(57)【要約】【課題】感光性樹脂の露光に用いられる波長３００〜５００ｎｍの光に対する高吸収率と、光信号に用いられる波長８５０ｎｍ付近の光に対する低吸収率とを、兼ね備える光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物と、それを用いた光導波路、フレキシブルプリント配線板ならびにタッチセンサを提供する。【解決手段】光導波路コア形成用の材料として、カチオン重合性化合物と、光酸発生剤と、光増感剤とを含有し、上記光増感剤が、ギブス自由エネルギー変化ΔＧが−４１．８６ｋＪ／ｍｏｌ以下で、かつ、波長３００〜５００ｎｍの範囲に光吸収波長を有する化合物である、感光性樹脂組成物を用いて、光導波路を形成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カチオン重合性化合物と、光酸発生剤と、光増感剤とを含有し、上記光増感剤が、下記式（１）で表されるギブス自由エネルギー変化ΔＧが−４１．８６ｋＪ／ｍｏｌ以下で、かつ、波長３００〜５００ｎｍの範囲に光吸収波長を有する化合物であることを特徴とする光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物。
【数１】
2015206933.tif 000007
〔式（１）において、Ｅ(1/2)oxは光増感剤の酸化電位を、Ｅ(1/2)redは光酸発生剤の還元電位を、Ｅ(p)＊は光増感剤の励起エネルギーを示す。〕
【請求項２】
上記光増感剤の光吸収スペクトルにおける極大値のうち、少なくとも１つのピークが３００〜５００ｎｍの範囲内にある請求項１記載の光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物。
【請求項３】
上記カチオン重合性化合物が、エポキシ化合物，オキセタン化合物，エピスルフィド化合物およびビニルエーテル化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つである請求項１または２記載の光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物。
【請求項４】
上記光酸発生剤が、ヨードニウム塩系の光カチオン重合開始剤である請求項１〜３のいずれか一項に記載の光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物。
【請求項５】
光導波路のコアが、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物に波長３００〜５００ｎｍの範囲内の紫外線を照射して硬化させた硬化体で形成されていることを特徴とする光導波路。
【請求項６】
請求項５に記載の光導波路を備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
【請求項７】
請求項５に記載の光導波路を備えることを特徴とするタッチセンサ。
【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，その他一般光学等で広く用いられる光信号伝送用フレキシブルプリント配線板における光導波路のコアを構成する液状感光性樹脂組成物、およびそれを用いて形成した光導波路と、この光導波路を備えるフレキシブルプリント配線板ならびにタッチセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光信号伝送用のフレキシブルプリント配線板や光学式タッチセンサ等に使用されるフィルム状の光導波路（ポリマー光導波路）のコアの形成材料には、液状の感光性樹脂組成物（光硬化性樹脂組成物）が用いられる。そして、それを用いたコアの形成は、樹脂組成物に溶剤を加えた液状樹脂組成物（ワニス）を塗布し、所望のパターン形状の開口を有するフォトマスクを介して、紫外線（ＵＶ）等の活性光線を照射して照射部位を硬化させ、その後、未硬化の不要部分を除去する「フォトリソグラフィ」が用いられている。
【０００３】
上記用途に用いられる光導波路のコアの形成材料（樹脂組成物）は、材料の硬化後の屈折率，透明性，解像パターニング性，耐熱性といった、成形後の硬化物（以下「硬化体」）の諸物性を考慮して配合を設計することが求められており、用途に応じた要求特性を満足するために、組成物を構成する種々の原料の選択や、配合バランスを検討する等の数多くの提案が行われている（特許文献１，２等を参照）。
【０００４】
