解(A)鹼可溶性聚合物者,則並無特別限制,例如可列舉:甲苯、二甲苯、均三甲苯(mesitylene)、枯烯(cumene)、對異丙基甲苯(cymene)等芳香族烴;四氫呋喃、1,4-二噁烷等環狀醚;甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇等醇;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等酮;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯等酯;碳酸乙二酯、碳 酸丙二酯等碳酸酯;乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚等多元醇烷基醚;乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯等多元醇烷基醚乙酸酯;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺等。
該些有機溶劑可單獨使用或者將2種以上組合使用。
進而,(A)鹼可溶性(甲基)丙烯酸聚合物可視需要在側鏈上包含乙烯性不飽和基。對其組成或合成方法並無特別限制,例如可使具有至少1個乙烯性不飽和基及環氧基、氧雜環丁基、異氰酸酯基、羥基、羧基等的1個官能基的化合物,與上述(A)(甲基)丙烯酸聚合物進行加成反應,而於側鏈上導入乙烯性不飽和基。
該些化合物並無特別限制,可列舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-乙基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-丙基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-丁基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-甲基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-乙基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-丙基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基丁酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基庚酯、(甲基)丙烯酸α-乙基-6,7-環氧基庚酯、(甲基)丙烯酸 3,4-環氧基環己甲酯、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚等具有乙烯性不飽和基及環氧基的化合物;(甲基)丙烯酸(2-乙基-2-氧雜環丁基)甲酯、(甲基)丙烯酸(2-甲基-2-氧雜環丁基)甲酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙基-2-氧雜環丁基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲基-2-氧雜環丁基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(2-乙基-2-氧雜環丁基)丙酯、(甲基)丙烯酸3-(2-甲基-2-氧雜環丁基)丙酯等具有乙烯性不飽和基及氧雜環丁基的化合物;異氰酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯等具有乙烯性不飽和基及異氰酸酯基的化合物;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯等具有乙烯性不飽和基及羥基的化合物;(甲基)丙烯酸、丁烯酸、桂皮酸、琥珀酸(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、(甲基)丙烯酸2-鄰苯二甲醯基乙酯、(甲基)丙烯酸2-四氫鄰苯二甲醯基乙酯、(甲基)丙烯酸2-六氫鄰苯二甲醯基乙酯、ω-羧基-聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、3-乙烯基苯甲酸、4-乙烯基苯甲酸等具有乙烯性不飽和基及羧基的化合物等。
該些化合物中,就透明性以及反應性的觀點而言,較佳為:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯、異氰酸(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸、丁烯酸、(甲基)丙烯酸2-六氫鄰苯二甲醯基乙酯。該些化合物可單獨使用或者將2種以上組合使用。
(A)鹼可溶性聚合物的重量平均分子量較佳為1,000~3,000,000。若為1,000以上,則由於分子量大,故而於製成樹脂組成物的情況下的硬化物的強度充分,若為3,000,000以下,則對包含鹼性水溶液的顯影液的溶解性或與(B)聚合性化合物的相容性良好。就以上的觀點而言,尤佳為設為3,000~2,000,000,特佳為設為5,000~1,000,000。此外,本發明中的重量平均分子量是利用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)來測定,且進行標準聚苯乙烯換算而得的值。
(A)鹼可溶性(甲基)丙烯酸聚合物於後述藉由顯影來選擇性地去除感光性樹脂組成物的層而形成圖案的步驟中,能夠以可利用公知的各種顯影液進行顯影的方式規定酸值。例如於使用碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化四甲基銨、三乙醇胺等的鹼性水溶液來進行的顯影的情況下,酸值較佳為20mgKOH/g~300mgKOH/g。若為20mgKOH/g以上,則顯影容易,若為300mgKOH/g以下,則耐顯影液性不會下降。就以上的觀點而言,尤佳為30mgKOH/g~250mgKOH/g,特佳為40mgKOH/g~200mgKOH/g。
於使用包含水或者鹼性水溶液及1種以上界面活性劑的鹼性水溶液來進行顯影的情況下,酸值較佳為10mgKOH/g~260mgKOH/g。若酸值為10mgKOH/g以上,則顯影容易,若為260mgKOH/g以下,則耐顯影液性不會下降。就以上的觀點而言,尤佳為20mgKOH/g~250mgKOH/g,特佳為30mgKOH/g~200mgKOH/g。
相對於(A)成分以及(B)成分的總量,(A)成分的調配量較佳為10質量%~85質量%。若為10質量%以上,則光波導形成用樹脂組成物的硬化物的強度或可撓性充分,若為85質量%以下,則曝光時由(B)成分來併入而容易硬化,且耐顯影液性不會不足。就以上的觀點而言,尤佳為10質量%以上,更佳為15質量%以上,特佳為20質量%以上。另外,上限值更佳為75質量%以下,特佳為65質量%以下。另外,尤其就低光損耗的觀點而言10質量%~65質量%亦為優異的範圍。
以下,對本發明所使用的(B)成分進行說明。
(B)成分的聚合性化合物較佳為包含1分子中具有環氧基與乙烯性不飽和基的化合物。
該些化合物例如表示使1分子內具有縮水甘油基的環氧樹脂與(甲基)丙烯酸化合物進行反應而獲得的環氧(甲基)丙烯酸酯,較佳為相對於環氧基,使(甲基)丙烯酸化合物反應0.1當量~0.9當量而得者,更佳為0.2當量~0.8當量。特佳為0.4當量~0.6當量。
具體而言可列舉:雙酚A型環氧(甲基)丙烯酸酯、四溴雙酚A型環氧(甲基)丙烯酸酯、雙酚F型環氧(甲基)丙烯酸酯、雙酚AF型環氧(甲基)丙烯酸酯、雙酚AD型環氧(甲基)丙烯酸酯、聯苯型環氧(甲基)丙烯酸酯、萘型環氧(甲基)丙烯酸酯、茀型環氧(甲基)丙烯酸酯等2官能苯酚縮水甘油醚;氫化雙酚A型環氧(甲基)丙烯酸酯、氫化雙酚F型環氧(甲基)丙烯酸酯、氫化2,2'-聯苯 酚型環氧(甲基)丙烯酸酯、氫化4,4'-聯苯酚型環氧(甲基)丙烯酸酯等源自氫化2官能苯酚縮水甘油醚者或苯酚酚醛清漆型環氧(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆型環氧(甲基)丙烯酸酯、二環戊二烯-苯酚型環氧(甲基)丙烯酸酯、四苯酚基乙烷(tetraphenylol ethane)型環氧(甲基)丙烯酸酯等源自多官能苯酚縮水甘油醚者;聚乙二醇型環氧(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇型環氧(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇型環氧(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇型環氧(甲基)丙烯酸酯等源自2官能脂肪族醇縮水甘油醚者;環己烷二甲醇型環氧(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇型環氧(甲基)丙烯酸酯等源自2官能脂環式醇縮水甘油醚者;三羥甲基丙烷型環氧(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇型環氧(甲基)丙烯酸酯、甘油型環氧(甲基)丙烯酸酯等源自多官能脂肪族醇縮水甘油醚者;鄰苯二甲酸二縮水甘油酯等源自2官能芳香族縮水甘油酯者;源自四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯等的2官能脂環式縮水甘油酯的環氧)丙烯酸酯等。
