(57)【要約】【課題】可視光領域の光を伝送する場合であっても導波路損失の少ない光導波路を形成することのできる感光性樹脂組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）下記一般式（１）で表される構造を有する共重合体、    【化１】2006063288.tif 000008［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は各々独立して水素原子または炭素数１〜１２のアルキル基、Ｘはカルボキシル基を有する基、Ｙは重合性反応基を有する基、ＺはＸおよびＹ以外の有機基であり、ｌ、ｎ、ｍは各々、０ではない繰り返し単位数を示す。］（Ｂ）分子中に２個以上の重合性反応基を有する化合物、および（Ｃ）光重合開始剤を含有し、かつ、成分（Ｃ）の含有率が０．０１〜０．３質量％である感光性樹脂組成物。該感光性樹脂組成物は、光導波路２４を構成するコア部分２０及びクラッド層１２，２２の材料となる。【選択図】図１
2006063288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）下記一般式（１）で表される構造を有する共重合体、
【化１】
2006063288.tif 000007
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は各々独立して水素原子または炭素数１〜１２のアルキル基、Ｘはカルボキシル基を有する基、Ｙは重合性反応基を有する基、ＺはＸおよびＹ以外の有機基であり、ｌ、ｎ、ｍは各々、０ではない繰り返し単位数を示す。］
（Ｂ）分子中に２個以上の重合性反応基を有する化合物、および
（Ｃ）光重合開始剤
を含有し、かつ、前記成分（Ｃ）の含有率が０．０１〜０．３質量％であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
【請求項２】
（Ｄ）有機溶剤を含有する請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記成分（Ｂ）の重合性反応基が、エチレン性不飽和基または環状エーテルである請求項１又は２に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
下部クラッド層と、コア部分と、上部クラッド層とを含む光導波路であって、前記下部クラッド層、コア部分および上部クラッド層の少なくとも一つが、請求項１〜３のいずれか１項に記載の感光性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。
【請求項５】
下部クラッド層と、コア部分と、上部クラッド層とを含む光導波路の製造方法であって、下部クラッド層を形成する工程と、コア部分を形成する工程と、上部クラッド層を形成する工程とを含み、かつ、これらの少なくとも一つの工程が、請求項１〜３のいずれか１項に記載の感光性樹脂組成物を光照射して硬化させる光硬化工程であることを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項６】
前記光硬化工程が、波長２５４ｎｍにおける照度０．１〜３０ｍＷ／ｃｍ２の光を照射することにより行なわれる請求項５に記載の光導波路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路用の感光性樹脂組成物、特に、可視光領域の光に対する伝送特性に優れた光導波路を形成するための感光性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、光の伝送媒体として光導波路が注目されている。従来の光導波路の代表例である石英系光導波路は、一般に、以下の工程（１）〜（３）により製造されている。
（１）シリコン基板上に、火炎堆積法（ＦＨＤ）やＣＶＤ法等の手法によって、ガラス膜からなる下部クラッド層を形成する。
（２）下部クラッド層上に、これよりも屈折率の高い無機質の薄膜を形成し、この薄膜を反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）によりパターニングすることによってコア部分を形成する。
（３）更に、火炎堆積法によって上部クラッド層を形成する。
しかしながら、このような石英系光導波路の製造方法は、特殊な製造装置が必要であるとともに、製造時間が長くかかる等の問題があった。
これらの問題を解決するため、光重合可能な成分を含有するシリコーン系組成物の所定の箇所に、所定の量の光を照射して、当該箇所を硬化させた後、未露光部を現像することによってコア部分等を形成して、光導波路を製造する方法が提案されている（特許文献１）。
この方法は、従来の石英系光導波路の製造方法と比較して、短時間かつ低コストで光導波路を製造することができる点で有利である。しかし、この方法は、特殊なシリコーン系オリゴマーを用いる必要があるなどの制約がある。
一方、（Ａ）カルボキシル基、重合性基およびそれ以外の有機基を有するビニル系重合体、（Ｂ）分子中に２個以上の重合性反応基を有する化合物、および（Ｃ）放射線重合開始剤、を含有する光導波路形成用放射線硬化性組成物が提案されている（特許文献２）。この組成物によれば、形状の精度が高くかつ優れた伝送特性を有する光導波路を製造することができる。
この組成物の具体例として、１．０質量％の重合開始剤を含む例が開示されている。この場合、波長８５０ｎｍの光に対して、０．３〜０．４ｄＢ／ｃｍの低い導波路損失を得ている。
【特許文献１】特開２０００−１８０６４３
【特許文献２】特開２００３−１９５０７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明者が見出した知見によると、上述の成分（Ａ）〜（Ｃ）を含む光導波路形成用放射線硬化性組成物を用いて形成した光導波路は、可視光領域（例えば、波長４０５ｎｍ）の光を伝送すると、近赤外領域（例えば、波長８５０ｎｍ）の光を伝送する場合よりも導波路損失が大きくなる傾向がある。
そこで、本発明は、可視光領域の光を伝送する場合であっても、導波路損失の少ない光導波路を形成することができる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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、上述の従来の光導波路形成用放射線硬化性組成物において、重合開始剤の配合量を所定の範囲内に限定すれば、可視光領域の光を伝送する場合であっても、導波路損失を低く抑えることができること、および、このように調製された組成物を用いて光導波路を製造する際には、波長２５４ｎｍにおける照度が０．１〜３０ｍＷ／ｃｍ２の光を用いて当該組成物を光硬化させることが適当であること、等を見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜「６」を提供するものである。
［１］
（Ａ）下記一般式（１）で表される構造を有する共重合体、
【化２】
2006063288.tif 000003
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は各々独立して水素原子または炭素数１〜１２のアルキル基、Ｘはカルボキシル基を有する基、Ｙは重合性反応基を有する基、ＺはＸおよびＹ以外の有機基であり、ｌ、ｎ、ｍは各々、０ではない繰り返し単位数を示す。］
（Ｂ）分子中に２個以上の重合性反応基を有する化合物、および
（Ｃ）光重合開始剤
を含有し、かつ、前記成分（Ｃ）の含有率が０．０１〜０．３質量％であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
［２］
（Ｄ）有機溶剤を含有する前記［１］の感光性樹脂組成物。
［３］
前記成分（Ｂ）の重合性反応基が、エチレン性不飽和基または環状エーテルである前記［１］又は［２］の感光性樹脂組成物。
［４］
下部クラッド層と、コア部分と、上部クラッド層とを含む光導波路であって、前記下部クラッド層、コア部分および上部クラッド層の少なくとも一つが、前記［１］〜［３］のいずれかの感光性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。
