WO2020121818A1 - 光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物、光導波路用感光性フィルム、光導波路、および、光電気混載基板 - Google Patents

光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物、光導波路用感光性フィルム、光導波路、および、光電気混載基板 Download PDF

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epoxy resin
photosensitive composition
photosensitive film
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一聡 鈴木
真也 大田
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日東電工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide, a photosensitive film for an optical waveguide, an optical waveguide, and an opto-electric hybrid board.
  • optical waveguides are known to be used for various optical applications.
  • an optical waveguide which is obtained by applying an epoxy resin composition on the surface of a substrate such as a glass plate, and then performing photoprocessing to form a pattern (see, for example, Patent Document 1 below).
  • an optical waveguide has been proposed in which an epoxy resin composition is applied to the surface of a substrate on which an electric circuit is formed (electric circuit board), and then photo-processed to form a pattern (for example, the following: See Patent Document 2.).
  • Patent Documents 1 and 2 also disclose formulations in which a silane coupling agent is added to an epoxy resin. However, this formulation has a problem that the above requirements cannot be sufficiently satisfied.
  • the present invention provides an optical waveguide having excellent adhesion to a substrate, an epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide and a photosensitive film for an optical waveguide for producing the optical waveguide, and an opto-electric hybrid board including the optical waveguide. ..
  • the present invention is an epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide, which is applied to a substrate and is patterned by photomachining to form an optical waveguide, which is hydrogenated represented by the following formula (1):
  • An epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide containing a cycloaliphatic epoxy resin is included.
  • R1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R2 is selected from the group consisting of —CH 2 —, —C(CH 3 )H—, —C(CH 3 ) 2 — and —SO 2 —.
  • the present invention [2] includes the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide according to [1], wherein the hydrogenated alicyclic epoxy resin is represented by the following formula (3).
  • the present invention [3] further comprises a polyfunctional epoxy resin having three or more epoxy groups and a photocationic polymerization initiator, and the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide according to [1] or [2]. Including things.
  • the present invention [4] includes the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide according to any one of [1] to [3], which is used for forming a clad included in the optical waveguide.
  • the present invention [5] includes the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide according to any one of [1] to [4], which is used for forming a core included in the optical waveguide.
  • the present invention [6] includes a photosensitive film for an optical waveguide, which is obtained by coating the substrate with the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide according to any one of [1] to [5].
  • the present invention [7] includes an optical waveguide, which is a cured product of the photosensitive film for an optical waveguide described in [6].
  • the present invention [8] includes an opto-electric hybrid board including an electric circuit board and the optical waveguide described in [7].
  • the optical waveguide of the present invention which is a cured product of the photosensitive film for an optical waveguide of the present invention obtained by coating the substrate with the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide of the present invention, has excellent adhesion to the substrate. Therefore, the optical waveguide of the present invention has excellent reliability.
  • the opto-electric hybrid board of the present invention is excellent in reliability because it includes the above-mentioned optical waveguide.
  • FIG. 1A to 1D are a first embodiment of forming an optical waveguide from the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide of the present invention.
  • FIG. 1A is a step of preparing a substrate
  • FIG. 1B is an epoxy resin for optical waveguide.
  • FIG. 1C shows a step of developing the photosensitive film for undercladding to form underclad
  • FIG. 1D shows A process of forming a core and an overclad to form an optical waveguide will be described.
  • 2A to 2D show a second embodiment of forming an optical waveguide from the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide of the present invention.
  • FIG. 1A is a step of preparing a substrate
  • FIG. 1B is an epoxy resin for optical waveguide.
  • FIG. 1C shows a step
  • FIG. 2A shows a step of forming an underclad and a core on a substrate
  • FIG. 2B shows The process of applying the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide to the substrate, the underclad and the core to form a photosensitive film for overcladding, and exposing this
  • FIG. 2C is followed by the photosensitive film for overcladding.
  • the steps of developing, forming an overclad, and forming an optical waveguide will be described.
  • 3A to 3D show a third embodiment of forming an optical waveguide from the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide of the present invention.
  • FIG. 3A is a step of forming an underclad on a substrate
  • FIG. 3B is an optical waveguide.
  • FIG. 3C is a process of developing the photosensitive film for core to form a core 3D shows a step of forming an overclad to form an optical waveguide.
  • FIG. 4 shows a plan view of one embodiment of the opto-electric hybrid board of the present invention.
  • 5 is a side sectional view taken along the line AA of FIG. 6A and 6B are front sectional views for explaining an embodiment of the opto-electric hybrid board according to the present invention and a method for manufacturing the opto-electric hybrid board.
  • FIG. 6A shows the opto-electric hybrid board along the line BB of FIG. 6B is a drawing for explaining the method of manufacturing the opto-electric hybrid board shown in FIG. 6A.
  • the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguides of the present invention is an epoxy resin photosensitive composition for optical waveguides, which is applied to a substrate and patterned by photomachining to form an optical waveguide.
  • This epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide contains a hydrogenated alicyclic epoxy resin represented by the following formula (1).
  • R1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R2 is selected from the group consisting of —CH 2 —, —C(CH 3 )H—, —C(CH 3 ) 2 — and —SO 2 —.
  • R3 represents an alkylene group which may have a substituent.
  • p is 1 or 2.
  • m is 0 or 1.
  • the hydrogenated alicyclic epoxy resin is an adhesive component that ensures excellent adhesiveness of the optical waveguide to the substrate, and is a main constituent component (material) of the core and/or the clad.
  • R1 may be the same or different from each other.
  • R1 is preferably a hydrogen atom.
  • the structure represented by the following formula (4) is a flexible part in the hydrogenated alicyclic epoxy resin, and reduces the elastic modulus of the photosensitive film for an optical waveguide to impart flexibility. This contributes to the improvement of the adhesion of the photosensitive film for optical waveguide to the substrate.
  • R2 is preferably —CH 2 — or —C(CH 3 ) 2 —, and more preferably —C(CH 3 ) 2 —.
  • the arylene group represented by A is a rigid portion in the hydrogenated alicyclic epoxy resin, and secures a high glass transition temperature of the photosensitive film for an optical waveguide. Maintains the shape (form) of the photosensitive film for waveguide.
  • the arylene groups represented by A may be the same or different from each other.
  • Examples of the arylene group represented by A include carbocyclic arylene groups having 6 to 12 carbon atoms, such as phenylene and naphthylene, and preferably phenylene.
  • the branched alkyl group having 4 or more carbon atoms substituting the arylene group represented by A includes, for example, branched butyl such as isobutyl, sec-butyl and tert-butyl, such as neopentyl, isopentyl, sec-pentyl and tert-pentyl.
  • Branched pentyl for example, branched hexyl such as tert-hexyl, branched heptyl such as tert-heptyl, branched octyl such as tert-octyl, and the like, and branched alkyl groups having 4 or more and 8 or less carbon atoms. ..
  • the branched alkyl group having 4 or more carbon atoms is preferably branched butyl.
  • the branched alkyl group having 4 or more carbon atoms is preferably a tert-alkyl group.
  • tert-butyl is more preferable.
  • the number of substitutions of the branched alkyl group may be one or more, and when there is more than one, they may be the same or different from each other. It is preferably two.
  • A is preferably 2,5-di(tert-butyl)phenylene.
  • B may be the same or different from each other.
  • Preferable examples of B include a divalent group represented by the above formula (2).
  • Examples of the alkylene group represented by R3 in the formula (2) include, for example, methylene, ethylene, propylene, iso-propylene, butylene, iso-butylene, sec-butylene, pentylene, iso-pentylene, sec-pentylene, hexylene.
  • alkylene groups having 1 to 8 carbon atoms such as heptylene and octylene.
  • An alkylene group having 2 to 6 carbon atoms is preferable, an alkylene group having 3 to 5 carbon atoms is more preferable, and butylene is more preferable.
  • substituents that may be substituted on the alkylene group include an alkyl group, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl and isopropyl, and more preferably methyl. Be done.
  • the number of substituents is one or more, and preferably one.
  • m is 1 and p is 1.
  • n is preferably 1 or more and 2 or less, and particularly preferably 1.
  • the hydrogenated alicyclic epoxy resin is preferably represented by the following formula (5), and more preferably represented by the following formula (6).
  • R1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R2 is selected from the group consisting of —CH 2 —, —C(CH 3 )H—, —C(CH 3 ) 2 — and —SO 2 —.
  • R4 represents a branched alkyl group having 4 or more carbon atoms, R3 represents an alkylene group which may have a substituent, and n is a positive number.
  • R2 represents at least one divalent group selected from the group consisting of —CH 2 —, —C(CH 3 )H—, —C(CH 3 ) 2 — and —SO 2 —.
  • R4 represents Represents a branched alkyl group having 4 or more carbon atoms
  • R5 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • n is a positive number.
  • R1, R2 and n are the same as those described in the above formula (1).
  • the branched alkyl group having 4 or more carbon atoms represented by R4 is the same as that described for A in the above formula (1).
  • R3 is the same as that described in equation (2).
  • R5 is the same as the substituent described for R3.
  • the hydrogenated alicyclic epoxy resin is represented by the following formula (3).
  • the epoxy equivalent of the hydrogenated alicyclic epoxy resin is, for example, 300 g/eq or more, preferably 500 g/eq or more, and for example, 1000 g/eq or less, preferably 700 g/eq or less.
  • the properties of the hydrogenated alicyclic epoxy resin are not particularly limited, and may be solid, semi-solid, or liquid, for example. It is preferably solid.
  • solid state means the properties at room temperature, that is, 25°C.
  • the content ratio is, for example, 5 mass% or more, preferably 15 mass% or more.
  • the content of the hydrogenated alicyclic epoxy resin is at least the above lower limit, the adhesion of the optical waveguide to the substrate can be improved.
  • the content ratio of the hydrogenated alicyclic epoxy resin in the solid content of the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide is, for example, 80 mass% or less, preferably 70 mass% or less.
  • the other epoxy resins can be contained in a sufficient content ratio, and a suitable function can be imparted to the optical waveguide.
  • the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide contains a polyfunctional epoxy resin (described later) as another epoxy resin, high patterning property can be imparted to the optical waveguide, and a bifunctional epoxy resin (described later) as another epoxy resin. If the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide is contained in (), flexibility can be imparted to the optical waveguide.
  • the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide may further contain a polyfunctional epoxy resin having three or more epoxy groups, and a photocationic polymerization initiator.
  • the polyfunctional epoxy resin having three or more epoxy groups is a crosslinkable component that crosslinks with a hydrogenated alicyclic epoxy resin, and is used as an epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide in order to form an optical waveguide as a cured product. It is suitably blended with the product.
  • polyfunctional epoxy resin examples include polyglycidyl ethers such as aromatic polyglycidyl ether (including cresol novolac type epoxy resin), alicyclic polyglycidyl ether, and aliphatic polyglycidyl ether. Preferred are aromatic polyglycidyl ether and alicyclic polyglycidyl ether.
  • aromatic polyglycidyl ethers include aromatic triglycidyl ether.
