JP2015197457A - Method of manufacturing optical waveguide with lens and optical waveguide with lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ付光導波路の製造方法およびレンズ付光導波路に関する。 The present invention relates to a manufacturing method of an optical waveguide with a lens and an optical waveguide with a lens.
近年、光信号を使用してデータを移送する光通信がますます重要になっている。このような光通信では、光を一地点から他地点へ導くための手段として、光導波路が知られている（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, optical communication using optical signals to transfer data has become increasingly important. In such optical communication, an optical waveguide is known as a means for guiding light from one point to another point (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１に記載の光導波路では、コア層と、該コア層の両面にそれぞれ設けられたクラッド層と、コア層に設けられ、光を反射するミラーと、クラッド部に設けられたレンズ部材とを有している。この光導波路では、コア層を通過した光は、ミラーによって反射して光路変換され、その後、レンズ部材を通過して集光されて他の光学部品（例えば、光素子等）に入射するよう構成されている。これにより、光損失を抑制しつつ他の光学部品と光導波路とを光学的に接続することができる。
In the optical waveguide described in
このような光導波路の製造方法としては、例えば、以下の（１）〜（４）の４つの工程を有している。 As a method for manufacturing such an optical waveguide, for example, the following four steps (1) to (4) are included.
（１）まず、コア層を形成する。
（２）次に、コア層の両面にそれぞれクラッド部を形成する。
(1) First, a core layer is formed.
(2) Next, clad portions are formed on both surfaces of the core layer.
（３）次に、クラッド部の所望の位置に、レンズ部材となる例えば樹脂組成物を塗布してレンズ部を形成する。 (3) Next, for example, a resin composition that becomes a lens member is applied to a desired position of the cladding portion to form a lens portion.
（４）次に、レンズ部が形成されたクラッド層と反対のクラッド層のレンズ部に対応する位置から、例えば、ダイシングソーなどを用いてミラーを形成する。 (4) Next, a mirror is formed using a dicing saw or the like from a position corresponding to the lens portion of the clad layer opposite to the clad layer on which the lens portion is formed.
しかしながら、（３）の工程において、レンズ部材となる樹脂組成物を塗布するという作業は、比較的高い精度が要求される作業である。このため、（３）の工程を迅速に行うのは困難である。したがって、従来の光導波路（レンズ付き光導波路）の製造方法は、生産性に適していない。 However, in the step (3), the operation of applying the resin composition that becomes the lens member is an operation that requires relatively high accuracy. For this reason, it is difficult to perform the process of (3) rapidly. Therefore, the conventional manufacturing method of an optical waveguide (optical waveguide with a lens) is not suitable for productivity.
本発明の目的は、生産性に優れたレンズ付光導波路の製造方法およびレンズ付光導波路を提供することにある。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of the optical waveguide with a lens excellent in productivity, and an optical waveguide with a lens.
このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１） レンズ付光導波路を製造する製造方法であって、
コア部が形成されたコア層と、該コア層の一方の面側に設けられたレンズ部形成層とを有する積層体を準備する準備工程と、
前記コア層の一部を除去することにより、光を反射する光反射部を形成する光反射部形成工程と、
前記レンズ部形成層に活性放射線を照射して、前記レンズ部形成層の表面に凸部を形成し、レンズ部を得るレンズ部形成工程とを有することを特徴とするレンズ付光導波路の製造方法。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (8) below.
(1) A manufacturing method for manufacturing an optical waveguide with a lens,
A preparation step of preparing a laminated body having a core layer in which a core portion is formed and a lens portion forming layer provided on one surface side of the core layer;
A light reflecting portion forming step of forming a light reflecting portion that reflects light by removing a part of the core layer;
A lens part forming step of irradiating the lens part forming layer with actinic radiation to form a convex part on the surface of the lens part forming layer to obtain a lens part. .
（２） 前記積層体は、前記コア部の両方の面側にそれぞれ設けられたクラッド部と、前記各クラッド部の前記コア部と反対側の面にそれぞれ設けられた保護層とを有している上記（１）に記載のレンズ付光導波路の製造方法。 (2) The laminate includes a clad portion provided on each side of the core portion, and a protective layer provided on a surface opposite to the core portion of each clad portion. The manufacturing method of the optical waveguide with a lens as described in said (1).
（３） 前記レンズ部形成層は、前記コア層の一方の面に接するよう設けられており、
前記レンズ部形成工程後において、前記活性放射線を照射していない領域の屈折率は、前記コア部の屈折率よりも小さい上記（１）または（２）に記載のレンズ付光導波路の製造方法。
(3) The lens part forming layer is provided in contact with one surface of the core layer,
The method for manufacturing an optical waveguide with a lens according to (1) or (2), wherein a refractive index of a region not irradiated with the active radiation is smaller than a refractive index of the core portion after the lens portion forming step.
（４） 前記レンズ部形成層は、ポリマーと、該ポリマーより屈折率が高いモノマーとを含んでおり、
前記レンズ部形成工程では、前記レンズ部形成層の前記レンズ部とすべき部分に対して活性放射線を照射する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のレンズ付光導波路の製造方法。
(4) The lens part forming layer includes a polymer and a monomer having a higher refractive index than the polymer,
The method for manufacturing an optical waveguide with a lens according to any one of (1) to (3), wherein, in the lens portion forming step, active radiation is irradiated to a portion to be the lens portion of the lens portion forming layer.
（５） 前記レンズ部形成層は、ポリマーと、該ポリマーより屈折率が低いモノマーとを含んでおり、
前記レンズ部形成工程では、前記レンズ部形成層の前記レンズ部とすべき部分以外に活性放射線を照射する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のレンズ付光導波路の製造方法。
(5) The lens part forming layer includes a polymer and a monomer having a refractive index lower than that of the polymer.
The method for manufacturing an optical waveguide with a lens according to any one of the above (1) to (3), wherein, in the lens portion forming step, active radiation is irradiated to a portion other than the lens portion of the lens portion forming layer.
（６） 前記レンズ部形成工程では、前記光反射部を基準として前記活性放射線を照射する上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のレンズ付光導波路の製造方法。 (6) The method for manufacturing an optical waveguide with a lens according to any one of (1) to (5), wherein, in the lens portion forming step, the active radiation is irradiated with the light reflecting portion as a reference.
（７） 前記光反射工程において前記コア層の一部が除去された部分を封止する封止工程を有する上記（１）ないし（６）のいずれかに記載のレンズ付光導波路の製造方法。 (7) The method for manufacturing an optical waveguide with a lens according to any one of (1) to (6), further including a sealing step of sealing a portion where a part of the core layer is removed in the light reflecting step.
（８） コア部が形成されたコア層と、
前記コア層の一方の面側に設けられたレンズ部形成層と、
前記レンズ層に設けられたレンズ部とを有し、
前記レンズ部は、前記レンズ部形成層の一部に活性放射線を照射することで前記レンズ部形成層の表面に形成された凸部であることを特徴とするレンズ付光導波路。
(8) a core layer in which a core part is formed;
A lens part forming layer provided on one surface side of the core layer;
A lens portion provided in the lens layer,
The optical waveguide with a lens, wherein the lens part is a convex part formed on the surface of the lens part forming layer by irradiating a part of the lens part forming layer with active radiation.
本発明によれば、効率よくレンズ付光導波路を製造することができる。 According to the present invention, an optical waveguide with a lens can be efficiently manufactured.
＜第１実施形態＞
図１は、本発明のレンズ付光導波路の第１実施形態を備える光導波路組立体を示す断面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示すレンズ付光導波路の斜視図、図４は、図１に示すレンズ付光導波路のレンズ部形成層の横断面図、図５は、（ａ）が図４に示す凸部の拡大詳細図であり、（ｂ）が凸部の屈折率分布を示す図、図６は、本発明のレンズ付光導波路の製造方法の過程を順に示す断面図であり、（ａ）が積層体準備工程を示す断面図、（ｂ）がミラー封止工程を示す図、図７は、本発明のレンズ付光導波路の製造方法の過程を順に示す断面図であり、（ａ）および（ｂ）がレンズ部形成層形成工程を示す図、図８は、レンズ部形成工程を詳細に示す断面図であり、（ａ）および（ｂ）が活性放射線を照射する過程を示す図、図９は、レンズ部形成工程を詳細に示す断面図であり、（ａ）がモノマーの移動を示す図、（ｂ）が凸部と屈折率の関係を示す図である。
<First Embodiment>
1 is a cross-sectional view showing an optical waveguide assembly including the first embodiment of the optical waveguide with lens according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is shown in FIG. 4 is a perspective view of the optical waveguide with lens, FIG. 4 is a cross-sectional view of the lens portion forming layer of the optical waveguide with lens shown in FIG. 1, and FIG. 5 is an enlarged detailed view of the convex portion shown in FIG. (B) is a figure which shows the refractive index distribution of a convex part, FIG. 6 is sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the optical waveguide with a lens of this invention in order, (a) is a cross section which shows a laminated body preparation process FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a mirror sealing process, FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views sequentially showing the process of the method for producing an optical waveguide with a lens of the present invention, and FIGS. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the lens part forming step in detail, and FIGS. 8A and 8B show the process of irradiating actinic radiation with FIGS. Figure 9 is a sectional view showing a lens unit forming process in detail, illustrates drawing, the refractive index of the relationship between the convex portion (b) showing the movement of the monomer (a).
なお、以下では、説明の都合上、図１〜図４中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。 In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 1 to 4 is referred to as “upper” or “upper”, and the lower side is referred to as “lower” or “lower”.
以下、本発明のレンズ付光導波路の製造方法およびレンズ付光導波路について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the optical waveguide with a lens of this invention and the optical waveguide with a lens are demonstrated in detail based on suitable embodiment shown to an accompanying drawing.
光導波路組立体１０は、レンズ付光導波路組立体３と、光ファイバー組立体４とを備えている。レンズ付光導波路組立体３は、レンズ付光導波路１と、レンズ付光導波路１の先端部に装着されるコネクターハウジング２とを有している。光ファイバー組立体４は、光ファイバー５と、光ファイバー５の端部に装着されたフェルール６とを有している。
The
レンズ付光導波路組立体３と光ファイバー組立体４とが接続された接続状態では、レンズ付光導波路１と光ファイバー５とが光学的に接続され、レンズ付光導波路１と光ファイバー５との間で光通信が行われる。なお、以下では、光がレンズ付光導波路１から光ファイバー５に向う場合について説明するが、光が光ファイバー５からレンズ付光導波路１に向うよう構成されていてもよい。
In the connection state in which the optical waveguide assembly with
図１および図２に示すレンズ付光導波路１では、第１のカバー層１６、接合層１９、第２のカバー層（保護層）１７、第１クラッド層１１、コア層１３、第２クラッド層１２、第３のカバー層（保護層）１８、レンズ部形成層７が、下方からこの順に積層されている。以下、各部について詳細に説明する。
In the optical waveguide with
図１に示すコア層１３中に形成されているコア部１４は、クラッド部（側面クラッド部１５、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２）で囲まれており、コア部１４に光を閉じ込めて伝搬することができる。
The
コア部１４の屈折率は、クラッド部の屈折率より大きければよいが、その差は０．３％以上であるのが好ましく、０．５％以上であるのがより好ましい。なお、上限値は特に設定されないが、好ましくは５．５％程度とされる。屈折率差が前記下限値未満の場合、光を伝搬する効果が低下するおそれがあり、一方、屈折率差が前記上限値を上回る場合、光の伝送効率のそれ以上の向上は期待できない。
Although the refractive index of the
また、前記屈折率差とは、コア部１４の屈折率をＡ、クラッド部の屈折率をＢとしたとき、次式で表される。
屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００
The refractive index difference is expressed by the following equation, where A is the refractive index of the
Refractive index difference (%) = | A / B-1 | × 100
また、コア部１４の横断面における幅方向の屈折率分布は、いかなる形状の分布であってもよい。この屈折率分布は、屈折率が不連続的に変化したいわゆるステップインデックス（ＳＩ）型の分布であってもよく、屈折率が連続的に変化したいわゆるグレーデッドインデックス（ＧＩ）型の分布であってもよい。ＳＩ型の分布であれば屈折率分布の形成が容易であり、ＧＩ型の分布であれば屈折率の高い領域に信号光が集まる確率が高くなるため伝送効率が向上する。
Further, the refractive index distribution in the width direction in the cross section of the
また、コア部１４は、平面視で直線状であっても曲線状であってもよい。さらに、コア部１４は途中で分岐または他のコア部と交差していてもよい。
Further, the
なお、コア部１４の横断面形状は特に限定されず、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形であってもよいが、四角形（矩形状）であることにより、コア部１４を形成し易い利点がある。
The cross-sectional shape of the
また、コア部１４の幅および高さ（コア層１３の厚さ）は、特に限定されないが、それぞれ１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜７０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、レンズ付光導波路１の伝送効率の低下を抑えつつコア部１４の高密度化を図ることができる。
The width and height of the core portion 14 (thickness of the core layer 13) are not particularly limited, but are preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 5 to 100 μm, and more preferably 10 to 70 μm. More preferably, it is about. Thereby, the density of the
上述したようなコア層１３の構成材料（主材料）は、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ＰＥＴやＰＢＴのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料等を用いることができる。なお、樹脂材料は、異なる組成のものを組み合わせた複合材料であってもよい。
The constituent material (main material) of the
第１クラッド層１１および第２クラッド層１２の構成材料としては、例えば、前述したコア層１３の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特に（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であるのが好ましく、（メタ）アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂がより好ましい。
As the constituent material of the first clad
また、レンズ付光導波路１の横断面の厚さ方向の屈折率分布についても、特に限定されず、例えばＳＩ型、ＧＩ型の分布が挙げられる。
Further, the refractive index distribution in the thickness direction of the cross section of the optical waveguide with
レンズ付光導波路１の幅は、特に限定されないが、２〜１００ｍｍ程度であるのが好ましく、５〜５０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
Although the width | variety of the
また、コア層１３中には、複数のコア部１４が並列するように、あるいは互いに交差するように形成することができる。レンズ付光導波路１中に形成されるコア部１４の数は、特に限定されないが、２〜１００本程度であるのが好ましい。なお、コア部１４の数が多い場合は、必要に応じて、レンズ付光導波路１を多層化してもよい。具体的には、図１に示す第２クラッド層１２上に、さらにコア層とクラッド層とを交互に重ねることにより多層化することができる。
Further, in the
