JP2000081519A - Optical waveguide - Google Patents

Optical waveguide

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JP2000081519A
JP2000081519A JP18929599A JP18929599A JP2000081519A JP 2000081519 A JP2000081519 A JP 2000081519A JP 18929599 A JP18929599 A JP 18929599A JP 18929599 A JP18929599 A JP 18929599A JP 2000081519 A JP2000081519 A JP 2000081519A
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JP
Japan
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polymer
functional group
compound
optical waveguide
fluorine
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JP18929599A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Suzuki
克巳 鈴木
Ikuo Matsukura
郁生 松倉
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Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the adhesiveness of a cladding part to a substrate without sacrificing the superior characteristics of an amorphous fluorine-containing polymer by forming the cladding part from a specified polymer. SOLUTION: The optical waveguide has a cladding part comprising a polymer containing a fluorine-contg. alicyclic structure having a functional group. This functional group is preferably a carboxylic acid group. The polymer is appropriately a polymer obtained by polymerizing a monomer having a fluorine- containing alicyclic structure, preferably perfluoro(2,2-dimethyl-1,3-dioxol) or a polymer having a fluorine-containing alicyclic structure in the principal chain obtained by cyclopolymerizing a fluorine-containing monomer having two or more polymerizable double bonds, preferably a perfluoro(allyl vinyl ether) or perfluoro(butenyl vinyl ether).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッド部が官能
基を有するフッ素系脂肪族環構造含有重合体で構成さ
れ、基板への密着力が強く、伝送損失が少ない光導波路
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide having a cladding portion made of a polymer having a fluorine-containing aliphatic ring structure having a functional group, having a high adhesion to a substrate and a small transmission loss.

【0002】[0002]

【従来の技術】光導波路材料として非晶質含フッ素重合
体を用いることによって、伝送損失を少なくでき、吸湿
率を低下でき、配向複屈折に従う光の散乱を抑制できる
ことが知られている(特開平4−190202参照)。
2. Description of the Related Art It is known that by using an amorphous fluoropolymer as an optical waveguide material, transmission loss can be reduced, moisture absorption can be reduced, and light scattering according to orientation birefringence can be suppressed. Kaihei 4-190202).

【0003】しかし、この非晶質含フッ素系重合体を光
導波路のクラッド部に用いた場合、基板との密着性が低
い欠点がある。そのため、例えば、シリコン基板上にク
ラッド、コアの順に層を形成し、そのコアを目的の形状
に加工して光導波路を作成する場合、非晶質含フッ素系
重合体からなるクラッドが基板やコアから剥離しやす
い。また、光導波路形成後に基板から光導波路部分を切
り出す場合にも基板からクラッド部分が剥離しやすい。
さらに、この非晶質含フッ素系重合体を光導波路のコア
部に用いた場合には、材料自体の屈折率が低いため、光
導波路のクラッドに必要なより低屈折率の材料の探索が
難しいという欠点もある。
However, when this amorphous fluorinated polymer is used for the cladding portion of an optical waveguide, there is a disadvantage that the adhesion to a substrate is low. Therefore, for example, when a layer is formed in the order of a clad and a core on a silicon substrate, and the core is processed into a desired shape to form an optical waveguide, the clad made of an amorphous fluorine-containing polymer is formed on the substrate or the core. Easy to peel from. Also, when the optical waveguide portion is cut out from the substrate after the formation of the optical waveguide, the clad portion is easily peeled off from the substrate.
Furthermore, when this amorphous fluorinated polymer is used for the core portion of an optical waveguide, it is difficult to find a material having a lower refractive index necessary for the cladding of the optical waveguide because the refractive index of the material itself is low. There is also a disadvantage.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の問題を解消し、非晶質含フッ素重合体の優れた
特性を犠牲にすることなく、クラッド部と基板との密着
性を向上させた光導波路を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art and improves the adhesion between the clad portion and the substrate without sacrificing the excellent characteristics of the amorphous fluoropolymer. It is an object to provide an improved optical waveguide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に設け
られた、光が伝搬するコア部とコア部の周りに形成され
たクラッド部とを有する光導波路であって、クラッド部
が官能基を有するフッ素系脂肪族環構造含有重合体から
なることを特徴とする光導波路である。
According to the present invention, there is provided an optical waveguide having a core portion provided on a substrate, through which light propagates, and a cladding portion formed around the core portion, wherein the cladding portion is functional. An optical waveguide comprising a fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer having a group.

【0006】本発明の光導波路はクラッド部とそれに接
した基板表面との密着性が高い。また、クラッド/コア
間の密着性を高めることができ、さらにコア材料として
フッ素系脂肪族環構造含有重合体を使用することにより
クラッド/コア間に界面不整が生じにくくすることもで
きる。コア材料としてフッ素系脂肪族環構造含有重合体
を使用する場合は、コア材料の屈折率をクラッド材料の
屈折率よりも高くするために、フッ素系脂肪族環構造含
有重合体に該重合体よりも屈折率の高い化合物を配合す
ることが好ましい。
The optical waveguide of the present invention has high adhesion between the clad portion and the substrate surface in contact with the clad portion. In addition, the adhesion between the clad and the core can be improved, and the use of a polymer containing a fluorine-containing aliphatic ring structure as the core material can also reduce the occurrence of interface irregularities between the clad and the core. When using a fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer as the core material, in order to make the refractive index of the core material higher than the refractive index of the cladding material, the fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer is used as the core material. It is also preferable to compound a compound having a high refractive index.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明において光導波路とは、石
英ガラス基板やシリコン基板などの半導体基板上に形成
された光機能装置の基本構成要素であり、各種の受動型
光部品を構成できる。光導波路は、光が伝搬するコア部
とコア部の周りに形成されたクラッド部からなる構造を
有し、光ファイバも含まれる。光がコア部を伝搬するた
めには、コア部の材料の屈折率はクラッド部の材料の屈
折率よりも高い必要がある。伝搬光は、導波路内に閉じ
込められ、伝搬光は外場(外部からの信号)により制御
される。光導波路は、その機能により光変調器、光スイ
ッチ、波長選択装置、光集積回路などに分類される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, an optical waveguide is a basic component of an optical functional device formed on a semiconductor substrate such as a quartz glass substrate or a silicon substrate, and can constitute various passive optical components. The optical waveguide has a structure including a core portion through which light propagates and a clad portion formed around the core portion, and includes an optical fiber. In order for light to propagate through the core, the refractive index of the material of the core needs to be higher than the refractive index of the material of the clad. The propagating light is confined in the waveguide, and the propagating light is controlled by an external field (an external signal). Optical waveguides are classified according to their functions into optical modulators, optical switches, wavelength selectors, optical integrated circuits, and the like.

【0008】光導波路は、通常、基板上に形成されたク
ラッド部、このクラッド部上に形成されたコア部および
このコア部上に形成されたクラッド部から構成されてい
る。基板上においてコア部の周りにクラッド部を形成す
る方法としては、基板上にクラッド部を形成し、このク
ラッド部上にコア部を形成した後、コア部の一部をエッ
チングして除去し、残ったコア部上にクラッド部を形成
することによりコア部の周囲がクラッド部で囲まれた構
成とすることができる。
The optical waveguide generally comprises a clad formed on a substrate, a core formed on the clad, and a clad formed on the core. As a method of forming a clad portion around a core portion on a substrate, a clad portion is formed on a substrate, and after forming a core portion on the clad portion, a part of the core portion is removed by etching, By forming the clad portion on the remaining core portion, a configuration in which the periphery of the core portion is surrounded by the clad portion can be obtained.

【0009】本発明におけるフッ素系脂肪族環構造含有
重合体(以下、フッ素系重合体ともいう)としては、フ
ッ素系脂肪族環構造を有する単量体を重合して得られる
重合体や、2つ以上の重合性二重結合を有するフッ素系
単量体を環化重合して得られる主鎖にフッ素系脂肪族環
構造を有する重合体が好適である。主鎖にフッ素系脂肪
族環構造を有するとは、脂肪族環を構成する炭素原子の
1以上が主鎖を構成する炭素連鎖中の炭素原子であり、
かつ脂肪族環を構成する炭素原子の少なくとも一部にフ
ッ素原子またはフッ素含有基が結合している構造を有し
ていることを意味する。
The fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer (hereinafter, also referred to as a fluorine-containing polymer) in the present invention includes a polymer obtained by polymerizing a monomer having a fluorine-containing aliphatic ring structure, A polymer having a fluorinated aliphatic ring structure in the main chain obtained by cyclopolymerization of a fluorinated monomer having one or more polymerizable double bonds is preferred. Having a fluorinated aliphatic ring structure in the main chain means that at least one of the carbon atoms constituting the aliphatic ring is a carbon atom in a carbon chain constituting the main chain,
In addition, it has a structure in which a fluorine atom or a fluorine-containing group is bonded to at least a part of carbon atoms constituting the aliphatic ring.

【0010】本発明におけるクラッド部の材料は、官能
基を有するフッ素系脂肪族環構造含有重合体(以下、官
能基含有フッ素系重合体ともいう)である。コア部の材
料としては、クラッド部の材料よりも屈折率の高い材料
であるかぎり特に限定されない。しかし、コア材料とし
ては非晶質含フッ素重合体がその物性やクラッドとの密
着性から好ましい。特に好ましいコア材料は、クラッド
材料との親和性が高く、クラッド/コア間に界面不整が
生じにくい材料である、クラッド材料と同種類のフッ素
系脂肪族環構造含有重合体である。以下、コア材料とし
てクラッド材料と同種類のフッ素系脂肪族環構造含有重
合体を用いる場合を例として本発明を説明する。
The material of the cladding in the present invention is a polymer having a fluorine-containing aliphatic ring structure having a functional group (hereinafter also referred to as a fluorine-containing polymer having a functional group). The material of the core is not particularly limited as long as the material has a higher refractive index than the material of the clad. However, as the core material, an amorphous fluoropolymer is preferable from the viewpoint of its physical properties and adhesion to the clad. A particularly preferred core material is a fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer of the same type as the clad material, which is a material having a high affinity for the clad material and in which interface irregularities between the clad and the core hardly occur. Hereinafter, the present invention will be described by taking, as an example, a case where a polymer having the same fluorine-based aliphatic ring structure as the clad material is used as the core material.

