JPH0968620A - Composition for optical waveguide, optical waveguide, passive optical waveguide, active optical waveguide and its production - Google Patents
Composition for optical waveguide, optical waveguide, passive optical waveguide, active optical waveguide and its productionInfo
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- JPH0968620A JPH0968620A JP22613295A JP22613295A JPH0968620A JP H0968620 A JPH0968620 A JP H0968620A JP 22613295 A JP22613295 A JP 22613295A JP 22613295 A JP22613295 A JP 22613295A JP H0968620 A JPH0968620 A JP H0968620A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路用組成
物、光導波路、パッシブ光導波路、アクティブ光導波路
及びその製造法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical waveguide composition, an optical waveguide, a passive optical waveguide, an active optical waveguide, and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】オプトエレクトロニクスＩＣ（ＯＥＩ
Ｃ）における光導波路には、従来からＬｉＮｂＯ3、Ｌ
ｉＴａＯ3、ＰＬＺＴ、Ｓｒ2Ｎｂ2Ｏ7等の無機材料が用
いられている。しかし、これらの材料は、潮解性や低い
被破壊しきい値、さらには高誘電率のため応答速度が遅
く、そのため適用できる周波数帯域が限定される等の問
題点がある。これに対して、有機高分子材料は、一般に
潮解性もなく、被破壊しきい値が高い等無機材料に比べ
て優れているが、このような高分子材料は、一般には配
向性がなく、このままでは電気光学効果を利用した光ス
イッチや変調素子等の材料として用いることができな
い。2. Description of the Related Art Optoelectronic ICs (OEI)
The optical waveguide in C) is conventionally made of LiNbO 3 , L
Inorganic materials such as iTaO 3 , PLZT, Sr 2 Nb 2 O 7 are used. However, these materials have a problem that the response speed is slow due to the deliquescent property, a low threshold value for destruction, and a high dielectric constant, so that the applicable frequency band is limited. On the other hand, organic polymeric materials generally have no deliquescent property and are superior to inorganic materials such as having a high threshold to be destroyed, but such polymeric materials generally have no orientation, If it is left as it is, it cannot be used as a material for an optical switch or a modulation element utilizing the electro-optical effect.
【０００３】一般に配向性のない高分子材料に対し、加
熱しながら直流電場を印加し、配向させる、すなわち、
ポーリング処理により電気光学効果を発現させる手法が
用いられるが、ポーリング後、常温に戻し放置すること
及び使用することによって配向が失われ、電気光学効果
が消失する重大な問題点がある。従来、高分子系光導波
路材料として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）
等が精力的に研究されているが、ガラス転移温度（Ｔ
ｇ）が１５０程度と低く、ＯＥＩＣ製造中にかかる２０
０℃以上の温度において、ポーリングによって発現した
配向性が完全に消失する問題点がある。Generally, a polymer material having no orientation is applied with a direct current electric field while being heated, and thus oriented, that is,
A method of expressing the electro-optical effect by the poling treatment is used, but there is a serious problem that the orientation is lost and the electro-optical effect is lost by returning to normal temperature and using after poling. Conventionally, polymethylmethacrylate (PMMA) has been used as a polymeric optical waveguide material.
The glass transition temperature (T
g) is as low as about 150, and it takes 20% during OEIC manufacturing.
At a temperature of 0 ° C. or higher, there is a problem that the orientation exhibited by poling completely disappears.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】請求項１記載の発明
は、耐熱性に優れた光導波路用組成物を提供するもので
ある。請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加
えて、電気光学効果に優れた光導波路用組成物を提供す
るものである。請求項３記載の発明は、請求項１又は２
記載の発明に加えて、透明性に優れ、広い周波数帯域に
適用できる光導波路用組成物を提供するものである。請
求項４記載の発明は、耐熱性に優れた光導波路を提供す
るものである。請求項５記載の発明は、請求項４記載の
発明に加えて、光学特性の優れたパッシブ光導波路を提
供するものである。請求項６記載の発明は、請求項５記
載の発明に加えて、より光学特性の優れたパッシブ光導
波路を提供するものである。請求項７記載の発明は、請
求項４記載の発明に加えて、光学特性、電気光学効果の
優れたアクティブ光導波路を提供するものである。請求
項８記載の発明は、請求項７記載の発明に加えて、より
光学特性が優れ、より電気光学効果の優れたアクティブ
光導波路を提供するものである。請求項９記載の発明
は、耐熱性、光学特性、電気光学効果の優れたアクティ
ブ光導波路の製造法を提供するものである。The invention according to claim 1 provides an optical waveguide composition having excellent heat resistance. In addition to the invention of claim 1, the invention of claim 2 provides a composition for an optical waveguide having an excellent electro-optic effect. The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2
In addition to the described invention, the present invention provides an optical waveguide composition having excellent transparency and applicable to a wide frequency band. The invention according to claim 4 provides an optical waveguide having excellent heat resistance. In addition to the invention described in claim 4, the invention described in claim 5 provides a passive optical waveguide having excellent optical characteristics. In addition to the invention described in claim 5, the invention described in claim 6 provides a passive optical waveguide having more excellent optical characteristics. In addition to the invention described in claim 4, the invention described in claim 7 provides an active optical waveguide having excellent optical characteristics and electro-optical effect. In addition to the invention described in claim 7, the invention described in claim 8 provides an active optical waveguide having more excellent optical characteristics and more excellent electro-optical effect. The invention according to claim 9 provides a method for manufacturing an active optical waveguide having excellent heat resistance, optical characteristics, and electro-optical effect.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、含窒素複素環
を含む繰り返し単位を有する高分子を含む光導波路用組
成物に関する。また、本発明は、さらに、電気光学材料
を含む前記光導波路用組成物に関する。また、本発明
は、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子の
屈折率が１．４〜１．９（５８９nm）、誘電率が２．３
〜３．２（１MHz）及びガラス転移温度（Ｔｇ）が３０
０℃である前記光導波路用組成物に関する。また、本発
明は、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子
を構成要素とする光導波路に関する。The present invention relates to an optical waveguide composition containing a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle. Moreover, the present invention further relates to the composition for an optical waveguide, which further comprises an electro-optical material. Further, in the present invention, a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle has a refractive index of 1.4 to 1.9 (589 nm) and a dielectric constant of 2.3.
~ 3.2 (1MHz) and glass transition temperature (Tg) is 30
The present invention relates to the optical waveguide composition having a temperature of 0 ° C. The present invention also relates to an optical waveguide having a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle as a constituent element.
【０００６】また、本発明は、下部クラッド層、コア層
及び上部クラツド層から成る３層構造を有するパッシブ
光導波路に関する。また、本発明は、下部クラッド層及
び上部クラツド層の少なくとも１つの層が、含窒素複素
環を含む繰り返し単位を有する高分子から成る前記パッ
シブ光導波路に関する。また、本発明は、下部クラッド
層、コア層及び上部クラッド層から成る３層構造を有す
るアクティブ光導波路に関する。また、本発明は、コア
層が、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子
及び電気光学材料から成る前記アクティブ光導波路に関
する。また、本発明は、含窒素複素環を含む繰り返し単
位を有する高分子中の電気光学材料を、加熱と外部場の
力により、配向させることを特徴とするアクティブ光導
波路の製造法に関する。The present invention also relates to a passive optical waveguide having a three-layer structure composed of a lower cladding layer, a core layer and an upper cladding layer. The present invention also relates to the above passive optical waveguide, wherein at least one of the lower cladding layer and the upper cladding layer is made of a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle. The present invention also relates to an active optical waveguide having a three-layer structure including a lower clad layer, a core layer and an upper clad layer. The present invention also relates to the active optical waveguide, wherein the core layer is composed of a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle and an electro-optical material. The present invention also relates to a method for producing an active optical waveguide, which comprises orienting an electro-optical material in a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle by heating and a force of an external field.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明における含窒素複素環を含
む繰り返し単位を有する高分子としては、例えば、縮合
系の含窒素複素環式ポリマ（ポリキノリン、ポリキノキ
サリン、ポリベンズオキサゾール、ポリベンズイミダゾ
ール等）、ビニル重合系の含窒素複素環式ポリマ（ポリ
ビニル−２−ピリジン、ポリビニル−３−ピリジン、ポ
リビニル−４−ピリジン、ポリビニル−２−キノリン、
ポリビニル−３−キノリン、ポリビニル−３−イソキノ
リン、ポリビニル−４−イソキノリン、ポリビニル−９
−アクリジン等）などが挙げられる。中でも、繰り返し
単位中の含窒素複素環が、キノリン環又はキノキサリン
環である含窒素複素環式ポリマが、耐熱性、機械特性、
電気特性、合成容易性等の点で好ましく、その中でも、
繰り返し単位中の含窒素複素環が、キノリン環である含
窒素複素環式ポリマが、より高い耐熱性、より高い光学
特性等の点でより好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Examples of the polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle in the present invention include condensed nitrogen-containing heterocyclic polymers (polyquinoline, polyquinoxaline, polybenzoxazole, polybenzimidazole, etc.). ), A nitrogen-containing heterocyclic polymer of a vinyl polymerization system (polyvinyl-2-pyridine, polyvinyl-3-pyridine, polyvinyl-4-pyridine, polyvinyl-2-quinoline,
Polyvinyl-3-quinoline, polyvinyl-3-isoquinoline, polyvinyl-4-isoquinoline, polyvinyl-9
-Acridine, etc.) and the like. Among them, the nitrogen-containing heterocycle in the repeating unit is a quinoline ring or a quinoxaline ring-containing nitrogen-containing heterocyclic polymer, heat resistance, mechanical properties,
It is preferable in terms of electrical characteristics and easiness of synthesis, and among them,
The nitrogen-containing heterocyclic ring in the repeating unit is more preferably a nitrogen-containing heterocyclic polymer which is a quinoline ring in terms of higher heat resistance, higher optical properties and the like.
【０００８】ポリキノリンとしては、例えば、米国特許
第４，０００，１８７号明細書、米国特許第５，０１
７，６７７号明細書、米国特許第５，２４７，０５０号
明細書、マクロモレキュールズ(Macromolecules)14巻(1
981年),870-880ページ(J.K.Stille)等に合成法と共に記
載されている。ポリキノキサリンとしては、J.Macromo
l.Sci.-Rev.Macromol.Chem.1971,C6,1(P.M.Hergenrothe
r)、Encyclopedia of Polymer Science and Technolog
y;Interscience:NewYork,1969,vol.11p389(J.K.Still
e)、Polymer Eng. and Sci.1976,16,303 (P.M.Hergenro
ther)、特開平３−１２２１２４号公報、特開平５−２
９５１１４号公報等に合成法と共に記載されている。Examples of polyquinolines include, for example, US Pat. No. 4,000,187 and US Pat. No. 5,01.
7,677, US Pat. No. 5,247,050, Macromolecules, Vol. 14 (1
981), pages 870-880 (JK Stille), etc., together with the synthetic method. As polyquinoxaline, J. Macromo
l.Sci.-Rev.Macromol.Chem.1971, C6,1 (PMHergenrothe
r), Encyclopedia of Polymer Science and Technolog
y; Interscience: New York, 1969, vol.11p389 (JKStill
e), Polymer Eng. and Sci. 1976,16,303 (PMHergenro
the), JP-A-3-122124, JP-A 5-2.
It is described in Japanese Patent Publication No. 95114 together with the synthesis method.
【０００９】また、ポリキノリンは、上記した方法とは
別に、キノリン環を有するジフルオロモノマ、ジオール
モノマ及び必要に応じて用いるモノフルオロモノヒドロ
キシモノマ（通常、フルオロ基とヒドロキシ基とが、ほ
ぼ当量となるような使用割合で、各モノマを使用する）
と塩基とを、無水溶媒中で加熱し、共沸的に水を除去す
ることにより、製造することもできる。また、モノフル
オロモノヒドロキシモノマと塩基とを、無水溶媒中で加
熱し、共沸的に水を除去することにより、製造すること
もできる。このときの、加熱条件は、使用する溶媒の共
沸温度／還流温度を考慮して、適宜決定されるが、通
常、１００〜２５０℃で、１〜２４時間とされる。In addition to the above-mentioned method, the polyquinoline is a difluoromonomer having a quinoline ring, a diol monomer, and a monofluoromonohydroxy monomer used as necessary (usually, a fluoro group and a hydroxy group are almost equivalent to each other). Use each monomer at the same usage ratio)
It can also be produced by heating and a base in an anhydrous solvent to azeotropically remove water. It can also be produced by heating monofluoromonohydroxy monomer and a base in an anhydrous solvent to azeotropically remove water. The heating conditions at this time are appropriately determined in consideration of the azeotropic temperature / reflux temperature of the solvent to be used, but are usually 100 to 250 ° C. and 1 to 24 hours.
【００１０】キノリン環を有するジフルオロモノマとし
ては、例えば、２−（２−フルオロフェニル）−５−フ
ルオロ−４−フェニルキノリン、２−（４−フルオロフ
ェニル）−５−フルオロ−４−フェニルキノリン、４−
（２−フルオロフェニル）−５−フルオロ−２−フェニ
ルキノリン、２−（４−フルオロフェニル）−７−フル
オロ−４−フェニルキノリン、２，４−ジフルオロキノ
リン、２，７−ジフルオロキノリン、２，５−ジフルオ
ロキノリン、２，７−ジフルオロ−６−フェニルキノリ
ン、４−（４−フルオロフェニル）−７−フルオロキノ
リン、６，６′−ビス〔２−（４−フルオロフェニル）
−４−フェニルキノリン〕、６，６′−ビス〔２−（２
−フルオロフェニル）−４−フェニルキノリン〕、６，
６′−ビス〔２−（４−フルオロフェニル）−４−tert
−ブチルキノリン〕、６，６′−ビス〔４−（４−フル
オロフェニル）−２フェニルキノリン〕、６，６′−ビ
ス−４−フルオロキノリン、６，６′−ビス〔４−（４
−フルオロフェニル）−２−（２−ピリジル）キノリ
ン〕、６，６′−ビス−２−フルオロキノリン、６，
６′−ビス〔４−（４−フルオロフェニル）−２−（メ
チル）キノリン〕、６，６′−ビス〔２−フルオロ−４
−フェニルキノリン〕、オキシ−６，６′−ビス〔２−
（４−フルオロフェニル）−４−フェニルキノリン〕、
１，４−ベンゼン−ビス−２，２−〔４−（４−フルオ
ロフェニル）キノリン〕、１，４−ベンゼン−ビス−
２，２−〔４−フルオロキノリン〕、１，４−ベンゼン
−ビス−４，４−〔２−（４−フルオロフェニル）キノ
リン〕、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソ
プロピリデン−ビス−〔（４−フェノキシ−４−フェニ
ル）−２−（４−フルオロキノリン）〕等が挙げられ
る。これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて使
用される。Examples of the difluoromonomer having a quinoline ring include 2- (2-fluorophenyl) -5-fluoro-4-phenylquinoline, 2- (4-fluorophenyl) -5-fluoro-4-phenylquinoline, 4-
(2-fluorophenyl) -5-fluoro-2-phenylquinoline, 2- (4-fluorophenyl) -7-fluoro-4-phenylquinoline, 2,4-difluoroquinoline, 2,7-difluoroquinoline, 2, 5-difluoroquinoline, 2,7-difluoro-6-phenylquinoline, 4- (4-fluorophenyl) -7-fluoroquinoline, 6,6'-bis [2- (4-fluorophenyl)
-4-phenylquinoline], 6,6'-bis [2- (2
-Fluorophenyl) -4-phenylquinoline], 6,
6'-bis [2- (4-fluorophenyl) -4-tert
-Butylquinoline], 6,6'-bis [4- (4-fluorophenyl) -2-phenylquinoline], 6,6'-bis-4-fluoroquinoline, 6,6'-bis [4- (4
-Fluorophenyl) -2- (2-pyridyl) quinoline], 6,6'-bis-2-fluoroquinoline, 6,
6'-bis [4- (4-fluorophenyl) -2- (methyl) quinoline], 6,6'-bis [2-fluoro-4
-Phenylquinoline], oxy-6,6'-bis [2-
(4-Fluorophenyl) -4-phenylquinoline],
1,4-benzene-bis-2,2- [4- (4-fluorophenyl) quinoline], 1,4-benzene-bis-
2,2- [4-fluoroquinoline], 1,4-benzene-bis-4,4- [2- (4-fluorophenyl) quinoline], 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl Ridene-bis-[(4-phenoxy-4-phenyl) -2- (4-fluoroquinoline)] and the like. These are used alone or in combination of two or more.
【００１１】ジオールモノマとしては、例えば、レゾル
シノール、ヒドロキノン、４，４′−ジヒドロキシビフ
ェニル、１，３−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジ
ヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシナフタレ
ン、３，４′−ジヒドロキシビフェニル、３，３′−ジ
ヒドロキシビフェニル、メチル−２，４−ジヒドロキシ
ベンゾエート、イソプロピリデンジフェノール（ビスフ
ェノールＡ）、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェ
ノール（ビスフェノールＡＦ）、トリフルオロイソプロ
ピリデンジフェノール、フェノールフタレイン、フェノ
ールレッド、１，２−ジ（４−ヒドロキシフェニル）エ
タン、ジ（４−ヒドロキシフェニル）メタン、４，４−
ジヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。これら
は、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。Examples of the diol monomer include resorcinol, hydroquinone, 4,4'-dihydroxybiphenyl, 1,3-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene and 3,4'-dihydroxybiphenyl. , 3,3'-dihydroxybiphenyl, methyl-2,4-dihydroxybenzoate, isopropylidene diphenol (bisphenol A), hexafluoroisopropylidene diphenol (bisphenol AF), trifluoroisopropylidene diphenol, phenolphthalein, phenol Red, 1,2-di (4-hydroxyphenyl) ethane, di (4-hydroxyphenyl) methane, 4,4-
Dihydroxy benzophenone etc. are mentioned. These are used alone or in combination of two or more.
【００１２】モノフルオロモノヒドロキシモノマとして
は、例えば、２−（４−フルオロフェニル）−６−ヒド
ロキシ−４−フェニルキノリン、２−（２−フルオロフ
ェニル）−６−ヒドロキシ−４−フェニルキノリン、４
−（２−フルオロフェニル）−６−ヒドロキシ−２−フ
ェニルキノリン、２，３−ジフェニル−４−（２−フル
オロフェニル）−６−ヒドロキシキノリン、２，３−ジ
フェニル−４−（４−フルオロフェニル）−６−ヒドロ
キシキノリン、２，３−ジフェニル−６−（２−フルオ
ロフェニル）−４−ヒドロキシキノリン、２，３−ジフ
ェニル−６−（４−フルオロフェニル）−４−ヒドロキ
シキノリン、７−フルオロ−２−ヒドロキシキノリン、
７−フルオロ−２−ヒドロキシ−４−フェニルキノリ
ン、７−（４−フルオロフェニル）−２−ヒドロキシ−
４−フェニルキノリン、７−フルオロ−４−ヒドロキシ
−４−フェニルキノリン、７−（４−フルオロフェニ
ル）−４−ヒドロキシ−２−フェニルキノリン、２−
（４−フルオロフェニル）−４−ヒドロキシ−３−フェ
ニルキノリン、２−（４−フルオロフェニル）−６−ヒ
ドロキシ−３−フェニルキノリン、２−（４−フルオロ
フェニル）−８−ヒドロキシ−３−フェニルキノリン、
２−（４−フルオロフェニル）−８−ヒドロキシキノリ
ン、２−（２−フルオロフェニル）−４−（４−ヒドロ
キシフェニル）キノリン等が挙げられる。これらは、単
独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。Examples of monofluoromonohydroxy monomers include 2- (4-fluorophenyl) -6-hydroxy-4-phenylquinoline, 2- (2-fluorophenyl) -6-hydroxy-4-phenylquinoline and 4
-(2-fluorophenyl) -6-hydroxy-2-phenylquinoline, 2,3-diphenyl-4- (2-fluorophenyl) -6-hydroxyquinoline, 2,3-diphenyl-4- (4-fluorophenyl ) -6-Hydroxyquinoline, 2,3-diphenyl-6- (2-fluorophenyl) -4-hydroxyquinoline, 2,3-diphenyl-6- (4-fluorophenyl) -4-hydroxyquinoline, 7-fluoro -2-hydroxyquinoline,
7-fluoro-2-hydroxy-4-phenylquinoline, 7- (4-fluorophenyl) -2-hydroxy-
4-phenylquinoline, 7-fluoro-4-hydroxy-4-phenylquinoline, 7- (4-fluorophenyl) -4-hydroxy-2-phenylquinoline, 2-
(4-fluorophenyl) -4-hydroxy-3-phenylquinoline, 2- (4-fluorophenyl) -6-hydroxy-3-phenylquinoline, 2- (4-fluorophenyl) -8-hydroxy-3-phenyl Quinoline,
2- (4-fluorophenyl) -8-hydroxyquinoline, 2- (2-fluorophenyl) -4- (4-hydroxyphenyl) quinoline and the like can be mentioned. These are used alone or in combination of two or more.
【００１３】溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチル
ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メ
チルピロリドン、テトラメチルウレア、ジメチルスルフ
ォキシド、スルホラン、ジフェニルスルホン、トルエ
ン、ジクロロベンゼン等が挙げられる。これらは、単独
で又は２種類以上を組み合わせて使用される。塩基とし
ては、例えば、炭酸カリウム、水酸化カリウム、炭酸ナ
トリウム、水酸化ナトリウム、金属ハイドライド、金属
アマイド、ブチルリチウム等が挙げられる。これらは、
単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。Examples of the solvent include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, tetramethylurea, dimethylsulfoxide, sulfolane, diphenylsulfone, toluene and dichlorobenzene. . These are used alone or in combination of two or more. Examples of the base include potassium carbonate, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydroxide, metal hydride, metal amide, butyllithium and the like. They are,
Used alone or in combination of two or more.
【００１４】ポリキノリンとしては、取扱性、電気特
性、低吸湿性等の点から、下記の一般式（Ｉ）又は一般
式（II）The polyquinoline has the following general formula (I) or general formula (II) from the viewpoints of handleability, electrical characteristics, low hygroscopicity and the like.
【化１】 〔式中、Ｒ1及びＲ2は、各々独立に、アルキル基、アリ
ール基、アルコキシ基、アリルオキシ基、ホルミル基
（−ＣＯＨ）、ケトン基（−ＣＯＲ3）、エステル基
（−ＣＯ2Ｒ4若しくは−ＯＣＯＲ5）、アミド基（−Ｎ
Ｒ6ＣＯＲ7若しくは−ＣＯＮＲ8Ｒ9）、ヘテロアリール
基、シアノ基又は２つがつながって形成される不飽和結
合を含んでいてもよい２価の炭化水素基を示し（但し、
Ｒ3〜Ｒ9は、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘ
テロアリール基を示す）、ｍ及びｎは、各々独立に０〜
５の整数であり、Ｘは、無し（化学結合）、Embedded image [In the formula, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an allyloxy group, a formyl group (-COH), a ketone group (-COR 3 ), an ester group (-CO 2 R 4 Alternatively, -OCOR 5 ), an amide group (-N
R 6 COR 7 or —CONR 8 R 9 ), a heteroaryl group, a cyano group, or a divalent hydrocarbon group which may contain an unsaturated bond formed by connecting two groups, provided that
R 3 to R 9 represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group), and m and n each independently represent 0 to
Is an integer of 5, X is none (chemical bond),
【化２】 （但し、ｑは１〜３の整数であり、Ａは、−Ａｒ1−
（アリーレン基）、−Ｈｒ1−（ヘテロアリレン基）、
−Ａｒ1−Ｏ−Ａｒ1−、−Ａｒ1−ＣＯ−Ａｒ1−、−Ａ
ｒ1−Ｓ−Ａｒ1−、−Ａｒ1−ＳＯ−Ａｒ1−、−Ａｒ1
−ＳＯ2−Ａｒ1−又は−Ａｒ1−Ｑ−Ａｒ1を示し、ＱはEmbedded image (However, q is an integer of 1 to 3, and A is -Ar 1-
(Arylene group), -Hr 1- (heteroarylene group),
-Ar 1 -O-Ar 1 -, - Ar 1 -CO-Ar 1 -, - A
r 1 -S-Ar 1- , -Ar 1 -SO-Ar 1- , -Ar 1
-SO 2 -Ar 1 -or -Ar 1 -Q-Ar 1 is shown, and Q is
【化３】 （Ｌ1及びＬ2はメチル基、トリフルオロメチル基又は２
つがつながって形成される不飽和結合を含んでいてもよ
い２価の炭化水素基を示す）を示し、Ｚ1及びＺ2は、そ
れぞれ独立に、無し（化学結合）又はアリーレン基を示
し、Ｙは、−Ｏ−又は−Ｏ−Ａ−Ｏ−を示す〕で表され
る繰り返し単位を有するポリキノリンが好ましい。Embedded image (L 1 and L 2 are a methyl group, a trifluoromethyl group or 2
Represents a divalent hydrocarbon group which may be combined to form an unsaturated bond) and Z 1 and Z 2 each independently represent a none (chemical bond) or an arylene group, and Y Represents a —O— or —O—A—O—], and a polyquinoline having a repeating unit represented by the formula is preferable.