なお、第１クラッド層１１とコア層１３との間、および、第２クラッド層１２とコア層１３との間は、それぞれ圧着、融着、一方の上に他方を成膜等の方法で接着されている。
It should be noted that the first clad
以上のような構成によれば、前述したように光信号を伝搬することができる。すなわち、コア層１３中のコア部１４に入射された光は、コア部１４とクラッド部との界面近傍で反射を繰り返しながら伝搬する。この反射は、上述したように、コア部１４とクラッド部との屈折率差に基づくものである。
According to the above configuration, an optical signal can be propagated as described above. That is, the light incident on the
また、レンズ付光導波路１では、図１に示すように、コア層１３中に２本のコア部１４が形成されている。各コア部１４では、互いに独立の光信号を伝搬させることができるので、コア層１３に形成されるコア部１４の数を増やすことにより、同時に伝搬可能な光信号の量を増やすことができる。これにより、通信容量の増大を図ることができる。
Further, in the optical waveguide with
また、レンズ付光導波路１は、第１のカバー層１６、第２のカバー層１７および第３のカバー層１８を有している。第１のカバー層１６は、レンズ付光導波路１の最下層に位置し、第２のカバー層１７は、第１クラッド層１１の下面に設けられ、第３のカバー層１８は、第２クラッド層１２の上面に設けられている。なお、第１のカバー層１６、第２のカバー層１７および第３のカバー層１８は、それぞれ同様の構成であるため、以下、第１のカバー層１６について代表的に説明する。
The lens-equipped
第１のカバー層１６は、特に波長８５０ｎｍにおける光線透過率が９０％以上９９．５％以下であるのが好ましく、９１％以上９９％以下であるのがより好ましい。これにより、後述のミラー１１１によってレンズ付光導波路１と光ファイバー５とを光結合させる際、第３のカバー層１８を透過する光路の伝搬効率が向上するため、とりわけ良好な結合効率の実現を図ることができる。
In particular, the
第１のカバー層１６の波長８５０ｎｍにおける光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ ７３７５に規定された全光線透過率の求め方に準拠して測定される。また、上記光線透過率は、平均厚さ２５μｍの試験片についての測定値である。
The light transmittance at a wavelength of 850 nm of the
また、第１のカバー層１６の全光線透過率は、８０〜９９．５％であるのが好ましく、８５〜９９．０％であるのがより好ましく、８７〜９８．５％であるのがさらに好ましい。第１のカバー層１６の全光線透過率を前記範囲内に設定することにより、上述したように、ミラー１１１によってレンズ付光導波路１と光ファイバー５とを光結合させる際、第３のカバー層１８を透過する光路の伝搬効率が向上する。また、例えばコア層１３中に形成されたコア部１４や図示しないアライメントマークを第１のカバー層１６越しに視認するとき、その視認性が向上するため、コア部１４等を位置の基準にした各種加工や処理を、高い位置精度で行うことができる。
The total light transmittance of the
なお、第１のカバー層１６の全光線透過率が前記下限値を下回る場合、第１のカバー層１６を透過する光路の伝搬効率が低下し、レンズ付光導波路１と他の光学部品との結合効率が低くなるおそれがある。一方、第１のカバー層１６の全光線透過率が前記上限値を上回る場合、例えば第１のカバー層１６側から入射させる方法で照明したとき、コア部１４やアライメントマーク等で反射する光の光量が多くなり過ぎて、コア部１４等の視認性が低下するおそれがある。このため、コア部１４等を基準にした加工等の位置精度が低下するおそれがある。
In addition, when the total light transmittance of the
第１のカバー層１６の全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ ７３７５に規定された全光線透過率の求め方に準拠して測定され、測定波長は６００〜１８００ｎｍの範囲である。また、上記全光線透過率は、平均厚さ２５μｍの試験片についての測定値である。
The total light transmittance of the
このような第１のカバー層１６を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂等の各種樹脂材料が挙げられるが、これらの中でもポリイミド系樹脂またはポリエチレンナフタレート系樹脂（ＰＥＮ）を主材料とするものが好ましく用いられる。これらの樹脂材料は、前述したように、弾性率が大きく、熱分解温度も高いものであるので、これらの樹脂材料で構成された第１のカバー層１６は、クラッド層１１、１２およびコア層１３を確実に保護し得るものとなる。また、これらの樹脂材料は、熱膨張率が小さい。このため、これらの樹脂材料が第１のカバー層１６の構成材料として用いられたとき、レンズ付光導波路１に反り等の変形が生じるのを抑制することができる。さらには、これらの樹脂材料は、耐光性が高い。このため、第１のカバー層１６を透過する光路において長期にわたる光伝送が行われた場合でも、第１のカバー層１６が劣化したり破れたりすることが防止される。
Examples of the material constituting the
また、第１のカバー層１６の構成材料には、必要に応じて、フィラー、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、劣化防止剤、帯電防止剤等が添加されていてもよい。
In addition, the constituent material of the
このうち、フィラーを添加することにより、第１のカバー層１６の熱膨張率を調整することができ、熱膨張率差に伴うレンズ付光導波路１の反り等をより確実に抑制することができる。
Among these, by adding a filler, the coefficient of thermal expansion of the
第１のカバー層１６中のフィラーの含有率は、特に限定されないが、０．０５〜５質量％程度であるのが好ましく、０．１〜３質量％程度であるのがより好ましい。フィラーの含有率を前記範囲内に設定することにより、第１のカバー層１６の熱膨張率を最適化することができる。
Although the content rate of the filler in the
また、第１のカバー層１６の厚さは、前述した光線透過率や後述するその他の物性等に応じて適宜設定されるが、平均厚さが５〜５００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜４００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、第１のカバー層１６は、クラッド層１１、１２およびコア層１３を保護するのに必要かつ十分な機械的特性を有するものとなる。また、レンズ付光導波路１は、適度な可撓性を有するものとなり、湾曲または屈曲させた状態でも高い信頼性を示すレンズ付光導波路１を製造することができる。
In addition, the thickness of the
また、第１のカバー層１６の引張強さは、２００〜８００ＭＰａ程度であるのが好ましく、２５０〜７５０ＭＰａ程度であるのがより好ましい。第１のカバー層１６の引張強さを前記範囲内に設定することにより、十分な耐久性を有するレンズ付光導波路１が得られる。
Further, the tensile strength of the
なお、第１のカバー層１６の引張強さは、ＪＩＳ Ｋ ７１２７（ＡＳＴＭ Ｄ８８２）に規定された引張特性の試験方法に準拠して測定される。また、上記引張強さは、平均厚さ２５μｍの試験片についての測定値である。
In addition, the tensile strength of the
また、第１のカバー層１６の引張弾性率は、３０００〜１２０００ＭＰａ程度であるのが好ましく、４０００〜１１０００ＭＰａ程度であるのがより好ましい。第１のカバー層１６の引張弾性率を前記範囲内に設定することにより、十分な耐久性を有するレンズ付光導波路１が得られる。
Further, the tensile elastic modulus of the
なお、第１のカバー層１６の引張弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７１２７（ＡＳＴＭ Ｄ８８２）に規定された引張特性の試験方法に準拠して測定される。また、上記引張弾性率は、平均厚さ２５μｍの試験片についての測定値である。
In addition, the tensile elasticity modulus of the
また、第１のカバー層１６の伸び率は、３０〜１００％程度であるのが好ましく、３５〜９５％程度であるのがより好ましい。第１のカバー層１６の伸び率を前記範囲内に設定することにより、十分な耐久性を有するレンズ付光導波路１が得られる。
Moreover, it is preferable that the elongation rate of the
なお、第１のカバー層１６の伸び率は、ＪＩＳ Ｋ ７１２７（ＡＳＴＭ Ｄ８８２）に規定された引張特性の試験方法に準拠して測定される。また、上記伸び率は、平均厚さ２５μｍの試験片についての測定値である。
In addition, the elongation rate of the
また、第１のカバー層１６の吸水率は、０．７〜２．５％程度であるのが好ましく、０．９〜２．１％程度であるのがより好ましく、１．３〜１．９％程度であるのがさらに好ましい。第１のカバー層１６の吸水率を前記範囲内に設定することにより、第１のカバー層１６には適度な吸水性に伴う密着性が高くなり、第１のカバー層１６を透過する光路の伝送効率がより高くなる。
The water absorption rate of the
なお、第１のカバー層１６の吸水率は、ＪＩＳ Ｋ ７２０９（ＡＳＴＭ Ｄ５７０）に規定された吸水率の試験方法に準拠して、２３℃、２４時間水中浸漬により測定される。
The water absorption rate of the
また、第１のカバー層１６の耐屈曲回数ＭＩＴの試験結果は、それぞれ１００００回以上であるのが好ましく、２００００回以上であるのがより好ましい。これにより、信頼性の高いレンズ付光導波路１が得られる。
Further, the test result of the number of flexing times MIT of the
また、第１のカバー層１６の熱収縮率は、０．０１〜０．２％程度であるのが好ましい。これにより、反り等の変形が少ないレンズ付光導波路１が得られる。
Moreover, it is preferable that the thermal contraction rate of the
また、第１のカバー層１６の熱膨張係数は、特に限定されないが、５〜２５ｐｐｍ／℃程度であるのが好ましく、７〜２０ｐｐｍ／℃程度であるのがより好ましい。これにより、熱変形が少ないレンズ付光導波路１が得られる。
Moreover, the thermal expansion coefficient of the
なお、第１のカバー層１６の屈折率は、特に限定されないが、第１クラッド層１１の屈折率より大きいのが好ましい。これにより、コア部１４から漏洩した光が第１クラッド層１１を透過した後、第１のカバー層１６側へ移行し易くなる。その結果、この光を第１のカバー層１６の上面から漏洩させ易くなり、クロストークの発生をより確実に抑制することができる。また、第１のカバー層１６の上面から漏洩させられなくても、第１のカバー層１６内に光を閉じ込め易くなるので、漏洩した光が再びコア層１３に戻り難くなる。その結果、クロストークの発生をさらに抑制することができる。
The refractive index of the
なお、第１のカバー層１６は、接合層１９を介して第２のカバー層１７に接着されており、第２のカバー層１７は、第１クラッド層１１に接着され、第３のカバー層１８は、第２クラッド層１２に接着されている。第２のカバー層１７と第１クラッド層１１および第３のカバー層１８および第２クラッド層１２との接着方法としては、例えば、圧着、融着、一方の層に他方の層を成膜等の方法で接着する方法等が挙げられる。
The
また、レンズ付光導波路１には各コア部１４を通過する光を反射するミラー１１１が形成されている。
In addition, a
図２に示すように、ミラー１１１は、レンズ付光導波路１に、例えば、レーザー照射により楔形に掘り込み加工を施して形成された、コア層１３の一部が除去された部分である。これにより得られた楔状の空間には、２つの傾斜面１１１ａ、１１１ｂが臨んでいる。この２つの傾斜面１１１ａ、１１１ｂのうちの傾斜面１１１ａがミラー１１１として機能する。本実施形態では、ミラー１１１は、第２のカバー層１７側から前記掘り込み加工が施されており、第２のカバー層１７、第１クラッド層１１、コア層１３、第２クラッド層１２に跨って設けられている。
As shown in FIG. 2, the
ミラー１１１をレーザー照射により形成する場合、用いるレーザーとしては、例えば、ＡｒＦ及びＫｒＦ等のエキシマレーザー、ＹＡＧレーザー、ＣＯ２レーザー等が挙げられる。
When the
この傾斜面１１１ａは、レンズ付光導波路１(コア部１４)の延在（長手）方向に対して所定の傾斜角度θで傾斜しており、かつ、その右側と左側では、屈折率が異なっている。このため、コア部１４を通過する光は、傾斜面１１１ａに到達すると、この傾斜面１１１ａ（ミラー１１１）で反射され、上側に屈曲される。
この傾斜角度θは、４２〜４８°が好ましく、４３〜４７°がより好ましい。
The
The inclination angle θ is preferably 42 to 48 °, and more preferably 43 to 47 °.
なお、ミラー１１１には、必要に応じて反射膜を成膜するようにしてもよい。この反射膜としては、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜が好ましく用いられる。
Note that a reflective film may be formed on the
このような傾斜角度θに設定された傾斜面１１１ａでは、コア部１４を通過する光は、略直角に反射され、クラッド層１２の上面に設けられたレンズ部形成層７の凸部（レンズ部）７２に入射する。この凸部７２は、ミラー１１１により反射された光が通過する部分に設けられている。
On the
次に、レンズ部形成層７について詳細に説明する。
図２および図３に示すように、レンズ部形成層７は、膜状をなし、相対的に表面高さが低い平坦部７１と、この平坦部７１から上側に向って突出し、相対的に表面高さが高い３つの凸部７２と、を備えている。凸部７２の平面視形状、すなわち凸部７２と平坦部７１との境界線の平面視形状は、円形である。また、各凸部７２は、所定の間隔で規則正しく並んでいる。
Next, the lens
As shown in FIGS. 2 and 3, the lens
凸部７２は、表面高さが最も高い部分である頂上部７２１と、そこから周囲（図２中では左右方向）に向かって徐々に表面高さが減少している部分である漸減部７２２と、を有している。このような表面形状により、凸レンズ特有の集光効果が得られる。
The
凸部７２の突出高さｈ１、すなわち、裏面からの平坦部７１の平均表面高さｈ２と頂上部７２１の表面高さｈ３との差は、平坦部７１の平均表面高さ（平坦部７１の平均厚さ）ｈ２等に応じて適宜設定され、特に限定されないが、０．１〜１００μｍ程度であるのが好ましく、０．５〜８０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、凸部７２は、十分な集光効果を有するものとなる。
The difference between the protrusion height h1 of the
一方、平坦部７１の平均表面高さ（平坦部７１の平均厚さ）ｈ２は、レンズ部形成層７の機械的強度等に応じて適宜設定され、特に限定されないが、０．２〜２００μｍ程度であるのが好ましく、１〜１５０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、レンズ部形成層７は、他の部材と積層されたときに十分な形状追従性を有するとともに、引き裂き等に対する十分な耐久性を有するものとなる。
On the other hand, the average surface height (average thickness of the flat part 71) h2 of the
また、レンズ部形成層７は、その屈折率分布が一様ではなく、凸部７２の位置等に対応した偏りを有している。図４は、横軸がレンズ部形成層７の断面図における位置を示し、縦軸がこの断面における屈折率を示しているグラフである。図４に示す凸部７２の屈折率分布Ｎは、凸部７２の外縁側から中心側に向かって屈折率が徐々に高くなる屈折率変化を含んでいる。このような屈折率分布Ｎを有していることにより、凸部７２では、表面形状による集光効果のみならず、屈折率分布Ｎによる集光効果も重畳されることとなる。すなわち、凸部７２では、その凸レンズ状の形状によって光を屈折させ集光させることができるが、その集光力（屈折力）は屈折率が高ければ高いほど大きくなるため、屈折率分布Ｎのように凸部７２において屈折率が高ければ、それだけ集光効果を高めることができる。その結果、例えば厚さが薄いにも関わらず短焦点であるといった特長を備えたレンズ部形成層７を得ることができる。
Moreover, the refractive index distribution of the lens
また、図４に示すレンズ部形成層７では、凸部７２の頂上部７２１に対応して、屈折率分布Ｎにおける屈折率が最も高くなっている。したがって、レンズ部形成層７では、頂上部７２１から凸部７２の外縁に向かって表面高さが徐々に減少しているとともに、頂上部７２１から凸部７２の外縁に向かって屈折率も徐々に低下している。このため、凸部７２は、表面形状と屈折率分布Ｎの双方が、頂上部７２１を通り裏面に直交する垂線を引いたとき、その垂線に対して線対称の関係を有しているといえる。このような凸部７２では、屈折率分布Ｎが集光効果の高度化に寄与し、例えば表面形状をあまり複雑化させることなく、実質的には非球面レンズのような複雑な光学系として機能し得るものとなる。その結果、例えば球面収差等の各種収差を補正し得る光学性能の高いレンズ部形成層７を簡単に得ることができる。
Further, in the lens
また、レンズ部形成層７では、頂上部７２１に対応して屈折率が最も高くなっている一方、凸部７２の外縁に向かって屈折率が徐々に低下し、平坦部７１に対応して屈折率が最も低くなっている。すなわち、レンズ部形成層７では、凸部７２の屈折率が平坦部７１に比べて相対的に高くなっている。このため、凸部７２に入射した光は、凸部７２と平坦部７１との界面における屈折率差に伴って凸部７２内に閉じ込められることとなる。特に、屈折率が徐々に変化しているので、いわゆるグレーデッドインデックス型の光ファイバーのように、光軸における光の閉じ込め効果がより強くなる。その結果、凸部７２の集光効果がより強化されることとなり、例えば隣り合う凸部７２同士の間で集光した光が相互に干渉し合うことが抑制される。これにより、凸部７２の表面形状を複雑化することなく、高い集光効果が得られるので、凸部７２の形状設計を容易にすることができる。その結果、レンズ部形成層７の製造における低コスト化を図ることができる。
Further, in the lens
なお、凸部７２の形状は、平坦部７１に比べて表面高さが部分的に高くなっている形状であれば、特に限定されず、例えば頂上部７２１と平坦部７１との間に位置する漸減部７２２における表面高さの漸減率は、いかなる範囲であってもよい。すなわち、漸減部７２２の漸減率が非常に大きく、頂上部７２１が平坦部７１に対して階段状に（急激に）高くなっていてもよく、反対に、漸減率が非常に小さく、頂上部７２１の表面と平坦部７１の表面とが緩やかな傾斜で繋がれていてもよい。
The shape of the
また、凸部７２の平面視形状は、真円に限定されず、例えば四角形、六角形、八角形のような多角形、長円、楕円のようなその他の円形、菱形、台形、平行四辺形、星形、針状等であってもよい。さらに、凸部７２の平面視形状は、これらの任意の形状と任意の大きさとを組み合わせたパターンであってもよい。
Moreover, the planar view shape of the
また、屈折率分布Ｎの形状は、凸部７２の外縁側から中心側に向かって屈折率が徐々に高くなる屈折率変化を含む形状であれば、いかなる形状であってもよい。すなわち、屈折率分布Ｎにおける屈折率の変化率が非常に大きく、凸部７２の屈折率が平坦部に対して階段状に（急激に）高くなっていてもよく、反対に、屈折率の変化率が非常に小さく、頂上部７２１から凸部７２の外縁に向かって屈折率が緩やかに低下していてもよい。
The shape of the refractive index distribution N may be any shape as long as it includes a refractive index change in which the refractive index gradually increases from the outer edge side of the
屈折率分布Ｎにおいて、凸部７２の頂上部７２１における屈折率の極大値と、平坦部７１における屈折率の極小値との屈折率差ｄ１は、０．００１〜０．１０程度であるのが好ましく、０．００３〜０．０４程度であるのがより好ましい。屈折率差ｄ１を前記範囲内に設定することにより、凸部７２に入射した光を凸部７２内により確実に閉じ込めるとともに、レンズ部形成層７において屈折率分布Ｎの影響が必要以上に大きくなるのを抑制することができる。すなわち、屈折率差ｄ１が前記下限値を下回る場合、凸部７２の表面形状によっては、凸部７２における光の閉じ込め効果が十分に得られないおそれがあり、屈折率差ｄ１が前記上限値を上回る場合、凸部７２の表面形状によっては、屈折率分布Ｎの影響が顕在化してレンズ部形成層７の光学設計が難しくなるおそれがある。
In the refractive index distribution N, the refractive index difference d1 between the maximum value of the refractive index at the top 721 of the
レンズ部形成層７の構成材料は、図５（ａ）に示すように、マトリックスとなるポリマー７３と、このポリマー７３中に分散し、ポリマー７３より屈折率が高いモノマー７４と、を含む。そして、凸部７２では、平坦部７１に比べてモノマー７４の濃度が高くなっている。これに起因し、すなわち高濃度に集積したモノマー７４の体積に伴って、凸部７２の表面高さは平坦部７１に比べて高くなっている。また、ポリマー７３に比べて屈折率が高いモノマー７４が集積したことによって相対的に屈折率が高くなり、その結果、凸部７２の屈折率が、平坦部７１に比べて高くなっている。
As shown in FIG. 5A, the constituent material of the lens
このような構造を有するレンズ部形成層７は、ポリマー７３中に分散したモノマー７４の濃度差に起因して表面形状と屈折率分布とが形成されているため、実質的には一体構造であるといえる。したがって、凸部７２の表面形状がいかなる形状であっても、レンズ部形成層７は一体的なものとして取り扱うことができ、大量生産に向くロールツウロール工程が可能なレンズ付魏仮導波路として作製することができる。
Since the lens
また、レンズ部形成層７では、図５（ｂ）に示すように、凸部７２の外縁から頂上部１２１に向かってモノマー７４の濃度が徐々に高くなっており、それに応じて図５（ｂ）に示すように、屈折率も連続的に変化している。このようなモノマー７４の濃度分布は、レンズ部形成層７の構造の連続性という観点から有用である。すなわち、このようなモノマー７４の濃度分布によれば、構造上の境界が生じ難いので、曲げ剛性等の機械的特性が不均一になるのを抑制し、例えば均等な曲率半径での湾曲操作が可能である等、取り扱い性の良好なレンズ部形成層７を得ることができる。
Further, in the lens
このようなレンズ付光導波路１には、一対のガイド孔１１２が形成されている。各ガイド孔１１２は、その深さ方向から見たとき、円形をなしており、レンズ付光導波路１の厚さ方向に貫通している。このガイド孔１１２には、コネクターハウジング２と固定するためのガイドピン８が挿入される。
A pair of guide holes 112 are formed in such an optical waveguide with
図１および図２に示すようにコネクターハウジング２は、筐体で構成され、天板２１と、底板２２と、それらを繋ぐ一対の側壁２３とを有している。本実施形態では、天板２１と各側壁２３とは一体的に形成されており、底板２２はそれらとは別体として構成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the connector housing 2 is constituted by a housing, and has a
また、コネクターハウジング２には、レンズ付光導波路１の端部が挿入される貫通孔２４と、光ファイバー組立体４が挿入される凹部２５とが形成されている。貫通孔２４は、天板２１、底板２２および各側壁２３で規定された空間である。凹部２５は、天板２１の厚さ方向に貫通した孔で構成され、貫通孔２４と連通している。
Further, the connector housing 2 is formed with a through
このような貫通孔２４にレンズ付光導波路を挿入し、凹部２５に光ファイバー組立体４を挿入した状態では、レンズ付光導波路１と光ファイバー５とは光学的に接続される。
In a state where the optical waveguide with lens is inserted into the through
また、天板２１および底板２２には、それぞれガイドピン８が挿入される一対のガイド孔２６が形成されている。レンズ付光導波路１を貫通孔２４に挿入した状態では、天板２１の各ガイド孔２６、レンズ付光導波路１の各ガイド孔１１２および底板２２の各ガイド孔２６は、それぞれ連通した状態となる。これにより、天板２１の各ガイド孔２６、レンズ付光導波路１の各ガイド孔１１２および底板２２の各ガイド孔２６にガイドピン８を一括して挿入することができる。よって、レンズ付光導波路組立体３では、レンズ付光導波路１とコネクターハウジング２とを確実に固定することができる。
The
次に光ファイバー組立体４について説明する。
図１に示すように光ファイバー５は、３本の光ファイバー５ａ、５ｂ、５ｃを、それらの長手方向に交わる方向に並べて束ねた、いわゆる「光ファイバーリボン」で構成されている。各光ファイバー５ａ〜５ｃは、それぞれ、光を伝送するコア部５１と、それらを囲むように設けられたクラッド部５２とを有している。
Next, the optical fiber assembly 4 will be described.
