(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ベースポリマー、（Ｂ）光重合性化合物、及び（Ｃ）光重合開始剤を含有し、（Ｂ）光重合性化合物が分子内にエチレン性不飽和基を有し、（Ａ）ベースポリマーがフェノキシ樹脂である、光学材料用樹脂組成物からなる光導波路形成用樹脂フィルムであって、前記樹脂フィルムの硬化物の光伝搬損失が０．５ｄＢ／ｃｍ以下である、光導波路形成用樹脂フィルム。
【請求項２】
（Ｃ）光重合開始剤が、芳香族ケトン、キノン類、ベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン化合物、ベンジル誘導体、２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、フォスフィンオキサイド類、アクリジン誘導体、Ｎ−フェニルグリシン、Ｎ−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物、からなる群より選ばれる１種以上の化合物である、請求項１に記載の光導波路形成用樹脂フィルム。
【請求項３】
（Ａ）ベースポリマーの数平均分子量が５０００以上である請求項１又は２に記載の光導波路形成用樹脂フィルム。
【請求項４】
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量に対して、（Ａ）成分の含有量が１０〜８０質量％であり、（Ｂ）成分の含有量が２０〜９０質量％であり、かつ、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して、（Ｃ）成分が０．１〜１０質量部である請求項１〜３のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂フィルム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂フィルムを、光導波路の下部クラッド、コア、及び上部クラッドの少なくとも１つに用いた光導波路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性、透明性に優れた光学材料用樹脂組成物、光学材料用樹脂フィルム及びこれを用いた光導波路に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットやLAN（Local Area Network）の普及に伴う情報容量の増大に対応するため、幹線やアクセス系といった通信分野のみならず、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の短距離信号伝送にも光信号を用いる光インターコネクション技術の開発が進められている。この場合の光伝送路としては、光ファイバーに比べ、配線の自由度が高く、かつ高密度化が可能な光導波路を用いることが望ましく、中でも、加工性や経済性に優れたポリマー材料を用いた光導波路が有望である。ポリマー光導波路は、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の光信号伝送に用いられるため、電気配線板と共存する構造となる。したがって、ポリマー光導波路には、高透明性（低伝搬損失）とともに高耐熱性も要求されるが、このような光導波路材として、フッ素化ポリイミド（例えば特許文献１）、重水素化シリコーン樹脂（例えば非特許文献１）や、エポキシ樹脂（例えば非特許文献２）が提案されている。
【０００３】
ところで、上記用途の光導波路には、光受発光素子との結合トレランスを確保するため、一般に５０μｍ角程度のコアの大きさが要求される。これはコア層の厚みが５０μｍ程度必要であることを意味するが、例えば重水素化シリコーン樹脂やフッ素化ポリイミドの導波路材を用いた場合、樹脂自体は３００℃程度の高耐熱性を有するものの、導波路材は一般に低粘度の溶剤系のため、５０μｍ程度の厚みを光電気混載基板上で実現することが困難であるか、あるいは実現できたとしても膜厚精度が劣ってしまうことが課題であった。また、導波路材が液状であるため、大面積での作製が困難であり、生産効率が劣ることも課題であった。さらに、コア埋め込み後の上部クラッドには、その後の光受発光素子の搭載を考慮し、平坦性が求められるが、液状の導波路材を上部クラッドに用いた場合、コアのリッジパターンを追従した凹凸が出やすく平坦性を実現することは困難であった。
また、エポキシ樹脂においても、上述の重水素化シリコーン樹脂やフッ素化ポリイミド光導波路材と同様、液状であるための課題があった。
以上のように、従来の光導波路形成用樹脂には、（１）高透明性、（２）高耐熱性、（３）高精度な厚膜形成が可能、（４）生産性の良さ、を兼ね備えたものはなかった。
【０００４】
【特許文献１】特許第３０８５６６６号公報
【非特許文献１】IEEE Journal of Lightwave Technology、Vol.16、pp.1049-1055、1998
【非特許文献２】光学、31巻2号、pp.81-83、2002年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、高透明性、高耐熱性、高精度な厚膜形成が可能であり、しかも生産性の高い光導波路形成用樹脂フィルムに特に有用な光学材料用樹脂組成物、該樹脂組成物を用いた光学材料用樹脂フィルム及びこれを用いた光導波路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】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、ベースポリマーに光重合性化合物及び重合開始剤を含有する樹脂組成物を用いることで、上記課題を解決し得ることを見出した。
すなわち本発明は、
（１）（Ａ）ベースポリマー、（Ｂ）光重合性化合物、及び（Ｃ）光重合開始剤を含有し、（Ｂ）光重合性化合物が分子内にエチレン性不飽和基を有し、（Ａ）ベースポリマーがフェノキシ樹脂である、光学材料用樹脂組成物からなる光導波路形成用樹脂フィルムであって、前記樹脂フィルムの硬化物の光伝搬損失が０．５ｄＢ／ｃｍ以下である、光導波路形成用樹脂フィルム、