【００１５】上記一般式（Ｉ）又は一般式（II）の定義
中で、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブ
チル基、tert−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル
基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オク
チル基、２−エチルヘキシル基、デシル基、ウンデシル
基、ドデシル基、ドコシル基等が挙げられる。アリール
基としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ナフ
チル基、アントラセニル基、ジフェニルフェニル基等が
挙げられる。ヘテロアリール基としては、例えば、ピリ
ジル基、キノリニジル基、ピラジル基等が挙げられる。In the above general formula (I) or general formula (II), examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group and a tert-butyl group. Group, pentyl group, cyclopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, docosyl group and the like. Examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a diphenylphenyl group and the like. Examples of the heteroaryl group include a pyridyl group, a quinolinidyl group, and a pyrazyl group.
【００１６】Ｒ1が２つ、Ｒ2が２つ、並びにＬ1及びＬ2
がそれぞれ２つ、つながって形成される、不飽和結合を
含んでいてもよい２価の炭化水素基としては、例えば、
１，３−プロピレン基、１．４−ブチレン基、１，５−
ペンチレン基等のアルキレン基、Two R 1 , two R 2 , and L 1 and L 2
Examples of the divalent hydrocarbon group which may be connected to each other and may include an unsaturated bond include, for example,
1,3-propylene group, 1.4-butylene group, 1,5-
An alkylene group such as a pentylene group,
【化４】 などが挙げられる。Embedded image And the like.
【００１７】本発明におけるポリキノリンの分子量は、
機械特性、取扱性等の点から、ゲルパーミェーションク
ロマトグラフィ（ＧＰＣ）により標準ポリスチレンの検
量線を使用して測定したときに、数平均分子量が、１，
０００〜４００，０００であることが好ましく、５，０
００〜２００，０００であることがより好ましい。The molecular weight of the polyquinoline in the present invention is
From the viewpoint of mechanical properties and handling, the number average molecular weight is 1, when measured by gel permeation chromatography (GPC) using a calibration curve of standard polystyrene.
000 to 400,000, preferably 5,0
More preferably, it is from 00 to 200,000.
【００１８】ポリキノキサリンとしては、取扱性、電気
特性、低吸湿性等の点から、下記の一般式（III）又は
一般式（IV）The polyquinoxaline has the following general formula (III) or general formula (IV) from the viewpoints of handleability, electrical characteristics, low hygroscopicity, etc.
【化５】 〔式中、Ｒ1〜Ｒ9、Ｘ、Ｚ1、Ｚ2、Ｙ、ｍ及びｎは、上
記一般式（Ｉ）、一般式（II）におけると同意義であ
る〕で表わされるポリキノキサリンが好ましい。Embedded image [Wherein R 1 to R 9 , X, Z 1 , Z 2 , Y, m and n have the same meanings as in the above general formula (I) and general formula (II)] preferable.
【００１９】本発明における含窒素複素環を含む繰り返
し単位を有する高分子は、屈折率が１．４〜１．９（５
８９nm）、誘電率が２．３〜３．２（１MHz）及びガラ
ス転移温度（Ｔｇ）が３００℃であることが、の点で好
ましい。The polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle in the present invention has a refractive index of 1.4 to 1.9 (5
89 nm), a dielectric constant of 2.3 to 3.2 (1 MHz) and a glass transition temperature (Tg) of 300 ° C. are preferable.
【００２０】本発明における電気光学材料としては、特
に制限はなく、公知のものを使用することができる。一
般的な電気光学材料を下記に示す。ここで、耐熱性に優
れるペリレン系化合物についてさらに詳述するが、これ
に限定されるものではない。ペリレン化合物として、非
対称構造を有するペリレン化合物が特に好ましく、非対
称構造を有するペリレン化合物としては、次の一般式
（Ｖ）The electro-optical material in the present invention is not particularly limited, and known materials can be used. Common electro-optic materials are shown below. Here, the perylene compound having excellent heat resistance will be described in more detail, but the invention is not limited thereto. As the perylene compound, a perylene compound having an asymmetric structure is particularly preferable, and the perylene compound having an asymmetric structure is represented by the following general formula (V).
【化６】 （式中、Ｒ10は水素原子、アルキル基、フルオロアルキ
ル基、アルキル基若しくはアルコキシ基置換された炭素
数６〜１０のアリール基又はフルオロアルコキシ基置換
された炭素数６〜１０のアリール基を示し、Ｒ11はアミ
ノ基、アルコキシ基、ニトリル基又はニトロ基を示し
す）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレンビ
ス（ジカルボキシミド）化合物又は一般式（VI）[Chemical 6] (In the formula, R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a fluoroalkyl group, an alkyl group or an alkoxy group-substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or a fluoroalkoxy group-substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms. , R 11 represents an amino group, an alkoxy group, a nitrile group or a nitro group) or an asymmetric 3,4: 9,10-perylene bis (dicarboximide) compound represented by the general formula (VI)
【化７】 （式中、Ｒ10は一般式（Ｖ）と同意義であり、Ａｒ2は
置換基を有するアリール基を示す）で表される非対称型
３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）
化合物が好ましい。[Chemical 7] (In the formula, R 10 has the same meaning as in the general formula (V), and Ar 2 represents an aryl group having a substituent) 3,4: 9,10-perylene bis (dicarboximide)
Compounds are preferred.
【００２１】上記一般式（Ｖ）及び（VI）で表される非
対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシ
ミド）化合物としては、例えば、下記のような化合物等
が挙げられる。Examples of the asymmetric 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) compounds represented by the above general formulas (V) and (VI) include the following compounds.
【００２２】[0022]
【化８】 Embedded image
【００２３】[0023]
【化９】 Embedded image
【００２４】前記一般式（Ｖ）又は（VI）で表される非
対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシ
ミド）化合物は、以下のようにして合成することができ
る。下記式（VII）The asymmetric 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) compound represented by the general formula (V) or (VI) can be synthesized as follows. The following formula (VII)
【化１０】 で表される３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン
酸無水物と、アミン類の反応によって得られる下記一般
式（VIII）Embedded image The following general formula (VIII) obtained by reacting 3,4: 9,10-perylenetetracarboxylic acid anhydride represented by
【化１２】 （式中、Ｒ12は水素原子、アルキル基、フルオロアルキ
ル基、アルキル基若しくはアルコキシ基置換された炭素
数６〜１０のアリール基又はフルオロアルコキシ基置換
された炭素数６〜１０のアリール基を示す）で表される
３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モノアン
ヒドリド＝モノイミドと芳香族ジアミン誘導体又は芳香
族アミン誘導体の反応によって、それぞれ、前記一般式
（Ｖ）又は（VI）の化合物が合成できる。これらの反応
は、例えば、日本化学会誌1979年、528頁、1980年、139
1頁等に報告されている。[Chemical 12] (In the formula, R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group, a fluoroalkyl group, an alkyl group or an alkoxy group-substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or a fluoroalkoxy group-substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms. ) 3,4: 9,10-perylene tetracarboxylic acid monoanhydride = monoimide and an aromatic diamine derivative or an aromatic amine derivative by a reaction with the compound of the general formula (V) or (VI), respectively. Can be synthesized. These reactions are described, for example, in the Journal of the Chemical Society of Japan, 1979, p. 528, 1980, 139.
It is reported on page 1.
【００２５】以下、前記一般式（Ｖ）又は（VI）で表さ
れる非対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカル
ボキシミド）化合物の合成法を詳述する。前記一般式
（Ｖ）又は（VI）で表される非対称型３，４：９，１０
−ペリレンビス（ジカルボキシミド）化合物の合成原料
である、上記一般式（VIII）で表される化合物は、以下
のように合成できる。三つ口フラスコに、適当量の水と
３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸無水物
（式（VII））（１２．８ミリモル）を入れ、かきまぜ
ながら恒温槽で、温度を２０〜４０℃に保ち、あらかじ
め同じ温度に保ってある、アミン化合物（１３０ミリモ
ル）を、一度に加え、かきまぜて反応させる。この時の
反応時間は、２０〜３６０分である。反応後、塩酸で酸
性とし、沈殿物をろ過し、充分に水洗してアミンを除い
た後、１重量％水酸化カリウム溶液中に入れ、加熱しな
がらろ過する。熱ろ過により得られたろ液に、塩化カリ
ウムが１０重量％濃度になるように加え、沈殿を析出さ
せる。この塩析を繰り返して精製し、上記一般式（VII
I）で表される化合物を得ることができる。The method for synthesizing the asymmetric 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) compound represented by the general formula (V) or (VI) will be described in detail below. Asymmetric type 3,4: 9,10 represented by the general formula (V) or (VI)
The compound represented by the above general formula (VIII), which is a raw material for synthesizing a perylene bis (dicarboximide) compound, can be synthesized as follows. A suitable amount of water and 3,4: 9,10-perylenetetracarboxylic acid anhydride (formula (VII)) (12.8 mmol) were placed in a three-necked flask, and the temperature was adjusted to 20 to 20 in a thermostat while stirring. The amine compound (130 mmol), which was kept at 40 ° C. and kept at the same temperature in advance, was added at once and stirred to react. The reaction time at this time is 20 to 360 minutes. After the reaction, the mixture is acidified with hydrochloric acid, the precipitate is filtered, washed thoroughly with water to remove the amine, then put into a 1 wt% potassium hydroxide solution, and filtered while heating. To the filtrate obtained by hot filtration, potassium chloride is added so as to have a concentration of 10% by weight to deposit a precipitate. This salting out was repeated and purified, and the above general formula (VII
A compound represented by I) can be obtained.
【００２６】この一般式（VIII）で表される３，４：
９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モノアンヒドリド
＝モノイミド化合物としては、例えば、下記のような化
合物等が挙げられる。3,4 represented by the general formula (VIII):
Examples of the 9,10-perylenetetracarboxylic acid monoanhydride = monoimide compound include the following compounds.
【００２７】[0027]
【化１３】 Embedded image
【００２８】[0028]
【化１４】 Embedded image
【００２９】前記一般式（Ｖ）で表される非対称型３，
４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）化合
物は、次のように合成できる。三つ口フラスコに前記一
般式（VIII）の化合物（２．５ミリモル）と、オルソフ
ェニレンジアミン誘導体（３２ミリモル）を入れ、かき
まぜながら、１８０℃で４時間加熱反応させる。放冷し
た反応混合物に、メタノールを加え、沈殿をろ別し、メ
タノールで洗浄した後、この沈殿に、１重量％水酸化カ
リウム溶液を加え、加熱しながらろ過する。次いで、ア
ルカリ性亜ジチオン酸ナトリウム溶液（水２００重量
部、水酸化カリウム４重量部、亜ジチオン酸ナトリウム
４重量部）を加え、４５℃で１５分処理した後、可溶物
をろ過して除き、残留物を、水に入れ、塩酸で酸性にし
た後、沈殿物をろ別し、水洗し、乾燥して、一般式
（Ｖ）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレン
ビス（ジカルボキシミド）化合物を得ることができる。Asymmetric type 3, represented by the general formula (V),
The 4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) compound can be synthesized as follows. The compound of the general formula (VIII) (2.5 mmol) and the orthophenylenediamine derivative (32 mmol) are placed in a three-necked flask, and the mixture is heated at 180 ° C. for 4 hours while stirring. Methanol is added to the reaction mixture that has been allowed to cool, the precipitate is filtered off, washed with methanol, then a 1 wt% potassium hydroxide solution is added to this precipitate, and the mixture is filtered while heating. Then, an alkaline sodium dithionite solution (200 parts by weight of water, 4 parts by weight of potassium hydroxide, 4 parts by weight of sodium dithionite) was added and treated at 45 ° C. for 15 minutes, and then the soluble matter was removed by filtration. The residue was put into water, acidified with hydrochloric acid, the precipitate was filtered off, washed with water and dried to give an asymmetric type 3,4: 9,10-perylenebis ((V)) represented by the general formula (V). Dicarboximide) compounds can be obtained.
【００３０】また、一般式（VI）で表される非対称型
３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）
化合物は、次のように合成できる。三つ口フラスコに前
記一般式（VIII）の化合物（２．５ミリモル）と、芳香
族ジアミン誘導体（３２ミリモル）を入れ、かきまぜな
がら、１８０℃で６時間加熱反応させる。放冷した反応
混合物に、メタノールを加え、沈殿をろ別し、メタノー
ルで洗浄した後、この沈殿に、１重量％水酸化カリウム
溶液を加え、加熱しながらろ過し、得られた沈殿物を、
水洗し、メタノール洗浄した後、乾燥して、一般式（V
I）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレンビ
ス（ジカルボキシミド）化合物を得ることができる。The asymmetric 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) represented by the general formula (VI)
The compound can be synthesized as follows. The compound of the general formula (VIII) (2.5 mmol) and the aromatic diamine derivative (32 mmol) are placed in a three-necked flask, and the mixture is heated at 180 ° C. for 6 hours while stirring. Methanol was added to the reaction mixture that had been allowed to cool, the precipitate was filtered off, washed with methanol, 1% by weight potassium hydroxide solution was added to this precipitate, and the mixture was filtered while heating, and the resulting precipitate was obtained.
