KR100373892B1 - 폴리이미드및이를사용하여수득한광학부품 - Google Patents

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마사또 다야
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히다찌 가세이 고오교 가부시끼가이샤
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Abstract

하기 필요 조건들 중에서 필요 조건 (a), (b) 및 (c) 를 충족시키는 폴리이미드, 필요 조건 (b), (c) 및 (d) 를 충족시키는 폴리이미드, 및 필요 조건 (a), (b), (c) 및 (d) 를 충족시키는 폴리이미드는 투명성, 등방성 및 균열 저항성 (다층 필름 형성시에 균열이 일어나지 않아 다층 형성이 수월함, 즉 폴리이미드의 가공성이 좋음) 이 우수하고, 광학 특성이 우수한 광학 부품을 산출할 수 있다 :
(a) TE 모드와 TM 모드 간의 굴절율차가 0.02 이하이고,
(b) 유리 전이 온도 (Tg) 가 250℃ 이상이며,
(c) 0.7 내지 1.6 ㎛의 파장에서 광투과 손실이 1 dB/cm 이하이며,
(d) 불소 함량이 22.6 중량% 이하이다.

Description

폴리이미드 및 이를 사용하여 수득한 광학 부품
본 발명의 목적은 후술하는 종래 기술에 있어서의 문제점을 해결하고, 투명성 및 등방성이 우수한 폴리이미드를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 투명성, 등방성, 균열 저항성 (다층 필름이 형성될 때 균열이 일어나지 않아 다층형성이 쉬움, 즉 폴리이미드가 가공성이 우수함), 내열성 및 합성의 용이성이 우수한 폴리이미드를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 광학 특성이 우수한 광학 부품을 제공하는 것이다.
본 발명은 하기의 특성을 가지는 폴리이미드를 제공한다 :
(a) TE 모드 (횡전자 모드) 와 TM 모드 (횡자기 모드) 간의 굴절율차가 0.02이하이고,
(b) 유리 전이 온도 (Tg) 가 250℃ 이상이며,
(c) 0.7 내지 1.6 ㎛ 의 파장에서 광투과 손실이 1 dB/cm 이하이다.
또한, 본 발명은 상기 필요 조건 (a) 대신에 하기 필요 조건 (d) 를 충족시키는 것을 제외하고는, 상기와 동일한 필요 조건을 충족시키는 폴리이미드를 제공한다 :
(d) 불소 함량이 0 내지 22.6 중량% 이다.
더불어, 본 발명은 상기 (a) 내지 (d) 의 4 가지 필요 조건을 만족시키는 폴리이미드를 제공한다.
또한, 본 발명은 변환후에 폴리이미드를 형성시키는 폴리(아믹산) 및 용매를포함하는 광학 부품용 물질을 제공한다.
또한, 본 발명은 모든 이러한 폴리이미드를 사용하여 수득한 광학 부품 및 광학 도파관을 제공한다.
본 발명은 폴리이미드 및 이를 이용하여 수득한 광학 부품에 관한 것이다.
폴리이미드는 이의 유리한 특성, 즉 반도체 가공 온도에 견딜 수 있게 하는 우수한 내열성을 가짐으로써, 전자 부품의 층간 절연막, 다층 회로판 물질 등에 사용된다. 폴리이미드는 신호의 가속을 위해 유전 상수가 작아야 한다. 또한, 일부 폴리이미드는 전자 광학 부품, 및 광통신과 광정보 처리 시스템의 광학 부품에서 광도파관으로 기대되어지기 시작했다. 이러한 폴리이미드는 낮은 광투과 손실, 즉 투명성을 가져야 한다.
최근에, 작은 유전 상수 및 투명도를 갖는 다양한 상기 폴리이미드가 개발되었다. 예를 들면, JP-A 4-239037, JP-A 4-328504 및 JP-A 4-328127 는 이들 폴리이미드를 예시하고 있다. 문헌 [Macromolecules, Vol. 27, pp. 6665-6670 (1994)]에는, 이들 폴리이미드의 광투과 손실이 상세하게 기재되어 있다.
이들 폴리이미드는 유전 상수를 감소시키고 투명성을 증가시키기 위해, 치환기로서 불소 원자를 가진다. 그러나, 치환기로서의 불소 원자의 수가 많을 경우, 즉 불소 함량이 증가할 경우, 예를 들면 다음과 같은 문제들이 발생한다 : 다층 필름의 형성에 있어서 균열로 인해 필름 형성이 어렵고, 가공성이 저하되며, 분자량의 증가가 어려워 폴리이미드의 전구체의 합성이 어려워지고, 점도가 쉽게 감소하기 때문에 폴리이미드 전구체 용액의 저장 안정성이 열화된다.
도 1 은 프리즘이 있는, 광투과 손실 측정용 기판의 단면도이다.
도 2A 내지 2F 는 광학 매트릭스 스위치 및 변조기의 기본형를 나타내는 단면도이다.
도 3A 내지 3F 는 활성 광학 도파관을 형성하는 방법을 나타내는 단면도이다.
도 4A 내지 4F 는 광학 도파관을 형성하는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 5 는 광학 도파관의 광손실을 측정하기 위한 장치의 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 규소기판 2 : 산화규소 3 : 폴리이미드 필름
4 : 프리즘 5 : 입사 광선 6 : 기판
7 : 하부전극 8 : 하부외층 9 : 중심층
10 : 알루미늄층 11 : 레지스트층 12 : 상부 외층
13 : 상부 전극 14 : 실리콘 웨이퍼 기판
15 : 하부 외층 16 : 중심층 17 : 레지스트 패턴
18 : 상부 외층 19 : 광섬유 20 : 광센서
본 발명의 폴리이미드는 하기의 3 가지 필요 조건을 충족시키는 폴리이미드이다 (이하, 이 폴리이미드는 "첫 번째 구현예의 폴리이미드" 라 한다) :
(a) TE 모드와 TM 모드간의 굴절율차가 0.02 이하이고,
(b) 유리 전이 온도 (Tg) 가 250℃ 이상이며,
(c) 0.7 내지 1.6 ㎛의 파장에서 광투과 손실이 1 dB/cm 이하이다.
이 구현예에 있어서, 폴리이미드의 불소 함량은 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 폴리이미드는 하기의 3 가지 필요 조건을 충족시키는 폴리이미드이다 (이하, 이 폴리이미드는 "두 번째 구현예의 폴리이미드" 라 한다) :
(b) 유리 전이 온도 (Tg) 가 250℃ 이상이고,
(c) 0.7 내지 1.6 ㎛ 의 파장에서 광투과 손실이 1 dB/cm 이하이며,
(d) 불소 함량이 0 내지 22.6 중량% 이다.
이 구현예에서, TE 모드와 TM 모드간의 굴절율차는 0.02 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리이미드는 하기의 4 가지 필요 조건을 충족시키는 폴리이미드이다 (이하, 이 폴리이미드는 "세 번째 구현예의 폴리이미드" 라 한다) :
(a) TE 모드와 TM 모드간의 굴절율차가 0.02 이하이고,
(b) 유리 전이 온도 (Tg) 가 250℃ 이상이며,
(c) 0.7 내지 1.6 ㎛의 파장에서 광투과 손실이 1 dB/cm 이하이고,
(d) 불소 함량이 0 내지 22.6 중량% 이다.
이러한 폴리이미드 중에서, 하기 식 (I) 을 반복 단위로 함유하는 것들은 투명성, 등방성 및 균열 저항성 뿐만 아니라, 내열성 및 합성의 용이성도 우수하다 :
[식중, R1은 4 가 방향족기이고 ; R2는 하기 식 (II) 또는 (III) 의 기이다
(식중, X 는 단일 결합, O, S, SO2, CH2, CO, CONHC(CH3)2또는 N(C6H5) 이고; Y1내지 Y12는 각각 H, CH3, CN 또는 NO2이다)].
첫 번째 구현예의 폴리이미드 및 두 번째 구현예의 폴리이미드는 실질적으로 동일한 범주의 폴리이미드를 포함하나, 일부의 폴리이미드는 이 두 범주중의 하나에만 포함된다.
첫 번째 구현예의 폴리이미드 및 두 번째 구현예의 폴리이미드 모두에 포함되는 범주를 갖는 폴리이미드는 세 번째 구현예의 폴리이미드에 포함될 수 있으며,세 번째 구현예가 가장 바람직하다.
첫 번째 구현예의 폴리이미드는 상기 필요 조건 (a), (b) 및 (c) 를 충족시키고, 투명성 및 등방성이 우수하다.
두 번째 구현예의 폴리이미드는 상기 필요 조건 (b), (c) 및 (d) 를 충족시키고, 투명성 및 균열 저항성이 우수하다.
세 번째 구현예의 폴리이미드는 상기 필요 조건 (a), (b), (c) 및 (d) 를 충족시키고, 투명성, 등방성 및 균열 저항성이 우수하다.
첫 번째 구현예, 두 번째 구현예 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드는 모든 다양한 통상적인 방법으로 제조할 수 있으며, 예를 들면 산 성분과 디아민 성분을 반응시킴으로써 수득되는 폴리이미드, 및 산 성분과 디이소시아네이트 성분을 반응시킴으로써 수득되는 폴리이미드를 포함한다.
산 성분의 예로는, 산 무수물, 산 무수물의 반 에스테르, 산 염화물 등이 있다.
산 성분과 디아민 성분을 반응시켜 폴리이미드를 수득하는 경우에는, 예를들면 산 무수물 성분을 디아민 성분과 반응시켜 폴리이미드 전구체로서의 폴리(아믹산)을 수득하고, 이후에 이 폴리(아믹산)을 탈수-폐환시켜 폴리이미드로 전환시킨다. 또한, 상기 2 단계 방법을 사용하는 대신에, 1 단계로도 폴리이미드를 수득할 수 있다.
첫 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드는 TE 모드와 TM 모드간의 굴절율차가 0.02 이하이어야 한다. 이방성이 너무 강하면 광투과 손실이 많거나 광학 신호의 감소가 일어난다.
TE 모드와 TM 모드간의 굴절율차가 0.02 이상인 경우, 폴리이미드는 이방성이 너무 강하여, 이방성을 필요로 하는 장치에 사용할 수 없다.
사용하는 산 성분 및 디아민 성분의 종류 및 양을 선택함으로써, TE 모드와 TM 모드간의 굴절율차를 조절할 수 있다.
TE 모드 및 TM 모드의 굴절율은 시판되는 장치로 측정할 수 있다. 이 장치의 예로는 Prism Coupler Model 2010 (Metricon Co. 제조) 이 있다.
두 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드는 불소 함량이 0 내지 22.6 중량%, 바람직하게는 22.4 중량% 이하, 보다 바람직하게는 22.2 중량% 이하이어야 한다.
불소 함량이 22.6 중량% 이상인 경우, 다층 필름의 형성에 있어서 균열이 일어나 필름 형성이 어렵고, 가공성이 저하되며, 분자량의 증가가 어려워 폴리이미드의 전구체의 합성이 어렵거나, 점도가 쉽게 감소하기 때문에 폴리이미드 전구체 용액의 저장 안정성이 열화된다. 한편, 불소 함량이 0 중량% 인 경우, 일반적으로 광투과 손실이 증가하는 경향이 있다.
폴리이미드의 불소 함량은 사용하는 산 성분 및 디아민 성분의 종류 및 양을 선택함으로써 조절할 수 있다.
첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드의 유리 전이 온도 (Tg)는 250℃ 이상, 바람직하게는 270℃ 이상이어야 한다.
유리 전이 온도 (Tg) 가 250℃ 이하인 경우, 폴리이미드는 납땜과 같은 열처리시 내열성이 낮아, 광학 부품에 사용되기 어렵다.
유리 전이 온도 (Tg) 는 열-기계학적 분석기와 같은 시판되는 장치로 쉽게 측정할 수 있다.
첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드의, 0.7 내지 1.6 ㎛ 의 파장에서의 광투과 손실은 1 dB/cm 이하이어야 한다. TE 모드와 TM 모드 두가지의 측정하에서, 이 특성을 가지는 것이 바람직하다.
