TWI808082B - 包含反應性倍半矽氧烷化合物之光波導形成用組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題為，提供一種光波導形成材料，其係即使於長波長域中亦為低傳播損失，且波長1,550nm中之折射率為高。 　　本發明之解決手段為，一種光波導形成用組成物及使用該組成物所製成之光波導，該光波導形成用組成物係包含：(a)作為以式[1]所表示之烷氧基矽烷化合物A、與以式[2]所表示之烷氧基矽烷化合物B的聚縮合物之反應性倍半矽氧烷化合物100質量份及(b)以式[3]所表示之茀化合物10～500質量份。 (式中，Ar1 表示具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的苯基、萘基或聯苯基，R1 表示甲基或乙基)。 (式中，Ar2 表示可以碳原子數1至6之烷基所取代的苯基、縮合多環芳香族烴基或烴環集合基，R2 表示甲基或乙基)。 (式中，R3 及R4 各自獨立表示氫原子或甲基，L1 及L2 各自獨立表示可具有取代基之伸苯基或萘二基，L3 及L4 各自獨立表示碳原子數1至6之伸烷基，m及n表示m＋n成為0至40之0或正之整數)。

Description

包含反應性倍半矽氧烷化合物之光波導形成用組成物
本發明係關於即使於長波長域中亦為低傳播損失且高折射率的光波導形成用組成物。
近年來，因雲端運算的發展或智慧型手機使用者的增加，而追求通訊流量增加一途。因此，在所送訊的資訊資料集中的資料伺服器，產生龐大的電力使用量，甚至接近處理量的界限之問題顯現，而使用以改善該等問題之技術進展成為當務之急。其中，作為可對資訊進行高密度且高速處理的技術，花費精力地探討有將伺服器主機板內的一部分之電配線變更成光學配線的光電混載基板(亦稱為光電複合基板)之技術。
於光電混載基板中，作為光傳送路徑之光波導，與將電訊號轉換成光訊號的光電轉換元件係為必要。作為光電轉換元件之光源，已知有面發光雷射(VCSEL)或矽光子之技術。尤其，藉由CMOS或MEMS的半導體製程之應用而發展的矽光子成為近年主流。因此，所傳送之光的波長係從VCSEL之波長850nm，變化成矽光子之波長1,310nm或波長1,550nm之長波長域。
至目前為止，作為在波長1,310nm或波長1,550nm之長波長域顯示高透明性的光波導，已知有以氟樹脂所致之光波導(例如，專利文獻1)。此等係藉由將於該長波長域具有吸收之C-H鍵變更成C-F鍵，使吸收波長域位移，藉此實現低傳播損失。
又，為了於基板內高密度安裝光波導，而想出彎曲半徑小的曲線光波導，或相對於與光電轉換元件連接的基板面為垂直方向之光波導。此等係有必要提高芯-包層間之折射率差來提高波導之光的侷限效果，而要求有高折射率的芯形成用材料。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-275356號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，在長波長域展現低傳播損失的氟樹脂係折射率低達1.3～1.5，對如上述般之高密度光波導之適用而言並不具有充分的折射率。如此般，即使於長波長域中亦為低傳播損失，且波長1,550nm中之折射率為高(例如，1.56以上)的光波導形成材料目前尚不存在，而期望其之開發。 [用以解決課題之手段]
本發明者們為了解決上述的課題而進行努力探討的結果，發現含有特定的反應性倍半矽氧烷化合物與特定的茀化合物之組成物係成為適合於實現即使於長波長域中亦為低傳播損失與高折射率之光波導之形成的材料，因而完成本發明。
亦即，本發明之第1觀點係關於一種光波導形成用組成物，其係包含： 　　(a)作為以式[1]所表示之烷氧基矽烷化合物A、與以式[2]所表示之烷氧基矽烷化合物B的聚縮合物之反應性倍半矽氧烷化合物100質量份及 　　(b)以式[3]所表示之茀化合物10～500質量份。(式中，Ar1 表示具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的苯基、具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的萘基、或具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的聯苯基，R1 表示甲基或乙基)。(式中，Ar2 表示可以碳原子數1至6之烷基所取代的苯基、可以碳原子數1至6之烷基所取代的縮合多環芳香族烴基、或以單鍵直接鍵結有複數個芳香環的烴環集合基(可以碳原子數1至6之烷基所取代)，R2 表示甲基或乙基)。(式中，R3 及R4 各自獨立表示氫原子或甲基，L1 及L2 各自獨立表示可具有取代基之伸苯基、或可具有取代基之萘二基，L3 及L4 各自獨立表示碳原子數1至6之伸烷基，m及n表示m+n成為0至40之0或正之整數)。 　　第2觀點係關於如第1觀點之光波導形成用組成物，其中，相對於前述(a)反應性倍半矽氧烷化合物及前述(b)茀化合物的總量100質量份而言，進一步包含1～100質量份之(c)不屬於前述(b)茀化合物之(甲基)丙烯酸酯化合物。 　　第3觀點係關於如第2觀點之光波導形成用組成物，其中，前述(c)(甲基)丙烯酸酯化合物至少包含含芳香環之(甲基)丙烯酸酯化合物。 　　第4觀點係關於如第2觀點或第3觀點之光波導形成用組成物，其中，前述(c)(甲基)丙烯酸酯化合物至少包含單(甲基)丙烯酸酯化合物。 　　第5觀點係關於如第2觀點之光波導形成用組成物，其中，前述(c)(甲基)丙烯酸酯化合物至少包含含芳香環之單(甲基)丙烯酸酯化合物。 　　第6觀點係關於如第1觀點至第5觀點中任一觀點之光波導形成用組成物，其中，前述(a)反應性倍半矽氧烷化合物為以式[1a]所表示之化合物與以式[2a]所表示之化合物的聚縮合物，(式中，R1 表示與前述相同意思)。(式中，R2 表示與前述相同意思)。 　　第7觀點係關於一種硬化物，其係將如第1觀點至第6觀點中任一觀點之光波導形成用組成物硬化而成。 　　第8觀點係關於一種光波導，其係使用如第1觀點至第6觀點中任一觀點之光波導形成用組成物所製作。 [發明效果]
本發明之光波導形成用組成物係具有高折射率及即使於例如1,550nm左右之長波長域中光傳播損失亦低之優異的光學特性，而可用作為光波導之形成材料。 　　又，本發明之光波導形成用組成物係可藉由光微影而形成光波導，又，亦可製作相對於基板表面具有所期望之傾斜角之被稱為所謂光插針(optical pin)的光波導。 　　並且，本發明係可期待提供一種在長波長域中具有非常高的透明性(低傳播損失)之光波導。
