JP4894995B2

JP4894995B2 - 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

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Publication number: JP4894995B2
Application number: JP2005258601A
Authority: JP
Inventors: 幸勇前田; 祐一江利山
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2012-03-14
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Description

本発明は、光導波路用感光性樹脂組成物、特に、形状の精度が高く、かつ高温高湿下における伝送特性に優れた光導波路を形成するための感光性樹脂組成物に関する。

マルチメディア時代を迎え、光通信システムやコンピュータにおける情報処理の大容量化及び高速化の要求から、光の伝送媒体として光導波路が注目されている。従来の光導波路の代表例である石英系光導波路は、一般に、以下の工程（１）〜（３）により製造されている。
（１）シリコン基板上に、火炎堆積法（ＦＨＤ）やＣＶＤ法等の手法によって、ガラス膜からなる下部クラッド層を形成する。
（２）下部クラッド層上に、これよりも屈折率の高い無機質の薄膜を形成し、この薄膜を反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）によりパターニングすることによってコア部分を形成する。
（３）更に、火炎堆積法によって上部クラッド層を形成する。
しかしながら、このような石英系光導波路の製造方法は、特殊な製造装置が必要であるとともに、製造時間が長くかかる等の問題があった。
これらの問題を解決するため、光重合可能な成分を含有するシリコーン系組成物の所定の箇所に、所定の量の光を照射して、当該箇所を硬化させた後、未露光部を現像することによってコア部分等を形成して、光導波路を製造する方法が提案されている（特許文献１）。
この方法は、従来の石英系光導波路の製造方法と比較して、短時間かつ低コストで光導波路を製造することができる点で有利である。しかし、この方法は、特殊なシリコーン系オリゴマーを用いる必要があるなどの制約がある。
一方、（Ａ）カルボキシル基、重合性基及びそれ以外の有機基を有するビニル系重合体、（Ｂ）分子内に２個以上の重合性反応基を有する化合物、及び（Ｃ）放射線重合開始剤、を含有する光導波路形成用放射線硬化性組成物が提案されている（特許文献２）。この組成物によれば、形状の精度が高くかつ優れた伝送特性を有する光導波路を製造することができる。
特開２０００−１８０６４３号公報特開２００３−１９５０７９号公報

本発明者が見出した知見によると、上述の成分（Ａ）〜（Ｃ）を含む光導波路形成用放射線硬化性組成物を用いて形成した光導波路は、形状の精度が高く、かつ通常の雰囲気下（常温低湿）においては優れた伝送特性を有するものの、成分（Ａ）がカルボキシル基を有することから吸湿性が高く、高温高湿下において伝送特性が低下するという問題がある。
そこで、本発明は、形状の精度が高くかつ高温高湿下における伝送特性の低下を抑えた優れた光導波路を形成することができる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、上述の従来の光導波路形成用放射線硬化性組成物において、成分（Ａ）に代えて、ウレタン結合を介在させて結合された、ラジカル重合性反応基を含む側鎖部分を有する構成単位と、重合性を有しない側鎖を有する構成単位とを含み、かつ、吸湿性の官能基を有しない共重合体を用いれば、形状の精度が高くかつ高温高湿下における伝送特性に優れた光導波路を形成することができることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［６］を提供するものである。
［１］
（Ａ）下記一般式（１）及び（２）で表される構造を含み、かつ、吸湿性の官能基を有しない重合体、

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は各々独立して水素原子または炭素数１〜１２のアルキル基であり、Ｒ^３はラジカル重合性反応基を含む有機基であり、Ｘは単結合または２価の有機基であり、Ｙは重合性を有しない有機基を示す。）
（Ｂ）分子内に１個以上のエチレン性不飽和基を有し、分子量が１，０００未満であり、０．１ＭＰａにおける沸点が１３０℃以上である化合物、並びに、
（Ｃ）光ラジカル重合開始剤
を含有することを特徴とする光導波路用感光性樹脂組成物。

［２］
成分（Ａ）が、下記一般式（３）及び（４）で表される構造を含む重合体である前記［１］の感光性樹脂組成物。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は各々独立して水素原子または炭素数１〜１２のアルキル基であり、Ｒ^４は水素原子またはメチル基であり、Ｘ及びＺは各々独立して、単結合または２価の有機基であり、Ｙは重合性を有しない有機基を示す。）
［３］（Ｄ）有機溶剤を含有する前記［１］又は［２］の感光性樹脂組成物。
［４］下部クラッド層と、コア部分と、上部クラッド層とを含む光導波路であって、前記下部クラッド層、コア部分及び上部クラッド層の少なくとも一つが、前記［１］〜［３］のいずれかの感光性樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする光導波路。
［５］前記下部クラッド層、コア部分及び上部クラッド層が、前記感光性樹脂組成物の硬化物からなり、かつ、前記コア部分の屈折率が、前記下部クラッド層と前記上部クラッド層のいずれの屈折率よりも０．１％以上大きい前記［４］の光導波路。
［６］下部クラッド層と、コア部分と、上部クラッド層とを含む光導波路の製造方法であって、下部クラッド層を形成する工程と、コア部分を形成する工程と、上部クラッド層を形成する工程とを含み、かつ、これらの少なくとも一つの工程が、前記［１］〜［３］のいずれかの感光性樹脂組成物を光照射して硬化させる光硬化工程であることを特徴とする光導波路の製造方法。

本発明の光導波路用感光性樹脂組成物によれば、形状の精度が高くかつ高温高湿下における伝送特性に優れた光導波路を形成することができる。

本発明の光導波路用感光性樹脂組成物を構成する成分（Ａ）〜(Ｄ)及びその他の任意成分について、以下に詳しく説明する。
［成分（Ａ）］
本発明で用いられる成分（Ａ）は、下記一般式（１）及び（２）で表される構造を含み、かつ、吸湿性の官能基を有しない重合体（例えば、ランダム共重合体）である。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は各々独立して水素原子または炭素数１〜１２のアルキル基であり、Ｒ^３はラジカル重合性反応基を有する有機基であり、Ｘは単結合または２価の有機基であり、Ｙは重合性を有しない有機基を示す。）
一般式（１）、（２）中のＲ^１及びＲ^２は、各々、好ましくは水素原子または炭素数１〜５のアルキル基であり、より好ましくは水素原子またはメチル基である。
一般式（１）において、Ｒ^３中のラジカル重合性反応基の例としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基等が挙げられる。

