KR20030071343A - 광도파로용 광경화성 수지 조성물 및 이로부터 제조된광도파로 - Google Patents

광도파로용 광경화성 수지 조성물 및 이로부터 제조된광도파로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (A) 하기 화학식 1로 표시되는 불소 치환된 광중합형 우레탄 올리고머, (B) 1개 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트(B1) 또는 1개 이상의 에폭시기를 갖는 광반응성 모노머(B2), 및 (C) 광중합 개시제를 포함하는 광도파로용 광경화성 수지 조성물에 관한 것으로, 상기 조성물은 낮은 복굴절률 및 적은 광손실을 나타내고, 광투과도, 열적 안정성 및 장기 저장성이 우수하며, 또한 상기 수지 조성물을 이용하여 마이크로 트랜스퍼 몰딩 기법에 의해 간편하고 대량생산이 용이하게 광도파로를 제조할 수 있다:
상기 식에서,
R1은 -CH2O- 또는 -CH2(OCH2CH2)mO-이고, R2는 탄소수가 6 ∼ 100개로 구성된 방향족 또는 지방족 탄화수소기이고, R3은 탄소수가 2 ∼ 10개로 구성된 방향족 또는 지방족 탄화수소기이고, R4는 메타(아크릴레이트)기 또는 에폭시기이다.

Description

광도파로용 광경화성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 광도파로{PHOTO-CURABLE RESIN COMPOSITION FOR OPTICAL WAVEGUIDE AND OPTICAL WAVEGUIDE PREPARED THEREFROM}
본 발명은 광도파로 소자용 고분자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 저 광진행 손실의 광경화형 (메타)아크릴기 또는 에폭시기를 갖는 불소치환 광경화형 우레탄 올리고머의 제조와 이를 이용한 광도파로용 광경화형 수지 조성물의 제조에 관한 것이며 아울러 상기 조성물을 이용하여 마이크로 몰딩 기법에 의한 고분자 광도파로의 제조방법에 관한 것이다.
향후 우리 사회에서 접하게 될 정보화시대에 필요한 고선명·고화질의 동영상, 전자상거래 및 화상통신 등의 무수한 정보량의 이동에 있어서 광(光)통신 산업은 필수 불가결한 전달매체로 자리잡게 되었다. 광은 전자에 비해 속도가 훨씬 빨라 일정시간 내에 더 많은 정보를 전달할 수 있으므로 각광을 받고 있다. 광통신 시스템에는 다중, 역다중화 소자, 광스위치, 광증폭기, 광검출기, 광원 등의 여러 부품이 필요한데, 현재 그 성능을 개선시키기 위한 다양한 설계 및 재료의 개선이 이루어지고 있다.
우선 재료적인 측면에서 보면, 상기 광통신 부품 중 광스위치를 비롯한 광도파로의 경우 실리카를 이용하여 제조되고 있는데, 실리카는 광섬유와 동일한 물질이므로 광섬유와의 접속시 접속단면에서의 반사가 적고 물질 자체의 광손실 또한 0.01 dB/cm 정도로 그 값이 매우 작은 특성을 가진다. 그러나 실리카를 이용하여 광도파로를 제조할 경우, 매우 높은 고온의 에너지가 가해짐에 따라 제작 후 냉각시에 실리카의 열팽창계수 차이로 인해 열응력을 받고 이러한 응력에 의해 물질 자체의 편광의존도가 심화되며 굴절률 또한 달라지게 된다.
이를 개선하기 위해 유기 고분자소재의 연구가 활발히 진행되었다. 유기 고분자 소재는 무기 재료나 반도체에 비해 분자 화학에 의해서 물질의 성능을 쉽게 제어/합성할 수 있고, 저렴한 가격으로 인해 경제성이 좋으며, 응답속도가 빠르고, 광대역폭이 수십 내지 수백 Tbps 정도로 매우 높으며, 이를 이용한 소자 제조시 저온에서 수행될 수 있으며, 공정이 단순하고, 가공성이 좋으며, 집적화가 유리하다는 우수성을 가진다. 이러한 우수한 특성에도 불구하고, 유기 고분자 물질은 열적 불안정성 및 광통신 파장영역에서의 큰 광전송 손실로 인해 상용화되지 못했었다.
일반적으로 평면 도파로형 광소자 및 광 상호연결(Optical Interconnection)에 사용되는 고분자 재료는 열안정성, 광통신 파장영역에서의 낮은 광 손실, 미세한 굴절률의 제어능력, 낮은 복굴절률, 다양한 기판에 대한 접착성, 다양한 적층성, 치수안정성 및 유연성, 미세 광부품과의 용이한 정렬, 저가 등의 조건이 요구된다. 이중 광손실 문제를 해결하기 위해 불소치환 고분자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이는 분자내 C-H 결합에서 중수소나 불소로 치환함으로써 광통신 영역인 1.0∼1.8㎛ 파장대에서의 큰 적외흡수 파장을 장파장으로 이동시켜 광통신 영역에서의 광흡수를 최소화할 수 있다.
일본의 NTT사에서는 수동 광소자용 고분자 물질로서 종래의 PMMA를 사용하거나 중수소화된 MMA(deutrated methacrylate)와 중수소화된 퍼플루오로 MMA(deutrated perfluoro methacrylate) 단량체를 여러 조성비로 공중합하여 굴절률이 잘 조절된 물질을 클래딩 및 코아로 이용함으로써 1.3㎛에서 광손실이 0.08 dB/cm로 아주 우수한 저손실 광소자를 구현한 바 있다. 그러나 PMMA계는 Tg가 100℃ 정도로서 열안정성이 낮은 단점을 가진다[이마무라(S. Imamura) 등,Electronics Letters,27, 1342, 1991]. 이러한 PMMA의 낮은 열안정성을 극복하기 위해 NTT사에 의해 개발된 퍼플루오르화된 폴리이미드(perfluorinated polyimide)는 큰 복굴절로 인해 편광독립이 어렵고, 비교적 큰 흡습성으로 인한 광손실이 발생하는 문제점이 있다[마쓰우라(T. Matsuura) 등,Electronics Letters,29(3),269, 1993].
