WO2004031251A1 - 光導波路形成用感光性樹脂組成物および光導波路 - Google Patents

光導波路形成用感光性樹脂組成物および光導波路 Download PDF

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WO2004031251A1
WO2004031251A1 PCT/JP2003/012479 JP0312479W WO2004031251A1 WO 2004031251 A1 WO2004031251 A1 WO 2004031251A1 JP 0312479 W JP0312479 W JP 0312479W WO 2004031251 A1 WO2004031251 A1 WO 2004031251A1
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meth
optical waveguide
acrylate
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Hideaki Takase
Yuuichi Eriyama
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Jsr Corporation
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    • G02B2006/12035—Materials
    • G02B2006/12069—Organic material

Definitions

  • the present invention relates to a photosensitive resin composition for forming an optical waveguide for producing an optical circuit used in the field of optical communication and optical information processing, and an optical waveguide produced using the composition.
  • optical waveguides are, for example, optical devices, optical integrated circuits (OEICs), and optical integrated circuits (OEICs) for realizing large-capacity information transmission such as movies and moving images and optical computers. IC) etc.
  • OEICs optical integrated circuits
  • OEICs optical integrated circuits
  • a silica-based optical waveguide and a polymer-based optical waveguide are known as the optical waveguide.
  • quartz-based optical waveguides have the advantage of low transmission loss, but have processing problems such as high processing temperature in the manufacturing process and difficulty in manufacturing large-area optical waveguides.
  • polymer optical waveguides have advantages such as ease of processing and wide material design. Because of their advantages, those using polymer materials such as polymethyl methacrylate-polycarbonate have been studied. However, polymer-based optical waveguides generally have a problem of poor heat resistance. Therefore, recently, fluorinated polyimides having excellent heat resistance and transmission loss have been actively studied.
  • the material of the conventional polymer optical waveguide has a relatively large waveguide loss in the wavelength range of 600 to 160 nm used in optical communication and the like, or has a low heat resistance.
  • problems such as low cost, and none could satisfy all the characteristics required for optical waveguides.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has a resin composition for an optical waveguide having excellent physical properties such as waveguide loss, refractive index, and heat resistance, and the composition. It is an object of the present invention to provide an optical waveguide made of a cured product of the above.
  • the present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that a photosensitive resin composition containing two different (meth) acrylates having an aromatic ring and a photoradical polymerization initiator as constituents is provided. They have found that they are extremely suitable as a resin for forming an optical waveguide, and have completed the present invention.
  • R 1 is one (O CH 2 CH 2 ) m —, one (OCH (CH 3 ) CH 2 ) m one, or one O CH 2 CH (OH) CH 2 —;
  • X is one C (CH 3 ) 2 _, one CH 2 _, one _, or one S ⁇ 2 —;
  • Y represents a hydrogen atom or a halogen atom;
  • m represents an integer of 0 to 4),
  • R 2 is one (O CH 2 CH 2 ) p —, one (O CH (CH 3 ) CH 2 ) p —, or one CH 2 CH (OH) CH 2- ;
  • Y is a hydrogen atom, A halogen atom, P h -C (CH 3 ) 2 —, P h — or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms;
  • p Represents an integer of 0 to 4.
  • Ph represents a phenyl group.
  • the thus formed photosensitive resin composition for forming an optical waveguide has excellent buttering properties at the time of curing, and has a high refractive index, high heat resistance, and excellent transmission characteristics when an optical waveguide is formed. Since it has physical properties such as waveguide loss, it can be suitably used as a material for forming a core layer or the like of an optical waveguide.
  • the resin composition of the present invention can be configured so that, for example, the weight ratio (A / B) of the component (A) to the component (B) is 0.3 to 5.0. By setting the weight ratio within this numerical range, physical properties such as heat resistance can be further improved.
  • the resin composition of the present invention can be configured such that the weight ratio of the total amount of the component (A) and the component (B) in the composition is 30% by weight or more.
  • the physical properties such as the refractive index and the loss of the waveguide can be further improved.
  • the resin composition of the present invention may contain a (meth) acrylate having three or more (meth) atalyloyl groups in the molecule.
  • the resin composition of the present invention may have a form of a cured body having a refractive index of 1.554 or more at 25 ° C. and 824 nm.
  • the resin composition of the present invention may have a form of a cured product having a glass transition temperature (T g) of 80 ° C. or higher.
  • the present invention provides a core layer, and a cladding layer formed by laminating the core layer.
  • An optical waveguide comprising: a cured product of the core layer and the Z layer or the cured resin composition.
  • the optical waveguide thus configured has high refractive index, high heat resistance, excellent patterning properties, and low waveguide loss and other physical properties.
  • the present invention provides a method for producing an optical waveguide, which comprises a step of irradiating the resin composition with radiation through a photomask and curing the resin composition.
  • the resin composition of the present invention contains the following components (A) to (C) as constituent components.
  • the resin composition of the present invention includes a liquid form before curing containing components (A) to (C) and a liquid composition containing components (A) to (C). Has the concept of including both cured forms.
  • the component (A) constituting the resin composition of the present invention is a di (meth) acrylate which has a structure represented by the following formula (1).
  • R 1 is one (O CH 2 CH 2 ) m —, — (OCH (CH 3 ) CH 2 ) one or one O CH 2 CH (OH) CH 2 —;
  • X is one C (CH 3 ) 2 -, - CH 2 - , one O-, or a S 0 2 -;
  • Y is a hydrogen atom or a halogen atom and m is an integer of 0-4).
  • examples of the halogen atom represented by Y include chlorine, bromine, iodine, fluorine and the like. Among them, bromine is preferred.
  • component (A) examples include, for example, ethylene oxide-added bisphenol A (meth) acrylate, ethylene oxide-added tetrabromobisphenol A (meth) acrylate, bis-propylene oxide Epoxy ring-opening reaction of phenol A (meth) acrylic acid ester and propylene oxide with tetrabromobisphenol A (meth) acrylic acid ester, bisphenol A diglycidyl ether and (meth) acrylic acid Bisphenol A epoxy (meth) acrylate obtained, tetrabromobisphenol A epoxy (meth) acrylate obtained by epoxy ring-opening reaction of tetrabromobisphenol A diglycidyl ether with (meth) acrylic acid Rate, bisphenol F diglycidyl ether and (meth) Bisphenol F epoxy (meth) ac Vrate obtained by epoxy ring-opening reaction with atalylic acid, obtained by epoxy ring-opening reaction of tetrabromobisphenol F digly
  • Bisphenol A epoxy (meth) acrylate, tetrabromobisphenol A epoxy (meth) acrylate, etc. obtained by the epoxy ring-opening reaction of the above are particularly preferably used.
  • A Commercially available components (A) include, for example, Viscoat # 700, # 540 (all manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), Aronix M-208, M-210 (all manufactured by Toagosei Co., Ltd.) ), NK ester BPE-100, BPE-200, BP E-500, AB PE-4 (all manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) BP-4EA, BP-4PA, Epoxyester 300 M, 302 A, 300 M, 300 A (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), KA YARAD R-551, R-712 (all from Nippon Kayaku Co., Ltd.), BPE-4, BPE-10, BR-42M (all from Dai-ichi Kogyo Pharmaceutical Co., Ltd.), Lipo XY VR_77, VR_60, VR-90, SP-150, SP-150, SP-150, SP-156 (or more) And Neopol V779, Neopol V779,
  • the component (B) constituting the resin composition of the present invention is a (meth) acrylate having a structure represented by the following formula (2).
  • R 2 is one (O CH 2 CH 2 ) p —, one (O CH (CH 3 ) CH 2 ) p one, or one O CH 2 CH (OH) CH 2- ;
  • Y is a hydrogen atom, A halogen atom, Ph—C (CH 3 ) 2—, Ph—, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and p represents an integer of 0 to 4. However, Ph represents a phenyl group. Represents.),
  • examples of the halogen atom represented by Y include chlorine, bromine, iodine, fluorine and the like. Among them, bromine is preferred.
