[发明专利]光波导制造方法

说明书

一种光波导的制造方法，通过：(a)沉积第一组合物，该第一组合物包括：(i)包含环氧基和烯基的聚硅氧烷，和(ii)分子量不大于1000且折射率至少为1.47的包含环氧基的化合物；以及(iii)光致产酸剂；和(iv)氢化硅烷化催化剂，(b)通过暴露于紫外光下固化第一组合物；(c)去除第一组合物的未固化部分的至少一部分以产生最终的图案化芯层；(d)在最终的图案化芯层上沉积第二组合物，以产生复合材料，该第二组合物包含：(i)包含环氧基和烯基的聚硅氧烷，和(ii)包含环氧基和硅‑氢键的化合物，其分子量不大于1000且折射率不大于1.45；(iii)光致产酸剂；(e)在20至150℃的温度下加热0.1至120分钟；和(f)通过暴露在紫外线下固化。

本发明涉及用于能够产生具有折射率梯度的光波导的光波导制造方法。

具有芯和包层结构、其中所述芯具有比包层更高的折射率的波导已经通过使用具有不同折射率的材料并且还允许具有不同折射率的物质扩散至任一结构中，随后固化，进行生产。该方法例如在Ishigure等人的IEEE Journal of Selected Topics in QuantumElectronics中使用。

由本发明解决的问题是需要改进的方法以生产具有折射率梯度的光波导。

发明内容

本发明提供一种光波导的制造方法；所述方法包括以下步骤：(a)在基材上沉积第一组合物，该第一组合物包括：(i)包含环氧基和烯基的第一聚硅氧烷，和(ii)分子量不大于1000且折射率至少为1.47的至少一种包含环氧基的第一化合物；以及(iii)光致产酸剂；和(iv)氢化硅烷化催化剂，(b)通过经由掩模暴露于紫外光下固化第一组合物以产生包含第一组合物的固化部分和第一组合物的未固化部分的图案化芯层；(c)去除第一组合物的未固化部分的至少一部分以产生最终的图案化芯层；(d)在最终的图案化芯层上沉积第二组合物，以产生复合材料，该第二组合物包含：(i)包含环氧基的第二聚硅氧烷，(ii)至少一种包含环氧基和硅-氢键的第二化合物，其分子量不大于1000且折射率不大于1.45；和(iii)至少一种光致产酸剂；(e)在20至150℃的温度下加热所述复合材料0.1至120分钟；(f)通过暴露在紫外线下固化；和(g)在60至210℃的温度下加热0.1至10小时。

具体实施方式

除非另有规定，否则百分比是重量百分比(wt％)并且温度是以℃为单位。除非另有规定，否则操作在室温下进行。烷基是饱和烃基，其可以是直链的或支链的。优选地，烷基具有一至六个碳原子，优选一个或两个。优选地，烷基是未被取代的。芳基是衍生自可以是单核或多核的芳族烃化合物的取代基。芳基可以被C₁-C₄烷基和/或C₁-C₄烷氧基取代。优选地，芳基是未取代的。

如本文所用，除非另有说明，分子量M_n、M_w和M_z具有常规含义，并且通过凝胶渗透色谱法测定。本文中所报告的分子量以g/mol为单位。折射率是在25℃在钠D线(589nm)下测量的。