光波导形成用组合物的制作方法

文档序号:14648891发布日期:2018-06-08 21:25阅读:301来源:国知局
光波导形成用组合物的制作方法

本发明涉及光波导形成用组合物,具体而言涉及适合作为光波导的包层材料的光波导形成用组合物、以及包含该组合物的固化物的光波导。



背景技术:

近年来,随着云计算的发展、智能手机使用者的增加,通信流量不断增加。因此,在被发送的信息数据集中的数据服务器中,产生庞大的电力使用量、进而接近处理量极限这样的问题显现,用于改善这些问题的技术进展成为当务之急。其中,作为可以对信息进行高密度并且高速处理的技术,积极研究了将服务器主板内的一部分电配线变更为光配线的、光电混载基板(也称为光电复合基板)这样的技术。

光电混载基板中,需要作为光传输路径的光波导,并且需要将电信号转变为光信号的光电转换元件。作为光电转换元件的光源,已知面发光激光器(VCSEL)、硅光子学这样的技术。特别是,通过CMOS、MEMS这样的半导体工艺的应用而发展的硅光子学近年来成为主流。因此,被传输的光的波长从VCSEL的波长850nm变化为硅光子学的波长1,310nm、波长1,550nm这样的长波长区域。

进一步,为了混载电配线,需要最大300℃左右的回流焊工序,光波导也需要具有该耐热性。

因此,光波导也需要为在上述长波长区域中为低传输损耗,并且具有300℃以上、优选为350℃以上的耐热性的光波导。作为可以形成这样的光波导的材料,公开了乙烯基系有机硅化合物(专利文献1)。

另外,光波导从其结构来看大致区分为阶跃折射率型(SI型)和渐变折射率型(GI型)这二种结构。关于以往的光波导,从其加工性的观点考虑利用了SI型。SI型在芯部与包层部形成明确的折射率的界面,通过其界面反射使光传输。另一方面,GI型具有芯中心的折射率最高,随着朝向外侧折射率逐渐减少的结构,由此仅在芯中心附近光被诱导而传输。因此GI型即使将芯彼此窄间距化也不发生串扰,被认为是理想的光波导形状。然而,GI型光波导的制造难度高,报道例有限。

作为少数的GI型光波导的报道中使用的材料,已知特定的降冰片烯树脂和环氧化合物(专利文献2)。通过对该树脂的涂布膜进行光照射,可以诱发光分解物和光固化性的环氧化合物的物质扩散,使折射率产生梯度。

此外,作为简便并且通用的GI型光波导的制作方法,报道了在成为包层的光固化树脂中,利用分配器将成为芯的光固化树脂进行配线描绘的注射法,所谓的Mosquito法(专利文献3)。该文献中提出了芯材料和包层材料使用硅氧烷树脂组合物,通过上述的Mosquito法而制作的GI型光波导。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-510159号公报

专利文献2:日本特开2012-198488号公报

专利文献3:国际公开2013/002013号小册子



技术实现要素:

发明所要解决的课题

然而,专利文献2和专利文献3中使用的材料都具有在长波长区域具有吸收的烃、环氧基,存在近年来成为主流的在长波长区域的传输损耗变高这样的课题。此外,专利文献1中,仅仅公开了将空气使用于包层层的SI型光波导,关于向GI型光波导的应用,没有任何讨论。

这样,迄今为止没有报道具有300℃以上、优选为350℃以上的耐热性,即使在长波长区域也为低传输损耗,并且能够制作GI型光波导的材料,要求开发出这样的材料。

用于解决课题的手段

本发明人等为了达到上述目的反复进行了深入研究,结果发现通过将特定结构的反应性有机硅化合物、与特定结构的二(甲基)丙烯酸酯化合物组合,可以获得耐热性高且长波长区域的光传输损耗低、能够得到GI型光波导的光波导形成用组合物,从而完成了本发明。

即本发明中,作为第1观点,涉及

一种光波导形成用组合物,其包含:(a)反应性有机硅化合物100质量份以及(b)式[3]所示的二(甲基)丙烯酸酯化合物1~200质量份,上述反应性有机硅化合物包含式[1]所示的二芳基硅酸化合物A与式[2]所示的烷氧基硅化合物B的缩聚物、或该二芳基硅酸化合物A与该烷氧基硅化合物B与其它的缩聚性化合物的缩聚物。

(式中,Ar1和Ar2各自独立地表示可以被碳原子数1~6的烷基取代的苯基、可以被碳原子数1~6的烷基取代的萘基、或可以被碳原子数1~6的烷基取代的联苯基。)

Ar3-Si(OR1)aR23-a [2]

(式中,Ar3表示具有至少1个具有聚合性双键的基团的苯基、具有至少1个具有聚合性双键的基团的萘基、或具有至少1个具有聚合性双键的基团的联苯基,R1各自独立地表示甲基或乙基,R2表示甲基、乙基或乙烯基苯基,a表示2或3。)

(式中,R3和R4各自独立地表示氢原子或甲基,R5表示氢原子、甲基或乙基,L1和L2各自独立地表示碳原子数2~6的亚烷基,m和n表示0或正整数,且m+n为0~20。)

作为第2观点,涉及第1观点所述的光波导形成用组合物,上述Ar1和Ar2为苯基,上述Ar3为4-乙烯基苯基。

作为第3观点,涉及第1观点或第2观点所述的光波导形成用组合物,上述反应性有机硅化合物由上述式[1]所示的二芳基硅酸化合物A与上述式[2]所示的烷氧基硅化合物B的缩聚物构成。

作为第4观点,涉及一种光波导,其包含第1观点~第3观点中任一项所述的光波导形成用组合物的固化物。

作为第5观点,涉及第4观点所述的光波导,其包含由第1观点~第3观点中任一项所述的光波导形成用组合物的固化物构成的包层部。

作为第6观点,涉及第4观点或第5观点所述的光波导,其包含由下述组合物的固化物构成的芯部,上述组合物包含:(x)反应性有机硅化合物100质量份以及(y)式[4]所示的芳香族乙烯基化合物0.1~100质量份,上述反应性有机硅化合物包含式[1]所示的二芳基硅酸化合物A与式[2]所示的烷氧基硅化合物B的缩聚物、或该二芳基硅酸化合物A与该烷氧基硅化合物B与其它的缩聚性化合物的缩聚物。

(式中,Ar1和Ar2各自独立地表示可以被碳原子数1~6的烷基取代的苯基、可以被碳原子数1~6的烷基取代的萘基、或可以被碳原子数1~6的烷基取代的联苯基。)

Ar3-Si(OR1)aR23-a [2]

(式中,Ar3表示具有至少1个具有聚合性双键的基团的苯基、具有至少1个具有聚合性双键的基团的萘基、或具有至少1个具有聚合性双键的基团的联苯基,R1各自独立地表示甲基或乙基,R2表示甲基、乙基或乙烯基苯基,a表示2或3。)

(式中,R6表示氢原子或甲基,L3表示单键、氢原子、氧原子、可以被苯基取代的碳原子数1~20的q价的脂肪族烃残基、或可以包含醚键的碳原子数1~20的q价的脂肪族烃残基,Ar4表示p+1价的芳香族烃残基,p各自独立地表示1或2,q表示1~3的整数(其中在L3表示氢原子时q表示1,在L表示单键或氧原子时q表示2。)。)

发明的效果

本发明的光波导形成用组合物可以制作具有高折射率和即使在1,550nm这样的长波长区域光传输损耗也低这样的优异的光学特性,并且具有也可耐受光电混载基板的制造工艺所需要的回流焊工序的高耐热性,作为光波导的形成材料有用的固化物。

此外本发明的光波导形成用组合物即使是无溶剂的方案也充分具有能够操作的粘度,能够适合用于制作被认为制造难度高的GI型光波导,此外不仅可以制作多模的GI型光波导而且可以制作单模的GI型光波导。

而且本发明可以提供具有高的耐热性和长波长区域中的非常高的透明性(低传输损耗),可耐受在光电混载基板上的实际使用的GI型光波导。

附图说明

图1是表示制造例1中获得的反应性有机硅化合物(SC1)的1H NMR光谱的图。

图2是表示制造例2中获得的反应性有机硅化合物(SC2)的1H NMR光谱的图。

图3是表示实施例3中制作的光波导的由数字显微镜得到的观察结果(透射模式)的截面照片。

图4是表示实施例3中制作的光波导的出射近场图形的观察结果的截面照片。

图5是表示比较例3中制作的光波导的由数字显微镜得到的观察结果(透射模式)的截面照片。

图6是表示实施例4中制作的光波导的由数字显微镜得到的观察结果(透射模式)的截面照片。

图7是例示本发明的光波导(第1实施方式)的俯视图。

图8是沿着图7的A-A线的截面图。

图9是沿着图7的B-B线的截面图。

图10是例示光波导的制造工序的图(其1)。

图11是例示光波导的制造工序的图(其2)。

图12是例示光波导的制造工序的图(其3)。

图13是例示光波导的制造工序的图(其4)。

图14是例示光波导的制造工序的图(其5)。

图15是例示本发明的其它方案的光波导(第2实施方式)的俯视图。

图16是沿着图15的E-E线的截面图。

图17是沿着图15的F-F线的截面图。

图18是例示本发明的其它方案的光波导(第3实施方式)的俯视图。

图19是沿着图18的G-G线的截面图。

图20是沿着图18的H-H线的截面图。

图21是表示实施例6中制作的光波导的由数字显微镜得到的观察结果(透射模式)的截面照片。

具体实施方式

<<光波导形成用组合物>>

本发明涉及一种光波导形成用组合物,其包含:(a)反应性有机硅化合物100质量份以及(b)上述式[3]所示的二(甲基)丙烯酸酯化合物1~200质量份,上述反应性有机硅化合物包含上述式[1]所示的二芳基硅酸化合物A与上述式[2]所示的烷氧基硅化合物B的缩聚物、或该芳基硅酸化合物A与该烷氧基硅化合物B与其它的缩聚性化合物的缩聚物。