  • component (B) examples include, for example, phenoxyshetyl (meth) acrylate, phenoxy_2-methylethyl (meth) atalylate, phenoxhetoxime (meta) acrylate, and 3— Phenoxy_2-hydroxypropyl (meth) atalylate, 2-phenylphenoxyshetyl (meta) acrylate, 4_phenylphenoxyshetyl (meta) acrylate, 2-hydroxy-1--3-phenoxypropyl (meth) acrylate, p-cumylphenol ethylene oxide-modified (meth) acrylate, 2-bromophenoxethyl (meta) acrylate, 4-promophenoxy Cyl (meta) acrylate, 2,4-dibromophenoxicetyl (meth) atalylate, 2,6-dibromophenoxicetyl (meth) acrylate, 2,4, 6-tribromo Phenoxyshetyl (
  • B Commercially available components include, for example, Aronix Ml13, Ml10, M101, M102, M570, TO- 1317 (or more, Toagosei) Co., Ltd.), VISCOAT # 192, # 193, # 220, 3BM (all manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), NK ester AMP—10G, AMP-20 G (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), Light Atarilate PO-A, P-200 A, Epoxyester M-600 A (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), PHE, CEA, PHE_2, BR-30, BR-31, BR-31M, BR-32 (all manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and the like.
  • the weight ratio of the total amount of component (A) and component (B) in the resin composition of the present invention is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight / 0 or more, and particularly preferably. Is 50% by weight or more.
  • the weight ratio is 30% by weight or more, a higher refractive index and lower waveguide loss can be obtained when the resin composition of the present invention is used for a core portion of an optical waveguide.
  • the weight ratio (A / B) of the component (A) to the component (B) is preferably from 0.3 to 5.0, more preferably from 0.4 to 4.0.
  • the weight ratio is preferably from 0.3 to 5.0, more preferably from 0.4 to 4.0.
  • the component (A) and the component (B) are preferably atarilate rather than metaatalilate. .
  • the component (C) constituting the resin composition of the present invention is a photoradical polymerization initiator.
  • Specific examples of the component (C) include, for example, acetophenone, acetophenone benzyl ketanol, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-penzinole 2-dimethinoreamino 1- (4-mo 1,2,2-Dimethoxy-2-pheninolease tophenone, xanthon, fluorenone, benzaldehyde, phnoolelen, anthraquinone, triphenylenoleamine, canolebazole, 3-methiglenacetophenone Black mouth benzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, michelaketone, benzoinpropinolate ether, benzoinethynoleether, penzinoresmethinole ketanore, 1-(4 isoprop
  • C Commercially available components include, for example, Irgacure 184 and 36 9, 651, 550, 819, 907, 784, 295, CGI 179, CGI 175, CG I 185, CG 24— 6 1, Darocurlll 6, 1 1 7 3 (More than, Chipa Specialty 'Chemicals, Inc.), Lucirin LR 872 8 (from BASF), Ubecryl P 36 (from UCB) And the like.
  • component (C) one type may be used alone, or two or more types may be used in combination for the purpose of improving the pattern Eisen property and the like.
  • the weight ratio of the component (C) in the resin composition of the present invention is usually from 0.01 to 10% by weight, preferably from 0.1 to 7% by weight.
  • the weight ratio is usually from 0.01 to 10% by weight, preferably from 0.1 to 7% by weight.
  • a compound containing a (meth) atalyloyl group or a butyl group (hereinafter also referred to as an “unsaturated monomer”).
  • component (A) and the same compound as component (B) are excluded).
  • (meth) acrylates having three or more (meth) atalyl groups are preferably used.
  • Examples of the (meth) acrylate having three or more (meth) acryloyl groups include (meth) acrylates of polyhydric alcohols having 3 or more valences.
  • Specific examples of the (meth) acrylate include, for example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane trioxethyl (meth) acrylate, Tris (2-Attached mouth) isocyanurate, pentaerythritol polyatalylate and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • (meth) acrylate having three or more (meth) atalyloyl groups include, for example, Aronix M305, M309, M310, and M315. , M320, M350, M360, M408 (or more, manufactured by Toagosei Co., Ltd., Viscote # 295, # 300, # 360, GPT, 3PA, # 400 (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), NK ester TMP T, A-TM ⁇ ⁇ , ⁇ — ⁇ — 3, A— TMM— 3 L, ⁇ — ⁇ (above, Shin-Nakamura Chemical (Manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) ⁇ ⁇ AYARAD PET (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) — 30, GPO—303, TMP TA, TPA—320, DP HA, D—310, DP CA—20, DP CA—60 (all manufactured by
  • unsaturated monomers include, for example, vinyl monomers such as N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolatatam, vurymidazole, and vulpyridine; isoborninole (meta) acrylate, borneol (Meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) atalylate, dicyclopentanyl (meth) atalylate, dicyclopentenyl (meth) atalylate, cyclin hexinole (meta) acrylate, benzinole (Meth) acrylate, 4-butylcyclohexyl (meth) atalylate, atalyloylmorpholine, 2-hydroxyshethyl (meth) atalylate, 2-hydroxypropyl (meth) atalylate, 2-Hydroxybutyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate , Ethyl (meta) acrylate,
  • R 3 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 4 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms; s is an integer of 1 to 8)
  • R 5 and R 7 are each independently a hydrogen atom or a methyl group; R 6 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms; and t is an integer of 1 to 8.
  • the unsaturated monomer having two (meth) atalyloyl groups or two vinyl groups in a molecule include, for example, 1,4-butanediol diatalylate, 1,61-hexanediolone Alkynolediol diacrylates such as resin acrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol diacrylate, Polyalkylene glycol diacrylate such as tripropylene glycol diacrylate, neopentyl alcohol glycol (meth) acrylate, and tricyclopentane decane methanol diacrylate.
  • 1,4-butanediol diatalylate 1,61-hexanediolone
  • Alkynolediol diacrylates such as resin acrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, tetra
  • the resin composition of the present invention may further contain oligomers or polymers such as polyurethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, and polyepoxy (meth) acrylate.
  • the resin composition of the present invention may further contain a photosensitizer.
  • the photosensitizer include, for example, triethylamine, getylamine, N-methinoresiethananolamine, ethanolenoamine, 4-dimethinorea aminobenzoic acid, methyl 4-dimethylaminobenzoate, and 4-dimethylaminobenzoic acid. And ethyl dimethylaminobenzoate.
  • Specific examples of commercially available photosensitizers include, for example, Ubecryl P102, 103, 104, and 105 (all manufactured by UCB).
  • additives other than the above-mentioned components include, for example, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, silane coupling agents, coating surface improvers, thermal polymerization inhibitors, leveling agents, and interface agents.
  • Activators, colorants, storage stabilizers, plasticizers, lubricants, solvents, fillers, antioxidants, wetting improvers, mold release agents, etc. can be added as necessary.
  • antioxidants include, for example, Irgano X1010, 1035, 10776, and 1222 (above, Ciba ⁇ Specialty ⁇ Chemicals Co., Ltd.) And Antigen P, 3C, FR, GA-80 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
  • UV absorbers include, for example, Tinuvin P, 234, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 29, 13 (or more, Ciba's Specialty Chemicals Co., Ltd.), Seesorbl 02, 103, 1 10, 501, 202, 712, 704 (all manufactured by Cipro Kasei Co., Ltd.) and the like.
  • Light stabilizers include, for example, Tinu Vin 292, 144, 622 LD (above, Ciba ⁇ Specialty ⁇ Chemicals, Inc.), Sanoh Nore LS770 (Sankyo Corporation) )), And Sumisorb TM-061 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
  • silane coupling agent examples include ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -mercaptoprovirtrimethoxysilane, y-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the like.
  • Commercially available products include SH6602, 6003 (all manufactured by Toray Dow Koeng Silicone Co., Ltd.), BE903, 603, 400 (all Shin-Etsu Chemical) Industrial Co., Ltd.).
  • Examples of the coating surface improver include silicone additives such as dimethylsiloxane polyether.
  • silicone additives such as dimethylsiloxane polyether.
