(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（Ａ）および（Ｂ）を含有する光導波路形成用エポキシ樹脂組成物であって、上記光導波路形成用エポキシ樹脂組成物が、固形エポキシ樹脂成分を含有せず、かつ、その粘度が、下記（ｘ）および（ｙ）を満足するとともに、硬化反応に関与しない希釈成分を含有せず、かつ下記（Ａ）の液状エポキシ樹脂の主成分が、下記の一般式（１）で表される液状エポキシ樹脂であり、その含有割合が、樹脂成分全量中４０〜７５重量％であることを特徴とする光導波路形成用エポキシ樹脂組成物。
（ｘ）２５℃下、１００Ｐａ・ｓ未満である。
（ｙ）５０℃の加熱下、０．５〜８．０Ｐａ・ｓである。
（Ａ）液状エポキシ樹脂。
（Ｂ）光酸発生剤。
【化１】
0005905325.tif 000005
【請求項２】
（Ｂ）光酸発生剤の含有量が、樹脂成分１００重量部に対して０．１〜１０重量部である請求項１記載の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物から得られてなる光導波路形成用硬化性フィルム。
【請求項４】
基材とその基材上にクラッド層が形成され、さらに上記クラッド層中に所定パターンで、光信号を伝搬するコア層が形成されてなる光導波路を備えた光伝送用フレキシブルプリント基板であって、上記クラッド層が、請求項１または２記載の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物、または請求項３記載の光導波路形成用硬化性フィルムを硬化させることにより形成されてなることを特徴とする光伝送用フレキシブルプリント基板。
【請求項５】
請求項４記載の、光導波路を備えた光伝送用フレキシブルプリント基板の製法であって、上記光導波路が、基材上に、請求項１または２記載の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物、または請求項３記載の光導波路形成用硬化性フィルムを硬化させることによりアンダークラッド層を形成した後、このアンダークラッド層上に所定パターンからなるコア層を形成した後、このコア層を包含するようアンダークラッド層上に、請求項１または２記載の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物、または請求項３記載の光導波路形成用硬化性フィルムを硬化させてオーバークラッド層を形成することにより製造され、かつ上記光導波路の製造工程において、希釈成分を乾燥除去するための乾燥工程を行なわないことを特徴とする光伝送用フレキシブルプリント基板の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信，光情報処理，その他一般光学にて広く用いられる光導波路装置における光導波路を構成するクラッド層等の形成材料として用いられる光導波路形成用エポキシ樹脂組成物および光導波路形成用硬化性フィルム、ならびに光伝送用フレキシブルプリント基板、およびその製法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光伝送用フレキシブルプリント基板向け光導波路クラッド層材料は、その使用用途に従い、硬化感度（パターニング性）、高柔軟性および低屈折率等の特性が要求される。この要求に沿う材料設計を行なう際、一般に低屈折率の観点から脂肪族系樹脂が選定され、例えば、多官能脂肪族エポキシ樹脂および長鎖二官能脂肪族エポキシ樹脂を適宜配合することにより、それぞれパターニング性（高感度）、高柔軟性を付与する配合設計が行なわれる。そのため、特に柔軟性が要求されるクラッド層材料では、上記長鎖二官能脂肪族エポキシ樹脂の導入量が、必然的に多くなることから、硬化後のクラッド層のＴｇ（ガラス転移温度）は低下する傾向にある（特許文献１、２）。
【０００３】
一方、大量生産を視野に入れた製造工程である、ロール・トゥ・ロール（roll-to-roll）プロセスにおいて、一般に未硬化物フィルムをドライフィルム化する手法が用いられている。このドライフィルム材料をロール・トゥ・ロールプロセスに適合させるため、材料開発において未硬化物の低タック性，フレキシビリティが要求されているが、このような要求は材料設計の自由度を狭めることにつながっている。また、ドライフィルムを作製する際、ラミネート基材がその両面に必要となることから、省資源化およびコストの観点から問題となるため、材料開発において、液状材料を基材に塗工してクラッド層やコア層を形成する等のウェットプロセスへの適合性もまた重要視されることとなる（特許文献２）。
【０００４】
上記ウェットプロセスにおいては、一般に、塗工して溶剤乾燥を行なう際、その塗膜表面の平滑性を高めるために、表面平滑剤（レベリング剤）の添加や沸点の高い溶剤（高沸点溶剤）が使用される。
【０００５】
しかしながら、上記レベリング剤を使用すると、塗膜表面の表面張力が低下するため、その後の塗工工程において塗工液のハジキの原因となることや、光導波路損失に対して悪影響を及ぼすことが多い等の問題がある。
【０００６】
また、レベリング剤に代えて、上記高沸点溶剤を使用した場合には、つぎの点が問題となる。すなわち、柔軟性を付与するためにＴｇが低くなったクラッド層材料を用いた場合、そのクラッド層材料にて形成されたアンダークラッド層上にて行なわれるコア層塗工乾燥工程では、高沸点溶剤を乾燥させる際に、アンダークラッド層形成材料のＴｇよりも高い加熱温度にてコア層形成材料中の溶剤乾燥が行なわれる。そのため、低屈折率のアンダークラッド層中に高屈折率のコア層形成材料の樹脂成分の染み込みが発生し、コア層内を伝搬する光がアンダークラッド層側に漏れてしまうことによる光導波路損失の悪化が問題となっている。
【０００７】
