(57)【要約】アルカリ性水溶液に可溶で、アルカリ現像によって要求されるパターニングが可能であると共に、波長８３０〜８５０ｎｍにおける光伝搬損失に優れる、光導波路用樹脂組成物、光導波路用樹脂フィルム及びこれらを用いた光導波路を提供する。本発明の光導波路用樹脂組成物は、（Ａ）ポリマー、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなり、紫外線照射の後に加熱硬化したときの屈折率Ａと、紫外線照射し、次いでアルカリ現像液に浸漬した後に加熱硬化したときの屈折率Ｂとの関係が、Ａ＞Ｂとなるものである。本発明の樹脂組成物を用いてアルカリ現像によって作製する光導波路は、コア層を形成するコアパターンの周囲の少なくとも一部にコアパターンの中心部よりも低屈折率の表面部位を有するため、コア層を伝搬する光のクラッド層への漏れを抑える効果が得られ、低光伝搬損失化を実現できる。
2015029261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ポリマー、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなる光導波路形成用樹脂組成物であって、前記組成物は、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、１６０〜１８０℃の範囲にある所定の温度（Ｔ１）で０．５〜３時間の範囲にある所定の時間（Ｈ１）加熱した後に測定した、８３０〜８５０ｎｍの範囲にある所定の波長（λ）における屈折率Ａと、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を前記所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、０．５〜５質量％の範囲にある所定の濃度（Ｃ１）を有する炭酸カリウム水溶液に温度２０〜４０℃の範囲にある所定の温度（Ｔ２）及び時間１〜５分の範囲にある所定の時間（Ｈ２）で浸漬し、その後、前記所定の温度（Ｔ１）で前記所定の時間（Ｈ１）加熱した後に測定した、前記所定の波長（λ）における屈折率Ｂとの関係が、Ａ＞Ｂとなるものである光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項２】
（Ａ）ポリマー、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなる光導波路形成用樹脂組成物であって、前記組成物は、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、１６０〜１８０℃の範囲にある所定の温度（Ｔ１）で０．５〜３時間の範囲にある所定の時間（Ｈ１）加熱した後に測定した、８３０〜８５０ｎｍの範囲にある所定の波長（λ）における屈折率Ａと、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を前記所定の照射量（Ｘ）で照射した後に測定した、前記所定の波長（λ）における屈折率Ｃとの関係が、Ａ−Ｃ≧０．００３となるものである光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項３】
（Ａ）ポリマー、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなる光導波路形成用樹脂組成物であって、前記組成物は、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、１６０〜１８０℃の範囲にある所定の温度（Ｔ１）で０．５〜３時間の範囲にある所定の時間（Ｈ１）加熱した後に測定した、８３０〜８５０ｎｍの範囲にある所定の波長（λ）における屈折率Ａと、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を前記所定の照射量（Ｘ）で照射した後に測定した、前記所定の波長（λ）における屈折率Ｃと、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を前記所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、０．５〜５質量％の範囲にある所定の濃度（Ｃ１）を有する炭酸カリウム水溶液に前記所定の温度（Ｔ２）及び前記所定の時間（Ｈ２）で浸漬した後に測定した、前記所定の波長（λ）における屈折率Ｄとの関係が、Ａ−Ｃ＞Ｄ−Ｃとなるものである光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項４】
前記組成物は、組成物をフィルム状に形成し、紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量（Ｘ）で照射した後に測定した、８３０〜８５０ｎｍの範囲にある所定の波長（λ）における屈折率Ｃと、  組成物をフィルム状に形成し、紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を前記所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、０．５〜５質量％の範囲にある所定の濃度（Ｃ１）を有する炭酸カリウム水溶液に温度２０〜４０℃の範囲にある所定の温度（Ｔ２）及び時間１〜５分の範囲にある所定の時間（Ｈ２）で浸漬した後に測定した、前記所定の波長（λ）における屈折率Ｄとの関係が、Ｃ＜Ｄとなるものである請求項１〜３のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項５】
（Ａ）成分が、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性ポリマーであり、（Ｂ）成分が、その１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基とを有する化合物を含むものである請求項１〜４のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項６】
（Ａ）ポリマー、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなる光導波路形成用樹脂組成物であって、（Ａ）成分が、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性ポリマーであり、（Ｂ）成分が、その１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基とを有する化合物を含むものである光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項７】
前記の１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基とを有する化合物が、その１分子中に脂肪族環又は芳香族環を含む化合物である請求項５又は６に記載の光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項８】
前記の１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基を有する化合物が、分子中に少なくとも１つのエポキシ基と少なくとも１つのエチレン性不飽和基とを有する化合物である、請求項５〜７のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項９】
前記の１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基とを有する化合物が、その分子中にビスフェノール骨格を有する化合物である請求項５〜８のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項１０】
（Ｂ）成分として、１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基とを含む化合物以外に、１分子中に２以上のエチレン性不飽和基を含む化合物及び１分子中に２以上のエポキシ基を含む化合物の少なくともどちらかを含有する請求項５〜９のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項１１】
（Ａ）カルボキシル基を有するポリマーの重量平均分子量が、１，０００〜３，０００，０００である請求項５〜１０のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項１２】
（Ａ）カルボキシル基を有するポリマーが、主鎖にマレイミド骨格を有するポリマーである請求項１〜１１のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項１３】
（Ａ）成分の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して１０〜８５質量％であり、（Ｂ）成分の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して１５〜９０質量％であり、（Ｃ）成分の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．１〜１０質量部である請求項１〜１２のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項１４】
（Ａ）成分の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して１０〜６５質量％であり、（Ｂ）成分の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して３５〜９０質量％である請求項１３に記載の光導波路形成用樹脂組成物。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物を用いて得られる樹脂層を含む光導波路形成用樹脂フィルム。
【請求項１６】
基材フィルム、樹脂層、及び保護フィルムからなる３層構造の請求項１５に記載の光導波路形成用樹脂フィルム。
【請求項１７】
下部クラッド層、コア部、上部クラッド層の少なくとも１つを請求項１〜１４のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物又は請求項１５若しくは１６に記載の光導波路形成用樹脂フィルムを用いて形成した光導波路。
【請求項１８】
前記光導波路形成用樹脂組成物又は前記光導波路形成用樹脂フィルムを前記コア部として用いた請求項１７に記載の光導波路。
【請求項１９】
主として前記コア部の内側に形成される高屈折率部位を光が伝搬することを特徴とする請求項１８に記載の光導波路。
【請求項２０】
波長８５０ｎｍにおける光伝搬損失が、０．１５ｄＢ／ｃｍ以下である請求項１７〜１９のいずれかに記載の光導波路。
【請求項２１】
下部クラッド層、コア部、上部クラッド層の少なくとも１つを請求項１〜１４のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物又は請求項１５若しくは１６に記載の光導波路形成用樹脂フィルムを積層する工程、露光する工程、アルカリ現像液にて現像する工程、熱硬化する工程を含む、光導波路の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路用樹脂組成物、光導波路形成用樹脂フィルム及びそれらを用いた光導波路に関し、特に、透明性（低光伝搬損失）に優れ、かつアルカリ性水溶液に可溶な光導波路用樹脂組成物、この樹脂組成物からなる光導波路用樹脂フィルム及びそれらを用いた光導波路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子素子間や配線基板間の高速・高密度信号伝送において、従来の電気配線による伝送では、信号の相互干渉や減衰が障壁となり、高速・高密度化の限界が見え始めている。これを打ち破るため電子素子間や配線基板間を光で接続する技術、いわゆる光インタコネクションが検討されている。光の伝送路としては加工の容易さ、低コスト、配線の自由度が高く、かつ高密度化が可能な点からポリマ光導波路が注目を集めている。
ポリマ光導波路の形態としては、光電気混載基板への適用を想定したガラスエポキシ樹脂基板上に作製するタイプやボード同士の接続を想定した硬い支持基板を持たないフレキシブルタイプが好適と考えられる。
ポリマ光導波路には、適用される機器の使用環境や部品実装等の観点から、透明性（低光伝搬損失）と共に高耐熱性も要求される。また、光配線設計の自由度向上、デバイスの高機能化、工程簡略化等の要求に従い、露光・現像により要求されるパターンを自由に形成可能な材料であることが望まれている。現像方法としては溶剤現像型とアルカリ現像型が想定されるが、環境負荷・安全性の観点からアルカリ現像型が望まれている。このような要望に対応する光導波路材として、（メタ）アクリル重合体を使用したもの（例えば、特許文献１参照）が知られている。
しかしながら、この特許文献に記載の（メタ）アクリル重合体を使用した光導波路用樹脂組成物は、アルカリ現像可能で有り、波長８５０ｎｍにおいて０．３ｄＢ／ｃｍの光伝搬損失を有するものの、求められる光による高速・高密度信号伝送において、この数値は必ずしも充分ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２４１８７４号公報
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、アルカリ性水溶液に可溶で、アルカリ現像によって要求されるパターニングが可能であると共に、波長８３０〜８５０ｎｍにおける光伝搬損失に優れる、光導波路用樹脂組成物、光導波路用樹脂フィルム及びこれらを用いた光導波路を提供することを目的とする。
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、（Ａ）ポリマ、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなる光導波路形成用樹脂組成物であって、特定の測定条件下での屈折率の挙動条件を満たすか、又は、特定の化合物を用いることにより、優れた透明性（低光伝搬損失）を有し、好ましくはアルカリ現像が可能である光導波路用樹脂組成物、光導波路用樹脂フィルム及びこれらを用いた光導波路が得られることを見いだした。
即ち、本発明は、次の各項の発明に関するものである。
（１）（Ａ）ポリマー、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなる光導波路形成用樹脂組成物であって、前記組成物は、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、１６０〜１８０℃の範囲にある所定の温度（Ｔ１）及び０．５〜３時間の範囲にある所定の時間（Ｈ１）で加熱した後に測定した、８３０〜８５０ｎｍの範囲にある所定の波長（λ）における屈折率Ａと、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を前記所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、０．５〜５質量％の範囲にある所定の濃度（Ｃ１）を有する炭酸カリウム水溶液に温度２０〜４０℃の範囲にある所定の温度（Ｔ２）及び時間１〜５分の範囲にある所定の時間（Ｈ２）で浸漬し、その後、前記所定の温度（Ｔ１）で前記所定の時間（Ｈ１）加熱した後に測定した、前記所定の波長（λ）における屈折率Ｂとの関係が、Ａ＞Ｂとなるものである光導波路形成用樹脂組成物。
（２）（Ａ）ポリマー、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなる光導波路形成用樹脂組成物であって、前記組成物は、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、１６０〜１８０℃の範囲にある所定の温度（Ｔ１）で０．５〜３時間の範囲にある所定の時間（Ｈ１）加熱した後に測定した、８３０〜８５０ｎｍの範囲にある所定の波長（λ）における屈折率Ａと、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を前記所定の照射量（Ｘ）で照射した後に測定した、前記所定の波長（λ）における屈折率Ｃとの関係が、
Ａ−Ｃ≧０．００３となるものである光導波路形成用樹脂組成物。
（３）（Ａ）ポリマー、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなる光導波路形成用樹脂組成物であって、前記組成物は、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、１６０〜１８０℃の範囲にある所定の温度（Ｔ１）で０．５〜３時間の範囲にある所定の時間（Ｈ１）加熱した後に測定した、８３０〜８５０ｎｍの範囲にある所定の波長（λ）における屈折率Ａと、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を前記所定の照射量（Ｘ）で照射した後に測定した、前記所定の波長（λ）における屈折率Ｃと、
組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を前記所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、０．５〜５質量％の範囲にある所定の濃度（Ｃ１）を有する炭酸カリウム水溶液に所定の濃度（Ｃ１）を有する炭酸カリウム水溶液に前記所定の温度（Ｔ２）及び時間（Ｈ２）で浸漬した後に測定した、前記所定の波長（λ）における屈折率Ｄとの関係が、Ａ−Ｃ＞Ｄ−Ｃとなるものである光導波路形成用樹脂組成物。
（４）前記組成物は、組成物をフィルム状に形成し、紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量（Ｘ）で照射した後に測定した、８３０〜８５０ｎｍの範囲にある所定の波長（λ）における屈折率Ｃと、  組成物をフィルム状に形成し、紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を前記所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、０．５〜５質量％の範囲にある所定の濃度（Ｃ１）を有する炭酸カリウム水溶液に温度２０〜４０℃の範囲にある所定の温度（Ｔ２）及び時間１〜５分の範囲の所定の時間（Ｈ２）で浸漬した後に測定した、前記所定の波長（λ）における屈折率Ｄとの関係が、Ｃ＜Ｄとなるものである前記（１）〜（３）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