<(a)反应性有机硅化合物>

本发明所使用的(a)反应性有机硅化合物是特定结构的二芳基硅酸化合物A与特定结构的烷氧基硅化合物B的缩聚物、或二芳基硅酸化合物A与烷氧基硅化合物B与其它的缩聚性化合物的缩聚物。(a)反应性有机硅化合物也可以包含仅由化合物A与化合物B形成的缩聚物、以及化合物A与化合物B与其它的缩聚性化合物的缩聚物。上述缩聚物通过将上述化合物A与化合物B和根据需要的其它的缩聚性化合物在酸或碱的存在下缩聚而获得。

以下,说明各成分的详细情况。

<缩聚性化合物>

[二芳基硅酸化合物A]

上述二芳基硅酸化合物A为下述式[1]所示的化合物。

上述式[1]中,Ar1和Ar2各自独立地表示可以被碳原子数1~6的烷基取代的苯基、可以被碳原子数1~6的烷基取代的萘基、或可以被碳原子数1~6的烷基取代的联苯基。

作为Ar1和Ar2表示的可以被碳原子数1~6的烷基取代的苯基,可举出例如,苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、4-乙基苯基、4-异丙基苯基、4-叔丁基苯基、3,5-二甲基苯基、3,5-二乙基苯基、3,5-二异丙基苯基、2,4,6-三甲基苯基等。

作为Ar1和Ar2表示的可以被碳原子数1~6的烷基取代的萘基,可举出例如,1-萘基、2-萘基、4-甲基萘-1-基、6-甲基萘-2-基等。

作为Ar1和Ar2表示的可以被碳原子数1~6的烷基取代的联苯基,可举出例如,[1,1’-联苯]-2-基、[1,1’-联苯]-3-基、[1,1’-联苯]-4-基等。

作为上述式[1]所示的化合物的具体例,可举出二苯基硅烷二醇、二-对甲苯基硅烷二醇、双(4-乙基苯基)硅烷二醇、双(4-异丙基苯基)硅烷二醇、二萘基硅烷二醇、双([1,1’-联苯]-4-基)硅烷二醇等,但不限于此。

[烷氧基硅化合物B]

上述烷氧基硅化合物B为下述式[2]所示的化合物。

Ar3-Si(OR1)aR23-a [2]

上述式[2]中,Ar3表示具有至少1个具有聚合性双键的基团的苯基、具有至少1个具有聚合性双键的基团的萘基、或具有至少1个具有聚合性双键的基团的联苯基,R1各自独立地表示甲基或乙基,R2表示甲基、乙基或乙烯基苯基,a表示2或3。

作为Ar3表示的具有至少1个具有聚合性双键的基团的苯基,可举出例如,2-乙烯基苯基、3-乙烯基苯基、4-乙烯基苯基、4-乙烯基氧基苯基、4-烯丙基苯基、4-烯丙基氧基苯基、4-异丙烯基苯基等。

作为Ar3表示的具有至少1个具有聚合性双键的基团的萘基,可举出例如,4-乙烯基萘-1-基、5-乙烯基萘-1-基、6-乙烯基萘-2-基、4-烯丙基萘-1-基、5-烯丙基萘-1-基、6-烯丙基萘-2-基、4-烯丙基氧基萘-1-基、5-烯丙基氧基萘-1-基、8-烯丙基氧基萘-1-基、5-乙烯基氧基萘-1-基、5-异丙烯基萘-1-基等。

作为Ar3表示的具有至少1个具有聚合性双键的基团的联苯基,可举出例如,4’-乙烯基-[1,1’-联苯]-2-基、4’-乙烯基-[1,1’-联苯]-3-基、4’-乙烯基-[1,1’-联苯]-4-基、4’-乙烯基氧基-[1,1’-联苯]-4-基、4’-烯丙基-[1,1’-联苯]-4-基、4’-烯丙基氧基-[1,1’-联苯]-4-基、4’-异丙烯基-[1,1’-联苯]-4-基等。

作为上述式[2]所示的化合物的具体例,可举出例如,三甲氧基(4-乙烯基苯基)硅烷、三乙氧基(4-乙烯基苯基)硅烷、(4-异丙烯基苯基)三甲氧基硅烷、二甲氧基(甲基)(4-乙烯基苯基)硅烷、二甲氧基双(4-乙烯基苯基)硅烷、三甲氧基(4-乙烯基-1-萘基)硅烷、三甲氧基(5-乙烯基-1-萘基)硅烷、三甲氧基(6-乙烯基-2-萘基)硅烷、三甲氧基(4’-乙烯基-[1,1’-联苯]-4-基)硅烷等,但不限于此。

[其它的缩聚性化合物]

本发明中使用的(a)反应性有机硅化合物可以包含含有除了上述二芳基硅酸化合物A、烷氧基硅化合物B以外的、其它的缩聚性化合物的缩聚物。

作为其它的缩聚性化合物,只要是除了上述化合物A和化合物B以外的水解性硅烷化合物等能够与这些化合物缩聚的化合物,就没有特别限定。

作为其它的缩聚性化合物,可举出例如,四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、三甲氧基(甲基)硅烷、三甲氧基(乙烯基)硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基(三甲氧基)硅烷、三甲氧基(苯基)硅烷、三甲氧基(1-萘基)硅烷、二甲氧基(二甲基)硅烷、二甲氧基(二苯基)硅烷、二甲氧基(甲基)(乙烯基)硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基(二甲氧基)(甲基)硅烷、二甲氧基(甲基)(苯基)硅烷等。

[反应性有机硅化合物的适合例]

作为上述(a)反应性有机硅化合物,优选由二芳基硅酸化合物A与烷氧基硅化合物B的缩聚物(不含其它的聚合性化合物的缩聚物)构成,特别优选为作为二芳基硅酸化合物A的二苯基硅烷二醇、与作为烷氧基硅化合物B的下述式[2a]所示的化合物的缩聚物。

上述式[2a]中,R1表示与上述相同的含义。

[二芳基硅酸化合物A与烷氧基硅化合物B的配合比例]

上述反应性有机硅化合物所使用的式[1]所示的二芳基硅酸化合物A、与式[2]所示的烷氧基硅化合物B的缩聚反应涉及的配合摩尔比没有特别限定,从防止嵌段共聚物化的目的考虑,通常优选二芳基硅酸化合物A:烷氧基硅化合物B=2:1~1:2的范围。更优选为在1.1:0.9~0.9:1.1之间配合的范围。

需要说明的是,在包含除了上述化合物A和化合物B以外的、其它的缩聚性化合物的情况下,其配合比例没有特别限定,通常优选相对于烷氧基硅化合物B为50摩尔%以下。

上述二芳基硅酸化合物A和烷氧基硅化合物B可以根据需要适当选择化合物来使用,此外,也可以并用2种以上。关于该情况下的摩尔比,二芳基硅酸化合物A和烷氧基硅化合物B各自总计的比也为上述范围。

[酸或碱性催化剂]

式[1]所示的二芳基硅酸化合物A与式[2]所示的烷氧基硅化合物B(和根据需要的其它的缩聚性化合物)的缩聚反应适合在酸或碱性催化剂的存在下实施。

缩聚反应所使用的催化剂只要在后述的溶剂中溶解或均匀地分散,其种类就没有特别限定,可以根据需要适当选择使用。

作为可以使用的催化剂,例如,作为酸性化合物,可举出B(OR)3、Al(OR)3、Ti(OR)4、Zr(OR)4等;作为碱性化合物,可举出碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、铵盐、胺类等;作为氟化物盐,可举出NH4F、NR4F等。需要说明的是,这里R为选自氢原子、碳原子数1~12的直链状烷基、碳原子数3~12的支链状烷基、碳原子数3~12的环状烷基中的一种以上基团。

作为上述酸性化合物,可举出例如,硼酸、三甲氧基硼、三乙氧基硼、三-正丙氧基硼、三异丙氧基硼、三-正丁氧基硼、三异丁氧基硼、三-仲丁氧基硼、三-叔丁氧基硼、三甲氧基铝、三乙氧基铝、三-正丙氧基铝、三异丙氧基铝、三-正丁氧基铝、三异丁氧基铝、三-仲丁氧基铝、三-叔丁氧基铝、四甲氧基钛、四乙氧基钛、四-正丙氧基钛、四异丙氧基钛(四异丙醇钛)、四-正丁氧基钛、四异丁氧基钛、四-仲丁氧基钛、四-叔丁氧基钛、四甲氧基锆、四乙氧基锆、四-正丙氧基锆、四异丙氧基锆、四-正丁氧基锆、四异丁氧基锆、四-仲丁氧基锆、四-叔丁氧基锆等。