As shown in FIG. 1, the
また、光ファイバー５の端部には、筐体で構成されたフェルール６が装着されている。この装着状態で、フェルール６を凹部２５に挿入した状態では、光ファイバー５ａ〜５ｃの下端面は、それぞれレンズ付光導波路１の各凸部７２に臨んだ状態となる。これにより、レンズ付光導波路１の各コア部１４から各ミラー１１１で反射された光は、各凸部７２で集光され、光ファイバー５ａ〜５ｃに入射する。このようにして光導波路組立体１０では、レンズ付光導波路組立体３と、光ファイバー組立体４とが光学的に接続される。
Further, a
次に、本発明のレンズ付光導波路の製造方法について説明する。
光導波路組立体１０の製造方法は、積層体準備工程と、ミラー形成工程（光反射部形成工程）と、ミラー封止工程（封止工程）と、レンズ部形成層形成工程（レンズ部形成工程）とを有している。
Next, the manufacturing method of the optical waveguide with a lens of this invention is demonstrated.
The manufacturing method of the
［１］積層体準備工程
まず、第２のカバー層１７、第１クラッド層１１、コア層１３、第２クラッド層１２および第３のカバー層１８の順に積層された積層体２０を用意する。
[1] Laminate Preparation Step First, a laminate 20 is prepared in which the
［２］ミラー形成工程
次に、図６（ａ）に示すように、積層体２０に第２のカバー層１７側からミラー１１１を形成する。このとき、第３のカバー層１８の上面まで貫通しないように形成するのが好ましい。
[2] Mirror Formation Step Next, as shown in FIG. 6A, the
［３］ミラー封止工程
次に、図６（ｂ）に示すように、第２のカバー層の下面に、第１のカバー層１６を接合層１９を介して接着する。これにより、ミラー１１１は封止される。ミラー１１１が封止されることで、傾斜面１１１ａを保護することができる。
[3] Mirror sealing step Next, as shown in FIG. 6B, the
［４］レンズ部形成層形成工程
次に、レンズ部形成層７を形成する。
[4] Lens Part Forming Layer Forming Step Next, the lens
まず、図７（ａ）に示すように、第３のカバー層１８の上面に、ポリマー７３とこのポリマー７３より屈折率が高いモノマー７４とを含む形成層９を用意する。この形成層９では、図８（ａ）に示すように、ポリマー７３からなるマトリックス中に、モノマー７４等が均一に分散している。
First, as shown in FIG. 7A, a
（ポリマー）
ポリマー７３としては、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ＰＥＴやＰＢＴのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体等として）用いることができる。
(polymer)
Examples of the
これらの中でも、ポリマー７３としては、特に（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択された少なくとも１種を主とするものが好ましい。これらの樹脂を主とするポリマー７３を用いることにより、光透過率等の光学特性に優れ、かつ、耐候性や機械的特性にも優れたレンズ部形成層７が得られる。
Among these, the
ポリマー７３としては、優れた光透過性を有し、さらに優れた耐熱性を有するものが好ましく用いられる。また、ポリマー７３には、後述するモノマー７４と相溶性を有するもの、さらに、その中でも後述するようにモノマー７４が反応（重合反応や架橋反応）可能であり、モノマー７４が反応した後においても十分な透明性を有するものが好適に用いられる。
As the
ここで、「相溶性を有する」とは、モノマー７４が少なくとも混和して、活性放射線Ｒを照射する時に、相分離によって放射線が反射等の影響を及ぼさない状態であればよい。
Here, “having compatibility” may be a state in which the
以下、ポリマー７３についてさらに詳述する。
（（アクリル系ポリマー））
（メタ）アクリル系ポリマーは、アクリル酸、アクリル酸エステルのようなアクリル酸系モノマー、メタクリル酸、メタクリル酸エステルのようなメタクリル酸系モノマー、またはこれらの誘導体（例えば、アルコキシ誘導体、カプロラクトン誘導体等）を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合してなるポリマー（樹脂およびゴムを含む。）である。
Hereinafter, the
((Acrylic polymer))
(Meth) acrylic polymers are acrylic monomers such as acrylic acid and acrylic esters, methacrylic monomers such as methacrylic acid and methacrylic esters, or derivatives thereof (for example, alkoxy derivatives, caprolactone derivatives, etc.) Is a polymer (including resin and rubber) obtained by polymerizing this raw material monomer.
したがって、（メタ）アクリル系ポリマーとしては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。 Therefore, as the (meth) acrylic polymer, a homopolymer obtained by polymerizing one of the raw material monomers, a copolymer obtained by polymerizing two or more different raw material monomers, the raw material monomer and another raw material monomer Examples thereof include copolymers formed by polymerization.
かかる原料モノマーとしては、例えば、単官能（メタ）アクリレート、２官能（メタ）アクリレート、３官能以上の多官能（メタ）アクリレート等が挙げられる。 Examples of such raw material monomers include monofunctional (meth) acrylate, bifunctional (meth) acrylate, trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate, and the like.
単官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｓ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチルヘプチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート、ペンタデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートのような脂肪族（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、３−メチル−３−オキセタニルメチル（メタ）アクリレート、１−アダマンチル（メタ）アクリレートのような脂環式（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ノニルフェニル（メタ）アクリレート、ｐ−クミルフェニル（メタ）アクリレート、ｏ−ビフェニル（メタ）アクリレート、１−ナフチル（メタ）アクリレート、２−ナフチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（ｏ−フェニルフェノキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（１−ナフトキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（２−ナフトキシ）プロピル（メタ）アクリレートのような芳香族（メタ）アクリレート、２−テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−Ｎ−カルバゾールのような複素環式（メタ）アクリレート等が挙げられる。 Examples of monofunctional (meth) acrylates include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, and s-butyl. (Meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl heptyl (meth) ) Acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate Rate, pentadecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-chloro-2- Aliphatic (meth) acrylates such as hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) Acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 3-methyl-3-oxetanylmethyl (meth) acrylate, 1-adamantyl (meth) acrylate Cycloaliphatic (meth) acrylates such as salt, phenyl (meth) acrylate, nonylphenyl (meth) acrylate, p-cumylphenyl (meth) acrylate, o-biphenyl (meth) acrylate, 1-naphthyl (meth) acrylate, 2-naphthyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3- (o-phenylphenoxy) propyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3 -(1-naphthoxy) propyl (meth) acrylate, aromatic (meth) acrylate such as 2-hydroxy-3- (2-naphthoxy) propyl (meth) acrylate, 2-tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, N- (Meth) acryloyloxye And heterocyclic (meth) acrylates such as tilhexahydrophthalimide and 2- (meth) acryloyloxyethyl-N-carbazole.
また、２官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、２−メチル−１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレートのような脂肪族（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジメタノール（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレートのような脂環式（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡＦジ（メタ）アクリレート、フルオレン型ジ（メタ）アクリレートのような芳香族（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレートのような複素環式（メタ）アクリレート等が挙げられる。 Examples of the bifunctional (meth) acrylate include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, and polyethylene glycol di ( (Meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, tetrapropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, 1,3 -Butanediol di (meth) acrylate, 2-methyl-1,3-propanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, ne Pentyl glycol di (meth) acrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol Fats such as di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol (meth) acrylate Alicyclic (meth) acrylate, cyclohexanedimethanol (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol (meth) acrylate, hydrogenated bisphenol A di (meth) acrylate, hydrogenated bisphenol F di (meth) acrylate ( (Meth) acrylate, bispheno Such as aromatic A (meth) acrylate such as di- (meth) acrylate, bisphenol F di (meth) acrylate, bisphenol AF di (meth) acrylate, fluorene type di (meth) acrylate, and isocyanuric acid di (meth) acrylate And heterocyclic (meth) acrylates.
また、３官能以上の多官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートのような脂肪族（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレートのような複素環式（メタ）アクリレート等が挙げられる。 Examples of the trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylates include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, and pentaerythritol tetra (meth) acrylate. And aliphatic (meth) acrylates such as dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and heterocyclic (meth) acrylates such as isocyanuric acid tri (meth) acrylate.
なお、上記原料モノマーと重合させる他の原料モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリロニトリル等が挙げられ、上記原料モノマーとしてアクリル酸（メタクリル酸）系モノマーを選択した場合には、これらを重合することにより、アクリルゴムが得られる。 In addition, although it does not specifically limit as another raw material monomer superposed | polymerized with the said raw material monomer, For example, an acrylonitrile etc. are mentioned, When acrylic acid (methacrylic acid) type monomer is selected as said raw material monomer, these are superposed | polymerized. By doing so, an acrylic rubber is obtained.
また、上記原料モノマーとしては、例えば、ＭＭＡモノマー（クラレ製または三菱レイヨン製）、アクリレートモノマー（ダイセル・サイテック製）、ブレンマー（日油製）、アクリル酸エステルモノマー（日本触媒製）、光硬化性モノマー・オリゴマー（新中村化学工業製）等が挙げられる。 Examples of the raw material monomer include MMA monomer (manufactured by Kuraray or Mitsubishi Rayon), acrylate monomer (manufactured by Daicel Cytec), Blemmer (manufactured by NOF), acrylate monomer (manufactured by Nippon Shokubai), photocurability. Monomers / oligomers (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), etc.
（メタ）アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、ポリスチレン換算において１×１０４〜３×１０５程度であることが好ましく、３×１０４〜２×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量の（メタ）アクリル系ポリマーを用いることにより、後述するモノマー７４との相溶性が高くなるとともに、レンズ部形成層７の機械的特性の向上を図ることができる。その結果、ポリマー７３中においてモノマー７４を必要かつ十分な速度と距離で移動させることができ、目的とする屈折率分布Ｎを確実に形成することができる。
The weight average molecular weight of the (meth) acrylic polymer is not particularly limited, but is preferably about 1 × 10 4 to 3 × 10 5 in terms of polystyrene, and preferably about 3 × 10 4 to 2 × 10 5. More preferred. By using such a (meth) acrylic polymer having a weight average molecular weight, compatibility with the
レンズ部形成層７では、モノマー７４の濃度分布によって屈折率分布Ｎを形成するだけでなく、ポリマー７３の構造変化によっても屈折率分布Ｎを形成することができる。例えば、（メタ）アクリル系ポリマーを、主鎖と、後述する活性放射線Ｒにより主鎖から離脱する離脱性基とを有する化学構造に設計する。かかる化学構造を有する（メタ）アクリル系ポリマーにおいては、活性放射線Ｒの照射により、離脱性基を主鎖から離脱させることができ、その屈折率が変化する。その結果、モノマー７４の濃度分布による屈折率変化と相まって、屈折率の変化量をより細かく制御することができる。
In the lens
このような離脱性基としては、例えば、分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線Ｒの作用によって主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに切断が促進される。 Examples of such a leaving group include those having at least one of an —O— structure, an —Si—aryl structure, and an —O—Si— structure in a molecular structure. Such a leaving group is easily detached from the main chain by the action of actinic radiation R, but cleavage is further promoted by utilizing the action of a cation.
このうち、離脱により（メタ）アクリル系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。 Among these, as the leaving group that causes a decrease in the refractive index of the (meth) acrylic polymer by leaving, at least one of -Si-diphenyl structure and -O-Si-diphenyl structure is preferable.
また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線Ｒの作用によって主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに切断が促進される。 Moreover, as another leaving group, the substituent which has an acetophenone structure at the terminal is mentioned, for example. This leaving group is easily detached from the main chain by the action of actinic radiation R, but cleavage is further promoted by utilizing the action of free radicals.
離脱性基の量は、特に限定されないが、（メタ）アクリル系ポリマー全質量に対して１０〜８０質量％であるのが好ましく、２０〜６０質量％であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能（屈折率差を変化させる効果）に優れた（メタ）アクリル系ポリマーとすることができるとともに、形成されるレンズ部形成層７の機械的特性の向上を図ることができる。
The amount of the leaving group is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by mass and more preferably 20 to 60% by mass with respect to the total mass of the (meth) acrylic polymer. When the amount of the leaving group is within the above range, a (meth) acrylic polymer having an excellent refractive index modulation function (an effect of changing the refractive index difference) can be obtained, and the formed lens
かかる離脱性基を有する（メタ）アクリル系ポリマーは、前述した原料モノマーと、この原料モノマーに離脱性基を導入したモノマーとを重合することにより、容易に得ることができる。 Such a (meth) acrylic polymer having a leaving group can be easily obtained by polymerizing the raw material monomer described above and a monomer having a leaving group introduced into the raw material monomer.
さらに、エポキシ基を有する（メタ）アクリル系ポリマーを用いることもできる。
この（メタ）アクリル系ポリマーを得る場合、原料モノマーには、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、α−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、α−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α−ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、α−エチル−６，７−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルプロピル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルブチル（メタ）アクリレート等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
Furthermore, a (meth) acrylic polymer having an epoxy group can also be used.
When obtaining this (meth) acrylic polymer, examples of the raw material monomer include glycidyl (meth) acrylate, α-ethylglycidyl (meth) acrylate, α-propylglycidyl (meth) acrylate, and α-butylglycidyl (meth) acrylate. 2-methylglycidyl (meth) acrylate, 2-ethylglycidyl (meth) acrylate, 2-propylglycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate, 3,4-epoxyheptyl (meth) acrylate, α-ethyl-6,7-epoxyheptyl (meth) acrylate, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acryl , 3,4-epoxycyclohexylethyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylpropyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylbutyl (meth) acrylate, etc. Can be used.
また、上記原料モノマーとしては、例えば、ＥＢＥＣＲＹＬ（ダイセル・サイテック製）、デナコールアクリレート（ナガセケムテックス製）、ネオポール（日本ユピカ製）等を用いることができる。さらに、エポキシ基を有する（メタ）アクリル系ポリマーとしては、例えば、ブレンマー（日油製）等を用いることができる。 Further, as the raw material monomer, for example, EBECRYL (manufactured by Daicel Cytec), Denacol acrylate (manufactured by Nagase ChemteX), Neopol (manufactured by Nippon Iupika) and the like can be used. Furthermore, as the (meth) acrylic polymer having an epoxy group, for example, Blemmer (manufactured by NOF Corporation) can be used.
また、フッ素含有（メタ）アクリル系ポリマーも用いることができる。このポリマーを得るための原料モノマーとしては、例えば、ダイキン工業製 METHACRYLATES CAS No.1799−84−4（2−（perfluorobutyl）ethyl methacrylate）、ユニマテック製 ケミノックス等を用いることができる。 Moreover, a fluorine-containing (meth) acrylic polymer can also be used. As a raw material monomer for obtaining this polymer, for example, METHACRYLATES CAS No. 1799-84-4 (2- (perfluorobutyl) ethyl methacrylate) manufactured by Daikin Industries, Unimatec Cheminox and the like can be used.
さらには、マレイミド変性アクリル系ポリマーも用いることができる。このポリマーとしては、例えば、アロンタック（東亞合成製）等を用いることができ、また、原料モノマーとしては、例えば、アロニックス（東亞合成製）等を用いることができる。 Furthermore, a maleimide-modified acrylic polymer can also be used. As this polymer, for example, Aron Tac (manufactured by Toagosei) or the like can be used, and as a raw material monomer, for example, Aronix (manufactured by Toagosei) or the like can be used.
この他に、（メタ）アクリル系ポリマーとして、スミペックスＭＨＦ（住友化学製）、シリコーングラフト（メタ）アクリル系ポリマーとして、サイマックＵＳ−３５２（東亞合成製）、ＵＶ硬化型（メタ）アクリル系ポリマーとして、８ＫＸ−０１８Ｃ（大成ファインケミカル製）を使用することができる。 In addition, as (meth) acrylic polymer, Sumipex MHF (manufactured by Sumitomo Chemical), silicone graft (meth) acrylic polymer, Cymac US-352 (manufactured by Toagosei), UV curable (meth) acrylic polymer 8KX-018C (manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.) can be used.
また、原料モノマーには、末端アクリルポリエーテルとして、デナコールアクリレートＤＡ−９３１（ナガセケムテックス製）、末端メタクリルシリコーンオイルとして、ＢＹ１６７−１５２Ｃ（東レ・ダウコーニング製）、水性アクリレートとして、ＲＤ−１８０（互応化学工業製）、ビスフェノールＡジアクリレートとして、ＡＢＥ−３００、フルオレンジアクリレートとして、Ａ−ＢＰＥＦ（以上、新中村化学工業製）、ウレタンアクリレートとして、ＭｉｒａｍｅｒＨＲ−３７００（東洋ケミカルズ製）、ベンジル（メタ）アクリレート（日立化成工業製）等を使用することができる。 In addition, as raw material monomers, terminal acrylic polyether, Denacol acrylate DA-931 (manufactured by Nagase ChemteX), terminal methacryl silicone oil, BY167-152C (manufactured by Toray Dow Corning), aqueous acrylate, RD-180 (Manufactured by Mutual Chemical Industries), ABE-300 as bisphenol A diacrylate, A-BPEF (above, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) as full orange acrylate, Miramer HR-3700 (manufactured by Toyo Chemicals), benzyl ( A (meth) acrylate (made by Hitachi Chemical Co., Ltd.) etc. can be used.
（（エポキシ系ポリマー））
エポキシ系ポリマーは、ノルボルネン系エポキシモノマー、ケイ素含有エポキシモノマー、脂環式エポキシモノマー、ビスフェノール型エポキシモノマー、フッ素化エポキシモノマー、脂肪族エポキシモノマー、ナフタレン環含有エポキシモノマー、芳香環含有エポキシモノマー等のエポキシモノマーまたはこれらの誘導体を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合してなるポリマー（樹脂およびゴムを含む。）である。
((Epoxy polymer))
Epoxy polymers include norbornene-based epoxy monomers, silicon-containing epoxy monomers, alicyclic epoxy monomers, bisphenol-type epoxy monomers, fluorinated epoxy monomers, aliphatic epoxy monomers, naphthalene ring-containing epoxy monomers, aromatic ring-containing epoxy monomers, etc. A polymer (including resin and rubber) obtained by polymerizing the raw material monomer using a monomer or a derivative thereof as the raw material monomer.
したがって、エポキシ系ポリマーとしては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。 Therefore, as an epoxy polymer, a homopolymer obtained by polymerizing one of the above raw material monomers, a copolymer obtained by polymerizing two or more different raw material monomers, and the above raw material monomer and another raw material monomer are polymerized. And the like.
このような原料モノマーのうち、ノルボルネン系エポキシモノマーとしては、例えば、下記式（１）で表わされるものが挙げられる。 Among such raw material monomers, examples of the norbornene epoxy monomer include those represented by the following formula (1).