（５）（Ａ）成分が、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性ポリマーであり、（Ｂ）成分が、その１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基とを有する化合物を含むものである前記（１）〜（４）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
（６）（Ａ）ポリマー、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなる光導波路形成用樹脂組成物であって、（Ａ）成分が、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性ポリマーであり、（Ｂ）成分が、その１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基とを有する化合物を含むものである光導波路形成用樹脂組成物。
（７）前記の１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基とを有する化合物が、その１分子中に脂肪族環又は芳香族環を含む化合物である前記（５）又は（６）に記載の光導波路形成用樹脂組成物。
（８）前記の１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基を有する化合物が、分子中に少なくとも１つのエポキシ基と少なくとも１つのエチレン性不飽和基とを有する化合物である、前記（５）〜（７）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
（９）前記の１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基とを有する化合物が、その分子中にビスフェノール骨格を有する化合物である前記（５）〜（８）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
（１０）（Ｂ）成分として、１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基とを含む化合物以外に、１分子中に２以上のエチレン性不飽和基を含む化合物及び１分子中に２以上のエポキシ基を含む化合物の少なくともどちらかを含有する前記（５）〜（９）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
（１１）（Ａ）カルボキシル基を有するポリマーの重量平均分子量が、１，０００〜３，０００，０００である前記（５）〜（１０）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
（１２）（Ａ）カルボキシル基を有するポリマーが、主鎖にマレイミド骨格を有するポリマーである前記（１）〜（１１）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
（１３）（Ａ）成分の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して１０〜８５質量％であり、（Ｂ）成分の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して１５〜９０質量％であり、（Ｃ）成分の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．１〜１０質量部である前記（１）〜（１２）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物。
（１４）（Ａ）成分の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して１０〜６５質量％であり、（Ｂ）成分の配合量が（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して３５〜９０質量％である前記（１３）に記載の光導波路形成用樹脂組成物。
（１５）前記（１）〜（１４）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物を用いて得られる樹脂層を含む光導波路形成用樹脂フィルム。
（１６）基材フィルム、樹脂層、及び保護フィルムからなる３層構造の前記（１５）に記載の光導波路形成用樹脂フィルム。
（１７）下部クラッド層、コア部、上部クラッド層の少なくとも１つを前記（１）〜（１４）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物又は前記（１５）若しくは（１６）に記載の光導波路形成用樹脂フィルムを用いて形成した光導波路。
（１８）前記光導波路形成用樹脂組成物又は前記光導波路形成用樹脂フィルムを前記コア部として用いた前記（１７）に記載の光導波路。
（１９）主として前記コア部の内側に形成される高屈折率部位を光が伝搬することを特徴とする前記（１８）に記載の光導波路。
（２０）波長８５０ｎｍにおける光伝搬損失が、０．１５ｄＢ／ｃｍ以下である前記（１７）〜（１９）のいずれかに記載の光導波路。
（２１）下部クラッド層、コア部、上部クラッド層の少なくとも１つを前記（１）〜（１４）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂組成物又は前記（１５）若しくは（１６）に記載の光導波路形成用樹脂フィルムを積層する工程、露光する工程、アルカリ現像液にて現像する工程、及び熱硬化する工程を含む、光導波路の製造法。
発明の効果
本発明の光導波路用樹脂組成物及びこれを用いて得られる光導波路用樹脂フィルムは、アルカリ性水溶液に可溶で、比較的自由にパターン形成が可能であり、これらを用いて製造した光導波路は、透明性に優れ、またパターン形状も良好で、低光伝搬損失である。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
図１は、本発明の光導波路形成用樹脂組成物を用いて作製した導波路の例を示す断面図である。
図２は、本発明の光導波路の構成例を示す断面図である。
図３は、光導波路形成用樹脂フィルムを下部クラッド層、コア部及び上部クラッド層に用いて形成する光導波路の製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明者らは、アルカリ現像に用いられる光導波路形成用樹脂組成物において、アルカリ現像のプロセスによってコア部を形成したときのコアパターンは表層の屈折率が上昇し、コア部を伝搬する光が外部へ洩れるため全光線透過率が低下し、これにより光損失が悪化するという現象を捉えた。そしてその原因を分析し、ポリマの屈折率Ｌｏｒｅｎｔｚ−Ｌｏｒｅｎｚの式の近似式
［式１］
屈折率ｎ  ≒  定数ａ×分極（α）×材料密度（Ｖ）＋ｂ      （１）
を想定し、この式において、アルカリ現像の際のアルカリカチオン（例えばカリウムイオン）が、形成されるパターン表層へ浸入し、これにより分極（α）が増加するためと判断した。そして、この現象を解消するために、上記式の材料密度（Ｖ）に着目し、表層の分極（α）の増加よりも内部の材料密度（Ｖ）の向上による屈折率上昇の効果が大きければ、表層の屈折率より、内部の屈折率を高めることができるではないかと想定して、材料全体の特性や材料の成分面から検討し、本発明を完成させた。
すなわち本発明の光導波路形成用樹脂組成物において、第１の形態は、（Ａ）ポリマー、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなる光導波路形成用樹脂組成物であって、前記組成物は、組成物をフィルム状に形成し、紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、１６０〜１８０℃の範囲にある所定の温度（Ｔ１）で０．５〜３時間の範囲にある所定の時間（Ｈ１）加熱した後に測定した、８３０〜８５０ｎｍの範囲にある所定の波長（λ）における屈折率Ａと、組成物をフィルム状に形成し、紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を前記所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、０．５〜５質量％の範囲の所定の濃度（Ｃ１）を有する炭酸カリウム水溶液に温度２０〜４０の範囲にある所定の温度（Ｔ２）及び時間１〜５分の範囲にある所定の時間（Ｈ２）で浸漬し、その後、前記所定の温度（Ｔ１）前記所定の時間（Ｈ１）加熱した後に測定した、前記所定の波長（λ）における屈折率Ｂとの関係が、Ａ＞Ｂとなるものである。
これにより、該樹脂組成物を、コア層形成用樹脂として光導波路とすると、通常コアパターンの形成の際にその周囲が、例えば炭酸カリウム水溶液等のアルカリ溶液にさらされるため、形成されるコアパターンの周囲表層の少なくとも一部が、コアパターンの中心よりも屈折率が低い低屈折率部位を有することになる。これにより、コアパターンを伝搬する光は、コアパターン中心付近を主に伝搬するようになり、低光損失化が可能となる。また、エッチングし、パターン化した後またはパターン化すると同時に上記アルカリ溶液に該コアパターンを充分に浸漬することによって、コアパターンの周囲、例えばコアパターンの断面形状が矩形で有り、これが下部クラッド層の上に形成されている場合は、コアパターンの両側壁の２辺または上辺を含む３辺に低屈折率部位を形成できるためさらに、低損失化が可能となる。低屈折率部位の外側に、さらにそれより屈折率の低い下部クラッド層又は／及び上部クラッド層を有することで、さらに低光損失化が可能となる。
また、上記第１の形態の組成物において、組成物をフィルム状に形成し、紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を例えば２５００ｍＪ／ｃｍ２照射した後に測定した、例えば波長８３０ｎｍにおける屈折率Ｃと、組成物をフィルム状に形成し、紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を２５００ｍＪ／ｃｍ２照射し、次いで、０．５〜５質量％の範囲にある所定の濃度（Ｃ１）を有する炭酸カリウム水溶液（例えば１質量％炭酸カリウム水溶液）に例えば温度３０℃、２分、浸漬した後に測定した、波長８３０ｎｍにおける屈折率Ｄとの関係が、Ｃ＜Ｄとなるものであることが好ましい。このような特性であれば、パターンの周囲にカチオンが侵入しやすいものであり、カチオンによる加熱硬化時の熱架橋反応の抑制効果によって、表層付近の架橋密度の上昇を内部よりも抑えることができる。これにより、光がパターン中心付近を主に伝搬するため、低光損失化が可能となる。このことは、後述する第２の形態及び第３の形態のおいても同様のことがいえる。
また紫外線照射後も、アルカリ水溶液に曝された部位は、アルカリ水溶液の影響のないコア中心部と比較し、多少なりともアルカリ水溶液への該樹脂組成物の溶解が予想される。この結果、アルカリ水溶液にさらされた部位は上記［式１］中の材料密度（Ｖ）の上昇が抑えられ、低屈折率となることが推定できる。この現象も上記の光伝搬の低損失化に効果的である。
本発明の光導波路形成用樹脂組成物において、第２の形態は、（Ａ）ポリマー、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなる光導波路形成用樹脂組成物であって、前記組成物は、組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量（Ｘ）で照射し、次いで、１６０〜１８０℃の範囲にある所定の温度（Ｔ１）で０．５〜３時間の範囲にある所定の時間（Ｈ１）加熱した後に測定した、８３０〜８５０ｎｍの範囲にある所定の波長（λ）における屈折率Ａと、組成物をフィルム状に形成し、紫外線（波長３６５ｎｍ）を前記所定の照射量（Ｘ）で照射した後に測定した、前記所定の波長（λ）における屈折率Ｃとの関係が、Ａ−Ｃ≧０．００３となるものである。
このような特性を満たせば、熱硬化後の屈折率の上昇が大きく、パターン周辺部の屈折率の上昇よりパターン中心付近の屈折率上昇を大きくでき、これにより光がパターン中心部を主に伝搬するようになり、低光伝搬損失化が可能となる。
本発明の光導波路形成用樹脂組成物において、第３の形態は、上述組成物の屈折率Ａ〜Ｄの関係がＡ−Ｃ＞Ｄ−Ｃとなるものである。これは熱硬化によって材料密度が上昇することに起因する屈折率変動（上昇）の度合いが、カチオンを含有することによって分極が上昇することに起因する屈折率変動（上昇）よりも大きいことを意味する。この結果、カチオンを含有することによる屈折率上昇よりも熱硬化によって材料密度が低下することによる屈折率低下の寄与を大きくさせることが可能となり本発明の屈折率差を発現できる一必要条件となる。
具体的なＡ−Ｃの値としては０．００３以上となることが好ましい。また屈折率差が顕著であれば、全光線透過率が低下した低屈折率部位の光伝搬を避けることができる。以上の観点から、Ａ−Ｃが０．００５以上となるのがより好ましく、０．００８以上であれば特に好ましい。
前記の第１〜３の形態の組成物において、各条件で作製した試料について測定される屈折率は、材料物性以外の別の要因によって影響を受けないようにすることが必要である。そのため、同じ形態の組成物について屈折率を対比するときには、紫外線の照射量、加熱温度と時間、アルカリ現像液に浸漬するときの温度と時間の各条件及び屈折率測定波長をそれぞれ同一にする。また、これらの条件について前記で規定したそれぞれの範囲は、本発明の光導波路を作製するときに実用的に採用される条件に基づいて決めることができる。
その中で、紫外線照射は一般的に１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量（Ｘ）で行うが、光導波路作製において頻繁に使用される２０００〜３５００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量を使用することが好ましい。さらに、光導波路の作製条件を検討するときに主に使用される２５００〜３５００ｍＪ／ｃｍ２の範囲にある所定の照射量を使用すれば屈折率の標準的な対比が行えることから、この範囲をより好ましいものとして採用することができる。また、必要であれば、照度についてもその範囲を規定しても良い。その場合、照度は２４ｍＷ／ｃｍ２を基準にして、２０〜３０ｍＷ／ｃｍ２の範囲にある所定の照度を使用する。紫外線照射量以外の各条件については、上記で述べた範囲の所定の数値であれば問題ない。さらに、通常、屈折率測定波長の範囲は、本発明の光導波路が主に利用される波長領域に含まれるようにする。なお、屈折率の測定は測定温度によっても影響を受けるため、同じ測定温度の下で屈折率の対比を行う。通常は１５〜３０℃の室温域の所定の温度（例えば２５℃）で測定を行う。
以上の原理に基づいて、本発明の光導波路形成用樹脂組成物を用いて作製した光導波路の例を図１に示す。図１において、（ａ）は光導波路の断面図を模式的に表した図であり、（ｂ）は光導波路に形成されたコア部断面の一つ（点線で囲んだ部分）を拡大して撮影した写真である。図１に示すように、光導波路１のコアパターン２には中心部３と低屈折率部位４が形成されている。低屈折率部位４の外側にさらに屈折率の低い下部クラッド層６や基材１の上に設けられた上部クラッド層５を配置することにより、コアパターン２を伝搬する光のうち、低屈折率部位４の外側に漏れ出そうとする成分を効率的にコアパターン２内にとどめることができる。このような光導波路であると、例えば直線状のコアパターン２を伝搬する光はコアパターン中心部３を伝搬しやすく低光損失であり、コアパターン２の曲げ等によってコアパターン２の外側に漏れ出そうとする光は、屈折率差のより大きい下部クラッド層６や上部クラッド層５とコアパターン２との界面で全反射されるため、光損失が発生しにくくなる。
前記の第１〜３の形態を実現するための本発明の光導波路形成用樹脂組成物は、（Ａ）ポリマー、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有してなる光導波路形成用樹脂組成物であって、（Ａ）成分が、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性ポリマーであり、（Ｂ）成分が、その分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基を有する化合物を含むものである。このような（Ａ）成分と（Ｂ）成分を用いることにより、前記の特性を示し、これにより、パターンを伝搬する光は、パターン中心付近を主に伝搬するようになり、低光損失化が可能となる。
以下、本発明の光導波路形成用組成物の各成分について詳述する。
（Ａ）成分について
（Ａ）成分のポリマとしては、一般にアルカリ可溶性であることが好ましく、アルカリ可溶性ポリマとは、アルカリ可溶性基（例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アミノ基等）を有するポリマであり、アルカリ水溶液に対して溶解し得るものであればよい。このようなポリマに特に制限は無いが、アルカリ可溶性の（メタ）アクリルポリマが好ましい。また、アルカリ可溶性基としては、カルボキシル基が好ましい。
なお、（メタ）アクリルとは、アクリル及び／又はメタクリルを意味する。
（Ａ）アルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマとしては、アルカリ性水溶液からなる現像液に溶解し、目的とする現像処理が遂行される程度に溶解性を有するものであれば特に制限はない。例えば、（メタ）アクリル酸、各種（メタ）アクリル酸エステル（（メタ）アクリルアルキルエステル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル等）、（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリル系モノマ、これらと他の重合性不飽和基含有モノマ（スチレン、αメチルスチレン、マレイン酸無水物、Ｎ置換若しくは未置換のマレイミドモノマ等）等の重合体が好ましいものとして挙げられる。
これらの中で、透明性、耐熱性、アルカリ性水溶液への溶解性の観点から、Ｎ置換マレイミドを用いるマレイミド骨格を有するものが好ましく、これと他の（メタ）アクリル系の共重合体がより好ましい。主鎖に下記一般式（１）、（２）で表される構造単位（Ａ−１）及び（Ａ―２）を含み、さらに下記一般式（３）、（４）で表される構造単位（Ａ−３）及び（Ａ−４）の少なくとも一方を含むアルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマを用いることがさらに好ましい。
【化１】
2015029261.tif 000003
（式中、Ｒ１〜Ｒ３は、各々独立に水素原子、炭素数１〜２０の有機基のいずれかを示す。）
【化２】
2015029261.tif 000004
（式中、Ｒ４〜Ｒ６は、各々独立に水素原子、炭素数１〜２０の有機基のいずれかを示す。Ｒ７は炭素数１〜２０の有機基を示す。）
【化３】
2015029261.tif 000005
（式中、Ｒ７〜Ｒ９は、各々独立に水素原子、炭素数１〜２０の有機基のいずれかを示す。）