該些化合物中,就透明性以及高折射率、耐熱性的觀點而言,較佳為:雙酚A型環氧(甲基)丙烯酸酯、雙酚F型環氧(甲基)丙烯酸酯、雙酚AF型環氧(甲基)丙烯酸酯、雙酚AD型環氧(甲基)丙烯酸酯、聯苯型環氧(甲基)丙烯酸酯、萘型環氧(甲基)丙烯酸酯、茀型環氧(甲基)丙烯酸酯、苯酚酚醛清漆型環氧(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆型環氧(甲基)丙烯酸酯、環己烷二甲醇型環氧(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇型環氧(甲基)丙烯酸酯等包含脂肪 族環或者芳香族環的環氧(甲基)丙烯酸酯。其中較佳為其分子中具有雙酚骨架的化合物。
(B)成分的聚合性化合物除了含有上述1分子中具有環氧基與乙烯性不飽和基的化合物以外,就顯影性、耐熱性的觀點而言,較佳為含有1分子中包含2個以上乙烯性不飽和基的化合物以及1分子中包含2個以上環氧基的化合物的至少任一者。
此外,本發明的組成物的上述第1實施方式中,亦可有不含具有環氧基與乙烯性不飽和基的化合物的情況。
上述1分子中包含2個以上乙烯性不飽和基的化合物例如可列舉:(甲基)丙烯酸酯、偏二鹵乙烯、乙烯醚、乙烯酯、乙烯基吡啶、乙烯基醯胺、芳基化乙烯基等,該些化合物中就透明性的觀點而言,較佳為(甲基)丙烯酸酯或芳基化乙烯基。(甲基)丙烯酸酯可使用2官能者或者多官能者中的任一種。
2官能(甲基)丙烯酸酯例如可列舉:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇 二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化2-甲基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;環己烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化環己烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化環己烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化環己烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三環癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三環癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化三環癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化氫化雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化氫化雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化氫化雙酚F二(甲基)丙烯酸酯等脂環式(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化雙酚AF二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化雙酚AF二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化雙酚AF二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化茀型二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化茀型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化茀型二(甲基)丙烯酸酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化異三聚氰酸二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化異三聚氰酸二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化異三聚氰酸二(甲基)丙烯酸酯等 雜環式(甲基)丙烯酸酯;它們的己內酯改質體;新戊二醇型環氧(甲基)丙烯酸酯等脂肪族環氧(甲基)丙烯酸酯;環己烷二甲醇型環氧(甲基)丙烯酸酯、氫化雙酚A型環氧(甲基)丙烯酸酯、氫化雙酚F型環氧(甲基)丙烯酸酯等脂環式環氧(甲基)丙烯酸酯;間苯二酚(resorcinol)型環氧(甲基)丙烯酸酯、雙酚A型環氧(甲基)丙烯酸酯、雙酚F型環氧(甲基)丙烯酸酯、雙酚AF型環氧(甲基)丙烯酸酯、茀型環氧(甲基)丙烯酸酯等芳香族環氧(甲基)丙烯酸酯等。
該些化合物中,就透明性以及耐熱性的觀點而言,較佳為:上述脂環式(甲基)丙烯酸酯、上述芳香族(甲基)丙烯酸酯、上述雜環式(甲基)丙烯酸酯、上述脂環式環氧(甲基)丙烯酸酯、上述芳香族環氧(甲基)丙烯酸酯。
3官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯例如可列舉:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化 丙氧基化異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯等雜環式(甲基)丙烯酸酯;它們的己內酯改質體;苯酚酚醛清漆型環氧(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆型環氧(甲基)丙烯酸酯等芳香族環氧(甲基)丙烯酸酯等。
該些化合物中,就透明性以及耐熱性的觀點而言,較佳為雜環式(甲基)丙烯酸酯、芳香族環氧(甲基)丙烯酸酯。
該些化合物可單獨使用或者將2種以上組合使用,進而,亦可與其他聚合性化合物組合使用。
於使用上述具有乙烯性不飽和基的化合物的情況下,其含量相對於(B)成分的聚合性化合物的總量100質量份,較佳為10質量份~90質量份,更佳為30質量份~80質量份。特佳為40質量份~70質量份。
若包含上述於1分子中包含2個以上環氧基的化合物,則在與由上述(A)成分的鹼可溶性(甲基)丙烯酸聚合物而來的羧基之間產生所謂環氧羧酸酯化反應而交聯,使耐熱性或強度提高。2官能者或者多官能者中的任一者均可使用。
具體而言可列舉:雙酚A型環氧樹脂、四溴雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、茀型環氧樹脂等2官能苯酚縮水甘油醚;氫化雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚F型環氧樹脂、氫化2,2'-聯苯酚型環氧樹脂、氫化4,4'-聯苯酚型環氧樹脂等氫化2官能苯酚縮水甘油醚;苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲 酚酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯-苯酚型環氧樹脂、四苯酚基乙烷型環氧樹脂等多官能苯酚縮水甘油醚;聚乙二醇型環氧樹脂、聚丙二醇型環氧樹脂、新戊二醇型環氧樹脂、1,6-己二醇型環氧樹脂等2官能脂肪族醇縮水甘油醚;環己烷二甲醇型環氧樹脂、三環癸烷二甲醇型環氧樹脂等2官能脂環式醇縮水甘油醚;三羥甲基丙烷型環氧樹脂、山梨糖醇型環氧樹脂、甘油型環氧樹脂等多官能脂肪族醇縮水甘油醚;鄰苯二甲酸二縮水甘油酯等2官能芳香族縮水甘油酯;四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯等2官能脂環式縮水甘油酯;N,N-二縮水甘油基苯胺、N,N-二縮水甘油基三氟甲基苯胺等2官能芳香族縮水甘油基胺;N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4-二胺基二苯基甲烷、1,3-雙(N,N-縮水甘油基胺基甲基)環己烷、N,N,O-三縮水甘油基-對胺基苯酚等多官能芳香族縮水甘油基胺;脂環族(alicyclic)二環氧基縮醛、脂環族二環氧基己二酸酯、脂環族二環氧基羧酸酯、乙烯基環己烯二氧化物等2官能脂環式環氧樹脂;2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇的1,2-環氧-4-(2-環氧乙基)環己烷加成物等多官能脂環式環氧樹脂;異三聚氰酸三縮水甘油酯等多官能雜環式環氧樹脂;有機聚矽氧烷型環氧樹脂等2官能或者多官能含矽環氧樹脂等。