作为上述碱性化合物,可举出例如,氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、氢氧化铵、氢氧化四甲基铵、氢氧化四丁基铵、三乙胺等。

作为上述氟化物盐,可以举出例如,氟化铵、氟化四甲基铵、氟化四丁基铵等。

这些催化剂之中,优选使用的是选自四异丙氧基钛(四异丙醇钛)、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶和氢氧化钡中的一种以上。

催化剂的使用量相对于上述二芳基硅酸化合物与烷氧基硅化合物的合计质量为0.01~10质量%,优选为0.1~5质量%。通过使催化剂的使用量为0.01质量%以上,从而反应更良好地进行。此外,如果考虑经济性,则10质量%以下的使用是充分的。

[缩聚反应]

关于本发明涉及的反应性有机硅化合物,烷氧基硅化合物的结构成为一个特征。本发明所使用的烷氧基硅化合物所包含的反应性基(聚合性双键)容易自由基聚合或离子(阴离子、阳离子)聚合,聚合后(固化后)显示高耐热性。

在使这样的烷氧基硅化合物与二芳基硅酸化合物缩聚而制成耐热性高的有机硅化合物时,为了使生成物保持液体状态,需要在适度的聚合度使反应停止。需要说明的是,本发明中使用的烷氧基硅化合物不会积极地水解,因此与二芳基硅酸化合物的缩聚反应平稳,具有易于控制聚合度的特征。

烷氧基硅化合物与二芳基硅酸化合物的基于脱醇的缩聚反应也能够在无溶剂的条件下进行,但也能够使用后述的甲苯等对烷氧基硅化合物为非活性的溶剂作为反应溶剂。在无溶剂的情况下,具有作为反应副生成物的醇的蒸馏除去变得容易这样的优点。另一方面,在使用反应溶剂的情况下,具有易于使反应体系均匀,可进行更稳定的缩聚反应这样的优点。

反应性有机硅化合物的合成反应可以如上述那样在无溶剂的条件下进行,但即使为了更均匀化而使用溶剂也没有问题。溶剂只要不与二芳基硅酸化合物和烷氧基硅化合物反应,并溶解该缩合物,就没有特别限定。

作为这样的反应溶剂,可举出例如,丙酮、甲基乙基酮(MEK)等酮类;四氢呋喃(THF)、1,4-二烷等醚类;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类;乙二醇、丙二醇、己二醇等二醇类;乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙基卡必醇、丁基卡必醇、二乙基溶纤剂、二乙基卡必醇等二醇醚类;N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等酰胺类等。这些溶剂可以单独使用一种,或可以混合使用二种以上。其中,优选为甲苯。

本发明所使用的反应性有机硅化合物通过将式[1]所示的二芳基硅酸化合物A、与式[2]所示的烷氧基硅化合物B(和根据需要的其它的缩聚性化合物),在酸或碱性催化剂的存在下,进行脱醇缩合来获得。从防止水分混入的目的考虑,期望反应在氮气等非活性气体气氛中进行。反应温度为20~150℃,更优选为30~120℃。

反应时间如果是缩聚物的分子量增加结束,且分子量分布稳定所需的时间以上,则不受特别限制,更具体为数小时至数天。

优选在缩聚反应结束后,将所得的反应性有机硅化合物通过过滤、溶剂蒸馏除去等任意方法来回收,根据需要适当进行精制处理。

包含通过这样的反应而获得的缩聚物的反应性有机硅化合物,基于凝胶渗透色谱(GPC)的以聚苯乙烯换算测得的重均分子量Mw为500~10,000,分散度Mw(重均分子量)/Mn(数均分子量)为1.0~10。

<(b)二(甲基)丙烯酸酯化合物>

本发明的光波导形成用组合物所包含的(b)二(甲基)丙烯酸酯化合物为下述式[3]所示的二烷化合物。需要说明的是,在本说明书中所谓(甲基)丙烯酸酯,是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯这两者。

上述式[3]中,R3和R4各自独立地表示氢原子或甲基,R5表示氢原子、甲基或乙基,L1和L2各自独立地表示碳原子数2~6的亚烷基,m和n表示0或正整数,且m+n为0~20。

作为L1和L2表示的碳原子数2~6的亚烷基,可举出例如,亚乙基、三亚甲基、甲基亚乙基、四亚甲基、1-甲基三亚甲基、2-甲基三亚甲基、1,1-二甲基亚乙基、五亚甲基、1-甲基四亚甲基、2-甲基四亚甲基、1,1-二甲基三亚甲基、1,2-二甲基三亚甲基、2,2-二甲基三亚甲基、1-乙基三亚甲基、六亚甲基、1-甲基五亚甲基、2-甲基五亚甲基、3-甲基五亚甲基、1,1-二甲基四亚甲基、1,2-二甲基四亚甲基、2,2-二甲基四亚甲基、1-乙基四亚甲基、1,1,2-三甲基三亚甲基、1,2,2-三甲基三亚甲基、1-乙基-1-甲基三亚甲基、1-乙基-2-甲基三亚甲基等。

在式[3]所示的化合物中,m和n优选m+n为0~10的情况,更优选m+n为0~5的情况。

作为上述式[3]所示的化合物的具体例,可举出例如,2-(5-羟基甲基-1,3-二烷-2-基)-2-甲基丙烷-1-醇二(甲基)丙烯酸酯、2-(5-甲基-5-羟基甲基-1,3-二烷-2-基)-2-甲基丙烷-1-醇二(甲基)丙烯酸酯、2-(5-乙基-5-羟基甲基-1,3-二烷-2-基)-2-甲基丙烷-1-醇二(甲基)丙烯酸酯、氧化乙烯改性2-(5-乙基-5-羟基甲基-1,3-二烷-2-基)-2-甲基丙烷-1-醇二(甲基)丙烯酸酯、氧化丙烯改性2-(5-乙基-5-羟基甲基-1,3-二烷-2-基)-2-甲基丙烷-1-醇二(甲基)丙烯酸酯等,但不限于此。

此外,作为市售品,可以适合使用例如,NKエステルA-DOG[新中村化学工业(株)制]等。

本发明的光波导形成用组合物所包含的(b)二(甲基)丙烯酸酯化合物可以单独使用选自上述二烷化合物中的至少一种,此外可以混合使用二种以上。

需要说明的是,本发明的光波导形成用组合物可以包含后述的(y)芳香族乙烯基化合物。

<<芯形成用组合物>>

如后述那样,上述的本发明的光波导形成用组合物能够适合用作光波导的形成材料,特别是能够适合用作光波导的包层部的形成材料。

在将本发明的光波导形成用组合物用于形成包层部的光波导中,芯部优选使用下述组合物(以下,称为芯形成用组合物)来形成,该组合物包含:(x)反应性有机硅化合物100质量份以及(y)式[4]所示的芳香族乙烯基化合物0.1~100质量份,上述反应性有机硅化合物包含式[1]所示的二芳基硅酸化合物A与式[2]所示的烷氧基硅化合物B的缩聚物、或该二芳基硅酸化合物A与该烷氧基硅化合物B与其它的缩聚性化合物的缩聚物。

这里,作为(x)反应性有机硅化合物,上述反应性有机硅化合物包含式[1]所示的二芳基硅酸化合物A与式[2]所示的烷氧基硅化合物B的缩聚物、或该二芳基硅酸化合物A与该烷氧基硅化合物B与其它的缩聚性化合物的缩聚物,可以使用上述光波导形成用组合物中的<(a)反应性有机硅化合物>,这些成分(a)与成分(x)可以使用相同的化合物,或者可以使用不同的化合物。

<(y)芳香族乙烯基化合物>

上述(y)芳香族乙烯基化合物为式[4]所示的化合物。

上述式[4]中,R6表示氢原子或甲基,L3表示单键、氢原子、氧原子、可以被苯基取代的碳原子数1~20的q价的脂肪族烃残基、或可以包含醚键的碳原子数1~20的q价的脂肪族烃残基,Ar4表示p+1价的芳香族烃残基,p各自独立地表示1或2,q表示1~3的整数(其中在L3表示氢原子时q表示1,在L3表示单键或氧原子时q表示2。)。

作为L3表示的、可以被苯基取代的碳原子数1~20的q价的脂肪族烃残基或可以包含醚键的碳原子数1~20的q价的脂肪族烃残基中的碳原子数1~20的q价的脂肪族烃,可举出例如,甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、正十三烷、正十四烷、正十五烷、正十六烷、正十七烷、正十八烷、正十九烷、正二十烷等直链烷烃;2-甲基丙烷、2,2-二甲基丙烷等支链烷烃;环戊烷、环己烷等环状烷烃等,作为碳原子数1~20的q价的脂肪族烃残基,可举出从上述烷烃除去1~3个氢原子而得的烷基、烷烃二基、烷烃三基等。

作为这样的L3,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正己基、环己基、苄基、苯乙基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、2-甲氧基乙基、亚甲基、亚乙基、三亚甲基、1-甲基亚乙基、丙烷-2,2-二基、四亚甲基、五亚甲基、2,2-二甲基三亚甲基、六亚甲基、3-甲基五亚甲基、环己烷-1,4-二基、二甘醇残基(-CH2CH2OCH2CH2-)、三甘醇残基(-(CH2CH2O)2CH2CH2-)、双丙甘醇残基(-CH(CH3)CH2OCH(CH3)CH2-)、氧基四亚甲基氧基、丙烷-1,1,1-三基、丙烷-1,1,3-三基、丁烷-1,2,4-三基、环己烷-1,3,5-三基等。