【化４】
2015029261.tif 000006
（式中、Ｒ１０〜Ｒ１２及びＸ１は、各々独立に水素原子、炭素数１〜２０の有機基のいずれかを示す。）
一般式（１）〜（４）における有機基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基等の１価又は２価の基が挙げられ、それらは、さらに、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基、シリル基等で置換されていてもよい。
（Ａ）前記アルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマにおいて、マレイミド骨格由来の構造単位（Ａ−１）の含有率は、３〜５０質量％であることが好ましい。３質量％以上であるとマレイミドに由来する耐熱性が得られ、５０質量％以下であれば透明性が十分で、得られる樹脂パターンが脆くなることがない。以上の観点から、５〜４０質量％がさらに好ましく、１０〜３０質量％であることが特に好ましい。
マレイミド由来の構造単位（Ａ−１）の構造は、一般式（１）で表されるものであれば特に制限はない。
構造単位（Ａ−１）の原料となるマレイミドとしては、例えば、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−プロピルマレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−イソブチルマレイミド、Ｎ−２−メチル−２−プロピルマレイミド、Ｎ−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−メチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−２−メチル−２−ブチルマレイミド、Ｎ−３−メチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−３−メチル−２−ブチルマレイミド、Ｎ−ヘキシルマレイミド、Ｎ−２−ヘキシルマレイミド、Ｎ−３−ヘキシルマレイミド、Ｎ−２−メチル−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−メチル−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−メチル−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−メチル−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−メチル−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−メチル−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−４−メチル−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−４−メチル−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−２，２−ジメチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−３，３−ジメチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−３，３−ジメチル−２−ブチルマレイミド、Ｎ−２，３−ジメチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−２，３−ジメチル−２−ブチルマレイミド、Ｎ−ヒドロキシメチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシエチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−１−プロピルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−１−プロピルマレイミド、Ｎ−３―ヒドロキシ−１−プロピルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−プロピルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−プロピルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−１−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−１−ブチルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−１−ブチルマレイミド、Ｎ−４−ヒドロキシ−１−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−ブチルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−２−ブチルマレイミド、Ｎ−４−ヒドロキシ−２−ブチルマレイミド、Ｎ−２−メチル−３−ヒドロキシ−１−プロピルマレイミド、Ｎ−２−メチル−３−ヒドロキシ−２−プロピルマレイミド、Ｎ−２−メチル−２−ヒドロキシ−１−プロピルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−４−ヒドロキシ−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−５−ヒドロキシ−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−４−ヒドロキシ−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−５−ヒドロキシ−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−メチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−メチル−２−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−メチル−３−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−メチル−４−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−メチル−３−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−メチル−４−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３−メチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３−メチル−２−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３−メチル−３−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３−メチル−４−ブチルマレイミド、Ｎ−４−ヒドロキシ−２−メチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−４−ヒドロキシ−２−メチル−２−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−３−メチル−２−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−３−メチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２，２−ジメチル−１−プロピルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−２，２−ジメチル−１−プロピルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−１−ヘキシルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−ヘキシルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−３−ヘキシルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−４−ヘキシルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−５−ヘキシルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−６−ヘキシルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−１−ヘキシルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−ヘキシルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３−ヘキシルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−４−ヘキシルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−５−ヘキシルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−６−ヘキシルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−１−ヘキシルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−２−ヘキシルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−３−ヘキシルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−４−ヘキシルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−５−ヘキシルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−６−ヘキシルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−メチル−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−メチル−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−メチル−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−メチル−４−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２−メチル−５−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−メチル−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−メチル−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−メチル−４−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−メチル−５−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３−メチル−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３−メチル−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３−メチル−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３−メチル−４−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３−メチル−５−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−４−メチル−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−４−メチル−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−４−メチル−４−ペンチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−４−メチル−５−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−２−メチル−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−２−メチル−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−２−メチル−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−２−メチル−４−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−２−メチル−５−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−４−メチル−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−４−メチル−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−４−メチル、Ｎ−１−ヒドロキシ−３−メチル−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−３−メチル−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−３−メチル−３−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−３−メチル−４−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−３−メチル−５−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−３−メチル−１−ペンチルマレイミド、Ｎ−３−ヒドロキシ−３−メチル−２−ペンチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−３−エチル−４−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３−エチル−４−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２−エチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−４−ヒドロキシ−３−エチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−４−ヒドロキシ−３−エチル−２−ブチルマレイミド、Ｎ−４−ヒドロキシ−３−エチル−３−ブチルマレイミド、Ｎ−４−ヒドロキシ−３−エチル−４−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２，３−ジメチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２，３−ジメチル−２−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２，３−ジメチル−３−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２，３−ジメチル−４−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２，３−ジメチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２，３−ジメチル−３−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−２，３−ジメチル−４−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２，２−ジメチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２，２−ジメチル−３−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−２，２−ジメチル−４−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル−２−ブチルマレイミド、Ｎ−２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル−４−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−３，３−ジメチル−１−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−３，３−ジメチル−２−ブチルマレイミド、Ｎ−１−ヒドロキシ−３，３−ジメチル−４−ブチルマレイミド等のアルキルマレイミド；Ｎ−シクロプロピルマレイミド、Ｎ−シクロブチルマレイミド、Ｎ−シクロペンチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−シクロヘプチルマレイミド、Ｎ−シクロオクチルマレイミド、Ｎ−２−メチルシクロヘキシルマレイミド、Ｎ−２−エチルシクロヘキシルマレイミド、Ｎ−２−クロロシクロヘキシルマレイミド等のシクロアルキルマレイミド；Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−２−メチルフェニルマレイミド、Ｎ−２−エチルフェニルマレイミド、Ｎ−２−クロロフェニルマレイミド等のアリールマレイミドなどが挙げられる。
これらの中で、透明性及び溶解性の観点から、シクロアルキルマレイミドを用いることが好ましく、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−２−メチルシクロヘキシルマレイミドを用いることがさらに好ましい。
これらの化合物は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