＜＜光波導形成用組成物＞＞ 　　本發明之光波導形成用組成物係包含作為成分(a)之特定的反應性倍半矽氧烷化合物及作為成分(b)之特定的茀化合物的光波導形成用組成物。 　　以下，說明各成分之詳細內容。
＜(a)反應性倍半矽氧烷化合物＞ 　　本發明中所使用之(a)反應性倍半矽氧烷化合物係後述之特定構造之烷氧基矽烷化合物A與特定構造之烷氧基矽烷化合物B之聚縮合物，詳細而言係將該等化合物A及化合物B在酸或鹼的存在下進行聚縮合所得之化合物。
[烷氧基矽烷化合物A] 　　前述烷氧基矽烷化合物A係以下述式[1]所表示之化合物。上述式[1]中，Ar1 表示具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的苯基、具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的萘基、或具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的聯苯基，R1 表示甲基或乙基。
作為Ar1 所表示之具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的苯基，可列舉例如：2-乙烯基苯基、3-乙烯基苯基、4-乙烯基苯基、4-乙烯基氧苯基、4-烯丙基苯基、4-烯丙基氧苯基、4-異丙烯基苯基等。 　　作為Ar1 所表示之具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的萘基，可列舉例如：4-乙烯基萘-1-基、5-乙烯基萘-1-基、6-乙烯基萘-2-基、4-烯丙基氧基萘-1-基、5-烯丙基氧基萘-1-基、8-烯丙基氧基萘-1-基、5-乙烯基氧基萘-1-基、4-烯丙基萘-1-基、5-烯丙基萘-1-基、5-異丙烯基萘-1-基等。 　　作為Ar1 所表示之具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的聯苯基，可列舉例如：4’-乙烯基-[1,1’-聯苯]-2-基、4’-乙烯基-[1,1’-聯苯]-3-基、4’-乙烯基-[1,1’-聯苯]-4-基、4’-乙烯基氧基-[1,1’-聯苯]-4-基、4’-烯丙基-[1,1’-聯苯]-4-基、4’-烯丙基氧基-[1,1’-聯苯]-4-基、4’-異丙烯基-[1,1’-聯苯]-4-基等。
作為以上述式[1]所表示之化合物之具體例，可列舉例如：三甲氧基(4-乙烯基苯基)矽烷、三乙氧基(4-乙烯基苯基)矽烷、(4-異丙烯基苯基)三甲氧基矽烷、三甲氧基(4-乙烯基-1-萘基)矽烷、三甲氧基(4’-乙烯基-[1,1’-聯苯]-4-基)矽烷等，但，並不限定於此等。
[烷氧基矽烷化合物B] 　　前述烷氧基矽烷化合物B係以下述式[2]所表示之化合物。上述式[2]中，Ar2 表示可以碳原子數1至6之烷基所取代的苯基、可以碳原子數1至6之烷基所取代的縮合多環芳香族烴基、或以單鍵直接鍵結有複數個芳香環的烴環集合基(可以碳原子數1至6之烷基所取代)，R2 表示甲基或乙基。
作為Ar2 所表示之可以碳原子數1至6之烷基所取代的苯基，可列舉例如：苯基、o-基、m-基、p-基、2,4,6-三甲基苯基、4-tert-丁基苯基等。 　　作為Ar2 所表示之縮合多環芳香族烴基，可列舉例如：由萘、菲、蒽、三伸苯基、芘、䓛、并四苯、聯伸苯基、茀所衍生之1價之基等。 　　又，作為以單鍵直接鍵結有複數個芳香環的烴環集合基，可列舉例如：由聯苯、三聯苯、四聯苯、聯萘、苯基萘、苯基茀、二苯基茀所衍生之1價之基等。 　　另外，於上述苯基、縮合多環芳香族烴基及烴環集合基中，作為可作為取代基而具有之碳原子數1至6之烷基，可列舉：甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、n-戊基、環戊基、n-己基、環己基等。 　　作為上述Ar2 ，其中，較佳係表示可以碳原子數1至6之烷基所取代的苯基之基。
作為以上述式[2]所表示之化合物之具體例，可列舉例如：三甲氧基(苯基)矽烷、三乙氧基(苯基)矽烷、三甲氧基(p-基)矽烷、三甲氧基(1-萘基)矽烷、三乙氧基(1-萘基)矽烷、三甲氧基(2-萘基)矽烷、三乙氧基(2-萘基)矽烷、三甲氧基(2-菲基)矽烷、三甲氧基(3-菲基)矽烷、三甲氧基(9-菲基)矽烷、三乙氧基(9-菲基)矽烷、[1,1’-聯苯]-4-基三甲氧基矽烷、[1,1’-聯苯]-4-基三乙氧基矽烷等，但，並不限定於此等。
其中，作為(a)成分之反應性倍半矽氧烷化合物，較佳係將以下述式[1a]所表示的化合物與以下述式[2a]所表示的化合物，在酸或鹼的存在下，進行聚縮合所得到的反應性倍半矽氧烷化合物。上述式[1a]中，R1 表示與前述相同意思。上述式[2a]中，R2 表示與前述相同意思。
[烷氧基矽烷化合物A與烷氧基矽烷化合物B之摻合比例] 　　使用於(a)成分之反應性倍半矽氧烷化合物之以式[1]所表示的烷氧基矽烷化合物A與以式[2]所表示的烷氧基矽烷化合物B之聚縮合反應的摻合莫耳比雖無特別限定，但就使硬化物之物性安定的目的而言，通常，以烷氧基矽烷化合物A：烷氧基矽烷化合物B=5：1～1：5之範圍為佳。更佳係以3：1～1：3之間作摻合的範圍。藉由將烷氧基矽烷化合物A相對於烷氧基矽烷化合物B之摻合莫耳數的摻合莫耳比設為5以下，而可得到具有更高折射率之硬化物。又，藉由將烷氧基矽烷化合物A相對於烷氧基矽烷化合物B之摻合莫耳數的摻合莫耳比設為1/5以上，可得到充分的交聯密度，而更提昇對於熱之尺寸安定性。 　　上述之烷氧基矽烷化合物A及烷氧基矽烷化合物B，可因應需要而選擇適當化合物來使用，又，亦可分別併用複數種之化合物。於此情況中之摻合莫耳比，烷氧基矽烷化合物A的莫耳量之總計與烷氧基矽烷化合物B的莫耳量之總計的比亦成為上述之範圍。
[酸或鹼性觸媒] 　　以上述式[1]所表示的烷氧基矽烷化合物A與以上述式[2]所表示的烷氧基矽烷化合物B之聚縮合反應係適合在酸或鹼性觸媒的存在下實施。 　　於上述聚縮合反應中使用的觸媒，只要溶解或均勻地分散於後述之溶媒中則其種類並無特別限定，可因應需要而適當選擇使用。 　　作為可使用的觸媒，例如，作為酸性化合物可列舉：鹽酸、硝酸、硫酸等之無機酸、乙酸、草酸等之有機酸等；作為鹼性化合物可列舉：鹼金屬氫氧化物、鹼土類金屬氫氧化物、氫氧化銨、四級銨鹽、胺類等；作為氟化物鹽可列舉：NH4 F、NR4 F等。另外，在此R係選自由氫原子、碳原子數1至12之直鏈狀烷基、碳原子數3至12之分支狀烷基、及碳原子數3至12之環狀烷基所成之群中的一種以上之基。 　　該等觸媒係可一種單獨，或併用複數種。