After washing with water, washing with methanol, and drying, the general formula (V
An asymmetric 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) compound represented by I) can be obtained.
【００３１】本発明の光導波路用組成物は、前記した含
窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子を、有機
溶媒に溶解して製造することができる。The optical waveguide composition of the present invention can be produced by dissolving the above-mentioned polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle in an organic solvent.
【００３２】本発明の光導波路用組成物を用いた、パッ
シブ光導波路の製造法の一例を、図１を用いて説明す
る。基板１として、例えば、シリコンウエハ等の基板１
の上に、下層クラッド２として、本発明における含窒素
複素環を含む繰り返し単位を有する高分子又は他の高分
子を有機溶媒に溶解した、本発明の光導波路用組成物又
は他の組成物を、スピナー等で塗布し、乾燥して、下層
クラッド２を形成する。次いで、この下層クラッド２の
上に、コア層３して、含窒素複素環を含む繰り返し単位
を有する高分子又は他の高分子を有機溶媒に溶解した、
本発明の光導波路用組成物又は他の組成物を、スピナー
等で塗布し、乾燥して膜とした後、この膜の上に、フォ
トレジストを適用して、レジスト層４を形成し、このレ
ジスト層をマスクとして、リアクティブイオンエッチン
グ（ＲＩＥ）法により、膜の所定のパターンを残して、
コア層３（光導波路）とするようにエッチングを行った
後、レジスト層４を剥離する。An example of a method for producing a passive optical waveguide using the optical waveguide composition of the present invention will be described with reference to FIG. As the substrate 1, for example, a substrate 1 such as a silicon wafer
On top of the above, as the lower clad 2, the composition for optical waveguide of the present invention or another composition in which a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle of the present invention or another polymer is dissolved in an organic solvent. Then, it is applied with a spinner or the like and dried to form the lower clad 2. Then, on the lower clad 2, a core layer 3 was formed, and a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle or another polymer was dissolved in an organic solvent.
The composition for an optical waveguide of the present invention or another composition is applied with a spinner or the like and dried to form a film, and then a photoresist is applied on the film to form a resist layer 4, and By using the resist layer as a mask, by a reactive ion etching (RIE) method, leaving a predetermined pattern of the film,
After performing etching so as to form the core layer 3 (optical waveguide), the resist layer 4 is peeled off.
【００３３】次いで、この上に上層クラッド５として、
含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子又は他
の高分子を有機溶媒に溶解した、本発明の光導波路用組
成物又は他の組成物を、スピナー等で塗布し、乾燥し
て、上層クラッド５を形成することにより、パッシブ光
導波路を製造することができる。なお、このときに使用
する本発明の光導波路用組成物又は他の組成物は、コア
層３の屈折率が、下層クラッド２及び上層クラッド５の
屈折率より大きくなるように、選択する必要がある。Then, on this, as the upper clad 5,
A polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle or another polymer dissolved in an organic solvent, the composition for an optical waveguide of the present invention or another composition is applied by a spinner or the like and dried to form an upper layer. A passive optical waveguide can be manufactured by forming the clad 5. The composition for optical waveguide or other composition of the present invention used at this time needs to be selected so that the refractive index of the core layer 3 is higher than the refractive indexes of the lower clad 2 and the upper clad 5. is there.
【００３４】本発明のアクティブ光導波路用組成物は、
例えば、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分
子を、有機溶媒に溶解した溶液に、電気光学材料を加え
て、撹拌等して混合することにより、製造することがで
きる。この際、電気光学材料の使用量は、含窒素複素環
を含む繰り返し単位を有する高分子１００重量部に対し
て、０．１〜１０重量部とすることが好ましく、０．５
〜５重量部とすることがより好ましく、０．５〜３重量
部とすることが特に好ましい。この使用量が、０．１重
量部未満でも、１０重量部を超えても、電気光学特性、
その他の光学特性、機械特性、安定性、作業性等が劣る
傾向がある。The composition for active optical waveguide of the present invention is
For example, a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle can be produced by adding an electro-optical material to a solution prepared by dissolving the polymer in an organic solvent and mixing the solution by stirring or the like. At this time, the amount of the electro-optical material used is preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle, and 0.5
It is more preferably from 5 to 5 parts by weight, particularly preferably from 0.5 to 3 parts by weight. Whether the amount used is less than 0.1 parts by weight or more than 10 parts by weight, electro-optical characteristics,
Other optical properties, mechanical properties, stability, workability, etc. tend to be inferior.
【００３５】本発明のアクティブ光導波路用組成物に
は、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子以
外のポリマ（例えば、フッ素原子を含んでいないポリア
ミド酸、液晶ポリエステル等の液晶性ポリマ）、ピンホ
ール防止剤、レベリング剤、可塑剤、密着性向上剤等の
添加剤などを含ませることができる。The active optical waveguide composition of the present invention contains a polymer other than a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocyclic ring (for example, a polyamic acid containing no fluorine atom, a liquid crystalline polymer such as a liquid crystal polyester). Additives such as a pinhole inhibitor, a leveling agent, a plasticizer, and an adhesion improver can be included.
【００３６】本発明のアクティブ光導波路用組成物を用
いたアクティブ光導波路について、図２及び図３に基づ
いて説明する。本発明のアクティブ光導波路は、例え
ば、光マトリックススイッチ、変調器、光偏光器、光ア
イソレーター等に用いられる。光マトリックススイッ
チ、変調器の基本形態を図２に示す。An active optical waveguide using the active optical waveguide composition of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. The active optical waveguide of the present invention is used, for example, in optical matrix switches, modulators, optical polarizers, optical isolators, and the like. The basic form of the optical matrix switch and modulator is shown in FIG.
【００３７】本発明のアクティブ光導波路は、アクティ
ブ光導波路用組成物を、例えば、シリコン基板上にスピ
ンコートし、窒素雰囲気下で、加熱処理しながら電圧を
印加して、アクティブ光導波路用組成物中の、電気光学
材料を配向させることにより形成することができる。The active optical waveguide composition of the present invention is prepared by spin coating the active optical waveguide composition onto, for example, a silicon substrate and applying a voltage while heating in a nitrogen atmosphere while applying the active optical waveguide composition. It can be formed by orienting the electro-optic material therein.
【００３８】例えば、アクティブ光導波路の一態様であ
る、方向性結合器型光スイッチの製造について図３を参
照しつつ説明する。図３中、１は基板、２は下層クラッ
ド、３はコア層、４はレジスト層、５は上層クラッド、
６は下部電極、７はアルミニウム層、８は上部電極を意
味する。シリコン等の基板１の上に、アルミニウム等の
下部電極６を、蒸着法やスパッタ法等により作製する。
次いで、本発明のアクティブ光導波路用組成物からなる
コア層３よりも屈折率の小さい、本発明のアクティブ光
導波路用組成物からなる下層クラッド２を形成した後、
この上に、本発明のアクティブ光導波路用組成物を所定
の厚さに塗布し、加熱し、乾燥することにより、コア層
３を形成する。For example, manufacturing of a directional coupler type optical switch, which is one mode of an active optical waveguide, will be described with reference to FIG. In FIG. 3, 1 is a substrate, 2 is a lower clad, 3 is a core layer, 4 is a resist layer, 5 is an upper clad,
6 is a lower electrode, 7 is an aluminum layer, and 8 is an upper electrode. A lower electrode 6 made of aluminum or the like is formed on a substrate 1 made of silicon or the like by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
Next, after forming the lower clad 2 made of the composition for active optical waveguide of the present invention having a smaller refractive index than the core layer 3 made of the composition for active optical waveguide of the present invention,
On this, the active optical waveguide composition of the present invention is applied to a predetermined thickness, heated and dried to form the core layer 3.
【００３９】次いで、蒸着法等により、アルミニウム層
７を積層した後に、レジストを塗布し、プリベーク、露
光、現像、アフターベークを行い、パターニングされた
レジスト層４を形成した後、レジスト層４により保護さ
れていないアルミニウムを、ウェットエッチングにより
除去し、アルミニウム層７で保護されていないコア層３
を、ドライエッチングにより除去する。残ったアルミニ
ウム層７を、ウエットエッチングで除去し、この上に、
前記下部クラッド層２の形成に用いた、本発明のアクテ
ィブ光導波路用組成物を用いて、上層クラッド５を形成
し、最後に、マスクパターンを通して、所定のコア層３
の上方に、上部電極８を、蒸着法やスパッタ法等により
形成し、方向性結合器型光スイッチが得られる。Next, after laminating the aluminum layer 7 by a vapor deposition method or the like, a resist is applied, pre-baking, exposure, development and after-baking are performed to form a patterned resist layer 4, and then the resist layer 4 protects it. The unprotected aluminum is removed by wet etching, and the core layer 3 not protected by the aluminum layer 7 is removed.
Are removed by dry etching. The remaining aluminum layer 7 is removed by wet etching, and on this,
Using the composition for active optical waveguide of the present invention used for forming the lower clad layer 2, an upper clad 5 is formed, and finally, a predetermined core layer 3 is formed through a mask pattern.
The upper electrode 8 is formed on the upper part of the substrate by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like to obtain a directional coupler type optical switch.
【００４０】前記アクティブ光導波路中のコア層に含ま
れる、電気光学材料を配向させるには、ポーリング処理
等を行えばよい。例えば、電場を印加しながら、含窒素
複素環を含む繰り返し単位を有する高分子のＴｇより、
わずかに高い温度に加熱して、電気光学材料を配向させ
ることができる。電場の印刷方法には、電極を設けて行
う方法、コロナ放電で、表面を帯電させる方法等が挙げ
られる。電場の強さは、１０5V/mとすることが好まし
く、１０6V/m以上とすることがより好ましい。導波路
は、通常、１０μｍ〜１５μｍ幅で、３μｍ〜４μｍの
高さで形成され、パターン間隔は、２μｍ〜３μｍ程度
である。To orient the electro-optical material contained in the core layer in the active optical waveguide, poling treatment or the like may be performed. For example, from the Tg of a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle while applying an electric field,
The electro-optic material can be oriented by heating to slightly higher temperatures. Examples of the electric field printing method include a method of providing an electrode and a method of charging the surface with corona discharge. The strength of the electric field is preferably in a 10 5 V / m, and more preferably in the 10 6 V / m or more. The waveguide is usually formed with a width of 10 μm to 15 μm and a height of 3 μm to 4 μm, and the pattern interval is about 2 μm to 3 μm.
【００４１】本発明のアクティブ光導波路の製造法は、
プラスチック中で、高い耐熱性を有する含窒素複素環を
含む繰り返し単位を有する高分子を、光導波路の、コア
層、クラツド層のいずれか又は両方に用いて、加熱と外
部場の力により、配向させることを特徴とする。また、
スピンコート法により、容易に大面積光導波路が作製で
きるという利点を持ち、光導波路の低価格化が可能であ
る。The manufacturing method of the active optical waveguide of the present invention is as follows.
In a plastic, a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle having high heat resistance is used for one or both of a core layer and a cladding layer of an optical waveguide, and orientation is performed by heating and the force of an external field. It is characterized by Also,
The spin coating method has an advantage that a large-area optical waveguide can be easily manufactured, and the optical waveguide can be reduced in price.
【００４２】[0042]
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
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。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples.