なかでも、上記フレキシブルプリント配線板に用いられる光導波路のコアでは、要求される特性を考慮したうえで、硬化体を形成する材料（感光性樹脂組成物）のベースとして、エポキシ化合物等のカチオン重合性化合物が好適に選定されている。上記硬化体を形成する材料には、感光性（光硬化性）を付与する目的で、光酸発生剤（光カチオン重合開始剤）等が適宜配合され、その硬化（上記フォトリソグラフィを用いたパターニング）には、Ｉ線（波長３６５ｎｍの紫外線）等の活性光線が用いられる。
【０００５】
上記のような光導波路のコアの形成に用いられる液状の感光性樹脂組成物（以下、「光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物」）に用いられる光酸発生剤（光カチオン重合開始剤）としては、樹脂としてカチオン重合性化合物を使用した場合、光硬化（フォトリソグラフィ）による成形形状の精度（微細性やエッジの鋭さ）や安定性等のパターニング性を考慮して、一般に、比較的広いπ共役系を持つカチオン骨格を有するスルホニウム塩系の光カチオン重合開始剤（例えば、トリフェニルスルホニウム塩系の光酸発生剤等）が用いられる。
【０００６】
しかしながら、上記のようなスルホニウム塩系の光酸発生剤を、カチオン重合性化合物の光重合開始剤として利用する場合、以下のような問題があった。すなわち、上記スルホニウム塩系の光酸発生剤は、前述のような広いπ共役系骨格が、光酸発生時の光分解で生じる副生成物（π共役系拡張因子）により劣化（着色）するため、本来、短波長（紫外）帯域のみに有していた光吸収帯が、長波長（赤外）帯域にまで拡大（ブロード化）する。そのため、波長８５０ｎｍ付近の近赤外光をコア内の光信号等の伝送に利用する光信号伝送用光導波路においては、この光信号の一部が吸収され、光導波路内の光伝搬損失が増大してしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明者らは、上記コアの着色の要因となるスルホニウム塩系に代えて、ヨードニウム塩系（ジフェニルヨードニウム塩系）の光酸発生剤を、カチオン重合性化合物の光重合開始剤として使用する提案（特願２０１３−２３１７３０）を、既に行っている。この提案によれば、活性光線（紫外線）の照射による硬化であっても、光導波路のコアは着色せず、高い透明性（低い光伝搬損失）を有する、光信号伝送用フレキシブルプリント配線板等に適した光導波路を作製することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２３０９４４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３７６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記提案のような、ヨードニウム塩系の光カチオン重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物は、光重合硬化（光酸発生）の際、前記スルホニウム塩系のような着色性の副生成物（光伝搬損失の原因）は生成しないものの、この種の光重合硬化工程で主に使用される露光波長（Ｉ線：波長３６５ｎｍの紫外線）に対してほとんど吸収帯を有さず、露光光に対する感度が低いという特色を有する。そのため、上記感光性樹脂組成物の充分な光硬化を得るためには、従来よりも波長範囲が広く強い紫外線を、長時間照射する必要があり、これにより、従来よりも光導波路の生産効率が低下してしまうという問題があった。
【００１０】
したがって、光導波路の生産という観点からは、光導波路の性能（信号光に対する低伝搬損失）と生産性（露光光に対する高感度）のバランスのとれた、既存の設備を用いて製造することのできる感光性材料の開発が望まれている。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、感光性樹脂の露光に用いられる波長３００〜５００ｎｍの光に対する高吸収率と、光信号に用いられる波長８５０ｎｍ付近の光に対する低吸収率とを、兼ね備える光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物と、それを用いた光導波路、フレキシブルプリント配線板ならびにタッチセンサの提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明は、カチオン重合性化合物と、光酸発生剤と、光増感剤とを含有し、上記光増感剤が、下記式（１）で表されるギブス自由エネルギー変化ΔＧが−４１．８６ｋＪ／ｍｏｌ以下で、かつ、波長３００〜５００ｎｍの範囲に光吸収波長を有する化合物である光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物を、第１の要旨とする。
【数１】
2015206933.tif 000002
〔式（１）において、Ｅ(1/2)oxは光増感剤の酸化電位を、Ｅ(1/2)redは光酸発生剤の還元電位を、Ｅ(p)＊は光増感剤の励起エネルギーを示す。〕
