JP4192065B2 - ポリマ光導波路 - Google Patents
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(A)下記化1で表される構造を有するジメタアクリレート 10〜30重量%、
または、―OCH2CH(OH)CH2−;
Xは、−C(CH3)2−、−CH2−、−O−または−SO2−;Yは、水素原子またはハロゲン原子;mは、0〜4の整数を表す。)、
(B)下記化2で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート 30〜50重量%、
または、―OCH2CH(OH)CH2−;
Yは、水素原子、ハロゲン原子、Ph−C(CH3)2−、Ph−、または、炭素数1〜20のアルキル基;pは0〜4の整数を表す。ただし、Phは、フェニル基を表す。)、
(C)(メタ)アクリロイル基を分子中に6個有する(メタ)アクリレート 5〜10重量%、
(D)脂環構造を有するモノアクリレート 10〜20重量%、
および
(E)下記の光ラジカル重合開始剤(E1)および(E2)、(E1)と(E2)の合計量として1〜5重量%、但し、成分(E1)100重量%に対する成分(E2)の量は15〜30重量%である、
(E1)下記化3で表される構造を有する光ラジカル重合開始剤、
を構成成分として含有する感光性樹脂組成物にて作製されることを特徴とするものであり、とくに20〜90μmの厚さを有し、分岐形状を有するポリマ光導波路である。
なお、上記式(2)中、Yが表すハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素等が挙げられる。中でも、臭素が好ましい。
上記感光性樹脂組成物を用いて直接露光法にてポリマ光導波路を作製することで、低コスト、かつ量産性に優れるポリマ光導波路を提供することができる。
V779MA:ネオポールV779MA(日本ユピカ(株)製)
(化合物名:テトラブロモビスフェノールAエポキシジメタアクリレート)
PEMA:ライトエステルPO(共栄社化学(株)製)
(化合物名:フェノキシメチルメタクリレート)
BR−31:ニューフロンティアBR−31(第一工業製薬(株)製)
(化合物名:トリブロモフェノキシエチルアクリレート)
DPHA:KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製)
(化合物名:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
IBXA:ライトエステルIB−XA(共栄社化学(株)製)
(化合物名:イソボルニルアクリレート)
IRG184:Irgacure184(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製)
(化合物名:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン)
IRG369:Irgacure369(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製)
(化合物名:2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1)
V779:ネオポールV779(日本ユピカ(株)製)
(化合物名:テトラブロモビスフェノールAエポキシジアクリレート)
TMPTA:TMP−A(大阪有機化学工業(株)製)
(化合物名:トリメチロールプロパントリアクリレート)
IRG651:Irgacure651(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製)
(化合物名:2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン
IRG907:Irgacure907(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製)
(化合物名:2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン
である。
まずシリコン基板上に感光性樹脂ELECTRO−LITE Corp製2500Clearをスピンコートにより塗布し(図1(b))、UV照射することで厚さ20μmのアンダークラッド層を形成した(図1(c))。次にアンダークラッド層の上に表1記載の感光性樹脂組成物を硬化後の厚さが60μmとなるようにスピンコートにより塗布し(図1(d))、幅60μmのコア幅で、図4に示したようにコア9の分岐部付け根の間隔8が30μmの間隔、分岐角13が1°のY字型のパターンを有するマスクを通してUVを照射し(図1(e))、現像液によって未照射部を除去し(図1(f))、再度UV露光した(図1(g))。最後に感光性樹脂ELECTRO−LITE Corp製2500Clearをスピンコートにより塗布し(図1(h))、UV硬化することによってオーバークラッド層を形成しポリマ光導波路を作製した(図1(i))。
コア層として表1の各組成物を用いた以外はすべて同じ手法にてポリマ光導波路を作製した。
1.パターニング性の評価
実施例、比較例に基づきポリマ光導波路12を作製した際に、目的形状のコアが得られ、コア間の未硬化部も完全に除去され設計形状±5μmである□矩形の形状を有する場合を「二重丸」、設計形状±10μmである□矩形の形状を有する場合を「○」、目的形状のコアが得られなかったり、コア間がコア材料で埋まったりした場合を「×」とした。
上記プロセスで作製したポリマ光導波路12の損失の測定系を図5に示す。コア9のY字型の2本に分かれている側の一方にレーザ10を入射し、Y字型の1本の側に受光器11を配置し、損失の評価を行った。挿入損失が3.5dB/cm以下のときを「二重丸」、3.5dB/cmよりも大きく4.5dB/cm以下のときを「○」、4.5dB/cmよりも大きいときを「×」とした。
耐熱性評価の指標として硬化物のガラス転移温度を測定した。50μm厚の塗膜をアプリケーターバーにて形成し、UV照射により硬化塗膜を作製した。続いて、動的粘弾性測定装置を用いて、振動周波数10Hzの振動をかけながら、塗膜の弾性率の温度変化を測定した。弾性率から損失正接を算出し、損失正接が最大値を示す温度をガラス転移温度(Tg)と定義した。ガラス転移温度が100℃以上を有するとき良好な耐熱性を示すと判断し「○」、それ未満であるときを「×」とした。
2 クラッド
6 コア部
9 コア
12 ポリマ光導波路
13 分岐角
14 マルチモードファイバ
15 ポリマ光導波路
16 レーザ
17 ポリマ光導波路
18 受光器
Claims (3)
- 基板上にコア層およびクラッド層を有するポリマ光導波路であって、該コア層が、組成物全量に対する各成分の含有量として、下記成分(A)〜(E):
(A)下記化1で表される構造を有するジメタアクリレート 10〜30重量%、
または、―OCH2CH(OH)CH2−;
Xは、−C(CH3)2−、−CH2−、−O−または−SO2−;Yは、水素原子またはハロゲン原子;mは、0〜4の整数を表す。)、
(B)下記化2で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート 30〜50重量%、
または、―OCH2CH(OH)CH2−;
Yは、水素原子、ハロゲン原子、Ph−C(CH3)2−、Ph−、または、炭素数1〜20のアルキル基;pは0〜4の整数を表す。ただし、Phは、フェニル基を表す。)、
(C)(メタ)アクリロイル基を分子中に6個有する(メタ)アクリレート 5〜10重量%、
(D)脂環構造を有するモノアクリレート 10〜20重量%、
および
(E)下記の光ラジカル重合開始剤(E1)および(E2)、(E1)と(E2)の合計量として1〜5重量%、但し、成分(E1)100重量%に対する成分(E2)の量は15〜30重量%である、
(E1)下記化3で表される構造を有する光ラジカル重合開始剤、
(E2)下記化4で表される構造を有する光ラジカル重合開始剤、
を構成成分として含有する感光性樹脂組成物にて作製されることを特徴とするポリマ光導波路。 - コア径が20〜90μmである請求項1記載のポリマ光導波路。
- コアが分岐形状を有する請求項1記載のポリマ光導波路。
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