JP2001177166A - 光デバイス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源、レンズ等の光学部品を１つ以上有する
光デバイスにおいて、その光デバイス所望の光学特性及
び耐久性を改良すること、及びこのような改良した光デ
バイスの製造方法を提供すること。 【解決手段】 脂環式エポキシ化合物、オキセタニル基
を有する化合物、及び触媒量のオニウム塩光反応開始剤
を含有する接着性組成物を、光学部品とその被着体の間
に接着厚さが０．０５μｍ以上５μｍ以下となるように
挿入した後、活性エネルギー線により硬化させた光デバ
イス、及び、室温における粘度が１０−１，０００mPa
・s 以下であって、被着体との接触角が４０度以下とな
るようにした前記接着性組成物を光学部品と被着体との
間に挿入した後、紫外線等により硬化させる光デバイス
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光デバイス及びそ
の製造方法に関し、更に詳しくはレーザー光源及びその
製造方法に関する。このレーザー光源には、固体レーザ
ー結晶を半導体レーザー（レーザーダイオード）によっ
て励起するレーザーダイオード励起固体レーザーが含ま
れる。

【０００２】

【従来の技術】光による情報の記録や再生を行い、その
記録密度を向上するためには、小型で短波長が得られる
光源が必要であり、レーザーダイオードを励起光源とし
て、非線形光学結晶により波長変換するレーザー光源は
その重要性が高まってきている。このレーザーダイオー
ド励起固体レーザー及びその製造方法は、例えば特開平
８−１８６３０８号公報で公知であり、この公報には、
ネオジウム等の希土類が添加された固体レーザー結晶を
半導体レーザーから発せられた光によって励起するレー
ザーダイオード励起固体レーザーが開示されている。こ
の種のレーザーにおいては多くの場合、共振器として、
２つの共振器ミラーからなるファブリー・ペロー型共振
器が用いられている。

【０００３】この型のレーザー光源は、レーザー発振を
安定に維持するため、共振器長（２つの共振器ミラーの
ミラー面間距離）が周囲温度の変化によって大きく変わ
らないようにする必要がある。この共振器長が変化して
しまうと、レーザー出力や縦モードが変動したり、ある
いはノイズの発生を招くためである。より具体的には、
共振器長変化を少なくとも発振波長の１／４以下に抑え
る必要があり、多くのレーザーダイオード励起固体レー
ザーの発振波長が１μｍ近辺にあることを考えれば、理
想的には共振器長変化を概ね０．２５μｍ以下に抑える
必要がある。前記の特開平８−１８６３０８号公報で
は、共振器ミラーをホルダーに固定する接着剤の層厚を
５μｍ以下にすることが開示されている。接着剤として
は２液混合・室温硬化型エポキシ接着剤が例示されてい
るが、この接着剤は接着速度と接着耐久性が十分でな
い。特開平９−２９１２６７号等の公報には、紫外線硬
化型接着性組成物の使用が開示されているが、これらの
公報に開示された接着性組成物を使用しても、改良は不
十分であった。本発明者らは、レーザー光源等の光デバ
イスにおいて、光学部品を接着固定する接着性組成物の
重要性に鑑み、硬化速度がより速くて、硬度により優
れ、温度サイクル試験等による耐久性も優れた、改良さ
れた接着性組成物及び接着方法を鋭意探索した結果本発
明に至ったものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、第一に、光源、レンズ、ミラー等の光学部
品を１つ以上有する光デバイスにおいて、その光デバイ
ス所望の光学特性及び耐久性を改良すること、第二に、
光デバイスの改良された製造方法を提供することであ
る。本発明の課題は、第三に、温度が変化しても安定な
出力を有し、温度変化に対する耐久性にも優れたレーザ
ー光源を提供すること、第四に、レーザー光源の光学部
品の改良された取り付け方法を提供することである。本
発明のその他の課題は、接着力に優れた光学部品用接着
性組成物を提供することであり、更にその他の課題は、
以下の説明から自ずから明らかになるであろう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記諸課題は、
以下の構成により達成された。 項１）エポキシ基を有する脂環式エポキシ化合物、オキ
セタニル基を有する化合物、及び、触媒量のオニウム塩
光反応開始剤を含有する接着性組成物を、複数の光学部
品からなる被着体の間に接着厚さが０．０５μｍ以上５
μｍ以下となるように挿入した後、活性エネルギー線に
より硬化させたことを特徴とする光デバイス。 項２）接着性組成物がシランカップリング剤を含有する
項１）記載の光デバイス。 項３）接着性組成物が０．１μｍ以上１．０μｍ以下の
平均直径を有する球状シリカ粒子を含有する項１）又は
項２）に記載の光デバイス。 項４）被着体が金属製部材と無機透明部材である項１）
ないし項）３いずれか１項に記載の光デバイス。 項５）オキセタニル基を有する化合物が、下記一般式
（１）で表される項１）ないし項４）いずれか１項に記
載の光デバイス。

【化２】 式（１）中Ｒ₁は、メチル基又はエチル基を示す。Ｒ
₂は、炭素数が６ないし１２の炭化水素基を示す。 項６） ２つの共振器ミラーからなるファブリー・ペロ
ー型共振器を有するレーザーダイオード励起固体レーザ
ーである項１）ないし項６）いずれか１項に記載の光デ
バイス。 項７） エポキシ基を有する脂環式エポキシ化合物、オ
キセタニル基を有する化合物、及び、触媒量のオニウム
塩光反応開始剤を含有し、室温における粘度が１０mPa
・s 以上１，０００mPa・s 以下であって、被着体との
接触角が４０度以下である接着性組成物を、複数の光学
部品からなる被着体の間に接着厚さが０．０５μｍ以上
５μｍ以下となるように挿入した後、活性エネルギー線
により硬化させることを特徴とする光デバイスの製造方
法。

【０００６】以下本発明を詳細に説明する。本発明にお
いて、光デバイスとは、光源、レンズ、平面反射ミラ
ー、凹面鏡、凸面鏡、回折格子等の光学部品よりなる群
から選ばれた少なくとも１つの光学部品を有する装置を
いう。なお、光学部品には、これらの光学部品を接着固
定するホルダー等の被着体部品（銅、銅合金、アルミニ
ウム等の金属製部材の他に、シリコン単結晶等より構成
されることが多い。）も含まれるので、本発明の光デバ
イスは、複数の光学部品から構成されることになる。本
発明の光デバイスの具体例としては、レーザー光源、光
学的読みとり装置、光ピックアップ等の部品、及びこれ
らの部品を使用した最終製品が含まれる。この最終製品
には、写真フイルムや電子スチールカメラの記録媒体か
らカラープリントを作製するデジタルプリンターが含ま
れる。

【０００７】本発明の接着性組成物は、エポキシ基を有
する脂環式エポキシ化合物、オキセタニル基を有する化
合物、及び、触媒量のオニウム塩光反応開始剤を必須成
分として含有する。これらの化合物及び開始剤はいずれ
も１種類でも、２種以上の混合物でも良い。

【０００８】本発明には、１分子内に２個以上のエポキ
シ基を有するエポキシ化合物が使用できるが、このエポ
キシ化合物としては、１分子内に２個以上のエポキシ基
を有し脂環式構造を有しないグリシジル化合物よりも、
１分子内に２個以上のエポキシ基を有する脂環式エポキ
シ化合物が好ましく用いられる。「エポキシ基を有する
脂環式エポキシ化合物」とは、シクロペンテン基、シク
ロヘキセン基等のシクロアルケン環の二重結合を過酸化
水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化した部分構造
を１分子内に２個以上有する化合物を言う。本発明のエ
ポキシ基を有する脂環式エポキシ化合物としては、シク
ロヘキセンオキシド基又はシクロペンテンオキシド基を
１分子内に２個以上有する化合物が好ましい。このよう
な脂環式エポキシ化合物の具体例としては、４−ビニル
シクロヘキセンジオキサイド、（３，４−エポキシシク
ロヘキシル）メチル−３，４−エポキシシクロヘキシル
カルボキシレート、ジ（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）アジペート、ジ（３，４−エポキシシクロヘキシル
メチル）アジペート、ビス（２，３−エポキシシクロペ
ンチル）エーテル、ジ（２，３−エポキシ−６−メチル
シクロヘキシルメチル）アジペート、ジシクロペンタジ
エンジオキサイド、が挙げられる。エポキシ基を有する
脂環式エポキシ化合物は１種類を使用しても、２種以上
の混合物を使用しても良い。種々の脂環式エポキシ化合
物が市販されており、ユニオンカーバイド日本（株）、
ダイセル化学工業（株）等から入手できる。