【００１３】
また、本発明は、光導波路のコアが、上記第１の要旨の光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物に波長３００〜５００ｎｍの範囲内の紫外線を照射して硬化させた硬化体で形成されている光導波路を、第２の要旨とする。
【００１４】
そして、本発明は、上記第２の要旨の光導波路を備えるフレキシブルプリント配線板を第３の要旨とし、上記第２の要旨の光導波路を備えるタッチセンサを第４の要旨とする。
【００１５】
本発明者らは、信号伝搬光の低損失化と、フォトリソグラフィを用いたパターン露光時の高感度化とを両立する感光性樹脂組成物を得るために、鋭意検討を重ねた。その結果、特定の条件を満たし、光酸発生剤に対して光励起エネルギーを伝達し易い性質を有する光増感剤を、前記タイプの光酸発生剤（ヨードニウム塩系の光カチオン重合開始剤）と併用すると、所期の目的を達成可能なことを見出し、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１６】
このように、本発明の光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物は、下記式（１）で表されるギブス自由エネルギー変化ΔＧが−４１．８６ｋＪ／ｍｏｌ以下で、かつ、波長３００〜５００ｎｍの範囲に光吸収波長を有する光増感剤を、含有している。
【数２】
2015206933.tif 000003
〔式（１）において、Ｅ(1/2)oxは光増感剤の酸化電位を、Ｅ(1/2)redは光酸発生剤の還元電位を、Ｅ(p)＊は光増感剤の励起エネルギーを示す。〕
【００１７】
そのため、上記光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物は、紫外線（ＵＶ）等の活性光線が照射された場合、光増感剤が上記波長３００〜５００ｎｍの紫外線を吸収し、その励起エネルギーが光酸発生剤に伝達され、この光酸発生剤とその触媒作用によるカチオン重合反応が、効率良く生成される。したがって、上記光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物を用いて、フォトリソグラフィ等の光硬化工程により光導波路を作製する際は、上記紫外線等による露光時間が短縮されるとともに、硬化後は、透明度の高い、低光伝搬損失の硬化体（光導波路コア）を得ることができる。また、本発明の光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物を用いれば、その性能にロット間のぶれがなく、寸法および品質の揃った高品質な光導波路を、短い加工時間で効率良く、低コストで製造することが可能になる。
【００１８】
なお、上記光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物に使用する光増感剤は、その光吸収スペクトルにおける極大値のうち、少なくとも１つのピークが３００〜５００ｎｍの範囲内にあるものを、好適に採用することができる。これにより、通常のフォトリソグラフィ過程に用いられるＩ線（波長３６５ｎｍ）等の紫外線が、より効率良く吸収され、光硬化工程の硬化効率を、より一層高めることができる。
【００１９】
また、上記光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物に波長３００〜５００ｎｍの範囲内の紫外線を照射して硬化させた硬化体で形成される光導波路と、それを備えるフレキシブルプリント配線板およびタッチセンサも、光導波路に起因するトラブルが少なく、信頼性の高い装置またはシステム等を構築することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
《光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物》
本発明の光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物（以下、単に「液状樹脂組成物」という場合もある。）は、（Ａ）カチオン重合性化合物，（Ｂ）光酸発生剤，（Ｃ）光増感剤等を含有するものであり、（Ｃ）光増感剤が、下記式（１）で表されるギブス自由エネルギー変化ΔＧが−４１．８６ｋＪ／ｍｏｌ以下で、かつ、波長３００〜５００ｎｍの範囲に光吸収波長を有する化合物であることを特徴とする。
【数３】
2015206933.tif 000004
〔式（１）において、Ｅ(1/2)oxは光増感剤の酸化電位を、Ｅ(1/2)redは光酸発生剤の還元電位を、Ｅ(p)＊は光増感剤の励起エネルギーを示す。〕