미국의 얼라이드 시그널(Allied Signal)사에 의해 발표된 UV-경화형 플루오르화된 아크릴레이트(UV-curable fluorinated acrylate)는 아크릴레이트의 광가교(photo-crosslinking) 특성을 이용하여 350℃ 이상의 열안정을 확보하였으며, 1.3㎛ 및 1.55㎛에서의 광손실이 각각 0.03dB/cm 및 0.05dB/cm이고, 1.3에서 1.6까지의 연속적인 굴절률 조절이 가능하며, 복굴절이 0.0008 정도로 편광 독립되었다[엘다다(L. Eldada) 등,J. Lightwave Technology,14(7), 1704, 1996].
한편, 삼성전자에 의해 발표된, 주사슬의 디안하이드라이드(dianhydride)에 불소(C-F)가 치환되고 디아민에 염소(C-Cl)가 치환된 폴리이미드 및 불소와 염소가 치환된 폴리머는 복굴절이 큰 단점을 가지며[한(K. Han) 등,Polym. Bull. 41, 455, 1998], 한국전자통신연구원에서 발표한, 열경화에 의해 가교된 불소 치환 폴리아릴렌에테르는 열안정성면에서는 우수하지만 열경화 방식이라 생산성이 낮다[이(H. J. Lee) 등,J. Polym, Sci., Polym. Chem., 37, 2355, 1999]. 대한민국 특허출원 제1999-32681호에는 폴리이미드의 주사슬에 불소 치환된 방향족 그룹을 겉사슬에 도입함으로써 등방성 특성을 가지는 불소 치환된 폴리이미드가 개시되어 있으며, 최근에는 광주과학기술원(KJIST)에서 열경화에 의해 가교된 불소 치환 폴리아릴렌에테르설파이드(Cross-linkable Fluorinated Poly(arylene ether sulfide))를 개발하여 발표한 바 있다[강(J. W. Kang)등,J. Lightwave Tech.,19(6), 872, 2001].
한편, 종래에 광도파로를 제작하는 기술로서 포토리소그래피(Photolithography) 방법이 많이 이용되고 있는데, 이는 포토리지스트 재료를 코어 위에 스핀코팅 한 뒤 원하는 도파로 형태를 가진 마스크를 이용하여 패턴을 형성하고 유도결합플라즈마를 이용하여 코어 재료를 건식 식각하는 단계로 구성된다. 그러나, 이 방법은 제작 시간이 많이 소요되며, 또한 코어의 크기가 4∼8 ㎛ 정도인 단일모드 광도파로를 제작할 경우에는 식각이 비교적 용이하나, 다중모드 광도파로 제조시에는 40 ㎛ 이상의 깊이로 식각하여야 하는 문제점을 갖는다.
이에 따라, 본 발명의 목적은 광진행 손실이 적고, 광경화에 의한 내화학성 및 열안정성이 향상되며, 낮은 복굴절률을 가지는 저가의 광도파로용 수지 조성물 및 상기 수지 조성물을 코아층 및 클래딩층으로 포함하며 마이크로 트랜스퍼 몰딩(micro-transfer molding) 방법을 이용함으로써 간편하고 대량생산이 용이한 소자의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 트랜스퍼 몰딩 기법을 이용한 광경화성 고분자 광도파로의 제조공정도이고;
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 실시예에서 수득한 코아층이 코팅된 웨이퍼의 단면에 대한 전자현미경 및 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope) 사진이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 불소 치환된 광중합형 우레탄 올리고머(A)를 제공하며, 또한 상기 (A) 불소 치환된 광중합형 우레탄 올리고머, (B) 광반응성 모노머, (C) 광중합개시제, (D) 중합방지제 및 (E) 산화방지제를 포함하는, 광도파로용 광경화성 수지 조성물을 제공한다:
화학식 1
상기 식에서,
R1은 -CH2O- 또는 -CH2(OCH2CH2)mO-이고, R2는 탄소수가 6 ∼ 100개로 구성된 방향족 또는 지방족 탄화수소기이고, R3은 탄소수가 2 ∼ 10개로 구성된 방향족 또는 지방족 탄화수소기이고, R4는 메타(아크릴레이트)기 또는 에폭시기이다.
본 발명은 또한 상기 광도파로용 광경화성 수지 조성물을 이용한 고분자 광도파로 및 이의 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
(A) 불소 치환된 광중합형 우레탄 올리고머
본 발명에서 사용되는 광중합형 우레탄 올리고머(A)는 (a) 폴리올, (b) 디이소시아네이트(Diisocyanate), (c) 히드록시 (메타)아크릴레이트(Hydroxy (Meth)acrylate) 또는 히드록시 에폭시(Hydroxy Epoxy), (d) 우레탄 반응 촉매 및 (e) 중합개시제를 반응시켜 제조된다.