  • Commercially available products are DC-57, DC-190 (both manufactured by Dow Corning), SH-28PA, SH-29PA, SH-30PA, SH- 190 (Toray 'Dow Kojung' Silicone Co., Ltd.), KF351, KF352, KF355, KF354 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) , L-700, L-700, L-750, FK-024-90 (all manufactured by Nippon Tunicer Co., Ltd.) and the like.
  • release agents include Plysurf A208F (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.).
  • the resin composition of the present invention can be produced by mixing the above-mentioned components by a conventional method.
  • the viscosity of the resin composition of the present invention thus prepared is usually from 100 to 200,000 cp / 25 ° C., preferably from 300 to 100,000 c. p / 25 ° C, more preferably 400 to 5,000 cp / 25 ° C. If the viscosity is too high, application unevenness or undulation may occur when the resin composition is applied to the substrate, or when the core layer is formed, the patterning property deteriorates and the desired shape cannot be obtained. Conversely, if the viscosity is too low, it is difficult to obtain the target film thickness, and the puttering property may deteriorate.
  • the cured product of the resin composition of the present invention obtained by curing with radiation preferably has the following physical properties.
  • the cured product of the resin composition of the present invention When used as a core layer of an optical waveguide, it preferably has a refractive index of 1.54 or more at 25 ° C. and a wavelength of 824 nm. It is more preferably 1.55 or more. If the refractive index is less than 1.54, good transmission loss may not be obtained when a waveguide is formed using the resin composition of the present invention for the core layer.
  • the cured product of the resin composition of the present invention preferably has a glass transition temperature of 80 ° C or higher, more preferably 90 ° C or higher. If the temperature is lower than 80 ° C, the heat resistance of the optical waveguide may not be sufficiently secured.
  • the “glass transition temperature” is defined as a temperature at which a loss tangent at a vibration frequency of 10 Hz is a maximum value in a resonance type dynamic viscoelasticity measuring apparatus.
  • the refractive index at 824 nm was measured by the following method. First, a resin composition layer is formed by applying a liquid curable composition to a thickness of 4 ⁇ m on a 4-inch silicon wafer substrate while adjusting the rotation speed and time using a spin coater. After that, under a nitrogen atmosphere, ultraviolet rays of 1.0 JZ cm 2 were irradiated to the resin composition layer from a mask liner to obtain a cured film. Next, the refractive index (824 ⁇ m, 25 ° C) of this cured film was measured using a prism coupler manufactured by Nippon Metricon.
  • the resin composition While adjusting the rotation speed and time using a spin coater, the resin composition is applied to a thickness of 50 ⁇ m on a 4-inch silicon wafer substrate to form a resin composition layer. Under the atmosphere, an ultraviolet ray of 1. O j Z cm 2 was irradiated from the mask aligner to the resin composition layer through a photomask having a 50 ⁇ m width and a straight line shape without branching. Next, the resin composition layer was developed for 3 minutes using acetone, and then the substrate was heated in an oven set at 70 ° C. for 10 minutes.
  • the substrate was heated for 10 minutes in an oven set at 70 ° C. Further, ELC 2500 (Clear) was applied again on the substrate so as to have a thickness of 50 ⁇ m, and then the substrate was irradiated with ultraviolet rays to obtain a channel waveguide.
  • ELC 2500 (Clear) was applied again on the substrate so as to have a thickness of 50 ⁇ m, and then the substrate was irradiated with ultraviolet rays to obtain a channel waveguide.
  • Table 1 shows the obtained results.
  • the components in Table 1 are as follows.