作为Ar4表示的p+1价的芳香族烃残基,可举出从苯、萘等芳香族烃环除去p+1个氢原子而得的基团。

在上述式[4]所示的化合物中,优选L3表示氢原子、q表示1、p表示2的化合物。

作为上述式[4]所示的化合物的具体例,可举出例如,苯乙烯、1-苯乙基-4-乙烯基苯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、二乙烯基苯、二异丙烯基苯、二乙烯基萘、4,4’-二乙烯基联苯、双(4-乙烯基苯基)醚、1-乙烯基-2-(4-乙烯基苯氧基)苯、2,2-双(4-乙烯基苯基)丙烷、1,1,1-三(4-乙烯基苯氧基)丙烷等。

其中,优选为苯乙烯、1-乙烯基萘、二乙烯基苯、2,2-双(4-乙烯基苯基)丙烷,更优选为二乙烯基苯。

在本发明所使用的芯形成用组合物中,上述(y)芳香族乙烯基化合物可以单独使用一种,此外也可以混合使用二种以上。

<聚合引发剂>

本发明的光波导形成用组合物可以通过在聚合引发剂的存在下,通过光照射或加热,使(a)反应性有机硅化合物和(b)二(甲基)丙烯酸酯化合物所包含的聚合性双键反应而获得固化物。该固化物作为光器件材料,特别适合用于光波导的包层部。

此外上述芯形成用组合物可以通过在聚合引发剂的存在下,通过光照射或加热,使(x)反应性有机硅化合物所包含的聚合性双键和(y)芳香族乙烯基化合物所包含的聚合性双键反应而获得固化物,该固化物适合用于包含由本发明的光波导形成用组合物的固化物构成的包层部的光波导的芯部。

作为上述聚合引发剂,可以使用热聚合引发剂和光聚合引发剂中的任一种。

作为热聚合引发剂,可举出例如,偶氮类、有机过氧化物类等。

作为市售的偶氮系热聚合引发剂,可以举出例如,V-30、V-40、V-59、V-60、V-65、V-70[以上,和光纯药工业(株)制]等。

此外作为市售的有机过氧化物系热聚合引发剂,可以举出例如,パーカドックス(注册商标)CH、パーカドックスBC-FF、パーカドックス14、パーカドックス16、トリゴノックス(注册商标)22、トリゴノックス23、トリゴノックス121、カヤエステル(注册商标)P、カヤエステルO、カヤブチル(注册商标)B[以上,化药アクゾ(株)制]、パーヘキサ(注册商标)HC、パークミル(注册商标)H、パーオクタ(注册商标)O、パーヘキシル(注册商标)O、パーヘキシルZ、パーブチル(注册商标)O、パーブチルZ[以上,日油(株)制]等,但不限于此。

作为光聚合引发剂,可举出例如,烷基苯酮类、二苯甲酮类、酰基氧化膦类、米蚩苯甲酰苯甲酸酯类、肟酯类、四甲基秋兰姆单硫化物类、噻吨酮类等。

特别优选为光裂解型的光自由基聚合引发剂。关于光裂解型的光自由基聚合引发剂,可举出最新UV固化技术(159页,发行人:高薄一弘,发行所:(株)技术情报协会,1991年发行)所记载的光裂解型的光自由基聚合引发剂。

作为市售的光自由基聚合引发剂,可以举出例如,IRGACURE(注册商标)127、IRGACURE 184、IRGACURE 369、IRGACURE 651、IRGACURE 500、IRGACURE 819、IRGACURE 907、IRGACURE 784、IRGACURE 2959、IRGACURE CGI1700、IRGACURE CGI1750、IRGACURE CGI1850、IRGACURE CG24-61、IRGACURE TPO、Darocur(注册商标)1116、Darocur 1173[以上,BASFジャパン(株)制]、ESACURE KIP150、ESACURE KIP65LT、ESACURE KIP100F、ESACURE KT37、ESACURE KT55、ESACURE KTO46、ESACURE KIP75[以上,ランベルティ社制]等。

在添加聚合引发剂的情况下,聚合引发剂可以单独使用一种,或可以混合使用二种以上。此外,作为其添加量,相对于(a)反应性有机硅化合物100质量份或(x)反应性有机硅化合物100质量份为0.1~20质量份,进一步优选为0.3~10质量份。

<(c)硫化合物>

本发明的光波导形成用组合物以及上述芯形成用组合物中,除了上述(a)成分和(b)成分[或(x)成分和(y)成分]以外,可以包含选自硫醇化合物、和二硫醚化合物中的至少一种硫化合物作为(c)成分。

[硫醇化合物]

本发明所使用的(c)成分之中,作为硫醇化合物,可举出例如,巯基乙酸甲酯、3-巯基丙酸甲酯、3-巯基丙酸4-甲氧基丁酯、3-巯基丙酸2-乙基己酯、3-巯基丙酸正辛酯、3-巯基丙酸硬脂基酯、1,4-双(3-巯基丙酰氧基)丁烷、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、三羟甲基乙烷三(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丁酸酯)、三(2-(3-巯基丙酰氧基)乙基)异氰脲酸酯、三(2-(3-巯基丁酰氧基)乙基)异氰脲酸酯等巯基羧酸酯类;乙硫醇、1,2-二巯基乙烷、1,3-二巯基丙烷、叔丁基硫醇、正十二烷硫醇、叔十二烷硫醇等巯基烷烃类;2-巯基乙醇、4-巯基-1-丁醇等巯基醇类;苯硫酚、苄基硫醇、间甲苯硫醇、对甲苯硫醇、2-萘硫醇、2-吡啶基硫醇、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑等含芳香环硫醇类;(γ-巯基丙基)三甲氧基硅烷、三乙氧基(γ-巯基丙基)硅烷等含有硅烷的硫醇类等。其中,优选为巯基烷烃类,更优选为正十二烷硫醇。

[二硫醚化合物]

本发明所使用的(c)成分之中,作为二硫醚化合物,可举出例如,二乙基二硫醚、二丙基二硫醚、二异丙基二硫醚、二丁基二硫醚、二-叔丁基二硫醚、二戊基二硫醚、二异戊基二硫醚、二己基二硫醚、二环己基二硫醚、二癸基二硫醚、二-叔十二烷基二硫醚、双(2-羟基乙基)二硫醚、双(2,2-二乙氧基乙基)二硫醚等烷基二硫醚类;二苯基二硫醚、二甲苯基二硫醚、二苄基二硫醚、2,2’-二吡啶基二硫醚、2,2’-二苯并咪唑基二硫醚、2,2’-二苯并噻唑基二硫醚等含芳香环二硫醚类;二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、二硫化双五亚甲基秋兰姆等秋兰姆二硫化物类等。其中,优选为烷基二硫醚类,更优选为二癸基二硫醚。

在配合(c)成分的情况下,相对于上述(a)成分100质量份或(x)成分100质量份,优选以0.01~5质量份包含(c)成分,更优选为0.1~1质量份。

需要说明的是,在本发明中,(c)成分可以将硫醇化合物单独使用一种或混合使用二种以上,或者可以将二硫醚化合物单独使用一种或混合使用二种以上,或者可以混合使用一种以上硫醇化合物与一种以上二硫醚化合物。在使用2种以上的化合物作为(c)成分的情况下,上述配合量是所使用的2种以上的化合物的合计为上述范围。

<(d)硅烷偶联剂>

本发明的光波导形成用组合物以及上述芯形成用组合物中,除了上述(a)成分和(b)成分[或者(x)成分和(y)成分]以外,可以包含硅烷偶联剂作为(d)成分。

作为硅烷偶联剂,可举出例如,三甲氧基(乙烯基)硅烷、三乙氧基(乙烯基)硅烷、三甲氧基(4-乙烯基苯基)硅烷、三乙氧基(4-乙烯基苯基)硅烷等乙烯基系硅烷偶联剂;3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基(3-(甲基)丙烯酰氧基丙基)硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基(二甲氧基)(甲基)硅烷、二乙氧基(3-(甲基)丙烯酰氧基丙基)(甲基)硅烷等(甲基)丙烯酸系硅烷偶联剂;3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基(3-缩水甘油基氧基丙基)硅烷、3-缩水甘油基氧基丙基(二甲氧基)(甲基)硅烷、二乙氧基(3-缩水甘油基氧基丙基)(甲基)硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷等环氧系硅烷偶联剂;3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基(二甲氧基)(甲基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基(二乙氧基)(甲基)硅烷、N-(1-甲基亚戊基)-3-三甲氧基甲硅烷基丙基胺、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1-甲基亚戊基)丙基胺、N-(1,3-二甲基亚丁基)-3-三甲氧基甲硅烷基丙基胺、N-(1,3-二甲基亚丁基)-3-三乙氧基甲硅烷基丙基胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等胺系硅烷偶联剂;3-脲基丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基(3-脲基丙基)硅烷等脲基系硅烷偶联剂;3-巯基丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基(3-巯基丙基)硅烷、(3-巯基丙基)(二甲氧基)(甲基)硅烷、二乙氧基(3-巯基丙基)(甲基)硅烷等巯基系硅烷偶联剂;双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫醚、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫醚等硫醚系硅烷偶联剂;3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基(3-异氰酸酯基丙基)硅烷等异氰酸酯系硅烷偶联剂等。