なお、式（１）で表される化合物は、エポキシノルボルネンであり、このような化合物としては、例えば、プロメラス社製 ＥｐＮＢを使用することができる。この他、ジシクロペンタジエン型エポキシモノマーとして、ＤＩＣ製 ＨＰ−７２００ＨＨＨを使用することができる。 In addition, the compound represented by Formula (1) is epoxy norbornene, For example, ProNBAS EpNB can be used as such a compound. In addition, HP-7200HHH manufactured by DIC can be used as the dicyclopentadiene type epoxy monomer.
また、ケイ素含有エポキシモノマーとしては、例えば、下記式（２）または式（３）で表わされるものが挙げられる。 Moreover, as a silicon containing epoxy monomer, what is represented by following formula (2) or Formula (3) is mentioned, for example.
なお、式（２）で表される化合物は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであり、この化合物としては、例えば、東レ・ダウコーニング社製 Ｚ−６０４０を使用することができる。また、式（３）で表される化合物は、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランであり、この化合物としては、例えば、東京化成製 Ｅ０３２７を使用することができる。この他、東レ・ダウコーニング社製 ＳＦ８４１３、ＢＹ１６−８３９、ＳＦ８４２１を使用することができる。 In addition, the compound represented by Formula (2) is (gamma) -glycidoxy propyl trimethoxysilane, As this compound, Toray Dow Corning Z-6040 can be used, for example. Moreover, the compound represented by Formula (3) is 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and as this compound, for example, E0327 manufactured by Tokyo Chemical Industry can be used. In addition, SF8413, BY16-839, and SF8421 manufactured by Toray Dow Corning can be used.
さらに、脂環式エポキシモノマーとしては、例えば、下記式（４）〜式（６）で表わされるものが挙げられる。 Furthermore, as an alicyclic epoxy monomer, what is represented by following formula (4)-Formula (6) is mentioned, for example.
なお、式（４）で表される化合物は、３、４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’、４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレートであり、この化合物としては、例えば、ダイセル化学社製 セロキサイド２０２１Ｐを使用することができる。また、式（５）で表される化合物は、１，２−エポキシ−４−ビニルシクロヘキサンであり、この化合物としては、例えば、ダイセル化学社製 セロキサイド２０００を使用することができる。さらに、式（６）で表される化合物は、１，２：８，９ジエポキシリモネンであり、この化合物としては、例えば、（ダイセル化学社製 セロキサイド３０００）を使用することができる。この他、ダイセル化学社製 セロキサイド２０８１を使用することもできる。 The compound represented by the formula (4) is 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexenecarboxylate, and as this compound, for example, Celoxide 2021P manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. is used. can do. Further, the compound represented by the formula (5) is 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane. As this compound, for example, Celoxide 2000 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. can be used. Further, the compound represented by the formula (6) is 1,2: 8,9 diepoxy limonene, and as this compound, for example, (Celoxide 3000 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) can be used. In addition, Celoxide 2081 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. can also be used.
また、ビスフェノール型エポキシモノマーとしては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、下記式（７）で表わされるものが挙げられる。 Examples of the bisphenol-type epoxy monomer include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, and those represented by the following formula (7).
なお、式（７）で表される化合物としては、具体的には、例えば、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル（式（７）中、ｎ＝１、Ｒ１〜Ｒ６がすべて水素原子のもの）、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル（式（７）中、ｎ＝０、Ｒ１〜Ｒ６がすべて水素原子のもの）等が挙げられる。この他、ビスＡ型エポキシモノマーとして、新日鐵化学製 ＹＤ−１２８Ｓ、ＹＤ−０２０Ｇ、水添ビスＡ型エポキシモノマーとして、新日鐵化学製 ＳＴ−３０００、ＳＴ−４０００Ｄを使用することもできる。 In addition, as a compound represented by Formula (7), specifically, for example, bisphenoxyethanol fluorenediglycidyl ether (in Formula (7), n = 1, and R 1 to R 6 are all hydrogen atoms) Bisphenol fluorenediglycidyl ether (in formula (7), n = 0, R 1 to R 6 are all hydrogen atoms), and the like. In addition, YS-128S and YD-020G manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. can be used as bis A type epoxy monomers, and ST-3000 and ST-4000D manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. can be used as hydrogenated bis A type epoxy monomers. .
さらに、フッ素化エポキシモノマーとしては、例えば、下記式（８）で表わされるものが挙げられる。この他、ダイキン工業製 EPOXIDES CAS No.74328−56−6（1,6−bis（2',3'−epoxypropyl）−perfluoro−n−hexane）、EPOXIDES CAS No.791−22−0（1,4−bis（2',3'−epoxypropyl）−perfluoro−n−butane）を使用することもできる。 Furthermore, as a fluorinated epoxy monomer, what is represented by following formula (8) is mentioned, for example. In addition, Daikin Industries, Ltd. EPOXIDES CAS No.74328-56-6 (1,6-bis (2 ′, 3′-epoxypropyl) -perfluoro-n-hexane), EPOXIDES CAS No.791-22-0 (1, 4-bis (2 ′, 3′-epoxypropyl) -perfluoro-n-butane) can also be used.
また、脂肪族エポキシモノマーとしては、例えば、下記式（９）で表わされるものが挙げられる。この他、多官能脂肪族エポキシモノマーとして、ナガセケムテックス製 デナコールＥＸ−８５０Ｌ、デナコールＥＸ−２１６Ｌを使用することができる。 Moreover, as an aliphatic epoxy monomer, what is represented by following formula (9) is mentioned, for example. In addition, Denasel EX-850L and Denacol EX-216L manufactured by Nagase ChemteX can be used as the polyfunctional aliphatic epoxy monomer.
さらに、ナフタレン環含有エポキシモノマーとしては、例えば、下記式（１０）で表わされるものが挙げられる。 Furthermore, as a naphthalene ring containing epoxy monomer, what is represented by following formula (10) is mentioned, for example.
また、エポキシ系ポリマーまたは原料モノマーとしては、上記の他に、エピコート（ジャパンエポキシレジン製）、フェノキシ樹脂ＹＰシリーズ、ノボラック型エポキシ樹脂ＹＤＣＮシリーズ（以上、新日鐵化学製）、オグソールＥＧ（大阪ガスケミカル製）、ビフェニル型エポキシ樹脂ＹＸ−４０００Ｈ（三菱化学製）、リカレジン（新日本理化製）、シリコーン変性エポキシ（信越化学工業製または東レ・ダウコーニング製）、デナコール（ナガセケムテックス製）、フッ素化エポキシ（ダイキン工業製）、ＡＲＵＦＯＮ ＵＧ−４０００、４０３５、４０４０（東亞合成製）、アロンオキセタンＯＸＴ−２１３、２２１、２１１（東亞合成製）等を使用することができる。 In addition to the above, as an epoxy polymer or raw material monomer, Epicoat (manufactured by Japan Epoxy Resin), phenoxy resin YP series, novolac type epoxy resin YDCN series (above, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), Ogsol EG (Osaka Gas) Chemical), Biphenyl type epoxy resin YX-4000H (Mitsubishi Chemical), Rica Resin (Nippon Nippon Chemical Co., Ltd.), Silicone modified epoxy (Shin-Etsu Chemical or Toray Dow Corning), Denacol (Nagase ChemteX), Fluorine Epoxy (made by Daikin Industries), ARUFON UG-4000, 4035, 4040 (made by Toagosei), Aron Oxetane OXT-213, 221, 211 (made by Toagosei) and the like can be used.
なお、エポキシ系ポリマーを、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマーとする場合、他の原料モノマーとしては、上記原料モノマーと異なる種類のものであれば、特に限定されない。 In addition, when making an epoxy-type polymer into the copolymer formed by superposing | polymerizing the said raw material monomer and another raw material monomer, if it is a thing different from the said raw material monomer as another raw material monomer, it will not specifically limit.
エポキシ系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、ポリスチレン換算において１×１０４〜３×１０５程度であることが好ましく、３×１０４〜２×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のエポキシ系ポリマーを用いることにより、後述するモノマー７４との相溶性が高くなるとともに、レンズ部形成層７の機械的特性の向上を図ることができる。その結果、ポリマー７３中においてモノマー７４を必要かつ十分な速度と距離で移動させることができ、目的とする屈折率分布Ｎを確実に形成することができる。
The weight average molecular weight of the epoxy polymer is not particularly limited, but is preferably about 1 × 10 4 to 3 × 10 5 in terms of polystyrene, and more preferably about 3 × 10 4 to 2 × 10 5 . By using such an epoxy polymer having a weight average molecular weight, the compatibility with the
レンズ部形成層７では、モノマー７４の濃度分布によって屈折率分布Ｎを形成するだけでなく、ポリマー７３の構造変化によっても屈折率分布Ｎを形成することができる。例えば、エポキシ系ポリマーを、主鎖と、後述する活性放射線Ｒにより主鎖から離脱する離脱性基とを有する化学構造に設計する。かかる化学構造を有するエポキシ系ポリマーにおいては、活性放射線Ｒの照射により、離脱性基を主鎖から離脱させることができ、その屈折率が変化する。その結果、モノマー７４の濃度分布による屈折率変化と相まって、屈折率の変化量をより細かく制御することができる。
In the lens
このような離脱性基としては、例えば、分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線Ｒの作用によって主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに切断が促進される。 Examples of such a leaving group include those having at least one of an —O— structure, an —Si—aryl structure, and an —O—Si— structure in a molecular structure. Such a leaving group is easily detached from the main chain by the action of actinic radiation R, but cleavage is further promoted by utilizing the action of a cation.
このうち、離脱によりエポキシ系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。 Among these, as the leaving group that causes a decrease in the refractive index of the epoxy-based polymer by leaving, at least one of -Si-diphenyl structure and -O-Si-diphenyl structure is preferable.
また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線Ｒの作用によって主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに切断が促進される。 Moreover, as another leaving group, the substituent which has an acetophenone structure at the terminal is mentioned, for example. This leaving group is easily detached from the main chain by the action of actinic radiation R, but cleavage is further promoted by utilizing the action of free radicals.
離脱性基の量は、特に限定されないが、エポキシ系ポリマー全質量に対して１０〜８０質量％であるのが好ましく、２０〜６０質量％であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能（屈折率差を変化させる効果）に優れたエポキシ系ポリマーとすることができるとともに、形成されるレンズ部形成層７の機械的特性の向上を図ることもできる。
The amount of the leaving group is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by mass, and more preferably 20 to 60% by mass with respect to the total mass of the epoxy polymer. When the amount of the leaving group is within the above range, an epoxy polymer having an excellent refractive index modulation function (an effect of changing the refractive index difference) can be obtained, and the formed lens
かかる離脱性基を有するエポキシ系ポリマーは、前述した原料モノマーと、この原料モノマーに離脱性基を導入したモノマーとを重合することにより、容易に得ることができる。 Such an epoxy-based polymer having a leaving group can be easily obtained by polymerizing the raw material monomer described above and a monomer having a leaving group introduced into the raw material monomer.
（（シリコーン系ポリマー））
シリコーン系ポリマーとは、オルガノアルコキシシランまたはその誘導体を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合（加水分解・縮合または縮合）してなるポリマー（樹脂およびゴムを含む。）である。
((Silicone polymer))
The silicone polymer is a polymer (including resin and rubber) obtained by polymerizing (hydrolyzing / condensing or condensing) the raw material monomer using organoalkoxysilane or a derivative thereof as a raw material monomer.
したがって、シリコーン系ポリマー（ポリオルガノシロキサン）としては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。 Therefore, as a silicone polymer (polyorganosiloxane), a homopolymer obtained by polymerizing one of the above raw material monomers, a copolymer obtained by polymerizing two or more different raw material monomers, the above raw material monomer and other raw material monomers And a copolymer obtained by polymerizing and the like.
このように原料モノマー（シリコーンモノマー）として用いられるオルガノアルコキシシランとしては、特に限定されないが、例えば、下記式（１１）で表わされるものが挙げられる。 The organoalkoxysilane used as a raw material monomer (silicone monomer) is not particularly limited, and examples thereof include those represented by the following formula (11).
なお、式（１１）中、Ｒ１、Ｒ３（一価の有機基）は、具体的には、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、フェニル基、トリル基のようなアリール基、ナフチル基、フェネチル基のようなアラルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基およびこれら有機基中の炭素原子の一部が窒素原子、酸素原子、珪素原子、硫黄原子、リン原子またはこれら原子を含む原子団等で置換されたものが挙げられる。 In formula (11), R 1 and R 3 (monovalent organic group) are each independently an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, vinyl Group, alkenyl group such as allyl group, aryl group such as phenyl group and tolyl group, aralkyl group such as naphthyl group and phenethyl group, halogenated alkyl group, halogenated aryl group and carbon atoms in these organic groups Examples thereof include a nitrogen atom, an oxygen atom, a silicon atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, or an atomic group containing these atoms.
また、Ｒ２は、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基、メトキシメチル基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基、プロポキシエトキシ基、ブトキシエトキシ基のようなアルコキシアルキル基が挙げられる。 R 2 is specifically an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, a methoxymethyl group, an ethoxymethoxy group, a propoxymethoxy group, a methoxyethoxy group, an ethoxyethoxy group, or a propoxyethoxy group. And an alkoxyalkyl group such as a butoxyethoxy group.
以上のような式（１１）で表わされるオルガノアルコキシシランとしては、具体的には、例えば、イソプロピルトリメトキシシラン、ネオペンチルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、４−ビニルフェニルトリメトキシシラン、トリメチルシリルメチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、エチニルトリメトキシシラン、ジエチニルジメトキシシラン、４−ビニルフェニルトリエトキシシラン、トリメチルシリルメチルトリエトキシシラン、イソプロピルトリプロポキシシラン、シクロペンチルトリイソプロポキシシラン、ネオペンチルトリブトキシシラン、イソプロピルメチルジメトキシシラン、メチルネオペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、メチルシクロペンチルジメトキシシラン、アリルメチルジメトキシシラン、（４−クロロフェニル）メチルジメトキシシラン、エチルプロピルジメトキシシラン、エチルイソペンチルジメトキシシラン、エチルネオペンチルジメトキシシラン、エチルシクロペンチルジメトキシシラン、フェニルエチルジメトキシシラン、エチル−３，３，３−トリフルオロプロピルジメトキシシラン、ブチルプロピルジメトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルプロピルジメトキシシラン、ペンチルプロピルジメトキシシラン、ヘキシルプロピルジメトキシシラン、３−クロロプロピルプロピルジメトキシシラン、３−ブロモプロピルプロピルジメトキシシラン、イソプロピル−ｓｅｃ−ブチルジメトキシシラン、イソプロピルシクロペンチルジメトキシシラン、イソプロピルビニルジメトキシシラン、シクロペンチルイソブチルジメトキシシラン、ジヘキシルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ビス（トリメチルシリルメチル）ジメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルヘキシルジメトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルメチルジエトキシシラン、エチルプロピルジエトキシシラン、エチル−ｔｅｒｔ−ブチルジエトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルブチルエトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、４−メトキシフェニルビニルジエトキシシラン、イソブチルジメチルメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルメトキシシラン、（４−クロロフェニル）ジメチルメトキシシラン、ジメチル−２−チエニルメトキシシラン、トリプロピルメトキシシラン、トリブチルメトキシシラン、イソブチルジメチルエトキシシラン、アリルジメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、フェニルジエチルエトキシシラン、ジプロピルイソブチルエトキシシラン、ジフェニルメチルエトキシシラン、アリルジメチルプロポキシシラン、トリエチルプロポキシシラン、ジフェニルメチルブトキシシラン、１，４−ビス（メチルジメトキシシリル）フェニレン、２−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、２−（２−アミノエチルチオエチル）トリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Specific examples of the organoalkoxysilane represented by the above formula (11) include isopropyltrimethoxysilane, neopentyltrimethoxysilane, allyltrimethoxysilane, 4-vinylphenyltrimethoxysilane, and trimethylsilylmethyl. Trimethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, ethynyltrimethoxysilane, diethynyldimethoxysilane, 4-vinylphenyltriethoxysilane, trimethylsilylmethyltriethoxysilane, isopropyltripropoxysilane, cyclopentyltriisopropoxysilane, neopentylriboxysilane, Isopropylmethyldimethoxysilane, methylneopentyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, methylcyclopentyldimeth Sisilane, allylmethyldimethoxysilane, (4-chlorophenyl) methyldimethoxysilane, ethylpropyldimethoxysilane, ethylisopentyldimethoxysilane, ethylneopentyldimethoxysilane, ethylcyclopentyldimethoxysilane, phenylethyldimethoxysilane, ethyl-3,3,3 -Trifluoropropyldimethoxysilane, butylpropyldimethoxysilane, sec-butylpropyldimethoxysilane, pentylpropyldimethoxysilane, hexylpropyldimethoxysilane, 3-chloropropylpropyldimethoxysilane, 3-bromopropylpropyldimethoxysilane, isopropyl-sec-butyl Dimethoxysilane, isopropylcyclopentyldimethoxysilane, isopropylvinyldimethoxy Run, cyclopentylisobutyldimethoxysilane, dihexyldimethoxysilane, dicyclopentyldimethoxysilane, bis (trimethylsilylmethyl) dimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropylhexyldimethoxysilane, sec-butylmethyldiethoxysilane, ethylpropyldiethoxysilane , Ethyl-tert-butyldiethoxysilane, dipropyldiethoxysilane, diisopropyldiethoxysilane, diisopropylbutylethoxysilane, dicyclopentyldiethoxysilane, 4-methoxyphenylvinyldiethoxysilane, isobutyldimethylmethoxysilane, tert-butyldimethyl Methoxysilane, (4-chlorophenyl) dimethylmethoxysilane, dimethyl-2-thienylmethoxysilane, Propylmethoxysilane, tributylmethoxysilane, isobutyldimethylethoxysilane, allyldimethylethoxysilane, triethylethoxysilane, phenyldiethylethoxysilane, dipropylisobutylethoxysilane, diphenylmethylethoxysilane, allyldimethylpropoxysilane, triethylpropoxysilane, diphenylmethyl Butoxysilane, 1,4-bis (methyldimethoxysilyl) phenylene, 2-aminoethylaminomethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 2- (2-aminoethylthioethyl) triethoxysilane, β- ( 3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, and the like.
なお、シリコーン系ポリマーを、上記原料モノマー（オルガノアルコキシシラン）と他の原料モノマーとを重合してなるコポリマーとする場合、他の原料モノマーとしては、上記原料モノマーと異なる種類のものであれば、特に限定されない。 When the silicone polymer is a copolymer obtained by polymerizing the raw material monomer (organoalkoxysilane) and another raw material monomer, the other raw material monomer may be of a different type from the raw material monomer, There is no particular limitation.