Ｘの例としては、下記一般式（５）で表される構造を有する有機基や、フェニレン基等が挙げられる。

（式中、Ｒ^５は、炭素数１〜８のアルキレン基である。）
Ｙの例としては、下記一般式（６）で表される構造を有する有機基や、フェニル基や、環状アミド基、ピリジル基等が挙げられる。

（式中、Ｒ^６は、炭素数１〜２０の直鎖状、分岐状または環状の炭素鎖を有する基である。）

前記一般式（１）及び（２）で表される構造を含む共重合体の好適な例としては、下記の一般式（３）及び（４）で表される構造を含む共重合体が挙げられる。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は各々独立して水素原子または炭素数１〜１２のアルキル基であり、Ｒ^４は水素原子またはメチル基であり、Ｘ及びＺは各々独立して単結合または２価の有機基であり、Ｙは重合性を有しない有機基を示す。）
一般式（３）において、Ｚ（２価の有機基）の例としては、炭素数２〜８のアルキレン（ポリメチレンを含む。）等が挙げられる。

成分（Ａ）のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは５，０００〜１００，０００、より好ましくは８，０００〜７０，０００、特に好ましくは１０，０００〜５０，０００である。該値が５，０００未満では、組成物の粘度が小さくなり所望の膜厚が得られなくなる等の欠点があり、該値が１００，０００を超えると、組成物の粘度が大きくなり、塗布性が悪くなる等の欠点がある。

成分（Ａ）の製造方法としては、例えば、（ａ）水酸基を有するラジカル重合性化合物、及び（ｂ）成分（ａ）、（ｃ）以外のラジカル重合性化合物を、溶媒中でラジカル共重合して共重合体を得た後、得られた共重合体の側鎖の水酸基に対して、（ｃ）ラジカル重合性反応基（例えば、（メタ）アクリロイル基）を有するイソシアネートを付加させる方法が挙げられる。
この方法で用いられる化合物（ａ）〜（ｃ）について説明する。
化合物（ａ）（水酸基を有するラジカル重合性化合物）は、該化合物中の水酸基と化合物（ｃ）中のイソシアネート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）とを反応させて、ウレタン結合（−ＮＨ−ＣＯ−）及び化合物（ｃ）に由来するラジカル重合性反応基を含む側鎖部分を有する構成単位を、共重合体（成分Ａ）中に導入するために用いられる。
化合物（ａ）の例としては、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、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシシクロヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
化合物（ａ）は、１種を単独でもしくは２種以上を組み合わせて用いられる。
成分（Ａ）中の化合物（ａ）の含有率は、好ましくは３〜８０質量％、より好ましくは７〜６０質量％、特に好ましくは１０〜４０質量％である。
該含有率が３質量％未満であると、硬化が不十分となりやすい。該含有率が８０質量％を超えると、屈折率の調整が困難となる傾向がある。

化合物（ｂ）（化合物（ａ）、（ｃ）以外のラジカル重合性化合物）は、主として、成分（Ａ）の機械的特性や屈折率を適度にコントロールするために用いられる。
化合物（ｂ）の例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル（メタ）アクリレート、２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロヘキシル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロオクチル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロデシル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロドデシル）エチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル類；ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸と環状炭化水素化合物とのエステル類；フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、ｐ−クミルフェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、ノニルフェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、ｏ―フェニルフェノールグリシジルエーテル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、トリブロモフェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、ペンタブロモベンジル（メタ）アクリレート、ペンタブロモフェニル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸アリールエステル類；スチレン、α−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−メトキシスチレン等の芳香族ビニル類；１，３−ブタジエン、イソプレン、１，４−ジメチルブタジエン等の共役ジオレフィン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル基含有重合性化合物；アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド結合含有重合性化合物；酢酸ビニル等の脂肪酸ビニル類等が挙げられる。
中でも、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン等が好ましく用いられる。
化合物（ｂ）は、１種を単独でもしくは２種以上を組み合わせて用いられる。
成分（Ａ）中の化合物（ｂ）の含有率は、好ましくは１５〜９２質量％、より好ましくは２５〜８４質量％、特に好ましくは３５〜７８質量％である。
該含有率が１５質量％未満であると、屈折率の調整が困難となる傾向がある。該含有率が９２質量％を超えると、硬化が不十分となりやすい。

化合物（ｃ）（（メタ）アクリロイル基を有するイソシアネート）の例としては、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、Ｎ−メタクリロイルイソシアネート、メタクリロイルオキシメチルイソシアネート、２−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、Ｎ−アクリロイルイソシアネート、アクリロイルオキシメチルイソシアネート、１，１−ビス（アクリロイルオキシメチル）エチルイソシアネート、１，１−ビス（メタクリロイルオキシメチル）エチルイソシアネート等が挙げられる。
成分（Ａ）中の化合物（ｃ）の含有率は、好ましくは５〜８０質量％、より好ましくは９〜６０質量％、特に好ましくは１２〜４５質量％である。
該含有率が５質量％未満であると、硬化が不十分となりやすい。該含有率が８０質量％を超えると、屈折率の調整が困難となる傾向がある。

