JP2760356B2 - 非線形光学材料の製造方法 - Google Patents
非線形光学材料の製造方法Info
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- JP2760356B2 JP2760356B2 JP63098285A JP9828588A JP2760356B2 JP 2760356 B2 JP2760356 B2 JP 2760356B2 JP 63098285 A JP63098285 A JP 63098285A JP 9828588 A JP9828588 A JP 9828588A JP 2760356 B2 JP2760356 B2 JP 2760356B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 ポリマー中に非線形光学物質を分散させた非線形光学
材料を製造する方法に関し、 分散可能な非線形光学物質が限定されることなく、様
々な種類の非線形光学物質を分散させた非線形光学材料
を製造することを目的とし、 基板上にモノマーを重合してポリマーを形成するとき
に、非線形光学物質を蒸発させて前記基板に到達させ、
該基板上のポリマー中に、該モノマーの量と、該基板に
到達する該非線形光学物質の量とによりその径が制御さ
れる、該非線形光学物質の微粒子を分散させるように構
成する。
材料を製造する方法に関し、 分散可能な非線形光学物質が限定されることなく、様
々な種類の非線形光学物質を分散させた非線形光学材料
を製造することを目的とし、 基板上にモノマーを重合してポリマーを形成するとき
に、非線形光学物質を蒸発させて前記基板に到達させ、
該基板上のポリマー中に、該モノマーの量と、該基板に
到達する該非線形光学物質の量とによりその径が制御さ
れる、該非線形光学物質の微粒子を分散させるように構
成する。
本発明は非線形光学材料の製造方法に関し、特に、ポ
リマー中に非線形光学物質を分散させた非線形光学材料
を製造する方法に関する。
リマー中に非線形光学物質を分散させた非線形光学材料
を製造する方法に関する。
従来、非線形光学物質を分散させた非線形光学材料を
製造する方法としては、例えば、所定の条件下でCdS1-x
Sexを析出させることにより、CdS1-xSexの微粒子（直径
が約100Å程度）が分散された色ガラスフィルタ（分散
型非線形光学材料）を製造する方法が知られている。こ
こで、ガラス中に分散させる微粒子の直径は、例えば、
CdS1-xSexの場合には約100Å程度というように、該分散
物質によってそれぞれ規定されている。そして、分散物
質の微粒子径がこの規定値から大きくずれると十分な非
線形光学特性を発揮しなくなることが知られている。
製造する方法としては、例えば、所定の条件下でCdS1-x
Sexを析出させることにより、CdS1-xSexの微粒子（直径
が約100Å程度）が分散された色ガラスフィルタ（分散
型非線形光学材料）を製造する方法が知られている。こ
こで、ガラス中に分散させる微粒子の直径は、例えば、
CdS1-xSexの場合には約100Å程度というように、該分散
物質によってそれぞれ規定されている。そして、分散物
質の微粒子径がこの規定値から大きくずれると十分な非
線形光学特性を発揮しなくなることが知られている。
上述した従来の非線形光学材料の製造方法において、
ガラス中に分散させる非線形光学物質の微粒子径を制御
して高い非線形光学特性を発揮させることのできる非線
形光学物質は、例えばCdS1-xSex等の一部の非線形光学
物質に限定されている。すなわち、従来の非線形光学材
料の製造方法は、分散させて高い非線形光学特性を発揮
させることのできる非線形光学物質の自由度が制限され
ているために、高い非線形光学特性を発揮すると予想さ
れる非線形光学物質を使用して分散型の非線形光学材料
を製造することが困難な場合があった。
ガラス中に分散させる非線形光学物質の微粒子径を制御
して高い非線形光学特性を発揮させることのできる非線
形光学物質は、例えばCdS1-xSex等の一部の非線形光学
物質に限定されている。すなわち、従来の非線形光学材
料の製造方法は、分散させて高い非線形光学特性を発揮
させることのできる非線形光学物質の自由度が制限され
ているために、高い非線形光学特性を発揮すると予想さ
れる非線形光学物質を使用して分散型の非線形光学材料
を製造することが困難な場合があった。
本発明は、上述した従来の非線形光学材料の製造方法
が有する課題に鑑み、分散可能な非線形光学物質が限定
されることなく、様々な種類の非線形光学物質を分散さ
せた非線形光学材料を製造することを目的とする。
が有する課題に鑑み、分散可能な非線形光学物質が限定
されることなく、様々な種類の非線形光学物質を分散さ
せた非線形光学材料を製造することを目的とする。
本発明によれば、基板上にモノマーを重合してポリマ
ーを形成するときに、非線形光学物質を蒸発させて前記
基板に到達させ、該基板上のポリマー中に、該モノマー
の量と、該基板に到達する該非線形光学物質の量とによ
りその径が制御される、該非線形光学物質の微粒子を分
散させることを特徴とする非線形光学材料の製造方法が
提供される。
ーを形成するときに、非線形光学物質を蒸発させて前記
基板に到達させ、該基板上のポリマー中に、該モノマー
の量と、該基板に到達する該非線形光学物質の量とによ
りその径が制御される、該非線形光学物質の微粒子を分
散させることを特徴とする非線形光学材料の製造方法が
提供される。
上述した構成を有する本発明の非線形光学材料の製造
方法によれば、モノマーが重合されて基板上にポリマー
が形成されるときに、非線形光学物質が蒸発により基板
に到達させられる。これにより、様々な種類の非線形光
学物質を基板上のポリマー中に分散させることができ
る。ここで、基板上のポリマー中には、モノマーの量と
基板に到達する非線形光学物質の量とによりその径が制
御される非線形光学物質の微粒子が分散されることにな
る。
方法によれば、モノマーが重合されて基板上にポリマー
が形成されるときに、非線形光学物質が蒸発により基板
に到達させられる。これにより、様々な種類の非線形光
学物質を基板上のポリマー中に分散させることができ
る。ここで、基板上のポリマー中には、モノマーの量と
基板に到達する非線形光学物質の量とによりその径が制
御される非線形光学物質の微粒子が分散されることにな
る。
以下、図面を参照して本発明に係る非線形光学材料の
製造方法の実施例を説明する。
製造方法の実施例を説明する。
第１図は本発明に係る非線形光学材料の製造方法が適
用されるプラズマ重合装置の一例を概略的に示す図であ
る。同図に示されるように、プラズマ重合装置は、チャ
ンバ１の一端に設けられた導入口1aからモノマー（例え
ば、MMA:メチルメタクリレート）をチャンバ１内に導入
し、チャンバ１の他端に設けられた排出口1bから真空ポ
ンプを使用してチャンバ１内を減圧すると共に、残った
モノマー等の排出を行うようになされている。チャンバ
１内の上方にはガラス，石英等より成る基板２が配設さ
れ、また、チャンバ１内の下方には非線形光学物質（例
えば、MNA:2−メチル−４−ニトロアニリン）が載置さ
れたタングステンボート４が設けられている。このタン
グステンボート４は、加熱可能とされていて、上部に載
置された非線形光学物質をチャンバ１内に蒸発させるよ
うになされている。さらに、基板２とタングステンボー
ト４との間で基板２の近傍には、プラズマを発生させる
ための高調波コイル（RFコイル）３が設けられ、高周波
電力を供給することにより導入口1aからチャンバ１内に
導入されたモノマーをプラズマ重合により基板２上に堆
積させるようになされている。ここで、タングステンボ
ート４の代わりにEB蒸発用ハースを使用してもよい。
用されるプラズマ重合装置の一例を概略的に示す図であ
る。同図に示されるように、プラズマ重合装置は、チャ
ンバ１の一端に設けられた導入口1aからモノマー（例え
ば、MMA:メチルメタクリレート）をチャンバ１内に導入
し、チャンバ１の他端に設けられた排出口1bから真空ポ
ンプを使用してチャンバ１内を減圧すると共に、残った
モノマー等の排出を行うようになされている。チャンバ
１内の上方にはガラス，石英等より成る基板２が配設さ
れ、また、チャンバ１内の下方には非線形光学物質（例
えば、MNA:2−メチル−４−ニトロアニリン）が載置さ
れたタングステンボート４が設けられている。このタン
グステンボート４は、加熱可能とされていて、上部に載
置された非線形光学物質をチャンバ１内に蒸発させるよ
うになされている。さらに、基板２とタングステンボー
ト４との間で基板２の近傍には、プラズマを発生させる
ための高調波コイル（RFコイル）３が設けられ、高周波
電力を供給することにより導入口1aからチャンバ１内に
導入されたモノマーをプラズマ重合により基板２上に堆
積させるようになされている。ここで、タングステンボ
ート４の代わりにEB蒸発用ハースを使用してもよい。
ところで、本発明の非線形光学材料の製造方法は、上
記した第１図の導入口1aからチャンバ１内に導入された
モノマー（例えば、MMA）を重合（例えば、プラズマ重
合）して基板２上にポリマー（例えば、PMMA:ポリメチ
ルメタクリレート）を堆積させるとき、同時に或いは交
互に、タングステンボート４上の非線形光学物質（例え
ば、MNA）を蒸発させて基板２に到達させる。これによ
り、基板２上に形成されるポリマー中に非線形光学物質
が分散されることになる。
記した第１図の導入口1aからチャンバ１内に導入された
モノマー（例えば、MMA）を重合（例えば、プラズマ重
合）して基板２上にポリマー（例えば、PMMA:ポリメチ
ルメタクリレート）を堆積させるとき、同時に或いは交
互に、タングステンボート４上の非線形光学物質（例え
ば、MNA）を蒸発させて基板２に到達させる。これによ
り、基板２上に形成されるポリマー中に非線形光学物質
が分散されることになる。
ここで、ポリマー中に分散される非線形光学物質の微
粒子径は、導入口1aからチャンバ１内に導入されるモノ
マーの量と、チャンバ１内に蒸発され基板２に到達する
非線形光学物質の量とを制御する（例えば、タングステ
ンボート４の温度を制御する）ことにより、所望の値と
することが可能である。また、ポリマー中に分散される
非線形光学物質の微粒子径は、非線形光学物質のエキシ
トンの径と同程度のサイズにすると非線形光学特性が良
好となる。具体的に、ポリマー中に分散される非線形光
学物質の微粒子径は、数十Å〜数百Å程度のサイズが好
ましい。さらに、非線形光学物質が分散されたポリマー
にアニール処理を加えることで分散している非線形光学
物質の微粒子サイズを均一化し、製造した非線形光学材
料の非線形光学特性をより一層向上させることができ
る。
粒子径は、導入口1aからチャンバ１内に導入されるモノ
マーの量と、チャンバ１内に蒸発され基板２に到達する
非線形光学物質の量とを制御する（例えば、タングステ
ンボート４の温度を制御する）ことにより、所望の値と
することが可能である。また、ポリマー中に分散される
非線形光学物質の微粒子径は、非線形光学物質のエキシ
トンの径と同程度のサイズにすると非線形光学特性が良
好となる。具体的に、ポリマー中に分散される非線形光
学物質の微粒子径は、数十Å〜数百Å程度のサイズが好
ましい。さらに、非線形光学物質が分散されたポリマー
にアニール処理を加えることで分散している非線形光学
物質の微粒子サイズを均一化し、製造した非線形光学材
料の非線形光学特性をより一層向上させることができ
る。
以上において、導入口1aからチャンバ１内に導入する
モノマー（プラズマ重合してポリマー化する材料となる
モノマー）は、MMAに限定されるものではなく、例え
ば、CS2,CF4,プロピレン，ヒドロキシエチルメタクリレ
ート（HEMA），エチルベンゼン，パーフルオロベンゼ
ン，パーフルオロシクロヘキサン，クロロトリフルオロ
エチレンおよびトリメチルクロシラン等を用いることが
できる。
モノマー（プラズマ重合してポリマー化する材料となる
モノマー）は、MMAに限定されるものではなく、例え
ば、CS2,CF4,プロピレン，ヒドロキシエチルメタクリレ
ート（HEMA），エチルベンゼン，パーフルオロベンゼ
ン，パーフルオロシクロヘキサン，クロロトリフルオロ
エチレンおよびトリメチルクロシラン等を用いることが
できる。
また、タングステンボート４上に載置して蒸発させる
非線形光学物質（ポリマー中に分散させる非線形光学物
質）は、非線形光学特性を有する様々な種類の半導体，
誘導体および有機物等を使用することができる。具体的
に、半導体および誘電体としては、例えば、Cdx1Znx2Mn
x3Sey1Tey2Sy3Oy4（０≦x1,x2,x3,y1,y2,y3,y4≦1,x1＋
x2＋x3≒1,y1＋y2＋y3＋y4≒１）等の第II−IV族化合
物、ならびに、Gau1Inu2Alu3Asv1Pv2（０≦u1,u2,u3,
v1,v2≦1,u1＋u2＋u3≒1,v1＋v2≒１）等の第III−Ｖ族
化合物等の物質を使用することができる。また、有機物
としては前述したMNAの他にジアセチレン系化合物,DEAN
S,DAN,MNMA,DANS,メロシアニンおよびフェミシアニン等
の物質を使用することができる。
非線形光学物質（ポリマー中に分散させる非線形光学物
質）は、非線形光学特性を有する様々な種類の半導体，
誘導体および有機物等を使用することができる。具体的
に、半導体および誘電体としては、例えば、Cdx1Znx2Mn
x3Sey1Tey2Sy3Oy4（０≦x1,x2,x3,y1,y2,y3,y4≦1,x1＋
x2＋x3≒1,y1＋y2＋y3＋y4≒１）等の第II−IV族化合
物、ならびに、Gau1Inu2Alu3Asv1Pv2（０≦u1,u2,u3,
v1,v2≦1,u1＋u2＋u3≒1,v1＋v2≒１）等の第III−Ｖ族
化合物等の物質を使用することができる。また、有機物
としては前述したMNAの他にジアセチレン系化合物,DEAN
S,DAN,MNMA,DANS,メロシアニンおよびフェミシアニン等
の物質を使用することができる。
第２図は本発明の非線形光学材料の製造方法が適用さ
れる光重合装置の一例を概略的に示す図である。本発明
の非線形光学材料の製造方法は、上述したプラズマ重合
装置以外に、例えば、光重合装置を使用して実現するこ
とができる。この第２図に示す光重合装置は、第１図の
プラズマ重合装置のRFコイル３を無くし、代わりにチャ
ンバ１の側部に光照射窓1cを設けたもので、この光照射
窓1cから紫外線等の光を照射し、チャンバ１内に導入さ
れるモノマーを光重合して基板２上にポリマーを堆積さ
せるようになされている。他の構成は第１図のプラズマ
重合装置と同様であるので説明を省略する。
れる光重合装置の一例を概略的に示す図である。本発明
の非線形光学材料の製造方法は、上述したプラズマ重合
装置以外に、例えば、光重合装置を使用して実現するこ
とができる。この第２図に示す光重合装置は、第１図の
プラズマ重合装置のRFコイル３を無くし、代わりにチャ
ンバ１の側部に光照射窓1cを設けたもので、この光照射
窓1cから紫外線等の光を照射し、チャンバ１内に導入さ
れるモノマーを光重合して基板２上にポリマーを堆積さ
せるようになされている。他の構成は第１図のプラズマ
重合装置と同様であるので説明を省略する。
本発明の非線形光学材料の製造方法を上記の光重合装
置に適用する場合もプラズマ重合装置に本発明を適用し
た場合と同様である。すなわち、導入口1aからチャンバ
１内に導入されたモノマーを光重合して基板２上にポリ
マーを堆積させるとき、同時に或いは交互に、タングス
テンボート４上の非線形光学物質を蒸発させて基板２に
到達させる。これにより、基板２上に形成されるポリマ
ー中に非線形光学特性を有する様々な種類の半導体，誘
電体および有機物等の様々な非線形光学物質を分散させ
ることができる。その結果、従来、高い非線形光学特性
を発揮すると予想されながらも分散型の非線形光学材料
には使用することが困難であった非線形光学物質をも利
用することが可能となる。
置に適用する場合もプラズマ重合装置に本発明を適用し
た場合と同様である。すなわち、導入口1aからチャンバ
１内に導入されたモノマーを光重合して基板２上にポリ
マーを堆積させるとき、同時に或いは交互に、タングス
テンボート４上の非線形光学物質を蒸発させて基板２に
到達させる。これにより、基板２上に形成されるポリマ
ー中に非線形光学特性を有する様々な種類の半導体，誘
電体および有機物等の様々な非線形光学物質を分散させ
ることができる。その結果、従来、高い非線形光学特性
を発揮すると予想されながらも分散型の非線形光学材料
には使用することが困難であった非線形光学物質をも利
用することが可能となる。
以上、詳述したように、本発明に係る非線形光学材料
の製造方法は、モノマーが重合されて基板上にポリマー
が形成されるときに、非線形光学物質を蒸発させて基板
に到達させることによって、分散可能な非線形光学物質
が限定されることなく、様々な種類の非線形光学物質を
分散させた非線形光学材料を製造することができる。
の製造方法は、モノマーが重合されて基板上にポリマー
が形成されるときに、非線形光学物質を蒸発させて基板
に到達させることによって、分散可能な非線形光学物質
が限定されることなく、様々な種類の非線形光学物質を
分散させた非線形光学材料を製造することができる。
第１図は本発明に係る非線形光学材料の製造方法が適用
されるプラズマ重合装置の一例を概略的に示す図、 第２図は本発明の非線形光学材料の製造方法が適用され
る光重合装置の一例を概略的に示す図である。 （符号の説明） １……チャンバ、 1a……導入口、 1b……排出口、 1c……光照射窓、 ２……基板、 ３……RFコイル、 ４……タングステンボート。
されるプラズマ重合装置の一例を概略的に示す図、 第２図は本発明の非線形光学材料の製造方法が適用され
る光重合装置の一例を概略的に示す図である。 （符号の説明） １……チャンバ、 1a……導入口、 1b……排出口、 1c……光照射窓、 ２……基板、 ３……RFコイル、 ４……タングステンボート。
Claims (1)
- 【請求項１】基板上にモノマーを重合してポリマーを形
成するときに、非線形光学物質を蒸発させて前記基板に
到達させ、該基板上のポリマー中に、該モノマーの量
と、該基板に到達する該非線形光学物質の量とによりそ
の径が制御される、該非線形光学物質の微粒子を分散さ
せることを特徴とする非線形光学材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63098285A JP2760356B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 非線形光学材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63098285A JP2760356B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 非線形光学材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01269927A JPH01269927A (ja) | 1989-10-27 |
| JP2760356B2 true JP2760356B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=14215658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63098285A Expired - Lifetime JP2760356B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 非線形光学材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2760356B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58100601A (ja) * | 1981-12-09 | 1983-06-15 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 被覆超微粒子またはその膜並びに形成方法及び装置 |
-
1988
- 1988-04-22 JP JP63098285A patent/JP2760356B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58100601A (ja) * | 1981-12-09 | 1983-06-15 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 被覆超微粒子またはその膜並びに形成方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01269927A (ja) | 1989-10-27 |
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