シリコーン系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、ポリスチレン換算において１×１０４〜３×１０５程度であることが好ましく、３×１０４〜２×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のシリコーン系ポリマーを用いることにより、後述するモノマー７４との相溶性が高くなるとともに、レンズ部形成層７の機械的特性の向上を図ることができる。その結果、ポリマー７３中においてモノマー７４を必要かつ十分な速度と距離で移動させることができ、目的とする屈折率分布Ｎを確実に形成することができる。
Although the weight average molecular weight of a silicone type polymer is not specifically limited, It is preferable that it is about 1 * 10 < 4 > -3 * 10 < 5 > in polystyrene conversion, and it is more preferable that it is about 3 * 10 < 4 > -2 * 10 < 5 >. By using the silicone-based polymer having such a weight average molecular weight, compatibility with the
レンズ部形成層７では、モノマー７４の濃度分布によって屈折率分布Ｎを形成するだけでなく、ポリマー７３の構造変化によっても屈折率分布Ｎを形成することができる。シリコーン系ポリマーは、前述したように、オルガノアルコキシシランまたはその誘導体を加水分解・縮合または縮合してなるものであることから、その分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものとなる。そのため、かかる構造を有する部分が、後述する活性放射線Ｒにより主鎖から離脱する離脱性基として機能し、この離脱性基の主鎖からの離脱により、その屈折率を変化させることができるため、かかる点からも、形成層９の屈折率を変化させることができる。したがって、モノマー７４の濃度分布による屈折率変化と相まって、屈折率の変化量をより細かく制御することができる。
In the lens
なお、離脱によりシリコーン系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。 The leaving group that causes a decrease in the refractive index of the silicone polymer upon leaving is preferably at least one of -Si-diphenyl structure and -O-Si-diphenyl structure.
また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線Ｒの作用によって主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに切断が促進される。 Moreover, as another leaving group, the substituent which has an acetophenone structure at the terminal is mentioned, for example. This leaving group is easily detached from the main chain by the action of actinic radiation R, but cleavage is further promoted by utilizing the action of free radicals.
離脱性基の量は、特に限定されないが、シリコーン系ポリマー全質量に対して１０〜８０質量％であるのが好ましく、２０〜６０質量％であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能（屈折率差を変化させる効果）に優れたシリコーン系ポリマーとすることができるとともに、形成されるレンズ部形成層７の機械的特性の向上を図ることもできる。
The amount of the leaving group is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by mass, and more preferably 20 to 60% by mass with respect to the total mass of the silicone polymer. When the amount of the leaving group is within the above range, a silicone polymer having an excellent refractive index modulation function (an effect of changing the refractive index difference) can be obtained, and the formed lens
（（ポリイミド系ポリマー））
ポリイミド系ポリマーとは、テトラカルボン酸無水物とジアミンとを反応させることにより得られるポリアミド酸を加熱・硬化（イミド化）させてなるポリイミド（オリゴマー）を含むポリマーである。
((Polyimide polymer))
The polyimide polymer is a polymer containing a polyimide (oligomer) obtained by heating and curing (imidizing) a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic acid anhydride and a diamine.
したがって、ポリイミド系ポリマーとしては、１種の上記ポリイミドを重合してなるホモポリマー、２種以上の上記ポリイミドを重合してなるブロックコポリマー、上記ポリイミドと他のオリゴマーとを重合してなるブロックコポリマー等が挙げられる。 Therefore, as the polyimide polymer, a homopolymer obtained by polymerizing one kind of the above polyimide, a block copolymer obtained by polymerizing two or more kinds of the above polyimide, a block copolymer obtained by polymerizing the above polyimide and another oligomer, etc. Is mentioned.
このようなポリイミドを得るために用いられるテトラカルボン酸無水物およびジアミンとしては、特に限定されないが、例えば、以下のようなものが挙げられる。 Although it does not specifically limit as a tetracarboxylic anhydride and diamine used in order to obtain such a polyimide, For example, the following are mentioned.
すなわち、テトラカルボン酸無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物のような分子内にフッ素原子を含有しないものや、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）へキサフルオロプロパン二無水物、４，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン二無水物、（トリフルオロメチル）ビロメリット酸二無水物、ジ（トリフルオロメチル）ピロメリット酸二無水物、ジ（ヘプタフルオロプロピル）ピロメリット酸二無水物のような分子内にフッ素原子を含有するもの等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。 That is, examples of the tetracarboxylic acid anhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, and 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl). ) Propane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone Those having no fluorine atom in the molecule such as acid dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 4,4-bis (3,4- Dicarboxytrifluorophenoxy) tetrafluorobenzene dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxytrifluorophenoxy) tetrafluorobenzene dianhydride, Fluoromethyl) bimellitic dianhydride, di (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, di (heptafluoropropyl) pyromellitic dianhydride containing fluorine atoms in the molecule Of these, one or two or more of these can be used in combination.
また、ジアミンとしては、例えば、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス（３−アミノフェニル）スルフィド、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルフィド、ビス（３−アミノフェニル）スルホキシド、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルホキシド、ビス（４−アミノフェニル）スルホン、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルホン、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ケトン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホキシド、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、４，４’−ジアミノ−５，５’−ジフェノキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４−フェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−４，５’−ジビフェノキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４−ビフェノキシベンゾフェノンのような分子内にフッ素原子を含有しないものや、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル、２−トリフルオロメチル−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２’−トリフルオロメチル−３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２，２−ビス（３−アミノフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）−４−トリフルオロメチルベンゼン、１，３−ビス（３−アミノ−５−トリフルオロメチルフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノ−５−トリフルオロメチルフェノキシ）−５−トリフルオロメチルベンゼン、１，４−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）ベンゼン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンのような分子内にフッ素原子を含有するもの等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the diamine include m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, bis (3-aminophenyl) sulfide, and (3-aminophenyl) (4-aminophenyl). Sulfide, bis (3-aminophenyl) sulfoxide, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfoxide, bis (4-aminophenyl) sulfone, (3-aminophenyl) (4-aminophenyl) sulfone, 3, 4′-diaminobenzophenone, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-Aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenyl) Noxy) phenyl] sulfide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, 4, 4'-diamino-5,5'-diphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4-phenoxybenzophenone, 3,4'-diamino-4,5'-dibiphenoxybenzophenone, 3,3'-diamino-4 -No fluorine atom in the molecule such as biphenoxybenzophenone, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, 2-trifluoromethyl-4,4'-diamino Diphenyl ether, 2′-trifluoromethyl-3,4′-diaminodiphenyl ether, 2,2-bi (3-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) -4-trifluoromethylbenzene, 1,3-bis (3- Amino-5-trifluoromethylphenoxy) benzene, 1,3-bis (3-amino-5-trifluoromethylphenoxy) -5-trifluoromethylbenzene, 1,4-bis (4-amino-2-trifluoro) Methylphenoxy) benzene, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane containing a fluorine atom in the molecule, etc. These can be used, and one or more of these can be used in combination.
なお、ポリイミド系ポリマーを、上記ポリイミド（オリゴマー）と他のオリゴマーとを重合してなるブロックコポリマーとする場合、他のオリゴマーとしては、上記ポリイミドと異なる種類のものであれば、特に限定されないが、例えば、（メタ）アクリル系オリゴマー、エポキシ系オリゴマーおよびシリコーン系オリゴマー（オルガノシロキサンオリゴマー）のうちの少なくとも１種を用いることができる。 In addition, when the polyimide-based polymer is a block copolymer obtained by polymerizing the polyimide (oligomer) and another oligomer, the other oligomer is not particularly limited as long as it is of a type different from the polyimide, For example, at least one of (meth) acrylic oligomers, epoxy oligomers, and silicone oligomers (organosiloxane oligomers) can be used.
ポリイミド系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、ポリスチレン換算において１×１０４〜１×１０６程度であることが好ましく、２×１０５〜４×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のポリイミド系ポリマーを用いることにより、後述するモノマー７４との相溶性が高くなるとともに、レンズ部形成層７の機械的特性の向上を図ることができる。その結果、ポリマー７３中においてモノマー７４を必要かつ十分な速度と距離で移動させることができ、目的とする屈折率分布Ｎを確実に形成することができる。
The weight average molecular weight of the polyimide-based polymer is not particularly limited, is preferably 1 × 10 4 ~1 × 10 about 6 in terms of polystyrene, and more preferably 2 × 10 5 ~4 × 10 about 5. By using a polyimide-based polymer having such a weight average molecular weight, compatibility with the
レンズ部形成層７では、モノマー７４の濃度分布によって屈折率分布Ｎを形成するだけでなく、ポリマー７３の構造変化によっても屈折率分布Ｎを形成することができる。例えば、ポリイミド系ポリマーを、主鎖と、後述する活性放射線Ｒにより主鎖から離脱する離脱性基とを有する化学構造に設計する。かかる化学構造を有するポリイミド系ポリマーにおいては、活性放射線Ｒの照射により、離脱性基を主鎖から離脱させることができ、その屈折率が変化する。その結果、モノマー７４の濃度分布による屈折率変化と相まって、屈折率の変化量をより細かく制御することができる。
In the lens
このような離脱性基としては、例えば、分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線Ｒの作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに切断が促進される。 Examples of such a leaving group include those having at least one of an —O— structure, an —Si—aryl structure, and an —O—Si— structure in a molecular structure. Such a leaving group is sufficiently cleaved from the main chain by the action of actinic radiation R and easily leaves the main chain, but cleavage is further promoted by utilizing the action of a cation.
このうち、離脱によりポリイミド系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。 Among these, as the leaving group that causes a decrease in the refractive index of the polyimide-based polymer by leaving, at least one of the -Si-diphenyl structure and the -O-Si-diphenyl structure is preferable.
また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線Ｒの作用によって主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに切断が促進される。 Moreover, as another leaving group, the substituent which has an acetophenone structure at the terminal is mentioned, for example. This leaving group is easily detached from the main chain by the action of actinic radiation R, but cleavage is further promoted by utilizing the action of free radicals.
離脱性基の量は、特に限定されないが、ポリイミド系ポリマー全質量に対して１０〜８０質量％であるのが好ましく、２０〜６０質量％であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能（屈折率差を変化させる効果）に優れたポリイミド系ポリマーとすることができるとともに、形成されるレンズ部形成層７の機械的特性の向上を図ることもできる。
The amount of the leaving group is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by mass and more preferably 20 to 60% by mass with respect to the total mass of the polyimide polymer. When the amount of the leaving group is within the above range, a polyimide polymer having an excellent refractive index modulation function (an effect of changing the refractive index difference) can be obtained, and the formed lens
かかる離脱性基を有するポリイミド系ポリマーは、例えば、上記ポリイミド（オリゴマー）と他のオリゴマーとしてのオルガノシロキサンオリゴマーとを重合してなるブロックコポリマーとすることにより、容易に得ることができる。 Such a polyimide polymer having a leaving group can be easily obtained by, for example, forming a block copolymer obtained by polymerizing the above polyimide (oligomer) and an organosiloxane oligomer as another oligomer.
（（フッ素系ポリマー））
フッ素系ポリマーとは、その分子構造中にフッ素原子を含有する重合体であり、本発明では、脂肪族環構造、イミド環構造、トリアジン環構造、ベンゾオキサゾール構造および芳香族環構造のうちの少なくとも１種の環構造を有し、かかる構造中にフッ素原子を含有するものであるのが好ましく用いられる。これらの中でも、特に、脂肪族環構造を主鎖として有する重合体であるのが好ましい。
((Fluoropolymer))
The fluorine-based polymer is a polymer containing a fluorine atom in its molecular structure. In the present invention, at least one of an aliphatic ring structure, an imide ring structure, a triazine ring structure, a benzoxazole structure, and an aromatic ring structure is used. It is preferably used that has one kind of ring structure and contains a fluorine atom in the structure. Among these, a polymer having an aliphatic ring structure as a main chain is particularly preferable.
脂肪族環構造を主鎖として有する重合体（以下、「含フッ素脂肪族環構造重合体」ということもある。）は、フッ素原子を含有する環構造を備えるモノマーや、フッ素原子と２以上の重合性不飽和結合とを備えるモノマーを原料モノマーとして、この原料モノマーを重合することにより得ることができる。 A polymer having an aliphatic ring structure as a main chain (hereinafter sometimes referred to as “fluorinated aliphatic ring structure polymer”) is a monomer having a ring structure containing a fluorine atom, a fluorine atom and two or more fluorine atoms. A monomer having a polymerizable unsaturated bond can be used as a raw material monomer to polymerize this raw material monomer.
したがって、含フッ素脂肪族環構造重合体としては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等とすることができる。 Therefore, the fluorine-containing aliphatic ring structure polymer includes a homopolymer obtained by polymerizing one of the raw material monomers, a copolymer obtained by polymerizing two or more different raw material monomers, the raw material monomer and other raw material monomers. And the like.
なお、本明細書中において、含フッ素脂肪族環構造重合体とは、その主鎖が複数の脂肪族環構造で主に構成され、この脂肪族環構造を構成する炭素原子の１つ以上にフッ素原子またはフッ素原子を含む原子団が結合しているものをいう。 In the present specification, the fluorine-containing aliphatic ring structure polymer is mainly composed of a plurality of aliphatic ring structures, and one or more carbon atoms constituting this aliphatic ring structure. A fluorine atom or an atomic group containing a fluorine atom is bonded.
このような含フッ素脂肪族環構造重合体は、具体的には、例えば、下記式（１２）〜（１６）に挙げるような構成単位（繰り返し単位）を主鎖に備えるものが挙げられる。 Specific examples of such a fluorinated alicyclic polymer include those having structural units (repeating units) as listed in the following formulas (12) to (16) in the main chain.
かかる構成の含フッ素脂肪族環構造重合体を得るために、フッ素原子を含有する環構造を備えるモノマー（単量体）としては、例えば、ペルフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（２−メチル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（２−エチル−２プロピル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（２，２−ジメチル−４メチル−１，３−ジオキソール）のようなジオキソール環員炭素に、フッ素原子、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基のようなフッ素置換アルキル基が結合したペルフルオロジオキソール類を備えるものや、ペルフルオロ（４−メチル−２−メチレン−１，３−ジオキソラン）、ペルフルオロ（２−メチル−１，４−ジオキシン）のような含フッ素脂環構造を備えるもの等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。 In order to obtain the fluorine-containing aliphatic ring structure polymer having such a configuration, examples of the monomer (monomer) having a ring structure containing a fluorine atom include perfluoro (2,2-dimethyl-1,3-dioxole). , Perfluoro (2-methyl-1,3-dioxole), perfluoro (2-ethyl-2propyl-1,3-dioxole), perfluoro (2,2-dimethyl-4methyl-1,3-dioxole), etc. Those having perfluorodioxoles in which a fluorine-substituted alkyl group such as a fluorine atom, a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group or a heptafluoropropyl group is bonded to a dioxole ring member carbon, or perfluoro (4-methyl-2 -Methylene-1,3-dioxolane), perfluoro (2-methyl-1,4-dioxin) and the like Such as those comprising a fluorine alicyclic structure and the like, can be used singly or in combination of two or more of them.
また、フッ素原子と２以上の重合性不飽和結合とを備えるモノマー（単量体）としては、例えば、ペルフルオロ（３−オキサ−１，５−ヘキサジエン）、ペルフルオロ（３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）、ペルフルオロ（４−メチル−３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）、ペルフルオロ（４−クロロ−３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）、ペルフルオロ（４−メトキシ−３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）、ペルフルオロ（５−メチル−３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。 Moreover, as a monomer (monomer) provided with a fluorine atom and two or more polymerizable unsaturated bonds, for example, perfluoro (3-oxa-1,5-hexadiene), perfluoro (3-oxa-1,6- Heptadiene), perfluoro (4-methyl-3-oxa-1,6-heptadiene), perfluoro (4-chloro-3-oxa-1,6-heptadiene), perfluoro (4-methoxy-3-oxa-1,6) -Heptadiene), perfluoro (5-methyl-3-oxa-1,6-heptadiene), and the like, and one or more of these can be used in combination.
なお、含フッ素脂肪族環構造重合体は、上述したフッ素原子を含有する環構造を備えるモノマーと、フッ素原子と２以上の重合性不飽和結合とを備えるモノマーとの双方を原料モノマーとして用い、これらを共重合させてコポリマーすることによっても得ることができる。 In addition, the fluorine-containing aliphatic ring structure polymer uses, as a raw material monomer, both a monomer having a ring structure containing a fluorine atom and a monomer having a fluorine atom and two or more polymerizable unsaturated bonds, These can also be obtained by copolymerizing them.
さらに、含フッ素脂肪族環構造重合体を、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマーとする場合、他の原料モノマーとしては、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）のようなラジカル重合性モノマー等を用いることができる。 Further, when the fluorine-containing aliphatic ring structure polymer is a copolymer obtained by polymerizing the above raw material monomer and another raw material monomer, examples of the other raw material monomer include tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, perfluoro A radical polymerizable monomer such as (methyl vinyl ether) can be used.
フッ素系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、ポリスチレン換算において１×１０４〜３×１０５程度であることが好ましく、３×１０４〜２×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のフッ素系ポリマーを用いることにより、後述するモノマー７４との相溶性が高くなるとともに、レンズ部形成層７の機械的特性の向上を図ることができる。その結果、ポリマー７３中においてモノマー７４を必要かつ十分な速度と距離で移動させることができ、目的とする屈折率分布Ｎを確実に形成することができる。
Although the weight average molecular weight of a fluorine-type polymer is not specifically limited, It is preferable that it is about 1 * 10 < 4 > -3 * 10 < 5 > in polystyrene conversion, and it is more preferable that it is about 3 * 10 < 4 > -2 * 10 < 5 >. By using such a fluorine-based polymer having a weight average molecular weight, the compatibility with the
レンズ部形成層７では、モノマー７４の濃度分布によって屈折率分布Ｎを形成するだけでなく、ポリマー７３の構造変化によっても屈折率分布Ｎを形成することができる。例えば、フッ素系ポリマーを、主鎖と、後述する活性放射線Ｒにより主鎖から離脱する離脱性基とを有する化学構造に設計する。かかる化学構造を有するフッ素系ポリマーにおいては、活性放射線Ｒの照射により、離脱性基を主鎖から離脱させることができ、その屈折率が変化する。その結果、モノマー７４の濃度分布による屈折率変化と相まって、屈折率の変化量をより細かく制御することができる。
In the lens
このような離脱性基としては、例えば、分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線Ｒの作用によって主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに切断が促進される。 Examples of such a leaving group include those having at least one of an —O— structure, an —Si—aryl structure, and an —O—Si— structure in a molecular structure. Such a leaving group is easily detached from the main chain by the action of actinic radiation R, but cleavage is further promoted by utilizing the action of a cation.
