TWI421551B - 光導波路用糊組成物及使用它之光導波路 - Google Patents

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Description

光導波路用糊組成物及使用它之光導波路
本發明關於光導波路用糊組成物。更詳細地，關於硫酸鋇粒子分散在有機物質中的光導波路用糊組成物，及使用它之光導波路。
無機粒子分散在樹脂等的有機物質中之糊組成物，或使糊組成物硬化而得之硬化物，係廣泛利用於印刷用塗料、潤滑劑、化粧品、黏著劑、脫模劑、或顯示器或封裝基板的構成材料等。使無機粒子分散於樹脂中之目的，可舉出賦予熱機械特性或電磁特性、光學特性等之僅樹脂無法得到的優良特性，或於使用高價的樹脂時，可舉出減少其含量、抑制生產成本等。近年來，為了提高材料的表面平滑性或光透過性，或為了應付半導體等的微小加工，使用所分散的無機粒子之粒徑為數十~數奈米的微小者之嘗試，係在各技術領域中進展。其中，在光配線技術領域中，為了抑制光導波路材料的折射率或尺寸之隨著溫度的變化，或確保材料的光透過性，檢討使粒徑為數十~數奈米的無機粒子分散於樹脂中的技術。
作為使無機粒子分散於樹脂中的方法之一個，有首先製造於有機溶劑中使無機粒子良好分散的分散液，其次混合該分散液與樹脂的方法。市售的平均粒徑為數十~數奈米的無機粒子，大多情況為提供各個粒子(1次粒子)適度凝聚的平均粒徑為數十微米的粉體狀粒子(2次粒子)。因此，為了製造平均粒徑為數十~數奈米的無機粒子之分散液，必須在有機溶劑中解散此等2次粒子的凝聚，製造1次粒子安定分散的分散液。然而，於1次粒子的平均粒徑小於50nm的情況等，因為對於粒子體積而言表面積的比例非常大，一次分散的粒子之再凝聚的頻率變高，而變成難以進行分散的情況係多的。
因此，有揭示藉由添加在末端具官能基等的稱為分散劑的有機物，使該分散劑的官能基配位於無機粒子的表面，阻礙無機粒子彼此的接近，抑制1次粒子的再凝聚，以提高分散性的方法。作為此等的例子，有提案含有平均粒徑20~40nm的鎳膠體粒子、非極性高分子顏料分散劑及有機溶劑的鎳膠體溶液(例如參照專利文獻1)。又，亦有揭示使用分散劑，使硫酸鋇粒子分散在有機溶劑中的方法(例如參照專利文獻2)。
然而，於將使用習知分散劑的無機粒子之分散液與樹脂混合而製造糊組成物，接著使其硬化而製造無機粒子分散的硬化物時，經由光照射或加熱所致的樹脂之硬化反應，與不用無機粒子的情況比較下，係不充分。因此，所得到的硬化物之熱機械特性等會劣化。又，對使用含有無機粒子及由光所硬化的樹脂之糊組成物所製作的膜，藉由微影法來進行圖案加工時，曝光部的硬化不足會導致顯像時組成物的溶出，使圖案形狀變成不清晰，或未曝光部的溶解性降低，在顯像時會發生糊組成物的殘渣。因此，微影法所製造的光導波路之光傳播損失會變大。
又，已知於使樹脂硬化時，若添加含有聚合性基的磷酸酯單體，則可給予提高硬化物的抗靜電性或難燃性，提高樹脂中所分散的顏料(粒子)之分散性等的效果(參照專利文獻3)。
一般地，顏料(粒子)的分散性，不僅隨著所用的顏料為有機物或無機物而有大的變化，而且由於即使為同樣的無機物顏料，例如硫酸鋇粒子與氧化鋁粒子，其表面電位或表面平滑性等的差異也大，對於一方具有提高分散性的效果之添加劑，但對於另一方也可能降低分散性。專利文獻3僅記載可以使用無機顏料，但沒有具體揭示如上述說明地能左右分散性的無機顏料之種類。
[專利文獻1]特開2004－124237號公報(申請專利範圍、實施例)[專利文獻2]特開2006－106708號公報(第18頁)[專利文獻3]特開2003－146992號公報(第2頁)
如上述地，於使用平均粒徑1nm以上且50nm以下的硫酸鋇粒子當作光導波路用糊組成物中的構成物質之一時，若以粒子的分散為目的而使用含有習知的分散劑，則光照射或加熱所致的糊組成物之硬化反應變不充分，或於對使用該糊組成物所形成的膜以微影法來進行圖案加工時，顯像會變困難。
本發明鑒於該先前技術的問題，目的為提供可確實硬化，且顯像性優異的光導波路用糊組成物。
本發明為光導波路用糊組成物，其包含(A)平均粒徑1nm以上且50nm以下的硫酸鋇粒子，(B)具有聚合性基及羧基的化合物、或具有聚合性基的磷酸酯化合物，及(C)有機溶劑。而且，使該光導波路用糊組成物硬化而成的光導波路。
本發明的光導波路用糊組成物係可藉由光照射或加熱而確實地硬化。又，於藉由微影法進行圖案加工時，曝光部的硬化性及未曝光部的顯像性係極良好。藉由使用本發明的光導波路用糊組成物，可得到溫度所致的折射率之變化率小、線膨脹率小、且光傳播損失小的光導波路。
 實施發明的最佳形態
本發明的光導波路用糊組成物(以下稱為糊組成物)包含(A)硫酸鋇粒子，(B)具有聚合性基及羧基的化合物、或具有聚合性基的磷酸酯化合物，及(C)有機溶劑。以下只要沒有特別預先指明，則以具有聚合性基及羧基的化合物、或具有聚合性基的磷酸酯化合物當作「化合物A」。
於本發明的糊組成物中，化合物A係具有使硫酸鋇粒子分散的作用。化合物A中的羧基或磷酸酯結合部位係藉由與硫酸鋇粒子的相互作用，使化合物A覆蓋硫酸鋇粒子的表面。而且，茲認為覆蓋硫酸鋇粒子的表面之化合物A的聚合性基係朝向硫酸鋇粒子的外側，與糊組成物中的有機溶劑或其它化合物等作親和，使硫酸鋇粒子安定分散。
化合物A中的聚合性基係為藉由光或熱進行聚加成反應或自由基反應等，而可進行聚合的有機基。於本發明的糊組成物中，由於化合物A參與聚合，硬化係快速且確實地進行。
於本發明中，化合物A本身係藉由光或熱而聚合，成為硬化物中的基質樹脂。因此，本發明所用的化合物A係兼具當作硫酸鋇粒子的分散劑之機能及當作基質樹脂的機能。茲認為藉由不具有聚合性基的分散劑，使硫酸鋇分散於用於形成基質的具有聚合性基的樹脂中之情況，當基質樹脂聚合時，硫酸鋇粒子會移動聚集，分散性降低。與其相對地，於本發明的糊組成物中，由於化合物A係在捕捉硫酸鋇粒子的狀態下聚合，故在硬化物中也能良好地保持硫酸鋇粒子的分散性。因此，硬化物的光透過性和表面平坦性成為良好。
再者，藉由光使糊組成物中的化合物A硬化，可進行微影法的圖案加工。於該情況下，由於曝光部的化合物A在捕捉硫酸鋇粒子的狀態下聚合，故形成以硫酸鋇粒子當作起點的強固網絡，而抑制顯像時的曝光部之膨潤或溶解，因此可形成清晰的圖案形狀。
化合物A的聚合性基，由於目的為使硫酸鋇粒子良好地分散，較佳為與糊組成物中所含有的有機溶劑或其它化合物的親和性良好者。作為此等者，可舉出乙烯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、環氧丙烯酸酯基、環氧甲基丙烯酸酯基、環氧基等。