【0011】コア材料として用いるフッ素系脂肪族環構
造含有重合体としては、官能基を有するものであっても
よく、官能基を有していないものであってもよい。しか
し、官能基を有するものである方が、クラッド材料との
密着性に優れる点で好ましい。また、コア材料の屈折率
を高めるために、フッ素系脂肪族環構造含有重合体に該
重合体よりも屈折率の高い物質、例えば後述の化合物
(2)、を配合することが好ましい。
[0011] The fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer used as the core material may have a functional group or may not have a functional group. However, those having a functional group are preferable in that they have excellent adhesion to the clad material. Further, in order to increase the refractive index of the core material, it is preferable to blend a polymer having a higher refractive index than the polymer, for example, a compound (2) described later, with the polymer containing a fluorine-based aliphatic ring structure.

【0012】フッ素系脂肪族環構造を有する単量体を重
合して得られる主鎖にフッ素系脂肪族環構造を有する重
合体としては、ペルフルオロ(2,2−ジメチル−1,
3−ジオキソール)などのフッ素系脂肪族環構造を有す
る単量体を単独重合することにより、またはこの単量体
とテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレ
ン、ペルフルオロ(メチルビニルエーテル)などのラジ
カル重合性単量体とを共重合させることにより得られる
主鎖にフッ素系脂肪族環構造を有する重合体(特公昭6
3−18964参照)が例示される。
The polymer having a fluorinated aliphatic ring structure in the main chain obtained by polymerizing a monomer having a fluorinated aliphatic ring structure includes perfluoro (2,2-dimethyl-1,
Homopolymerization of a monomer having a fluorinated aliphatic ring structure such as 3-dioxole) or a radical polymerizable monomer such as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, or perfluoro (methylvinyl ether). Having a fluorinated aliphatic ring structure in the main chain obtained by copolymerization with a monomer
3-18964).

【0013】また、2つ以上の重合性二重結合を有する
フッ素系単量体を環化重合して得られる、主鎖にフッ素
系脂肪族環構造を有する重合体としては、ペルフルオロ
(アリルビニルエーテル)やペルフルオロ(ブテニルビ
ニルエーテル)などの単量体を環化重合することによ
り、またはこの単量体とテトラフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレン、ペルフルオロ(メチルビニル
エーテル)などのラジカル重合性単量体とを共重合させ
ることにより得られる主鎖にフッ素系脂肪族環構造を有
する重合体(特開昭63−238111、特開昭63−
238115参照)が例示される。
The polymer having a fluorine-containing aliphatic ring structure in the main chain obtained by cyclopolymerization of a fluorine-containing monomer having two or more polymerizable double bonds includes perfluoro (allyl vinyl ether). ) Or perfluoro (butenyl vinyl ether) by cyclopolymerization of a monomer or a monomer such as a radical polymerizable monomer such as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene or perfluoro (methyl vinyl ether). Having a fluorinated aliphatic ring structure in the main chain obtained by copolymerizing
238115).

【0014】また、ペルフルオロ(2,2−ジメチル−
1,3−ジオキソール)などのフッ素系脂肪族環構造を
有する単量体とペルフルオロ(アリルビニルエーテル)
やペルフルオロ(ブテニルビニルエーテル)などの2つ
以上の重合性二重結合を有するフッ素系単量体とを共重
合させることによっても主鎖にフッ素系脂肪族環構造を
有する重合体が得られる。
Further, perfluoro (2,2-dimethyl-
Monomers having a fluorinated aliphatic ring structure such as 1,3-dioxole) and perfluoro (allyl vinyl ether)
A polymer having a fluorine-containing aliphatic ring structure in the main chain can also be obtained by copolymerizing a fluorine-containing monomer having two or more polymerizable double bonds such as perfluoro (butenyl vinyl ether) and the like.

【0015】フッ素系脂肪族環構造含有重合体は、フッ
素系脂肪族環構造含有重合体の全重合単位に対してフッ
素系脂肪族環構造を有する重合単位を20モル%以上、
特には40モル%以上含有するものが透明性、機械的特
性などの面から好ましい。フッ素系脂肪族環構造を有す
る重合単位とは、上記フッ素系脂肪族環構造を有する単
量体が重合した単位、および、上記2つ以上の重合性二
重結合を有するフッ素系単量体が環化重合することによ
り形成される重合単位をいう。
The polymer having a fluorinated aliphatic ring structure has a polymerized unit having a fluorinated aliphatic ring structure in an amount of at least 20 mol% based on all polymerized units of the polymer having a fluorinated aliphatic ring structure.
In particular, those containing 40 mol% or more are preferable in terms of transparency, mechanical properties, and the like. The polymerized unit having a fluorine-based aliphatic ring structure is a unit obtained by polymerizing the monomer having the fluorine-based aliphatic ring structure, and the fluorine-based monomer having two or more polymerizable double bonds. A polymerized unit formed by cyclopolymerization.

【0016】より低損失にて伝送できることから、フッ
素系脂肪族環構造含有重合体はペルハロ化合物が好まし
い。ペルハロ化合物であるフッ素系脂肪族環構造含有重
合体としては、具体的には以下の一般式(1)〜(4)
から選ばれる重合単位を有するものが例示される。な
お、これらのフッ素系脂肪族環構造含有重合体中のフッ
素原子は、屈折率を高めるために一部塩素原子で置換さ
れていてもよい。また、後述単量体の例示に示すよう
に、フッ素系脂肪族環構造含有重合体は、一般式(1)
〜(4)から選ばれる重合単位以外のフッ素系脂肪族環
構造を有する重合単位を有する重合体であってもよい。
The perfluoro compound is preferably used as the polymer having a fluorinated aliphatic ring structure, since the polymer can be transmitted with lower loss. As the fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer which is a perhalo compound, specifically, the following general formulas (1) to (4)
Those having a polymerized unit selected from the following are exemplified. In addition, the fluorine atom in these fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymers may be partially substituted with a chlorine atom in order to increase the refractive index. Further, as shown in the examples of the monomers described below, the fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer has the general formula (1)
A polymer having a polymerized unit having a fluorinated aliphatic ring structure other than the polymerized unit selected from (4) to (4) may be used.

【0017】[0017]

【化1】 Embedded image

【0018】[一般式(1)〜(4)において、hは0
〜5の整数、iは0〜4の整数、jは0または1、h+
i+jは1〜6、sは0〜5の整数、tは0〜4の整
数、uは0または1、s+t+uは1〜6、p、q、r
はそれぞれ独立に0〜5の整数、p+q+rは1〜6、
1 〜R7 はそれぞれ独立にフッ素原子、塩素原子、ク
ロロジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、また
は炭素数1〜3のペルフルオロアルコキシ基である。]
[In the general formulas (1) to (4), h is 0
An integer from 0 to 5, i is an integer from 0 to 4, j is 0 or 1, h +
i + j is 1 to 6, s is an integer of 0 to 5, t is an integer of 0 to 4, u is 0 or 1, s + t + u is 1 to 6, p, q, r
Are each independently an integer from 0 to 5, p + q + r is from 1 to 6,
R 1 to R 7 are each independently a fluorine atom, a chlorine atom, a chlorodifluoromethyl group, a trifluoromethyl group, or a perfluoroalkoxy group having 1 to 3 carbon atoms. ]

【0019】本発明におけるフッ素系脂肪族環構造を有
する単量体としては、下記一般式(5)〜(7)のいず
れかで表される化合物から選ばれる単量体が好ましい。
As the monomer having a fluorinated aliphatic ring structure in the present invention, a monomer selected from the compounds represented by any of the following formulas (5) to (7) is preferable.

【0020】[0020]

【化2】 Embedded image

【0021】[一般式(5)〜(7)において、R8
19はそれぞれ独立にフッ素原子、塩素原子、クロロジ
フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、または炭素
数1〜3のペルフルオロアルコキシ基であるかまたはR
10とR11、R14とR15およびR18とR19は連結して環を
形成してもよい。]
[In the general formulas (5) to (7), R 8 to
R 19 is each independently a fluorine atom, a chlorine atom, a chlorodifluoromethyl group, a trifluoromethyl group, a C 1-3 perfluoroalkoxy group, or R 19
10 and R 11 , R 14 and R 15 and R 18 and R 19 may be linked to form a ring. ]

【0022】一般式(5)〜(7)のいずれかで表され
る化合物の具体例としては、式(8)〜(16)のいず
れかで表される化合物などが挙げられる。
Specific examples of the compound represented by any of formulas (5) to (7) include compounds represented by any of formulas (8) to (16).

【0023】[0023]

【化3】 Embedded image

【0024】2つ以上の重合性二重結合を有するフッ素
系単量体としては、下記一般式(17)〜(19)のい
ずれかで表される化合物が好ましい。
As the fluorine-based monomer having two or more polymerizable double bonds, a compound represented by any of the following formulas (17) to (19) is preferable.

【0025】[0025]

【化4】 CY12 =CY3 OCY45 CY67 CY8 =CY910 (17) CZ12 =CZ3 OCZ45 CZ6 =CZ78 (18) CW12 =CW3 OCW45 OCW6 =CW78 (19)CY 1 Y 2 = CY 3 OCY 4 Y 5 CY 6 Y 7 CY 8 = CY 9 Y 10 (17) CZ 1 Z 2 = CZ 3 OCZ 4 Z 5 CZ 6 = CZ 7 Z 8 (18) CW 1 W 2 = CW 3 OCW 4 W 5 OCW 6 = CW 7 W 8 (19)

【0026】[一般式(17)〜(19)において、Y
1 〜Y10、Z1 〜Z8 およびW1 〜W8 は、それぞれ独
立にフッ素原子、塩素原子、クロロジフルオロメチル
基、またはトリフルオロメチル基である。]
[In the general formulas (17) to (19), Y
1 to Y 10 , Z 1 to Z 8 and W 1 to W 8 are each independently a fluorine atom, a chlorine atom, a chlorodifluoromethyl group, or a trifluoromethyl group. ]

【0027】一般式(17)〜(19)のいずれかで表
される化合物の具体例としては、以下の化合物などが挙
げられる。
Specific examples of the compound represented by any of the general formulas (17) to (19) include the following compounds.