このうち、離脱によりフッ素系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。 Among these, as the leaving group that causes a decrease in the refractive index of the fluoropolymer upon leaving, at least one of a -Si-diphenyl structure and an -O-Si-diphenyl structure is preferable.
また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線Ｒの作用によって主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに切断が促進される。 Moreover, as another leaving group, the substituent which has an acetophenone structure at the terminal is mentioned, for example. This leaving group is easily detached from the main chain by the action of actinic radiation R, but cleavage is further promoted by utilizing the action of free radicals.
離脱性基の量は、特に限定されないが、フッ素系ポリマー全質量に対して１０〜８０質量％であるのが好ましく、２０〜６０質量％であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能（屈折率差を変化させる効果）に優れたフッ素系ポリマーとすることができるとともに、形成されるレンズ部形成層７の機械的特性の向上を図ることもできる。
The amount of the leaving group is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by mass, and more preferably 20 to 60% by mass with respect to the total mass of the fluoropolymer. When the amount of the leaving group is within the above range, a fluorine-based polymer having an excellent refractive index modulation function (effect of changing the refractive index difference) can be obtained, and the formed lens
なお、かかる離脱性基を有するフッ素系ポリマーは、前述した原料モノマーと、この原料モノマーに離脱性基を導入したモノマーとを重合することにより、容易に得ることができる。 In addition, such a fluorine-based polymer having a leaving group can be easily obtained by polymerizing the raw material monomer described above and a monomer having a leaving group introduced into the raw material monomer.
（（ポリオレフィン系ポリマー））
ポリオレフィン系ポリマーは、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、シス−２−ブテン、トランス−２−ブテン、イソブテン、１−ペンテン、２−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−２−ブテン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンのようなモノオレフィン系モノマー、アレン、メチルアレン、ブタジエン、２，３−ジメチルブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，４−ペンタジエン、クロロプレン、１，５−ヘキサジエンのようなジエン系モノマー等を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合してなるポリマー（樹脂およびゴムを含む。）である。
((Polyolefin polymer))
Examples of the polyolefin polymer include ethylene, propylene, 1-butene, cis-2-butene, trans-2-butene, isobutene, 1-pentene, 2-pentene, 2-methyl-1-butene, and 3-methyl-1. -Monoolefin monomers such as butene, 2,3-dimethyl-2-butene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, allene, methylallene, butadiene, 2,3 -Polymers (including resins and rubbers) obtained by polymerizing raw material monomers using diene monomers such as dimethylbutadiene, 1,3-pentadiene, 1,4-pentadiene, chloroprene and 1,5-hexadiene. .)
なお、ポリオレフィン系ポリマーとしては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を混合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。 The polyolefin-based polymer includes a homopolymer obtained by polymerizing one of the raw material monomers, a copolymer obtained by mixing two or more different raw material monomers, and the raw material monomer and another raw material monomer. And the like.
また、上記原料モノマーと重合させる他の原料モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｏ−エチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、ブロモスチレンといった芳香族ビニル系モノマー、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸アリル、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、酢酸ブチル、酢酸ビニル、酢酸イソプロペニル、塩化ビニル、ビニルエーテル等のビニル系モノマーが挙げられる。 Further, other raw material monomers to be polymerized with the above raw material monomers are not particularly limited. For example, styrene, α-methyl styrene, o-methyl styrene, p-methyl styrene, m-methyl styrene, o-ethyl styrene, p -Aromatic vinyl monomers such as t-butylstyrene, chlorostyrene, chloromethylstyrene, bromostyrene, (meth) acrylonitrile, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, (meth ) Vinyl monomers such as butyl acrylate, allyl (meth) acrylate, N-phenylmaleimide, N-methylmaleimide, butyl acetate, vinyl acetate, isopropenyl acetate, vinyl chloride and vinyl ether.
なお、上記原料モノマーを重合してなるポリマーとしては、例えば、ポリスチレン、スチレンーブタジエンコポリマー、酢酸ビニルまたはその加水分解物、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリブチラール、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。 Examples of the polymer obtained by polymerizing the above raw material monomers include polystyrene, styrene-butadiene copolymer, vinyl acetate or a hydrolyzate thereof, polyvinyl alcohol, polyacetal, polybutyral, polyvinyl chloride, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer. Examples include coalescence.
一方、ポリオレフィン系ポリマーは、ノルボルネン系ポリマー、ベンゾシクロブテン系ポリマーのような環状オレフィン系ポリマーであってもよい。環状オレフィン系ポリマーとしては、例えば、特開２０１０−０９０３２８号公報に記載されたものが用いられる。環状オレフィン系ポリマーは、単独の繰り返し単位を有するもの（ホモポリマー）、２つ以上の繰り返し単位を有するもの（コポリマー）のいずれであってもよく、具体例としては、ヘキシルノルボルネンのホモポリマー、フェニルエチルノルボルネンのホモポリマー、ベンジルノルボルネンのホモポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとベンジルノルボルネンとのコポリマー等が挙げられる。 On the other hand, the polyolefin polymer may be a cyclic olefin polymer such as a norbornene polymer or a benzocyclobutene polymer. As the cyclic olefin polymer, for example, those described in JP 2010-090328 A are used. The cyclic olefin polymer may be either one having a single repeating unit (homopolymer) or two having two or more repeating units (copolymer). Specific examples include a homopolymer of hexyl norbornene, phenyl Examples include a homopolymer of ethyl norbornene, a homopolymer of benzyl norbornene, a copolymer of hexyl norbornene and phenylethyl norbornene, and a copolymer of hexyl norbornene and benzyl norbornene.
また、他の原料モノマーとしては、活性放射線Ｒの照射により、一部が光異性化または光二量化する化学構造を有するモノマーであってもよい。かかる化学構造を有するポリオレフィン系ポリマーにおいては、活性放射線Ｒの照射により、光異性化または光二量化を生じ、その屈折率が変化する。その結果、モノマー７４の濃度分布による屈折率変化と相まって、屈折率の変化量をより細かく制御することができる。なお、光異性化は、活性放射線の照射によりシス−トランス異性化や光Ｆｒｉｅｓ転位、脱炭酸を生じる現象であり、光二量化は、隣り合って存在する二重結合同士の間に結合が生じる現象である。
Moreover, as another raw material monomer, the monomer which has a chemical structure which one part is photoisomerized or photodimerized by irradiation of actinic radiation R may be sufficient. In a polyolefin-based polymer having such a chemical structure, irradiation with actinic radiation R causes photoisomerization or photodimerization, and its refractive index changes. As a result, coupled with the refractive index change due to the concentration distribution of the
このような光異性化または光二量化する化学構造としては、例えば、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基のようなＮ＝Ｎ基、マレイミド基、インデン基、クマリン基、シンナメート基、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾール基、スチルバゾリウム基、シンナモイル基、ヘミチオインジゴ基、カルコン基のようなＣ＝Ｃ基、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾン構造のようなＣ＝Ｎ基、ベンゾフェノン基、アントラキノン基等のようなＣ＝Ｏ基、アリルエステル基のようなエステル基、アシルフェノール構造等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１つが用いられる。また、特に、アゾベンゼン基、マレイミド基、クマリン基、シンナモイル基、およびインデン基の少なくとも１つが好ましく用いられる。 Examples of such a chemical structure for photoisomerization or photodimerization include N = N group such as azobenzene group, azonaphthalene group, aromatic heterocyclic azo group, bisazo group, formazan group, maleimide group, indene group, C = C group such as coumarin group, cinnamate group, polyene group, stilbene group, stilbazole group, stilbazolium group, cinnamoyl group, hemithioindigo group, chalcone group, C═N group such as aromatic Schiff base, aromatic hydrazone structure , C═O groups such as benzophenone group and anthraquinone group, ester groups such as allyl ester group, acylphenol structure, etc., and at least one of them is used. In particular, at least one of an azobenzene group, a maleimide group, a coumarin group, a cinnamoyl group, and an indene group is preferably used.
また、上記化学構造を有する化合物としては、例えば、イミレックス（日本触媒製）、脂肪族ビスマレイミド（ＤＭＩ製）、アロニックス（東亞合成製）、ビスマレイミド類（ケイ・アイ化成製）、メチルシンナメート（井上香料製造所）、パラメトキシケイ皮酸２エチルヘキシル等が挙げられる。 Examples of the compound having the above chemical structure include, for example, Imilex (manufactured by Nippon Shokubai), aliphatic bismaleimide (manufactured by DMI), Aronix (manufactured by Toagosei), bismaleimides (manufactured by Kay Aikasei), methylcinnamate (Inoue Fragrance Factory), 2-methoxyhexyl paramethoxycinnamate and the like.
（モノマー）
モノマー（光重合性モノマー）２２は、後述する活性放射線Ｒの照射により、照射領域７５において反応して反応物を生成する。それとともにモノマー７４は移動し、形成層９の照射領域７５と非照射領域７６との間で屈折率差を生じさせる。
(monomer)
The monomer (photopolymerizable monomer) 22 reacts in the
モノマー７４の反応物としては、モノマー７４がポリマー７３中で重合して形成されたポリマー（重合体）、モノマー７４がポリマー７３同士を架橋してなる架橋構造、および、モノマー７４がポリマー７３から分岐するように重合した分岐構造のうちの少なくとも１つが挙げられる。
As a reaction product of the
ところで、照射領域７５と非照射領域７６との間に生じる屈折率差は、ポリマー７３の屈折率とモノマー７４の屈折率との差に基づいて生じることから、モノマー７４は、ポリマー７３の屈折率との大小関係を考慮して選択される。本発明では、モノマー７４として、ポリマー７３より屈折率の高いものが選択され、使用される。
By the way, since the difference in refractive index generated between the
なお、モノマー７４としては、ポリマー７３との相溶性を有し、かつポリマー７３との屈折率差が０．０１以上であるものが好ましく用いられる。
As the
このようなモノマー７４としては、分子構造中に重合可能な部位を有する化合物であればよく、特に限定されないが、例えば、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ノルボルネン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー、光二量化モノマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
Such a
これらのモノマー７４のうち、前述したポリマー７３を製造するためのモノマーと同種のものを用いることにより、ポリマー７３中にモノマー７４をより均一に分散することができるので、モノマー７４移動後の表面形状や屈折率分布Ｎを制御し易い。
Among these
また、重合可能な部位としては、特に不飽和炭化水素が好ましく用いられる。不飽和炭化水素を含む化合物は、ラジカル重合やカチオン重合といった重合反応を生じ易く、本発明に用いられるモノマー７４として好適である。
Further, unsaturated hydrocarbons are particularly preferably used as the polymerizable portion. A compound containing an unsaturated hydrocarbon is likely to cause a polymerization reaction such as radical polymerization or cationic polymerization, and is suitable as the
ここで、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマーとしては、ポリマー７３の原料として挙げたモノマーと同様のものを用いることができる。
Here, as the acrylic acid (methacrylic acid) monomer and the epoxy monomer, the same monomers as those cited as the raw material of the
また、環状エーテル基の開環が起こり易いため、オキセタニル基およびエポキシ基のような環状エーテル基を有するモノマーまたはオリゴマーは、速やかに反応し得る。したがって、かかるモノマーを用いることにより、レンズ部形成層７の形成時間の短縮を図ることができる。
Further, since the ring opening of the cyclic ether group is likely to occur, a monomer or oligomer having a cyclic ether group such as an oxetanyl group and an epoxy group can react rapidly. Therefore, by using such a monomer, the formation time of the lens
環状エーテル基を有するモノマーの分子量（重量平均分子量）またはオリゴマーの分子量（重量平均分子量）は、それぞれ１００以上４００以下であるのが好ましい。 The molecular weight (weight average molecular weight) of the monomer having a cyclic ether group or the molecular weight (weight average molecular weight) of the oligomer is preferably 100 or more and 400 or less, respectively.
また、ビニルエーテル系モノマーとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルビニルエーテル、ｎ−ペンチルビニルエーテル、ｎ−ヘキシルビニルエーテル、ｎ−オクチルビニルエーテル、ｎ−ドデシルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類またはシクロアルキルビニルエーテル類が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of vinyl ether monomers include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, n-pentyl vinyl ether, n-hexyl vinyl ether, and n-octyl. Examples thereof include alkyl vinyl ethers such as vinyl ether, n-dodecyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, and cycloalkyl vinyl ethers, and one or more of these can be used in combination.
また、スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種を組み合わせて用いることができる。 Moreover, as a styrene-type monomer, styrene, divinylbenzene, etc. are mentioned, for example, These 1 type or 2 types can be used in combination.
さらに、光二量化モノマーとしては、前述した光二量化し得る化学構造を有するモノマーが挙げられ、具体的には、４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミド、ビス−（３−エチル−５−メチル−４−マレイミドフェニル）メタン、２，２’−ビス−［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種を組み合わせて用いることができる。 Further, examples of the photodimerization monomer include monomers having a chemical structure that can be photodimerized as described above, and specifically, 4,4′-diphenylmethane bismaleimide, bis- (3-ethyl-5-methyl-4-methyl). Maleimidophenyl) methane, 2,2′-bis- [4- (4-maleimidophenoxy) phenyl] propane and the like can be mentioned, and one or two of these can be used in combination.
なお、これらのモノマー７４と前述したポリマー７３との組み合わせは、特に限定されず、いかなる組み合わせであってもよい。
In addition, the combination of these
さらに、モノマー７４としては、上述した各種モノマー、すなわちアクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ノルボルネン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー、光二量化モノマー等のモノマーが、同種・非同種のものを問わず２種以上併用されていてもよい。これらの組合せの中でも、オキセタニル基を有するモノマー、オキセタニル基を有するオリゴマー、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーのうちの２種以上を併用するのが好ましい。
Furthermore, as the
オキセタニル基を有するモノマー、オキセタニル基を有するオリゴマーは重合を開始する開始反応が遅いが、生長反応が速い。これに対し、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーは、重合を開始する開始反応が速いが、生長反応が遅い。そのため、オキセタニル基を有するモノマー、オキセタニル基を有するオリゴマーと、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーとを併用することで、活性放射線Ｒを照射した際に、照射領域７５と非照射領域７６との間の屈折率差を確実に生じさせることができる。
Monomers having an oxetanyl group and oligomers having an oxetanyl group have a slow initiation reaction but a fast growth reaction. On the other hand, a monomer having an epoxy group and an oligomer having an epoxy group have a fast initiation reaction for initiating polymerization, but have a slow growth reaction. Therefore, when the actinic radiation R is irradiated by using a monomer having an oxetanyl group, an oligomer having an oxetanyl group, a monomer having an epoxy group, and an oligomer having an epoxy group, the irradiated
オキセタニル基を有するモノマーとしては、例えば、アロンオキセタン（東亞合成製）を使用することができる。 As the monomer having an oxetanyl group, for example, Aron oxetane (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) can be used.
また、モノマー７４は、その少なくとも一部が上述したようにオリゴマー化していてもよい。
Further, at least a part of the
なお、オキセタニル基を有するモノマーおよびオリゴマーやエポキシ基を有するモノマーおよびオリゴマーとしては、例えば、特開２０１０−０９０３２８号公報に記載されたものが挙げられる。 Examples of the monomer and oligomer having an oxetanyl group and the monomer and oligomer having an epoxy group include those described in JP 2010-090328 A.
これらのモノマー７４の添加量は、ポリマー７３の１００質量部に対し、１質量部以上７０質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上５０質量部以下であることがより好ましい。これにより、必要かつ十分な屈折率差を形成することができるとともに、照射領域７５を必要かつ十分な高さに***させることができる。したがって、モノマー７４の添加量が前記下限値を下回る場合、ポリマー７３やモノマー７４の組成によっては、十分な屈折率差が得られなかったり、凸部７２の突出高さが低くなったりするおそれがあり、製造されるレンズ部形成層７の光学性能が低くなるおそれがある。一方、モノマー７４の添加量が前記上限値を上回る場合、ポリマー７３やモノマー７４の組成によっては、照射領域７５においてモノマー７４やその反応物がすぐに飽和状態となり、モノマー７４の移動速度が低下したり、凸部７２の形状がばらつくおそれがある。
The addition amount of these
（重合開始剤）
また、形成層９は、必要に応じて重合開始剤を含んでいてもよい。なお、モノマー７４の反応性が高い場合には、重合開始剤がなくても反応が進む場合もある。
(Polymerization initiator)
Moreover, the
重合開始剤は、活性放射線の照射に伴ってモノマー７４に作用し、モノマー７４の反応を促すものである。
The polymerization initiator acts on the
用いる重合開始剤としては、モノマー７４の重合反応または架橋反応の種類に応じて適宜選択される。例えば、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、スチレン系モノマーには専らラジカル重合開始剤が、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ビニルエーテル系モノマーには専らカチオン重合開始剤が好ましく用いられる。
The polymerization initiator to be used is appropriately selected according to the type of polymerization reaction or crosslinking reaction of the
ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類等が挙げられる。具体的には、イルガキュア６５１、イルガキュア１８４（以上、ＢＡＳＦジャパン製）等が挙げられる。 Examples of the radical polymerization initiator include benzophenones and acetophenones. Specifically, Irgacure 651, Irgacure 184 (above, manufactured by BASF Japan) and the like can be mentioned.
一方、カチオン重合開始剤としては、例えば、ジアゾニウム塩のようなルイス酸発生型のもの、ヨードニウム塩、スルホニウム塩のようなブレンステッド酸発生型のもの等が挙げられる。具体的には、アデカオプトマーＳＰ−１７０（ＡＤＥＫＡ製）、サンエイドＳＩ−１００Ｌ（三新化学工業製）、Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ２０７４（ローディアジャパン製）等が挙げられる。 On the other hand, examples of the cationic polymerization initiator include a Lewis acid generating type such as a diazonium salt, and a Bronsted acid generating type such as an iodonium salt and a sulfonium salt. Specifically, Adekaoptomer SP-170 (manufactured by ADEKA), Sun-Aid SI-100L (manufactured by Sanshin Chemical Industry), Rhodorsil 2074 (manufactured by Rhodia Japan) and the like can be mentioned.