化合物A具有上述聚合性基及羧基。化合物A的羧基藉由與硫酸鋇粒子相互作用，使化合物A覆蓋硫酸鋇粒子的表面，可使硫酸鋇粒子分散。又，於以光使本發明的糊組成物中的化合物A硬化之微影法來進行圖案加工時，由於化合物A具有極性高的羧基，故對顯像液的溶出快，可減低未曝光部的顯像時之殘渣。
本發明所用的化合物A較佳為下述通式(1)所示者。
於通式(1)中，R1 表示氫原子或甲基，R2 表示下述通式(2)~(4)中任一個所示的2價基。
於通式(2)~(4)中，n及m各自為1~3的整數。
通式(1)的聚合性基，於R1 為氫原子時，係丙烯酸酯基，於R1 為甲基時，係甲基丙烯酸酯基。丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基具有不飽和鍵，可藉由光照射或加熱使進行自由基聚合。於藉由光使進行自由基聚合時，可採用經由光罩照射光的微影法，形成配線圖案等。R1 為氫原子的丙烯酸酯基係聚合性更良好而較佳。
通式(2)~(4)中的n及m，若其數小，則由於每單位重量的聚合性基及羧基之數變多，故聚合性更良好，且提高硫酸鋇粒子的分散性。另一方面，若n及m的數大，則化合物A在配位於硫酸鋇粒子時，成為立體障礙的效果變大，故提高分散性。因此，n及m較佳為碳數2的伸乙基。
於通式(1)所表示的化合物之中，R1 為氫原子且R2 為通式(4)所示的2價基之化合物係較宜，於該情況下，根據上述理由，n較佳為2。若使用該化合物，則聚合性及顯像性成為更良好。又，由於硫酸鋇粒子的分散性可更良好，可更減小所分散的硫酸鋇之平均粒徑，故提高從糊組成物所得到的硬化物之光透過性。因此，可得到光傳播損失小的光導波路。
作為本發明所用的通式(1)所示化合物A的具體例子，可舉出共榮社化學(股)製的“HOA－MS”(商品名，通式(1)中的R1 為氫原子，R2 為通式(2)所示者，n、m皆為2)、“HOA－HH”(商品名,通式(1)中的R1 為氫原子，R2 為通式(3)所示者，n為2)、“HOA－MPL”(商品名，通式(1)中的R1 為氫原子，R2 為通式(4)所示者，n為2)。
另一方面，亦較佳為使用下述通式(5)所示的化合物A。
於通式(5)中，R3 ~R5 表示下述通式(6)~(10)中任一者所示的1價基或氫原子，R3 ~R5 可為相同或不同。但是，R3 ~R5 不是全部為氫原子。
於通式(6)~(10)中，R6 ~R9 表示氫原子或甲基。R10 ~R11 為碳數1~10的2價基，較佳為碳數1~10的2價烴基，更佳為碳數2個的烷基。R12 為具有羥基的碳數1~10的2價基，較佳為下述通式(13)~(15)所示的有機基。
於通式(5)所示的化合物A中，R3 ~R5 中任2個為氫原子的磷酸單酯，與R3 ~R5 中任1個為氫原子的磷酸二酯比較下，由於提高硫酸鋇粒子的分散性，故係較宜。又，磷酸二酯，與R3 ~R5 中皆不含氫原子的磷酸三酯比較下，由於提高硫酸鋇粒子的分散性，故係較宜。
通式(6)~(9)所示的1價基係具有丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，可藉由光照射或加熱而進行自由基聚合。又，通式(10)所示的1價基係可藉由光照射或加熱使進行離子聚合。R6 ~R9 為氫原子的丙烯酸酯基之聚合性係更良好，而係較宜。
就通式(8)~(10)的R10 ~R12 之碳數而言，若其數少，則由於每單位重量的聚合性基及磷酸酯結合部位的數變多，故聚合性更良好，且提高硫酸鋇粒子的分散性。又，若R10 ~R12 的碳數多，則化合物A在配位於硫酸鋇粒子時，成為立體障礙的效果變大，故提高分散性。因此，R10 ~R12 的碳數較佳為1~4。
特別地，於通式(5)所示的化合物之中，較佳為R3 ~R5 中至少1個係通式(8)所示的1價基，於該情況下，更佳為R10 係碳數1~3的2價烴基。又，較佳為通式(5)的R3 ~R5 中至少1係通式(9)所示的1價基，通式(9)的R12 係具有羥基的碳數2~3之2價烴基。
作為本發明所用的通式(5)所示的化合物A之具體例子，可舉出共榮社化學(股)製的“Light－Acrylate P－1A”(商品名,具有丙烯酸酯基的磷酸單酯)、共榮社化學(股)製的“Light－Ester P－1M”(商品名,具有甲基丙烯酸酯基的磷酸單酯)、“Light－Ester P－2M”(商品名,具有甲基丙烯酸酯基的磷酸二酯)、DAICEL－CYTEC(股)製的RDX63182(具有環氧丙烯酸酯基的磷酸二酯)。本發明所用的化合物A可以使用1種類，也可以使用複數種。
又，由本發明的糊組成物所得到的硬化物，係對於溫度的物性變化微小，例如溫度所致的折射率之變化率或線膨脹率小。用於提高無機粒子的分散性之分散劑，係會阻礙糊組成物中的樹脂之硬化反應，增大從糊組成物所得到的硬化物之溫度所致的折射率之變化率或線膨脹率等，使硬化物的特性劣化。因此，分散劑含量較佳為盡可能地少量。於本發明中，亦有助於硫酸鋇粒子的分散性之化合物A本身，由於聚合、硬化係參與後述的樹脂之聚合，故可抑制溫度所致的折射率變化率或線膨脹率增大等之硬化物的特性劣化。
如上述地，於本發明的糊組成物中，化合物A係聚合而形成硬化物中的基質，但也可含有其以外之亦用於形成基質的樹脂。作為此時所用的樹脂，可舉出聚醯胺酸、乙烯系樹脂、原冰片烯樹脂、環氧樹脂、丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸酯樹脂、環氧丙烯酸酯樹脂、環氧甲基丙烯酸酯樹脂、氰酸酯樹脂、雙馬來醯胺－三樹脂、苯并環丁烯樹脂、矽氧烷樹脂等的具有聚合性基的熱硬化型或UV硬化型樹脂。又，可舉出芳醯胺樹脂、聚苯乙烯、聚醚醯亞胺、聚苯醚、熱塑性聚醯亞胺等之熱塑性樹脂。此等樹脂可被單獨使用，亦可以適當的比例使用複數種。
於製程中要求耐熱性等的用途中，上述樹脂之中較佳為熱硬化型樹脂或具有UV硬化型樹脂等聚合性基的樹脂。又，使用於從糊組成物所得到的硬化物被要求光透過性的光導波路用材料時，較佳為使用環氧樹脂、丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸酯樹脂、環氧丙烯酸酯樹脂、環氧甲基丙烯酸酯樹脂、矽氧烷樹脂等。特別地，若選擇此等樹脂中的UV硬化型者，則可藉由微影法來實現光導波路的圖案，而係較宜。