【0028】[0028]

【化5】 CF2 =CFOCCl2 CF2 CF=CF2 、 CF2 =CFOCF2 CF2 CCl=CF2 、 CF2 =CFOCF2 CF2 CF=CF2 、 CF2 =CFOCF2 CFClCF=CF2 、 CF2 =CFOCF2 CF2 CF=CFCl、 CF2 =CFOCF2 CF(CF3 )CF=CF2 、 CF2 =CFOCF2 CF(CF3 )CCl=CF2 、 CF2 =CFOCF2 CF=CF2 、 CF2 =CFOCF(CF3 )CF=CF2 、 CF2 =CFOCF2 OCF=CF2 、 CF2 =CClOCF2 OCCl=CF2 、 CF2 =CFOCCl2 OCF=CF2 、 CF2 =CFOC(CF32 OCF=CF2[Of 5] CF 2 = CFOCCl 2 CF 2 CF = CF 2, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 CCl = CF 2, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 CF = CF 2, CF 2 = CFOCF 2 CFClCF = CF 2, CF 2 = CFOCF 2 CF 2 CF = CFCl, CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) CF = CF 2 , CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) CCl = CF 2 , CF 2 = CFOCF 2 CF = CF 2 , CF 2 = CFOCF (CF 3 ) CF = CF 2, CF 2 = CFOCF 2 OCF = CF 2, CF 2 = CClOCF 2 OCCl = CF 2, CF 2 = CFOCCl 2 OCF = CF 2, CF 2 = CFOC (CF 3) 2 OCF = CF 2.

【0029】本発明における官能基含有フッ素系重合体
の官能基としては、特に制約はなく、カルボン酸基、ス
ルホン酸基、エステル結合を有する基、アルケニル基、
加水分解性シリル基、水酸基、マレイミド基、アミノ
基、シアノ基、イソシアネート基などが挙げられる。官
能基としては、シリコン基板などの基板上への密着性が
良好で、透明性を阻害しない観点から、カルボン酸基が
特に好適である。官能基含有フッ素系重合体中の官能基
の数は官能基含有フッ素系重合体1g当たり0.001
〜1ミリモルが好ましく、0.01〜1ミリモルがより
好ましく、0.01〜0.2ミリモルがさらに好まし
い。官能基含有フッ素系重合体とともに、官能基を有し
ないフッ素系重合体を併用してもよい。
The functional groups of the functional group-containing fluoropolymer in the present invention are not particularly limited, and include carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, groups having an ester bond, alkenyl groups,
Examples include a hydrolyzable silyl group, a hydroxyl group, a maleimide group, an amino group, a cyano group, and an isocyanate group. As the functional group, a carboxylic acid group is particularly preferable from the viewpoint that adhesion to a substrate such as a silicon substrate is good and transparency is not hindered. The number of functional groups in the functional group-containing fluoropolymer is 0.001 per 1 g of the functional group-containing fluoropolymer.
To 1 mmol, preferably 0.01 to 1 mmol, more preferably 0.01 to 0.2 mmol. A fluorine-containing polymer having no functional group may be used together with the functional-group-containing fluorine-containing polymer.

【0030】上記官能基を有するフッ素系重合体を製造
する方法としては、フッ素系重合体を製造した後そのフ
ッ素系重合体に官能基を導入する方法、前記フッ素系重
合体を形成しうる単量体の重合の際官能基を有しかつそ
の単量体と反応しうる化合物を存在させて官能基を有す
るフッ素系重合体を製造する方法、などがある。官能基
の代わりに官能基に変換しうる基(以下、前駆官能基と
いう)を有するフッ素系重合体を製造した後、その前駆
官能基を官能基に変換して目的とする官能基含有フッ素
系重合体を製造することもできる。前駆官能基として
は、例えばアルコキシカルボニル基があり、このアルコ
キシカルボニル基は加水分解によりカルボン酸基に変換
される。官能基含有フッ素系重合体の製造方法としては
以下の方法が好ましい。
As a method for producing the above-mentioned fluorine-containing polymer having a functional group, there are a method of producing a fluorine-containing polymer and then introducing a functional group into the fluorine-containing polymer, or a method capable of forming the above-mentioned fluorine-containing polymer. A method of producing a fluorine-based polymer having a functional group by allowing a compound having a functional group and reacting with the monomer during the polymerization of the monomer to be present. After producing a fluorine-based polymer having a group capable of being converted into a functional group instead of a functional group (hereinafter referred to as a precursor functional group), the precursor functional group is converted into a functional group to obtain a desired functional group-containing fluorine-based polymer. Polymers can also be produced. Examples of the precursor functional group include an alkoxycarbonyl group, and this alkoxycarbonyl group is converted to a carboxylic acid group by hydrolysis. The following method is preferred as a method for producing the functional group-containing fluoropolymer.

【0031】1)フッ素系重合体を形成しうる単量体を
官能基または前駆官能基を有する重合開始剤または連鎖
移動剤の存在下に重合して官能基または前駆官能基を有
するフッ素系重合体を製造する方法。前駆官能基含有フ
ッ素系重合体の前駆官能基は、その後官能基に変換す
る。例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、アルコキシ
カルボニル基などを有する重合開始剤または連鎖移動剤
を用いてそれらの基を有するフッ素系重合体を製造しう
る。アルコキシカルボニル基を有するフッ素系重合体は
その後加水分解してカルボン酸基フッ素系重合体に変換
する。 2)酸素存在下にフッ素系脂肪族環構造含有重合体を高
温処理して重合体の側鎖または末端を酸化分解せしめ
て、官能基または前駆官能基を有するフッ素系脂肪族環
構造含有重合体を製造する方法。酸化分解によりフルオ
ロカルボニル基が生成すると考えられ、酸化分解後フッ
素系重合体を水と反応させることによりカルボン酸基含
有フッ素系重合体に変換しうる。また、酸化分解後フッ
素系重合体をアルカノールと反応させることによりアル
コキシカルボニル基含有フッ素系重合体に変換し、さら
にそれを加水分解してカルボン酸基含有フッ素系重合体
に変換しうる。
1) A monomer capable of forming a fluorine-based polymer is polymerized in the presence of a polymerization initiator or a chain transfer agent having a functional group or a precursor functional group to form a fluorine-containing polymer having a functional group or a precursor functional group. A method of manufacturing coalescence. The precursor functional group of the precursor functional group-containing fluoropolymer is then converted into a functional group. For example, a fluorine-based polymer having a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, an alkoxycarbonyl group, or the like can be produced using a polymerization initiator or a chain transfer agent having the group. The fluorinated polymer having an alkoxycarbonyl group is then hydrolyzed to be converted to a carboxylic acid group fluorinated polymer. 2) A fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer having a functional group or a precursor functional group by subjecting a polymer having a fluorine-containing aliphatic ring structure to high-temperature treatment in the presence of oxygen to oxidatively decompose a side chain or a terminal of the polymer. How to manufacture. It is considered that a fluorocarbonyl group is generated by oxidative decomposition, and the fluorinated polymer can be converted into a carboxylic acid group-containing fluoropolymer by reacting the fluorinated polymer with water after oxidative decomposition. Further, the fluorinated polymer can be converted into an alkoxycarbonyl group-containing fluorinated polymer by reacting the fluorinated polymer with an alkanol after oxidative decomposition, and further hydrolyzed to be converted into a carboxylic acid group-containing fluorinated polymer.

【0032】3)フッ素系重合体を形成しうる単量体と
官能基または前駆官能基を有する単量体とを共重合せし
めて官能基または前駆官能基を有するフッ素系重合体を
製造する方法。前駆官能基含有フッ素系重合体の前駆官
能基は、その後官能基に変換する。例えば、メチル ペ
ルフルオロ(5−オキサ−6−ヘキサノエート)などの
アルコキシカルボニル基含有単量体を共重合して前駆官
能基含有フッ素系重合体を製造し、その後加水分解して
カルボン酸基含有フッ素系重合体に変換する。 4)上記1)〜3)の方法で得られた官能基含有フッ素
系重合体の官能基を公知または周知の方法により他の官
能基に変換する方法。
3) A method for producing a fluoropolymer having a functional group or a precursor functional group by copolymerizing a monomer capable of forming a fluoropolymer and a monomer having a functional group or a precursor functional group . The precursor functional group of the precursor functional group-containing fluoropolymer is then converted into a functional group. For example, an alkoxycarbonyl group-containing monomer such as methyl perfluoro (5-oxa-6-hexanoate) is copolymerized to produce a precursor functional group-containing fluoropolymer, which is then hydrolyzed to form a carboxylic acid group-containing fluoropolymer. Convert to polymer. 4) A method of converting the functional group of the functional group-containing fluoropolymer obtained by the above methods 1) to 3) into another functional group by a known or well-known method.

【0033】本発明の光導波路におけるコア部を形成す
る材料は、コア部がクラッド部よりも高屈折率となるよ
うな材料が好ましく、「フッ素系重合体より屈折率が高
い化合物」(以下、化合物(2)という)とフッ素系重
合体の混合物が好ましい。化合物(2)としては、光散
乱を実質的に増加させることなく、フッ素系重合体単独
の屈折率より化合物(2)を含むフッ素系重合体の屈折
率を高めうる物質であれば、低分子化合物、オリゴマ、
重合体のいずれでもよい。化合物(2)としては、フッ
素系重合体との比較において、屈折率が0.001以上
高い物質が好ましい。
The material forming the core portion in the optical waveguide of the present invention is preferably a material having a core portion having a higher refractive index than the cladding portion, and a "compound having a higher refractive index than a fluoropolymer" (hereinafter, referred to as "compound"). A mixture of the compound (2)) and a fluoropolymer is preferred. As the compound (2), a substance having a low molecular weight can be used as long as it can increase the refractive index of the fluorine-based polymer containing the compound (2) more than the refractive index of the fluorine-based polymer alone without substantially increasing light scattering. Compounds, oligomers,
Any of polymers may be used. As the compound (2), a substance having a refractive index higher than that of the fluoropolymer by 0.001 or more is preferable.

