有放射线敏感性的折射率变化性组合物及其光学制品制造技术

一种含有（Ａ）分解性化合物、（Ｂ）折射率比分解性化合物（Ａ）低的非分解性化合物、（Ｃ）感放射线分解剂及（Ｄ）稳定化剂的有放射线敏感性的折射率变化性组合物。通过使图案掩模介于中间，对该组合物照射放射线，使得放射线照射部分的上述（Ｃ）成分和（Ａ）成分分解，在放射线照射部分与放射线未照射部分之间产生折射率之差，形成折射率不同的图案。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及有放射线敏感性的折射率变化性组合物、折射率图案形成方法、折射率图案及光学材料。更详细地讲，涉及光电子或显示领域中应用的新型有放射线敏感性的折射率变化性组合物、折射率图案形成方法、折射率图案与光学材料。
技术介绍
目前称之为多介质的社会，对由不同折射率区域构成的折射率分布型光学成型体的需求极大。作为其具体例子，可列举传输信息的光纤以及具有周期性折射率变化的光衍射栅、采用折射率不同的部位录入信息的光存储器、具有微细折射率图案的光集成电路等的光耦合元件、光控制元件、光调制元件及光传输元件。再者，这里所谓折射率分布型光学成型体，是指以下两种情况，即，在GI型光纤等之类的成型体中折射率连续分布的情况(以下，称作GRIN光学成型体)和象光衍射栅、SI型光波导线路等那样折射率分布形状不连续的情况。GRIN光学成型体，作为下一代的光学成型体引人注目。例如，由光纤芯的中心轴向周边部分呈抛物线状减少折射率的GI型光纤可传输大容量的信息，另外，在透镜中折射率连续性变化的GRIN透镜，利用即使是平面也具有折射力，和不产生球面偏差等优点，在用于复印机等的读取透镜、将纤维彼此连接的球状透镜或微型透镜等方面得到应用。作为上述GRIN光学成型体的制造方法，迄今为止已有许多提案。例如，在特开平9-133813号公报、特开平8-336911号公报、特开平8-337609号公报、特开平3-192310号公报、特开平5-60931号公报、国际公开专利公报WO 93/19505及国际公开专利公报WO 94/04949中，公开了使低分子或单体分散在聚合物中，通过使其浓度连续性地分布而获得GI型光纤的方法。另外，特开昭62-25705号公报公开了用光使折射率与反应比不同的2种以上的乙烯基单体共聚而制得GI型棒状光学成型体或光纤的内容。此外，特开平7-56026号公报公开了形成具有光反应性官能基的聚合物A，使折射率比A低的化合物B在A中扩散，形成B的浓度分布后，用光使A与B反应获得折射率分布的方法。另外，有关无机材料的GRIN光学成型体的制造方法也有几个提案，例如，是在硅或铅等为主成分的棒状玻璃中，加入高折射率的铊，浸渍在含低折射率钾的熔融液中，经离子交换形成钾的浓度分布而制成GI型棒的方法。对短棒即透镜状光学成型体，若采用上述方法，同样可获得GRIN透镜。或者，把用上述方法制成的GI型棒切成圆片。此外，作为前述的光衍射光栅、光集成电路等之类的折射率有细微图案的光学成型体的制造方法，人们已知有通过光照射在成型体中引发光化学反应，随之获得折射率变化的技术。例如，可列举无机材料的情况，对涂布锗的玻璃进行光照射，使折射率变化而制作光衍射光栅的方法。另外，在有机材料方面，熟知光致变色反应或光漂白，在特开平7-92313号公报等中公开了通过对聚合物中分散有光化学反应活性的低分子的材料照射激光，引发折射率变化获得光衍射光栅的技术。此外，最近，特开平9-178901号公报提出了把该技术应用于GRIN光学成型体制造的方案。该方法是利用照射到成型体的光被吸收，使强度变弱的事实，在深度方向对照射赋予连续性的折射率分布。然而，用上述现有材料所得的折射率分布，其最大折射率差充其量是0.001～0.02左右。对于防止光学损失和抑制电路错误工作的目的来说，很难达到具有更大幅度的折射率分布。另外，一旦形成折射率分布后，如果在为使折射率变化而使用的波长附近的光通过的条件下使用，则不能防止慢慢引起折射率变化从而劣化的现象。
技术实现思路