광투과 손실이 1 dB/cm 이상인 경우, 폴리이미드는 투명성이 낮아, 광학 부품에 사용되기 어렵다.
광투과 손실은 레이라이 (Rayleigh) 산란 등으로 인한 폴리이미드 필름의 도광의 희박화로서 정의된다. 광투과 손실의 측정법은 도면을 참조로 하기에서 설명된다.
도 1 은 프리즘이 있는, 광투과 손실 측정용 기판의 단면도이다.
도 1 에서, 산화규소 (2) 가 규소 기판 (1) 에 형성되고, 프리즘 (4) 은 산화규소 (2) 에 형성된 폴리이미드 필름 (3) 에 위치한다. 예를 들면, 1.3 ㎛ 의 파장을 갖는 레이저 광선을 입사 광선 (5) 으로서 프리즘을 통해 폴리이미드 필름(3) 에 도입한다. 광투과 손실은 필름을 통한 도광의 희박화를 결정함으로써 측정할 수 있다. 통상적으로, 하기의 3가지 측정법을 종종 사용한다.
첫 번째 방법은 CCD 카메라를 사용하고, 3 가지 방법중에서 가장 감도가 낮으나, 간단하고 물질 감별에 효율적이다.
두 번째 방법은 광다이오드와 같은 도광 탐지기의 직접 스위프 (sweep) 및산란광의 측정으로 구성된다.
세 번째 방법은 프리즘 커플러법이라 하고, 두 번째 프리즘을 탐지부에 설치하는 것과 발광을 측정하는 것을 포함한다. 이 방법은 가장 민감하고 가장 바람직한 방법이다.
0.7 내지 1.6 ㎛ 의 파장에서 폴리이미드의 유리 전이 온도 및 광투과 손실은 불소 함량에 의존하지 않으며, 불소 함량에 상관없이, 사용하는 산 성분 및 디아민 성분의 종류 및 양의 적절한 선택으로 쉽게 조절할 수 있다.
첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드의 중량 평균 분자량(Mw) 은 바람직하게는 10,000 내지 500,000, 보다 바람직하게는 30,000 내지 200,000 이며, 이로써 양호한 강도 및 적당한 두께를 갖는 폴리이미드 필름을 수득할 수 있다.
첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드에 포함되는 폴리이미드중에서, 내열성, 광학 특성, 합성의 용이성 등의 측면에서, 하기 식 (I) 을 반복 단위로 함유하는 폴리이미드가 바람직하다 :
[식중, R1은 4 가 방향족기이고 ; R2는 하기 식 (II) 또는 (III) 의 기이다
(식중, X 는 단일 결합, O, S, SO2, CH2, CO, CONHC(CH3)2또는 N(C6H5) 이고; Y1내지 Y12는 각각 H, CH3, CN 또는 NO2이다)].
R1의 예로는, 하기 식 :
(식중, Ra 는 각각 H, F, 수소 원자 대신에 불소 원자를 가질 수 있는 알킬기, 또는 수소 원자 대신에 불소 원자를 가질 수 있는 페닐기이고 ; Z 는 단일 결합, 수소 원자, O, CO, S, SO2,또는 테트라메틸실록산과 같은 실리콘 함유 기 대신에 불소 원자를 가질 수 있는 알킬렌기이다) 의 기들이 있다. 이들 폴리이미드는 반드시 식 (I) 만을 반복 단위로 하여 구성된 것일 필요는 없고, 폴리이미드가 식 (I) 의 반복 단위를 함유하기만 한다면, 다른 반복 단위를 함유해도 된다.
다른 반복 단위로는, 예를 들면 식 (II) 또는 (III) 대신에 불소 함유 단위 또는 다른 단위로 치환된 식 (I) 을 사용할 수 있다.
R1및 R2가 결합된 바람직한 예로는, R1이이고, R2가인 것을 사용할 수 있다.
식 (I) 의 반복 단위는 바람직하게는 50 몰% 이상, 보다 바람직하게는 70 몰% 이상, 가장 바람직하게는 100몰%의 양으로 폴리이미드에 함유된다.
첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드에는, 식 (I) 의 반복 단위를 함유하는 폴리이미드 이외에도, 일부 바람직한 다른 폴리이미드가 있다. 예를 들면, 하기 식들의 반복 단위를 함유하는 폴리이미드가, 투명성 및 등방성이 우수하기 때문에, 바람직하다 :
(식중, X' 는 단일 결합 또는 산소이다),
첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드는 자체가 주로 수동적인 성질을 가진다. 4-N,N-디메틸아미노-4'-니트로스틸벤과 같은 외부 자극 (예 : 전기, 열 또는 빛) 으로 인한 비선형 성질을 얻을 수 있는 물질과 폴리이미드를 혼합하거나, 비선형 성질을 가진 치환기를 폴리이미드에 도입하여 폴리이미드에 비선형 성질을 부여함으로써, 폴리이미드에 활성 성질 (예 : 광 강도 변조, 상 변조, 파장 변조 등) 을 부여할 수 있다.
첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드의 전구체로서의 폴리(아믹산)은 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, γ -부티로락톤, 디메틸술폭시드, 디글림 등과 같은 극성 용매중에서, 산 무수물 성분과 디아민 성분을 반응시킴으로써 수득된다. 산 무수물 성분 및 디아민 성분은 바람직하게는 실질적으로 동몰량으로 반응한다. 반응 온도는 보통 0 - 40℃ 이고, 반응 시간은 보통 30분 내지 50 시간이다.