【0034】低分子化合物としては、例えば炭素原子に
結合した水素原子を含まないハロゲン化芳香族炭化水素
がある。特に、ハロゲン原子としてフッ素原子のみを含
むハロゲン化芳香族炭化水素やフッ素原子と他のハロゲ
ン原子を含むハロゲン化芳香族炭化水素が、フッ素系重
合体との相溶性の面で好ましい。
As the low molecular weight compound, for example, there is a halogenated aromatic hydrocarbon which does not contain a hydrogen atom bonded to a carbon atom. In particular, halogenated aromatic hydrocarbons containing only a fluorine atom as a halogen atom and halogenated aromatic hydrocarbons containing a fluorine atom and another halogen atom are preferable in view of compatibility with the fluorine-based polymer.

【0035】このようなハロゲン化芳香族炭化水素とし
ては、例えば式Φ−Zb [Φはb価のペルフルオロ芳香
環残基、Zはフッ素以外のハロゲン原子、−Rf、−C
ORf、−ORf、または−CN。ただし、Rfはペル
フルオロアルキル基、ペルハロポリフルオロアルキル
基、または1価のΦ。bは0以上の整数。]で表される
化合物がある。芳香環としてはベンゼン環やナフタレン
環がある。Rfであるペルフルオロアルキル基やペルハ
ロポリフルオロアルキル基の炭素数は5以下が好まし
い。フッ素以外のハロゲン原子としては塩素原子や臭素
原子が好ましい。
Examples of the halogenated aromatic hydrocarbon include, for example, a compound represented by the formula Φ-Z b [Φ is a b-valent perfluoroaromatic ring residue, Z is a halogen atom other than fluorine, —Rf, —C
ORf, -ORf, or -CN. Here, Rf is a perfluoroalkyl group, a perhalopolyfluoroalkyl group, or monovalent Φ. b is an integer of 0 or more. ] The compound represented by these. The aromatic ring includes a benzene ring and a naphthalene ring. The perfluoroalkyl group or perhalopolyfluoroalkyl group as Rf preferably has 5 or less carbon atoms. As a halogen atom other than fluorine, a chlorine atom or a bromine atom is preferable.

【0036】具体的な化合物としては、例えば1,3−
ジブロモテトラフルオロベンゼン、1,4−ジブロモテ
トラフルオロベンゼン、2−ブロモテトラフルオロベン
ゾトリフルオリド、クロロペンタフルオロベンゼン、ブ
ロモペンタフルオロベンゼン、ヨードペンタフルオロベ
ンゼン、デカフルオロベンゾフェノン、ペルフルオロア
セトフェノン、ペルフルオロビフェニル、クロロヘプタ
フルオロナフタレン、ブロモヘプタフルオロナフタレン
などがある。
Specific compounds include, for example, 1,3-
Dibromotetrafluorobenzene, 1,4-dibromotetrafluorobenzene, 2-bromotetrafluorobenzotrifluoride, chloropentafluorobenzene, bromopentafluorobenzene, iodopentafluorobenzene, decafluorobenzophenone, perfluoroacetophenone, perfluorobiphenyl, chlorohepta Examples include fluoronaphthalene and bromoheptafluoronaphthalene.

【0037】オリゴマとしては、テトラフルオロエチレ
ン、クロロトリフルオロエチレン、ジクロロジフルオロ
エチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロ
(アルキルビニルエーテル)などの含フッ素単量体の単
独重合オリゴマ、これら単量体の2種以上の共重合オリ
ゴマなどが挙げられる。また、−CF2 CF(CF3
O−や−(CF2n O−(nは1〜3の整数)の構造
単位を有するペルフルオロポリエーテルなども使用でき
る。
As the oligomer, a homopolymerized oligomer of a fluorine-containing monomer such as tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, dichlorodifluoroethylene, hexafluoropropylene, or perfluoro (alkyl vinyl ether), or two or more of these monomers may be used. And copolymer oligomers. In addition, -CF 2 CF (CF 3 )
O- or - (CF 2) n O- ( n is an integer of 1 to 3) such as perfluoropolyether having structural units of can be used.

【0038】化合物(2)またはその前駆体として、一
般式Ra mMRb 4-m(式中、mは0〜3の整数、Ra は炭
素数1〜14の非加水分解性の有機基[ただし、mが2
または3の場合、複数のRa は互いに同一であっても異
なっていてもよい]、Rb は加水分解性基、MはSi、
Ti、Zr、HfまたはTh。)で表される化合物また
はこの化合物の部分加水分解縮合物(以下、両者を総称
して化合物aという)を使用できる。この加水分解縮合
性の化合物である化合物aはフッ素系重合体中で最終的
な加水分解縮合物となると考えられる。光導波路形成過
程において通常コア部形成時に加熱処理工程があり、こ
の加熱によって化合物aが最終的な加水分解縮合物とな
ると考えられる。この加水分解縮合物を含むフッ素系重
合体が、本発明におけるコア材料として好ましい。化合
物aは上記一般式で表される1種を使用してもよく、2
種以上を併用してもよい。
As the compound (2) or a precursor thereof, a compound represented by the general formula R a m MR b 4-m (where m is an integer of 0 to 3 and R a is a non-hydrolyzable organic compound having 1 to 14 carbon atoms) Group [where m is 2
Or in the case of 3, a plurality of R a may be the same or different from each other], R b is a hydrolyzable group, M is Si,
Ti, Zr, Hf or Th. Or a partially hydrolyzed condensate of this compound (both are collectively referred to as compound a). It is considered that the compound a, which is a compound capable of hydrolysis and condensation, becomes a final hydrolysis condensation product in the fluoropolymer. In the process of forming the optical waveguide, there is usually a heat treatment step at the time of forming the core portion, and it is considered that this heating turns the compound a into a final hydrolyzed condensate. A fluorine-based polymer containing this hydrolyzed condensate is preferable as the core material in the present invention. As the compound a, one kind represented by the above general formula may be used.
More than one species may be used in combination.

【0039】加水分解性基としては、アルコキシ基、ア
ルコキシアルコキシ基、アシルオキシ基、アリールオキ
シ基、アミノキシ基、カルバモイル基、ケトオキシム
基、イソシアネート基、ハロゲン原子などが例示され
る。好ましくはアルコキシ基、アルコキシアルコキシ基
などの、1価アルコールの水酸基の水素原子を除いた基
である。特にアルコキシ基が好ましく、その炭素数は4
個以下、特に1〜2個が好ましい。
Examples of the hydrolyzable group include an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, an acyloxy group, an aryloxy group, an aminoxy group, a carbamoyl group, a ketoxime group, an isocyanate group and a halogen atom. Preferably, it is a group obtained by removing a hydrogen atom from a hydroxyl group of a monohydric alcohol such as an alkoxy group and an alkoxyalkoxy group. Particularly, an alkoxy group is preferable, and its carbon number is 4
Or less, particularly preferably 1 or 2 pieces.

【0040】化合物a中の非加水分解性の有機基Ra
うちの少なくとも一つは官能基を有する有機基であるこ
とが好ましい。Ra 中に官能基を有しない非加水分解性
の有機基がある場合にはその有機基は通常アルキル基で
ある。官能基としては、例えばアミノ基、エポキシ基、
グリシドキシ基、メルカプト基、イソシアネート基など
がある。
[0040] It is preferred that at least one of the non-hydrolyzable organic group R a in the compound a is an organic group having a functional group. When a non-hydrolyzable organic group having no functional group is present in Ra , the organic group is usually an alkyl group. As the functional group, for example, an amino group, an epoxy group,
Examples include a glycidoxy group, a mercapto group, and an isocyanate group.

【0041】光導波路は、コア部の幅、コア部の高さお
よび隣り合うコア部の間隔がそれぞれ通常0.1μm〜
数十μmであり、きわめて小さいことから、光導波路作
製上の加熱処理でコア部内の化合物(2)がクラッド部
内に拡散し、コア部とクラッド部との屈折率差が充分得
られない場合がある。
In the optical waveguide, the width of the core portion, the height of the core portion, and the distance between adjacent core portions are each usually 0.1 μm to 0.1 μm.
Since it is several tens of μm and extremely small, the compound (2) in the core part diffuses into the clad part due to the heat treatment during the production of the optical waveguide, and a sufficient difference in the refractive index between the core part and the clad part may not be obtained. is there.

【0042】この場合、フッ素系重合体と化合物(2)
の混合物として、フッ素系重合体が官能基含有フッ素系
重合体であり、化合物(2)が官能基含有フッ素系重合
体の官能基と反応しうる官能基を有するものを採用する
ことが好ましい。両官能基を反応させて化合物(2)を
フッ素系重合体に結合させることにより、加熱による化
合物(2)の拡散を抑えうる。官能基含有フッ素系重合
体と官能基を有しないフッ素系重合体を併用してもよ
く、官能基含有フッ素系重合体の官能基と反応しうる官
能基を有する化合物(2)と官能基含有フッ素系重合体
の官能基と反応しうる官能基を有しない化合物(2)を
併用してもよい。このような化合物(2)としては、上
記官能基を有する前記ハロゲン化芳香族炭化水素やオリ
ゴマがある。
In this case, the fluoropolymer and the compound (2)
It is preferable to employ a mixture in which the fluoropolymer is a functional group-containing fluoropolymer and the compound (2) has a functional group capable of reacting with the functional group of the functional group-containing fluoropolymer. By reacting both functional groups to bond the compound (2) to the fluoropolymer, diffusion of the compound (2) due to heating can be suppressed. The functional group-containing fluorine-containing polymer and the fluorine-containing polymer having no functional group may be used in combination. The compound (2) having a functional group capable of reacting with the functional group of the functional-group-containing fluorine-containing polymer and the functional group-containing fluorine-containing polymer The compound (2) having no functional group capable of reacting with the functional group of the fluoropolymer may be used in combination. Examples of such a compound (2) include the above-mentioned halogenated aromatic hydrocarbons and oligomers having the above functional groups.

【0043】官能基含有フッ素系重合体の官能基と反応
しうる官能基を有する化合物aとしては、mが1〜3の
化合物aであって、Ra の少なくとも1個が官能基含有
フッ素系重合体の官能基と反応しうる官能基を有する非
加水分解性の有機基である化合物(以下、化合物bとい
う)が好ましい。この化合物bは部分加水分解縮合物で
あってもよいことは前記化合物aの定義のとおりであ
る。化合物bは化合物aとともに使用することがより好
ましい。
The compound a having a functional group capable of reacting with the functional group of the functional group-containing fluoropolymer is a compound a in which m is 1 to 3, and at least one of Ra is a functional group-containing fluoropolymer. A compound that is a non-hydrolyzable organic group having a functional group capable of reacting with the functional group of the polymer (hereinafter, referred to as compound b) is preferable. This compound b may be a partially hydrolyzed condensate as defined for the compound a. More preferably, compound b is used together with compound a.

【0044】官能基含有フッ素系重合体の官能基がカル
ボン酸基で、化合物bの官能基がアミノ基である組合せ
が好ましい。化合物aと化合物bを併用する場合、化合
物aは加水分解性基の数が3個以上であり、化合物bは
加水分解性基の数が2個である組合せが好ましい。
A combination in which the functional group of the functional group-containing fluoropolymer is a carboxylic acid group and the functional group of the compound b is an amino group is preferred. When compound a and compound b are used in combination, compound a is preferably a combination having three or more hydrolyzable groups, and compound b is preferably a combination having two hydrolyzable groups.

【0045】透明性が高いことから化合物aと化合物b
はともにシラン化合物であることが好ましい。化合物a
としては、テトラアルコキシシラン類、モノアルキルト
リアルコキシシラン類、フルオロアルキルアルコキシシ
ラン類、含芳香環アルコキシシラン類またはこれらの化
合物の部分加水分解縮合物が好ましい。化合物bとして
は、アミノ基含有非加水分解性有機基を有するアルコキ
シシラン化合物、グリシドキシ基含有非加水分解性有機
基を有するアルコキシシラン化合物またはこれらの化合
物の部分加水分解縮合物が好ましい。
Compound a and compound b because of high transparency
Are preferably silane compounds. Compound a
Preferred are tetraalkoxysilanes, monoalkyl trialkoxysilanes, fluoroalkylalkoxysilanes, aromatic alkoxysilanes, and partially hydrolyzed condensates of these compounds. The compound b is preferably an alkoxysilane compound having an amino group-containing non-hydrolyzable organic group, an alkoxysilane compound having a glycidoxy group-containing non-hydrolyzable organic group, or a partially hydrolyzed condensate of these compounds.

【0046】テトラアルコキシシラン類としては、テト
ラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロ
ポキシシランなどが、モノアルキルトリアルコキシシラ
ン類としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリ
エトキシシランなどが、フルオロアルキルアルコキシラ
ン類としては、トリフルオロメチルトリメトキシシラ
ン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ペンタ
フルオロブチルトリメトキシシラン、ノナフルオロヘキ
シルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルト
リメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメト
キシシラン、ヘプタデカフルオロデシルメチルジメトキ
シシラン、ヘプタデカフルオロウンデシルトリメトキシ
シランなどが、含芳香環アルコキシラン類としてはフェ
ニルトリメトキシシランなどが、好ましい。
Tetraalkoxysilanes include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, etc. Monoalkyltrialkoxysilanes include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, etc., and fluoroalkylalkoxylanes Examples include trifluoromethyltrimethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, pentafluorobutyltrimethoxysilane, nonafluorohexyltrimethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, heptadecafluoro Decylmethyldimethoxysilane, heptadecafluoroundecyltrimethoxysilane and the like; Such as emissions are preferred.

【0047】アミノ基含有非加水分解性有機基を有する
アルコキシシラン化合物としては、3−アミノプロピル
メチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエト
キシシランなどのアミノアルキルアルコキシシラン類、
アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノフェニルト
リエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピル
トリメトキシシランなどのアミノアリールアルコキシシ
ラン類などが好ましい。グリシドキシ基含有非加水分解
性有機基を有するアルコキシシラン化合物としては、3
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリ
シドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシ
ドキシアルキルアルコキシシラン類が好ましい。
Examples of the alkoxysilane compound having an amino group-containing non-hydrolyzable organic group include aminoalkylalkoxysilanes such as 3-aminopropylmethyldiethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane;
Preferred are aminoarylalkoxysilanes such as aminophenyltrimethoxysilane, aminophenyltriethoxysilane, and N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane. Examples of the alkoxysilane compound having a glycidoxy group-containing non-hydrolyzable organic group include 3
Glycidoxyalkylalkoxysilanes such as -glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane are preferred.

【0048】フッ素系重合体、官能基含有フッ素系重合
体または両者の合計量に対する化合物a、化合物bまた
は化合物aとbの合計量の割合は、前者100重量部に
対し、後者が1〜100重量部であることが好ましく、
5〜50重量部であることがより好ましい。
The ratio of the compound (a), compound (b) or the total amount of the compounds (a) and (b) to the total amount of the fluorine-containing polymer, the functional group-containing fluorine-containing polymer or both is 100 parts by weight of the former and 1 to 100 parts by weight of the latter. Preferably by weight,
More preferably, it is 5 to 50 parts by weight.

【0049】基板上にコア部およびクラッド部を形成す
る方法としては、基板上にクラッド部を塗工し、次いで
コア部を塗工し、次いでコア部の一部をエッチングし、
次いでエッチング後のコア部上にクラッド部を塗工する
方法が挙げられる。塗工方法としては、スピンコート
法、ディッピング法、ポッティング法、ダイコート法、
スプレーコート法などが採用され、特に、スピンコート
法が好ましい。
As a method of forming a core portion and a clad portion on a substrate, a clad portion is coated on a substrate, a core portion is coated, and then a part of the core portion is etched.
Next, a method of coating a clad portion on the core portion after the etching may be mentioned. Coating methods include spin coating, dipping, potting, die coating,
A spray coating method or the like is employed, and a spin coating method is particularly preferable.

【0050】コア部を塗工する際、例えば官能基含有フ
ッ素系重合体と化合物bとの組合せの場合、これらの混
合物を溶剤に溶解した溶液を使用することが好ましい。
この溶液の調製方法は、結果として均一な溶液が得られ
れば特に制限はなく、次の(イ)〜(ハ)の方法が例示
される。
When the core is coated, for example, in the case of a combination of a functional group-containing fluoropolymer and the compound b, it is preferable to use a solution in which the mixture is dissolved in a solvent.
The method for preparing this solution is not particularly limited as long as a uniform solution is obtained, and the following methods (a) to (c) are exemplified.

【0051】(イ)化合物bの溶液と官能基含有フッ素
系重合体の溶液をあらかじめ別途調製し、両溶液を混合
する方法。この場合、化合物bの溶液を調製する方法に
は、官能基含有フッ素系重合体の溶液と相溶する溶剤中
で直接調製する方法、または重合体の溶液と相溶しない
溶剤中で調製した後に、公知の溶剤置換法により相溶性
のある溶剤の溶液とする場合がある。後者は、重合体の
溶液と相溶する溶剤中では化合物bの加水分解縮合反応
が充分に進行しない場合や部分加水分解縮合物の重合度
を制御しにくい場合などに用いられる。 (ロ)縮合していない化合物bを、あらかじめ調製した
官能基含有フッ素系重合体の溶液に溶解させ、この溶液
中で化合物bの部分加水分解縮合反応を行う方法。 (ハ)化合物bの溶液をあらかじめ調製し、そこに官能
基含有フッ素系重合体を添加して溶解せしめる方法。
(A) A method in which a solution of the compound b and a solution of the functional group-containing fluoropolymer are separately prepared in advance, and the two solutions are mixed. In this case, the method of preparing the solution of the compound b includes a method of directly preparing the solution in a solvent compatible with the solution of the functional group-containing fluoropolymer, or a method of preparing the solution in the solvent incompatible with the solution of the polymer. A solution of a compatible solvent may be obtained by a known solvent substitution method. The latter is used when the hydrolysis-condensation reaction of the compound b does not proceed sufficiently in a solvent compatible with the polymer solution or when it is difficult to control the degree of polymerization of the partially hydrolyzed condensate. (B) A method of dissolving a non-condensed compound b in a solution of a functional group-containing fluoropolymer prepared in advance and performing a partial hydrolysis condensation reaction of the compound b in the solution. (C) A method in which a solution of the compound b is prepared in advance, and a functional group-containing fluoropolymer is added and dissolved therein.

【0052】官能基含有フッ素系重合体樹脂と化合物b
は、溶液調製の際に反応させてもよく、塗工時の塗膜形
成過程で反応させてもよい。溶液調製の際に一部反応さ
せておく方が、官能基含有フッ素系重合体樹脂と化合物
bの相溶性が良くなるため好ましい。溶液調製の際に反
応させるために、加熱しながら溶液調製を行ってもよ
い。
Functional group-containing fluoropolymer resin and compound b
May be reacted at the time of preparing the solution, or may be reacted at the time of coating film formation at the time of coating. It is preferable that a partial reaction be carried out during the solution preparation, because the compatibility between the functional group-containing fluoropolymer resin and the compound b is improved. The solution may be prepared while heating in order to react during the preparation of the solution.

【0053】化合物aや化合物bの縮合反応は、周知ま
たは公知の方法により行える。例えば、化合物aや化合
物bを溶媒および触媒の存在下に水を添加して加水分解
縮合反応させる方法がある。この場合、必要に応じて加
熱を行ってもよい。触媒としては塩酸、硝酸、硫酸など
の無機酸、ギ酸、シュウ酸、酢酸などの有機酸が使用で
きる。
The condensation reaction of the compound a and the compound b can be performed by a known or known method. For example, there is a method in which compound a or compound b is subjected to a hydrolytic condensation reaction by adding water in the presence of a solvent and a catalyst. In this case, heating may be performed if necessary. As the catalyst, inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid, and organic acids such as formic acid, oxalic acid and acetic acid can be used.

【0054】通常、部分加水分解縮合物の分子量はポリ
スチレン換算重量平均分子量で500〜10000の範
囲とすることが、フッ素系重合体や官能基含有フッ素系
重合体との相溶性、溶剤への溶解性の観点から好まし
い。次いで必要に応じて系内に存在する水を蒸留などに
より除去し、さらに触媒をイオン交換樹脂などで除去し
てもよい。上記溶液調製に使用する溶剤としては、非プ
ロトン性含フッ素溶剤とプロトン性含フッ素溶剤の混合
物が好ましい。
Usually, the molecular weight of the partially hydrolyzed condensate is preferably in the range of 500 to 10,000 in terms of polystyrene-equivalent weight average molecular weight, because it is compatible with the fluorine-based polymer or the functional group-containing fluorine-based polymer and the solubility in a solvent. It is preferable from the viewpoint of properties. Next, if necessary, water present in the system may be removed by distillation or the like, and the catalyst may be removed with an ion exchange resin or the like. As a solvent used in the above solution preparation, a mixture of an aprotic fluorinated solvent and a protic fluorinated solvent is preferable.