作為上述酸性化合物，可列舉例如：鹽酸、硝酸、硫酸、乙酸、草酸、硼酸等。
作為上述鹼性化合物，可列舉例如：氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鍶、氫氧化鋇、氫氧化銨、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丁基銨、三乙基胺等。
作為上述氟化物鹽，可列舉例如：氟化銨、氟化四甲基銨、氟化四丁基銨等。
該等觸媒當中，可較佳使用者係選自由鹽酸、乙酸、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇及氫氧化四乙基銨所成之群中的一種以上。 　　觸媒之使用量，相對於上述烷氧基矽烷化合物A與烷氧基矽烷化合物B的合計質量而言，為0.01～10質量%，較佳為0.1～5質量%。藉由將觸媒之使用量設為0.01質量%以上而使反應更良好地進行。又，若考慮經濟性則以10質量%以下之使用即充分。
[聚縮合反應] 　　本發明之反應性倍半矽氧烷化合物，其中一個特徵為烷氧基矽烷化合物A之構造。本發明所使用之烷氧基矽烷化合物A中所包含之反應性基(聚合性雙鍵)係藉由自由基或陽離子而容易聚合，聚合後(硬化後)顯示高耐熱性。 　　烷氧基矽烷化合物A與烷氧基矽烷化合物B之水解聚縮合反應雖亦可在無溶媒下進行，但亦可使用後述之四氫呋喃(THF)等之對於兩烷氧基矽烷化合物而言為惰性的溶媒作為反應溶媒。在使用反應溶媒的情況係有使反應系容易均勻，而進行更安定之聚縮合反應的優點。
反應性倍半矽氧烷化合物之合成反應雖亦可如前述般地在無溶媒下進行，但為了使反應更均勻化而使用溶媒亦無問題。溶媒，只要是不與兩烷氧基矽烷化合物進行反應，而將其聚縮合物進行溶解者則無特別限定。 　　作為如此之反應溶媒，可列舉例如：丙酮、甲基乙基酮(MEK)等之酮類；苯、甲苯、二甲苯等之芳香族烴類；四氫呋喃(THF)、1,4-二噁烷、二異丙基醚、環戊基甲基醚(CPME)等之醚類；乙二醇、丙二醇、己二醇等之二醇類；乙基賽路蘇、丁基賽路蘇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、二乙基賽路蘇、二乙基卡必醇等之二醇醚類；N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、N,N-二甲基甲醯胺(DMF)等之醯胺類等。該等溶媒係可一種單獨，或將二種以上混合使用。
於本發明中使用的反應性倍半矽氧烷化合物係藉由將以式[1]所表示的烷氧基矽烷化合物A與以式[2]所表示的烷氧基矽烷化合物B，在酸或鹼性觸媒的存在下，進行水解聚縮合而得到。水解聚縮合的反應溫度為20～150℃，較佳為30～120℃。 　　反應時間若為聚縮合物之分子量增加結束，分子量分布安定所需要的時間以上，則無特別限制，更具體而言係數小時至數日。 　　較佳為聚縮合反應結束之後，將所得到的反應性倍半矽氧烷化合物進行過濾，以溶媒餾除等之任意的方法回收，並因應需要而進行適當純化處理。
又，藉由將以上述式[1]所表示的烷氧基矽烷化合物A與以式[2]所表示的烷氧基矽烷化合物B，在鹼的存在下進行聚縮合，並使用陽離子交換樹脂來去除鹼，亦可得到反應性倍半矽氧烷化合物。 　　上述鹼以及其使用量，可使用選自由上述之鹼性化合物及氟化物鹽所成之群中的一種以上之化合物，又，可採用其使用量，較佳係選自由氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇及四乙基銨所成之群中的一種以上者作為鹼。 　　又，聚縮合反應中使用的反應條件或反應溶媒等係可採用上述者。 　　並且，反應結束後，作為使用於鹼之去除的陽離子交換樹脂，可較佳使用具有磺基作為離子基之離子交換樹脂。
藉由如此之反應所得之聚縮合物(反應性倍半矽氧烷化合物)，係以GPC之聚苯乙烯換算所測定之重量平均分子量Mw為500～100,000，較佳為500～30,000，分散度：Mw(重量平均分子量)/Mn(數量平均分子量)為1.0～10。 　　另外，上述(a)反應性倍半矽氧烷化合物係具有至少具有以[Ar1 SiO3/2 ]及[Ar2 SiO3/2 ]所表示之矽氧烷單元的交聯構造之化合物。
＜(b)茀化合物＞ 　　本發明所使用之(b)茀化合物係以式[3]所表示之化合物。上述式[3]中，R3 及R4 各自獨立表示氫原子或甲基，L1 及L2 各自獨立表示可具有取代基之伸苯基、或可具有取代基之萘二基，L3 及L4 各自獨立表示碳原子數1至6之伸烷基，m及n表示m+n成為0至40之0或正之整數。
作為L1 及L2 所表示之可具有取代基的伸苯基，可列舉例如：o-伸苯基、m-伸苯基、p-伸苯基、2-甲基苯-1,4-二基、2-胺基苯-1,4-二基、2,4-二溴苯-1,3-二基、2,6-二溴苯-1,4-二基等。 　　又，作為L1 及L2 所表示之可具有取代基的萘二基，可列舉：1,2-萘二基、1,4-萘二基、1,5-萘二基、1,8-萘二基、2,3-萘二基、2,6-萘二基等。
作為L3 及L4 所表示之碳原子數1至6之伸烷基，可列舉例如：亞甲基、伸乙基、三亞甲基、1-甲基伸乙基、四亞甲基、1-甲基三亞甲基、1,1-二甲基伸乙基、五亞甲基、1-甲基四亞甲基、2-甲基四亞甲基、1,1-二甲基三亞甲基、1,2-二甲基三亞甲基、2,2-二甲基三亞甲基、1-乙基三亞甲基、六亞甲基、1-甲基五亞甲基、2-甲基五亞甲基、3-甲基五亞甲基、1,1-二甲基四亞甲基、1,2-二甲基四亞甲基、2,2-二甲基四亞甲基、1-乙基四亞甲基、1,1,2-三甲基三亞甲基、1,2,2-三甲基三亞甲基、1-乙基-1-甲基三亞甲基、1-乙基-2-甲基三亞甲基等。
於以式[3]所表示的化合物中，m及n較佳係m+n成為0至30的情況，更佳係m+n成為2至20的情況。
作為以上述式[3]所表示的化合物之具體例，可列舉例如：9,9-雙(4-(2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基)苯基)-9H-茀、OGSOL(註冊商標)EA-0200、同EA-0300、同EA-F5003、同EA-F5503、同EA-F5510、同EA-F5710、同GA-5000[以上，Osaka Gas Chemicals(股)製]、NK酯A-BPEF[新中村化學工業(股)製]等，但並不限定於此等，(另外，於本說明書中，(甲基)丙烯醯基係指丙烯醯基與甲基丙烯醯基之兩者)。