該些化合物中,就透明性以及耐熱性的觀點而言,較佳為:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、茀型環氧樹脂等2官能苯酚縮水甘油醚;上述氫化2官能苯酚縮水 甘油醚;上述多官能苯酚縮水甘油醚;上述2官能脂環式醇縮水甘油醚;上述2官能芳香族縮水甘油酯;上述2官能脂環式縮水甘油酯;上述2官能脂環式環氧樹脂;上述多官能脂環式環氧樹脂;上述多官能雜環式環氧樹脂;上述2官能或者多官能含矽環氧樹脂。
該些化合物可單獨使用或者將2種以上組合使用,進而,亦可與其他聚合性化合物組合使用。
另外,進而就耐熱性的觀點而言,(B)成分的聚合性化合物較佳為使用上述以外的於1分子中包含選自由脂環結構、芳基、芳基氧基以及芳烷基所組成組群中的至少1種與乙烯性不飽和基的化合物的1種以上。具體而言可列舉:包含選自由脂環結構、芳基、芳基氧基以及芳烷基所組成組群中的至少1種的(甲基)丙烯酸酯或者N-乙烯基咔唑等。此外,所謂芳基,例如表示苯基、萘基等芳香族碳氫基、咔唑基等芳香族雜環式基。
此外,本發明的組成物的上述第1實施方式或上述第2實施方式中,亦可有不含具有環氧基與乙烯性不飽和基的化合物,而是使用上述化合物的情況。
更具體而言,(B)成分的聚合性化合物較佳為使用下述通式(5)~通式(8)所表示的化合物中的至少一者。或者,使用下述通式(5)~通式(8)所表示的包含芳基以及乙烯性不飽和基的化合物中的至少一者作為(B)成分的聚合性化合物的情況亦為較佳的實施方式。
(式中,Ar表示
中的任一基團;X2表示O(氧原子)、S(硫原子)、OCH2、SCH2、O(CH2CH2O)a、O[CH2CH(CH3)O]b、OCH2CH(OH)CH2O的任一2價基團;Y1表示
的任一2價基團(結合鏈處於各結構的左右);R13表示氫原子、甲基的任一者;R14~R30分別獨立地表示氫原子、氟原子、碳數1~20的有機基、碳數1~20的含氟有機基的任一者;a及b分 別獨立地表示1~20的整數,c表示2~10的整數。)
(式中,R31表示
的任一基團;R32~R34分別獨立地表示氫原子、甲基的任一者;d表示1~10的整數。)
(式中,X3及X4分別獨立地表示O、S、O(CH2CH2O)e、 O[CH2CH(CH3)O]f的任一2價基團;Y2表示
的任一2價基團(結合鏈處於各結構的左右);R35及R40分別獨立地表示氫原子、甲基的任一者;R36~R39分別獨立地表示氫原子、氟原子、碳數1~20的有機基、碳數1~20的含氟有機基的任一者;e及f分別獨立地表示1~20的整數,g表示2~10的整數。)
(式中,Y3表示
的任一2價基團(結合鏈處於各結構的左右);R41及R46分別 獨立地表示氫原子、甲基的任一者;R42~R45分別獨立地表示氫原子、氟原子、碳數1~20的有機基、碳數1~20的含氟有機基的任一者;h表示1~5的整數,i表示2~10的整數。)
此外,通式(5)~通式(8)中的有機基可列舉與通式(1)~通式(4)中所說明者相同的例子。
相對於(A)成分以及(B)成分的總量,(B)成分的聚合性化合物的調配量較佳為15質量%~90質量%。若為15質量%以上,則容易併入(A)鹼可溶性(甲基)丙烯酸聚合物而硬化,耐顯影液性不會不足。另外,若為90質量%以下,則硬化膜的膜強度或可撓性充分。就以上的觀點而言,尤佳為30質量%~80質量%。
以下,對本發明中使用的(C)成分進行說明。
(C)成分的聚合起始劑只要是藉由加熱或者紫外線等的照射而引發聚合者,則並無特別限制,例如於使用具有乙烯性不飽和基的化合物作為(B)成分的聚合性化合物的情況下,可列舉熱自由基聚合起始劑、光自由基聚合起始劑等,就硬化速度快、可進行常溫硬化的方面而言,較佳為光自由基聚合起始劑。
熱自由基聚合起始劑例如可列舉:甲基乙基酮過氧化物、環己酮過氧化物、甲基環己酮過氧化物等酮過氧化物;1,1-雙(第三丁基過氧化)環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧化)-2-甲基環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(第三己基過氧化)環己烷、1,1-雙(第三己基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷等 過氧化縮酮;對薄荷烷氫過氧化物等氫過氧化物;α,α'-雙(第三丁基過氧化)二異丙基苯、二枯基過氧化物、第三丁基枯基過氧化物、二-第三丁基過氧化物等二烷基過氧化物;辛醯基過氧化物、月桂醯基過氧化物、硬脂基過氧化物、苯甲醯基過氧化物等二醯基過氧化物;過氧化二碳酸雙(4-第三丁基環己基)酯、過氧化二碳酸二-2-乙氧基乙酯、過氧化二碳酸二-2-乙基己酯、過氧化碳酸二-3-甲氧基丁酯等過氧化碳酸酯;過氧化特戊酸第三丁酯、過氧化特戊酸第三己酯、過氧化-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、2,5-二甲基-2,5-雙(2-乙基己醯基過氧化)己烷、過氧化-2-乙基己酸第三己酯、過氧化-2-乙基己酸第三丁酯、過氧化異丁酸第三丁酯、過氧化異丙基單碳酸第三己酯、過氧化-3,5,5-三甲基己酸第三丁酯、過氧化月桂酸第三丁酯、過氧化異丙基單碳酸第三丁酯、過氧化-2-乙基己基單碳酸第三丁酯、過氧化苯甲酸第三丁酯、過氧化苯甲酸第三己酯、2,5-二甲基-2,5-雙(苯甲醯基過氧化)己烷、過氧化乙酸第三丁酯等過氧化酯;2,2'-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮雙(4-甲氧基-2'-二甲基戊腈)等偶氮化合物等。
該些化合物中,就硬化性、透明性、以及耐熱性的觀點而言,較佳為上述二醯基過氧化物、上述過氧化酯、上述偶氮化合物。
光自由基聚合起始劑例如可列舉:2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等安息香縮酮(benzoin ketal);1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2- 羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等α-羥基酮;2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、1,2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮等α-胺基酮;1-[(4-苯基硫基)苯基]-1,2-辛二酮-2-(苯甲醯基)肟等肟酯;雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦等氧化膦;2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(鄰氯苯基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(鄰氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(鄰甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(對甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物等2,4,5-三芳基咪唑二聚物;二苯基酮、N,N'-四甲基-4,4'-二胺基二苯基酮、N,N'-四乙基-4,4'-二胺基二苯基酮、4-甲氧基-4'-二甲基胺基二苯基酮等二苯基酮化合物;2-乙基蒽醌(2-ethyl anthraquinone)、菲醌(phenanthrenequinone)、2-第三丁基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯并蒽醌、2,3-苯并蒽醌、2-苯基蒽醌、2,3-二苯基蒽醌、1-氯蒽醌、2-甲基蒽醌、1,4-萘醌(1,4-naphthoquinone)、9,10-菲醌(9,10-phenanthraquinone)、2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二甲基蒽醌等醌化合物;安息香甲醚、安息香乙醚、安息香苯基醚等安息香醚;安息香、甲基安息香、乙基安息香等安息香化合物;苯偶醯二甲基縮酮等苯偶醯化合物;9-苯基吖啶、1,7-雙(9,9'-吖啶基庚烷)等吖啶化合物;N-苯基甘胺酸、香豆素(coumarin)等。
另外,上述2,4,5-三芳基咪唑二聚物中,2個三芳基咪唑部位的芳基的取代基可相同而提供對稱的化合物,亦可不同而 提供非對稱的化合物。另外,亦可如二乙基硫雜蒽酮(diethyl thioxanthone)與二甲基胺基苯甲酸的組合般,將硫雜蒽酮化合物與三級胺進行組合。
該些化合物中,就硬化性、透明性、以及耐熱性的觀點而言,較佳為上述α-羥基酮、上述氧化膦。該些熱及光自由基聚合起始劑可單獨使用或者將2種以上組合使用。進而,亦可與適當的增感劑組合使用。
