JP2533859B2 - 光学用感光性樹脂組成物 - Google Patents
光学用感光性樹脂組成物Info
- Publication number
- JP2533859B2 JP2533859B2 JP61217236A JP21723686A JP2533859B2 JP 2533859 B2 JP2533859 B2 JP 2533859B2 JP 61217236 A JP61217236 A JP 61217236A JP 21723686 A JP21723686 A JP 21723686A JP 2533859 B2 JP2533859 B2 JP 2533859B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photosensitive resin
- resin composition
- optical waveguide
- refractive index
- methacrylate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 title claims description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title description 27
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- -1 benzyl dimethyl ketal Chemical compound 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- DKEGCUDAFWNSSO-UHFFFAOYSA-N 1,8-dibromooctane Chemical compound BrCCCCCCCCBr DKEGCUDAFWNSSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AOJOEFVRHOZDFN-UHFFFAOYSA-N benzyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1=CC=CC=C1 AOJOEFVRHOZDFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学用に有用な感光性樹脂組成物に関するも
のである。ここで光学用感光性樹脂組成物とは光導波
路、ホログラフィックレンズ、微小プリズム、回析格子
等の光学素子をリソグラフィックに形成しうる材料であ
りかつ、形成された上記素子の光の伝搬損失が小さいも
のをいう。
のである。ここで光学用感光性樹脂組成物とは光導波
路、ホログラフィックレンズ、微小プリズム、回析格子
等の光学素子をリソグラフィックに形成しうる材料であ
りかつ、形成された上記素子の光の伝搬損失が小さいも
のをいう。
感光性樹脂を用いて光導波路を形成する方法としては
例えば、Optics Communications,17（１）,129,1976;Ap
pl.Phys.Left.,24（２）,72,1974;沖電気研究開発48
（３）,73,1981;電子通信学会論文誌Ｊ−65−Ｃ（1
1）、860,1982;Appl.Optics,17（４）,646,1978等があ
る。
例えば、Optics Communications,17（１）,129,1976;Ap
pl.Phys.Left.,24（２）,72,1974;沖電気研究開発48
（３）,73,1981;電子通信学会論文誌Ｊ−65−Ｃ（1
1）、860,1982;Appl.Optics,17（４）,646,1978等があ
る。
上記の文献により形成される光導波路は光導波損失が
10dB/m以上と大きく、導波路長が数ｍに及ぶものが作成
できない。また、Appl.Phys.Left.,24（２）,72,1974;A
ppl.Optics17（４）,646,1978;電子通信学会論文誌J65
−Ｃ（11）、860,1982;等に述べられている方法では現
像時にモノマーを減圧で溜去する工程があり、生産性が
悪いと考えられる。本発明は、光導波損失が10dB/m以下
で、且つ簡単な工程で高い生産性で、光導波路、ホログ
ラフィックレンズ、微小プリズム等が得られる光学用感
光性樹脂組成物を提供するものである。
10dB/m以上と大きく、導波路長が数ｍに及ぶものが作成
できない。また、Appl.Phys.Left.,24（２）,72,1974;A
ppl.Optics17（４）,646,1978;電子通信学会論文誌J65
−Ｃ（11）、860,1982;等に述べられている方法では現
像時にモノマーを減圧で溜去する工程があり、生産性が
悪いと考えられる。本発明は、光導波損失が10dB/m以下
で、且つ簡単な工程で高い生産性で、光導波路、ホログ
ラフィックレンズ、微小プリズム等が得られる光学用感
光性樹脂組成物を提供するものである。
感光性樹脂組成物を該感光性樹脂組成物より屈折率の
低い基材上に塗布し、電磁波により露光し、現像液で現
像する方法は、導波路パターンを形成するためには、簡
便で生産性の高い方法である。この方法に用い得る感光