（Ａ）成分として主鎖にマレイミド骨格を含むアルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマを用いる場合において、（メタ）アクリレート由来の構造単位（Ａ−２）の含有率は、２０〜９０質量％であることが好ましい。２０質量％以上であると（メタ）アクリレートに由来する透明性が得られ、９０質量％以下であれば耐熱性が十分である。以上の観点から、２５〜８５質量％がさらに好ましく、３０〜８０質量％であることが特に好ましい。
（メタ）アクリレート由来の構造単位（Ａ−２）の構造は、一般式（２）で表されるものであれば特に制限はない。
本発明の（Ａ）成分に用いられる（好ましい例では構造単位（Ａ−２）の原料となる）（メタ）アクリレートとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチルヘプチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート、ペンタデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）スクシネートなどの脂肪族（メタ）アクリレート；シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）テトラヒドロフタレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）ヘキサヒドロフタレート等の脂環式（メタ）アクリレート；ベンジル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ｏ−ビフェニル（メタ）アクリレート、１−ナフチル（メタ）アクリレート、２−ナフチル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ｐ−クミルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ｏ−フェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、１−ナフトキシエチル（メタ）アクリレート、２−ナフトキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（ｏ−フェニルフェノキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（１−ナフトキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（２−ナフトキシ）プロピル（メタ）アクリレート等の芳香族（メタ）アクリレート；２−テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、Ｎ−（メタ）アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、２−（メタ）アクリロイロキシエチル−Ｎ−カルバゾール等の複素環式（メタ）アクリレート、これらのカプロラクトン変性体などが挙げられる。
これらの中でも透明性及び耐熱性の観点から、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等の脂肪族（メタ）アクリレート；上記脂環式（メタ）アクリレート；上記芳香族（メタ）アクリレート；上記複素環式（メタ）アクリレートであることが好ましい。
これらの化合物は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
（Ａ）アルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマにおいて、カルボキシル基と不飽和エチレン性二重結合を有する化合物由来の構造単位（Ａ−３）及び（Ａ−４）の含有率は３〜６０質量％であることが好ましい。３質量％以上であるとアルカリ性水溶液等からなる現像液に溶解し易く、６０質量％以下であれば後述する現像により感光性樹脂組成物の層を選択的に除去してパターンを形成する現像工程において、耐現像液性（現像により除去されずにパターンとなる部分が、現像液によって侵されない性質）が良好である。以上の観点から、５〜５０質量％であることがさらに好ましく、１０〜４０質量％であることが特に好ましい。
カルボキシル基とエチレン性不飽和基を有する化合物由来の構造単位（Ａ−３）及び（Ａ−４）の構造は、一般式（３）、（４）で表されるものであれば特に制限はない。
構造単位（Ａ−３）の原料となるカルボキシル基とエチレン性不飽和基を有する化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、ケイ皮酸等が挙げられ、これらの中で、透明性、アルカリ可溶性の観点から（メタ）アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸であることが好ましい。
また、無水マレイン酸を原料として用いて、重合後にメタノール、エタノール、プロパノール等の適当なアルコールによって開環し、構造単位（Ａ−３）の構造に変換してもよい。これらの化合物は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
構造単位（Ａ−４）の原料となるカルボキシル基とエチレン性不飽和基を有する化合物としては、例えば、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）スクシネート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）フタレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）イソフタレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）テレフタレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）テトラヒドロフタレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）ヘキサヒドロフタレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）ヘキサヒドロイソフタレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）ヘキサヒドロテレフタレート、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート、３−ビニル安息香酸、４−ビニル安息香酸等が挙げられる。
これらの中で、透明性、アルカリ可溶性の観点から、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）スクシネート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）テトラヒドロフタレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）ヘキサヒドロフタレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）ヘキサヒドロイソフタレート、モノ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）ヘキサヒドロテレフタレートであることが好ましい。
これらの化合物は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
また、（Ａ）アルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマは、必要に応じて構造単位（Ａ−１）〜（Ａ−４）以外の構造単位を含んでもよい。
このような構造単位の原料となるエチレン性不飽和基を有する化合物としては特に制限はなく、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカルバゾール、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。これらの中で、耐熱性、透明性の観点からスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、Ｎ−ビニルカルバゾールを用いることがさらに好ましい。
これらの化合物は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
（Ａ）アルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマは、その合成方法に特に制限はないが、例えば、構造単位（Ａ−１）の原料となるマレイミド、構造単位（Ａ−２）の原料となる（メタ）アクリレート、及び構造単位（Ａ−３）及び／又は（Ａ−４）の原料となるカルボキシル基とエチレン性不飽和基を有する化合物、さらには必要に応じてその他のエチレン性不飽和基を有する化合物と適切な重合開始剤（好ましくはラジカル重合開始剤）を用いて共重合させることにより得ることができる。このとき、必要に応じて有機溶剤を反応溶媒として用いることができる。
本発明において用いられる重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、メチルエチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、メチルシクロヘキサノンパーオキシド等のケトンパーオキシド；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等のパーオキシケタール；ｐ−メンタンヒドロパーオキシド等のヒドロパーオキシド；α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキシド、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド等のジアルキルパーオキシド；オクタノイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ステアリルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド；ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−３−メトキシブチルパーオキシカーボネート等のパーオキシカーボネート；ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウリレート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシアセテート等のパーオキシエステル；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）等のアゾ化合物などが挙げられる。
前記の反応溶媒として用いる有機溶剤としては、（Ａ）アルカリ可溶性ポリマを溶解しえるものであれば、特に制限はなく、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、クメン、ｐ−シメン等の芳香族炭化水素；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等の環状エーテル；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール；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−ペンタノン等のケトン；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステル；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の炭酸エステル；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モノブチルエーテル、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、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、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピ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モノブチルエーテル、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等の多価アルコールアルキルエーテル；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の多価アルコールアルキルエーテルアセテート；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミドなどが挙げられる。
これらの有機溶剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
さらに（Ａ）アルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマは、必要に応じて側鎖にエチレン性不飽和基を含んでいてもよい。その組成や合成方法に特に制限はないが、例えば上記の（Ａ）（メタ）アクリルポリマに、少なくとも１つのエチレン性不飽和基とエポキシ基、オキセタニル基、イソシアネート基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の１つの官能基を有する化合物を付加反応させて側鎖にエチレン性不飽和基を導入することができる。
これらの化合物としては特に制限はなく、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−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α−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、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等のエチレン性不飽和基とエポキシ基を有する化合物；（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）アクリレート等のエチレン性不飽和基とオキセタニル基を有する化合物；２−（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネート等のエチレン性不飽和基とイソシアネート基を有する化合物；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等のエチレン性不飽和基とヒドロキシル基を有する化合物；（メタ）アクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、コハク酸（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）、２−フタロイルエチル（メタ）アクリレート、２−テトラヒドロフタロイルエチル（メタ）アクリレート、２−ヘキサヒドロフタロイルエチル（メタ）アクリレート、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート、３−ビニル安息香酸、４−ビニル安息香酸等のエチレン性不飽和基とカルボキシル基を有する化合物などが挙げられる。
これらの中でも透明性及び反応性の観点から、グリシジル（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、イソシアン酸エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、２−ヘキサヒドロフタロイルエチル（メタ）アクリレートであることが好ましい。これらの化合物は、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
（Ａ）アルカリ可溶性ポリマの重量平均分子量は、１，０００〜３，０００，０００であることが好ましい。１，０００以上であると分子量が大きいため樹脂組成物とした場合の硬化物の強度が十分で、３，０００，０００以下であれば、アルカリ性水溶液からなる現像液に対する溶解性や（Ｂ）重合性化合物との相溶性が良好である。以上の観点から３，０００〜２，０００，０００とすることがさらに好ましく、５，０００〜１，０００，０００であることが特に好ましい。なお、本発明における重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定し、標準ポリスチレン換算した値である。
（Ａ）アルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマは、後述する現像により感光性樹脂組成物の層を選択的に除去してパターンを形成する工程において、公知の各種現像液により現像可能となるように酸価を規定することができる。例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、トリエタノールアミン等のアルカリ性水溶液を用い現像する場合には、酸価が２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であると現像が容易で、３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であると耐現像液性が低下することがない。以上の観点から、３０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがさらに好ましく、４０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが特に好ましい。
水又はアルカリ性水溶液と１種以上の界面活性剤とからなるアルカリ性水溶液を用いて現像する場合には、酸価が１０〜２６０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であると現像が容易で、２６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であると耐現像液性が低下することがない。以上の観点から、２０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがさらに好ましく、３０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが特に好ましい。
（Ａ）成分の配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して、１０〜８５質量％であることが好ましい。１０質量％以上であると、光導波路形成用樹脂組成物の硬化物の強度や可撓性が十分で、８５質量％以下であれば、露光時に（Ｂ）成分によって絡め込まれて容易に硬化し、耐現像液性が不足することがない。以上の観点から、１０質量％以上であることがさらに好ましく、１５質量％以上であることがより好ましく、２０質量％以上であることが特に好ましい。また、上限値としては、７５質量％以下であることがより好ましく、６５質量％以下であることが特に好ましい。また１０〜６５質量％は特に低光損失の観点でも優れた範囲である。
以下、本発明に用いられる（Ｂ）成分について説明する。
（Ｂ）成分の重合性化合物としては、１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基を有する化合物を含むことが好ましい。
これらは、例えば、１分子内にグリシジル基を有するエポキシ樹脂を（メタ）アクリル酸化合物と反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレートを示し、エポキシ基に対し（メタ）アクリル酸化合物を０．１〜０．９当量反応させたものが好ましく、０．２〜０．８当量がより好ましい。０．４〜０．６当量が特に好ましい。
具体的にはビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡＦ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡＤ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビフェニル型エポキシ（メタ）アクリレート、ナフタレン型エポキシ（メタ）アクリレート、フルオレン型エポキシ（メタ）アクリレート等の２官能フェノールグリシジルエーテル；水添ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＦ型エポキシ（メタ）アクリレート、水添２，２’−ビフェノール型エポキシ（メタ）アクリレート、水添４，４’−ビフェノール型エポキシ（メタ）アクリレート等の水添２官能フェノールグリシジルエーテル由来のものやフェノールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエン−フェノール型エポキシ（メタ）アクリレート、テトラフェニロールエタン型エポキシ（メタ）アクリレート等の多官能フェノールグリシジルエーテル由来；ポリエチレングリコール型エポキシ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール型エポキシ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール型エポキシ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオール型エポキシ（メタ）アクリレート等の２官能脂肪族アルコールグリシジルエーテル由来；シクロヘキサンジメタノール型エポキシ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール型エポキシ（メタ）アクリレート等の２官能脂環式アルコールグリシジルエーテル由来；トリメチロールプロパン型エポキシ（メタ）アクリレート、ソルビトール型エポキシ（メタ）アクリレート、グリセリン型エポキシ（メタ）アクリレート等の多官能脂肪族アルコールグリシジルエーテル由来；フタル酸ジグリシジルエステル等の２官能芳香族グリシジルエステル由来；テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル等の２官能脂環式グリシジルエステル由来のエポキシアクロレートなどが挙げられる。
これらの中で、透明性及び高屈折率、耐熱性の観点から、ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡＦ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡＤ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビフェニル型エポキシ（メタ）アクリレート、ナフタレン型エポキシ（メタ）アクリレート、フルオレン型エポキシ（メタ）アクリレート、フェノールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール型エポキシ（メタ）アクリレート等の脂肪族環又は芳香族環を含むエポキシ（メタ）アクリレートが好ましい。中でもその分子中にビスフェノール骨格を有する化合物が好ましい。
（Ｂ）成分の重合性化合物としては、上記の１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基を有する化合物の他に、現像性、耐熱性の観点から１分子中に２つ以上のエチレン性不飽和基を含む化合物及び１分子中に２つ以上のエポキシ基を含む化合物の少なくともどちらかを含有していることが好ましい。
なお、本発明の組成物の前記第１の態様においては、エポキシ基とエチレン性不飽和基を有する化合物を含まない場合もあり得る。
前記の１分子中に２つ以上のエチレン性不飽和基を含む化合物としては、例えば、（メタ）アクリレート、ハロゲン化ビニリデン、ビニルエーテル、ビニルエステル、ビニルピリジン、ビニルアミド、アリール化ビニル等が挙げられるが、これらのうち透明性の観点から、（メタ）アクリレートやアリール化ビニルであることが好ましい。（メタ）アクリレートとしては、２官能のもの又は多官能のもののいずれも用いることができる。
２官能（メタ）アクリレートとしては、例えばエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリ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、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブタンジオールジ（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、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、エトキシ化２−メチル−１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート等の脂肪族（メタ）アクリレート；シクロヘキサンジメタノール（メタ）アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタノール（メタ）アクリレート、プロポキシ化シクロヘキサンジメタノール（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化シクロヘキサンジメタノール（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、エトキシ化トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、エトキシ化水添ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化水添ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化水添ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシ化水添ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化水添ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化水添ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート等の脂環式（メタ）アクリレート；エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡＦジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡＦジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ビスフェノールＡＦジ（メタ）アクリレート、エトキシ化フルオレン型ジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化フルオレン型ジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化フルオレン型ジ（メタ）アクリレート等の芳香族（メタ）アクリレート；エトキシ化イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレート等の複素環式（メタ）アクリレート；これらのカプロラクトン変性体；ネオペンチルグリコール型エポキシ（メタ）アクリレート等の脂肪族エポキシ（メタ）アクリレート；シクロヘキサンジメタノール型エポキシ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＦ型エポキシ（メタ）アクリレート等の脂環式エポキシ（メタ）アクリレート；レゾルシノール型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡＦ型エポキシ（メタ）アクリレート、フルオレン型エポキシ（メタ）アクリレート等の芳香族エポキシ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
これらの中でも透明性及び耐熱性の観点から、上記脂環式（メタ）アクリレート；上記芳香族（メタ）アクリレート；上記複素環式（メタ）アクリレート；上記脂環式エポキシ（メタ）アクリレート；上記芳香族エポキシ（メタ）アクリレートであることが好ましい。
３官能以上の多官能（メタ）アクリレートとしては、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化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、エトキシ化ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の脂肪族（メタ）アクリレート；エトキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、エトキシ化プロポキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート等の複素環式（メタ）アクリレート；これらのカプロラクトン変性体；フェノールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート等の芳香族エポキシ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
これらの中でも透明性及び耐熱性の観点から、複素環式（メタ）アクリレート；芳香族エポキシ（メタ）アクリレートであることが好ましい。
これらの化合物は、単独または２種類以上組み合わせて使用することができ、さらにその他の重合性化合物と組み合わせて使用することもできる。
前記エチレン性不飽和基を有する化合物を用いる場合、その含有量は、（Ｂ）成分の重合性化合物の総量１００質量部に対し、１０〜９０質量部が好ましく、３０〜８０質量部がより好ましい。４０〜７０質量部が特に好ましい。
前記の１分子中に２つ以上のエポキシ基を含む化合物を含ませると、前記（Ａ）成分のアルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマに由来するカルボキシル基との間でいわゆるエポキシカルボキシレート化反応が生じ架橋され、耐熱性や強度の向上させるものである。２官能のもの又は多官能のもののいずれも用いることができる。
具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノール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ＡＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂等の２官能フェノールグリシジルエーテル；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、水添２，２’−ビフェノール型エポキシ樹脂、水添４，４’−ビフェノール型エポキシ樹脂等の水添２官能フェノールグリシジルエーテル；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂等の多官能フェノールグリシジルエーテル；ポリエチレングリコール型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、ネオペンチルグリコール型エポキシ樹脂、１，６−ヘキサンジオール型エポキシ樹脂等の２官能脂肪族アルコールグリシジルエーテル；シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、トリシクロデカンジメタノール型エポキシ樹脂等の２官能脂環式アルコールグリシジルエーテル；トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂、ソルビトール型エポキシ樹脂、グリセリン型エポキシ樹脂等の多官能脂肪族アルコールグリシジルエーテル；フタル酸ジグリシジルエステル等の２官能芳香族グリシジルエステル；テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル等の２官能脂環式グリシジルエステル；Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルトリフルオロメチルアニリン等の２官能芳香族グリシジルアミン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４−ジアミノジフェニルメタン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−グリシジルアミノメチル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｏ−トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール等の多官能芳香族グリシジルアミン；アリサイクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド等の２官能脂環式エポキシ樹脂；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体等の多官能脂環式エポキシ樹脂；トリグリシジルイソシアヌレート等の多官能複素環式エポキシ樹脂；オルガノポリシロキサン型エポキシ樹脂等の２官能又は多官能ケイ素含有エポキシ樹脂などが挙げられる。
これらの中で、透明性及び耐熱性の観点から、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ＡＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂等の２官能フェノールグリシジルエーテル；上記水添２官能フェノールグリシジルエーテル；上記多官能フェノールグリシジルエーテル；上記２官能脂環式アルコールグリシジルエーテル；上記２官能芳香族グリシジルエステル；上記２官能脂環式グリシジルエステル；上記２官能脂環式エポキシ樹脂；上記多官能脂環式エポキシ樹脂；上記多官能複素環式エポキシ樹脂；上記２官能又は多官能ケイ素含有エポキシ樹脂であることが好ましい。
これらの化合物は、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができ、さらにその他の重合性化合物と組み合わせて使用することもできる。
また、（Ｂ）成分の重合性化合物として、さらに、耐熱性の観点から、上記以外の、１分子中に脂環構造、アリール基、アリールオキシ基及びアラルキル基からなる群から選ばれる少なくとも１種、並びにエチレン性不飽和基を含む化合物の１種類以上を用いることが好ましい。具体的には、脂環構造、アリール基、アリールオキシ基及びアラルキル基からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む（メタ）アクリレート又はＮ−ビニルカルバゾール等が挙げられる。なお、アリール基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭素水素基、カルバゾール基等の芳香族複素環式基を表す。
なお、本発明の組成物の前記第１の態様や前記第２の態様においては、エポキシ基とエチレン性不飽和基を有する化合物を含まず、前記の化合物を用いる場合もあり得る。
より具体的には、（Ｂ）成分の重合性化合物として、下記一般式（５）〜（８）で表される化合物のうちの少なくとも１つを用いることが好ましい。あるいは、（Ｂ）成分の重合性化合物として、下記一般式（５）〜（８）で表されるアリール基及びエチレン性不飽和基を含む化合物のうちの少なくとも１つを用いることも好ましい態様である。
【化５】
2015029261.tif 000007
（式中、Ａｒは、
【化６】
2015029261.tif 000008
のいずれかの基を示す。
Ｘ２は、Ｏ（酸素原子）、Ｓ（硫黄原子）、ＯＣＨ２、ＳＣＨ２、Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ａ、Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］ｂ、ＯＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２Ｏのいずれかの２価の基を示す。
Ｙ１は、
【化７】
2015029261.tif 000009
のいずれかの２価の基を示す（結合鎖は各構造の左右に位置する）。Ｒ１３は水素原子、メチル基のいずれかを示す。Ｒ１４〜Ｒ３０は、各々独立して水素原子、フッ素原子、炭素数１〜２０の有機基、炭素数１〜２０の含フッ素有機基のいずれかを示す。ａ及びｂは各々独立して１〜２０の整数、ｃは２〜１０の整数を示す。）
【化８】
2015029261.tif 000010
（式中、Ｒ３１は、
【化９】
2015029261.tif 000011
のいずれかの基を示す。Ｒ３２〜Ｒ３４は、各々独立して水素原子、メチル基のいずれかを示す。ｄは１〜１０の整数を示す。）
【化１０】
2015029261.tif 000012
（式中、Ｘ３及びＸ４は、各々独立にＯ、Ｓ、Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｅ、Ｏ［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ］ｆのいずれかの２価の基を示す。
Ｙ２は、
【化１１】
2015029261.tif 000013
のいずれかの２価の基を示す（結合鎖は各構造の左右に位置する）。
