JP2003202441A - 光導波路および導波路型デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】初期の機械特性、光学特性が良好で、しかも高
温で長期間使用しても光学特性の劣化が少ない光導波
路、および導波路型デバイスを提供すること。 【解決手段】下式（１）、下式（２）および下式（３）
からなる群より選ばれる少なくとも１種の環構造の繰り
返し単位を含有する含フッ素重合体を光導波路用材料と
して使用する。 【化１】 ただし、ＱはＲ^ｆ−Ｏを表し、Ｒ^ｆは内部にエーテル性
酸素原子を有していてもよい炭素数１０以下の含フッ素
アルキレン基であり、該含フッ素アルキレン基はエーテ
ル性酸素原子を有していてもよい含フッ素アルキル基を
側鎖に有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、含フッ素重合体か
らなる光導波路、およびそれを用いた導波路型光デバイ
スに関する。

【０００２】

【従来の技術】主鎖に環構造を有する非晶質含フッ素重
合体は、機械的強度および光学的透明性に優れるため、
光ファイバー、光導波路などの光学材料に用いることが
できる。特許文献１には、かかる非晶質含フッ素重合体
を用いた光導波路が開示されている。具体的には、ペル
フルオロアリルビニルエーテル重合体およびペルフルオ
ロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）とテト
ラフルオロエチレンの共重合体が、光導波路用材料とし
て有用であることが記載されている。しかしながら、前
者の重合体は、ガラス転位温度（以下、Ｔｇと記す。）
が低いために、これからなる光導波路は、高温で長期間
使用すると光学特性が変化するという欠点がある。ま
た、後者の共重合体は、テトラフルオロエチレンの共重
合比率を上げればＴｇの高い共重合体が得られるが、部
分的に結晶化し、透明性が低下する。したがって、後者
の共重合体からなる光導波路は、損失が大きくなるとい
う欠点がある。

【０００３】一方、特許文献２には、環状構造を有する
非晶質含フッ素重合体へ、嵩高い置換基、または架橋構
造を導入することで、Ｔｇを上げられることが記載され
ている。しかしながら、このような方法では重合体が脆
くなってしまったり、光学特性または耐熱性が劣ってし
まったりする。したがって、これらの重合体からなる光
導波路は、取り扱いが困難になり、光学特性、耐熱性が
充分とは言えない。

【０００４】

【特許文献１】特開平４−１９０２０２号公報

【特許文献２】特開２０００−８１５１９号公報

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
有する前記欠点の解決を目的とし、機械特性、光学特性
を保ったまま、高温で長期間使用しても光学特性の劣化
がない光導波路および導波路型光デバイスを提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】下式（１）、下式（２）
および下式（３）からなる群より選ばれる少なくとも１
種の環構造の繰り返し単位を含有する含フッ素重合体か
らなることを特徴とする光導波路である。

【０００７】

【化２】

【０００８】ただし、ＱはＲ^ｆ−Ｏを表し、Ｒ^ｆは内部
にエーテル性酸素原子を有していてもよい炭素数１０以
下の含フッ素アルキレン基であり、該含フッ素アルキレ
ン基はエーテル性酸素原子を有していてもよい含フッ素
アルキル基を側鎖に有する。

【０００９】さらに、本発明は、光導波路が含まれてな
る導波路型光デバイスにおいて、該光導波路が前記の光
導波路であることを特徴とする導波路型光デバイスであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明における含フッ素重合体
は、式（１）〜式（３）で表される環構造の繰り返し単
位を１種以上有する重合体である。式（１）〜式（３）
で表される繰り返し単位はＣＦ_２＝ＣＦ−Ｑ−ＣＦ＝Ｃ
Ｆ_２で表される含フッ素ジエンが環化重合して生成する
繰り返し単位である。Ｑの種類や環化重合方法によって
式（１）〜式（３）で表される単位の１つまたは２つ以
上が生じる。従って、含フッ素重合体はこれらの単位の
２つ以上が含まれることもある。式中のＱはＲ^ｆ−Ｏを
表し、Ｒ^ｆは内部にエーテル性酸素原子を有していても
よい炭素数１０以下の含フッ素アルキレン基であり、該
含フッ素アルキレン基はエーテル性酸素原子を有してい
てもよい含フッ素アルキル基を側鎖に有する。側鎖を除
いたＲ^ｆの炭素数は３以下であることが好ましい。

【００１１】前記Ｒ^ｆは、高度にフッ素化された含フッ
素アルキレン基であることが好ましい。高度にフッ素化
されたとは、炭素原子に結合した水素原子とフッ素原子
の合計数に対する該フッ素原子の数の割合が８０％以上
であることをいう。特に、すべてフッ素原子であること
が好ましい。また、Ｒ^ｆは側鎖を有しており、安定性の
観点から、その側鎖は高度にフッ素化されたアルキル基
であることが好ましい。該側鎖の含フッ素アルキル基
は、エーテル性酸素原子を有していてもよいが、炭素数
３以下の含フッ素アルキル基が好ましく、特に炭素数３
以下のペルフルオロアルキル基であることが好ましい。
最も好ましい側鎖はトリフルオロメチル基である。ま
た、側鎖の数は１以上であればよいが、１または２であ
ることが好ましい。

【００１２】また、前記側鎖は、エーテル性酸素原子に
隣接する炭素原子に結合していることが好ましい。この
理由は必ずしも明確ではないが、該側鎖がエーテル性酸
素原子に隣接する炭素原子に結合しているため、Ｔｇは
高くなるが、側鎖付近に若干の柔軟性があるため、極端
に含フッ素重合体が硬く脆くなることがない、と考えら
れる。特に好ましいＲ^ｆ−Ｏは、（ＣＦ_２）_ｎＣ（ＣＦ
_３）_２−Ｏまたは（ＣＦ_２） _ｎＣＦ（ＣＦ_３）−Ｏであ
り、さらに（ＣＦ_２）_ｎＣＦ（ＣＦ_３）−Ｏであること
が最も好ましい。ただし、ｎは１〜３の整数である。