(a) 폴리올
상기 불소 치환된 광중합형 우레탄 올리고머(A)의 제조에 사용되는 폴리올(a)은 분자량이 500 내지 10,000이 바람직하며, 불소 치환된 퍼플루오로 폴리에테르폴리올(Perfluoropolyether polyol) 또는 퍼플루오로 폴리에테르 말단에 비불소폴리에테르기를 갖는 폴리올이 바람직하다. 상기 폴리올(a)은 광중합형 우레탄 올리고머(A) 제조용 조성물의 20 내지 80 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
(b) 디이소시아네이트
본 발명의 불소 치환된 광중합형 우레탄 올리고머(A)의 제조에 사용되는 디이소시아네이트(b)는 이소포론 디이소시아네이트(Isophoron diisocyanate, IPDI), 헥산 디이소시아네이트(1,6-Hexane Diisocyanate, HDI), 옥타메틸렌 디이소시아네이트(1,8-Octamethylene Diisocyanate), 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트(Tetramethyl xylene diisocyanate, TMXDI), 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(4,4'-Dicyclohexylmethane diisocyanate, HMDI), 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(4,4'-Diphenylmethane diisocyanate), 3,3'-디메틸 4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트(3,3'-Dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate), 3,3'-디메틸디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트(3,3'-Dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate), 4-브로모-6-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트(4-Bromo-6-methyl-1,3-phenylene diisocyanate), 4-클로로-6-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트(4-Chloro-6-methyl-1,3-phenylene diisocyanate), 폴리(1,4-부탄디올) 톨릴렌 2,4-디이소시아네이트 터미네이티드(Poly(1,4-butanediol) tolylene 2,4-diisocyanate terminated), 폴리(1,4-부탄디올) 이소포론 디이소시아네이트 터미네이티드(Poly(1,4-butanediol) isophorone diisocyanate terminated), 폴리(에틸렌 아디페이트) 톨릴렌 2,4-디이소시아네이트 터미네이티드(Poly(ethylene adipate)tolylene 2,4-diisocyanate terminated), 폴리[1,4-페닐렌 디이소시아네이트-코-폴리(1,4-부탄올)]디이소시아네이트(Poly[1,4-phenylene diisocyanate-co-poly(1,4-butanol)] diisocyanate), 폴리헥사메틸렌 디이소시아네이트(Poly(hexamethylene diisocyanate), 폴리프로필렌글리콜 톨릴렌 2,4-디이소시아네이트 터미네이티드(Poly(propylene glycol)tolylene 2,4-diisocyanate terminated), 폴리(테트라플루오로에틸렌옥시드-코-디플루오로메틸렌옥시드)α,ω-디이소시아네이트(Poly(tetrafluoroethylene oxide-co-difluoromethylene oxide)α,ω-diisocyanate), 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(2,4-Toluene Diisocyanate), 2,5-톨루엔 디이소시아네이트(2,5-Toluene Diisocyanate), 2,6-톨루엔 디이소시아네이트(2,6-Toluene Diisocyanate), 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트(1,5-Naphthalene Diisocyanate) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 상기 디이소시아네이트(b)는 광중합형 우레탄 올리고머(A) 제조용 조성물의 10 내지 50 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
(c) 히드록시 (메타)아크릴레이트 또는 히드록시 에폭시
본 발명의 광중합형 올리고머(A)의 제조에 사용되는 성분 (c)는 하나 이상의(메타)아크릴로일기 및 히드록시 작용기를 포함하는 화합물(c1), 또는 하나 이상의 에폭시기 및 히드록시 작용기를 포함하는 화합물(c2)이다.
성분 (c1)의 예로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트(2-Hydroxyethyl(meth)acrylate), 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트(2-Hydroxypropyl(meth)acrylate), 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트(2-Hydroxybutyl(meth)acrylate), 1-히드록시부틸(메타)아크릴레이트(1-Hydroxybutyl(meth)acrylate), 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트(2-Hydroxy-3-phenyloxypropyl(meth)acrylate), 네오펜틸글리코모노(메타)아크릴레이트(Neopentylglycolmono(meth)acrylate), 4-히드록시시클로헥실(메타)아크릴레이트(4-Hydroxycyclohexyl(meth)acrylate), 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트(1,6-hexanediolmono(meth)acrylate), 펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트(Pentaerythritolpenta(meth)acrylate), 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트(Dipentaerythritolpenta(meth)acrylate), 2-메타크릴록시에틸 2-히드록시 프로필 프탈레이트(2-Methacryloxyethyl 2-Hydroxy Propyl Phthalate), 글리세린 디(메타)아크릴레이트(Glycerin Dimethacrylate), 2-히드록시-3-아크릴로일록시 프로필 (메타)아크릴레이트(2-Hydroxy-3-acryloyloxy Propyl Methacrylate), 폴리카프로락톤 폴리올 모노(메타)아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
성분 (c2)의 예로는, 글리시돌(Glycidol), 에폭시화 테트라히드로벤질 알코올(Epoxidized tetrahydrobenzyl alcohol) 등이 있다.
상기 성분 (c)는 광중합형 우레탄 올리고머(A) 제조용 조성물의 5 내지 50 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
(d) 우레탄 반응 촉매
본 발명의 광중합형 올리고머(A)의 제조에 사용되는 우레탄 반응 촉매(d)는 우레탄 반응 중에 소량 첨가되는 촉매로서, 구리 나프티네이트(copper naphthenate), 코발트 나프티네이트(cobalt naphthenate), 아연 나프테이트(zinc naphthate), n-부틸틴라우레이트(butyltinlaurate), 트리스틸아민(tristhylamine), 2-메틸트리에틸렌디아마이드(methyltriethlenediamide) 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되며, 상기 광중합형 우레탄 올리고머(A) 제조용 조성물의 0.01 내지 1 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
(e) 중합개시제
본 발명의 광중합형 올리고머(A)의 제조에 사용되는 중합개시제(e)로는 히드로퀴논(Hydroquinone), 히드로퀴논모노메틸에테르(Hydroquinonmonomethylether), 파라-벤조퀴논(Para-benzoquinone), 페노티아진(Phenotiazine) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 광중합형 우레탄 올리고머(A) 제조용 조성물의 0.01 내지 1 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
상기 불소 치환 광중합형 올리고머(A)의 제조는 통상의 방법에 의해 수행될 수 있으며, 구체예로서, 반응 플라스크에 불소 치환된 퍼플루오로 폴리에테르폴리올 또는 퍼플루오로 폴리에테르 말단에 비불소폴리에테르기를 갖는 폴리올을 넣고, 감압하여 수분을 제거한 후 이소시아네이트 및 사용되는 총 촉매의 1/2를 가하여 200 내지 300 rpm으로 교반하면서 온도를 65 내지 85℃로 유지하고 IR 상에 -OH 피크가 소멸될 때까지 약 2 내지 3시간 동안 반응시킨다. 이때, 촉매 사용량은 상기 반응에서 전량 사용할 수도 있다. 반응 종료 후, 중합개시제 및 히드록시(메타)아크릴레이트 또는 히드록시 에폭시를 가하고, 70 내지 90℃로 승온하여 나머지 분량의 촉매를 가하고 IR 상에 -NCO 피크가 소멸할 때까지 반응시킴으로써, 불소 치환 광중합형 올리고머(A)를 제조할 수 있다.