以下、各種成分について順に説明する。
【００２２】
＜カチオン重合性化合物＞
上記カチオン重合性化合物としては、エポキシ化合物、オキセタン化合物、エピスルフィド化合物およびビニルエーテル化合物等があげられる。
エポキシ化合物としては、例えば、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）シクロヘキサン付加物等の多官能脂肪族エポキシ樹脂、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等の脂肪族エポキシ樹脂があげられる。さらには、バインダー樹脂としての作用を奏する樹脂として、例えば、芳香環を有さない、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、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。
【００２３】
具体的には、ＥＨＰＥ３１５０、ＥＨＰＥ３１５０ＣＥ（いずれもダイセル社製）、ＹＸ−８０４０、ＹＸ−８０００、ＹＸ−８０３４（いずれも三菱化学社製）、ＳＴ−４０００Ｄ（新日鐵化学社製）、セロキサイド２０２１Ｐ（ダイセル社製）等があげられる。なお、本発明においては、脂肪族エポキシ樹脂としては、脂環式エポキシ樹脂を含める趣旨である。そして、上記脂肪族系樹脂としては、固形を示すものであることが好ましく、この場合の固形とは、常温（２５℃）の温度下において固体状態を呈することを意味する。
【００２４】
つぎに、オキセタン化合物としては、具体的には、ＯＸＴ−１０１（３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン（オキセタンアルコール）、ＯＸＴ−２１２（２−エチルヘキシルオキセタン）、ＯＸＴ−１２１（キシリレンビスオキセタン）、ＯＸＴ−２２１（３−エチル−３｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタン）（いずれも東亞合成社製）、ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ  ＯＸＢＰ、ＥＨＯ、ＯＸＴＰ、ＯＸＭＡ（いずれも宇部興産社製）等があげられる。なお、前記エポキシ化合物と上記オキセタン化合物とを混合して用いてもよい。
【００２５】
また、カチオン重合性化合物として、エピスルフィド化合物を用いることもできる。エピスルフィド化合物としては、ＳＲ１００Ｈ（日本合成化学工業社製）等があげられる。
【００２６】
またさらに、カチオン重合性化合物として、ビニルエーテル化合物を用いることも可能である。ビニルエーテル化合物としては、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、Ｎ−ブチルビニルエーテル、tert.−ブチルビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテルオクタデシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル（いずれもＢＡＳＦジャパン社製）等があげられる。
【００２７】
＜光酸発生剤＞（光カチオン重合開始剤）
上記光酸発生剤は、感光性樹脂組成物に対して光照射（例えば、紫外線照射）による硬化性を付与するために用いられるものである。光酸発生剤としては、スルホニウム塩系，ヨードニウム塩系等のオニウム塩系光酸発生剤（光カチオン重合開始剤）を用いることができ、なかでも、先に述べたような「副生成物によるコアの着色」の観点から、ヨードニウム塩系の光カチオン重合開始剤が、好適に使用される。
【００２８】
具体的には、ＷＰＩ−１１６、ＷＰＩ−１１３、ＷＰＩ−１６９、ＷＰＩ−１７０、ＷＰＩ−１１６（いずれも和光純薬工業社製）や、ＩＲＧＡＣＵＲＥ２０５（ＢＡＳＦジャパン社製）等のジフェニルヨードニウム塩系光カチオン重合開始剤が、あげられる。
【００２９】
上記光酸発生剤の含有量は、ワニス（液状樹脂組成物）の固形分１００重量部に対して０．１〜３重量部に設定することが好ましく、より好ましくは０．５〜１重量部である。光酸発生剤（光重合開始剤）の含有量が少なすぎると、満足のいく光照射（紫外線照射）による光硬化性が得られにくく、多すぎると、光感度が上がり、コアのパターニングに際して、形状異常をきたす傾向がみられ、初期損失等の要求物性が悪化する傾向もみられる。
【００３０】
＜光増感剤＞