成分（Ａ）には、一般式（１）または（２）に記載されていない構成単位を含めることもできる。このような構成単位を導入するための化合物の例としては、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等のジカルボン酸ジエステル類；塩化ビニル、塩化ビニリデン等の塩素含有重合性化合物等が挙げられる。成分（Ａ）中の該化合物の含有率は、好ましくは０〜２０質量％、より好ましくは０〜１０質量％である。
成分（Ａ）を構成するための化合物（化合物（ａ）〜（ｃ）及び他の必要に応じて用いられる化合物）の種類は、カルボキシル基等の吸湿性の官能基を有しない重合体（成分（Ａ））が得られるように選択する。ここで、吸湿性の官能基は、カルボキシル基、スルホン酸基を含む。
化合物（ｃ）を用いた付加反応の際に、熱重合禁止剤、保存安定剤、硬化触媒等の各種添加剤を添加することができる。
熱重合禁止剤は、熱による重合反応を抑えるために配合される。熱重合禁止剤の例としては、ピロガロール、ベンゾキノン、ヒドロキノン、メチレンブルー、ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、モノベンジルエーテル、メトキシフェノール、アミルキノン、アミロキシヒドロキノン、ｎ−ブチルフェノール、フェノール、ヒドロキノンモノプロピルエーテル等が挙げられる。
保存安定剤の例としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ベンゾキノン、ｐ−トルキノン、ｐ−キシロキノン、フェニル−α−ナフチルアミン等が挙げられる。
硬化触媒の例としては、ジラウリル酸ジブチル錫、ジオレイン酸ジブチル錫、二酢酸ジブチル錫、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン等が挙げられる。
これらの各種添加剤の合計の配合量は、化合物（ａ）〜（ｃ）の合計量１００質量部に対して通常、１０質量部以下、好ましくは５質量部以下である。

成分（Ａ）の製造に用いられるラジカル重合用の溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類；エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の多価アルコールのアルキルエーテルアセテート類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、ジアセトンアルコール等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル等のエステル類が挙げられる。
中でも、環状エーテル類、多価アルコールのアルキルエーテル類、多価アルコールのアルキルエーテルアセテート類、ケトン類、エステル類等が好ましい。

また、成分（Ａ）の製造に用いられるラジカル重合用の触媒としては、通常のラジカル重合開始剤が使用でき、例えば２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物；ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、１，１’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン等の有機過酸化物、及び過酸化水素等を挙げることができる。ラジカル重合開始剤として過酸化物を使用する場合、還元剤を組み合わせてレドックス型の開始剤としてもよい。
化合物（ｃ）の付加反応に用いる溶媒としては、上述のラジカル重合用の溶媒のうち、水酸基を含まないものを用いることができる。

［成分（Ｂ）］
成分（Ｂ）は、分子内に１個以上のエチレン性不飽和基を有し、分子量が１，０００未満であり、０．１ＭＰａにおける沸点が１３０℃以上である化合物である。
成分（Ｂ）は、分子内にエチレン性不飽和基を有するため、熱重合及び／または光重合が可能である。
ここで、エチレン性不飽和基としては、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニル基等が挙げられる。
分子内に１個のエチレン性不飽和基を有し、分子量が１，０００未満であり、０．１ＭＰａにおける沸点が１３０℃以上である化合物の例としては、フェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、p−クミルフェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、ノニルフェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（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）プロピルアクリレート、ｏ−フェニルフェノールグリシジルエーテル（メタ）アクリレート、トリブロモフェノールのエチレンオキサイドの付加体であるアルコールの（メタ）アクリレート、トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、ペンタブロモフェニルアクリレート、ペンタブロモベンジルアクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル（メタ）アクリレート、２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロヘキシル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロオクチル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロデシル）エチル（メタ）アクリレート、２−（パーフルオロドデシル）エチル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
これらの市販品としては、ビスコート３F、４F、８F（以上、大阪有機化学工業社製）、NKエステル＃４０１P、Ａ−ＢＰＥＦ、Ａ−ＣＭＰ−１Ｅ（以上、新中村化学工業社製）、ＣＨＥＭＩＮＯＸＦＡＡＣ−ＭＬ（以上、ユニマテック社製)等が挙げられる。

分子内に２個のエチレン性不飽和基を有し、分子量が１，０００未満であり、０．１ＭＰａにおける沸点が１３０℃以上である化合物の例としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−へキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジ（メタ）アクリレート、９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ）フェニル］フルオレン、臭素化エポキシアクリレート、ビス（ヒドロキシメチル）トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの付加体であるジオールのジ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＡのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの付加体であるジオールのジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルに（メタ）アクリレートを付加させたエポキシ（メタ）アクリレート、ポリオキシアルキレン化ビスフェノールＡのジアクリレート等が挙げられる。
分子内に３個のエチレン性不飽和基を有し、分子量が１，０００未満であり、０．１ＭＰａにおける沸点が１３０℃以上である化合物の例としては、３個以上の水酸基を有する多価アルコールに３モル以上の（メタ）アクリル酸がエステル結合した化合物、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリオキシエチル（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
また、主鎖にポリエーテル、ポリエステル、ポリウレタン骨格を有するポリエーテルアクリルオリゴマー、ポリエステルアクリルオリゴマー、ポリウレタンアクリルオリゴマー、あるいはポリエポキシアクリルオリゴマーも使用することができる。