Ｒ３５及びＲ４０は、各々独立して水素原子、メチル基のいずれかを示す。Ｒ３６〜Ｒ３９は、各々独立して水素原子、フッ素原子、炭素数１〜２０の有機基、炭素数１〜２０の含フッ素有機基のいずれかを示す。ｅ及びｆは各々独立して１〜２０の整数、ｇは２〜１０の整数を示す。）
【化１２】
2015029261.tif 000014
（式中、Ｙ３は、
【化１３】
2015029261.tif 000015
のいずれかの２価の基を示す（結合鎖は各構造の左右に位置する）。Ｒ４１及びＲ４６は、各々独立して水素原子、メチル基のいずれかを示す。Ｒ４２〜Ｒ４５は、各々独立して水素原子、フッ素原子、炭素数１〜２０の有機基、炭素数１〜２０の含フッ素有機基のいずれかを示す。ｈは１〜５の整数、ｉは２〜１０の整数を示す。）
なお、一般式（５）〜（８）における有機基としては、一般式（１）〜（４）で説明したものと同様の例が挙げられる。
（Ｂ）成分の重合性化合物の配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して、１５〜９０質量％であることが好ましい。１５質量％以上であると、（Ａ）アルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマを絡みこんで硬化することが容易で、耐現像液性が不足することがない。また、９０質量％以下であれば、硬化フィルムのフィルム強度や可撓性が十分である。以上の観点から、３０〜８０質量％であることがさらに好ましい。
以下、本発明に用いられる（Ｃ）成分について説明する。
（Ｃ）成分の重合開始剤としては、加熱又は紫外線等の照射によって重合を開始させるものであれば特に制限はなく、例えば（Ｂ）成分の重合性化合物としてエチレン性不飽和基を有する化合物を用いる場合、熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤等が挙げられるが、硬化速度が速く常温硬化が可能なことから、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。
熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、メチルエチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、メチルシクロヘキサノンパーオキシド等のケトンパーオキシド；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等のパーオキシケタール；ｐ−メンタンヒドロパーオキシド等のヒドロパーオキシド；α、α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキシド、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド等のジアルキルパーオキシド；オクタノイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ステアリルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド；ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−３−メトキシブチルパーオキシカーボネート等のパーオキシカーボネート；ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウリレート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシアセテート等のパーオキシエステル；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）等のアゾ化合物などが挙げられる。
これらの中で、硬化性、透明性、及び耐熱性の観点から、上記ジアシルパーオキシド；上記パーオキシエステル；上記アゾ化合物であることが好ましい。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン等のベンゾインケタール；１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−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−１−オン等のα−ヒドロキシケトン；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）−ブタン−１−オン、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−オン等のα−アミノケトン；１−［（４−フェニルチオ）フェニル］−１，２−オクタジオン−２−（ベンゾイル）オキシム等のオキシムエステル；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド、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ホスフィンオキシド、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シド等のホスフィンオキシド；２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体；ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物；２−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン、２，３−ベンズアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−メチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェナントラキノン、２−メチル−１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルアントラキノン等のキノン化合物；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル；ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物；ベンジルジメチルケタール等のベンジル化合物；９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９、９’−アクリジニルヘプタン）等のアクリジン化合物：Ｎ−フェニルグリシン、クマリンなどが挙げられる。
また、前記２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体において、２つのトリアリールイミダゾール部位のアリール基の置換基は、同一で対称な化合物を与えてもよく、相違して非対称な化合物を与えてもよい。また。ジエチルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸の組み合わせのように、チオキサントン化合物と３級アミンとを組み合わせてもよい。
これらの中で、硬化性、透明性、及び耐熱性の観点から、上記α−ヒドロキシケトン；上記ホスフィンオキシドであることが好ましい。これらの熱及び光ラジカル重合開始剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。さらに、適切な増感剤と組み合わせて用いることもできる。
また、（Ｂ）成分の重合性化合物としてエポキシ樹脂を用いる場合、（Ｃ）成分の重合開始剤としては、熱カチオン重合開始剤や光カチオン重合開始剤等が挙げられるが、硬化速度が速く常温硬化が可能なことから、光カチオン重合開始剤であることが好ましい。
熱カチオン重合開始剤としては、例えば、ｐ−アルコキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のベンジルスルホニウム塩；ベンジル−ｐ−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−ナフチルメチル−ｏ−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、シンナミル−ｏ−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート等のピリジニウム塩；ベンジルジメチルフェニルアンモニウムヘキサフルオロアンチモネート等のベンジルアンモニウム塩などが挙げられる。
これらの中で、硬化性、透明性、及び耐熱性の観点から、上記ベンジルスルホニウム塩であることが好ましい。
光カチオン重合開始剤としては、例えばｐ−メトキシベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート等のアリールジアゾニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、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等のジアリールヨードニウム塩；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、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、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルホニウムペンタフルオロヒドロキシアンチモネート等のトリアリールスルホニウム塩；トリフェニルセレノニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルセレノニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルセレノニウムヘキサフルオロアンチモネート等のトリアリールセレノニウム塩；ジメチルフェナシルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジエチルフェナシルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のジアルキルフェナシルスルホニウム塩；４−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、４−ヒドロキシフェニルベンジルメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のジアルキル−４−ヒドロキシ塩；α−ヒドロキシメチルベンゾインスルホン酸エステル、Ｎ−ヒドロキシイミドスルホネート、α−スルホニロキシケトン、β−スルホニロキシケトン等のスルホン酸エステルなどが挙げられる。
これらの中で、硬化性、透明性、及び耐熱性の観点から、上記トリアリールスルホニウム塩であることが好ましい。これらの熱及び光カチオン重合開始剤は、単独で又は２種類以上組み合わせて用いることができる。さらに、適切な増感剤と組み合わせて用いることもできる。
（Ｃ）成分の重合開始剤の配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であることが好ましい。０．１質量部以上であると、硬化が十分であり、１０質量部以下であると十分な光透過性が得られる。以上の観点から、０．３〜７質量部であることがさらに好ましく、０．５〜５質量部であることが特に好ましい。
また、この他に必要に応じて、本発明の光導波路形成用樹脂組成物中には、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、可視光吸収剤、着色剤、可塑剤、安定剤、充填剤等のいわゆる添加剤を本発明の効果に悪影響を与えない割合で添加してもよい。
以下、本発明の光導波路形成用樹脂組成物について説明する。
本発明の光導波路形成用樹脂組成物は、好適な有機溶剤を用いて希釈し、光導波路形成用樹脂ワニスとして使用してもよい。ここで用いる有機溶剤としては、該樹脂組成物を溶解しえるものであれば特に制限はなく、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、クメン、ｐ−シメン等の芳香族炭化水素；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等の環状エーテル；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール；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−ペンタノン等のケトン；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステル；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の炭酸エステル；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モノブチルエーテル、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、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、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピ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モノブチルエーテル、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等の多価アルコールアルキルエーテル；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の多価アルコールアルキルエーテルアセテート；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミドなどが挙げられる。
これらの中で、溶解性及び沸点の観点から、トルエン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、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、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、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、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、ジ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モノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドであることが好ましい。
これらの有機溶剤は、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。また、樹脂ワニス中の固形分濃度は、通常２０〜８０質量％であることが好ましい。
光導波路形成用樹脂ワニスを調合する際は、撹拌により混合することが好ましい。撹拌方法には特に制限はないが、撹拌効率の観点からプロペラを用いた撹拌が好ましい。撹拌する際のプロペラの回転速度には特に制限はないが、１０〜１，０００ｒｐｍであることが好ましい。１０ｒｐｍ以上であると、（Ａ）〜（Ｃ）成分、および有機溶剤のそれぞれの成分が十分に混合され、１，０００ｒｐｍ以下であるとプロペラの回転による気泡の巻き込みが少なくなる。以上の観点から５０〜８００ｒｐｍであることがより好ましく、１００〜５００ｒｐｍであることが特に好ましい。撹拌時間には特に制限はないが、１〜２４時間であることが好ましい。１時間であると、（Ａ）〜（Ｃ）成分、および有機溶剤のそれぞれの成分が十分に混合され、２４時間以下であると、ワニス調合時間を短縮することができる。
調合した光導波路形成用樹脂ワニスは、孔径５０μｍ以下のフィルタを用いて濾過するのが好ましい。孔径５０μｍ以下であると、大きな異物等が除去されて、ワニス塗布時にはじき等を生じることがなく、またコア部を伝搬する光の散乱が抑制される。以上の観点から、孔径３０μｍ以下のフィルタを用いて濾過するのがより好ましく、孔径１０μｍ以下のフィルタを用いて濾過するのが特に好ましい。
調合した光導波路形成用樹脂ワニスは、減圧下で脱泡することが好ましい。脱泡方法には、特に制限はなく、具体例としては真空ポンプとベルジャー、真空装置付き脱泡装置を用いることができる。減圧時の圧力には特に制限はないが、樹脂ワニスに含まれる有機溶剤が沸騰しない圧力が好ましい。減圧脱泡時間には特に制限はないが、３〜６０分であることが好ましい。３分以上であると、樹脂ワニス内に溶解した気泡を取り除くことができる。６０分以下であると、樹脂ワニスに含まれる有機溶剤が揮発することがない。
本発明の（Ａ）ポリマ、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有する光導波路形成用樹脂組成物を重合、硬化してなる硬化フィルムの、温度２５℃における波長８３０〜８５０ｎｍの範囲での屈折率は１．４００〜１．７００であることが好ましい。１．４００〜１．７００であれば、通常の光学樹脂との屈折率が大きく異ならないため、光学材料としての汎用性が損なわれることがない。以上の観点から、１．４２５〜１．６７５以下であることがさらに好ましく、１．４５０〜１．６５０であることが特に好ましい。
本発明の（Ａ）ポリマ、（Ｂ）重合性化合物及び（Ｃ）重合開始剤を含有する光導波路形成用樹脂組成物を重合、硬化してなる厚み５０μｍの硬化フィルムの波長４００ｎｍでの透過率は８０％以上であることが好ましい。８０％以上であると、光の透過量が十分である。以上の観点から８５％以上であることがさらに好ましい。なお、透過率の上限については特に制限されない。
以下、本発明の光導波路形成用樹脂フィルムについて説明する。
本発明の光導波路形成用樹脂フィルムは、前記光導波路形成用樹脂組成物からなり、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有する光導波路形成用樹脂ワニスを好適な基材フィルムに塗布し、溶媒を除去することにより容易に製造することができる。また、光導波路形成用樹脂組成物を直接基材フィルムに塗布して製造してもよい。
基材フィルムとしては、特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリスルホン、液晶ポリマなどが挙げられる。これらの中で、柔軟性及び強靭性の観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリスルホンであることが好ましい。
基材フィルムの厚みは、目的とする柔軟性により適宜変えてよいが、３〜２５０μｍであることが好ましい。３μｍ以上であるとフィルム強度が十分であり、２５０μｍ以下であると十分な柔軟性が得られる。以上の観点から、５〜２００μｍであることがさらに好ましく、７〜１５０μｍであることが特に好ましい。なお、樹脂層との剥離性向上の観点から、シリコーン系化合物、含フッ素化合物等により離型処理が施されたフィルムを必要に応じて用いてもよい。
基材フィルム上に光導波路形成用樹脂ワニス又は光導波路形成用樹脂組成物を塗布して製造した光導波路形成用樹脂フィルムは、必要に応じて保護フィルムを樹脂層上に貼り付け、基材フィルム、樹脂層及び保護フィルムからなる３層構造としてもよい。
保護フィルムとしては、特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンなどが挙げられる。これらの中で、柔軟性及び強靭性の観点から、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンであることが好ましい。なお、樹脂層との剥離性向上の観点から、シリコーン系化合物、含フッ素化合物等により離型処理が施されたフィルムを必要に応じて用いてもよい。カバーフィルムの厚みは、目的とする柔軟性により適宜変えてよいが、１０〜２５０μｍであることが好ましい。１０μｍ以上であるとフィルム強度が十分であり、２５０μｍ以下であると十分な柔軟性が得られる。以上の観点から、１５〜２００μｍであることがさらに好ましく、２０〜１５０μｍであることが特に好ましい。
本発明の光導波路形成用樹脂フィルムの樹脂層の厚みについては特に限定されないが、乾燥後の厚みで、通常は５〜５００μｍであることが好ましい。５μｍ以上であると、厚みが十分であるため樹脂フィルム又は該フィルムの硬化物の強度が十分であり、５００μｍ以下であると、乾燥が十分に行えるため樹脂フィルム中の残留溶媒量が増えることなく、該フィルムの硬化物を加熱したときに発泡することがない。
このようにして得られた光導波路形成用樹脂フィルムは、例えばロール状に巻き取ることによって容易に保存することができる。または、ロール状のフィルムを好適なサイズに切り出して、シート状にして保存することもできる。
本発明の光導波路形成用樹脂組成物は、光導波路形成用樹脂組成物として好適であり、同様に本発明の光導波路形成用樹脂フィルムは、光導波路形成用樹脂フィルムとして好適である。
以下、本発明の光導波路について説明する。図２は、本発明の光導波路の構成例を示す断面図である。
図２の（ａ）に示すように、光導波路１は基材７上に形成され、高屈折率であるコア部形成用樹脂組成物からなるコア部２、並びに、低屈折率であるクラッド層形成用樹脂組成物からなる下部クラッド層６及び上部クラッド層５で構成されている。
本発明の光導波路形成用樹脂組成物及び光導波路形成用樹脂フィルムは、光導波路１の下部クラッド層６、コア部２及び上部クラッド層５のうち、少なくとも１つに用いることが好ましい。その中で、アルカリ性水溶液からなる現像液によりパターン形成可能の観点から、これらのうち少なくともコア部２に用いることがさらに好ましい。
光導波路形成用樹脂フィルムを用いることによって、クラッドとコアの層間密着性や光導波路コアパターン形成時のパターン形成性（細線又は狭線間対応性）をより向上させることができ、線幅や線間の小さい微細パターン形成が可能となる。また、大面積の光導波路を一度に製造できるという生産性に優れたプロセスを提供することが可能となる。
光導波路１において、基材７としてはシリコン基板、ガラス基板又はＦＲ−４等のガラスエポキシ樹脂基板のような硬い基板を用いることができる。光導波路１は、上記基板の代わりに、柔軟性及び強靭性のある前記基材フィルムを用いて、フレキシブル光導波路
としてもよい。
また、柔軟性及び強靭性のある基材フィルムを光導波路１のカバーフィルム８として機能させてもよい。カバーフィルム８を配置することにより、カバーフィルム８の柔軟性や強靭性を光導波路１に付与することが可能となる。また、光導波路１が汚れや傷を受けなくなるため、取り扱いやすさが向上する。
以上の観点から、図２の（ｂ）のように上部クラッド層５の外側にカバーフィルム８が配置されていたり、図２の（ｃ）のように下部クラッド層６及び上部クラッド層５の両方の外側にカバーフィルム８が配置されていたりしてもよい。
光導波路１に柔軟性や強靭性が十分に備わっているならば、図２の（ｄ）のように、カバーフィルム８が配置されていなくてもよい。
下部クラッド層６の厚みは、特に制限はないが、２〜２００μｍであることが好ましい。２μｍ以上であると伝搬光をコア内部に閉じ込めるのが容易となり、２００μｍ以下であると、光導波路１全体の厚みが大きすぎることがない。なお、下部クラッド層６の厚みとは、コア部２と下部クラッド層６との境界から下部クラッド層６の下面までの値である。  下部クラッド層形成用樹脂フィルムの厚みについては特に制限はなく、硬化後の下部クラッド層６の厚みが上記の範囲となるように厚みが調整される。
コア部２の高さは、特に制限はないが、１０〜１００μｍであることが好ましい。コア部の高さが１０μｍ以上であると、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において位置合わせトレランスが小さくなることがなく、１００μｍ以下であれば、光導波路形成後の受発光素子又は光ファイバとの結合において、結合効率が小さくなることがない。以上の観点から、コア部の高さは、１５〜８０μｍであることがさらに好ましく、２０〜７０μｍであることが特に好ましい。なお、コア部形成用樹脂フィルムの厚みについては特に制限はなく、硬化後のコア部の高さが上記の範囲となるように厚みが調整される。
上部クラッド層５の厚みは、コア部２を埋め込むことができる範囲であれば、特に制限はないが、乾燥後の厚みで、１２〜５００μｍであることが好ましい。上部クラッド層５の厚みとしては、最初に形成される下部クラッド層６の厚みと同一であっても異なってもよいが、コア部２を埋め込むという観点から、下部クラッド層６の厚みよりも厚くすることが好ましい。なお、上部クラッド層５の厚みとは、コア部２と下部クラッド層６との境界から上部クラッド層５の上面までの値である。
本発明の光導波路は、光伝搬損失として０．２５ｄＢ／ｃｍ以下を実現することができる。さらに、０．１５ｄＢ／ｃｍ以下が実現できるため、光の損失が小さくなり、伝送信号の強度が十分である。以上の観点から、０．１０ｄＢ／ｃｍ以下を達成することも可能である。
以下、本発明の光導波路形成用樹脂フィルムを用いた最も好適な光導波路製造例について説明する。
コア部形成用樹脂フィルムの製造過程で用いる基材としては、後述のコアパターン形成に用いる露光用活性光線が透過するものであれば特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリアリレートなどが挙げられる。
これらの中で、露光用活性光線の透過率、柔軟性及び強靭性の観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリプロピレン等のポリオレフィンであることが好ましい。さらに、露光用活性光線の透過率向上及びコアパターンの側壁荒れ低減の観点から、高透明タイプな基材フィルムを用いることがさらに好ましい。このような高透明タイプな基材フィルムとしては、東洋紡績株式会社製コスモシャインＡ１５１７、コスモシャインＡ４１００が挙げられる。なお、樹脂層との剥離性向上の観点から、シリコーン系化合物、含フッ素化合物等により離型処理が施されたフィルムを必要に応じて用いてもよい。
コア部形成用樹脂フィルムの基材フィルムの厚みは、５〜５０μｍであることが好ましい。５μｍ以上であると、支持体としての強度が十分であり、５０μｍ以下であると、コアパターン形成時にフォトマスクとコア部形成用樹脂組成物層のギャップが大きくならず、パターン形成性が良好である。以上の観点から、基材フィルムの厚みは１０〜４０μｍであることがさらに好ましく、１５〜３０μｍであることが特に好ましい。
上記基材フィルム上に光導波路形成用樹脂ワニス又は光導波路形成用樹脂組成物を塗布して製造した光導波路形成用樹脂フィルムは、必要に応じて前記保護フィルムを樹脂層上に貼り付け、基材フィルム、樹脂層及び保護フィルムからなる３層構造としてもよい。
このようにして得られた光導波路形成用樹脂フィルムは、例えばロール状に巻き取ることによって容易に保存することができる。または、ロール状のフィルムを好適なサイズに切り出して、シート状にして保存することもできる。
以下、光導波路形成用樹脂組成物及び／又は光導波路形成用樹脂フィルムを用いて光導波路１を形成するための製造方法について説明する。
本発明の光導波路１を製造する方法としては、特に制限はないが、コア部形成用樹脂ワニス及びクラッド層形成用樹脂組成物を用いてスピンコート法等により製造する方法、又はコア部形成用樹脂フィルム及びクラッド層形成用樹脂フィルムを用いて積層法により製造する方法などが挙げられる。また、これらの方法を組み合わせて製造することもできる。これらの中では、生産性に優れた光導波路製造プロセスが提供可能という観点から、光導波路形成用樹脂フィルムを用いて積層法により製造する方法が好ましい。
以下、光導波路形成用樹脂フィルムを下部クラッド層、コア部及び上部クラッド層に用いて光導波路１を形成するための製造方法について図３を用いて説明する。
まず、図３の（ａ）に示すように、第１の工程として下部クラッド層形成用樹脂フィルムを基材７上に積層して下部クラッド層６を形成する。  第１の工程における積層方式としては、ロールラミネータ、または平板型ラミネータを用いて加熱しながら圧着することにより積層する方法が挙げられるが、密着性および追従性の観点から、平板型ラミネータを用いて減圧下で下部クラッド層形成用樹脂フィルムを積層することが好ましい。なお、本発明において平板型ラミネータとは、積層材料を一対の平板の間に挟み、平板を加圧することにより圧着させるラミネータのことを指し、例えば、真空加圧式ラミネータを好適に用いることができる。ここでの加熱温度は、４０〜１３０℃であることが好ましく、圧着圧力は、０．１〜１．０ＭＰａであることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。下部クラッド層形成用樹脂フィルムに保護フィルムが存在する場合には、保護フィルムを除去した後に積層する。
なお、真空加圧式ラミネータによる積層の前に、ロールラミネータを用いて、あらかじめ下部クラッド層形成用樹脂フィルムを基材７上に仮貼りしておいてもよい。ここで、密着性および追従性向上の観点から、圧着しながら仮貼りすることが好ましく、圧着する際、ヒートロールを有するラミネータを用いて加熱しながら行っても良い。ラミネート温度は、２０〜１３０℃であることが好ましい。２０℃以上であると下部クラッド層６の形成用樹脂フィルムと基材７との密着性が向上し、１３０℃以下であると樹脂層がロールラミネート時に流動しすぎることがなく、必要とする膜厚が得られる。以上の観点から、４０〜１００℃であることがより好ましい。圧力は０．２〜０．９ＭＰａであることが好ましく、ラミネート速度は０．１〜３ｍ／ｍｉｎであることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
続いて、基材７上に積層された下部クラッド層形成用樹脂フィルムを光及び／又は加熱により硬化し、下部クラッド層形成用樹脂フィルムの基材フィルムを除去し、下部クラッド層６を形成する。
下部クラッド層６を形成する際の活性光線の照射量は、０．１〜５Ｊ／ｃｍ２とすることが好ましく、加熱温度は５０〜２００℃とすることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
次いで、図３の（ｂ）に示すように、第２の工程としてコア部形成用樹脂フィルム９を第１の工程と同様な方法で積層する。ここで、コア部形成用樹脂フィルム９は下部クラッド層形成用樹脂フィルムより高屈折率であるように設計され、活性光線によりコアパターンを形成し得る感光性樹脂組成物からなることが好ましい。
次に、図３の（ｃ）に示すように、第３の工程としてコア部を露光し、光導波路のコアパターン（コア部２）を形成する。具体的には、アートワークと呼ばれるネガ又はポジマスクパターンを有するフォトマスク１０を通して活性光線が画像状に照射される。また、レーザ直接描画を用いてフォトマスク１０を通さずに直接活性光線を画像上に照射してもよい。活性光線の光源としては、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射する公知の光源が挙げられる。また、他にも写真用フラッド電球、太陽ランプ等の可視光を有効に放射するものが挙げられる。
ここでの活性光線の照射量は、０．０１〜１０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましい。０．０１Ｊ／ｃｍ２以上であると、硬化反応が十分に進行し、後述する現像工程によりコア部２が流失することがなく、１０Ｊ／ｃｍ２以下であると露光量過多によりコア部２が太ることがなく、微細なパターンが形成でき好適である。以上の観点から、０．０５〜５Ｊ／ｃｍ２であることがより好ましく、０．１〜３Ｊ／ｃｍ２であることが特に好ましい。
なお、露光後に、コア部２の解像度及び密着性向上の観点から、露光後加熱を行ってもよい。紫外線照射から露光後加熱までの時間は、１０分以内であることが好ましい。１０分以内であると紫外線照射により発生した活性種が失活することがない。露光後加熱の温度は４０〜１６０℃であることが好ましく、時間は３０秒〜１０分であることが好ましい。
露光後、図３の（ｄ）に示すように、コア部形成用樹脂フィルム９の基材フィルムを除去し、アルカリ性水溶液、水系現像液等の前記コア部形成用樹脂フィルムの組成に対応した現像液を用いて、例えば、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング、ディップ及びパドル等の公知の方法により現像する。また、必要に応じて２種類以上の現像方法を併用してもよい。
上記アルカリ性水溶液の塩基としては、特に制限はないが、例えば、リチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化物等の水酸化アルカリ；リチウム、ナトリウム、カリウム若しくはアンモニウムの炭酸塩又は重炭酸塩等の炭酸アルカリ；リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩；ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等のアルカリ金属ピロリン酸塩；ホウ砂、メタケイ酸ナトリウム等のナトリウム塩；水酸化テトラメチルアンモニウム、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ジアミノプロパノール−２−モルホリン等の有機塩基などが挙げられる。現像に用いるアルカリ性水溶液のｐＨは９〜１１であることが好ましく、その温度はコア部形成用樹脂組成物層の現像性に合わせて調節される。また、アルカリ性水溶液中には、表面活性剤、消泡剤、現像を促進させるための少量の有機溶剤等を混入させてもよい。
前記水系現像液としては、水又はアルカリ性水溶液と１種類以上の有機溶剤からなるものであれば特に制限はない。水系現像液のｐＨは、前記コア部形成用樹脂フィルムの現像が充分にできる範囲でできるだけ小さくすることが好ましく、ｐＨ８〜１２であることが好ましく、ｐＨ９〜１０であることが特に好ましい。
上記有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール；アセトン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン等のケトン；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、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、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モノブチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテルなどが挙げられる。
これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。有機溶剤の濃度は、通常、２〜９０質量％であることが好ましく、その温度はコア部形成用樹脂組成物の現像性に合わせて調節される。また、水系現像液中には、界面活性剤、消泡剤等を少量混入させてもよい。
現像後の処理として、必要に応じて水と上記有機溶剤からなる洗浄液を用いて光導波路のコア部２を洗浄してもよい。有機溶剤は単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。有機溶剤の濃度は通常、２〜９０質量％とすることが好ましく、その温度はコア部形成用樹脂組成物の現像性に合わせて調節される。
現像又は洗浄後の処理として、必要に応じて、６０〜２５０℃程度の加熱又は０．１〜１０００ｍＪ／ｃｍ２程度の露光を行うことによりコア部２さらに硬化して用いてもよい。
続いて、図３の（ｅ）に示すように、第４の工程として上部クラッド層形成用樹脂フィルムを第１及び第２の工程と同様の方法で積層して上部クラッド層５を形成する。ここで、上部クラッド層形成用樹脂フィルムは、コア部形成用樹脂フィルムよりも低屈折率になるように設計されている。また、上部クラッド層５の厚みは、コア部２の高さより大きくすることが好ましい。
次いで、第１の工程と同様な方法で上部クラッド層形成用樹脂フィルムを光及び／又は熱によって硬化し、上部クラッド層５を形成する。
上記クラッド層形成用樹脂フィルムの基材フィルムがＰＥＴの場合、活性光線の照射量は、０．１〜５Ｊ／ｃｍ２であることが好ましい。一方、基材フィルムがポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン等の場合、ＰＥＴに比べて紫外線等の短波長の活性光線を通しにくいことから、活性光線の照射量は、０．５〜３０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましい。０．５Ｊ／ｃｍ２以上であると硬化反応が十分に進行し、３０Ｊ／ｃｍ２以下であると光照射の時間が長くかかりすぎることがない。以上の観点から、３〜２７Ｊ／ｃｍ２であることがより好ましく、５〜２５Ｊ／ｃｍ２であることが特に好ましい。
なお、より硬化させるために、両面から同時に活性光線を照射することが可能な両面露光機を使用することができる。また、加熱をしながら活性光線を照射してもよい。活性光線照射中及び／又は照射後の加熱温度は５０〜２００℃であることが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。
上部クラッド層５を形成後、必要であれば基材フィルムを除去して、光導波路１を作製することができる。