特に、モノマー７４として環状エーテル基を有するモノマーを用いる場合には、以下のようなカチオン重合開始剤（光酸発生剤）が好ましく用いられる。
In particular, when a monomer having a cyclic ether group is used as the
例えば、トリフェニルスルフォニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウム−トリフルオロメタンスルホネートなどのスルホニウム塩類、ｐ−ニトロフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートなどのジアゾニウム塩類、アンモニウム塩類、ホスホニウム塩類、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、（トリキュミル）ヨードニウム−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどのヨードニウム塩類、キノンジアジド類、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタンなどのジアゾメタン類、１−フェニル−１−（４−メチルフェニル）スルホニルオキシ−１−ベンゾイルメタン、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミド−トリフルオロメタンサルホネートなどのスルホン酸エステル類、ジフェニルジスルホンなどのジスルホン類、トリス（２，４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（３．４−メチレンジオキシフェニル）−４，６−ビス−（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどのトリアジン類等の化合物が挙げられる。なお、これらの光酸発生剤は、単独または複数を組み合わせて用いられる。 For example, sulfonium salts such as triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, tris (4-t-butylphenyl) sulfonium-trifluoromethanesulfonate, diazonium salts such as p-nitrophenyldiazonium hexafluorophosphate, ammonium salts, phosphonium salts, diphenyliodonium Trifluoromethanesulfonate, iodonium salts such as (triccumyl) iodonium-tetrakis (pentafluorophenyl) borate, quinonediazides, diazomethanes such as bis (phenylsulfonyl) diazomethane, 1-phenyl-1- (4-methylphenyl) sulfonyloxy- Sulfones such as 1-benzoylmethane and N-hydroxynaphthalimide-trifluoromethanesulfonate Esters, disulfones such as diphenyldisulfone, tris (2,4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3.4-methylenedioxyphenyl) -4,6-bis- (trichloromethyl)- and compounds such as triazines such as s-triazine. These photoacid generators may be used alone or in combination.
重合開始剤の含有量は、ポリマー７３の１００質量部に対し０．０１質量部以上５質量部以下であることが好ましく、０．０２質量部以上３質量部以下であることがより好ましい。これにより、形成層９の光学特性や機械的特性を低下させることなく、モノマー７４を速やかに反応させることができる。
The content of the polymerization initiator is preferably 0.01 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, and more preferably 0.02 parts by mass or more and 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the
（その他の添加剤）
形成層９には、これらの他に、各種架橋剤を添加してもよい。例えば、（メタ）アクリル系モノマーの架橋には、水性（メタ）アクリレート用架橋剤としてカルボジライトＶ−０２−Ｌ２（日清紡ケミカル製）を使用することができる。
(Other additives)
In addition to these, various crosslinking agents may be added to the forming
また、形成層９は、増感剤を含んでいてもよい。増感剤は、活性放射線Ｒに対する重合開始剤の感度を増大して、重合開始剤の活性化（反応または分解）に要する時間やエネルギーを減少させる機能や、重合開始剤の活性化に適する波長に活性放射線Ｒの波長を変化させる機能を有するものである。
The
具体的には、重合開始剤の感度や増感剤の吸収のピーク波長に応じて適宜選択されるが、９，１０−ジブトキシアントラセン（ＣＡＳ番号第７６２７５−１４−４番）のようなアントラセン類、キサントン類、アントラキノン類、フェナントレン類、クリセン類、ベンツピレン類、フルオラセン類（fluoranthenes）、ルブレン類、ピレン類、インダンスリーン類、チオキサンテン−９−オン類（thioxanthen−9−ones）等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。 Specifically, an anthracene such as 9,10-dibutoxyanthracene (CAS No. 76275-14-4) is selected depending on the sensitivity of the polymerization initiator and the peak wavelength of absorption of the sensitizer. , Xanthones, anthraquinones, phenanthrenes, chrysene, benzpyrenes, fluoranthenes, rubrenes, pyrenes, indanthrines, thioxanthen-9-ones, etc. These can be used alone or as a mixture.
より具体的には、例えば、２−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、４−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、フェノチアジン（phenothiazine）またはこれらの混合物が挙げられる。 More specifically, for example, 2-isopropyl-9H-thioxanthen-9-one, 4-isopropyl-9H-thioxanthen-9-one, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, phenothiazine or these A mixture is mentioned.
増感剤の含有量は、形成層９中で、０．０１質量％以上であるのが好ましく、０．５質量％以上であるのがより好ましく、１質量％以上であるのがさらに好ましい。なお、上限値は、５質量％以下であるのが好ましい。
The content of the sensitizer in the
なお、形成層９は、この他に、触媒前駆体、助触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、フィラー、無機粒子、劣化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等を含んでいてもよい。
In addition, the
このような形成層９は、原材料を含む組成物（ワニス）を、層状に成形後、乾燥させることにより形成される。
Such a
次に、図８（ｂ）に示すように、開口（窓）４１が形成されたマスク１００を介して、形成層９に対し活性放射線Ｒを照射する。
Next, as shown in FIG. 8B, the forming
露光方式は、マスクを用いたコンタクト露光およびプロキシミティ露光や直接描画方式等でもよい。 The exposure method may be contact exposure using a mask, proximity exposure, direct drawing method, or the like.
マスク１００は、別体のもの（例えばプレート状、フィルム状のもの）でも、形成層９上に例えば気相成膜法や塗布法により形成された膜状のものでもよい。
The
マスク１００として好ましいものの例としては、石英ガラスやＰＥＴ基材等で作製されたフォトマスク、ステンシルマスク、気相成膜法（蒸着、スパッタリング等）により形成された金属薄膜等が挙げられるが、これらの中でもフォトマスクやステンシルマスクを用いるのが特に好ましい。これにより、微細なパターンを精度良く形成することができるとともに、ハンドリングがし易く、生産性の向上に有利であるからである。
Preferred examples of the
なお、活性放射線Ｒとしてレーザー光のような指向性の高い光を用いる場合には、マスク１００の使用を省略してもよい。
Note that the use of the
形成層９に照射される活性放射線Ｒは、モノマー７４を反応させ得るものであればよく、例えば、可視光、紫外線、赤外線、レーザー光の他、電子線やＸ線等を用いることもできる。
The actinic radiation R irradiated to the
これらの中でも、活性放射線Ｒとしては、波長２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものであるのが好ましい。これにより、モノマー７４の反応を特に促進させ易く、かつ、ポリマー７３の劣化を比較的少なく抑えることができる。
Among these, it is preferable that the active radiation R has a peak wavelength in a wavelength range of 200 to 450 nm. As a result, the reaction of the
なお、活性放射線Ｒの照射量は、０．０１〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．１〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．２〜３Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。 The irradiation amount of actinic radiation R is preferably in the range of about 0.01~9J / cm 2, more preferably about 0.1~6J / cm 2, 0.2~3J / cm 2 of about More preferably.
形成層９の照射領域７５に対して選択的に活性放射線Ｒが照射されると、照射領域７５においてモノマー７４が重合する。モノマー７４が重合すると、照射領域７５におけるモノマー７４の量が減少するため、それを補うようにして図９（ａ）に示すように、形成層９の非照射領域７６のモノマー７４が照射領域７５に移動する。その結果、形成層９では、照射領域７５のモノマー７４およびその反応物の濃度が高まり、一方、非照射領域７６ではモノマー７４の濃度が低下する。
When the active radiation R is selectively applied to the
このようなモノマー７４の濃度分布が形成されると、それに応じて、形成層９の体積にも変化が生じる。具体的には、モノマー７４の移動先である照射領域７５では、モノマー７４の増加に伴って***が生じる。その結果、形成層９の照射領域７５の表面が非照射領域７６に比べて相対的に高くなり、図９（ｂ）に示す凸部７２が形成される。一方、非照射領域７６は、表面高さが相対的に低くなり、前述した平坦部７１となる。
When such a concentration distribution of the
また、モノマー７４やその反応物の屈折率はポリマー７３に比べて高いため、このような濃度分布が形成されることにより、照射領域７５の屈折率は非照射領域７６に比べて上昇することとなる。その結果、形成層９には、照射領域７５の屈折率が高く、非照射領域７６の屈折率が低いという屈折率差が形成され、前述した屈折率分布Ｎが形成される。なお、上述したようなモノマー７４の反応物の屈折率は、重合前のモノマー７４の屈折率とほぼ同じ（屈折率差が０〜０．００１程度）であるため、照射領域７５では、モノマー７４の重合が進むにつれ、モノマー７４の量およびモノマー７４の反応物の量に応じて屈折率が上昇することとなる。
In addition, since the refractive index of the
なお、モノマー７４の移動は、照射領域７５においてモノマー７４が消費されることがきっかけとなって起こると考えられる。このため、非照射領域７６全体のモノマー７４が一斉に照射領域７５に向かうのではなく、照射領域７５に近い部分から徐々に移動が始まり、これを補うように次々と移動が連鎖すると考えられる。したがって、モノマー７４の濃度分布は、必然的に緩やかな傾斜を伴うものとなり、その結果、凸部７２の表面形状や屈折率分布Ｎの形状は、それぞれ滑らかな曲線で構成されることとなる。具体的には、凸部７２の形状は、図９（ｂ）に示すように、表面高さが最も高い頂上部７２１と、そこから凸部７２の外縁に向かって徐々に表面高さが減少している漸減部７２２と、を有する形状となる。また、屈折率分布Ｎの形状は、図９（ｂ）に示すように、頂上部７２１から凸部７２の外縁に向かって徐々に屈折率が低下する形状となる。したがって、レンズ部形成層７は、その形状変化が滑らかであるため、例えば曲げられた場合であっても亀裂等が生じる起点となる部位が少なく、その結果、耐折り曲げ性等の耐久性に優れたものとなる。また、屈折率分布Ｎの変化も滑らかであるため、凸部７２に光を閉じ込める効果が特に顕著なものとなる。
The movement of the
また、本発明では、このような優れた光学性能を有するレンズ部形成層７を、形成層９の凸部７２にすべき領域に活性放射線Ｒを照射するという簡単な工程を経て製造することができる。このため、複雑なパターンで凸部７２が配置されたレンズ部形成層７であっても、照射領域を適宜設定することのみで製造することが可能であるため、パターンの複雑さに関わらず、製造工程は極めて簡単である。よって、光学性能の高いレンズ部形成層７を低い製造コストで製造することができる。
Further, in the present invention, the lens
また、ポリマー７３が離脱性基を有している場合、活性放射線Ｒの照射に伴い、照射領域７５において離脱性基が離脱する。これにより、照射領域７５の表面形状やポリマー７３の屈折率が変化する。このため、上述したモノマー７４の移動による表面形状変化や屈折率変化と合わせて、照射領域７５の表面形状や屈折率をより細かく制御することができる。
Further, when the
なお、モノマー７４が反応する波長（あるいは重合開始剤が反応する波長）と、離脱性基が離脱する波長とは異なる場合が多い。したがって、例えばモノマー７４が反応する波長の活性放射線Ｒを先に照射し、次いで、照射領域を変えて離脱性基が離脱する波長を照射することにより、照射領域７５の表面形状や屈折率をさらに細かく制御することができる。
In many cases, the wavelength at which the
同様に、反応する波長が異なる複数のモノマー７４を用いたり、反応する波長が異なる複数の重合開始剤を用いたりした場合でも、波長と照射領域を変えながら活性放射線Ｒを複数回照射することによって、照射領域７５の表面形状や屈折率をより細かく制御することができる。その結果、各種収差が少なく光学性能の非常に高いレンズ部形成層７を得ることができる。
Similarly, even when using a plurality of
なお、照射領域７５では、活性放射線Ｒを一様な積算照射量で照射するようにしてもよく、所定の偏りを持った積算照射量分布になるよう照射してもよい。
In the
照射領域７５に対して積算照射量分布が一様になるように活性放射線Ｒを照射した場合、照射工程が簡単であるという利点の他に、モノマー７４の移動を制御し易く、凸部７２の表面形状や屈折率分布を目的とする形状に制御し易いという利点がある。この場合、モノマー７４が自然な濃度勾配を伴って、例えば正規分布曲線の回転曲面のような滑らかな曲面を容易に得ることができる。なお、一様な積算照射量とは、照射領域７５における積算照射量の最大と最小との差が平均値の１０％以下であることをいう。
When the active radiation R is irradiated so that the integrated dose distribution is uniform with respect to the
一方、照射領域７５に対して所定の偏りを持った積算照射量分布になるように活性放射線Ｒを照射した場合、モノマー７４の移動を制御する難易度は上がるものの、移動量や移動速度を細かく制御することができ、例えば非対称の曲面であっても形成することができる。
On the other hand, when the actinic radiation R is irradiated so as to obtain an integrated irradiation amount distribution having a predetermined bias with respect to the
このようにして積算照射量分布を制御することにより、モノマー７４の移動量を変化させ、凸部７２の表面形状や屈折率分布Ｎをより細かく制御することができる。
By controlling the integrated irradiation amount distribution in this way, the movement amount of the
また、形成層９内のモノマーを移動させる際、形成層９の乾燥条件を適宜変更することにより、モノマー７４の移動量や移動速度を制御することができる。例えば、乾燥の程度を大きくすることにより、モノマー７４の移動量を抑えることができる。
Further, when the monomer in the
なお、ポリマー７３のショアＤ硬度は、３５〜９５程度であるのが好ましく、４０〜９０程度であるのがより好ましく、４５〜８５程度であるのがさらに好ましい。このような硬度のポリマー７３は、レンズ部形成層７に必要かつ十分な機械的特性を付与しつつ、モノマー７４の確実な移動を可能にするものである。このため、かかる硬度のポリマー７３を用いることにより、十分な突出高さと十分な屈折率差を有する凸部７２を形成することができる。
The Shore D hardness of the
同様な理由から、ポリマー７３のロックウェル硬度は、Ｍスケールで４０〜１２５程度であるのが好ましく、５０〜１１５程度であるのがより好ましく、６０〜１１０程度であるのがさらに好ましい。
For the same reason, the Rockwell hardness of the
また、ポリマー７３の軟化点は、９０℃以上であるのが好ましく、９５〜２８０℃であるのがより好ましい。これにより、レンズ部形成層７は、必要かつ十分な機械的特性を有するとともに、十分な突出高さと十分な屈折率差を有するものとなる。なお、ポリマー７３の軟化点は、ポリマー７３のガラス転移温度または融点であり、双方あるときは低い方を指す。
In addition, the softening point of the
このようなポリマー７３の物性は、凸部７２が必要かつ十分に***するために重要である。すなわち、ポリマー７３の硬度が低過ぎたり軟化点が低過ぎたりした場合、レンズ部形成層７の寸法や構成材料によっては、レンズ部形成層７の機械的特性が不十分となり、形状維持が困難であったり、取り扱い難いものになるおそれがある。一方、ポリマー７３の硬度が高過ぎたり軟化点が高過ぎたりした場合、モノマー７４の移動が不十分となり、照射領域７５が十分に***せず、凸部７２の集光効果が低下するおそれがある。
Such physical properties of the
また、活性放射線Ｒの照射は、必要に応じて、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気のような不活性ガス雰囲気下で行うようにしてもよい。これにより、ポリマー７３やモノマー７４の酸化、変性を抑制することができ、より光学特性に優れたレンズ部形成層７を得ることができる。
Moreover, you may make it perform irradiation of the active radiation R in inert gas atmosphere like nitrogen atmosphere and argon atmosphere as needed. Thereby, the oxidation and modification | denaturation of the
その後、必要に応じて、形成層９に加熱処理を施す。この加熱処理において、モノマー７４のさらなる移動が抑制される。
Thereafter, the
この加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、３０〜１８０℃程度であるのが好ましく、４０〜１６０℃程度であるのがより好ましい。 The heating temperature in this heat treatment is not particularly limited, but is preferably about 30 to 180 ° C, and more preferably about 40 to 160 ° C.
また、加熱時間は、加熱温度に応じて適宜設定されるが、０．０５〜２時間程度であるのが好ましく、０．１〜１時間程度であるのがより好ましい。 Moreover, although heating time is suitably set according to heating temperature, it is preferable that it is about 0.05 to 2 hours, and it is more preferable that it is about 0.1 to 1 hour.
以上のようにして、形成層９に凸部７２を形成し、レンズ部形成層７を得ることができる。また、本発明によれば、従来のように光導波路の上面にレンズとなる樹脂組成物を塗布する方法や、光導波路にマイクロレンズを貼り付ける方法などに比べて格段に容易に光導波路にレンズ部を形成することができる。特に本発明によれば、光導波路の上方にマスクを設けて、活性放射線を照射するという簡単な方法でレンズ付光導波路１を得ることができる。
As described above, the
また、マスク１００の開口１０１の形状や、個数を設定することで、任意の形状、個数のレンズ部を有するレンズ付光導波路を製造することができる。また、複数の光導波路にそれぞれマスク１００を設け、一括して活性放射線を照射することで、複数のレンズ付光導波路を同時に製造することができる。したがって、本発明のレンズ付光導波路の製造方法は、量産に適している。
Further, by setting the shape and number of the
また、レンズ部形成層形成工程では、マスク１００（開口１０１）の形成層９に対する位置決めは、ミラー１１１を基準として行うことができる。すなわち、レンズ部形成層形成工程では、ミラー１１１を目安として活性放射線Ｒを照射することができる。これにより、位置精度が格段に向上し、確実に、凸部７２をミラー１１１に対応する部分に確実に形成することができる。
In the lens part forming layer forming step, the mask 100 (opening 101) can be positioned with respect to the forming
なお、レンズ部形成層７に形成された屈折率分布Ｎは、例えば、（１）干渉顕微鏡（ｄｕａｌ−ｂｅａｍ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて屈折率依存の干渉縞を観測し、その干渉縞から屈折率分布Ｎを特定する方法、（２）屈折ニアフィールド法（Ｒｅｆｒａｃｔｅｄ Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ ｍｅｔｈｏｄ；ＲＮＦ）等により特定することができる。このうち、屈折ニアフィールド法は、例えば特開平５−３３２８８０号公報に記載の測定条件を採用することができる。一方、干渉顕微鏡は、屈折率分布Ｎの特定を簡便に行い得る点で有用である。
The refractive index distribution N formed in the lens
また、レンズ部形成層７に形成された屈折率分布Ｎは、モノマー７４やその反応物の濃度と一定の相関関係を有していることから、モノマー７４やその反応物の濃度分布を取得することによっても、その形状を間接的に特定することが可能である。モノマー７４やその反応物の濃度の測定には、例えば、ＦＴ−ＩＲ、ＴＯＦ−ＳＩＭＳの線分析、面分析等を用いることができる。
Further, since the refractive index distribution N formed in the lens
なお、活性放射線Ｒを照射する形成層９は、上述したような形成層９を複数層積層したものであってもよい。これにより、凸部７２の***高さを実質的に高めることができる。
次に光導波路組立体１０の製造方法について説明する。
In addition, the
Next, a method for manufacturing the
光導波路組立体１０の製造方法は、ガイド孔形成工程と、コネクターハウジング装着工程とを有している。
The manufacturing method of the
［１］ガイド孔形成工程
上記のようにして得られたレンズ付光導波路１の端部で、かつ、外側の側面クラッド部１５に対応する部分にそれぞれガイド孔１１２を形成する。なお、ガイド孔１１２は、例えば、ミラー１１１を加工するのと同様にレンズ付光導波路１の一部を除去して形成される。
[1] Guide Hole Forming Step Guide holes 112 are formed in the end portions of the optical waveguide with
［２］コネクターハウジング装着工程
そして、レンズ付光導波路１の先端部にコネクターハウジング２を装着する。このとき、レンズ付光導波路１の下面にまず、底板２２を宛がう。次に、天板２１および一対の側壁２３で構成される構造体をレンズ付光導波路１の端部を覆うようにして底板２２に装着する。このとき、側壁２３の端面と底板２２とを、例えば接着剤等により固定してもよい
最後に、天板２１に形成された凹部２５に、光ファイバー組立体４のフェルール６を挿入する。これにより、光導波路組立体１０を得ることができる。
[2] Connector housing attachment process Then, the connector housing 2 is attached to the tip of the optical waveguide with
＜第２実施形態＞
次に、本発明のレンズ付光導波路の製造方法の第２実施形態について説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the manufacturing method of the optical waveguide with lens according to the present invention will be described.