另外,於使用環氧樹脂作為(B)成分的聚合性化合物的情況下,(C)成分的聚合起始劑可列舉熱陽離子聚合起始劑或光陽離子聚合起始劑等,就硬化速度快,可進行常溫硬化的方面而言,較佳為光陽離子聚合起始劑。
熱陽離子聚合起始劑例如可列舉:對烷氧基苯基苄基甲基鋶六氟銻酸鹽等苄基鋶鹽;苄基-對氰基吡啶鎓六氟銻酸鹽、1-萘基甲基-鄰氰基吡啶鎓六氟銻酸鹽、桂醯基-鄰氰基吡啶鎓六氟銻酸鹽等吡啶鎓鹽;苄基二甲基苯基銨六氟銻酸鹽等苄基銨鹽等。
該些化合物中,就硬化性、透明性、以及耐熱性的觀點而言,較佳為上述苄基鋶鹽。
光陽離子聚合起始劑例如可列舉:對甲氧基苯重氮鎓六氟磷酸鹽等芳基重氮鎓鹽、二苯基錪六氟磷酸鹽、二苯基錪六氟銻酸鹽等二芳基錪鹽;三苯基鋶六氟磷酸鹽、三苯基鋶六氟銻酸鹽、二苯基-4-硫代苯氧基苯基鋶六氟磷酸鹽、二苯基-4-硫代苯氧基苯基鋶六氟銻酸鹽、二苯基-4-硫代苯氧基苯基鋶五氟羥基銻酸 鹽等三芳基鋶鹽;三苯基硒六氟磷酸鹽、三苯基硒四氟硼酸鹽、三苯基硒六氟銻酸鹽等三芳基硒鹽;二甲基苯甲醯甲基鋶六氟銻酸鹽、二乙基苯甲醯甲基鋶六氟銻酸鹽等二烷基苯甲醯甲基鋶鹽;4-羥基苯基二甲基鋶六氟銻酸鹽、4-羥基苯基苄基甲基鋶六氟銻酸鹽等二烷基-4-羥基鹽;α-羥基甲基安息香磺酸酯、N-羥基醯亞胺磺酸酯、α-磺醯氧基酮、β-磺醯氧基酮等磺酸酯等。
該些化合物中,就硬化性、透明性、以及耐熱性的觀點而言,較佳為上述三芳基鋶鹽。該些熱及光陽離子聚合起始劑可單獨使用或者將2種以上組合使用。進而,亦可與適當的增感劑組合使用。
相對於(A)成分以及(B)成分的總量100質量份,(C)成分的聚合起始劑的調配量較佳為0.1質量份~10質量份。若為0.1質量份以上,則硬化充分,若為10質量份以下,則獲得充分的光穿透性。就以上的觀點而言,尤佳為0.3質量份~7質量份,特佳為0.5質量份~5質量份。
另外,除此以外,視需要可於本發明的光波導形成用樹脂組成物中,以不對本發明的效果造成不良影響的比例來添加抗氧化劑、黃變防止劑、紫外線吸收劑、可見光吸收劑、著色劑、塑化劑、穩定劑、填充劑等所謂的添加劑。
以下,對本發明的光波導形成用樹脂組成物進行說明。
本發明的光波導形成用樹脂組成物可使用適宜的有機溶劑進行稀釋而製成光波導形成用樹脂清漆來使用。此處使用的 有機溶劑只要是可溶解該樹脂組成物者,則並無特別限制,例如可列舉:甲苯、二甲苯、均三甲苯、枯烯、對異丙基甲苯等芳香族烴;四氫呋喃、1,4-二噁烷等環狀醚;甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇等醇;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等酮;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯等酯;碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等碳酸酯;乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚等多元醇烷基醚;乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯等多元醇烷基醚乙酸酯;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺等。
該些化合物中,就溶解性以及沸點的觀點而言,較佳為:甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、N,N-二甲基乙醯胺。
該些有機溶劑可單獨使用或者將2種以上組合使用。另 外,樹脂清漆中的固體成分濃度通常較佳為20質量%~80質量%。
調配光波導形成用樹脂清漆時,較佳為藉由攪拌來混合。對攪拌方法並無特別限制,就攪拌效率的觀點而言,較佳為使用螺旋槳進行攪拌。對攪拌時的螺旋槳的旋轉速度並無特別限制,較佳為10rpm~1,000rpm。若為10rpm以上,則(A)成分~(C)成分、以及有機溶劑的各成分充分混合,若為1,000rpm以下,則由螺旋槳的旋轉引起的氣泡捲入變少。就以上的觀點而言,更佳為50rpm~800rpm,特佳為100rpm~500rpm。對攪拌時間並無特別限制,較佳為1小時~24小時。若為1小時,則(A)成分~(C)成分、以及有機溶劑的各成分充分混合,若為24小時以下,則可縮短清漆調配時間。
所調配的光波導形成用樹脂清漆較佳為使用孔徑為50μm以下的過濾器進行過濾。若孔徑為50μm以下,則大的異物等被去除,塗佈清漆時不會產生不均等,另外在芯部傳播的光的散射得到抑制。就以上的觀點而言,更佳為使用孔徑為30μm以下的過濾器進行過濾,特佳為使用孔徑為10μm以下的過濾器進行過濾。
所調配的光波導形成用樹脂清漆較佳為在減壓下消泡。對消泡方法並無特別限制,具體例可使用真空泵及鐘罩(bell jar)、帶有真空裝置的消泡裝置。對減壓時的壓力並無特別限制,較佳為樹脂清漆中所含的有機溶劑不會沸騰的壓力。對減壓消泡時間並無特別限制,較佳為3分鐘~60分鐘。若為3分鐘以上, 則可將溶解於樹脂清漆內的氣泡去除。若為60分鐘以下,則樹脂清漆中所含的有機溶劑不會揮發。
將本發明的含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑的光波導形成用樹脂組成物聚合、硬化而成的硬化膜於溫度25℃下的波長830nm~850nm範圍內的折射率較佳為1.400~1.700。若為1.400~1.700,則與通常的光學樹脂的折射率的差異並不大,因此作為光學材料的通用性不會受損。就以上的觀點而言,尤佳為1.425~1.675以下,特佳為1.450~1.650。
將本發明的含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑的光波導形成用樹脂組成物聚合、硬化而成的厚度為50μm的硬化膜於波長400nm下的穿透率較佳為80%以上。若為80%以上,則光的穿透量充分。就以上的觀點而言,尤佳為85%以上。此外,對穿透率的上限並無特別限制。
以下,對本發明的光波導形成用樹脂膜進行說明。
本發明的光波導形成用樹脂膜包含上述光波導形成用樹脂組成物,可藉由將含有上述(A)成分~(C)成分的光波導形成用樹脂清漆塗佈於適當的基材膜,並去除溶劑而容易地製造。另外,亦可將光波導形成用樹脂組成物直接塗佈於基材膜上來製造。
基材膜並無特別限制,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯;聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴;聚碳酸酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、 聚醚醯亞胺、聚醚硫醚、聚醚碸、聚醚酮、聚苯醚、聚苯硫醚、聚芳酯、聚碸、液晶聚合物等。該些化合物中,就柔軟性以及強韌性的觀點而言,較佳為:聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚芳酯、聚碸。
基材膜的厚度可根據作為目標的柔軟性來適當改變,較佳為3μm~250μm。若為3μm以上,則膜強度充分,若為250μm以下,則獲得充分的柔軟性。就以上的觀點而言,尤佳為5μm~200μm,特佳為7μm~150μm。此外,就提高與樹脂層的剝離性的觀點而言,亦可視需要使用藉由矽酮系化合物、含氟化合物等來實施了脫模處理的膜。
於基材膜上塗佈光波導形成用樹脂清漆或者光波導形成用樹脂組成物來製造的光波導形成用樹脂膜可視需要將保護膜貼附於樹脂層上,而形成包含基材膜、樹脂層以及保護膜的3層結構。
保護膜並無特別限制,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯;聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴等。該些化合物中,就柔軟性以及強韌性的觀點而言,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯;聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴。此外,就提高與樹脂層的剝離性的觀點而言,亦可視需要使用藉由矽酮系化合物、含氟化合物等來實施了脫模處理的膜。覆蓋膜的厚度可根據作為目標的柔軟性來適當改變,較佳為10 μm~250μm。若為10μm以上,則膜強度充分,若為250μm以下,則獲得充分的柔軟性。就以上的觀點而言,尤佳為15μm~200μm,特佳為20μm~150μm。
對本發明的光波導形成用樹脂膜的樹脂層的厚度並無特別限定,以乾燥後的厚度計,通常較佳為5μm~500μm。若為5μm以上,則厚度充分,因此樹脂膜或者該膜的硬化物的強度充分,若為500μm以下,則乾燥可充分進行,因此樹脂膜中的殘留溶劑量不會增加,對該膜的硬化物進行加熱時不會發泡。
以上述方式獲得的光波導形成用樹脂膜例如可藉由捲取成捲軸狀而容易地保存。或者,亦可將捲軸狀的膜切割為適當的尺寸,製成片狀來保存。