  • Neopol V7779 (manufactured by Nippon Upika Co., Ltd.)
  • V 779 MA Neopole V 779 MA (manufactured by Nippon Upika Co., Ltd.) (Compound name: Tetrabromobisphenol A epoxy methacrylate)
  • BR—31 New Frontier BR—31 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
  • Irgacure369 (Ciba's Specialty-Chemicals)
  • I RG 907 Irgac ure 907 (Ciba Specialty 'Chemicals)
  • the resin compositions of the present invention (Examples 1 to 7) have excellent patterning properties when forming a cured product, and have excellent refractive index, heat resistance, and transmission properties when forming an optical waveguide. (Low waveguide loss).
  • Comparative Example 1 does not contain the component (A), and thus has poor heat resistance.
  • Comparative Example 2 since the component (B) was not included, the patterning property was poor.
  • Comparative Example 3 since the component (A) and the component (B) were not included, the patterning property and the transmission property were inferior.

Description

光導波路形成用感光性樹脂組成物および光導波路
技術分野
本発明は、 光通信分野や光情報処理分野で用いられる光回路を作製する ための光導波路形成用感光性樹脂明組成物、 および該組成物を用いて作製さ れる光導波路に関する。
田 背景技術
マルチメディア時代を迎え、 光通信システムやコンピュータにおける 情報処理の大容量化および高速化の要求から、 光を伝送媒体とする伝送シ ステムが、 公衆通信網、 L A N (ローカルェリアネッ トワーク）、 F A (フ ァク トリーォートメーシヨン）、 コンピュータ間のインターコネク ト、家庭 内配線等に使用されつつある。 この伝送システムを構成する要素のうち、 光導波路は、 例えば、 映画や動画等の大容量の情報伝達や光コンピュータ 等を実現するための光デバイス、光電集積回路（O E I C )、光集積回路（光 I C ) 等における基本構成要素である。 そして、 光導波路は、 大量の需要 があることから鋭意研究される一方、 特に、 高性能で低コス トの製品が求 められている。
光導波路と しては、 従来、 石英系光導波路やポリマー系光導波路が知ら れている。
このうち、石英系光導波路は、伝送損失が低いという利点を有する反面、 製造工程における加工温度が高いこと、 および、 大面積のものを作製しが たいこと等のプロセス上の問題があった。 また、 ポリマー系光導波路は、 加工のし易さや材料設計の幅広さ等の利 点を有することから、 ポリメチルメタク リ レートゃポリカーボネート等の ポリマー材料を用いたものが検討されてきた。 しかし、 一般に、 ポリマー 系光導波路は、 耐熱性が劣るという問題がある。 そのため、 最近では、 耐 熱性および伝送損失に優れるフッ素化ポリイミ ドの検討が盛んに行なわれ ている。
ところが、 ポリマー材料を用いた場合には、 光導波路中のコア部を作製 する際に、 石英系光導波路と同様にドライエッチング処理を必要とするた め、 製造に要する時間が多大であるという問題がある。
このような状況下において、 近年、 フォ トリ ソグラフィー性を付与した ェポキシ系紫外線硬化樹脂等の光硬化性材料および該材料を用いた光導波 路が提案されている。 （例えば、特開平 6 - 2 7 3 6 3 1号公報の請求項 1 を参照）
上述のように、 従来のポリマー系光導波路の材料は、 光通信等で用いら れる波長 6 5 0〜 1 6 0 0 n mの領域において導波路損失が比較的大きか つたり、 あるいは耐熱性が低い等の問題があり、 光導波路に求められる諸 特性を全て満足するものがなかった。
この問題を解決するために、 ポリマーのフッ素化や重水素化置換等の化 学的処理が検討されているが、このような化学的処理を行なった場合には、 基板との接着性が低下して、 長期信頼性に問題が生じたり、 あるいはコア 材と して用いる場合に、 屈折率を所定の程度にまで高めることができない といった問題があった。 発明の開示
本発明は、 以上のような事情を背景と してなされたものであって、 導波 路損失、 屈折率、 耐熱性等の物性が優れている光導波路用樹脂組成物、 お よび該組成物の硬化体からなる光導波路を提供することを目的とする。 本発明者は、 上記課題を解決するために鋭意検討した結果、 芳香環を含 有する 2種の異なる （メタ） アタリ レートと、 光ラジカル重合開始剤とを 構成成分として含む感光性樹脂組成物が、 光導波路形成用の樹脂として極 めて好適であることを見出し、 本発明を完成した。
すなわち、 本発明は、
(A) 下記の一般式 （1 ) で表される構造を有するジ （メタ） ァクリ レー 卜 ：
Figure imgf000005_0001
(式中、 R 1は一 （O CH2 CH2) m—、 一 (O C H (C H3) C H 2) m 一、 または一 O CH2 CH (OH) CH2— ； Xは一 C (CH3) 2_、 一 CH2_、 一〇_、 または一 S〇 2— ； Yは水素原子またはハロゲン原子 ； mは 0〜 4の整数を表す。）、
(B) 下記の一般式 （2) で表される構造を有するモノ （メタ） アタリレ 一ト ：
Figure imgf000005_0002
(式中、 R2は一 （O CH2 CH2) p—、 一 （O CH (C H3) C H2) p ―、 または一〇CH2 C H (OH) C H2 - ; Yは水素原子、ハロゲン原子、 P h - C (CH3) 2—、 P h—、 または炭素数 1〜 2 0のアルキル基； p は 0〜4の整数を表す。 ただし、 P hは、 フエ二ル基を表す。）、
および
(C) 光ラジカル重合開始剤
を構成成分として含有する光導波路形成用感光性樹脂組成物を提供する。 このように構成した光導波路形成用感光性樹脂組成物は、 硬化時のバタ 一二ング性に優れ、 かつ、 光導波路を形成した場合に高い屈折率、 高い耐 熱性、 優れた伝送特性 （低い導波路損失） 等の物性を有するため、 光導波 路のコァ層等を形成するための材料として好適に用いることができる。 本発明の樹脂組成物は、 例えば、 上記成分 （B) に対する上記成分 （A) の重量比（A/B) が 0. 3〜 5. 0となるように構成することができる。 該重量比をこの数値範囲内に定めることによって、 耐熱性等の物性をよ り一層向上させることができる。
本発明の樹脂組成物は、 当該組成物中の上記成分 （A) および上記成分 (B) の合計量の重量割合が、 3 0重量％以上となるように構成すること ができる。
該重量割合をこの数値範囲内に定めることによって、 屈折率、 導波路損 失等の物性をより一層向上させることができる。
本発明の樹脂組成物は、 （メタ）アタリロイル基を分子中に 3つ以上有す る （メタ） アタリ レートを含有することができる。
該化合物を含有することによって、 耐熱性等をより一層向上させること ができる。
本発明の樹脂組成物は、 2 5°Cおよび 8 2 4 nmでの屈折率が 1. 5 4 以上である硬化体の形態を有し得るものである。
本発明の樹脂組成物は、 ガラス転移温度 （T g) が 8 0°C以上である硬 化体の形態を有し得るものである。
また、 本発明は、 コア層と、 該コア層に積層して形成されるクラッ ド層 とからなる光導波路であって、 上記コア層および Zまたは上記クラッ ド層 力 上記樹脂組成物の硬化物からなる光導波路を提供する。
このように構成された光導波路は、 高い屈折率、 高い耐熱性、 優れたパ ターニング性、 および低い導波路損失等の物性を有する。
さらに、 本発明は、 上記樹脂組成物にフォ トマスクを介して放射線を照 射し、 該樹脂組成物を硬化せしめる工程を有する光導波路の製造方法を提 供する。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物は、 以下に説明する成分 （A) 〜 （C) を構成成分 として含むものである。