【００１３】本発明における含フッ素重合体を得る方法
としては、環化重合することで式（１）〜式（３）で表
される環構造の１種以上を与える、２つ以上の重合性二
重結合を有する含フッ素単量体（以下、含フッ素ジエン
と記す。）を環化重合することにより、またはこれらの
含フッ素ジエンと共重合性単量体とを共重合させること
により得る方法とが挙げられる。これら含フッ素ジエン
は、高度にフッ素化された単量体であることが好まし
い。特にペルフルオロ単量体であることが好ましい。

【００１４】前記の方法に記載された共重合性単量体と
しては、含フッ素ジエンと共重合性を有する単量体であ
れば特に限定されず、含フッ素単量体、炭化水素系単量
体、その他の単量体が広範囲にわたって例示され得る。
特にラジカル共重合性を有する単量体であることが好ま
しい。具体的にはエチレンなどのオレフィン、またはテ
トラフルオロエチレンなどのフルオロオレフィンが好ま
しい。また、ペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）
などの含フッ素ビニルエーテル系単量体、ペルフルオロ
（アリルビニルエーテル）、ペルフルオロ（ブテニルビ
ニルエーテル）などの、下記式（４）で表される含フッ
素ジエンの側鎖であるＣＦ_３がＦに置換された、側鎖を
有しない含フッ素アルケニルビニルエーテル、ペルフル
オロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）など
の環状単量体なども好ましい。これら共重合性単量体は
一種のみならず二種以上を併用してもよい。

【００１５】本発明における含フッ素重合体の環構造の
繰り返し単位は、透明性が良好で、物性にも優れている
ことから全モノマー単位に対して２０モル％以上である
ことが好ましく、特に５０モル％以上であることが好ま
しい。また、含フッ素重合体の分子量は１万〜１００万
が好ましく、特に２万〜５０万が好ましい。

【００１６】本発明における含フッ素重合体は、含フッ
素ジエンとして式（４）で表される単量体が環化重合し
た含フッ素環構造を有することが好ましい。 ＣＦ_２＝ＣＦ（ＣＦ_２）_ｎＣ（ＣＦ_３）ＲＯＣＦ＝ＣＦ_２・・・（４） ただし、Ｒは、フッ素原子またはトリフルオロメチル
基、ｎは０〜３の整数を表す。

【００１７】式（４）で表される含フッ素ジエンは式
（５）で表される含フッ素化合物のＺ ^１とＺ^２を脱ハロ
ゲン化することにより得られる。 ＣＦ_２Ｚ^１ＣＦＺ^２（ＣＦ_２）_ｎＣ（ＣＦ_３）ＲＯＣＦ＝ＣＦ_２・・・（５） ただし、Ｒは、フッ素原子またはトリフルオロメチル
基、ｎは１〜３の整数を表し、Ｚ^１とＺ^２はそれぞれ独
立にフッ素原子以外のハロゲン原子を表す。

【００１８】式（５）で表される含フッ素化合物のう
ち、Ｒがフッ素原子である化合物式（５−１）は、例え
ば公知の、式（６−１）で表される含フッ素化合物から
既知の方法を組み合わせて製造することができる。ま
た、Ｒがトリフルオロメチル基である式（５）で表され
る含フッ素化合物式（５−２）は、例えば公知の、式
（６−２）で表される含フッ素化合物から既知の方法を
組み合わせて製造することができる。 ＣＦ_２Ｚ^１ＣＦＺ^２（ＣＦ_２）_ｎＣＦ（ＣＦ_３）ＯＣＦ＝ＣＦ_２・・（５−１） ＣＦ_２Ｚ^１ＣＦＺ^２（ＣＦ_２）_ｎＣＦ＝ＣＦ_２・・・（６−１） ＣＦ_２Ｚ^１ＣＦＺ^２（ＣＦ_２）_ｎＣ（ＣＦ_３）_２ＯＣＦ＝ＣＦ_２・・（５−２） ＣＦ_２Ｚ^１ＣＦＺ^２（ＣＦ_２）_ｎＣＯＦ・・・（６−２） 具体的な含フッ素ジエンとしては、ＣＦ_２＝ＣＦＣＦ_２
ＣＦ（ＣＦ_３）ＯＣＦ＝ＣＦ_２、ＣＦ_２＝ＣＦＣＦ_２Ｃ
（ＣＦ_３）_２ＯＣＦ＝ＣＦ_２などが好ましい。

【００１９】これら含フッ素ジエンはラジカル重合開始
剤の作用により環化重合し、含フッ素環構造を繰り返し
単位として有する重合体となる。該環構造には、側鎖と
してトリフルオロメチル基が、環のエーテル性酸素原子
に隣接する炭素原子に結合している。

【００２０】本発明における含フッ素重合体は、官能基
を有していても有していなくてもよい。特に熱安定性が
要求される場合または１９０ｎｍから４００ｎｍにわた
る低波長領域および７００ｎｍから１７００ｎｍの近赤
外領域での透過性の向上が要求される場合は、フッ素ガ
ス処理などにより末端の官能基を除去してもよい。この
ように末端の官能基を除去した含フッ素重合体をクラッ
ドとして用いた場合は、作製した導波路を基板上から容
易に剥離することができ、自立したフィルム導波路とし
ての応用が可能である。一方、基板および他層との密着
性が要求される場合には、官能基を有する含フッ素重合
体であることが好ましい。

【００２１】官能基の導入方法としては、（イ）含フッ
素ジエン以外の官能基を含有する共重合性単量体と、含
フッ素ジエンとを共重合させる方法、または（ロ）重合
開始剤や連鎖移動剤などに由来する重合体末端基を官能
基として利用する方法などが好ましい。（イ）の方法に
おいて、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。）を導入し、その前駆官能
基を重合後に官能基に変換して目的とする官能基を有す
る含フッ素重合体を得ることもできる。導入操作が容易
であることなどから、（ロ）の方法で官能基を導入する
方法が特に好ましい。

【００２２】前記官能基としては、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、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が、シリコン基板などの半導体
基材への密着性が良好であること、保存時の安定性の観
点から、カルボン酸基が特に好適である。また前記の前
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。

【００２３】含フッ素重合体中の官能基の数は基材との
密着性確保の点より含フッ素重合体１ｇ当たり０．００
１ミリモル以上が好ましい。また、溶媒に対する溶解性
または分散性が良好であることから含フッ素重合体１ｇ
当たり１ミリモル以下が好ましい。特に含フッ素重合体
１ｇ当たり０．０１〜０．２ミリモルであることが好ま
しい。