於本發明中，可使熱硬化型樹脂或UV硬化型樹脂所具有的聚合性基彼此聚合，或也可以使此等樹脂所具有的聚合性基與化合物A的聚合性基聚合。本發明的硬化物中所形成的聚合物，有(a)由化合物A所成的聚合物、(b)化合物A與樹脂的聚合物、或(c)僅由樹脂所成的聚合物等各式各樣形態的聚合物，具有以分散狀態存在於此等聚合物中的硫酸鋇粒子。再者，只要沒有特別預先指明，則在將存在於由糊組成物所得到的硬化物中之上述(a)~(c)的各聚合物僅稱為「聚合物」。
依照糊組成物中所含有的化合物A、樹脂、聚合促進劑等之組成，由糊組成物所得到的硬化物中之聚合物係為上述(a)~(c)中任一個態樣，或此等混合存在的態樣。
例如，於化合物A的聚合性基為丙烯酸酯基，樹脂的聚合性基亦為丙烯酸酯基時，由於硫酸鋇粒子附近傍存在許多的化合物A，故(a)的聚合物多，在遠離硫酸鋇粒子的區域中(c)的聚合物係多的，在此等之中間的區域中(b)的聚合物存在。又，作為另外一例，可從含有聚合性基為丙烯酸酯基的化合物A與聚合性基為環氧基的樹脂之糊組成物來製造由(a)的聚合物及(c)的聚合物所成的硬化物。又，於使用複數種的樹脂時，例如使用聚合性基為丙烯酸酯基的化合物A、聚合性基為環氧丙烯酸酯基的樹脂、及聚合性基為環氧基的樹脂，使此等3成分共聚合，亦可得到(b)的聚合物。
本發明的硬化物中之聚合物與硫酸鋇粒子的折射率若接近，則由於硬化物中所入射的光之瑞利散射小，而增加硬化物的光透過性。因此，於要求光學材料般的光透過性時，為了得到具有所欲折射率的聚合物，較佳為設定化合物A及樹脂的種類或混合比。由於硫酸鋇的折射率為1.6，為了提高光透過性，所得到的聚合物之折射率較佳為接近1.6，更佳為聚合物的折射率亦為1.6。
聚合物由於係由分散劑或樹脂等糊組成物中所含有的硫酸鋇粒子以外的物質所構成，為了使所得到的聚合物之折射率成為接近1.6，較佳為決定各物質的種類或混合量。但是，於混合折射率不同的複數之物質，形成具有某一折射率的聚合物時，各物質的折射率接近目的之折射率者可容易得到折射率變動少的聚合物，故係較宜。
就先前所例示的化合物A之折射率而言，“HOA－MS”為1.46，“HOA－HH”為1.48，“HOA－MPL”為1.52。又，“Light－Acrylate P－1A”為1.47，“Light－Ester P－1M”為1.47，“Light－Ester P－2M”為1.47，RDX63182為1.54。於光導波路等的光學材料用途中，若使用與硫酸鋇的折射率接近的“HOA－MPL”或RDX63182，則從糊組成物所得到的硬化物之光透過性容易變良好，故係較宜。
於使用本發明的糊組成物所得到的硬化物於要求耐熱性和光透過性的光導波路材料時，作為上述熱硬化型樹脂或UV硬化型樹脂所具有的聚合性基，較佳為環氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、環氧丙烯酸酯基、環氧甲基丙烯酸酯基等。但是，於使環氧樹脂等進行陽離子聚合時，陽離子活性物種會吸附於硫酸鋇粒子，使聚合反應變慢。因此，較佳為適合於自由基聚合的丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸酯樹脂、環氧丙烯酸酯樹脂、環氧甲基丙烯酸酯樹脂。作為光配線材料，較佳為如上述地與硫酸鋇粒子的折射率接近者，例如可舉出下述式(11)所示的丙烯酸酯樹脂(折射率：1.55)、或下述式(12)所示的環氧丙烯酸酯樹脂(折射率：1.56)等。於使用糊組成物藉由微影法來進行圖案加工時，若選擇下述式(11)所示的樹脂當作樹脂，則可減低顯像時的未曝光部之殘渣，而係較宜。另一方面，若選擇下述式(12)所示的樹脂當作樹脂，則可減小由糊組成物所得到的硬化物之折射率的溫度依賴性或線膨脹率，而係較宜。
於本發明的糊組成物中，化合物A的含量，對於100重量份的硫酸鋇粒子而言，較佳為5重量份以上且20重量份以下。對於硫酸鋇粒子而言，化合物A的含量若為5重量份以上，則可提高硫酸鋇粒子的分散性，減小硫酸鋇粒子的分散粒徑，故可提高由本發明的糊組成物所得到的硬化物之光透過性。因此，可得到光傳播損失小的光導波路。另一方面，若考慮化合物A與硫酸鋇的折射率差，則對於硫酸鋇粒子而言，當化合物A的含量為20重量份以下時，可提高由糊組成物所得到的硬化物之光透過性。因此，可得到光傳播損失小的光導波路。
又，於本發明的糊組成物中，於硬化所得到的聚合物為僅由化合物A所構成時，對於糊組成物全體而言，化合物A的含量係不同於由化合物A與樹脂所構成的情況。例如，硬化物中的聚合物，於僅化合物A單獨聚合硬化的(a)之態樣中，化合物A的含量係沒有特別的限定，但相對於糊組成物中的有機溶劑等揮發成分以外的固體成分而言，較佳為20重量%以上且70重量%以下。化合物A的含量相對於糊組成物中的有機溶劑等揮發成分以外的固體成分而言若為20重量%以上，則所得到的硬化物之耐龜裂性或與基板的接著性會提高，對於內聚破壞的耐性亦變高。化合物A的含量，對於糊組成物中的有機溶劑等揮發成分以外的固體成分而言，若為30重量%以上，則可更提高此等效果，而係更佳。化合物A的含量，對於糊組成物中的有機溶劑等揮發成分以外的固體成分而言，若為70重量%以下，則可更減小所得到的硬化物之溫度所致的折射率變化率或線膨脹率。化合物A的含量，對於糊組成物中的有機溶劑等揮發成分以外的固體成分而言，若為50重量%以下，則可更提高此等效果，而係更佳。
另一方面，於硬化物中的聚合物包含(b)或(c)的態樣時，對於糊組成物中的有機溶劑等揮發成分以外的固體成分而言，化合物A與樹脂的含量之和較佳為20重量%以上，更佳為30重量%以上。又，對於糊組成物中的有機溶劑等揮發成分以外的固體成分而言，化合物A與樹脂的含量之和較佳為70重量%以下，更佳為50重量%以下。在該範圍內的較佳理由係與上述(a)態樣的理由同樣。化合物A與樹脂的混合比，可配合應製造的化合物A與樹脂之聚合物的組成比來任意地設定，化合物A的含量對於硫酸鋇粒子而言若為1重量%以上，則可是高硫酸鋇粒子的分散性，而係較宜。
又，於使用具有聚合性基的樹脂時，較佳為考慮化合物A與樹脂的聚合特性，設定此等的混合比。即，於(b1)化合物A與具有聚合性基的樹脂各自單獨地聚合時，於(b2)使1個化合物A與在起點具有聚合性基的樹脂以鏈狀聚合時，於(b3)化合物A與具有聚合性基的樹脂交替地聚合時，化合物A與具有聚合性基的樹脂之混合比係不同。例如，上述(b3)的態樣之一例，於使聚合性基為環氧丙烯酸酯基的化合物A與環氧樹脂交替聚合時，兩者的聚合性基較佳為同數。
本發明的糊組成物，為了促進化合物A或樹脂的聚合，亦可含有用於產生自由基或陽離子、陰離子等的活性種之聚合促進劑。作為聚合促進劑，有經由光照射或加熱處理而活性化者，可視用途而分開使用。於將糊組成物形成為膜狀，藉由微影法來圖案化時，使用經由光照射而活性化的聚合促進劑。作為經由UV光照射而產生自由基的聚合促進劑，可舉出肟系、二苯甲酮系、三系、苯并三唑系等。又，作為經由UV光照射而產生陽離子的聚合促進劑，可舉出鏻系、鋶系、碘鎓系等。