【００４３】合成例１ 〔６−クロロ−２−（４−フルオロフェニル）−４−フ
ェニルキノリンの合成〕温度計、撹拌器、塩化カルシウ
ム管及び水分除去のためのデイーンスターク管を付け
た、水冷式の冷却管並びに乾燥窒素導入管を備えた２リ
ットルの３つ口フラスコに、２−アミノ−５−クロロベ
ンゾフェノン（６９５．０ｇ、３．００モル）、４−フ
ルオロアセトフェノン（４５６．０ｇ、３．３０モル）
及びｐ−トルエンスルホン酸（４７．６２ｇ、０．２５
モル）を仕込み、窒素下で、１６５℃で４４時間加熱し
ながら撹拌した。加熱中、水と共に留出してくる黄色の
４−フルオロアセトフェノンを、水と分離し、反応系に
戻した。さらに、１９０℃で２時間加熱し、次いで、１
２０℃に冷却し、反応混合物を、１０リットルの９５重
量％エタノールを、激しく撹拌させている中に投入し、
次いで、濾過により採取した粗製物を、１リットルのエ
タノールで洗浄した。得られた固体を、真空乾燥器によ
り、８０℃で１６時間乾燥させて、目的化合物である、
６−クロロ−２−（４−フルオロフェニル）−４−フェ
ニルキノリン（融点１４１．０〜１４２．１℃）を９６
９ｇ（収率９７重量％）得た。Synthesis Example 1 [Synthesis of 6-chloro-2- (4-fluorophenyl) -4-phenylquinoline] A thermometer, a stirrer, a calcium chloride tube and a Dean-Stark tube for removing water were attached. In a 2-liter three-necked flask equipped with a water-cooled cooling tube and a dry nitrogen introducing tube, 2-amino-5-chlorobenzophenone (695.0 g, 3.00 mol), 4-fluoroacetophenone (456.0 g, 3.30 mol)
And p-toluenesulfonic acid (47.62 g, 0.25
Mol) and stirred under nitrogen with heating at 165 ° C. for 44 hours. During heating, yellow 4-fluoroacetophenone distilled out together with water was separated from water and returned to the reaction system. Further heat at 190 ° C. for 2 hours, then 1
Cooled to 20 ° C., charged the reaction mixture with 10 liters of 95% by weight ethanol while stirring vigorously,
The crude product collected by filtration was then washed with 1 liter of ethanol. The obtained solid is dried in a vacuum dryer at 80 ° C. for 16 hours to obtain the target compound,
6-Chloro-2- (4-fluorophenyl) -4-phenylquinoline (melting point 141.0-142.1 ° C) was added to 96
9 g (yield 97% by weight) was obtained.
【００４４】合成例２ 〔６，６′−ビス（２−（４″−フルオロフェニル）−
４−フェニルキノリニル）の合成〕温度計、撹拌器、塩
化カルシウム管及び水分除去のためのデイーンスターク
管を付けた、水冷式の冷却管並びに乾燥窒素導入管を備
えた１リットルの３つ口フラスコに、６−クロロ−２−
（４−フルオロフェニル）−４−フェニルキノリン（１
００．０ｇ、０．３モル）、ビス（トリフェニルフォス
フィン）ニッケルジクロライド（２．７２７ｇ、４．１
６ミリモル）、ヨウ化ナトリウム（５．６０ｇ、３７．
４８ミリモル）、トリフェニルフォスフィン（３２．７
６ｇ、１３３．２ミリモル）、活性亜鉛粉末（１２．５
２ｇ、１９１．６ミリモル）及びＮ−メチル−２−ピロ
リドン（３４４ミリリットル）を仕込み、窒素下で、７
０℃で１６時間加熱しながら撹拌した。次いで、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン（４０ミリリットル）を加え、１
７０℃に昇温し、反応混合物をセライトを通して濾過し
た。母液を−２０℃に冷却し、濾過により採取した黄色
の固体（生成物）を、冷エタノール／メチレンクロライ
ド（重量比３／１）で洗浄し、真空乾燥器により、１０
０℃で乾燥させて、目的化合物である、６，６′−ビス
（２−（４″−フルオロフェニル）−４−フェニルキノ
リニル）（融点２８０〜２８２℃）を７６．３ｇ（収率
８５重量％）得た。Synthesis Example 2 [6,6'-bis (2- (4 "-fluorophenyl)-
Synthesis of 4-phenylquinolinyl)] 1 liter of 3 equipped with a thermometer, a stirrer, a water-cooled cooling tube equipped with a calcium chloride tube and a Dean-Stark tube for removing water and a dry nitrogen introduction tube. In a one-necked flask, 6-chloro-2-
(4-fluorophenyl) -4-phenylquinoline (1
00.0 g, 0.3 mol), bis (triphenylphosphine) nickel dichloride (2.727 g, 4.1)
6 mmol), sodium iodide (5.60 g, 37.
48 mmol), triphenylphosphine (32.7)
6 g, 133.2 mmol), activated zinc powder (12.5
2 g, 191.6 mmol) and N-methyl-2-pyrrolidone (344 ml) were added and under nitrogen, 7
The mixture was stirred with heating at 0 ° C. for 16 hours. Then add N-methyl-2-pyrrolidone (40 milliliters) and add 1
The temperature was raised to 70 ° C. and the reaction mixture was filtered through Celite. The mother liquor was cooled to -20 ° C and the yellow solid (product) collected by filtration was washed with cold ethanol / methylene chloride (weight ratio 3/1) and dried in a vacuum oven at 10 ° C.
After drying at 0 ° C., 76.3 g (yield) of the target compound, 6,6′-bis (2- (4 ″ -fluorophenyl) -4-phenylquinolinyl) (melting point: 280-282 ° C.). 85% by weight).
【００４５】合成例３ 〔含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子（ポ
リキノリン（Ｉ））の合成〕Synthesis Example 3 [Synthesis of Polymer (Polyquinoline (I)) Having Repeating Units Containing Nitrogen-containing Heterocycle]
【表１】 表１の材料を、１リットルのステンレスフラスコに加
え、溶媒として、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（４５０
ml）、トルエン（９０ml）をさらに加えた。[Table 1] The materials in Table 1 were added to a 1 liter stainless steel flask, and N-methyl-2-pyrrolidone (450
ml) and toluene (90 ml) were further added.
【００４６】塩化カルシウム管及び水分除去のためのデ
イーンースターク管をつけた水冷式の冷却管、乾燥窒素
導入管、メカニカルスターラ、温度計をセットした。オ
イルバスを使用し、２４時間加熱リフラックスし、さら
に２４時間トルエンとともに系中の水分を留去した。溶
液は、最初は黄色であったが、段々茶褐色に変わり、こ
の段階で黒色になった。さらに反応温度を２００℃まで
上げ、６時間反応させた。反応溶液は黒色から粘度の上
昇とともに深青色に変わっていった。Ｎ−メチル−２−
ピロリドン、６５０mlを加えて希釈し、冷却することに
よって反応を停止した。A water-cooled cooling tube equipped with a calcium chloride tube and a Dean-Stark tube for removing water, a dry nitrogen introducing tube, a mechanical stirrer, and a thermometer were set. Using an oil bath, heating was refluxed for 24 hours, and water in the system was distilled off together with toluene for 24 hours. The solution was initially yellow, then gradually turned brown and black at this stage. The reaction temperature was further raised to 200 ° C., and the reaction was performed for 6 hours. The reaction solution changed from black to deep blue as the viscosity increased. N-methyl-2-
The reaction was stopped by adding 650 ml of pyrrolidone to dilute and cooling.
【００４７】得られたポリマ溶液を精製するために、水
中へ投入し沈殿させて、引き続いて、５０℃の水中で２
時間撹拌し、洗浄することを３度繰り返した後、ポリマ
を濾過し、６０℃の真空乾燥器で一昼夜乾燥させてポリ
キノリン（Ｉ）を得た。得られたポリキノリン（Ｉ）の
収量は、１０１．１ｇ（８９．４重量％）であり、重量
平均分子量は、ポリスチレン換算で８７，０００であっ
た。In order to purify the obtained polymer solution, the polymer solution was poured into water to cause precipitation, and subsequently, it was added to water at 50 ° C. for 2 hours.
After repeating stirring and washing 3 times, the polymer was filtered and dried in a vacuum dryer at 60 ° C. for 24 hours to obtain polyquinoline (I). The yield of the obtained polyquinoline (I) was 101.1 g (89.4% by weight), and the weight average molecular weight was 87,000 in terms of polystyrene.
【００４８】合成例４ 〔含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子（ポ
リキノリン（II））の合成〕合成例３において、４，
４′−（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−
２、２ープロピリデン）ビスフェノール（４０．６ｇ、
０．１２１モル、１．００当量）を、４，４′−（２、
２ープロピリデン）ビスフェノール（２７．６ｇ、０．
１２１モル、１．００当量）に代えた以外は、合成例３
と同様にして、ポリキノリン（II）を得た。得られたポ
リキノリン（II）の収量は、８８．２ｇ（８８．３重量
％）であり、重量平均分子量は、ポリスチレン換算で７
８、０００であった。Synthetic Example 4 [Synthesis of polymer (polyquinoline (II)) having repeating unit containing nitrogen-containing heterocycle]
4 '-(1,1,1,3,3,3-hexafluoro-
2,2-propylidene) bisphenol (40.6 g,
0.121 mol, 1.00 equivalent) was added to 4,4 '-(2,
2-Propylidene) bisphenol (27.6 g, 0.
121 mol, 1.00 equivalent)
Polyquinoline (II) was obtained in the same manner as in. The yield of the obtained polyquinoline (II) was 88.2 g (88.3% by weight), and the weight average molecular weight was 7 in terms of polystyrene.
It was 8,000.
【００４９】（パッシブ光導波路の作製） 実施例１ 図１を用いて、パッシブ光導波路の製造法を説明する。
基板１として、５インチのシリコンウエハを用い、この
上に、下層クラッド２として、ポリキノリン（Ｉ）のＮ
−メチル−２−ピロリドンの１５重量％溶液を、スピン
塗布し、乾燥器で、２００℃で３０分加熱し、膜厚１０
μｍのポリキノリン（Ｉ）の膜を形成した。この膜の上
に、コア層３として、ポリキノリン（II）のＮ−メチル
−２−ピロリドンの１５重量％溶液を、スピン塗布し、
乾燥器で、２００℃で３０分加熱し、膜厚１５μｍのポ
リキノリン（II）の膜を形成した。(Production of Passive Optical Waveguide) Example 1 A method for producing a passive optical waveguide will be described with reference to FIG.
A 5-inch silicon wafer was used as the substrate 1, and polyquinoline (I) N was used as the lower clad 2 on the silicon wafer.
A 15% by weight solution of methyl-2-pyrrolidone was spin-coated and heated in a dryer at 200 ° C. for 30 minutes to give a film thickness of 10
A μm polyquinoline (I) film was formed. On this film, as a core layer 3, a 15 wt% solution of N-methyl-2-pyrrolidone of polyquinoline (II) was spin-coated,
The film was heated at 200 ° C. for 30 minutes in a dryer to form a polyquinoline (II) film having a film thickness of 15 μm.
【００５０】次に、レジストとして、ＲＵ−１６００Ｐ
（日立化成工業(株)製商品名）を、スピン塗布した後、
１００℃で乾燥し、水銀ランプで露光し、現像を行い、
レジスト層４を得、このレジスト層４を、マスクとし
て、酸素でリアクティブイオンエッチング（Ｏ2−ＲＩ
Ｅ）を行い、光導波路の所定のパターンを残すようにエ
ッチングを行なった後、レジストを剥離し、さらにこの
上に、上層クラッド５として、ポリキノリン（Ｉ）のＮ
−メチル−２−ピロリドンの１５重量％溶液を、乾燥後
の膜厚が２０μｍとなるように、スピン塗布、乾燥を行
い、縦１５μｍ×横１５μｍ×長さ１０cmの直線型のパ
ッシブ光導波路を作製した。Next, as a resist, RU-1600P is used.
(Hitachi Chemical Co., Ltd. product name) after spin coating,
Dry at 100 ° C, expose with a mercury lamp, develop,
A resist layer 4 is obtained, and reactive ion etching (O 2 -RI) is performed with oxygen using the resist layer 4 as a mask.
E) is performed, etching is performed so as to leave a predetermined pattern of the optical waveguide, the resist is peeled off, and N of polyquinoline (I) is further formed on the resist as an upper clad 5.
A 15 wt% solution of methyl-2-pyrrolidone is spin-coated and dried so that the film thickness after drying is 20 μm, and a linear passive optical waveguide of 15 μm in length × 15 μm in width × 10 cm in length is produced. did.
【００５１】この光導波路の光の損失を調べるために、
シリコンウエハの両端をダイシング装置で切断して、試
料を作製した。光損失の測定法を図４に示した。なお、
図４において、１は基板、２は下層クラッド、３はコア
層、５は上層クラッド、９は光ファイバー、１０は光セ
ンサーである。切断した光導波路の端面に、石英の光フ
ァイバー９とコア層３が、一致するように合わせ、波長
１３００nmの光を入射し、光導波路内を透過して、反対
側の端面から出る光を、光センサー１０で検出した。試
料の長さを、５cmと１０cmのものを作製し、光の減衰の
傾きから光導波路の損失を求めたところ、光損失は小さ
く、光伝送性は良好であった。In order to investigate the light loss of this optical waveguide,
Both ends of the silicon wafer were cut by a dicing device to prepare a sample. The method for measuring light loss is shown in FIG. In addition,
In FIG. 4, 1 is a substrate, 2 is a lower clad, 3 is a core layer, 5 is an upper clad, 9 is an optical fiber, and 10 is an optical sensor. The quartz optical fiber 9 and the core layer 3 are aligned with the end face of the cut optical waveguide so that the light having a wavelength of 1300 nm is incident, transmitted through the optical waveguide, and emitted from the opposite end face. It was detected by the sensor 10. When samples with lengths of 5 cm and 10 cm were prepared and the loss of the optical waveguide was determined from the slope of the attenuation of light, the optical loss was small and the optical transmission was good.