【０００９】又、１分子内に２個以上のエポキシ基を有
し脂環式構造を有しないグリシジル化合物を本発明の脂
環式エポキシ化合物とほぼ等重量以下併用することもで
きる。このようなグリシジル化合物としては、グリシジ
ルエーテル化合物やグリシジルエステル化合物を挙げる
ことができるが、グリシジルエーテル化合物を併用する
ことが好ましい。グリシジルエーテル化合物の具体例を
挙げると、１，３−ビス（２，３−エポキシプロピロキ
シ）ベンゼン、ビスフェーノールＡ型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールＦ型エポシキ樹脂、フェノール・ノボラッ
ク型エポキシ樹脂、クレゾール・ノボラック型エポキシ
樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂等の芳香
族グリシジルエーテル化合物、１，４−ブタンジオール
グリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエー
テル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ト
リメチロールプロパントリトリグリシジルエーテル等の
脂肪族グリシジルエーテル化合物が挙げられる。グシシ
ジルエステルとしては、リノレン酸ダイマーのグリシジ
ルエステルを挙げることができる。脂環式エポキシ化合
物に併用するグリシジル化合物は、１種類でも良く、又
は２種以上を混合使用しても良い。グリシジルエーテル
類は油化シェルエポキシ（株）等から市販品を入手でき
る。

【００１０】本発明のオキセタニル基を有する化合物
（以下、単に「オキセタン化合物」ともいう。）は、１
分子中にオキセタニル基を１個以上有する化合物であ
る。このオキセタニル基含有化合物は、１分子中に１個
のオキセタニル基を有する化合物と、１分子中に２個以
上のオキセタニル基を有する化合物に大別される。

【００１１】１分子中に１個のオキセタニル基を有する
単官能オキセタン化合物としては、以下の一般式（１）
で表される化合物が好ましい。

【化３】 式（１）中、Ｒ₁はメチル基又はエチル基を示す。Ｒ
₂は、炭素数６ないし１２の炭化水素基を示す。Ｒ₂の炭
化水素基としては、フェニル基やベンジル基も採りうる
が、炭素数６ないし８のアルキル基が好ましく、２−エ
チルへキシル基等の分岐アルキル基が特に好ましい。Ｒ
₂がフェニル基であるオキセタン化合物の例は、特開平
１１−１４０２７９号公報に記載されている。Ｒ₂が置
換されていても良い、ベンジル基であるオキセタン化合
物の例は、特開平６−１６８０４号公報に記載されてい
る。Ｒ₁がエチル基であり、Ｒ₂が２−エチルへキシル基
であるオキセタン化合物は、優れた希釈剤、硬化促進
剤、柔軟性付与剤、及び表面張力低下剤として本発明に
好ましく使用される。

【００１２】本発明においては、１分子中に２個以上の
オキセタニル基を有する多官能オキセタン化合物が使用
できるが、好ましい化合物群は、下記の一般式（２）で
表される。

【化４】 式（２）中、ｍは２、３又は４の自然数を示し、Ｚは酸
素原子、硫黄原子、又はセレン原子を表す。Ｒ₃は水素
原子、フッ素原子、炭素数が１ないし６の直鎖もしくは
分岐状のアルキル基、炭素数が１ないし６のフルオロア
ルキル、アリル基、フェニル基又はフリル基である。Ｒ
₄は、ｍ価の連結基であり、炭素数が１ないし２０の基
であることが好ましく、１個以上の酸素原子、硫黄原子
を含んでいても良い。Ｚは酸素原子が好ましく、Ｒ₃は
エチル基が好ましく、ｍは２が好ましく、Ｒ₄として
は、炭素数が１ないし１６の線形又は分岐アルキレン
基、線形又は分岐ポリ（アルキレンオキシ）基が好まし
く、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｚ、及びｍに対する好ましい例の内から
任意の２つ以上を組み合わせた化合物は更に好ましい。

【００１３】本発明のオニウム塩光反応開始剤は、活性
エネルギー線が接着性組成物に照射されることにより、
活性な化学種を生成すると考えられるオニウム塩を言
う。オニウム塩光反応開始剤としては、芳香族ヨードニ
ウム塩、芳香族スルフォニウム塩等が、熱的に比較的安
定であるために、好ましい。ここで、活性エネルギー線
とは、オニウム塩に作用して化学反応を開始しうる化学
的活性種（ルイス酸、ブレンステッド酸等のカチオン
種）を生成しうるエネルギー線であり、紫外線、電子
線、ガンマー線、Ｘ線等が含まれるが、紫外線が好まし
く用いられる。

【００１４】芳香族スルフォニウム塩及び芳香族ヨード
ニウム塩をオニウム塩光反応開始剤として使用する場
合、その対アニオンとしては、ＢＦ₄ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、Ｓｂ
Ｆ₆ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＰＦ₆ ^-、Ｂ（Ｃ₆Ｆ₅）₄ ^-などが挙げられ
る。開始剤としては、芳香族スルフォニウムのＰＦ₆塩
又はＳｂＦ₆塩が、溶解性と適度の重合活性を有するた
めに好ましく使用できる。又、溶解性を改良するため
に、芳香族基ヨードニウム塩又は芳香族スルフォニウム
塩の芳香族基、通常はフェニル基に、１ないし１０の炭
素を有する、アルキル基又はアルコキシ基を１つ以上導
入した化学構造が好ましい。芳香族スルフォニウム塩の
ＰＦ₆塩又はＳｂＦ₆塩は、ユニオンカーバイド日本
（株）等から市販されている。旭電化工業（株）から
も、アデカオプトマーＳＰシリーズの商品名で芳香族ス
ルフォニウムのＰＦ₆塩が市販されている。芳香族スル
フォニウム塩は約３６０ｎｍまでに吸収を有し、芳香族
ヨードニウム塩は約３２０ｎｍまでに吸収を有するの
で、硬化させるには、この領域の分光エネルギーを含む
紫外線を照射するのが良い。

【００１５】以下に示す化学構造式の中でもスルフォニ
ウム塩PI-3及びPI-4は、光の吸収効率が高いために、好
ましく使用される。

【化５】

【００１６】本発明のオニウム塩光反応開始剤は、活性
エネルギー線の作用により、活性なカチオン種を生成し
て、脂環式エポキシ化合物及びオキセタニル基を有する
化合物をカチオン重合させることにより、本発明の接着
性組成物を硬化させると考えられる。

【００１７】本発明の接着性組成物において、脂環式エ
ポキシ化合物及びオキセタン化合物の重量比は、（９５
ないし６５）重量部対（５ないし３５）重量部であり、
好ましくは、（８０ないし７０）重量部対（２０ないし
３０）重量部である。単官能オキセタン化合物が少なす
ぎると接着性組成物の粘度、表面張力等の液物性が良好
でなく、逆に単官能オキセタン化合物の添加量が多すぎ
ると、硬化物が柔軟になりすぎ、接着強度が低下する。
又、オニウム塩光反応開始剤は触媒量使用すれば良く、
その添加量は脂環式エポキシ化合物及びオキセタン化合
物の合計１００重量部に対して、０．３ないし１０重量
部であり、０．５ないし５重量部が好ましい範囲であ
る。

【００１８】本発明の光デバイス及びその製造方法にお
いては、複数の光学部品からなる被着体の間に接着厚さ
が０．０５μｍ以上５μｍ以下となるように接着性組成
物を挿入する。この接着厚さ以下では、接着強度が不足
し、この厚さ以上では、接着剤の硬化収縮の悪影響が生
じやすい。０．０５μｍ以上２μｍ以下の接着厚さが好
ましく、０．２μｍ以上１μｍ以下の接着厚さが特に好
ましい。

【００１９】本発明の接着性組成物に、さらにシランカ
ップリング剤を添加することが好ましい。シランカップ
リング剤は、光学部品及びその被着体である無機の部材
や金属製部材と接着性組成物とを化学的に結合する性質
を有していると考えられる。このシランカップリング剤
の併用により、接着強度及び接着耐久性を改良すること
ができる。本発明に併用するシランカップリング剤とし
ては、１分子中にエポキシ基及びトリメトキシシリル基
を有するエポキシシラン類が好ましく用いられる。この
ようなカップリング剤は、信越化学工業（株）からＫＢ
Ｍ３０３、ＫＢＭ４０３、ＫＢＥ４０２等の商品名で入
手できる。シランカップリング剤の好ましい使用範囲
は、脂環式エポキシ化合物及びオキセタン化合物の合計
１００重量部に対して、０．５ないし５重量部とすれば
良く、１ないし３重量部が好ましい。

【００２０】本発明の接着性組成物に球状シリカ粒子を
含有せしめることが好ましい。シリカ粒子は、０．１μ
ｍないし２μｍの直径を有し、粒度分布ができるだけ均
一であると良い。平均粒度が０．２μｍ以上０．８μｍ
以下である粒子が本発明に好ましく使用され、形状が真
球状に近く、イオン性の不純物が少ないシリカ粒子が特
に好ましく使用される。このシリカ粒子を添加すること
により硬化させた接着性組成物の熱耐久性を改良するこ
とができる。球状シリカ粒子の添加量は接着性組成物１
００重量部に対し、１ないし２０重量部の範囲で適宜選
択できる。合成石英球状シリカは（株）龍森等から市販
されている。

【００２１】本発明の接着性組成物は、レンズ、反射ミ
ラー等の無機透明部材とこれを接着固定する金属（銅、
銅合金、アルミニウム等）製ホルダー等の金属製部材と
の接着に好ましく使用される。

【００２２】本発明者は鋭意検討の結果、接着性組成物
の室温（２５℃）における粘度を１０ｍＰａ・ｓ以上、
１，０００ｍＰａ・ｓ以下に調節することが好ましく、
粘度を８０ｍＰａ・ｓ以上、３００ｍＰａ・ｓ以下に調
節することが更に好ましく、更に加えて、この接着性組
成物と被着体との接触角を４０度以下すること、より好
ましくは３０度以下とすることが良好な接着固定を与え
ることを見いだした。組成物粘度を調節するするために
は、単官能オキセタン化合物の添加が有効である。又、
必要に応じて、フッ素系界面活性剤を添加することによ
り接触角の調節を行うことができる。フッ素系界面活性
剤は、疎水基としてフッ化炭素を有する界面活性剤であ
り、アニオン、カチオン及びノニオンの３種があるが、
本発明にはフッ素化アルキルエステル系のノニオン界面
活性剤の使用が好ましい。このノニオン界面活性剤の添
加量は、接着性組成物の１００重量部に対して０．１な
いし１重量部である。このノニオン界面活性剤は住友ス
リーエム（株）等からフロラード（ＦＣ１７０Ｃ、同１
７１、同４３０、同４３１等）の商品名で市販されてい
る。

【００２３】本発明の接着性組成物には、上記の添加剤
の他に、染料、顔料等の不活性成分を適宜添加すること
ができる。又、光硬化性を向上させる目的で、ピレン、
ペリレン、アクリジンオレンジ、チオキサントン、２−
クロロチオキサントン、ベンゾピラン等の光増感剤を添
加しても良い。紫外線により硬化させるために紫外線照
射光源として種々の光源を使用することができ、例え
ば、水銀アークランプ、キセノンアークランプ、炭素ア
ークランプ、タングステン−ハロゲン複写ランプが挙げ
られる。

【００２４】本発明による光デバイスの製造方法を、以
下にレーザーダイオード励起固体レーザーの製造方法を
例に挙げて説明する。本発明の製造方法の一実施態様に
よると、レーザーダイオード励起固体レーザーの共振器
長を決定する光学部品を、ホルダーの共振器軸と交わる
部品取付面に接着固定する際に、この部品取付面に光学
部品を密着させた後、これら両者の隙間から接着剤を浸
透させた後に、これに紫外線照射して硬化する。本発明
の光デバイスの製造方法においては、エポキシ基を有す
る脂環式エポキシ化合物、オキセタニル基を有する化合
物、及び、触媒量のオニウム塩光反応開始剤を含有し、
室温における粘度が１０mPa・s 以上１，０００mPa・s
以下であって、被着体との接触角が３０度以下である接
着性組成物を、複数の光学部品からなる被着体の間に接
着厚さが０．０５μｍ以上５μｍ以下となるように挿入
した後、活性エネルギー線により硬化する。接着厚さが
０．０５μｍ以上２μｍ以下となるように挿入した後、
硬化することが好ましい。

【００２５】

【作用および発明の効果】共振器ミラーの接着に本発明
の接着性組成物を使用すると、接着剤の硬化時の硬化収
縮率（線収縮率）は２％程度である。したがって、ミラ
ー取付面における接着剤の層厚が５μｍ以下に調整され
ていれば、この接着剤層の未硬化部分の硬化収縮が進行
しても収縮は５×0.02＝0.1 μｍ程度となる。そこで、
２つのミラー取付面の合計で考えても、接着剤層の硬化
収縮（すなわち共振器長の経時変化）は上記の２倍の0.
2 μｍ程度となり、先に述べた0.25μｍ以下に抑えられ
るようになる。

【００２６】このようにして、共振器長の経時変化は発
振波長（１μｍ近辺）の１／４以下となり、レーザー出
力や縦モードが変動したり、あるいはノイズが発生する
ことを防止できる。更に本発明の接着性組成物は、光学
部品と金属性の被着体等との間が１μｍ程度に狭くなっ
ても、均一に浸透して、紫外線等により硬化した後も強
力かつ柔軟性のある硬化物を生成するために、低温（−
２５℃）から高温（７０℃）にわたる広い温度範囲では
がれの発生の無い接着が実現できる。

【００２７】ミラー取付面の表面粗さを発振波長以下の
程度とすることにより、接着剤が均一に広く延びやすく
なるので、接着剤層を０．３ないし０．６μｍ程度に薄
くすることにより、共振器長の変化量をさらに少なく抑
えることができる。

【００２８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施例によるレーザー
ダイオード励起固体レーザーを示すものである。このレ
ーザーダイオード励起固体レーザーは、励起光としての
レーザービーム10を発するチップ状態の半導体レーザー
11と、発散光である上記レーザービーム10を集光する集
光レンズ12と、ネオジウム（Ｎｄ）がドーピングされた
固体レーザー媒質であるＹＡＧ結晶（以下、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇ結晶と称する）13と、このＮｄ：ＹＡＧ結晶13の前方
側（図中右方側）に配された共振器ミラー14とを有して
いる。

【００２９】そしてこの共振器ミラー14とＮｄ：ＹＡＧ
結晶13との間には、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶13側から順に、非
線形光学材料であるＫＮｂＯ₃ 結晶（以下、ＫＮ結晶と
称する）15、および石英板からなるエタロン16が配置さ
れている。

【００３０】半導体レーザー11としては、波長809 ｎｍ
のレーザービーム10を発するものが用いられている。Ｎ
ｄ：ＹＡＧ結晶13は入射したレーザービーム10によって
ネオジウムイオンが励起されて、波長946 ｎｍの光を発
する。Ｎｄ：ＹＡＧ結晶13の励起光入射側の端面13ａに
は、波長946 ｎｍの光は良好に反射させ（反射率99.9％
以上）、波長809 ｎｍの励起用レーザービーム10は良好
に透過させる（透過率99％以上）コーティングが施され
ている。一方石英からなる共振器ミラー14のミラー面14
ａには、波長946 ｎｍの光は良好に反射させ下記の波長
473 ｎｍの光は透過させるコーティングが施されてい
る。

【００３１】したがって、波長946 ｎｍの光は上記各面
13ａ、14ａ間に閉じ込められてレーザー発振を引き起こ
し、こうして発生したレーザービーム18はＫＮ結晶15に
より波長が１／２すなわち473 ｎｍの第２高調波19に変
換され、この第２高調波19が共振器ミラー14から出射す
る。

【００３２】半導体レーザー11および集光レンズ12はホ
ルダー20に固定され、一方Ｎｄ：ＹＡＧ結晶13、ＫＮ結
晶15、エタロン16および共振器ミラー14は別のホルダー
21に固定され、これらのホルダー20および21が基準板22
に固定されている。そしてこの基準板22は、ヒートシン
ク23に接合されたペルチェ素子24の上に固定されてい
る。

【００３３】上に述べた通り本実施例においては、Ｎ
ｄ：ＹＡＧ結晶13と共振器ミラー14とによってファブリ
ー・ペロー型共振器が構成され、この共振器の部分と半
導体レーザー11および集光レンズ12は、上記ペルチェ素
子24が図示しない温調回路によって駆動制御されること
により、所定温度に保たれる。

【００３４】次に、ホルダー21に対するレーザー構成部
品の取付け構造について説明する。このホルダー21は例
えば銅からなり、概略角筒状に形成され、その両端面は
共振器軸に対して垂直となるように研磨されてミラー取
付面21ａ、21ｂとされている。共振器ミラーとしても作
用するＮｄ：ＹＡＧ結晶13は、その１つの光通過端面13
ｂをミラー取付面21ａに接着することにより、ホルダー
21に固定されている。一方共振器ミラー14は、そのミラ
ー面14ａの周外方側に続く面14ｂをミラー取付面21ｂに
接着することにより、ホルダー21に固定されている。ま
たＫＮ結晶15およびエタロン16は、ホルダー21内を共振
器軸方向に延びる貫通孔の周壁に接着して、ホルダー21
に固定されている。

【００３５】共振器ミラー14の接着面14bをホルダーの
接着面21bに密着して、その隙間に以下に詳述する本発
明の接着性組成物を挿入した後、紫外線照射により硬化
させた。脂環式エポキシ化合物としてユニオンカーバイ
ド日本（株）製ＵＶＲ６１２８（ビス（３，４−エポキ
シシクロヘキシル）アジペート）を使用し、単官能オキ
セタン化合物として東亜合成（株）のアロンオキセタン
ＯＸＴ−２１２（ＥＨＯＸ）を使用し、又、光反応開始
剤としてユニオンカーバイド日本（株）製のＵＶＩ−６
９９０（トリアリ−ルスルフォニウムのＰＦ₅塩）を使
用し、これらの成分の重量比を下記の表１に示すように
配合して、接着性組成物実施例１〜３及び比較例１を調
製した。

【００３６】

【表１】

【００３７】紫外線照射により硬化させた後、接着均一
性を光学顕微鏡により目視観察したところ、オキセタン
化合物ＥＨＯＸを併用した実施例１〜３の接着剤が、併
用しない比較例１の接着剤よりも優れた接着面の均一性
を示した。

【００３８】脂環式エポキシ化合物としてユニオンカー
バイド日本（株）製ＵＶＲ６１２８を使用し、さらに２
官能グリシジル化合物として油化シェルエポキシ（株）
製のビスフェノールＦ型系のエピコート８０６を併用
し、単官能オキセタン化合物として東亜合成（株）のア
ロンオキセタンＯＸＴ−２１２（ＥＨＯＸ）を必要に応
じて併用し、又、光反応開始剤としてユニオンカーバイ
ド日本（株）製のＵＶＩ−６９９０（トリアリ−ルスル
フォニウムのＰＦ₅塩）を使用し、シランカップリング
剤として信越化学工業（株）製のＫＢＭ３０３、及び、
（株）龍森の合成石英球状シリカ１−ＦＸ（平均粒径
０．３８μｍ）を必要に応じて併用し、これらの成分の
重量比を下記の表２に示すように配合して、接着性組成
物実施例４〜１０を調製した。

【００３９】

【表２】

【００４０】紫外線照射により硬化させた後、−２５℃
〜７０℃の保存試験を行った後に接着面のハガレ発生率
を測定したところ、表２中に示した結果が得られた。単
官能オキセタン化合物ＥＨＯＸを増量した接着性組成物
を用いた実施例５及び６が実施例４よりも低いハガレ発
生率を示し、さらにシランカップリング剤を併用した接
着剤を使用した実施例７及び８は更に低いハガレ発生率
が低くなり、特に実施例８においてはハガレの発生が認
められなかった。又、実施例９は、ビスフェノールＦ型
のジグリシジル化合物を脂環式エポキシ化合物に任意的
に併用した実施態様であり、さらに実施例１０は、合成
石英球状シリカを任意的に添加した実施態様であるがい
ずれも、強制保存試験によってもホルダーと接着層の間
のハガレ（このレーザー光源において常にハガレが発生
する界面）を生じていない。

【００４１】ここで、上記ミラー取付面21ａ、21ｂは、
面粗さが固体レーザーの発振波長つまり946 ｎｍより小
さくなるように、鏡面研磨仕上げされていた。なお、こ
の鏡面研磨仕上げに代えて超精密切削仕上げ等が適用さ
れても構わない。一方これらのミラー取付面21ａ、21ｂ
に対するＮｄ：ＹＡＧ結晶13の接着面13ｂ、および共振
器ミラー14の接着面14ｂも、面粗さが上記発振波長より
小さくなるようにして、それぞれ光軸に垂直に仕上げら
れていた。

【００４２】Ｎｄ：ＹＡＧ結晶13も同様に、その接着面
13ｂをホルダー21のミラー取付面21ａに密着させた後、
接着剤をこれら両者の隙間から浸透させることにより、
ホルダー21に接着固定されている。このように接着剤を
接着面間に浸透させた後、該接着剤に紫外線を照射して
硬化させた。

【００４３】硬化させた後に、ミラー取付面21ａとＮ
ｄ：ＹＡＧ結晶13との間、ミラー取付面21ｂと共振器ミ
ラー14との間の各接着剤の層厚を測定したところ、約
０．３〜０．６μｍであった。これは、先に述べた５μ
ｍ以下という条件を満足するものである。そしてこの接
着剤は、体積硬化収縮が４〜５％であり、−25℃〜70℃
の保存試験を行なった後の各接着剤層の厚さ変化は、0.
03μｍ以下に抑えられた。

【００４４】したがって、これら接着剤層の層厚変化に
よる共振器長（Ｎｄ：ＹＡＧ結晶13の端面13ａと共振器
ミラー14のミラー面14ａとの間の距離）の変化は、0.2
μｍ以下となる。これは、固体レーザー発振波長946 ｎ
ｍの１／４以下であるから、レーザー出力や縦モードが
変動したり、あるいはノイズが発生することが確実に防
止される。なお、本実施例において発振波長変化は0.01
ｎｍ以下であった。

【００４５】以上、固体レーザー結晶としてＮｄ：ＹＡ
Ｇ結晶を用い、そして固体レーザービームを第２高調波
に変換するようにした実施例について説明したが、本発
明はそれ以外の固体レーザー結晶を使用するレーザーダ
イオード励起固体レーザーに対しても、また特に波長変
換は行なわないレーザーダイオード励起固体レーザーに
対しても同様に適用適用することができ、そして同様の
効果を奏するものである。

【００４６】このような接着方法は、固体レーザーにお
ける共振器ミラーをミラー取付面に接着する場合に限ら
ず、一般に光源、レンズ、ミラー、ハーフミラー、凹面
鏡、凸面鏡、回折格子、等の光学部品を有する光デバイ
スにおいて、これらを固定するホルダー等の部品取付面
に接着固定する際に適用しても、同様に適用できる。本
発明の接着性組成物を使用することにより、接着剤層を
薄くして、その硬化率変化、応力による接着層厚さ変化
を少なく抑えることにより、耐久性を向上する効果を奏
するものである。また、固体撮像素子（ＣＣＤ）のよう
な電子デバイス及びその製造にも本発明の接着性組成物
を適用し硬化させることにより接着耐久性を向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例装置を示す概略側面図

【符号の説明】

10 レーザービーム（励起光） 11 半導体レーザー 12 集光レンズ 13 Ｎｄ：ＹＡＧ結晶 13a Ｎｄ：ＹＡＧ結晶のコーティング面 13ｂ Ｎｄ：ＹＡＧ結晶の接着面 14 共振器ミラー 14a 共振器ミラーのミラー面 14ｂ 共振器ミラーの接着面 15 ＫＮ結晶 16 エタロン 18 固体レーザービーム 19 第２高調波 20、21 ホルダー 21ａ、21ｂ ホルダーのミラー取付面 22 基準板 23 ヒートシンク 24 ペルチェ素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗山 晃 愛知県名古屋市港区船見町１番地の１ 東 亞合成株式会社名古屋総合研究所内 Ｆターム(参考） 5F072 AB02 FF09 JJ05 JJ06 KK06 KK07 KK12 KK30 PP07 QQ02 RR01 RR03 TT05 TT12 TT15 YY16

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エポキシ基を有する脂環式エポキシ化合
   物、オキセタニル基を有する化合物、及び、触媒量のオ
   ニウム塩光反応開始剤を含有する接着性組成物を、複数
   の光学部品からなる被着体の間に接着厚さが０．０５μ
   ｍ以上５μｍ以下となるように挿入した後、活性エネル
   ギー線により硬化させたことを特徴とする光デバイス。
2. 【請求項２】 接着性組成物がシランカップリング剤を
   含有する請求項１記載の光デバイス。
3. 【請求項３】 接着性組成物が０．１μｍ以上１．０μ
   ｍ以下の平均直径を有する球状シリカ粒子を含有する請
   求項１又は請求項２に記載の光デバイス。
4. 【請求項４】 被着体が金属製部材と無機透明部材であ
   る請求項１ないし請求項３いずれか１項に記載の光デバ
   イス。
5. 【請求項５】 オキセタニル基を有する化合物が、下記
   一般式（１）で表される請求項１ないし請求項４いずれ
   か１項に記載の光デバイス。 【化１】 式（１）中Ｒ₁は、メチル基又はエチル基を示す。Ｒ
   ₂は、炭素数６ないし１２の炭化水素基を示す。
6. 【請求項６】 ２つの共振器ミラーからなるファブリー
   ・ペロー型共振器を有するレーザーダイオード励起固体
   レーザーである請求項１ないし６いずれか１項に記載の
   光デバイス。
7. 【請求項７】 エポキシ基を有する脂環式エポキシ化合
   物、オキセタニル基を有する化合物、及び、触媒量のオ
   ニウム塩光反応開始剤を含有し、室温における粘度が１
   ０mPa・s 以上１，０００mPa・s 以下であって、被着体
   との接触角が４０度以下である接着性組成物を、複数の
   光学部品からなる被着体の間に接着厚さが０．０５μｍ
   以上５μｍ以下となるように挿入した後、活性エネルギ
   ー線により硬化させることを特徴とする光デバイスの製
   造方法。