一方、光導波路を作製する際に光導波路の位置精度が要求される用途（例えば、光電気混載基板等）において光導波路を作製するためには、アンダークラッド層、コア層、オーバークラッド層の三層をフォトリソグラフィ（各層の工程：塗工、溶剤乾燥、アライメント露光、後加熱、現像、乾燥）にて作製することが必要となり、製造コストが高くなるという問題がある。このような問題に対する技術的な解決手法の難易度は高いものであるが、溶剤乾燥工程を省略（削除）することは、作製工程の短縮という点から講じられる対策として比較的簡便であるために、溶剤乾燥工程を省略可能とするための形成材料の開発が必須事項として要求されている。
【０００８】
また、形成材料での対策とは別に、製造工程における対策も検討されており、このような対策としては、工程短縮によるアライメント露光、現像、乾燥工程を必要としないマスキング塗工やディスペンサ描画のような塗工段階で外形の作製が可能な工程を利用したクラッド層の塗工方法が必要となる。
【０００９】
上記のような塗工方法の場合、塗工ワニス中に溶剤が含有されていると溶剤乾燥（プリベーク）工程が必須となり、その加熱時に樹脂粘度が下がりクラッド層の外形寸法がとれなくなるという問題が生じる。また、上記溶剤乾燥工程自体を必須とするため、その分のプロセスコストが必要となる。このため、無溶剤でかつ常温で高粘度の塗工ワニスが必要となる。
【００１０】
しかしながら、このような塗工ワニスを工業的スケールで作製するためには、その成分中に固形樹脂成分が存在すると無溶剤系の場合では樹脂成分同士が混ざり難く、塗工ワニス作製に際して、過度の加熱、撹拌時間が必要となったり、溶け残りが発生し目的とする配合組成の塗工ワニスが得られ難いといった問題や、さらには低温環境下に曝された際に固形成分が析出しヘイズを生じるといった問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−２７９０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３０９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このような技術背景から、塗工ワニスの作製工程を簡便化し、タクトタイム（工程作業時間）の短縮を図るためには、液状樹脂成分のみからなる塗工ワニスであることが好ましく、そのようなクラッド層形成材料となる塗工ワニスとして、高Ｔｇで、かつ高い柔軟性といった光導波路としての基本物性を満たすとともに、無溶剤系で液状樹脂のみからなるクラッド層形成材料が強く要望されている。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光導波路形成用材料、特にクラッド層形成材料として、高Ｔｇおよび高い柔軟性を兼ね備え、かつ製造工程の短縮化による製造コストの低減を図ることのできる光導波路形成用エポキシ樹脂組成物および光導波路形成用硬化性フィルム、ならびに光伝送用フレキシブルプリント基板、およびその製法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するため、本発明は、下記（Ａ）および（Ｂ）を含有する光導波路形成用エポキシ樹脂組成物であって、上記光導波路形成用エポキシ樹脂組成物が、固形エポキシ樹脂成分を含有せず、かつ、その粘度が、下記（ｘ）および（ｙ）を満足するとともに、硬化反応に関与しない希釈成分を含有せず、かつ下記（Ａ）の液状エポキシ樹脂の主成分が、下記の一般式（１）で表される液状エポキシ樹脂であり、その含有割合が、樹脂成分全量中４０〜７５重量％である光導波路形成用エポキシ樹脂組成物をその第１の要旨とする。
（ｘ）２５℃下、１００Ｐａ・ｓ未満である。
（ｙ）５０℃の加熱下、０．５〜８．０Ｐａ・ｓである。
（Ａ）液状エポキシ樹脂。
（Ｂ）光酸発生剤。
【化１】
0005905325.tif 000002
【００１５】
また、本発明は、上記第１の要旨である光導波路形成用エポキシ樹脂組成物から得られてなる光導波路形成用硬化性フィルムを第２の要旨とする。そして、基材とその基材上にクラッド層が形成され、さらに上記クラッド層中に所定パターンで、光信号を伝搬するコア層が形成されてなる光導波路を備えた光伝送用フレキシブルプリント基板であって、上記クラッド層が、上記第１の要旨である光導波路形成用エポキシ樹脂組成物、または上記第２の要旨である光導波路形成用硬化性フィルムを硬化させることにより形成されてなる光伝送用フレキシブルプリント基板を第３の要旨とする。
【００１６】
さらに、本発明は、上記第３の要旨である光導波路を備えた光伝送用フレキシブルプリント基板の製法であって、上記光導波路が、基材上に、上記第１の要旨である光導波路形成用エポキシ樹脂組成物、または上記第２の要旨である光導波路形成用硬化性フィルムを硬化させることによりアンダークラッド層を形成した後、このアンダークラッド層上に所定パターンからなるコア層を形成した後、このコア層を包含するようアンダークラッド層上に、上記第１の要旨である光導波路形成用エポキシ樹脂組成物、または上記第２の要旨である光導波路形成用硬化性フィルムを硬化させてオーバークラッド層を形成することにより製造され、かつ上記光導波路の製造工程において、希釈成分を乾燥除去するための乾燥工程を行なわない光伝送用フレキシブルプリント基板の製法を第４の要旨とする。
【００１７】
本発明者は、光導波路のクラッド層形成材料として、高Ｔｇおよび高い柔軟性を備え、しかも製造工程の短縮化による製造コストの低減を図ることのできる光導波路形成用エポキシ樹脂組成物を得るべく鋭意検討を重ねた。その結果、固形エポキシ樹脂成分を含有せず、かつ、その粘度が、前記（ｘ）および（ｙ）を満足するとともに、硬化反応に関与しない希釈成分を含有せず、かつ樹脂成分として上記一般式（１）で表される液状エポキシ樹脂を主成分とする液状エポキシ樹脂成分を所定の含有割合で用いると、所期の目的が達成されることを見出し本発明に到達した。
【００１８】
すなわち、本発明者は、脂肪族長鎖二官能エポキシ樹脂は低屈折率および柔軟性付与へ寄与することができるがＴｇが著しく低下すること、その一方で、芳香族長鎖二官能エポキシ樹脂は高屈折率であり、柔軟性付与への寄与は小さいがＴｇの低下は緩やかであること、という相反する樹脂の特性に着目しつつ、さらに研究を進めた。その結果、柔軟性を付与するための液状長鎖二官能エポキシ樹脂に半脂肪族骨格を導入し、これを特定の含有割合で用いることで、高屈折率化を抑制するとともに柔軟性を維持しつつ、従来の脂肪族長鎖二官能エポキシ樹脂に比べ高いＴｇを付与することが可能となり本発明に到達したものである。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本発明は、上記（Ａ）および（Ｂ）を含有する光導波路形成用エポキシ樹脂組成物であって、上記エポキシ樹脂組成物が、硬化反応に関与しない希釈成分を含有せず、かつ上記液状エポキシ樹脂（Ａ）の主成分が、上記一般式（１）で表される液状エポキシ樹脂であり、その含有割合が、樹脂成分全量中４０〜７５重量％の範囲である光導波路形成用エポキシ樹脂組成物である。このため、この光導波路形成用エポキシ樹脂組成物を用いて、例えば、光導波路のクラッド層を形成すると、高Ｔｇ、高い柔軟性およびパターニング性を奏するようになる。しかも、硬化反応に関与しない希釈成分を含有しないため、溶剤乾燥工程を省略することが可能となり、製造コストの低減化が図られる。
【００２０】
そして、光導波路形成用エポキシ樹脂組成物が、固形エポキシ樹脂成分を含有せず、かつ、その粘度が、（ｘ）２５℃下、１００Ｐａ・ｓ未満である、および、（ｙ）５０℃の加熱下、０．５〜８．０Ｐａ・ｓである、ことを満足するものであるため、塗工ワニスとしての優れた取り扱い性（塗工性）の付与およびディスペンサ描画工程の向上が図られる。
【００２１】
また、光導波路の製造工程でのコア層形成におけるウェットプロセスにおいて、本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物からなる硬化性フィルムを用いると、クラッド層に染み込むことなくコア層を形成できるようになる。
【００２２】
さらに、上記光導波路形成用エポキシ樹脂組成物を硬化させて得られたクラッド層は、高Ｔｇおよび高い柔軟性（耐屈曲性）に優れ、これにより構成される光導波路を備える光伝送用フレキシブルプリント基板が得られるようになる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
つぎに、本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００２４】
《光導波路形成用エポキシ樹脂組成物》
本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物は、液状エポキシ樹脂（Ａ）および光酸発生剤（Ｂ）を含有するものであって、上記（Ａ）の液状エポキシ樹脂の主成分が、後述の特定の成分および含有量に制限されるものである。さらに、本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物としては、樹脂成分の硬化反応に関与しない希釈成分を含有しないことを特徴とする。なお、本発明において、「液状」、あるいは「固形」とは、２５℃の温度下において「液状」または「固形」状態を呈することを意味する。
以下、（Ａ）および（Ｂ）をはじめとする各種成分について順に説明する。
【００２５】
＜液状エポキシ樹脂（Ａ）＞
上記液状エポキシ樹脂（Ａ）は、下記一般式（１）で表される液状エポキシ樹脂（以下、「特定の液状エポキシ樹脂」という場合がある。）を主成分とする化合物のことである。なお、本発明において「主成分」とは、その全体を実質的に構成する主たる成分のことをいい、その使用量のみが関係するものではなく、全体の物性・特性に大きな影響を与えることを意味する。すなわち、液状エポキシ樹脂（Ａ）中の過半を占める成分のことをいうが、具体的には、特定の液状エポキシ樹脂が、樹脂成分全量中４０〜７５重量％の割合となるように設定されることを意味する。
【００２６】
【化２】
0005905325.tif 000003
【００２７】
上記式（１）中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ水素原子またはメチル基であるが、好ましくはメチル基である。また、Ｒ3〜Ｒ6はそれぞれ水素原子、メチル基、塩素原子、臭素原子を表すが、好ましくは、水素である。さらに、Ｘは炭素原子数２〜１５のアルキレン基又はエチレンオキシ基、ジ（エチレンオキシ）基、トリ（エチレンオキシ）基、プロピレンオキシ基、プロピレンオキシプロピル基、ジ（プロピレンオキシ）プロピル基、トリ（プロピレンオキシ）プロピル基を表す。また、繰り返し数ｎは自然数であるが、その平均は１．２〜５である。このような式（１）で表される液状エポキシ樹脂としては、具体的には、市販品である、ＤＩＣ社製のＥＸＡ−４８１６等があげられる。
【００２８】
上記式（１）で表される液状エポキシ樹脂は、光導波路形成用エポキシ樹脂組成物中の樹脂成分全量に対して４０〜７５重量％の範囲で含有するものであり、好ましくは５０〜７０重量％、特に好ましくは６０〜７０重量％である。すなわち、上記特定の液状エポキシ樹脂の含有量が少なすぎると、作製した光導波路の直線損失が著しく、パターニング形状も悪化することから所望（高感度）の光導波路を得ることが困難となり、逆に、上記特定の液状エポキシ樹脂の含有量が多すぎると、得られる光導波路は屈曲損失が大きく、柔軟性に欠けるものとなる。なお、上記樹脂成分としては、液状エポキシ樹脂（Ａ）だけでなく、光導波路形成用エポキシ樹脂組成物中に含まれる他の樹脂成分をも含む趣旨である。
【００２９】
本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物には、上記特定の液状エポキシ樹脂以外に、他の液状エポキシ樹脂を適宜用いることができる。
【００３０】