本發明的光波導形成用樹脂組成物適宜作為光波導形成用樹脂組成物,同樣,本發明的光波導形成用樹脂膜適宜作為光波導形成用樹脂膜。
以下,對本發明的光波導進行說明。圖2是表示本發明的光波導的構成例的剖面圖。
如圖2的(a)所示,光波導1形成於基材7上,包括包含高折射率的芯部形成用樹脂組成物的芯部2、以及包含低折射率的披覆層形成用樹脂組成物的下部披覆層6及上部披覆層5。
本發明的光波導形成用樹脂組成物以及光波導形成用樹脂膜較佳為用於光波導1的下部披覆層6、芯部2以及上部披覆層5中的至少一者。其中,就可利用包含鹼性水溶液的顯影液來 形成圖案的觀點而言,該些中尤佳為至少用於芯部2。
藉由使用光波導形成用樹脂膜,可進一步提高披覆層與芯的層間密接性或光波導芯圖案形成時的圖案形成性(細線或者小線間距對應性),可形成線寬或線間距小的微細圖案。另外,可提供能一次製造大面積光波導的生產性優異的製程。
光波導1中,基材7可使用如矽基板、玻璃基板或者FR-4等玻璃環氧樹脂基板之類的硬基板。光波導1亦可使用具有柔軟性及強韌性的上述基材膜代替上述基板來製成可撓性光波導。
另外,亦可使具有柔軟性及強韌性的基材膜作為光波導1的覆蓋膜8來發揮功能。藉由配置覆蓋膜8,可對光波導1賦予覆蓋膜8的柔軟性或強韌性。另外,光波導1不會受到污染或損傷,因此操作容易度提高。
就以上的觀點而言,亦可如圖2的(b)所示於上部披覆層5的外側配置覆蓋膜8,或者可如圖2的(c)所示於下部披覆層6以及上部披覆層5這兩者的外側配置覆蓋膜8。
若光波導1具備充分的柔軟性或強韌性,則亦可如圖2的(d)所示,不配置覆蓋膜8。
下部披覆層6的厚度並無特別限制,較佳為2μm~200μm。若為2μm以上,則容易將傳播光封入至芯內部,若為200μm以下,則光波導1整體的厚度不會過大。此外,所謂下部披覆層6的厚度,是指自芯部2與下部披覆層6的邊界至下部披覆層6的下表面為止的值。對下部披覆層形成用樹脂膜的厚度並無 特別限制,以硬化後的下部披覆層6的厚度成為上述範圍的方式調整厚度。
芯部2的高度並無特別限制,較佳為10μm~100μm。若芯部的高度為10μm以上,則在光波導形成後的與受發光元件或者光纖的結合中對準公差不會變小,若為100μm以下,則在光波導形成後的與受發光元件或者光纖的結合中,結合效率不會變小。就以上的觀點而言,芯部的高度尤佳為15μm~80μm,特佳為20μm~70μm。此外,對芯部形成用樹脂膜的厚度並無特別限制,以硬化後的芯部的高度成為上述範圍的方式調整厚度。
上部披覆層5的厚度只要是可埋入芯部2的範圍,則並無特別限制,以乾燥後的厚度計,較佳為12μm~500μm。上部披覆層5的厚度可與最初形成的下部披覆層6的厚度相同,亦可不同,但就埋入芯部2的觀點而言,較佳為較下部披覆層6的厚度更厚。此外,所謂上部披覆層5的厚度,是指自芯部2與下部披覆層6的邊界至上部披覆層5的上表面為止的值。
本發明的光波導能夠使光傳播損耗為0.25dB/cm以下。進而,能夠實現為0.15dB/cm以下,因此光的損耗變小,傳輸信號的強度充分。就以上的觀點而言,亦可達成0.10dB/cm以下。
以下,對使用本發明的光波導形成用樹脂膜的最佳光波導製造例進行說明。
芯部形成用樹脂膜的製造過程中使用的基材只要是後述的芯圖案形成中所使用的曝光用光化射線穿透者,則並無特別限制,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯;聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴;聚碳酸酯、聚苯醚、聚芳酯等。
該些化合物中,就曝光用光化射線的穿透率、柔軟性以及強韌性的觀點而言,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯;聚丙烯等聚烯烴。進而,就曝光用光化射線的穿透率提高以及芯圖案的側壁粗糙減少的觀點而言,尤佳為使用高透明類型的基材膜。此種高透明類型的基材膜可列舉東洋紡織股份有限公司製造的Cosmoshine A1517、Cosmoshine A4100。此外,就與樹脂層的剝離性提高的觀點而言,亦可視需要使用藉由矽酮系化合物、含氟化合物等而實施了脫模處理的膜。
芯部形成用樹脂膜的基材膜的厚度較佳為5μm~50μm。若為5μm以上,則作為支持體的強度充分,若為50μm以下,則芯圖案形成時光罩與芯部形成用樹脂組成物層的間隙不會變大,圖案形成性良好。就以上的觀點而言,基材膜的厚度尤佳為10μm~40μm,特佳為15μm~30μm。
於上述基材膜上塗佈光波導形成用樹脂清漆或者光波導形成用樹脂組成物來製造的光波導形成用樹脂膜亦可視需要將上述保護膜貼附於樹脂層上,而形成包含基材膜、樹脂層以及保護膜的3層結構。
以上述方式獲得的光波導形成用樹脂膜例如可藉由捲取為捲軸狀來容易地保存。或者,亦可將捲軸狀的膜切割為適當的尺寸,製成片狀來保存。
以下,對用於使用光波導形成用樹脂組成物及/或光波導形成用樹脂膜來形成光波導1的製造方法進行說明。
製造本發明的光波導1的方法並無特別限制,可列舉:使用芯部形成用樹脂清漆以及披覆層形成用樹脂組成物,利用旋轉塗佈法等來製造的方法;或者使用芯部形成用樹脂膜以及披覆層形成用樹脂膜,利用積層法來製造的方法等。另外,亦可將該些方法組合來製造。該些方法中,就可提供生產性優異的光波導製造製程的觀點而言,較佳為使用光波導形成用樹脂膜,利用積層法來製造的方法。
以下,使用圖3,對用於將光波導形成用樹脂膜用於下部披覆層、芯部以及上部披覆層來形成光波導1的製造方法進行說明。
首先,如圖3的(a)所示,作為第1步驟,將下部披覆層形成用樹脂膜積層於基材7上來形成下部披覆層6。第1步驟中的積層方式可列舉:藉由使用輥層壓機、或者平板型層壓機,一邊加熱一邊壓接來積層的方法,就密接性以及追隨性的觀點而言,較佳為使用平板型層壓機,於減壓下積層下部披覆層形成用樹脂膜。此外,本發明中所謂平板型層壓機,是指藉由將積層材料夾持於一對平板之間並對平板進行加壓而使其壓接的層壓機, 例如可適宜使用真空加壓式層壓機。此處的加熱溫度較佳為40℃~130℃,壓接壓力較佳為0.1MPa~1.0MPa,但對該些條件並無特別限制。於下部披覆層形成用樹脂膜上存在保護膜的情況下,將保護膜去除後再積層。
此外,亦可於利用真空加壓式層壓機進行積層之前,使用輥層壓機,預先將下部披覆層形成用樹脂膜貼暫時附於基材7上。此處,就密接性以及追隨性提高的觀點而言,較佳為一邊壓接一邊暫時貼附,亦可於壓接時,使用具有加熱輥的層壓機一邊加熱一邊進行。層壓溫度較佳為20℃~130℃。若為20℃以上,則下部披覆層6的形成用樹脂膜與基材7的密接性提高,若為130℃以下,則樹脂層在輥層壓時不會過度流動,獲得所必需的膜厚。就以上的觀點而言,更佳為40℃~100℃。壓力較佳為0.2MPa~0.9MPa,層壓速度較佳為0.1m/min~3m/min,但對該些條件並無特別限制。
繼而,藉由光及/或加熱,使積層於基材7上的下部披覆層形成用樹脂膜硬化,去除下部披覆層形成用樹脂膜的基材膜,形成下部披覆層6。
形成下部披覆層6時的光化射線的照射量較佳為設為0.1J/cm2~5J/cm2,加熱溫度較佳為設為50℃~200℃,但對該些條件並無特別限制。
繼而,如圖3的(b)所示,作為第2步驟,利用與第1步驟相同的方法積層芯部形成用樹脂膜9。此處,芯部形成用樹脂 膜9是以折射率高於下部披覆層形成用樹脂膜的方式來設計,較佳為包含可利用光化射線來形成芯圖案的感光性樹脂組成物。
繼而,如圖3的(c)所示,作為第3步驟,對芯部進行曝光而形成光波導的芯圖案(芯部2)。具體而言,通過具有稱為原圖(artwork)的負或正遮罩圖案的光罩10,以圖像狀照射光化射線。另外,亦可使用雷射直接描畫,不通過光罩10而直接將光化射線照射至圖像上。光化射線的光源例如可列舉:碳弧燈、水銀蒸氣弧燈、超高壓水銀燈、高壓水銀燈、氙燈等有效放射出紫外線的公知光源。另外,除此以外亦可列舉:照相用泛光燈泡(flood bulb)、太陽燈等有效放射出可見光的光源。
此處的光化射線的照射量較佳為0.01J/cm2~10J/cm2。若為0.01J/cm2以上,則硬化反應充分進行,芯部2不會因後述顯影步驟而流失,若為10J/cm2以下,則芯部2不會由於曝光量過多而變粗,能夠形成微細的圖案,故而較佳。就以上的觀點而言,更佳為0.05J/cm2~5J/cm2,特佳為0.1J/cm2~3J/cm2
此外,曝光後,就芯部2的解析度以及密接性提高的觀點而言,可於曝光後進行加熱。自紫外線照射至曝光後加熱為止的時間較佳為10分鐘以內。若為10分鐘以內,則藉由紫外線照射而產生的活性種不會失活。曝光後加熱的溫度較佳為40℃~160℃,時間較佳為30秒~10分鐘。
曝光後,如圖3的(d)所示,去除芯部形成用樹脂膜9的基材膜,使用鹼性水溶液、水系顯影液等與上述芯部形成用樹 脂膜的組成對應的顯影液,例如利用噴射、搖動浸漬、刷洗(brushing)、擦洗、浸漬以及攪拌等公知的方法來顯影。另外,視需要亦可併用2種以上的顯影方法。