（２）（Ｃ）光重合開始剤が、芳香族ケトン、キノン類、ベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン化合物、ベンジル誘導体、２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、フォスフィンオキサイド類、アクリジン誘導体、Ｎ−フェニルグリシン、Ｎ−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物、からなる群より選ばれる１種以上の化合物である、上記（１）に記載の光導波路形成用樹脂フィルム、
（３）（Ａ）ベースポリマーの数平均分子量が５０００以上である上記（１）又は（２）に記載の光導波路形成用樹脂フィルム、
（４）（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量に対して、（Ａ）成分の含有量が１０〜８０質量％であり、（Ｂ）成分の含有量が２０〜９０質量％であり、かつ、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量１００質量部に対して、（Ｃ）成分が０．１〜１０質量部である上記（１）〜（３）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂フィルム、及び
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の光導波路形成用樹脂フィルムを、光導波路の下部クラッド、コア、及び上部クラッドの少なくとも１つに用いた光導波路、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の光学材料用樹脂組成物は、高い透明性と高い耐熱性を有し、該組成物からなる光学材料用樹脂フィルムによれば、高い透明性及び高い耐熱性を有し、かつ高精度な厚膜形成が可能である。またこの光学材料用樹脂フィルムを用いることによって、性能の優れた光導波路を生産性よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の光学材料用樹脂組成物は、（Ａ）ベースポリマー、（Ｂ）光重合性化合物、及び（Ｃ）光重合開始剤を含有する樹脂組成物である。
ここで用いる（Ａ）ベースポリマーはフィルム等の硬化物を形成する場合に、その強度を確保するためのものであり、その目的を達成し得るものであれば特に限定されず、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン等、あるいはこれらの誘導体などが挙げられる。これらのベースポリマーは１種単独でも、また２種以上を混合して用いてもよい。上記で例示したベースポリマーのうち、耐熱性が高いとの観点から、主鎖に芳香族骨格を有することが好ましく、特にフェノキシ樹脂が好ましい。また、３次元架橋し、耐熱性を向上できるとの観点からは、エポキシ樹脂、特に室温で固形のエポキシ樹脂が好ましい。さらに、後に詳述する（Ｂ）光重合性化合物との相溶性が、該フィルムの透明性を確保するために重要であるが、この点からは上記フェノキシ樹脂及び（メタ）アクリル樹脂が好ましい。なお、ここで（メタ）アクリル樹脂とは、アクリル樹脂及びメタクリル樹脂を意味するものである。
【０００９】
フェノキシ樹脂とは、非晶質のポリマーであり、一般的に下記一般式（Ｉ）で表される。
【００１０】
【化１】
0005211423.tif 000002
【００１１】
ここで、ｎは１以上の整数、ｍは０又は１、−Ｒｏ−は下記一般式（II）、(III)あるいは(IV)で表される基、又は−Ｏ−である。
【００１２】
【化２】
0005211423.tif 000003
【００１３】
【化３】
0005211423.tif 000004
【００１４】
【化４】
0005211423.tif 000005
【００１５】
ここで、Ｒ1〜Ｒ10は、Ｈ又はＣＨ3、ＣＦ3などで表される有機基である。
上記フェノキシ樹脂の中でも、下記式(V)で表される繰り返しを有するビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の直鎖状高分子重合体は、高い耐熱性を有するため好ましい。
【００１６】
【化５】
0005211423.tif 000006
【００１７】
上記直鎖状高分子重合体のフェノキシ樹脂は、一般的にビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとを重縮合反応させる一段法によって、または低分子量のエポキシ樹脂とビスフェノールＡとを重付加反応させる二段法によって製造されるものであり、具体例としては、東都化学（株）製「ＹＰ−５０」（商品名）、特開平４−１２０１２４号公報、特開平４−１２２７１４号公報、特開平４−３３９８５２号公報に記載のものなどが挙げられる。
【００１８】
また、上記一般式（Ｉ）で表されるフェノキシ樹脂の他に、種々の２官能エポキシ樹脂とビスフェノール類とを重付加反応した高分子量体、例えば臭素化フェノキシ樹脂（特開昭６３−１９１８２６号公報、特公平８−２６１１９号公報）、ビスフェノールＡ／ビスフェノールＦ共重合型フェノキシ樹脂（特許第２９１７８８４号公報、特許第２７９９４０１号公報）、リン含有フェノキシ樹脂（特開２００１−３１０９３９号公報）、フルオレン骨格を導入した高耐熱性フェノキシ樹脂（特開平１１−２６９２６４号公報、特開平１１−３０２３７３号公報）などもフェノキシ樹脂として知られている。
【００１９】
室温で固形のエポキシ樹脂としては、例えば、東都化学（株）製「エポトートＹＤ−７０２０、エポトートＹＤ−７０１９、エポトートＹＤ−７０１７」（いずれも商品名）、ジャパンエポキシレジン（株）製「エピコート１０１０、エピコート１００９、エピコート１００８」（いずれも商品名）などのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂がある。
【００２０】
（Ａ）ベースポリマーの分子量については、ルータやサーバ装置内のボード間あるいはボード内の光信号伝送用光導波路等に要求される５０μｍ程度の厚膜のフィルムでも形成を可能とするため、数平均分子量で５０００以上であることが好ましく、さらに１００００以上が好ましく、特に３００００以上であることが好ましい。分子量の上限については、特に制限はないが、（Ｂ）光重合成化合物との相溶性や露光現像性の観点から、１００００００以下であることが好ましく、さらには５０００００以下、特には２０００００以下であることが好ましい。
【００２１】
（Ａ）ベースポリマーの配合量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総量に対して、１０〜８０質量％とすることが好ましい。この配合量が、１０質量％以上であるとフィルムを形成する場合に、膜厚５０μｍ以上の厚膜フィルムでも容易に製造することが可能であり、一方、８０質量％以下であると、光硬化反応が十分に進行する。以上の観点から、（Ａ）ベースポリマーの配合量は、２０〜７０質量％とすることがさらに好ましい。
【００２２】
次に、本発明における（Ｂ）光重合性化合物は、紫外線等の光の照射によって重合するものであれば特に制限はないが、光に対する反応性の観点から、分子内にエチレン性不飽和基を有する化合物であることが好ましい。具体的には、（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、ビニルピリジン、ビニルフェノール等が挙げられるが、これらのうち透明性と耐熱性の観点から、（メタ）アクリレートが好ましい。（メタ）アクリレートとしては、１官能性のもの、２官能性のもの、３官能性のもののいずれをも用いることができる。
なお、ここで（メタ）アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。
【００２３】
１官能性（メタ）アクリレートとしては、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、パラクミルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、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、ベンジル(メタ)アクリレート等がある。
【００２４】
また、2官能性（メタ）アクリレートとしては、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、ネオペンチルグリコールジ（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、２−メチル−１，８−オクタンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−ノナンジオールジ（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、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、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、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジ(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ジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−１−アクリロキシ−３−メタクリロキシプロパン、２−ヒドロキシ−１，３−ジメタクリロキシプロパン、ビスフェノールＡ型，フェノールノボラック型，クレゾールノボラック型，及びグリシジルエーテル型のエポキシ（メタ）アクリレート等がある。
【００２５】
さらに、３官能以上の（メタ）アクリレートとしては、エトキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、エトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート、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、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、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性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）アクリレート等がある。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。
【００２６】
（Ｂ）光重合性化合物は、１種の化合物を単独で、又は２種以上の化合物を混合して使用することができるが、上記２官能性以上の（メタ）アクリレートを用いた場合、重合により生じた３次元網目構造中にベースポリマーを絡み込んで硬化することができるため、（Ｂ）成分として少なくとも１つは2官能性以上の重合性化合物を用いるのが好ましい。
上述した（Ｂ）成分の例中の、エポキシ（メタ）アクリレートは、特に透明性と耐熱性を両立し得るのに好適な化合物であり、本発明ではこれを用いるのが好ましい。代表的なエポキシ（メタ）アクリレートとしては、下記式（VI）で表されるビスフェノールＡエポキシアクリレートがある。ビスフェノールＡエポキシアクリレートは、フェノキシ樹脂との相溶性に優れており、高い透明性が実現できるため、（Ａ）成分としてフェノキシ樹脂を、（Ｂ）成分としてビスフェノールＡエポキシアクリレートを用いることは、非常に好ましい態様である。