なお、 本明細書中において、 本発明の樹脂組成物は、 成分 （A) 〜成分 (C) を含む硬化前の液状の形態と、 成分 （A) 〜成分 （C) を含む液状 の組成物が硬化した形態の両方を包含する概念を有するものである。 本発明の樹脂組成物を構成する成分 （A) は、 下記式 （ 1 ) で表される 構造を有するジ （メタ） アタリレートである。
Figure imgf000007_0001
(式中、 R 1は一 （O CH2 CH2) m―、 ― (O C H (C H3) C H2) 一、 または一 O CH2 CH (OH) CH2— ； Xは一C (CH3) 2—、 - CH2—、 一 O—、 または一 S 02— ； Yは水素原子またはハロゲン原子 mは 0〜 4の整数を表す。）、 なお、 上記式 （ 1) 中、 Yが表すハロゲン原子としては、 塩素、 臭素、 ヨウ素、 フッ素等が挙げられる。 中でも、 臭素が好ましい。
成分 （A) の具体例としては、 例えば、 エチレンォキシド付加ビスフエ ノ一ル A (メタ） アクリル酸エステル、 エチレンォキシド付加テトラブロ モビスフエノール A (メタ） アクリル酸エステル、 プロピレンォキシド付 加ビスフエノール A (メタ） アク リル酸エステル、 プロピレンォキシド付 加テ トラブロモビスフエノール A (メタ） アク リル酸エステル、 ビスフエ ノール Aジグリシジルエーテルと （メタ） アク リル酸とのエポキシ開環反 応で得られるビスフエノ一ル Aエポキシ (メタ） アタリ レート、 テ トラブ ロモビスフエノール Aジグリシジルエーテルと （メタ） アクリル酸とのェ ポキシ開環反応で得られるテ トラブロモビスフエノール Aエポキシ（メタ） アタ リ レー ト、 ビスフエノール Fジグリシジルエーテルと (メタ） アタリ ル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフエノール Fエポキシ （メタ） ァク Vレー ト、テ トラブロモビスフエノール Fジグリシジルエーテルと（メ タ） アクリル酸とのエポキシ開環反応で得られるテ トラブロモビスフエノ ール Fエポキシ （メタ） アタ リ レート等が挙げられる。
中でも、 エチレンォキシド付加ビスフェノール A (メタ） アクリル酸ェ ステル、 エチレンォキシド付加テ トラブロモビスフエノール A (メタ） ァ ク リル酸エステル、 ビスフエノール Aジグリシジルエーテルと （メタ） ァ ク リル酸とのエポキシ開環反応で得られるビスフエノール Aエポキシ （メ タ） アタリ レート、 テ トラブロモビスフエノ一ル Aエポキシ (メタ） ァク リ レート等は、 特に好ましく用いられる。
成分 （A) の市販品としては、 例えば、 ビスコート # 700、 # 540 (以上、 大阪有機化学工業 （株） 製）、 ァロニックス M— 208、 M— 2 1 0 (以上、 東亞合成 （株） 製）、 NKエステル B P E— 1 00、 B P E— 2 00、 B P E- 5 00, A-B P E- 4 (以上、 新中村化学 （株） 製）、 ラ ィ トエステノレ B P— 4 EA、： B P— 4 P A、エポキシエステル 3 0 0 2 M、 3 0 0 2A、 3 0 0 0 M、 3 0 0 0 A (以上、 共栄社化学 （株） 製）、 KA YARAD R— 5 5 1、 R— 7 1 2 (以上、 日本化薬 （株） 製）、 B P E — 4、 B P E— 1 0、 B R— 4 2M (以上、 第一工業製薬 （株） 製）、 リポ キシ VR_ 7 7、 VR_ 6 0、 VR— 9 0、 S P— 1 5 0 6、 S P— 1 5 0 6、 S P— 1 5 0 7、 S P— 1 5 0 9、 S P— 1 5 6 3 (以上、 昭和高 分子 （株） 製）、 ネオポール V 7 7 9、 ネオポール V 7 7 9 MA (日本ュピ 力 （株） 製） 等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物を構成する成分 （B) は、 下記式 （ 2) で表される 構造を有する （メタ） アタ リ レートである。
— ― 0- -Y (2)
Y
(式中、 R2は一 （O CH2 CH2) p—、 一 （O CH (C H3) C H 2) p 一、 または一 O CH2 CH (OH) CH2-； Yは水素原子、ハロゲン原子、 P h - C (C H3) 2—、 P h—、 または炭素数 1〜 2 0のアルキル基； p は 0〜4の整数を表す。 ただし、 P hは、 フエ二ル基を表す。）、
なお、 上記式 （ 2) 中、 Yが表すハロゲン原子と しては、 塩素、 臭素、 ヨウ素、 フッ素等が挙げられる。 中でも、 臭素が好ましい。
成分 (B) の具体例と しては、 例えば、 フエノキシェチル (メタ） ァク リ レー ト、 フエノキシ _ 2—メチルェチル (メ タ） アタ リ レート、 フエノ キシェ トキシェチル （メタ） アタ リ レー ト、 3—フエノキシ _ 2—ヒ ドロ キシプロピル （メタ） アタ リ レー ト、 2—フエニルフエノキシェチル （メ タ） アタ リ レー ト、 4 _フエニルフエノキシェチル (メ タ） アタ リ レー ト、 2—ヒ ドロキシ一 3—フエノキシプロピル （メタ） アタ リ レート、 p—ク ミルフエノールエチレンォキシド変性 （メタ） アタリ レート、 2—ブロモ フエノキシェチル（メタ） アタ リ レート、 4—プロモフエノキシェチル（メ タ） アタリ レート、 2 , 4—ジブロモフエノキシェチル （メタ） アタ リ レ ート、 2 , 6—ジブロモフエノキシェチル （メタ） アタ リ レート、 2 , 4 , 6— トリブロモフエノキシェチル （メタ） アタリ レート等が挙げられる。 中でも、 フエノキシェチノレ (メタ） アタリ レート、 フエノキシエトキシ ェチル （メタ） アタ リ レート、 エチレンォキシドを反応させた p—タミル フエノーノレの （メタ） アタ リ レー ト、 2， 4， 6— ト リブロモフエノキシ ェチル （メタ） アタ リ レート等は、 特に好ましく用いられる。
成分 （B) の市販品と しては、 例えば、 ァロニックス M l 1 3、 M l 1 0、 M1 0 1、 M 1 0 2、 M5 7 0 0、 TO— 1 3 1 7 (以上、 東亞合成 (株） 製）、 ビスコート # 1 9 2、 # 1 9 3、 # 2 2 0、 3 BM (以上、 大 阪有機化学工業 （株） 製）、 N Kエステル AMP— 1 0 G、 AMP - 2 0 G (以上、 新中村化学工業 （株） 製）、 ライ トアタリ レート P O— A、 P - 2 0 0 A、 エポキシエステル M— 6 0 0 A (以上、 共栄社化学 （株） 製）、 P HE、 C EA、 PHE_ 2、 B R— 3 0、 B R— 3 1、 B R— 3 1M、 B R- 3 2 (以上、 第一工業製薬 （株） 製） 等が挙げられる。
ここで、 本発明の樹脂組成物中の成分 （A) および成分 （B) の合計量 の重量割合は、 好ましくは 3 0重量％以上、 より好ましくは 4 0重量 °/0以 上、 特に好ましくは 5 0重量％以上である。 該重量割合が 3 0重量％以上 であると、 本発明の樹脂組成物を光導波路のコア部分に用いた場合に、 よ り高い屈折率およびより低い導波路損失を得ることができる。
本発明の樹脂組成物において、 成分 （B) に対する成分 （A) の重量比 (A/B) は、 好ましくは 0. 3〜 5. 0、 より好ましくは 0. 4〜4. 0である。 該重量比を 0. 3以上とすることによって、 硬化物のガラス転 移温度をより高め、 かつ、 耐熱性を向上させるとともに、 目的とするコア 層の形状をより確実に所望のものに形成することができる。 また、 該重量 比を 5 . 0以下とすることによって、 パターニング性を改善することがで きる。
本発明の樹脂組成物を用いて光導波路のコア層を作製する場合、 パター ユング性の観点から、 成分 （A ) および成分 （B ) は、 メタアタ リ レート より もアタリ レー トであることが好ましい。