本發明的糊組成物含有平均粒徑為1nm以上且50nm以下的硫酸鋇。再者，本發明中的平均粒徑係指數平均粒徑。糊組成物中的硫酸鋇粒子，係以完全解開凝聚的1次粒子之狀態者及複數個的1次粒子凝聚之狀態者存在。此處，糊組成物中的硫酸鋇粒子之粒徑，係指沒有凝聚的1次粒子為其粒子的粒徑，1次粒子凝聚者為其凝聚體的粒徑。為了製造經分散的硫酸鋇粒子之平均粒徑為50nm以下的糊組成物，所使用的硫酸鋇粒子之1次粒子的平均粒徑必須為50nm以下。作為滿足此者，例如可舉出堺化學工業(股)製的BF－40(平均1次粒徑10nm)。作為測定糊組成物中的硫酸鋇粒子之平均粒徑的方法，可舉出藉由SEM(掃描型電子顯微鏡)或TEM(透射型電子顯微鏡)來直接觀察粒子，計算粒徑的數平均之方法。糊組成物中的硫酸鋇粒子的平均粒徑若為50nm以下，則於糊組成物及硬化物的各形態中，均質性會上升，而且減小硫酸鋇粒子所致的光之瑞利散射，故光透過性亦變高。使用如此的糊組成物，可得到光傳播損失小的光導波路。再者，糊組成物中所分散的硫酸鋇粒子之平均粒徑若為30nm以下，則於由該糊組成物所得到的硬化物中，硫酸鋇粒子所致的光之瑞利散射變極小，顯示與不含硫酸鋇粒子的硬化物之情況大致同等的光透過性。若使用如此的材料，則可得到光傳播損失非常小的光導波路。另一方面，硫酸鋇粒子的粒徑若為1nm以上，則由於對於粒子的體積而言，比表面積變小，故粒子的分散性變良好。
於本發明中，糊組成物中的硫酸鋇粒子之含量，對於有機溶劑等揮發成分以外的固體成分而言，較佳為30重量%以上且80重量%以下。對於糊組成物中的固體成分而言，硫酸鋇粒子的含量若為30重量%以上，則減低由糊組成物所得到的硬化物之溫度所致的折射率變化率或線膨脹率。對於糊組成物中的固體成分而言，硫酸鋇粒子的含量更佳為50重量%以上。對於糊組成物中的固體成分而言，硫酸鋇粒子的含量若為80重量%以下，則提高耐龜裂性或與基板的接著性，亦提高對於內聚破壞的耐性。又，若使用如此的材料，則可得到光透過性優異的硬化物，故可得到光傳播損失小的光導波路。又，於藉由微影法來進行圖案加工時，為了減低顯像時的未曝光部之殘渣，更佳為對於糊組成物中的固體成分而言，硫酸鋇粒子的含量為70重量%以下。
本發明的糊組成物含有有機溶劑。作為有機溶劑，可舉出N,N－二甲基乙醯胺、N－甲基－2－吡咯啶酮、二甲基咪唑啉二酮、二甲亞碸、γ－丁內酯、乳酸乙酯、1－甲氧基－2－丙醇、1－乙氧基－2－丙醇、乙二醇單正丙基醚、二丙酮醇、四氫糠醇等。
本發明的糊組成物較佳為含有矽烷偶合劑。藉由含有矽烷偶合劑，可減低微影法的圖案加工中曝光部的圖案之變細或剝離，故可抑制裂紋的發生，實現清晰的圖案形狀。又，亦可更減低未曝光部的殘渣。一般地，已知矽烷偶合劑係有提高無機材料與有機材料的接著性之效果。於本發明中，亦可期待提高組成物中的樹脂成分與無機成分的接著性，或提高組成物中的樹脂成分與矽晶圓等無機基板的接著性，減低微影法的圖案加工中曝光部的圖案之變細或剝離，抑制裂紋的發生之效果。另一方面，關於減低微影法的圖案加工中未曝光部的殘渣之效果，可考慮如以下的理由。若顯像液接觸未曝光部，則樹脂或化合物A等會溶出，而且化合物A所捕捉的硫酸鋇粒子亦會溶出。若顯像時化合物A從硫酸鋇粒子脫離，表面露出的硫酸鋇粒子會互相凝聚，其附近的樹脂等亦凝集，成為顯像殘渣。但是，矽烷偶合劑若存在，則由於矽烷偶合劑更強固地無機成分的硫酸鋇粒子與有機成分的化合物A之結合力，故保持顯像時的硫酸鋇粒子之分散性，組成物快速地溶出，不易發生殘渣。
作為矽烷偶合劑，較佳為3－縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3－縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3－甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3－甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、N－2(胺乙基)3－胺基丙基三甲氧基矽烷、N－2(胺乙基)3－胺基丙基三乙氧基矽烷、3－異氰酸酯丙基三甲氧基矽烷、3－異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等。又，糊組成物中的矽烷偶合劑之含量，對於有機溶劑等揮發成分以外的形成分而言，較佳為0.1重量%以上且10重量%以下。對於糊組成物中的固體成分而言，矽烷偶合劑的含量若為0.1重量%以上，可得到上述矽烷偶合劑的充分效果。又，以上述列舉者為首的一般矽烷偶合劑之折射率為1.45以下，與硫酸鋇粒子的折射率差異大。因此，對於糊組成物中的固體成分而言，矽烷偶合劑的含量若為10重量%以下，則可減低瑞利散射，提高光透過性，而係較宜。
又，本發明的糊組成物亦可含有化合物A以外的分散劑。化合物A以外的分散劑之含量，對於100重量份的硫酸鋇粒子而言，較佳為5重量份以上且20重量份以下。化合物A以外的分散劑之含量，若為5重量份以上，則提高硫酸鋇粒子的分散性之效果係顯著，而若為20重量份以下，則由糊組成物所得到的硬化物之溫度所致的折射率變化率或線膨脹率會變小。
接著，詳細說明本發明的糊組成物之製造方法。首先，顯示硫酸鋇粒子分散在有機溶劑中的分散液之製造方法。
將平均1次粒徑為50nm以下的硫酸鋇粒子(2次粒子，包含凝聚狀態者)、化合物A、有機溶劑、及按照需要的其它樹脂或pH調整劑、聚合抑制劑等以指定的份量混合、攪拌。由於在混合後空氣層立刻覆蓋硫酸鋇粒子的表面，有硫酸鋇粒子與有機溶劑的潤濕不充分，而增加黏度的情況。於該情況下，較佳為以回轉葉片等花費時間攪拌到硫酸鋇粒子與有機溶劑完全潤濕為止。
於混合硫酸鋇粒子時，亦可添加用於製造目的之硬化物的必要樹脂之全量或其一部分。與在分散處理後添加樹脂的情況比較下，在分散處理前添加樹脂時，可均勻地混合樹脂與硫酸鋇粒子。另一方面，分散液的黏度上升，則有分散處理的效率變差，或分散處理後的分散液之保存安定性發生變差等的情況。關於化合物A，可在分散處理前全量投入所必要量，亦可在分散處理前預先投入所必要量的一部分，在分散處理後添加其餘量。又，亦可邊測定分散處理中的分散液之黏度等的性狀，邊徐徐地添加化合物A或其它物質。