上記光増感剤は、感光性樹脂組成物に対して、紫外線照射による光硬化反応の感度を増大させるものである。この光増感剤は、先にも述べたように、下記式（１）で表されるギブス自由エネルギー変化ΔＧが−４１．８６ｋＪ／ｍｏｌ以下で、かつ、波長３００〜５００ｎｍの範囲に光吸収波長を有する化合物である。なお、上記光増感剤のギブス自由エネルギー変化ΔＧは、好ましくは−４１．８６ｋＪ／ｍｏｌ以下、より好ましくは−６０ｋＪ／ｍｏｌ以下、さらに好ましくは−８０ｋＪ／ｍｏｌ以下で、その光増感剤の光吸収スペクトルにおける極大値のうち、少なくとも１つのピークを３００〜５００ｎｍの範囲内に有する化合物であることが望ましい。
【数４】
2015206933.tif 000005
〔式（１）において、Ｅ(1/2)oxは光増感剤の酸化電位を、Ｅ(1/2)redは光酸発生剤の還元電位を、Ｅ(p)＊は光増感剤の励起エネルギーを示す。〕
【００３１】
上記式（１）は、Ｒｅｈｍ−Ｗｅｌｌｅｒ方程式として知られており、光酸発生剤と組み合わせた際の「ギブス自由エネルギー変化ΔＧ」が−４１．８６ｋＪ／ｍｏｌ以下の場合に、これらの組み合わせの系が光増感反応に敏感（高感度）で、光硬化に好適な系になるとされている。〔参考文献：Zaza Gomurashvili and James V. Crivello, Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, Volume 39, Issue 8, pages 1187-1197, 15 April (2001), 「Phenothiazine photosensitizers for onium salt photoinitiated cationic polymerization」〕
【００３２】
上記本発明の感光性樹脂組成物に使用する光増感剤としては、例えば、ジフェニルヨードニウム塩系光カチオン重合開始剤（ＷＰＩ−１１６等）と組み合わせる場合、チオキサトン（ΔＧ＝約−９３．７ｋＪ／ｍｏｌ、光吸収波長の極大＝３８０ｎｍ）、アントラセン（ΔＧ＝約−１９３．８ｋＪ／ｍｏｌ、光吸収波長の極大＝２４１ｎｍ，３５７ｎｍ，３７６ｎｍ）、フェノチアジン（ΔＧ＝約−１６２．０ｋＪ／ｍｏｌ、光吸収波長の極大＝２５０ｎｍ，３１８ｎｍ）およびペリレン（ΔＧ＝約−１７０．７ｋＪ／ｍｏｌ、光吸収波長の極大＝４３６ｎｍ，４６０ｎｍ）等を用いることができる。ちなみに、光増感剤として一般的に使用される、アセトフェノン（ΔＧ＝約−８．８ｋＪ／ｍｏｌ、光吸収波長の極大＝２４６ｎｍ）やベンゾフェノン（ΔＧ＝約−１０．０ｋＪ／ｍｏｌ、光吸収波長の極大＝３６０ｎｍ）等は、上記ジフェニルヨードニウム塩系光カチオン重合開始剤との組み合わせに適さない。
【００３３】
上記好適な光増感剤の含有量は、ワニス（液状樹脂組成物）の固形分１００重量部に対して０．０１〜３．０重量部に設定することが好ましく、より好ましくは０．０５〜１．０重量部である。なお、光増感剤の含有量が少なすぎると、満足のいく光照射（紫外線照射）による光硬化性が得られにくく、多すぎると、コアのパターニングに際して形状異常をきたす傾向がみられ、光伝搬損失等の要求物性が悪化する傾向もみられる。
【００３４】
＜溶剤＞
本発明の液状樹脂組成物（ワニス）に用いられる溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、メチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等のジエチレングリコール類、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルイミダゾリジノン等のアミド類、トルエン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等のケトン類、ガンマブチロラクトン等のラクトン類、２−ヒドロキシプロピオン酸、乳酸エチル等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００３５】
上記溶剤の含有量は、ワニス（液状樹脂組成物）の固形分１００重量部に対して１０〜９０重量部に設定することが好ましく、より好ましくは３０〜８０重量部である。なお、溶剤はワニスの粘度調整用であるため、ワニス調製後に、追加で添加される場合もある。
【００３６】
＜液状感光性樹脂組成物＞
本発明の光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物は、前記感光性樹脂組成物の各成分（Ａ）カチオン重合性化合物，（Ｂ）光酸発生剤，（Ｃ）光増感剤と上記溶剤、さらには必要に応じて、他の添加剤を所定の配合割合にして撹拌・混合することにより、本発明の光導波路のコア形成用材料となる「感光性のワニス」を、調製することができる。また、上記感光性樹脂組成物を塗工用ワニスとして調製するために、加熱（例えば、６０〜９０℃程度）しながら、溶剤に撹拌溶解させてもよい。上記溶剤（有機溶剤）の使用量は、適宜調整されるものであるが、例えば、感光性樹脂組成物の樹脂成分（光重合性樹脂）１００重量部に対して２０〜８０重量部に設定することが好ましく、特に好ましくは３０〜５０重量部である。すなわち、溶剤の使用量が少なすぎると、塗工用ワニスとして調製した際に高粘度となり、塗工性が低下する傾向がみられ、溶剤の使用量が多すぎると、塗工用ワニスを用いて厚膜に塗工形成することが困難となる傾向が、みられる。
【００３７】
《光導波路》
つぎに、本発明の液状感光性樹脂組成物をコア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。
【００３８】
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、光信号を伝搬する光路として所定パターンで形成されたコアと、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）とからなる。そして、本発明により得られる光導波路では、上記コアが、前述の液状感光性樹脂組成物によって形成されていることが特徴である。
【００３９】
また、上記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に関しては、同じ成分組成からなるクラッド層形成用液状樹脂組成物を用いてもよいし、異なる成分組成の液状樹脂組成物を用いてもよい。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、コアよりも屈折率が小さくなるよう形成する必要がある。
【００４０】
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、クラッド層形成用材料である液状感光性樹脂組成物からなる感光性ワニスＷ２を塗工する。このワニスＷ２の塗工面に対して紫外線等の光照射を行い、さらに必要に応じて加熱処理を行うことにより感光性ワニスＷ２を硬化させる。このようにしてアンダークラッド層（クラッド層の下方部分）を形成する。
【００４１】
ついで、上記アンダークラッド層上に、本発明の液状感光性樹脂組成物からなるコア形成用材料（感光性ワニスＷ１）を塗工することにより、コア形成用の未硬化の樹脂層を形成する。このとき、上記コア形成用材料（感光性ワニスＷ１）を塗工した後、有機溶剤（溶媒）を加熱乾燥して除去することにより、未硬化の光導波路コア形成用樹脂層（液状）を、膜状（フィルム状）に形成できる。そして、このコア形成用未硬化層面上に、所定パターン（コアパターン）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い、さらに必要に応じて加熱処理を行う。その後、上記コア形成用未硬化層の未露光部分を、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が形成される。
【００４２】
つぎに、上記コア（層）上に、上述のクラッド層形成材料である液状感光性樹脂組成物からなる感光性ワニスＷ２を、再び塗工した後、紫外線照射等の光照射を行い、さらに必要に応じて加熱処理を行うことにより、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。
【００４３】
上記光導波路の作製に用いる基材としては、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。
【００４４】
また、上記光照射では、具体的には、波長３００〜５００ｎｍの範囲内の紫外線照射が行われる。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，紫外ＬＥＤ光源，エキシマレーザ等があげられる。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程度である。
【００４５】
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時間の範囲内で行われる。
【００４６】
また、上記クラッド層形成用の材料としては、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、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フッ素化エポキシ樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂等の各種液状エポキシ樹脂、固形エポキシ樹脂、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、コア形成用材料と比較して、適宜、低屈折率となる配合設計が行われる。さらに、必要に応じてクラッド層形成用の材料をワニス（Ｗ２）として調製し塗工するため、塗工に好適な粘度が得られるように従来公知の各種有機溶剤、また、上記コア形成用材料を用いた光導波路としての機能を低下させない程度の、各種添加剤（酸化防止剤、密着付与剤、レベリング剤、ＵＶ吸収剤）を適量用いてもよい。