これらの市販品としては、ユピマーＵＶＳＡ１００２、ＳＡ２００７（以上、三菱化学社製）、ビスコート＃１９５、＃２３０、＃２１５、＃２６０、＃２９５、＃３００、＃３３５ＨＰ、＃３６０、＃４００、＃５４０、＃７００、３ＰＡ、ＧＰＴ（以上、大阪有機化学工業社製）、ライトアクリレート４ＥＧ−Ａ、９ＥＧ−Ａ、ＮＰ−Ａ、ＤＣＰ−Ａ、ＢＰ−４ＥＡ、ＢＰ−４ＰＡ、ＰＥ−３Ａ、ＰＥ−４Ａ、ＤＰＥ−６Ａ（以上、共栄社化学社製）、ＫＡＹＡＲＡＤＭＡＮＤＡ、ＨＸ−２２０、ＨＸ−６２０、Ｒ−５５１、Ｒ−７１２、Ｒ−６０４、Ｒ−６８４、ＰＥＴ−３０、ＧＰＯ−３０３、ＴＭＰＴＡ、ＤＰＨＡ、Ｄ−３１０、Ｄ−３３０、ＤＰＣＡ−２０、−３０、−６０、−１２０（以上、日本化薬社製）、アロニックスＭ２０８、Ｍ２１０、Ｍ２１５、Ｍ２２０、Ｍ２４０、Ｍ３０５、Ｍ３０９、Ｍ３１０、Ｍ３１５、Ｍ３２５、Ｍ４００、Ｍ１２００、Ｍ６１００、Ｍ６２００、Ｍ６２５０、Ｍ７１００、Ｍ８０３０、Ｍ８０６０、Ｍ８１００、Ｍ８５３０、Ｍ８５６０、Ｍ９０５０（以上、東亞合成社製）、リポキシＶＲ−７７、ＶＲ−６０、ＶＲ−９０（以上、昭和高分子社製）、Ｅｂｅｃｒｙｌ８１、８３、６００、６２９、６４５、７４５、７５４、７６７、７０１、７５５、７０５、７７０、８００、８０５、８１０、８３０、４５０、１８３０、１８７０（以上、ダイセルＵＣＢ社製）、ビームセット５７５、５５１Ｂ、５０２Ｈ、１０２（以上、荒川化学社製）等が挙げられる。
本発明の組成物は、塗布後に、溶媒を除去するためにオーブン中、或いはホットプレート上で加熱処理を行う。そのため、成分（Ｂ）の代わりに、０．１ＭＰａにおける沸点が１３０℃未満の化合物を使用した場合には、塗布後の加熱処理によって、該化合物が大量に揮発してしまい、好ましくない。
成分（Ｂ）の配合量は、成分（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは５〜１００質量部、より好ましくは１０〜７０質量部、特に好ましくは１５〜４０質量部である。該量が５質量部未満であると、光導波路を形成する際、目的とする導波路の形状の精度が劣ることがあり、該量が１００質量部を超えると、成分（Ａ）との相溶性が悪くなり、硬化物の表面に膜荒れを生じることがある。

［成分（Ｃ）］
成分（Ｃ）は、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を重合しうる活性種（ラジカル）を光によって発生することのできる光ラジカル重合開始剤である。
ここで光とは、例えば赤外線、可視光線、紫外線、及びＸ線、電子線、α線、β線、γ線のような電離放射線を意味する。
光ラジカル重合開始剤としては、例えばアセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等が挙げられる。
光ラジカル重合開始剤の市販品としては、例えばＩｒｇａｃｕｒｅ１８４、３６９、３７９、６５１、５００、８１９、９０７、７８４、２９５９、ＣＧＩ１７００、ＣＧＩ１７５０、ＣＧＩ１１８５０、ＣＧ２４−６１、Ｄａｒｏｃｕｒ１１１６、１１７３（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯ、ＴＰＯ−Ｌ（以上、ＢＡＳＦ社製）、ユベクリルＰ３６（ＵＣＢ社製）等が挙げられる。
光ラジカル重合開始剤は、１種を単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。

本発明の感光性樹脂組成物中の成分（Ｃ）の含有率は、好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．２〜５質量％である。該含有率が０．１質量％未満では、硬化が十分に進行せず、光導波路の伝送特性に問題が生じることがある。一方、該含有率が１０質量％を超えると、光重合開始剤が長期の伝送特性に悪影響を及ぼす可能性がある。
本発明においては、上述の光重合開始剤と共に光増感剤を配合することができる。光増感剤を併用すれば、光等のエネルギー線をより効果的に吸収することができる。
光増感剤としては、例えば、チオキサントン、ジエチルチオキサントン及びチオキサントンの誘導体；アントラキノン、ブロムアントラキノン及びアントラキノンの誘導体；アントラセン、ブロムアントラセン及びアントラセン誘導体；ペリレン及びペリレンの誘導体；キサントン、チオキサントン及びチオキサントンの誘導体；クマリン及びケトクマリン等を挙げることができる。光増感剤の種類は、光重合開始剤の種類に応じて選択すればよい。

本発明の感光性樹脂組成物は、さらに成分（Ｄ）として、有機溶媒を含有することが好ましい。有機溶媒を配合することにより、感光性樹脂組成物の保存安定性が向上するとともに、適当な粘度を付与して、均一な厚さを有する光導波路を形成することができる。
有機溶媒の種類は、本発明の目的、効果を損なわない範囲で適宜選択することができるが、大気圧下での沸点が５０〜２００℃の範囲内の値を有し、かつ、各構成成分を均一に溶解させるものが好ましい。具体的には、成分（Ａ）を調製する際に使用する有機溶剤を用いることができる。
有機溶媒の好ましい例としては、アルコール類、エーテル類、エステル類、及びケトン類が挙げられる。有機溶媒の好ましい化合物名としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、トルエン、キシレン、及びメタノールからなる群より選択される少なくとも１つの溶剤が挙げられる。
有機溶媒の配合量は、前記の成分（Ａ）〜（Ｃ）の合計量１００質量部に対し、好ましくは１０〜５００質量部、より好ましくは２０〜３００質量部、特に好ましくは３０〜１５０質量部である。該量が１０質量部未満では、感光性樹脂組成物の粘度調整が困難となることがある。該量が５００質量部を超えると、十分な厚さを有する光導波路等を形成することが困難なことがある。