【0055】非プロトン性含フッ素溶剤とは、通常の反
応条件下では解離せずプロトンを生じない含フッ素溶剤
であり、公知または周知のものが使用できる。ペルフル
オロデカリン、ペルフルオロシクロヘキサン、ペルフル
オロヘキサン、ペルフルオロオクタン、1H,1H,1
H,2H,2H−ペルフルオロオクタン、1H,1H,
1H,2H,2H−ペルフルオロデカンなどの含フッ素
脂肪族炭化水素類、ペルフルオロトリペンチルアミン、
ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロトリプロ
ピルアミンなどの含フッ素アルキルアミン類、ペルフル
オロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)などの含フッ素
環状エーテル類が例示される。これらを2種以上混合し
て使用してもよい。
The aprotic fluorinated solvent is a fluorinated solvent which does not dissociate and generate protons under ordinary reaction conditions, and any known or well-known one can be used. Perfluorodecalin, perfluorocyclohexane, perfluorohexane, perfluorooctane, 1H, 1H, 1
H, 2H, 2H-perfluorooctane, 1H, 1H,
Fluorinated aliphatic hydrocarbons such as 1H, 2H, 2H-perfluorodecane, perfluorotripentylamine,
Examples thereof include fluorinated alkylamines such as perfluorotributylamine and perfluorotripropylamine, and fluorinated cyclic ethers such as perfluoro (2-butyltetrahydrofuran). These may be used in combination of two or more.

【0056】プロトン性含フッ素溶剤とは解離してプロ
トンを生じやすい含フッ素溶剤であり、公知または周知
のものが使用できる。CF3 CH2 OH、F(CF2
2 CH2 OH、F(CF24 CH2 CH2 OH、F
(CF26 CH2 CH2 OH、F(CF22 CH2
CH2 CH2 OH、F(CF24 CH2 CH2 CH2
OHなどの含フッ素アルコールが好適に例示される。こ
れらを2種以上併用してもよい。
The protic fluorinated solvent is a fluorinated solvent which is easily dissociated to generate protons, and a known or well-known solvent can be used. CF 3 CH 2 OH, F (CF 2 )
2 CH 2 OH, F (CF 2 ) 4 CH 2 CH 2 OH, F
(CF 2 ) 6 CH 2 CH 2 OH, F (CF 2 ) 2 CH 2
CH 2 CH 2 OH, F (CF 2 ) 4 CH 2 CH 2 CH 2
Fluorine-containing alcohols such as OH are preferably exemplified. These may be used in combination of two or more.

【0057】光導波路形成過程において通常コア部形成
時に加熱処理工程がある。例えば、フッ素系重合体と化
合物aや化合物bとの混合物またはそれらの反応生成物
を溶剤に溶解または分散させた溶液や分散液を用いる
際、所定部分に溶液や分散液を適用して溶剤を除去し、
その後加熱してコア部を形成する。この加熱により化合
物aや化合物bは最終的な加水分解縮合生成物となる。
この加水分解縮合生成物はフッ素系脂肪族環構造含有重
合体と結合したものであることもある。特に、官能基含
有フッ素系重合体と化合物bとを用いた場合は官能基含
有フッ素系重合体と化合物bの加水分解縮合生成物とが
結合した材料からなるコアが生成していると考えられ
る。
In the process of forming the optical waveguide, there is usually a heating process at the time of forming the core portion. For example, when using a solution or dispersion obtained by dissolving or dispersing a mixture of a fluoropolymer and a compound a or a compound b or a reaction product thereof in a solvent, applying the solution or dispersion to a predetermined portion to remove the solvent Remove,
Thereafter, heating is performed to form a core portion. By this heating, the compound a and the compound b become final hydrolyzed condensation products.
The hydrolysis-condensation product may be bonded to a fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer. In particular, when the functional group-containing fluorine-based polymer and the compound b are used, it is considered that a core composed of a material in which the functional group-containing fluorine-based polymer and the hydrolysis condensation product of the compound b are bonded is generated. .

【0058】本発明の光導波路においては、クラッド材
料として官能基を有するフッ素系脂肪族環構造含有重合
体を用いることにより、基板とクラッド材料との密着性
を高めうる。また、コア材料として官能基を有するフッ
素系脂肪族環構造含有重合体を用いた場合は、クラッド
材料との親和性が高まることにより、クラッド材料との
密着性が高くなり、クラッド/コア間の界面不整が生じ
難くなる。さらに、そのコア材料として、官能基を有す
るフッ素系脂肪族環構造含有重合体とともにその官能基
と反応しうる官能基を有する化合物を屈折率を高める化
合物として使用することにより、その化合物のクラッド
部への拡散を抑制できる。
In the optical waveguide of the present invention, the adhesion between the substrate and the cladding material can be enhanced by using a polymer having a functional group-containing fluoroaliphatic ring structure as the cladding material. Further, when a fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer having a functional group is used as the core material, the affinity with the clad material is increased due to the increased affinity with the clad material, and the clad / core gap is increased. Interface irregularities are less likely to occur. Further, by using a compound having a functional group capable of reacting with the functional group together with a fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer having a functional group as a compound for increasing the refractive index as the core material, the cladding portion of the compound is obtained. Can be suppressed.

【0059】本発明の光導波路のクラッド部やコア部に
は種々の機能性化合物を配合でき、それによって導波路
に種々の機能を付加できる。例えば、蛍光発光性の機能
性有機色素(例えば、光増幅機能を有するローダミン系
色素)を配合できる。このような機能性化合物はクラッ
ド材料やコア材料中に固定されていることが好ましい。
上記官能基を有するフッ素系脂肪族環構造含有重合体は
この機能性化合物の固定に有効である。例えば、ローダ
ミン系色素はアミノ基を有することより、カルボン酸基
を有する重合体に結合させて固定できる。
Various functional compounds can be blended in the clad portion and the core portion of the optical waveguide of the present invention, whereby various functions can be added to the waveguide. For example, a fluorescent functional organic dye (for example, a rhodamine-based dye having a light amplification function) can be blended. Such a functional compound is preferably fixed in a clad material or a core material.
The fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer having the above functional group is effective for fixing the functional compound. For example, a rhodamine-based dye has an amino group and can be fixed by bonding to a polymer having a carboxylic acid group.

【0060】[0060]

【実施例】[例1(合成例)]ペルフルオロ(ブテニル
ビニルエーテル)35g、イオン交換水150g、メタ
ノール20gおよび重合開始剤として((CH32
HOCOO)2 90mgを、内容積200ccの耐圧ガ
ラス製オートクレーブに入れ、系内を3回窒素で置換し
た後、40℃で22時間懸濁重合を行って重合体(以
下、重合体Aという)を28g得た。
EXAMPLES Example 1 (Synthesis Example) 35 g of perfluoro (butenyl vinyl ether), 150 g of ion-exchanged water, 20 g of methanol, and ((CH 3 ) 2 C as a polymerization initiator)
(HOCOO) 2 90 mg was placed in a pressure-resistant glass autoclave having an internal volume of 200 cc, and the system was replaced with nitrogen three times. Then, suspension polymerization was carried out at 40 ° C. for 22 hours to obtain a polymer (hereinafter referred to as polymer A). 28 g were obtained.

【0061】重合体Aの固有粘度[η]は、ペルフルオ
ロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)中30℃で0.2
dl/gであった。さらに、重合体Aを空気中300℃
で3時間熱処理した後に、水中に浸漬して重合体(以
下、重合体Bという)を得た。重合体BのIRスペクト
ルにはカルボン酸基に帰属されるピークが確認され、カ
ルボン酸基の量は0.03ミリモル/g重合体Bであっ
た。また、光線透過率は95%以上と高かった。
The intrinsic viscosity [η] of the polymer A is 0.2 at 30 ° C. in perfluoro (2-butyltetrahydrofuran).
dl / g. Further, the polymer A was heated at 300 ° C. in air.
, And then immersed in water to obtain a polymer (hereinafter, referred to as polymer B). A peak attributed to a carboxylic acid group was confirmed in the IR spectrum of polymer B, and the amount of the carboxylic acid group was 0.03 mmol / g polymer B. The light transmittance was as high as 95% or more.

【0062】[例2(合成例)]ペルフルオロ(ブテニ
ルビニルエーテル)40g、メチル ペルフルオロ(5
−オキサ−6−ヘプテノエート)1.6g、イオン交換
水150gおよび重合開始剤として((CH32 CH
OCOO)2 90mgを、内容積200ccの耐圧ガラ
ス製オートクレーブに入れ,系内を3回窒素で置換した
後、40℃で24時間懸濁重合を行い、重合体(以下、
重合体Cという)を30g得た。
Example 2 (Synthesis Example) 40 g of perfluoro (butenyl vinyl ether) and methyl perfluoro (5
-Oxa-6-heptenoate), 1.6 g of ion-exchanged water and ((CH 3 ) 2 CH as a polymerization initiator
90 mg of OCOO) 2 was placed in a pressure-resistant glass autoclave having an internal volume of 200 cc, and the system was purged with nitrogen three times, followed by suspension polymerization at 40 ° C. for 24 hours to obtain a polymer (hereinafter, referred to as “polymer”).
30 g of polymer C) was obtained.

【0063】重合体Cの固有粘度[η]は、ペルフルオ
ロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)中30℃で0.3
4dl/gであった。重合体Cを空気中300℃で3時
間熱処理した後、水中に浸漬して重合体(以下、重合体
Dという)を得た。重合体DのIRスペクトルにはカル
ボン酸基に帰属されるピークが確認され、カルボン酸基
の量は0.03ミリモル/g重合体Dであった。
The intrinsic viscosity [η] of the polymer C is 0.3 at 30 ° C. in perfluoro (2-butyltetrahydrofuran).
It was 4 dl / g. After heat-treating the polymer C in air at 300 ° C. for 3 hours, it was immersed in water to obtain a polymer (hereinafter referred to as polymer D). A peak attributed to a carboxylic acid group was confirmed in the IR spectrum of the polymer D, and the amount of the carboxylic acid group was 0.03 mmol / g.

【0064】[例3(合成例)]重合体Bを水素化ホウ
素ナトリウム存在下、ジクロロペンタフルオロプロパン
/1−プロパノール中に浸漬して、5時間還流させた
後、洗浄乾燥を行い、重合体(以下、重合体Eという)
を得た。重合体EのIRスペクトルには水酸基に帰属さ
れるピークが確認された。
Example 3 (Synthesis Example) Polymer B was immersed in dichloropentafluoropropane / 1-propanol in the presence of sodium borohydride, refluxed for 5 hours, and then washed and dried to obtain a polymer. (Hereinafter referred to as polymer E)
I got In the IR spectrum of the polymer E, a peak attributed to a hydroxyl group was confirmed.

【0065】[例4(実施例)]重合体Bの10gをペ
ルフルオロトリブチルアミン90gに溶解して、重合体
B溶液(以下、B1液という)を調製した。重合体Aの
10g、ペルフルオロトリブチルアミン70g、1H,
1H−ペンタフルオロプロパノール15g、3−アミノ
プロピルメチルジエトキシシラン0.05gおよびテト
ラメトキシシラン1.0gからなる組成物(以下、A1
液という)を調製した。
Example 4 (Example) 10 g of polymer B was dissolved in 90 g of perfluorotributylamine to prepare a polymer B solution (hereinafter referred to as B1 solution). 10 g of polymer A, 70 g of perfluorotributylamine, 1H,
A composition comprising 15 g of 1H-pentafluoropropanol, 0.05 g of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane and 1.0 g of tetramethoxysilane (hereinafter referred to as A1
Liquid).

【0066】シリコン基板上にスピンコート法でB1液
を塗工し、温度250℃で60分間加熱して10μm厚
のクラッド部(下部クラッド部)を形成し、B1液塗布
基板を得た。B1液塗布基板をプレッシャークッカー試
験機にて加圧加熱した後、JIS K5400、6.1
4に規定する方法に従い碁盤目テストを行った。その結
果、100時間後の残数は100/100であった。
The B1 solution was applied on a silicon substrate by a spin coating method, and heated at a temperature of 250 ° C. for 60 minutes to form a clad portion (lower clad portion) having a thickness of 10 μm, thereby obtaining a B1 solution coated substrate. The substrate coated with the B1 liquid was heated under pressure by a pressure cooker tester, and then subjected to JIS K5400, 6.1.
A cross-cut test was performed according to the method specified in No. 4. As a result, the remaining number after 100 hours was 100/100.

【0067】碁盤目テストに供した以外のB1液塗布基
板上にA1液をスピンコートし、温度250℃で60分
間加熱し、5μmのコア部を形成した。次いでレジスト
塗布、プリベーク、露光、現像、アフターベークを行い
パターニングされたレジスト層を得た。レジスト層に保
護されていないコア部をドライエッチングにより除去し
た。残ったレジストをウエットエッチングにて除去し、
この上にB1液を用いて前記下部クラッド部形成と同様
にしてクラッド部(上部クラッド部)を形成し光導波路
を得た。
The A1 solution was spin-coated on the substrate coated with the B1 solution other than those subjected to the grid test, and heated at a temperature of 250 ° C. for 60 minutes to form a 5 μm core portion. Next, resist coating, pre-baking, exposure, development, and after-baking were performed to obtain a patterned resist layer. The core not protected by the resist layer was removed by dry etching. The remaining resist is removed by wet etching,
A clad portion (upper clad portion) was formed thereon in the same manner as in the formation of the lower clad portion by using the B1 liquid to obtain an optical waveguide.

【0068】この光導波路において、クラッド部、コア
部の屈折率は、それぞれ1.340、1.345であっ
た。この光導波路に、半導体レーザの光源を用いて光導
波路の伝搬損失を測定したところ、波長650nmの光
で0.1dB/cm以下、波長1300nmの光で0.
11dB/cm、波長1550nmの光で0.17dB
/cmであり、可視光から紫外光までの光を良好に伝達
できる光導波路であった。
In this optical waveguide, the refractive indices of the cladding and the core were 1.340 and 1.345, respectively. When the propagation loss of the optical waveguide was measured using a light source of a semiconductor laser for this optical waveguide, 0.1 dB / cm or less for light having a wavelength of 650 nm and 0.1 dB / cm for light having a wavelength of 1300 nm.
11 dB / cm, 0.17 dB with light at a wavelength of 1550 nm
/ Cm, and was an optical waveguide capable of transmitting light from visible light to ultraviolet light satisfactorily.

【0069】[例5(実施例)]重合体Dの10g、ペ
ルフルオロトリブチルアミン70g、1H, 1H−ペン
タフルオロプロパノール15g、3−アミノプロピルメ
チルジエトキシシラン0.15gおよびテトラメトキシ
シラン3.0gからなる組成物(以下、D1液という)
を調製した。
Example 5 (Example) From 10 g of polymer D, 70 g of perfluorotributylamine, 15 g of 1H, 1H-pentafluoropropanol, 0.15 g of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane and 3.0 g of tetramethoxysilane Composition (hereinafter referred to as D1 solution)
Was prepared.

【0070】A1液の代わりにD1液を用いる以外例4
と同様にして光導波路を得た。この光導波路において、
クラッド部、コア部の屈折率はそれぞれ1.340、
1.348であった。この光導波路部に、半導体レーザ
の光源を用いて光導波路の伝搬損失を測定したところ、
波長650nmの光で0.1dB/cm以下、波長13
00nmの光で0.10dB/cm、波長1550nm
の光で0.17dB/cmであり、可視光から紫外光ま
での光を良好に伝達できる光導波路であった。
Example 4 except that solution D1 was used instead of solution A1
An optical waveguide was obtained in the same manner as described above. In this optical waveguide,
The refractive indices of the cladding portion and the core portion are 1.340, respectively.
1.348. When the propagation loss of the optical waveguide was measured using a light source of a semiconductor laser in this optical waveguide portion,
0.1 dB / cm or less for light of wavelength 650 nm, wavelength 13
0.10 dB / cm with light of 00 nm, wavelength 1550 nm
Was 0.17 dB / cm, and the optical waveguide was capable of transmitting light from visible light to ultraviolet light.

【0071】[例6(実施例)]反応容器中でフェニル
トリメトキシシランおよびCF3 (CF25 CH2
2 Si(OCH33 をモル比1:1の割合でメタノ
ール中に溶解させ、さらに硝酸と水を加えた後に室温で
72時間反応させた。次いで、反応液をイオン交換樹脂
塔に通過させることにより硝酸を除去した後、溶媒を1
H, 1H−ペンタフルオロプロパノールに置換し部分加
水分解縮合物の溶液を得た。固形分濃度60重量%のこ
の溶液5g、重合体B10g、ペルフルオロトリブチル
アミン85gおよび3−アミノプロピルメチルジエトキ
シシラン0.05gからなる組成物(以下、B3液とい
う)を調製した。
Example 6 (Example) Phenyltrimethoxysilane and CF 3 (CF 2 ) 5 CH 2 C in a reaction vessel
H 2 Si (OCH 3 ) 3 was dissolved in methanol at a molar ratio of 1: 1, and after adding nitric acid and water, the mixture was reacted at room temperature for 72 hours. Next, the nitric acid was removed by passing the reaction solution through an ion-exchange resin tower.
Substitution with H, 1H-pentafluoropropanol yielded a solution of the partially hydrolyzed condensate. A composition comprising 5 g of this solution having a solid concentration of 60% by weight, 10 g of polymer B, 85 g of perfluorotributylamine and 0.05 g of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane (hereinafter referred to as B3 solution) was prepared.

【0072】A1液の代わりにB3液を用いる以外例4
と同様にして光導波路を得た。この光導波路において、
クラッド部、コア部の屈折率はそれぞれ1.340、
1.352であった。この光導波路部に、半導体レーザ
の光源を用いて光導波路の伝搬損失を測定したところ、
波長650nmの光で0.1dB/cm以下、波長13
00nmの光で0.10dB/cm、波長1550nm
の光で0.15dB/cmであり、可視光から紫外光ま
での光を良好に伝達できる光導波路であった。
Example 4 except that solution B3 was used instead of solution A1
An optical waveguide was obtained in the same manner as described above. In this optical waveguide,
The refractive indices of the cladding portion and the core portion are 1.340, respectively.
1.352. When the propagation loss of the optical waveguide was measured using a light source of a semiconductor laser in this optical waveguide portion,
0.1 dB / cm or less for light of wavelength 650 nm, wavelength 13
0.10 dB / cm with light of 00 nm, wavelength 1550 nm
Was 0.15 dB / cm, and was an optical waveguide that could transmit light from visible light to ultraviolet light well.

【0073】[例7(実施例)]重合体Dの10g、ペ
ルフルオロトリブチルアミン70g、1H, 1H−ペン
タフルオロプロパノール15g、3−アミノプロピルメ
チルジエトキシシラン3.0gからなる組成物(以下、
D3液という)を調製した。
Example 7 (Example) A composition comprising 10 g of polymer D, 70 g of perfluorotributylamine, 15 g of 1H, 1H-pentafluoropropanol, and 3.0 g of 3-aminopropylmethyldiethoxysilane (hereinafter, referred to as "the following")
D3 solution) was prepared.

【0074】A1液の代わりにD3液を用いる以外例4
と同様にして光導波路を得た。この光導波路において、
クラッド部、コア部の屈折率はそれぞれ1.340、
1.346であった。この光導波路部に、半導体レーザ
の光源を用いて光導波路の伝搬損失を測定したところ、
波長650nmの光で0.1dB/cm以下、波長13
00nmの光で0.10dB/cm、波長1550nm
の光で0.18dB/cmであり、可視光から紫外光ま
での光を良好に伝達できる光導波路であった。
Example 4 except that solution D3 was used instead of solution A1
An optical waveguide was obtained in the same manner as described above. In this optical waveguide,
The refractive indices of the cladding portion and the core portion are 1.340, respectively.
1.346. When the propagation loss of the optical waveguide was measured using a light source of a semiconductor laser in this optical waveguide portion,
0.1 dB / cm or less for light of wavelength 650 nm, wavelength 13
0.10 dB / cm with light of 00 nm, wavelength 1550 nm
Was 0.18 dB / cm, and was an optical waveguide that could transmit light from visible light to ultraviolet light well.