其中,优选为3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基(3-(甲基)丙烯酰氧基丙基)硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基(3-巯基丙基)硅烷。

在配合(d)硅烷偶联剂的情况下,硅烷偶联剂可以单独使用一种,或可以混合使用二种以上。此外,作为其配合量,相对于(a)成分100质量份或(x)成分100质量份为0.1~20质量份,进一步优选为0.1~5质量份。

<其它的能够配合的成分>

本发明的光波导形成用组合物以及上述芯形成用组合物中,在不对作为光波导的包层材料或芯材料的性能带来影响的范围内,可以适当配合其它的交联剂、表面活性剂、流平剂、抗氧化剂、光稳定剂等。

<光波导形成用组合物和芯形成用组合物的调制方法>

本实施方式的光波导形成用组合物或芯形成用组合物的调制方法,没有特别限定。作为调制法,可举出例如,将(a)成分和(b)成分[或(x)成分和(y)成分]、和根据需要进一步添加的(c)成分、(d)成分、聚合引发剂等其它添加剂混合,制成均匀溶液的方法;或者,除了这些成分以外,进一步使用惯用溶剂的方法等。

在本发明的光波导形成用组合物中,相对于(a)反应性有机硅化合物100质量份,(b)二(甲基)丙烯酸酯化合物为1~200质量份的比例,更优选相对于(a)成分100质量份,(b)成分为1~100质量份的比例。

此外在上述芯形成用组合物中,相对于(x)反应性有机硅化合物100质量份,(y)芳香族乙烯基化合物为0.1~100质量份的比例,更优选相对于(x)成分100质量份,(y)成分为0.1~25质量份的比例。

在使用溶剂的情况下,关于光波导形成用组合物或芯形成用组合物中的固体成分的比例,只要各成分均匀地溶解于溶剂,就没有特别限定,例如为1~50质量%,或为1~30质量%,或为1~25质量%。这里所谓固体成分,是从光波导形成用组合物或芯形成用组合物的全部成分除去溶剂成分后的成分。

此外,光波导形成用组合物或芯形成用组合物的溶液优选使用孔径为0.05~5μm的过滤器等进行过滤后再使用。

本发明的光波导形成用组合物以及上述芯形成用组合物优选具有在后述的光波导的形成中操作性优异的粘度。

例如,在采用下述制造方法来制造光波导的情况下,优选上述光波导形成用组合物的粘度在25℃下为500~20,000mPa·s,上述芯形成用组合物的粘度在25℃下为1,000~100,000mPa·s。

<<光波导>>

本发明的光波导包含上述光波导形成用组合物的固化物,优选包含由光波导形成用组合物的固化物构成的包层部。此时,芯部优选由上述芯形成用组合物的固化物构成。

此外,本发明的光波导可以为芯的折射率相对于矢径方向连续变化的渐变折射率(GI)型、芯的折射率相对于矢径方向阶段性变化的多阶跃折射率(MI)型、仅在芯与包层的界面折射率不连续变化的阶跃折射率(SI)型中的任一种。

将本发明的光波导的一例示于图7~图9(第1实施方式)中。

图7是例示本发明涉及的第1实施方式的光波导10的俯视图。图8是沿着图7的A-A线的截面图。图9是沿着图7的B-B线的截面图。

图7~图9中,光波导10表示在包层部19内并排设置有4通道的芯部11~14的具有GI(Graded-Index)型的折射率分布的光波导。需要说明的是,图7~图9中,作为一例,使包层部19的形状为立方体或长方体,将与立方体或长方体的底面的一边平行的方向设为X方向,将在立方体或长方体的底面内与X方向垂直的方向设为Y方向,将与X方向和Y方向垂直的方向(立方体或长方体的高度方向)设为Z方向(以下的图中也同样)。

在上述光波导10中,优选包层部19由本发明的光波导形成用组合物的固化物构成,芯部11~14由上述芯形成用组合物的固化物构成。

芯部11~14分别为光传输的部分,例如,由上述芯形成用组合物形成,即由该芯形成用组合物的固化物构成。此外芯部11~14可以全部由相同材料形成,也可以由其它材料形成。作为上述芯形成用组合物以外的材料,可以适当选择使用以丙烯酸系树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、聚降冰片烯树脂等作为主成分的材料等。

如后述那样,芯部11~14分别越为中心部则折射率越高,越接近于周边部则折射率越低。芯部11~14的中心部各自的折射率可以为例如1.52~1.62左右。

芯部11~14分别在芯部11~14的内部不产生界面而连续并且一体地形成。这里,所谓界面,是指2个层彼此接触时,在2个层之间形成的边界面(关于后述的包层部也同样)。芯部11~14各自的截面形状可以为例如圆形。芯部11~14各自的截面形状为圆形的情况下的直径可以为例如5~200μm左右。在芯部11~14中,相邻的芯部的间距可以为例如20~300μm左右。在各个芯部11~14中,距离包层部19的底面的高度为大致一定。即,芯部11~14分别与XY平面大致平行地形成。

需要说明的是,在本申请中,所谓圆形,是指大致圆形,并不意味着是严格的正圆。因此,可在实质上不损害作为GI型的光波导的规定效果的范围内偏离正圆。

包层部19以被覆芯部11~14周围的方式形成。在本发明的光波导中,包层部19由上述本发明的光波导形成用组合物形成,即,由该光波导形成用组合物的固化物构成。该光波导形成用组合物中,可以含有例如炭黑等吸收光的原材料。通过使炭黑等吸收光的原材料分散于包层部19,可以降低相邻的芯部间的串扰。特别是,在芯部窄间距化的情况下非常有利。

但是,包层部19需要由与芯部11~14的中心部相比低折射率的材料来形成。包层部19的折射率可以为例如1.51~1.60左右。包层部19的截面形状可以为例如矩形。包层部19的厚度可以根据芯部11~14的直径、制造条件等来任意地确定,但可以优选为数mm左右,更优选为50~1000μm左右。需要说明的是,由后述的光波导10的制造工序明确了,包层部19被一体地形成,在包层部19内不存在界面。

[光波导的制造方法]

本发明的光波导使用上述光波导形成用组合物以及上述芯形成用组合物,通过包含以下第1工序~第4工序的制造法来制造。

·第1工序:将排出部前端的针状部刺入未固化的包层部,

·第2工序:一边使未固化的材料从上述针状部排出,一边使上述针状部在上述未固化的包层部内移动,从而形成周围被上述未固化的包层部被覆了的未固化的芯部,

·第3工序:将上述针状部从上述未固化的包层部拔去,以及

·第4工序:使上述未固化的包层部和上述未固化的芯部固化。

这里,上述未固化的包层部由本发明的光波导形成用组合物形成,上述未固化的芯部(未固化的材料)由上述芯形成用组合物形成。

以下,关于制造光波导的实际的一系列步骤,详述其一例。

图10~图14是例示上述光波导(参照第1实施方式)的制造工序的一部分的图,有时将该制造工序称为注射法。

首先,在图10所示的工序中,准备支持体91。支持体91是在平面形状为近似矩形的底板92的周缘部以能够装卸的状态配设了平面形状为近似画框状的具有开口部93a的外框93的构件。作为底板92和外框93各自的材料,可以使用例如树脂(丙烯酸系等)、玻璃、硅、陶瓷、金属等。其中,底板92与外框93可以不使用相同材料。优选底板92的上表面平坦性高。

接下来,在图11所示的工序中,在支持体91的外框93内露出的底板92的上表面涂布规定的材料,均等地摊开而制作大致一定层厚的未固化的包层部19A。未固化的包层部19A可以通过将本发明的光波导形成用组合物,使用例如涂布装置(分配器等)、印刷装置等进行涂布,或者从开口部93a填充(注入)来制作。此外,在未固化的包层部19A的材料(即,本发明的光波导形成用组合物)中,可以含有例如炭黑等吸收光的原材料。

未固化的包层部19A的粘度可以为例如3,800mPa·s左右。此外未固化的包层部19A的厚度可以根据后述的芯部11~14的直径、制造条件等来任意地确定,可以优选为数mm左右,更优选为50~1000μm左右。

接下来,在图12所示的工序中,准备具有排出部94(具有排出部主体95和针状部96)的涂布装置(未图示),使准备的涂布装置(未图示)工作,将排出部94前端的针状部96的一部分刺入未固化的包层部19A(第1工序)。从支持体91的底板92的上表面到针状部96的前端部的高度H1可以适当选择,可以为例如100~1000μm左右(未固化的包层部19A的层厚为数mm左右的情况)。

需要说明的是,涂布装置(未图示)包含CPU、存储器等,通过设定程序,具有使排出部94相对于未固化的包层部19A,沿X方向、Y方向和Z方向以规定的移动速度精度好地移动的功能。另外,针状部96例如截面形状为圆环状,涂布装置(未图示)具有从针状部96的圆环内使规定的材料以规定的排出压力排出的功能。针状部96的圆环的内径可以适当选择,可以为例如100~200μm左右。此外,针状部96的截面形状除了圆环状以外,可以为方形。涂布装置(未图示)例如可以包含台式型涂布机器人、分配器等而构成。