又，亦可添加用於製造目的之硬化物所必要的聚合促進劑、消泡劑、抗氧化劑、聚合抑制劑、可塑劑、矽烷偶合劑等。但是，從分散液的保存安定性之觀點來看，較佳為在製造糊組成物之前立即添加聚合促進劑等。
於將硫酸鋇粒子(2次粒子，包含凝聚狀態者)、化合物A、有機溶劑、及其它必要的物質混合、攪拌後，藉由分散裝置來進行硫酸鋇粒子的分散處理。
作為分散裝置，例如可舉出壽工業(股)製的“Ultra Apex Mill”(商品名)ASHIZAWA精密科技(股)製的“Star Mill”(商品名)等的珠磨機。珠磨機所使用的珠粒之平均粒徑較佳為0.01mm以上且0.5mm以下。於珠粒的平均粒徑為0.5mm以下時，由於珠磨機內硫酸鋇粒子與珠粒的接觸頻率高，故得到充分分散的效果。另一方面，於珠粒的平均粒徑為0.01mm以上時，由於各個珠粒所具有的運動量大，可得到用於分散所凝聚的硫酸鋇粒子之充分剪切應力。
作為珠粒，可以使用陶瓷或玻璃、金屬製者等。作為珠粒的材質，例如可舉出鈉玻璃、石英、二氧化鈦、氮化矽、碳化矽、氧化鋁、氧化鋯、矽酸鋯、鋼、不銹鋼等。於此等之中，硬度高的氧化鋯珠粒係特別適用。
珠磨機的分散係可使用小的珠粒實施一次的處理，也可階段地改變珠粒的大小而實施。例如，可首先使用粒徑為0.5mm的珠粒，進行分散處理，直到硫酸鋇粒子的分散粒徑成為100nm左右為止後，接著使用微小的珠粒，實施分散處理。
分散處理所花費的時間係依照硫酸鋇粒子、或構成化合物A、有機溶劑等的分散液之物質的種類或組成比來適宜設定。又，以每一定時間對分散液作取樣，測定分散液中的硫酸鋇粒子之平均粒徑，係可掌握分散狀態的經時變化，判斷分散處理的結束，而係較宜。作為分散液中的硫酸鋇粒子之粒徑的測定裝置，可舉出動態光散射方式的SYSMEX(股)製的“Zeatsizernano ZS”(商品名)。其次，說明以上述方法混合所得到的分散液與樹脂等來製造糊組成物的方法。但是，於分散液製造時完全混合用於製造目的之硬化物所需要的物質時，上述方法所得到的分散液係成為本發明的糊組成物。
於硫酸鋇粒子的分散液中混合樹脂時，按照分散液中的化合物A等之組成來選擇所混合的樹脂之種類或混合量。於使用本發明所得之分散有硫酸鋇粒子的糊組成物來製造光導波路時，若由化合物A與樹脂所得到的聚合物之折射率為接近硫酸鋇粒子的折射率(1.6)之值，則可減低光導波路的光傳播損失，故係較宜。於混合上述分散液與樹脂時，可在樹脂中注入分散液直到成為指定量為止，亦可在分散液中注入樹脂直到成為指定量為止。於糊組成物的製造時，亦可更添加化合物A來調整組成。
對於混合指定量的分散液與樹脂等而得的糊組成物，為了成為更均質，可以進行使用球磨機或輥磨機的處理。又，由於混合處理而在糊組成物中混入氣泡時，若靜置、置於減壓下、或使用攪拌脫泡機等來去除氣泡，則可避免氣泡混入使用糊組成物所製造的硬化物中。
為了調整糊組成物的黏度，可再添加有機溶劑，或藉由加熱或減壓來適量去除有機溶劑。又，亦可藉由加熱處理或光照射使化合物A或樹脂的聚合反應適度地進行。
使如上述所製造的糊組成物硬化，可製造在聚合物中分散有硫酸鋇粒子的硬化物。
其次，說明使本發明的糊組成物硬化之方法的例子。首先，將糊組成物塗布在基板上，進行拉伸以成為薄膜狀或紗狀，藉由灌入模具等而成形後，以加熱處理來去除糊組成物中的有機溶劑。作為去除有機溶劑的方法，可舉出烘箱或加熱板的加熱乾燥，以及真空乾燥、紅外線或微波等的電磁波之加熱等。此處，於有機溶劑的去除不充分時，則接下來的硬化處理所得到的組成物係成為未硬化狀態，熱機械特性會變不良。
於去除有機溶劑後，按照所用的糊組成物中的化合物A或樹脂的硬化機構，藉由加熱處理或光照射等來進行糊組成物的硬化反應。於該情況下，為了在光照射後作加熱處理等使完全硬化，亦可組合複數的處理。又，於100℃以上的環境下進行加熱處理時，若在氮氣等的惰性氣氛下作處理，則可抑制聚合物的氧化，故係較宜。又，於使用產生自由基的聚合促進劑(其會由於氧而喪失活性)之組成中，藉由光照射來進行硬化時，若在氮氣等的惰性氣氛下作處理，亦不會阻礙聚合，故係較宜。
於藉由微影法來進行圖案加工時，首先將糊組成物塗布在基板上，於去除有機溶劑後，以僅使光通過對應於圖案的必要部分之方式，經由所設計的光罩，照射對應於糊組成物的硬化波長範圍之光。作為光源，可舉出超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、鹵素燈、氦－氖雷射、YAG雷射等。作為曝光裝置，可舉出超高壓水銀燈曝光裝置PEM－6M(UNION光學(股)製)等。於糊組成物的硬化機構為自由基聚合時，為了防止自由基反應種被氧化而失去活性，較佳為在氮氣氛下作曝光處理。又，為了提高圖案的解像度，較佳為提高曝光裝置的照射光之平行度，而且為了減低光罩被繞射光影響，較佳為使光罩與基板接觸，或縮小光罩與基板的間隙。
於曝光時由於照射光在乾燥後的糊組成物內部散射，圖案邊緣會畸變。於該情況下，若預先將紫外線吸收劑加到糊組成物中，由於紫外線吸收劑會吸收從曝光部所漏出的微弱光而抑制散射，可銳利地保持圖案邊緣，故係較宜。乾燥後的糊組成物內部之散射，來自硫酸鋇粒子的瑞利散射係大的，愈短波長的光，該散射愈大。因此，亦較佳為使用可選擇吸收短波長的光之紫外線吸收劑。又，於光源與光罩之間插入截斷短波長光的濾光片，亦可抑制散射。
為了在曝光後再進行硬化反應，亦可將基板在室溫保存一定時間，進行熱處理。
曝光處理後，將基板浸入顯像液中，去除未曝光部分的糊組成物，對形成有硬化物的圖案的基板作洗淨及使乾燥，為了進行硬化反應，亦可再作加熱處理。
本發明的糊組成物或硬化物較佳為使用於光導波路。光導波路係形成在電子機器等的電路基板上，具有傳送基板上所封裝的IC間之光信號的作用。光導波路係由光信號傳播的芯部、與圍繞芯部之比芯部的折射率還低的包層部所構成。第1圖顯示通道型光導波路的構造，第2圖顯示板型光導波路的構造。通道型光導波路具有包層部2圍繞線狀的芯部1之周圍的構造。板型光導波路具有層狀的包層部2覆蓋層狀的芯部1之上下的構造。本發明的糊組成物可使用於芯部與包層部兩者，也可僅使用於任一者。
本發明的糊組成物由於可藉由光照射而形成圖案，故若當作芯部形成用材料，則可容易地製造各式各樣形狀的光導波路，而係較宜。又，較佳為芯部與包層部的折射率異差大者，其封閉包圍傳播光的效果大。
光導波路的包層部及芯部的折射率或厚，係可依照所設計的光導波路來任意選擇。於多模光導波路時，加大芯部與包層部的折射率差異，增厚芯部係適合的。於單模光導波路時，減小芯部與包層部的折射率差異，減薄芯部，可實現單模傳播。