  • aromatic triglycidyl ether examples include a trifunctional epoxy resin represented by the following formula (7) (eg, trade name: TECHMORE VG3101L, manufactured by Printec Co., Ltd.).
  • Examples of the alicyclic polyglycidyl ether include a polyfunctional epoxy resin represented by the following general formula (8) (for example, trade name: EHPE3150, manufactured by Daicel).
  • the alicyclic triglycidyl ether represented by the general formula (8) is specifically 2,2-bis(hydroxymethyl)-1-butanol 1,2-epoxy-4-(2-oxiranyl). ) Examples are cyclohexane adducts.
  • the property of the polyfunctional epoxy resin is not particularly limited, and may be, for example, solid, semi-solid, or liquid.
  • the polyfunctional epoxy resin preferably has a solid state.
  • its softening point is, for example, 40° C. or higher, preferably 50° C. or higher, and 110° C. or lower, preferably 100° C. or lower.
  • the epoxy equivalent of the polyfunctional epoxy resin is, for example, 100 g/eq or more, preferably 150 g/eq or more, and for example, 500 g/eq or less, preferably 250 g/eq or less.
  • polyfunctional epoxy resins can be used alone or in combination.
  • the content ratio of the polyfunctional epoxy resin in the solid content of the epoxy resin composition for an optical waveguide is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and for example, 50% by mass or less, preferably 40%. It is not more than mass %.
  • the content ratio of the polyfunctional epoxy resin is, for example, 20 parts by mass or more, preferably 50 parts by mass or more, based on the solid content of 100 parts by mass of the hydrogenated alicyclic epoxy resin, and, for example, It is 200 parts by mass or less, and preferably 100 parts by mass or less.
  • the cationic photopolymerization initiator is a photoacid generator that generates an acid by irradiation with light, and cures a photosensitive film for an optical waveguide (described later) by irradiation with light (for example, irradiation with ultraviolet rays). That is, the cationic photopolymerization initiator is suitably blended with the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide in order to form an optical waveguide by patterning a photosensitive film for an optical waveguide by photoprocessing.
  • Examples of the cationic photopolymerization initiator include, for example, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, p-(phenylthio)phenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, 4-chlorophenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, bis[4-(diphenylsulfonio).
  • the cationic photopolymerization initiator can be
  • the photocationic polymerization initiator is preferably a hexafluoroantimony sulfonium salt, and more preferably triphenylsulfonium hexafluoroantimonate.
  • the content ratio of the photocationic polymerization initiator is, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 0.25 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the hydrogenated alicyclic epoxy resin and the polyfunctional epoxy resin. For example, it is 10 parts by mass or less, preferably 5 parts by mass or less.
  • the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide of the present invention is an acid anhydride that acts on the epoxy group of the hydrogenated alicyclic epoxy resin (and polyfunctional epoxy resin) by heating to accelerate the curing reaction. It is not suitable to include a heating type epoxy curing agent such as a compound or an imidazole compound in place of the photocationic polymerization initiator. Such a heating type epoxy curing agent cannot perform desired patterning (fine pattern suitable for an optical waveguide) by photo processing. For example, the curing unintentionally progresses due to drying and heating after the application of the epoxy resin composition for an optical waveguide, or the curing does not proceed by photo-processing and the subsequent heating after exposure causes the optical waveguide to be cured.
  • a heating type epoxy curing agent such as a compound or an imidazole compound in place of the photocationic polymerization initiator.
  • Such a heating type epoxy curing agent cannot perform desired patterning (fine pattern suitable for an optical waveguide) by photo processing. For example, the curing unintention
  • the optical waveguide film cannot have photosensitivity. That is, the epoxy resin composition for optical waveguides containing the heating type epoxy curing agent is not a photo-processable photosensitive composition, and is not the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguides of the present invention.
  • the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguides may further contain other epoxy resin other than the hydrogenated alicyclic epoxy resin and polyfunctional epoxy resin.
  • epoxy resin for example, a bifunctional epoxy resin containing two epoxy groups can be mentioned.
  • the bifunctional epoxy resin is a bifunctional epoxy resin other than the above-mentioned hydrogenated alicyclic epoxy resin, and is, for example, a flexible component that imparts flexibility to the optical waveguide.
  • bifunctional epoxy resin examples include bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, and bisphenol S type epoxy resin, for example, biphenyl type epoxy resin.
  • bisphenol type epoxy resin is preferable.
  • the bifunctional epoxy resin for example, a solid epoxy resin (preferably a solid bisphenol epoxy resin) exemplified by YX-7180BH40 (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) and jER1002 (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.),
  • a liquid epoxy resin preferably a liquid bisphenol type epoxy resin
  • jER-1002 manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.
  • EXA4816 manufactured by DIC
  • a fluorene type epoxy resin preferably a liquid fluorene type epoxy resin can be exemplified.
  • the fluorene type epoxy resin is blended with the epoxy resin composition for an optical waveguide in order to increase the refractive index of the optical waveguide (specifically, the core (described later)).
  • the bifunctional epoxy resin is preferably a semi-solid or solid epoxy resin. If it is a semi-solid or solid epoxy resin, when the polyfunctional epoxy resin is liquid, the shape retention of the photosensitive film for optical waveguide formed by applying the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide Sex can be secured.
  • the epoxy equivalent of the bifunctional epoxy resin is, for example, 100 g/eq or more and 1000 g/eq or less.
  • the content ratio of the bifunctional epoxy resin in the solid content of the epoxy resin composition for an optical waveguide is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and for example, 80% by mass or less, preferably 70% by mass. It is not more than mass %.
  • the content ratio of the bifunctional epoxy resin is, for example, 10 parts by mass or more, preferably 20 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass of the total of the hydrogenated alicyclic epoxy resin and the polyfunctional epoxy resin. Further, for example, it is 300 parts by mass or less, preferably 200 parts by mass or less.
  • the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguides may further contain an organic solvent, an antioxidant, and other additives, if necessary.
  • the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide contains an organic solvent, it can be prepared as a varnish for forming a photosensitive film for optical waveguide (hereinafter referred to as varnish).
  • organic solvent examples include ester compounds (eg, ethyl lactate, propylene glycol methyl acetate), ketone compounds (eg, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-butanone), ether compounds (eg, diglyme, diethylene glycol methyl ethyl ether, propylene glycol). Monomethyl ether, tetramethylfuran, dimethoxyethane, etc.) and the like.
  • the organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the organic solvent also includes those previously blended with the above-mentioned epoxy resin (specifically, bifunctional epoxy resin).
  • an ester compound and a ketone compound are preferable.
  • the content ratio of the organic solvent is, for example, 10% by mass or more and, for example, 50% by mass or less with respect to the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide.
  • antioxidants include hindered phenol-based antioxidants and phosphate ester-based antioxidants.
  • examples of the additive include a leveling agent and a defoaming agent. The ratio of the antioxidant and the additive is set appropriately.
  • the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide To prepare the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide, mix and mix the above components. At that time, if necessary, it can be heated to, for example, 40° C. or higher, preferably 80° C. or higher, and for example, 120° C. or lower.
  • the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide contains an organic solvent, it is prepared as a varnish.
  • An optical waveguide prepared from the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide (preferably varnish) includes a clad and/or a core.
  • the clad also includes an underclad and an overclad.
  • an optical waveguide photosensitive film can be obtained by producing a photosensitive film for an optical waveguide by coating a substrate with an epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide.
  • a photosensitive film for underclad which is obtained by coating a substrate with an epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide, can be prepared, and an underclad, which is a cured product thereof, can be prepared (first described below). Aspect).
  • a photosensitive film for overclad which is obtained by coating a substrate with an epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide, can be prepared, and an overclad, which is a cured product thereof, can be prepared (second mode described later).
  • a core photosensitive film can be prepared by coating a substrate with an epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide, and a core which is a cured product thereof can be prepared (third aspect described later).
  • FIGS. 1A to 1D a first mode in which a photosensitive film for undercladding and an underclad are sequentially prepared with an epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide, and then an optical waveguide is formed, explain.
  • the substrate 10 is prepared.
  • the substrate 10 has a flat plate shape (sheet shape or film shape), specifically, has a predetermined thickness, extends in a direction (plane direction) orthogonal to the thickness direction, and has one flat surface 15 and the other flat surface.
  • a flat plate shape sheet shape or film shape
  • has a predetermined thickness extends in a direction (plane direction) orthogonal to the thickness direction, and has one flat surface 15 and the other flat surface.
  • Examples of the material of the substrate 10 include polyester such as polyethylene terephthalate, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, and polymer such as polyimide.
  • examples of the material of the substrate 10 include metals such as stainless steel, iron, and copper, such as glass.
  • the thickness of the substrate 10 is not particularly limited, and is, for example, 1 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, and for example, 10000 ⁇ m or less, preferably 1000 ⁇ m or less.
  • an epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide (preferably a varnish) is applied to the entire one surface 15 of the substrate 10 using a known application device (applicator or the like). ..
  • the organic solvent is removed by heating and drying.
  • the heating temperature is, for example, 80° C. or higher, preferably 100° C. or higher, and for example, 150° C. or lower.
  • the heating time is, for example, 1 minute or longer, and, for example, 60 minutes or shorter.
  • the photosensitive film 12 for underclad which is an example of the photosensitive film for optical waveguide, is formed (produced) from the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide on the one surface 15 of the substrate 10.
  • the underclad photosensitive film 12 has a film shape that extends along the light transmission direction (the depth direction of the paper in FIGS. 1A to 1D) in the optical waveguide 1 (described later), and has one flat surface facing in the thickness direction. And has the other flat surface (two main surfaces).
  • the underclad photosensitive film 12 is a photosensitive film for performing the undercladding 2 (see FIG. 1C) by photoprocessing, and is a precursor film of the undercladding 2.
  • the photosensitive film 12 for underclad is irradiated with ultraviolet rays through the photomask 25.
  • the photomask 25 has a pattern having a transmissive portion 26 corresponding to the underclad 2 and a light shielding portion 27 capable of blocking ultraviolet rays.
  • the ultraviolet rays pass through the transmissive portion 26 and a portion of the underclad photosensitive film 12 corresponding to the underclad 2 is removed. It is exposed (sensitized).
  • the dose of ultraviolet rays for example, 10 mJ / cm 2 or more, preferably, 100 mJ / cm 2 or more, for example, 20000 mJ / cm 2 or less, or preferably 10000 mJ / cm 2 or less.
  • post-exposure heating After that, if necessary, perform post-exposure heating.
  • the temperature of post-exposure heating is, for example, 70° C. or higher, preferably 90° C. or higher, and for example, 250° C. or lower, preferably 150° C. or lower.
  • the post-exposure heating time is, for example, 10 seconds or more, preferably 5 minutes or more, for example, 2 hours or less, preferably 1 hour or less.
  • the above-mentioned portion of the underclad photosensitive film 12 is cured (completely cured), and the latent image 24 (virtual line) of the underclad 2 is formed. Note that curing does not proceed in the unexposed portion of the underclad photosensitive film 12, that is, in the portion of the underclad photosensitive film 12 that faces the light shielding portion 27.