このような他の液状エポキシ樹脂としては、例えば、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、液状水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、液状３，４−エポキシシクロセキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、液状ε−カプロラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。上記成分は、従来公知の技術を適宜参照して合成してもよいし、市販品を購入して準備することができる。市販品としては、ＪＥＲ８２８（三菱化学社製）、エピクロン８３０Ｓ（ＤＩＣ社製）、ＹＸ８０００（三菱化学社製）、セロキサイド２０２１Ｐ（ダイセル社製）、セロキサイド２０８１（ダイセル社製）、ＰＧ−２０７Ｎ（新日鐵化学社製）等があげられる。特に、ダイセル社製のセロキサイド２０２１Ｐが好ましい。
【００３１】
そして、本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物としては、固形エポキシ樹脂を含有しないことである。このように、エポキシ樹脂成分として、上記液状エポキシ樹脂（Ａ）のみを用い、固形エポキシ樹脂を使用しないことにより、樹脂成分の硬化反応に関与しない希釈成分を用いずに、塗工ワニスに適したクラッド層形成材料となりうる光導波路形成用エポキシ樹脂組成物が容易に得られるようになる。すなわち、固形エポキシ樹脂を含有すると、塗工ワニスの粘度が著しく上昇するため、低粘度を必須要件とする塗工方法（インクジェット塗工等）等には適合させ難く、このような観点からも固形エポキシ樹脂を用いないことは、種々の塗工方法に適合させるために有利であると推測される。
【００３２】
＜光酸発生剤（Ｂ）＞
上記光酸発生剤（Ｂ）は、光導波路形成用エポキシ樹脂組成物に対して光照射による硬化性を付与するため、例えば、紫外線硬化性を付与するために用いられるものである。
【００３３】
上記光酸発生剤（Ｂ）としては、例えば、ベンゾイン類、ベンゾインアルキルエーテル類、アセトフェノン類、アミノアセトフェノン類、アントラキノン類、チオキサントン類、ケタール類、ベンゾフェノン類、キサントン類、フォスフィンオキサイド類等の光重合開始剤があげられる。具体的には、トリフェニルスルホニウム・６フッ化アンチモン塩、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル〕−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン、２−ヒドロキシ−１−｛４−〔４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル〕フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１，２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド、ビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス〔２，６−ジフルオロ−３（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル〕チタニウム、２−ヒドロキシ−１−｛４−〔４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル〕フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。中でも、速い硬化速度や厚膜硬化性という観点から、トリフェニルスルホニウム・６フッ化アンチモン塩、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ヒドロキシ−１−｛４−〔４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル〕フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オンを用いることが好ましい。
【００３４】
上記光酸発生剤（Ｂ）の含有量は、光導波路形成用エポキシ樹脂組成物の樹脂成分１００重量部に対して０．１〜１０重量部に設定することが好ましく、より好ましくは０．５〜５重量部、特に好ましくは１〜３重量部である。すなわち、光酸発生剤（Ｂ）の含有量が少なすぎると、満足のいく紫外線照射による光硬化性が得られ難く、また光酸発生剤（Ｂ）の含有量が多すぎると、光感度が上がり、パターニングに際して形状異常を来すこと、および、ワニスのポットライフの短寿命化という傾向がみられるからである。
【００３５】
本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物には、液状エポキシ樹脂（Ａ）および光酸発生剤（Ｂ）以外に、必要に応じて、例えば、接着性を高めるためにシラン系あるいはチタン系のカップリング剤、オレフィン系オリゴマーやノルボルネン系ポリマー等のシクロオレフィン系オリゴマーやポリマー、合成ゴム、シリコーン化合物等の可撓性付与剤等の化合物、酸化防止剤、消泡剤等があげられる。これら添加剤は、本発明における効果を阻害しない範囲内にて適宜に配合される。これらは、単独でまたは２種類以上併用して用いることができる。
【００３６】
そして、先に述べたように、本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物には、樹脂成分の硬化反応に関与しない希釈成分を含有しないことを特徴とするものであり、このように、希釈成分、例えば、従来から用いられている有機溶剤を配合しないことにより、クラッド層形成材料を調製して塗工ワニスとした場合、溶剤乾燥（プリベーク）工程を省略することが可能となり、製造コストの低減を図ることができる。