於本發明之光波導形成用組成物中，(b)成分之含量，相對於(a)成分100質量份而言，為10～500質量份。其中，較佳為30～250質量份。
＜(c)不屬於前述(b)茀化合物之(甲基)丙烯酸酯化合物＞ 　　本發明之光波導形成用組成物可進一步包含作為(c)成分之不屬於前述(b)茀化合物之(甲基)丙烯酸酯化合物。另外，於本說明書中，(甲基)丙烯酸酯係指丙烯酸酯與甲基丙烯酸之兩者。 　　其中，作為(c)成分，較佳係至少包含含芳香環之(甲基)丙烯酸酯化合物，或者至少包含單(甲基)丙烯酸酯化合物。尤其，作為(c)成分，較佳係至少包含含芳香環之單(甲基)丙烯酸酯化合物。
作為如此之(c)成分之(甲基)丙烯酸酯化合物，可列舉例如：甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、n-丙基(甲基)丙烯酸酯、異丙基(甲基)丙烯酸酯、tert-丁基(甲基)丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、2,3-二羥丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、苯基(甲基)丙烯酸酯、苄基(甲基)丙烯酸酯、1-苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、1-萘基(甲基)丙烯酸酯、1-萘基甲基(甲基)丙烯酸酯、2-萘基(甲基)丙烯酸酯、2-萘基甲基(甲基)丙烯酸酯、9-蒽基(甲基)丙烯酸酯、9-蒽基甲基(甲基)丙烯酸酯、9-菲基(甲基)丙烯酸酯、9-菲基甲基(甲基)丙烯酸酯、1-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基苄基(甲基)丙烯酸酯、3-苯氧基苄基(甲基)丙烯酸酯、4-苯氧基苄基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-聯苯基氧)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(3-聯苯基氧)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-聯苯基氧)乙基(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷變性o-苯基酚(甲基)丙烯酸酯等之單(甲基)丙烯酸酯化合物；新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷變性雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、2-(5-乙基-5-羥甲基-1,3-二噁烷-2-基)-2-甲基丙烷-1-醇=二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷變性2-(5-乙基-5-羥甲基-1,3-二噁烷-2-基)-2-甲基丙烷-1-醇=二(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷變性2-(5-乙基-5-羥甲基-1,3-二噁烷-2-基)-2-甲基丙烷-1-醇=二(甲基)丙烯酸酯等之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物等。
此等當中，較佳為苄基(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基苄基(甲基)丙烯酸酯、3-苯氧基苄基(甲基)丙烯酸酯、4-苯氧基苄基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-聯苯基氧)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(3-聯苯基氧)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-聯苯基氧)乙基(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷變性o-苯基酚(甲基)丙烯酸酯，更佳為苄基(甲基)丙烯酸酯、3-苯氧基苄基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-聯苯基氧)乙基(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷變性o-苯基酚(甲基)丙烯酸酯，再更佳為苄基(甲基)丙烯酸酯。 　　又，較佳為2-(5-乙基-5-羥甲基-1,3-二噁烷-2-基)-2-甲基丙烷-1-醇=二(甲基)丙烯酸酯。
又，該等(甲基)丙烯酸酯化合物係可作為市售品而容易取得，可列舉例如：HEA、HPA、4-HBA、AIB、TBA、VISCOAT 3F、4F、8F、8FM、#295、#300、#802、#160、#192、#700HV、#540[以上，大阪有機化學工業(股)製]；Light acrylate NP-A、TMP-A、PE-3A、PE-4A、DPE-6A、PO-A、P2H-A、P-200A、BA-104、BP-4EAL、BP-4PA、Light ester E、NB、IB、TB、M-3F、HOA(N)、HO-250(N)、HOP(N)、HOP-A(N)、HOB(N)、NP、TMP、BZ、PO、BP-2EMK[以上，共榮社化學(股)製]；NK酯NPG、A-TMM-3、A-TMM-3L、A-TMM-3LM-N、A-TMPT、TMPT、A-TMMT、AD-TMP、A-9550、A-DPH、AMP-20GY、PHE-1G、A-LEN-10、ABE-300、A-BPE-4、A-BPE-10、A-BPE-20、A-BPE-30、A-BPP-3、A-B1206PE、BPE-80N、BPE-100、BPE-200、BPE-500、BPE-900、BPE-1300N、A-9300、A-9300-1CL、A-DOG[以上，新中村化學工業(股)製]；ARONIX(註冊商標)M-309、M-306、M-305、M-303、M-452、M-450、M-408、M-403、M-400、M-402、M-404、M-406、M-405、M-101A、M-102、M-106、M-110、M-111、M-113、M-117、M-5700、M-208、M-211B、M-215、M-313、M-315[以上，東亞合成(股)製]；BLEMMER(註冊商標)AAE-300、PAE-100、43PAPE-600B、ANP-300、75ANEP-600、PDBE-200、PDBE-250、PDBE-450、PDBE-1300、PDBPE[以上，日油(股)製]；KAYARAD