なお、このビスフェノールＡエポキシアクリレートは、ＥＡ−１０２０（新中村化学工業（株）製、商品名）として商業的に入手可能である。
【００２７】
【化６】
0005211423.tif 000007
【００２８】
また、透明性の観点からは、（Ｂ）成分として、アクリル（メタ）アクリレートを使用することも好適であり、特に（Ａ）成分として、（メタ）アクリル樹脂を組み合わせた場合にその効果は著しく高い。アクリル（メタ）アクリレートとしては特に制限はなく、一般的にはグリシジルアクリレートの重合体に１官能性の（メタ）アクリレートを付加させたものである。該１官能性の（メタ）アクリレートとしては種々のものが挙げられ、例えば（メタ）アクリル酸や上述の１官能性（メタ）アクリレートとして例示したものと同様のものが挙げられる。
【００２９】
前記（Ｂ）光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、２０〜９０質量％とすることが好ましい。この配合量が、２０質量％以上であると、ベースポリマーを絡み込んで硬化させることが容易にでき、一方、９０質量％以下であると、厚膜のフィルムを容易に形成することできる。以上の観点から、（Ｂ）光重合性化合物の配合量は３０〜８０質量％とすることがさらに好ましい。
【００３０】
本発明における（Ｃ）成分の光重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、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（ミヒラーケトン）、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、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、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−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−オン等の芳香族ケトン；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類；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化合物；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誘導体；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；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド、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サイド、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等のフォスフィンオキサイド類；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誘導体；Ｎ−フェニルグリシン、Ｎ−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物などが挙げられる。また、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２，４，５−トリアリールイミダゾール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いし、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、チオキサントン系化合物と３級アミン化合物とを組み合わせてもよい。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。また、コア層及びクラッド層の透明性を向上させる観点からは、上記化合物のうち、芳香族ケトン及びフォスフィンオキサイド類が好ましい。
【００３１】
前記（Ｃ）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質量部とすることが好ましい。この配合量が０．１質量部以上であると、光感度が十分であり、一方１０質量部以下であれば、露光時に感光性樹脂組成物の表層での吸収が増大することがなく、内部の光硬化が十分となる。さらに、重合開始剤自身の光吸収の影響により伝搬損失が増大することもなく好適である。以上の観点から、（Ｃ）重合開始剤の配合量は、０．２〜５質量部とすることがさらに好ましい。
【００３２】
本発明の光学材料用樹脂フィルムは、上記した樹脂組成物からなり、該フィルムを光導波路として使用する場合には、その硬化物の光伝搬損失が０．５ｄＢ／ｃｍ以下であることが好ましい。ここで光伝搬損失は、プリズムカプラ式光学特性測定装置（SAIRON TECHNOLOGY社製、SPA-4000）にて測定した値によるものである。
【００３３】
本発明の光学材料用樹脂フィルムは、（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有する樹脂組成物を溶媒に溶解して、基材に塗布し、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。ここで用いる溶媒としては、該樹脂組成物を溶解し得るものであれば特に限定されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の溶媒又はこれらの混合溶媒を用いることができる。樹脂溶液中の固形分濃度は、通常３０〜６０質量％程度であることが好ましい。