本発明の樹脂組成物を構成する成分 （C ) は、 光ラジカル重合開始剤で ある。 成分 （C ) の具体例と しては、 例えば、 ァセ トフエノン、 ァセ トフ エノンベンジルケターノレ、 1 —ヒ ドロキシシク口へキシルフェニルケ トン、 2—ペンジノレー 2—ジメチノレアミ ノー 1 一 （4ーモ /レフオリ ノフエ二ノレ） ーブタノ ン一 1 、 2 , 2—ジメ トキシー 2—フエニノレアセ トフエノン、 キ サン トン、 フルォレノン、 ベンズアルデヒ ド、 フノレオレン、 アン トラキノ ン、 ト リ フエニノレアミン、 カノレバゾール、 3—メチグレアセ トフエノン、 4 一ク ロ口べンゾフエノ ン、 4 ， 4 'ージメ トキシベンゾフエノ ン、 4 , 4 ' ージァミ ノべンゾフエノン、 ミ ヒラーケ トン、 ベンゾインプロ ピノレエーテ ノレ、 ベンゾインェチノレエーテル、 ペンジノレジメチノレケターノレ、 1 - ( 4一 ィソプロピルフエニル） 一 2—ヒ ドロキシ一 2—メチルプロパン一 1 一才 ン、 2—ヒ ドロキシー 2—メチノレー 1 ーフェニノレプロノヽ0ンー 1 一オン、 チ ォキサン トン、 ジェチルチオキサン トン、 2 _イソプロピルチオキサン ト ン、 2—クロ口チォキサン トン、 2—メチル一 1— [ 4一 （メチノレチォ） フエ-ノレ] 一 2 —モノレホリ ノープロパン一 1 一オン、 2 , 4 ， 6 — トリメ チノレべンゾイノレジフエ二/レフォスフィンオキサイ ド、 ビス一 ( 2 ， 6—ジ メ トキシベンゾィノレ） ― 2 , 4 ， 4一 ト リ メチ /レペンチノレフォスフィンォ キシド等が挙げられる。
成分 （C ) の市販品と しては、 例えば、 I r g a c u r e 1 8 4 、 3 6 9、 6 5 1、 5 0 0、 8 1 9、 9 0 7、 7 84、 2 9 5 9、 C G I 1 7 0 0、 CG I 1 7 5 0、 CG I 1 1 8 5 0、 CG 24— 6 1、 D a r o c u r l l l 6、 1 1 7 3 (以上、 チパ · スペシャルティ ' ケミカルス、 (株） 製）、 L u c i r i n L R 8 7 2 8 (B A S F社製）、 ュべクリル P 3 6 (U C B社製） 等が挙げられる。
成分（C)は、 1種単独で用いてもよいし、 パターユング性等の改良のた め、 2種以上を併用してもよい。
本発明の樹脂組成物中の （C) 成分の重量割合は、 通常、 0. 0 1〜 1 0重量％、 好ましくは 0. 1〜7重量％である。 該重量割合を 1 0重量％ 以下とすることによって、 硬化特性、 伝送特性、 パターユング性、 取り扱 い性等を良好にすることができる。 また、 該重量割合を 0. 0 1重量％以 上とすることによって、パターユング性、硬化物の力学特性等を良好にし、 また、 硬化速度の低下を防止することができる。
本発明においては、 任意成分と して、 成分 （A) および成分 （B) 成分 に加えて、 （メタ）アタ リ ロイル基またはビュル基を含有する化合物（以下、 「不飽和モノマー」 ともいう。 ただし、 成分 （A) ,および成分 （B) と同 じ化合物を除く。） を使用することができる。 中でも、 （メタ） アタリ ロイ ル基を 3つ以上有する （メタ） アタ リ レートは、 好ましく用いられる。
(メタ） ァク リ ロイル基を 3つ以上有する （メタ） アタ リ レートと して は、 3価以上の多価アルコールの （メタ） アタリ レートが挙げられる。 該 (メタ） アタ リ レー トの具体例としては、 例えば、 トリメチロールプロパ ントリ（メタ）アタリ レート、ペンタエリ スリ トールトリ（メタ）アタリ レート、 トリメチロールプロパントリォキシェチル（メタ）ァク リ レート、 トリス （ 2 —アタ リ口ィノレォキシェチノレ) イソシァヌレー ト、 ペンタエリ ス リ トール ポリアタリ レート等が挙げられる。 これらは、 単独でまたは 2種以上を組 み合せて用いることができる。 (メタ） アタ リ ロイル基を 3つ以上有する （メタ） アタ リ レー トの巿販 品と しては、 例えば、 ァロニックス M 3 0 5、 M 3 0 9、 M 3 1 0、 M 3 1 5、 M 3 2 0、 M 3 5 0、 M 3 6 0、 M4 0 8 (以上、 東亞合成 （株） 製、 ビスコート # 2 9 5、 # 3 0 0、 # 3 6 0、 G P T、 3 PA、 # 4 0 0 (以上、 大阪有機化学工業 （株） 製）、 NKエステル TMP T、 A- TM Ρ Τ、 Α— ΤΜΜ— 3、 A— TMM— 3 L、 Α— ΤΜΜΤ (以上、 新中村 化学 （株） 製）、 ライ トアタ リ レート ΤΜΡ _Α、 ΤΜΡ— 6 Ε Ο— 3 Α、 Ρ Ε— 3 A、 P E— 4 A、 D P E— 6 A (以上、 共栄社化学 （株） 製、 Κ AYARAD P E T— 3 0、 G P O— 3 0 3、 TMP TA、 T P A— 3 2 0、 D P HA、 D— 3 1 0、 D P CA— 2 0、 D P CA— 6 0 (以上、 日本化薬 （株） 製） 等が挙げられる。
他の不飽和モノマーの具体例としては、例えば、 N—ビニルピロリ ドン、 N—ビニルカプロラタタム、 ビュルィ ミダゾール、 ビュルピリ ジン等のビ ニルモノマー ； イ ソボル二ノレ (メタ） アタ リ レー ト、 ボル二ノレ (メタ） ァ ク リ レート、 トリ シクロデカニル （メタ） アタ リ レート、 ジシクロペンタ ニル （メタ） アタ リ レー ト、 ジシク 口ペンテニル (メタ） アタ リ レー ト、 シク口へキシノレ (メタ） アタ リ レート、 ベンジノレ （メタ） アタ リ レート、 4—プチルシクロへキシル （メタ） アタ リ レー ト、 アタ リ ロイルモルホリ ン、 2—ヒ ドロキシェチル (メタ） アタ リ レー ト、 2—ヒ ドロキシプロピ ル (メタ） アタ リ レー ト、 2—ヒ ドロキシブチル （メタ） アタ リ レー ト、 メチル （メタ） アタ リ レート、 ェチル (メタ） アタ リ レー ト、 プロピル （メ タ） アタ リ レート、 イ ソプロ ピル （メタ） アタ リ レート、 ブチル （メ タ） アタ リ レー ト、 ァミル （メタ） アタ リ レー ト、 イ ソプチル （メタ） アタ リ レー ト、 t 一プチル (メタ） アタ リ レート、 ペンチル （メ タ） アタ リ レー ト、 イソアミル (メタ） アタ リ レー ト、 へキシル （メタ） アタ リ レー ト、 ヘプチル （メ タ） アタ リ レー ト、 オタチル （メタ） アタ リ レー ト、 イ ソォ クチル (メタ） アタ リ レート、 2一ェチルへキシル (メタ） アタリ レート、 ノニル （メタ） アタリ レート、 デシル （メタ） アタ リ レート、 ィソデシル (メタ） アタ リ レート、 ゥンデシル (メタ） アタリ レート、 ドデシル (メ タ） アタ リ レー ト、 ラウリル （メタ） アタ リ レー ト、 ステアリル （メタ） アタ リ レート、 イソステアリル （メタ） アタリ レー ト、 テ トラヒ ドロフル フリル （メタ） アタリ レート、 ブトキシェチル （メタ） アタリ レート、 ェ トキシジエチレングリコ一ノレ (メタ） アタリ レート、 ポリエチレングリ コ ールモノ （メタ） アタリ レート、 ポリプロピレングリ コールモノ (メタ） アタリ レート、 メ トキシエチレングリ コール （メタ） アタリ レート、 エト キシェチル （メタ） アタ リ レート、 メ トキシポリエチレングリコール （メ タ） アタ リ レート、 メ トキシポリプロピレンダリコール (メタ） アタ リ レ 一ト、 ジァセ トン （メタ） ァク リルアミ ド、 ィソプトキシメチル （メタ） アタリルァミ ド、 N , N—ジメチル （メタ） アタ リルァミ ド、 tーォクチ ル （メタ） ァク リルァミ ド、 ジメチルァミノエチル (メタ） アタリ レート、 ジェチルアミノエチル （メタ） アタ リ レー 卜、 7—アミノー 3 , 7—ジメ チルォクチル (メタ） アタリ レート、 N , N—ジェチル （メタ） アク リル アミ ド、 N， N _ジメチルァミノプロピル (メタ） アタ リルァミ ド、 ヒ ド 口キシブチルビルエーテル、 ラウリノレビ二/レエーテノレ、 セチノレビニノレエ一 テル、 2 _ェチルへキシルビュルエーテルおよび下記式 （ 3 )、 （4 )
Figure imgf000014_0001
(式中、 R 3は水素原子またはメチル基 ·， R 4は炭素数 2〜8のアルキレン 基； sは 1〜 8の整数を示す。）、 (4)
Figure imgf000015_0001
(式中、 R5および R7は各々独立して水素原子またはメチル基 ； R6は炭 素数 2 ~ 8のアルキレン基 ； tは 1〜 8の整数を示す。）
で表される単官能モノマー等が挙げられる。
また、 （メタ）アタリロイル基またはビニル基を分子中に 2つ有する不飽 和モノマーの具体例としては、 例えば、 1， 4一ブタンジオールジアタ リ レート、 1， 6一へキサンジォーノレジァク リ レー ト、 1 , 9ーノナンジォ ールジァク リ レー ト等のアルキノレジオールジァク リ レー ト、 エチレングリ コ一ルジ （メタ） アタ リ レート、 テ トラエチレングリコールジァク リ レー ト、 ト リ プロ ピレングリ コールジアタ リ レー ト等のポリアルキレングリ コ ールジァクリ レート、 ネオペンチルダリ コールジ （メタ） アタ リ レート、 トリシク口デカンメタノールジァク リ レート等が挙げられる。