［５］
下部クラッド層と、コア部分と、上部クラッド層とを含む光導波路の製造方法であって、下部クラッド層を形成する工程と、コア部分を形成する工程と、上部クラッド層を形成する工程とを含み、かつ、これらの少なくとも一つの工程が、前記［１］〜［３］のいずれかの感光性樹脂組成物を光照射して硬化させる光硬化工程であることを特徴とする光導波路の製造方法。
［６］
前記光硬化工程が、波長２５４ｎｍにおける照度０．１〜３０ｍＷ／ｃｍ２の光を照射することにより行なわれる前記［５］の光導波路の製造方法。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の感光性樹脂組成物を用いてコア部分とクラッド層の少なくとも一方（特に、コア部分）を形成してなる光導波路は、可視光領域の光を伝送する場合であっても、導波路損失が少ない。
本発明の感光性樹脂組成物の具体的用途としては、映像情報を光で伝送する際に用いられる光デバイスの部品（例えば、レーザープリンターのヘッド）の材料や、短波長レーザー（例えば、波長４０５ｎｍ）を適用し得る、高密度の書き込みが可能なＤＶＤ記録装置の部品（例えば、光ピックアップ）の材料等が挙げられる。これらの用途において可視光領域の光を伝送すれば、透明性を確保しつつ、映像情報等の伝送の高速化を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の感光性樹脂組成物を構成する成分（Ａ）〜(Ｃ)およびその他の任意成分について、以下に詳しく説明する。
［成分（Ａ）］
本発明で用いられる成分（Ａ）は、下記一般式（１）で表される構造を有する共重合体である。
【化３】
2006063288.tif 000004
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は各々独立して水素原子または炭素数１〜１２のアルキル基、Ｘはカルボキシル基を有する基、Ｙは重合性反応基を有する基、ＺはＸおよびＹ以外の有機基であり、ｌ、ｎ、ｍは各々、０ではない繰り返し単位数を示す。］
成分（Ａ）の数平均分子量は、好ましくは２，０００〜１００，０００、より好ましくは５，０００〜７０，０００、特に好ましくは１０，０００〜５０，０００である。該値が２，０００未満では、塗布性が悪く、所望の膜厚が得られず、該値が１００，０００を超えると、粘度が高くなり、材料の取り扱いが難しくなる。
【０００７】
成分（Ａ）は、次の２つの方法（１）、（２）のいずれかによって得ることができる。なお、化合物（ｃ）は、化合物（ａ）、（ｂ）以外のラジカル重合性化合物である。
（１）  （ａ）カルボキシル基を有するラジカル重合性化合物、（ｂ）重合性反応基（例えば、エポキシ基、オキセタニル基等の環状エーテル）を有するラジカル重合性化合物、および（ｃ）他のラジカル重合性化合物を、溶媒中でラジカル共重合する方法。
（２）  （ａ）カルボキシル基を有するラジカル重合性化合物、および（ｃ）他のラジカル重合性化合物を、溶媒中でラジカル共重合して重合物を得た後、（ｄ）反応性官能基（例えば、エポキシ基）を有するラジカル重合性化合物を、前記の重合物の側鎖のカルボキシル基の一部に付加させる方法。
【０００８】
前記の方法（１）、（２）で用いられる化合物（ａ）〜（ｄ）について説明する。
化合物（ａ）（カルボキシル基を有するラジカル重合性化合物）の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸；マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸などのジカルボン酸；２−サクシノロイルエチルメタクリレート、２−マレイノロイルエチルメタクリレート、２−ヘキサヒドロフタロイルエチルメタクリレートなどのカルボキシル基およびエステル結合を有するメタクリル酸誘導体などが挙げられる。
中でも、アクリル酸、メタクリル酸、２−ヘキサヒドロフタロイルエチルメタクリレートが好ましく、特に好ましくはアクリル酸およびメタクリル酸である。
化合物（ａ）は、１種を単独でもしくは２種以上を組み合わせて用いられる。
成分（Ａ）中の化合物（ａ）の含有率は、好ましくは５〜５０質量％、より好ましくは１０〜４０質量％である。該含有率が５質量％未満であると、本発明の組成物を光照射によって硬化させた後にアルカリ現像処理を施したときに、溶解しにくくなるので、例えば、光導波路のコア部分として用いた場合に、設計どおりのコア形状が得られず、十分な伝送特性が得られなくなる。該含有率が５０質量％を超えると、設計どおりの形状が得られなくなる。
【０００９】
化合物（ｂ）（重合性反応基を有するラジカル重合性化合物）の例としては、グリシジル（メタ）アクリレート、α−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、α−ｎ−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α−ｎ−ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、２-メチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、α−エチル−６，７−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート等のエポキシ基を有する（メタ）アクリル酸エステル類；（２−エチル−２−オキセタニル）メチル（メタ）アクリレート、（２−メチル−２−オキセタニル）メチル（メタ）アクリレート、２−（２−エチル−２−オキセタニル）エチル（メタ）アクリレート、２−（２−メチル−２−オキセタニル）エチル（メタ）アクリレート、３−（２−エチル−２−オキセタニル）プロピル（メタ）アクリレート、３−（２−メチル−２−オキセタニル）プロピル（メタ）アクリレート等のオキセタニル基を有する（メタ）アクリル酸エステル類；ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、２，３−ジグリシジルオキシメチルスチレン、２，４−ジグリシジルオキシメチルスチレン、２，５−ジグリシジルオキシメチルスチレン、２，６−ジグリシジルオキシメチルスチレン、２，３，４−トリグリシジルオキシメチルスチレン、２，３，５−トリグリシジルオキシメチルスチレン、２，３，６−トリグリシジルオキシメチルスチレン、３，４，５−トリグリシジルオキシメチルスチレン、２，４，６−トリグリシジルオキシメチルスチレン等のエポキシ基を有するスチレン類などが挙げられる。
中でも、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、２−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどが好ましく用いられる。
化合物（ｂ）は、１種を単独でもしくは２種以上を組み合わせて用いられる。
成分（Ａ）中の化合物（ｂ）の含有率は、好ましくは５〜５０質量％、より好ましくは１０〜４０質量％である。該含有率が５質量％未満であると、架橋が不十分になり、耐熱性等が低下する。該含有率が５０質量％を超えると、硬化時の収縮率が大きくなり、基板上に硬化膜を作製した場合、収縮応力により基板からの硬化膜の剥離が生じることがある。
【００１０】
化合物（ｃ）（他のラジカル重合性化合物）は、主として、成分（Ａ）の機械的特性や屈折率を適度にコントロールするために用いられる。
化合物（ｃ）の例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸アルキルエステル類；フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸アリールエステル類；マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチルなどのジカルボン酸ジエステル類；スチレン、α−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−メトキシスチレンなどの芳香族ビニル類；１，３−ブタジエン、イソプレン、１，４−ジメチルブタジエンなどの共役ジオレフィン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのニトリル基含有重合性化合物；塩化ビニル、塩化ビニリデンなどの塩素含有重合性化合物；アクリルアミド、メタクリルアミドなどのアミド結合含有重合性化合物；酢酸ビニルなどの脂肪酸ビニル類などが挙げられる。