本発明の光学材料用樹脂フィルム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１０μｍ〜１００μｍである。１０μｍ以上であると、受発光素子又は光ファイバーとの結合トレランスが拡大できるという利点があり、１００μｍ以下であると、受発光素子又は光ファイバーとの結合効率が向上するという利点がある。以上の観点から、該フィルムの厚みは、さらに３０μｍ〜７０μｍの範囲であることが好ましい。
【００３４】
以下、本発明の光学材料用樹脂フィルムを最も好適な用途である光導波路形成用樹脂フィルムとして用いた場合の適用例について詳細に説明する。
本発明の光導波路形成用樹脂フィルムの製造過程で用いる基材は、光導波路形成用フィルムを支持する支持体であって、その材料については特に限定されないが、後に光導波路形成用フィルムを剥離することが容易であり、かつ、耐熱性及び耐溶剤性を有するとの観点から、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどが好適に挙げられる。該基材の厚みは、５〜５０μｍの範囲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得やすいという利点があり、５０μｍ以下であると、パターン形成時のマスクとのギャップが小さくなり、より微細なパターンが形成できるという利点がある。以上の観点から、該基材の厚みは１０〜４０μｍの範囲であることがより好ましく、２０〜３０μｍであることが特に好ましい。
このようにして得られた基材上に設けられた光導波路形成用フィルムは、例えばロール状に巻き取ることによって容易に貯蔵することができる。また、必要に応じて、光導波路形成用フィルムの上に保護フィルムを設けることもできる。なお、上記基材及び保護フィルムは、後に光導波路形成用フィルムの剥離を容易とするため、帯電防止処理等が施されていてもよい。
【００３５】
本発明の光導波路形成用樹脂フィルムは、光導波路の下部クラッド、コア、及び上部クラッドとして使用することができ、これらのうち少なくとも１つに用いることが好ましい。
以下、該樹脂フィルムを用いて光導波路を形成するための製造手法について詳述する。その方法としては、例えば、基材から剥離された下部クラッドフィルムを、保護フィルムが存在する場合には、保護フィルムを除去後、基板上に加熱しながら圧着することにより積層する方法などが挙げられる。ここで、密着性及び追従性の見地から減圧下で積層することが好ましい。該樹脂フィルムの加熱温度は５０〜１３０℃とすることが好ましく、圧着圧力は、０．１〜１．０ＭＰａ程度（１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2程度）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、下部クラッドフィルムを光又は加熱により硬化し、下部クラッドフィルムより屈折率の高いコアフィルムを同様な方法で積層する。このようにして積層した樹脂フィルムは、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通して活性光線が画像状に照射される。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も用いることができる。
【００３６】
次いで、露光後、ウエット現像、ドライ現像等で未露光部を除去して現像し、コアパターンを製造する。ウエット現像の場合は、有機溶剤、アルカリ性水溶液、水系現像液等の前記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、スクラッピング等の公知の方法により現像する。
現像液としては、有機溶剤、アルカリ性水溶液等の安全かつ安定であり、操作性が良好なものが好ましく用いられる。前記有機溶剤系現像液としては、例えば、１，１，１−トリクロロエタン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。これらの有機溶剤は、引火防止のため、１〜２０質量％の範囲で水を添加してもよい。
【００３７】
上記アルカリ性水溶液の塩基としては、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などが用いられる。また、現像に用いるアルカリ性水溶液としては、例えば、０．１〜５質量％炭酸ナトリウムの希薄溶液、０．１〜５質量％炭酸カリウムの希薄溶液、０．１〜５質量％水酸化ナトリウムの希薄溶液、０．１〜５質量％四ホウ酸ナトリウムの希薄溶液等が好ましく挙げられる。また、現像に用いるアルカリ性水溶液のｐＨは９〜１１の範囲とすることが好ましく、その温度は、感光性樹脂組成物の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。
【００３８】
上記水系現像液としては、水又はアルカリ水溶液と一種以上の有機溶剤とからなる。ここでアルカリ物質としては、前記物質以外に、例えば、ホウ砂、メタケイ酸ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、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ーアミノ−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、モルホリン等が挙げられる。現像液のｐＨは、レジスト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とすることが好ましく、ｐＨ９〜１０とすることがより好ましい。上記有機溶剤としては、例えば、三アセトンアルコール、アセトン、酢酸エチル、炭素数１〜４のアルコキシ基をもつアルコキシエタノール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、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される。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、現像性にあわせて調整することができる。また、水系現像液中には、界面活性剤、消泡剤等を少量混入することもできる。