NPGDA、TMPTA、PET-30、T-1420(T)、D-310、DPHA、DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120、R-128H、R-551、R-712[以上，日本化藥(股)製]等。
在添加(c)不屬於前述(b)茀化合物之(甲基)丙烯酸酯化合物的情況，(甲基)丙烯酸酯化合物係可一種單獨，或將二種以上混合使用。又，作為其之添加量，相對於(a)成分及(b)成分之總量100質量份而言，為1～50質量份，較佳為1～25質量份，更佳為5～25質量份。
＜其他添加劑＞ 　　進而，本發明之光波導形成用組成物可在不損害本發明之效果的範圍內，因應需要而含有聚合起始劑、鏈轉移劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定化劑、整平劑、流變調整劑、矽烷偶合劑等之接著輔助劑、顏料、染料、消泡劑等。又，亦可包含其他可聚合的化合物。
作為上述聚合起始劑係光聚合起始劑及熱聚合起始劑之任一者皆可使用。 　　作為光聚合起始劑，可列舉例如：烷基苯酮類、二苯基酮類、醯基膦氧化物類、米希勒之苯甲醯基苯甲酸酯類、肟酯類、一硫化四甲基秋蘭姆類、噻噸酮類等。 　　尤其，較佳為光開裂型之光自由基聚合起始劑。針對光開裂型之光自由基聚合起始劑，可列舉於最新UV硬化技術(159頁，發行人：高薄一弘，發行所：(股)技術情報協會，1991年發行)中所記載者。 　　作為市售之光自由基聚合起始劑，可列舉例如：IRGACURE(註冊商標)184、同369、同651、同500、同819、同907、同784、同2959、同CGI1700、同CGI1750、同CGI1850、同CG24-61、同TPO、Darocur(註冊商標)1116、同1173[以上，BASF Japan(股)製]、ESACURE KIP150、同KIP65LT、同KIP100F、同KT37、同KT55、同KTO46、同KIP75[以上，LAMBERTI公司製]等。
又，熱聚合起始劑，可列舉例如：偶氮類、有機過氧化物類等。 　　作為市售之偶氮系熱聚合起始劑，可列舉例如：V-30、V-40、V-59、V-60、V-65、V-70[以上，FUJIFILM Wako Pure Chemical(股)(舊和光純藥工業(股))製]等。 　　又，作為市售之有機過氧化物系熱聚合起始劑，可列舉例如：Perkadox(註冊商標)CH、同BC-FF、同14、同16、Trigonox(註冊商標)22、同23、同121、Kaya ester(註冊商標)P、同O、Kaya butyl(註冊商標)B[以上，KAYAKU AKZO(股)製]、PERHEXA(註冊商標)HC、PERCUMYL(註冊商標)H、PEROCTA(註冊商標)O、PERHEXYL(註冊商標)O、同Z、PERBUTYL(註冊商標)O、同Z[以上，日油(股)製]等，但並不限定於此等。
在添加聚合起始劑的情況，聚合起始劑係可一種單獨，或將二種以上混合使用。又，作為其添加量，相對於聚合性成分，亦即上述(a)成分及(b)成分之總量100質量份而言，又，在包含(c)成分的情況時係相對於(a)成分至(c)成分之總量100質量份而言，為0.1～20質量份，更佳為0.3～10質量份。
作為上述鏈轉移劑，例如，作為硫醇化合物可列舉：巰基乙酸甲酯、3-巰基丙酸甲酯、3-巰基丙酸2-乙基己酯、3-巰基丙酸3-甲氧基丁酯、3-巰基丙酸n-辛酯、3-巰基丙酸硬脂酯、1,4-雙(3-巰基丙醯氧基)丁烷、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、三羥甲基乙烷參(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基乙烷參(3-巰基丁酸酯)、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基丙烷參(3-巰基丁酸酯)、季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇肆(3-巰基丁酸酯)、二季戊四醇陸(3-巰基丙酸酯)、二季戊四醇陸(3-巰基丁酸酯)、參[2-(3-巰基丙醯氧基)乙基]異氰脲酸酯、參[2-(3-巰基丁醯氧基)乙基]異氰脲酸酯等之巰基羧酸酯類；乙烷硫醇、2-甲基丙烷-2-硫醇、n-十二烷硫醇、2,3,3,4,4,5-六甲基己烷-2-硫醇(tert-十二烷硫醇)、乙烷-1,2-二硫醇、丙烷-1,3-二硫醇、苄基硫醇等之烷基硫醇類；苯硫醇、3-甲基苯硫醇、4-甲基苯硫醇、萘-2-硫醇、吡啶-2-硫醇、苯并咪唑-2-硫醇、苯并噻唑-2-硫醇等之芳香族硫醇類；2-巰基乙醇、4-巰基-1-丁醇等之巰基醇類；3-(三甲氧基矽烷基)丙烷-1-硫醇、3-(三乙氧基矽烷基)丙烷-1-硫醇等之含矽烷之硫醇類等；作為二硫化物化合物可列舉：二乙基二硫化物、二丙基二硫化物、二異丙基二硫化物、二丁基二硫化物、二-tert-丁基二硫化物、二戊基二硫化物、二異戊基二硫化物、二己基二硫化物、二環己基二硫化物、二癸基二硫化物、雙(2,3,3,4,4,5-六甲基己烷-2-基)二硫化物(二-tert-十二烷基二硫化物)、雙(2,2-二乙氧基乙基)二硫化物、雙(2-羥乙基)二硫化物、二苄基二硫化物等之烷基二硫化物類；二苯基二硫化物、二-p-基二硫化物、二(吡啶-2-基)吡啶基二硫化物、二(苯并咪唑-2-基)二硫化物、二(苯并噻唑-2-基)二硫化物等之芳香族二硫化物類；四甲基秋蘭姆二硫化物、四乙基秋蘭姆二硫化物、四丁基秋蘭姆二硫化物、雙(五亞甲基)秋蘭姆二硫化物等之秋蘭姆二硫化物類等；α-甲基苯乙烯二聚物等。