상기 불소 치환된 광중합형 우레탄 올리고머(A)는 평균 분자량이 2,000 내지 50,000이고, 종래의 우레탄 올리고머가 갖는 우수한 물성 외에도 굴절율이 1.3 정도로 낮으며, 광도파로 소재가 갖추어야 할 특성인 1.1∼1.8㎛ 파장 영역 대에서 우수한 광투과성을 가지며, 접착성이 우수하다.
상기 불소 치환된 광중합형 우레탄 올리고머(A)는 광도파로용 광경화성 수지 조성물의 20 내지 80 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
(B) 반응성 모노머
본 발명에서 사용되는 반응성 모노머(B)로는, 1개 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트(B1) 또는 1개 이상의 에폭시기를 갖는 광반응성 모노머(B2)가 있으며, 상기 (메타)아크릴레이트(B1)는 불소 치환된 모노머와 비불소형 모노머를 포함한다.
상기 반응성 모노머(B)는 (메타)아크릴로일기 또는 에폭시기를 함유하는 수에 따라, 단관능기 모노머, 2관능기 모노머 또는 3관능기 이상을 갖는 모노머로 구분될 수 있다.
상기 불소 치환된 (메타)아크릴로일기 함유 반응성 모노머로는, 2-퍼플루오로옥틸에틸아크릴레이트(2-Perfluorooctylethyl acrylate), 2-퍼플루오로옥틸에틸메타크릴레이트(2-Perfluorooctylethyl methacrylate), 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸메타크릴레이트(2,2,3,4,4,4-Hexafluorobutyl methacrylate), 2,2,3,3-테트라플루오로프로필 메타크릴레이트(2,2,3,3-Terrafluoropropyl methacrylate), 트리플루오로에틸메타크릴레이트(Trifluoroethyl methacrylate), 2-퍼플루오로알킬에틸아크릴레이트(2-Perfluoroalkylethyl acrylate), 2-퍼플루오로알킬에틸메타크릴레이트(2-Perfluoroalkylethyl methacrylate) 등이 있다.
1개의 (메타)아크릴로일기를 함유하는 단관능기 비불소형 반응성 모노머로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 1-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼퓨릴 (메타)아크릴레이트(Tetrahydrofurfuryl (Meth)acrylate), 이소데실 (메타)아크릴레이트(Isodecyl (Meth)acrylate), 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트(2-(2-Ethoxyethoxy) Ethyl(meth)acrylate), 스테아릴 (메타)아크릴레이트(Stearyl (Meth)acrylate), 라우릴 (메타)아크릴레이트(Lauryl (Meth)acrylate), 2-페녹시에틸 (메타)아크릴레이트(2-Phenoxyethyl (Meth)acrylate), 이소보닐 (메타)아크릴레이트(Isobornyl (Meth)acrylate), 트리데실 (메타)아크릴레이트(Tridecyl (Meth)acrylate), 폴리카프로락톤 (메타)아크릴레이트(Polycarprolactone (Meth)acrylate), 페녹시테트라에틸렌글리콜아크릴레이트(Phenoxy Tetraethylene Glycol (Meth)acrylate), 이미드아크릴레이트(Imide acrylate) 등이 포함된다.
2관능기 비불소형 모노머로는 에톡시부과형 노닐페놀 (메타)아크릴레이트(Ethoxylated Nonyl Phenol Acrylate), 에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트(Ethylene Glycol Di(meth)acrylate), 디에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트(Diethylene Glycol Di(meth)acrylate), 트리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트(Triethylene Glycol Di(meth)acrylate), 테트라에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트(Tetraethylene Glycol Di(meth)acrylate), 폴리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트(Polyethylene Glycol Di(meth)acrylate), 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트(1,6-Hexanediol Di(meth)acrylate), 1,3-부틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트(1,3-Butylene Glycol Di(meth)acrylate), 트리프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트(Tripropylene Glycol Di(meth)acrylate), 에톡시 부과형 비스페놀 A 디(메타)아크릴레이트(Ethoxylated Bisphenol A Di(meth)acrylate), 시클로헥산 디메탄올 디(메타)아크릴레이트(Cyclohexane Dimethanol Di(meth)acrylate), 트리시클로데칸디메탄올 디아크릴레이트(Tricyclo[5.2.1.02,6]decanedimethanol diacrylate) 등으로 이루어진다.
3관능기 이상을 가진 비불소형 모노머는 트리스 아크릴로일록시에틸 이소시아누레이트(Tris[2-(acryloyloxy)ethyl]isocyanurate), 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 에틸렌 옥시드 3몰 부가형 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 에틸렌 옥시드 6몰 부가형 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 트리스(아크릴로옥시에틸)이소시아누레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 및 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
1개 이상의 에폭시기를 갖는 반응성 모노머(B2)로는 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산 카복실레이트(3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxy cyclohexane carboxylate), 비스-(3,4-에폭시클로헥실)아디페이트(Bis-(3,4-epoxycyclohexyl)adipate), 3-에틸-3-히드록시메틸-옥세탄(3-Ethyl-3-hydroxymethyl-oxetane), 1,2-에폭시헥사데칸(1,2-Epoxyhexadecane), 알킬글리시딜에테르(Alkyl glycidyl ether), 2-에틸헥실디글리콜 글리시딜에테르(2-Ethyl hexyl diglycol glycidyl ether), 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르(Ethyleneglycol diglycidyl ether), 디에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르(Diethyleneglycol diglycidyl ether), PEG#200 디글리시딜 에테르(PEG#200 diglycidyl ether), PEG#400 디글리시딜 에테르(PEG#400 diglycidyl ether), 프로필렌글리콜 디글리시딜 에테르(Propyleneglycol diglycidyl ether), 트리프로필렌글리콜 디글리시딜 에테르(Tripropyleneglycol diglycidyl ether), PPG#400 디글리시딜 에테르(PPG#400 diglycidyl ether), 네오펜틸글리콜 디글리시딜 에테르(Neopentylglycol diglycidyl ether), 1,6-헥산디올 디글리시딜 에테르(1,6-Hexanediol diglycidyl ether), 수소화 비스페놀 A 디글리시딜 에테르(Hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether), 프로필렌옥시드 변형 비스페놀 A형 디글리시딜 에테르(Diglycidyl ether of propyleneoxide modified bisphenol A), 디브로모 네오펜틸글리콜 디글리시딜 에테르(Dibromo neopentylglycol diglycidyl ether) 및 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르(Trimethylolpropane triglycidyl ether)로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 광반응성 모노머(B)는 광도파로용 고분자 수지 조성물의 20 내지 80 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
(C) 광중합개시제
본 발명에서 사용되는 광중합개시제(C)로는 Irgacure#184, Irgacure#907, Irgacure#500, Irgacure#651, Darocure#1173, Darocure#116, CGI#1800, CGI#1700, UVI-6990, UVI-6974, SarcatRCD1010, SarcatRCD1011, SarcatRCD1012, SarcatRK185 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 광도파로용 고분자 수지 조성물의 1 내지 10 중량%의 함량으로 사용되는 것이 바람직하다.
