TWI382993B - 光波導用感光性樹脂組成物、光波導及其製造方法 - Google Patents

光波導用感光性樹脂組成物、光波導及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI382993B
TWI382993B TW094132165A TW94132165A TWI382993B TW I382993 B TWI382993 B TW I382993B TW 094132165 A TW094132165 A TW 094132165A TW 94132165 A TW94132165 A TW 94132165A TW I382993 B TWI382993 B TW I382993B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
cladding layer
resin composition
photosensitive resin
optical waveguide
group
Prior art date
Application number
TW094132165A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200624444A (en
Inventor
Yukio Maeda
Yuichi Eriyama
Original Assignee
Jsr Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jsr Corp filed Critical Jsr Corp
Publication of TW200624444A publication Critical patent/TW200624444A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI382993B publication Critical patent/TWI382993B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/001—Phase modulating patterns, e.g. refractive index patterns
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G02B1/045—Light guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
    • G02B6/138—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by using polymerisation
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/032—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • G03F7/033—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. vinyl polymers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Description

光波導用感光性樹脂組成物、光波導及其製造方法
本發明係有關光波導用感光性樹脂組成物，特別是形成形狀精度高，且高溫高濕下之傳送特性優異之光波導的感光性樹脂組成物。
隨著多媒體時代的來臨，光通信系統或電腦之資訊處理要求大容量化及高速化，作為光之傳送媒體的光波導受矚目。以往之光波導之代表例之石英系光波導一般係以下步驟(1)~(3)所製造。
(1)以火焰堆積法(FHD)或CVD法等方法在矽基板上形成由玻璃膜所構成之下部包覆層。
(2)在下部包覆層上形成更高折射率之無機質薄膜，此薄膜利用反應性離子蝕刻(RIE)圖案化形成芯部分。
(3)再以火焰堆積法(FHD)形成上部包覆層。
但是這種石英系光波導之製造方法具有需要特殊製造裝置，且製造時間長等問題。
為了解決這些問題，提案一種在含有可光聚合成分之聚矽氧系組成物之所定處照射所定量之光，使該處硬化後，將未曝光部顯像形成芯部分等，製造光波導(參照日本特開2000－180643號)。
相較於以往石英系光波導之製造方法時，此方法具有可以短時間且低成本製造光波導的優點。但是此方法受到需要特殊之聚矽氧系低聚物等限制。
另外提案一種含有(A)具有羧基、聚合性基及其他之有機基之乙烯基系聚合物，(B)分子內具有2個以上之聚合性反應基之化合物及(C)輻射聚合引發劑之形成光波導之輻射硬化性組成物(參照日本特開2003－195079號)。依據此組成物時，可製造形狀精度高且具有優異傳送特性之光波導。
 〔發明之揭示〕
本發明人等依據所發現之見解，使用上述含有(A)~(C)之形成光波導之輻射硬化性組成物形成之光波導雖具有形狀精度高且一般氣氛(常溫低濕)下具有優異傳送特性，但是成分(A)具有羧基，因此具有吸濕性高，且高溫高濕下傳送特性降低的問題。
本發明之目的係提供一種可形成形狀精度高，且可抑制高溫高濕下之傳送特性降低之光波導的感光性樹脂組成物。
本發明人等精心檢討上述問題結果發現使用含有經由聚胺基甲酸酯鍵所鍵結含有自由基聚合性反應基之側鏈部分之構成單位及不具有聚合性之側鏈部分之構成單位的共聚物時，可形成形狀精度高，且高溫高濕下之傳送特性優異之光波導，遂完成本發明。
換言之，本發明係提供以下之〔1〕~〔6〕。
〔1〕一種光波導用感光性樹脂組成物，其特徵為含有：(A)含有下述一般式(1)及(2)表示之結構之聚合物 (式中，R1 及R2 係各自獨立之氫原子或碳數1~12之烷基，R3 為含有自由基聚合性反應基之有機基，X為單鍵或2價有機基，Y為不具有聚合性之有機基)(B)分子內具有一個以上之乙烯性不飽和基，分子量未達1,000，且0.1Mpa之沸點為130℃以上之化合物及(C)光自由基聚合引發劑。
〔2〕如上述〔1〕項之感光性樹脂組成物，其中成分(A)為含有下述一般式(3)及(4)表示之結構之聚合物 (式中，R1 及R2 係各自獨立之氫原子或碳數1~12之烷基，R4 為氫原子或甲基，X及Z為各自獨立之單鍵或2價有機基，Y為不具有聚合性之有機基)。
〔3〕如上述〔1〕或〔2〕項之感光性樹脂組成物，其係含有(D)有機溶劑。
〔4〕一種光波導，其係具有下部包覆層、芯部分及上部包覆層之光波導，其特徵為該下部包覆層、芯部分及上部包覆層至少其中之一為上述〔1〕~〔3〕項中任一項之感光性樹脂組成物之硬化物所構成。
〔5〕如上述〔4〕項之光波導，其中該下部包覆層、芯部分及上部包覆層為該感光性樹脂組成物之硬化物所構成，且該芯部分之折射率比該下部包覆層或該上部包覆層其中之一之折射率高0.1%以上。
〔6〕一種光波導之製造方法，其係製造具有下部包覆層、芯部分及上部包覆層之光波導的方法，其特徵為含有：形成下部包覆層的步驟、形成芯部分的步驟及形成上部包覆層的步驟，且這些中至少一個步驟為光照射上述〔1〕~〔3〕項中任一項之感光性樹脂組成物後，產生硬化之光硬化步驟。
實施發明之最佳形態
構成本發明之光波導用感光性樹脂組成物之成分(A)~(D)及其任意成分如下所述。
〔成分(A)〕本發明用之成分(A)係含有下述一般式(1)及(2)表示之結構之聚合物(例如無規共聚物)。
(式中，R1 及R2 係各自獨立之氫原子或碳數1~12之烷基，R3 為含有自由基聚合性反應基之有機基，X為單鍵或2價有機基，Y為不具有聚合性之有機基)一般式(1)、(2)中之R1 及R2 係各自為氫原子或碳數1~5之烷基，更佳為氫原子或甲基。