性樹脂組成物は、光ファィバー等との結合のために50−
200μｍ程度の膜厚を維持できることが望まれ、かつ感
度解像度が高いことが望ましい。この様な要請からこの
方法に用い得る感光性樹脂組成物は高分子物質と多官能
アクリレート及び／または多官能メタクリレートを含む
ことが好ましいが、一般的にこの様な組成物ではそれを
構成する個々の材料の吸収損失に比べ、形成された導波
路の光導波損失は異常に大きなものとなる。
低い基材上に塗布し、電磁波により露光し、現像液で現
像する方法は、導波路パターンを形成するためには、簡
便で生産性の高い方法である。この方法に用い得る感光
性樹脂組成物は、光ファィバー等との結合のために50−
200μｍ程度の膜厚を維持できることが望まれ、かつ感
度解像度が高いことが望ましい。この様な要請からこの
方法に用い得る感光性樹脂組成物は高分子物質と多官能
アクリレート及び／または多官能メタクリレートを含む
ことが好ましいが、一般的にこの様な組成物ではそれを
構成する個々の材料の吸収損失に比べ、形成された導波
路の光導波損失は異常に大きなものとなる。
本発明者等は鋭意研究の結果、この原因が露光により
感光性樹脂が硬化する際に起こるミクロ粗分離の結果、
屈折率の異なる高分子物質と多官能アクリレート及び／
または多官能メタクリレートの重合体との界面で散乱が
起こるためであることを見出し、本発明を完成するに至
った。
感光性樹脂が硬化する際に起こるミクロ粗分離の結果、
屈折率の異なる高分子物質と多官能アクリレート及び／
または多官能メタクリレートの重合体との界面で散乱が
起こるためであることを見出し、本発明を完成するに至
った。
即ち本発明は高分子物質として分子量5000以上のメ
タクリレート系のホモポリマーまたはコポリマーと、
光重合開始剤の存在下で光重合し、分子量が541以下で
あり、かつ重合硬化後の屈折率と前記ポリマーの屈折率
の差が0.015以下である多官能アクリレート及び／また
は多官能メタクリレート、及び光重合開始剤からな
り、前記ポリマーと多官能アクリレート及び／又は多官
能メタクリレートとの重量比が20/80〜80/20であること
を特徴とする光学用感光性樹脂組成物である。
タクリレート系のホモポリマーまたはコポリマーと、
光重合開始剤の存在下で光重合し、分子量が541以下で
あり、かつ重合硬化後の屈折率と前記ポリマーの屈折率
の差が0.015以下である多官能アクリレート及び／また
は多官能メタクリレート、及び光重合開始剤からな
り、前記ポリマーと多官能アクリレート及び／又は多官
能メタクリレートとの重量比が20/80〜80/20であること
を特徴とする光学用感光性樹脂組成物である。
本発明に用いる分子量5000以上のメタクリレート系の
ホモポリマーまたはコポリマーは光学的透明性が高く、
かつ機械的特性に優れている。これらのホモポリマーま
たはコポリマーの分子量は、5000以上がこのましく、50
00以下の場合は感光性樹脂組成物の膜厚を維持すること
が困難である。
ホモポリマーまたはコポリマーは光学的透明性が高く、
かつ機械的特性に優れている。これらのホモポリマーま
たはコポリマーの分子量は、5000以上がこのましく、50
00以下の場合は感光性樹脂組成物の膜厚を維持すること
が困難である。
感光性樹脂組成物としては上記の高分子物質と多官能
アクリレート及び／または多官能メタクリレートの他に
光重合開始剤が必要である。光重合開始剤としては、ラ
ジカル重合開始型のものであればどの様なものでも用い
得るが、導波光の吸収損失の点から、例えばベンゾイン
イソブチルエーテルやベンジルジメチルケタール等が好
ましい。通常これらの光重合開始剤は、本発明の感光性
樹脂組成物の全重量に対して0.05/100−5/100に使われ
る。
アクリレート及び／または多官能メタクリレートの他に
光重合開始剤が必要である。光重合開始剤としては、ラ
ジカル重合開始型のものであればどの様なものでも用い
得るが、導波光の吸収損失の点から、例えばベンゾイン
イソブチルエーテルやベンジルジメチルケタール等が好
ましい。通常これらの光重合開始剤は、本発明の感光性
樹脂組成物の全重量に対して0.05/100−5/100に使われ
る。
本発明における光学用感光性樹脂組成物を用いること
により光導波損失が10dB/m以下の光導波路や、低損失の
ホログラフィックレンズ、微小プリズム等が容易に得ら
れる。
により光導波損失が10dB/m以下の光導波路や、低損失の
ホログラフィックレンズ、微小プリズム等が容易に得ら
れる。
以下実施例により詳しく説明するが本発明は以下の実
施例に限定されるものではない。
施例に限定されるものではない。
実施例１ ポリメチルメタクリレート（旭化成工業（株）製BOP
−123 屈折率1.490）58部、二官能アクリレートHX−22
0（日本工業（株）製 構造式（１）、分子量541、重合
硬化物の屈折率1.499）42部、及びベンジルジメチルケ
タール１部をメチルエチルケトン135部に溶解して均一
溶液とした。これをロ過してゴミを除いたのち、100μ
ｍの厚みのポリフッ化ビニルデンのフィルム上にドクタ
ーブレードで塗布し、乾燥して60μｍの厚みの透明な塗
膜を得た。フォトマスクを通して紫外線を照射し、1.1.