本专利技术是鉴于现有技术中上述实际情况而完成的研究。即，本专利技术的目的在于提供用简易的方法使材料的折射率变化，同时，该变化的折射率差达到足够大的值，而且不依赖于其后的使用条件而可赋予稳定的折射率图案和光学材料的放射线敏感性、折射率变化性组合物。本专利技术的另一目的在于提供通过放射线照射形成微细的空孔，并稳定地保持所形成的微细空孔，且尽管有许多微细的空孔，也赋予具备高膜强度的折射率图案的有放射线敏感性的折射率变化性组合物。本专利技术的又一目的在于提供由本专利技术的上述组合物形成折射率图案的方法。本专利技术的另一其他目的在于提供用本专利技术的上述方法制造的折射率图案或光学材料。本专利技术的其他目的和优点可从以下的说明看出。解决课题的方法按照本专利技术，本专利技术的上述目的及优点，第1是通过感放射性折射率变化性组合物来达到的，其特征是该组合物含有(A)分解性化合物、(B)折射率比分解性化合物(A)低的非分解性化合物、(C)感放射线分解剂及(D)稳定剂。本专利技术的上述目的及优点，第2是通过折射率图案形成方法达到的，其特征在于对含有(A)分解性化合物、(B)折射率比分解性化合物(A)低的非分解性化合物、(C)感放射线分解剂及(D)稳定剂的有放射线敏感性的折射率变化性组合物照射放射线，然后，进行加热使未曝光部分的稳定剂(D)与分解性化合物(A)反应。本专利技术的上述目的及优点，第3是通过折射率图案形成方法达到的，其特征在于对含有(A)分解性化合物、(B)折射率比分解性化合物(A)低的非分解性化合物及(C)感放射线分解剂的折射率变化组合物，使图案掩模介于中间照射放射线后，用(D)稳定剂进行处理，使未曝光部分的(A)分解性化合物与(D)稳定剂进行反应。本专利技术的上述目的及优点，第4是通过折射率图案形成方法达到的，其特征在于对含有(A)分解性化合物、(B)折射率比分解性化合物(A)低的非分解性化合物、(C)感放射线分解剂的折射率变化性组合物，使图案掩模介于中间照射放射线后，进行加热处理，使未曝光部分的分解性聚合物分解。本专利技术的上述目的及优点，第5是通过用上述折射率图案形成方法形成的折射率图案达到的。本专利技术的上述目的及优点，第6是通过用上述折射率图案形成方法形成的光学材料达到的。附图的简单说明附图说明图1是由本专利技术的折射率变化性组合物形成透镜时进行光照射用的装置概略图。图2是由本专利技术的折射率变化性组合物形成衍射光栅时进行光照射用的装置概略图。实施专利技术的最佳方案再者，本专利技术中所谓“折射率图案”，是指导由折射率不同的区域构成的折射率分布型材料。以下，对用于本专利技术的折射率图案形成方法的折射率变化材料的各成分详细地说明。(A)分解性化合物本专利技术使用的(A)分解性化合物，可以是酸分解性化合物或碱分解性化合物，其折射率优选1.5～1.9。另外，分解性化合物(A)的重均分子量优选100～500,000，更优选100～300,000。作为酸分解性化合物，可以举出含有选自用下式(1)～(8)所示的结构中的至少1种结构的化合物。这些化合物可单独使用，或将不少于2种一起使用。 (式(1)中，R1是亚烷基、亚烷基亚芳基亚烷基或亚芳基，而R2是亚烷基、亚烷基亚芳基亚烷基、亚芳基、烷基亚硅烷基或烷基亚锗烷基)。 (式(2)中，M是Si或Ge，R3是亚烷基、亚烷基亚芳基亚烷基、亚芳基、烷基亚硅烷基或烷基亚锗烷基，R4是氧原子、亚烷基、亚烷基亚芳基亚烷基、亚芳基或单键，R5、R6、R7及R8分别独立地是氢原子、烷基、芳基、烷氧基或硫代烷基，而m是0～2的整数)。 (式(3)中，R9及R10分别独立地是亚烷基、亚烷基亚芳基亚烷基、亚芳基、烷基亚硅烷基或烷基亚锗烷基)。 (式(4)中，R11是羟基亚烷基或单键，而R12是氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有放射线敏感性的折射率变化性组合物，其特征在于：含有（Ａ）分解性化合物、（Ｂ）折射率比分解性化合物（Ａ）低的非分解性化合物、（Ｃ）感放射线分解剂及（Ｄ）稳定化剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西村功，别所信夫，熊野厚司，下川努，山田宪司，
申请(专利权)人：捷时雅株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]