[发明专利]用于光波导制造的方法

说明书

一种用于通过以下步骤生产光波导的方法：(a)沉积第一组合物：(i)包含环氧基和烯基的折射率不大于1.50的聚硅氧烷，(ii)包含至少一个环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)光酸产生剂；(v)氢化硅烷化催化剂，(vi)氢化硅烷化抑制剂；(b)通过暴露于紫外光来固化；(c)去除未固化部分以生产图案化芯层；(d)在20至300小时的时间之后，沉积包含以下的第二组合物：(i)包含环氧基的折射率不大于1.49的聚硅氧烷，和(ii)包含至少两个环氧基的折射率不大于1.49的化合物，和具有不超过1.45的折射率的醇，(iii)至少一种光酸产生剂。

本发明涉及用于能够生产具有折射率梯度的光波导的光波导制造的方法。

具有芯和包层结构的波导已经通过以下来生产：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种扩散到任一结构中以形成梯度，然后固化，其中芯具有比包层的折射率高的折射率。此方法例如在Ishigure等人的《IEEE量子电子学选题杂志(IEEEJournal of Selected Topics in Quantum Electronics)》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

本发明提供用于生产光波导的方法；所述方法包含以下步骤：(a)在基板上沉积包含以下的第一组合物：(i)包含环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)包含至少一个环氧基并且具有不大于1000的分子量和不大于1.49的折射率的至少一种第一化合物；(iii)具有150至1,500的M_n、至少一个与硅原子键合的氢原子和至少1.50的折射率的第二聚硅氧烷；(iv)至少一种光酸产生剂；(v)至少一种氢化硅烷化催化剂；和(vi)至少一种氢化硅烷化抑制剂；

(b)通过暴露于穿过掩模的紫外光来固化第一组合物，以生产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生产最终图案化芯层；(d)在20至300小时的时间之后，在最终图案化芯层上沉积折射率比第一组合物的折射率低至少0.002的第二组合物，所述第二组合物包含：(i)包含环氧基并且具有不大于1.49的折射率的第三聚硅氧烷，(ii)包含至少一个环氧基并且具有不大于1000的分子量和不大于1.49的折射率的至少一种第二化合物，(iii)具有不大于1.45的折射率的C₃-C₂₀醇，和(iv)生产复合材料的至少一种光酸产生剂；(e)通过暴露于紫外光来固化；和(f)在20至210℃的温度下加热0.1至10小时。

具体实施方式

除非另外规定，否则百分比为重量百分比(wt％)并且温度以℃为单位。除非另外规定，否则操作在室温下进行。烷基为饱和烃基，其可为直链或支链的。优选地，烷基具有一至六个、优选地一或两个碳原子。优选地，烷基为未经取代的。芳基为衍生自可为单核或多核的芳族烃化合物的取代基。芳基可经C₁-C₄烷基和/或C₁-C₄烷氧基取代。优选地，芳基为未经取代的。

如本文所用，除非另外指示，否则分子量、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。本文以g/mol为单位报告分子量。折射率在25℃下在钠D线(589nm)下测量。