(D) 중합방지제
본 발명의 조성물에는 중합방지제(D)가 보관 안정성을 향상시키기 위해 사용될 수 있으며, 장기간의 저장 또는 고온 다습한 환경에서 생성될 수 있는 자유 라디칼에 의한 수지의 경화 현상을 방지할 수 있고, 수지 경화 후 고온에서도 황변 현상을 방지할 수 있다. 상기 중합방지제로는 히드로퀴논(Hydroquinone), 히드로퀴논모노메틸에테르(Hydroquinonemonomethylether), 파라-벤조퀴논(Para-benzoquinone), 페노티아진(Phenotiazine) 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되며, 고분자 수지 조성물의 0.01 내지 5 중량%의 함량으로 사용될 수 있다.
(E) 산화방지제
본 발명에서 사용될 수 있는 산화방지제(E)는 Irganox 1010, Irganox 1035, Irganox 1076 (이상 시바가이기(Cibageigy)사 제조) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 고분자 수지 조성물의 0.01 내지 5 중량%의 함량으로 사용될 수 있다.
본 발명의 광도파로용 광경화성 수지 조성물은 통상의 방법에 의해 제조될 수 있으며, 구체적으로는, 상기 (A) 내지 (E) 성분들을 반응기에서 혼합하여 15 내지 50 ℃ 및 60 % 이하의 습도 조건에서 500∼1000 rpm의 속도로 교반하여 제조되는 것이 바람직하다. 반응 온도가 15℃ 미만일 경우에는 올리고머(A)의 점도가 상승하여 공정상의 문제점이 발생하고 50℃를 초과할 경우에는 광중합개시제(C)가 라디칼을 형성하여 경화반응을 일으키므로 좋지 않다. 또한 반응시 습도가 60%를 초과할 경우에는, 수지 생성 이후 코팅 공정 중에 수지에서 기포가 발생하며 미반응 물질들이 공기 중의 수분과 반응하여 부반응이 일어나는 문제점을 가진다.
본 발명에 의한, 불소 치환 올리고머 함유 광도파로용 고분자 수지 조성물은 굴절률을 1.38∼1.54 범위로 자유롭게 조절할 수 있으며, 작업성과 밀접한 관계가 있는 점도도 50∼2000 cPs 범위로 용이하게 조절할 수 있고, 장기 저장성도 우수하다. 또한 열분해온도가 300℃ 이상으로 열적 안정성이 높고, 복굴절율이 1×10-4이하로서 낮으며, 간단한 합성 방법을 이용함으로써 제조 비용 또한 절감되어 저가로 제조될 수 있다. 또한, 광통신 영역인 0.85㎛, 1.3㎛, 1.55㎛ 파장에서 각각 90% 이상의 우수한 광투과도를 가지며, 특히 0.85㎛ 파장에서 0.3 dB/㎝ 정도의 광손실을 갖는다. 종래의 열경화 방식, 즉 오랜 시간과 고온을 필요로 하는 방법이 아닌, 상온에서 간단한 자외선 조사만을 이용하는 광경화 방식에 의해 광도파로를 제조할 수 있으므로 광도파로의 제조 공정, 비용, 시간 등을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 또한 마이크로 트랜스퍼 몰딩(Micro-transfer molding) 방법을 이용한, 고분자 광도파로의 제조방법을 제공한다. 이는 고가 장비, 까다로운 조작 조건 등을 요하는 종래 방식에 의한 도파로 제조를 단순화시킨 방법으로서, 실록산계 고무를 사용하여 코어의 패턴을 찍어내는 방법이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 마이크로 트랜스퍼 몰딩 기법을이용한 광경화성 고분자 광도파로의 제조공정은 다음과 같다:
포토레지스트(photoresist)에 의해 도파로 패턴(core pattern)이 형성된 기판 위에 실록산계 레진, 예를 들면 폴리디메틸실록산(polydimethyl siloxane) 고무를 가하고 상온에서 방치하여 기포를 제거한 후 30 내지 100℃에서 2 내지 10시간 동안 상기 레진을 경화시킨 후 마스터로부터 떼어내어 경화된 실록산계 몰드를 제조한다. 상기 실록산계 몰드 위에 본 발명의 광경화형 불소치환 광도파로용 고분자 수지 조성물을 예를 들면, 스핀코팅에 의해 도포하고, 이때 과량의 수지는 제거한다.
한편, 실리콘웨이퍼(silicon wafer) 위에 도포하고 경화시킨 하위 클래딩층(under cladding layer) 위에, 상기와 같이 제조된, 본 발명의 고분자 수지가 도포된 실록산계 몰드를, 상기 고분자 수지가 마주보도록 덮고, 자외선으로 경화시킨 후 이로부터 실록산계 몰드를 떼어낸다. 상기 경화된 고분자 수지 위에 상위 클래딩층(upper cladding layer)을 코팅하고 자외선으로 경화시킴으로써 수행된다. 이러한 마이크로 트랜스퍼 몰딩 방법은, 일단 실록산계 몰드가 제조되면 빠른 시간 내에 아주 간단한 공정으로 도파로를 연속적으로 제작할 수 있는 장점이 있고 포토레지스트 재료의 종류에 따라 1mm×1mm 크기의 광도파로 까지도 형성할 수 있다.