中でも、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、スチレン、α−メチルスチレンなどが好ましく用いられる。
化合物（ｃ）は、１種を単独でもしくは２種以上を組み合わせて用いられる。
成分（Ａ）中の化合物（ｃ）の含有率は、好ましくは５〜８０質量％、より好ましくは２０〜７０質量％である。該含有率が５質量％未満であると、屈折率の調整が難しくなる。該含有率が８０質量％を超えると、現像液への溶解性が低下し、硬化膜の架橋が不十分になる。
【００１１】
化合物（ｄ）（反応性官能基を有するラジカル重合性化合物）の例としては、グリシジル（メタ）アクリレート、α−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、α−ｎ−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α−ｎ−ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、２-メチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、α−エチル−６，７−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート等のエポキシ基を有する（メタ）アクリル酸エステル類；ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、２，３−ジグリシジルオキシメチルスチレン、２，４−ジグリシジルオキシメチルスチレン、２，５−ジグリシジルオキシメチルスチレン、２，６−ジグリシジルオキシメチルスチレン、２，３，４−トリグリシジルオキシメチルスチレン、２，３，５−トリグリシジルオキシメチルスチレン、２，３，６−トリグリシジルオキシメチルスチレン、３，４，５−トリグリシジルオキシメチルスチレン、２，４，６−トリグリシジルオキシメチルスチレン等のエポキシ基を有するスチレン類などが挙げられる。
中でも、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、２−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどが好ましく用いられる。
化合物（ｄ）は、１種を単独でもしくは２種以上を組み合わせて用いられる。
成分（Ａ）中の化合物（ｄ）の含有率は、好ましくは５〜５０質量％、より好ましくは１０〜４０質量％である。該含有率が５質量％未満であると、架橋が不十分になり、耐熱性等が低下する。該含有率が５０質量％を超えると、硬化時の収縮率が大きくなり、基板上に硬化膜を作製した場合、収縮応力により基板からの硬化膜の剥離が生じることがある。
【００１２】
方法（１）、（２）におけるラジカル共重合に用いられる重合溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル類；エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテートなどの多価アルコールのアルキルエーテルアセテート類；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、ジアセトンアルコールなどのケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類が挙げられる。
中でも、環状エーテル類、多価アルコールのアルキルエーテル類、多価アルコールのアルキルエーテルアセテート類、ケトン類、エステル類などが好ましい。
【００１３】
また、ラジカル共重合に用いられる重合触媒としては、通常のラジカル重合開始剤が使用でき、例えば２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス−（４−メトキシ−２’−ジメチルバレロニトリル）などのアゾ化合物；ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、１，１’−ビス−（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサンなどの有機過酸化物、および過酸化水素などを挙げることができる。ラジカル重合開始剤として過酸化物を使用する場合、還元剤を組み合わせてレドックス型の開始剤としてもよい。
方法（２）における付加反応に用いる溶媒としては、ラジカル共重合に用いる重合溶媒と同じものを用いることができる。付加反応を行う際、熱による重合反応を抑えるために、熱重合禁止剤を添加することができる。
このような熱重合禁止剤としては、ピロガロール、ベンゾキノン、ヒドロキノン、メチレンブルー、ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、モノベンジルエーテル、メトキシフェノール、アミルキノン、アミロキシヒドロキノン、ｎ−ブチルフェノール、フェノール、ヒドロキノンモノプロピルエーテルなどを挙げることができる。
熱重合禁止剤の使用量は、成分（Ａ）１００質量部に対して好ましくは５質量部以下である。
【００１４】
［成分（Ｂ）］
成分（Ｂ）は、分子中に２個以上の重合性反応基を有する化合物である。
成分（Ｂ）は、熱重合および／または光重合する化合物であり、以下に示す化合物（１）、（２）を例示することができる。
（１）分子中に２個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物
エチレン性不飽和基としては、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニル基等が挙げられる。
分子中に２個の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートの例としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−へキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジ（メタ）アクリレート、ビス（ヒドロキシメチル）トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの付加体であるジオールのジ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＡのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの付加体であるジオールのジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルに（メタ）アクリレートを付加させたエポキシ（メタ）アクリレート、ポリオキシアルキレン化ビスフェノールＡのジアクリレート等が挙げられる。
分子中に３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートの例としては、３個以上の水酸基を有する多価アルコールに３モル以上の（メタ）アクリル酸がエステル結合した化合物、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリオキシエチル（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
また、主鎖にポリエーテル、ポリエステル、ポリウレタン骨格を有するポリエーテルアクリルオリゴマー、ポリエステルアクリルオリゴマー、ポリウレタンアクリルオリゴマー、あるいはポリエポキシアクリルオリゴマーも使用することができる。
【００１５】