上述鹼性水溶液的鹼並無特別限制,例如可列舉:鋰、鈉或鉀的氫氧化物等氫氧化鹼;鋰、鈉、鉀或銨的碳酸鹽或者碳酸氫鹽等碳酸鹼;磷酸鉀、磷酸鈉等鹼金屬磷酸鹽;焦磷酸鈉、焦磷酸鉀等鹼金屬焦磷酸鹽;硼砂、偏矽酸鈉等鈉鹽;氫氧化四甲基銨、三乙醇胺、乙二胺、二伸乙三胺、2-胺基-2-羥基甲基-1,3-丙二醇、1,3-二胺基丙醇-2-嗎啉等有機鹼等。顯影所使用的鹼性水溶液的pH值較佳為9~11,其溫度是根據芯部形成用樹脂組成物層的顯影性來調節。另外,鹼性水溶液中亦可混入界面活性劑、消泡劑、用於促進顯影的少量有機溶劑等。
上述水系顯影液只要是包含水或者鹼性水溶液與1種以上有機溶劑者,則並無特別限制。水系顯影液的pH值較佳為在上述芯部形成用樹脂膜的顯影可充分進行的範圍內儘可能減小,較佳為pH值為8~12,特佳為pH值為9~10。
上述有機溶劑例如可列舉:甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇等醇;丙酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等酮;乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚等多元醇烷基醚等。
該些溶劑可單獨使用或者將2種以上組合使用。有機溶劑的濃度通常較佳為2質量%~90質量%,其溫度是根據芯部形成 用樹脂組成物的顯影性來調節。另外,水系顯影液中亦可混入少量的界面活性劑、消泡劑等。
作為顯影後的處理,可視需要使用包含水及上述有機溶劑的清洗液來清洗光波導的芯部2。有機溶劑可單獨使用或者將2種以上組合使用。有機溶劑的濃度通常較佳為設為2質量%~90質量%,其溫度是根據芯部形成用樹脂組成物的顯影性來調節。
作為顯影或者清洗後的處理,視需要亦可藉由進行60℃~250℃左右的加熱或者0.1mJ/cm2~1000mJ/cm2左右的曝光,而將芯部2進一步硬化來使用。
繼而,如圖3的(e)所示,作為第4步驟,以與第1步驟以及第2步驟相同的方法積層上部披覆層形成用樹脂膜來形成上部披覆層5。此處,上部披覆層形成用樹脂膜是以折射率低於芯部形成用樹脂膜的方式來設計。另外,上部披覆層5的厚度較佳為大於芯部2的高度。
繼而,以與第1步驟相同的方法,藉由光及/或熱而使上部披覆層形成用樹脂膜硬化,形成上部披覆層5。
於上述披覆層形成用樹脂膜的基材膜為聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)的情況下,光化射線的照射量較佳為0.1J/cm2~5J/cm2。另一方面,於基材膜為聚萘二甲酸乙二酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚苯醚、聚醚硫醚、聚醚碸、聚碸等的情況下,與PET相比,難以通過紫外線等短波長的光化射線,因此光化射線的照射量較佳 為0.5J/cm2~30J/cm2。若為0.5J/cm2以上,則硬化反應充分進行,若為30J/cm2以下,則光照射的時間不會花費過長。就以上的觀點而言,更佳為3J/cm2~27J/cm2,特佳為5J/cm2~25J/cm2
此外,為了進一步硬化,可使用能夠從兩面同時照射光化射線的兩面曝光機。另外,亦可一邊進行加熱一邊照射光化射線。光化射線照射中及/或照射後的加熱溫度較佳為50℃~200℃,但對該些條件並無特別限制。
形成上部披覆層5後,若有必要,可去除基材膜來製作光波導1。
本發明的光波導由於透明性以及光傳播性優異,故而可作為光模組的光傳輸路徑來使用。光模組的形態例如可列舉:於光波導的兩端連接有光纖的帶有光纖的光波導、於光波導的兩端連接有連接器的帶有連接器的光波導、光波導與印刷配線板複合化而成的光電複合基板、將光波導與使光信號與電信號相互轉換的光/電轉換元件組合而成的光電轉換模組、將光波導與波長分割濾波器組合而成的波長多工/解多工器(wavelength multiplexer/demultiplexer)等。此外,光電複合基板中,複合化的印刷配線板並無特別限制,可使用玻璃環氧基板等剛性基板、聚醯亞胺基板等可撓性基板的任一種。
[實施例]
以下,對本發明的實施例進行更具體的說明。
<合成例1>
[披覆層形成用基礎聚合物:(甲基)丙烯酸聚合物(P-1)的製作]
於具備攪拌機、冷卻管、氣體導入管、滴液漏斗、以及溫度計的燒瓶中,秤量丙二醇單甲醚乙酸酯46質量份以及乳酸甲酯23質量份,一邊導入氮氣一邊進行攪拌。使液溫上升至65℃,花3小時滴加甲基丙烯酸甲酯47質量份、丙烯酸丁酯33質量份、甲基丙烯酸2-羥基乙酯16質量份、甲基丙烯酸14質量份、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)3質量份、丙二醇單甲醚乙酸酯46質量份、以及乳酸甲酯23質量份的混合物後,於65℃下攪拌3小時,進而於95℃下繼續攪拌1小時,獲得(甲基)丙烯酸聚合物(P-1)溶液(固體成分為45質量%)。
[酸值的測定]
測定P-1的酸值的結果為79mgKOH/g。此外,酸值是根據為了將P-1溶液中和而需要的0.1mol/L氫氧化鉀水溶液量來算出。此時,將作為指示劑來添加的酚酞(phenolphthalein)自無色變為粉色的點作為中和點。
[重量平均分子量的測定]
使用GPC(東曹(Tosoh)(股)製造的「SD-8022」、「DP-8020」、以及「RI-8020」)來測定P-1的重量平均分子量(標準聚苯乙烯換算),結果為3.9×104。此外,管柱是使用日立化成(股)製造的「Gelpack GL-A150-S」以及「Gelpack GL-A160-S」。溶離液是使用四氫呋喃,將樣品濃度設為0.5mg/ml,將溶出速度設為1ml/ 分鐘來測定。
<合成例2>
[芯層形成用基礎聚合物:(甲基)丙烯酸聚合物(P-2)的製作]
於具備攪拌機、冷卻管、氣體導入管、滴液漏斗、以及溫度計的燒瓶中,秤量丙二醇單甲醚乙酸酯42質量份以及乳酸甲酯21質量份,一邊導入氮氣一邊進行攪拌。使液溫上升至65℃,花3小時滴加N-環己基順丁烯二醯亞胺14,5質量份、苄基丙烯酸酯20質量份、O-苯基苯酚1.5EO丙烯酸酯39質量份、甲基丙烯酸2-羥基乙酯14質量份、甲基丙烯酸12.5質量份、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)4質量份、丙二醇單甲醚乙酸酯37質量份、以及乳酸甲酯21質量份的混合物後,於65℃下攪拌3小時,進而,於95℃下繼續攪拌1小時,獲得(甲基)丙烯酸聚合物(P-1)溶液(固體成分為45質量%)。
以與合成例1相同的方法來測定P-2的酸值以及重量平均分子量,結果分別為80mgKOH/g、32,000。
[披覆層形成用樹脂清漆CLV-1的調配]
將作為(A)基礎聚合物的上述P-1溶液(固體成分為45質量%)84質量份(固體成分為38質量份)、作為(B)光硬化成分的具有聚酯骨架的胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(新中村化學工業(股)製造的「U-200AX」)33質量份以及具有聚丙二醇骨架的胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(新中村化學工業(股)製造的 「UA-4200」)15質量份、將六亞甲基二異氰酸酯的異三聚氰酸酯型三聚物以甲基乙基酮肟來保護的多官能嵌段異氰酸酯溶液(固體成分為75質量%)(住化拜耳聚胺酯(Sumika Bayer Urethane)(股)製造的「Sumidur BL3175」)20質量份(固體成分為15質量份)、作為(C)光聚合起始劑的1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(汽巴日本(股)製造的「Irgacure 2959」)1質量份、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦(汽巴日本(股)製造的「Irgacure 819」)1質量份、以及作為稀釋用有機溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯23質量份,一邊攪拌一邊混合。使用孔徑為2μm的Polyflon過濾器(愛多邦得科東洋(Advantec Toyo)(股)製造的「PF020」)進行加壓過濾後,進行減壓消泡,獲得披覆層形成用樹脂清漆。
[披覆層形成用樹脂膜CLF-1的製作]
使用上述塗佈機,將上述所得的披覆層形成用樹脂組成物塗佈於PET膜(東洋紡織(股)製造的「Cosmoshine A4100」,厚度50μm)的非處理面上,於100℃下乾燥20分鐘後,貼附表面脫模處理PET膜(帝人杜邦薄膜(Teijin Dupont Films)(股)製造的「Purex A31」,厚度25μm)作為保護膜,獲得披覆層形成用樹脂膜。此時,樹脂層的厚度可藉由調節塗佈機的間隙而任意調整,本實施例中使用的第1下部披覆層以及第2下部披覆層(接著層)的厚度記載於實施例中。另外,第1下部披覆層以及第2下部披覆層的硬化後的膜厚與塗佈後的膜厚相同。本實施例中使 用的上部披覆層形成用樹脂膜的膜厚亦記載於實施例中。實施例中記載的上部披覆層形成用樹脂膜的膜厚設為塗佈後的膜厚。
<實施例1>
[芯部形成用樹脂清漆COV-1的調配]