  • the unexposed portion of the underclad photosensitive film 12 is removed by development.
  • the underclad photosensitive film 12 is patterned, and the underclad 2 which is a cured product thereof is formed on the one surface 15 of the substrate 10.
  • the refractive index of the underclad 2 is, for example, 1.560 or less, preferably 1.554 or less.
  • the thickness of the underclad 2 is, for example, 20 ⁇ m or more, and is, for example, 4000 ⁇ m or less.
  • the core 3 and the overclad 4 are formed on one surface of the underclad 2 by a known method.
  • the core 3 is formed in a predetermined pattern on one surface of the underclad 2.
  • the refractive index of the core 3 is larger than the refractive index of the under clad 3 and the refractive index of the over clad 4 (described later).
  • the refractive index of the core 3 is, for example, 1.575 or more, preferably 1.580 or more.
  • the thickness of the core 3 is, for example, 10 ⁇ m or more and 2000 ⁇ m or less.
  • the overclad 4 is arranged on one surface of the underclad 2 so as to cover the side surface (both side surfaces facing each other in the width direction orthogonal to the light transmission direction and the thickness direction) of the core 3 and one surface. There is.
  • the refractive index of the over clad 4 is lower than that of the core 3, and preferably the same as that of the under clad 2.
  • the thickness of the over clad 4 is the same as the thickness of the under clad 2.
  • a known (photosensitive) material for an optical waveguide can be mentioned.
  • the optical waveguide 1 including the underclad 2, the core 3 and the overclad 4, and the underclad 2 being in contact with the one surface 15 of the substrate 10 is manufactured.
  • the optical waveguide 1 is a strip type optical waveguide.
  • the thickness of the optical waveguide 1 is, for example, 40 ⁇ m or more and, for example, 8000 ⁇ m or less.
  • the underclad 2 (an example of an optical waveguide) which is a cured body of the photosensitive film 12 for an underclad (an example of the photosensitive film for an optical waveguide) obtained by applying the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide to the substrate 10 ) Has excellent adhesion to the substrate 10.
  • the optical waveguide 1 including the underclad 2 has excellent reliability.
  • the material of the core 3 and/or the overclad 4 may be the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide of the present invention.
  • the modified example it is possible to achieve the same effect as that of the first aspect.
  • the substrate 10 is prepared, and subsequently, the underclad 2 and the core 3 are sequentially formed from a known optical waveguide (photosensitive) material by a known method.
  • the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide (preferably varnish) is then applied to the one surface 15 of the substrate 10, the side surface and one surface of the underclad 2, the side surface of the core 3, and the one surface. Apply to both sides.
  • the organic solvent is removed by heating and drying.
  • the photosensitive film 14 for overcladding which is an example of the photosensitive film for optical waveguide, is formed from the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide, on one surface 15 of the substrate 10, the side surface and one surface of the underclad 2, It is formed (produced) on the side surface and one surface of the core 3.
  • the overclad photosensitive film 14 has a film shape extending along the light transmission direction in the optical waveguide 1 (the depth direction of the paper surface of FIGS. 2A to 2C), and has one flat surface and the other flat surface facing each other in the thickness direction. (Two main surfaces).
  • the overclad photosensitive film 14 is a photosensitive film for forming the overclad 4 by photoprocessing and is a precursor film of the overclad 4. Both ends in the width direction of the other surface of the photosensitive film 14 for over-cladding are in contact with the one surface 15 exposed from the under-cladding 2 in the light-transmitting substrate film 1.
  • the photosensitive film 14 for overclad is irradiated with ultraviolet rays through the photomask 25.
  • the transmissive portion 26 has a pattern corresponding to the overclad 4 (see FIG. 2C).
  • the ultraviolet rays are transmitted through the transmissive portion 26, and the portion of the overclad photosensitive film 14 corresponding to the overclad 4 is removed. It is exposed (sensitized).
  • the above-mentioned portion of the overclad photosensitive film 14 is cured and a latent image 24 (virtual line) of the overclad 4 is formed. Then, post-exposure heating is performed to cure (completely cure) the above-mentioned portion of the photosensitive film 14 for the overclad.
  • the unexposed portion (the portion around the overclad 4) is removed by development.
  • the photosensitive film 14 for overclad is patterned, and the overclad 4 that is a cured body of the photosensitive film 14 is provided on one side 15 of the substrate 10, the side and one side of the underclad 2, and the side and one side of the core 3. And to form.
  • the optical waveguide 1 including the underclad 2, the core 3 and the overclad 4 and having both widthwise ends of the overclad 4 in contact with the one surface 15 of the substrate 10 is manufactured.
  • an overclad 4 (an example of an optical waveguide) which is a cured product of a photosensitive film 14 for an overclad (an example of a photosensitive film for an optical waveguide) obtained by applying the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide to a substrate 10. ) Has excellent adhesion to the one surface 15 of the substrate 10.
  • the optical waveguide 1 including the overclad 4 has excellent reliability.
  • the material of the underclad 2 and/or the core 3 may be the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide of the present invention.
  • the modified example it is possible to obtain the same effects as the second aspect.
  • the material of the underclad 2 and the overclad 4 is the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide of the present invention. According to this prescription, since the underclad 2 and the overclad 4 are in contact with the one surface 15 of the substrate 10, the optical waveguide 1 including these is more excellent in reliability.
  • a substrate 10 is prepared, and subsequently, an underclad 2 is formed from a known (photosensitive) material for an optical waveguide by a known method.
  • an epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide (preferably varnish) is applied to one surface 15 of the substrate 10 and the side surface and one surface of the underclad 2.
  • the organic solvent is removed by heating and drying.
  • the core photosensitive film 13 as an example of the optical waveguide photosensitive film is formed from the optical waveguide epoxy resin photosensitive composition on the one surface 15 of the substrate 10 and the side surface and one surface of the underclad 2.
  • the core photosensitive film 13 has a film shape extending along the light transmission direction in the optical waveguide 1 (the depth direction of the paper surface in FIGS. 3A to 3D), and has one surface and the other surface (two surfaces facing each other in the thickness direction). Main surface).
  • the core photosensitive film 13 is a photosensitive film for forming the core 3 by photo-processing and is a precursor film of the core 3. A part of the other surface of the core photosensitive film 13 is in contact with the one surface 15 of the light transmissive substrate film 1 exposed from the underclad 2.
  • the core photosensitive film 13 is irradiated with ultraviolet rays through the photomask 25.
  • the transmissive portion 26 has a pattern corresponding to the core 3.
  • the core 3 includes a first core 31 (described later) formed only on one surface of the underclad 2, and a second core formed on one surface and side surfaces of the overclad 4 and one surface 15 of the substrate 10. 32 (described later).
  • the ultraviolet rays pass through the transmissive portion 26 and the core 3 (first core 31 and The portion corresponding to the second core 32) is exposed (exposed).
  • the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide in the above-mentioned portion is cured, and the core 3 which is a cured body of the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide is formed as a latent image 24 (virtual line). Then, post-exposure heating is performed to cure (completely cure) the above-mentioned portion of the core photosensitive film 13.
  • the unexposed portion (the portion around the overclad 4) is removed by development. That is, the core 3 is patterned from the core photosensitive film 13.
  • the core 3 including the first core 31 and the second core 32 is formed (patterned).
  • the first core 31 is formed on one surface of the intermediate portion of the underclad 2 in the width direction.
  • the second core 32 is arranged at a distance from the first core 31 in the width direction.
  • the second core 32 is formed continuously with one surface and side surfaces of both end portions in the width direction of the underclad 2 and the one surface 15 of the substrate 10.
  • the second core 32 has, for example, a Z shape in cross section.
  • the other surface in the thickness direction of the outer portion in the width direction of the second core 32 is in contact with the one surface 15 of the substrate 10.
  • an overclad 4 is formed on one surface 15 of the substrate 10 from a known material so as to cover the underclad 2 and the core 3.
  • the optical waveguide 1 including the underclad 2, the core 3 (the first core 31 and the second core 32), and the overclad 4, and the second core 32 being in contact with the one surface 15 of the substrate 10 is manufactured. ..
  • the core 3 (specifically, the first core 3) which is a cured body of the core photosensitive film 13 (an example of the optical waveguide photosensitive film) obtained by applying the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide to the substrate 10 is used.
  • the two cores 32) (an example of an optical waveguide) have excellent adhesion to the substrate 10.
  • this core 3 has excellent reliability.
  • the material of the underclad 2 and/or the overclad 4 may be the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide of the present invention.
  • the same operational effect as that of the third aspect can be obtained.
  • the material of the underclad 2, the core 3 and the overclad 4 is the epoxy resin photosensitive composition for an optical waveguide of the present invention.
  • the underclad 2, the core 3, and the overclad 4 are in contact with the one surface 15 of the substrate 10, so that the optical waveguide 1 including them is remarkably excellent in reliability.
  • the opto-electric hybrid board 7 has a substantially flat plate shape extending in the light transmission direction.
  • the opto-electric hybrid board 7 is provided with an electric circuit board 8 as an example of the board and the optical waveguide 1 in order toward one side in the thickness direction.
  • the electric circuit board 8 includes a metal supporting layer 9, a base insulating layer 16, a conductor layer 17, and a cover insulating layer 18, and preferably consists of only these.
  • the metal supporting layer 9 is a reinforcing layer that reinforces the conductor layer 17.
  • the metal support layer 9 is provided on one end of the electric circuit board 8 in the transmission direction. Examples of the material of the metal supporting layer 9 include metals such as stainless steel.
  • the metal supporting layer 9 has a plurality of (three) openings 19 corresponding to a plurality (three) of cores 3 described later. The opening 19 penetrates the metal supporting layer 9 in the thickness direction.
  • the base insulating layer 16 is an insulating layer that insulates the metal supporting layer 9 from the conductor layer 17, and is located between the metal supporting layer 9 and the conductor layer 17 in the thickness direction of the electric circuit board 8. Specifically, the insulating base layer 16 is arranged on the other surface of the metal supporting layer 9 in the thickness direction. The insulating base layer 16 extends over the entire electric circuit board 8.
  • the outer shape of the insulating base layer 16 is the same as the outer shape of the opto-electric hybrid board 7, for example. Examples of the material of the base insulating layer 16 include resins such as polyimide.
  • the conductor layer 17 is a signal layer for transmitting electricity (electric signal) between an external circuit board (not shown) and an optical element (not shown).
  • the conductor layer 17 is arranged on the other surface of the insulating base layer 16 in the thickness direction.
  • the conductor layer 17 is provided on one end of the electric circuit board 8 in the transmission direction. Examples of the material of the conductor layer 17 include a conductor such as copper.
  • the conductor layer 17 has a pattern shape including a first terminal 20, a second terminal 22, and a wiring 21 that electrically connects the first terminal 20 and the second terminal 22.
  • a first terminal 20 One pair
  • a plurality of second terminals 22 are provided corresponding to each of the plurality of first terminals 20, and are electrically connected to each first terminal 20 by a wiring 21.