これらの市販品としては、ユピマーＵＶ ＳＡ１００２、ＳＡ２００７（以上、三菱化学社製）、ビスコート＃１９５、＃２３０、＃２１５、＃２６０、＃２９５、＃３００、＃３３５ＨＰ、＃３６０、＃４００、＃５４０、＃７００、３ＰＡ、ＧＰＴ（以上、大阪有機化学工業社製）、ライトアクリレート４ＥＧ−Ａ、９ＥＧ−Ａ、ＮＰ−Ａ、ＤＣＰ−Ａ、ＢＰ−４ＥＡ、ＢＰ−４ＰＡ、ＰＥ−３Ａ、ＰＥ−４Ａ、ＤＰＥ−６Ａ（以上、共栄社化学社製）、ＫＡＹＡＲＡＤ
ＭＡＮＤＡ、ＨＸ−２２０、ＨＸ−６２０、Ｒ−５５１、Ｒ−７１２、Ｒ−６０４、Ｒ−６８４、ＰＥＴ−３０、ＧＰＯ−３０３、ＴＭＰＴＡ、ＤＰＨＡ、Ｄ−３１０、Ｄ−３３０、ＤＰＣＡ−２０、−３０、−６０、−１２０（以上、日本化薬社製）、アロニックスＭ２０８、Ｍ２１０、Ｍ２１５、Ｍ２２０、Ｍ２４０、Ｍ３０５、Ｍ３０９、Ｍ３１０、Ｍ３１５、Ｍ３２５、Ｍ４００、Ｍ１２００、Ｍ６１００、Ｍ６２００、Ｍ６２５０、Ｍ７１００、Ｍ８０３０、Ｍ８０６０、Ｍ８１００、Ｍ８５３０、Ｍ８５６０、Ｍ９０５０（以上、東亞合成社製）、リポキシＶＲ−７７、ＶＲ−６０、ＶＲ−９０（以上、昭和高分子社製）、Ｅｂｅｃｒｙｌ８１、８３、６００、６２９、６４５、７４５、７５４、７６７、７０１、７５５、７０５、７７０、８００、８０５、８１０、８３０、４５０、１８３０、１８７０（以上、ダイセルＵＣＢ社製）、ビームセット５７５、５５１Ｂ、５０２Ｈ、１０２（以上、荒川化学社製）等が挙げられる。
【００１６】
（２）分子中に２個以上の環状エーテルを有する化合物
該化合物としては、オキシラン化合物、オキセタン化合物、オキソラン化合物などのうち、分子中に２個以上の環状エーテルを有する化合物を使用することができる。
このようなオキシラン化合物の例としては、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビニルシクロヘキセンオキサイド、４−ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル−３’，４’−エポキシ−６’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールのジ（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、エポキシ化テトラベンジルアルコール、ラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ラクトン変性エポキシ化テトラヒドロベンジルアルコール、シクロヘキセンオキサイド、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡＤジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類；エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどの脂肪族多価アルコールに１種または２種以上のアルキレンオキサイドを付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル類；脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル類；脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテル類；フェノール、クレゾール、ブチルフェノールまたはこれらにアルキレンオキサイドを付加して得られるポリエーテルアルコールのモノグリシジルエーテル類；高級脂肪酸のグリシジルエステル類；エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシ化アマニ油などを挙げることができる。
【００１７】
オキセタン化合物としては、３，７−ビス（３−オキセタニル）−５−オキサ−ノナン、３，３’−（１，３−（２−メチレニル）プロパンジイルビス（オキシメチレン））ビス−（３−エチルオキセタン）、１，４−ビス〔（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル〕ベンゼン、１，２−ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］エタン、１，３−ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］プロパン、エチレングリコールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンテニルビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、トリエチレングリコールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、テトラエチレングリコールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、トリシクロデカンジイルジメチレン（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、トリメチロールプロパントリス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、１，４−ビス（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）ブタン、１，６−ビス（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）ヘキサン、ペンタエリスリトールトリス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテルなどを挙げることができる。
これらの化合物は、１種を単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１８】
これらの市販品としては、エポライト４０Ｅ、１００Ｅ、７０Ｐ、１５００ＮＰ、１００ＭＦ、４０００、３００２（以上、共栄社化学社製）、セロキサイド２０２１、２０８１、ＧＴ３０１、ＧＴ４０１、エポリードＣＤＭ、ＰＢ３６００、エポフレンドＡ１００５、Ａ１０１０、Ａ１０２０（以上、ダイセル化学社製）、デナコール６１１、６１２、５１２、５２１、４１１、４２１、３１３、３２１（以上、ナガセ化成社製）等が挙げられる。
また、成分（Ｂ）は、エチレン性不飽和基と環状エーテルの両反応性基を分子中にそれぞれ少なくとも１個以上有する化合物であってもよい。このような化合物として、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、ビニルシクロヘキセンオキサイド、４−ビニルエポキシシクロヘキサン、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
成分（Ｂ）としては、分子中に２個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物と、分子中に２個以上の環状エーテルを有する化合物のいずれか一方を単独で用いてもよいし、あるいはこれらを併用してもよい。
成分（Ｂ）としては、特に、分子中に２個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物を使用することが好ましい。
成分（Ｂ）の配合量は、成分（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは３０〜１５０質量部、より好ましくは５０〜１３０質量部である。該量が３０質量部未満であると、光導波路を形成する際、目的とする導波路の形状の精度が劣ることがあり、該量が１５０質量部を超えると、成分（Ａ）との相溶性が悪くなり、硬化物の表面に膜荒れを生じることがある。
【００１９】
［成分（Ｃ）］
成分（Ｃ）は、成分（Ｂ）を重合しうる活性種を光によって発生することのできる光重合開始剤である。
ここで光とは、例えば赤外線、可視光線、紫外線、およびＸ線、電子線、α線、β線、γ線のような電離放射線を意味する。