本発明の樹脂組成物には、前記の成分（Ａ）〜（Ｄ）以外に、必要に応じて本発明の樹脂組成物の特性を損なわない範囲で、例えば、成分（Ａ）、（Ｂ）以外の重合性反応基を有する化合物や、高分子樹脂（例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリクロロプレン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、石油樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、セルロース樹脂、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー）等を配合することができる。
さらにまた、必要に応じて各種添加剤として、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、フィラー、無機粒子、老化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等を配合することができる。
ここで酸化防止剤としては、例えばＩｒｇａｎｏｘ１０１０、１０３５、１０７６、１２２２（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、ＡｎｔｉｇｅｎｅＰ、３Ｃ、ＦＲ、スミライザー（住友化学工業社製）等が挙げられる。紫外線吸収剤としては、例えばＴｉｎｕｖｉｎＰ、２３４、３２０、３２６、３２７、３２８、３２９、２１３（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、Ｓｅｅｓｏｒｂ１０２、１０３、１１０、５０１、２０２、７１２、７０４（以上、シプロ化成社製）等が挙げられる。光安定剤としては、例えばＴｉｎｕｖｉｎ２９２、１４４、６２２ＬＤ（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、サノールＬＳ７７０（三共社製）、ＳｕｍｉｓｏｒｂＴＭ−０６１（住友化学工業社製）等が挙げられる。シランカップリング剤としては、例えばγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、市販品として、ＳＨ６０６２、６０３０（以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）、ＫＢＥ９０３、６０３、４０３（以上、信越化学工業社製）等が挙げられる。塗面改良剤としては、例えばジメチルシロキサンポリエーテル等のシリコーン添加剤が挙げられ、市販品としてはＤＣ−５７、ＤＣ−１９０（以上、ダウコーニング社製）、ＳＨ一２８ＰＡ、ＳＨ−２９ＰＡ、ＳＨ−３０ＰＡ、ＳＨ−１９０（以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）、ＫＦ３５１、ＫＦ３５２、ＫＦ３５３、ＫＦ３５４（以上、信越化学工業社製）、Ｌ−７００、Ｌ−７００２、Ｌ−７５００、ＦＫ−０２４−９０（以上、日本ユニカー社製）等が挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物を調製するには、常法にしたがって前記の各成分を混合撹拌すればよい。

以下、図面を適宜参照しながら、本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成した光導波路の一例を説明する。図１は、本発明の光導波路の一例を模式的に示す断面図、図２は、本発明の光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。
［１．光導波路の構造］
図１中、光導波路２４は、基板１０と、この基板１０の上面に形成された下部クラッド層１２と、この下部クラッド層１２の上面に形成された、特定の幅を有するコア部分２０と、コア部分２０及び下部クラッド層１２の上に積層して形成された上部クラッド層２２とから構成されている。なお、コア部分２０は、光導波路２４の外形を形成する下部クラッド層１２及び上部クラッド層２２の中に埋設されている。
下部クラッド層、コア部分、及び上部クラッド層の厚さは、特に限定されないが、例えば、下部クラッド層の厚さが１〜２００μｍ、コア部分の厚さが３〜２００μｍ、上部クラッド層の厚さが１〜２００μｍとなるように定められる。コア部分の幅は、特に限定されないが、例えば、１〜２００μｍである。
コア部分の屈折率は、下部クラッド層及び上部クラッド層のいずれの屈折率よりも大きいものであることが必要である。例えば、波長４００〜１，６００ｎｍの光に対して、コア部分の屈折率が１．４２０〜１．６５０、下部クラッド層及び上部クラッド層の屈折率が１．４００〜１．６４８であり、かつ、コア部分の屈折率が、２つのクラッド層のいずれの屈折率よりも少なくとも０．１％大きな値であることが好ましい。

［２．光導波路の製造方法］
本発明の光導波路２４の製造方法は、下部クラッド層１２を形成する工程と、コア部分２０を形成する工程と、上部クラッド層２２を形成する工程を含む。これらの３つの工程のうち、少なくとも一つの工程は、上述の感光性樹脂組成物を光照射して硬化物を形成する工程である。
なお、光導波路を構成する下部クラッド層１２、コア部分２０及び上部クラッド層２２の各部を形成するための感光性樹脂組成物は、各々、便宜上、下層用組成物、コア用組成物及び上層用組成物と称する。
（１）感光性樹脂組成物の調製
下層用組成物、コア用組成物及び上層用組成物の各々の成分組成は、下部クラッド層１２、コア部分２０及び上部クラッド層２２の各部の屈折率の関係が、光導波路に要求される条件を満足するように定められる。具体的には、屈折率の差が適宜の大きさとなるような二種または三種の感光性樹脂組成物を調製し、このうち、最も高い屈折率の硬化膜を与える感光性樹脂組成物をコア用組成物とし、他の感光性樹脂組成物を下層用組成物及び上層用組成物として用いる。
なお、下層用組成物と上層用組成物は、同一の感光性樹脂組成物であることが、経済上及び製造管理上、好ましい。
感光性樹脂組成物の粘度は、好ましくは１〜１０，０００ｃｐｓ（２５℃）、より好ましくは５〜８，０００ｃｐｓ（２５℃）、特に好ましくは１０〜５，０００ｃｐｓ（２５℃）である。粘度がこの範囲外であると、感光性樹脂組成物の取り扱いが困難になったり、均一な塗膜を形成することが困難なことがある。なお、粘度は、有機溶媒等の配合量を変えることによって、適宜調整することができる。

（２）基板の準備
図２中の（ａ）に示すように、平坦な表面を有する基板１０を用意する。この基板１０の種類としては、特に限定されないが、例えば、シリコン基板やガラス基板等を用いることができる。
（３）下部クラッド層の形成工程
基板１０の表面に、下部クラッド層１２を形成する工程である。具体的には、図２中の（ｂ）に示すように、基板１０の表面に下層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークして下層用薄膜を形成する。この下層用薄膜に光を照射して硬化させ、硬化体である下部クラッド層１２を形成する。なお、下部クラッド層１２の形成工程においては、薄膜の全面に光を照射し、その全体を硬化することが好ましい。
ここで、下層用組成物の塗布方法としては、スピンコート法、ディッピング法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、カーテンコート法、グラビア印刷法、シルクスクリーン法、インクジェット法等のいずれかの方法を用いることができる。このうち、均一な厚さの下層用薄膜が得られることから、スピンコート法を採用することが好ましい。
また、下層用組成物のレオロジー特性を塗布方法に応じた適切なものとするために、下層用組成物には、各種レベリング剤、チクソ付与剤、フィラー、有機溶媒、界面活性剤等を必要に応じて配合することが好ましい。
また、下層用組成物からなる下層用薄膜は、塗布後、有機溶剤等を除去する目的で５０〜２００℃の温度でプリベークすることが好ましい。
なお、下部クラッド層の形成工程における塗布方法や、レオロジー特性の改良等は、後述のコア部分の形成工程や、上部クラッド層の形成工程においても同様である。