これらの化合物の市販品の具体例と しては、 例えば、 ァロニックス Ml 20、 M— 1 50、 M— 1 5 6、 M— 2 1 5、 M— 2 20、 M— 2 2 5、 M— 240、 M— 245、 M— 2 70 (以上、 東亞合成 （株） 製）、 A I B、 TBA、 LA、 L TA、 S TA、 ビスコー ト # 1 5 5、 I B XA、 ビスコ ー ト # 1 5 8、 # 1 90、 # 1 5 0、 # 3 20、 HEA、 HPA、 ビスコ ー ト # 2000、 # 2 1 00、 DMA、 ピスコ一ト # 1 9 5、 # 2 3 0、 # 2 6 0、 # 2 1 5、 # 3 3 5 HP、 # 3 1 0 HP、 # 3 1 0 HG、 # 3 1 2 (以上、 大阪有機化学工業 （株） 製）、 ライ トアタ リ レート I AA、 L _A、 S— A、 B O— A、 E C_A、 MTG_A、 DMP— A、 THF— A、 I B— XA、 HOA、 HO P - A、 HOA— MP L、 HOA - MP E、 ライ トアタリ レート 3 EG— A、 4 EG— A、 9 EG— A、 NP— A、 1， 6 HX— A、 D C P— A (以上、 共栄社化学 （株） 製）、 KAYARAD、 T C - 1 1 0 S、 HDDA、 N P GDA、 T P GDA、 P EG 4 0 0 DA、 MANDA、 HX— 2 2 0、 HX— 6 2 0 (以上、 日本化薬 （株） 製）、 F A— 5 1 1 A、 5 1 2 A、 5 1 3 A (以上、 日立化成 （株） 製）、 V P (B A S F製）、 ACMO、 DMA A, DMA P AA (以上、 興人 （株） 製） 等 が挙げられる。
本発明の樹脂組成物には、 さらにポリ ウレタン （メタ） アタ リ レート、 ポリエステル （メタ） アタ リ レー ト、 ポリエポキシ （メタ） アタリ レー ト 等のオリゴマーまたはポリマ一を配合してもよい。
本発明の樹脂組成物には、 さらに光増感剤を配合することができる。 光増感剤の具体例と しては、 例えば、 トリェチルァミン、 ジェチルアミ ン、 N—メチノレジエタノーノレアミ ン、 エタノーノレアミン、 4—ジメチノレア ミノ安息香酸、 4ージメチルァミノ安息香酸メチル、 4ージメチルァミノ 安息香酸ェチル、 4ージメチルァミノ安息香酸ィソアミル等が挙げられる。 光増感剤の市販品の具体例と しては、 例えば、 ュべクリル P 1 0 2、 1 0 3、 1 04、 1 0 5 (以上、 UC B社製） 等が挙げられる。
本発明においては、 上述の成分以外にも各種添加剤として、 例えば、 酸 化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、 シランカツプリング剤、塗面改良剤、 熱重合禁止剤、 レベリング剤、 界面活性剤、 着色剤、 保存安定剤、 可塑剤、 滑剤、 溶媒、 フィラー、 老化防止剤、 濡れ性改良剤、 離型剤等を必要に応 じて配合することができる。
ここで、 酸化防止剤の市販品と しては、 例えば、 I r g a n o X 1 0 1 0、 1 0 3 5、 1 0 7 6、 1 2 2 2 (以上、 チバ ■ スペシャルティ ■ ケミ カルズ （株） 製）、 An t i g e n P、 3 C、 F R、 GA— 8 0 (住友化 学工業 （株） 製） 等が挙げられる。
紫外線吸収剤の市販品と しては、例えば、 T i n u v i n P、 2 3 4、 3 2 0、 3 2 6、 3 2 7、 3 2 8、 3 2 9、 2 1 3 (以上、 チバ ' スぺシ ャルティ ■ケミカルズ（株） 製）、 S e e s o r b l 0 2、 1 0 3、 1 1 0、 5 0 1、 2 0 2、 7 1 2、 7 0 4 (以上、 シプロ化成 （株） 製） 等が挙げ られる。
光安定剤の市販品としては、例えば、 T i n u V i n 2 9 2、 1 44、 6 2 2 LD (以上、 チバ ■ スペシャルティ ■ ケミカルス、 (株) 製）、 サノー ノレ L S 7 70 (三共 （株） 製）、 S u m i s o r b TM- 0 6 1 (住友化 学工業 （株） 製） 等が挙げられる。
シランカップリ ング剤と しては、 例えば、 γ—ァミノプロピルト リエ ト キシシラン、 γ—メルカプトプロビルト リメ トキシシラン、 y—メタァク リ 口キシプロピルト リ メ トキシシラン等が挙げられる。 市販品と しては、 S H 6 0 6 2、 6 0 3 0 (以上、東レ ·ダウ コーエング · シリ コーン （株） 製）、 B E 9 0 3 , 6 0 3、 4 0 3 (以上、 信越化学工業 （株） 製） 等が 挙げられる。
塗面改良剤としては、 例えば、 ジメチルシロキサンポリエーテル等のシ リ コーン添加剤が挙げられる。 市販品と しては、 D C— 5 7、 D C— 1 9 0 (以上、 ダウ コ一二ング社製）、 S H— 2 8 PA、 S H- 2 9 P A、 S H— 3 0 PA、 S H— 1 9 0 (以上、 東レ ' ダウ コーユング ' シリ コー ン （株） 製）、 KF 3 5 1、 KF 3 5 2、 KF 3 5 3、 K F 3 5 4 (以上、 信越化学工業 （株） 製）、 L一 7 0 0、 L一 7 0 0 2、 L一 7 5 0 0、 F K - 0 24 - 9 0 (以上、 日本ュニカー （株） 製） 等が挙げられる。
離型剤の市販品と しては、 プライサーフ A 2 0 8 F (第一工業製薬 （株） 製） 等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物は、 前記各成分を常法により混合して製造すること ができる。このよ うにして調製される本発明の樹脂組成物の粘度は、通常、 1 0 0〜 2 0， 0 0 0 c p/ 2 5°C、 好ましくは 3 0 0~ 1 0, 0 0 0 c p/2 5°C、 より好ましくは 4 0 0〜 5， 0 0 0 c p/2 5°Cである。 該 粘度が高すぎると、 基板に樹脂組成物を塗布する際に、 塗布ムラやうねり が生じたり、 あるいはコア層の形成時に、 パターユング性が悪化して目的 とする形状が得られない。 逆に、 粘度が低すぎても、 目標とする膜厚が得 られにくい上に、 パターユング性が悪化することがある。
放射線によって硬化させて得られる本発明の樹脂組成物の硬化物は、 好 ましくは、 以下の物性を有するものである。
本発明の樹脂組成物の硬化物は、 光導波路のコア層と して使用された場 合、 2 5 °Cおよび波長 8 24 nmでの屈折率が、 1. 5 4以上であること が好ましく、 1. 5 5以上であることがより好ましい。 該屈折率が 1. 5 4未満であると、 本発明の樹脂組成物をコア層に用いて導波路を形成した 場合、 良好な伝送損失が得られないことがある。
本発明の樹脂組成物の硬化物は、 ガラス転移温度が 8 0°C以上であるこ とが好ましく、 9 0 °C以上であることがより好ましい。 該温度が 8 0 °C未 満では、光導波路の耐熱性を十分に確保できないことがある。 ここで、 「ガ ラス転移温度」 は、 共振型動的粘弾性測定装置において振動周波数 1 0 H zでの損失正接が最大値示す温度として定義される。
[実施例]
以下、 本発明を実験例に基いて具体的に説明する。 ただし、 本発明は、 これらの実験例 （実施例） によって限定されるものではなく、 特許請求の 範囲に記載の範囲内において種々の実施形態の変更が可能である。
[実施例 1〜 7、 比較例 1〜 3]
表 1に記載の各成分を仕込み、 液温を 5 0〜 6 0°Cに制御しながら 1時 間攪拌し、 液状硬化性組成物を得た。 なお、 表 1中、 各成分の添加量の単 位は、 重量部である。 ぐ評価法 >
1 . 屈折率の評価
8 2 4 n mでの屈折率を以下の手法によ り測定した。 まず、 スピンコー ターを用いて、 回転数および時間を調整しながら、 4インチのシリ コンゥ エファ基板上に液状硬化性組成物を Ί μ m厚になるように塗布して樹脂組 成物層を形成させた後、 窒素雰囲気下、 1 . 0 J Z c m 2の紫外線をマス クァライナーから樹脂組成物層に照射し、 硬化膜を得た。 次いで、 日本メ トリコン製プリズムカップラーを用いて、 この硬化膜の屈折率 （ 8 2 4 η m、 2 5 °C ) を測定した。
2 . ガラス転移温度の評価
アプリケーターを用いて、 ガラス基板上に樹脂組成物を 6 0 μ m厚にな るように塗布して樹脂組成物層を形成させた後、 窒素雰囲気下、 コンベア 式 U V照射装置を用いて、 1 . 0 J / c m 2の紫外線を樹脂組成物層に照 射し、 硬化膜を得た。 次いで、 共振型動的粘弾性測定装置を用いて、 振動 周波数 1 0 H zの振動を与えながら、 この硬化膜の損失正接の温度依存性 を測定した。 得られた損失正接の最大値を示す温度をガラス転移温度とし た。