상기 제조공정에서 도파로 패턴의 디자인 형태에 따라 싱글모드(single-mode) 또는 멀티모드(multi-mode) 광도파로가 제조될 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
합성예 1: 올리고머의 제조
1L 플라스크에 불소치환된 폴리에테르(Fluorolink E10, 제조원: Ausimount사, 이탈리아) 375.27g 및 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 89.38g을 혼합하고 40 내지 60℃로 가온한 후 n-부틸틴라우레이트(DBTL) 0.10g을 첨가하였다. 200∼300 rpm으로 교반하면서 발열이 끝난 후 온도를 65 내지 85℃로 유지하면서 -OH 피크가 소멸할 때까지 반응시켰다. IR 상에 -OH 피크가 완전히 소멸되면 히드로퀴논모노메틸에테르(HQMME) 0.13g, 2-히드록시에틸메타크릴레이트(2-HEMA) 34.85g을 첨가하고, 발열이 종료되면 온도를 70 내지 90℃로 유지하여 IR 상의 -NCO 피크가 완전히 소멸될 때까지 반응시킴으로써, 불소치환된 우레탄 올리고머를 제조하였다.
합성예 2 내지 13: 올리고머의 제조
하기 표 1에 기재된 성분 및 함량을 이용하여 합성예 1에서와 동일한 방법에 의해 불소치환된 우레탄 올리고머를 제조하였다.
실시예 1 내지 10 및 비교실시예 1: 광도파로 제조용 고분자 수지의 제조
하기 표 2에 기재된 성분들을 반응기에 넣고 온도 20 내지 30℃, 습도 30 내지 60% 및 300 ∼ 1,000rpm 조건으로 혼합하여 본 발명에 따른 불소치환 고분자 수지 조성물을 제조하였다.
실 시 예 비교예1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(A)올리고머 합성예 1 40 40
합성예 3 40 40
합성예 4 40 40
합성예 6 40 40
합성예 11 40 40
UVE-150(주1) 40
(B)반응성모노머 SR-339(주2) 25 35 20 30 20 30 25 35 20 30 20
2-퍼플루오로옥틸에틸아크릴레이트 25 15 20 20 20 20 25 15 20 20 10
2-히드록시프로필아크릴레이트 10 10 10 20
(C)광 개시제 Darocure#1173(주3) 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5
(D)중합방지제 Z-6030(주4) 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
(E)산화방지제 BHT(주5) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
합 계 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
주1: Croda 제품,주2: Sartomer사 제품,주3: 시바 가이기사 제품
주4: 다우코닝사 제품,주5: 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀(알드리치-케미컬사 제품)
물성 평가
상기 실시예 1-10 및 비교실시예 1에서 각각 제조된 고분자 조성물들의 각각의 물성을 하기 방법에 의해 평가하였으며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
1) 점도(cPs) : 25℃에서 브룩필드 회전 점도계로 스핀들러 넘버 42번, 2㎖의 용량을 사용하였으며, 점도에 따라 10 ∼ 100rpm으로 측정한다.
2) 굴절률(액상) : 아베 굴절계(Abbe's Refractometer)를 사용하여 23℃에서 589.3μm의 나트륨 D 라인(Sodium D line)에 의해 측정한다.
3) 굴절률(경화된 필름) : 스핀 코터의 진공 척 위에 실리콘웨이퍼를 놓고 그 위에 실시예에서 제조된 수지 조성물을 골고루 흩뿌린 다음, 수지 조성물의 점도에 따라 1500∼3000rpm의 속도로 20∼30초 동안 코팅한다. 코팅 완료 후 300W의 고압 수은등으로 된 자외선 경화장치인 퓨전 램프(Fusion Lamp)로 100 mJ/㎠ 이상에서 경화시키고, 60∼100℃에서 10분 이상 동안 후(後)경화시킨 후 프리즘-커플러(Prism-Coupler, Sairon Co. Ltd.)로 850nm 파장에서의 굴절률을 측정한다. 프리즘-커플러를 이용하여 굴절률을 측정하는 경우에 필름의 두께는 2∼15㎛가 적당하다.
고체 상태의 굴절률은 전기장 모드의 굴절률인 nTE와 자기장 모드의 굴절률인 nTM으로 구분되며, 이들의 차인Δ(nTE-nTM)은 코팅된 물질의 복굴절률을 나타내는 지수이다.
4) 광투과도(%T) : 실시예에서 수득된 고분자 수지 조성물을 150㎛의 두께로 유리판 위에 코팅한다. 300W의 고압 수은등으로 된 자외선 경화장치인 퓨전 램프로 100 mJ/㎠ 이상에서 경화시킨 후 60∼100℃에서 10분 이상 동안 후 경화를 진행한다. 경화가 완전히 종료된 후 3cm×3cm의 크기로 시편을 분리하여 분광광도계(UV-VIS-NIS Spectrophotometer, Varian, 호주)로 200 내지 1800 nm의 파장에 따른 광투과도(%T)를 측정한다. 하기 표 2에 기재된 광투과도는 600 내지 1600 nm 파장 영역에서의 광투과도이다.
5) 경도(A 또는 D) : 50mm×20mm×5mm 이상의 크기를 갖는 형태에 실시예에서 수득된 조성물을 조심스럽게 부은 뒤 경화시키고, 이때 경화조건은 상기 광투과도 측정시의 샘플 경화조건과 동일하다. 경화가 완료된 후 쇼아경도계(Shore Durometer Hardness)를 이용하여 경도를 측정한다.
6) 경화수축률(%) : ASTM D-792 조건에 의거 측정한다.