本発明の光導波路は、透明性及び光伝搬性に優れているために光モジュールの光伝送路として用いてもよい。光モジュールの形態としては、例えば光導波路の両端に光ファイバを接続した光ファイバ付き光導波路、光導波路の両端にコネクタを接続したコネクタ付き光導波路、光導波路とプリント配線板と複合化した光電気複合基板、光導波路と光信号と電気信号を相互に変換する光／電気変換素子を組み合わせた光電気変換モジュール、光導波路と波長分割フィルタを組み合わせた波長合分波器等が挙げられる。なお、光電気複合基板において、複合化するプリント配線板としては、特に制限はなくガラスエポキシ基板等のリジッド基板、ポリイミド基板などのフレキシブル基板のどちらを用いてもよい。
【実施例】
【０００７】
以下、本発明の実施例をさらに具体的に説明する。
＜合成例１＞
［クラッド層形成用ベースポリマー；（メタ）アクリルポリマー（Ｐ−１）の作製］
撹拌機、冷却管、ガス導入管、滴下ろうと、及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部及び乳酸メチル２３質量部を秤量し、窒素ガスを導入しながら撹拌を行った。液温を６５℃に上昇させ、メチルメタクリレート４７質量部、ブチルアクリレート３３質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１６質量部、メタクリル酸１４質量部、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４６質量部、及び乳酸メチル２３質量部の混合物を３時間かけて滴下後、６５℃で３時間撹拌し、さらに９５℃で１時間撹拌を続けて、（メタ）アクリルポリマー（Ｐ−１）溶液（固形分４５質量％）を得た。
［酸価の測定］
Ｐ−１の酸価を測定した結果、７９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。なお、酸価はＰ−１溶液を中和するのに要した０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液量から算出した。このとき、指示薬として添加したフェノールフタレインが無色からピンク色に変色した点を中和点とした。
［重量平均分子量の測定］
Ｐ−１の重量平均分子量（標準ポリスチレン換算）をＧＰＣ（東ソー（株）製「ＳＤ−８０２２」、「ＤＰ−８０２０」、及び「ＲＩ−８０２０」）を用いて測定した結果、３．９×１０４であった。なお、カラムは日立化成（株）製「Ｇｅｌｐａｃｋ  ＧＬ−Ａ１５０−Ｓ」及び「Ｇｅｌｐａｃｋ  ＧＬ−Ａ１６０−Ｓ」を使用した。溶離液としてはテトラヒドロフランを用い、サンプル濃度０．５ｍｇ／ｍｌとし、溶出速度を１ｍｌ／分として測定した。
＜合成例２＞
［コア層形成用ベースポリマー；（メタ）アクリルポリマー（Ｐ−２）の作製］
撹拌機、冷却管、ガス導入管、滴下ろうと、及び温度計を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４２質量部及び乳酸メチル２１質量部を秤量し、窒素ガスを導入しながら撹拌を行った。液温を６５℃に上昇させ、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド１４，５質量部、ベンジルアクリレート２０質量部、０−フェニルフェノール１．５Ｅ０アクリレート３９質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１４質量部、メタクリル酸１２．５質量部、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）４質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート３７質量部、及び乳酸メチル２１質量部の混合物を３時間かけて滴下後、６５℃で３時間撹拌し、さらに９５℃で１時間撹拌を続けて、（メタ）アクリルポリマー（Ｐ−１）溶液（固形分４５質量％）を得た。
合成例１と同様な方法で、Ｐ−２の酸価及び重量平均分子量を測定した結果、それぞれ８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、３２，０００であった。
［クラッド層形成用樹脂ワニスＣＬＶ−１の調合］
（Ａ）ベースポリマーとして、前記Ｐ−１溶液（固形分４５質量％）８４質量部（固形分３８質量部）、（Ｂ）光硬化成分として、ポリエステル骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「Ｕ−２００ＡＸ」）３３質量部、及びポリプロピレングリコール骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート（新中村化学工業（株）製「ＵＡ−４２００」）１５質量部、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型三量体をメチルエチルケトンオキシムで保護した多官能ブロックイソシアネート溶液（固形分７５質量％）（住化バイエルウレタン（株）製「スミジュールＢＬ３１７５」）２０質量部（固形分１５質量部）、（Ｃ）光重合開始剤として、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−１−オン（チバ・ジャパン（株）製「イルガキュア２９５９」）１質量部、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（チバ・ジャパン（株）製「イルガキュア８１９」）１質量部、及び希釈用有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２３質量部を攪拌しながら混合した。孔径２μｍのポリフロンフィルタ（アドバンテック東洋（株）製「ＰＦ０２０」）を用いて加圧濾過後、減圧脱泡し、クラッド層形成用樹脂ワニスを得た。
［クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１の作製］
上記で得られたクラッド層形成用樹脂組成物を、ＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製「コスモシャインＡ４１００」、厚み５０μｍ）の非処理面上に、前記塗工機を用いて塗布し、１００℃で２０分乾燥後、保護フィルムとして表面離型処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製「ピューレックスＡ３１」、厚み２５μｍ）を貼付け、クラッド層形成用樹脂フィルムを得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であり、本実施例では使用した第１下部クラッド層及び第２下部クラッド層（接着層）の厚みに付いては、実施例中に記載する。また、第１下部クラッド層及び第２下部クラッド層の硬化後の膜厚と塗工後の膜厚は同一であった。本実施例で用いた上部クラッド層形成用樹脂フィルムの膜厚についても実施例中に記載する。実施例中に記載する上部クラッド層形成用樹脂フィルムの膜厚は塗工後の膜厚とする。
＜実施例１＞
［コア部形成用樹脂ワニスＣＯＶ−１の調合］
（Ａ）アルカリ可溶性（メタ）アクリルポリマとして、前記Ｐ−２溶液（固形分４５質量％）６０質量部、（Ｂ）重合性化合物として、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（新中村化学工業（株）製ＥＡ−１０１０Ｎ）（エポキシ当量５１８ｇ／ｅｑ）４０質量部
【化１４】
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（Ｃ）重合開始剤として、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−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製イルガキュア２９５９）１質量部、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製イルガキュア８１９）１質量部を広口のポリ瓶に秤量し、撹拌機を用いて、温度２５℃、回転数４００ｒｐｍの条件で、６時間撹拌して、コア部形成用樹脂ワニスを調合した。その後、孔径２μｍのポリフロンフィルタ（アドバンテック東洋株式会社製ＰＦ０２０）及び孔径０．５μｍのメンブレンフィルタ（アドバンテック東洋株式会社製Ｊ０５０Ａ）を用いて、温度２５℃、圧力０．４ＭＰａの条件で加圧濾過した。続いて、真空ポンプ及びベルジャーを用いて減圧度５０ｍｍＨｇの条件で１５分間減圧脱泡し、コア部形成用樹脂ワニスＣＯＶ−１を得た。
［コア部形成用樹脂フィルムＣＯＦ−１の作製］
上記コア部形成用樹脂ワニスＣＯＶ−１を、ＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製Ａ１５１７、厚み１６μｍ）の非処理面上に塗工機（株式会社ヒラノテクシード製マルチコーターＴＭ−ＭＣ）を用いて塗布し、１００℃で２０分乾燥し、次いで保護フィルムとして離型ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製Ａ３１、厚み２５μｍ）を貼付け、コア部形成用樹脂フィルムＣＯＦ−１を得た。このとき樹脂層の厚みは、塗工機のギャップを調節することで任意に調整可能であるが、本実施例では硬化後の膜厚が、５０μｍとなるように調節した。
＜実施例２〜６、及び比較例１、２＞
表１に示す配合比に従って、コア部形成用樹脂ワニスＣＯＶ−２〜８を調合し、実施例１と同様な方法で、コア部形成用樹脂フィルムＣＯＦ−２〜８を作製した。
［波長８５０ｎｍにおける光線透過率の測定］
保護フィルム（ピューレックスＡ３１）を除去した前記コア部形成用樹脂フィルムを、スライドガラス（サイズ：７６ｍｍ×２６ｍｍ、厚さ：１ｍｍ）上に前記真空ラミネータを用いて、圧力０．４ＭＰａ、温度５０℃及び加圧時間３０秒の条件で積層した。次いで、前記紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を１０００ｍＪ／ｃｍ２照射し、さらに１６０℃で１時間加熱し、光線透過率測定用のサンプルを作製した。このサンプルの波長８５０ｎｍにおける光線透過率を、分光光度計（（株）日立ハイテクノロージーズ製、「Ｕ−３３１０」）を用いて測定した。
［屈折率の測定］
シリコン基板（サイズ：６０×２０ｍｍ、厚さ：０．６ｍｍ）上に前記光線透過率測定用のサンプルと同様にしてコア部形成用樹脂フィルムを積層、硬化し、屈折率測定用のサンプルを作製した。このサンプルの波長８３０ｎｍにおける屈折率を、プリズム結合式屈折率計（Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社製「Ｍｏｄｅｌ２０２０」）を用いて測定した。
［光導波路の作製法］
真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製「ＭＶＬＰ−５００／６００」）を用い、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃及び加圧時間３０秒の条件で、保護フィルム（ピューレックスＡ３１）を除去した前記下部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１を、ガラスエポキシ樹脂基板（日立化成工業（株）製「ＭＣＬ−Ｅ−６７９ＦＢ」、板厚０．６ｍｍ、銅箔はエッチングにより除去）上に積層した。次に、紫外線露光機（大日本スクリーン（株）製「ＭＡＰ−１２００−Ｌ」）を用い、紫外線（波長３６５ｎｍ）を４０００ｍＪ／ｃｍ２照射後、支持フィルム（コスモシャインＡ４１００）を除去し、１２０℃で１時間加熱処理することによって、下部クラッド層６を形成した。
続いて、ロールラミネータ（日立化成テクノプラント（株）製「ＨＬＭ−１５００」）を用い、保護フィルム（ピューレックスＡ３１）を除去した前記コア部形成用樹脂フィルムＣＯＦ−１を、下部クラッド層６上に、圧力０．５ＭＰａ、温度５０℃、速度０．２ｍ／ｍｉｎの条件で積層した。次いで、幅５０μｍの光導波路形成用パタンを有するネガ型フォトマスクを介し、前記紫外線露光機で紫外線（波長３６５ｎｍ）を２５００ｍＪ／ｃｍ２照射して、コア部２（コアパターン）を露光した。支持フィルム（コスモシャインＡ１５１７）を除去した後、スプレー式現像装置（（株）山縣機械製「ＲＸ−４０Ｄ」）を用い、１質量％炭酸ナトリウム水溶液にて温度３０℃、スプレー圧０．１５ＭＰａ、現像時間１０５秒の条件で現像した。続いて、純水にて洗浄し、１６０℃で１時間加熱乾燥及び熱硬化した。
次に、前記真空加圧式ラミネータを用い、保護フィルム（ピューレックスＡ３１）を除去した前記上部クラッド層形成用樹脂フィルムＣＬＦ−１を、コア部２及び下部クラッド層６上に、圧力０．４ＭＰａ、温度８０℃及び加圧時間３０秒の条件で積層した。紫外線（波長３６５ｎｍ）を４０００ｍＪ／ｃｍ２照射し、支持フィルム（コスモシャインＡ４１００）を除去した後、１６０℃で１時間加熱硬化することによって、上部クラッド層５を形成し、図１（ａ）に示す光導波路１を得た。その後、ダイシングソー（（株）ディスコ製「ＤＡＤ−３４１」）を用いて長さ１０ｃｍのリジッド光導波路を切り出した。
［光損失の測定］
得られた光導波路の光伝搬損失を、光源に波長８５０ｎｍを中心波長とするＶＣＳＥＬ（ＥＸＦＯ社製「ＦＬＳ−３００−０１−ＶＣＬ」）、受光センサ（（株）アドバンテスト製「Ｑ８２２１４」）、入射ファイバ（ＧＩ−５０／１２５マルチモードファイバ、ＮＡ＝０．２０）、及び出射ファイバ（ＳＩ−１１４／１２５、ＮＡ＝０．２２）を用いて測定した。光伝搬損失は、光損失測定値（ｄＢ）を光導波路長（１０ｃｍ）で割ることにより算出した。
実施例１〜６及び比較例１、２の評価結果を表１、実施例１の光導波路断面を図１に示す。
【表１】
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１）  合成例２で作製した（メタ）アクリルポリマ溶液、重量平均分子量：３．２×１０４、酸価：８０ｍｇＫＯＨ／ｇ）
２）  ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート（新中村化学（株）製「ＥＡ−１０１０Ｎ」、エポキシ当量５１８ｇ／ｅｑ）
３）  フェノールノボラック型エポキシアクリレート（新中村化学（株）製「ＥＡ−６３１０」、エポキシ当量４９４ｇ／ｅｑ）
【化１５】
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４）  エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（日立化成工業（株）製「ファンクリルＦＡ−３２４Ａ」）
【化１６】
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５）  エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（日立化成工業（株）製「ファンクリルＦＡ−３２１Ａ」）
【化１７】
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６）  フェノールビフェニレン型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製「ＮＣ−３０００」、エポキシ当量２７５ｇ／ｅｑ）
【化１８】
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７）  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−１−オン（ＢＡＳＦジャパン（株）製「イルガキュア２９５９」）
８）  ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦジャパン（株）製「イルガキュア８１９」）
実施例１〜６に示したように、本発明の光導波路形成用樹脂組成物は、透明性が優れており、前記光導波路の作製方法にて光導波路を作製し、光伝搬損失を測定した。その結果、ＥＡ−６３１０、ＥＡ−１０１０Ｎ含有する光導波路形成用樹脂組成物では低光伝搬損失が確認でき、質量部４０含有する樹脂からなる光導波路では光伝搬損失がそれぞれ０．０６ｄＢ／ｃｍ、０．０７ｄＢ／ｃｍであり、比較例１、２の０．２２ｄＢ／ｃｍ、０．２５ｄＢ／ｃｍと比べ、大幅な低光伝搬損失化が確認できた。
［浸漬前後の屈折率測定］
本発明の光導波路形成用樹脂組成物を用いて作製した光導波路において、コアパターンの周辺表層部位と中心部との屈折率の変化を確認するために、アルカリ現像液に浸漬前後のコア部形成用樹脂フィルムについて下記のようにして屈折率測定を行った。屈折率測定は、１５〜３０℃の範囲にある所定の一定温度（例えば２５℃）に設定して行った。
シリコン基板（サイズ：６０×２０ｍｍ、厚さ：０．６ｍｍ）上に前記光線透過率測定用のサンプルと同様にしてコア部形成用樹脂フィルムを積層、前記紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を２５００ｍＪ／ｃｍ２照射し、下記の条件でサンプルＡ及びＢを作製した。
・サンプルＡ：１６０℃で１時間加熱したもの
・サンプルＢ：１質量％炭酸カリウム水溶液に温度３０℃、２分、浸漬し、その後、１６０℃で１時間加熱したもの
さらに、前記光線透過率測定用のサンプルと同様にしてコア部形成用樹脂フィルムを積層し、下記の条件でサンプルＣ及びＤを作製した。
・サンプルＣ：前記紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を２５００ｍＪ／ｃｍ２照射したもの
・サンプルＤ：前記紫外線露光機にて紫外線（波長３６５ｎｍ）を２５００ｍＪ／ｃｍ２照射後、１質量％炭酸カリウム水溶液に温度３０℃、２分、浸漬したもの
ついで、上記サンプルＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの波長８３０ｎｍにおける屈折率を、前記プリズム結合式屈折率計を用いて測定した実施例７、８、比較例３の結果を下記表２に示す。
【表２】
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表２に示すように、実施例７、８のフィルムは、Ａ＞Ｂ、Ａ−Ｃ≧０．００３、Ａ−Ｃ＞Ｄ−Ｃ及びＣ＜Ｄの関係を満たすことが分かる。それに対して、比較例３のフィルムは、Ａ＜Ｂ、Ａ−Ｃ＜０．００３及びＡ−Ｃ＜Ｄ−Ｃとなっている。したがって、本発明の光導波路が低い光伝搬損失を有する理由は、表２から明らかなように、コア部を形成するコアパターンの周辺においてコアパターンの中心部よりも低い屈折率を有する表層部位が形成できたためであることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
本発明の光導波路形成用樹脂組成物は、透明性に優れ、アルカリ現像液に浸漬した部位が低屈折率となることを特徴とし、これらを用いて製造した光導波路は光伝搬特性に非常に優れたものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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