成分（Ｃ）としては、光照射により分解してラジカルを発生するもの（光ラジカル重合開始剤）と、カチオンを発生するもの（光カチオン重合開始剤）に大別できる。
光ラジカル重合開始剤としては、例えばアセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、べンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等が挙げられる。
中でも、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−オンは、可視領域での光吸収が少なく、得られる光導波路が可視領域で伝送性（低い伝送損失）に優れることから、好ましく用いられる。
光ラジカル重合開始剤の市販品としては、例えばＩｒｇａｃｕｒｅ１８４、３６９、６５１、５００、８１９、９０７、７８４、２９５９、ＣＧＩ１７００、ＣＧＩ１７５０、ＣＧＩ１１８５０、ＣＧ２４−６１、Ｄａｒｏｃｕｒｌ１１６、１１７３（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯ、ＴＰＯ−Ｌ（以上、ＢＡＳＦ社製）、ユベクリルＰ３６（ＵＣＢ社製）等が挙げられる。
【００２０】
光カチオン重合開始剤としては、下記一般式（２）で表される構造を有するオニウム塩を挙げることができる。このオニウム塩は、光を受けることによりルイス酸を放出する化合物である。
［Ｒ４ａ  Ｒ５ｂ  Ｒ６ｃ  Ｒ７ｄ  Ｗ］＋ｍ［ＭＸｎ＋ｍ］−ｍ  （２）
〔式中、カチオンはオニウムイオンであり、ＷはＳ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｏ、Ｉ、Ｂｒ、ＣｌまたはＮ≡Ｎであり、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は同一または異なる有機基であり、ａ、ｂ、ｃおよびｄはそれぞれ０〜３の整数であって、（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）はＷの価数に等しい。Ｍは、ハロゲン化物錯体〔ＭＸｎ＋ｍ〕の中心原子を構成する金属またはメタロイドであり、例えばＢ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏなどである。Ｘは例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ等のハロゲン原子であり、ｍはハロゲン化物錯体イオンの正味の電荷であり、ｎはＭの原子価である。〕
一般式（２）におけるオニウムイオンの例としては、ジフェニルヨードニウム、４−メトキシジフェニルヨードニウム、ビス（４−メチルフェニル）ヨードニウム、ビス（４−tert−ブチルフェニル）ヨードニウム、ビス（ドデシルフェニル）ヨードニウム、トリフェニルスルホニウム、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウム、ビス［４−（ジフェニルスルフォニオ）−フェニル］スルフィド、ビス［４−（ジ（４−（２−ヒドロキシエチル）フェニル）スルホニオ）−フェニル］スルフィド、η５−２，４−（シクロペンタジェニル）［１，２，３，４，５，６−η］−（メチルエチル）−ベンゼン］−鉄（１＋）等が挙げられる。
一般式（２）における陰イオン（ＭＸｎ＋ｍ）の例としては、テトラフルオロボレート（ＢＦ４−）、ヘキサフルオロホスフェート（ＰＦ６−）、ヘキサフルオロアンチモネート（ＳｂＦ６−）、ヘキサフルオロアルセネート（ＡｓＦ６−）、ヘキサクロロアンチモネート（ＳｂＣｌ６−）などが挙げられる。
【００２１】
光カチオン重合開始剤として使用することができる他のオニウム塩として、前記一般式（２）において、［ＭＸｎ＋ｍ］の代わりに一般式（３）：
〔ＭＸｎ（ＯＨ）−〕        （３）
（式中、Ｍ、Ｘおよびｎは一般式（２）に定義した通りである。）
で表される陰イオン、過塩素酸イオン（ＣｌＯ４−）、トリフルオロメタンスルフォン酸イオン（ＣＦ３ＳＯ３−）、フルオロスルフォン酸イオン（ＦＳＯ３−）、トルエンスルフォン酸イオン、トリニトロベンゼンスルフォン酸イオン、トリニトロトルエンスルフォン酸イオンなどの他の陰イオンを有するオニウム塩が挙げられる。
光カチオン重合開始剤の市販品としては、例えばＵＶＩ−６９５０、ＵＶＩ−６９７０、ＵＶＩ−６９７４、ＵＶＩ−６９９０（以上、ユニオンカーバイド社）、アデカオプトマーＳＰ−１５０、ＳＰ−１５１、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７１（以上、旭電化工業社製）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ
２６１（以上、チバガイギー社製）、ＣＩ−２４８１、ＣＩ−２６２４、ＣＩ−２６３９、ＣＩ−２０６４（以上、日本曹達社製）、ＣＤ−１０１０、ＣＤ−１０１１、ＣＤ−１０１２（以上、サートマー社製）、ＤＴＳ−１０２、ＤＴＳ−１０３、ＮＡＴ−１０３、ＮＤＳ−１０３、ＴＰＳ−１０２、ＴＰＳ−１０３、ＭＤＳ−１０３、ＭＰＩ−１０３、ＢＢＩ−１０１、ＢＢＩ−１０２、ＢＢＩ−１０３（以上、みどり化学社製）、Ｄｅｇａｃｕｒｅ
Ｋ１２６（デグサ社製）などが挙げられる。
光重合開始剤は、１種を単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
【００２２】
本発明の感光性樹脂組成物（後述の成分（Ｄ）および他の任意成分を含む全体量）中の成分（Ｃ）の含有率は、０．０１〜０．３質量％、好ましくは０．０３〜０．２質量％、より好ましくは０．０５〜０．２質量％、特に好ましくは０．１〜０．２質量％である。該割合が０．０１質量％未満では、硬化が十分に進行せず、光導波路を製造する際に良好な形状精度および伝送特性が得られ難くなる。該割合が０．３質量％を超えると、ブルーレーザー（４０５ｎｍ）の如き可視光領域の光を伝送する際に、重合開始剤による光吸収に起因する光導波路の伝送損失が生じたり、長期の伝送特性に悪影響を及ぼすことがある。
本発明においては、上述の光重合開始剤と共に光増感剤を配合することが好ましい。光増感剤を併用すれば、光等のエネルギー線をより効果的に吸収することができる。
光増感剤としては、例えば、チオキサントン、ジエチルチオキサントンおよびチオキサントンの誘導体；アントラキノン、ブロムアントラキノンおよびアントラキノンの誘導体；アントラセン、ブロムアントラセンおよびアントラセン誘導体；ペリレンおよびペリレンの誘導体；キサントン、チオキサントンおよびチオキサントンの誘導体；クマリンおよびケトクマリン等を挙げることができる。光増感剤の種類は、光重合開始剤の種類に応じて選択すればよい。
【００２３】
本発明の感光性樹脂組成物は、さらに成分（Ｄ）として、有機溶媒を含有することが好ましい。有機溶媒を配合することにより、感光性樹脂組成物の保存安定性が向上するとともに、適当な粘度を付与して、均一な厚さを有する光導波路を形成することができる。
有機溶媒の種類は、本発明の目的、効果を損なわない範囲で適宜選択することができるが、大気圧下での沸点が５０〜２００℃の範囲内の値を有し、かつ、各構成成分を均一に溶解させるものが好ましい。具体的には、成分（Ａ）を調製する際に使用する有機溶剤を用いることができる。
有機溶媒の好ましい例としては、アルコール類、エーテル類、エステル類、およびケトン類が挙げられる。有機溶媒の好ましい化合物名としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、トルエン、キシレン、およびメタノールからなる群より選択される少なくとも１つの溶剤が挙げられる。
有機溶媒の配合量は、前記の成分（Ａ）〜（Ｃ）の合計量１００質量部に対し、好ましくは１０〜５００質量部である。該量が１０質量部未満では、感光性樹脂組成物の粘度調整が困難となることがある。該量が５００質量部を超えると、十分な厚さを有する光導波路等を形成することが困難なことがある。
【００２４】
本発明の樹脂組成物には、前記の成分（Ａ）〜（Ｄ）以外に、必要に応じて本発明の樹脂組成物の特性を損なわない範囲で、例えば分子中に１個の重合性反応基を有する化合物や、高分子樹脂（例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリクロロプレン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、石油樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、セルロース樹脂、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー）などを配合することができる。
さらにまた、必要に応じて各種添加剤として、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、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、フィラー、無機粒子、老化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等を配合することができる。
ここで酸化防止剤としては、例えばＩｒｇａｎｏｘ１０１０、１０３５、１０７６、１２２２（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、Ａｎｔｉｇｅｎｅ
Ｐ、３Ｃ、ＦＲ、スミライザー（住友化学工業社製）等が挙げられる。紫外線吸収剤としては、例えばＴｉｎｕｖｉｎ Ｐ、２３４、３２０、３２６、３２７、３２８、３２９、２１３（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、Ｓｅｅｓｏｒｂ１０２、１０３、１１０、５０１、２０２、７１２、７０４（以上、シプロ化成社製）等が挙げられる。光安定剤としては、例えばＴｉｎｕｖｉｎ
２９２、１４４、６２２ＬＤ（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、サノールＬＳ７７０（三共社製）、Ｓｕｍｉｓｏｒｂ ＴＭ−０６１（住友化学工業社製）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−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシランなどが挙げられ、市販品として、ＳＨ６０６２、６０３０（以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）、ＫＢＥ９０３、６０３、４０３（以上、信越化学工業社製）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、市販品としてはＤＣ−５７、ＤＣ−１９０（以上、ダウコーニング社製）、ＳＨ一２８ＰＡ、ＳＨ−２９ＰＡ、ＳＨ−３０ＰＡ、ＳＨ−１９０（以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）、ＫＦ３５１、ＫＦ３５２、ＫＦ３５３、ＫＦ３５４（以上、信越化学工業社製）、Ｌ−７００、Ｌ−７００２、Ｌ−７５００、ＦＫ−０２４−９０（以上、日本ユニカー社製）等が挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物を調製するには、常法にしたがって前記の各成分を混合撹拌すればよい。
【００２５】
以下、図面を適宜参照しながら、本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成した光導波路の一例を説明する。図１は、本発明の光導波路の一例を模式的に示す断面図、図２は、本発明の光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。
［１．光導波路の構造］
図１中、光導波路２４は、基板１０と、この基板１０の上面に形成された下部クラッド層１２と、この下部クラッド層１２の上面に形成された、特定の幅を有するコア部分２０と、コア部分２０および下部クラッド層１２の上に積層して形成された上部クラッド層２２とから構成されている。なお、コア部分２０は、光導波路２４の外形を形成する下部クラッド層１２および上部クラッド層２２の中に埋設されている。
下部クラッド層、コア部分、および上部クラッド層の厚さは、特に限定されないが、例えば、下部クラッド層の厚さが１〜２００μｍ、コア部分の厚さが３〜２００μｍ、上部クラッド層の厚さが１〜２００μｍとなるように定められる。コア部分の幅は、特に限定されないが、例えば、１〜２００μｍである。
コア部分の屈折率は、下部クラッド層および上部クラッド層のいずれの屈折率よりも大きいものであることが必要である。例えば、波長４００〜１，６００ｎｍの光に対して、コア部分の屈折率が１．４２０〜１．６５０、下部クラッド層および上部クラッド層の屈折率が１．４００〜１．６４８であり、かつ、コア部分の屈折率が、２つのクラッド層のいずれの屈折率よりも少なくとも０．１％大きな値であることが好ましい。
【００２６】
［２．光導波路の製造方法］
本発明の光導波路２４の製造方法は、下部クラッド層１２を形成する工程と、コア部分２０を形成する工程と、上部クラッド層２２を形成する工程を含む。これらの３つの工程のうち、少なくとも一つの工程は、上述の感光性樹脂組成物を光照射して硬化物を形成する工程である。
なお、光導波路を構成する下部クラッド層１２、コア部分２０および上部クラッド層２２の各部を形成するための感光性樹脂組成物は、各々、便宜上、下層用組成物、コア用組成物および上層用組成物と称する。
（１）材料の調製
下層用組成物、コア用組成物および上層用組成物の各々の成分組成は、下部クラッド層１２、コア部分２０および上部クラッド層２２の各部の屈折率の関係が、光導波路に要求される条件を満足するように定められる。具体的には、屈折率の差が適宜の大きさとなるような二種または三種の感光性樹脂組成物を調製し、このうち、最も高い屈折率の硬化膜を与える感光性樹脂組成物をコア用組成物とし、他の感光性樹脂組成物を下層用組成物および上層用組成物として用いる。なお、下層用組成物と上層用組成物は、同一の感光性樹脂組成物であることが、経済上および製造管理上、好ましい。
感光性樹脂組成物の粘度は、好ましくは１〜１０，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）、より好ましくは５〜８，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）、特に好ましくは１０〜５，０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）である。粘度がこの範囲外であると、感光性樹脂組成物の取り扱いが困難になったり、均一な塗膜を形成することが困難なことがある。なお、粘度は、有機溶媒等の配合量を変えることによって、適宜調整することができる。
【００２７】
（２）基板の準備
図２中の（ａ）に示すように、平坦な表面を有する基板１０を用意する。この基板１０の種類としては、特に限定されないが、例えば、シリコン基板やガラス基板等を用いることができる。
（３）下部クラッド層の形成工程
基板１０の表面に、下部クラッド層１２を形成する工程である。具体的には、図２中の（ｂ）に示すように、基板１０の表面に下層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークして下層用薄膜を形成する。この下層用薄膜に光を照射して硬化させ、硬化体である下部クラッド層１２を形成する。なお、下部クラッド層１２の形成工程においては、薄膜の全面に光を照射し、その全体を硬化することが好ましい。
ここで、下層用組成物の塗布方法としては、スピンコート法、ディッピング法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、カーテンコート法、グラビア印刷法、シルクスクリーン法、インクジェット法等のいずれかの方法を用いることができる。このうち、均一な厚さの下層用薄膜が得られることから、スピンコート法を採用することが好ましい。
また、下層用組成物のレオロジー特性を塗布方法に応じた適切なものとするために、下層用組成物には、各種レベリング剤、チクソ付与剤、フィラー、有機溶媒、界面活性剤等を必要に応じて配合することが好ましい。
