JP2000230052A - 高分子光学材料およびそれを用いた光導波路 - Google Patents
高分子光学材料およびそれを用いた光導波路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広帯域の１．４０−１．６１μｍにおいても
低損失で、耐熱性、耐湿性が高く、かつ耐クラック性に
優れた光学材料の提供 【解決手段】 一般式（Ｉ）および（II）（式中Ｒ1 は
フッ素化アルキル基である）を繰り返し単位とするもの
と、一般式（III)および（IV）（式中Ｒ2 はフッ素化ア
リールアルキル基である）を繰り返し単位とするものと
の共重合体である高分子光学材料。 【化５】
低損失で、耐熱性、耐湿性が高く、かつ耐クラック性に
優れた光学材料の提供 【解決手段】 一般式（Ｉ）および（II）（式中Ｒ1 は
フッ素化アルキル基である）を繰り返し単位とするもの
と、一般式（III)および（IV）（式中Ｒ2 はフッ素化ア
リールアルキル基である）を繰り返し単位とするものと
の共重合体である高分子光学材料。 【化５】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学材料およびそ
れを用いた光導波路に関するものであり、それらは、一
般光学や微小光学分野で、また、光通信や光情報処理の
分野で用いられる種々の光学部品、光集積回路または光
配線板等に利用できる。
れを用いた光導波路に関するものであり、それらは、一
般光学や微小光学分野で、また、光通信や光情報処理の
分野で用いられる種々の光学部品、光集積回路または光
配線板等に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】時間分割された信号を異なる波長におい
て伝送するＷＤＭシステムは、高度情報社会に必要な高
速大容量通信を実現できるシステムとして有望視されて
いる。このＷＤＭシステムにおいてキーとなる光デバイ
スは、光源、光増幅器、光合分波器、光スイッチ、波長
可変フィルター、波長変換器があげられる。近年、１５
６０−１６１０ｎｍ帯の光増幅器が開発されつつあり
〔例えば、福島他、ＯＦＣ’９７，ＰＤ３，（１９９７
年）〕従来の１５３０−１５６５ｎｍ帯とあわせて、約
８０ｎｍの帯域が波長多重に使え、０．８ｎｍ間隔で多
重化すると１００波、０．４ｎｍ間隔では２００波が多
重可能になる。このような広帯域で安定に動作する光デ
バイスが望まれる。
て伝送するＷＤＭシステムは、高度情報社会に必要な高
速大容量通信を実現できるシステムとして有望視されて
いる。このＷＤＭシステムにおいてキーとなる光デバイ
スは、光源、光増幅器、光合分波器、光スイッチ、波長
可変フィルター、波長変換器があげられる。近年、１５
６０−１６１０ｎｍ帯の光増幅器が開発されつつあり
〔例えば、福島他、ＯＦＣ’９７，ＰＤ３，（１９９７
年）〕従来の１５３０−１５６５ｎｍ帯とあわせて、約
８０ｎｍの帯域が波長多重に使え、０．８ｎｍ間隔で多
重化すると１００波、０．４ｎｍ間隔では２００波が多
重可能になる。このような広帯域で安定に動作する光デ
バイスが望まれる。
【０００３】光スイッチや波長可変フィルターを形成す
る光導波路用として高分子を用いると以下の２点が特徴
として考えられる。第一に、高分子材料はスピンコート
法やディップ法等による薄膜形成が容易であり、大面積
の光部品を作製するのに適している。成膜に際して高温
での熱処理工程を含まないことから、石英等の無機ガラ
ス材料を用いる場合に比べて、半導体基板やプラスチッ
ク基板等、高温での熱処理が困難な基板上に光導波路を
作製できるという利点がある。さらに、高分子の柔軟性
や強靱性を活かしたフレキシブルな光導波路の作製も可
能である。こうしたことから、光通信の分野で用いられ
る光集積回路や、光情報処理の分野で用いられる光配線
板等の光導波路部品を、高分子光学材料を用いて大量・
安価に製造できることが期待されている。第２に、一般
的に高分子材料は石英等の無機ガラス材料に比べて屈折
率の温度依存定数（ＴＯ定数）がおよそ１桁大きい。高
分子材料のＴＯ定数は、体積膨張の温度変化により支配
されており、１桁大きいＴＯ定数は高分子材料の柔軟性
を反映した特徴である。このＴＯ定数の高い高分子材料
を用いると、消費電力の小さい熱光学スイッチや熱光学
波長可変フィルターを作製することが可能になる。例え
ば、後者については、渡辺等による熱架橋シリコーンを
用いた熱光学デバイスが報告されている（渡辺等、エレ
クトロニクス・レターズ、第３３巻１８号、１５４７
頁、（１９９７年））。以上の２点は一般的に高分子が
有する特徴であるが、光導波路用には、高耐熱性、高疎
水性および低損失性の要求をクリアーしなければならな
い。熱架橋シリコーン高分子はシラセスキオキサン構造
を分子骨格とし、ラダー構造を有するため優れた耐熱性
を示す。また、側鎖のフェニル基やアルキル基が疎水性
であるために耐湿性が高い。さらに、側鎖に含まれるＣ
−Ｈ結合の水素がハロゲンまたは重水素に置換されてい
るために、Ｃ−Ｈ結合の伸縮または変角振動の倍音また
は結合音に起因する近赤外域における吸収が低減されて
いる。
る光導波路用として高分子を用いると以下の２点が特徴
として考えられる。第一に、高分子材料はスピンコート
法やディップ法等による薄膜形成が容易であり、大面積
の光部品を作製するのに適している。成膜に際して高温
での熱処理工程を含まないことから、石英等の無機ガラ
ス材料を用いる場合に比べて、半導体基板やプラスチッ
ク基板等、高温での熱処理が困難な基板上に光導波路を
作製できるという利点がある。さらに、高分子の柔軟性
や強靱性を活かしたフレキシブルな光導波路の作製も可
能である。こうしたことから、光通信の分野で用いられ
る光集積回路や、光情報処理の分野で用いられる光配線
板等の光導波路部品を、高分子光学材料を用いて大量・
安価に製造できることが期待されている。第２に、一般
的に高分子材料は石英等の無機ガラス材料に比べて屈折
率の温度依存定数（ＴＯ定数）がおよそ１桁大きい。高
分子材料のＴＯ定数は、体積膨張の温度変化により支配
されており、１桁大きいＴＯ定数は高分子材料の柔軟性
を反映した特徴である。このＴＯ定数の高い高分子材料
を用いると、消費電力の小さい熱光学スイッチや熱光学
波長可変フィルターを作製することが可能になる。例え
ば、後者については、渡辺等による熱架橋シリコーンを
用いた熱光学デバイスが報告されている（渡辺等、エレ
クトロニクス・レターズ、第３３巻１８号、１５４７
頁、（１９９７年））。以上の２点は一般的に高分子が
有する特徴であるが、光導波路用には、高耐熱性、高疎
水性および低損失性の要求をクリアーしなければならな
い。熱架橋シリコーン高分子はシラセスキオキサン構造
を分子骨格とし、ラダー構造を有するため優れた耐熱性
を示す。また、側鎖のフェニル基やアルキル基が疎水性
であるために耐湿性が高い。さらに、側鎖に含まれるＣ
−Ｈ結合の水素がハロゲンまたは重水素に置換されてい
るために、Ｃ−Ｈ結合の伸縮または変角振動の倍音また
は結合音に起因する近赤外域における吸収が低減されて
いる。
【０００４】熱架橋シリコーン高分子を用いて、コア／
クラッド構造からなる光導波路を作製する場合、精密に
制御された屈折率差を有する少なくとも２種の材料が必
要となる。その屈折率差は一般的には０．１％〜５％の
範囲である。例えば、シングルモード光ファイバと導波
光のモード径を合わせる場合、コア部の形状は８μｍ角
の正方形、屈折率差は０．３％であることが望ましい。
前記文献に記載の高分子光学材料においては、側鎖の異
なる繰り返し単位を共重合することにより、屈折率の制
御を行っている。例えば、高屈折率の側鎖としてフェニ
ル基、低屈折率の側鎖としてメチル基等の直鎖状アルキ
ル基が知られている。すなわち、フェニル基側鎖のポリ
フェニルシラセスキオキサンをコア材料とした場合、フ
ェニルシラセスキオキサンとメチルシラセスキオキサン
との共重合体をクラッド材料として用いることができ
る。例えば、コア部断面形状が８μｍ角の正方形である
シングルモード光導波路をシリコン基板上に形成する場
合、メタルクラッディングの影響を回避するためには、
下部クラッドとして１５μｍ程度以上の膜厚が必要とな
る。ここで、メタルクラッディングとは下部クラッドの
厚さが薄い場合にコア部を導波する光がシリコン基板へ
引き込まれて、導波損失が顕著に大きくなることをい
う。また、上部クラッドに関しても表面の塵または汚
れ、外部からの応力等の影響がコア部を導波する光に及
ばないようにするためには、上部クラッドとしてコア上
面から８μｍ程度以上の膜厚が必要となる。実際、側鎖
が全てフェニル基であるポリフェニルシラセスキオキサ
ンを用いた場合には、硬化後の薄膜が硬いためにクラッ
クが入り易く、１５μｍ程度以上の膜厚を信頼性良く得
るのは困難であった。しかし、フェニル基以外の側鎖を
導入することにより、硬化後の薄膜の柔軟性を向上し、
クラックの発生率を大幅に低減することができる。その
ための側鎖として、従来、メチル基等の直鎖状アルキル
基が知られていた。すなわち、フェニル基に代えて側鎖
の一部にメチル基等の直鎖状アルキル基を導入した場
合、側鎖のアルキル基の含有量が増えるにつれて、硬化
後の薄膜はより柔軟となりクラックの発生率が大幅に低
減する。すなわち、側鎖にメチル基等の直鎖状アルキル
基を導入することは、ポリシラセスキオキサン系の架橋
型高分子光学材料に、前記の屈折率制御性を与えると同
時に、耐クラック性を与えるものである。
クラッド構造からなる光導波路を作製する場合、精密に
制御された屈折率差を有する少なくとも２種の材料が必
要となる。その屈折率差は一般的には０．１％〜５％の
範囲である。例えば、シングルモード光ファイバと導波
光のモード径を合わせる場合、コア部の形状は８μｍ角
の正方形、屈折率差は０．３％であることが望ましい。
前記文献に記載の高分子光学材料においては、側鎖の異
なる繰り返し単位を共重合することにより、屈折率の制
御を行っている。例えば、高屈折率の側鎖としてフェニ
ル基、低屈折率の側鎖としてメチル基等の直鎖状アルキ
ル基が知られている。すなわち、フェニル基側鎖のポリ
フェニルシラセスキオキサンをコア材料とした場合、フ
ェニルシラセスキオキサンとメチルシラセスキオキサン
との共重合体をクラッド材料として用いることができ
る。例えば、コア部断面形状が８μｍ角の正方形である
シングルモード光導波路をシリコン基板上に形成する場
合、メタルクラッディングの影響を回避するためには、
下部クラッドとして１５μｍ程度以上の膜厚が必要とな
る。ここで、メタルクラッディングとは下部クラッドの
厚さが薄い場合にコア部を導波する光がシリコン基板へ
引き込まれて、導波損失が顕著に大きくなることをい
う。また、上部クラッドに関しても表面の塵または汚
れ、外部からの応力等の影響がコア部を導波する光に及
ばないようにするためには、上部クラッドとしてコア上
面から８μｍ程度以上の膜厚が必要となる。実際、側鎖
が全てフェニル基であるポリフェニルシラセスキオキサ
ンを用いた場合には、硬化後の薄膜が硬いためにクラッ
クが入り易く、１５μｍ程度以上の膜厚を信頼性良く得
るのは困難であった。しかし、フェニル基以外の側鎖を
導入することにより、硬化後の薄膜の柔軟性を向上し、
クラックの発生率を大幅に低減することができる。その
ための側鎖として、従来、メチル基等の直鎖状アルキル
基が知られていた。すなわち、フェニル基に代えて側鎖
の一部にメチル基等の直鎖状アルキル基を導入した場
合、側鎖のアルキル基の含有量が増えるにつれて、硬化
後の薄膜はより柔軟となりクラックの発生率が大幅に低
減する。すなわち、側鎖にメチル基等の直鎖状アルキル
基を導入することは、ポリシラセスキオキサン系の架橋
型高分子光学材料に、前記の屈折率制御性を与えると同
時に、耐クラック性を与えるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ＷＤＭシス
テムに用いられる１．５５μｍ波長帯に関してＣ−Ｈ結
合の伸縮または変角振動の倍音または結合音に起因する
光吸収が現われる場合があり、導波損失に大きな影響を
及ぼす。例えば、メチル基の場合は、Ｃ−Ｈ結合の伸縮
振動の２倍音と横揺れ変角振動との結合音が波長１．５
２μｍに現われ、１．５５μｍ波長帯の導波損失に大き
な影響を及ぼす。また、重水素化フェニル基の場合に
は、Ｃ−Ｄ結合の伸縮の３倍音が、１．５０μｍに現
れ、１．５５μｍより短波長帯の導波損失に大きな影響
を及ぼす。本発明はこのような現状に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、１．５３−１．６１μｍあるい
はこれより広帯域において低損失であり、かつ耐熱性、
耐湿性、耐溶剤性および耐クラック性に優れた高分子光
学材料、およびそれを用いた光導波路を提供することに
ある。
テムに用いられる１．５５μｍ波長帯に関してＣ−Ｈ結
合の伸縮または変角振動の倍音または結合音に起因する
光吸収が現われる場合があり、導波損失に大きな影響を
及ぼす。例えば、メチル基の場合は、Ｃ−Ｈ結合の伸縮
振動の２倍音と横揺れ変角振動との結合音が波長１．５
２μｍに現われ、１．５５μｍ波長帯の導波損失に大き
な影響を及ぼす。また、重水素化フェニル基の場合に
は、Ｃ−Ｄ結合の伸縮の３倍音が、１．５０μｍに現
れ、１．５５μｍより短波長帯の導波損失に大きな影響
を及ぼす。本発明はこのような現状に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、１．５３−１．６１μｍあるい
はこれより広帯域において低損失であり、かつ耐熱性、
耐湿性、耐溶剤性および耐クラック性に優れた高分子光
学材料、およびそれを用いた光導波路を提供することに
ある。
【０００６】通信波長帯において、透明性を向上させる
ためにＣ−Ｈ、Ｃ−Ｄ結合のＨおよびＤをフッ素により
置換する方法が一般的に有効である。特開平３−１８８
４０２号公報（今村等）に示されているように、パーフ
ルオロアルキル基を側鎖とするシラセスキオキサン類を
用いると、その導波路は光学的透明性の点で優れた特性
を示すと考えられる。しかし、シリコン原子のα位およ
びβ位炭素に結合したフッ素は不安定であるため、パー
フルオロアルキル基を側鎖とするシラセスキオキサン類
を用いて作成した導波路は化学的に不安定になる可能性
があり、化学的に安定なフッ素化アルキル基を有するシ
ラセスキオキサン類の材料の探査が必要とされていた。
ためにＣ−Ｈ、Ｃ−Ｄ結合のＨおよびＤをフッ素により
置換する方法が一般的に有効である。特開平３−１８８
４０２号公報（今村等）に示されているように、パーフ
ルオロアルキル基を側鎖とするシラセスキオキサン類を
用いると、その導波路は光学的透明性の点で優れた特性
を示すと考えられる。しかし、シリコン原子のα位およ
びβ位炭素に結合したフッ素は不安定であるため、パー
フルオロアルキル基を側鎖とするシラセスキオキサン類
を用いて作成した導波路は化学的に不安定になる可能性
があり、化学的に安定なフッ素化アルキル基を有するシ
ラセスキオキサン類の材料の探査が必要とされていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明の第１の実施の形態は以下（１）〜（６）に示す高
分子光学材料に関する発明である。
発明の第１の実施の形態は以下（１）〜（６）に示す高
分子光学材料に関する発明である。
【０００８】（１） 一般式（Ｉ）および（II）（式中
Ｒ1 はフッ素化アルキル基である）を繰り返し単位とす
る重合体であることを特徴とする高分子光学材料であ
る。
Ｒ1 はフッ素化アルキル基である）を繰り返し単位とす
る重合体であることを特徴とする高分子光学材料であ
る。
【０００９】
【化３】
【００１０】（２） （１）に記載の一般式（Ｉ）およ
び（II）（式中Ｒ1 はフッ素化アルキル基である）を繰
り返し単位とするものと、一般式（III)および（IV）
（式中Ｒ2 はフッ素化アリールアルキル基である）を繰
り返し単位とするものとの共重合体であることを特徴と
する高分子光学材料である。
び（II）（式中Ｒ1 はフッ素化アルキル基である）を繰
り返し単位とするものと、一般式（III)および（IV）
（式中Ｒ2 はフッ素化アリールアルキル基である）を繰
り返し単位とするものとの共重合体であることを特徴と
する高分子光学材料である。
【００１１】
【化４】
【００１２】（３） 前記一般式（Ｉ）および（II）中
のＲ1 が−Ｃm Ｈ2mＣn Ｆ2n+1であり、およびｎは１か
ら１０の整数でありおよびｍは２から１０の整数である
ことを特徴とする（１）または（２）に記載の高分子光
学材料である。
のＲ1 が−Ｃm Ｈ2mＣn Ｆ2n+1であり、およびｎは１か
ら１０の整数でありおよびｍは２から１０の整数である
ことを特徴とする（１）または（２）に記載の高分子光
学材料である。
【００１３】（４） 前記一般式（II）中のＲ2 が−Ｃ
p Ｈ2pＡｒであり、Ａｒはフッ素化アリール基であり、
およびｐは２から１０の整数であることを特徴とする
（２）に記載の高分子光学材料である。
p Ｈ2pＡｒであり、Ａｒはフッ素化アリール基であり、
およびｐは２から１０の整数であることを特徴とする
（２）に記載の高分子光学材料である。
【００１４】（５） 前記一般式（Ｉ）および（II）中
のＲ1 が−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＦ3 、−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ4 Ｆ
9 、−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ6 Ｆ13、および−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ
8 Ｆ17からなる群から選択されたフッ素化アルキル基の
１つであることを特徴とする（３）に記載の高分子光学
材料である。
のＲ1 が−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＦ3 、−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ4 Ｆ
9 、−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ6 Ｆ13、および−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ
8 Ｆ17からなる群から選択されたフッ素化アルキル基の
１つであることを特徴とする（３）に記載の高分子光学
材料である。
【００１５】（６） 前記一般式（III)および（IV）中
のＲ2 が−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ6 Ｆ5 基であることを特徴と
する（４）に記載の高分子光学材料である。
のＲ2 が−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ6 Ｆ5 基であることを特徴と
する（４）に記載の高分子光学材料である。
【００１６】本発明の第２の実施の形態は、高分子光導
波路に関する発明であって、第１の発明の高分子光学材
料をコアまたはクラッドとして用いることを特徴とす
る。
波路に関する発明であって、第１の発明の高分子光学材
料をコアまたはクラッドとして用いることを特徴とす
る。
【００１７】本発明は、前記の屈折率の制御およびクラ
ック発生の抑制のために導入する側鎖を、従来のような
直鎖状のアルキル基ではなく、後述するようにフッ素化
アルキル基に改良することにより、１．５３−１．６１
μｍの広帯域での透明性を損なわずに、屈折率の制御性
を与え、かつ耐クラック性を向上させることができるこ
とを見い出し、さらに、当該材料を用いて作製した光導
波路は１．５３−１．６１μｍのみならず１．３μｍ波
長帯あるいはこれより広帯域においても低導波損失であ
り、かつ高い耐熱性と耐湿性を有していることを見い出
し、本発明を完成するに至った。
ック発生の抑制のために導入する側鎖を、従来のような
直鎖状のアルキル基ではなく、後述するようにフッ素化
アルキル基に改良することにより、１．５３−１．６１
μｍの広帯域での透明性を損なわずに、屈折率の制御性
を与え、かつ耐クラック性を向上させることができるこ
とを見い出し、さらに、当該材料を用いて作製した光導
波路は１．５３−１．６１μｍのみならず１．３μｍ波
長帯あるいはこれより広帯域においても低導波損失であ
り、かつ高い耐熱性と耐湿性を有していることを見い出
し、本発明を完成するに至った。
【００１８】本発明は、従来の架橋型ポリシラセスキオ
キサン系の高分子光学材料が、屈折率の制御およびクラ
ック発生の抑制を、１．５３−１．６１μｍの広帯域で
の透明性を損なう原因となる直鎖状のアルキル基の側鎖
への導入により行うのに対して、１．５３−１．６１μ
ｍあるいはこれにより広帯域での透明性を損なうことの
ないエチレン結合部を有するフッ素化アルキル基または
フッ素化アリールオキシ基を側鎖に導入することによっ
て、屈折率の制御性を与え、かつ耐クラック性を向上さ
せるものである。
キサン系の高分子光学材料が、屈折率の制御およびクラ
ック発生の抑制を、１．５３−１．６１μｍの広帯域で
の透明性を損なう原因となる直鎖状のアルキル基の側鎖
への導入により行うのに対して、１．５３−１．６１μ
ｍあるいはこれにより広帯域での透明性を損なうことの
ないエチレン結合部を有するフッ素化アルキル基または
フッ素化アリールオキシ基を側鎖に導入することによっ
て、屈折率の制御性を与え、かつ耐クラック性を向上さ
せるものである。
【００１９】本発明で用いられるＲ1 は、完全にあるい
は部分的にフッ素化されたフッ素化アルキル基であり、
好ましくは−Ｃm Ｈ2mＣn Ｆ2n+1（ｎは１から１０の整
数およびｍは２から１０の整数）で示されるフッ素化ア
ルキル基であり、最も好ましくは−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＦ
3 、−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ4 Ｆ9 、−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ6
Ｆ13、および−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ8 Ｆ17からなる群から選
択されたフッ素化アルキル基である。ｎは、好ましくは
１から８の整数である。ｍは、好ましくは２から８の整
数であり、より好ましくは２から６の整数である。これ
らの置換基は、比較的低い屈折率を発現させ、本発明の
高分子光学材料に耐クラック性を付与し、かつ１．５３
−１．６１μｍの広帯域で透明である。さらに、これら
の置換基はシリコン原子のα位およびβ位の炭素に結合
するフッ素を持たないため、化学的にも安定である。
は部分的にフッ素化されたフッ素化アルキル基であり、
好ましくは−Ｃm Ｈ2mＣn Ｆ2n+1（ｎは１から１０の整
数およびｍは２から１０の整数）で示されるフッ素化ア
ルキル基であり、最も好ましくは−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＦ
3 、−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ4 Ｆ9 、−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ6
Ｆ13、および−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ8 Ｆ17からなる群から選
択されたフッ素化アルキル基である。ｎは、好ましくは
１から８の整数である。ｍは、好ましくは２から８の整
数であり、より好ましくは２から６の整数である。これ
らの置換基は、比較的低い屈折率を発現させ、本発明の
高分子光学材料に耐クラック性を付与し、かつ１．５３
−１．６１μｍの広帯域で透明である。さらに、これら
の置換基はシリコン原子のα位およびβ位の炭素に結合
するフッ素を持たないため、化学的にも安定である。
【００２０】本発明で用いられるＲ2 は、完全にあるい
は部分的にフッ素化されたフッ素化アリールアルキル基
であり、好ましくは−Ｃp Ｈ2pＡｒ（ｐは２から１０の
整数）であり、ここでＡｒはフッ素化アリール基であ
り、最も好ましくは−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ6 Ｆ5 基である。
ｐは、好ましくは２から８の整数であり、より好ましく
は２から６の整数である。Ａｒは、置換基を有してもよ
い完全にまたは部分的にフッ素化されたフェニル基、ナ
フチル基、およびアントリル基が好ましく、より好まし
くは完全にフッ素化されたフェニル基、ナフチル基、お
よびアントリル基である。この置換基は、比較的高い屈
折率を発現させ、かつ１．５３−１．６１μｍの広帯域
で透明である。この置換基もまた、シリコン原子のα位
およびβ位の炭素に結合するフッ素を持たないため、化
学的にも安定である。
は部分的にフッ素化されたフッ素化アリールアルキル基
であり、好ましくは−Ｃp Ｈ2pＡｒ（ｐは２から１０の
整数）であり、ここでＡｒはフッ素化アリール基であ
り、最も好ましくは−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ6 Ｆ5 基である。
ｐは、好ましくは２から８の整数であり、より好ましく
は２から６の整数である。Ａｒは、置換基を有してもよ
い完全にまたは部分的にフッ素化されたフェニル基、ナ
フチル基、およびアントリル基が好ましく、より好まし
くは完全にフッ素化されたフェニル基、ナフチル基、お
よびアントリル基である。この置換基は、比較的高い屈
折率を発現させ、かつ１．５３−１．６１μｍの広帯域
で透明である。この置換基もまた、シリコン原子のα位
およびβ位の炭素に結合するフッ素を持たないため、化
学的にも安定である。
【００２１】以下、本発明の内容をさらに詳細に説明す
る。
る。
【００２２】本発明の第１の実施の形態における光学材
料を用いる際には、一般式（Ｉ）、（II）(III) 、およ
び（IV）で表される繰り返し単位を有する共重合体以外
の成分として、溶媒または触媒を含有することができ
る。溶媒を含有することにより、該光学材料は薄膜の形
成工程に対応した適当な粘性を有する流動体となる。こ
の際に用いられる溶媒としては、トルエン、キシレン、
メシチレン、クロロベンゼン等の芳香族類、エタノー
ル、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール
等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、メチルイソアミルケトン等のケ
トン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル等のエス
テル類、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノ
ール等のセロソルブ類、酢酸２−エトキシエチル、酢酸
２−ブトキシエチル等のセロソルブアセテート類、ジブ
チルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、
エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリ
コールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチ
ルエーテル等のエーテル類、テトラヒドロフラン、Ｎ−
メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン等の複素環類等
が挙げられる。該光学材料は、溶媒の種類の選択と溶液
濃度の調整により、薄膜の形成工程に対応した適当な粘
性を得ることができる。さらに、均質で平坦性の高い薄
膜を作製するためには、一般式（Ｉ）、（II）、（II
I)、および（IV）で表される繰り返し単位を有する共重
合体との相溶性が良く、高沸点の溶媒を用いることが望
ましい。
料を用いる際には、一般式（Ｉ）、（II）(III) 、およ
び（IV）で表される繰り返し単位を有する共重合体以外
の成分として、溶媒または触媒を含有することができ
る。溶媒を含有することにより、該光学材料は薄膜の形
成工程に対応した適当な粘性を有する流動体となる。こ
の際に用いられる溶媒としては、トルエン、キシレン、
メシチレン、クロロベンゼン等の芳香族類、エタノー
ル、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール
等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、メチルイソアミルケトン等のケ
トン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル等のエス
テル類、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノ
ール等のセロソルブ類、酢酸２−エトキシエチル、酢酸
２−ブトキシエチル等のセロソルブアセテート類、ジブ
チルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、
エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリ
コールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチ
ルエーテル等のエーテル類、テトラヒドロフラン、Ｎ−
メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン等の複素環類等
が挙げられる。該光学材料は、溶媒の種類の選択と溶液
濃度の調整により、薄膜の形成工程に対応した適当な粘
性を得ることができる。さらに、均質で平坦性の高い薄
膜を作製するためには、一般式（Ｉ）、（II）、（II
I)、および（IV）で表される繰り返し単位を有する共重
合体との相溶性が良く、高沸点の溶媒を用いることが望
ましい。
【００２３】該光学材料の硬化は、一般式(II)、および
（IV）で表される繰り返し単位中に含まれる水酸基末端
の縮合反応によって三次元架橋構造を形成することで行
われる。硬化温度と硬化時間は、側鎖または末端の種類
に依存するが、一般的には、１５０℃〜３００℃の温度
で１時間から数時間程度、電気炉中で加熱して行う。な
お、該光学材料が溶媒を含む場合には、硬化反応の前に
硬化温度より低温度、例えば、６０℃〜１００℃の温度
で予め溶媒を除去することが望ましい。さらに、該光学
材料を用いる際には、硬化反応を促進するための触媒を
添加することができる。例えば、水酸化テトラメチルア
ンモニウム等の添加により、硬化温度を低下または硬化
時間を短縮することができる。
（IV）で表される繰り返し単位中に含まれる水酸基末端
の縮合反応によって三次元架橋構造を形成することで行
われる。硬化温度と硬化時間は、側鎖または末端の種類
に依存するが、一般的には、１５０℃〜３００℃の温度
で１時間から数時間程度、電気炉中で加熱して行う。な
お、該光学材料が溶媒を含む場合には、硬化反応の前に
硬化温度より低温度、例えば、６０℃〜１００℃の温度
で予め溶媒を除去することが望ましい。さらに、該光学
材料を用いる際には、硬化反応を促進するための触媒を
添加することができる。例えば、水酸化テトラメチルア
ンモニウム等の添加により、硬化温度を低下または硬化
時間を短縮することができる。
【００２４】本発明の第１の実施の形態の高分子光学材
料を用いて、本発明の第２の実施の形態の光導波路を作
製する場合、その工程は以下のように行うことができ
る。
料を用いて、本発明の第２の実施の形態の光導波路を作
製する場合、その工程は以下のように行うことができ
る。
【００２５】まず、光導波路に要求される導波モード条
件に応じて、材料の屈折率調整を行い、コア／クラッド
材料として精密に制御された屈折率差を有する少なくと
も２種の材料を準備する。屈折率差の大きさは導波すべ
き光のモードとコアの寸法に応じて決定されるが、一般
的には０．１％〜５％の範囲である。例えば、シングル
モード光ファイバと導波光のモード径を合わせる場合、
コア部の断面形状は８μｍ角の正方形、屈折率差は０．
３％であることが望ましい。該光学材料においては、一
般式（Ｉ）および（II）を繰り返し単位とする成分が、
一般式（III)および（IV）を繰り返し単位とする成分に
比べて低い屈折率を有するために、共重合の比率を変え
ることによって屈折率の調整が可能である。
件に応じて、材料の屈折率調整を行い、コア／クラッド
材料として精密に制御された屈折率差を有する少なくと
も２種の材料を準備する。屈折率差の大きさは導波すべ
き光のモードとコアの寸法に応じて決定されるが、一般
的には０．１％〜５％の範囲である。例えば、シングル
モード光ファイバと導波光のモード径を合わせる場合、
コア部の断面形状は８μｍ角の正方形、屈折率差は０．
３％であることが望ましい。該光学材料においては、一
般式（Ｉ）および（II）を繰り返し単位とする成分が、
一般式（III)および（IV）を繰り返し単位とする成分に
比べて低い屈折率を有するために、共重合の比率を変え
ることによって屈折率の調整が可能である。
【００２６】次に、屈折率調整をしたクラッド材料を基
板の上に下部クラッドとしてスピンコート法等により塗
布し、これを上記の方法により硬化する。次いで、この
上に屈折率調整をしたコア材料をスピンコート法等によ
り塗布し、これを上記の方法により硬化する。ここで、
下部クラッド層は硬化されているために、コア材料を塗
布する際にインターミキシングが発生することはない。
板の上に下部クラッドとしてスピンコート法等により塗
布し、これを上記の方法により硬化する。次いで、この
上に屈折率調整をしたコア材料をスピンコート法等によ
り塗布し、これを上記の方法により硬化する。ここで、
下部クラッド層は硬化されているために、コア材料を塗
布する際にインターミキシングが発生することはない。
【００２７】続いて、コア層の上にエッチングマスクと
なる層を形成し、フォトリソグラフィー等により導波路
パターンに加工する。エッチングマスクの材料として
は、有機フォトレジストまたは金属等が用いられる。さ
らに、コア層を反応性イオンエッチングにより所望の導
波路パターンに加工し、最後に上部クラッド層を塗布
し、硬化する。ここで、下部クラッド層およびコア層は
硬化されているために、上部クラッド材料を塗布する際
にインターミキシングが発生することはない、こうして
作製された光導波路は、用いた材料がアルキル基の代わ
りにフッ素化アルキル基またはフッ素化アリールアルキ
ル基を含んでいるために、１．３μｍ波長帯のみならず
１．５５μｍ波長帯においても低導波損失であり、かつ
耐熱性、耐湿性に優れている。
なる層を形成し、フォトリソグラフィー等により導波路
パターンに加工する。エッチングマスクの材料として
は、有機フォトレジストまたは金属等が用いられる。さ
らに、コア層を反応性イオンエッチングにより所望の導
波路パターンに加工し、最後に上部クラッド層を塗布
し、硬化する。ここで、下部クラッド層およびコア層は
硬化されているために、上部クラッド材料を塗布する際
にインターミキシングが発生することはない、こうして
作製された光導波路は、用いた材料がアルキル基の代わ
りにフッ素化アルキル基またはフッ素化アリールアルキ
ル基を含んでいるために、１．３μｍ波長帯のみならず
１．５５μｍ波長帯においても低導波損失であり、かつ
耐熱性、耐湿性に優れている。
【００２８】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【００２９】（実施例１）ペンタフルオロフェニルエチ
ルトリクロロシラン（２３６．９ｇ、０．７２モル）と
（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリクロロシラ
ン（２３１．５ｇ、１．００モル）を脱水処理したテト
ラヒドロフラン１リットルに溶解し、ここに水（９２．
９ｇ、５．１６モル）を液温が上昇しないようにゆっく
りと滴下した。続いて、反応液を撹拌しながら、ここに
炭酸水素ナトリウム（４３３．４ｇ、５．１６モル）を
加えた。炭酸ガスの発生が終了後、さらに１時間撹拌を
続けた。次いで、反応液を濾過し、ロータリーエバポレ
ータで濾液のテトラヒドロフランを留去したところ、無
色透明で粘稠な液体を得た。さらに、この液体を真空乾
燥することによりポリマーＡを得た。本材料の分子量を
ＧＰＣで測定したところ、重量平均分子量Ｍｗ＝３３０
０、数平均分子量Ｍｎ＝１５００であった。
ルトリクロロシラン（２３６．９ｇ、０．７２モル）と
（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリクロロシラ
ン（２３１．５ｇ、１．００モル）を脱水処理したテト
ラヒドロフラン１リットルに溶解し、ここに水（９２．
９ｇ、５．１６モル）を液温が上昇しないようにゆっく
りと滴下した。続いて、反応液を撹拌しながら、ここに
炭酸水素ナトリウム（４３３．４ｇ、５．１６モル）を
加えた。炭酸ガスの発生が終了後、さらに１時間撹拌を
続けた。次いで、反応液を濾過し、ロータリーエバポレ
ータで濾液のテトラヒドロフランを留去したところ、無
色透明で粘稠な液体を得た。さらに、この液体を真空乾
燥することによりポリマーＡを得た。本材料の分子量を
ＧＰＣで測定したところ、重量平均分子量Ｍｗ＝３３０
０、数平均分子量Ｍｎ＝１５００であった。
【００３０】上記ポリマーＡ５０ｇおよび溶媒メチルイ
ソプチルケトン（ＭＩＢＫ）５０ｇからなる組成物Ｂを
調製した。本組成物は、２００℃で１時間加熱処理する
ことにより硬化し、溶媒に対して不溶となることが判明
した。
ソプチルケトン（ＭＩＢＫ）５０ｇからなる組成物Ｂを
調製した。本組成物は、２００℃で１時間加熱処理する
ことにより硬化し、溶媒に対して不溶となることが判明
した。
【００３１】また、フェニルトリクロロシラン（２３
６．９ｇ、１．１２モル）とシクロヘキシルトリクロロ
シラン（２０８．４ｇ、０．９６モル）を脱水処理した
テトラヒドロフラン１リットルに溶解し、ここに水（１
０８ｇ、６．００モル）を液温が上昇しないようにゆっ
くりと滴下した。続いて、反応液を撹拌しながら、ここ
に炭酸水素ナトリウム（５０４ｇ、６．００モル）を加
えた。二酸化炭素の発生が終了後、さらに１時間撹拌を
続けた。次いで、反応液を濾過し、ロータリーエバポレ
ータで濾液のテトラヒドロフランを留去したところ、無
色透明で粘稠な液体を得た。さらに、この液体を真空乾
燥することによりポリマーＣを得た。本材料の分子量を
ＧＰＣで測定したところ、Ｍｗ＝３３００、Ｍｎ＝１５
００であった。
６．９ｇ、１．１２モル）とシクロヘキシルトリクロロ
シラン（２０８．４ｇ、０．９６モル）を脱水処理した
テトラヒドロフラン１リットルに溶解し、ここに水（１
０８ｇ、６．００モル）を液温が上昇しないようにゆっ
くりと滴下した。続いて、反応液を撹拌しながら、ここ
に炭酸水素ナトリウム（５０４ｇ、６．００モル）を加
えた。二酸化炭素の発生が終了後、さらに１時間撹拌を
続けた。次いで、反応液を濾過し、ロータリーエバポレ
ータで濾液のテトラヒドロフランを留去したところ、無
色透明で粘稠な液体を得た。さらに、この液体を真空乾
燥することによりポリマーＣを得た。本材料の分子量を
ＧＰＣで測定したところ、Ｍｗ＝３３００、Ｍｎ＝１５
００であった。
【００３２】上記ポリマーＣ５０ｇおよび溶媒ＭＩＢＫ
５０ｇからなる組成物Ｄを調製した。本組成物は、２０
０℃で１時間加熱処理することにより硬化し、溶媒に対
して不溶となることが判明した。
５０ｇからなる組成物Ｄを調製した。本組成物は、２０
０℃で１時間加熱処理することにより硬化し、溶媒に対
して不溶となることが判明した。
【００３３】上記ポリマーＡをコア、ポリマーＣをクラ
ッドとして用いる光導波路は、以下のようにして作製し
た。まず、シリコン処理基板上に組成物Ｄのスピンコー
ト法により塗布して成膜した。この際、膜厚が１５μｍ
となるようにスピンコータの回転数を調整した。形成し
た薄膜は、６０℃で２時間加熱して溶媒を除去した後、
２００℃で１時間加熱することにより硬化し、下部クラ
ッド層とした。次いで、この上に組成物Ｂを用いて、コ
ア層をスピンコート法により形成した。スピンコータの
回転数は、コア層の膜厚が８μｍとなるように調整し
た。この際、下部クラッド層とコア層との間でインター
ミキシングは全く見られなかった。形成したコア層は、
６０℃で２時間加熱して溶媒を除去した後、２００℃で
１時間加熱することにより硬化した。続いて、この上に
フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィーにより
直線状の導波路マスクパターンを形成した。さらに、反
応性イオンエッチングにより、マスクパターン以外の部
分のコア層を除去し、幅８μｍ、高さ８μｍの矩形断面
のコアリッジを形成した。
ッドとして用いる光導波路は、以下のようにして作製し
た。まず、シリコン処理基板上に組成物Ｄのスピンコー
ト法により塗布して成膜した。この際、膜厚が１５μｍ
となるようにスピンコータの回転数を調整した。形成し
た薄膜は、６０℃で２時間加熱して溶媒を除去した後、
２００℃で１時間加熱することにより硬化し、下部クラ
ッド層とした。次いで、この上に組成物Ｂを用いて、コ
ア層をスピンコート法により形成した。スピンコータの
回転数は、コア層の膜厚が８μｍとなるように調整し
た。この際、下部クラッド層とコア層との間でインター
ミキシングは全く見られなかった。形成したコア層は、
６０℃で２時間加熱して溶媒を除去した後、２００℃で
１時間加熱することにより硬化した。続いて、この上に
フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィーにより
直線状の導波路マスクパターンを形成した。さらに、反
応性イオンエッチングにより、マスクパターン以外の部
分のコア層を除去し、幅８μｍ、高さ８μｍの矩形断面
のコアリッジを形成した。
【００３４】この上に組成物Ｄを塗布し、下部クラッド
を形成した場合と同様に硬化して、コア／クラッド構造
からなる埋め込み型チャネル光導波路を作製した。上部
クラッドの厚さはコアの上面から８μｍとなるようにし
た。以上の光導波路作製工程において、クラックの発生
は見られなかった。
を形成した場合と同様に硬化して、コア／クラッド構造
からなる埋め込み型チャネル光導波路を作製した。上部
クラッドの厚さはコアの上面から８μｍとなるようにし
た。以上の光導波路作製工程において、クラックの発生
は見られなかった。
【００３５】この光導波路をダイシングソーによって５
ｃｍの長さに切り出し、導波損失を測定したところ、波
長１．３μｍのみならず波長１．４０−１．６１μｍで
も０．３ｄＢ／ｃｍ以下であった。また、この光導波路
の損失は７５℃／９０％ＲＨの条件下においても１箇月
以上変動しなかった。
ｃｍの長さに切り出し、導波損失を測定したところ、波
長１．３μｍのみならず波長１．４０−１．６１μｍで
も０．３ｄＢ／ｃｍ以下であった。また、この光導波路
の損失は７５℃／９０％ＲＨの条件下においても１箇月
以上変動しなかった。
【００３６】（実施例２）ペンタフルオロフェニルエチ
ルトリクロロシラン（３２９．６ｇ、１．００モル）と
３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロヘ
キシルトリクロロシラン（３４３．４ｇ、０．９０モ
ル）を脱水処理したテトラヒドロフラン１リットルに溶
解し、ここに水（１０３ｇ、５．７０モル）を液温が上
昇しないようにゆっくりと滴下した。続いて、反応液を
撹拌しながら、ここに炭酸水素ナトリウム（４７９ｇ、
５．７０モル）を加えた。炭酸ガスの発生が終了後、さ
らに１時間撹拌を続けた。次いで、反応液を濾過し、ロ
ータリーエバポレータで濾液のテトラヒドロフランを留
去したところ、無色透明で粘稠な液体を得た。さらに、
この液体を真空乾燥することによりポリマーＥを得た。
本材料の分子量をＧＰＣで測定したところ、Ｍｗ＝２４
００、Ｍｎ＝１２００であった。
ルトリクロロシラン（３２９．６ｇ、１．００モル）と
３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロヘ
キシルトリクロロシラン（３４３．４ｇ、０．９０モ
ル）を脱水処理したテトラヒドロフラン１リットルに溶
解し、ここに水（１０３ｇ、５．７０モル）を液温が上
昇しないようにゆっくりと滴下した。続いて、反応液を
撹拌しながら、ここに炭酸水素ナトリウム（４７９ｇ、
５．７０モル）を加えた。炭酸ガスの発生が終了後、さ
らに１時間撹拌を続けた。次いで、反応液を濾過し、ロ
ータリーエバポレータで濾液のテトラヒドロフランを留
去したところ、無色透明で粘稠な液体を得た。さらに、
この液体を真空乾燥することによりポリマーＥを得た。
本材料の分子量をＧＰＣで測定したところ、Ｍｗ＝２４
００、Ｍｎ＝１２００であった。
【００３７】上記ポリマーＥ５０ｇおよび溶媒ＭＩＢＫ
５０ｇからなる組成物Ｆを調製した。本組成物は、２０
０℃で１時間加熱処理することにより硬化し、溶媒に対
して不溶となることが判明した。
５０ｇからなる組成物Ｆを調製した。本組成物は、２０
０℃で１時間加熱処理することにより硬化し、溶媒に対
して不溶となることが判明した。
【００３８】また、ペンタフルオロフェニルエチルトリ
クロロシラン（３２９．６ｇ、１．００モル）と３，
３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロヘキシ
ルトリクロロシラン（３８１．５ｇ、１．００モル）を
脱水処理したテトラヒドロフラン１リットルに溶解し、
ここに水（１０８ｇ、６．００モル）を液温が上昇しな
いようにゆっくりと滴下した。続いて、反応液を撹拌し
ながら、ここに炭酸水素ナトリウム（５０４ｇ、６．０
０モル）を加えた。二酸化炭素の発生が終了後、さらに
１時間撹拌を続けた。次いで、反応液を濾過し、ロータ
リーエバポレータで濾液のテトラヒドロフランを留去し
たところ、無色透明で粘稠な液体を得た。さらに、この
液体を真空乾燥することによりポリマーＧを得た。本材
料の分子量をＧＰＣで測定したところ、Ｍｗ＝２４０
０、Ｍｎ＝１２００であった。
クロロシラン（３２９．６ｇ、１．００モル）と３，
３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロヘキシ
ルトリクロロシラン（３８１．５ｇ、１．００モル）を
脱水処理したテトラヒドロフラン１リットルに溶解し、
ここに水（１０８ｇ、６．００モル）を液温が上昇しな
いようにゆっくりと滴下した。続いて、反応液を撹拌し
ながら、ここに炭酸水素ナトリウム（５０４ｇ、６．０
０モル）を加えた。二酸化炭素の発生が終了後、さらに
１時間撹拌を続けた。次いで、反応液を濾過し、ロータ
リーエバポレータで濾液のテトラヒドロフランを留去し
たところ、無色透明で粘稠な液体を得た。さらに、この
液体を真空乾燥することによりポリマーＧを得た。本材
料の分子量をＧＰＣで測定したところ、Ｍｗ＝２４０
０、Ｍｎ＝１２００であった。
【００３９】上記ポリマーＧ５０ｇおよび溶媒ＭＩＢＫ
５０ｇからなる組成物Ｈを調製した。本組成物は、２０
０℃で１時間加熱処理することにより硬化し、溶媒に対
して不溶となることが判明した。
５０ｇからなる組成物Ｈを調製した。本組成物は、２０
０℃で１時間加熱処理することにより硬化し、溶媒に対
して不溶となることが判明した。
【００４０】上記ポリマーＥをコア、ポリマーＧをクラ
ッドとして用いる光導波路は、実施例１に準じて作製し
た。この光導波路をダイシングソーによって５ｃｍの長
さに切り出し、導波損失を測定したところ、波長１．３
μｍのみならず波長１．４０−１．６１μｍで０．３ｄ
Ｂ／ｃｍ以下であった。また、この光導波路の損失は１
２０℃の条件下においても１箇月以上変動がみられなか
った。
ッドとして用いる光導波路は、実施例１に準じて作製し
た。この光導波路をダイシングソーによって５ｃｍの長
さに切り出し、導波損失を測定したところ、波長１．３
μｍのみならず波長１．４０−１．６１μｍで０．３ｄ
Ｂ／ｃｍ以下であった。また、この光導波路の損失は１
２０℃の条件下においても１箇月以上変動がみられなか
った。
【００４１】（実施例３）ペンタフルオロフェニルエチ
ルトリクロロシラン（３２９．６ｇ、１．００モル）と
３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８
−トリデカフルオロオクチルトリクロロシラン（４３
３．４ｇ、０．９０モル）を脱水処理したテトラヒドロ
フラン１リットルに溶解し、ここに水（１０３ｇ、５．
７０モル）を液温が上昇しないようにゆっくりと滴下し
た。続いて、反応液を撹拌しながら、ここに炭酸水素ナ
トリウム（４７９ｇ、５．７０モル）を加えた。炭酸ガ
スの発生が終了後、さらに１時間撹拌を続けた。次い
で、反応液を濾過し、ロータリーエバポレータで濾液の
テトラヒドロフランを留去したところ、無色透明で粘稠
な液体を得た。さらに、この液体を真空乾燥することに
よりポリマーＪを得た。本材料の分子量をＧＰＣで測定
したところ、Ｍｗ＝２４００、Ｍｎ＝１２００であっ
た。
ルトリクロロシラン（３２９．６ｇ、１．００モル）と
３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８
−トリデカフルオロオクチルトリクロロシラン（４３
３．４ｇ、０．９０モル）を脱水処理したテトラヒドロ
フラン１リットルに溶解し、ここに水（１０３ｇ、５．
７０モル）を液温が上昇しないようにゆっくりと滴下し
た。続いて、反応液を撹拌しながら、ここに炭酸水素ナ
トリウム（４７９ｇ、５．７０モル）を加えた。炭酸ガ
スの発生が終了後、さらに１時間撹拌を続けた。次い
で、反応液を濾過し、ロータリーエバポレータで濾液の
テトラヒドロフランを留去したところ、無色透明で粘稠
な液体を得た。さらに、この液体を真空乾燥することに
よりポリマーＪを得た。本材料の分子量をＧＰＣで測定
したところ、Ｍｗ＝２４００、Ｍｎ＝１２００であっ
た。
【００４２】上記ポリマーＪ５０ｇおよび溶媒ＭＩＢＫ
５０ｇからなる組成物Ｋを調製した。本組成物は、２０
０℃で１時間加熱処理することにより硬化し、溶媒に対
して不溶となることが判明した。
５０ｇからなる組成物Ｋを調製した。本組成物は、２０
０℃で１時間加熱処理することにより硬化し、溶媒に対
して不溶となることが判明した。
【００４３】また、ペンタフルオロフェニルエチルトリ
クロロシラン（３２９．６ｇ、１．００モル）と３，
３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ト
リデカフルオロオクチルトリクロロシラン（４８１．５
ｇ、１．００モル）を脱水処理したテトラヒドロフラン
１リットルに溶解し、ここに水（１０８ｇ、６．００モ
ル）を液温が上昇しないようにゆっくりと滴下した。続
いて、反応液を撹拌しながら、ここに炭酸水素ナトリウ
ム（５０４ｇ、６．００モル）を加えた。二酸化炭素の
発生が終了後、さらに１時間撹拌を続けた。次いで、反
応液を濾過し、ロータリーエバポレータで濾液のテトラ
ヒドロフランを留去したところ、無色透明で粘稠な液体
を得た。さらに、この液体を真空乾燥することによりポ
リマーＬを得た。本材料の分子量をＧＰＣで測定したと
ころ、Ｍｗ＝２４００、Ｍｎ＝１２００であった。
クロロシラン（３２９．６ｇ、１．００モル）と３，
３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−ト
リデカフルオロオクチルトリクロロシラン（４８１．５
ｇ、１．００モル）を脱水処理したテトラヒドロフラン
１リットルに溶解し、ここに水（１０８ｇ、６．００モ
ル）を液温が上昇しないようにゆっくりと滴下した。続
いて、反応液を撹拌しながら、ここに炭酸水素ナトリウ
ム（５０４ｇ、６．００モル）を加えた。二酸化炭素の
発生が終了後、さらに１時間撹拌を続けた。次いで、反
応液を濾過し、ロータリーエバポレータで濾液のテトラ
ヒドロフランを留去したところ、無色透明で粘稠な液体
を得た。さらに、この液体を真空乾燥することによりポ
リマーＬを得た。本材料の分子量をＧＰＣで測定したと
ころ、Ｍｗ＝２４００、Ｍｎ＝１２００であった。
【００４４】上記ポリマーＬ５０ｇおよび溶媒ＭＩＢＫ
５０ｇからなる組成物Ｍを調製した。本組成物は、２０
０℃で１時間加熱処理することにより硬化し、溶媒に対
して不溶となることが判明した。
５０ｇからなる組成物Ｍを調製した。本組成物は、２０
０℃で１時間加熱処理することにより硬化し、溶媒に対
して不溶となることが判明した。
【００４５】上記ポリマーＪをコア、ポリマーＬをクラ
ッドとして用いる光導波路は、実施例１に準じて作製し
た。この光導波路をダイシングソーによって５ｃｍの長
さに切り出し、導波損失を測定したところ、波長１．３
μｍのみならず波長１．４０−１．６１μｍで０．３ｄ
Ｂ／ｃｍ以下であった。また、この光導波路の損失は１
２０℃の条件下においても１箇月以上変動がみられなか
った。
ッドとして用いる光導波路は、実施例１に準じて作製し
た。この光導波路をダイシングソーによって５ｃｍの長
さに切り出し、導波損失を測定したところ、波長１．３
μｍのみならず波長１．４０−１．６１μｍで０．３ｄ
Ｂ／ｃｍ以下であった。また、この光導波路の損失は１
２０℃の条件下においても１箇月以上変動がみられなか
った。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるポリ
シラセスキオキサンを用いることにより、広帯域の１．
４０−１．６１μｍにおいても低損失で、耐熱性、耐湿
性が高く、かつ耐クラック性に優れた光学材料が実現で
きる。
シラセスキオキサンを用いることにより、広帯域の１．
４０−１．６１μｍにおいても低損失で、耐熱性、耐湿
性が高く、かつ耐クラック性に優れた光学材料が実現で
きる。
【００４７】また、本発明にかかる光学材料を用いた光
部品は、特に、光導波路型部品への適用が有利である。
したがって、本発明は、一般光学、微小光学、光通信、
光情報処理等の分野に適用できる。
部品は、特に、光導波路型部品への適用が有利である。
したがって、本発明は、一般光学、微小光学、光通信、
光情報処理等の分野に適用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今村 三郎 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2H047 KA04 PA02 PA21 PA24 PA28 QA05 TA00 4J035 BA04 BA14 CA05U CA051 CA16N CA161 EA01 FB05 LA03 LB17
Claims (7)
- 【請求項１】 一般式（Ｉ）および（II）（式中Ｒ1 は
フッ素化アルキル基である）を繰り返し単位とする重合
体であることを特徴とする高分子光学材料。 【化１】 - 【請求項２】 請求項１に記載の一般式（Ｉ）および
（II）（式中Ｒ1 はフッ素化アルキル基である）を繰り
返し単位とするものと、一般式（III)および（IV）（式
中Ｒ2 はフッ素化アリールアルキル基である）を繰り返
し単位とするものとの共重合体であることを特徴とする
高分子光学材料。 【化２】 - 【請求項３】 前記一般式（Ｉ）および（II）中のＲ1
が−Ｃm Ｈ2mＣn Ｆ2n+1であり、およびｎは１から１０
の整数でありおよびｍは２から１０の整数であることを
特徴とする請求項１または２に記載の高分子光学材料。 - 【請求項４】 前記一般式（III)および（IV）中のＲ2
は−Ｃp Ｈ2pＡｒであり、Ａｒはフッ素化アリール基で
あり、およびｐは２から１０の整数であることを特徴と
する請求項２に記載の高分子光学材料。 - 【請求項５】 前記一般式（Ｉ）および（II）中のＲ1
が−ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＦ3 、−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ4 Ｆ9 、−
ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ6 Ｆ13、および−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ8 Ｆ17
からなる群から選択されたフッ素化アルキル基の１つで
あることを特徴とする請求項３に記載の高分子光学材
料。 - 【請求項６】 前記一般式（III)および（IV）中のＲ2
が−ＣＨ2 ＣＨ2 Ｃ6 Ｆ5 基であることを特徴とする請
求項４に記載の高分子光学材料。 - 【請求項７】 請求項１から６のいずれか１つに記載の
高分子光学材料をコアまたはクラッドとして用いること
を特徴とする高分子光導波路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3492499A JP2000230052A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 高分子光学材料およびそれを用いた光導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3492499A JP2000230052A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 高分子光学材料およびそれを用いた光導波路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000230052A true JP2000230052A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12427765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3492499A Pending JP2000230052A (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | 高分子光学材料およびそれを用いた光導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000230052A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002090423A1 (en) * | 2001-05-01 | 2002-11-14 | Jsr Corporation | Polysiloxane, process for production thereof and radiation-sensitive resin composition |
| JP2004167827A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Nitto Denko Corp | 硬化性樹脂組成物、硬化膜、反射防止フィルム、光学素子および画像表示装置 |
| WO2004083309A1 (ja) | 2003-03-18 | 2004-09-30 | Jsr Corporation | 放射線硬化型組成物、光導波路およびその形成方法 |
| US7771794B2 (en) | 2003-12-10 | 2010-08-10 | Dow Corning Corporation | Active energy ray-curable, organopolysiloxane resin composition, light-transmitting component, and method for manufacturing the light-transmitting component |
| US7901784B2 (en) | 2002-06-07 | 2011-03-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Optical waveguide, optical transmitter and receiver module, and laminated structure |
-
1999
- 1999-02-12 JP JP3492499A patent/JP2000230052A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002090423A1 (en) * | 2001-05-01 | 2002-11-14 | Jsr Corporation | Polysiloxane, process for production thereof and radiation-sensitive resin composition |
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| JP2004167827A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Nitto Denko Corp | 硬化性樹脂組成物、硬化膜、反射防止フィルム、光学素子および画像表示装置 |
| WO2004083309A1 (ja) | 2003-03-18 | 2004-09-30 | Jsr Corporation | 放射線硬化型組成物、光導波路およびその形成方法 |
| US7162131B2 (en) | 2003-03-18 | 2007-01-09 | Jsr Corporation | Radiation-curable composition, optical waveguide and method for formation thereof |
| US7771794B2 (en) | 2003-12-10 | 2010-08-10 | Dow Corning Corporation | Active energy ray-curable, organopolysiloxane resin composition, light-transmitting component, and method for manufacturing the light-transmitting component |
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