불소 함유 산 무수물 성분으로는, (트리플루오로메틸)피로멜리트산 이무수물, 디(트리플루오로메틸)피로멜리트산 이무수물, 디(헵타플루오로프로필)피로멜리트산 이무수물, 펜타플루오로에틸피로멜리트산 이무수물, 비스{3,5-디(트리플루오로메틸)페녹시}피로멜리트산 이무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 이무수물, 5,5'-비스(트리플루오로메틸)-3,3',4,4'-테트라카르복시비페닐이무수물, 2,2',5,5'-테트라키스(트리플루오로메틸)-3,3',4,4'-테트라카르복시비페닐 이무수물, 5,5'-비스(트리플루오로메틸)-3,3',4,4'-테트라카르복시디페닐 에테르 이무수물, 5,5'-비스(트리플루오로메틸)-3,3',4,4'-테트라카르복시벤조페논 이무수물, 비스{(트리플루오로메틸)디카르복시페녹시}벤젠 이무수물, 비스{(트리플루오로메틸)디카르복시페녹시}트리플루오로메틸벤젠 이무수물, 비스(디카르복시페녹시)트리플루오로메틸벤젠 이무수물, 비스(디카르복시페녹시)비스(트리플루오로메틸)벤젠 이무수물, 비스(디카르복시페녹시)테트라키스(트리플루오로메틸)벤젠 이무수물, 2,2-비스{4-(3,4-디카르복시페녹시)페닐}헥사플루오로프로판 이무수물, 비스{(트리플루오로메틸)디카르복시페녹시}비페닐 이무수물, 비스{(트리플루오로메틸)디카르복시페녹시}비스(트리플루오로메틸)비페닐 이무수물, 비스{(트리플루오로메틸)디카르복시페녹시}디페닐 에테르 이무수물, 비스(디카르복시페녹시)비스(트리플루오로메틸)비페닐 이무수물 등을 예로서 들 수 있다. 이 화합물들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
불소를 함유하지 않는 산 무수물 성분으로는, p-터페닐-3,4,3",4"-테트라카르복실산 이무수물, 피로멜리트산 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-(비페닐 에테르)테트라카르복실산 이무수물, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 2,3,5,6-피리딘테트라카르복실산 이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산 이무수물, 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산 이무수물, 4,4'-술포닐디프탈산 이무수물, 3,3',4,4'-테트라페닐실란테트라카르복실산 이무수물, m-터페닐-3,3',4,4'-테트라카르복실산 이무수물, 3,3',4,4'-(디페닐 에테르)테트라카르복실산 이무수물, 1,3-비스(3,4-디카르복시페닐)-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 이무수물, 1-(2,3-디카르복시페닐)-3-(3,4-디카르복시페닐)-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 이무수물 등을 예로서 들 수 있다. 이 화합물들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
불소 함유 디아민 성분으로는, 4-(1H,1H,11H-에이코사플루오로운테카녹시)-1,3-디아미노벤젠, 4-(1H, 1H-퍼플루오로-1-부타녹시)-1,3-디아미노벤젠, 4-(1H, 1H-퍼플루오로-1-헵타녹시)-1,3-디아미노벤젠, 4-(1H,1H-퍼플루오로-1-옥타녹시)-1,3-디아미노벤젠, 4-펜타플루오로페녹시-1,3-디아미노벤젠, 4-(2,3,5,6-테트라플루오로페녹시)-1,3-디아미노벤젠, 4-(4-플루오로페녹시)-1,3-디아미노벤젠, 4-(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-헥사녹시)-1,3-디아미노벤젠, 4-(1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-도데카녹시)-1,3-디아미노벤젠, (2,5)-디아미노벤조트리플루오라이드, 비스(트리플루오로메틸)페닐렌디아민, 디아미노테트라(트리플루오로메틸)벤젠, 디아미노(펜타플루오로에틸)벤젠, 2,5-디아미노(퍼플루오로헥실)벤젠 , 2,5-디아미노(퍼플루오로부틸)벤젠, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐,3,3'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐, 옥타플루오로벤지딘, 4,4'-디아미노디페닐 에테르, 2,2-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 1,3-비스(아닐리노)헥사플루오로프로판, 1,4-비스(아닐리노)옥타플루오로부탄, 1,5-비스(아닐리노)데카플루오로펜탄, 1,7-비스(아닐리노)테트라데카플루오로헵탄, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노디페닐 에테르, 3,3'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노디페닐 에테르, 3,3',5,5'-테트라키스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노디페닐 에테르, 3,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노벤조페논, 4,4'-디아미노-p-터페닐, 1,4-버스(p-아미노페닐)벤젠, p-(4-아미노-2-트리플루오로메틸페녹시)벤젠, 비스(아미노페녹시)비스(트리플루오로메틸)벤젠, 비스(아미노페녹시)테트라키스(트리플루오로메틸)벤젠, 2,2-비스{4-(4-아미노페녹시)페닐}헥사플루오로프로판, 2,2-비스{4-(3-아미노페녹시)페닐}헥사플루오로프로판, 2,2-비스{4-(2-아미노페녹시)페닐}헥사플루오로프로판, 2,2-비스{4-(4-아미노페녹시)-3,5-디메틸페닐]헥사플루오로프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)-3,5-디트리플루오로메틸페닐]헥사플루오로프로판, 4,4'-비스(4-아미노-2-트리플루오로메틸페녹시)비페닐, 4,4'-비스(4-아미노-3-트리플루오로메틸페녹시)비페닐, 4,4'-비스(4-아미노-2-트리플루오로메틸페녹시)디페닐 술폰, 4,4'-비스(3-아미노-5-트리플루오로메틸페녹시)디페닐 술폰, 2,2-비스{4-(4-아미노-3-트리플루오로메틸페녹시)페닐}헥사플루오로프로판, 비스{(트리플루오로메틸)아미노페녹시}비페닐, 비스[{(트리플루오로메틸)아미노페녹시}페닐]헥사플루오로프로판, 비스{2-[(아미노페녹시)페닐]헥사플루오로이소프로필}벤젠, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)옥타플루오로비페닐 등을 예로서 들 수 있다. 이 화합물들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
불소를 함유하지 않는 디아민 성분으로는, 4,4'-디아미노디페닐 에테르, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 벤진, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민 , 2,2-비스-(4-아미노페녹시페닐)프로판, 1,5-나프탈렌디아민, 2,6-나프탈렌디아민, 비스-(4-아미노페녹시페닐)술폰, 비스-(4-아미노페녹시페닐)술피드, 비스-(4-아미노페녹시페닐)비페닐, 1,4-비스-(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스-(4-아미노페녹시)벤젠, 3,4'-디아미노디페닐 에테르, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 3,3'-디메톡시-4,4'-디아미노비페닐 , (4,4'-디아미노디페닐 에테르)-3-술폰아미드, (3,4'-디아미노디페닐 에테르)-4-술폰아미드, (3,4'-디아미노디페닐 에테르)-3'-술폰아미드, (3,3'-디아미노디페닐 에테르)-4-술폰아미드, 4,4'-디아미노디페닐메탄-3-술폰아미드, 3,4'-디아미노디페닐메탄-4-술폰아미드, 3,4'-다아미노디페닐메탄-3'-술폰아미드, 3,3'-디아미노디페닐메탄-4-술폰아미드, (4,4'-디아미노디페닐 술폰)-3-술폰아미드, (3,4'-디아미노디페닐 술폰)-4-술폰아미드, (3,4'-디아미노디페닐 술폰)-3'-술폰아미드, (3,3'-디아미노디페닐 술폰)-4-술폰아미드, (4,4'-디아미노디페닐 술피드)-3-술폰아미드, (3,4'-디아미노디페닐 술피드)-4-술폰아미드, (3,3'-디아미노디페닐 술피드)-4-술폰아미드, (3,4'-디아미노디페닐 술피드)-3'-술폰아미드, 1,4-디아미노벤젠-2-술폰아미드, (4,4'-디아미노디페닐 에테르)-3-카르본아미드, (3,4'-디아미노디페닐 에테르)-4-카르본아미드, (3,4'-디아미노디페닐 에테르)-3'-카르본아미드, (3,3'-디아미노디페닐 에테르)-4-카르본아미드, 4,4'-디아미노디페닐메탄-3-카르본아미드, 3,4'-디아미노디페닐메탄-4-카르본아미드, 3,4'-디아미노디페닐메탄-3'-카르본아미드, 3,3'-디아미노디페닐메탄-4-카르본아미드, (4,4'-디아미노디페닐 술폰)-3-카르본아미드, (3,4'-디아미노디페닐 술폰)-4-카르본아미드, (3,4'-디아미노디페닐 술폰)-3'-카르본아미드, (3,3'-디아미노디페닐 술폰)-4-카르본아미드, (4,4'-디아미노디페닐 술폰)-3-카르본아미드, (3,4'-디아미노디페닐 술피드)-4-카르본아미드, (3,3'-디아미노디페닐 술피드)-4-카르본아미드, (3,4'-디아미노디페닐 술피드)-3'-술폰아미드, 1,4-디아미노벤젠-2-카르본아미드, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 비스{4-(3-아미노페녹시)페닐} 술폰 등을 예로서 들 수 있다. 이 화합물들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드는, 예를 들면 폴리이미드의 전구체로서 사용되는 상술한 폴리(아믹산)의 용액을 알루미늄판에 스핀 코팅하고, 70 내지 350℃ 의 온도에서 (예를 들면, 70℃ 에서 1 시간, 160℃ 에서 1시간, 250℃ 에서 1 시간 및, 이어서 350℃ 에서 1 시간) 질소하에 점차적으로 가열하여 폴리(아믹산)을 폴리이미드로 전환시킴으로써 수득할 수 있다.
용액의 용매로는, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, γ -부티로락톤, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸 술폭시드, 디글림 등과 같은 극성 용매가 바람직하다.
용매를 제외한 내용물 (고체 내용물) 의 농도는 바람직하게는 1 내지 60 중량% 이다.
폴리(아믹산) 및 용매를 함유하는 용액은 광학 부품용 물질로서 사용할 수있다.
첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드를 사용함으로써 수득되는 광학 부품에 있어서, 폴리이미드는 보통 광학 작용 또는 광학 기능을 수행할 수 있는 부분에서 사용된다. 이러한 광학 부품으로는, 수동형의 광학 부품, 활성형의 광학 부품 등을 예로서 들 수 있다.
활성형의 광학 부품은 광학 통로 변환 요소 [예 : 프리즘, 능선 요소, 비분기 도파관 (도파관 벤드 포함)], 멀티플렉서 및 분기 필터 [예 : 분기 도파관, 방향성 커플러, 성형 (star) 커플러 등], 간섭성 필터, 분극제, 파동 판 (상 판) 등을 포함한다.
활성형의 광학 부품은 도파관형의 광학 스위치 (예 : Mach-Zehnder 형의 광학 스위치, 방향성 커플러형의 광학 스위치 등) 와 같은 광학 매트릭스 스위치 ; Mach-Zehnder 형의 광학 변조기, 방향성 커플러형의 광학 변조기 등과 같은 광학 변조기 ; 광학 편향기 ; 광학 단향관 ; 비대칭 방향성 커플러를 사용한 광학 파동필터 ; 이차 조화 발전기 (SHG) ; 광증폭기 등을 포함한다.
본 발명의 광학 부품으로는, 본 발명의 폴리이미드가 도파관용 물질로서 우수한 성질을 가지고 있기 때문에, 광학 작용 또는 광학 기능을 수행할 수 있는 부분으로서 도파관을 함유하는 광학 부품이 바람직하다. 광학 도파관은 중심층 및 외층으로 되어 있으며, 중심층에 빛을 유지시킴으로써 빛을 전달하는 관이다. 본 발명의 폴리이미드는 광학 도파관의 중심층 또는 외층용 물질로서 사용할 수 있다. 그러나, 폴리이미드는 투명성이 우수하므로, 중심층 또는 양 층 (중심층 및 외층)용 물질로서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 광학 도파관의 구조는 섬유형, 평평한 형, 능선형, 렌즈형, 묻힌형 등과 같은 일반 도파관의 구조와 동일할 수 있다.
비선형 물질과 결합하여, 첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드는 전기, 열 또는 빛과 같은 외부 자극에 대응 가능한 활성형 광학 부품용 물질로서 사용될 수 있다.
비선형 물질로는, 종래의 것들이 특별한 제한없이 사용될 수 있으며, 하기의 모든 구조를 가지는 비선형 물질을 예로서 들 수 있다 :
첫 번째, 두 번째 또는 세 번째 구현예의 폴리이미드를 사용함으로써 수득되는 활성형 광학 부품을 제조하는데 사용되는 물질은, 예를 들면 상기 비선형 물질을 폴리이미드 전구체로서의 상기 폴리(아믹산)의 용액과 교반 등으로 혼합함으로써 쉽게 제조할 수 있다. 이 경우, 사용하는 비선형 물질의 양은 폴리이미드 전구체 100 중량부당, 바람직하게는 0.01 내지 100 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 50 중량부, 가장 바람직하게는 0.3 내지 30 중량부이다. 상기 양이 너무 적거나 너무 많을 경우, 수득되는 물질은 비선형 특성, 다른 광학 특성, 기계적 성질, 안정성, 작업성 등이 좋지 않은 경향이 있다.
본 발명의 폴리이미드를 사용함으로써 수득되는 광학 부품의 예로서, 폴리이미드와 비선형 물질을 결합하여 제조한 물질을 사용함으로써 수득한 활성형 광학 부품이, 도면을 참조로 하기에서 설명된다.
도 2A 내지 2F 는 광학 매트릭스 스위치 및 광학 변조기의 기본형을 보여주는 단면도이다.
이 광학 매트릭스 스위치 및 광학 변조기는 다음과 같이 분류될 수 있다 : 선형인 도 2A, Y-분기형인 도 2B, 및 방향성 커플러형인 도 2C, 십자 (X) 형인 도 2D, 분기 간섭형인 도 2E 및 분기 브리지형인 도 2F 를 포함하는 기본형. 예를 들면, 도 2A 에 나타낸 선형에서는, 빛이 중심부를 통해 전달되고, 굴절율은 전극으로 전압을 적용함으로써 변화되며, 이로써 목적하는 명확한 광학 작용이 가능하게 된다.
광학 도파관을 형성하기 위해서는, 스핀 코팅 기술, 디핑 (dipping) 기술, 닥터 블레이드 (doctor blade) 기술, 전선 막대 기술, 로울러 기술, 분사 기술 등과 같은 통상적인 필름 형성법을 사용할 수 있다. 광학 도파관 형성용의 중심 물질 및 외부 물질은, 빛의 파장 및 사용 목적에 적합한 굴절율차를 얻도록 선택하면 충분하다.
상기 예시된 활성형 광학 부품내의 광학 도파관으로서, 빛을 스위칭 및 변조시킬 수 있는 광학 도파관은, 폴리이미드 전구체로서 사용되는 폴리(아믹산)의 용액으로 구성된 물질 및 비선형 물질을, 예를 들면 규소 기판에 스핀 코팅하고, 상기 물질을 질소하에서 열처리하여 폴리이미드 전구체에서 폴리이미드로의 폐환 반응을 수행하고, 비선형 물질을 배향시킴으로써 형성할 수 있다. 예를 들면, 이러한 광학 도파관의 일례인 방향성 커플러형 광학 스위치의 제조는 도 3A 내지 3F 를 참조로 하기에서 설명된다.
도 3A 내지 3F 에서, 번호 (6) 은 기판, (7) 은 하부 전극, (8) 은 하부 외층, (9) 는 중심층, (10) 은 알루미늄층, (11) 은 레지스트층, (12) 는 상부 외층,및 (13) 은 상부 전극을 나타낸다.
알루미늄 등의 하부 전극 (7) 은 증착, 스퍼터링 (sputtering) 등에 의해 규소 등의 기판 (6) 에 형성되고, 이어서 그 위에, 상술한 활성 물질로 이루어진 중심층 (9) 보다 굴절율이 작은 폴리이미드의 하부 외층 (8) 을 형성한다. 상기 활성 물질은 하부 외층 (8) 에 소정의 두께로 적용되고, 가열하여 경화함으로써 중심층 (9) 이 수득된다.
이어서, 알루미늄층 (10) 을 증착 등에 의해 형성한 후, 레지스트를 코팅하고, 예비-소성, 광 노출, 현상 및 후-소성함으로써, 성형된 레지스트층 (11) 을 수득한다.
레지스트층 (11) 에 의해 보호되지 않는 알루미늄 부분은 습윤 에칭으로 제거하고, 이어서 알루미늄층 (10) 에 의해 보호되지 않는 중심층 (9) 의 폴리이미드층 부분을 건조 에칭으로 제거한다.
레지스트층 (11) 을 박리하고, 잔류 알루미늄층 (10) 을 습윤 에칭으로 제거한 후, 상기 하부 외층 (8) 을 형성하기 위해 사용되는 것과 동일한 폴리이미드를 사용하여, 나머지에 상부 외층 (12) 을 형성한다.
최종적으로, 증착, 스퍼터링 (sputtering) 등에 의해 마스크 패턴을 통하여 소정의 중심층 (9) 에 상부 전극 (13) 을 형성함으로써 방향성 커플러형 광학 스위치가 수득된다.
상기 예시된 광학 부품내의 광학 도파관의 중심층에 함유되는 비선형 물질을 배향시키기 위해서, 폴링 (poling) 처리 등을 수행한다. 예를 들면, 전기장을 인가하면서 중심층을 가열함으로써, 비전형 물질은 배향되며, 동시에 폐환 반응에 의해 이미드로 전환된다. 전기장을 인가하는 방법으로는, 인가를 위한 전극 형성법, 코로나 방출에 의한 중심층 표면의 전기화법 등을 예로서 들 수 있다.
전기장의 세기는 바람직하게는 105V/m 이상, 보다 바람직하게는 106V/m 이상이다.
또한, 다음과 같은 것도 가능하다 : 최종 구조물인 폴리이미드는 폐환 반응에 의한 이미드로의 전환에 의해 수득하고, 이에 전기장을 인가하면서 Tg 보다 높은 온도에서 폴리이미드를 함유하는 물질을 가열함으로써, 비선형 물질이 배향된다. 도파관은 보통 폭이 5 내지 15 ㎛ 이고 높이가 1 내지 4 ㎛ 가 되게 형성되고, 패턴 공간은 약 2 내지 약 3 ㎛ 이다.
본 발명은 실시예를 참조로 보다 상세히 하기에서 설명된다.
[실시예]
실시예 1
1 리터의 4 목 유리 플라스크에, 30 ml/분의 유속으로 건조 질소를 도입하면서, 29.36 g (0.27 몰) 의 p-페닐렌디아민, 120.64 g (0.27 물) 의 2,2-비스.(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 이무수물 및 850 g 의 N,N-디메틸아세트아미드를 담는다. 수득한 용액을 실온에서 5 시간 동안 교반하여, 50 poise 의 점도를 가지는 폴리이미드 전구체 용액을 수득한다.
이 용액을, 표면이 산화 규소층으로 되어 있고 직경이 5 인치인 실리콘 웨이퍼에 스핀 코팅하고, 질소하에, 70℃ 에서 1 시간, 160℃ 에서 1 시간, 250℃에서 1 시간, 이어서 350℃ 에서 1 시간 동안 가열하여, 두께가 3 ㎛ 인 폴리이미드 필름을 수득한다. 폴리이미드 필름의 불소 함량은 표 3 에 나와 있다.
수득한 폴리이미드 필름의 유리 전이 온도 (Tg), 다층 필름 형성시의 균열, 굴절율 및 광투과 손실을 하기 방법으로 측정하고, 수득한 결과를 표 3 및 표 5 에나타냈다.
유리 전이 온도 (Tg) :
필름을 규소 기판으로부터 박리한 후, 이의 유리 전이 온도 (Tg) 를 Perkin-Elmer Corporation 에서 제조한 열-기계학적 분석기로 측정한다.
다층 필름 형성시의 균열 :
폴리이미드 전구체 용액을 폴리이미드 필름이 형성되는 실리콘 웨이퍼에 스핀 코팅하고, 상기와 동일한 방법으로 폴리이미드 필름을 형성시킨 후, 다층 필름 형성시의 균열의 발생 여부를 조사한다.
굴절율 :
Prism Coupler Model 2010 (Metricon Co. 제조) 으로 측정한다.
광투과 손실 :
탐지법으로서 프리즘 커플러법을 사용하여, 1,3 ㎛ 의 파장을 가진 빛을 통과시킴으로써, 도 1 에 나와 있는 상술한 장치로 측정한다.
실시예 2 내지 17
표 1 또는 표 2 에 나와 있는 산 무수물 성분 및 디아민 성분을 실시예 1 에서의 사용량과 동몰량으로 사용하는 것을 제외하고, 실시예 1 에 기재된 바와 동일한 방법으로 각각의 폴리이미드 전구체 용액을 제조한다.
각각의 용액을 사용하여, 실시예 1 에 기재된 바와 동일한 방법으로 폴리이미드 필름을 수득한다. 이와 같이 수득한 폴리이미드 필름의 불소 함량은 표 3 및 표 4 에 나와 있다.
폴리이미드 필름의 유리 전이 온도 (Tg), 다층 필름 형성시의 균열, 굴절율 및 광투과 손실을 실시예 1 에 기재된 바와 동일한 방법으로 측정한다. 수득한 결과를 표 3, 4, 5 및 6 에 나타냈다.
실시예 15 및 16 각각에서 두 디아민 성분은 동몰량으로 사용한다.
표 1 및 표 2 에 나와 있는 산 무수물 성분 및 디아민 성분의 약어는 다음과 같다 :
6FDA : 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 이무수물,
PMDA : 피로멜리트산 이무수물,
s-BPDA : 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물,
ODPA : 3,3',4,4'-(비페닐 에테르)테트라카르복실산 이무수물,
PPD : p-페닐렌디아민,
AF-A : 2,2-비스{4-(4-아미노페녹시)페닐}헥사플루오로프로판,
DDE : 4,4'-디아미노디페닐 에테르,
DDS : 4,4'-디아미노디페닐 술피드,
MPD : m-페닐렌디아민,
A-AF : 2,2'-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판,
8FBPDA : 4,4'-비스(4-아미노페녹시)옥타플루오로비페닐,
3,3'-DSF : 3,3'-디아미노디페닐 술폰,
DSF : 4,4'-디아미노디페닐 술폰,
BAPP : 2,2'-비스(4-아미노페녹시페닐)프로판,
BAPB : 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐.
주) * : 본 발명의 첫 번째 구현예.
비교예 1 내지 4
실시예 1 에서 사용한 것 대신에 표 7 에 나와 있는 산 무수물 성분 및 디아민 성분을 결합하여 사용하는 것을 제외하고, 실시예 1 에 기재된 바와 동일한 방법으로 폴리이미드 필름을 수득한다.
폴리이미드 필름의 불소 함량은 표 8 에 나와 있다.
폴리이미드 필름의 유리 전이 온도 (Tg), 다층 필름 형성시의 균열, 굴절율 및 광투과 손실을 실시예 1 에 기재된 바와 동일한 방법으로 측정한다. 수득한 결과를 표 8 및 표 9 에 나타냈다.
표 7 에 나와 있는 산 무수물 성분 및 디아민 성분의 약어는 다음과 같다 :
TPDA : p-터페닐-3,4,3",4"-테트라카르복실산 이무수물,
TFDB : 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐,
mAPPS : 비스{4-(3-아미노페녹시)페닐}술폰.
실시예 18
도 4A 내지 4F 는 수동형 광학 부품의 광학 도파관을 제조하는 방법을 보여준다.
직경이 5 인치인 실리콘 웨이퍼를 실리콘 웨이퍼 기판 (14)으로서 사용한다. 피로멜리트산 이무수물 (PMDA) 및 4,4'-디아미노디페닐 에테르 (DDE) 로부터 수득한 폴리(아믹산)의 N,N-디메틸아세트아미드 (DMAC) 중의 용액 (수지 함량 15 중량%, 점도 50 dPa· s) 을 하부 외층 (15) 으로서 실리콘 웨이퍼 기판 (14) 에 스핀 코팅하고, 100℃ 에서 30 분간, 200℃ 에서 30 분간, 이어서 350℃ 에서 60분간 건조기로 가열하여 경화시킴으로써, 두께가 10 ㎛ 인 폴리이미드 필름을 형성시킨다. 1300 nm 의 파장에서의 필름의 굴절율은 1.6938 (TE 모드) 및 1.6182 (TM 모드) 이다. 광투과 손실은 0.90 dB/cm (TE 모드) 및 0.78 dB/cm (TM 모드) 이다. 불소 함량은 0 중량% 이고, Tg는 372℃ 이다.
3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 이무수물 (BPDA) 및 1,4-페닐렌디아민(PPD) 으로부터 수득한 폴리(아믹산)의 DMAC 중의 용액 (수지 함량 15 중량%, 점도 50 dPa· s) 을 중심층 (16) 으로서 폴리이미드 필름에 스핀 코팅하고, 상기와 동일한 조건에서 경화시켜, 두께가 15 ㎛ 인 폴리이미드 필름을 형성시킨다. 이 필름의 굴절율은 1.7814 (TE 모드) 및 1.5812 (TM 모드) 이다. 광투과 손실은 0.90 dB/cm (TE 모드) 및 0.41 dB/cm (TM 모드) 이다. Tg는 365℃ 이다.
다음에, RU-1600P (Hitachi Chemical Company, Ltd. 제WH) 를 레지스트로서 필름에 스핀 코팅하고, 100℃ 에서 건조시키며, 수은 램프의 빛에 노출시킨 후, 현상한다. 이렇게 수득한, 마스크로서의 레지스트 패턴 (17) 을 사용하여, 산소로 반응성 이온 에칭 (02-RIE) 을 수행함으로써 소정 패턴의 광학 도파관을 수득한다. 레지스트를 박리한 후, PMDA 및 DDE 로부터 수득한 폴리(아믹산)을 상부 외층 (18)으로서 나머지에 스핀 코팅함으로써, 경화후의 필름 두께가 20 ㎛ 가 되게 할 수 있다. 이어서, 폴리(아믹산)을 경화시켜 선형 광학 도파관 (15 ㎛ 의 길이, 15 ㎛의 폭 및 10 ㎛ 의 깊이) 을 형성시킨다.
이 광학 도파관의 광손실을 측정하기 위해서, 절단기 (dicer) 로 실리콘 웨이퍼의 양끝을 잘라서 각각의 샘플을 제조한다. 광손실을 측정하는 방법은 도 5에 나와 있다.
수정의 광섬유 (19) 를 절단된 광학 도파관에 연결하여 전자의 중심과 후자의 말단면을 일치시키고, 1300 nm 의 파장을 가진 빛을 광섬유 (19) 를 통해 광학 도파관으로 도입한다. 반대쪽 말단면에서 나오는 빛을 광센서 (20) 로 탐지한다.
길이가 각각 5 cm 및 10 cm 인 샘플을 제조하고, 광학 도파관의 광손실을 광희박화의 구배로부터 계산하는 경우, 광손실은 0.6 dB/cm 이다.
실시예 19
실시예 18 과 동일한 방법으로, ODPA 및 AAF 로부터 수득한 폴리이미드 (실시예 14 와 동일한 폴리이미드) 를 하부 외층 및 상부 외층으로서 사용하고, BPDA 및 1,4-디아미노디페닐 술피드 (DDS) 로부터 수득한 폴리이미드를 중심층으로서 사용하며, 광손실을 측정하면 0.8 dB/cm 이다. BPDA 및 DDS 로부터 수득한 폴리이미드의, 1300 nm 의 파장에서의 굴절율은 1.6941 (TE 모드) 및 1.6803 (TM 모드) 이다. 광투과 손실은 0.85 dB/cm (TE 모드) 및 0.75 dB/cm (TM 모드) 이다. Tg는 294℃ 이다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 폴리이미드는 투명성 및 등방성 뿐만 아니라, 균열 저항성 및 합성의 용이성도 우수하다.
이러한 폴리이미드로부터 수득한 광학 부품은 광학 특성이 우수하다.

Claims (9)

  1. 하기를 특징으로 하는 폴리이미드 :
    (a) TE 모드와 TM 모드간의 굴절율차가 0.02 이하이고,
    (b) 유리 전이 온도 (Tg) 가 250℃ 이상이며,
    (c) 0.7 내지 1.6 ㎛ 의 파장에서 광투과 손실이 1 dB/cm 이하이다.
  2. 하기를 특징으로 하는 폴리이미드 :
    (b) 유리 전이 온도 (Tg) 가 250℃ 이상이고,
    (c) 0.7 내지 1.6 ㎛ 의 파장에서 광투과 손실이 1 dB/cm 이하이며,
    (d) 불소 함량이 0 내지 22.6 중량% 이다.
  3. 하기를 특징으로 하는 폴리이미드 :
    (a) TE 모드와 TM 모드간의 굴절율차가 0.02 이하이고,
    (b) 유리 전이 온도 (Tg) 가 250℃ 이상이며,
    (c) 0.7 내지 1.6 ㎛ 의 파장에서 광투과 손실이 1 dB/cm 이하이고,
    (d) 불소 함량이 0 내지 22.6 중량% 이다.
  4. 제 3 항에 있어서, 하기 식 (I) 로 나타내는 반복 단위를 함유하는 폴리이미드;
    [식중, Rl은 4 가 방향족기이고 ; R2는 하기 식 (II) 또는 (III) 의 기이다;
    (식중, X 는 단일 결합, O, S, SO2, CH2, CO, CONHC(CH3)2또는 N(C6H5) 이고 ; Y1내지 Y12는 각각 H, CH3, CN 또는 NO2이다)].
  5. 전환후에 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 폴리이미드를 형성하는 폴리(아믹산) 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부품용 물질.
  6. 중심층 및 외층을 포함하고, 두 층 중 하나의 층은 제 1 항 내지 제 4 항 중어느 한 항의 폴리이미드를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 도파관.
  7. 광학 작용 또는 광학 기능을 수행할 수 있는 부분에 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항의 폴리이미드를 사용하여 수득되는 광학 부품.
  8. 제 6 항의 광학 도파관을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부품.
  9. 광학 도파관의 중심층 및/또는 외층으로서 사용되는 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항의 폴리이미드.
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