  • the insulating cover layer 18 is arranged on the other surface in the thickness direction of the insulating base layer 16 so as to cover the wiring 21 and expose the first terminal 20 and the second terminal 22.
  • Examples of the material of the insulating cover layer 18 include resins such as polyimide.
  • the optical waveguide 1 may be, for example, the strip optical waveguide exemplified in the first aspect, and includes the above-described underclad 2, core 3 and overclad 4.
  • the underclad 2 is arranged on one surface of the metal supporting layer 9 in the thickness direction and on one surface of the insulating base layer 16 in the thickness direction exposed from the metal supporting layer 9.
  • a plurality of (three) cores 3 are aligned and arranged at intervals in the width direction.
  • the core 3 has a mirror surface 23.
  • the mirror surface 23 is formed by cutting out the core 3 and is, for example, an inclined surface forming an angle of 45 degrees with respect to the extending direction of the core 3.
  • the mirror surface 23 is located in the opening 19 of the metal supporting layer 9 when projected in the thickness direction.
  • the electric circuit board 8 is manufactured, and thereafter, the optical waveguide 1 is manufactured (built into one surface in the thickness direction of the electric circuit board 8). ).
  • the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguide is applied to the entire one surface in the thickness direction of the electric circuit board 8.
  • the underclad photosensitive film 12 (virtual line) is formed on one surface of the electric circuit board 8 in the thickness direction.
  • the underclad photosensitive film 12 is exposed through a photomask (not shown), and subsequently, the underclad 12 (solid line) having the above-described pattern is formed by heating and developing (patterning) after exposure. .
  • the core 3 and the overclad 4 are formed on one surface of the underclad 2 by a known method, and then the mirror surface 23 is formed on the core 3 as shown in FIG. .
  • the widthwise both ends 5 of the electric circuit board 8 are removed (cut out) along the transmission direction, and the widthwise both edges of the optical waveguide 1 are removed. It is exposed from the opto-electric hybrid board 7.
  • the opto-electric hybrid board 7 includes the optical waveguide 1 corresponding to the first mode, the under clad 2 has excellent adhesion to one surface of the electric circuit board 8.
  • the opto-electric hybrid board 7 includes the above-mentioned electric circuit board 8, it is excellent in reliability.
  • the optical waveguide 1 corresponding to the first aspect is manufactured on one surface of the electric circuit board 8.
  • the optical waveguide 1 corresponding to the second or third aspect is formed on the one surface of the electric circuit board 8.
  • the opto-electric hybrid board 7 can also be manufactured. This modification can achieve the same effect as that of the embodiment.
  • the electric circuit board 8 is illustrated as an example of the board on which the optical waveguide 1 is provided, a board other than the electric circuit board 8, for example, a board having no electric circuit (the above-mentioned board 10) may be used.
  • the present invention will be described more specifically by showing Examples and Comparative Examples below.
  • the present invention is not limited to the examples and comparative examples.
  • specific numerical values such as a blending ratio (ratio), physical property values, and parameters used in the following description are described in the above-mentioned "Description of Embodiments", and a corresponding blending ratio (ratio ), physical property values, parameters, etc., can be replaced by the upper limit (a numerical value defined as “below” or “less than”) or the lower limit (a numerical value defined as “greater than” or “exceeded”).
  • Hydrogenated alicyclic epoxy resin represented by formula (3). Solid state. Epoxy equivalent 540 g/eq.
  • VG3101L solid aromatic triglycidyl ether represented by the following formula (7), softening point of 60° C., epoxy equivalent of 205 to 215 g/eq (manufactured by Printec Co., Ltd.)
  • EHPE3150 Alicyclic polyglycidyl ether represented by the following formula (8), softening point 70 to 90° C., epoxy equivalent 170 to 190 g/eq (manufactured by Daicel)
  • YX7180BH40 40 mass% cyclohexanone and methyl ethyl ketone (1/1) solution of semi-solid bifunctional epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
  • jER-1002 Solid bifunctional epoxy resin (bisphenol A type, epoxy equivalent 600 to 700 g/eq) (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
  • EXA4816 Liquid bifunctional epoxy resin (bisphenol type epoxy resin, softening point 78° C., epoxy equivalent 403 g/eq) (manufactured by DIC)
  • Ogsol PG100 Solid bifunctional fluorene type epoxy resin (Osaka Gas Chemical Co., Ltd.)
  • KBM403 Epoxy silane coupling agent (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.)
  • CPI-101A Photocationic polymerization initiator (triphenylsulfonium hexafluoroantimonate) (manufactured by Shin Nippon R
  • a varnish is applied to the entire one surface 15 of the substrate 10 made of stainless steel using an applicator to prepare a coating film, and then the coating film is dried by heating at 130° C. for 10 minutes. Then, the organic solvent was removed to form a photosensitive film having a thickness of 50 ⁇ m.
  • the mask 25 was placed, and exposure (sensitization) was performed with a UV irradiation device [high pressure mercury lamp, all rays (no bandpass filter)] at 4000 mJ/cm 2 (wavelength 365 nm integrated). As a result, a latent image 24 of the underclad sample described later was formed.
  • an underclad sample having a rectangular shape and a size of 3 mm in width and 40 mm in length was thereby formed on one surface 15 of the substrate 10.
  • Example 6 The same process as in Example 1 was carried out except that the sample obtained after development was used as the core sample.
  • Comparative example 2 An attempt was made to produce an underclad sample in the same manner as in Example 1.
  • this underclad sample did not have a rectangular pattern having a size width of 3 mm and a length of 40 mm.
  • ⁇ Peeling test (adhesion evaluation)> Each of the samples of Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 (underclad sample, core sample) was peeled from one surface 15 of the substrate 10 at 90° and a speed of 10 mm/min, and the peel strength was measured. The peel strength was evaluated according to the following criteria. ⁇ : Peel strength is 500 mN/cm or more ⁇ : Peel strength is 200 mN/cm or more and less than 500 mN/cm ⁇ : Peel strength is less than 200 mN/cm ⁇ Pattering property of photo processing> The patterning property of the photosensitive film in photo processing was evaluated according to the following criteria. ⁇ : A sample could be produced with the same pattern as the transmissive portion 26 of the photomask 25. X: A sample could not be formed with the same pattern as the transmissive portion 26 of the photomask 25.