【００５２】実施例２ 実施例１と同様にして、下層クラッド及び上層クラッド
を形成し、コア層として、３，３′，４，４′−ビフェ
ニルテトラカルボン酸二無水物と１，４−フェニレンジ
アミンからなるポリイミドを用いて、直線型のパッシブ
光導波路を作製し、光損失を測定したところ、光損失は
小さく、光伝送性は良好であった。Example 2 In the same manner as in Example 1, a lower clad and an upper clad were formed, and 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 1,4-phenylene were used as core layers. When a linear passive optical waveguide was prepared using a polyimide containing diamine and the optical loss was measured, the optical loss was small and the optical transmission property was good.
【００５３】合成例４ 〔Ｎ−メチル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカル
ボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド（Ａ−１）の合
成〕三つ口フラスコに、１００mlの水と３，４：９，１
０−ペリレンテトラカルボン酸無水物（式（VII））５
ｇ（１２．８ミリモル）を入れ、かきまぜながら、恒温
槽で、２０℃に保ち、あらかじめ同じ温度に保ってあ
る、４０重量％メチルアミン７．８ｇを、一度に加え、
２５分間かきまぜて反応させた。反応後、塩酸で酸性に
して、沈殿物を、ろ過し、充分に水洗して、アミンを除
いた後、１重量％水酸化カリウム溶液中に入れ、加熱し
ながらろ過した。沈殿物は、さらに、１重量％水酸化ナ
トリウム中に入れ、加熱しながらろ過することを、ろ液
の赤色がうすくなるまで繰り返し、アルカリ不溶物を除
いた。これらの、熱ろ過により得られたろ液を、全部集
め、塩化カリウムを、１０重量％濃度になるように加
え、（Ａ−１）をカリウム塩として析出させ、溶存して
いる原料を除いた。この塩析を、繰り返して精製し、最
後に、塩酸を加えて塩析させ、水洗乾燥して（Ａ−１）
を得た。Synthesis Example 4 [Synthesis of N-methyl-3,4: 9,10-perylenetetracarboxylic acid monoanhydride = monoimide (A-1)] In a three-necked flask, 100 ml of water and 3,4: 9, 1
0-Perylene tetracarboxylic acid anhydride (formula (VII)) 5
g (12.8 mmol), and while stirring, add 7.8 g of 40% by weight methylamine, which was kept at the same temperature in advance in a constant temperature bath at 20 ° C.,
Stir for 25 minutes to react. After the reaction, the mixture was acidified with hydrochloric acid, and the precipitate was filtered, washed thoroughly with water to remove the amine, then placed in a 1 wt% potassium hydroxide solution, and filtered while heating. The precipitate was further placed in 1% by weight of sodium hydroxide and filtered while heating, which was repeated until the red color of the filtrate became light to remove the alkali insoluble matter. All of these filtrates obtained by hot filtration were collected, potassium chloride was added so as to have a concentration of 10% by weight, (A-1) was precipitated as a potassium salt, and dissolved raw materials were removed. This salting out is repeated and purified, and finally, hydrochloric acid is added for salting out, followed by washing with water and drying (A-1).
I got
【００５４】合成例５ 〔Ｎ−エチル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカル
ボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド（Ａ−２）の合
成〕合成例４において、４０重量％メチルアミン７．８
ｇを、７０重量％エチルアミン９．４ｇに代えた以外
は、合成例４と同様にして、（Ａ−２）を得た。Synthesis Example 5 [Synthesis of N-ethyl-3,4: 9,10-perylenetetracarboxylic acid monoanhydride = monoimide (A-2)] In Synthesis Example 4, 40% by weight of methylamine 7.8 was used.
(A-2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4, except that g was replaced with 9.4 g of 70 wt% ethylamine.
【００５５】合成例６ 〔Ｎ−プロピル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカ
ルボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド（Ａ−３）の合
成〕合成例４において、４０重量％メチルアミン７．８
ｇを、７０重量％プロピルアミン９．０ｇに代えた以外
は、合成例４と同様にして、（Ａ−３）を得た。Synthesis Example 6 [Synthesis of N-propyl-3,4: 9,10-perylenetetracarboxylic acid monoanhydride = monoimide (A-3)] In Synthesis Example 4, 40% by weight of methylamine 7.8 was used.
(A-3) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4 except that g was replaced with 9.0 g of 70 wt% propylamine.
【００５６】合成例７ 〔Ｎ−ブチル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカル
ボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド（Ａ−４）の合
成〕合成例４において、４０重量％メチルアミン７．８
ｇを、７０重量％ブチルアミン９．４ｇに代えた以外
は、合成例４と同様にして、（Ａ−４）を得た。Synthesis Example 7 [Synthesis of N-butyl-3,4: 9,10-perylenetetracarboxylic acid monoanhydride = monoimide (A-4)] In Synthesis Example 4, 40% by weight of methylamine 7.8 was used.
(A-4) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4, except that g was replaced with 9.4 g of 70 wt% butylamine.
【００５７】合成例８ 〔Ｎ−ｐ−メトキシフェニル−３，４：９，１０−ペリ
レンテトラカルボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド
（Ａ−５）の合成〕合成例４において、４０重量％メチ
ルアミン７．８ｇを、ｐ−メトキシアニリン１８．７ｇ
に代えた以外は、合成例４と同様にして、（Ａ−５）を
得た。Synthesis Example 8 [Synthesis of Np-methoxyphenyl-3,4: 9,10-perylenetetracarboxylic acid monoanhydride = monoimide (A-5)] In Synthesis Example 4, 40% by weight of methylamine 7 was used. 0.8 g of p-methoxyaniline 18.7 g
(A-5) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4 except that the above was used.
【００５８】合成例９ 〔ｐ−トリフルオロメトキシアニリンの合成〕窒素雰囲
気下、３００mlの三つ口フラスコ中で、トリフルオロメ
タノール２００mlに、ナトリウム１０．１ｇ（０．４４
モル）を溶解させ、これに、ｐ−フルオロニトロベンゼ
ン４０ml（０．３８モル）を滴下し、４時間還流した
後、室温まで冷却後、注水（１リットル）し、析出した
固体を、水洗し、乾燥して、ｐ−トリフルオロメトキシ
ニトロベンゼンを得た。窒素雰囲気下、２００mlの三つ
口フラスコ中に、上記で得られたｐ−トリフルオロメト
キシニトロベンゼン３０．１ｇ（０．１４モル）、還元
鉄８２．１ｇ（１．４７モル）、エタノール１２０ml及
び水４０mlを入れ、撹拌しながら、濃塩酸１．４mlを滴
下し、続いて、１時間還流した後、室温まで冷却し、ろ
別し、反応溶液を、氷水（２リツトル）に注ぎ、析出し
た固体を、水洗し、乾燥して、ｐ−トリフルオロメトキ
シアニリン２３．６ｇ（０．１３モル）（融点６３．５
℃）を得た。Synthesis Example 9 [Synthesis of p-trifluoromethoxyaniline] 10.1 g (0.44) of sodium was added to 200 ml of trifluoromethanol in a 300 ml three-necked flask under a nitrogen atmosphere.
40 ml (0.38 mol) of p-fluoronitrobenzene was added dropwise thereto, and the mixture was refluxed for 4 hours, cooled to room temperature and then poured into water (1 liter), and the precipitated solid was washed with water, After drying, p-trifluoromethoxynitrobenzene was obtained. In a 200 ml three-necked flask under a nitrogen atmosphere, 30.1 g (0.14 mol) of p-trifluoromethoxynitrobenzene obtained above, 82.1 g (1.47 mol) of reduced iron, 120 ml of ethanol and water. 40 ml was added, 1.4 ml of concentrated hydrochloric acid was added dropwise with stirring, then refluxed for 1 hour, cooled to room temperature, filtered off, and the reaction solution was poured into ice water (2 liters) to precipitate a solid. Was washed with water and dried to give 23.6 g (0.13 mol) of p-trifluoromethoxyaniline (melting point 63.5).
° C).
【００５９】合成例１０ 〔Ｎ−ｐ−トリフルオロメトキシフェニル−３，４：
９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モノアンヒドリド
＝モノイミド（Ａ−６）の合成〕合成例４において、４
０重量％メチルアミン７．８ｇを、ｐ−トリフルオロメ
トキシアニリン２６．９ｇに代えた以外は、合成例４と
同様にして、（Ａ−６）を得た。Synthesis Example 10 [Np-trifluoromethoxyphenyl-3,4:
Synthesis of 9,10-perylenetetracarboxylic acid monoanhydride = monoimide (A-6)] In Synthesis Example 4, 4
(A-6) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4 except that 26.9 g of p-trifluoromethoxyaniline was used instead of 7.8 g of 0 wt% methylamine.
【００６０】合成例１１ 〔ｐ−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）アニリン
の合成〕合成例９において、トリフルオロメタノール
を、２，２，２−トリフルオロエタノールに代えた以外
は、合成例９と同様にして、ｐ−（２，２，２−トリフ
ルオロエトキシ）ニトロベンゼンを得、合成例９におい
て、ｐ−トリフルオロメトキシニトロベンゼンを、上記
で得られたｐ−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）
ニトロベンゼンに代えた以外は、合成例９と同様にし
て、ｐ−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）アニリ
ン２４．４ｇ（０．１３モル）（収率９４％、融点６
９．４℃）を得た。Synthesis Example 11 [Synthesis of p- (2,2,2-trifluoroethoxy) aniline] Synthesis Example 9 was repeated except that trifluoromethanol was replaced with 2,2,2-trifluoroethanol. In the same manner as in Example 9, p- (2,2,2-trifluoroethoxy) nitrobenzene was obtained, and in Synthesis Example 9, p-trifluoromethoxynitrobenzene was added to p- (2,2,2) obtained above. -Trifluoroethoxy)
24.4 g (0.13 mol) of p- (2,2,2-trifluoroethoxy) aniline (94% yield, melting point 6) in the same manner as in Synthesis Example 9 except that nitrobenzene was used instead.
9.4 ° C.) was obtained.
【００６１】合成例１２ 〔Ｎ−ｐ−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）フェ
ニル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モ
ノアンヒドリド＝モノイミド（Ａ−７）の合成〕合成例
４において、４０重量％メチルアミン７．８ｇを、ｐ−
（２，２，２−トリフルオロエトキシ）アニリン２９．
０ｇに代えた以外は、合成例４と同様にして、（Ａ−
７）を得た。Synthesis Example 12 [Synthesis of Np- (2,2,2-trifluoroethoxy) phenyl-3,4: 9,10-perylenetetracarboxylic acid monoanhydride = monoimide (A-7)] Synthesis In Example 4, 7.8 g of 40 wt% methylamine was added to p-
(2,2,2-trifluoroethoxy) aniline 29.
In the same manner as in Synthesis Example 4 except that 0 g was used, (A-
7) was obtained.
【００６２】合成例１３ 〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミ
ド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−１）の合成〕三つ
口フラスコに、合成例４で得られた（Ａ−１）１．０ｇ
（２．５ミリモル）と、４−ニトロ−１，２−フェニレ
ンジアミン３．９ｇ（３２ミリモル）を入れ、かきまぜ
ながら、１８０℃で４時間加熱し、反応させた後、放冷
した。この反応混合物に、メタノールを加え、沈殿物を
ろ別し、メタノール洗浄して、４−ニトロ−１，２−フ
ェニレンジアミンを除いた後、１重量％水酸化カリウム
溶液を加え、加熱し、ろ過して、未反応の（Ａ−１）を
除いた。次いで、アルカリ性亜ジチオン酸ナトリウム溶
液（水２００重量部、水酸化カリウム４重量部、亜ジチ
オン酸ナトリウム４重量部）で、４５℃で１５分間処理
した後、可溶物をろ過して除き、残留物は、水に入れ塩
酸で酸性にした後、沈殿物をろ別し、水洗し、乾燥し
て、（Ｐ−１）１．０ｇ（収率８０％）を得た。得られ
た（Ｐ−１）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペ
クトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。Synthesis Example 13 [Synthesis of 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximido) benzimidazole derivative (P-1)] A three-necked flask was obtained in Synthesis Example 4 (A-1). 1.0 g
(2.5 mmol) and 4-nitro-1,2-phenylenediamine (3.9 g, 32 mmol) were added, and the mixture was heated with stirring at 180 ° C. for 4 hours, reacted, and then allowed to cool. Methanol was added to this reaction mixture, the precipitate was filtered off, washed with methanol to remove 4-nitro-1,2-phenylenediamine, and then a 1 wt% potassium hydroxide solution was added, heated, and filtered. Then, unreacted (A-1) was removed. Then, the mixture was treated with an alkaline sodium dithionite solution (200 parts by weight of water, 4 parts by weight of potassium hydroxide, 4 parts by weight of sodium dithionite) at 45 ° C. for 15 minutes, and then the soluble matter was removed by filtration to leave the residue. The product was placed in water and acidified with hydrochloric acid, the precipitate was filtered off, washed with water, and dried to obtain 1.0 g (yield 80%) of (P-1). Elemental analysis, absorption maximum wavelength, and mass spectrum (m / e) of the obtained (P-1) were measured, and the results are shown in Table 2.
【００６３】合成例１４ 〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミ
ド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−２）の合成〕合成
例１３において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合
成例５で得られた（Ａ−２）１．０ｇ（２．５ミリモ
ル）に代えた以外は、合成例１３と同様にして、（Ｐ−
２）１．０ｇ（収率７８％）を得た。得られた（Ｐ−
２）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル
（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。Synthesis Example 14 [Synthesis of 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximido) benzimidazole derivative (P-2)] In Synthesis Example 13, (A-1) obtained in Synthesis Example 4 was used. In the same manner as in Synthesis Example 13 except that 1.0 g (2.5 mmol) of (A-2) obtained in Synthesis Example 5 was used, (P-
2) 1.0 g (yield 78%) was obtained. Obtained (P-
Elemental analysis, absorption maximum wavelength and mass spectrum (m / e) of 2) were measured, and the results are shown in Table 2.
【００６４】合成例１５ 〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミ
ド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−３）の合成〕合成
例１３において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合
成例６で得られた（Ａ−３）１．１ｇ（２．５ミリモ
ル）に代えた以外は、合成例１３と同様にして、（Ｐ−
３）１．１ｇ（収率７９％）を得た。得られた（Ｐ−
３）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル
（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。Synthesis Example 15 [Synthesis of 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximido) benzimidazole derivative (P-3)] In Synthesis Example 13, (A-1) obtained in Synthesis Example 4 was synthesized. In the same manner as in Synthesis Example 13 except that 1.1 g (2.5 mmol) of (A-3) obtained in Synthesis Example 6 was used, (P-
3) 1.1 g (yield 79%) was obtained. Obtained (P-
Elemental analysis, absorption maximum wavelength and mass spectrum (m / e) of 3) were measured, and the results are shown in Table 2.
【００６５】合成例１６ 〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミ
ド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−４）の合成〕合成
例１３において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合
成例７で得られた（Ａ−４）１．１ｇ（２．５ミリモ
ル）に代えた以外は、合成例１３と同様にして、（Ｐ−
４）１．１ｇ（収率７８％）を得た。得られた（Ｐ−
４）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル
（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。Synthesis Example 16 [Synthesis of 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximido) benzimidazole derivative (P-4)] In Synthesis Example 13, (A-1) obtained in Synthesis Example 4 was used. In the same manner as in Synthesis Example 13 except that 1.1 g (2.5 mmol) of (A-4) obtained in Synthesis Example 7 was used, (P-
4) 1.1 g (yield 78%) was obtained. Obtained (P-
Elemental analysis, absorption maximum wavelength and mass spectrum (m / e) of 4) were measured, and the results are shown in Table 2.
【００６６】合成例１７ 〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミ
ド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−５）の合成〕合成
例１３において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合
成例８で得られた（Ａ−５）３．１ｇ（２．５ミリモ
ル）に代えた以外は、合成例１３と同様にして、（Ｐ−
５）１．１ｇ（収率７４％）を得た。得られた（Ｐ−
５）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル
（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。Synthesis Example 17 [Synthesis of 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximido) benzimidazole derivative (P-5)] In Synthesis Example 13, (A-1) obtained in Synthesis Example 4 was used. In the same manner as in Synthesis Example 13 except that 3.1 g (2.5 mmol) of (A-5) obtained in Synthesis Example 8 was used, (P-
5) 1.1 g (yield 74%) was obtained. Obtained (P-
Elemental analysis, absorption maximum wavelength and mass spectrum (m / e) of 5) were measured, and the results are shown in Table 2.
【００６７】合成例１８ 〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミ
ド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−６）の合成〕合成
例１３において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合
成例１０で得られた（Ａ−６）４．４ｇ（２．５ミリモ
ル）に代えた以外は、合成例１３と同様にして、（Ｐ−
６）１．２ｇ（収率７２％）を得た。得られた（Ｐ−
６）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル
（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。Synthesis Example 18 [Synthesis of 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) benzimidazole derivative (P-6)] In Synthesis Example 13, (A-1) obtained in Synthesis Example 4 was synthesized. In the same manner as in Synthesis Example 13 except that 4.4 g (2.5 mmol) of (A-6) obtained in Synthesis Example 10 was used, (P-
6) 1.2 g (yield 72%) was obtained. Obtained (P-
Elemental analysis, absorption maximum wavelength and mass spectrum (m / e) of 6) were measured, and the results are shown in Table 2.
【００６８】合成例１９ 〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミ
ド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−７）の合成〕合成
例１３において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合
成例１２で得られた（Ａ−７）４．８ｇ（２．５ミリモ
ル）に代えた以外は、合成例１３と同様にして、（Ｐ−
７）１．２ｇ（収率７２％）を得た。得られた（Ｐ−
７）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル
（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。Synthesis Example 19 [Synthesis of 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximido) benzimidazole derivative (P-7)] In Synthesis Example 13, (A-1) obtained in Synthesis Example 4 was synthesized. In the same manner as in Synthesis Example 13 except that 4.8 g (2.5 mmol) of (A-7) obtained in Synthesis Example 12 was used, (P-
7) 1.2 g (yield 72%) was obtained. Obtained (P-
Elemental analysis, absorption maximum wavelength and mass spectrum (m / e) of 7) were measured, and the results are shown in Table 2.
【００６９】[0069]
【表２】 [Table 2]
【００７０】合成例２０ 〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミ
ド）誘導体（Ｐ−８）の合成〕三つ口フラスコに、合成
例４で得られた（Ａ−１）１．０ｇ（２．５ミリモル）
と、ｐ−４−ニトロフェニルアゾアニリン７．７ｇ（３
２ミリモル）を入れ、かきまぜながら、１８０℃で６時
間、加熱し、反応させた後、放冷した。この反応混合物
に、メタノールを加え、沈殿物をろ別し、メタノールで
洗浄した後、この沈殿物に、１重量％水酸化カリウム溶
液を加えて、加熱しながらろ過し、得られた沈殿を、水
洗し、メタノール洗浄した後、乾燥して、（Ｐ−８）
０．５ｇ（収率３０％）を得た。得られた（Ｐ−８）
の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／
ｅ）を測定し、結果を表３に示した。Synthesis Example 20 [Synthesis of 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) derivative (P-8)] A three-necked flask was obtained from Synthesis Example 4 (A-1) 1. 0 g (2.5 mmol)
And p-4-nitrophenylazoaniline 7.7 g (3
(2 mmol) was added, and the mixture was heated with stirring at 180 ° C. for 6 hours, reacted, and then left to cool. Methanol was added to the reaction mixture, the precipitate was filtered off, washed with methanol, 1 wt% potassium hydroxide solution was added to the precipitate, and the mixture was filtered while heating to obtain the precipitate. After washing with water, washing with methanol, and drying, (P-8)
0.5 g (yield 30%) was obtained. Obtained (P-8)
, Elemental analysis, absorption maximum wavelength and mass spectrum (m /
e) was measured and the results are shown in Table 3.
【００７１】合成例２１ 〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミ
ド）誘導体（Ｐ−９）の合成〕合成例２０において、合
成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例５で得られた
（Ａ−２）１．０ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外
は、合成例２０と同様にして、（Ｐ−９）０．５ｇ（収
率３０％）を得た。得られた（Ｐ−９）の、元素分析、
吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、
結果を表３に示した。Synthesis Example 21 [Synthesis of 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) derivative (P-9)] In Synthesis Example 20, (A-1) obtained in Synthesis Example 4 was synthesized. 0.5 g (yield 30%) of (P-9) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 20, except that 1.0 g (2.5 mmol) of (A-2) obtained in Example 5 was replaced. It was Elemental analysis of the obtained (P-9),
The absorption maximum wavelength and the mass spectrum (m / e) are measured,
The results are shown in Table 3.
【００７２】合成例２２ 〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミ
ド）誘導体（Ｐ−１０）の合成〕合成例２０において、
合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例６で得られた
（Ａ−３）１．１ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外
は、合成例２０と同様にして、（Ｐ−１０）０．５ｇ
（収率３１％）を得た。得られた（Ｐ−１０）の、元素
分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測
定し、結果を表３に示した。Synthesis Example 22 [Synthesis of 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) derivative (P-10)] In Synthesis Example 20,
(A-1) obtained in Synthesis Example 4 was replaced by 1.1 g (2.5 mmol) of (A-3) obtained in Synthesis Example 6 in the same manner as in Synthesis Example 20 ( P-10) 0.5 g
(Yield 31%) was obtained. Elemental analysis, absorption maximum wavelength, and mass spectrum (m / e) of the obtained (P-10) were measured, and the results are shown in Table 3.
【００７３】合成例２３ 〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミ
ド）誘導体（Ｐ−１１）の合成〕合成例２０において、
合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例７で得られた
（Ａ−４）１．１ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外
は、合成例２０と同様にして、（Ｐ−１１）０．５ｇ
（収率３２％）を得た。得られた（Ｐ−１１）の、元素
分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測
定し、結果を表３に示した。Synthesis Example 23 [Synthesis of 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) derivative (P-11)] In Synthesis Example 20,
(A-1) obtained in Synthesis Example 4 was replaced with 1.1 g (2.5 mmol) of (A-4) obtained in Synthesis Example 7 in the same manner as in Synthesis Example 20 ( P-11) 0.5 g
(Yield 32%) was obtained. Elemental analysis, absorption maximum wavelength, and mass spectrum (m / e) of the obtained (P-11) were measured, and the results are shown in Table 3.
【００７４】合成例２４ 〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミ
ド）誘導体（Ｐ−１２）の合成〕合成例２０において、
合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例８で得られた
（Ａ−５）３．１ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外
は、合成例２０と同様にして、（Ｐ−１２）０．６ｇ
（収率３４％）を得た。得られた（Ｐ−１２）の、元素
分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測
定し、結果を表３に示した。Synthesis Example 24 [Synthesis of 3,4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) derivative (P-12)] In Synthesis Example 20,
(A-1) obtained in Synthesis Example 4 was replaced with 3.1 g (2.5 mmol) of (A-5) obtained in Synthesis Example 8 in the same manner as in Synthesis Example 20 ( P-12) 0.6 g
(Yield 34%) was obtained. The elemental analysis, absorption maximum wavelength and mass spectrum (m / e) of the obtained (P-12) were measured, and the results are shown in Table 3.
【００７５】[0075]
【表３】 [Table 3]
【００７６】実施例３ 電気光学材料として、合成例１３で得られた、３，４：
９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベンゾイ
ミダゾール誘導体（Ｐ−１）１重量部と、含窒素複素環
を含む繰り返し単位を有する高分子として、合成例３で
得られた、ポリキノリン（Ｉ）１５重量部を、ＮＭＰ２
００重量部に溶解して得られた、アクティブ光導波路用
組成物の溶液を、厚さが１００nmの、半透明アルミ電極
を付けた石英ガラス上に、回転数２０００rpmで、スピ
ン塗工し、膜厚２μｍの膜を形成した。Example 3 As an electro-optical material, 3, 4 obtained in Synthesis Example 13:
Polyquinoline (I) 15 obtained in Synthesis Example 3 as a polymer having 1 part by weight of 9,10-perylene bis (dicarboximide) benzimidazole derivative (P-1) and a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle. Parts by weight, NMP2
A solution of the composition for active optical waveguide, which was obtained by dissolving in 100 parts by weight, was spin-coated at a rotation speed of 2000 rpm on a quartz glass having a thickness of 100 nm and provided with a semitransparent aluminum electrode to form a film. A film having a thickness of 2 μm was formed.
【００７７】次いで、ＮＭＰ溶剤を除去するため、真空
下、１２０℃で６時間、ソフトベークし、続いて、前記
の膜の上に、厚さが１００nmの、半透明アルミ電極を形
成し、サンドウィッチ型のサンプルを作製した。電極間
に、４００Ｖの電圧を印加しながら、２℃／分の昇温速
度で、２５０℃（ポーリング温度）にサンプルを加熱
し、さらに、４００Ｖの電圧を印加しながら、同温度で
１時間保持し、その後、４００Ｖの電圧を印加しなが
ら、室温まで冷却して、アクティブ光導波路試験用サン
プル（ここでは、図３におけるコア層４の部分に対応す
る、コア層のみを含み、クラツド層にあたるものはな
い）を作製した。Then, in order to remove the NMP solvent, a soft bake was performed under vacuum at 120 ° C. for 6 hours, and subsequently, a semitransparent aluminum electrode having a thickness of 100 nm was formed on the above film and sandwiched. A mold sample was prepared. While applying a voltage of 400 V between the electrodes, the sample was heated to 250 ° C. (poling temperature) at a heating rate of 2 ° C./min, and further, while applying a voltage of 400 V, the sample was kept at the same temperature for 1 hour. Then, the sample is cooled to room temperature while applying a voltage of 400 V, and an active optical waveguide test sample (here, corresponding to the portion of the core layer 4 in FIG. 3, including only the core layer and corresponding to the cladding layer) No) was made.
【００７８】図５に示す測定装置を用いて、前記アクテ
ィブ光導波路試験用サンプルについて、熱安定性を調べ
た。図５に示す測定装置は、次のように構成されたもの
である。ＱスイッチパルスＮｄ：ＹＡＧレーザ１１から
の光を、偏光子１２、可視光カットフィルタ１３を通過
させ、１．０６μｍの偏光成分のみを取り出す。取り出
された偏光は、ハーフミラー１４により、二分割され、
一方は、ヒーター１５内に設置された、サンプル１６に
照射され、サンプル１６より発生する、０．５３２μｍ
の光の特定の偏光成分は、赤外光カットフィルタ１７
ａ、検光子１８、分光器１９を通して、光電子増倍管２
０ａにより測定される。また、他方は、レーザパワーの
変動を補正するために、水晶板２１に照射され、赤外光
カットフィルタ１７ｂを通して、光電子増倍管２０ｂに
よって、０．５３２μｍの光をモニタするのに使用され
る。Using the measuring device shown in FIG. 5, the thermal stability of the active optical waveguide test sample was examined. The measuring device shown in FIG. 5 is configured as follows. The light from the Q switch pulse Nd: YAG laser 11 is passed through the polarizer 12 and the visible light cut filter 13, and only the polarization component of 1.06 μm is extracted. The extracted polarized light is divided into two by the half mirror 14,
One is irradiated with the sample 16 installed in the heater 15 and generated from the sample 16, 0.532 μm
The specific polarization component of the light of the
Photomultiplier tube 2 through a, analyzer 18, and spectroscope 19
It is measured by 0a. The other is used to monitor the 0.532 μm light by the photomultiplier tube 20b which is irradiated on the crystal plate 21 through the infrared light cut filter 17b to correct the fluctuation of the laser power. .
【００７９】室温において、光電子増倍管２０ａにより
測定された光の強度、すなわち、ＳＨＧ強度をｒ（０）
と定義する。また、５０時間、任意の温度Ｔにおいて、
アニールした後に測定された光の強度、すなわち、ＳＨ
Ｇ（セカンド ハーモニツク ジェネレーション）強度
をｒ（Ｔ）と定義する。熱安定性は、前記ｒ（０）とｒ
（Ｔ）から、下記式（１）を用いて求めた、電気光学特
性の保持率ｄ（Ｔ）から評価し、結果を表４に示した。At room temperature, the intensity of light measured by the photomultiplier tube 20a, that is, the SHG intensity is represented by r (0).
Is defined. Moreover, at an arbitrary temperature T for 50 hours,
Light intensity measured after annealing, ie SH
The G (second harmonic generation) intensity is defined as r (T). Thermal stability is the same as r (0) and r
From (T), the retention rate d (T) of electro-optical characteristics obtained by using the following formula (1) was evaluated, and the results are shown in Table 4.
【数１】 [Equation 1]
【００８０】実施例３〜１４ 実施例１において用いた、電気光学材料としての、３，
４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベン
ゾイミダゾール誘導体（Ｐ−１）と、含窒素複素環を含
む繰り返し単位を有する高分子としての、ポリキノリン
（Ｉ）を、表４に示す、電気光学材料及び含窒素複素環
を含む繰り返し単位を有する高分子に代えた以外は、実
施例１と同様にして、アクティブ光導波路試験用サンプ
ルを作製し、電気光学特性の保持率ｄ（Ｔ）を評価し、
結果を表４及び表５に示した。Examples 3 to 14 As the electro-optical material used in Example 1, 3,
Table 4 shows the 4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) benzimidazole derivative (P-1) and polyquinoline (I) as a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle in Table 4. An active optical waveguide test sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the material and the polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle were used, and the retention rate d (T) of electro-optical characteristics was evaluated. Then
The results are shown in Tables 4 and 5.
【００８１】比較例１ 実施例１において用いた、電気光学材料としての、３，
４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベン
ゾイミダゾール誘導体（Ｐ−１）を、４−〔Ｎ−エチル
−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）〕−アミノ−４′−ニ
トロアゾベンゼン（Disperse Red １）に代え、含窒素
複素環を含む繰り返し単位を有する高分子としての、ポ
リキノリン（Ｉ）を、ポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）溶液（１２重量％）に代え、、ポーリング温度
を、１５０℃にした以外は、実施例１と同様にして、ア
クティブ光導波路試験用サンプルを作製し、電気光学特
性の保持率ｄ（Ｔ）を評価し、結果を表５に示した。な
お、電気光学特性は、１００℃に加熱するだけで２５％
まで低下した。Comparative Example 1 3, as the electro-optical material used in Example 1,
The 4: 9,10-perylenebis (dicarboximide) benzimidazole derivative (P-1) was converted into 4- [N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl)]-amino-4′-nitroazobenzene (Disperse Red 1). ), Polyquinoline (I) as a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle, polymethylmethacrylate (PM
(MA) solution (12% by weight), and the poling temperature was changed to 150 ° C. to prepare an active optical waveguide test sample in the same manner as in Example 1, and the retention rate d (T) of electro-optical characteristics was prepared. ) Was evaluated and the results are shown in Table 5. It should be noted that the electro-optical characteristics are 25% when heated to 100 ° C.
Fell to.
【００８２】[0082]
【表４】 [Table 4]
【００８３】[0083]
【表５】 [Table 5]
【００８４】[0084]
【発明の効果】請求項１記載の光導波路用組成物は、耐
熱性に優れる。請求項２記載の光導波路用組成物は、請
求項１記載の効果を奏し、さらに電気光学効果に優れ
る。請求項３記載の光導波路用組成物は、請求項１又は
２記載の効果を奏し、さらに透明性に優れ、広い周波数
帯域に適用できる。請求項４記載の光導波路は、耐熱性
に優れる。請求項５記載のパッシブ光導波路は、請求項
４記載の効果を奏し、さらに光学特性に優れる。請求項
６記載のパッシブ光導波路は、請求項５記載の効果を奏
し、より光学特性に優れる。請求項７記載のアクティブ
光導波路は、請求項４記載の効果を奏し、さらに光学特
性に優れ、電気光学効果に優れる。請求項８記載のアク
ティブ光導波路は、請求項７記載の効果を奏し、より光
学特性に優れ、より電気光学効果に優れる。請求項９記
載のアクティブ光導波路の製造法は、耐熱性、光学特
性、電気光学効果等に優れたアクティブ光導波路が製造
できる。The composition for an optical waveguide according to claim 1 has excellent heat resistance. The optical waveguide composition according to the second aspect exhibits the effect according to the first aspect and is also excellent in the electro-optical effect. The optical waveguide composition according to claim 3 has the effects according to claim 1 or 2, is further excellent in transparency, and can be applied to a wide frequency band. The optical waveguide according to claim 4 has excellent heat resistance. The passive optical waveguide according to claim 5 achieves the effect according to claim 4, and is further excellent in optical characteristics. The passive optical waveguide according to claim 6 achieves the effect according to claim 5, and is more excellent in optical characteristics. The active optical waveguide according to claim 7 has the effect according to claim 4, is further excellent in optical characteristics, and is excellent in electro-optical effect. The active optical waveguide according to claim 8 has the effect according to claim 7, is more excellent in optical characteristics, and is more excellent in electro-optical effect. According to the method for producing an active optical waveguide of claim 9, an active optical waveguide excellent in heat resistance, optical characteristics, electro-optical effect, etc. can be produced.
【図１】パッシブ光導波路作製工程の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a passive optical waveguide manufacturing process.
【図２】光マトリックススイッチ、変調器の基本形態で
ある。FIG. 2 is a basic form of an optical matrix switch and a modulator.
【図３】アクティブ光導波路作製工程の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an active optical waveguide manufacturing process.
【図４】光導波路の光損失測定機の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an optical loss measuring device for an optical waveguide.
【図５】ＳＨＧの測定装置の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an SHG measuring device.
１ 基板 ２ 下層クラツド ３ コア層 ４ レジスト層 ５ 上層クラツド ６ 下部電極 ７ アルミニウム層 ８ 上部電極 ９ 光ファイバー １０ 光センサー １１ ＱスイッチパルスＮｄ：ＹＡＧレーザ １２ 偏光子 １３ 可視光カットフィルタ １４ ハーフミラー １５ ヒーター １６ サンプル １７ａ 赤外光カットフィルタ １７ｂ 赤外光カットフィルタ １８ 検光子 １９ 分光器 ２０ａ 光電子増倍管 ２０ｂ 光電子増倍管 ２１ 水晶板 1 substrate 2 lower layer cladding 3 core layer 4 resist layer 5 upper layer cladding 6 lower electrode 7 aluminum layer 8 upper electrode 9 optical fiber 10 optical sensor 11 Q switch pulse Nd: YAG laser 12 polarizer 13 visible light cut filter 14 half mirror 15 heater 16 Sample 17a Infrared light cut filter 17b Infrared light cut filter 18 Analyzer 19 Spectrometer 20a Photomultiplier tube 20b Photomultiplier tube 21 Quartz plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/313 Ｇ０２Ｂ 6/12 Ｍ Ｊ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G02F 1/313 G02B 6/12 M J
Claims (9)
る高分子を含む光導波路用組成物。1. A composition for an optical waveguide containing a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle.
載の光導波路用組成物。2. The composition for an optical waveguide according to claim 1, which further comprises an electro-optical material.
る高分子の屈折率が１．４〜１．９（５８９nm）、誘電
率が２．３〜３．２（１MHz）及びガラス転移温度（Ｔ
ｇ）が３００℃である請求項１又は２記載の光導波路用
組成物。3. A polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle has a refractive index of 1.4 to 1.9 (589 nm), a dielectric constant of 2.3 to 3.2 (1 MHz), and a glass transition temperature ( T
The composition for an optical waveguide according to claim 1 or 2, wherein g) is 300 ° C.
る高分子を構成要素とする光導波路。4. An optical waveguide comprising a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle as a constituent element.
ド層から成る３層構造を有する請求項４記載のパッシブ
光導波路。5. The passive optical waveguide according to claim 4, which has a three-layer structure including a lower clad layer, a core layer and an upper cladding layer.
なくとも１つの層が、含窒素複素環を含む繰り返し単位
を有する高分子から成る請求項５記載のパッシブ光導波
路。6. The passive optical waveguide according to claim 5, wherein at least one of the lower cladding layer and the upper cladding layer is made of a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle.
ド層から成る３層構造を有する請求項４記載のアクティ
ブ光導波路。7. The active optical waveguide according to claim 4, which has a three-layer structure including a lower clad layer, a core layer and an upper clad layer.
単位を有する高分子及び電気光学材料から成る請求項７
記載のアクティブ光導波路。8. The core layer is composed of a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle and an electro-optical material.
The described active optical waveguide.
る高分子中の電気光学材料を、加熱と外部場の力によ
り、配向させることを特徴とするアクティブ光導波路の
製造法。9. A method for producing an active optical waveguide, which comprises orienting an electro-optical material in a polymer having a repeating unit containing a nitrogen-containing heterocycle by heating and a force of an external field.
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| JP22613295A JPH0968620A (en) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | Composition for optical waveguide, optical waveguide, passive optical waveguide, active optical waveguide and its production |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2006506689A (en) * | 2002-11-19 | 2006-02-23 | ルーメラ・コーポレーション | Electro-optic polymer waveguide device and method for manufacturing said device |
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-
1995
- 1995-09-04 JP JP22613295A patent/JPH0968620A/en active Pending
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