於製造通道型光導波路的方法中，例如是如以下者。於玻璃或矽晶圓、玻璃環氧基板、塑膠薄膜等的基板上，塗布下包層部用糊組成物，進行乾燥、硬化，形成下包層部。再者，於下包層部上，塗布芯部用糊組成物，進行乾燥，形成膜狀的芯部。接著，將膜狀的芯部加工成導波路圖案。於芯部用糊組成物以光照射來聚合時，可藉由微影法來進行圖案的形成。又，於芯部用糊組成物以熱來聚合時，可藉由反應性離子蝕刻等來進行圖案的形成。接著，於芯部之上塗布上包層部用糊組成物，進行乾燥、硬化，形成上包層部。
作為形成塗布膜的方法，並沒有特別的限定，例如可舉出使用旋塗機、網版印刷、刮板塗布機、口模式塗布機等裝置的方法。
以下說明本發明的實施例，惟本發明不受此等所限定。又，於實施例所用的化合物之中，所使用的縮寫符號係如以下所示。
DMAc：N,N－二甲基乙醯胺THFA：四氫糠醇
由硫酸鋇粒子的分散液、糊組成物所得到的硬化物、及光導波路的各特性之測定方法係如以下。
<由糊組成物所得到的硬化物之折射率的測定方法>
使用METRICON公司製的稜鏡耦合器裝置2010與專用的P－1稜鏡，在波長850nm、溫度25℃，求得製成膜狀的由糊組成物所得到的硬化物之折射率。又，以同一裝置來測定40℃、60℃、80℃及100℃的折射率，以最小平方法求得此等4點的斜率，算出折射率對於溫度的變化(折射率溫度依賴性)。
<光導波路的光傳播損失之測定方法>
依照JPCA規格(JPCA－PE02－05－01S－2004)，以回切(cutback)法來測定。入射側及出射側的光纖係使用芯徑為50μm的開口數為0.28的多模類型。測定溫度為23℃，測定光源的波長為850nm。
<分散液製造前所凝聚的原料硫酸鋇粒子之平均粒徑的測定方法>
如以下地使用光學顯微鏡來測定。將粒子載置於玻璃等的透明板上，將載有粒子的透明板放置於光學顯微鏡的觀察台上，自透明板的下側來照射光線，經由代替光學顯微鏡的目鏡部所安裝的CCD照相機ADP－240M((股)FLOVEL製)，將其透過光影像當作數位影像輸入電腦，藉由影像處理軟體FlvFs((股)FLOVEL製)，對所觀察的任意100個粒子，求得球形近似時的粒徑，算出數平均粒徑。
<分散液中的硫酸鋇粒子之平均粒徑的測定方法>
於經碳蒸鍍的膠棉膜上，滴下分散液，乾燥去除有機溶劑後，以透射型電子顯微鏡H－7100FA(日立製作所(股)製)來觀察硫酸鋇粒子。加速電壓為100kV。觀察的影像係當作數位影像輸入電腦，藉由影像處理軟體FlvFs((股)FLOVEL製)，對所觀察的任意100個粒子，求得球形近似時的粒徑，算出數平均粒徑。再者，於1次粒子凝聚存在時，測定凝聚體的粒徑。
<糊組成物中的硫酸鋇粒子之平均粒徑的測定方法>
於經碳蒸鍍的膠棉膜上，滴下糊組成物，乾燥去除有機溶劑後，以透射型電子顯微鏡H－7100FA(日立製作所(股)製)來觀察硫酸鋇粒子。加速電壓為100kV。觀察的影像係當作數位影像輸入電腦，藉由影像處理軟體FlvFs((股)FLOVEL製)，對所觀察的任意100個粒子，求得球形近似時的粒徑，算出數平均粒徑。再者，於1次粒子凝聚存在時，測定凝聚體的粒徑。
<由糊組成物所得到的硬化物之線膨脹率的測定方法>
使用SII奈米科技(股)製的TMA測定裝置TMA/SS6100，在氮氣氛中，從室溫升溫到120℃為止，再降溫到室溫為止時，以50mN的壓入荷重來測定由糊組成物所得到的硬化物之尺寸的位移，算出自50℃到70℃的升降溫之平均線膨脹率。為了去除線膨脹率的溫度經歷，連續升降溫，重複2次，使用第2次的測定結果當作位移值。
<分散液的製造>
如以下地製造分散液A~P。以表1所示的各混合量來混合硫酸鋇2次粒子BF－40(堺化學工業(股)製，平均2次粒徑15μm，平均1次粒徑10nm)、分散劑及有機溶劑，藉由均化器“Excleauto”(商品名,(股)日本精機製作所製)，以5m/s的回轉刀前端周速來處理1小時，以將硫酸鋇粒子分散。
接著，對均化器所處理的上述分散液，使用球磨機即“ULTRA APEX MILLUAM－015”(商品名)(壽工業(股)製)來作分散處理。珠粒之材質為氧化鋯，平均粒徑為0.05mm((股)NIKKATO製,YTZ球)，投入量為400克。又，、珠磨機的轉子周速為9.5m/s，送液壓力為0.1MPa。分散處理時間係分散液A~O為10小時，P為1小時，分散處理結束後，將液回收，得到硫酸鋇粒子的分散液。表1中顯示分散結束時的分散液中之硫酸鋇粒子的平均粒徑。
表1中，作為分散劑所使用的“HOA－MPL”(商品名)、“HOA－HH”(商品名)係共榮社化學(股)製，為具有聚合性基及羧基的化合物。又，“Light－Ester P－1M”(商品名,共榮社化學(股)製)及“RDX63182”(商品名,DAICEL－CYTEC(股)製)係具有聚合性基的磷酸酯化合物。另外，“Disperbyk－111”(商品名,BYK日本(股)製)係不具有聚合性基的磷酸酯化合物。
實施例1
使用球磨機來混合9.8克分散液A、5克上述式(11)所示的樹脂、0.1克肟系UV活性型聚合促進劑OXE02(汽巴特殊化學品(股)製)、0.2克矽烷偶合劑“KBM403”(商品名,信越化學工業(股)製,化學名：3－縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷)，以製造糊組成物。再者，於該糊組成物中，有機溶劑以外的固體成分中的硫酸鋇粒子之含量為40重量%。又，糊組成物中的硫酸鋇粒子之平均粒徑為26nm。使用旋塗機將上述糊組成物塗布在石英基板上，於大氣中使用烘箱在80℃乾燥1小時後，使用超高壓水銀燈曝光裝置(UNION光學(股)製的PEM－6M)來作糊組成物的硬化處理，以50mJ/cm2 的紫外線作曝光，製造厚度10μm的膜狀硬化物。在波長850nm、溫度25℃時，該膜狀硬化物的折射率為1.556，折射率的溫度變化率為51ppm/℃。
另一方面，使用糊組成物，如以下地製造線膨脹率評價用的硬化物。於Φ4吋的矽晶圓上黏貼10mm×10mm的“Teflon(註冊商標)”膠帶，於其上載置內徑為8mm的“Teflon(註冊商標)”膠帶經裁切成5mm的長度者，以液的高度成為1mm的方式將上述所得到的糊組成物注入“Teflon(註冊商標)”膠帶內。接著，於大氣中使用烘箱在80℃乾燥1小時後，使用超高壓水銀燈曝光裝置(UNION光學(股)製的PEM－6M)作糊組成物的硬化處理，以50mJ/cm2 的紫外線作曝光，製造底面的直徑為8mm的厚度1mm之硬化物。由“Teflon(註冊商標)”膠帶內取出所得到的硬化物，測定厚度方向的線膨脹率，結果為44ppm/℃。
另一方面，使用糊組成物，如以下地製造光導波路。首先，使用旋塗機將液狀環氧樹脂(EPOTEK公司製# 314)塗布在Φ4吋的矽晶圓上，於大氣中使用烘箱在80℃乾燥1小時後，為了硬化，在氮氣中於150℃加熱1小時，形成厚度5μm的下包層部。測定下包層部在波長850nm、溫度25℃的折射率，結果為1.502。接著，使用旋塗機，將上述糊組成物塗布在石英基板上所形成的下包層部上，於大氣中使用烘箱在80℃乾燥1小時，得到厚度50μm的糊組成物之乾燥膜。對所得到的膜，使用超高壓水銀燈曝光裝置(UNION光學(股)製的PEM－6M)，通過石英製光罩，以50mJ/cm2 的紫外線作曝光。石英製光罩係具有寬度50μm且長度9cm的縫部，以縫部以外的部分來遮光。將曝光後的基板浸漬在顯像液P－7G(東京應化工業(股)製)中5分鐘，去除未曝光部的膜，形成寬度50μm且長度9cm的形狀之芯部。顯像後的圖案為清晰的矩形，沒有裂紋的發生，在未曝光部亦沒有見到殘渣，顯像性係良好。
再於其上使用旋塗機來塗布與下包層部相同的材料，在80℃乾燥1小時後，為了硬化，於氮氣中在150℃加熱1小時，形成厚度5μm的上包層部，得到光導波路。
使用切割裝置，在每基板切斷光導波路的兩端，求得光傳播損失，結果為0.3dB/cm。
實施例2~290
以與實施例1同樣的方法來製造表2~31所示組成的糊組成物，使用其來製造物性值評價用硬化物及光導波路。再者，於實施例209~226中，在製造糊組成物之際，不添加樹脂而製造分散液時，追加所用的化合物A而添加。評價結果顯示於表2~31中。此處，樹脂A係上述式(11)所表示者，樹脂B係上述式(12)所表示者。又，矽烷偶合劑“KBM503”(商品名)係信越化學工業(股)製，化學名為3－甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷。
再者，於製造光導波路之際，關於在顯像後的未曝光部之基板表面上存在有薄膜狀的殘渣之實施例，表2~31的顯像性之欄中記載「未曝光部有殘渣」。又，於製造光導波路之際，關於在顯像後的芯部有看到裂紋的存在處之實施例，表2~31的顯像性之欄中記載為「芯部發生裂紋」。
比較例1~2
藉由與實施例1同樣的方法來製造表32~33中所示組成的糊組成物，使用其來製造物性值評價用硬化物及光導波路。表32~33中顯示評價結果。所得到的硬化物係聚合不充分而柔軟，無法進行折射率及線膨脹率的評價。又，於製造光導波路之際，顯像時未曝光部會白色化，5分鐘的浸漬時間不能去除，藉由搖動基板20分鐘以去除未曝光部。於未曝光部的基板表面上有薄膜狀的殘渣存在。又，曝光部的光導波路圖案為坡度小的山型。嘗試光傳播損失的測定，但損失過大，傳播光強度在檢測極限以下，無法測定。
比較例3~4
藉由與實施例1同樣的方法來製造表32~33中所示組成的糊組成物，使用其來製造物性值評價用硬化物及光導波路。表32~33中顯示評價結果。折射率的溫度依賴性、線膨脹率皆為大值。於製造光導波路之際，顯像時未曝光部會白色化，即使在顯像液中進行20分鐘的搖動，未曝光部也殘存厚度數微米的膜。嘗試光傳播損失的測定，但、損失過大，傳播光強度在檢測極限以下，無法測定。
比較例5~10
藉由與實施例1同樣的方法來製造表32~33中所示組成的糊組成物，使用其來製造物性值評價用硬化物及光導波路。表32~33中顯示評價結果。
產業上的利用可能性
本發明的光導波路用糊組成物可較合適地利用於個人電腦、硬碟記錄器、DVD記錄器、遊戲機、攜帶型電話等的進行高速信號傳送之資訊機器所用的配線基板內之進行LSI間的資訊傳送之光配線等。
1．．．芯部
2．．．包層部
3．．．光信號
第1圖係顯示通道型光導波路的構造之概略圖。
第2圖係顯示板型光導波路的構造之概略圖。

Claims (9)

  1. 一種光導波路用糊組成物，其係包含(A)平均粒徑1nm以上且50nm以下的硫酸鋇粒子，(B)具有聚合性基及羧基的化合物、或具有聚合性基的磷酸酯化合物，及(C)有機溶劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之光導波路用糊組成物，其中該具有聚合性基及羧基的化合物包含下述通式(1)所示的化合物， (上述通式(1)中，R1 表示氫原子或甲基，R2 表示下述通式(2)~(4)中任一者所示的2價基) (上述通式(2)~(4)中，n及m各自為1~3的整數)。
  3. 如申請專利範圍第2項之光導波路用糊組成物，其中該通式(1)中的R1 為氫原子，R2 為通式(4)所示的2價基，n為2。
  4. 如申請專利範圍第1項之光導波路用糊組成物，其中該具有聚合性基的磷酸酯化合物包含下述通式(5)所示的化合物， (上述通式(5)中R3 ~R5 表示下述通式(6)~(10)中任一者所示的1價基或氫原子，R3 ~R5 可為相同或不同，但是R3 ~R5 不是全部為氫原子)， (上述通式(6)~(10)中，R6 ~R9 表示氫原子或甲基，R10 ~R11 為碳數1~10的2價基，R12 為具有羥基的碳數1~10之2價基)。
  5. 如申請專利範圍第4項之光導波路用糊組成物，其中該通式(5)中的R3 ~R5 中至少1個為該通式(8)所表示的1價基。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之光導波路用糊組成物，其中更含有具聚合性基的樹脂。
  7. 如申請專利範圍第6項之光導波路用糊組成物，其中該具聚合性基的樹脂包含下述式(11)或(12)所示的樹脂，
  8. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之光導波路用糊組成物，其中更含有矽烷偶合劑。
  9. 一種光導波路，其係由使如申請專利範圍第1至8項中任一項之光導波路用糊組成物硬化而成。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8247338B2 (en) 2008-01-18 2012-08-21 Toray Industries, Inc High dielectric constant paste composition and dielectric composition using the same
JP5286914B2 (ja) * 2008-04-24 2013-09-11 東レ株式会社 光導波路用未硬化シートおよびこれを用いた光導波路用部材ならびに光導波路
JP5286913B2 (ja) * 2008-04-24 2013-09-11 東レ株式会社 光導波路用ペースト組成物およびこれを用いた光導波路