  • the epoxy resin photosensitive composition for optical waveguides is used in the production of optical waveguides.

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Abstract

基板に対する密着性に優れる光導波路と、それを作製するための光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物および光導波路用感光性フィルムと、光導波路を備える光電気混載基板とを提供すること。

Description

光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物、光導波路用感光性フィルム、光導波路、および、光電気混載基板
　本発明は、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物、光導波路用感光性フィルム、光導波路、および、光電気混載基板に関する。
　従来、光導波路は、各種光学用途に用いられることが知られている。
　例えば、ガラス板などの基板の表面にエポキシ樹脂組成物を塗布し、その後、フォト加工して、パターンを形成して得られる光導波路が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
　また、電気回路が形成された基板（電気回路基板）の表面にエポキシ樹脂組成物を塗布し、その後、フォト加工して、パターンを形成して得られる光導波路が提案されている（例えば、下記特許文献２参照。）。
特開２００８－９１５０号公報 特開２０１８－１００３５７号公報
　しかるに、光導波路は、用途および目的によって、基板との優れた密着性が要求される。特許文献１および２では、エポキシ樹脂にシランカップリング剤を添加する処方も開示されている。しかし、この処方では、上記要求を十分に満足できないという不具合がある。
　本発明は、基板に対する密着性に優れる光導波路と、それを作製するための光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物および光導波路用感光性フィルムと、光導波路を備える光電気混載基板とを提供する。
　本発明［１］は、基板に塗布して、フォト加工によってパターニングして光導波路を形成するための光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物であって、下記式（１）で表される水素添加型脂環式エポキシ樹脂を含有する、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　（式中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を示す。Ｒ２は、－ＣＨ２－、－Ｃ（ＣＨ３）Ｈ－、－Ｃ（ＣＨ３）２－および－ＳＯ２－からなる群から選択される少なくとも１つの２価の基を示す。Ａは、炭素数４以上の分岐アルキル基を置換基として２つ以上有するアリーレン基を示す。Ｂは、下記式（２）で示される２価の基、または、エーテル結合を示す。ｎは、正数を示す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　（式中、Ｒ３は、置換基を有してもよいアルキレン基を示す。ｐは、１または２である。ｍは、０または１である。）
　本発明［２］は、前記水素添加型脂環式エポキシ樹脂が、下記式（３）で表される、［１］に記載の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
（式中、ｎは、正数を示す。）
　本発明［３］は、３つ以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ樹脂、および、光カチオン重合開始剤をさらに含有する、［１］または［２］に記載の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を含む。
　本発明［４］は、前記光導波路に含まれるクラッドを形成するために用いられる、［１］～［３］のいずれか一項に記載の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を含む。
　本発明［５］は、前記光導波路に含まれるコアを形成するために用いられる、［１］～［４］のいずれか一項に記載の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を含む。
　本発明［６］は、［１］～［５］のいずれか一項に記載の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板に塗布してなる、光導波路用感光性フィルムを含む。
　本発明［７］は、［６］に記載の光導波路用感光性フィルムの硬化体である、光導波路を含む。
　本発明［８］は、電気回路基板と、［７］に記載される光導波路とを備える、光電気混載基板を含む。
　本発明の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板に塗布してなる本発明の光導波路用感光性フィルムの硬化体である本発明の光導波路は、基板に対する密着性に優れる。そのため、本発明の光導波路は、信頼性に優れる。
　従って、本発明の光電気混載基板は、上記した光導波路を備えるので、信頼性に優れる。
図１Ａ～図１Ｄは、本発明の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物から光導波路を形成する第１態様であり、図１Ａが、基板を準備する工程、図１Ｂが、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板に塗布してアンダークラッド用感光性フィルムを形成して露光する工程、図１Ｃが、アンダークラッド用感光性フィルムを現像して、アンダークラッドを形成する工程、図１Ｄが、コアおよびオーバークラッドを形成して、光導波路を形成する工程を示す。 図２Ａ～図２Ｄは、本発明の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物から光導波路を形成する第２態様であり、図２Ａが、基板にアンダークラッドおよびコアを形成する工程、図２Ｂが、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板、アンダークラッドおよびコアに塗布してオーバークラッド用感光性フィルムを形成し、これを露光する工程、図２Ｃが、続いて、オーバークラッド用感光性フィルムを現像して、オーバークラッドを形成して、光導波路を形成する工程を示す。 図３Ａ～図３Ｄは、本発明の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物から光導波路を形成する第３態様であり、図３Ａが、基板にアンダークラッドを形成する工程、図３Ｂが、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板およびアンダークラッドに塗布してコア用感光性フィルムを形成し、これを露光する工程、図３Ｃが、コア用感光性フィルムを現像して、コアを形成する工程、図３Ｄが、オーバークラッドを形成して、光導波路を形成する工程を示す。 図４は、本発明の光電気混載基板の一実施形態の平面図を示す。 図５は、図４のＡ－Ａ線に沿う側断面図を示す。 図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の光電気混載基板の一実施形態およびその製造方法を説明する正断面図であり、図６Ａが、図４のＢ－Ｂ線に沿う光電気混載基板、図６Ｂが、図６Ａに示す光電気混載基板の製造方法を説明する図面である。
　　＜光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物＞
　本発明の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物は、基板に塗布して、フォト加工によってパターニングして光導波路を形成するための光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物である。
　この光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物は、下記式（１）で表される水素添加型脂環式エポキシ樹脂を含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　（式中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を示す。Ｒ２は、－ＣＨ２－、－Ｃ（ＣＨ３）Ｈ－、－Ｃ（ＣＨ３）２－および－ＳＯ２－からなる群から選択される少なくとも１つの２価の基を示す。Ａは、炭素数４以上の分岐アルキル基を置換基として２つ以上有するアリーレン基を示す。Ｂは、下記式（２）で示される２価の基、または、エーテル結合を示す。ｎは、正数を示す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　（式中、Ｒ３は、置換基を有してもよいアルキレン基を示す。ｐは、１または２である。ｍは、０または１である。）
　水素添加型脂環式エポキシ樹脂は、光導波路の基板に対する優れた密着性を担保する密着性成分であって、コアおよび／またはクラッドの主構成成分（材料）である。
　Ｒ１は、互いに同一または相違してもよい。Ｒ１として、好ましくは、水素原子が挙げられる。
　式（１）中、下記式（４）で示される構造は、水素添加型脂環式エポキシ樹脂における柔軟な部分であって、光導波路用感光性フィルムの弾性率を低下させて柔軟性を付与し、それによって、光導波路用感光性フィルムの基板への密着性の向上に寄与する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　Ｒ２として、好ましくは、－ＣＨ２－、－Ｃ（ＣＨ３）２－が挙げられ、より好ましくは、－Ｃ（ＣＨ３）２－が挙げられる。
　式（１）中、Ａで表されるアリーレン基は、水素添加型脂環式エポキシ樹脂における剛直な部分であって、光導波路用感光性フィルムの高いガラス転移温度を確保し、それによって、光導波路用感光性フィルムの形状（形態）維持性を発現させる。
　Ａで示されるアリーレン基は、互いに同一または相違してもよい。Ａで示されるアリーレン基としては、例えば、フェニレン、ナフチレンなどの炭素数６以上、１２以下の炭素環式アリーレン基が挙げられ、好ましくは、フェニレンが挙げられる。
　Ａで示されるアリーレン基に置換する炭素数４以上の分岐アルキル基として、例えば、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチルなどの分岐ブチル、例えば、ネオペンチル、イソペンチル、ｓｅｃ－ペンチル、ｔｅｒｔ－ペンチルなどの分岐ペンチル、例えば、ｔｅｒｔ－ヘキシルなどの分岐ヘキシル、例えば、ｔｅｒｔ－ヘプチルなどの分岐ヘプチル、例えば、ｔｅｒｔ－オクチルなどの分岐オクチルなどの炭素数４以上、炭素数８以下の分岐アルキル基が挙げられる。
　炭素数４以上の分岐アルキル基として、好ましくは、分岐ブチルが挙げられる。また、炭素数４以上の分岐アルキル基として、好ましくは、ｔｅｒｔ－アルキル基が挙げられる。
　炭素数４以上の分岐アルキル基として、より好ましくは、ｔｅｒｔ－ブチルが挙げられる。
　分岐アルキル基の置換数（置換基としての分岐アルキル基の数）は、１つまたは複数であってもよく、複数である場合には、互いに同一または相違してもよい。好ましくは、２つである。
　具体的には、Ａとして、好ましくは、２，５－ジ（ｔｅｒｔ－ブチル）フェニレンが挙げられる。
　Ｂは、互いに同一または相違してもよい。Ｂとしては、好ましくは、上記式（２）で示される２価の基が挙げられる。
　式（２）中、Ｒ３で示されるアルキレン基としては、例えば、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ｉｓｏ－プロピレン、ブチレン、ｉｓｏ－ブチレン、ｓｅｃ－ブチレン、ペンチレン、ｉｓｏ－ペンチレン、ｓｅｃ－ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレンなどの炭素数１以上８以下のアルキレン基が挙げられる。好ましくは、炭素数２以上６以下のアルキレン基、より好ましくは、炭素数３以上５以下のアルキレン基、さらに好ましくは、ブチレンが挙げられる。
　アルキレン基に置換してもよい置換基としては、例えば、アルキル基が挙げられ、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピルなどの炭素数１以上３以下のアルキル基、より好ましくは、メチルが挙げられる。
　置換基（置換数）は、１つまたは複数であり、好ましくは、１つである。
　式（２）中、ｍが０の場合には、ｐが２であり、ｍが１の場合には、ｐが１である。また、２つのｐは、互いに同一である。
　好ましくは、ｍが１であり、ｐが１である。
　式（１）中、ｎは、好ましくは、１以上、２以下であり、とりわけ好ましくは、１である。
　具体的には、水素添加型脂環式エポキシ樹脂としては、好ましくは、下記式（５）で表され、より好ましくは、下記式（６）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　（式中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を示す。Ｒ２は、－ＣＨ２－、－Ｃ（ＣＨ３）Ｈ－、－Ｃ（ＣＨ３）２－および－ＳＯ２－からなる群から選択される少なくとも１つの２価の基を示す。Ｒ４は、炭素数４以上の分岐アルキル基を示す。Ｒ３は、置換基を有してもよいアルキレン基を示す。ｎは、正数である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　（Ｒ２は、－ＣＨ２－、－Ｃ（ＣＨ３）Ｈ－、－Ｃ（ＣＨ３）２－および－ＳＯ２－からなる群から選択される少なくとも１つの２価の基を示す。Ｒ４は、炭素数４以上の分岐アルキル基を示す。Ｒ５は、炭素数１以上３以下のアルキル基を示す。ｎは、正数である。）
　上記した式（５）および（６）中、Ｒ１、Ｒ２およびｎは、上記した式（１）で説明したものと同様である。Ｒ４で示される炭素数４以上の分岐アルキル基は、上記した式（１）中のＡで説明したものと同様である。Ｒ３は、式（２）で説明したものと同様である。
Ｒ５は、Ｒ３で説明した置換基と同様である。