於廣口的塑膠瓶(poly bottle)中,秤量作為(A)鹼可溶性(甲基)丙烯酸聚合物的上述P-2溶液(固體成分為45質量%)60質量份、作為(B)聚合性化合物的雙酚A型環氧丙烯酸酯(新中村化學工業(股)製造的EA-1010N)(環氧當量為518g/eq)40質量份、 作為(C)聚合起始劑的1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(汽巴精化股份有限公司製造的Irgacure 2959)1質量份、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦(汽巴精化股份有限公司製造的Irgacure 819)1質量份,使用攪拌機,於溫度為25℃、轉速為400rpm的條件下攪拌6小時,調配芯部形成用樹脂清漆。然後,使用孔徑為2μm的Polyflon過濾器(愛多邦得科東洋股份有限公司製造的PF020)以及孔徑為0.5μm的薄膜過濾器(愛多邦得科東洋股份有限公司製造的J050A),於溫度為25℃、壓力為 0.4MPa的條件下加壓過濾。繼而,使用真空泵以及鐘罩,於減壓度為50mmHg的條件下減壓消泡15分鐘,獲得芯部形成用樹脂清漆COV-1。
[芯部形成用樹脂膜COF-1的製作]
使用塗佈機(平野(Hirano Tecseed)股份有限公司製造的MultiCoater TM-MC),將上述芯部形成用樹脂清漆COV-1塗佈於PET膜(東洋紡織股份有限公司製造的A1517,厚度為16μm)的非處理面上,於100℃下乾燥20分鐘,繼而貼附脫模PET膜(帝人杜邦薄膜股份有限公司製造的A31,厚度為25μm)作為保護膜,獲得芯部形成用樹脂膜COF-1。此時,樹脂層的厚度可藉由調節塗佈機的間隙來任意地調整,本實施例中以硬化後的膜厚成為50μm的方式進行調節。
<實施例2~實施例6、以及比較例1、比較例2>
依據表1所示的調配比,調配芯部形成用樹脂清漆COV-2~COV-8,以與實施例1相同的方法來製作芯部形成用樹脂膜COF-2~COF-8。
[波長850nm下的光線穿透率的測定]
使用上述真空層壓機,於壓力為0.4MPa、溫度為50℃以及加壓時間為30秒的條件下,將去除了保護膜(Purex A31)的上述芯部形成用樹脂膜積層於載玻片(尺寸:76mm×26mm,厚度:1mm)上。繼而,利用上述紫外線曝光機,照射1000mJ/cm2的紫外線(波長為365nm),進而於160℃下加熱1小時,來製作光線 穿透率測定用的樣品。使用分光光度計(日立高新技術(Hitachi High-technologies)(股)製造,「U-3310」)來測定該樣品的波長850nm下的光線穿透率。
[折射率的測定]
於矽基板(尺寸:60mm×20mm,厚度:0.6mm)上,以與上述光線穿透率測定用的樣品相同的方式積層芯部形成用樹脂膜,並硬化,製作折射率測定用的樣品。使用稜鏡耦合式折射率計(美家(Metricon)公司製造的「Model 2020」)來測定該樣品的波長830nm下的折射率。
[光波導的製作法]
使用真空加壓式層壓機(名機製作所(股)製造的「MVLP-500/600」),於壓力為0.4MPa、溫度為80℃以及加壓時間為30秒的條件下,將去除了保護膜(Purex A31)的上述下部披覆層形成用樹脂膜CLF-1積層於玻璃環氧樹脂基板(日立化成工業(股)製造的「MCL-E-679FB」,板厚為0.6mm,藉由蝕刻而去除銅箔)上。接著,使用紫外線曝光機(大日本網屏(Dainippon Screen)(股)製造的「MAP-1200-L」),照射4000mJ/cm2的紫外線(波長為365nm)後,去除支持膜(Cosmoshine A4100),於120℃下進行1小時加熱處理,藉此形成下部披覆層6。
繼而,使用輥層壓機(日立化成Techno-plant(股)製造的「HLM-1500」),於壓力為0.5MPa、溫度為50℃、速度為0.2m/min的條件下,將去除了保護膜(Purex A31)的上述芯部形成用樹脂 膜COF-1積層於下部披覆層6上。繼而,隔著具有寬50μm的光波導形成用圖案的負型光罩,利用上述紫外線曝光機來照射2500mJ/cm2的紫外線(波長為365nm),對芯部2(芯圖案)進行曝光。去除支持膜(Cosmoshine A1517)後,使用噴射式顯影裝置(山縣機械(股)製造的「RX-40D」),利用1質量%碳酸鈉水溶液,於溫度為30℃、噴射壓為0.15MPa、顯影時間為105秒的條件下進行顯影。繼而,利用純水進行清洗,於160℃下進行1小時加熱乾燥以及熱硬化。
接著,使用上述真空加壓式層壓機,於壓力為0.4MPa、溫度為80℃以及加壓時間為30秒的條件下,將去除了保護膜(Purex A31)的上述上部披覆層形成用樹脂膜CLF-1積層於芯部2以及下部披覆層6上。照射4000mJ/cm2的紫外線(波長為365nm),去除支持膜(Cosmoshine A4100)後,於160℃下進行1小時加熱硬化,藉此形成上部披覆層5,獲得圖1的(a)所示的光波導1。然後,使用切割鋸(dicing saw)(迪思科(股)製造的「DAD-341」),切割出長10cm的剛性光波導。
[光損耗的測定]
使用以波長850nm作為中心波長的VCSEL(EXFO公司製造的「FLS-300-01-VCL」)作為光源、並使用受光感測器(愛德萬測試(股)製造的「Q82214」)、入射光纖(GI-50/125多模光纖,NA=0.20)、以及出射光纖(SI-114/125,NA=0.22),來測定所得光波導的光傳播損耗。光傳播損耗是藉由將光損耗測定值(dB) 除以光波導長(10cm)來算出。
將實施例1~實施例6以及比較例1、比較例2的評價結果示於表1中,將實施例1的光波導剖面示於圖1中。
1)合成例2中製作的(甲基)丙烯酸聚合物溶液,(重量平均分子量:3.2×104,酸值:80mgKOH/g)
2)雙酚A型環氧丙烯酸酯(新中村化學(股)製造的「EA-1010N」,環氧當量為518g/eq)
3)苯酚酚醛清漆型環氧丙烯酸酯(新中村化學(股)製造的「EA-6310」,環氧當量為494g/eq)
4)乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯(日立化成工業(股)製造的「Fancryl FA-324A」)
5)乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯(日立化成工業(股)製造的「Fancryl FA-321A」)
6)苯酚聯苯型環氧樹脂(日本化藥(股)製造的「NC-3000」,環氧當量為275g/eq)
7)1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(巴斯夫(BASF)日本(股)製造的「Irgacure 2959」)
8)雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦(巴斯夫日本(股)製造的「Irgacure 819」)
如實施例1~實施例6所示,本發明的光波導形成用樹脂組成物的透明性優異,利用上述光波導的製作方法來製作光波導,測定光傳播損耗。其結果為,在含有EA-6310、EA-1010N的光波導形成用樹脂組成物中可確認到低光傳播損耗,在包含含有質量份40的樹脂的光波導中光傳播損耗分別為0.06dB/cm、0.07 dB/cm,與比較例1、比較例2的0.22dB/cm、0.25dB/cm相比,可確認到大幅度的低光傳播損耗化。
[浸漬前後的折射率測定]
使用本發明的光波導形成用樹脂組成物來製作的光波導中,為了確認芯圖案的周邊表層部位與中心部的折射率的變化,而對在鹼顯影液中浸漬前後的芯部形成用樹脂膜,以如下方式進行折射率測定。折射率測定是設定為處於15℃~30℃範圍內的規定的固定溫度(例如25℃)而進行。
於矽基板(尺寸:60mm×20mm,厚度:0.6mm)上,以與上述光線穿透率測定用的樣品相同的方式積層芯部形成用樹脂膜,利用上述紫外線曝光機,照射2500mJ/cm2的紫外線(波長為365nm),於下述條件下製作樣品A以及樣品B。
.樣品A:於160℃下加熱1小時而得者
.樣品B:於1質量%碳酸鉀水溶液中在溫度30℃下浸漬2分鐘,然後於160℃下加熱1小時而得者
進而,以與上述光線穿透率測定用的樣品相同的方式積層芯部形成用樹脂膜,於下述條件下製作樣品C及樣品D。
.樣品C:利用上述紫外線曝光機,照射2500mJ/cm2的紫外線(波長為365nm)而得者
.樣品D:利用上述紫外線曝光機,照射2500mJ/cm2的紫外線(波長為365nm)後,於1質量%碳酸鉀水溶液中在溫度30℃下浸漬2分鐘而得者
繼而,將使用上述稜鏡耦合式折射率計來測定上述樣品A、樣品B、樣品C以及樣品D的波長830nm下的折射率的實施例7、實施例8、比較例3的結果示於下述表2中。
如表2所示,可知實施例7、實施例8的膜滿足A>B、A-C≧0.003、A-C>D-C以及C<D的關係。與此相對,比較例3的膜成為A<B、A-C<0.003以及A-C<D-C。因此,確認本發明的光波導具有低光傳播損耗的原因在於,如表2所明示,於形成芯部的芯圖案的周邊可形成具有較芯圖案的中心部更低的折射率的表層部位。
[產業上之可利用性]