【００３７】
このようにして得られる光導波路形成用エポキシ樹脂組成物は、その粘度が、下記（ｘ）および（ｙ）を満足するものである。下記に示す各粘度範囲は、例えば、マスキング塗工や、ディスペンサ描画工程に対する適合性、塗工ワニスの取り扱い性の簡便性等を考慮して適宜決定される。なお、下記粘度の測定は、例えば、各温度条件下（２５℃、５０℃）、東機産業社製のＥ８０型粘度計（ＲＥ−８０Ｕ）にて、標準ローター（１°３４′×Ｒ２４）を用いて測定することができる。
（ｘ）２５℃下、１００Ｐａ・ｓ未満である。
（ｙ）５０℃の加熱下、０．５〜８．０Ｐａ・ｓである。
【００３８】
上記各粘度設定において、特に好ましくは、（ｘ）２５℃下、８０Ｐａ・ｓ以下（通常、下限は５０Ｐａ・ｓ）であり、（ｙ）５０℃の加熱下、２〜６Ｐａ・ｓである。すなわち、上記（ｘ）において、２５℃下の粘度が高すぎると、光導波路形成用エポキシ樹脂組成物の流動性が極めて低くなり、作業性が悪化する傾向がみられるからである。また、上記（ｙ）において、５０℃の加熱下での粘度が低すぎると、液だれが発生する傾向がみられ、粘度が高すぎると、ワニス塗工後のクラッド層形成時において、厚み精度が悪化する傾向がみられるからである。
【００３９】
《光導波路》
つぎに、本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物をクラッド層の形成材料として用いてなる光導波路について説明する。
【００４０】
本発明により得られる光導波路は、例えば、基材と、その基材上に、所定パターンで形成されたクラッド層（アンダークラッド層）と、上記クラッド層上に、光信号を伝搬する、所定パターンで形成されたコア層と、さらに、上記コア層上に形成されたクラッド層（オーバークラッド層）の構成からなる。そして、本発明により得られる光導波路では、上記クラッド層を、前述の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物によって形成される。特に、アンダークラッド層形成材料およびオーバークラッド層形成材料の双方ともに本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物を用いることが好ましい。なお、本発明により得られる光導波路において、上記クラッド層は、コア層よりも屈折率が小さくなるよう形成する必要がある。
【００４１】
ここで、本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物を用いて形成されたクラッド層（硬化物）のＴｇの下限値は、好ましくは５５℃以上、より好ましくは６０℃以上であるとともに、Ｔｇの上限値は、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは１３０℃以下である。Ｔｇが低すぎると、アンダークラッド層中にコア樹脂成分の染み出しが発生し、コア層中を伝搬する光がアンダークラッド層に漏れることで導波路損失が悪化する傾向にあるからであり、Ｔｇが高すぎると、弾性率の上昇につながるため柔軟性に劣る傾向にあるからである。
【００４２】
そして、本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物を用いて形成されたクラッド層（硬化物）の屈折率は１．５６以下であることが好ましく、特に好ましくは１．５５以下の屈折率である。なお、上記クラッド層（硬化物）の屈折率は、例えば、次のようにして測定される。シリコンウェハの平滑面上に厚み約１０μｍのクラッド層（硬化物）を作製し、ＳＡＩＲＯＮ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社製のプリズムカップラー（ＳＰＡ−４０００型番）を用いて８５０ｎｍにおける硬化クラッド層の屈折率を測定する。
【００４３】
本発明において、光導波路は、例えば、つぎのような工程を経由することにより製造することができる。すなわち、基材を準備し、その基材上に、上記光導波路形成用エポキシ樹脂組成物からなる感光性ワニスを塗布する。このワニス塗布上に、所定パターン（光導波路パターン）を露光させるためのフォトマスクを配設し、このフォトマスクを介して紫外線等の光照射を行ない、さらに必要に応じて加熱処理を行なうことにより硬化する。その後、上記光照射の未露光部分を、現像液を用いて溶解除去することにより、所定パターンのアンダークラッド層（クラッド層の下方部分）を形成する。
【００４４】
ついで、上記アンダークラッド層上にコア層形成材料（ワニス）を塗布することによりコア形成層（未硬化層）を形成する。そして、このコア形成層面上に、所定パターン（光導波路パターン）を露光させるためのフォトマスクを配設し、このフォトマスクを介して紫外線等の光照射を行ない、さらに必要に応じて加熱処理を行なう。その後、上記コア形成層の未露光部分を、現像液を用いて溶解除去することにより、所定パターンのコア層を形成する。
【００４５】
つぎに、上記コア層上に、オーバークラッド層形成材料を塗布した後、紫外線照射等の光照射を行ない、さらに必要に応じて加熱処理を行なうことにより、オーバークラッド層（クラッド層の上方部分）を形成する。このような工程を経由することにより、目的とする光導波路を製造することができる。
【００４６】
上記基材材料としては、例えば、シリコンウェハ、金属製基板、高分子フィルム、ガラス基板等があげられる。そして、上記金属製基板としては、ＳＵＳ等のステンレス板等があげられる。また、上記高分子フィルムとしては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリイミドフィルム等があげられる。そして、その厚みは、通常、１０μｍ〜３ｍｍの範囲内に設定される。
【００４７】
上記光照射では、具体的には紫外線照射が行なわれる。上記紫外線照射での紫外線の光源としては、例えば、低圧水銀灯，高圧水銀灯，超高圧水銀灯等があげられる。また、紫外線の照射量は、通常、１０〜２００００ｍＪ／ｃｍ2 、好ましくは１００〜１５０００ｍＪ／ｃｍ2 、より好ましくは５００〜１００００ｍＪ／ｃｍ2 程度があげられる。
