[發明專利]用于光波導制造的方法

有效

• 申請號: 201880054234.0
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN110998388B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: B·W·斯維頓斯基;蘇凱;M·G·海爾;W·K·韋德納
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司;美國陶氏有機硅公司
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B1/04;G03F7/038;G02B6/138
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張佳鑫;王穎

一種用于通過以下步驟生產光波導的方法：(a)沉積第一組合物：(i)包含環氧基和烯基的折射率不大于1.50的聚硅氧烷，(ii)包含至少一個環氧基并且折射率不大于1.49的化合物，和(iii)具有至少1.50的折射率的聚硅氧烷；(iv)光酸產生劑；(v)氫化硅烷化催化劑，(vi)氫化硅烷化抑制劑；(b)通過暴露于紫外光來固化；(c)去除未固化部分以生產圖案化芯層；(d)在20至300小時的時間之后，沉積包含以下的第二組合物：(i)包含環氧基的折射率不大于1.49的聚硅氧烷，和(ii)包含至少兩個環氧基的折射率不大于1.49的化合物，和具有不超過1.45的折射率的醇，(iii)至少一種光酸產生劑。

本發明涉及用于能夠生產具有折射率梯度的光波導的光波導制造的方法。

具有芯和包層結構的波導已經通過以下來生產：使用具有不同折射率的材料并且還允許具有不同折射率的物種擴散到任一結構中以形成梯度，然后固化，其中芯具有比包層的折射率高的折射率。此方法例如在Ishigure等人的《IEEE量子電子學選題雜志(IEEEJournal of Selected Topics in Quantum Electronics)》中使用。

由本發明解決的問題是需要改進的方法以生產具有折射率梯度的光波導。

發明內容

本發明提供用于生產光波導的方法；所述方法包含以下步驟：(a)在基板上沉積包含以下的第一組合物：(i)包含環氧基和烯基并且具有不大于1.49的折射率的第一聚硅氧烷；(ii)包含至少一個環氧基并且具有不大于1000的分子量和不大于1.49的折射率的至少一種第一化合物；(iii)具有150至1,500的M_n、至少一個與硅原子鍵合的氫原子和至少1.50的折射率的第二聚硅氧烷；(iv)至少一種光酸產生劑；(v)至少一種氫化硅烷化催化劑；和(vi)至少一種氫化硅烷化抑制劑；

(b)通過暴露于穿過掩模的紫外光來固化第一組合物，以生產包含第一組合物的固化部分和第一組合物的未固化部分的圖案化芯層；(c)去除第一組合物的未固化部分的至少一部分以生產最終圖案化芯層；(d)在20至300小時的時間之后，在最終圖案化芯層上沉積折射率比第一組合物的折射率低至少0.002的第二組合物，所述第二組合物包含：(i)包含環氧基并且具有不大于1.49的折射率的第三聚硅氧烷，(ii)包含至少一個環氧基并且具有不大于1000的分子量和不大于1.49的折射率的至少一種第二化合物，(iii)具有不大于1.45的折射率的C₃-C₂₀醇，和(iv)生產復合材料的至少一種光酸產生劑；(e)通過暴露于紫外光來固化；和(f)在20至210℃的溫度下加熱0.1至10小時。

具體實施方式

除非另外規定，否則百分比為重量百分比(wt％)并且溫度以℃為單位。除非另外規定，否則操作在室溫下進行。烷基為飽和烴基，其可為直鏈或支鏈的。優選地，烷基具有一至六個、優選地一或兩個碳原子。優選地，烷基為未經取代的。芳基為衍生自可為單核或多核的芳族烴化合物的取代基。芳基可經C₁-C₄烷基和/或C₁-C₄烷氧基取代。優選地，芳基為未經取代的。

如本文所用，除非另外指示，否則分子量、M_n、M_w和M_z具有常規含義，并且通過凝膠滲透色譜法測定。本文以g/mol為單位報告分子量。折射率在25℃下在鈉D線(589nm)下測量。