一般式(1)中，R3 中之自由基聚合性反應基例如有(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基等。
X之例為具有下述一般式(5)表示之結構之有機基或伸苯基等。
Y之例為具有下述一般式(6)表示之結構之有機基或苯基、環狀醯胺基、吡啶基等。
(式中，R6 為具有碳數1~20之直鏈狀、支鏈狀或環狀之碳鏈的基)含有上述一般式(1)及(2)表示之結構之共聚物之較佳例為含有下述一般式(3)及(4)表示之結構之共聚物。一般式(3) (式中，R1 及R2 係各自獨立之氫原子或碳數1~12之烷基，R4 為氫原子或甲基，X及Z為各自獨立之單鍵或2價有機基，Y為不具有聚合性之有機基)。
一般式(3)中，Z(2價有機基)例如有碳數2~8之伸烷基(含聚亞甲基)等。
成分(A)之聚苯乙烯換算之重量平均分子量為5,000~100,000，理想為8,000~70,000，更理想為10,000~50,000。該值未達5,000時，組成物之黏度低，有時無法得到所要之厚度等之缺點，該值超過100,000時，組成物之黏度高，有時塗佈性變差等之缺點。
成分(A)之製造方法例如將(a)具有羥基之自由基聚合性化合物及(b)成分(a)、(c)以外之自由基聚合性化合物在溶劑中產生自由基共聚合得到共聚物後，將(c)具有自由基聚合性反應基(例如(甲基)丙烯醯基)之異氰酸酯附加於製得之共聚物之側鏈之羥基的方法。
以下說明此方法所用之化合物(a)~(c)。
化合物(a)(具有羥基之自由基聚合性化合物)係將該化合物中之羥基與化合物(c)中之異氰酸酯基(－N＝C＝O)反應將具有含有聚胺基甲酸酯鍵(－NH－CO－)及來自化合物(c)之自由基聚合性反應基之側鏈部分之構成單位導入共聚物(成分A)中來使用。
化合物(a)例如有(甲基)丙烯酸2－羥乙酯、(甲基)甲基丙烯酸2－羥丙酯、(甲基)丙烯酸4－羥丁酯、(甲基)丙烯酸羥甲酯、(甲基)甲基丙烯酸4－羥基環己酯等。
化合物(a)可單獨一種或組合2種以上使用。
成分(A)中之化合物(a)之含量為3~80質量%，較佳為7~60質量%，更佳為10~40質量%。
該含量未達3質量%時，容易產生硬化不足。該含量超過80質量%時，折射率有調整上的困難。
化合物(b)(化合物(a)、(c)以外之自由基聚合性化合物)主要是用於適度控制成分(A)之機械特性或折射率。
化合物(b)例如有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2,2,2－三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3－四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1,1,1,3,3,3－六氟丙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3,3－五氟丙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3,4,4,4－七氟丁酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,4,4,4－六氟丁酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,5H－八氟戊酯、(甲基)丙烯酸2－(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸2－(全氟辛基)乙酯、(甲基)丙烯酸2－(全氟癸基)乙酯、(甲基)丙烯酸2－(全氟十二烷基)乙酯等(甲基)丙烯酸烷酯類；(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸環己酯等之(甲基)丙烯酸與環狀烴化合物之酯類；(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、苯酚之環氧乙烷之加成物之醇之(甲基)丙烯酸酯、對枯烯基苯酚之環氧乙烷之加成物之醇之(甲基)丙烯酸酯、壬基苯酚之環氧乙烷之加成物之醇之(甲基)丙烯酸酯、鄰苯基苯酚縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯、三溴苯基(甲基)丙烯酸酯、三溴苯酚之環氧乙烷之加成物之醇之(甲基)丙烯酸酯、五溴苯甲基(甲基)丙烯酸酯、五溴苯基(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸芳酯類；苯乙烯、α－甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對甲氧基苯乙烯等芳香族乙烯酯類；1,3－丁二烯、異戊烯、1,4－二甲基丁二烯等共軛二烯類；丙烯腈、甲基丙烯腈等含腈基之聚合性化合物；丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等含醯胺鍵之聚合性化合物；乙酸乙烯酯等脂肪族乙烯酯類等。
其中較佳為(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、苯乙烯、α－甲基苯乙烯等。
化合物(b)可單獨一種或組合2種以上使用。
成分(A)中之化合物(b)之含量為15~92質量%，較佳為25~84質量%，更佳為35~78質量%。
該含量未達15質量%時，折射率之調整困難。該含量超過92質量%時，容易產生硬化不足。
化合物(c)(具有(甲基)丙烯醯基之異氰酸酯)例如有2－甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、N－甲基丙烯醯基異氰酸酯、甲基丙烯醯氧基甲基異氰酸酯、2－甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、N－丙烯醯基異氰酸酯、丙烯醯氧基甲基異氰酸酯、1,1－雙(丙烯醯氧基甲基)乙基異氰酸酯、1,1－雙(甲基丙烯醯氧基甲基)乙基異氰酸酯等。
成分(A)中之化合物(c)之含量為5~80質量%，較佳為9~60質量%，更佳為12~45質量%。
該含量未達5質量%時，容易產生硬化不足。該含量超過80質量%時，折射率有調整上的困難。
成分(A)也可含有未記載於一般式(1)或(2)之構成單位。導入這種構成單位之化合物例有馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯、依康酸二乙酯等之二羧酸二酯類；氯化乙烯、偏氯乙烯等含氯之聚合性化合物等。成分(A)中之該化合物之含量為0~20質量%，較佳為0~10質量%。
構成成分(A)之化合物(化合物(a)~(c)及其他必要時所用之化合物)之種類較佳為可選擇可得到實質上不含羧基等吸濕性官能基之聚合物(成分(A))。吸濕性官能基係含有羧基、磺酸基。
使用化合物(c)之加成反應時，可添加熱聚合停止劑、保存安定劑、硬化觸媒等各種添加劑。
熱聚合停止劑係為了抑制熱之聚合反應。熱聚合停止劑例如有焦棓酚、苯醌、對苯二酚、甲基藍、第三丁基兒茶酚、單苯甲醚、甲氧基苯酚、鋁喹啉、鋁氧基對苯二酚、正丁基酚、苯酚、對苯二酚單丙醚等。
保存安定劑例如有2，6－二－第三丁基－對甲酚、苯醌、對甲苯醌、對二甲苯酮、苯基－α－萘胺等。
硬化觸媒例如有二月桂酸二丁錫、二油酸二丁錫、二乙酸二丁錫、四甲氧基鈦、四乙氧基鈦等。
這些各種添加劑之使用量係對於化合物(a)~(c)之合計量100質量份時，通常添加10質量份以下，較佳為5質量份以下。
製造成分(A)所用之自由基聚合用之溶劑例如有甲醇、乙醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇等醇類；四氫呋喃、二噁烷等環狀醚類；乙二醇單甲醚、乙二醇單***、乙二醇二甲醚、乙二醇二***、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單***、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二***、二乙二醇乙基甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單***等多元醇之烷醚類；乙二醇***乙酸酯、二乙二醇***乙酸酯、丙二醇***乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯等多元醇之烷醚乙酸酯類；甲苯、二甲苯等芳香族烴類；丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮、環己酮、4－羥基－4－甲基－2－戊酮、二丙酮醇等酮類；乙酸乙酯、乙酸丁酯、2－羥基丙酸乙酯、2－羥基－2－甲基丙酸甲酯、2－羥基－2－甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2－羥基－3－甲基丁酸甲酯、3－甲氧基丙酸甲酯、3－甲氧基丙酸乙酯、3－乙氧基丙酸乙酯、3－乙氧基丙酸甲酯等酯類。
其中較理想者為環狀醚類、多元醇之烷醚類、多元醇之烷醚乙酸酯類、酮類、酯類等。
製造成分(A)所用之自由基聚合用之觸媒可使用一般之自由基聚合引發劑。例如有2,2’－偶氮異丁腈、2,2’－偶氮雙(2,4－二甲基戊腈)、2,2’－偶氮雙(4－甲氧基－2,4－二甲基戊腈)等之偶氮化合物；過氧化苯醯、過氧化月桂醯、第三丁基過三甲基乙烯酯、1,1’－雙(第三丁基過氧)環己烷等之有機過氧化物及過氧化氫等。自由基聚合引發劑使用過氧化物時，過氧化物與還原劑組合可作為氧化還原型之引發劑。
化合物(c)之加成反應用之溶劑可使用上述自由基聚合用之溶劑中之不含羥基者。
〔成分(B)〕成分(B)係分子內具有一個以上之乙烯性不飽和基，分子量未達1,000，且0.1Mpa之沸點為130℃以上之化合物。
成分(B)因分子內具有乙烯性不飽和基，因此可熱聚合及/或光聚合。
乙烯性不飽和基例如有(甲基)丙烯醯基、乙烯基等。
分子內具有一個乙烯性不飽和基，分子量未達1,000，且0.1Mpa之沸點為130℃以上之化合物，例如有苯酚之環氧乙烷之加成物之醇之(甲基)丙烯酸酯、對枯烯基苯酚之環氧乙烷之加成物之醇之(甲基)丙烯酸酯、壬基苯酚之環氧乙烷之加成物之醇之(甲基)丙烯酸酯、2－羥基－3－(鄰苯基苯氧基)丙基丙烯酸酯、鄰苯基苯酚縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯、三溴苯酚之環氧乙烷之加成物之醇之(甲基)丙烯酸酯、三溴苯基(甲基)丙烯酸酯、五溴苯基丙烯酸酯、五溴苯甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3－四氟丙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3,3－五氟丙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3,4,4,4－七氟丁酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,4,4,4－六氟丁酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,5H－八氟戊酯、(甲基)丙烯酸2－(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸2－(全氟辛基)乙酯、(甲基)丙烯酸2－(全氟癸基)乙酯、(甲基)丙烯酸2－(全氟十二烷基)乙酯等。
這些市售品例如有Viscoat 3F、4F、8F(以上為大阪有機化學工業公司製)、NKester#401P、A－BPEF、A－CMP－1E(以上為新中村化學工業公司製)、CHEMINOX FAAC－ML(以上Unimatec公司製)等。
分子內具有2個乙烯性不飽和基，分子量未達1,000，且0.1Mpa之沸點為130℃以上之化合物例如有乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4－丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6－己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2－羥乙基)異氰尿酸酯二(甲基)丙烯酸酯、9,9－雙〔4－(2－丙烯醯氧基乙氧基)苯基〕芴、溴化環氧基丙烯酸酯、雙(羥甲基)三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A之環氧乙烷或環氧丙烷之加成物之二醇之二(甲基)丙烯酸酯、氫化雙酚A之環氧乙烷或環氧丙烷之加成物之二醇之二(甲基)丙烯酸酯、將(甲基)丙烯酸酯附加於雙酚A之二縮水甘油醚之環氧基(甲基)丙烯酸酯、聚氧烯化雙酚A之二丙烯酸酯等。
分子內具有3個乙烯性不飽和基，分子量未達1,000，且0.1Mpa之沸點為130℃以上之化合物，例如有3莫耳以上之(甲基)丙烯酸產生酯鍵結之化合物，例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三氧乙基(甲基)丙烯酸酯、三(2－羥乙基)三聚異氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
也可使用主鏈上具有聚醚、聚酯、聚胺基甲酸酯之聚醚丙烯酸低聚物、聚酯丙烯酸低聚物、聚胺基甲酸酯丙烯酸低聚物或聚環氧基丙烯酸低聚物。
這些之市售品例如有upimer UV SA1002、SA2007(三菱化學公司製)、BISCOAT#195、#230、#260、#295、#300、#335HP、#360、#400、#540、#700、3PA、GPT(以上為大阪有機化學公司製)、Light acrylate 4EG－A、9EG－A、NP－A、DCP－A、BP－4EA、BP－4PA、PE－3A、PE－4A、DPE－6A(以上為共榮社化學公司製)、KAYARAD MANDA、HX－220、HX－620、R－551、R－604、R－684、PET－30、GPO303、TMPTA、DPHA、D－310、D－330、DPCA－20、DPCA－30、DPCA－60、DPCA－120(以上為日本化藥(股)製)、Aronix M－208、M210、M215、M220、M240、M305、M309、M310、M315、M325、M400、M1200、M6100、M6200、M6250、M7100、M8030、M8060、M8100、M8530、M8560、M9050(以上為東亞合成(股)製)、Lipoxi VR－77、VR－60、VR－90(以上為昭和高分子公司製)、Ebecry181、83、600、629、645、745、754、767、701、755、705、770、800、805、810、830、450、1830、1870(以上為Daicel UCB(股)製)、Beamset575、551B、502H、102(以上為荒川化學(股)製)等。
本發明之組成物在塗佈後，在烤箱或加熱板上加熱處理除去溶劑。因此使用0.1Mpa之沸點未達130℃之化合物取代成分(B)時，因塗佈後之加熱處理，該化合物會大量揮發，因此不理想。
成分(B)之添加量係對於成分(A)100質量份時，添加5~100質量份，較佳為10~70質量份，更佳為15~40質量份。該添加量未達5質量份時，形成光波導時，有時目的之光波導形狀之精度較差，該添加量超過100質量份時，與成分(A)之相溶性變差，硬化物表面產生膜粗糙。
〔成分(C)〕成分(C)係藉由光可產生使成分(A)及成分(B)聚合之活性種(自由基)之光自由基聚合引發劑。
光係指例如紅外光、可見光、紫外線及X光、電子射線、α線、β線、γ線之電離輻射線。
光自由基聚合引發劑例如有苯乙酮、苯乙酮苯甲基縮酮、1－羥基環己基苯基酮、2,2－二甲氧基－2－苯基苯乙酮、呫噸酮、芴酮、苯甲醛、芴、蒽醌、三苯胺、咔唑、3－甲基苯乙酮、4－氯二苯甲酮、4,4’－二甲氧基二苯甲酮、4,4’－二胺基二苯甲酮、米希勒酮、苯偶因丙醚、苯偶因***、苯甲基二甲基縮酮、1－(4－異丙基苯基)－2－羥基－2－甲基丙烷－1－酮、2－羥基－2－甲基－1－苯基丙烷－1－酮、噻噸酮、二乙基噻噸酮、2－異丙基噻噸酮、2－氯噻噸酮、2－甲基－1－〔4－(甲硫基)苯基〕－2－嗎啉基－丙烷－1－酮、2,4,6－三甲基苯醯氧基二苯基膦氧化物、雙－(2,6－二甲氧基苯醯氧基)－2,4,4－三甲基戊基膦氧化物等。
光自由基聚合引發劑之市售品例如有Irgacure184、369、379、651、500、819、907、784、2959、CGI1700、CGI1750、CGI11850、CG24－61、Darocure1116、1173(以上為Ciba Specialty Chemicals公司製)、Lucirin TPO、TPO－L(BASF公司製)，UbecrilP36(UCB公司製)等。
光自由基聚合引發劑可單獨一種或組合2種以上使用。
本發明之感光性樹脂組成物中之成份(C)之含量為0.1~10質量%，較佳為0.2~5質量%。該含量未達10質量%時，有時無法充分硬化，在光波導之傳送特性上產生問題。該含量超過10質量%時，光聚合引發劑對於長期之傳送特性有不良的影響。
本發明中可含有上述光聚合引發劑與光增感劑。併用光增感劑時，可以更有效吸收光等之能量線。
光增感劑例如有噻噸酮、二乙基噻噸酮及噻噸酮之衍生物；蒽醌、溴蒽醌及蒽醌之衍生物；蒽、溴蒽及蒽之衍生物；苝及苝之衍生物；呫噸酮、噻噸酮及噻噸酮之衍生物；香豆素及酮香豆素等。可配合光聚合引發劑之種類來選擇。
本發明之感光性樹脂組成物含有成分(D)之有機溶劑較佳。使用有機溶劑可提高感光性樹脂組成物之保存安定性及提供適當黏度可形成具有均勻厚度之光波導。
有機溶劑之種類在不影響本發明之目的、效果的範圍內可適當選擇，但是較佳為具有大氣壓下之沸點為50~200℃之範圍內之數值，且可使各成分均勻溶解者。具體而言可使用調製成分(A)時所用之有機溶劑。
有機溶劑之較佳例有醇類、醚類、酯類及酮類。有機溶劑之較佳之化合物為選自丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、甲基異丁酮、甲基戊酮、甲苯、二甲苯及甲醇所成群中之至少一種的溶劑。
有機溶劑之使用量係對於成分(A)~(C)之合計量100質量份時，使用10~500質量份，較佳為20~300質量份，更佳為30~150質量份。該量未達10質量份時，有時很難調整感光性樹脂組成物之黏度。該量超過500質量份時，有時很難形成具有充分厚度之光波導。
本發明之樹脂組成物中除了上述成分(A)~(D)以外，必要時在不影響本發明之樹脂組成物之特性範圍內，可使用例如成分(A)、(B)以外具有聚合性反應基之化合物或高分子樹脂(環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚丁二烯樹脂、聚氯戊二烯樹脂、聚醚樹脂、聚酯樹脂、苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物、石油樹脂、二甲苯樹脂、酮樹脂、纖維素樹脂、氟系聚合物、聚矽氧系聚合物)等。
抗氧化劑例如有Irganox1010、1035、1076、1222(以上為Ciba Specialty Chemicals公司製)、Antigene P、3C、FR、Sumilizer(住友化學工業公司製)等。紫外線吸收劑例如Tinuvin P、234、320、326、327、328、329、213(以上為Ciba Specialty Chemicals公司製)、Seesorb102、103、110、501、202、712、704(以上為Shiplo化成公司製)等。光安定劑例如Tinuvin 292、144、622LD(以上為Ciba Specialty Chemicals公司製)、Sanol LS770(三共公司製)、Sumisorb TM－061(住友化學工業公司製)等。矽烷偶合劑例如有γ－胺基丙基三乙氧基矽烷、γ－氫硫基丙基三甲氧基矽烷、γ－甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等。市售品例如有SH6062、6030(以上為東麗．Dowcorning silicone(股)製)、KBE903、603、403(以上為信越化學工業公司製)等。塗面改良劑例如有二甲基矽氧烷聚醚等聚矽氧添加劑，市售品例如有DC－57、DC190(以上為東麗．Dowcorning silicone(股)製)、SH－28PA、SH－29PA、SH－30PA、SH－190(以上為東麗．Dowcorning silicone(股)製)、KF351、KF352、KF353、KF354(以上為信越化學工業公司製)、L－700、L－7002、L－7500、FK－024－90(以上為日本Unica股份公司製)等。
調製本發明之感光性樹脂組成物時，使用一般方法將上述各成分混合攪拌即可。
以下參照圖面說明使用本發明之感光性樹脂組成物形成之光波導之一例。第1圖係表示本發明之光波導之一例之模式斷面圖，第2圖係表示本發明之光波導之製造方法之一例的流程圖。
〔1.光波導之構造〕
第1圖中，光波導24係由基板10、及此基材10上所形成之下部包覆層12、此下部包覆層12上面所形成之具有特定寬度之芯部分20、層合與此芯部分20及下部包覆層12上所形成之上部包覆層22所構成。芯部分20係埋設於形成光波導24之外形之下部包覆層12及上部包覆層22之中。
下部包覆層12、芯部分20、上部包覆層22的厚度無特別限制，例如下部包覆層之厚度為1~200μm，芯部分之厚度為3~200μm，上部包覆層之厚度為1~200μm。芯部分之寬度無特別限定，例如為1~200μm。
芯部分之折射率必須大於下部包覆層及上部包覆層的折射率。例如對於波長400~1,600nm之光線時，芯部分的折射率為1.420~1.650，下部包覆層及上部包覆層的折射率為1.400~1.648，且芯部分的折射率比上下包覆層之折射率至少高0.1%之值較佳。
〔2.光波導之製造方法〕
本發明之光波導24之製造方法，其係含有：形成下部包覆層12的步驟、形成芯部分20的步驟及形成上部包覆層22的步驟。這些3個步驟中至少一個步驟為光照射上述感光性樹脂組成物形成硬化物的步驟。
形成構成光波導之下部包覆層12、芯部分20及上部包覆層22之各部分的感光性樹脂組成物為了方便而稱為下層用組成物、芯用組成物及上層用組成物。
(1)感光性樹脂組成物之調製下層用組成物、芯用組成物及上層用組成物之各成分組成係為了使下部包覆層12、芯部分20及上部包覆層22之各部分折射率之關係滿足光波導所要求的條件所設定的。具體而言，調製折射率之差成為適度大小之兩種或三種之感光性樹脂組成物，其中提供最高折射率之硬化膜之感光性樹脂組成物作為芯用組成物使用，其他感光性樹脂組成物作為下層用組成物及上層用組成物使用。
下層用組成物及上層用組成物為相同之感光性樹脂組成物時，在成本上及製造管理上較理想。
感光性樹脂組成物的黏度為1~10,000cps(25℃)，更佳為5~8,000cps(25℃)，特佳為10~5,000cps(25℃)。黏度超過此範圍時，有時感光性樹脂組成物之使用困難，或難形成均勻塗膜。黏度可藉由改變有機溶劑之配合量來適當調整。