【００２４】本発明の光導波路とは、コア部およびこの
コア部の周囲に形成されてなるクラッド部から構成され
ており、基板上に形成されている。効率的に光を伝搬さ
せるために、コア部の材料の屈折率はクラッド部の材料
の屈折率よりも高く設定される。伝搬光は、導波路のコ
ア部内に閉じ込められ導波路内を移動する。また、単純
なコア／クラッドの関係のみならず、より複雑な屈折率
分布を持たせることもできる。基板としてはシリコンウ
ェハーなどの半導体基板または光導波路成型加工時の応
力発生防止の観点から、クラッド部と同一の線膨張係数
を有するプラスチック基板が好ましい。また、基板側に
光を取り出すようなデバイスを作成する場合はその基板
が使用波長において透明であることが好ましい。

【００２５】本発明における含フッ素重合体は、Ｔｇが
高いため高温で長期間使用しても光学特性の劣化がな
い。また、光学的に透明で従来の非晶質透明フッ素樹脂
（以下、従来の透明フッ素樹脂と記す。）よりも屈折率
が低いため、例えばサイトップ（旭硝子（株）製、商品
名）、Ｔｅｆｌｏｎ ＡＦ（ＤｕＰｏｎｔ社製、商品
名）などのような従来の透明フッ素樹脂と組み合わせる
ことによって高性能の光ファイバー、光導波路などの光
学デバイスを得ることができる。また、これらを組み合
わせることにより、より複雑な形状を有する光導波路や
導波路型光デバイスを製造することもできる。本発明に
おける含フッ素重合体および前記のような従来の透明フ
ッ素樹脂は、紫外領域から近赤外領域まで高い透明性を
有することから、光源としてＬＤやＬＥＤなどの種々の
光源を選択することが可能である。また、シングルモー
ド、マルチモードなどのどのようなモードの光にも対応
可能である。以上のような特性から、本発明の光導波路
および導波路型光デバイスは、システム設計において自
由度が高く、幅広い用途に応用が可能である。

【００２６】本発明における含フッ素重合体は、本発明
の光導波路のコア部の材料としてもクラッド部の材料と
しても用いることができる。

【００２７】クラッド部の材料として用いた場合、コア
部の材料としては本発明における含フッ素重合体よりも
屈折率の高い材料であればどのような材料でも採用でき
るが、例えば特許文献２（特開２０００−８１５１９号
公報）に示されるような非晶質含フッ素重合体がその物
性やクラッド部との密着性などから好ましい。また、本
発明における含フッ素重合体をコア部の材料として用い
た場合は、クラッド部の材料として、本発明における含
フッ素重合体よりも屈折率の低い材料を用いることもで
きるが、コア部の屈折率を上げるために、本発明におけ
る含フッ素重合体に屈折率の高い低分子化合物を配合す
ることが好ましい。該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、またはハロゲン化オレフィンのオリゴマなど
が挙げられる。

【００２８】ハロゲン化芳香族炭化水素としては、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
香族炭化水素または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、含フッ素重合体との相
溶性の面で好ましい。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−Ｚ_ｂ（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、
Ｒ^Ｆ、ＣＯＲ^Ｆ、ＯＲ^Ｆ、またはＣＮを表す。ただし、
Ｒ^Ｆはペルフルオロアルキル基、フッ素原子を１つ以上
含むペルハロアルキル基、または１価のペルフルオロ芳
香族残基を表し、ｂは０以上の整数である。）で表され
る化合物が挙げられる。芳香環としてはベンゼン環やナ
フタレン環が好ましく、Ｒ^Ｆ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。

【００２９】ハロゲン化芳香族炭化水素の具体的な化合
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ロリド、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、ペルフルオロ
（１，３，５−トリフェニルベンゼン）、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、クロロへ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。

【００３０】ハロゲン化オレフィンのオリゴマとして
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
どの含フッ素オレフィンの単独重合オリゴマ、またはこ
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、−ＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）Ｏ−または−（ＣＦ
_２）_ｎＯ−（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。本オリゴマ
は官能基を有していてもよい。

【００３１】また、同様に一般式Ｒ^ａ _ｍＭＲ
^ｂ _４−ｍ（式中、複数のＲ^ａは互いに同一または異なる
炭素数１〜１４の非加水分解性の有機基、Ｒ^ｂは加水分
解性基、ｍは０〜３の整数、ＭはＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆまたはＴｈを表す。）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、本発明における含フッ素重合体に配
合しても屈折率が高く、機械特性の良好なコア部が形成
可能であり、化合物ａも高屈折率化合物として採用でき
る。この加水分解縮合性の化合物である化合物ａは含フ
ッ素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。化合物ａとして
は１種でもよく、化合物ａから選ばれる２種以上を併用
してもよい。また、ＭがＳｉである化合物ａが特に好ま
しい。

【００３２】加水分解性基Ｒ^ｂとしては、アルコキシ
基、含フッ素アルコキシ基、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。

【００３３】化合物ａ中の非加水分解性の有機基Ｒ^ａは
官能基を有する有機基であってもよい。Ｒ^ａ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、グリシジルオキシ基、メルカプ
ト基、イソシアネート基などがある。より好ましい官能
基としては、アミノ基、グリシジルオキシ基である。

【００３４】化合物ａとして、下記ａ１、ａ２の混合物
であることが特に好ましい。ａ１は、前記一般式のＭが
Ｓｉ、ｍが０、かつＲ^ｂがアルコキシ基であるテトラア
ルコキシシラン類またはＭがＳｉ、ｍが１、Ｒ^ａがアル
キル基、かつＲ^ｂがアルコキシ基であるアルキルトリア
ルコキシシラン類である。ａ２は、前記一般式のＭがＳ
ｉ、ｍが１または２、Ｒ^ｂがアルコキシ基、かつＲ^ａの
うち少なくとも１つが官能基を有し、該官能基がアミノ
基またはグリシジルオキシ基である官能基含有非加水分
解性有機基を有するアルコキシシラン類である。

【００３５】ａ１、ａ２はそれぞれ２種以上の混合物で
あっても構わない。

【００３６】ａ１としては、例えば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、
メチルトリメトキシシシラン、メチルトリエトキシシシ
ラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシ
シラン、が挙げられる。ａ２のうち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類としては、例
えば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挙げられる。ま
た、ａ２のうちグリシジルオ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類としては、３−グリシ
ジルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジ
ルオキシプロピルメチルジメトキシシランなどが挙げら
れる。

【００３７】本発明の光導波路は光機能装置の基本構成
要素であり、各種の能動型あるいは受動型の導波路型光
デバイスを構成できる。本発明のもう一つの形態は、前
記光導波路を有することを特徴とする導波路型光デバイ
スである。

【００３８】本発明の光導波路を形成する方法として
は、コア部の周囲がクラッド部で囲まれた構成とするこ
とができればどのような方法でも採用できるが、好まし
くは下記のような方法が採用される。すなわち、半導体
基板上に下部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、コア部の一部をフォトリソグラフ
法などを応用することにより除去し、残ったコア部上に
上部クラッド部を形成する方法または、基板上にクラッ
ド部を形成し、所望のパターンを有する型を加熱・加圧
転写することによりコア部となるべき溝を形成し、そこ
にコア部を埋め込んだ後、クラッド部を再形成する方法
等がある。本発明における含フッ素重合体は基本的には
熱可塑性の樹脂であり、かつ離型性が良いことからパタ
ーン転写性が良好である。

【００３９】他方、コア部の材料を本発明における含フ
ッ素重合体とハロゲン化芳香族炭化水素の混合物とした
場合はクラッド部とコア部を形成した後、コア部の不要
な部分をエキシマレーザーなどの高エネルギーレーザー
で焼き切った後、上部クラッドを形成する方法なども採
用される。

【００４０】本発明の光導波路は、厚さ約１μｍから１
０００μｍの重合体の薄膜を形成する必要があることか
ら、溶液からの成形方法が特に好ましい。本発明におけ
る含フッ素重合体はペルフルオロ（２−ブチルテトラヒ
ドロフラン）、ペルフルオロオクタン、ペルフルオロヘ
キサン、（ペルフルオロブチル）メチルエーテル、（ペ
ルフルオロブチル）エチルエーテル、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、ペル
フルオロベンゼンなどの含フッ素溶媒に可溶で、これら
の溶媒に含フッ素重合体を溶解して得られた溶液をシリ
コンウェハーなどの半導体基板上にスピンコート法、ス
プレー法などにより塗布した後、溶剤を揮発乾燥させる
ことにより所望の膜厚の薄膜を形成させることが可能で
ある。

【００４１】また、本発明の光導波路を作成する場合、
光導波路のコア部の断面形状としては、１辺が１〜３０
０μｍ長の矩形が好ましく、１辺の長さは伝搬光の種類
（波長またはモード）およびコア部の材料とクラッド部
の材料の屈折率差より任意に選択できる。

【００４２】一般に導波路型光デバイスは、光導波路を
種々組み合わせたり、他の機能を持つ部材を組み合わせ
たりして、伝搬光を外場（外部からの信号、あるいは近
接するコア部）により制御するものであり、例えば方向
性結合器、光変調器、光スイッチ、波長選択装置、光集
積回路などがある。

【００４３】本発明における重合体は、重ね塗りなどの
簡便な方法にて厚膜形成が可能であることから、特にマ
ルチモード用の導波路型光デバイスが主要とされる、光
デバイスをプリント配線板などに実装する際に使用され
る光表面実装技術（内田、升田：光表面実装技術／光Ｓ
ＭＴ、電子情報通信学会１９９０秋期全国大会予稿分冊
４，Ｃ−１８９）等へ応用が可能であり、これらを応用
した基板は、高速光ＬＡＮ、加入者系光通信、光交換情
報処理といった、高速電子回路部品と光信号伝送系を併
用するシステム、機器内において光電子混載集積回路を
搭載したパッケージやプリント配線板と光学的および電
気的な接続を可能とする光電子プリント等に応用可能で
ある。本重合体は、特に非晶質の特性から、低損失、低
複屈折性を示すため、損失値の低いより高性能の基板が
形成可能である。また、低吸水性、高Ｔｇの特性を生か
した耐環境性の高い高信頼性のシステムを構築できる。

【００４４】一般的に、位相速度の等しい２本の光導波
路を近接して配置すると、一方の光導波路を伝搬する導
波光は次第に他方の光導波路に移行する。このような基
本構成からなる素子を方向性結合器という。本重合体を
用いて作成した方向性結合器は、前記基板と同様に低複
屈折性から非常に低い結合損失値を示し、低吸水性・高
Ｔｇの特性から非常に高い信頼性を示す。

【００４５】また、この方向性結合器を多段あるいは並
列に組み合わせて使用する光スイッチや波長選択装置、
光変調器等の光デバイスにおいても同様に優れた特性が
発揮される。中でも、近年の波長分割多重（ＷＤＭ）方
式の通信システムの主要部品として用いられる波長選択
装置（例えばＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ−Ｗａｖｅｇｕｉ
ｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）など）においては、低複屈折性
は波長分割精度を向上させるためには必須であり、本重
合体を用いた場合、高い波長精度を得ることができる。
また、特許文献２（特開２０００−８１５１９号公報）
記載の樹脂と組み合わせることにより、大きな屈折率差
をかせぐことが可能であるため、小型化と高集積化が可
能である。

【００４６】一方、近年注目されているプラスチック光
導波路の応用例として、屈折率の温度依存性（熱光学定
数）が大きいことを生かしたデバイスとして熱光学スイ
ッチ（以下、ＴＯスイッチと記す。）がある。石英系の
場合はＴＯスイッチでも位相差を利用するマッハツェン
ダー型が一般的であるが、ポリマー系の場合大きなＴＯ
定数を利用することにより簡易なデジタルスイッチが可
能である。石英のＴＯ定数は、１×１０^−５／℃である
が、本発明における含フッ素重合体の熱光学定数は、−
１×１０^−４／℃であり、屈折率の温度依存性が絶対値
で１桁程度異なっている。さらに、したがって、本発明
における含フッ素重合体からなるデジタルスイッチの場
合、単純な分岐構造のみで構成可能であることから、小
型化、高集積化が可能である。また、導波路部品の大量
生産、低コスト化においても非常に有用なデバイスとな
る。

【００４７】また、本発明における含フッ素重合体は、
従来の透明フッ素樹脂と比較して密度が高いことから、
特開平１−１４８４３号公報に記載された樹脂と比較し
て大きな熱光学定数を有する。したがって本発明の導波
路型光デバイスの一つの形態であるＴＯスイッチは、応
答速度が速いと同時に、消費電力が小さいという優れた
性能を有している。さらに、本発明における含フッ素重
合体は側鎖の含フッ素アルキル基の効果により、側鎖の
ない環構造を有する含フッ素重合体、例えば前記サイト
ップなどよりも線膨張係数が大きくなる。したがって、
屈折率が温度によってより大きく変化する。このこと
も、本発明のＴＯスイッチにおける、上記のような、速
い応答速度、小さい消費電力に寄与している。併せて本
発明における含フッ素重合体が有する低複屈折性、低吸
水性、高Ｔｇは、ＴＯスイッチの高性能化・高信頼性化
にも大きく寄与することができる。

【００４８】さらに、本発明における含フッ素重合体の
うち、官能基を有するものはこれを利用して、色素や大
きな電気光学効果を有する低分子化合物など（以下、総
称して色素等と記す。）も均一に分散可能である。この
色素等を分散した含フッ素重合体をコアに用いて、光導
波路を作製した場合、色素等の周辺を該含フッ素重合体
にて保護することが可能であり、色素等の会合による機
能の低下を防ぐことができるため、より高濃度の色素等
を導入することが可能である。また、本発明における含
フッ素重合体は１．００μｍから１．７０μｍの波長領
域にて吸収を持たないことから、この範囲にて大きな吸
収を持つカーボン系の色素（例えばカーボンブラックや
カーボンナノチューブなど）を添加した場合、これらの
機能発現を妨げないことなどの特性を発現させることが
できる。更に、この場合も低吸水性により色素等の吸水
による機能劣化を防止することが可能となり、高信頼性
を付与できる。また、高Ｔｇであることから高温下での
信頼性が格段に向上する。

【００４９】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れら実施例に限定されない。 （合成例１）（１，２−ジクロロ−４，５−エポキシ−
１，１，２，３，３，４，５，５−オクタフルオロペン
タン）の合成 １０Ｌの４つ口フラスコに１５％次亜塩素酸ナトリウム
水溶液の６３３０ｇ(１３．０ｍｏｌ)とトリオクチルメ
チルアンモニウムクロライドの７３．８ｇとを仕込み、
よく撹拌しながら内温が１０〜１５℃になるまで冷却し
た。このフラスコ中にＣＦ_２ＣｌＣＦＣｌＣＦ_２ＣＦ＝
ＣＦ_２の１２００ｇ(４．２５ｍｏｌ)を、内温を２０〜
３０℃に保つように滴下した。ガスクロマトグラフで反
応を追跡しながら原料であるＣＦ_２ＣｌＣＦＣｌＣＦ_２
ＣＦ＝ＣＦ_２がほぼ消費されるまで室温で攪拌を続け
た。反応終了後２相分離により下層の生成物を抜き出
し、残存次亜塩素酸ナトリウムを除くためイオン交換水
で３回洗浄を行った。さらに粗生成物を蒸留することに
より含フッ素エポキシド（１，２−ジクロロ−４，５−
エポキシ−１，１，２，３，３，４，５，５−オクタフ
ルオロペンタン）が８２８．７ｇ得られた（収率：６５
％）。

【００５０】（合成例２）（４，５−ジクロロ−１，
１，１，３，３，４，５，５−オクタフルオロ−２−ペ
ンタノン）合成 ２Ｌの４つ口フラスコに塩化アルミニウムの３５ｇ
（０．２６ｍｏｌ）を仕込み、トリクロロフルオロメタ
ンを７０ｇ加えて活性化を行った。そこへ例１で合成し
た含フッ素エポキシドの１４７０ｇ（４．９３ｍｏｌ）
をよく撹拌しながら内温を２０〜３０℃に保つように滴
下した。その後、ガスクロマトグラフで反応を追跡しな
がら反応温度２０〜４０℃で原料がほぼ消費されるまで
撹拌を続けた。反応終了後、ろ過により粗生成物を単離
し、蒸留することによりＣＦ_２ＣｌＣＦＣｌＣＦ_２（Ｃ
＝Ｏ）ＣＦ_３（４，５−ジクロロ−１，１，１，３，
３，４，５，５−オクタフルオロ−２−ペンタノン）が
１６００ｇ得られた（収率：９１％）。

【００５１】（合成例３）６，７−ジクロロ−２，４−
ビス（トリフルオロメチル）−２，４，５，５，６，
７，７−ヘプタフルオロ−３−オキサ−ヘプタン酸フル
オリドの合成 ２Ｌのハステロイ製オートクレーブにフッ化カリウムの
１８ｇ（０．３１ｍｏｌ）を仕込み真空に脱気後、ＣＦ
_２ＣｌＣＦＣｌＣＦ_２（Ｃ＝Ｏ）ＣＦ_３の１１５０ｇ
（３．８６ｍｏｌ）とテトラグライムの７３０ｇとを仕
込み、よく撹拌しながら内温が０〜５℃になるまで冷却
し、その温度で３０分〜１時間撹拌した。続いてヘキサ
フルオロプロピレンオキシドのボンベを接続し、内圧約
０．２ＭＰaで内温を２５℃以下に保ちながら、６４０
ｇのヘキサフルオロプロピレンオキシドを添加した。そ
の後、ヘキサフルオロプロピレンオキシドをパージした
後、２５℃で１〜２時間撹拌した。続いてオートクレー
ブを開放し、ろ過により残存する固体を取り除き、相分
離により粗生成物を取り出した。さらに粗生成物を蒸留
することによりＣＦ_２ＣｌＣＦＣｌＣＦ_２ＣＦ（Ｃ
Ｆ_３）ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯＦ（６，７−ジクロロ−
２，４−ビス（トリフルオロメチル）−２，４，５，
５，６，７，７−ヘプタフルオロ−３−オキサ−ヘプタ
ン酸フルオリド）が１４４０ｇ得られた（収率：８０
％）。沸点は５．３ｋＰａで、６８℃であった。^{１ ９}Ｆ
ＮＭＲの結果を下記に示す。

【００５２】

【化３】

【００５３】^１９Ｆ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＣＦＣｌ_３
基準）δｐｐｍ；−１２６．５〜−１３５．５（Ｆ^ｂ，
Ｆ^ｄ，Ｆ^ｅ，３Ｆ），−１０９〜−１１５．５（Ｆ^ｃ，
２Ｆ），−８１．８（Ｆ^ｇ，３Ｆ），−７７〜−７８．
５（Ｆ^ｈ，３Ｆ），−６２．０〜−６６．０（Ｆ^ａ，２
Ｆ），２６．９〜２８．４（Ｆ^ｆ，１Ｆ）。

【００５４】（合成例４）６，７−ジクロロ−４−トリ
フルオロメチル−１，１，２，４，５，５，６，７，７
−ノナフルオロ−３−オキサ−１−ヘプテンの合成 ２Ｌの４つ口フラスコにエタノールを６０７ｇ(１３．
２ｍｏｌ)仕込み、内温が５〜１０℃になるまで冷却
し、ＣＦ_２ＣｌＣＦＣｌＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）ＯＣＦ
（ＣＦ_３）ＣＯＦの１３８８ｇ(２．９９ｍｏｌ)をよく
撹拌しながら内温を５〜２０℃に保つように滴下した。
その後、しばらく室温で撹拌した後、イオン交換水７２
０ｇを添加し、２相分離により下層の生成物を抜き出し
た。続いてその生成物を５Ｌのセパラブルフラスコに移
し、内温が５〜１０℃になるまで冷却し、１５％水酸化
カリウムエタノール溶液１１１０ｇをよく撹拌しながら
内温を５〜２０℃に保つように滴下した。その後、溶媒
のエタノールを減圧で留去し、得られた固体塩を乳鉢で
粉砕した後、真空乾燥機にて８０℃で２日間乾燥するこ
とによりカリウム塩（ＣＦ_２ＣｌＣＦＣｌＣＦ_２ＣＦ
（ＣＦ_３）ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＯ_２Ｋ）を１４８０ｇ
(２．９６ｍｏｌ)得た。

【００５５】次に２Ｌの４つ口フラスコに上記で得られ
たカリウム塩の９７０ｇ(１．９４ｍｏｌ)を仕込み、真
空下、内温が１９０〜２００℃になるまで加熱して、熱
分解反応を行った。粗生成物は真空ポンプ側のドライア
イストラップにより回収した。この粗生成物を蒸留する
ことによりＣＦ_２ＣｌＣＦＣｌＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）Ｏ
ＣＦ＝ＣＦ_２（６，７−ジクロロ−１，１，２，４，
５，５，６，７，７−ノナフルオロ−４−トリフルオロ
メチル−３−オキサ−１−ヘプテン）が６８８ｇ得られ
た（収率：８９％）。沸点は６．７ｋＰaで６３℃であ
った。^１９ＦＮＭＲの結果を下記に示す。

【００５６】

【化４】

【００５７】^１９Ｆ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＣＦＣｌ_３
基準）δｐｐｍ；−１３４．５〜−１３０．５（Ｆ^ｄ，
Ｆ^ｇ，２Ｆ），−１３４．１（Ｆ^ａ，１Ｆ，Ｊ_ａｃ＝１
１３Ｈｚ），−１２１（Ｆ^ｃ，１Ｆ，Ｊ_ｂｃ＝１６６Ｈ
ｚ），−１１３．９（Ｆ^ｂ，１Ｆ，Ｊ_ａｂ＝６５Ｈ
ｚ），−１１１〜−１１５．５（Ｆ^ｆ，２Ｆ），−７
８．１（Ｆ^ｅ，３Ｆ），−６２〜−６５（Ｆ^ｈ，２
Ｆ）。

【００５８】（合成例５）１，１，２，４，５，５，
６，７，７−ノナフルオロ−４−トリフルオロメチル−
３−オキサ−１，６−ヘプタジエンの合成 撹拌機、環流コンデンサー、滴下漏斗を備えた２Ｌの四
つ口フラスコに亜鉛の２０７ｇ（３．１７ｍｏｌ）を仕
込み、不活性ガス雰囲気下、ジメチルホルムアミドの９
７５ｇを仕込んだ。続いて系を２７ｋＰａまで減圧に
し、さらに内温を５５〜６０℃に調整し、そこへＣＦ_２
ＣｌＣＦＣｌＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）ＯＣＦ＝ＣＦ_２の５
１６ｇ（１．２７ｍｏｌ）を滴下漏斗によりゆっくりと
滴下し、反応中に生成物を蒸留することにより速やかに
抜き出した。その後、粗生成物を精留することによりＣ
Ｆ_２＝ＣＦＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）ＯＣＦ＝ＣＦ_２（１，
１，２，４，５，５，６，７，７−ノナフルオロ−４−
トリフルオロメチル−３−オキサ−１,６−ヘプタジエ
ン）（以下、ＢＶＥ４Ｍと記す。）が３４８ｇ得られた
（収率８４％）。沸点は３３．３ｋＰaで５４．５℃で
あった。^１９Ｆ ＮＭＲおよびＩＲの結果を下記に示
す。

【００５９】

【化５】

【００６０】^１９Ｆ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３，ＣＦＣｌ_３
基準）δｐｐｍ；−１８７．３（Ｆ ^ｇ，１Ｆ，Ｊ_ｇｈ＝
３９Ｈｚ），−１４０．７（Ｆ^ｄ，１Ｆ），−１３２．
７（Ｆ^ｃ，１Ｆ），−１２１．１（Ｆ^ｂ，１Ｆ，Ｊ_ｂｃ
＝１１１Ｈｚ），−１１７．４（Ｆ^ｆ，２Ｆ），−１１
３．５（Ｆ^ａ，１Ｆ，Ｊ_ａｂ＝８３Ｈｚ，Ｊ_ａｃ＝６５
Ｈｚ），−１０４．２（Ｆ^ｉ，１Ｆ，Ｊ_ｇｉ＝１１６Ｈ
ｚ），−８７．７（Ｆ ^ｈ，１Ｆ，Ｊ_ｈｉ＝５０Ｈｚ），
−７８．９（Ｆ^ｅ，３Ｆ），ＩＲ：１７８５ｃｍ
^−１（ＣＦ_２＝ＣＦ−），１８３５ｃｍ^−１（ＣＦ_２＝
ＣＦＯ−）。

【００６１】（合成例６）ＢＶＥ４Ｍの重合 ＢＶＥ４Ｍの２ｇとジイソプロピルパーオキシジカーボ
ネートの６．２ｍｇをガラスアンプル中に入れ、液体窒
素中で凍結、真空脱気後封管した。４０℃、２０時間オ
ーブン中で加熱後、固化した内容物を取り出して、２０
０℃で１時間乾燥した。得られた重合体（以下、重合体
Ａとする。）の収率は９９％であった。重合体Ａの一部
をペルフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）（以
下、ＰＢＴＨＦという。）に溶解して固有粘度を測定し
たところ、０．４４ｄｌ／ｇであった。重合体の分子量
は数平均分子量（Ｍ_ｎ）で４４５００、重量平均分子量
（Ｍ_ｗ）で１３１５００であった。

【００６２】プレス成型により作成した重合体Ａのフィ
ルムを用いて、アッベ屈折率計により測定した屈折率は
１．３２７であった。また、同様にアッベ屈折率計の測
定温度を変えて屈折率を求め、温度による屈折率の変化
率（熱光学定数）を求めたところ、−１．１９×１０
^-４であった。

【００６３】また、前記重合体Ａのフィルムを用いて動
的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）により測定したガラス転移
温度は１２４℃であった。重合体Ａの引張特性を測定し
たところ引張弾性率１４３０ＭＰａ、降伏応力３６ＭＰ
ａ、破断伸度４．２％であった。また、回転式溶融粘弾
性測定装置により２３０℃におけるゼロシェア粘度を測
定したところ、８９０００Ｐａ・ｓであった。

【００６４】また、重合体ＡのＩＲスペクトルを測定し
たところ、単量体に見られたＣＦ_２＝ＣＦ−に基づく１
７８５ｃｍ^−１およびＣＦ_２＝ＣＦＯ−に基づく１８３
５ｃｍ^−１の吸収が消失していた。この重合体Ａはペン
ダント二重結合がなく架橋反応も生じておらず、高反応
率でもジクロロペンタフルオロプロパンに完全に溶解す
ることから環化重合体であることがわかった。また、
^１９Ｆ ＮＭＲ解析により下記の構造の繰り返し単位を
有する重合体であることがわかった。

【００６５】

【化６】

【００６６】次に、重合体Ａを、空気中３００℃で３時
間熱処理した後に、水中に浸漬して熱処理重合体（以
下、重合体Ｂとする。）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重合体１ｇ当たり０．０３ミリモル
であった。また、可視から近赤外領域の光線透過率は９
５％以上と高く３００℃処理でも透明性にはなんら影響
の無いことがわかった。

【００６７】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Ｃとする。）を得た。重合体
Ｃ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。

【００６８】（合成例７）ＢＶＥ４Ｍとペルフルオロブ
テニルビニルエーテルとの共重合 ２００ｍｌのオートクレーブに水の８０ｇ、ＣＦ_２＝Ｃ
ＦＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）ＯＣＦ＝ＣＦ_２の１５ｇ、ペル
フルオロブテニルビニルエーテル（ＣＦ_２＝ＣＦＣＦ_２
ＣＦ_２ＯＣＦ＝ＣＦ_２）の１５ｇ、ペルフルオロベンゾ
イルパーオキシドの７５ｍｇ、およびメタノールの２．
４ｇを仕込んだ。オートクレーブを窒素置換した後、オ
ートクレーブの内温が７０℃になるまで加熱し２０時間
重合を行った。得られた重合体をイオン交換水、メタノ
ールで洗浄した後、２００℃で１時間乾燥した。得られ
た重合体（以下、重合体Ｄという。）の収率は８５％で
あった。

【００６９】重合体Ｄの一部をＰＢＴＨＦに溶解して固
有粘度を測定したところ、０．３５ｄｌ／ｇであった。
重合体Ｄからプレス成型により作成したフィルムの屈折
率をアッベ屈折率計により測定したところ１．３３６、
また、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）により測定したガ
ラス転移温度は１１６℃であった。

【００７０】（実施例１）重合体Ｂの１０ｇをペルフル
オロトリブチルアミンの９０ｇに溶解して、重合体Ｂ溶
液（以下、Ｂ１液とする。）を調製した。重合体Ｂの１
０ｇ、ペルフルオロトリブチルアミンの７０ｇ、１Ｈ，
１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−トリデカフルオロオクタノールの１
５ｇ、３−アミノプロピルメチルジエトキシシランの
０．０５ｇ、テトラメトキシシランの１．０ｇおよびメ
チルトリメトキシシランの１．５ｇからなる組成物（以
下、Ｂ２液とする。）を調製した。

【００７１】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、重合体Ｂからなる下部クラッド部を形成した。該下
部クラッド部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、６．１４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１００／１００であり、全く剥離は認められ
なかった。

【００７２】碁盤目テストに供した以外の下部クラッド
部上にＢ２液をスピンコートし、温度３００℃で６０分
間加熱し、５μｍ厚のコア部を形成した。このコア部
は、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、テト
ラメトキシシランおよびメチルトリメトキシシランの縮
合物および重合体Ｂを含む組成物（以下、重合体Ｂ組成
物と記す。）からなっている。次いでレジスト液（東京
応化社製、商品名ＯＦＰＲ−８００）を塗布、予備焼成
後、露光、現像、後焼成を行うことで、幅５μｍの直線
からなるレジスト層を形成した。レジスト層に保護され
ていない重合体Ｂ組成物をドライエッチングにより除去
した。次いで、重合体Ｂ組成物を保護していた残りのレ
ジストをウエットエッチングにて除去し、断面が５μｍ
×５μｍの矩形であり、重合体Ｂ組成物からなる角柱状
のコア部を下部クラッド上に形成した。このように形成
したコア部上に、Ｂ１液を用いて前記下部クラッド部形
成と同様にして重合体Ｂからなる上部クラッド部を形成
し、シリコン基板上に形成された直線状の光導波路を得
た。

【００７３】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１．３２８、１．３３２であっ
た。半導体レーザの光源を用いて、この光導波路の伝搬
損失を測定したところ、波長６５０ｎｍの光で約０．２
ｄＢ／ｃｍ以下、波長１３００ｎｍの光で０．１０ｄＢ
／ｃｍ以下、波長１５５０ｎｍの光で０．１２ｄＢ／ｃ
ｍであり、可視光から近赤外光までの光を良好に伝達で
きる光導波路であった。また、本光導波路を１２０℃オ
ーブン中にて１時間加熱処理した後、伝搬損失を測定し
たところ、変化は認められなかった。

【００７４】（実施例２）重合体Ｄの１０ｇ、ペルフル
オロトリブチルアミンの７０ｇ、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２
Ｈ−トリデカフルオロオクタノールの１５ｇ、３−アミ
ノプロピルメチルジエトキシシランの０．０５ｇ、テト
ラメトキシシランの１．５ｇおよびメチルメトキシシラ
ンの１．５ｇからなる組成物（以下、Ｄ２液とする。）
を調製した。

【００７５】実施例１のＢ２液をＤ２液に変える以外
は、実施例１と同様にして光導波路を作成した。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１．３２８、１．３３８であった。また、波長６５
０ｎｍの光で約０．２Ｂ／ｃｍ、波長１３００ｎｍの光
で０．１２ｄＢ／ｃｍ以下、波長１５５０ｎｍの光で
０．１４ｄＢ／ｃｍであり、可視光から近赤外光までの
光を良好に伝達できる光導波路であった。また、本導波
路を１２０℃オーブン中にて１時間加熱処理後も、伝搬
損失の変化は認められなかった。

【００７６】（実施例３）重合体Ｃの１０ｇ、ペルフル
オロトリブチルアミンの７０ｇ、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２
Ｈ−トリデカフルオロオクタノールの１５ｇ、３−アミ
ノプロピルメチルジエトキシシランの０．１５ｇおよび
テトラメトキシシランの３．０ｇとからなる組成物（以
下、Ｃ２液とする。）を調製した。

【００７７】実施例１のＢ２液の代わりにＣ２液を用い
る以外実施例１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
１．３２８、１．３３５であった。半導体レーザの光源
を用いてこの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１３０
０ｎｍの光で０．１０ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍの
光で０．１５ｄＢ／ｃｍであり、可視光から近赤外光ま
での光を良好に伝達できる光導波路であった。また、本
導波路を１２０℃オーブン中にて１時間加熱処理したと
ころ、伝搬損失値の変化は認められなかった。

【００７８】（比較例１）特開２０００−８１５１９公
報の［例１（合成例）］に従い官能基としてカルボン酸
基を有するペルフルオロブテニルビニルエーテルの重合
体（以下、重合体Ｅと記す。）を合成した。実施例１の
重合体Ｂを重合体Ｅに変えて、Ｂ１液、Ｂ２液にそれぞ
れ対応するＥ１液、Ｅ２液を調整した。Ｂ１液、Ｂ２液
をそれぞれＥ１液、Ｅ２液に変える以外は、実施例１と
同様にして、シリコン基板上に光導波路を形成した。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、１．３４５であった。半導体レー
ザの光源を用いてこの光導波路の伝搬損失を測定したと
ころ、波長１３００ｎｍの光で０．１３ｄＢ／ｃｍ、波
長１５５０ｎｍの光で０．１９ｄＢ／ｃｍであり、可視
から近赤外領域までの光を良好に伝達できる光導波路で
あった。この導波路を１１５℃のオーブン中に１時間放
置したところ、１３００ｎｍ、１５５０ｎｍにおいてそ
れぞれ１５％以上の伝搬損失の上昇が認められた。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、機械的特性が良好で、
低吸水性であり、高温で長期間使用しても光学特性の劣
化が少ない含フッ素重合体を用いていることから、高温
高湿度下での信頼性が高く、可視から近赤外領域までの
光を良好に伝搬する光導波路を得ることができる。ま
た、本発明によれば、優れた伝搬性能と信頼性を有して
いる導波路型光デバイスを得ることができる。導波路型
光デバイスとして、多段に分岐した場合でも信号の劣
化、減衰が少ない。また導波路型光デバイスの１種であ
るＴＯスイッチを作成した場合、このＴＯスイッチは、
駆動のための電力が低く効率が高い、応答速度が早いな
どの優れた特性を有している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 正邦 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 (72)発明者 杉山 徳英 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 2H047 KA04 PA02 PA21 PA24 PA28 QA05 4J100 AE84P BB13P CA01 DA01 DA25 DA44 DA62 DA63 JA35

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下式（１）、下式（２）および下式（３）
   からなる群より選ばれる少なくとも１種の環構造の繰り
   返し単位を含有する含フッ素重合体からなることを特徴
   とする光導波路。 【化１】 ただし、ＱはＲ^ｆ−Ｏを表し、Ｒ^ｆは内部にエーテル性
   酸素原子を有していてもよい炭素数１０以下の含フッ素
   アルキレン基であり、該含フッ素アルキレン基はエーテ
   ル性酸素原子を有していてもよい含フッ素アルキル基を
   側鎖に有する。
2. 【請求項２】前記Ｒ^ｆの側鎖がトリフルオロメチル基で
   あり、該トリフルオロメチル基がエーテル性酸素原子に
   隣接している炭素原子に結合している請求項１に記載の
   光導波路。
3. 【請求項３】含フッ素重合体が、式（４）で表される含
   フッ素ジエンが環化重合して生じた環構造を含む含フッ
   素重合体である請求項２に記載の光導波路。 ＣＦ_２＝ＣＦ（ＣＦ_２）_ｎＣ（ＣＦ_３）ＲＯＣＦ＝ＣＦ_２・・・（４） ただし、Ｒはフッ素原子またはトリフルオロメチル基、
   ｎは１〜３の整数を表す。
4. 【請求項４】含フッ素重合体が、前記環構造の繰り返し
   単位以外の官能基含有繰り返し単位を含む含フッ素重合
   体であるか、または末端に官能基を有する含フッ素重合
   体である請求項１〜３に記載の光導波路。
5. 【請求項５】光導波路が含まれてなる導波路型光デバイ
   スにおいて、該光導波路が請求項１〜４のいずれかに記
   載の光導波路であることを特徴とする導波路型光デバイ
   ス。