1.−トリクロロエタンを用いて現像し、水洗によるリン
スを行なって幅200μｍ、長さ400mmの直線状光導波路の
パターンを得た。この直線状光導波路の損失係数を波長
632.8nmのHe−Neレーザー（出力2mw）を用いて測定した
ところ4dB/mの良好な値を得た。
−123 屈折率1.490）58部、二官能アクリレートHX−22
0（日本工業（株）製 構造式（１）、分子量541、重合
硬化物の屈折率1.499）42部、及びベンジルジメチルケ
タール１部をメチルエチルケトン135部に溶解して均一
溶液とした。これをロ過してゴミを除いたのち、100μ
ｍの厚みのポリフッ化ビニルデンのフィルム上にドクタ
ーブレードで塗布し、乾燥して60μｍの厚みの透明な塗
膜を得た。フォトマスクを通して紫外線を照射し、1.1.
1.−トリクロロエタンを用いて現像し、水洗によるリン
スを行なって幅200μｍ、長さ400mmの直線状光導波路の
パターンを得た。この直線状光導波路の損失係数を波長
632.8nmのHe−Neレーザー（出力2mw）を用いて測定した
ところ4dB/mの良好な値を得た。
比較例 実施例１のHX−220を、構造式（２）で表わされる二
官能アクリレート（日本化薬（株）製商品名MANDA 重
合硬化後の屈折率1.509）に替えて、実施例１と同様の
操作により幅200μｍ、厚み60μｍ、長さ400mmの直線状
光導波路を得た。He−Neレーザーを光源として光導波損
失を測定したところ80dB/mであった。
官能アクリレート（日本化薬（株）製商品名MANDA 重
合硬化後の屈折率1.509）に替えて、実施例１と同様の
操作により幅200μｍ、厚み60μｍ、長さ400mmの直線状
光導波路を得た。He−Neレーザーを光源として光導波損
失を測定したところ80dB/mであった。
実施例２ 分子量約10万のポリシクロヘキシルアクリレート58部
（屈折率1.507）、MANDA（分子量326）42部、及びベン
ジルメチルケタール１部をメチルエチルケトン135部に
溶解して均一溶液とした。以下実施例１と同様の操作に
より幅200μｍ、厚み60μｍ、長さ400mmの直線状光導波
路パターンを得た。He−Neレーザーを光源として光導波
損失を測定したところ5dB/mであった。
（屈折率1.507）、MANDA（分子量326）42部、及びベン
ジルメチルケタール１部をメチルエチルケトン135部に
溶解して均一溶液とした。以下実施例１と同様の操作に
より幅200μｍ、厚み60μｍ、長さ400mmの直線状光導波
路パターンを得た。He−Neレーザーを光源として光導波
損失を測定したところ5dB/mであった。
実施例３ ベンジルメタクリレートとメチルメタクリレートを重
量比３対７で共重合させた分子量約９万の共重合体58部
（屈折率1.516）、トリメチロールプロパントリアクリ
レート（分子量296、以下TMPTAと記す 重合硬化後の屈
折率1.513）42部、ベンジルジメチルケタール１部をメ
チルエチルケトン135部に溶解して均一溶液とした。以
下実施例１と同様の操作により幅200μｍ、厚み60μ
ｍ、長さ400mmの直線状光導波路を得た。
量比３対７で共重合させた分子量約９万の共重合体58部
（屈折率1.516）、トリメチロールプロパントリアクリ
レート（分子量296、以下TMPTAと記す 重合硬化後の屈
折率1.513）42部、ベンジルジメチルケタール１部をメ
チルエチルケトン135部に溶解して均一溶液とした。以
下実施例１と同様の操作により幅200μｍ、厚み60μ
ｍ、長さ400mmの直線状光導波路を得た。
実施例１−３及び比較例の組成物と光導波損失の対応
を表１に示す。
を表１に示す。
〔効果〕 実施例と比較例の光導波損失を比較すると比較例が80
dB/mであるのに対して４〜5dB/mとはるかに小さく、本
発明の光学用感光性樹脂組成物は極めて優れた光学特性
を有することがわかる。従って、例えば、より屈折率の
低い基材上に本発明の感光性樹脂組成物を塗布し、パタ
ーン露光し、現像する方法を用いることにより高度の光
学特性が要求される光導波路、ホログラフィックレン
ズ、微小プリズム等を簡単な工程で高い生産性で製造す
ることが可能となる。
dB/mであるのに対して４〜5dB/mとはるかに小さく、本
発明の光学用感光性樹脂組成物は極めて優れた光学特性
を有することがわかる。従って、例えば、より屈折率の
低い基材上に本発明の感光性樹脂組成物を塗布し、パタ
ーン露光し、現像する方法を用いることにより高度の光
学特性が要求される光導波路、ホログラフィックレン
ズ、微小プリズム等を簡単な工程で高い生産性で製造す
ることが可能となる。
Claims (1)
- 【請求項１】高分子物質として分子量5000以上のメタ
クリレート系のホモポリマーまたはコポリマーと、光
重合開始剤の存在下で光重合し、分子量が541以下であ
り、かつ重合硬化後の屈折率と前記ポリマーとの屈折率
の差が0.015以下である多官能アクリレート及び／また
は多官能メタクリレート、及び光重合開始剤からな
り、前記ポリマーの多官能アクリレート及び／又は多官
能メタクリレートとの重量比が20/80〜80/20であること