図１０は、本発明のレンズ付光導波路の製造方法の第２実施形態を示す断面図であり、（ａ）がレンズ部形成層形成工程を示す図、（ｂ）がミラー形成工程およびミラー封止工程を示す図である。なお、以下の説明では、図４の上方の面を「上面」、下方の面を「下面」ともいう。 10A and 10B are cross-sectional views showing a second embodiment of the method for manufacturing a lens-attached optical waveguide according to the present invention, in which FIG. 10A shows a lens part forming layer forming step, and FIG. 10B shows a mirror forming step and mirror sealing. It is a figure which shows a stop process. In the following description, the upper surface of FIG. 4 is also referred to as “upper surface” and the lower surface is also referred to as “lower surface”.
以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。 Hereinafter, although 2nd Embodiment is described, in the following description, difference with 1st Embodiment is demonstrated and the description is abbreviate | omitted about the same matter.
本実施形態では、レンズ部形成層形成工程とミラー形成工程との順番を入れ替えて行う。すなわち、図１０（ａ）に示すようにレンズ部形成層形成工程を行った後に、図１０（ｂ）に示すようにミラー形成工程を行う。これにより、ミラー１１１を形成する際、凸部７２を基準としてミラー１１１の形成すべき箇所を認識することができる。これにより、ミラー１１１で反射した光は、確実に凸部７２に入射することができる。
In the present embodiment, the order of the lens part forming layer forming process and the mirror forming process is switched. That is, after performing a lens part formation layer formation process as shown to Fig.10 (a), a mirror formation process is performed as shown in FIG.10 (b). Thereby, when forming the
＜第３実施形態＞
次に、本発明のレンズ付光導波路の製造方法の第３実施形態について説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the manufacturing method of the optical waveguide with lens of the present invention will be described.
図１１は、本発明のレンズ付光導波路の製造方法の第３実施形態を示す断面図であり、（ａ）〜（ｄ）が凸部を形成する工程を示す図、（ｅ）が凸部と屈折率分布を示す図である。なお、以下の説明では、図１１の上方の面を「表面」、下方の面を「裏面」ともいう。 FIG. 11: is sectional drawing which shows 3rd Embodiment of the manufacturing method of the optical waveguide with a lens of this invention, (a)-(d) is a figure which shows the process of forming a convex part, (e) is a convex part. It is a figure which shows refractive index distribution. In the following description, the upper surface of FIG. 11 is also referred to as “front surface”, and the lower surface is also referred to as “back surface”.
以下、第３実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。 Hereinafter, the third embodiment will be described. In the following description, differences from the first embodiment will be described, and description of similar matters will be omitted.
本実施形態では、ポリマー７３Ａとポリマー７３Ａより屈折率が低いモノマー７４Ａとを含む形成層９Ａを用意する。次いで、この形成層９Ａに対して部分的に活性放射線Ｒを照射する。これにより、形成層９Ａにおいて、照射領域７５のポリマー７３Ａの体積が減少する。その結果、照射領域７５が凹没し、非照射領域７６が相対的に突出することになるため、非照射領域７６に対応して凸部７２が形成される。また、照射領域７５におけるモノマー７４Ａの重合反応に伴い、非照射領域７６から照射領域７５に向かってモノマー７４Ａが移動する。その結果、凸部７２の屈折率が相対的に上昇する。以下、各工程について順次説明する。
In this embodiment, a
［１］まず、図１１（ａ）に示すように、第３のカバー層１８の上面に、ポリマー７３Ａとこのポリマー７３Ａより屈折率が低いモノマー７４Ａとを含む形成層９Ａを用意する。この形成層９Ａでは、図３（ａ）に示すように、ポリマー７３Ａからなるマトリックス中に、モノマー７４Ａ等が均一に分散している。
[1] First, as shown in FIG. 11A, a
［２］次に、図１１（ｂ）に示すように、開口１０１Ａが形成されたマスク１００Ａを介して、形成層９Ａに対し活性放射線Ｒを照射する。本実施形態では、形成層９Ａの凸部７２とすべき部分以外にマスク１００Ａの開口１０１Ａが対応するように設置する。これにより、形成層９Ａの凸部７２とすべき部分以外に活性放射線Ｒを照射することができる。
[2] Next, as shown in FIG. 11B, the forming
形成層９Ａの照射領域７５に対して選択的に活性放射線Ｒが照射されると、照射領域７５においてポリマー７３Ａの体積が減少する。これにより、照射領域７５の表面が凹没し、相対的に非照射領域７６の表面が突出して、凸部７２が形成される。なお、ポリマー７３Ａの体積が減少する詳細なメカニズムは明らかではないが、ポリマー７３Ａにおける重合反応がさらに進むことによる収縮や、ポリマー７３Ａ中の一部の構造が離脱することによる収縮等が考えられる。なお、ポリマー７３Ａから離脱する一部の構造とは、例えば前述した各ポリマーの主鎖に結合する離脱性基等が挙げられる。
When the active radiation R is selectively applied to the
一方、照射領域７５においてはモノマー７４Ａが重合する。モノマー７４Ａが重合すると、照射領域７５におけるモノマー７４Ａの量が減少するため、それを補うようにして図１１（ｃ）に示すように、形成層９Ａの非照射領域７６のモノマー７４Ａが照射領域７５に移動する。その結果、形成層９Ａでは、照射領域７５のモノマー７４Ａおよびその反応物の濃度が高まり、一方、非照射領域７６ではモノマー７４Ａの濃度が低下する。
On the other hand, in the
このようなモノマー７４Ａの濃度分布が形成されると、それに応じて、形成層９Ａの体積にも変化が生じる。具体的には、モノマー７４Ａの移動先である照射領域７５では、モノマー７４Ａの増加に伴って***が生じる。したがって、照射領域７５では、ポリマー７３Ａの体積減少による凹没と、モノマー７４Ａの増加に伴う***とが相まって、表面形状の変化が起こる。本発明では、形成層９Ａの組成、物性、活性放射線Ｒの照射条件等を適宜設定することにより、ポリマー７３Ａの体積減少の優越化を図り、照射領域７５を凹没させる。一例では、離脱性基を含むポリマー７３Ａを用い、モノマー７４Ａの添加量を前記範囲内に設定すればよい。その結果、形成層９Ａの非照射領域７６の表面が照射領域７５に比べて相対的に高くなり、図１１（ｄ）に示す凸部７２が形成される。一方、照射領域７５は、表面高さが相対的に低くなり、前述した平坦部７１となる。
When such a concentration distribution of the
また、モノマー７４Ａやその反応物の屈折率はポリマー７３Ａに比べて低いため、このような濃度分布が形成されることにより、照射領域７５の屈折率は非照射領域７６に比べて低下することとなる。その結果、形成層９Ａには、照射領域７５の屈折率が低く、非照射領域７６の屈折率が高いという屈折率差が形成され、前述した屈折率分布Ｎが形成される。なお、上述したようなモノマー７４Ａの反応物の屈折率は、重合前のモノマー７４Ａの屈折率とほぼ同じ（屈折率差が０〜０．００１程度）であるため、照射領域７５では、モノマー７４Ａの重合が進むにつれ、モノマー７４Ａの量およびモノマー７４Ａの反応物の量に応じて屈折率が低下することとなる。
In addition, since the refractive index of the
なお、モノマー７４Ａの移動は、照射領域７５においてモノマー７４Ａが消費されることがきっかけとなって起こると考えられる。このため、非照射領域７６全体のモノマー７４Ａが一斉に照射領域７５に向かうのではなく、照射領域７５に近い部分から徐々に移動が始まり、これを補うように次々と移動が連鎖すると考えられる。したがって、モノマー７４Ａの濃度分布は、必然的に緩やかな傾斜を伴うものとなり、その結果、凸部７２の表面形状や屈折率分布Ｎの形状は、それぞれ滑らかな曲線で構成されることとなる。具体的には、凸部７２の形状は、図１１（ｄ）に示すように、表面高さが最も高い頂上部１２１と、そこから凸部７２の外縁に向かって徐々に表面高さが減少している漸減部１２２と、を有する形状となる。また、屈折率分布Ｎの形状は、図１１（ｅ）に示すように、頂上部１２１から凸部７２の外縁に向かって徐々に屈折率が低下する形状となる。したがって、レンズ部形成層７Ａは、その形状変化が滑らかであるため、例えば曲げられた場合であっても亀裂等が生じる起点となる部位が少なく、その結果、耐折り曲げ性等の耐久性に優れたものとなる。また、屈折率分布Ｎの変化も滑らかであるため、凸部７２に光を閉じ込める効果が特に顕著なものとなる。
The movement of the
また、屈折率分布Ｎは、前述したように、凸部７２と平坦部７１との境界付近に位置し、周辺よりも屈折率が局所的に小さくなっている低屈折率部ＮＬを有していてもよいが、かかる低屈折率部ＮＬもモノマー７４Ａの移動によって形成されると考えられる。具体的には、モノマー７４Ａが徐々に移動していった結果、凸部７２と平坦部７１との境界付近においてモノマー７４Ａの濃度が最も高くなり、その結果、低屈折率部ＮＬが形成されると考えられる。
Further, as described above, the refractive index distribution N has a low refractive index portion NL located near the boundary between the
このような第３実施形態でも、第１実施形態および第２実施形態と同様に光学特性の高いレンズ付光導波路を得ることができる。 In the third embodiment as well, a lens-attached optical waveguide having high optical characteristics can be obtained as in the first and second embodiments.
＜第４実施形態＞
次に、本発明のレンズ付光導波路の製造方法の第４実施形態について説明する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the manufacturing method of the optical waveguide with lens of the present invention will be described.
図１２は、（ａ）〜（ｃ）が本発明のレンズ付光導波路の製造方法の第４実施形態を示す断面図、図１３は、（ａ）および（ｂ）が本発明のレンズ付光導波路の製造方法の第４実施形態を示す断面図である。なお、以下の説明では、図１２および図１３の上方の面を「上側」、下方の面を「下側」ともいう。 12A to 12C are cross-sectional views showing a fourth embodiment of the method for manufacturing an optical waveguide with a lens according to the present invention, and FIGS. 13A and 13B are optical waveguides with a lens according to the present invention. It is sectional drawing which shows 4th Embodiment of the manufacturing method of a waveguide. In the following description, the upper surface of FIGS. 12 and 13 is also referred to as “upper side” and the lower surface is also referred to as “lower side”.
以下、第４実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。 Hereinafter, although 4th Embodiment is described, in the following description, a difference with 1st Embodiment is demonstrated and the description is abbreviate | omitted about the same matter.
図１３（ｂ）に示すように、本実施形態のレンズ付光導波路１Ｂでは、第２のカバー層１７、第３のカバー層１８およびクラッド層１１、１２が省略されている。レンズ付光導波路１Ｂは、第１のカバー層１６、接合層１９、コア層１３およびレンズ部形成層７を有し、これらはこの順に下側から積層されている。また、レンズ部形成層７は、コア層１３の一方の面に接するように設けられている。
As shown in FIG. 13B, the
また、レンズ付光導波路１Ｂでは、レンズ部形成層７がクラッド層１２としての機能を兼ねている。また、第１のカバー層１６（接合層１９）は、クラッド層１１としての機能を兼ねている。これにより、クラッド層１１、１２を省略することができ、レンズ付光導波路１Ｂの薄型化および製造の簡略化を図ることができる。
In the optical waveguide with
次に、レンズ付光導波路１Ｂの製造方法について説明する。
［１］コア層準備工程
まず、図１２（ａ）に示すように、コア層１３を準備する。
Next, a manufacturing method of the optical waveguide with
[1] Core Layer Preparation Step First, as shown in FIG. 12A, the
［２］レンズ部形成層形成工程
次に、図１２（ｂ）に示すように、活性放射線Ｒを照射することでレンズ部形成層７となる形成層９をコア層１３の上面に形成する。そして、図１２（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様に凸部７２とすべき部分に活性放射線Ｒを照射して凸部７２を得る。
[2] Lens Part Formation Layer Formation Step Next, as shown in FIG. 12B, the
［３］ミラー形成工程
次に、図１３（ａ）に示すように、コア層１３の下側からミラー１１１を形成する。仮に、ミラー１１１を形成した後に、凸部７２を形成すると、凸部７２を形成する際に、ミラー１１１の形状が変形したりする恐れがある。これに対し、凸部７２を形成した後にミラー１１１を形成することで、上記不具合を確実に防止することができる。
[3] Mirror Formation Step Next, as shown in FIG. 13A, the
［４］ミラー封止工程
次に、図１３（ｂ）に示すように、コア層１３の下面に、接合層１９を介して第１のカバー層１６を接着する。これにより、ミラー１１１は封止され、保護される。
[4] Mirror sealing step Next, as shown in FIG. 13B, the
このように、本実施形態のレンズ付光導波路１Ｂの製造方法は、比較的工程が少なく、製造がさらに容易である。また、得られたレンズ付光導波路１Ｂは、比較的薄く、その端部に装着されるコネクターハウジングとしては、内腔部が比較的小さいものを用いることができる。その結果、光導波路組立体（レンズ付光導波路組立体）全体の小型化を図ることができる。
As described above, the manufacturing method of the optical waveguide with
以上、本発明のレンズ付光導波路の製造方法およびレンズ付光導波路について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。 The manufacturing method of the optical waveguide with a lens and the optical waveguide with a lens of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to this.
例えば、凸部表面の形状は、上記のものに限定されず、例えば二次曲面、四次曲面、六次曲面のようないわゆる高次曲面、双曲面、楕円面等であってもよい。 For example, the shape of the convex surface is not limited to the above, and may be a so-called higher-order curved surface such as a quadratic curved surface, a quartic curved surface, or a hexagonal curved surface, a hyperboloid, an elliptical surface, or the like.
また、前記実施形態では、レンズ付光導波路に接続される導光路は、光ファイバーとして説明したが、本発明ではこれに限定されず、例えば、光ファイバーに換えて光導波路を用いてもよい。 In the above embodiment, the light guide connected to the optical waveguide with lens is described as an optical fiber. However, the present invention is not limited to this. For example, an optical waveguide may be used instead of the optical fiber.
１ レンズ付光導波路
１Ｂ レンズ付光導波路
２ コネクターハウジング
３ レンズ付光導波路組立体
４ 光ファイバー組立体
５ 光ファイバー
５ａ 光ファイバー
６ フェルール
７ レンズ部形成層
７Ａ レンズ部形成層
８ ガイドピン
９ 形成層
９Ａ 形成層
１０ 光導波路組立体
１１ 第１クラッド層
１１ クラッド層
１２ 第２クラッド層
１２ クラッド層
１３ コア層
１４ コア部
１５ 側面クラッド部
１６ 第１のカバー層
１７ 第２のカバー層
１８ 第３のカバー層
１９ 接合層
２０ 積層体
２１ 天板
２２ 底板
２３ 側壁
２４ 貫通孔
２５ 凹部
２６ ガイド孔
５１ コア部
５２ クラッド部
７１ 平坦部
７２ 凸部
７３ ポリマー
７３Ａ ポリマー
７４ モノマー
７４Ａ モノマー
７５ 照射領域
７６ 非照射領域
１００ マスク
１００Ａ マスク
１０１ 開口
１０１Ａ 開口
１１１ ミラー
１１１ａ 傾斜面
１１２ ガイド孔
１２１ 頂上部
１２２ 漸減部
７２１ 頂上部
７２２ 漸減部
ｄ１ 屈折率差
ｈ１ 突出高さ
ｈ２ 平均表面高さ
ｈ３ 表面高さ
θ 傾斜角度
DESCRIPTION OF
Claims (8)
コア部が形成されたコア層と、該コア層の一方の面側に設けられたレンズ部形成層とを有する積層体を準備する準備工程と、
前記コア層の一部を除去することにより、光を反射する光反射部を形成する光反射部形成工程と、
前記レンズ部形成層に活性放射線を照射して、前記レンズ部形成層の表面に凸部を形成し、レンズ部を得るレンズ部形成工程とを有することを特徴とするレンズ付光導波路の製造方法。 A manufacturing method for manufacturing an optical waveguide with a lens, comprising:
A preparation step of preparing a laminated body having a core layer in which a core portion is formed and a lens portion forming layer provided on one surface side of the core layer;
A light reflecting portion forming step of forming a light reflecting portion that reflects light by removing a part of the core layer;
A lens part forming step of irradiating the lens part forming layer with actinic radiation to form a convex part on the surface of the lens part forming layer to obtain a lens part. .
前記レンズ部形成工程後において、前記活性放射線を照射していない領域の屈折率は、前記コア部の屈折率よりも小さい請求項１または２に記載のレンズ付光導波路の製造方法。 The lens part forming layer is provided in contact with one surface of the core layer,
3. The method for manufacturing an optical waveguide with a lens according to claim 1, wherein a refractive index of a region not irradiated with the active radiation after the lens portion forming step is smaller than a refractive index of the core portion.
前記レンズ部形成工程では、前記レンズ部形成層の前記レンズ部とすべき部分に対して活性放射線を照射する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレンズ付光導波路の製造方法。 The lens part forming layer includes a polymer and a monomer having a higher refractive index than the polymer,
The method for manufacturing an optical waveguide with a lens according to any one of claims 1 to 3, wherein, in the lens portion forming step, active radiation is irradiated to a portion to be the lens portion of the lens portion forming layer.
前記レンズ部形成工程では、前記レンズ部形成層の前記レンズ部とすべき部分以外に活性放射線を照射する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレンズ付光導波路の製造方法。 The lens part forming layer includes a polymer and a monomer having a refractive index lower than that of the polymer,
4. The method for manufacturing an optical waveguide with a lens according to claim 1, wherein, in the lens part forming step, active radiation is irradiated to a part other than the lens part of the lens part forming layer. 5.
前記コア層の一方の面側に設けられたレンズ部形成層と、
前記レンズ層に設けられたレンズ部とを有し、
前記レンズ部は、前記レンズ部形成層の一部に活性放射線を照射することで前記レンズ部形成層の表面に形成された凸部であることを特徴とするレンズ付光導波路。 A core layer formed with a core portion;
A lens part forming layer provided on one surface side of the core layer;
A lens portion provided in the lens layer,
The optical waveguide with a lens, wherein the lens part is a convex part formed on the surface of the lens part forming layer by irradiating a part of the lens part forming layer with active radiation.
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