本發明的光波導形成用樹脂組成物的特徵在於:透明性優異,浸漬於鹼顯影液中的部位成為低折射率,並且使用它們來製造的光波導的光傳播特性非常優異。
1‧‧‧光波導
2‧‧‧芯部(芯圖案)
3‧‧‧中心部
4‧‧‧低折射率部位
5‧‧‧上部披覆層
6‧‧‧下部披覆層

Claims (21)

  1. 一種光波導形成用樹脂組成物,其是包含(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑而成,並且上述組成物的處於830nm~850nm範圍內的規定波長(λ)下的折射率A、與上述規定波長(λ)下的折射率B的關係成為A>B,上述折射率A是將組成物形成為膜狀,以處於1000mJ/cm2~4000mJ/cm2範圍內的規定照射量(X)來照射紫外線(波長為365nm),繼而,於處於160℃~180℃範圍內的規定溫度(T1)下加熱處於0.5小時~3小時範圍內的規定時間(H1)後測定而得;且上述折射率B是將組成物形成為膜狀,以上述規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm),繼而,於具有處於0.5質量%~5質量%範圍內的規定濃度(C1)的碳酸鉀水溶液中在處於溫度20℃~40℃範圍內的規定溫度(T2)下浸漬處於時間1分鐘~5分鐘範圍內的規定時間(H2),然後,於上述規定溫度(T1)下加熱上述規定時間(H1)後測定而得。
  2. 一種光波導形成用樹脂組成物,其是含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑而成,並且上述組成物的處於830nm~850nm範圍內的規定波長(λ)下的折射率A、與上述規定波長(λ)下的折射率C的關係成為A-C≧0.003,上述折射率A是將組成物形成為膜狀,以處於1000mJ/cm2~4000mJ/cm2範圍內的規定照射量(X)來照射紫外線(波長為 365nm),繼而,於處於160℃~180℃範圍內的規定溫度(T1)下加熱處於0.5小時~3小時範圍內的規定時間(H1)後測定而得,且上述折射率C是將組成物形成為膜狀,以上述規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm)後測定而得。
  3. 一種光波導形成用樹脂組成物,其是含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑而成,並且上述組成物的處於830nm~850nm範圍內的規定波長(λ)下的折射率A、上述規定波長(λ)下的折射率C、與上述規定波長(λ)下的折射率D的關係成為A-C>D-C,上述折射率A是將組成物形成為膜狀,以處於1000mJ/cm2~4000mJ/cm2範圍內的規定照射量(X)來照射紫外線(波長為365nm),繼而,於處於160℃~180℃範圍內的規定溫度(T1)下加熱處於0.5小時~3小時範圍內的規定時間(H1)後測定而得,上述折射率C是將組成物形成為膜狀,以上述規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm)後測定而得,上述折射率D是將組成物形成為膜狀,以上述規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm),繼而,於具有處於0.5質量%~5質量%範圍內的規定濃度(C1)的碳酸鉀水溶液中在上述規定溫度(T2)下浸漬上述規定時間(H2)後測定而得。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中上述組成物的處於830nm~850nm範圍內 的規定波長(λ)下的上述折射率C、與上述規定波長(λ)下的上述折射率D的關係成為C<D,上述折射率C是將組成物形成為膜狀,利用紫外線曝光機,以上述處於1000mJ/cm2~4000mJ/cm2範圍內的規定照射量(X)來照射紫外線(波長為365nm)後測定而得,且上述折射率D將組成物形成為膜狀,利用紫外線曝光機,以上述規定照射量(X)照射紫外線(波長為365nm),繼而,於具有上述處於0.5質量%~5質量%範圍內的規定濃度(C1)的碳酸鉀水溶液中在上述處於溫度20℃~40℃範圍內的規定溫度(T2)下浸漬上述處於時間1分鐘~5分鐘範圍內的規定時間(H2)後測定而得。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中上述(A)成分為具有羧基的鹼可溶性聚合物,上述(B)成分包含在1分子中具有環氧基及乙烯性不飽和基的化合物。
  6. 一種光波導形成用樹脂組成物,其是含有(A)聚合物、(B)聚合性化合物以及(C)聚合起始劑而成,並且上述(A)成分為具有羧基的鹼可溶性聚合物,且上述(B)成分包含在1分子中具有環氧基及乙烯性不飽和基的化合物。
  7. 如申請專利範圍第5項或第6項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中上述1分子中具有環氧基及乙烯性不飽和基的化合物是其1分子中包含脂肪族環或者芳香族環的化合物。
  8. 如申請專利範圍第5項至第7項中任一項所述的光波導形 成用樹脂組成物,其中上述1分子中具有環氧基與乙烯性不飽和基的化合物為分子中具有至少1個環氧基及至少1個乙烯性不飽和基的化合物。
  9. 如申請專利範圍第5項至第8項中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中上述1分子中具有環氧基及乙烯性不飽和基的化合物為其分子中具有雙酚骨架的化合物。
  10. 如申請專利範圍第5項至第9項中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中作為上述(B)成分,除了含有上述1分子中包含環氧基及乙烯性不飽和基的化合物以外,還含有1分子中包含2個以上乙烯性不飽和基的化合物以及1分子中包含2個以上環氧基的化合物的至少任一者。
  11. 如申請專利範圍第5項至第10項中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中上述(A)具有羧基的聚合物的重量平均分子量為1,000~3,000,000。
  12. 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中上述(A)具有羧基的聚合物為主鏈上具有順丁烯二醯亞胺骨架的聚合物。
  13. 如申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中上述(A)成分的調配量相對於上述(A)成分以及上述(B)成分的總量而為10質量%~85質量%,上述(B)成分的調配量相對於上述(A)成分以及上述(B)成分的總量而為15質量%~90質量%,且上述(C)成分的調配量相對 於上述(A)成分以及上述(B)成分的總量100質量份而為0.1質量份~10質量份。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的光波導形成用樹脂組成物,其中上述(A)成分的調配量相對於上述(A)成分以及上述(B)成分的總量而為10質量%~65質量%,(B)成分的調配量相對於上述(A)成分以及上述(B)成分的總量而為35質量%~90質量%。
  15. 一種光波導形成用樹脂膜,其包含使用如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物而獲得的樹脂層。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的光波導形成用樹脂膜,其為包含基材膜、樹脂層、以及保護膜的3層結構。
  17. 一種光波導,其使用如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物或者如申請專利範圍第15項或第16項所述的光波導形成用樹脂膜,來形成下部披覆層、芯部、上部披覆層的至少一者。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的光波導,其中使用上述光波導形成用樹脂組成物或者上述光波導形成用樹脂膜作為上述芯部。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的光波導,其中光主要在形成於上述芯部的內側的高折射率部位傳播。
  20. 如申請專利範圍第17項至第19項中任一項所述的光波 導,其中波長850nm下的光傳播損耗為0.15dB/cm以下。
  21. 一種光波導的製造法,其包括:於下部披覆層、芯部、上部披覆層的至少一者上積層如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的光波導形成用樹脂組成物或者如申請專利範圍第15項或第16項所述的光波導形成用樹脂膜的步驟;進行曝光的步驟;利用鹼顯影液進行顯影的步驟;以及進行熱硬化的步驟。
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