【００４８】
上記紫外線照射による露光後、光反応による硬化を完結させるためにさらに加熱処理を施してもよい。上記加熱処理条件としては、通常、８０〜２５０℃、好ましくは、１００〜１５０℃にて、１０秒〜２時間、好ましくは、５分〜１時間の範囲内で行なわれる。
【００４９】
また、本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物を上記クラッド層形成材料として用いた場合には、コア層形成材料としては、例えば、固形多官能芳香族エポキシ樹脂、固体（粘稠）フルオレン含有二官能エポキシ樹脂、さらには、前述の各種光酸発生剤を適宜含有する樹脂組成物があげられる。さらに、ワニスとして調製し塗布するために、従来公知の各種有機溶剤を混合し、塗布に好適な粘度が得られるように、適量用いられる。
【００５０】
上記有機溶剤としては、例えば、乳酸エチル、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、エチルラクテート、２−ブタノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、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メチルアセテート、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、ジメトキシエタン等があげられる。これら有機溶剤は、単独でまたは２種類以上併用して、塗布に好適な粘度が得られるように、適量用いられる。
【００５１】
なお、上記基材上における、各層の形成材料を用いての塗布方法としては、例えば、スピンコーター、コーター、円コーター、バーコーター等の塗工による方法や、スクリーン印刷、スペーサを用いてギャップを形成し、そのなかに毛細管現象により注入する方法、マルチコーター等の塗工機によりロール・トゥ・ロール（roll-to-roll）で連続的に塗工する方法等を用いることができる。また、上記光導波路は、上記基材を剥離除去することにより、フィルム状光導波路とすることも可能である。
【００５２】
このようにして得られた光導波路は、例えば、光伝送用フレキシブルプリント基板用の光導波路として用いることができる。
【実施例】
【００５３】
つぎに、本発明を実施例に基づいて説明する。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００５４】
〔実施例１〕
まず、実施例となる光導波路の作製に先立ち、クラッド層形成材料およびコア層形成材料である各感光性ワニスを調製した。
【００５５】
＜クラッド層形成材料の調製＞
遮光条件下にて、液状長鎖二官能半脂肪族エポキシ樹脂（ＥＸＡ−４８１６、ＤＩＣ社製）７５ｇ、液状脂肪族二官能エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）２０ｇ、液状ポリカーボネートジオール（プラクセルＣＤ２０５ＰＬ、ダイセル社製）５ｇ、光酸発生剤（アデカオプトマーＳＰ−１７０，アデカ社製）２．０ｇ、を混合し、５０℃加熱下、ハイブリッドミキサー（ＫＥＹＥＮＣＥ社製、ＭＨ５００）にて撹拌完溶させ、その後室温（２５℃）まで冷却した後、直径１．０μｍのメンブレンフィルタを用いて加熱加圧濾過を行なうことにより、クラッド層形成材料となる感光性ワニスを調製した。
【００５６】
＜コア層形成材料の調製＞
遮光条件下にて、固形多官能芳香族エポキシ樹脂（ＹＤＣＮ−７００−１０、新日鐵化学社製）５０ｇ、固体（粘稠）フルオレン含有二官能エポキシ樹脂（オグソール−ＥＧ−２００、大阪ガスケミカル社製）５０ｇ、光酸発生剤（アデカオプトマーＳＰ−１７０，アデカ社製）２．０ｇを、乳酸エチル５０ｇに混合し、８５℃加熱下にて撹拌完溶させ、その後室温（２５℃）まで冷却した後、直径１．０μｍのメンブレンフィルタを用いて加熱加圧濾過を行なうことにより、コア層形成材料となる感光性ワニスを調製した。
【００５７】
＜アンダークラッド層の作製＞
スピンコーターを用いて、上記クラッド層形成材料である感光性ワニスを総厚２２μｍのフレキシブルプリント基板用基材（ＦＰＣ基材）の裏面上に塗工して、未硬化状態のアンダークラッド層を形成した（なお、この状態で基材を取り外すことにより、光導波路形成用硬化性フィルムが得られる）。形成された未硬化のアンダークラッド層をＵＶ照射機〔５０００ｍＪ／ｃｍ2（Ｉ線フィルタ）〕により所定のマスクパターン〔パターン幅／パターン間隔（Ｌ／Ｓ）＝５０μｍ／２００μｍ〕を介して露光を行ない、後加熱を行なった（１３０℃×１０分間）。その後、γ−ブチロラクトン中にて現像（２５℃×３分間）し、水洗いをした後、ホットプレート上で水分を乾燥（１２０℃×１０分間）させることにより、アンダークラッド層（厚み１５μｍ）を作製した。
【００５８】
＜コア層の作製＞
形成されたアンダークラッド層上に、スピンコーターを用いて、コア層形成材料である感光性ワニスを塗工した後、ホットプレート上にて有機溶剤を乾燥させる（１３０℃×５分間）ことにより、未硬化フィルム状態のコア形成層を形成した。形成された未硬化のコア形成層をＵＶ照射機〔９０００ｍＪ／ｃｍ2（Ｉ線フィルタ）〕により所定のマスクパターン〔パターン幅／パターン間隔（Ｌ／Ｓ）＝５０μｍ／２００μｍ〕を介して露光を行ない、後加熱を行なった（１３０℃×１０分間）。その後、γ−ブチロラクトン中にて現像（２５℃×４分間）を行ない、水洗し、ホットプレート上にて水分を乾燥（１２０℃×１０分間）させることにより、所定パターンのコア層（厚み５０μｍ）を作製した。
【００５９】
＜オーバークラッド層の作製＞