【００３９】
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。現像の方式としては、例えば、ディップ方式、バトル方式、高圧スプレー方式等のスプレー方式、ブラッシング、スラッピング等が挙げられる。
現像後の処理として、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パターンをさらに硬化して用いてもよい。
【００４０】
次いで、コアフィルムより屈折率の低い上部クラッドフィルムを同様の方法で積層し、光導波路を作製する。
【実施例】
【００４１】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１
エポキシアクリレートオリゴマー（日立化成工業（株）製、商品名「ヒタロイド７８５１」）とフェノキシ樹脂（東都化成（株）製、商品名「ＹＰ−５０」）を等質量比で配合（溶剤としてメチルエチルケトンを全樹脂量１００質量部に対し５０質量部使用）し、これに光開始剤（東京化成工業（株）製、2,2-ビス（2-クロロフェニル）-4,4',5,5'-テトラフェニル1,2'-ビイミダゾール、同社製、4,4'-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、及び同社製2-メルカプトベンゾイミダゾールからなる３元系光ラジカル発生剤）を全樹脂量９８質量部に対して２質量部加え、光導波路形成用樹脂組成物を用意した。これをＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）製、「Ａ４１００」）上にアプリケーター（ヨシミツ精機（株）製、「YBA-4」）を用い塗布し、８０℃、１０分、その後１００℃、１０分の条件にて乾燥して溶剤を揮発させ、光導波路形成用樹脂フィルムを得た。このときのフィルムの厚さはアプリケーターの間隙（ギャップ）を調節することで５μmから１００μmの間で任意に調整可能であり、本実施例では１２μmとした。
該光導波路形成用樹脂フィルムを、熱酸化膜（厚さ１μm）付きシリコンウェハ（厚さ１mm）上に、真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、圧力０．４ＭＰa、温度６０℃の条件で積層した。これにメタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）社製、「アイドルフィン３０００」）の紫外線を１Ｊ／ｃｍ2照射し、樹脂を光硬化させ、ＰＥＴフィルムを剥がした後、さらに１６０℃、１時間の条件でポストベークを行い、スラブ光導波路（コア厚１２μm）を得た。このときのスラブ光導波路（コア）の屈折率をＭｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラ（Ｍｏｄｅｌ２０２０）を用い測定（測定波長８３０ｎｍ）したところ、１．５８３であった。次いで、これを最高到達温度２６５℃（２６０℃以上の保持時間１５〜２０秒）、窒素雰囲気下の条件で、はんだリフロー炉（古河電気工業（株）製、「サラマンダ」）中を３回通過させた。
リフロー前後の伝搬損失をプリズムカプラ式光学特性測定装置（SAIRON TECHNOLOGY社製、SPA-4000）にて測定した結果（測定波長；８３０ｎｍ、ｎＤ＝１．６０のマッチングオイル使用）、リフロー前後の伝搬損失は、それぞれ０．２ｄＢ／ｃｍ、０．３ｄＢ／ｃｍであった。本発明の光導波路形成用樹脂フィルムが高耐熱性を有し、かつ低損失であることがわかる。なお、本実施例においては、熱酸化膜が下部クラッドの役割を果たし、空気が上部クラッドの役割を果たすものである。
また、アプリケーターのギャップを変え、厚さ５０μｍの導波路形成用樹脂フィルムを同様な方法で作製し、マスクパターンを用いて露光後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドにて現像（室温、４０秒、振動揺動）し、パターン形成を行ったところ、線幅５０μｍの光導波路が作製できることが確認された。
【００４４】
実施例４
実施例１に記載の光導波路形成用樹脂組成物と同組成の樹脂組成物を用い、厚さ１０μｍの光学材料用樹脂フィルムを得た。真空加圧式ラミネータ（（株）名機製作所製、ＭＶＬＰ−５００）を用い、該光学材料用樹脂フィルムをシリコン基板上に、圧力０．５ＭＰａ、温度５０℃、加圧時間３０秒の条件にてラミネートした。
該樹脂フィルムの屈折率及び複屈折をＭｅｔｒｉｃｏｎ社製プリズムカプラ（Ｍｏｄｅｌ１２０２０）を用いて測定した（測定波長８３０ｎｍ）。その結果を第１表に示す。
また、厚さを７０μｍとしたこと以外は上記と同様にして、光学材料用樹脂フィルムを得、該光学材料用樹脂フィルムをシリコン基板上にラミネートし、日立製作所製分光光度計（型式Ｕ−３４１０）を用いて、光線透過率を測定した。４００〜８００ｎｍの可視領域において９０％以上の透過率を示した。
以上のように、該光学材料は複屈折がなく、しかも透明性に優れた光学材料である。
【００４７】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の光学材料用樹脂組成物及び該樹脂組成物からなる光学材料用樹脂フィルムは透明性及び耐熱性に優れ、例えば、光導波路、レンズ、光学用封止材、光学用接着剤、導光板、回折格子などとして用いることができ、特に光導波路用の樹脂フィルムとして好適に用いることができる。また、その他コーティング材、レジスト等にも使用することができる。光導波路用の樹脂フィルムとして用いた場合には、高い透明性及び高い耐熱性を有し、かつ高精度な厚膜形成が可能である。従って、本発明のフィルムを光導波路の下部クラッド、コア、及び上部クラッドの少なくとも１つに用いることによって、性能の優れた光導波路を得ることができる。また、本発明によれば、大面積のフィルムを製造することが可能であり、生産性よく光導波路を製造することが可能となる。