　さらに好ましくは、水素添加型脂環式エポキシ樹脂は、下記式（３）で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
　（式中、ｎは、正数を示す。）
　水素添加型脂環式エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、３００ｇ／ｅｑ以上、好ましくは、５００ｇ／ｅｑ以上、また、例えば、１０００ｇ／ｅｑ以下、好ましくは、７００ｇ／ｅｑ以下である。
　また、水素添加型脂環式エポキシ樹脂の性状は、特に限定されず、例えば、固形状、半固形状および液状のいずれであってもよい。好ましくは、固形状である。
　なお、上記した「固形状」、「半固形状」および「液状」は、常温、つまり、２５℃における性状を意味する。
　光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物の固形分（後述する有機溶媒を除くものであり、光導波路用感光性フィルム（フィルム）において樹脂を構成する主成分）における水素添加型脂環式エポキシ樹脂の含有割合は、例えば、５質量％以上、好ましくは、１５質量％以上である。水素添加型脂環式エポキシ樹脂の含有割合が上記した下限以上であれば、光導波路の基板に対する密着性を向上させることができる。
　また、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物の固形分における水素添加型脂環式エポキシ樹脂の含有割合は、例えば、８０質量％以下、好ましくは、７０質量％以下である。水素添加型脂環式エポキシ樹脂の含有割合が上記した上限以下であれば、その他のエポキシ樹脂を十分な含有割合で含有することができ、光導波路に好適な機能を付与することができる。例えば、その他のエポキシ樹脂として多官能エポキシ樹脂（後述）を光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物が含有すれば、高パターニング性を光導波路に付与でき、その他のエポキシ樹脂として２官能エポキシ樹脂（後述）を光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物が含有すれば柔軟性を光導波路に付与できる。
　この光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物は、３つ以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ樹脂、および、光カチオン重合開始剤をさらに含有することができる。
　３つ以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ樹脂は、水素添加型脂環式エポキシ樹脂と架橋する架橋性成分であって、光導波路を硬化物として形成するために光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物に好適に配合される。
　多官能エポキシ樹脂としては、例えば、芳香族ポリグリシジルエーテル（クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を含む）、脂環族ポリグリシジルエーテル、脂肪族ポリグリシジルエーテルなどのポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。好ましくは、芳香族ポリグリシジルエーテル、脂環族ポリグリシジルエーテルが挙げられる。
　芳香族ポリグリシジルエーテルとして、例えば、芳香族トリグリシジルエーテルなどが挙げられる。具体的には、芳香族トリグリシジルエーテルとしては、例えば、下記式（７）で示される３官能エポキシ樹脂（例えば、商品名：ＴＥＣＨＭＯＲＥ　ＶＧ３１０１Ｌ、プリンテック社製）などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　脂環族ポリグリシジルエーテルとしては、例えば、下記の一般式（８）で表される多官能エポキシ樹脂（例えば、商品名：ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル社製）が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
　なお、一般式（８）で表される脂環族トリグリシジルエーテルとして、具体的には、２，２－ビス（ヒドロキシメチル）－１－ブタノールの１，２－エポキシ－４－（２－オキシラニル）シクロヘキサンの付加物が例示される。
　多官能エポキシ樹脂の性状は、特に限定されず、例えば、固形状、半固形状および液状のいずれであってもよい。多官能エポキシ樹脂の性状として、好ましくは、固形状である。多官能エポキシ樹脂が固形状であれば、その軟化点が、例えば、４０℃以上、好ましくは、５０℃以上であり、また、例えば、１１０℃以下、好ましくは、１００℃以下である。
　多官能エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、１００ｇ／ｅｑ以上、好ましくは、１５０ｇ／ｅｑ以上であり、また、例えば、５００ｇ／ｅｑ以下、好ましくは、２５０ｇ／ｅｑ以下である。
　これら多官能エポキシ樹脂は、単独使用または併用することができる。
　光導波路用エポキシ樹脂組成物の固形分における多官能エポキシ樹脂の含有割合は、例えば、５質量％以上、好ましくは、１０質量％以上であり、また、例えば、５０質量％以下、好ましくは、４０質量％以下である。また、多官能エポキシ樹脂の含有割合は、水素添加型脂環式エポキシ樹脂１００質量部の固形分に対して、例えば、２０質量部以上、好ましくは、５０質量部以上であり、また、例えば、２００質量部以下、好ましくは、１００質量部以下である。
　光カチオン重合開始剤は、光照射により酸を発生する光酸発生剤であって、光照射（例えば、紫外線照射）により光導波路用感光性フィルム（後述）を硬化させる。つまり、光カチオン重合開始剤は、光導波路用感光性フィルムをフォト加工によってパターニングして光導波路を形成するために光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物に好適に配合される。
　光カチオン重合開始剤として、例えば、例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ｐ－（フェニルチオ）フェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、４－クロロフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス［４－（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのヘキサフルオロアンチモン系スルホニウム塩、例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ｐ－（フェニルチオ）フェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、４－クロロフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス［４－（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、（２，４－シクロペンタジエン－１－イル）［（１－メチルエチル）ベンゼン］－Ｆｅ－ヘキサフルオロホスフェートなどのヘキサフルオロリン酸系スルホニウム塩などが挙げられる。光カチオン重合開始剤は、単独使用または２種以上併用することができる。
　光カチオン重合開始剤として、好ましくは、ヘキサフルオロアンチモン系スルホニウム塩が挙げられ、より好ましくは、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートが挙げられる。
　光カチオン重合開始剤の含有割合は、水素添加型脂環式エポキシ樹脂および多官能エポキシ樹脂の合計１００質量部に対して、例えば、０．１質量部以上、好ましくは、０．２５質量部以上、例えば、１０質量部以下、好ましくは、５質量部以下である。
　但し、本発明の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物は、加熱によって水素添加型脂環式エポキシ樹脂（および多官能エポキシ樹脂）のエポキシ基に作用して硬化反応を促進するような酸無水物化合物やイミダゾール化合物などの加熱型エポキシ硬化剤を、光カチオン重合開始剤に代えて含有することが不適である。このような加熱型エポキシ硬化剤は、フォト加工によって所望の（光導波路に適した精細な）パターニングをすることができない。例えば、光導波路用エポキシ樹脂組成物の塗布後の乾燥加熱などにより、意図せず、硬化が進行してしまったり、あるいは、フォト加工で硬化が進行せず、その後の露光後加熱によって、光導波路用フィルムにおける露光部分および未露光部分の両方の硬化が進行する。従って、光導波路用フィルムが、感光性を有することができない。つまり、加熱型エポキシ硬化剤を含有する光導波路用エポキシ樹脂組成物は、フォト加工可能な感光性組成物ではなく、本発明の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物ではない。
　なお、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物は、水素添加型脂環式エポキシ樹脂および多官能エポキシ樹脂以外の、他のエポキシ樹脂をさらに含有することもできる。
　他のエポキシ樹脂としては、例えば、エポキシ基を２つ含有する２官能エポキシ樹脂が挙げられる。
　２官能エポキシ樹脂は、上記した水素添加型脂環式エポキシ樹以外の２官能エポキシ樹脂であって、例えば、光導波路に可撓性を付与する可撓性成分である。
　そのような２官能エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂が挙げられ、好ましくは、ビスフェノール型エポキシ樹脂が挙げられる。また、２官能エポキシ樹脂としては、例えば、ＹＸ－７１８０ＢＨ４０（三菱ケミカル社製）、ｊＥＲ１００２（三菱ケミカル社製）で例示される固形状のエポキシ樹脂（好ましくは、固形状のビスフェノール型エポキシ樹脂）、例えば、ｊＥＲ－１００２（三菱ケミカル社製）、ＥＸＡ４８１６（ＤＩＣ社製）で例示される液状のエポキシ樹脂（好ましくは、液状のビスフェノール型エポキシ樹脂）が挙げられる。なお、２官能エポキシ樹脂として、例えば、フルオレン型エポキシ樹脂、好ましくは、液状のフルオレン型エポキシ樹脂を例示することもできる。フルオレン型エポキシ樹脂は、光導波路（具体的には、コア（後述））の屈折率を高めるために光導波路用エポキシ樹脂組成物に配合される。
　これらは、単独使用または２種以上併用することができる。
　また、２官能エポキシ樹脂としては、好ましくは、半固形状または固形状のエポキシ樹脂が挙げられる。半固形状または固形状のエポキシ樹脂であれば、多官能エポキシ樹脂が液状である場合には、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を塗布して形成される光導波路用感光性フィルムの形状保持性を担保することができる。
　２官能エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、１００ｇ／ｅｑ以上、１０００ｇ／ｅｑ以下である。
　光導波路用エポキシ樹脂組成物の固形分における２官能エポキシ樹脂の含有割合は、例えば、５質量％以上、好ましくは、１０質量％以上であり、また、例えば、８０質量％以下、好ましくは、７０質量％以下である。また、２官能エポキシ樹脂の含有割合は、水素添加型脂環式エポキシ樹脂および多官能エポキシ樹脂の合計１００質量部に対して、例えば、１０質量部以上、好ましくは、２０質量部以上であり、また、例えば、３００質量部以下、好ましくは、２００質量部以下である。
　なお、この光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物は、必要に応じて、さらに有機溶媒や酸化防止剤、その他の添加剤などを含有することができる。
　光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物が有機溶媒を含有すれば、光導波路用感光性フィルム形成用ワニス（以下、ワニスとする。）として調製できる。
　有機溶媒として、例えば、エステル化合物（例えば、乳酸エチル、プロピレングリコールメチルアセテートなど）、ケトン化合物（例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２－ブタノンなど）、エーテル化合物（例えば、ジグライム、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラメチルフラン、ジメトキシエタンなど）などが挙げられる。有機溶媒は、単独使用または２種以上併用することができる。なお、有機溶媒としては、上記したエポキシ樹脂（具体的には、２官能エポキシ樹脂）に予め配合されたものも含まれる。有機溶媒として、好ましくは、エステル化合物、ケトン化合物が挙げられる。有機溶媒の含有割合は、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物に対して、例えば、１０質量％以上、例えば、５０質量％以下である。
　酸化防止剤として、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン酸エステル系酸化防止剤などが挙げられる。添加剤としては、例えば、レベリング剤、消泡剤などが挙げられる。酸化防止剤および添加剤の割合は、適宜設定される。
　光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を調製するには、上記した各成分を配合して混合する。その際、必要により、例えば、４０℃以上、好ましくは、８０℃以上、また、例えば、１２０℃以下に加熱することができる。光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物が有機溶媒を含有する場合には、ワニスとして調製する。
　この光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物（好ましくは、ワニス）から調製される光導波路は、クラッド、および／または、コアを含む。また、クラッドは、アンダークラッドおよびオーバークラッドを含む。
　例えば、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板に塗布してなる光導波路用感光性フィルムを作製し、その硬化物である光導波路を得ることができる。
　より具体的には、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板に塗布してなるアンダークラッド用感光性フィルムを作製し、その硬化物であるアンダークラッドを作製することができる（後述する第１態様）。
　光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板に塗布してなるオーバークラッド用感光性フィルムを作製し、その硬化物であるオーバークラッドを作製することができる（後述する第２態様）。
　光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板に塗布してなるコア用感光性フィルムを作製し、その硬化物であるコアを作製することができる（後述する第３態様）。