(1)基板的準備如圖2中之(a)所示，準備具有平坦表面的基板10。此基板10的種類並無特別限制，例如可使用矽基板或玻璃基板等。
(2)下部包覆層之形成步驟在基板10的表面形成下部包覆層12的步驟。具體而言，如圖2中之(b)所示，於基板10之表面塗佈下層用組成物，經乾燥或預烘烤形成下層用薄膜。對此下層用薄膜照射光線使其硬化，形成硬化體之下部包覆層12。下部包覆層12之形成步驟中，光線照射薄膜全面使整體硬化較佳。
塗佈下層用組成物之方法可使用旋塗法、浸漬法、噴霧法、棒塗法、輥塗法、幕塗法、凹版印刷法、絲網法、噴墨法等方法。其中可取得均勻厚度之下層用薄膜而言，以採用旋塗法較佳。
為了使下層用組成物之流變特性適合於塗佈方法時，下層用組成物中必要時可添加各種平坦劑、流動助劑、塡充料、有機溶劑、界面活性劑等。
下層用組成物所構成之下層用薄膜於塗佈後，為了除去有機溶劑等，以50~200℃的溫度進行預烘烤較佳。
下部包覆層之形成步驟中的塗佈方法或流變特性之改良等於後述芯部分之形成步驟或上部包覆層之形成步驟中也相同。
形成下部包覆層部包覆層之形成步驟時之光照射量無特別限制，但是波長200~450nm、照度1~500mW/cm2 之光，使照射量成為10~5,000mJ/cm2 進行照射曝光較佳。
照射光線種類可使用可見光線、紫外線、紅外線、X射線、α射線、β射線、γ射線等，特別是紫外線較佳。光照射裝置使用例如高壓水銀燈、低壓水銀燈、金屬鹵素燈、準分子燈等較佳。
曝光後再加熱處理(後烘烤)較佳。此加熱條件係因感光性樹脂組成物的成份組成等而不同，一般為30~400℃，較佳為50~300℃，更佳為100~200℃，例如加熱5分鐘~72小時即可。加熱處理(後烘烤)可使薄膜全面硬化。
下部包覆層之形成步驟之光照射量、種類及光(紫外線)之照射裝置在後述之芯部分之形成步驟或上部包覆層之形成步驟皆相同。
(4)芯部分之形成步驟其次，於下部包覆層12上如圖2中之(c)所示塗佈芯用組成物，經乾燥或預烘烤形成芯用薄膜14。
然後如圖2中之(d)所示，對於芯用薄膜14之上面依據所定圖案例如經由具有所定線圖案之光罩18進行光16之照射(曝光)。藉此，芯用薄膜14中僅光照射處產生硬化，因此其他未硬化的部分以顯像處理除去，如圖2中之(e)所示，於下部包覆層12上可形成由圖案化之硬化膜所構成的芯部分20。
本步驟之顯像處理之詳細說明如下。
顯像處理係依據所定圖案進行圖案曝光，對於選擇性硬化之薄膜，利用硬化部分與未硬化部分之溶解性差異，使用顯像液僅除去未硬化部分。換言之，圖案曝光後，除去未硬化部分，且留下硬化部分結果可形成芯部分。
顯像處理所用之顯像液可使用有機溶劑。有機溶劑例如有丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇、乳酸乙酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、甲基戊酮、甲乙酮、環己酮、丙二醇單甲醚等。
顯像時間通常為30~600秒鐘。顯像方法可採用攪拌法、浸漬法、淋浴顯像法等公知方法。顯像後直接風乾除去有機溶劑可形成圖案狀之薄膜。
形成圖案狀之薄膜(圖案化部分)後，此圖案化部分進行加熱處理(後烘烤)。此加熱條件係因感光性樹脂組成物之成分組成等而異，通常為30~400℃，較佳為50~300℃，更佳為100~200℃之加熱溫度下，例如以5分鐘~10小時之加熱時間即可。加熱處理(後烘烤)可使薄膜全面充分硬化。
本步驟中，依據所定圖案進行光照射的方法非僅限於使用由光透過部與非透過部所構成之光罩18的方法。例如可採用下列所示之a~c等方法。
a.利用與液晶顯示裝置相同原理，依據所定圖案，以光電形成由光透過區域與光不透過區域所構成之光罩像之方法。
b.使用聚集多數光纖所成之導光構件，經由與此導光構件之所定圖案對應之光纖進行光照射的方法。
c.以雷射光或透鏡、鏡子等集光性光學系所得之收束光進行掃描，同時照射感光性樹脂組成物的方法。
(5)上部包覆層之形成步驟於芯部分20及下部包覆層12之表面塗佈上層用組成物經乾燥或預烘烤形成上層用薄膜。對於此上層用薄膜照射光線使其硬化時，如圖2中之(f)所示形成上部包覆層22。
其次此上部包覆層22進行加熱處理(後烘烤)。
此加熱條件係因感光性樹脂組成物的成份組成等而不同，一般為30~400℃，較佳為50~300℃，更佳為100~200℃，例如加熱5分鐘~72小時即可。加熱處理(後烘烤)可使薄膜全面硬化。
 〔實施例〕
以下藉由實施例具體說明本發明。
〔1.材料準備〕
準備以下材料作為成分(A)~(E)。
(1)成分(A)調製例1附有乾冰/甲醇回流器之燒瓶經氮氣取代後，添加作為聚合起始劑之2,2’－偶氮二異丁腈3g、有機溶劑之丙二醇單甲醚乙酸酯115g攪拌至聚合起始劑溶解為止。接著添加羥乙基甲基丙烯酸酯20g、二環戊基丙烯酸酯30g、苯乙烯25g、正丁基丙烯酸酯25g後，開始緩慢攪拌。然後將溶液溫度昇高至80℃，此溫度下聚合6小時。將二月桂酸二丁基錫0.13g、2,6－二第三丁基對甲酚0.05g添加於製得之溶液中，在攪拌狀態溫度保持60℃下，將2－甲基丙烯氧基乙基異異氰酸酯23.7g滴入。滴入結束後，60℃下反應5小時，得到側鏈具有甲基丙烯基的聚合物溶液。然後將反應生成物滴入大量之己烷中使反應生成物凝固。再溶解於與此凝固物同質量之四氫呋喃中，再以大量己烷再凝固。此再溶解－再凝固之操作3次後，將製得之凝固物以40℃真空乾燥48小時，得到目的之共聚物A－1。
調製例2附有乾冰/甲醇回流器之燒瓶經氮氣取代後，添加作為聚合起始劑之2,2’－偶氮二異丁腈3g、有機溶劑之丙二醇單甲醚乙酸酯115g攪拌至聚合起始劑溶解為止。接著添加羥乙基甲基丙烯酸酯35g、二環戊基丙烯酸酯30g、苯乙烯25g、正丁基丙烯酸酯10g後，開始緩慢攪拌。然後將溶液溫度昇高至80℃，此溫度下聚合6小時。將二月桂酸二丁基錫0.13g、2,6－二第三丁基對甲酚0.05g添加於製得之溶液中，在攪拌狀態溫度保持60℃下，將2－甲基丙烯氧基乙基異異氰酸酯41.5g滴入。滴入結束後，60℃下反應5小時，得到側鏈具有甲基丙烯基的聚合物溶液。然後將反應生成物滴入大量之己烷中使反應生成物凝固。再溶解於與此凝固物同質量之四氫呋喃中，再以大量己烷再凝固。此再溶解－再凝固之操作3次後，將製得之凝固物以40℃真空乾燥48小時，得到目的之共聚物A－2。
調製例3附有乾冰/甲醇回流器之燒瓶經氮氣取代後，添加作為聚合起始劑之2,2’－偶氮二異丁腈3g、有機溶劑之乳酸乙酯150g攪拌至聚合起始劑溶解為止。接著添加甲基丙烯酸酯35g、二環戊基丙烯酸酯30g、苯乙烯25g、正丁基丙烯酸酯25g後，開始緩慢攪拌。然後將溶液溫度昇高至80℃，此溫度下聚合6小時。將3,4－環氧基環己基甲基丙烯酸酯10.5g、四丁基溴化銨0.8g、對甲氧基苯酚0.1g添加於製得之溶液中，80℃下攪拌7小時得到側鏈具有丙烯基的聚合物溶液。然後將反應生成物滴入大量之己烷中使反應生成物凝固。再溶解於與此凝固物同質量之四氫呋喃中，再以大量己烷再凝固。此再溶解－再凝固之操作3次後，將製得之凝固物以40℃真空乾燥48小時，得到目的之共聚物A－3。
調製例4附有乾冰/甲醇回流器之燒瓶經氮氣取代後，添加作為聚合起始劑之2,2’－偶氮二(2,4－二甲基戊腈)1.5g、有機溶劑之丙二醇單甲醚乙酸酯115g攪拌至聚合起始劑溶解為止。接著添加羥乙基甲基丙烯酸酯20g、二環戊基丙烯酸酯25g、甲基丙烯酸甲酯40g及正丁基丙烯酸酯15g後，開始緩慢攪拌。然後將溶液溫度昇高至70℃，此溫度下聚合6小時。將二月桂酸二丁基錫0.12g、2,6－二第三丁基對甲酚0.05g添加於製得之溶液中，在攪拌狀態溫度保持60℃下，將2－甲基丙烯氧基乙基異異氰酸酯23.7g滴入。滴入結束後，60℃下反應5小時，得到側鏈具有甲基丙烯基的聚合物溶液。然後將反應生成物滴入量之己烷中使反應生成物凝固。再溶解於與此凝固物同質量之四氫呋喃中，再以大量己烷再凝固。此再溶解－再凝固之操作3次後，將製得之凝固物以40℃真空乾燥48小時，得到目的之共聚物A－4。