7) 유리전이 온도(Tg) : 상술된 광투과도 측정시의 시편 제조방법과 동일하게 150㎛ 두께의 경화된 필름을 제조한 뒤 동역학열분석기(Dynamic Mechanical Thermal Analyzer, DMTA)를 이용하여 유리전이 온도를 측정한다. 측정조건은 10 ℃/min의 승온 속도로 상온에서 250℃ 온도까지 질소분위기 하에서 진행한다.
8) 열분해 온도(Td) : 열 무게 측정 분석기(Thermogravimeteric Analyzer, TGA)를 이용하여 10 ℃/min의 승온 속도로 상온에서 700℃까지 질소 분위기 하에서 온도 증가에 따른 시료의 무게 변화를 측정한다.
9) 저장 안정성 : 조성물을 상온에서 6개월 동안 방치한 후 방치 전과 후의 외관 및 코팅 상태의 변화를 관찰한다.
10) 광손실(dB/cm) : 광손실 측정을 위한 시편의 제조는 굴절률(고체) 측정시의 시편 제조방법과 동일하다. 다만, 프리즘-커플러로 굴절률 정합액 방법을 이용하여 박막의 광손실을 측정하려면 이중층 막으로 코팅하여야 한다. 즉, 측정하고자 하는 물질보다 굴절률이 낮은 물질을 실리콘웨이퍼 위에 먼저 코팅하고 그 위에 측정하고자 하는 조성물을 코팅하며, 이때 코팅 후엔 반드시 광경화 및 후 경화를 각각 진행한다. 본 실험 방법에서는 총 3cm의 길이에 해당하는 광손실을 취하였으며, 프리즘-커플러는 새론사(Sairon Co., Ltd.)에서 공급하는 프리즘-커플러(Prism-Coupler)를 사용하였다.
실시예 11: 광도파로의 제조
실시예 1에서 수득된 수지 조성물을 클래딩 층으로 하여 실리콘웨이퍼 위에 골고루 흩뿌린 뒤 3000rpm으로 30초간 스핀 코팅하였다. 이어서 300W의 고압 수은등으로 된 자외선 경화장치인 퓨전 램프로 100 mJ/㎠ 이상에서 경화시킨 후 60∼100℃에서 10분 이상 동안 후 경화를 진행시켰다. 한편, 포토레지스트에 의해 도파로 패턴(core pattern)이 형성된 기판 위에 폴리디메틸실록산 고무를 가하고 상온에서 방치하여 기포를 제거한 후 40℃에서 2시간 동안 경화시킨 후 마스터로부터 떼어내어, 경화된 실록산계 몰드(코어 크기: 45 마이크론)를 제조하였다.
상기 실록산계 몰드 위에 실시예 2에서 수득된 수지 조성물을 기포가 생기지 않도록 주의하면서 패턴 모양을 따라 골고루 가하였다. 상기 수지 조성물이 있는 부분이 아래를 향하도록 하여 상기 클래딩 층이 코팅된 실리콘웨이퍼 위에 얹은 후 퓨전 램프로 100 mJ/㎠ 이상에서 광경화시키고 실록산계 몰드를 떼어낸 후 60∼100℃에서 10분 이상 동안 후 경화시켰다. 이렇게 수득된 코아층이 코팅된 웨이퍼의 단면을 전자현미경과 주사전자현미경으로 관찰하여 그 결과를 각각 도 2a 및 2b에 나타내었다.
코아 패턴이 올려진 상태에서 다시 상위 클래딩 층을 실시예 1에 수득한 수지 조성물로 1000rpm으로 20초간 스핀코팅 한 후 100 mJ/㎠ 이상에서 광경화시키고, 이어서 60 내지 100℃에서 10분 이상동안 경화시켜 고분자 광도파로를 수득하였다.
실시예 12: 광도파로의 제조
실시예 3 및 실시예 4에서 수득된 수지 조성물을 각각 클래딩 층 및 코어 층으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 11에서와 동일한 방법에 의해 광도파로를 제조하였다.
실시예 13: 광도파로의 물성 측정
실시예 11 및 12에서 수득된 고분자 광도파로의 물성을 측정하여 하기 표 4에 나타내었으며, 이중에서 광진행 손실(propagation loss)은 850nm에서 컷-백 방법(cut-back method)을 이용하여 3cm의 도파로에 대해 측정하였다.
구 분 실시예 11 실시예 12
광도파로 형태 Buried type Buried type
굴절률 차(%) 1.39% 1.40%
코어크기 45㎛×45㎛ 45㎛×45㎛
광진행손실 (dB/cm) 0.245 0.214
본 발명에 따른 광경화성 불소 치환된 광도파로용 수지 조성물은 1개 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 합성된 광경화성 불소치환 올리고머와 함께 1개 이상의 (메타)아크릴로일기 및 에폭시기를 갖는 반응성 모노머, 광중합개시제, 중합방지제 및 산화방지제를 혼합하여 제조함으로써, 낮은 복굴절률 및 적은 광손실을 나타내고, 광투과도, 열적 안정성 및 장기 저장성이 우수하며, 또한 상기 수지 조성물을 이용하여 마이크로 몰딩 기법에 의해 통상적인 에칭이나 식각 없이 광 조사만으로 손쉽게 광도파로를 제작할 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는, 불소 치환된 광중합형 우레탄 올리고머:
    화학식 1
    상기 식에서,
    R1은 -CH2O- 또는 -CH2(OCH2CH2)mO-이고, R2는 탄소수가 6 ∼ 100개로 구성된 방향족 또는 지방족 탄화수소기이고, R3은 탄소수가 2 ∼ 10개로 구성된 방향족 또는 지방족 탄화수소기이고, R4는 메타(아크릴레이트)기 또는 에폭시기이다.