形成されたコア層上に、スピンコーターを用いて、上記クラッド層形成材料である感光性ワニスを塗工して、未硬化状態のオーバークラッド層を形成した。形成された未硬化のオーバークラッド層をＵＶ照射機〔５０００ｍＪ／ｃｍ2（Ｉ線フィルタ）〕にて露光を行ない、後加熱を行なった（１３０℃×１０分間）。その後、γ−ブチロラクトン中にて現像（２５℃×３分間）し、水洗いをした後、ホットプレート上で水分を乾燥（１２０℃×１０分間）させることにより、オーバークラッド層（厚み１０μｍ）を作製した。
【００６０】
このようにしてＦＰＣ基材上に、アンダークラッド層が形成され、このアンダークラッド層上に所定パターンのコア層が形成され、さらにこのコア層上にオーバークラッド層が形成されたＦＰＣ一体型の光導波路（厚み７５μｍ）を作製した。
【００６１】
〔実施例２〕
クラッド層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分の配合割合を、液状長鎖二官能半脂肪族エポキシ樹脂（ＥＸＡ−４８１６、ＤＩＣ社製）７０ｇ、液状脂肪族二官能エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）２０ｇ、液状ポリカーボネートジオール（プラクセルＣＤ２０５ＰＬ、ダイセル社製）１０ｇに変えた。それ以外は実施例１と同様にして光導波路を作製した。
【００６２】
〔実施例３〕
クラッド層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分の配合割合を、液状長鎖二官能半脂肪族エポキシ樹脂（ＥＸＡ−４８１６、ＤＩＣ社製）６０ｇ、液状脂肪族二官能エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）３０ｇ、液状ポリカーボネートジオール（プラクセルＣＤ２０５ＰＬ、ダイセル社製）１０ｇに変えた。それ以外は実施例１と同様にして光導波路を作製した。
【００６３】
〔実施例４〕
クラッド層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分の配合割合を、液状長鎖二官能半脂肪族エポキシ樹脂（ＥＸＡ−４８１６、ＤＩＣ社製）６０ｇ、液状脂肪族二官能エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）２０ｇ、液状ポリカーボネートジオール（プラクセルＣＤ２０５ＰＬ、ダイセル社製）２０ｇに変えた。それ以外は実施例１と同様にして光導波路を作製した。
【００６４】
〔実施例５〕
クラッド層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分の配合割合を、液状長鎖二官能半脂肪族エポキシ樹脂（ＥＸＡ−４８１６、ＤＩＣ社製）５０ｇ、液状脂肪族二官能エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）３０ｇ、液状ポリカーボネートジオール（プラクセルＣＤ２０５ＰＬ、ダイセル社製）２０ｇに変えた。それ以外は実施例１と同様にして光導波路を作製した。
【００６５】
〔実施例６〕
クラッド層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分の配合割合を、液状長鎖二官能半脂肪族エポキシ樹脂（ＥＸＡ−４８１６、ＤＩＣ社製）４０ｇ、液状脂肪族二官能エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）４０ｇ、液状ポリカーボネートジオール（プラクセルＣＤ２０５ＰＬ、ダイセル社製）２０ｇに変えた。それ以外は実施例１と同様にして光導波路を作製した。
【００６６】
〔比較例１〕
クラッド層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分の配合割合を、液状長鎖二官能半脂肪族エポキシ樹脂（ＥＸＡ−４８１６、ＤＩＣ社製）９０ｇ、液状脂肪族二官能エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）１０ｇと変えるとともに、液状ポリカーボネートジオール（プラクセルＣＤ２０５ＰＬ、ダイセル社製）を用いなかった。それ以外は実施例１と同様にして光導波路を作製した。
【００６７】
〔比較例２〕
クラッド層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分の配合割合を、液状長鎖二官能半脂肪族エポキシ樹脂（ＥＸＡ−４８１６、ＤＩＣ社製）８０ｇ、液状脂肪族二官能エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）２０ｇと変えるとともに、液状ポリカーボネートジオール（プラクセルＣＤ２０５ＰＬ、ダイセル社製）を用いなかった。それ以外は実施例１と同様にして光導波路を作製した。
【００６８】
〔比較例３〕
クラッド層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分の配合割合を、液状長鎖二官能半脂肪族エポキシ樹脂（ＥＸＡ−４８１６、ＤＩＣ社製）３５ｇ、液状脂肪族二官能エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）４５ｇ、液状ポリカーボネートジオール（プラクセルＣＤ２０５ＰＬ、ダイセル社製）２０ｇに変えた。それ以外は実施例１と同様にして光導波路を作製した。
【００６９】
〔比較例４〕
クラッド層形成材料である感光性ワニスの調製において、樹脂成分の配合割合を、液状長鎖二官能半脂肪族エポキシ樹脂（ＥＸＡ−４８１６、ＤＩＣ社製）３０ｇ、液状脂肪族二官能エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）４０ｇ、液状ポリカーボネートジオール（プラクセルＣＤ２０５ＰＬ、ダイセル社製）３０ｇに変えた。それ以外は実施例１と同様にして光導波路を作製した。
【００７０】