調製例5附有乾冰/甲醇回流器之燒瓶經氮氣取代後，添加作為聚合起始劑之2,2’－偶氮二(2,4－二甲基戊腈)1.5g、有機溶劑之丙二醇單甲醚乙酸酯115g攪拌至聚合起始劑溶解為止。接著添加羥乙基甲基丙烯酸酯30g、二環戊基丙烯酸酯25g、甲基丙烯酸甲酯40g及正丁基丙烯酸酯5g後，開始緩慢攪拌。然後將溶液溫度昇高至70℃，此溫度下聚合6小時。將二月桂酸二丁基錫0.13g、2,6－二第三丁基對甲酚0.05g添加於製得之溶液中，在攪拌狀態溫度保持60℃下，將2－甲基丙烯氧基乙基異異氰酸酯35.6g滴入。滴入結束後，60℃下反應5小時，得到側鏈具有甲基丙烯基的聚合物溶液。然後將反應生成物滴入大量之己烷中使反應生成物凝固。再溶解於與此凝固物同質量之四氫呋喃中，再以大量己烷再凝固。此再溶解－再凝固之操作3次後，將製得之凝固物以40℃真空乾燥48小時，得到目的之共聚物A－5。
調製例6附有乾冰/甲醇回流器之燒瓶經氮氣取代後，添加作為聚合起始劑之2,2’－偶氮二(2,4－二甲基戊腈)1g、有機溶劑之乳酸乙酯150g攪拌至聚合起始劑溶解為止。接著添加甲基丙烯酸酯20g、二環戊基丙烯酸酯25g、甲基丙烯酸甲酯35g及正丁基丙烯酸酯20g後，將溶液溫度昇高至70℃，此溫度下聚合6小時。將3,4－環氧基環己基甲基丙烯酸酯31.4g、四丁基溴化銨2.2g、對甲氧基苯酚0.1g添加於製得之溶液中，80℃下攪拌7小時得到側鏈具有丙烯基的聚合物溶液。然後將反應生成物滴入大量之己烷中使反應生成物凝固。再溶解於與此凝固物同質量之四氫呋喃中，再以大量己烷再凝固。此再溶解－再凝固之操作3次後，將製得之凝固物以40℃真空乾燥48小時，得到目的之共聚物A－6。
(2)成分(B)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(沸點315℃、大阪有機化學工業(股)製、TMP3A)多官能丙烯酸酯(東亞合成公司製、Aronix M8100)三溴苯酚乙氧基丙烯酸酯(第一工業製藥公司製、NewfrontirBR－31)鄰苯基苯酚縮水甘油醚丙烯酸酯(新中村化學工業公司製、NKester#401P)丙烯酸2,2,3,3－四氟丙酯(沸點132℃、大阪有機化學工業(股)製、BISCOAT 4F)
(3)成分(C)光自由基聚合起始劑(商品名「Irgacure369」、Ciba Specialty Chemicals公司製)、(4)成分(D)乳酸乙酯丙二醇單甲醚乙酸酯
〔2.感光性樹脂組成物之調製〕
以表1所示之比例均勻混合上述成分(A)(共聚物A－1~A－6)及成分(B)~(D)得到感光性樹脂組成物J－1~J－11。
〔3.光波導之形成〕
(1)實施例1(a)下部包覆層之形成使用旋塗器將感光性樹脂組成物J－5塗佈於矽基板之表面上，使用加熱板以100℃預烘烤10分鐘。接著以波長365nm、照度10mW/cm2 的紫外線照射由感光性樹脂組成物J－5所構成之塗膜100秒使之產生光硬化。此硬化膜以150℃後烘烤1小時，得到厚度50μm之下部包覆層。
(b)芯部分之形成接著使用旋塗器將感光性樹脂組成物J－1塗佈於下部包覆層上形成塗膜，以100℃預烘烤10分鐘。然後以波長365nm、照度10mW/cm2 的紫外線經由具有寬度50μm之線狀圖案之光罩照射由感光性樹脂組成物J－1所構成之塗膜100秒，使塗膜產生光硬化。接著具有硬化後之塗膜的基板浸漬於丙酮所構成之顯像液中，溶解塗膜之未曝光部。然後以150℃後烘烤1小時，形成寬度50μm之線狀圖案之芯部分。
(c)上部包覆層之形成接著使用旋塗器將感光性樹脂組成物J－5塗佈於具有芯部分之下部包覆層之上面，使用加熱板以100℃預烘烤10分鐘。接著以波長365nm、照度10mW/cm2 的紫外線照射於感光性樹脂組成物J－5所構成之塗膜100秒形成厚度50μm之上部包覆層。
(2)實施例2~5除了如表2改變感光性樹脂組成物外，其餘與實施例1相同形成光波導。
(3)比較例1(a)下部包覆層之形成使用旋塗器將感光性樹脂組成物J－7塗佈於矽基板表面上，使用加熱板以100℃預烘烤10分鐘。接著以波長365nm、照度10mW/cm2 的紫外線照射由感光性樹脂組成物J－7所構成之塗膜100秒使之產生光硬化。此硬化膜以150℃後烘烤1小時，得到厚度50μm之下部包覆層。
(b)芯部分之形成接著使用旋塗器將感光性樹脂組成物J－3塗佈於下部包覆層上形成塗膜，以100℃預烘烤10分鐘。然後以波長365nm、照度10mW/cm2 的紫外線經由具有寬度50μm之線狀圖案之光罩照射於由感光性樹脂組成物J－3所構成之厚度50μm之塗膜100秒，使塗膜產生硬化。接著具有硬化後之塗膜的基板浸漬於由1.0%氫氧化四甲銨水溶液(TMAH)所構成之顯影液中，溶解塗膜之未曝光部分。然後以150℃後烘烤1小時，形成寬度50μm之線狀圖案之芯部分。
(c)上部包覆層之形成接著使用旋塗器將感光性樹脂組成物J－7塗佈於具有芯部分之下部包覆層之上面，使用加熱板以100℃預烘烤10分鐘。接著以波長365nm、照度10mW/cm2 的紫外線照射於感光性樹脂組成物J－7所構成之塗膜100秒形成厚度50μm之上部包覆層。
(4)比較例2~3除了如表2改變感光性樹脂組成物外，其餘與比較例1相同形成光波導。
〔4.光波導之評價〕
如下述評價光波導(實施例1~5、比較例1~3)
(1)光波導之形狀之精度相對於設計上之芯形狀(高度50μm×線寬50μm)時，實際形成之芯之高度及寬度皆具有50＋5μm之尺寸時以「○」表示，其他情形則以「×」表示。
(2)波導損耗(初期損耗)使波長850nm之光入射於光波導之一端。測量由他端射出之光量，以cutback法求得單位長度之光波導損耗。光波導損耗為0.5dB/cm以下時以「○」表示，超過0.5dB/cm時以「×」表示。
(3)波導損耗(高溫高濕)在溫度85℃、高濕85%之條件下保管500小時後，與前述「(2)波導損耗(初期損耗)」相同測定光波導損耗。光波導損耗為1dB/cm以下時以「○」表示，超過1dB/cm時以「×」表示。
由表2得知使用本發明之感光性樹脂組成物所形成之光波導(實施例1~5)，其芯部分之形狀精度高，且光波導損耗(初期損耗及高溫高濕下之損耗)較小。另外，由不屬於本發明之感光性樹脂組成物所構成之光波導(比較例1~3)在高溫高濕下之波導損耗大，在嚴苛條件下，傳送特性差。
10．．．基板
12．．．下部包覆層
14．．．芯用薄膜
16．．．光
18．．．光罩
20．．．芯部分
22．．．上部包覆層
24．．．光波導
第1圖係表示本發明之光波導之一例之模式斷面圖，第2圖係表示本發明之光波導之製造方法之一例的流程圖。
10．．．基板
12．．．下部包覆層
20．．．蕊部分
22．．．上部包覆層
24．．．光波導

Claims (8)

  1. 一種光波導用感光性樹脂組成物，其特徵為含有：(A)含有下述一般式(1)及(2)表示之結構，且不含吸濕性之官能基的聚合物 (式中，R1 及R2 係各自獨立之氫原子或碳數1~12之烷基，R3 為含有自由基聚合性反應基之有機基，X為具有下述一般式(5)表示之結構的有機基， (式中，R5 為碳數1~8之伸烷基)Y為不具有聚合性之有機基)(B)分子內具有一個以上之乙烯性不飽和基，分子量未達1,000，且0.1Mpa之沸點為130℃以上之化合物及(C)光自由基聚合引發劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之感光性樹脂組成物，其中成分(A)為使(a)具有羥基之至少一種的自由基聚合性化合物、(b)前述(a)及下述(c)之化合物以外之至少一種的自由基聚合性化合物及(c)具有自由基聚合性反應基的異氟酸酯反應所得的共聚物，且構成成分(A)之各單體之前述(a)~(c)之各化合物之含有比例為3~80質量%，15~92質量%及5~80質量%。