下部クラッド層を形成する際の光の照射量は、特に限定されるものではないが、波長２００〜４５０ｎｍ、照度１〜５００ｍＷ／ｃｍ²の光を、照射量が１０〜５，０００ｍＪ／ｃｍ²となるように照射して露光することが好ましい。
照射する光の種類としては、可視光、紫外線、赤外線、Ｘ線、α線、β線、γ線等を用いることができるが、特に紫外線が好ましい。光の照射装置としては、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプ等を用いることが好ましい。
また、露光後に、さらに加熱処理（ポストベーク）を行うことが好ましい。この加熱条件は、感光性樹脂組成物の成分組成等により異なるが、通常、３０〜４００℃、好ましくは５０〜３００℃、より好ましくは１００〜２００℃で、例えば５分間〜７２時間の加熱時間とすればよい。加熱処理（ポストベーク）を行なうことによって、塗膜全面を十分に硬化させることができる。
なお、下部クラッド層の形成工程における光の照射量、種類、及び光（紫外線）の照射装置等は、後述するコア部分の形成工程や、上部クラッド層の形成工程においても同様である。

（４）コア部分の形成工程
次に、下部クラッド層１２上に、図２中の（ｃ）に示すように、コア用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークしてコア用薄膜１４を形成する。
その後、図２中の（ｄ）に示すように、コア用薄膜１４の上面に対して、所定のパターンに従って、例えば所定のラインパターンを有するフォトマスク１８を介して光１６の照射（露光）を行う。これにより、コア用薄膜１４のうち、光が照射された箇所のみが硬化するので、それ以外の未硬化の部分を現像処理して除去することにより、図２中の（ｅ）に示すように、下部クラッド層１２上に、パターニングされた硬化膜からなるコア部分２０を形成することができる。
本工程における現像処理の詳細は、次のとおりである。
現像処理は、所定のパターンに従ってパターン露光し、選択的に硬化させた薄膜に対して、硬化部分と未硬化部分との溶解性の差異を利用して、現像液を用いて未硬化部分のみの除去を行なうものである。つまり、パターン露光後、未硬化部分を除去し、かつ、硬化部分を残存させて、結果的にコア部分を形成させるものである。

現像処理に用いる現像液としては、有機溶媒を用いることができる。有機溶媒の例としては、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチルアミルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
現像時間は、通常３０〜６００秒間である。現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、シャワー現像法等の公知の方法を採用することができる。現像後、そのまま風乾することによって、有機溶媒が除去されて、パターン状の薄膜が形成される。
パターン状の薄膜（パターニング部）の形成後、このパターニング部を加熱処理（ポストベーク）する。この加熱条件は、感光性樹脂組成物の成分組成等により異なるが、通常、３０〜４００℃、好ましくは５０〜３００℃、より好ましくは１００〜２００℃の加熱温度で、例えば５分間〜１０時間の加熱時間とすればよい。加熱処理（ポストベーク）を行なうことによって、塗膜全面を十分に硬化させることができる。

本工程において、所定のパターンに従って光の照射を行う方法としては、光の透過部と非透過部とからなるフォトマスク１８を用いる方法に限られず、例えば、以下に示すａ〜ｃの方法のいずれかを採用してもよい。
ａ．液晶表示装置と同様の原理を利用して、所定のパターンに従って光透過領域と光不透過領域とからなるマスク像を電気光学的に形成する手段を利用する方法。
ｂ．多数の光ファイバーを束ねてなる導光部材を用い、この導光部材における所定のパターンに対応する光ファイバーを介して光を照射する方法。
ｃ．レーザー光、あるいはレンズ、ミラー等の集光性光学系により得られる収束性の光を、走査させながら感光性樹脂組成物に照射する方法。

（５）上部クラッド層の形成工程
コア部分２０及び下部クラッド層１２の表面に、上層用組成物を塗布し、乾燥またはプリベークして上層用薄膜を形成する。この上層用薄膜に対し、光を照射して硬化させると、図２中の（ｆ）に示すように上部クラッド層２２が形成される。
次に、上部クラッド層２２を加熱処理（ポストベーク）する。
この加熱条件は、感光性樹脂組成物の成分組成等により異なるが、通常、３０〜４００℃、好ましくは５０〜３００℃、より好ましくは１００〜２００℃で、例えば５分間〜７２時間の加熱時間とすればよい。加熱処理（ポストベーク）を行なうことによって、塗膜全面を十分に硬化させることができる。

［実施例］
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
［１．材料の用意］
成分（Ａ）〜（Ｅ）として、以下の材料を用意した。
（１）成分（Ａ）
調製例１
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル３ｇ、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１１５ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。引き続いて、ヒドロキシエチルメタクリレート２０ｇ、ジシクロペンタニルアクリレート３０ｇ、スチレン２５ｇ、及びｎ−ブチルアクリレート２５ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行った。その後、得られた溶液にジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫０．１３ｇ、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．０５ｇを仕込み、攪拌しながら２−メタクリロキシエチルイソシアネート２３．７ｇを温度が６０℃以下に保たれるように滴下した。滴下終了後、６０℃で５時間反応させ、側鎖にメタクリル基を有するポリマー溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ａ−１を得た。