このようにして得られた各感光性ワニスおよび各光導波路を用いて、Ｔｇ、屈折率、粘度（２５℃、５０℃）、直線損失、屈曲損失、柔軟性に関して下記に示す方法に従って測定・評価した。これらの結果を配合組成とともに後記の表１に併せて示す。
【００７１】
〔Ｔｇ測定〕
上記実施例および比較例において調製したクラッド層形成材料となる感光性ワニスを、厚み１．１ｍｍのガラス基板上にアプリケーターを用いて塗工し、乾燥（１３０℃×１０分間）を行なうことにより未硬化フィルムを作製した。得られた未硬化フィルムに、５０００ｍＪ／ｃｍ2（Ｉ線フィルタ）の露光を行なった後、後加熱（１３０℃×１０分間）を行なうことにより硬化物を得た。この硬化物を、カッター刃を用いガラス基板上から剥離することにより、硬化フィルムを得た。この硬化フィルムをＴｇ測定用サンプル（厚み５０μｍ）として用いた。そして、上記サンプルを用いて、動的粘弾性評価装置（ＲＳＡ３、ＴＡインスツルメント社製）により、ｔａｎδの値からＴｇを求めた。
【００７２】
〔屈折率〕
上記実施例および比較例において調製したクラッド層形成材料となる感光性ワニスを、厚み０．８ｍｍのシリコンウェハ上にスピンコーターにて塗工し、乾燥（１３０℃×１０分間）を行なうことにより未硬化フィルムを作製した。得られた未硬化フィルムに、５０００ｍＪ／ｃｍ2（Ｉ線フィルタ）の露光を行なった後、後加熱（１３０℃×１０分間）を行なうことにより硬化フィルムを得た。この硬化フィルムを屈折率評価用サンプル（厚み１０μｍ）として用いた。このサンプルを用いて、ＳＡＩＲＯＮ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社製プリズムカップラー（ＳＰＡ−４０００型番）により、８５０ｎｍにおける屈折率を測定した。
【００７３】
〔粘度〕
上記実施例および比較例において調製したクラッド層形成材料となる感光性ワニスを用い、２５℃下および５０℃下での各粘度を、東機産業社製のＥ８０型粘度計（ＲＥ−８０Ｕ）にて、標準ローター（１°３４′×Ｒ２４）を用いて測定した。
【００７４】
〔直線損失〕
上記実施例および比較例により得られた光導波路をサンプルとして用い、光源（８５０ｎｍＶＣＳＥＬ光源ＯＰ２５０、三喜社製）から発振された光をマルチモードファイバー〔ＦＦＰ−Ｇ１２０−０５００、三喜社製（直径５０μｍＭＭＦ、ＮＡ＝０．２）〕にて集光して、上記サンプルに入射した。そして、サンプルから出射された光をレンズ〔ＦＨ１４−１１，清和光学製作所社製（倍率２０、ＮＡ＝０．４）〕で集光し、光計測システム（オプティカルマルチパワーメーターＱ８２２１、アドバンテスト社製）にて、６チャンネルを評価した。その平均全損失から直線損失を、下記の基準に基づき評価した。
○：全直線損失が０．１ｄＢ／ｃｍ以下。
×：全直線損失が０．１ｄＢ／ｃｍを超える。
【００７５】
〔屈曲損失〕
上記実施例および比較例により得られた光導波路をサンプルとして用い、直径２ｍｍの金属棒に各サンプルを３６０°巻き付けた際、光源（８５０ｎｍＶＣＳＥＬ光源ＯＰ２５０、三喜社製）から発振された光をマルチモードファイバー〔ＦＦＰ−Ｇ１２０−０５００、三喜社製（直径５０μｍＭＭＦ、ＮＡ＝０．２）〕にて集光して、上記サンプルに入射した。そして、サンプルから出射された光をレンズ〔ＦＨ１４−１１，清和光学製作所社製（倍率２０、ＮＡ＝０．４）〕で集光し、光計測システム（オプティカルマルチパワーメーターＱ８２２１、アドバンテスト社製）にて、６チャンネルを評価した。その平均全損失から、同様に評価した直線損失時の全損失の差により屈曲損失を算出した。その結果、下記の基準に基づき評価した。
○：初期値に比べて損失の増加値が０．５ｄＢ以下。
×：初期値に比べて損失の増加値が０．５ｄＢを超える。
【００７６】
〔柔軟性〕
上記実施例および比較例により得られた、ＦＰＣ基材上に光導波路（総厚７５μｍ）が形成されたサンプルを用い、このサンプルから５０ｍｍに切り出したものを柔軟性評価用サンプルとして用いた。そして、上記柔軟性評価用サンプルを用いて、屈曲半径（ｒ）＝１．５ｍｍ、スライド移動距離２０ｍｍ、スライド移動速度（片道）２０ｍｍ／秒、停止時間無しの条件において、ＩＰＣスライド試験を行なった。その結果、下記の基準に基づき評価した。
○：１０万回以上の屈曲を行なっても破断なし。
×：１０万回未満の屈曲回数にて破断あり。
【００７７】
【表１】
0005905325.tif 000004
【００７８】
上記結果から、特定の液状エポキシ樹脂を特定割合含有してなる感光性ワニスを用いて形成されたクラッド層を備えた光導波路である実施例品は、高いＴｇ（６０℃以上）を維持しつつ、優れた柔軟性を備える結果が得られた。さらに、実施例品は、高屈折率化を抑制し、直線損失、および屈曲損失に優れ、バランス特性の優れたものであった。しかも、実施例品では、溶媒の乾燥工程を経由することなくクラッド層の作製が行なわれたが、得られた光導波路は、光導波路としての基本特性（低損失、高柔軟性）を備えたものであった。
【００７９】
これに対して、特定の液状エポキシ樹脂を樹脂成分全量中４０重量％に満たない比較例３，４品については、Ｔｇが低く、直線損失あるいは柔軟性に劣る結果となった。一方、特定の液状エポキシ樹脂の含有量が樹脂成分全量中７５重量％を超え９０重量％である比較例１品は、室温（２５℃）での粘度が１００Ｐａ・ｓを超え、かつ５０℃での粘度も８．０Ｐａ・ｓを超えており、塗工作業において支障が生じる結果となり、また屈曲損失に劣る結果となった。そして、特定の液状エポキシ樹脂の含有量が樹脂成分全量中７５重量％を超え８０重量％である比較例２品は、室温（２５℃）での粘度が１００Ｐａ・ｓを超えて塗工作業において支障が生じる結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の光導波路形成用エポキシ樹脂組成物は、光導波路の構成部分の形成材料として、特にクラッド層形成材料として有用である。そして、上記光導波路形成用エポキシ樹脂組成物を用いて作製される光導波路は、例えば、光伝送用フレキシブルプリント基板等に用いられる。