JP5256921B2 (ja) * 2008-08-07 2013-08-07 東レ株式会社 絶縁層形成用材料および電子部品。
JP5632146B2 (ja) * 2009-09-02 2014-11-26 太陽ホールディングス株式会社 硬化性樹脂組成物
JP5604853B2 (ja) * 2009-11-12 2014-10-15 東レ株式会社 ペーストおよびこれを用いた光導波路
JP5532419B2 (ja) * 2010-06-17 2014-06-25 富士電機株式会社 絶縁材、金属ベース基板および半導体モジュール並びにこれらの製造方法
CN104271617A (zh) * 2012-04-27 2015-01-07 地方独立行政法人大阪市立工业研究所 金属氧化物分散体、含有金属氧化物分散体的聚合性组合物及其聚合物
KR102265643B1 (ko) * 2013-05-21 2021-06-17 네덜란제 오르가니자티에 포오르 토에게파스트-나투우르베텐샤펠리즈크 온데르조에크 테엔오 화학 변환 공정
KR101685257B1 (ko) * 2013-09-30 2016-12-09 주식회사 엘지화학 라디칼 경화형 접착제 조성물 및 이를 포함하는 편광판
TW201819439A (zh) * 2016-06-23 2018-06-01 日商迪愛生股份有限公司 活性能量線硬化型樹脂組成物及積層膜

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4585841A (en) * 1982-11-01 1986-04-29 Hitachi, Ltd. Transparent resin material containing metallic atoms bonded to pendent carboxylic acid groups
TW200604303A (en) * 2004-07-26 2006-02-01 Eternal Chemical Co Ltd Optical film resistant to uv light
TW200622330A (en) * 2004-09-08 2006-07-01 Toray Industries Resin composition for optical wiring and photoelectric composite wiring substrate

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5492776A (en) 1994-01-25 1996-02-20 Eastman Kodak Company Highly oriented metal fluoride thin film waveguide articles on a substrate
JP2003146992A (ja) 2001-11-13 2003-05-21 Kyoeisha Chem Co Ltd 不飽和基含有燐酸エステルモノマーの製造方法およびそれを含む重合性樹脂組成物
JP4066247B2 (ja) 2002-10-07 2008-03-26 日本ペイント株式会社 ニッケルコロイド溶液及びその製造方法
JP4222120B2 (ja) * 2002-10-07 2009-02-12 Ｊｓｒ株式会社 光導波路形成用感光性樹脂組成物および光導波路
JP2005010770A (ja) 2003-05-22 2005-01-13 Sanyo Chem Ind Ltd 光導波路形成用組成物及び光導波路
TWI285664B (en) * 2003-12-25 2007-08-21 Kansai Paint Co Ltd Curable resin composition for optical waveguide, curable dry film for optical waveguide, waveguide, and, method for manufacturing optical waveguide
KR20060113791A (ko) * 2004-02-25 2006-11-02 간사이 페인트 가부시키가이샤 광도파로용 경화성 수지 조성물, 광도파로용 경화성드라이 필름, 광도파로 및 광도파로용 코어 부분의 형성방법.
WO2005081026A1 (ja) * 2004-02-25 2005-09-01 Kansai Paint Co., Ltd. 光導波路形成用光硬化性樹脂組成物、光導波路形成用光硬化性ドライフィルム及び光導波路
EP1739482A4 (en) * 2004-03-24 2009-03-25 Fujifilm Corp PICTURE GENERATION PROCESS, LITHOGRAPHIC PRINTING PLATE AND LITHOGRAPHIC PROCESS
JP4547188B2 (ja) * 2004-05-25 2010-09-22 太陽インキ製造株式会社 光導波路材料用光硬化性・熱硬化樹脂組成物、及びその硬化物並びに光・電気混載基板
JP3901201B2 (ja) 2004-09-08 2007-04-04 東レ株式会社 光配線用樹脂組成物および光電気複合配線基板

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4585841A (en) * 1982-11-01 1986-04-29 Hitachi, Ltd. Transparent resin material containing metallic atoms bonded to pendent carboxylic acid groups
TW200604303A (en) * 2004-07-26 2006-02-01 Eternal Chemical Co Ltd Optical film resistant to uv light
TW200622330A (en) * 2004-09-08 2006-07-01 Toray Industries Resin composition for optical wiring and photoelectric composite wiring substrate

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