　　＜第１態様＞
　次に、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物によってアンダークラッド用感光性フィルムおよびアンダークラッドを順に調製し、続いて、光導波路を形成する第１態様を、図１Ａ～図１Ｄを参照して、説明する。
　図１Ａに示すように、まず、基板１０を準備する。
　基板１０は、平板形状（シート形状またはフィルム形状）を有し、具体的には、所定の厚みを有し、厚み方向に直交する方向（面方向）に延び、平坦な一方面１５および他方面を有する。
　基板１０の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、例えば、ポリイミドなどのポリマーが挙げられる。また、基板１０の材料として、例えば、ステンレス、鉄、銅などの金属、例えば、ガラスなども挙げられる。基板１０の厚みは、特に限定されず、例えば、１μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上であり、また、例えば、１００００μｍ以下、好ましくは、１０００μｍ以下である。
　図１Ｂに示すように、続いて、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物（好ましくは、ワニス）を、基板１０の一方面１５の全面に、公知の塗布装置（アプリケーターなど）を用いて塗布する。
　続いて、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物がワニスであれば、加熱乾燥により、有機溶媒を除去する。加熱温度は、例えば、８０℃以上、好ましくは、１００℃以上であり、また、例えば、１５０℃以下である。加熱時間は、例えば、１分間以上であり、また、例えば、６０分間以下である。
　これにより、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物から光導波路用感光性フィルムの一例としてのアンダークラッド用感光性フィルム１２を、基板１０の一方面１５に形成（作製）する。
　アンダークラッド用感光性フィルム１２は、光導波路１（後述）における光の伝送方向（図１Ａ～図１Ｄにおける紙面奥行き方向）に沿って延びるフィルム形状を有し、厚み方向に対向する平坦な一方面および平坦な他方面（２つの主面）を有する。なお、このアンダークラッド用感光性フィルム１２は、フォト加工によって、アンダークラッド２（図１Ｃ参照）をするための感光性フィルムであって、アンダークラッド２の前駆体フィルムである。
　図１Ｂの仮想線および矢印で示すように、その後、フォトマスク２５を介して、アンダークラッド用感光性フィルム１２に紫外線を照射する。
　フォトマスク２５は、アンダークラッド２に対応する透過部２６と、紫外線を遮ることができる遮光部２７とを有するパターンを有する。
　紫外線を上記したフォトマスク２５を介してアンダークラッド用感光性フィルム１２に照射することによって、紫外線は、透過部２６を透過して、アンダークラッド用感光性フィルム１２においてアンダークラッド２に対応する部分が露光（感光）される。
　紫外線の照射量は、例えば、１０ｍＪ／ｃｍ２以上、好ましくは、１００ｍＪ／ｃｍ２以上、例えば、２００００ｍＪ／ｃｍ２以下、好ましくは、１００００ｍＪ／ｃｍ２以下である。
　その後、必要により、露光後加熱を実施する。露光後加熱の温度は、例えば、７０℃以上、好ましくは、９０℃以上であり、例えば、２５０℃以下、好ましくは、１５０℃以下である。露光後加熱の時間は、例えば、１０秒以上、好ましくは、５分以上、例えば、２時間以下、好ましくは、１時間以下である。
　これにより、アンダークラッド用感光性フィルム１２における上記した部分が硬化（完全硬化）して、アンダークラッド２の潜像２４（仮想線）が形成される。なお、アンダークラッド用感光性フィルム１２における未露光部分、つまり、アンダークラッド用感光性フィルム１２において遮光部２７に対向する部分では、硬化が進行しない。
　図１Ｃに示すように、その後、現像によって、アンダークラッド用感光性フィルム１２における未露光部分を除去する。これによって、アンダークラッド用感光性フィルム１２をパターニングして、その硬化体であるアンダークラッド２を、基板１０の一方面１５に形成する。
　アンダークラッド２の屈折率は、例えば、１．５６０以下、好ましくは、１．５５４以下である。アンダークラッド２の厚みは、例えば、２０μｍ以上であり、また、例えば、４０００μｍ以下である。
　図１Ｄに示すように、その後、公知の方法によって、コア３およびオーバークラッド４を、アンダークラッド２の一方面に形成する。コア３は、アンダークラッド２の一方面において、所定のパターンに形成されている。コア３の屈折率は、アンダークラッド３の屈折率およびオーバークラッド４の屈折率（後述）よりも大きい。具体的には、コア３の屈折率は、例えば、１．５７５以上、好ましくは、１．５８０以上である。コア３の厚みは、例えば、１０μｍ以上、２０００μｍ以下である。
　オーバークラッド４は、アンダークラッド２の一方面において、コア３の側面（光の伝送方向および厚み方向に直交する幅方向において対向する両側面）、および、一方面を被覆するように、配置されている。オーバークラッド４の屈折率は、コア３の屈折率より低く、好ましくは、アンダークラッド２の屈折率と同様である。オーバークラッド４の厚みは、アンダークラッド２の厚みと同様である。
　コア３およびオーバークラッド４の材料としては、例えば、公知の光導波路用（感光性）材料が挙げられる。
　これにより、アンダークラッド２、コア３およびオーバークラッド４を備え、アンダークラッド２が基板１０の一方面１５に接触する光導波路１を製造する。なお、この光導波路１は、ストリップ型光導波路である。光導波路１の厚みは、例えば、４０μｍ以上であり、また、例えば、８０００μｍ以下である。
　そして、この光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板１０に塗布してなるアンダークラッド用感光性フィルム１２（光導波路用感光性フィルムの一例）の硬化体であるアンダークラッド２（光導波路の一例）は、基板１０に対する密着性に優れる。
　そのため、このアンダークラッド２を備える光導波路１は、信頼性に優れる。
　　（第１態様の変形例）
　第１態様の変形例では、コア３および／またはオーバークラッド４の材料が、本発明の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物であってもよい。変形例では、第１態様と同様の作用効果を奏することができる。
　　＜第２態様＞
　第２態様において、第１態様およびその変形例と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、第２態様は、特記する以外、第１態様およびその変形例と同様の作用効果を奏することができる。さらに、第１態様、第２態様およびその変形例を適宜組み合わせることができる。
　次に、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物によってオーバークラッド用感光性フィルムおよびオーバークラッドを順に調製し、続いて、光導波路を形成する第２態様を、図２Ａ～図２Ｃを参照して説明する。
　図２Ａに示すように、まず、基板１０を準備し、続いて、公知の光導波路用（感光性）材料から、公知の方法によってアンダークラッド２およびコア３を順に形成する。
　図２Ｂに示すように、次いで、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物（好ましくは、ワニス）を、基板１０の一方面１５と、アンダークラッド２の側面および一方面と、コア３の側面および一方面とに塗布する。
　続いて、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物がワニスであれば、加熱乾燥により、有機溶媒を除去する。
　これにより、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物から光導波路用感光性フィルムの一例としてのオーバークラッド用感光性フィルム１４を、基板１０の一方面１５と、アンダークラッド２の側面および一方面と、コア３の側面および一方面と、に形成（作製）する。
　オーバークラッド用感光性フィルム１４は、光導波路１における光の伝送方向（図２Ａ～図２Ｃの紙面奥行き方向）に沿って延びるフィルム形状を有し、厚み方向に対向する平坦な一方面および他方面（２つの主面）を有する。なお、このオーバークラッド用感光性フィルム１４は、フォト加工によって、オーバークラッド４を形成するための感光性フィルムであって、オーバークラッド４の前駆体フィルムである。オーバークラッド用感光性フィルム１４の他方面の幅方向両端部は、光透過性基材フィルム１においてアンダークラッド２から露出する一方面１５に接触している。
　次に、図２Ｂの仮想線および矢印で示すように、フォトマスク２５を介して、オーバークラッド用感光性フィルム１４に紫外線を照射する。透過部２６は、オーバークラッド４（図２Ｃ参照）に対応するパターンを有する。
　紫外線を上記したフォトマスク２５を介してオーバークラッド用感光性フィルム１４に照射することによって、紫外線は、透過部２６を透過して、オーバークラッド用感光性フィルム１４においてオーバークラッド４に対応する部分が露光（感光）される。
　これにより、オーバークラッド用感光性フィルム１４における上記した部分が硬化して、オーバークラッド４の潜像２４（仮想線）が形成される。その後、露光後加熱を実施して、オーバークラッド用感光性フィルム１４における上記した部分を硬化（完全硬化）させる。
　図２Ｃに示すように、その後、現像によって、未露光部分（オーバークラッド４の周囲の部分）を除去する。これにより、オーバークラッド用感光性フィルム１４をパターニングして、その硬化体であるオーバークラッド４を、基板１０の一方面１５と、アンダークラッド２の側面および一方面と、コア３の側面および一方面と、に形成する。
　これによって、アンダークラッド２、コア３およびオーバークラッド４を備え、オーバークラッド４の幅方向両端部が基板１０の一方面１５に接触する光導波路１を製造する。
　そして、この光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板１０に塗布してなるオーバークラッド用感光性フィルム１４（光導波路用感光性フィルムの一例）の硬化体であるオーバークラッド４（光導波路の一例）は、基板１０の一方面１５に対する密着性に優れる。
　そのため、このオーバークラッド４を備える光導波路１は、信頼性に優れる。
　　（第２態様の変形例）
　第２態様の変形例では、アンダークラッド２および／またはコア３の材料が、本発明の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物であってもよい。変形例では、第２態様と同様の作用効果を奏することができる。
　好ましくは、アンダークラッド２およびオーバークラッド４の材料が、本発明の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物である。この処方によれば、アンダークラッド２およびオーバークラッド４は、基板１０の一方面１５に接触しているため、これらを備える光導波路１は、信頼性により一層優れる。
　　＜第３態様＞
　第３態様において、第１態様、第２態様およびそれらの変形例と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、第３態様は、特記する以外、第１態様、第２態様およびそれらの変形例と同様の作用効果を奏することができる。さらに、第１態様～第３態様およびそれらの変形例を適宜組み合わせることができる。
　次に、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物によってコア用感光性フィルムおよびコアを順に調製し、続いて、光導波路を形成する第３態様を、図３Ａ～図３Ｄを参照して、説明する。
　図３Ａに示すように、まず、基板１０を準備し、続いて、公知の光導波路用（感光性）材料から、公知の方法によってアンダークラッド２を形成する。
　図３Ｂに示すように、次いで、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物（好ましくは、ワニス）を、基板１０の一方面１５と、アンダークラッド２の側面および一方面とに塗布する。
　続いて、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物がワニスであれば、加熱乾燥により、有機溶媒を除去する。
　これにより、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物から光導波路用感光性フィルムの一例としてのコア用感光性フィルム１３を、基板１０の一方面１５と、アンダークラッド２の側面および一方面とに形成（作製）する。
　コア用感光性フィルム１３は、光導波路１における光の伝送方向（図３Ａ～図３Ｄにおける紙面奥行き方向）に沿って延びるフィルム形状を有し、厚み方向に対向する一方面および他方面（２つの主面）を有する。なお、このコア用感光性フィルム１３は、フォト加工によって、コア３をするための感光性フィルムであって、コア３の前駆体フィルムである。コア用感光性フィルム１３の他方面の一部は、光透過性基材フィルム１においてアンダークラッド２から露出する一方面１５に接触している。
　次に、図３Ｂの仮想線および矢印で示すように、フォトマスク２５を介して、コア用感光性フィルム１３に紫外線を照射する。透過部２６は、コア３に対応するパターンを有する。なお、コア３は、アンダークラッド２の一方面のみに形成される第１コア３１（後述）、および、オーバークラッド４の一方面および側面と基板１０の一方面１５とにわたって形成される第２コア３２（後述）を含む。
　紫外線を上記したフォトマスク２５を介してコア用感光性フィルム１３に照射することによって、紫外線は、透過部２６を透過して、コア用感光性フィルム１３においてコア３（後述する第１コア３１および第２コア３２）に対応する部分が露光（感光）される。
　これにより、上記した部分における光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物が硬化して、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物の硬化体であるコア３が潜像２４（仮想線）として形成される。その後、露光後加熱を実施して、コア用感光性フィルム１３における上記した部分を硬化（完全硬化）させる。
　図３Ｃに示すように、その後、現像によって、未露光部分（オーバークラッド４の周囲の部分）を除去する。つまり、コア用感光性フィルム１３からコア３をパターニングする。
　これにより、第１コア３１および第２コア３２を含むコア３が形成される（パターニングされる）。
　第１コア３１は、幅方向におけるアンダークラッド２の中間部の一方面に形成されている。
　第２コア３２は、幅方向において、第１コア３１と間隔を隔てて配置されている。第２コア３２は、アンダークラッド２における幅方向両端部の一方面および側面と、基板１０の一方面１５とに連続して形成される。第２コア３２は、例えば、断面視Ｚ字形状を有する。第２コア３２の幅方向外側部分の厚み方向他方面は、基板１０の一方面１５に接触している。