接下来,在图13所示的工序中,使涂布装置(未图示)工作,一边从刺入到未固化的包层部19A的针状部96,使作为形成未固化的芯部的材料的上述芯形成用组合物排出,一边使针状部96在未固化的包层部19A内移动而形成未固化的芯部11A(第2工序)。需要说明的是,在图13中,(A)为俯视图,(B)为沿着(A)的C-C线的截面图。但是,在(A)中省略了排出部94的图示。针状部96的移动方向可以适当选择,这里,作为一例仅沿X方向使其移动。针状部96的移动速度可以适当选择,可以为例如5~30mm/s左右。针状部96的排出压力可以适当选择,可以为例如10~1,000kPa左右。

此外,未固化的芯部11A的粘度可以为例如80,800mPa·s左右。

通过将排出部94的移动速度、针状部96的排出压力、针状部96的圆环的内径分别根据形成未固化的芯部11A的材料(即芯形成用组合物)、形成未固化的包层部19A的材料(即本发明的光波导形成用组合物)的性状(粘度等)而调整,从而可以形成例如截面形状为圆形,在后述的固化后越为中心部则折射率越高越接近于周边部则折射率越低的芯部11。未固化的芯部11A的截面形状为圆形的情况下的直径可以为例如5~200μm左右。

此外,一边使芯形成用组合物排出,一边通过程序等使排出部94的移动速度、针状部96的排出压力变化,从而也可以形成直径部分性不同的芯部11(点尺寸变换)。

需要说明的是,通过将排出部94的移动速度、针状部96的排出压力,根据未固化的芯部11A的材料(即芯形成用组合物)、未固化的包层部19A的材料(即本发明的光波导形成用组合物)的性状(粘度等)而调整,也能够制作与针状部96的圆环的内径相比为小径的圆形(截面形状)的未固化的芯部11A。

这如下实现:通过调整各材料的粘度,将更具有粘性的未固化的芯部11A的材料从针状部96排出,从而针状部的圆环的内侧面与材料的摩擦力变大,由此,上述材料从圆环的内侧面附近难以排出,仅与圆环的内侧面不发生摩擦的圆环的中心部附近的上述材料优先被排出。

在图13所示的工序中,示出了将形成了未固化的包层部19A的支持体91固定,使针状部96在未固化的包层部19A内移动而形成未固化的芯部11A的例子。然而,不限定于这样的方案,例如,也可以将针状部96固定,使形成了未固化的包层部19A的支持体91移动而形成未固化的芯部11A。

接下来,在图14所示的工序中,从图13所示的状态使排出部94沿Z方向移动,将针状部96从未固化的包层部19A拔去(第3工序)。然后,可以将图12的工序的针状部96对未固化的包层部19A的刺入、图13的形成未固化的芯部11A的工序、以及图14的工序的从未固化的包层部19A拔去针状部96反复进行,以与未固化的芯部11A并排设置的方式形成未固化的芯部12A、13A和14A。未固化的芯部12A、13A和14A的材料,与未固化的芯部11A同样地使用上述芯形成用组合物。相邻的芯部的间距可以为例如20~300μm左右。

如上述那样,未固化的包层部19A具有适度的流动性(粘度),因此即使将针状部96从未固化的包层部19A拔去,也不会残留拔去的痕迹,此外在形成未固化的芯部11A、12A、13A和14A后,在与未固化的包层部19A之间也不形成界面。需要说明的是,在图14中,(A)为俯视图,(B)为沿(A)的D-D线的截面图。但是,在(A)中省略了排出部94的图示。

在图14所示的工序之后(未图示),使未固化的芯部11A、12A、13A和14A、以及未固化的包层部19A,通过后述的规定方法,即照射光(紫外线等)而进行固化,或者加热处理而进行固化(第4工序)。在使用了仅通过光的照射而不会完全固化的材料的情况下,可以在照射光后,进一步进行加热。

在上述光固化的情况下,作为光照射所使用的活性光线,可举出例如,紫外线、电子射线、X射线等。作为紫外线照射所使用的光源,可以使用太阳光线、化学灯、低压水银灯、高压水银灯、金属卤化物灯、氙灯、UV-LED等。此外,光照射后,根据需要进行后烘烤,具体而言通过使用电热板、烘箱等,通常在50~300℃进行1~120分钟加热从而可以使固化(聚合)完成。

在上述热固化的情况下,作为其加热条件,没有特别限定,通常从50~300℃、1~120分钟的范围中适当选择。此外,作为加热装置,没有特别限定,可举出例如,电热板、烘箱等。

通过该固化工序,未固化的芯部11A、12A、13A和14A、以及未固化的包层部19A分别被聚合固化,形成芯部11、12、13和14、以及包层部19(参照图7~图9、光波导10)。需要说明的是,芯部11~14分别在芯部11~14的内部不产生界面而连续且一体地形成,包层部19在包层部19的内部不产生界面而一体地形成。

需要说明的是,本方案中,准备支持体91而制造了光波导,但支持体91不是一定必要的。例如,可以在形成在集成电路内、印刷基板内的凹状形状内制作未固化的包层部19A,也可以制作该基板内的槽、狭缝作为支持体的替代。

此外,本方案中,示出了排出部94为1系统的例子,但不限定于这样的方案,也可以从2个以上的排出部94同时排出芯形成用组合物,同时形成2个以上的未固化的芯部(例如11A~14A)。

此外,将本发明的光波导的其它例子示于图15~图17(第2实施方式)中。

本例例示使芯部的一部分倾斜了的斜坡型的光波导,图15是例示第2实施方式涉及的光波导20的俯视图。图16是沿着图15的E-E线的截面图。图17是沿着图15的F-F线的截面图。

在图15~图17中,光波导20是在包层部29内并排设置有4通道(channel)的芯部21~24的GI型的光波导。需要说明的是,芯部21~24和包层部29的材料、截面形状、功能等与上述第1实施方式的芯部11~14和包层部19同样,因此省略详细的说明。

对于光波导10,芯部11~14整体分别沿一个方向(与X方向大致平行的方向)形成为直线状,对于光波导20,芯部21~24分别以包含倾斜的部分(斜坡部分)的方式形成。即,芯部21~24分别包含弯曲的部分,并不沿一个方向形成为直线状。需要说明的是,弯曲的部分可以弯成曲线(可以弯成弓形)。

更具体而言,光波导20的芯部21包含:沿与X方向大致平行的方向形成为直线状的部分21a、弯曲的部分21b、沿相对于X方向朝Z方向倾斜的方向形成为直线状的部分21c(斜坡部分)、弯曲的部分21d、和沿与X方向大致平行的方向形成为直线状的部分21e。

部分21a、21c和21e彼此位于不同的直线上。部分21a与部分21e为距离包层部29的底面的距离不同的不同层。但是,上述各部分是为了方便而将芯部21分割成2个以上的部分,芯部21在芯部21的内部不产生界面而连续且一体地形成。芯部22~24也为与芯部21同样的形状。

在制造斜坡型的光波导时,例如,在上述的图13所示的工序(第2工序)中,只要以一边改变距离未固化的包层部的底面的垂直距离一边将针状部96移动的方式,对涂布装置(未图示)设定程序即可。即,只要以使针状部96一边沿X方向移动一边也沿Z方向移动的方式对涂布装置(未图示)设定程序,就可以形成斜坡部分(部分21c)。X方向的移动速度与Z方向的移动速度可以考虑要形成的斜坡部分(部分21c)的倾斜角度来适当设定。

需要说明的是,通过一边改变距离未固化的包层部的侧面的水平距离一边使针状部96移动,也能够形成包含相对于XZ平面朝Y方向倾斜的部分的芯部。进一步,通过一边改变距离未固化的包层部的底面的垂直距离,并且改变距离侧面的水平距离一边使针状部96移动,从而也能够形成包含相对于XY平面朝Z方向倾斜、且相对于XZ平面朝Y方向倾斜的部分的芯部。总之,通过对涂布装置(未图示)进行控制,一边使针状部96沿任意方向移动一边使规定的材料从针状部96排出,从而可以通过简易方法形成各种形状的芯部。

另外,在第2实施方式中,示出了将部分21a、21c和21e形成为直线状的例子,但部分21a、21c和21e也可以形成为曲线状(也包含线圈状、螺旋(spiral)状或螺线(helix)状。以下,同样)。部分21a、21c和21e即使是曲线状,也与直线状的情况同样地光传输。或者,直线状的部分与曲线状的部分也可以混合存在。例如,也可以将部分21a形成为直线状,将部分21c和21e形成为曲线状。另外,部分21a、21c和21e可以在同一平面上,也可以在彼此不同的平面上。

这样,第2实施方式发挥与第1实施方式同样的效果,即形成在不产生界面而一体地形成的1个包层部内,包含与包层部的规定面平行的芯部、相对于包层部的规定面倾斜的芯部的斜坡型的光波导。

进一步将本发明的光波导的其它例子示于图18~图20(第3实施方式)。

本例例示芯部彼此立体地交叉的立体交叉型的光波导,图18是例示第3实施方式涉及的光波导的俯视图。图19是沿着图18的G-G线的截面图。图20是沿着图18的H-H线的截面图。