在添加鏈轉移劑的情況，鏈轉移劑係可一種單獨，或將二種以上混合使用。又，作為其添加量，相對於聚合性成分，亦即上述(a)成分及(b)成分之總量100質量份而言，又，在包含(c)成分的情況時係相對於(a)成分至(c)成分之總量100質量份而言，為0.01～20質量份，更佳為0.1～10質量份。
作為上述抗氧化劑，可列舉：酚系抗氧化劑、磷酸系抗氧化劑、及硫化物系抗氧化劑等，但，其中，較佳為酚系抗氧化劑。 　　作為酚系抗氧化劑，可列舉例如：IRGANOX(註冊商標)245、同1010、同1035、同1076、同1135[以上，BASF Japan(股)製]、SUMILIZER(註冊商標)GA-80、同GP、同MDP-S、同BBM-S、同WX-R[以上，住友化學(股)製]、ADK STAB(註冊商標)AO-20、同AO-30、同AO-40、同AO-50、同AO-60、同AO-80、同AO-330[以上，(股) ADEKA製]等。
在添加抗氧化劑的情況，抗氧化劑係可一種單獨，或將二種以上混合使用。又，作為其添加量，相對於聚合性成分，亦即上述(a)成分及(b)成分之總量100質量份而言，又，在包含(c)成分的情況時係相對於(a)成分至(c)成分之總量100質量份而言，為0.01～20質量份，更佳為0.1～10質量份。
＜光波導形成用組成物之調製方法＞ 　　本發明之光波導形成用組成物之調製方法並無特別限定，可列舉例如：將(a)成分及(b)成分、以及因應需要之(c)成分以特定的比例進行混合，並因應需要而進一步添加其他添加劑來混合，製成均勻的溶液之方法；於該等各成分當中，例如，將(a)成分至(c)成分中至少二種的成分之中的至少一部分進行混合，製成均勻的溶液之後，添加剩餘之各成分，並因應需要而進一步添加其他添加劑來混合，而製成均勻的溶液之方法；或者除了該等成分以外，進一步使用慣用的溶媒之方法等。 　　在使用溶媒的情況，本發明之光波導形成用組成物中之固體成分之比例係只要各成分會均勻地溶解於溶媒中則無特別限定，但，例如1～50質量%，或是1～30質量%，或是1～25質量%。在此，固體成分係指從光波導形成用組成物之全部成分中排除溶媒成分者。 　　又，光波導形成用組成物之溶液，較佳係使用孔徑為0.05～5μm之過濾器等過濾之後進行使用。
＜＜硬化物＞＞ 　　將本發明之光波導形成用組成物藉由曝光(光硬化)或加熱(熱硬化)進行硬化所得之硬化物亦為本發明之對象。 　　作為進行曝光的光線，可列舉：紫外線、電子束、X射線等。作為紫外線照射所使用的光源，可使用太陽光線、化學燈、低壓水銀燈、高壓水銀燈、金屬鹵素燈、氙氣燈、UV-LED等。又，亦可在曝光後，為了使硬化物之物性安定化而施行後烘烤。作為後烘烤之方法雖無特別限定，但通常是使用加熱板、烘箱等，以50℃～260℃、1～120分鐘之範圍進行。 　　熱硬化之加熱條件雖無特別限定，但通常是由50～300℃、1～120分鐘之範圍中適當選擇。又，作為加熱手段雖無特別限定，但可列舉例如：加熱板、烘箱等。
將上述本發明之光波導形成用組成物硬化而成之硬化物係成為於波長1,550nm中之折射率高達1.57以上的硬化物，而適合作為光波導形成材料。
＜＜光波導＞＞ 　　使用本發明之光波導形成用組成物所製作的光波導亦為本發明之對象。 　　於本發明之光波導中，上述之光波導形成用組成物可適用於形成光波導之包層部的包層形成材料，以及形成芯部的芯形成材料之任一者，但，尤其是其之硬化物為高折射率，因此，適合於芯形成材料。 　　又，於本發明之光波導中，可適當選擇採用以往之於光波導的包層部及芯部之形成所使用的各種材料，亦即，藉由光照射或加熱處理而硬化的材料，例如，以聚矽氧樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、聚降莰烯樹脂等作為主成分的材料等作為包層形成材料及芯形成材料。具體而言，只要從上述之光波導形成用組成物及以往之各種材料，以使由包層形成材料所形成的包層部成為比由芯形成材料所形成的芯部之中心部更低折射率的方式，來選擇採用各種的形成材料即可。又，於包層形成材料中，亦可含有例如碳黑等之吸收光的素材。
於本發明作為對象之光波導中，其製作方法並無特別限定，例如，經過將本發明之光波導形成用組成物或上述以往之各種材料藉由曝光(光硬化)或加熱(熱硬化)進行硬化的步驟，而可形成光波導。作為代表之一例，採用使用有光罩的微影技術，經過蝕刻步驟或顯像步驟，而可形成光波導。
又，針對作為光波導之一形態之相對於基板表面具有所期望之傾斜角的光波導(所謂“光插針”)，亦可適合使用上述光波導形成用組成物來製作。 　　具有如此之所期望的傾斜角之光波導，例如，可適合使用國際公開第2015/060190號記載之製造方法來製作，具體而言可藉由下列步驟而製造， 　　(1)於支撐體上具備抗反射膜的步驟； 　　(2)於前述抗反射膜上配置前述光波導形成用組成物，隔著光罩，使該光波導形成用組成物藉由從相對於前述支撐體表面為非垂直的方向入射之光線進行曝光而硬化的步驟；以及 　　(3)藉由顯像，去除未曝光之光波導形成用組成物的步驟。 　　上述抗反射膜雖無特別限定，但作為較佳者，可列舉：由上述國際公開第2015/060190號記載的抗反射膜形成組成物(包含將特定構造之二芳基矽酸化合物與特定構造之烷氧基矽烷化合物，在酸或鹼的存在下，進行聚縮合所得之反應性聚矽氧化合物，與紫外線吸收劑的聚合性組成物)所形成之抗反射膜。
又，例如，針對使用有國際公開第2013/002013號記載之製造方法，亦即，於成為包層之硬化性樹脂中，利用分注器來配線描繪成為芯的硬化性樹脂之注射法(所謂蚊叮法(mosquito method))之梯度折射率型(GI型)光波導，亦可適合使用上述光波導形成用組成物來製作。 [實施例]
以下，雖列舉實施例來更具體地說明本發明，但本發明並非限定於下述之實施例者。 　　另外，於實施例中，試料之調製及物性之分析所使用的裝置及條件係如以下所述。
(1)攪拌脫泡機 　　裝置：(股)THINKY製 自轉/公轉攪拌機 AWATORI練太郎(註冊商標)ARE-310 (2)凝膠滲透層析(GPC) 　　裝置：(股)島津製作所製 Prominence(註冊商標)GPC系統 　　管柱：昭和電工(股)製 Shodex(註冊商標)GPC KF-804L及GPC KF-803L 　　管柱溫度：40℃ 　　溶媒：四氫呋喃 　　檢測器：RI 　　檢量曲線：標準聚苯乙烯 (3)氣相層析(GC) 　　裝置：(股)島津製作所製 GC-2010 　　管柱：GL Sciences(股)製 TC-17(內徑0.25mm、膜厚0.25μm、長度30m) 　　管柱溫度：40℃(5分鐘)-5℃/分-120℃-30℃/分-250℃(5分鐘) 　　檢測器：FID 　　載體氣體：氮(全流量68.3mL/分) (4)傳播損失 　　裝置：(股)島津製作所製 紫外可見近紅外分光光度計UV-3600 (5)折射率 　　裝置：Metricon公司製 棱鏡耦合器 型號2010/M 　　測定溫度：室溫(大約23℃) (6)UV曝光 　　裝置：EYE GRAPHICS(股)製 分批式UV照射裝置(高壓水銀燈2kW×1燈) (7)遮罩對準曝光機 　　裝置：SUSS MicroTec公司製 MA6 　　燈：高壓水銀燈 　　濾波器：i射線帶通濾波器 　　照度：16mW/cm2 (365nm檢測) (8)掃描型電子顯微鏡(SEM) 　　裝置：(股)Hitachi High-Technologies製 電場釋出形掃描電子顯微鏡S-4800 (9)UV點光源 　　裝置：朝日分光(股)製 300W氙光源MAX-302 　　濾波器：朝日分光(股)製 狹帶域帶通濾波器LX0365(中心波長365nm) (10)顯微鏡 　　裝置：(股)Hirox製 數位顯微鏡KH-7700
又，省略符號係表示以下意思。 　　STMS：三甲氧基(4-乙烯基苯基)矽烷[信越化學工業(股)製] 　　PTMS：三甲氧基(苯基)矽烷[信越化學工業(股)製] 　　TEAH：35質量%四乙基銨水溶液[Aldrich公司製] 　　ACSQ：含3-丙烯醯氧丙基之倍半矽氧烷[東亞合成(股)製 AC-SQ TA-100、丙烯酸等量：165g/eq] 　　FDA：雙芳基茀二丙烯酸酯[Osaka Gas Chemicals(股)製 OGSOL(註冊商標)EA-F5503] 　　BnA：苄基丙烯酸酯[大阪有機化學工業(股)製 VISCOAT#160] 　　DDT：n-十二烷硫醇[花王(股)製 THIOKALCOL 20] 　　I1010：季戊四醇肆[3-(3,5-二-tert-丁基-4-羥苯基)丙酸酯][BASF Japan(股)製 IRGANOX(註冊商標)1010] 　　I184：1-羥基環己基=苯基=酮[BASF Japan(股)製 IRGACURE(註冊商標)184] 　　TPO：二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物[BASF Japan(股)製 IRGACURE(註冊商標)TPO] 　　DPSD：二苯基矽烷二醇[東京化成工業(股)製] 　　DVB：二乙烯基苯[新日鐵住金化學(股)製 DVB-810] 　　T3842：苯并三唑系紫外線吸收劑[BASF Japan(股)製 TINUVIN 384-2] 　　IPA：異丙醇 　　MIBK：甲基異丁基酮 　　PGME：丙二醇單甲基醚 　　PGMEA：丙二醇單甲基醚乙酸酯 　　THF：四氫呋喃
[製造例1]反應性倍半矽氧烷化合物1(SQ1)/BnA溶液之製造 　　於具備有冷凝器的200mL之反應燒瓶中，裝入TEAH 2.97g(7.1mmol)、離子交換水9.52g(528mmol)、及THF 90g，使用氮氣球，以氮取代燒瓶中的空氣。於其中，用10分鐘滴下STMS 39.6g(177mmol)、及PTMS 35.0g (177mmol)之混合物之後，以40℃進行16小時攪拌。接著，於此反應混合物中，添加預先以THF洗淨的陽離子交換樹脂[Dow Chemical公司製 Amberlyst(註冊商標) 15JWET]7.9g，進行1小時攪拌使反應停止。將其冷卻至室溫(大約23℃)。其後，以孔徑0.2μm之薄膜過濾器將陽離子交換樹脂進行過濾，進而，以乙酸乙酯15g沖洗。於混有此濾液及洗淨液的溶液中添加BnA 9.3g，均勻地混合。其後，使用旋轉蒸發器，將THF、乙酸乙酯、殘留的水、及其他揮發性成分減壓餾除，而得到反應性倍半矽氧烷化合物1(以下，有時亦簡記為SQ1)/BnA溶液。 　　以GPC之聚苯乙烯換算所測定的SQ1之重量平均分子量Mw為4,000、分散度：Mw(重量平均分子量)/Mn(數量平均分子量)為1.8。又，所得之溶液之GC定量分析所得之SQ1的含有率為75質量%，BnA的含有率為25質量%。
[參考例1]反應性聚矽氧化合物之製造 　　於具備有冷卻器的1L之茄型燒瓶中，裝入DPSD 177g (0.80mol)、STMS 179g(0.80mol)、及甲苯141g，使用氮氣球，以氮取代燒瓶中的空氣。將此反應混合物加熱至50℃後，添加氫氧化鋇一水合物[Aldrich公司製]0.303g (1.6mmol)，進一步以50℃攪拌2日而進行脫醇縮合。將反應混合物冷卻至室溫(約23℃)，使用孔徑0.2μm之薄膜過濾器來去除不溶物。使用旋轉蒸發器，從該反應混合物中將甲苯及副生成物之甲醇以50℃進行減壓餾除，藉此而得到無色透明油狀物之反應性聚矽氧化合物305g。 　　所得到的反應性聚矽氧化合物之以GPC之聚苯乙烯換算所測定的Mw為1,600，分散度：Mw/Mn為1.3。
[實施例1]光波導形成用組成物1之調製 　　將作為(a)反應性倍半矽氧烷化合物及(c)(甲基)丙烯酸酯化合物的混合物之製造例1所製造的SQ1/BnA溶液54.3質量份(SQ1 40.7質量份、BnA 13.6質量份)、作為(b)茀化合物之FDA 42.7質量份、作為(c)(甲基)丙烯酸酯化合物之BnA 3.0質量份(與上述SQ1/BnA溶液中所包含之BnA合計為16.6質量份)、作為鏈轉移劑(反應促進劑)之DDT 0.5質量份、作為抗氧化劑之I1010 0.5質量份、以及作為聚合起始劑之I184 2質量份及TPO 0.5質量份，以50℃進行3小時攪拌混合。進而，藉由進行10分鐘攪拌脫泡而調製出光波導形成用組成物1。
[比較例1～2]光波導形成用組成物51～52之調製 　　除了將各組成如表1記載般地變更以外，與實施例1相同地操作，而調製出光波導形成用組成物51～52。另外，表1中，「份」表示「質量份」。
[光波導形成用組成物之傳播損失評估] 　　將各組成物利用預先以孔徑0.2μm之過濾器進行過濾的同體積之甲苯進行稀釋，而調製出各組成物之50體積%甲苯溶液。分別使用光路長1cm之玻璃單元(glass cell)並測定此溶液之吸光度A、使用光路長0.5cm之玻璃單元並測定甲苯之吸光度Atol ，按照以下的式子來算出傳播損失。將結果顯示於表2。 　　傳播損失[dB/cm]=(A-Atol )×2×10 　　A：光路長1cm之光波導形成用組成物甲苯溶液之吸光度 　　Atol ：光路長0.5cm之甲苯溶液之吸光度
[硬化物之製作及折射率評估] 　　將各組成物滴下於矽晶圓上，與50μm厚之矽酮橡膠製間隔物一起，夾入經脫模處理的玻璃基板中。將此夾入的組成物，在氮環境下，從玻璃基板側以20mW/cm2 進行150秒UV曝光之後，將玻璃基板剝離，而得到厚度50μm之硬化物。 　　評估所得之硬化物之波長850nm、1,310nm、1,550nm之折射率。將結果一併顯示於表2。另外，針對850nm之折射率係藉由Cauchy之分散公式來算出。
如表2所示般，可確認作為反應性倍半矽氧烷化合物而摻合有SQ1之組成物(實施例1)，即使於1,310nm或1,550nm之長波長域中亦為低傳播損失。另一方面，摻合有ACSQ之組成物(比較例1)成為1,550nm之傳播損失變高的結果。可推測其係起因於ACSQ之構造單元中的取代烷基之故。又，由實施例1之組成物所得之硬化物於任何波長皆顯示高達1.57以上的折射率，相對於此，於比較例1～2中皆未達1.57，而折射率為低。
[實施例2]光波導之製造1 　　將實施例1所調製的光波導形成用組成物1，藉由旋轉塗佈(1,500rpm×30秒)塗佈於表面具有熱氧化膜(膜厚2μm)的矽晶圓上，以100℃之加熱板進行1分鐘加熱。將此塗膜使用遮罩對準曝光機(遮罩寬60μm)，以16mW/cm2 進行125秒圖型曝光。將未曝光的組成物以PGMEA/PGME混合液(質量比7：3)進行沖洗。其後，以110℃之加熱板進行1分鐘，進而以150℃進行20分鐘加熱，而得到寬48μm×高度31μm×長度7cm之線狀的光波導。將所得之光波導的SEM觀察影像顯示於第1圖。
[實施例3]光波導之製造2 　　於參考例1所製造的反應性聚矽氧化合物80質量份中添加DVB20質量份，使用攪拌脫泡機來均勻地混合。於其中，添加作為紫外線吸收劑之T3842 3質量份、及作為聚合起始劑之TPO3質量份，並以50℃進行3小時攪拌混合。進而，藉由進行10分鐘攪拌脫泡而得到抗反射膜形成用組成物。將此抗反射膜形成用組成物藉由旋轉塗佈(2,000rpm×30秒)塗佈於矽晶圓上。將此塗膜，在氮環境下，以20mW/cm2 進行150秒UV曝光之後，以150℃之加熱板進行10分鐘加熱，而形成厚度10μm之抗反射膜。 　　接著，將實施例1所調製的光波導形成用組成物1 100mg滴下於上述抗反射膜上。於此光波導形成用組成物的上部，將300μm厚之聚矽氧橡膠作為間隔物夾入而配置具有3個直徑50μm之圓形開口的光罩。從此光罩上方，將UV點光源的光導從垂直方向傾斜10度，以10mW/cm2 進行3分鐘曝光。藉由將未曝光的組成物以MIBK/IPA混合液(質量比1:1)進行沖洗，而得到直徑50μm×高度300μm之傾斜的柱狀之光波導。將所得之光波導的顯微鏡之觀察影像顯示於第2圖。所得之光波導的傾斜角(與矽晶圓面所形成之角)為80度。
如以上所述般，可確認，本發明之光波導形成用組成物即使於1,550nm之長波長域中光傳播損失亦低，又，其之硬化物顯示1.57以上之高折射率，而光學特性優異。 　　又，可確認，本發明之光波導形成用組成物係可藉由光微影而形成光波導，亦可製作相對於基板表面具有所期望之傾斜角的光波導。
[第1圖]第1圖係顯示實施例2所得之光波導的SEM觀察影像之圖。 　　[第2圖]第2圖係顯示實施例3所得之光波導的顯微鏡之觀察影像之圖。

Claims (9)

  1. 一種光波導形成用組成物，其係使用在850nm以上之長波長域，且低傳播損失之光波導的製作之光波導形成用組成物，其特徵為包含：(a)作為以式[1]所表示之烷氧基矽烷化合物A、與以式[2]所表示之烷氧基矽烷化合物B的聚縮合物之反應性倍半矽氧烷化合物100質量份及(b)以式[3]所表示之茀化合物10~500質量份，硬化前述光波導形成用組成物之硬化物在波長1,550nm中之折射率為1.57以上，Ar 1 -Si(OR 1 ) 3 [1](式中，Ar1表示具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的苯基、具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的萘基、或具有至少1個具有聚合性雙鍵之基的聯苯基，R1表示甲基或乙基)，Ar 2 -Si(OR 2 ) 3 [2](式中，Ar2表示可以碳原子數1至6之烷基所取代的苯基、可以碳原子數1至6之烷基所取代的縮合多環芳香族烴基、或以單鍵直接鍵結有複數個芳香環的烴環集合基(可以碳原子數1至6之烷基所取代)，R2表示甲基或乙基)，
    Figure 107114503-A0305-02-0041-1
     (式中，R3及R4各自獨立表示氫原子或甲基，L1及L2各自獨立表示可具有取代基之伸苯基、或可具有取代基之萘二基，L3及L4各自獨立表示碳原子數1至6之伸烷基，m及n表示m+n成為0至40之0或正之整數)。
  2. 如請求項1之光波導形成用組成物，其中，相對於前述(a)反應性倍半矽氧烷化合物及前述(b)茀化合物的總量100質量份而言，進一步包含1~100質量份之(c)不屬於前述(b)茀化合物之(甲基)丙烯酸酯化合物。
  3. 如請求項2之光波導形成用組成物，其中，前述(c)(甲基)丙烯酸酯化合物至少包含含芳香環之(甲基)丙烯酸酯化合物。
  4. 如請求項2之光波導形成用組成物，其中，前述(c)(甲基)丙烯酸酯化合物至少包含單(甲基)丙烯酸酯化合物。
  5. 如請求項3之光波導形成用組成物，其中，前述(c)(甲基)丙烯酸酯化合物至少包含單(甲基)丙烯酸酯化合物。
  6. 如請求項2之光波導形成用組成物，其中，前述(c)(甲基)丙烯酸酯化合物至少包含含芳香環之單(甲基)丙烯酸酯化合物。
  7. 如請求項1至6中任一項之光波導形成用組成物，其中，前述(a)反應性倍半矽氧烷化合物為以式[1a]所表示之化合物與以式[2a]所表示之化合物的聚縮合物，
    Figure 107114503-A0305-02-0042-2
     (式中，R1表示甲基或乙基)，
    Figure 107114503-A0305-02-0042-3
     (式中，R2表示甲基或乙基)。
  8. 一種硬化物，其係將如請求項1至7中任一項之光波導形成用組成物硬化而成。
  9. 一種光波導，其係使用如請求項1至7中任一項之光波導形成用組成物所製作。
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