　図３Ｄに示すように、その後、オーバークラッド４を、基板１０の一方面１５に、アンダークラッド２およびコア３を被覆するように、公知の材料から形成する。
　これにより、アンダークラッド２と、コア３（第１コア３１および第２コア３２）と、オーバークラッド４とを備え、第２コア３２が基板１０の一方面１５に接触する光導波路１を製造する。
　そして、この光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板１０に塗布してなるコア用感光性フィルム１３（光導波路用感光性フィルムの一例）の硬化体であるコア３（具体的には、第２コア３２）（光導波路の一例）は、基板１０に対する密着性に優れる。
　そのため、このコア３は、信頼性に優れる。
　　＜第３態様の変形例＞
　第３態様の変形例では、アンダークラッド２および／またはオーバークラッド４の材料が、本発明の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物であってもよい。変形例では、第３態様と同様の作用効果を奏することができる。
　好ましくは、アンダークラッド２、コア３およびオーバークラッド４の材料が、本発明の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物である。
　この処方によれば、アンダークラッド２、コア３およびオーバークラッド４は、基板１０の一方面１５に接触しているため、これらを備える光導波路１は、信頼性に格段に優れる。
　　＜光電気混載基板＞
　次に、本発明の光電気混載基板の一実施形態を、図４～図６Ａを参照して説明する。
　図４Ａ～図６に示すように、光電気混載基板７は、光の伝送方向に延びる略平板形状を有する。光電気混載基板７は、基板の一例としての電気回路基板８と、光導波路１とを、厚み方向一方側に向かって順に備える。
　図５に示すように、電気回路基板８は、金属支持層９と、ベース絶縁層１６と、導体層１７と、カバー絶縁層１８とを備え、好ましくは、それらのみからなる。
　金属支持層９は、導体層１７を補強する補強層である。金属支持層９は、電気回路基板８において、伝送方向の一端部に設けられる。金属支持層９の材料として、例えば、ステンレスなどの金属が挙げられる。金属支持層９は、後述する複数（３つ）のコア３に対応する複数（３つ）の開口部１９を有する。開口部１９は、金属支持層９を厚み方向に貫通する。
　ベース絶縁層１６は、金属支持層９と導体層１７とを絶縁する絶縁層であって、電気回路基板８の厚み方向における金属支持層９と導体層１７との間に位置する。具体的には、ベース絶縁層１６は、金属支持層９の厚み方向他方面に配置されている。ベース絶縁層１６は、電気回路基板８の全体にわたって延びている。ベース絶縁層１６の外形形状は、例えば、光電気混載基板７の外形形状と同一である。ベース絶縁層１６の材料として、例えば、ポリイミドなどの樹脂が挙げられる。
　導体層１７は、電気（電気信号）を、外部の回路基板（図示せず）および光素子（図示せず）間を伝送する信号層である。導体層１７は、ベース絶縁層１６の厚み方向他方面に配置されている。導体層１７は、電気回路基板８において、伝送方向の一端部に設けられる。導体層１７の材料としては、例えば、銅などの導体が挙げられる。
　図４および図５に示すように、導体層１７は、第１端子２０と、第２端子２２と、第１端子２０と第２端子２２とを電気的に接続する配線２１とを有するパターン形状を有する。第１端子２０は、後述する複数のコア３のそれぞれに対して２つ（１対）ずつ設けられる。第２端子２２は、複数の第１端子２０のそれぞれに対応して複数設けられ、配線２１により各第１端子２０と電気的に接続されている。
　カバー絶縁層１８は、配線２１を被覆し、第１端子２０および第２端子２２を露出するように、ベース絶縁層１６の厚み方向他方面に配置される。カバー絶縁層１８の材料として、例えば、ポリイミドなどの樹脂が挙げられる。
　図４および図６Ａに示すように、光導波路１としては、例えば、第１態様で例示したストリップ型光導波路が挙げられ、上記したアンダークラッド２、コア３およびオーバークラッド４を備える。
　アンダークラッド２は、金属支持層９の厚み方向一方面と、ベース絶縁層１６において金属支持層９から露出する厚み方向一方面とに配置されている。コア３は、幅方向に互いに間隔を隔てて複数（３つ）整列配置されている。
　なお、コア３は、ミラー面２３を有する。ミラー面２３は、コア３が切り欠かれて形成されており、例えば、コア３の延びる方向に対して４５度の角度をなす斜面である。ミラー面２３は、厚み方向に投影したときに、金属支持層９の開口部１９内に位置する。
　図６Ｂに示すように、この光電気混載基板７を製造するには、まず、電気回路基板８を製造し、その後、電気回路基板８の厚み方向一方面に光導波路１を作製する（作り込む）。
　光導波路１を作製するには、まず、光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を、電気回路基板８の厚み方向一方面の全面に塗布する。これにより、アンダークラッド用感光性フィルム１２（仮想線）を、電気回路基板８の厚み方向一方面に形成する。
　その後、図示しないフォトマスクを介して、アンダークラッド用感光性フィルム１２を露光し、続いて、露光後加熱および現像（パターニング）することによって、上記したパターンを有するアンダークラッド１２（実線）を形成する。
　図６Ａに示すように、その後、公知の方法によって、コア３およびオーバークラッド４を、アンダークラッド２の一方面に形成し、図５に示すように、その後、コア３にミラー面２３を形成する。
　なお、その後、必要により、図６Ａの破線で示すように、電気回路基板８の幅方向両端部５を伝送方向に沿って除去して（切り欠いて）、光導波路１の幅方向両端縁を光電気混載基板７から露出させる。
　そして、この光電気混載基板７は、第１の態様に相当する光導波路１を備えるので、アンダークラッド２の電気回路基板８の一方面に対する密着力に優れる。
　そのため、この光電気混載基板７は、上記した電気回路基板８を備えるので、信頼性に優れる。
　　＜一実施形態の変形例＞
　上記では、第１態様に相当する光導波路１を、電気回路基板８の一方面に作製したが、例えば、第２態様または第３態様に相当する光導波路１を、電気回路基板８の一方面に作製して、光電気混載基板７を製造することもできる。この変形例は、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
　また、光導波路１が設けられる基板の一例として電気回路基板８を例示したが、電気回路基板８以外の基板、例えば、電気回路を有さない基板（上記した基板１０）であってもよい。
　以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合（割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限（「以下」、「未満」として定義されている数値）または下限（「以上」、「超過」として定義されている数値）に代替することができる。
　各実施例および各比較例の成分を以下で詳説する。
水素添加型脂環式エポキシ樹脂：式（３）で表される。固形状。エポキシ当量５４０ｇ／ｅｑ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
　（式中、ｎは、１である。）
ＶＧ３１０１Ｌ：下記式（７）で表される固形状の芳香族トリグリシジルエーテル、軟化点６０℃、エポキシ当量２０５～２１５ｇ／ｅｑ（プリンテック社製）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
ＥＨＰＥ３１５０：下記式（８）で表される脂環族ポリグリシジルエーテル、軟化点７０～９０℃、エポキシ当量１７０～１９０ｇ／ｅｑ（ダイセル社製）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
ＹＸ７１８０ＢＨ４０：半固形状の２官能エポキシ樹脂の４０質量％シクロヘキサノンおよびメチルエチルケトン（１／１）溶液（三菱ケミカル社製）
ｊＥＲ－１００２：固形状の２官能エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型、エポキシ当量６００～７００ｇ／ｅｑ）（三菱ケミカル社製）
ＥＸＡ４８１６：液状の２官能エポキシ樹脂（ビスフェノール型エポキシ樹脂、軟化点７８℃、エポキシ当量４０３ｇ／ｅｑ）（ＤＩＣ社製）
オグソールＰＧ１００：固形状の２官能フルオレン型エポキシ樹脂（大阪ガスケミカル社製）
ＫＢＭ４０３：エポキシ系シランカップリング剤（信越シリコーン社製）
ＣＰＩ－１０１Ａ：光カチオン重合開始剤（トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート）（新日本理化社製）
リカシッドＭＨ７００：加熱型エポキシ樹脂硬化剤（４－メチルヘキサヒドロ無水フタル酸／ヘキサヒドロ無水フタル酸）（質量比＝７０／３０）
　　実施例１～５および７、比較例１
　遮光条件下、表１に示す各配合成分をその配合処方に従って同時に配合し、１１０℃で加熱しながら溶解させた。なお、ＹＸ７１８０ＢＨ４０については、その固形分量が表１に記載の量となるように、配合した。
　その後、室温（２５℃）まで冷却し、直径１．０μｍのメンブランフィルタを用いて加熱加圧濾過して、ワニスを作製した。
＜サンプルの作製＞
　図１Ｂに示すように、ステンレスからなる基板１０の一方面１５の全面にアプリケーターを用いてワニスを塗布し塗膜を調製し、続いて、塗膜を１３０℃で、１０分間加熱することにより乾燥させて（有機溶媒を除去して）、厚み５０μｍの感光性フィルムを形成した。
　図１Ｂの仮想線で示すように、続いて、感光性フィルムの厚み方向一方側に、幅３ｍｍ×長さ４０ｍｍの矩形パターンを有する透過部２６およびそれの周囲に位置する遮光部２７を有するフォトマスク２５を配置し、ＵＶ照射機［高圧水銀ランプ、全光線（バンドパスフィルタ無し）］にて４０００ｍＪ／ｃｍ２（波長３６５ｎｍ積算）で露光（感光）した。これによって、後述するアンダークラッドサンプルの潜像２４を形成した。
　続いて、露光後後加熱を、１４０℃で、１０分間実施し、その後、現像液（γ－ブチロラクトン）で３分間現像した。
　図１Ｃに示すように、これにより、矩形状で、サイズが幅３ｍｍ×長さ４０ｍｍのアンダークラッドサンプルを、基板１０の一方面１５に作製した。
　　実施例６
　現像後に得られたサンプルをコアサンプルとした以外は、実施例１と同様に処理した。
　　比較例２
　実施例１と同様にして、アンダークラッドサンプルの作製を試みた。
　しかし、塗膜の乾燥加熱によって、熱硬化が進行してしまった。その後、フォト加工を実施しても、潜像は形成されず、その後、露光後加熱によって、基板１０の一方面１５の全面にアンダークラッドサンプルが形成された。つまり、このアンダークラッドサンプルは、サイズ幅３ｍｍ×長さ４０ｍｍの矩形パターンを有していなかった。
　評価
　下記の項目を評価した。結果を表１に示す。
　＜剥離試験（密着性評価）＞
　実施例１～７および比較例１のそれぞれのサンプル（アンダークラッドサンプル、コアサンプル）を、９０度、速度１０ｍｍ／分で、基板１０の一方面１５から剥離して、剥離強度を測定した。剥離強度を以下の基準で評価した。
〇：剥離強度が５００ｍＮ／ｃｍ以上 
△：剥離強度が２００ｍＮ／ｃｍ以上、５００ｍＮ／ｃｍ未満
×：剥離強度が２００ｍＮ／ｃｍ未満
　　＜フォト加工のパターニング性＞
　フォト加工における感光性フィルムのパターニング性を下記の基準で評価した。
○：フォトマスク２５の透過部２６と同一のパターンでサンプルを作製できた。
×：フォトマスク２５の透過部２６と同一のパターンでサンプルを作製できなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
  なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記請求の範囲に含まれる。
　光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物は、光導波路の製造に用いられる。
１ 光導波路
２ アンダークラッド（クラッドの一例）
３ コア
４ オーバークラッド（クラッドの一例）
７ 光電気混載基板
８ 電気回路基板
１０ 基板
１２ アンダークラッド用感光性フィルム（光導波路用感光性フィルムの一例）
１３ コア用感光性フィルム（光導波路用感光性フィルムの一例）
１４ オーバークラッド用感光性フィルム（光導波路用感光性フィルムの一例）
３２ 第２コア

Claims (8)

  1. 　基板に塗布して、フォト加工によってパターニングして光導波路を形成するための光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物であって、
    　下記式（１）で表される水素添加型脂環式エポキシ樹脂を含有することを特徴とする、
    光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     　（式中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基を示す。Ｒ２は、－ＣＨ２－、－Ｃ（ＣＨ３）Ｈ－、－Ｃ（ＣＨ３）２－および－ＳＯ２－からなる群から選択される少なくとも１つの２価の基を示す。Ａは、炭素数４以上の分岐アルキル基を置換基として２つ以上有するアリーレン基を示す。Ｂは、下記式（２）で示される２価の基、または、エーテル結合を示す。ｎは、正数を示す。）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     　（式中、Ｒ３は、置換基を有してもよいアルキレン基を示す。ｐは、１または２である。ｍは、０または１である。）
  2. 　前記水素添加型脂環式エポキシ樹脂が、下記式（３）で表されることを特徴とする、請求項１に記載の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     　（式中、ｎは、正数を示す。）
  3. 　３つ以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ樹脂、および、光カチオン重合開始剤をさらに含有することを特徴とする、請求項１に記載の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物。
  4. 　前記光導波路に含まれるクラッドを形成するために用いられることを特徴とする、請求項１に記載の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物。
  5. 　前記光導波路に含まれるコアを形成するために用いられることを特徴とする、請求項１に記載の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物。
  6. 　請求項１に記載の光導波路用エポキシ樹脂感光性組成物を基板に塗布してなることを特徴とする、光導波路用感光性フィルム。
  7. 　請求項６に記載の光導波路用感光性フィルムの硬化体であることを特徴とする、光導波路。
  8. 　電気回路基板と、
    　請求項７に記載される光導波路とを備えることを特徴とする、光電気混載基板。
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