在图18~图20中,光波导30是在包层部39内形成了8通道的芯部31~38的GI型的光波导。需要说明的是,芯部31~38和包层部39的材料、截面形状、功能等与上述第1实施方式的芯部11~14和包层部19同样,因此省略了详细的说明。

在光波导30中,芯部31~34整体分别沿一个方向(与Y方向大致平行的方向)形成为直线状。另一方面,芯部35~38分别以包含倾斜的部分(斜坡部分)的方式形成。即,芯部35~38分别包含弯曲的部分,并不沿一个方向形成为直线状。需要说明的是,弯曲的部分可以弯成曲线(可以弯成弓形)。

更具体而言,光波导30的芯部35包含:沿与X方向大致平行的方向形成为直线状的部分35a、弯曲的部分35b、沿相对于X方向朝Z方向倾斜的(上升的)方向形成为直线状的部分35c(斜坡部分)、弯曲的部分35d、沿与X方向大致平行的方向形成为直线状的部分35e、弯曲的部分35f、沿相对于X方向朝Z方向倾斜的(下降的)方向形成为直线状的部分35g(斜坡部分)、弯曲的部分35h、和沿与X方向大致平行的方向形成为直线状的部分35i。

部分35a、35c、35e和35g在彼此不同的直线上,但部分35a和35i在同一直线上。但是,部分35a和35i可以不一定形成在同一直线上。部分35a和35i与部分35e为距离包层部39的底面的距离不同的不同层。但是,上述各部分是为了方便而将芯部35分割为2个以上的部分,芯部35在芯部35的内部不产生界面而连续且一体地形成。芯部36~38也为与芯部35同样的形状。芯部35~38与芯部31~34立体地交叉。

在制造立体交叉型的光波导时,例如,只要将第1实施方式的光波导的制造方法与第2实施方式的光波导的制造方法组合即可,但需要注意:应该最初制作芯部31~34,然后制作芯部35~38。需要说明的是,与第2实施方式同样地,通过对涂布装置(未图示)进行控制,一边使针状部96沿任意方向移动一边使规定的材料从针状部96排出,从而可以通过简易方法形成各种形状的芯部。另外,与第2实施方式同样地,部分35a、35c、35e、35g和35i可以形成为曲线状,直线状的部分与曲线状的部分可以混合存在。另外,部分35a、35c、35e、35g和35i可以在同一平面上,也可以在彼此不同的平面上。

这样,在第3实施方式中,形成在与第1实施方式同样地不产生界面而一体地形成的1个包层部内芯部彼此立体地交叉的立体交叉型的光波导。

实施例

以下,举出实施例,更具体地说明本发明,但本发明不限定于下述实施例。

需要说明的是,在实施例中,试样的调制和物性的分析所使用的装置和条件如下所述。

(1)搅拌脱泡机

装置:(株)シンキー制自转-公转混合机あわとり練太郎(注册商标)ARE-310

(2)UV曝光

装置:アイグラフィックス(株)制间歇式UV照射装置(高压水银灯2kW×1灯)

(3)1H NMR

装置:Burker社制AVANCE III HD

测定频率:500MHz

测定溶剂:CDCl3

基准物质:四甲基硅烷(0.00ppm)

(4)凝胶渗透色谱(GPC)

装置:(株)岛津制作所制Prominence(注册商标)GPC系统

柱:昭和电工(株)制Shodex(注册商标)GPC KF-804L和GPC KF-803L

柱温:40℃

溶剂:四氢呋喃

检测器:RI

标准曲线:标准聚苯乙烯

(5)粘度

装置:Anton Paar社制MCR流变仪MCR302

测定系统:锥板(直径25mm,角度2度)

温度:25℃

转速:1rpm

待机时间:5分钟

(6)折射率

装置:Metricon社制型号2010/M棱镜耦合器

(7)5%重量减少温度(Td5%)

装置:ブルカー·エイエックスエス(株)制TG/DTA 2000SA

测定条件:氮气气氛下

升温速度:10℃/分钟(25~450℃)

(8)数字显微镜

装置:(株)キーエンス制VHX-500F

(9)近场图形

光源:プレサイスゲージ(株)制LED光源LDS1007

入射探针:Fiberguide Industries社制SI型石英多模光纤AFS50/125Y(芯径50μm,长度1m,两端FC连接器(平坦研磨))

光束分析仪(Beam Profiler):Ophir Optronics Solutions社制BeamStar FX50

(10)传输损耗

光源:安藤电气(株)制白色光源AQ-4303B

入射探针:古河电气工业(株)制GI型多模光纤(芯径25μm,长度1m,两端FC连接器(平坦研磨))

出射探针:Fiberguide Industries社制SI型石英多模光纤AFS105/125Y(芯径105μm,长度2m,两端FC连接器(平坦研磨))

检测器:安藤电气(株)制光谱分析仪AQ-6315B

此外,简写符号表示以下含义。

DPSD:二苯基硅烷二醇[东京化成工业(株)制]

STMS:三甲氧基(4-乙烯基苯基)硅烷[信越化学工业(株)制]

BPE:乙氧基化双酚A二丙烯酸酯(加成乙氧基10mol)[新中村化学工业(株)制NKエステルA-BPE-10]

DOG:二氧杂环己烷二醇二丙烯酸酯[新中村化学工业(株)制NKエステルA-DOG]

TEG:四甘醇二丙烯酸酯[新中村化学(株)制NKエステルA-200]

DVB:二乙烯基苯[新日铁住金化学(株)制DVB-810,纯度81%]

I127:2-羟基-1-(4-(4-(2-羟基-2-甲基丙酰)苄基)苯基)-2-甲基丙烷-1-酮[BASFジャパン(株)制IRGACURE(注册商标)127]

TPO:二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化膦[BASFジャパン(株)制IRGACURE(注册商标)TPO]

W712:环氧系硅氧烷树脂[(株)ADEKA制FX-W712]

W713:环氧系硅氧烷树脂[(株)ADEKA制FX-W713]

[制造例1]反应性有机硅化合物(SC1)的制造

在具备冷凝器和迪安-斯达克装置的200mL的茄型烧瓶中,加入43.3g(0.20mol)的DPSD、44.9g(0.20mol)的STMS和35g的甲苯,使用氮气球将烧瓶中的空气用氮气进行了置换。将该反应混合物加热到50℃后,添加38mg(0.2mmol)的氢氧化钡一水合物[Aldrich社制],在50℃搅拌了1小时。进一步加热到85℃后,一边将作为副产物生成的甲醇除去到体系外一边搅拌5小时而进行了脱醇缩合。将反应混合物冷却至室温(大约23℃),使用孔径0.2μm的膜滤器除去不溶物。使用旋转式蒸发器,从该反应混合物将甲苯在50℃进行减压蒸馏除去,从而获得了无色透明油状物的反应性有机硅化合物(SC1)74.9g。

将所得的反应性有机硅化合物的1H NMR光谱示于图1中。此外,基于GPC以聚苯乙烯换算测得的重均分子量Mw为1,570,分散度:Mw(重均分子量)/Mn(数均分子量)为1.2。

[制造例2]反应性有机硅化合物(SC2)的制造

在具备冷凝器的1L的茄型烧瓶中,加入177g(0.80mol)的DPSD、179g(0.80mol)的STMS和141g的甲苯,使用氮气球将烧瓶中的空气用氮气进行了置换。将该反应混合物加热到50℃后,添加0.303g(1.6mmol)的氢氧化钡一水合物[Aldrich社制],进一步在50℃搅拌2天进行了脱醇缩合。将反应混合物冷却至室温(大约23℃),使用孔径0.2μm的膜滤器除去不溶物。使用旋转式蒸发器,从该反应混合物将甲苯和副生成物的甲醇在50℃进行减压蒸馏除去,从而获得了无色透明油状物的反应性有机硅化合物305g。

将所得的反应性有机硅化合物的1H NMR光谱示于图2中。此外,基于GPC的以聚苯乙烯换算测得的重均分子量Mw为1,270,分散度Mw/Mn为1.2。

[实施例1]聚合性组合物1的调制

将作为(a)反应性有机硅化合物的75质量份的制造例1中制造的SC1、作为(b)二(甲基)丙烯酸酯化合物的25质量份的DOG、以及作为聚合引发剂的1质量份的I127和1质量份的TPO,在50℃搅拌混合3小时。进一步进行2分钟搅拌脱泡,从而调制出聚合性组合物1。

所得的组合物的25℃下的粘度为3,800mPa·s。

[实施例2]聚合性组合物2的调制

将各组成变更为表1所记载的那样,除此以外,与实施例1同样地操作,调制出聚合性组合物2。需要说明的是,表1中,“份”表示“质量份”。

所得的组合物的25℃下的粘度为9,000mPa·s。

[比较例1、2]聚合性组合物3、4的调制

将各组成变更为表1所记载的那样,除此以外,与实施例1同样地操作,调制出聚合性组合物3、4。

[固化物的折射率评价]

在贴有作为隔离物的50μm厚的カプトン(注册商标)带的硅晶片上载置各聚合性组合物,用预先进行了脱模处理的玻璃基板夹入。将该夹入的聚合性组合物以20mW/cm2进行了60秒UV曝光。将夹入了聚合性组合物的玻璃基板剥离后,用150℃的电热板进行20分钟加热,从而制作固化物。