  2. (A) 청구항 1에 따른 화학식 1의 불소 치환된 광경화성 우레탄 올리고머 20 내지 80 중량%, (B) 반응성 모노머 20 내지 80 중량% 및 (C) 광중합개시제 1 내지 10 중량%를 포함하는, 광도파로용 광경화성 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    불소 치환된 광경화성 우레탄 올리고머(A)가 불소 치환체를 가진 폴리올(a)과 디이소시아네이트(b)를 우레탄 반응 촉매(d)의 존재하에 반응시킨 후, 수득된 반응 생성물과 하나 이상의 (메타)아크릴로일기 또는 에폭시기, 및 히드록시기를 가진 화합물(c)을 우레탄 반응 촉매(d) 및 중합개시제(e)의 존재하에 반응시켜 제조된 것임을 특징으로 하는, 광도파로용 광경화성 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    폴리올(a)이 분자량 500 내지 10,000이고, 불소 치환된 퍼플루오로 폴리에테르폴리올(Perfluoropolyether polyol) 또는 퍼플루오로 폴리에테르 말단에 비불소폴리에테르기를 갖는 폴리올임을 특징으로 하는, 광도파로용 광경화성 수지 조성물.
  5. 제3항에 있어서,
    디이소시아네이트(b)가 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 헥산 디이소시아네이트(HDI), 옥타메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트(TMXDI), 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(HMDI), 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸 4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 4-브로모-6-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 4-클로로-6-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 폴리(1,4-부탄디올)톨릴렌 2,4-디이소시아네이트 터미네이티드, 폴리(1,4-부탄디올) 이소포론 디이소시아네이트 터미네이티드, 폴리(에틸렌 아디페이트)톨릴렌 2,4-디이소시아네이트 터미네이티드, 폴리[1,4-페닐렌 디이소시아네이트-코-폴리(1,4-부탄올)]디이소시아네이트, 폴리헥사메틸렌 디이소시아네이트, 폴리프로필렌글리콜 톨릴렌 2,4-디이소시아네이트 터미네이티드, 폴리(테트라플루오로에틸렌옥시드-코-디플루오로메틸렌옥시드)α,ω디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2,5-톨루엔 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 광도파로용 광경화성 수지 조성물.
  6. 제3항에 있어서,
    하나 이상의 (메타)아크릴로일기와 히드록시기를 가진 화합물(c1)이 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 1-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리코모노(메타)아크릴레이트, 4-히드록시시클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 2-메타크릴록시에틸 2-히드록시 프로필 프탈레이트, 글리세린 디(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-아크릴로일록시 프로필 (메타)아크릴레이트, 폴리카프로락톤 폴리올 모노(메타)아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 광도파로용 광경화성 수지 조성물.
  7. 제3항에 있어서,
    하나 이상의 에폭시기와 히드록시기를 가진 화합물(c2)이 글리시돌, 에폭시화 테트라히드로벤질 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 광도파로용 광경화성 수지 조성물.
  8. 제2항에 있어서,
    1개 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트(B1)가 불소 치환되거나 또는 불소 치환되지 않은 모노머이며, 상기 불소 치환된 (메타)아크릴로일기 함유 반응성 모노머가 2-퍼플루오로옥틸에틸아크릴레이트, 2-퍼플루오로옥틸에틸메타크릴레이트, 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸메타크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필 메타크릴레이트, 트리플루오로에틸메타크릴레이트, 2-퍼플루오로알킬에틸아크릴레이트 및 2-퍼플루오로알킬에틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되며; 상기 불소 치환되지 않은 (메타)아크릴로일기 함유 반응성 모노머가 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 1-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼퓨릴 (메타)아크릴레이트, 이소데실 (메타)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 트리데실 (메타)아크릴레이트, 폴리카프로락톤 (메타)아크릴레이트, 페녹시테트라에틸렌글리콜아크릴레이트, 이미드아크릴레이트, 에톡시부과형 노닐페놀 (메타)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에톡시 부과형 비스페놀 A 디(메타)아크릴레이트, 시클로헥산 디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올 디아크릴레이트(Tricyclo[5.2.1.02,6]decanedimethanol diacrylate), 트리스 아크릴로일옥시에틸 이소시아누레이트, 트리메틸올 프로판 트리 아크릴레이트, 에틸렌 옥시드 3몰 부가형 트리메틸올 프로판 트리 아크릴레이트, 에틸렌 옥시드 6몰 부가형 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 트리스(아크릴로옥시에틸)이소시아누레이트, 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 광도파로용 광경화성 수지 조성물.
  9. 제2항에 있어서,
    1개 이상의 에폭시기를 갖는 광반응성 모노머(B2)가 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산 카복실레이트, 비스-(3,4-에폭시클로헥실)아디페이트, 3-에틸-3-히드록시메틸-옥세탄, 1,2-에폭시헥사데칸, 알킬글리시딜에테르, 2-에틸헥실디글리콜 글리시딜에테르, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 디에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, PEG#200 디글리시딜 에테르, PEG#400 디글리시딜 에테르, 프로필렌글리콜 디글리시딜 에테르, 트리프로필렌글리콜 디글리시딜 에테르, PPG#400 디글리시딜 에테르, 네오펜틸글리콜 디글리시딜 에테르, 1,6-헥산디올 디글리시딜 에테르, 수소화 비스페놀 A 디글리시딜 에테르, 프로필렌옥시드 변형 비스페놀 A형 디글리시딜 에테르, 디브로모 네오펜틸글리콜 디글리시딜 에테르 및 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 광도파로용 광경화성 수지 조성물.
  10. 제2항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서,
    복굴절률이 1×10-4이하이고, 굴절률을 1.38 내지 1.54의 범위로 조절할 수 있고, 점도를 50 내지 2000 cps 범위로 조절할 수 있으며, 열분해온도가 300℃ 이상임을 특징으로 하는, 광도파로용 광경화성 수지 조성물.
  11. 제2항 내지 제9항중 어느 한 항의 광경화형 수지 조성물을 실록산계 몰드에 적용하고 과량의 광경화형 수지를 제거한 후, 하부 클래딩층이 코팅된 실리콘웨이퍼를 광경화시키고, 상기 광경화형 수지로 도포된 실록산계 몰드를 상기 하부 클래딩 코팅면에 부착시키고 광경화시킨 후 실록산계 몰드를 제거하고, 상기 광경화형 수지에 상부 클래딩층을 코팅 및 광경화시키는 단계를 포함하는, 광도파로의 제조방법.
  12. 제11항의 방법에 따라 제조된 광도파로.
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