【0075】[例8(実施例)]重合体Eの18g、ペ
ルフルオロトリブチルアミン180gおよびカルボン酸
基末端を有するクロロトリフルオロエチレンオリゴマ2
gからなる組成物(以下、E1液という)を調製した。
Example 8 (Example) 18 g of polymer E, 180 g of perfluorotributylamine and chlorotrifluoroethylene oligomer 2 having a carboxylic acid group end
g (hereinafter referred to as E1 solution) was prepared.

【0076】A1液の代わりにE1液を用いる以外例4
と同様にして光導波路を得た。この光導波路において、
クラッド部、コア部の屈折率はそれぞれ1.340、
1.354であった。この光導波路部に、半導体レーザ
の光源を用いて光導波路の伝搬損失を測定したところ、
波長650nmの光で0.1dB/cm以下、波長13
00nmの光で0.11dB/cm、波長1550nm
の光で0.20dB/cmであり、可視光から紫外光ま
での光を良好に伝達できる光導波路であった。
Example 4 except that E1 solution was used instead of A1 solution
An optical waveguide was obtained in the same manner as described above. In this optical waveguide,
The refractive indices of the cladding portion and the core portion are 1.340, respectively.
1.354. When the propagation loss of the optical waveguide was measured using a light source of a semiconductor laser in this optical waveguide portion,
0.1 dB / cm or less for light of wavelength 650 nm, wavelength 13
0.11 dB / cm with light of 00 nm, wavelength 1550 nm
Was 0.20 dB / cm, and was an optical waveguide that could transmit light from visible light to ultraviolet light well.

【0077】[例9(比較例)]重合体Aの10gをペ
ルフルオロトリブチルアミン90gに溶解して、重合体
A溶液(以下、A2液という)を調製した。シリコン基
板上にスピンコート法でA1液を塗工し、温度250℃
で60分間加熱して10μm厚の薄膜形成した。この薄
膜について、プレッシャークッカー試験機にて加圧加熱
した後、JISK5400、6.14に規定する方法に
従い碁盤目テストを行った。その結果、100時間後の
残数は0/100であった。
Example 9 (Comparative Example) A polymer A solution (hereinafter referred to as A2 solution) was prepared by dissolving 10 g of polymer A in 90 g of perfluorotributylamine. A1 solution is applied on a silicon substrate by spin coating, and the temperature is 250 ° C.
For 60 minutes to form a thin film having a thickness of 10 μm. This thin film was heated under pressure with a pressure cooker tester, and then subjected to a grid test according to the method specified in JIS K5400, 6.14. As a result, the remaining number after 100 hours was 0/100.

【0078】[0078]

【発明の効果】本発明の光導波路は、紫外光から近赤外
光までの光をきわめて低損失に伝送でき、かつ基板との
密着性もきわめて強い。光導波路作製上の加熱処理に際
しても、コア部内の化合物(2)がクラッド部内に拡散
することを抑制することにより、コア部とクラッド部と
の屈折率差を充分確保できる。
The optical waveguide of the present invention can transmit light from ultraviolet light to near-infrared light with very low loss, and has extremely strong adhesion to a substrate. Also during the heat treatment for producing the optical waveguide, by suppressing the compound (2) in the core from diffusing into the clad, a sufficient difference in the refractive index between the core and the clad can be ensured.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に設けられた、光が伝搬するコア部
とコア部の周りに形成されたクラッド部とを有する光導
波路であって、該クラッド部が官能基含有フッ素系脂肪
族環構造含有重合体からなることを特徴とする光導波
路。
An optical waveguide provided on a substrate and having a core portion through which light propagates and a clad portion formed around the core portion, wherein the clad portion is a functional group-containing fluorinated aliphatic ring. An optical waveguide comprising a structure-containing polymer.
【請求項2】官能基含有フッ素系脂肪族環構造含有重合
体における官能基がカルボン酸基である、請求項1に記
載の光導波路。
2. The optical waveguide according to claim 1, wherein the functional group in the functional group-containing fluoroaliphatic ring structure-containing polymer is a carboxylic acid group.
【請求項3】官能基含有フッ素系脂肪族環構造含有重合
体における官能基の数が、官能基含有フッ素系脂肪族環
構造含有重合体1g当たり0.001〜1ミリモルであ
る、請求項1または2に記載の光導波路。
3. The functional group-containing fluoroaliphatic ring structure-containing polymer has a number of functional groups of 0.001 to 1 mmol per 1 g of the functional group-containing fluoroaliphatic ring structure-containing polymer. Or the optical waveguide according to 2.
【請求項4】フッ素系脂肪族環構造含有重合体が、2以
上の重合性二重結合を有するフッ素系単量体が環化重合
して生成する重合単位、および、フッ素系脂肪族環構造
含有単量体が重合して生成する重合単位、から選ばれる
少なくとも1種の重合単位を有する重合体である、請求
項1、2または3に記載の光導波路。
4. A polymer comprising a fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer formed by cyclopolymerization of a fluorine-containing monomer having two or more polymerizable double bonds, and a fluorine-containing aliphatic ring structure. The optical waveguide according to claim 1, 2 or 3, wherein the monomer is a polymer having at least one type of polymerization unit selected from polymerization units formed by polymerization.
【請求項5】2以上の重合性二重結合を有するフッ素系
単量体がペルフルオロ(アリルビニルエーテル)または
ペルフルオロ(ブテニルビニルエーテル)であり、フッ
素系脂肪族環構造含有単量体がペルフルオロ(2,2−
ジメチル−1,3−ジオキソール)である、請求項4に
記載の光導波路。
5. The fluoromonomer having two or more polymerizable double bonds is perfluoro (allyl vinyl ether) or perfluoro (butenyl vinyl ether), and the fluoroaliphatic ring structure-containing monomer is perfluoro (2 , 2-
The optical waveguide according to claim 4, wherein the optical waveguide is dimethyl-1,3-dioxole).
【請求項6】コア部が、フッ素系脂肪族環構造含有重合
体と該重合体より屈折率が高い化合物との混合物から形
成され、かつクラッド部の材料より屈折率の高い材料か
らなる、請求項1に記載の光導波路。
6. The method according to claim 1, wherein the core portion is formed of a mixture of a polymer having a fluorine-based aliphatic ring structure and a compound having a higher refractive index than the polymer, and is made of a material having a higher refractive index than the material of the cladding portion. Item 2. An optical waveguide according to item 1.
【請求項7】コア部が、フッ素系脂肪族環構造含有重合
体と下記化合物aの混合物が光導波路形成過程において
加熱されて生成したコア部である、請求項6に記載の光
導波路。 化合物a:一般式Ra mMRb 4-m(式中、mは0〜3の整
数、Ra は炭素数1〜14の非加水分解性の有機基[た
だし、mが2または3の場合、複数のRa は互いに同一
であっても異なっていてもよい]、Rb は加水分解性
基、MはSi、Ti、Zr、HfまたはTh)で表され
る化合物、または該化合物の部分加水分解縮合物。
7. The optical waveguide according to claim 6, wherein the core is a core formed by heating a mixture of a fluorine-containing aliphatic ring structure-containing polymer and the following compound a in the process of forming the optical waveguide. Compound a: a general formula R a m MR b 4-m (where m is an integer of 0 to 3 and R a is a non-hydrolyzable organic group having 1 to 14 carbon atoms, provided that m is 2 or 3 In this case, a plurality of R a may be the same or different from each other], R b is a hydrolyzable group, M is a compound represented by Si, Ti, Zr, Hf or Th), or a compound of the compound Partial hydrolysis condensate.
【請求項8】コア部が、官能基含有フッ素系脂肪族環構
造含有重合体と、該重合体の官能基と反応しうる官能基
を有する化合物との混合物またはそれらの反応生成物か
ら形成され、かつクラッド部の材料より屈折率の高い材
料からなる、請求項1に記載の光導波路。
8. The core portion is formed from a mixture of a polymer having a functional group-containing fluorinated aliphatic ring structure and a compound having a functional group capable of reacting with the functional group of the polymer or a reaction product thereof. 2. The optical waveguide according to claim 1, wherein the optical waveguide is made of a material having a higher refractive index than the material of the clad portion.
【請求項9】コア部が、官能基含有フッ素系脂肪族環構
造含有重合体と下記化合物bとの混合物またはそれらの
反応生成物が、光導波路形成過程において加熱されて生
成したコア部である、請求項8に記載の光導波路。 化合物b:一般式Ra mMRb 4-m(式中、mは0〜3の整
数、Ra は炭素数1〜14の非加水分解性の有機基[た
だし、mが2または3の場合、複数のRa は互いに同一
であっても異なっていてもよい]、Rb は加水分解性
基、MはSi、Ti、Zr、HfまたはTh)で表され
かつ官能基含有フッ素系脂肪族環構造含有重合体の官能
基と反応しうる官能基をRa に有する化合物、または該
化合物の部分加水分解縮合物。
9. The core part is formed by heating a mixture of a functional group-containing polymer having a fluorinated aliphatic ring structure and the following compound b or a reaction product thereof in the process of forming an optical waveguide. An optical waveguide according to claim 8. Compound b: In the general formula R a m MR b 4-m ( wherein, m is an integer of from 0 to 3, R a is a non-hydrolyzable organic group with the proviso 1 to 14 carbon atoms, m is 2 or 3 A plurality of R a may be the same or different from each other], R b is a hydrolyzable group, M is Si, Ti, Zr, Hf or Th) and a functional group-containing fluorine-containing fatty acid A compound having a functional group capable of reacting with a functional group of a group-ring-structure-containing polymer at Ra, or a partially hydrolyzed condensate of the compound.
【請求項10】化合物bが、mが1または2、MがS
i、かつ、Ra の少なくとも1個が官能基含有フッ素系
脂肪族環構造含有重合体の官能基と反応しうる官能基を
有する非加水分解性有機基である、請求項9に記載の光
導波路。
10. A compound b wherein m is 1 or 2, and M is S
The photoconductor according to claim 9, wherein i and at least one of Ra is a non-hydrolyzable organic group having a functional group capable of reacting with a functional group of the functional group-containing polymer having a fluoroaliphatic ring structure. Wave path.
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