3 . パター-ング性の評価
スピンコーターを用いて、 回転数および時間を調整しながら、 4インチ のシリ コンウェファ基板上に樹脂組成物を 5 0 μ m厚になるように塗布し て樹脂組成物層を形成させた後、 空気雰囲気下、 1 . O j Z c m 2の紫外 線を、 5 0 μ m幅の分岐のない直線形状を有するフォトマスクを介して、 マスクァライナーから樹脂組成物層に照射した。 次いで、 アセ トンを用い て、 樹脂組成物層を 3分間現像処理した後、 7 0 °Cに設定したオーブン中 で基板を 1 0分間加温した。
得られたパターンを光学顕微鏡にて観察し、 目的のコア形状 （ 5 0 m ± 1 μ m) が得られた場合を 「◎」、 5 0 1 111± 2 / mの範囲内の形状が得 られた場合を 「〇」、 形状が変形していたり、 5 0 ± 2 i mの範囲を外れる 形状が得られた場合を 「Xj とした。
4. 伝送損失の評価
スピンコーターを用いて、 回転数および時間を調整しながら、 4インチ のシリ コンウェファ基板上に E L C 2 5 0 0 (C l e a r ) (E L E C T R O - L I T E C o r p o r a t i o n製、 n D 2 5 = 1. 5 1 5 ) を 5 0 x m厚になるように塗布した後、 当該塗布層に、 空気雰囲気下、 1. 0 J / c m 2の紫外線をマスクァライナーから照射した。 次いで、 ス ピンコ ー ターを用いて、基板上に樹脂組成物を 5 0 m厚になるように塗布した後、 空気雰囲気下、 1. O j / c m2の紫外線を、 5 0 // m幅の分岐のない直 線形状を有するフォトマスクを介して当該塗布層に照射した。 ァセトンを 用いて、 照射後の塗布層を 3分間現像処理した後、 7 0°Cに設定したォー ブン中で基板を 1 0分間加温した。 さらに、 この基板上に E L C 2 5 0 0 (C l e a r ) を 5 0 μ m厚になるように再び塗布した後、 紫外線を基板 に照射して、 チャネル導波路を得た。
導波路の端面をへき開にてカットした後、 マルチモードファイバ （ 5 0 z m径） を介して 8 5 0 n mの光を挿入し、 カッ トバック法により導波路 損失を測定した。 カッ トバックは、 導波路長 5 c mから 1 c m刻みに 4点 測定して行なった。 得られた光強度を導波路長に関してプロッ トし、 その 傾きから損失値を算出した。 得られた損失値が 0. 5 d BZ c m以下であ るときを 「〇」、 それよりも高いときを 「X」 として評価した。
得られた結果を表 1に示す。 表 1中の成分は、 次のとおりである。
V 7 7 9 ：ネオポール V 7 7 9 (日本ュピカ （株） 製）
(化合物名：テ トラブロモビスフエノール Aエポキシァク リ レー ト）
V 7 7 9 MA ：ネオポール V 7 7 9 MA (日本ュピカ （株） 製） (化合物名 ： テトラブロモビスフエノール Aエポキシメタァク リ レ ート）
P EA : ニューフロンティア P HE (第一工業製薬 （株） 製）
(化合物名 ： フエノキシェチルァクリ レート）
P EMA ： ライ トエステル P O (共栄社化学 （株） 製）
(化合物名 ： フエノキシェチルメタアタリ レート）
B R— 3 1 ： ニューフロンティア B R— 3 1 (第一工業製薬 （株） 製）
(化合物名 ： トリプロモフエノキシェチルァクリ レート） I RG 1 84 : I r g a c u r e l 8 4 (チバ ' スぺシャ リティ ' ケミカ ルズ製）
(化合物名 ： 1ーヒ ドロキシーシク口へキシル一フエ二ルケ トン） I RG 6 5 1 : I r g a c u r e 6 5 1 (チバ ' スぺシャ リティ ' ケミカ ルズ製）
(化合物名 ： 2， 2—ジメ トキシー 1 , 2—ジフエニルエタンー 1 一オン）
I R G 3 6 9 ： I r g a c u r e 3 6 9 (チバ ' スぺシャ リティ - ケミカ ルズ製）
(化合物名 ： 2—べンジルー 2—ジメチルァミノー 1一 （4一モル フォリノフエニル） ープタノン一 1 )
I RG 9 0 7 : I r g a c u r e 9 0 7 (チバ · スぺシャ リティ ' ケミカ ルズ製）
(化合物名 ： 2—メチル _ 1 [4一 （メチルチオ） フエニル] _ 2 一モノレフォリ ノプロパン一 1一オン）
M 3 1 5 ： ァロニックス M3 1 5 (東亞合成 （株） 製）
(化合物名 ： トリス （ 2—ァク リ ロイルォキシェチル） イソシァヌ レート） D PHA ： (日本化薬 （株） 製）。
(化合物名 ： ジペンタエリスリ トールへキサァクリ レート） I B XA ： (大阪有機化学 （株） 製）
(化合物名 ： ィソポル二ルァクリ レート)
I B XMA ： (大阪有機化学 （株） 製）
(化合物名 ： ィソボルニルメタアタ リ レート）
ACMO ： (興人 （株） 製）
(化合物名 ： ァク リ ロイルモルホリ ン)
S A 1 0 0 2 ： (三菱化学 （株） 製）
(化合物名 ： トリシクロデカンジメタノ一ルジァク リ レート）
[表 1 ]
Figure imgf000023_0001
表 1 より、 本発明の樹脂組成物 （実施例 1〜 7) は、 硬化物を形成する 際のパターニング性に優れ、 かつ、 光導波路を形成した場合に優れた屈折 率、 耐熱性、 伝送特性 （低い導波路損失） を有することがわかる。
—方、 比較例 1では、 成分 （A) を含まないため、 耐熱性が劣る。 比較 例 2では、 成分 （B) を含まないため、 パターニング性が劣る。 比較例 3 では、 成分 （A) 及び成分 （B) を含まないため、 パターニング性および 伝送特性が劣る。

Claims

請 求 の 範 囲
1. (A) 下記の一般式 （ 1 ) で表される構造を有するジ （メタ） ァク リ レート ：
(1)
Figure imgf000025_0001
(式中、 R 1は一 （O CH2 CH2) m―、 一 (O C H (CH3) CH2) m 一、 または一 O CH2 CH (OH) じ112— ； はー〇 （CH3) 2—、 一 CH2_、 ー0—またはー 302— ； Yは水素原子またはハロゲン原子 ； m は 0〜 4の整数を表す。）、
(B) 下記の一般式 （2) で表される構造を有するモノ （メタ） アタ リ レ 一ト ：
Figure imgf000025_0002
(式中、 R 2は一 （O CH2 CH2) p—、 一 (O C H (C H3) CH2) p 一、または一 O C H 2 C H (OH) C H 2 -； Yは水素原子、 ハ口ゲン原子、 P h - C (CH3) 2—、 P h—、 または炭素数 1〜 2 0のアルキル基； p は 0〜4の整数を表す。 ただし、 P hは、 フエ二ル基を表す。）、
および ， (C) 光ラジカル重合開始剤
を構成成分として含有することを特徴とする光導波路形成用感光性樹脂組 成物。
2. 上記成分 （B) に対する上記成分 （A) の重量比 （AZB) が 0. 3〜 5. 0である請求項 1に記載の光導波路形成用感光性樹脂組成物。 3. 上記樹脂組成物中の上記成分 （A) 及び上記成分 （B) の合計量の 重量割合が、
3 0重量。/。以上である請求項 1又は 2に記載の光導波路形成 用感光性樹脂組成物。
4. (メタ） アタリロイル基を分子中に 3つ以上有する （メタ） アタリ レートを含有する請求項 1〜 3のいずれか 1項に記載の光導波路形成用感 光性樹脂組成物。
5. 上記樹脂組成物の硬化物の 2 5°Cおよび 8 24 nmでの屈折率が、 1. 54以上である請求項 1〜 4のいずれか 1項に記載の光導波路形成用 感光性樹脂組成物。
6. 上記樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度 （T g) 力 、 8 0°C以上 である請求項 1〜 5のいずれか 1項に記載の光導波路形成用感光性樹脂組 成物。
7. コア層と、 該コア層に積層して形成されるクラッド層とからなる光 導波路であって、 上記コア層および/または上記クラッド層が、 請求項 1 〜 6のいずれか 1項に記載の樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とす る光導波路。
8. 請求項 1〜 6のいずれか 1項に記載の樹脂組成物に、 フォトマスク を介して放射線を照射し、 該榭脂組成物を硬化せしめる工程を有すること を特徴とする光導波路の製造方法。
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