测定所得的固化物的折射率。将结果一并示于表1中。

[固化物的耐热性评价]

将各聚合性组合物与200μm厚的硅橡胶制隔离物一起,用预先进行了脱模处理的玻璃基板2片夹入。将该夹入的聚合性组合物以20mW/cm2进行60秒UV曝光,将固化物从玻璃基板剥离,从而制作固化物。

测定所得的固化物的5%重量减少温度(Td5%),评价了耐热性。将结果一并示于表1中。

[表1]

表1

如表1所示,在调制其固化物的折射率变得大致同等那样的聚合性组合物的情况下,确认了通过配合式[3]所示的二(甲基)丙烯酸酯化合物,从而与其它(甲基)丙烯酸酯化合物相比,形成了具有高的Td5%,即具有高耐热性的固化物。

[制造例3]聚合性组合物5的调制

将作为(x)反应性有机硅化合物的99.4质量份的制造例2中制造的SC2、作为(y)芳香族乙烯基化合物的0.6质量份的DVB、和作为聚合引发剂的1质量份的TPO,在50℃进行了3小时搅拌混合。进一步进行2分钟搅拌脱泡,从而调制出聚合性组合物5。

所得的组合物的25℃下的粘度为80,800mPa·s。此外,与上述的[固化物的折射率评价]同样地操作而制作的固化物的折射率为1.586(833nm)、1.577(1,305nm)、1.575(1,551nm)。

[实施例3]GI型光波导的制作

在表2所记载的条件下,制作在包层部内形成了12通道的芯部的光波导。以下具体说明(参照图10~图14)。

在纵3cm×横15cm×厚度3mm的玻璃基板上(图10:底板92),粘贴中央具有纵1cm×横10cm的开口部(图10:开口部93a)的厚度500μm的硅橡胶片(图10:外框93),在该开口部填充作为包层材料的聚合性组合物1。此时,在水平方向倾斜约45度,使其进一步静置30分钟,从而在开口部均匀地填充包层材料,制成未固化的包层部(图11:未固化的包层部19A)。

将填充了该包层材料的玻璃板,安装于台式型涂布机器人[武蔵エンジニアリング(株)制SHOTmini SL 200DS]的工作台。另外,在5mL UV阻断注射器[武蔵エンジニアリング(株)制PSY-5E](图12:排出部94)中,填充作为芯材料的聚合性组合物5并进行脱泡,对注射器排出部(图12:排出部主体95)连接内径100μm的金属针[武蔵エンジニアリング(株)制SN-32G-LF](图12:针状部96)后,安装于台式型涂布机器人。

接着,以从玻璃基板上表面到金属针前端的高度(图12:H1)成为300μm的方式调整排出部的位置。然后,将分配器[武蔵エンジニアリング(株)制ML-808FXcom]的排出压力设定为600kPa,将台式型涂布机器人的描线运行速度(排出部的移动速度)设定为4mm/秒。通过使台式型涂布机器人的排出程序运行,从而在从玻璃基板上表面到金属针前端的高度为300μm的位置,以光波导的长度成为8.5cm的方式,将作为芯材料的聚合性组合物5排出到作为包层材料的聚合性组合物1中,形成了未固化的芯部(图13:未固化的芯部11A)。通过使各未固化的芯部的间距为300μm而反复进行该操作,从而形成了12通道的未固化的芯部(参照图14,但是图14是形成未固化的芯部至4通道的图)。第12通道的未固化的芯部描线完成后,立即使设置于台式型涂布机器人的UV-LED(波长365nm),以照度10mW/cm2(365nm检测)以1mm/秒的速度扫描3次,使未固化的芯部和未固化的包层部固化而制成芯部和包层部。通过该操作,可以使12通道的芯部从描线到固化的曝光前待机时间变化。需要说明的是,第12通道的芯部的待机时间为0秒,第1通道的芯部的待机时间为261秒,相邻的各芯部的待机时间的差为23.7秒。

然后,使用剃刀从玻璃基板剥离硅橡胶片后,用150℃的烘箱加热了20分钟。使用剃刀使光波导的截面露出,用光纤用砂纸对端面进行研磨,从而获得了长度5cm的GI型光波导。

将制作的光波导沿垂直方向设置于数字显微镜,从下部的白色光源照射光以透射模式观察了光波导。将结果示于图3[图3中(a)为12通道的全部芯截面图,(b)为第12通道(待机时间0秒)和第11通道(待机时间24秒)的芯截面放大图,(c)为第7通道(待机时间119秒)和第6通道(待机时间143秒)的芯截面放大图,(d)为第2通道(待机时间238秒)和第1通道(待机时间261秒)的芯截面放大图]中。

确认了任何芯部都为直径50μm左右的正圆形状,是适合作为多模光波导的尺寸。

接下来,观察制作的光波导的出射近场图形(NFP)。将结果示于图4[图4中(b)为第12通道(待机时间0秒)和第11通道(待机时间24秒)的芯截面放大图,(c)为第7通道(待机时间119秒)和第6通道(待机时间143秒)的芯截面放大图,(d)为第2通道(待机时间238秒)和第1通道(待机时间261秒)的芯截面放大图]中。需要说明的是,在图像中央部,入射的光束的强度越高则越显示深色。其结果确认了,通过使待机时间为119秒以上,从而光集中在芯中心部,形成了GI型光波导。

[比较例3]GI型光波导的制作

变更为表2所记载的条件,除此以外,与实施例3同样地操作,制作在包层部内形成了1通道的芯部的光波导。

将制作的光波导,与实施例3同样地操作而用数字显微镜观察。将结果示于图5中。确认了任何芯部都为直径50μm左右的正圆形状,是适合作为多模光波导的尺寸。

[传输损耗]

测定了实施例3中制作的第1通道的光波导和比较例3中制作的光波导的传输损耗。测定使用了利用2个以上的光波导长度测定插入损耗,将在将x轴设为光波导长度、y轴设为插入损耗时的倾斜度作为传输损耗的截断(cut back)法。将作为光通信波长带的850nm、1,310nm和1,550nm的各波长的传输损耗示于表3中。

[表2]

表2

[表3]

表3

如表3所示,确认了本发明的光波导在1,310nm、1,550nm这样的长波长的光通信波长带中,具有非常低的传输损耗。另一方面,获得了下述结果:关于由环氧系硅氧烷树脂制作的光波导(比较例3),在1,310nm以上的波长观察到传输损耗的增加,不满足作为光波导的特性。

[实施例4]GI型光波导的制作

变更为表4所记载的条件,除此以外,与实施例3同样地操作,制作了在包层部内形成了10通道的芯部的光波导。需要说明的是,第10通道的芯部的待机时间为0秒,第1通道的芯部的待机时间为61.1秒,相邻的各芯部的待机时间的差为6.79秒。

将制作的光波导,与实施例3同样地操作而用数字显微镜进行了观察。将结果示于图6[图6中(a)为芯截面图,(b)为第10通道(待机时间0秒)和第9通道(待机时间6.79秒)的芯截面放大图,(c)为第6通道(待机时间27.1秒)和第5通道(待机时间33.9秒)的芯截面放大图,(d)为第2通道(待机时间54.3秒)和第1通道(待机时间61.1秒)的芯截面放大图]中。

确认了任何芯部都为直径10μm左右的正圆形状,是适合作为单模光波导的尺寸。

[表4]

[实施例5]聚合性组合物6的调制

将作为(a)反应性有机硅化合物的92质量份的制造例1中制造的SC1、作为(b)二(甲基)丙烯酸酯化合物的4质量份的DOG、作为(y)芳香族乙烯基化合物的4质量份的DVB、以及作为聚合引发剂的1质量份的I127和1质量份的TPO,在50℃进行了3小时搅拌混合。进一步进行2分钟搅拌脱泡,从而调制出聚合性组合物6。

所得的组合物的25℃下的粘度为3,400mPa·s。此外,与上述的[固化物的折射率评价]同样地操作而制作的固化物的折射率为1.578(833nm)、1.568(1,305nm)、1.567(1,551nm)。

[实施例6]GI型光波导的制作

变更为表5所记载的条件,除此以外,与实施例3同样地操作,制作了在包层部内形成了4通道×2层的芯部的光波导。需要说明的是,关于2层的上层的芯部,在形成了下层的芯部4通道后,在其上部形成了上层的芯部。

将制作的光波导,与实施例3同样地操作而用数字显微镜进行了观察。将结果示于图21中。

确认了任何芯部都成为直径10μm左右的正圆形状,是适合作为单模光波导的尺寸。

[表5]

如以上那样,本发明的光波导形成用组合物不仅可以制作多模的GI型光波导,而且可以制作非常细径的单模的GI型光波导,此外使用了该组合物的光波导具有350℃以上的高耐热性和长波长区域的非常高的透明性(低传输损耗),成为可耐受在光电混载基板上的实际使用的光波导。

附图标记说明

10、20、30 光波导

11、12、13、14、21(21a~21e)、22、23、24、31、32、33、34、35(35a~35i)、36、37、38 芯部

11A、12A、13A、14A 未固化的芯部

19 29 39 包层部

19A 未固化的包层部

91 支持体

92 底板

93 外框

93A 开口部

94 排出部

95 排出部主体

96 针状部

H1 高度。

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