調製例２
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル３ｇ、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１１５ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。引き続いて、ヒドロキシエチルメタクリレート３５ｇ、ジシクロペンタニルアクリレート３０ｇ、スチレン２５ｇ、及びｎ−ブチルアクリレート１０ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行った。その後、得られた溶液にジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫０．１３ｇ、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．０５ｇを仕込み、攪拌しながら２−メタクリロキシエチルイソシアネート４１．５ｇを温度が６０℃以下に保たれるように滴下した。滴下終了後、６０℃で５時間反応させ、側鎖にメタクリル基を有するポリマー溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ａ−２を得た。

調製例３
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル３ｇ、有機溶剤として乳酸エチル１５０ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。引き続いて、メタクリル酸２０ｇ、ジシクロペンタニルアクリレート３０ｇ、スチレン２５ｇ、及びｎ−ブチルアクリレート２５ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行った。その後、得られた溶液に３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート１０．５ｇ、テトラブチルアンモニウムブロマイド０．８ｇ、ｐ−メトキシフェノール０．１ｇを添加し、８０℃で７時間攪拌することで、側鎖にアクリル基を有するポリマー溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ａ−３を得た。

調製例４
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１．５ｇ、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１１５ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。引き続いて、ヒドロキシエチルメタクリレート２０ｇ、ジシクロペンタニルアクリレート２５ｇ、メチルメタクリレート４０ｇ、及びｎ−ブチルアクリレート１５ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を７０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行った。その後、得られた溶液にジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫０．１２ｇ、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．０５ｇを仕込み、攪拌しながら２−メタクリロキシエチルイソシアネート２３．７ｇを温度が６０℃以下に保たれるように滴下した。滴下終了後、６０℃で５時間反応させ、側鎖にメタクリル基を有するポリマー溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ａ−４を得た。

調製例５
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１．５ｇ、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１１５ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。引き続いて、ヒドロキシエチルメタクリレート３０ｇ、ジシクロペンタニルアクリレート２５ｇ、メチルメタクリレート４０ｇ、及びｎ−ブチルアクリレート５ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を７０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行った。その後、得られた溶液にジラウリル酸ジ−ｎ−ブチル錫０．１３ｇ、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール０．０５ｇを仕込み、攪拌しながら２−メタクリロキシエチルイソシアネート３５．６ｇを温度が６０℃以下に保たれるように滴下した。滴下終了後、６０℃で５時間反応させ、側鎖にメタクリル基を有するポリマー溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ａ−５を得た。

調製例６
ドライアイス／メタノール還流器の付いたフラスコを窒素置換した後、重合開始剤として２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１ｇ、有機溶剤として乳酸エチル１５０ｇを仕込み、重合開始剤が溶解するまで攪拌した。引き続いて、メタクリル酸２０ｇ、ジシクロペンタニルアクリレート２５ｇ、メチルメタクリレート３５ｇ、及びｎ−ブチルアクリレート２０ｇを仕込んだ後、緩やかに攪拌を始めた。その後、溶液の温度を７０℃に上昇させ、この温度で６時間重合を行った。その後、得られた溶液に３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート３１．４ｇ、テトラブチルアンモニウムブロマイド２．２ｇ、ｐ−メトキシフェノール０．１ｇを添加し、８０℃で７時間攪拌することで、側鎖にアクリル基を有するポリマー溶液を得た。その後、反応生成物を多量のヘキサンに滴下して反応生成物を凝固させた。さらに、この凝固物と同質量のテトラヒドロフランに再溶解し、多量のヘキサンで再度凝固させた。この再溶解−凝固操作を計３回行った後、得られた凝固物を４０℃で４８時間真空乾燥して、目的とする共重合体Ａ−６を得た。

（２）成分（Ｂ）
トリメチロールプロパントリアクリレート（沸点３１５℃、大阪有機化学工業社製、ＴＭＰ３Ａ）
多官能アクリレート（東亞合成社製、アロニクスＭ８１００）
トリブロモフェノールエトキシアクリレート（第一工業製薬社製、ニューフロンティアＢＲ−３１）
ｏ−フェニルフェノールグリシジルエーテルアクリレート（新中村化学工業社製、ＮＫエステル＃４０１Ｐ）
２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレート（沸点１３２℃、大阪有機化学工業社製、ビスコート４Ｆ）
（３）成分（Ｃ）
光ラジカル重合開始剤（商品名「Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
（４）成分（Ｄ）
乳酸エチル
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート

［２．感光性樹脂組成物の調製］
表１に示す配合割合で、上述の成分（Ａ）（共重合体Ａ−１〜Ａ−６）、及び成分（Ｂ）〜（Ｄ）を均一に混合して、感光性樹脂組成物Ｊ−１〜Ｊ−１１を得た。

［３．光導波路の形成］
（１）実施例１
（ａ）下部クラッド層の形成
感光性樹脂組成物Ｊ−５をシリコン基板の表面上に、スピンコータで塗布し、ホットプレートを用いて１００℃、１０分間の条件でプリベークした。次いで、感光性樹脂組成物Ｊ−５からなる塗膜に、波長３６５ｎｍ、照度１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を１００秒間照射して、光硬化させた。そして、この硬化膜を１５０℃、１時間の条件でポストベークをすることにより、厚さ５０μｍの下部クラッド層とした。
（ｂ）コア部分の形成
次に、感光性樹脂組成物Ｊ−１を下部クラッド層の上にスピンコータで塗膜を形成し、１００℃、１０分間の条件でプリベークした。その後、感光性樹脂組成物Ｊ−１からなる厚さ５０μｍの塗膜に、幅５０μｍのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長３６５ｎｍ、照度１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を１００秒間照射して、塗膜を硬化させた。次いで、硬化させた塗膜を有する基板をアセトンからなる現像液中に浸漬して、塗膜の未露光部を溶解させた。その後、１５０℃、１時間の条件でポストベークを行い、幅５０μｍのライン状パターンを有するコア部分を形成した。
（ｃ）上部クラッド層の形成
次いで、コア部分を有する下部クラッド層の上面に、感光性樹脂組成物Ｊ−５をスピンコータで塗布し、ホットプレートを用いて１００℃、１０分の条件でプリベークした。その後、感光性樹脂組成物Ｊ−５からなる塗膜に、波長３６５ｎｍ、照度１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を１００秒間照射することにより、厚さ５０μｍの上部クラッド層を形成した。
［実施例２〜５］
感光性樹脂組成物を表２のように変えた以外は実施例１と同様にして光導波路を形成した。