また、下層用組成物からなる下層用薄膜は、塗布後、有機溶剤などを除去する目的で５０〜２００℃の温度でプリベークすることが好ましい。
なお、下部クラッド層の形成工程における塗布方法や、レオロジー特性の改良等は、後述のコア部分の形成工程や、上部クラッド層の形成工程においても同様である。
【００２８】
下部クラッド層を形成する際に照射する光の種類としては、可視光、紫外線、赤外線、Ｘ線、α線、β線、γ線等を用いることができるが、特に紫外線（波長１７０〜３００ｎｍ）が好ましい。光の照射装置としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプ、エキシマレーザー等を用いることが好ましい。
下部クラッド層を形成する際の光の照射量は、特に限定されるものではないが、特に本発明においては、少量の光重合開始剤であっても充分な硬化を実現し、かつ、樹脂組成物における分解や不必要な架橋を生じさせないように、波長２５４ｎｍや２４８ｎｍにおける照度０．１〜３０ｍＷ／ｃｍ2、好ましくは０．５〜３０ｍＷ／ｃｍ2の光を、１０〜５，０００ｍＪ／ｃｍ2となるように照射して露光することが好ましい。ここで、波長２５４ｎｍにおける照度とは、ＵＩＴ−１５０とＵＶＤ−Ｃ２５４（いずれもウシオ電機社製）を組み合わせた照度計で測定した値を示す。
また、露光後に、塗膜全面が十分硬化するように、さらに加熱処理（ポストベーク）を行うことが好ましい。この加熱条件は、感光性樹脂組成物の成分組成等により異なるが、通常、３０〜４００℃、好ましくは５０〜３００℃で、例えば５分間〜７２時間の加熱時間とすればよい。
なお、下部クラッド層の形成工程における光の照射量、種類、および光（紫外線）の照射装置等は、後述するコア部分の形成工程や、上部クラッド層の形成工程においても同様である。
【００２９】
（４）コア部分の形成工程
コア部分を形成する際の光の照射量は、特に限定されるものではないが、特に本発明においては、少量の光重合開始剤であっても充分な硬化を実現し、かつ、樹脂組成物における分解や不必要な架橋を生じさせないように、波長２５４ｎｍにおける照度０．１〜３０ｍＷ／ｃｍ2の光を、１０〜５，０００ｍＪ／ｃｍ2となるように照射して露光することが好ましい。
下部クラッド層１２上に、図２中の（ｃ）に示すように、コア用組成物を塗布し、乾燥（およびプリベーク）させてコア用薄膜１４を形成する。その後、図２中の（ｄ）に示すように、コア用薄膜１４の上面に対して、所定のパターンに従って、例えば所定のラインパターンを有するフォトマスク１８を介して光１６の照射（露光）を行う。これにより、コア用薄膜１４のうち、光が照射された箇所のみが硬化するので、それ以外の未硬化の部分を現像処理して除去することにより、図２中の（ｅ）に示すように、下部クラッド層１２上に、パターニングされた硬化膜からなるコア部分２０を形成することができる。
本工程における現像処理の詳細は、次のとおりである。
現像処理は、所定のパターンに従ってパターン露光し、選択的に硬化させた薄膜に対して、硬化部分と未硬化部分との溶解性の差異を利用して、現像液を用いて未硬化部分のみの除去を行なうものである。つまり、パターン露光後、未硬化部分を除去し、かつ、硬化部分を残存させて、結果的にコア部分を形成させるものである。
【００３０】
現像処理に用いる現像液としては、有機溶媒、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノナンなどのアルカリ類からなるアルカリ水溶液等を用いることができる。
なお、現像液としてアルカリ水溶液を用いる場合、その濃度は、通常０．０５〜２５質量％、好ましくは０．１〜３．０質量％である。また、アルカリ水溶液に、メタノール、エタノールなどの水溶性有機溶媒や界面活性剤などを適当量加えて、現像液として使用することも好ましい。
現像時間は、通常３０〜６００秒間である。現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、シャワー現像法などの公知の方法を採用することができる。
現像液として有機溶媒を用いた場合は、そのまま風乾することにより、また、現像液としてアルカリ水溶液を用いた場合は、流水洗浄を例えば３０〜９０秒間行った後、圧縮空気や圧縮窒素等で風乾することによって、有機溶媒または水分が除去されて、パターン状の薄膜が形成される。
パターン状の薄膜（パターニング部）の形成後、このパターニング部をさらに硬化させるために、ホットプレートやオーブンなどの加熱装置を用いて、例えば、３０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃の温度で５〜６００分間ポストベーク処理すれば、硬化体であるコア部分２０が形成される。
【００３１】
本工程において、所定のパターンに従って光の照射を行う方法としては、光の透過部と非透過部とからなるフォトマスク１８を用いる方法に限られず、例えば、以下に示すａ〜ｃの方法のいずれかを採用してもよい。
ａ．液晶表示装置と同様の原理を利用して、所定のパターンに従って光透過領域と光不透過領域とからなるマスク像を電気光学的に形成する手段を利用する方法。
ｂ．多数の光ファイバーを束ねてなる導光部材を用い、この導光部材における所定のパターンに対応する光ファイバーを介して光を照射する方法。
ｃ．レーザ光、あるいはレンズ、ミラー等の集光性光学系により得られる収束性の光を、走査させながら感光性樹脂組成物に照射する方法。
【００３２】
（５）上部クラッド層の形成工程
上部クラッド層を形成する際の光の照射量は、特に限定されるものではないが、特に本発明においては、少量の光重合開始剤であっても充分な硬化を実現し、かつ、樹脂組成物における分解や不必要な架橋を生じさせないように、波長２５４ｎｍにおける照度０．１〜３０ｍＷ／ｃｍ2の光を、１０〜５，０００ｍＪ／ｃｍ2となるように照射して露光することが好ましい。
コア部分２０および下部クラッド層１２の表面に、上層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークさせて上層用薄膜を形成する。この上層用薄膜に対し、光を照射して硬化させると、図２中の（ｆ）に示すように上部クラッド層２２が形成される。上部クラッド層２２は、必要に応じて、さらに上述の下部クラッド層の形成工程と同様なポストベークを行なうことが好ましい。ポストベークを行なえば、大きな硬度および優れた耐熱性を有する上部クラッド層２２が得られる。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に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。
［１．材料の用意］
成分（Ａ）〜（Ｃ）として、以下の材料を用意した。
（１）成分（Ａ）
調製例１
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル１．３ｇ、有機溶剤として乳酸エチル５３．８ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。次いで、メタクリル酸６．７ｇ、ジシクロペンタニルメタクリレート１５．７ｇ、スチレン９．０ｇ、およびｎ−ブチルアクリレート１３．５ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度で５時間重合を行った。その後、得られた溶液に３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート１０．６ｇ、テトラブチルアンモニウムブロマイド０．７ｇ、およびｐ−メトキシフェノール０．１ｇを添加し、８０℃で８時間攪拌することによって、ポリマー中のカルボキシル基の一部にエポキシ基を付加させて、側鎖にアクリル基を有するポリマー（反応生成物）を含む溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して、反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ａ−１を得た。
【００３４】
調製例２
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビスジメチルバレロニトリル０．４ｇ、有機溶剤として乳酸エチル５９．８ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。次いで、メタクリル酸８．０ｇ、ジシクロペンタニルメタクリレート１０．０ｇ、メチルメタクリレート１３．９ｇ、およびｎ−ブチルアクリレート８．０ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を７０℃に上昇させ、この温度で５時間重合を行った。その後、得られた溶液に３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート３１．９ｇ、テトラブチルアンモニウムブロマイド２．２ｇ、ｐ−メトキシフェノール０．１ｇを添加し、８０℃で８時間攪拌することによって、ポリマー中のカルボキシル基の一部にエポキシ基を付加させて、側鎖にアクリル基を有するポリマー（反応生成物）を含む溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して、反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ａ−２を得た。
【００３５】
調製例３
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル１．３ｇ、有機溶剤としてジエチレングリコールジメチルエーテル５３．８ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。次いで、メタクリル酸６．７ｇ、グリシジルメタクリレート１５．７ｇ、スチレン９．０ｇ、およびｎ−ブチルアクリレート１３．５ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度で５時間重合を行った。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して、反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥し、目的とする共重合体Ａ−３を得た。
【００３６】
調製例４
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル１．３ｇ、有機溶剤として乳酸エチル５３．８ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。次いで、メタクリル酸６．７ｇ、（２−エチル−２−オキセタニル）メチルアクリレート１５．７ｇ、スチレン９．０ｇ、およびｎ−ブチルアクリレート１３．５ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度で５時間重合を行った。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して、反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥し、目的とする共重合体Ａ−４を得た。
【００３７】
（２）成分（Ｂ）
多官能アクリレート（東亞合成社製、Ｍ８１００）
トリメチロールプロパントリアクリレート
多官能オキシラン化合物（商品名「エポリードＧＴ３０１」、ダイセル化学社製）
（３）成分（Ｃ）
光ラジカル重合開始剤（商品名「Ｉｒｇｃｕｒｅ１８４」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
光カチオン重合開始剤（商品名「ＳＰ１７０」、旭電化社製）
（４）成分（Ｄ）
乳酸エチル
ジエチレングリコールジメチルエーテル
［２．感光性樹脂組成物の調製］
表１に示す配合割合で、上述の成分（Ａ）（共重合体Ａ−１〜Ａ−４）、および成分（Ｂ）〜（Ｄ）を均一に混合して、感光性樹脂組成物Ｊ−１〜Ｊ−９を得た。
【００３８】
【表１】
2006063288.tif 000005
【００３９】
［３．光導波路の形成］
（１）実施例１
（ａ）下部クラッド層の形成
感光性樹脂組成物Ｊ−４をシリコン基板の表面上に、スピンコータで塗布し、ホットプレートを用いて１００℃、１０分間の条件でプリベークした。次いで、感光性樹脂組成物Ｊ−４からなる塗膜に、波長２５４ｎｍにおける照度が１ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１，０００秒間照射（照射量：１，０００ｍＪ／ｃｍ２）して、光硬化させた。そして、この硬化膜を１５０℃、１時間の条件でポストベークをすることにより、厚さ５０μｍの下部クラッド層を形成した。
（ｂ）コア部分の形成
次に、感光性樹脂組成物Ｊ−１を下部クラッド層の上にスピンコータで塗布し、ホットプレートを用いて，１００℃、１０分間の条件でプレベークした。その後、感光性樹脂組成物Ｊ−１からなる厚さ５０μｍの塗膜に、幅５０μｍのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長２５４ｎｍにおける照度が１ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１，０００秒間照射（照射量：１，０００ｍＪ／ｃｍ２）して、塗膜を光硬化させた。次いで、光硬化させた塗膜を有する基板を、１．０％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（ＴＭＡＨ）からなる現像液中に浸漬して、塗膜の未露光部を溶解させた。その後、１５０℃、１時間の条件でポストベークを行い、幅５０μｍのライン状パターンを有するコア部分を形成した。
（ｃ）上部クラッド層の形成
次いで、コア部分を有する下部クラッド層の上面に、感光性樹脂組成物Ｊ−４をスピンコータで塗布し、ホットプレートを用いて、１００℃、１０分間の条件でプリベークした。その後、感光性樹脂組成物Ｊ−４からなる塗膜に、波長２５４ｎｍにおける照度が１ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１，０００秒間照射することにより、厚さ５０μｍの上部クラッド層を形成した。
（２）実施例２〜３、比較例１〜３
表２に示す感光性樹脂組成物を用いた以外は実施例１と同様にして、光導波路を形成した。
【００４０】
［４．光導波路の評価］
光導波路（実施例１〜３、比較例１〜３）を次のようにして評価した。
（１）光導波路の形状の精度
設計上のコア形状（高さ５０μｍ×ライン幅５０μｍ）に対して、実際に形成されたコアの高さおよび幅が共に、５０±５μｍの寸法を有する場合を「○」、それ以外の場合を「×」とした。
（２）光導波路の導波路損失
光導波路について、波長４０５ｎｍの光を一端から入射させた。そして、他端から出射する光量を測定することにより、単位長さ当たりの導波路損失をカットバック法により求めた。
その結果、導波路損失が１．０ｄＢ／ｃｍ未満の場合を「○」とし、導波路損失が１．０ｄＢ／ｃｍ以上の場合を「×」とした。
以上の結果を表２に示す
【００４１】
【表２】
2006063288.tif 000006
【００４２】
表２から、本発明の感光性樹脂組成物を用いて少なくとも一部を形成してなる光導波路（実施例１〜３）は、可視光領域の光（波長４０５ｎｍ）に対しても、導波路損失が小さく、かつ、形状の精度も高いことがわかる。一方、本発明に属さない感光性樹脂組成物のみからなる光導波路（比較例１〜３）は、可視光領域の光（波長４０５ｎｍ）に対して、導波路損失が大きく、伝送特性に劣ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の光導波路の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０    基板
１２    下部クラッド層
１４    コア用薄膜
１６    照射光
１８    フォトマスク
２０    コア部分
２２    上部クラッド層
２４    光導波路
【図１】
2006063288.tif 000009
【図２】
2006063288.tif 000010