【００４７】
上記クラッド層形成用の感光性ワニスＷ２の調製用に用いられる有機溶剤としては、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。
【００４８】
なお、上記基材上における、各層の形成材料を用いての塗工方法としては、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、フィルム状の光導波路（ポリマー光導波路）とすることも可能である。
【００４９】
このようにして得られた光導波路は、本発明の光信号伝送用のフレキシブルプリント配線板用の光導波路用や光学式タッチセンサ用として用いられる。
【実施例】
【００５０】
つぎに、本発明を実施例にもとづいて説明する。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。なお、例中、「部」とあるのは、断りのない限り重量基準を意味する。
【００５１】
［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の感光性ワニスＷ２、および、本発明のコア（層）形成材料である感光性ワニスＷ１を調製した。
【００５２】
（クラッド層形成材料の調製）：参考
遮光条件下にて、液状二官能フッ化アルキルエポキシ樹脂（Ｈ０２２、東ソーエフテック社製）５０部、液状二官能脂環式エポキシ樹脂（セロキサイド２０２１Ｐ、ダイセル社製）５０部、光酸発生剤（アデカオプトマーＳＰ−１７０、ＡＤＥＫＡ社製）４．０部、リン系酸化防止剤（ＨＣＡ、三光社製）０．５４部、シランカップリング剤（ＫＢＭ−４０３、信越シリコーン社製）１部を混合し８０℃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のメンブランフィルタを用いて加熱加圧濾過を行うことにより、クラッド層形成材料となる感光性ワニスＷ２を調製した。
【００５３】
＜コア形成材料の調製＞
同様に、遮光条件下にて、固形多官能脂肪族エポキシ樹脂（ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル社製）８０部、固形水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＹＸ―８０４０、三菱化学社製）２０部、光酸発生剤（ＷＰＩ−１１６、和光純薬工業社製）１．０部、光増感剤（２−イソプロピルチオキサントン、関東化学社製）０．１部を、乳酸エチル（昭和電工社製）４０部に混合し、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のメンブランフィルタを用い加熱加圧濾過を行うことにより、コア形成材料となる感光性ワニスＷ１を調製した。なお、この配合系における光増感剤（２−イソプロピルチオキサントン）のギブス自由エネルギー変化ΔＧは−９３．７ｋＪ／ｍｏｌで、上記光増感剤の最大光吸収波長（ピーク）は３８０ｎｍである（すなわち、２−イソプロピルチオキサントンは、本発明の設定条件に合致する。）。
【００５４】
（アンダークラッド層の作製）
総厚２２μｍ厚のＦＰＣ基材の裏面上に、クラッド層用感光性ワニスＷ２を、スピンコーターにて塗工し、ホットプレート上で、溶剤を乾燥（１３０℃×１０分）した後、５０００ｍＪ／ｃｍ2（Ｉ線フィルタ）のマスクパターン露光を行った。その後、１３０℃×１０分のプレベーキングを行い、γ−ブチロラクトン中にて現像（室温下、３分）、水洗、ホットプレート上で水分を乾燥（１２０℃×１０分）を順次行うことで、アンダークラッド層（厚み：１５μｍ）を得た。
【００５５】
＜コアの作製＞
ついで、得られたアンダークラッド層上に、コア用感光性ワニスＷ１を、スピンコーターにて塗工し、ホットプレート上で、溶剤の乾燥（１３０℃×５分）を行った。得られた未硬化のコア層（膜状またはフィルム状）に、波長３６５ｎｍ（Ｉ線フィルタ）の紫外線を、ライン・アンド・スペースパターンのマスクを介して、１０００〜２００００ｍＪ／ｃｍ2まで１０００ｍＪ／ｃｍ2きざみ（1000, 2000, 3000,・・・18000, 19000, 20000の計２０露光条件）で照射して露光を行い、得られた露光量ごとのサンプルに、それぞれ１３０℃×１０分のプレベーキングを施した。その後、各サンプルに、γ−ブチロラクトン中にて現像（室温下、４分）、水洗、ホットプレート上で水分を乾燥（１２０℃×１０分）を順次行うことにより、アンダークラッド層上に、長手方向に伸びる、所定線状パターンのコア（厚み：５０μｍ，設計コア幅：５０μｍ）が複数条形成された１セット（２０組）のサンプルを得た。
【００５６】
［実施例２]
上記「コア形成材料の調整」において、光増感剤としてアントラセン（和光純薬工業社製）０．１部を使用したこと以外、上記実施例１と同様にして、光導波路のコアを作成した。なお、この配合系における光増感剤（アントラセン）のギブス自由エネルギー変化ΔＧは−１９３．８ｋＪ／ｍｏｌで、上記光増感剤の最大光吸収波長（ピーク）は３７６ｎｍである（すなわち、アントラセンは、本発明の設定条件に合致する。）。
【００５７】
［実施例３]
上記「コア形成材料の調整」において、光増感剤としてフェノチアジン（和光純薬工業社製）０．１部を使用したこと以外、上記実施例１と同様にして、光導波路のコアを作成した。なお、この配合系における光増感剤（フェノチアジン）のギブス自由エネルギー変化ΔＧは−１６２．０ｋＪ／ｍｏｌで、上記光増感剤の最大光吸収波長（ピーク）は３１８ｎｍである（すなわち、フェノチアジンは、本発明の設定条件に合致する。）。
【００５８】
［比較例１]
上記「コア形成材料の調整」において、光増感剤を使用しないこと以外、上記実施例１と同様にして、光導波路のコアを作成した。なお、２００００ｍＪ／ｃｍ2まで１０００ｍＪ／ｃｍ2きざみ（計２０露光条件）で紫外線照射して露光を行ったが、充分な硬化は得られなかった。
【００５９】
［比較例２]
上記「コア形成材料の調整」において、光増感剤としてアセトフェノン（和光純薬工業社製）０．１部を使用したこと以外、上記実施例１と同様にして、光導波路のコアを作成した。なお、この配合系における光増感剤（アセトフェノン）のギブス自由エネルギー変化ΔＧは−８．８ｋＪ／ｍｏｌで、上記光増感剤の最大光吸収波長（ピーク）は２４６ｎｍである（すなわち、アセトフェノンは、ΔＧおよび最大光吸収波長とも、本発明の設定条件に合致しない。）。また、２００００ｍＪ／ｃｍ2まで１０００ｍＪ／ｃｍ2きざみ（計２０露光条件）で紫外線照射して露光を行ったが、充分な硬化は得られなかった。
【００６０】
＜コア形成材料のパターン形成性評価＞
各実施例および各比較例で得られた光導波路サンプル（アンダークラッド層＋複数条のコア，露光量毎）を光学顕微鏡を用いて観察し、硬化体（コア）のパターン（上面から見た各コアの線幅）が設計値（５０μｍ）に最も近いものを、その配合系における「最適露光量」（ｍＪ／ｃｍ2）とした。なお、２００００ｍＪ／ｃｍ2まで紫外線照射して露光を行っても、充分な硬化を得られないものは、「２００００以上」と表記した。
【００６１】
＜光伝搬損失の評価＞
つぎに、上記各実施例および各比較例のうち、充分な硬化を得られたサンプル〔「最適露光量」に相当するサンプル（アンダークラッド層＋コア）〕を用いて、前記「アンダークラッド層の作製」と同様にして、上記コア（層）の上に、コアを覆うオーバークラッド層を形成した。
（プリズムカップラー法）
得られた３層構造（アンダークラッド層＋コア＋オーバークラッド層）の供試品のコアに、プリズムカップリングにより波長８５０ｎｍの光を入射させ、上記コア中を伝搬させた。そして、伝搬長を変えて、その長さにおける光強度を、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）にて測定し、伝搬長に対する光損失をプロットし、直線近似を行い、その直線の傾きから各サンプル（上記「最適露光量」相当品）の光伝搬損失（ｄＢ／ｃｍ）を算出した。
【００６２】
上記試験の結果を下記の「表１」に示す。
【表１】
2015206933.tif 000006
【００６３】
上記実施例１〜３の光導波路のコア（硬化体）は、設計通りの、矩形性の高い（エッジが鋭い、または、角の立った）シャープな形状であることが確認できた。また、性能（光伝搬損失）も良好で、透明度が高い（着色がない）ことがわかった。これに対して、比較例１，２のコア（硬化体）は、紫外線照射２００００ｍＪ／ｃｍ2までに充分な硬化が得られず、光伝搬損失を測定できなかった。このことから、比較例１，２は、光硬化工程およびそれを用いる製造工程全体の生産効率が低く、製造コストが嵩むことが推定される。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物は、光信号伝送用フレキシブルプリント配線板や光学式タッチセンサ向けの光導波路のコアの形成材料として、特に有用である。そして、上記光導波路コア形成用液状感光性樹脂組成物を用いて作製される光導波路は、上記フレキシブルプリント配線板や光学式タッチセンサ等に用いられる。