（２）比較例１
（ａ）下部クラッド層の形成
感光性樹脂組成物Ｊ−７をシリコン基板の表面上に、スピンコータで塗布し、ホットプレートを用いて１００℃、１０分間の条件でプリベークした。次いで、感光性樹脂組成物Ｊ−７からなる塗膜に、波長３６５ｎｍ、照度１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を１００秒間照射して、光硬化させた。そして、この硬化膜を１５０℃、１時間の条件でポストベークをすることにより、厚さ５０μｍの下部クラッド層とした。
（ｂ）コア部分の形成
次に、感光性樹脂組成物Ｊ−３を下部クラッド層の上にスピンコータで塗膜を形成し、１００℃、１０分間の条件でプリベークした。その後、感光性樹脂組成物Ｊ−３からなる厚さ５０μｍの塗膜に、幅５０μｍのライン状パターンを有するフォトマスクを介して、波長３６５ｎｍ、照度１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を１００秒間照射して、塗膜を硬化させた。次いで、硬化させた塗膜を有する基板を１．０％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（ＴＭＡＨ）からなる現像液中に浸漬して、塗膜の未露光部を溶解させた。その後、１５０℃、１時間の条件でポストベークを行い、幅５０μｍのライン状パターンを有するコア部分を形成した。
（ｃ）上部クラッド層の形成
次いで、コア部分を有する下部クラッド層の上面に、感光性樹脂組成物Ｊ−７をスピンコータで塗布し、ホットプレートを用いて１００℃、１０分の条件でプリベークした。その後、感光性樹脂組成物Ｊ−７からなる塗膜に、波長３６５ｎｍ、照度１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を１００秒間照射することにより、厚さ５０μｍの上部クラッド層を形成した。
［比較例２〜３］
感光性樹脂組成物を表２のように変えた以外は比較例１と同様にして光導波路を形成した。

［４．光導波路の評価］
光導波路（実施例１〜５、比較例１〜３）を次のようにして評価した。
（１）光導波路の形状の精度
設計上のコア形状（高さ５０μｍ×ライン幅５０μｍ）に対して、実際に形成されたコアの高さ及び幅が共に、５０±５μｍの寸法を有する場合を「○」、それ以外の場合を「×」とした。
（２）導波路損失（初期損失）
光導波路について、波長８５０ｎｍの光を一端から入射させた。そして、他端から出射する光量を測定することにより、単位長さ当たりの導波路損失をカットバック法により求めた。導波路損失が０．５ｄＢ／ｃｍ以下の場合を「○」とし、０．５ｄＢ／ｃｍを超える場合を「×」とした。
（３）導波路損失（高温高湿）
温度８５℃、湿度８５％の条件下で５００時間保管した後に、前記「（２）導波路損失（初期損失）」と同様にして光導波路の損失を測定した。導波路損失が１ｄＢ／ｃｍ以下の場合を「○」とし、１ｄＢ／ｃｍを超える場合を「×」とした。
以上の結果を表２に示す

表２から、本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成してなる光導波路（実施例１〜５）は、コア部分の形状の精度が高く、かつ、導波路損失（初期損失及び高温高湿下での損失）が小さいことがわかる。一方、本発明に属さない感光性樹脂組成物からなる光導波路（比較例１〜３）は、高温高湿下における導波路損失が大きく、厳しい条件下では伝送特性に劣ることがわかる。

本発明の光導波路の一例を模式的に示す断面図である。本発明の光導波路の製造方法の一例を示すフロー図である。

符号の説明

１０基板
１２下部クラッド層
１４コア用薄膜
１６照射光
１８フォトマスク
２０コア部分
２２上部クラッド層
２４光導波路

Claims

（Ａ）下記一般式（１）及び（２）で表される構造を含み、かつ、吸湿性の官能基を有しない重合体、

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は各々独立して水素原子または炭素数１〜１２のアルキル基であり、Ｒ^３はラジカル重合性反応基を含む有機基であり、Ｘは単結合または２価の有機基であり、Ｙは重合性を有しない有機基を示す。）
（Ｂ）分子内に１個以上のエチレン性不飽和基を有し、分子量が１，０００未満であり、０．１ＭＰａにおける沸点が１３０℃以上である化合物、並びに、
（Ｃ）光ラジカル重合開始剤
を含有することを特徴とする光導波路用感光性樹脂組成物。
成分（Ａ）が、下記一般式（３）及び（４）で表される構造を含む重合体である請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は各々独立して水素原子または炭素数１〜１２のアルキル基であり、Ｒ^４は水素原子またはメチル基であり、Ｘ及びＺは各々独立して、単結合または２価の有機基であり、Ｙは重合性を有しない有機基を示す。）
（Ｄ）有機溶剤を含有する請求項１又は２に記載の感光性樹脂組成物。
下部クラッド層と、コア部分と、上部クラッド層とを含む光導波路であって、前記下部クラッド層、コア部分及び上部クラッド層の少なくとも一つが、請求項１〜３のいずれか１項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする光導波路。
前記下部クラッド層、コア部分及び上部クラッド層が、前記感光性樹脂組成物の硬化物からなり、かつ、前記コア部分の屈折率が、前記下部クラッド層と前記上部クラッド層のいずれの屈折率よりも０．１％以上大きい請求項４に記載の光導波路。
下部クラッド層と、コア部分と、上部クラッド層とを含む光導波路の製造方法であって、下部クラッド層を形成する工程と、コア部分を形成する工程と、上部クラッド層を形成する工程とを含み、かつ、これらの少なくとも一つの工程が、請求項１〜３のいずれか１項に記載の感光性樹脂組成物を光照射して硬化させる光硬化工程であることを特徴とする光導波路の製造方法。