を特徴とする光学用感光性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61217236A JP2533859B2 (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 光学用感光性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61217236A JP2533859B2 (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 光学用感光性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6372703A JPS6372703A (ja) | 1988-04-02 |
| JP2533859B2 true JP2533859B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=16700983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61217236A Expired - Fee Related JP2533859B2 (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 光学用感光性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2533859B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2368939A1 (en) | 2004-10-07 | 2011-09-28 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Resin composition for optical material, and resin film for optical material |
| JP5598254B2 (ja) * | 2004-12-13 | 2014-10-01 | 日立化成株式会社 | 光導波路材料用樹脂組成物、光導波路材料用樹脂フィルム及びこれらを用いた光導波路 |
| JP4810956B2 (ja) * | 2004-12-13 | 2011-11-09 | 日立化成工業株式会社 | 光学材料用樹脂組成物、光学材料用樹脂フィルム及びこれらを用いた光導波路 |
-
1986
- 1986-09-17 JP JP61217236A patent/JP2533859B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6372703A (ja) | 1988-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2704047B2 (ja) | 先細の光重合導波路のアレイを製造する方法 | |
| US6162579A (en) | Nitrone compounds as photopolymer polymerization inhibitors and contrast enhancing additives | |
| EP0658782A2 (en) | Plate plastics optical waveguide | |
| CA2028541C (en) | Photosensitive mixture | |
| KR900016804A (ko) | 삼차원 물품의 제조 방법, 그 제조 물품 및 광경화성 액체 조성물 | |
| JPH0814643B2 (ja) | 形態屈折率双変調型位相格子の作製方法 | |
| AU600746B2 (en) | Two-layer system | |
| JP2599497B2 (ja) | 平板型プラスチック光導波路 | |
| US4986633A (en) | Microlens and process for producing same | |
| JP2533859B2 (ja) | 光学用感光性樹脂組成物 | |
| JPS6381301A (ja) | 光学用感光性樹脂組成物 | |
| JPS63314224A (ja) | 光学用感光性樹脂組成物 | |
| JP2002318319A (ja) | 屈折率分布を有するフィルムの製造法 | |
| KR100550199B1 (ko) | 불소 함유 광 도파로용 재료 | |
| JP3055067B2 (ja) | 光硬化性組成物 | |
| JP3490732B2 (ja) | プラスチック製非球面マイクロレンズの製造方法 | |
| JPH0262546A (ja) | 改良された光学用感光性樹脂組成物 | |
| JP3494672B2 (ja) | プラスチック製非球面シリンドリカルレンズの製造方法 | |
| JPH03107901A (ja) | 光制御板の製造法 | |
| JPH06160609A (ja) | プラスチック製両凹面シリンドリカルレンズおよびその製造方法 | |
| JPH01273010A (ja) | 厚膜光導波路 | |
| JP3120384B2 (ja) | 光硬化性組成物 | |
| JPH03249685A (ja) | 長波長域レーザー光用ホログラム記録材料 | |
| Driemeier | Prepolymer-based waveguiding thin films for the holographic recording of dry-developing refractive-index gratings | |
| JPS62288603A (ja) | 高感度光重合性組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |