JP2004258493A - ポリマ光導波路 - Google Patents
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Abstract
【課題】波長１３００ｎｍ帯、１５５０ｎｍ帯で損失、偏波面依存性、耐熱性、コストの全特性にバランスよく優れ、より製品として用いる価値の高い光導波路を提供する。
【解決手段】コア層またはクラッド層の材料として、フッ素化した３官能アクリル酸エステルを用い、ガラス転移温度Ｔｇ１００℃以上でかつ波長１．３μｍ帯で損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下、波長１．５５μｍ帯で損失は０．６ｄＢ／ｃｍ以下を満たすようにしたポリマ光導波路である。
【選択図】 図１
【解決手段】コア層またはクラッド層の材料として、フッ素化した３官能アクリル酸エステルを用い、ガラス転移温度Ｔｇ１００℃以上でかつ波長１．３μｍ帯で損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下、波長１．５５μｍ帯で損失は０．６ｄＢ／ｃｍ以下を満たすようにしたポリマ光導波路である。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光導波路に係り、特に、フッ素化したアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルを硬化して得られるポリマ光導波路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報容量の大規模化に伴い、通信の媒体は電気に替わって光が用いられるようになってきている。幹線系では光通信への移行は大方進み、今後はアクセス系やＬＡＮなどの川下での光通信への移行が進むものと考えられている。川下ではコストの低減が重要になってくると考えられ、また、ファイバーや光素子との接続容易性からコア径の大きいマルチモード光導波路が必要になってくると考えられている。
【０００３】
このような流れを受けて、近年加工容易性、作製コスト低減のポテンシャルを持つポリマを用いた光導波路が検討されるようになってきている。
【０００４】
ポリマ導波路の成形方法としては、低屈折率基板を射出成形した後、コアを射出成形する方法（特許文献１）、有機物質にレーザ照射による光導波路形成を行いレーザ照射部に少なくともレーザのエネルギーに応じた組成及び／または構造変化を形成させる方法（特許文献２）、金型で光導波路を成形する方法（特許文献３）、光導波路に対応したスタンパを基板表面に密着させパターン内に有機高分子を充填し、これを外部エネルギーにより硬化させた後、表面からスタンパを分離する方法（特許文献４）、光硬化性の材料を塗布後コア部に紫外線を照射し現像により未照射部を取り除く事によって光導波路を作製する方法（特許文献５）などが検討されている。
【０００５】
ポリマは波長６５０ｎｍ、８５０ｎｍ帯では０．１ｄＢ／ｃｍ程度と低損失である。しかしながら、通信で一般に用いられている１３００ｎｍ帯、１５５０ｎｍ帯においてはポリマ中のＣ−Ｈ伸縮振動吸収、変格吸収による損失がよくても０．４ｄＢ／ｃｍ程度と大きいという問題を有している（Ｗ． Ｇｒｏｈ， Ｍａｋｒｏｍｏｌ． Ｃｈｅｍ．， ｖｏｌ． １８９， ｐｐ． ２８６１ （１９８８））。また、耐熱性に劣るという欠点も有している。
【０００６】
これらの問題を解決する為に近年ではＣ−Ｈ基の吸収波長をずらす為に水素をフッ素に置換するという検討がなされ、特に耐熱性の高いフッ素化ポリイミドの研究が盛んに行われている（特許文献６）。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５５−１２０００４号公報
【特許文献２】
特開昭６３−９１６０４号公報
【特許文献３】
特開昭６３−１３９３０４号公報
【特許文献４】
特開平２−１３１２０２号公報
【特許文献５】
特開２００１−４８５８号公報
【特許文献６】
特許第０２８５１０１９号公報
【特許文献７】
特開２００２−１８２０４６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このフッ素化ポリイミドを光導波路の材料として用いた場合には、石英の導波路と同じ反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により導波路を作製しないといけないという欠点を有しており、ポリマの利点である加工容易性、低コスト性を生かしきれていない。また、上記材料はクラックが入りやすい、ＲＩＥでのコストの点からマルチモード光導波路を作製できないという欠点も有している。さらに、その材料骨格から屈折率の偏波面依存性が大きいと言う問題を有する（Ｔｏｓｈｉｏ Ｗａｔａｎａｂｅ ｅｔ ａｌ， Ｊ． Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．， ｖｏｌ． １６， ｐｐ． １０４９ （１９９８））。
【０００９】
ＵＶ硬化性を持たせ低コストで導波路を作製でき、偏波面依存性に優れ、マルチモード光導波路として、本出願人はエポキシ基と（メタ）アクリル基を有する化合物Ａと下記の化学式５、６の混合物アクリル酸エステルＢを共重合させたものを用いたフッ素化アクリルを用いた導波路に関する発明を特許出願している。しかしながら本材料系では耐熱性が（ガラス転移温度Ｔｇで６０℃程度）悪いという問題がある。
【００１０】
耐熱性にやや優れた２官能のアクリル基をベースにしたフッ素化アクリルの特許も出願されている（特許文献７）。
【００１１】
しかし、波長１３００ｎｍにおいて損失が０．２ｄＢ／ｃｍと良好であるが耐熱性は８０℃程度と低く、逆に耐熱性が１５０℃程度の時は波長１３００ｎｍでは０．５ｄＢ／ｃｍと損失が劣っている。
【００１２】
【化５】
【００１３】
ただし、Ｒ１８は水素もしくはメチル基、Ｒ１９は炭素数１〜４の含フッ素アルキル基である。
【００１４】
【化６】
【００１５】
ただし、Ｒ２０は水素もしくはメチル基、Ｒ２１は炭素数５〜２２の含フッ素アルキル基である。
【００１６】
製品として用いる為には損失、偏波面依存性、耐熱性、コスト等の全特性に優れている必要がある。
【００１７】
しかしながら、例えばフッ素化ポリイミドでは損失、耐熱性は優れているが偏波面依存性、コストの点で劣るというように、これまでの材料では個々の特性に優れているもののいずれかの特性が悪いという欠点がある。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、波長１３００ｎｍ帯、１５５０ｎｍ帯で損失、偏波面依存性、耐熱性、コストの全特性にバランスよく優れ、より製品として用いる価値の高いポリマ光導波路を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、コア層またはクラッド層の材料として、フッ素化した３官能アクリル酸エステルを用い、ガラス転移温度Ｔｇ１００℃以上でかつ波長１．３μｍ帯で損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下を満たすようにしたポリマ光導波路である。
【００２０】
請求項２の発明は、コア層またはクラッド層の材料として、フッ素化した３官能アクリル酸エステルを用い、ガラス転移温度Ｔｇ１００℃以上でかつ波長１．５５μｍ帯で損失は０．６ｄＢ／ｃｍ以下を満たすようにしたポリマ光導波路である。
【００２１】
請求項３の発明は、コア層とコア層よりも屈折率の小さいクラッド層とを含むポリマ光導波路において、コア層またはクラッド層の材料として、下記化学式（１）で表されるモノマーあるいは下記化学式（１）を構造単位とするオリゴマーを用いる請求項１または２記載のポリマ光導波路である。
【００２２】
【化７】
【００２３】
ただしＲ１ は炭素数１〜１５の含フッ素炭化水素、あるいは全フッ素化炭素、Ｒ２ は水素原子あるいはメチル基を表す。
【００２４】
請求項４の発明は、コア層またはクラッド層の材料として、下記化学式（２）であらわされるモノマー及び下記化学式（２）を構造単位とするオリゴマーの中から任意に選択される少なくとも１つ以上を任意の比率で混合したものを必須成分として用いる請求項１〜３いずれかに記載のポリマ光導波路である。
【００２５】
【化８】
【００２６】
ただしＲ３ は炭素数１〜１５の含フッ素炭化水素あるいは全フッ素化炭化水素、Ｒ４ 、Ｒ５ は水素あるいはメチル基である。
【００２７】
請求項５の発明は、コア層またはクラッド層の材料として、化学式（３）、または（４）で表されるモノマーあるいはオリゴマ−を１〜５０重量％用いる請求項１〜４いずれかに記載のポリマ光導波路である。
【００２８】
【化９】
【００２９】
【化１０】
【００３０】
ただしＲ６ 、Ｒ１２は水素あるいはメチル基、Ｒ７ 、Ｒ８ 、Ｒ９ 、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７は水素、臭素、フッ素あるいは塩素である。
【００３１】
請求項６の発明は、光開始剤を導入し、パターンマスクを通してＵＶ照射することによりコアパターンを形成する請求項１〜５いずれかに記載のポリマ光導波路である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を詳述する。
【００３３】
本発明者等は、上記課題を解決するため、次のような材料を用いてポリマ光導波路を発明した。
【００３４】
フッ素化した３官能アクリル酸エステル（化学式（１））を用いることにより高耐熱、低損失、低偏波面依存性、低コスト生産のバランスがとれた導波路を提供できる。
【００３５】
長波長帯での損失を下げるためにも化学式（１）のＲ１ は、炭素数５〜１５のフッ素化炭化水素が望ましい。
【００３６】
導波路として用いるにはコアとクラッドが必要であり、コアとクラッドでは屈折率を変える必要があり、屈折率の制御が必要である。化学式（１）のＲ１ を変えることにより屈折率の制御ができる。
【００３７】
また、化学式（１）よりも屈折率が低いフッ素化した２官能アクリル（化学式（２））を加えることで、化学式（１）で示される３官能アクリルの特性、とくに高耐熱性を損なうこと無く効率よく屈折率制御を行うことができる。
【００３８】
また、Ｃ−Ｈ結合が少なくかつ高屈折率をもつため少量で高い屈折率差をつけることができる化学式（３）あるいは化学式（４）を用いることにより、化学式（１）の特性を損なうこと無く屈折率制御を行うことができる。
【００３９】
特に前述の化学式（２）と、この化学式（３）、化学式（４）を組み合わせて屈折率の制御を行うことにより、特性を損なうこと無くより効率よく屈折率制御を行うことができ、高い屈折率差を必要とするマルチモード導波路を作製することができる。
【００４０】
ここで化学式（３）、（４）の化学式（１）、（２）への添加量は、１〜５０重量％の範囲が望ましい。
【００４１】
１％以下では十分な屈折率差を得られず、５０％以上では耐熱性の低下や伝送損失が増加する問題が生じる。
【００４２】
化学式（１）と化学式（２）は、Ｒ１ 、Ｒ２ を変えたものを種々混ぜ合わせてもよい。つまり、例えば化学式（１）Ｒ１＝Ｃ９ Ｆ１７と、化学式（２）−１ Ｒ３＝Ｃ４ Ｆ８ と、化学式（２）−２ Ｒ３ ＝Ｃ１０Ｆ２０との３つを混ぜたようなものを必須成分としてもかまわない。
【００４３】
また、副材として本発明の目的や効果を損なわない範囲においてモノマーやオリゴマー、そして光開始剤、界面活性剤、シランカップリング剤、光増感剤、連鎖移動剤、帯電防止剤、酸化防止剤、無機充填剤、溶媒、可塑剤、紫外線吸収剤、ベンゼン環等の屈折率制御基を持つモノマー、オリゴマー等を導入することができる。
【００４４】
上記材料を用いての導波路作製方法としては、ＲＩＥ法、金型成形法、コア材塗布後、コアパターン形状を刻んだマスクを通してＵＶあるいは電子線を照射し、未照射部を現像液によって取り除く事でコアパターンを形成する方法、電子線等で直接コアを描画する方法等さまざまな方法を用いる事ができる。とりわけ、化学式（１）またはそれと（２）、（３）、（４）で表される材料との混合品に光開始剤を導入する事により、コア材塗布後、コアパターン形状を刻んだマスクを通してＵＶあるいは電子線を照射し、未照射部を現像液によって取り除く事でコアパターンを形成することができ、低コストに導波路を作製することができる。
【００４５】
感光特性上、化学式（１）のＲ２ は水素、化学式（２）のＲ４ 、Ｒ５ は水素が望ましい。
【００４６】
【化１１】
【００４７】
ただしＲ１ は炭素数１〜１０の含フッ素炭化水素あるいは全フッ素化炭化水素、Ｒ２ は水素あるいはメチル基を表す。
【００４８】
【化１２】
【００４９】
ただしＲ３ は炭素数１〜１５の含フッ素炭化水素あるいは全フッ素化炭化水素、Ｒ４ 、Ｒ５ は水素あるいはメチル基である。
【００５０】
【化１３】
【００５１】
【化１４】
【００５２】
ただし、Ｒ６、Ｒ１２は水素あるいはメチル基、Ｒ７ 、Ｒ８ 、Ｒ９ 、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７は水素、臭素、フッ素あるいは塩素である。
【００５３】
【実施例】
次に、本発明のより具体的な実施例を添付図面と共に説明する。
【００５４】
先ず、図１を用いて、実施例１〜６に共通する光導波路の製造プロセスを述べる。
【００５５】
図１（ａ）に示した基板１上に、クラッド２となる材料Ａをスピンコータで、図１（ｂ）に示すように塗布する（工程（ｂ））。
【００５６】
次に、図１（ｃ）に示すように、紫外光（ＵＶ）３を１０００ｍＪ／ｃｍ２ 照射しホットプレートで加熱し（９０〜１５０℃、１〜３分））、下部クラッド２を形成する。
【００５７】
そして、図１（ｄ）に示すように、コア６となる材料Ｂをスピンコータで塗布する（工程（ｄ））。
【００５８】
次に、図１（ｅ）に示すように、パターンを形成したマスク５を介してＵＶ３を照射し、コア部を重合させ、しかる後、図１（ｆ）に示すように、未露光部を現像液により除去してコアパターン６を形成する（工程（ｆ））。
【００５９】
コアパターン６の形成後、図１（ｇ）に示すように、ＵＶ３を１０００ｍＪ／ｃｍ２ 照射してポスト露光し、その後、ポストベイクする（９０〜１５０℃、１〜３分）。
【００６０】
最後に、図１（ｈ）に示すように、材料Ａをスピンコータで塗布した後（工程（ｈ））、図１（ｉ）に示すように、ＵＶ３を照射してホットプレートで加熱する（９０〜１５０℃、１〜３分）ことにより、オーバークラッド７を形成し光導波路を作製する。
【００６１】
実施例１
下記化学式（７） ６０ｗｔ％、化学式（８） ２０ｗｔ％、化学式（９） ２０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製イルガキュア１８４を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。コア材として材料Ａに対しベンジルメタクリレート５ｗｔ％導入した（材料Ｂ）。材料Ａのガラス転移温度Ｔｇは１１６℃であった。 なお、ガラス転移温度はＤＭＡ（周波数１０Ｈｚ、１０℃／ｍｉｎ）のｔａｎδのピークより求めた。
【００６２】
上記材料により前述した流れに従い導波路を作製した。作製した条件は次の通りである。
【００６３】
工程（ｂ）：クラッド材膜厚２０μｍ
工程（ｄ）：コア材膜厚１０μｍ
工程（ｆ）：現像 アセトンに１〜３分浸漬
工程（ｈ）：オーバークラッド材膜厚３０μｍ
作製した導波路の室温においてカットバック法により損失測定を行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．２ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．５ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１０８℃と１１１℃であった。
【００６４】
【化１５】
【００６５】
【化１６】
【００６６】
【化１７】
【００６７】
実施例２
上記化学式（７） ６０ｗｔ％、化学式（８） １０ｗｔ％、化学式（９） ３０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製イルガキュア１８４を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。コア材として材料Ａに対しベンジルメタクリレート５ｗｔ％導入した（材料Ｂ）。材料Ａのガラス転移温度Ｔｇは１０８℃であった。
【００６８】
光導波路作製条件は、実施例１と同じである。
【００６９】
作製した導波路の室温においてカットバック法により損失測定を行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．１ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．４ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１０５℃と１０８℃であった。
【００７０】
実施例３
上記化学式（７） ４０ｗｔ％、化学式（８） １０ｗｔ％、化学式（９） ５０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製イルガキュア１８４を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。コア材として上記化学式（７） ６０ｗｔ％、化学式（８） ２０ｗｔ％、化学式（９）２０ｗｔ％の混合物に対し、ベンジルメタクリレート５ｗｔ％導入した（材料Ｂ）。材料Ａのガラス転移温度Ｔｇは１００℃であった。
【００７１】
光導波路作製条件はつぎのとおりである。
【００７２】
工程（ｂ）：クラッド材膜厚２０μｍ
工程（ｄ）：コア材膜厚６０μｍ
工程（ｆ）：現像 酢酸ブチルに１〜３分浸漬
工程（ｈ）：オーバークラッド材膜厚３０μｍ
作製した導波路の室温においてカットバック法により損失測定を行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．２ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．５ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１０８℃と１００℃であった。
【００７３】
実施例４
下記化学式（１０）６０ｗｔ％、化学式（１１） １０ｗｔ％、化学式（１２） ３０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製イルガキュア６５１を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。また、コア材として上記化学式（７） ６０ｗｔ％、化学式（８） ２０ｗｔ％、化学式（９） ２０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてイルガキュア６５１を１ｗｔ％添加した（材料Ｂ）。材料Ａのガラス転移温度Ｔｇは１０５℃であった。
【００７４】
上記材料により前述した流れに従い導波路を作製した。作製した条件は次の通りである。
【００７５】
工程（ｂ）：クラッド材膜厚２０μｍ
工程（ｄ）：コア材膜厚１０μｍ
工程（ｆ）：現像 エタノールに１〜３分浸漬
工程（ｈ）：オーバークラッド材膜厚３０μｍ
作製した導波路の損失測定を室温においてカットバック法により行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．２ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．５ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１１１℃と１０５℃であった。
【００７６】
【化１８】
【００７７】
【化１９】
【００７８】
【化２０】
【００７９】
実施例５
上記化学式（７）５０ｗｔ％、化学式（９）５０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製イルガキュア９０７を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。また、コア材として上記化学式（７）に対し、光ラジカル重合開始剤としてイルガキュア９０７を１ｗｔ％添加した（材料Ｂ）。材料Ｂのガラス転移温度Ｔｇは１２５℃であった。
【００８０】
上記材料により前述した流れに従い導波路を作製した。作製した条件は次の通りである。
【００８１】
工程（ｂ）：クラッド材膜厚２０μｍ
工程（ｄ）：コア材膜厚１０μｍ
工程（ｆ）：現像 酢酸ブチルに１〜３分浸漬
工程（ｈ）：オーバークラッド材膜厚３０μｍ
作製した導波路の損失測定を室温においてカットバック法により行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．２ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．５ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１２５℃と１０８℃であった。
【００８２】
実施例６
上記化学式（７）６０ｗｔ％、化学式（８）１０ｗｔ％、化学式（９）３０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバケミカルス社製イルガキュア１８４を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。また、コア材として上記化学式（７）８５ｗｔ％、ベンジルメタクリレート１５ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてイルガキュア１８４を１ｗｔ％添加した（材料Ｂ）。材料Ｂのガラス転移温度Ｔｇは１１３℃であった。
【００８３】
上記材料により前述した流れに従い導波路を作製した。作製した条件は次の通りである。
【００８４】
工程（ｂ）：クラッド材膜厚２０μｍ
工程（ｄ）：コア材膜厚６０μｍ
工程（ｆ）：現像 エタノールに１〜３分浸漬
工程（ｈ）：オーバークラッド材膜厚８０μｍ
作製した導波路の損失測定を室温においてカットバック法により行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．２ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．５ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１１３℃と１０８℃であった。
【００８５】
実施例７
上記化学式（７）６０ｗｔ％、化学式（８）１０ｗｔ％、化学式（９）３０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてイチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製ルガキュア９０７を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。また、コア材として上記化学式（７）８５ｗｔ％、トリブロモフェニルアクリレート１５ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製イルガキュア１８４を１ｗｔ％添加した（材料Ｂ）。材料Ｂのガラス転移温度Ｔｇは１２５℃であった。
【００８６】
上記材料により前述した流れに従い導波路を作製した。作製した条件は次の通りである。
【００８７】
工程（ｂ）：クラッド材膜厚２０μｍ
工程（ｄ）：コア材膜厚６０μｍ
工程（ｆ）：現像 エタノールに１〜３分浸漬
工程（ｈ）：オーバークラッド材膜厚８０μｍ
作製した導波路の損失測定を室温においてカットバック法により行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．２ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．５ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１２５℃と１０８℃であった。
【００８８】
実施例１〜７で作製した導波路の損失結果を表１に、ガラス転移温度Ｔｇを表２に示す。
【００８９】
【表１】
【００９０】
【表２】
【００９１】
上記方法以外にも金型成形法、ＲＩＥ法、電子線等で直接コアを作成する方法により導波路を作製できる。また、上記にあげた現像液、開始剤に限ったものではなく他の現像液、開始剤を本記材料を用いた導波路の作製に用いる事ができる。また、導波路を作製する基板としてはシリコン基板に限らず、ガラスエポキシ基板、石英基板等を用いる事ができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、長波長側における損失が小さく、偏波面依存性、耐熱性にも優れた導波路を提供できた。また、光開始剤を添加した本材料を用いる事によりマスクを通してＵＶを照射し、現像液で未照射部を除く事でコア部を形成する方法で、低コストで量産に向いた導波路を提供することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光導波路の製造プロセスを示す図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ クラッド
３ ＵＶ
４ コア材
５ パターンマスク
６ コア
７ オーバークラッド
【発明の属する技術分野】
本発明は、光導波路に係り、特に、フッ素化したアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルを硬化して得られるポリマ光導波路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報容量の大規模化に伴い、通信の媒体は電気に替わって光が用いられるようになってきている。幹線系では光通信への移行は大方進み、今後はアクセス系やＬＡＮなどの川下での光通信への移行が進むものと考えられている。川下ではコストの低減が重要になってくると考えられ、また、ファイバーや光素子との接続容易性からコア径の大きいマルチモード光導波路が必要になってくると考えられている。
【０００３】
このような流れを受けて、近年加工容易性、作製コスト低減のポテンシャルを持つポリマを用いた光導波路が検討されるようになってきている。
【０００４】
ポリマ導波路の成形方法としては、低屈折率基板を射出成形した後、コアを射出成形する方法（特許文献１）、有機物質にレーザ照射による光導波路形成を行いレーザ照射部に少なくともレーザのエネルギーに応じた組成及び／または構造変化を形成させる方法（特許文献２）、金型で光導波路を成形する方法（特許文献３）、光導波路に対応したスタンパを基板表面に密着させパターン内に有機高分子を充填し、これを外部エネルギーにより硬化させた後、表面からスタンパを分離する方法（特許文献４）、光硬化性の材料を塗布後コア部に紫外線を照射し現像により未照射部を取り除く事によって光導波路を作製する方法（特許文献５）などが検討されている。
【０００５】
ポリマは波長６５０ｎｍ、８５０ｎｍ帯では０．１ｄＢ／ｃｍ程度と低損失である。しかしながら、通信で一般に用いられている１３００ｎｍ帯、１５５０ｎｍ帯においてはポリマ中のＣ−Ｈ伸縮振動吸収、変格吸収による損失がよくても０．４ｄＢ／ｃｍ程度と大きいという問題を有している（Ｗ． Ｇｒｏｈ， Ｍａｋｒｏｍｏｌ． Ｃｈｅｍ．， ｖｏｌ． １８９， ｐｐ． ２８６１ （１９８８））。また、耐熱性に劣るという欠点も有している。
【０００６】
これらの問題を解決する為に近年ではＣ−Ｈ基の吸収波長をずらす為に水素をフッ素に置換するという検討がなされ、特に耐熱性の高いフッ素化ポリイミドの研究が盛んに行われている（特許文献６）。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５５−１２０００４号公報
【特許文献２】
特開昭６３−９１６０４号公報
【特許文献３】
特開昭６３−１３９３０４号公報
【特許文献４】
特開平２−１３１２０２号公報
【特許文献５】
特開２００１−４８５８号公報
【特許文献６】
特許第０２８５１０１９号公報
【特許文献７】
特開２００２−１８２０４６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このフッ素化ポリイミドを光導波路の材料として用いた場合には、石英の導波路と同じ反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により導波路を作製しないといけないという欠点を有しており、ポリマの利点である加工容易性、低コスト性を生かしきれていない。また、上記材料はクラックが入りやすい、ＲＩＥでのコストの点からマルチモード光導波路を作製できないという欠点も有している。さらに、その材料骨格から屈折率の偏波面依存性が大きいと言う問題を有する（Ｔｏｓｈｉｏ Ｗａｔａｎａｂｅ ｅｔ ａｌ， Ｊ． Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．， ｖｏｌ． １６， ｐｐ． １０４９ （１９９８））。
【０００９】
ＵＶ硬化性を持たせ低コストで導波路を作製でき、偏波面依存性に優れ、マルチモード光導波路として、本出願人はエポキシ基と（メタ）アクリル基を有する化合物Ａと下記の化学式５、６の混合物アクリル酸エステルＢを共重合させたものを用いたフッ素化アクリルを用いた導波路に関する発明を特許出願している。しかしながら本材料系では耐熱性が（ガラス転移温度Ｔｇで６０℃程度）悪いという問題がある。
【００１０】
耐熱性にやや優れた２官能のアクリル基をベースにしたフッ素化アクリルの特許も出願されている（特許文献７）。
【００１１】
しかし、波長１３００ｎｍにおいて損失が０．２ｄＢ／ｃｍと良好であるが耐熱性は８０℃程度と低く、逆に耐熱性が１５０℃程度の時は波長１３００ｎｍでは０．５ｄＢ／ｃｍと損失が劣っている。
【００１２】
【化５】
ただし、Ｒ１８は水素もしくはメチル基、Ｒ１９は炭素数１〜４の含フッ素アルキル基である。
【００１４】
【化６】
ただし、Ｒ２０は水素もしくはメチル基、Ｒ２１は炭素数５〜２２の含フッ素アルキル基である。
【００１６】
製品として用いる為には損失、偏波面依存性、耐熱性、コスト等の全特性に優れている必要がある。
【００１７】
しかしながら、例えばフッ素化ポリイミドでは損失、耐熱性は優れているが偏波面依存性、コストの点で劣るというように、これまでの材料では個々の特性に優れているもののいずれかの特性が悪いという欠点がある。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、波長１３００ｎｍ帯、１５５０ｎｍ帯で損失、偏波面依存性、耐熱性、コストの全特性にバランスよく優れ、より製品として用いる価値の高いポリマ光導波路を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、コア層またはクラッド層の材料として、フッ素化した３官能アクリル酸エステルを用い、ガラス転移温度Ｔｇ１００℃以上でかつ波長１．３μｍ帯で損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下を満たすようにしたポリマ光導波路である。
【００２０】
請求項２の発明は、コア層またはクラッド層の材料として、フッ素化した３官能アクリル酸エステルを用い、ガラス転移温度Ｔｇ１００℃以上でかつ波長１．５５μｍ帯で損失は０．６ｄＢ／ｃｍ以下を満たすようにしたポリマ光導波路である。
【００２１】
請求項３の発明は、コア層とコア層よりも屈折率の小さいクラッド層とを含むポリマ光導波路において、コア層またはクラッド層の材料として、下記化学式（１）で表されるモノマーあるいは下記化学式（１）を構造単位とするオリゴマーを用いる請求項１または２記載のポリマ光導波路である。
【００２２】
【化７】
ただしＲ１ は炭素数１〜１５の含フッ素炭化水素、あるいは全フッ素化炭素、Ｒ２ は水素原子あるいはメチル基を表す。
【００２４】
請求項４の発明は、コア層またはクラッド層の材料として、下記化学式（２）であらわされるモノマー及び下記化学式（２）を構造単位とするオリゴマーの中から任意に選択される少なくとも１つ以上を任意の比率で混合したものを必須成分として用いる請求項１〜３いずれかに記載のポリマ光導波路である。
【００２５】
【化８】
ただしＲ３ は炭素数１〜１５の含フッ素炭化水素あるいは全フッ素化炭化水素、Ｒ４ 、Ｒ５ は水素あるいはメチル基である。
【００２７】
請求項５の発明は、コア層またはクラッド層の材料として、化学式（３）、または（４）で表されるモノマーあるいはオリゴマ−を１〜５０重量％用いる請求項１〜４いずれかに記載のポリマ光導波路である。
【００２８】
【化９】
【化１０】
ただしＲ６ 、Ｒ１２は水素あるいはメチル基、Ｒ７ 、Ｒ８ 、Ｒ９ 、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７は水素、臭素、フッ素あるいは塩素である。
【００３１】
請求項６の発明は、光開始剤を導入し、パターンマスクを通してＵＶ照射することによりコアパターンを形成する請求項１〜５いずれかに記載のポリマ光導波路である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を詳述する。
【００３３】
本発明者等は、上記課題を解決するため、次のような材料を用いてポリマ光導波路を発明した。
【００３４】
フッ素化した３官能アクリル酸エステル（化学式（１））を用いることにより高耐熱、低損失、低偏波面依存性、低コスト生産のバランスがとれた導波路を提供できる。
【００３５】
長波長帯での損失を下げるためにも化学式（１）のＲ１ は、炭素数５〜１５のフッ素化炭化水素が望ましい。
【００３６】
導波路として用いるにはコアとクラッドが必要であり、コアとクラッドでは屈折率を変える必要があり、屈折率の制御が必要である。化学式（１）のＲ１ を変えることにより屈折率の制御ができる。
【００３７】
また、化学式（１）よりも屈折率が低いフッ素化した２官能アクリル（化学式（２））を加えることで、化学式（１）で示される３官能アクリルの特性、とくに高耐熱性を損なうこと無く効率よく屈折率制御を行うことができる。
【００３８】
また、Ｃ−Ｈ結合が少なくかつ高屈折率をもつため少量で高い屈折率差をつけることができる化学式（３）あるいは化学式（４）を用いることにより、化学式（１）の特性を損なうこと無く屈折率制御を行うことができる。
【００３９】
特に前述の化学式（２）と、この化学式（３）、化学式（４）を組み合わせて屈折率の制御を行うことにより、特性を損なうこと無くより効率よく屈折率制御を行うことができ、高い屈折率差を必要とするマルチモード導波路を作製することができる。
【００４０】
ここで化学式（３）、（４）の化学式（１）、（２）への添加量は、１〜５０重量％の範囲が望ましい。
【００４１】
１％以下では十分な屈折率差を得られず、５０％以上では耐熱性の低下や伝送損失が増加する問題が生じる。
【００４２】
化学式（１）と化学式（２）は、Ｒ１ 、Ｒ２ を変えたものを種々混ぜ合わせてもよい。つまり、例えば化学式（１）Ｒ１＝Ｃ９ Ｆ１７と、化学式（２）−１ Ｒ３＝Ｃ４ Ｆ８ と、化学式（２）−２ Ｒ３ ＝Ｃ１０Ｆ２０との３つを混ぜたようなものを必須成分としてもかまわない。
【００４３】
また、副材として本発明の目的や効果を損なわない範囲においてモノマーやオリゴマー、そして光開始剤、界面活性剤、シランカップリング剤、光増感剤、連鎖移動剤、帯電防止剤、酸化防止剤、無機充填剤、溶媒、可塑剤、紫外線吸収剤、ベンゼン環等の屈折率制御基を持つモノマー、オリゴマー等を導入することができる。
【００４４】
上記材料を用いての導波路作製方法としては、ＲＩＥ法、金型成形法、コア材塗布後、コアパターン形状を刻んだマスクを通してＵＶあるいは電子線を照射し、未照射部を現像液によって取り除く事でコアパターンを形成する方法、電子線等で直接コアを描画する方法等さまざまな方法を用いる事ができる。とりわけ、化学式（１）またはそれと（２）、（３）、（４）で表される材料との混合品に光開始剤を導入する事により、コア材塗布後、コアパターン形状を刻んだマスクを通してＵＶあるいは電子線を照射し、未照射部を現像液によって取り除く事でコアパターンを形成することができ、低コストに導波路を作製することができる。
【００４５】
感光特性上、化学式（１）のＲ２ は水素、化学式（２）のＲ４ 、Ｒ５ は水素が望ましい。
【００４６】
【化１１】
ただしＲ１ は炭素数１〜１０の含フッ素炭化水素あるいは全フッ素化炭化水素、Ｒ２ は水素あるいはメチル基を表す。
【００４８】
【化１２】
ただしＲ３ は炭素数１〜１５の含フッ素炭化水素あるいは全フッ素化炭化水素、Ｒ４ 、Ｒ５ は水素あるいはメチル基である。
【００５０】
【化１３】
【化１４】
ただし、Ｒ６、Ｒ１２は水素あるいはメチル基、Ｒ７ 、Ｒ８ 、Ｒ９ 、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７は水素、臭素、フッ素あるいは塩素である。
【００５３】
【実施例】
次に、本発明のより具体的な実施例を添付図面と共に説明する。
【００５４】
先ず、図１を用いて、実施例１〜６に共通する光導波路の製造プロセスを述べる。
【００５５】
図１（ａ）に示した基板１上に、クラッド２となる材料Ａをスピンコータで、図１（ｂ）に示すように塗布する（工程（ｂ））。
【００５６】
次に、図１（ｃ）に示すように、紫外光（ＵＶ）３を１０００ｍＪ／ｃｍ２ 照射しホットプレートで加熱し（９０〜１５０℃、１〜３分））、下部クラッド２を形成する。
【００５７】
そして、図１（ｄ）に示すように、コア６となる材料Ｂをスピンコータで塗布する（工程（ｄ））。
【００５８】
次に、図１（ｅ）に示すように、パターンを形成したマスク５を介してＵＶ３を照射し、コア部を重合させ、しかる後、図１（ｆ）に示すように、未露光部を現像液により除去してコアパターン６を形成する（工程（ｆ））。
【００５９】
コアパターン６の形成後、図１（ｇ）に示すように、ＵＶ３を１０００ｍＪ／ｃｍ２ 照射してポスト露光し、その後、ポストベイクする（９０〜１５０℃、１〜３分）。
【００６０】
最後に、図１（ｈ）に示すように、材料Ａをスピンコータで塗布した後（工程（ｈ））、図１（ｉ）に示すように、ＵＶ３を照射してホットプレートで加熱する（９０〜１５０℃、１〜３分）ことにより、オーバークラッド７を形成し光導波路を作製する。
【００６１】
実施例１
下記化学式（７） ６０ｗｔ％、化学式（８） ２０ｗｔ％、化学式（９） ２０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製イルガキュア１８４を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。コア材として材料Ａに対しベンジルメタクリレート５ｗｔ％導入した（材料Ｂ）。材料Ａのガラス転移温度Ｔｇは１１６℃であった。 なお、ガラス転移温度はＤＭＡ（周波数１０Ｈｚ、１０℃／ｍｉｎ）のｔａｎδのピークより求めた。
【００６２】
上記材料により前述した流れに従い導波路を作製した。作製した条件は次の通りである。
【００６３】
工程（ｂ）：クラッド材膜厚２０μｍ
工程（ｄ）：コア材膜厚１０μｍ
工程（ｆ）：現像 アセトンに１〜３分浸漬
工程（ｈ）：オーバークラッド材膜厚３０μｍ
作製した導波路の室温においてカットバック法により損失測定を行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．２ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．５ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１０８℃と１１１℃であった。
【００６４】
【化１５】
【化１６】
【化１７】
実施例２
上記化学式（７） ６０ｗｔ％、化学式（８） １０ｗｔ％、化学式（９） ３０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製イルガキュア１８４を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。コア材として材料Ａに対しベンジルメタクリレート５ｗｔ％導入した（材料Ｂ）。材料Ａのガラス転移温度Ｔｇは１０８℃であった。
【００６８】
光導波路作製条件は、実施例１と同じである。
【００６９】
作製した導波路の室温においてカットバック法により損失測定を行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．１ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．４ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１０５℃と１０８℃であった。
【００７０】
実施例３
上記化学式（７） ４０ｗｔ％、化学式（８） １０ｗｔ％、化学式（９） ５０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製イルガキュア１８４を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。コア材として上記化学式（７） ６０ｗｔ％、化学式（８） ２０ｗｔ％、化学式（９）２０ｗｔ％の混合物に対し、ベンジルメタクリレート５ｗｔ％導入した（材料Ｂ）。材料Ａのガラス転移温度Ｔｇは１００℃であった。
【００７１】
光導波路作製条件はつぎのとおりである。
【００７２】
工程（ｂ）：クラッド材膜厚２０μｍ
工程（ｄ）：コア材膜厚６０μｍ
工程（ｆ）：現像 酢酸ブチルに１〜３分浸漬
工程（ｈ）：オーバークラッド材膜厚３０μｍ
作製した導波路の室温においてカットバック法により損失測定を行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．２ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．５ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１０８℃と１００℃であった。
【００７３】
実施例４
下記化学式（１０）６０ｗｔ％、化学式（１１） １０ｗｔ％、化学式（１２） ３０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製イルガキュア６５１を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。また、コア材として上記化学式（７） ６０ｗｔ％、化学式（８） ２０ｗｔ％、化学式（９） ２０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてイルガキュア６５１を１ｗｔ％添加した（材料Ｂ）。材料Ａのガラス転移温度Ｔｇは１０５℃であった。
【００７４】
上記材料により前述した流れに従い導波路を作製した。作製した条件は次の通りである。
【００７５】
工程（ｂ）：クラッド材膜厚２０μｍ
工程（ｄ）：コア材膜厚１０μｍ
工程（ｆ）：現像 エタノールに１〜３分浸漬
工程（ｈ）：オーバークラッド材膜厚３０μｍ
作製した導波路の損失測定を室温においてカットバック法により行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．２ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．５ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１１１℃と１０５℃であった。
【００７６】
【化１８】
【化１９】
【化２０】
実施例５
上記化学式（７）５０ｗｔ％、化学式（９）５０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製イルガキュア９０７を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。また、コア材として上記化学式（７）に対し、光ラジカル重合開始剤としてイルガキュア９０７を１ｗｔ％添加した（材料Ｂ）。材料Ｂのガラス転移温度Ｔｇは１２５℃であった。
【００８０】
上記材料により前述した流れに従い導波路を作製した。作製した条件は次の通りである。
【００８１】
工程（ｂ）：クラッド材膜厚２０μｍ
工程（ｄ）：コア材膜厚１０μｍ
工程（ｆ）：現像 酢酸ブチルに１〜３分浸漬
工程（ｈ）：オーバークラッド材膜厚３０μｍ
作製した導波路の損失測定を室温においてカットバック法により行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．２ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．５ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１２５℃と１０８℃であった。
【００８２】
実施例６
上記化学式（７）６０ｗｔ％、化学式（８）１０ｗｔ％、化学式（９）３０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバケミカルス社製イルガキュア１８４を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。また、コア材として上記化学式（７）８５ｗｔ％、ベンジルメタクリレート１５ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてイルガキュア１８４を１ｗｔ％添加した（材料Ｂ）。材料Ｂのガラス転移温度Ｔｇは１１３℃であった。
【００８３】
上記材料により前述した流れに従い導波路を作製した。作製した条件は次の通りである。
【００８４】
工程（ｂ）：クラッド材膜厚２０μｍ
工程（ｄ）：コア材膜厚６０μｍ
工程（ｆ）：現像 エタノールに１〜３分浸漬
工程（ｈ）：オーバークラッド材膜厚８０μｍ
作製した導波路の損失測定を室温においてカットバック法により行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．２ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．５ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１１３℃と１０８℃であった。
【００８５】
実施例７
上記化学式（７）６０ｗｔ％、化学式（８）１０ｗｔ％、化学式（９）３０ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてイチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製ルガキュア９０７を１ｗｔ％添加した（材料Ａ）。また、コア材として上記化学式（７）８５ｗｔ％、トリブロモフェニルアクリレート１５ｗｔ％の混合物に対し、光ラジカル重合開始剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製イルガキュア１８４を１ｗｔ％添加した（材料Ｂ）。材料Ｂのガラス転移温度Ｔｇは１２５℃であった。
【００８６】
上記材料により前述した流れに従い導波路を作製した。作製した条件は次の通りである。
【００８７】
工程（ｂ）：クラッド材膜厚２０μｍ
工程（ｄ）：コア材膜厚６０μｍ
工程（ｆ）：現像 エタノールに１〜３分浸漬
工程（ｈ）：オーバークラッド材膜厚８０μｍ
作製した導波路の損失測定を室温においてカットバック法により行った結果、波長１３００ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．２ｄＢ／ｃｍ、波長１５５０ｎｍではＴＥ、ＴＭとも０．５ｄＢ／ｃｍであった。またコアとクラッドのガラス転移温度Ｔｇは、１２５℃と１０８℃であった。
【００８８】
実施例１〜７で作製した導波路の損失結果を表１に、ガラス転移温度Ｔｇを表２に示す。
【００８９】
【表１】
【表２】
上記方法以外にも金型成形法、ＲＩＥ法、電子線等で直接コアを作成する方法により導波路を作製できる。また、上記にあげた現像液、開始剤に限ったものではなく他の現像液、開始剤を本記材料を用いた導波路の作製に用いる事ができる。また、導波路を作製する基板としてはシリコン基板に限らず、ガラスエポキシ基板、石英基板等を用いる事ができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、長波長側における損失が小さく、偏波面依存性、耐熱性にも優れた導波路を提供できた。また、光開始剤を添加した本材料を用いる事によりマスクを通してＵＶを照射し、現像液で未照射部を除く事でコア部を形成する方法で、低コストで量産に向いた導波路を提供することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光導波路の製造プロセスを示す図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ クラッド
３ ＵＶ
４ コア材
５ パターンマスク
６ コア
７ オーバークラッド
Claims (6)
- コア層またはクラッド層の材料として、フッ素化した３官能アクリル酸エステルを用い、ガラス転移温度Ｔｇ１００℃以上でかつ波長１．３μｍ帯で損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下を満たすことを特徴とするポリマ光導波路。
- コア層またはクラッド層の材料として、フッ素化した３官能アクリル酸エステルを用い、ガラス転移温度Ｔｇ１００℃以上でかつ波長１．５５μｍ帯で損失は０．６ｄＢ／ｃｍ以下を満たすことを特徴するポリマ光導波路。
- コア層とコア層よりも屈折率の小さいクラッド層とを含むポリマ光導波路において、コア層またはクラッド層の材料として、下記化学式（１）で表されるモノマーあるいは下記化学式（１）を構造単位とするオリゴマーを用いる請求項１または２記載のポリマ光導波路。
- コア層またはクラッド層の材料として、下記化学式（２）であらわされるモノマー及び下記化学式（２）を構造単位とするオリゴマーの中から任意に選択される少なくとも１つ以上を任意の比率で混合したものを必須成分として用いる請求項１〜３いずれかに記載のポリマ光導波路。
- コア層またはクラッド層の材料として、化学式（３）、または（４）で表されるモノマーあるいはオリゴマ−を１〜５０重量％用いる請求項１〜４いずれかに記載のポリマ光導波路。
- 光開始剤を導入し、パターンマスクを通してＵＶ照射することによりコアパターンを形成する請求項１〜５いずれかに記載のポリマ光導波路。
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