  3. 如申請專利範圍第1項之感光性樹脂組成物，其中對於成分(A)100質量份時，成分(B)之添加量為5~100質量份，且成分(C)之添加量為組成物中0.1~10質量%。
  4. 如申請專利範圍第1項之感光性樹脂組成物，其中成分(A)為含有下述一般式(3)及(4)表示之結構的聚合物 (式中，R1 及R2 係各自獨立之氫原子或碳數1~12之烷基，R4 為氫原子或甲基，X及Z為各自獨立表示單鍵或2價有機基，Y為不具有聚合性之有機基)。
  5. 如申請專利範圍第1項之感光性樹脂組成物，其係含有(D)有機溶劑。
  6. 一種光波導，其係具有下部包覆層、芯部分及上部包覆層之光波導，其特徵為該下部包覆層、芯部分及上部包覆層至少其中之一為申請專利範圍第1項之感光性樹脂組成物之硬化物所構成。
  7. 如申請專利範圍第6項之光波導，其中該下部包覆層、芯部分及上部包覆層為該感光性樹脂組成物之硬化物所構成，且該芯部分之折射率比該下部包覆層與該上部包 覆層其中之一之折射率高0.1%以上。
  8. 一種光波導之製造方法，其係製造具有下部包覆層、芯部分及上部包覆層之光波導的方法，其特徵為含有：形成下部包覆層的步驟、形成芯部分的步驟及形成上部包覆層的步驟，且這些至少一個步驟為使光照射於申請專利範圍第1項之感光性樹脂組成物產生硬化之光硬化步驟。
TW094132165A 2004-10-21 2005-09-16 光波導用感光性樹脂組成物、光波導及其製造方法 TWI382993B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004307036 2004-10-21
JP2005258601A JP4894995B2 (ja) 2004-10-21 2005-09-06 光導波路用感光性樹脂組成物、光導波路及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200624444A TW200624444A (en) 2006-07-16
TWI382993B true TWI382993B (zh) 2013-01-21

Family

ID=35744218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094132165A TWI382993B (zh) 2004-10-21 2005-09-16 光波導用感光性樹脂組成物、光波導及其製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20060088257A1 (zh)
EP (1) EP1650601B1 (zh)
JP (1) JP4894995B2 (zh)
KR (1) KR101265319B1 (zh)
DE (1) DE602005022966D1 (zh)
TW (1) TWI382993B (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200804978A (en) * 2006-03-06 2008-01-16 Asahi Glass Co Ltd Treated substratum with hydrophilic region and water-repellent region and process for producing the same
WO2007125740A1 (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Jsr Corporation 光導波路形成用ドライフィルム、光導波路およびその製造方法
JP4518089B2 (ja) * 2006-07-05 2010-08-04 Ｊｓｒ株式会社 光導波路用感光性樹脂組成物、ドライフィルム、光導波路及びその製造方法
JP4893934B2 (ja) * 2006-07-27 2012-03-07 Ｊｓｒ株式会社 光導波路フィルムの製造方法
WO2008038838A1 (fr) * 2006-09-29 2008-04-03 Jsr Corporation Guide d'onde optique de film
KR101506535B1 (ko) * 2007-02-28 2015-03-27 제이엔씨 주식회사 포지티브형 감광성 수지 조성물
CN101681010A (zh) * 2007-07-03 2010-03-24 柯尼卡美能达精密光学株式会社 摄影装置的制造方法、摄影装置以及光学元件
JP5115205B2 (ja) * 2008-01-15 2013-01-09 Ｊｎｃ株式会社 ポジ型感光性重合体組成物
JP5003506B2 (ja) * 2008-01-18 2012-08-15 日立化成工業株式会社 光学材料用樹脂組成物、光学材料用樹脂フィルム、及びこれらを用いた光導波路
WO2010126116A1 (ja) 2009-04-30 2010-11-04 日立化成工業株式会社 光導波路形成用樹脂組成物、光導波路形成用樹脂フィルム及び光導波路
WO2011024673A1 (ja) * 2009-08-25 2011-03-03 日産化学工業株式会社 高硬度インプリント材料
JP5892066B2 (ja) 2010-08-24 2016-03-23 日立化成株式会社 光導波路形成用樹脂組成物、これを用いた光導波路形成用樹脂フィルム、及びこれらを用いた光導波路
JP5962954B2 (ja) * 2012-01-27 2016-08-03 Dic株式会社 フッ素原子含有シリコーン系重合性樹脂、それを用いた活性エネルギー線硬化性組成物、その硬化物及び物品
JP5829932B2 (ja) * 2012-01-31 2015-12-09 大阪有機化学工業株式会社 ハードコートフィルム及びその製造に用いる樹脂組成物
JP5966615B2 (ja) * 2012-05-25 2016-08-10 日油株式会社 コロイド結晶用組成物、及び、これより得られるコロイド結晶硬化膜とその製造方法
US9031369B2 (en) * 2012-09-04 2015-05-12 Ofs Fitel, Llc Liquid and gaseous resistance compact fiber unit and method of making the same
JP6274498B2 (ja) * 2013-11-08 2018-02-07 日東電工株式会社 光導波路用感光性樹脂組成物および光導波路コア層形成用光硬化性フィルム、ならびにそれを用いた光導波路、光・電気伝送用混載フレキシブルプリント配線板
TWI664199B (zh) 2014-12-26 2019-07-01 日商日鐵化學材料股份有限公司 末端改質可溶性多官能乙烯基芳香族共聚合物、其製造方法、硬化性組成物、硬化物、膜、硬化性複合材料、積層體、帶有樹脂的金屬箔、電路基板材料用清漆、硬化性樹脂組成物、光導波管形成用樹脂膜及光導波管
WO2017057853A1 (en) * 2015-10-01 2017-04-06 Rohm And Haas Electronic Materials Korea Ltd. Photosensitive resin composition and organic insulating film prepared therefrom

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000063461A (ja) * 1998-08-26 2000-02-29 Dainippon Printing Co Ltd 光硬化性樹脂組成物及び凹凸パターンの形成方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3218256B2 (ja) 1993-01-29 2001-10-15 東洋インキ製造株式会社 アルカリ現像型感光性着色組成物
US6023547A (en) * 1997-06-09 2000-02-08 Dsm N.V. Radiation curable composition comprising a urethane oligomer having a polyester backbone
JP4262822B2 (ja) * 1998-03-18 2009-05-13 大日本印刷株式会社 熱転写シート
US6344495B1 (en) * 1998-07-31 2002-02-05 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Photo-curable resin composition and method for forming concave-convex pattern
JP3355313B2 (ja) * 1998-11-30 2002-12-09 大日本印刷株式会社 光硬化性樹脂組成物及び凹凸パターンの形成方法
JP3355308B2 (ja) * 1998-08-26 2002-12-09 大日本印刷株式会社 光硬化性樹脂組成物及び凹凸パターンの形成方法
JP3355309B2 (ja) * 1998-07-31 2002-12-09 大日本印刷株式会社 光硬化性樹脂組成物及び凹凸パターンの形成方法
JP4141016B2 (ja) * 1998-08-26 2008-08-27 大日本印刷株式会社 凹凸パターンの形成方法
JP4141015B2 (ja) * 1998-08-26 2008-08-27 大日本印刷株式会社 光硬化性樹脂組成物及び凹凸パターンの形成方法
JP3133039B2 (ja) 1998-10-05 2001-02-05 日本電信電話株式会社 光導波路用感光性組成物およびその製造方法および高分子光導波路パターン形成方法
JP3357013B2 (ja) * 1999-07-23 2002-12-16 大日本印刷株式会社 光硬化性樹脂組成物及び凹凸パターンの形成方法
JP3357014B2 (ja) * 1999-07-23 2002-12-16 大日本印刷株式会社 光硬化性樹脂組成物及び凹凸パターンの形成方法
JP2002229208A (ja) * 2001-02-07 2002-08-14 Toppan Printing Co Ltd 感光性樹脂組成物
US6542684B2 (en) * 2001-05-01 2003-04-01 Corning Incorporated Optimized multi-layer optical waveguiding system
JP2003149475A (ja) * 2001-11-13 2003-05-21 Nippon Kayaku Co Ltd 光導波路用樹脂組成物及びその硬化物
JP4196562B2 (ja) * 2001-12-26 2008-12-17 Ｊｓｒ株式会社 光導波路形成用放射線硬化性組成物、光導波路ならびに光導波路の製造方法
JP2004182909A (ja) * 2002-12-05 2004-07-02 Nippon Kayaku Co Ltd ポリマー光導波路用樹脂組成物及びそれを用いたポリマー光導波路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000063461A (ja) * 1998-08-26 2000-02-29 Dainippon Printing Co Ltd 光硬化性樹脂組成物及び凹凸パターンの形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1650601B1 (en) 2010-08-18
EP1650601A2 (en) 2006-04-26
US7569335B2 (en) 2009-08-04
JP2006146162A (ja) 2006-06-08
KR101265319B1 (ko) 2013-05-20
US20080145016A1 (en) 2008-06-19
US20060088257A1 (en) 2006-04-27
DE602005022966D1 (de) 2010-09-30
EP1650601A3 (en) 2008-06-11
TW200624444A (en) 2006-07-16
KR20060049089A (ko) 2006-05-18
JP4894995B2 (ja) 2012-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI382993B (zh) 光波導用感光性樹脂組成物、光波導及其製造方法
JP4518089B2 (ja) 光導波路用感光性樹脂組成物、ドライフィルム、光導波路及びその製造方法
US20070081782A1 (en) Radiation-sensitive resin composition for optical waveguides, optical waveguide, and method for manufacturing optical waveguide
JP4840586B2 (ja) 光導波路用感光性樹脂組成物、光導波路及びその製造方法
JP4196563B2 (ja) 光導波路形成用放射線硬化性ドライフィルム、光導波路ならびに光導波路の製造方法
JP2003202437A (ja) 光導波路形成用放射線硬化性ドライフィルム、およびそれを用いた光導波路ならびに光導波路の製造方法
JP5309992B2 (ja) 光導波路形成用ドライフィルム、光導波路およびその製造方法
JP4935648B2 (ja) フィルム状光導波路
JP4196562B2 (ja) 光導波路形成用放射線硬化性組成物、光導波路ならびに光導波路の製造方法
JP5327053B2 (ja) フィルム状光導波路
JP4893934B2 (ja) 光導波路フィルムの製造方法
JP4682955B2 (ja) 光導波路の製造方法
JP4000854B2 (ja) 光導波路形成用放射線硬化性組成物、光導波路ならびにその製造方法
JP2006039154A (ja) 感光性樹脂組成物、光導波路およびその製造方法
JP2008164854A (ja) フィルム状光導波路
JP5115057B2 (ja) フィルム状光導波路及びフィルム状光導波路用感光性樹脂組成物
JP2008116971A (ja) 光導波路
JP4151508B2 (ja) 光導波路用感光性樹脂組成物および光導波路
TW200837413A (en) Film optical waveguide
JP2006063288A (ja) 感光性樹脂組成物、光導波路およびその製造方法
KR20180088574A (ko) 임프린트용 하층막 형성용 조성물 및 패턴 형성 방법
JP2008249753A (ja) フィルム状光導波路

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees