CN1407352A - 多孔的光学材料 - Google Patents

多孔的光学材料 Download PDF

Info

Publication number
CN1407352A
CN1407352A CN02128624A CN02128624A CN1407352A CN 1407352 A CN1407352 A CN 1407352A CN 02128624 A CN02128624 A CN 02128624A CN 02128624 A CN02128624 A CN 02128624A CN 1407352 A CN1407352 A CN 1407352A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hole
methyl
optical
light
particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN02128624A
Other languages
English (en)
Inventor
G·卡纳里恩
游宇建
R·H·戈尔
A·A·拉默拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SIPOREI CORP
Original Assignee
SIPOREI CORP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SIPOREI CORP filed Critical SIPOREI CORP
Publication of CN1407352A publication Critical patent/CN1407352A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/26—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a solid phase from a macromolecular composition or article, e.g. leaching out
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/1221—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths made from organic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/04—Foams characterised by the foaming process characterised by the elimination of a liquid or solid component, e.g. precipitation, leaching out, evaporation
    • C08J2201/046—Elimination of a polymeric phase
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12035—Materials
    • G02B2006/12069—Organic material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12083—Constructional arrangements
    • G02B2006/12119—Bend
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • G02B6/023—Microstructured optical fibre having different index layers arranged around the core for guiding light by reflection, i.e. 1D crystal, e.g. omniguide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295—Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes

Abstract

提供了制造多孔光学材料的方法。用这些方法可选择多孔光学材料中所需的孔尺寸和孔隙度的值。这些方法利用了预成型的聚合生孔颗粒。

Description

多孔的光学材料
发明领域
本发明一般涉及具有低折射率材料领域。本发明尤其涉及适用于光电子学领域的材料。
发明背景
折射率(“n”)是光学材料的基本性质。它确定了材料中光的速度(“v”)，其关系为：
                         v＝c/n其中“c”是光在真空中的速度。折射率起因于光频下电场中原子或分子的电子云的形变。其值由每单位体积的电子密度、也被称为体积极化率来确定。折射率随着光的波长变化，这被称为折射率色散(dispersion)。另外，材料内折射率也可能变化。例如，沿材料的不同方向其折射率不同，这被称为双折射。折射率也随着光发射强度的变化而变化，这导致了许多的光学效应如光学克尔效应、四波混合和倍频以及许多其它非线性光学效应。
一种材料的折射率既有实的、即不吸收的部分，也有虚的、即吸收的部分。一种材料的折射率其每部分的相对分布取决于材料吸收的程度。当入射光的发射接近其通过的材料的吸收带时，可能影响电子跃迁。这会导致吸收、发光和非线性光学效应如光放大和双光子吸收。如波导、透镜、光栅、电光调节器和倍频器等许多光学器件利用了折射率的实部。
许多器件利用折射率的空间取向来控制和掌握光以实施有利的功能。例如，光学波导沿预定的路经透过光，它由导向区域或被覆层包围的芯组成，覆层的折射率低于芯。芯和覆层折射率的差别以及波导的尺寸决定了波导的性能。通常折射率的差(“Δn”)为0.001-0.01。
由于常规的波导将发射出光而不是光围绕这些弯角，波导方向的改变不能超过一定程度。结果是，目前的光子器件不得不是可容纳“S-形”弯角变化的尺寸。这样的设计导致了常规光学波导易得到相对小的Δn。
随着利用光传输数据的增加，希望将波导用在印刷线路板上。但是，波导弯角的有限能力意味着仅可利用直的波导，否则印刷线路板的大多数区域耗费在常规波导材料所需的大弯角上。增加印刷线路板器件密度与常规波导所需大波导弯角的趋势是不一致的。在印刷线路板和光子器件应用中，为了增加光学集成电路的密度，需要能支持这种小弯角半径的光学波导。
改变光路径的另一种器件是布拉格光栅，它是由高折射率和低折射率的周期性区域组成。这种光栅透射或反射窄带辐射并且可作为反射镜滤光器或窄带滤光器。当高折射率区域与低折射率区域之比超过一定值时，可能形成光子带隙结构，该结构以所有角度和偏振反射辐射。
布拉格光栅可用于许多光学通讯系统，如DWDM、脉冲成型、点加开关(add-drop)等。通过光敏玻璃的UV辐射得到的典型光学纤维布拉格光栅中折射率的差约为0.001。用于DWDM的薄膜滤光器使用具有大折射率差值的无机材料，例如通过化学气相沉积涂覆的SiO2(n＝1.46)和TiO2(n＝2.7)。这些光栅也可用作透镜的抗反射膜或用于高分辨率平版印刷术作光阻。由于其周期性的高和低折射率结构和材料折射率的散射，布拉格光栅的一个问题是它们会产生脉冲畸变。因此需要由低散射材料制造布拉格光栅。
将周期性层折叠成柱形以形成具有周期性变化折射率壁的光管是可能的。波导或管的中心本身充满了空气或液体或固体材料。与常规的玻璃波导一样，当由于折射率的色散而光学脉冲不失真时，由全介电反射镜包围的充满空气的波导是有利的。以非常小的弯曲半径使光路改变方向也是可能的。但是，得到兼具非常低折射率(“nL”)和非常高折射率(“nH”)的材料以得到所需的大的nH/nL比是很难的。需要折射率极低和极高的材料以实现光子带隙器件。
也可利用折射率灰度色标的变化来使光改变方向。该折射率灰度色标的变化以例外的方式、例如在衍射光学器件或折痕滤光器中使光改变方向。也可由这种灰度色标变化来制造可转接的光栅。例如一种色散聚合物液晶(“PDLC”)介质由液晶微滴组成，该微滴在电场中取向并且影响折射率的变化。这种全息PDLC介质可用作可调反射镜、点加多路转换器等。
已知一些多孔材料可用于光学应用。例如Rossi等于2001年5月14日在Applied Physics Letters(应用物理学报)、vol.78.no.20.pp3003-3005公开的High-quality Porous-silicon Buried Waveguide(高质量多孔硅填入式波导)中，波导既有多孔芯又有覆层材料。这种硅波导材料的多孔特性是通过在固定的一段时间内施加一定的电流密度形成的。用该工艺不易控制这种材料的孔尺寸和孔分布。理想的是制备孔尺寸和孔分布可精确控制的这种多孔材料。由此将可能控制或设计所得多孔光学材料的折射率。
由上可知，需要新的光学材料以得到新的器件并且改进目前的材料性能。
发明内容
令人惊讶的发现，通过提供光学材料中极小孔的极高的填充量，可得到具有超低折射率的这种材料。这种材料令人惊讶地散射非常少的光。可通过控制最终的孔尺寸和孔尺寸分布的方法制备本发明的多孔光学材料。
本发明提供了一种制造多孔光学器件的方法，它包括的步骤为：a)将许多生孔(porogen)颗粒和一种B-阶段(B-staged)光学材料混合；b)至少部分固化该B-阶段光学材料；c)至少部分除去该许多生孔颗粒；和d)确定光透过光学材料的路径。优选该生孔颗粒是交联类。更优选许多生孔颗粒的平均粒径≤10nm。
本发明也提供了制造包括多孔光学器件的电子设备的方法，其中多孔光学器件按上述方法制造。优选电子器件是印刷线路板和集成电路。
本发明还提供了一种弯曲半径范围≥1μm的波导。本发明波导适宜的弯曲半径范围为≥1μm并且≤3000μm，优选≥10μm并且≤100μm。也制造了含弯曲半径≥10μm的波导的印刷线路板。
除非上下文有清楚的解释，否则整个说明书所用的下述缩写的含义是：℃＝摄氏度；μm＝微米；UV＝紫外光；nm＝纳米并且wt％＝重量百分数。
术语“(甲基)丙烯酸”既包括丙烯酸又包括甲基丙烯酸，术语“(甲基)丙烯酸酯”既包括丙烯酸酯又包括甲基丙烯酸酯。“烷基”包括直链、支链和环烷基。术语“生孔”是指形成孔的材料，它是一种聚合材料或分散于光学材料中的颗粒，之后将其除去以在介电材料中产生孔、孔隙或空隙容积。因此，在整个说明书中交替使用术语“可除去的生孔材料”、“可除去的聚合物”和“可除去的颗粒”。“孔”指固体材料内真空或充气体积成分。这些孔可有各种形状。在整个说明书中交替使用术语“孔”、“孔隙”和“空隙容积”。“聚合物”指聚合物和低聚物并且包括均聚物和共聚物。术语“低聚物”和“低聚的”指二聚物、三聚物和四聚物等。“单体”指任何可被聚合的烯键式或炔键式不饱和化合物。这样的单体可含有一个或多个双键或三键。术语“卤素”和“卤”包括氟、氯、溴和碘。从而术语“卤代”指氟代、氯代、溴代和碘代。“氟烷基”既指部分氟代也指全氟代烷基。
术语“B-阶段”指未固化的材料。“未固化的”的意思是通过例如冷凝可被聚合或固化以形成高分子量材料如涂层或膜的任何材料。这种B-阶段材料可以是单体、低聚物或其混合物。B-阶段材料还试图包括聚合物材料与单体、低聚物、或单体和低聚物的混合物形成的混合物。
“光学基质材料”或“光学材料”指在使用波长下是光学透明的材料。本文所述的“光学器件”是具有确定的传输光路径的光学基质材料。波导是光学器件的一个例子。
除非有其它的声明，否则所有的量是重量百分数并且所有的比是重量比。所有的数值范围包括端值在内并且它们可以任何恰当的形式组合，除非很明显这种数值范围限制成总计为100％。
本发明提供了一种制造多孔光学器件的方法，它包括的步骤为：a)将许多生孔颗粒和一种B-阶段光学材料混合；b)至少部分固化B-阶段光学材料以形成一种光学基质材料；c)至少部分除去该许多的生孔材料以形成一种多孔光学基质材料；和d)确定光透过多孔光学基质材料的路径。如此制造的多孔光学器件有一种光学材料，该材料的一个区域有许多孔。有许多孔的光学材料的该区域被称为“多孔区域”。这种多孔材料可有不止一个多孔区域。
根据本发明可制造多种类型的光学器件。适宜的光学器件包括波导、布拉格光栅、光子能带隙(photonic band gap structure)结构、抗反射涂层如透镜等，但并非穷举。适宜的光波导包括分离器(splitters)、耦合器、滤谱器、偏光器、隔离器、波长分离多路转换结构等，但并非穷举。这些波导也可包括如放大器的主功能器件和如电-光、热-光或声-光类开关器件。用作放大器时，本波导通常含有一种或多种掺杂剂。例如铒作掺杂剂。这些掺杂剂是本领域熟知的。
波导含有一种或多种被覆层材料包围的芯材料。芯材料或/和覆层材料可含有一个或多个多孔区。覆层材料的折射率通常低于芯材料。该差值可通过使覆层比芯材料的孔隙度数量级高来实现。芯材料可以是多孔的或非多孔的。一般地，芯材料和覆层材料之间折射率的差值(“Δn”)通常≥0.001，优选≥0.002，并且更优选≥0.005。对于具有窄弯角(tight bends)(即毫米级部分的小弯曲半径)的光学器件、如波导，折射率的差值通常≥0.05，优选≥0.1并且更优选≥0.2。对于非常窄的弯角，如弯曲半径≥1μm，优选芯材料和覆层材料之间折射率的差值≥0.4。这些弯曲半径窄于常规聚合物波导的可能值。因此本发明也提供了一种弯曲半径≥1μm的波导并且优选其≥10μm。该波导通常的弯曲半径范围为≥1μm至≤3000μm并且优选≥10μm至100μm的范围。
各种类型的材料适于作本发明的光学材料。光学材料的选择取决于目标光学器件和通过该器件的光波长。当光学器件既包括芯又包括覆层时，芯材料和覆层材料可选择为材料间已有折射率差，或是在工艺条件下可赋予折射率差，或是利用孔可赋予折射率差，或是这些的组合。从而芯和覆层可以是具有折射率差的相同化学组成的材料，其折射率差是由芯和/或覆层材料中的孔隙度赋予的。
适宜的光学材料包括有机聚合物如热塑性材料和交联聚合物、有机-无机聚合物、无机聚合物如低熔点无机玻璃等，但并非穷举。适宜的有机聚合物包括聚(甲基)丙烯酸酯聚合物、双环丁烯、聚碳酸酯、聚亚芳基醚、聚酯、环氧类、聚氨酯、聚(环烯烃)、聚酰亚胺等及其混合物，但并非穷举。尤其适宜的有机聚合物包括被氟和/或氚取代的上述任何一种物质。适宜的有机-无机聚合物包括有机聚二氧化硅树脂等，但并非穷举。适宜的有机聚二氧化硅(polysilica)(或有机硅氧烷)树脂包括含有硅、碳、氧和氢原子的化合物，其中至少一部分碳原子与硅原子相连。
在一个实施方式中，有机聚二氧化硅树脂为一种或多种分子式(I)或(II)的硅烷的水解物或部分缩合物：
RaSiY4-n                                  (I)
R1 b(R2O)3-bSi(R3)cSi(OR4)3-dR5 d  (II)其中R是氢、(C1-C24)的烷基、芳基和取代的芳基；Y是任何的可水解基团；a是0-2之间的整数；R1、R2、R4、R5独立的选自氢、(C1-C24)的烷基、芳基和取代的芳基；R3选自(C1-C18)的烷基、-(CH2)h-、-(CH2)h1-Ek-(CH2)h2-、(CH2)h-Z、亚芳基、取代的亚芳基和亚芳基醚；E选自氧、NR6和Z；Z选自芳基和取代的芳基；R6选自氢、(C1-C8)的烷基、芳基和取代的芳基；每个b和d是0-2之间的整数；c是0-6之间的整数；h、h1、h2和k独立地为1-6之间的整数；条件是至少R、R1、R3和R5之一不是氢。“取代的芳基”和“取代的亚芳基”指由另一个取代基如氰基、羟基、氢硫基、卤、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基等取代的具有一个或多个氢的芳基或亚芳基。
优选R是(C1-C8)烷基或苯基，更优选甲基、乙基、异丁基、叔丁基或苯基。优选a是1。适于Y的可水解基团包括卤素、(C1-C6)烷氧基、酰氧基等，但并非穷举，并且优选氯和(C1-C2)的烷氧基。适于分子式(I)的有机硅烷包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲苯基三甲氧基硅烷、甲苯基三乙氧基硅烷、丙基三丙氧基硅烷、异-丙基三乙氧基硅烷、异一丙基三丙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、异-丁基三乙氧基硅烷、异-丁基三甲氧基硅烷、叔-丁基三乙氧基硅烷、叔-丁基三甲氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷和环己基三乙氧基硅烷，但并非穷举。
优选分子式(II)的有机硅烷包括其中R1和R5独立地选自(C1-C4)烷基或苯基的那些。优选R1和R5是甲基、乙基、叔-丁基、异-丁基和苯基。也优选b和d独立的选自1或2。优选R3是(C1-C10)的烷基、-(CH2)h-、亚芳基、亚芳基醚和-(CH2)h1-E-(CH2)h2。适宜的分子式(II)的化合物包括但不限于其中R3是亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚己基、亚降冰片基、亚环己基、亚苯基、亚苯基醚、亚萘基和-CH2-C6H4-CH2-的那些。进一步优选c是1-4。
适宜的分子式(II)的有机硅烷包括双(六甲氧基甲硅烷基)甲烷、双(六乙氧基甲硅烷基)甲烷、双(六苯氧基甲硅烷基)甲烷、双(二甲氧基甲基甲硅烷基)甲烷、双(二乙氧基甲基-甲硅烷基)甲烷、双(二甲氧基苯基甲硅烷基)甲烷、双(二乙氧基苯基甲硅烷基)甲烷、双(甲氧基二甲基甲硅烷基)甲烷、双(乙氧基二甲基甲硅烷基)甲烷、双(甲氧基-二苯基甲硅烷基)甲烷、双(乙氧基二苯基甲硅烷基)甲烷、双(六甲氧基甲硅烷基)乙烷、双(六乙氧基甲硅烷基)乙烷、双(六苯氧基甲硅烷基)乙烷、双(二甲氧基甲基甲硅烷基)乙烷、双(二乙氧基甲基甲硅烷基)乙烷、双(二甲氧基苯基甲硅烷基)乙烷、双(二乙氧基苯基-甲硅烷基)乙烷、双(甲氧基二甲基甲硅烷基)乙烷、双(乙氧基二甲基甲硅烷基)乙烷、双(乙氧基二苯基甲硅烷基)乙烷、双(甲氧基二苯基甲硅烷基)乙烷、双(乙氧基二苯基甲硅烷基)乙烷、1，3-双(六甲氧基甲硅烷基)丙烷、1，3-双(六乙氧基甲硅烷基)丙烷、1，3-双(六苯氧基甲硅烷基)丙烷、1，3-双(二甲氧基甲基甲硅烷基)丙烷、1，3-双(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙烷、1，3-双(二甲氧基苯基甲硅烷基)丙烷、1，3-双(二乙氧基苯基甲硅烷基)丙烷、1，3-双(甲氧基二苯基甲硅烷基)丙烷、1，3-双(乙氧基二甲基甲硅烷基)丙烷、1，3-双(甲氧基二苯基甲硅烷基)丙烷和1，3-双(乙氧基二苯基甲硅烷基)丙烷，但并非穷举。这些中优选的是六甲氧基二硅烷、六乙氧基二硅烷、六苯氧基二硅烷、1，1，2，2-四甲氧基-1，2-二甲基二硅烷、1，1，2，2-四乙氧基-1，2-二甲基二硅烷、1，1，2，2-四甲氧基-1，2-二苯基二硅烷、1，1，2，2-四乙氧基-1，2-二苯基二硅烷、1，2-二甲氧基-1，1，2，2-四甲基二硅烷、1，2-二乙氧基-1，1，2，2-四甲基二硅烷、1，2-二甲氧基-1，1，2，2-四苯基二硅烷、1，2-二乙氧基-1，1，2，2-四苯基二硅烷、双(六甲氧基甲硅烷基)甲烷、双(六乙氧基甲硅烷基)甲烷、双(二甲氧基甲基甲硅烷基)甲烷、双(二乙氧基甲基甲硅烷基)甲烷、双(二甲氧基苯基甲硅烷基)甲烷、双(二乙氧基苯基甲硅烷基)甲烷、双(甲氧基-二甲基甲硅烷基)甲烷、双(乙氧基二甲基甲硅烷基)甲烷、双(甲氧基二苯基甲硅烷基)甲烷和双(乙氧基二苯基甲硅烷基)甲烷，但并非穷举。
当B-阶段有机聚二氧化硅树脂含有分子式(II)有机硅烷的一种水解物或部分缩聚物时，条件是至少R1和R5中的一个不是氢时，c可以是0。在另一个实施方式中，B-阶段有机聚二氧化硅树脂可含有分子式(I)和(II)的有机硅烷的一种共水解物或部分缩聚物。在这种共水解物或部分缩聚物中，条件是至少R、R1和R5中的一个不是氢时，式(II)中的c可以是0。当c为0时，适宜的分子式(II)的硅烷包括六甲氧基二硅烷、六乙氧基二硅烷、六苯氧基二硅烷、1，1，1，2，2-五甲氧基-2-甲基二硅烷、1，1，1，2，2-五乙氧基-2-甲基二硅烷、1，1，1，2，2-五甲氧基-2-苯基二硅烷、1，1，1，2，2-五乙氧基-2-苯基二硅烷、1，1，2，2-四甲氧基-1，2-二甲基二硅烷、1，1，2，2-四乙氧基-1，2-二甲基二硅烷、1，1，2，2-四甲氧基-1，2-二苯基二硅烷、1，1，2，2-四乙氧基-1，2-二苯基二硅烷、1，1，2-三甲氧基-1，2，2-三甲基二硅烷、1，1，2-三乙氧基-1，2，2-三甲基二硅烷、1，1，2-三甲氧基-1，2，2-三苯基二硅烷、1，1，2-三乙氧基-1，2，2-三苯基二硅烷、1，2-二甲氧基-1，1，2，2-四甲基二硅烷、1，2-二乙氧基-1，1，2，2-四甲基二硅烷、1，2-二甲氧基-1，1，2，2-四苯基二硅烷和1，2-二乙氧基-1，1，2，2-四-苯基二硅烷，但并非穷举。
可理解为在任何固化步骤之前，B-阶段有机聚二氧化硅树脂可包括一个或多个羟基或烷氧基封端或侧链功能团。该封端或侧链功能团是本领域熟知的。
一个实施方式中，特别适合的B-阶段有机聚二氧化硅树脂是分子式(I)化合物的水解物或部分缩合物。该B-阶段有机聚二氧化硅树脂的分子式(III)为：
((R7R8SiO)e(R9SiO1.5)f(R10SiO1.5)g(SiO2)r)n(III)其中R7、R8、R9和R10独立的选自氢、(C1-C24)的烷基、芳基和取代的芳基；e、g和r独立地是0-1的任意数；f是0.2-1之间的数；n是3-约10000之间的整数；条件是e+f+g+r＝1；并且条件是至少R7、R8和R9中其中之一不是氢。对于任何的R7、R8、R9和R10，优选的烷基是(C1-C6)烷基。在上述分子式(III)中，e、f、g和r代表每个组分的摩尔比。该摩尔比可在0-约1之间变化。优选e是约0-约0.8。还优选g是约0-约0.8。还进一步优选r是0-约0.8。在上述分子式中，n是指B-阶段材料的重复单元数。优选n是约3-约1000之间的整数。
有机聚二氧化硅树脂的例子包括倍半硅氧烷、诸如通过控制数均分子量约为500-20000的四乙氧基硅烷水解而部分缩合的部分缩合卤代硅烷或烷氧基硅烷、化学组成为RSiO3、O3SiRSiO3、R2SiO2和O2SiR3SiO2的有机改性的硅酸盐，其中R是有机取代物、和以Si(OR)4为单体单元的部分冷凝的正硅酸盐，但并非穷举。倍半硅氧烷是RSiO1.5型的聚合硅酸盐材料，其中R是有机取代物。合适的倍半硅氧烷是烷基倍半硅氧烷，如甲基倍半硅氧烷、乙基倍半硅氧烷、丙基倍半硅氧烷、丁基倍半硅氧烷等；芳基倍半硅氧烷如苯基倍半硅氧烷和甲苯基倍半硅氧烷；烷基/芳基倍半硅氧烷混合物如甲基倍半硅氧烷和苯基倍半硅氧烷的混合物；和烷基倍半硅氧烷混合物如甲基倍半硅氧烷和乙基倍半硅氧烷的混合物。B-阶段倍半硅氧烷材料包括倍半硅氧烷的均聚物、倍半硅氧烷的共聚物或其混合物。该材料通常是市售的或由已知方法制备。
优选B-阶段有机聚二氧化硅树脂包括倍半硅氧烷，更优选甲基倍半硅氧烷、乙基倍半硅氧烷、丙基倍半硅氧烷、异-丁基倍半硅氧烷、叔-丁基倍半硅氧烷、苯基倍半硅氧烷、甲苯基倍半硅氧烷；苯甲基倍半硅氧烷或其混合物。甲基倍半硅氧烷和苯基倍半硅氧烷及其混合物是特别合适的。其它有用的倍半硅氧烷混合物包括氢化倍半硅氧烷与烷基、芳基或烷基/芳基倍半硅氧烷的混合物。一般地，本发明所用的倍半硅氧烷是用作低聚物材料，其重复单元数一般约为3-10000。
特别合适的B-阶段有机聚二氧化硅树脂是一种或多种分子式(I)和/或(II)的有机硅烷和一种或多种分子式为SiY4的四官能硅烷的共水解物或部分缩合物，其中Y是任何上述限定的可水解基团。合适的可水解基团包括卤、(C1-C6)烷氧基、酰氧基等，但并非穷举。优选的可水解基团是氯和(C1-C2)烷氧基、合适的分子式为SiY4的四官能硅烷包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四氯硅烷等，但并非穷举。制备共水解物或部分缩合物的特别适合的硅烷混合物包括：甲基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷；甲基三甲氧基硅烷和四甲氧基硅烷；苯基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷；甲基三乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷；乙基三乙氧基硅烷和四甲氧基硅烷；和乙基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷。这些有机硅烷与四官能硅烷的比通常是99∶1-1∶99，优选95∶5-5∶95，更优选90∶10-10∶90，仍更优选80∶20-20∶80。
在一个特定的实施方式中，B-阶段有机聚二氧化硅树脂是一种或多种分子式(I)的有机硅烷和分子式为SiY4的四官能硅烷共水解物或部分缩合物。在另一个实施方式中，B-阶段有机聚二氧化硅树脂是一种或多种分子式(II)的有机硅烷和分子式为SiY4的四官能硅烷的共水解物或部分缩合物。还在另一个实施方式中，B-阶段有机聚二氧化硅树脂是一种或多种分子式(I)的有机硅烷、一种或多种分子式(II)的硅烷和分子式为SiY4的四官能硅烷的共水解物或部分缩合物。本发明的B-阶段有机聚二氧化硅树脂包括具有一种或多种分子式(I)或(II)硅烷水解物或部分缩合物的一种或多种分子式(I)或(II)硅烷的非水解或非缩合硅烷。在另外的一个实施方式中，B-阶段有机聚二氧化硅树脂含有分子式(II)的硅烷和一种或多种分子式(I)的有机硅烷的水解物或部分缩合物，优选是一种或多种分子式(I)的有机硅烷和分子式为SiY4(其中，Y如上所定义)的四官能硅烷的共水解物或部分缩合物。优选该B-阶段有机聚二氧化硅树脂含有一种或多种分子式(II)的硅烷和分子式为(RSiO1.5)(SiO2)的有机硅烷的共水解物或部分缩合物，其中R的定义如上。
当将分子式(I)的有机硅烷和四官能硅烷共水解或共缩合时，优选分子式(I)的有机硅烷的分子式为PSiY3，并且优选选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷及其混合物。也优选四官能硅烷选自四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷。
在另一个实施方式中，光学材料，特别是有机聚二氧化硅树脂如倍半硅氧烷可以是光可成像(photoimageable)或光可确定(photodefinable)的。如下所述，这些光可成像或光可确定的组合物特别适用于确定光学材料中传输光路径的步骤。适宜的光可成像或光可确定的组合物含有可进行交联反应的光学材料、光敏成份和用于光学材料的选择性加入的交联剂。该交联剂优选是有机的。
特别有用的光可成像或光可确定的有机聚二氧化硅树脂是那些含有一个或多个能进行交联反应的羟基基团。该光可确定成分是负作用(negative acting)。合适的光可成像或光可确定的倍半硅氧烷包括一种聚合物混合物，该混合物具有30-90wt％的分子式为(R4SiO1.5)m1-(R5SiO1.5)m2的倍半硅氧烷聚合物，其中m1和m2大于0，R4是烷基部分至少有2子碳原子的羟基苯烷基，R5选自由烷基环烷基和芳基组成的组中；和70-10wt％的如美国专利U.S.6087064(Lin等)公开的非-倍半硅氧烷聚合物。其它合适的光可确定的组合物包括倍半硅氧烷低聚物，该低聚物包括分子式为(R6SiO1.5)的单体作聚合单元，其中R6选自羟苯基或羟苯甲基并且优选羟苯甲基；和光敏成分，其中通过暴露于光化辐射来改变倍半硅氧烷低聚物的溶解度。
合适的光可成像或光可确定的倍半硅氧烷低聚物组合物可以是均-低聚物，即仅含有一种单体，或可以是共-低聚物，即含有两种或两种以上单体。合适的倍半硅氧烷低聚物含有至少一种分子式为(R7SiO1.5)p1的单体，其中R7是羟苯基或羟苯甲基并且p1大于0，和分子式为(R8SiO1.5)p2的第二单体，其中R8是羟苯基、羟苯基(C1-C5)烷基、苯基、卤苯基、(C1-C10)烷苯基、(C1-C10)氟烷苯基、(C1-C10)烷基或(C1-C10)氟烷基，并且其中p2大于0。如上所述，该烷基或芳基R8基团可选择性地是取代的。特别合适的有多于一种倍半硅氧烷单体的倍半硅氧烷低聚物包括(R7SiO1.5)p1(R8SiO1.5)p2，其中R7、R8、p1和p2的定义如上。
在另一个实施方式中，可以使用倍半硅氧烷低聚物的混合物。例如分子式为(R7SiO1.5)p1的低聚物与一种或多种适用的其它低聚物的混合，其中R7是羟苯基或羟苯甲基并且p1大于0，但并非穷举。这些其它低聚物可以是倍半硅氧烷低聚物，如分子式为(R8SiO1.5)p2的低聚物，其中R8是羟苯基、羟苯基(C1-C5)烷基、苯基、卤苯基、(C1-C10)烷苯基、(C1-C10)氟烷基苯基、(C1-C10)烷基或(C1-C10)氟烷基，并且p2大于0，或是硅烷低聚物或有机不含硅的低聚物。
适用于光可成像和/或可确定光组合物的倍半硅氧烷中的羟苯基和羟苯基(C1-C5)烷基部分含有至少一个羟基基团，可含有两个、三个或多个羟基基团。羟苯基和羟苯基(C1-C5)烷基还可被进一步取代。“取代的羟苯基”意味着一个或多个苯基氢被另一个取代基取代。同样，“取代的羟苯基(C1-C5)烷基”意味着苯基和/或烷基基团的一个或多个氢被另一个取代基取代。合适的取代基包括氘、卤，优选氟、(C1-C6)烷基、(C1-C6)卤烷基等。在一个实施方式中，优选倍半硅氧烷低聚物没有含酸基团，如羧酸和磺酸基团。在其它实施方式中，该含酸基团可以是需要的。
在以上分子式中，p1和p2是倍半硅氧烷低聚物的重复单元数。
本发明倍半硅氧烷低聚物可含有的重复单元的范围宽。从而p1和p2可在如1-100000的宽范围内变化。优选p1和p2独立的选自1-50000，更优选3-10000，仍更优选3-1000。从而倍半硅氧烷低聚物的分子量可变化的范围宽。特别合适的分子量范围是200-100000，优选500-25000并且更优选1000-20000。
各种光敏组分均适用于光可成像和/或可确定光组合物，它包括光致酸产生剂和光致碱产生剂，但并非穷举。优选光致酸产生剂。
用于可确定光组合物中的光致碱产生剂可以是暴露于光时释放碱的任何化合物，光波长通常约为320-420nm，但是其它的波长也适用。合适的光致碱产生剂包括苯甲基氨基甲酸酯、苯偶姻氨基甲酸酯、O-甲氨酰羟胺、O-甲氨酰胯、芳香磺胺、α-乳胺、N-(2-烯丙基乙烯基)胺、芳基叠氮化合物、N-芳基甲酰胺和4-(邻-硝基苯基)二氢吡啶，但并非穷举。
光致酸产生剂可以是暴露于光时释放酸的任何化合物，光波长通常约为320-420nm，但是其它的波长也适用。合适的光致酸产生剂包括卤代三嗪、鎓盐和磺酸酯，但并非穷举。
光敏组分的量是足以催化B-阶段或固化光学材料交联的任何量。所用光敏成分的量通常占组合物重量的0.1-25％。优选存在的光敏组分的重量范围为0.1-15％，更优选重量范围为0.1-12％，仍更优选小于或等于5％。特别合适的重量范围是0.1-5％。
任何芳香类或脂肪类与光学材料特别是倍半硅氧烷低聚物反应的交联剂均适用于本发明。可将该有机交联剂固化以与光学材料形成聚合网状物，并且减少了在选择的溶剂中的溶解度。该交联剂可以是单体或聚合物。熟知本领域的人员将会理解交联剂的组合也可成功地用于本发明。
合适的有机交联剂包括含胺化合物、含环氧材料、含至少两个乙烯基醚基团的化合物、烯丙基取代的芳香化合物及其组合，但并非穷举。优选的交联剂包括含胺化合物和含环氧材料。
含胺的交联剂包括三聚氰胺单体、三聚氰胺聚合物、羟烷基甲基三聚氰胺、苯胍胺树脂、苯胍胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、甘脲-甲醛树脂及其组合，但并非穷举。这些树脂可通过在含乙醇的溶液中由丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺共聚物与甲醛反应制备之，另外还可由N-烷氧基甲基丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺与其它合适的单体进行共聚来制备。特别合适的胺基交联剂包括由新泽西WestPaterson的Cytee制造的三聚氰胺，如CYMELTM300、301、303、350、370、380、1116和1130；苯胍胺树脂如CYMELTM1123和1125；甘脲树脂如CYMELTM1170、1171和1172；以及可从新泽西West Paterson的Cytee得到的脲基树脂BEETLETM60、65和80。很多供应商出售大量类似的胺基化合物。
三聚氰胺是优选的胺基交联剂。特别优选的是羟烷基甲基三聚氰胺树脂。这些树脂通常是如三羟烷基甲基三聚氰胺和六羟烷基甲基三聚氰胺的醚。烷基可有1-8个或更多的碳原子但优选是甲基。甲基醚之间反应形成更多络合单元，这取决于反应条件和甲醛的浓度。
用作交联剂的含环氧材料是有一个或多个可开环聚合环氧环的任何有机化合物。统称为环氧化物的这些材料包括单体环氧化合物和可以是脂肪类、脂肪环类、芳香类或杂环类的聚合环氧化物，但并非穷举。有用的含环氧材料可以在低分子量单体材料和低聚物至高分子量聚合物之间变化，并且其骨架和取代基特性的变化可很大。例如，骨架可以是任何类型并且取代基可以是不含室温下与环氧环反应的任何取代基的任何基团。合适的取代基包括卤素、酯基团、磺酸基团、醚、硅氧烷基团、硝基、磷酸酯基团等，但并非穷举。
特别合适的有机交联剂包括那些含有一个或多个甲氧基甲基基团，如甲氧基甲基取代的三聚氰胺和甲氧基甲基取代的甘脲的那些。六甲氧基甲基三聚氰胺是优选的甲氧基甲基取代的三聚氰胺。进一步优选有机交联剂的一个或多个氢被卤素优选氟取代，更优选甲氧基甲基取代物中的一个或多个甲基氢被卤素优选氟取代。因此，优选的交联剂包括含有一个或多个甲氧基氟甲基和/或甲氧基二氟甲基取代物的那些。优选的氟代交联剂的例子包括甲氧基氟甲基-和甲氧基二氟甲基-取代的三聚氰胺和甘脲，如六甲氧基氟甲基三聚氰胺和六甲氧基二氟甲基三聚氰胺。合适的交联剂还有氟代环氧类交联剂。对于某些的应用，氟代的交联剂是优选的。
该光可确定的光学材料组合物中可选择性的存在其它的添加剂，它们包括：染料，如Ciba-Geigy出售的ORASOL蓝、均化剂、填充剂、颜料、润温剂、防沫剂、粘结促进剂、触变剂、防火剂等，但并非穷举。对于涂层组合物这些添加剂是本领域熟知的。应理解为本发明的组合物可以是一种以上的添加剂的组合。例如，润湿剂可以和触变剂组合。合适的填充剂和触变剂包括二氧化硅、火成二氧化硅、滑石等。合适的润湿剂包括二氧化硅基试剂，如DOW出售的SILWETTM。该光学添加剂的市售来源很多。本发明组合物所用的该选择性添加剂的量是本领域熟知的。
本发明组合物还可选择性均含有一种或多种溶剂。该溶剂有助于配制本发明的组合物并且有助于在基体上涂覆本发明的组合物。可使用的溶剂很多。合适的溶剂包括乙二醇醚，如乙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚，酯如甲基乙酸溶纤剂、乙基乙酸溶纤剂、丙二醇单甲基醚醋酸盐、二丙二醇单甲基醚醋酸盐、二盐基酯，碳酸盐如丙烯碳酸盐、γ-丁内酯，酯如乳酸乙酯、n-戊基醋酸盐和n-丁基醋酸盐，醇如n-丙醇、异-丙醇，酮如环己酮、甲基异丁基酮、二异丁基酮和2-庚酮，内酯如γ-丁内酯和ε-己内酯，醚如二苯醚和苯甲醚，烃类如均三甲基苯、甲苯和二甲苯，以及杂环化合物如N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N’-二甲基亚丙基脲及其混合物，但并非穷举。
可通过将B-阶段光学材料如倍半硅氧烷低聚物、光敏组分、选择性加入的溶剂、选择性加入的一种或多种交联剂和添加剂以任意次序混合来制备本发明的光可确定组合物。
通过加入一种或多种生孔材料制备了本发明的多孔光学材料。可用于本发明来形成多孔材料的方法包括在专利US5895263(Carter等)和6093636(Carter等)、专利申请EP1088848(Allen等)和PCT专利申请WO00/31183(Bruza等)中公开的那些。
许多生孔材料均适用于本发明。例如，溶剂可起生孔的作用，但是使用它们很难控制所得的孔尺寸和孔尺寸分布。因此，聚合物是优选的生孔材料。用于生孔的聚合物是可以除去的。“可除去”意味着聚合物颗粒可解聚、降解，或分解成随后可扩散通过基质光学材料的挥发性成分。合适的聚合物包括：交联聚合物颗粒、超支化聚合物、嵌段共聚物和线性共聚物等，但并非穷举。优选交联聚合物颗粒。优选的交联聚合物颗粒是在专利申请EP1088848(Allen等)和专利US6271273(You等)中公开的那些。合适的聚合物生孔材料包括聚(烯烃砜)、硝化纤维素聚合物和聚甲硅烷(polysilyne)。
用作生孔材料的交联聚合物颗粒包括的聚合单元是一种或多种烯键式或炔键式不饱和单体和一种或多种交联剂。合适的不饱和单体包括：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸烯基酯、(甲基)丙烯酸芳香基酯、乙烯基芳香单体、含氮化合物及其硫代类似物、环烯烃聚合物和取代的乙烯单体，但并非穷举。这些单体可选择性地被取代。
通常烷基(甲基)丙烯酸酯是(C1-C24)(甲基)丙烯酸烷基酯。合适的(甲基)丙烯酸烷基酯包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛基酯、甲基丙烯酸癸基酯、甲基丙烯酸异癸基酯、甲基丙烯酸十一烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十四烷基酯、甲基丙烯酸十五烷基酯及其混合物，但并非穷举。(甲基)丙烯酸烷基酯单体可以是单一单体或烷基部分碳原子数不同的单体混合物。
合适的选择性取代的(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸烷基酯单体包括：羟基(C2-C6)烷基(甲基)丙烯酸酯、二-(C1-C12)烷氨基(C2-C6)烷基(甲基)丙烯酸酯、二-(C1-C12)烷氨基(甲基)丙烯酸酯、二-(C1-C12)烷氨基(C2-C6)烷基(甲基)丙烯酰胺和二-(C1-C12)烷氨基(甲基)丙烯酰胺，但并非穷举。二烷氨基取代的(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺的例子包括二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯、二甲氨基乙基丙烯酸酯、N，N-二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯、N，N-二甲基-氨基丙基甲基丙烯酰胺、N，N-二甲氨基丁基甲基丙烯酰胺、N，N-二-乙氨基乙基甲基丙烯酰胺、N，N-二乙氨基丙基甲基丙烯酰胺、N，N-二乙氨基丁基甲基丙烯酰胺、N-(1，1-二甲基-3-氧代丁基)丙烯酰胺、N-(1，3-二苯基-1-乙基-3-氧代丁基)丙烯酰胺、N-(1-甲基-1-苯基-3-氧代丁基)甲基丙烯酰胺和2-羟乙基丙烯酰胺、氨乙基乙烯脲的N-甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰基乙基吗啉、二甲氨基丙胺的N-马来酰亚胺及其混合物，但并非穷举。
其它适用于本发明的取代的(甲基)丙烯酸酯单体是含硅单体，如γ-丙基三(C1-C6)烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、γ-丙基三(C1-C6)烷基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、γ-丙基二(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、γ-丙基二(C1-C6)烷基(C1-C6)烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基三(C1-C6)烷氧基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基二(C1-C6)烷氨基(C1-C6)烷基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基(C1-C6)烷氨基二(C1-C6)烷基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基三(C1-C6)烷基甲硅烷基(甲基)丙烯酸酯及其混合物。
本发明中用作不饱和单体的乙烯基芳香单体包括：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对-甲基苯乙烯、乙基乙烯基苯、乙烯基萘、乙烯基二甲苯及其混合物，但并非穷举。乙烯基芳香单体还包括其相应的取代对应物，如卤代衍生物，即含有一个或多个卤素基团如氟、氯或溴；和硝基、腈基、(C1-C10)烷氧基、卤代(C1-C10)烷基、碳(C1-C10)烷氧基、羧基、氨基、(C1-C10)烷基氨基衍生物等。
用作不饱和单体的含氮化合物及其含硫类似物包括：乙烯基吡啶如2-乙烯基吡啶或4-乙烯基吡啶；低级烷基(C1-C8)取代的N-乙烯基吡啶如2-甲基-5-乙烯基吡啶、2-乙基-5-乙烯基吡啶、3-甲基-5-乙烯基吡啶、2，3-二甲基-5-乙烯基-吡啶和2-甲基-3-乙基-5-乙烯基吡啶；甲基取代的喹啉和异喹啉；N-乙烯基己内酰胺；N-乙烯基丁内酰胺、N-乙烯基吡咯啉乙烯基咪唑；N-乙烯基咔唑；N-乙烯基-琥珀酰亚胺；(甲基)丙烯腈；邻-、间-或对-氨基苯乙烯；马来酰亚胺；N-乙烯基噁唑烷酮；N，N-二甲基氨乙基-乙烯基-醚；乙基-2-腈基丙烯酸酯；乙烯基乙腈；N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺；N-乙烯基-吡咯烷酮如N-乙烯基-硫-吡咯烷酮、3-甲基-1-乙烯基-吡咯烷酮、4-甲基-1-乙烯基-吡咯烷酮、5-甲基-1-乙烯基-吡咯烷酮、3-乙基-1-乙烯基-吡咯烷酮、3-丁基-1-乙烯基-吡咯烷酮、3，3-二甲基-1-乙烯基-吡咯烷酮、4，5-二甲基-1-乙烯基-吡咯烷酮、5，5-二甲基-1-乙烯基-吡咯烷酮、3，3，5-三甲基-1-乙烯基-吡咯烷酮、4-乙基-1-乙烯基-吡咯烷酮、5-甲基-5-乙基-1-乙烯基-吡咯烷酮和3，4，5-三甲基-1-乙烯基-吡咯烷酮；乙烯基吡咯；乙烯基苯胺；和乙烯基哌啶，但并非穷举。
可以使用多种环烯烃单体。环烯烃单体的例子包括：环戊二烯、环戊烯、环己烯、降冰片烯、降冰片二烯等，但非穷举。可用作本发明不饱和单体的取代的乙烯基单体包括但不限于烯丙基单体、乙酸乙烯酯、乙烯基甲酰胺、氯乙烯、氟乙烯、溴乙烯、偏二氟乙烯、偏二氯乙烯和偏二溴乙烯，但并非穷举。
在制备交联的聚合物生孔颗粒时任何量的交联剂都是合适的。通常生孔材料含有占其重量1％的交联剂。占生孔材料重量高达100％和为100％的交联剂可有效的用于本发明的颗粒中。优选交联剂的量约为1-80％，更优选约为1-60％。熟知本领域的人员能理解随着生孔材料中交联剂量的增加，可改变从介电基质除去生孔材料的条件。
合适的生孔交联剂包括二、三、四或更高的多功能烯键式不饱和单体。有利于形成交联生孔材料的交联剂的例子包括：三乙烯基苯、二乙烯基甲苯、二乙烯基吡啶、二乙烯基萘和二乙烯基二甲苯；和如二丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二乙二醇二乙烯基醚、三乙烯基环己烷、烯丙基甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二丙烯酸丙二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、缩水甘油基甲基丙烯酸酯、2，2-二甲丙基-1，3-二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、二1，2-乙二醇二丙烯酸酯、1，2-乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇200二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基双酚A二丙烯酸酯、乙氧基双酚A二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇600二甲基丙烯酸酯、聚(丁二醇)二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三乙氧基三丙烯酸酯、丙三基丙氧基三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯、二乙烯基硅烷、三乙烯基硅烷、二甲基二乙烯基硅烷、二乙烯基甲基硅烷、甲基三乙烯基硅烷、二苯基二乙烯基硅烷、二乙烯基苯基硅烷、三乙烯基苯基硅烷、二乙烯基甲基苯基硅烷、四乙烯基硅烷、二甲基乙烯基二硅氧烷、聚(甲基乙烯基硅氧烷)、聚(乙烯基氢硅氧烷)、聚(苯基乙烯基硅氧烷)及其混合物，但并非穷举。
这些交联的聚合物颗粒可通过本领域已知的方法来制备，如溶液聚合和乳液聚合。专利申请EP1088848中公开了该方法。这些聚合物的分子量范围通常为10000-1000000，优选为20000-500000，更优选20000-100000。
一个实施方式中，用于形成本发明多孔结构的许多交联聚合物颗粒的平均粒径为5nm或更小。优选许多颗粒的平均粒径范围为0.5-5nm。优选平均粒径≤3nm，更优选≤2nm。这些材料的粒径多分散性的范围为1-20，优选1.001-15，更优选1.001-10。这些颗粒非常小的粒径以及其非常窄的多分散性特别有利于制造本发明的高度多孔光学结构。熟知本领域的人员可体会到也可利用平均粒径＞5nm、如高达10nm或更大的聚合物颗粒，但不是优选的。本发明的一个优点是用预先成型的生孔材料来提供光学材料中的孔。通过预先成型的可除去的生孔材料，可选择生孔材料的粒径以使光学材料中有理想的孔尺寸。
制造本发明的多孔光学器件时，首先将生孔材料通过如分散或溶解于B-阶段光学材料中而使其结合。所用生孔材料的量是提供所需的孔隙度或空隙容积的必需量。孔隙度是测量的材料区域内孔的体积百分数。如果一个材料有两个或多个多孔区域，每个区域的孔隙度值将会有所不同。孔隙度越高，折射率越低。优选多孔区域的孔隙度≥10％，更优选≥20％，基至更优选≥30％。特别合适的的孔隙度程度是≥50％。其它有用的孔隙度程度包括≥60％、≥65％、≥70％、≥75％、≥80％、≥90％和≥95％，但并非穷举。可以理解孔隙度的水平有一个上限，因为必需有一些光学材料来提供该材料的结构。通常当光学材料为多孔时，多孔区域必须存在≥1％的该材料。光学材料孔隙度的合适范围为≥10-99％，优选≥50-99％，更优选≥60-99％。
当生孔材料的填充量≥50％时，得到的多孔光学材料通常有一个开口单元或互连的孔结构。随着生孔材料填充量的增加，得到的孔之间的材料的壁厚减小了。孔之间壁厚的减小是有利的，因为它会减少光的散射。因此，优选多孔材料孔之间壁很薄，通常壁厚为0.5-10nm。优选壁厚为0.5-5nm，更优选1-3nm。因此，本发明提供的包括光学材料的光学器件有许多孔并且孔之间的壁厚为0.5-10nm。
生孔材料可以任何本领域已知的方法与B-阶段光学材料结合。通常首先将B-阶段光学材料溶解于合适的高沸点溶剂中以形成溶液，如甲基异丁基酮、二异丁基酮、2-庚酮、γ-丁内酯、γ-己内酯、乳酸乙酯丙二醇单甲基醚醋酸酯、丙二醇单甲基醚、二苯醚、苯甲醚、n-戊基醋酸盐、n-丁基醋酸盐、环己酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N’-二甲基亚丙基脲、均三甲基苯、二甲苯及其混合物。然后将生孔材料通过如分散或溶解于溶液而使其结合。然后将得到的混合物通过本领域已知的方法沉积在基体上，这些方法如旋涂、喷溅涂覆、刮涂或电化学沉积来形成膜或层。
优选生孔材料与光学材料是可相容的。“可相容”意味着B-阶段光学材料和生孔材料的组合物对于可见光是光学透明的。优选B-阶段光学材料和生孔材料的溶液、含有B-阶段光学材料和生孔材料组合物的膜或层、生孔材料分散于光学材料中形成的组合物、和除去生孔材料后的多孔光学材料对于可见光都是光学透明的。“基本上可相容”意味着B-阶段光学材料树脂和生孔材料的组合物是轻度混浊或轻度不透明的。优选“基本上可相容”意味着B-阶段光学树脂材料和生孔材料的溶液、含有B-阶段光学树脂材料和生孔材料组合物的膜或层、包括生孔材料分散于其中的光学材料的组合物、和除去生孔材料后的多孔光学材料中的至少一种是轻度混浊或轻度不透明的。
优选生孔材料是可分散的、易混合的或相反在溶液中或任何光学材料膜中与基质B-阶段光学材料是基本上相容的。因此，生孔材料必须可与基质B-阶段光学材料溶解于相同的溶剂或混合溶剂体系中。通过将溶液中存在的生孔材料选择为基本上是离散的、基本上不凝聚或基本上不团聚的颗粒，可实现孔的均匀分散。当需要大体积的孔隙度(如≥50％)时，并不要求必须不团聚。一般地，得到的光学材料中孔的尺寸基本上与生孔颗粒的尺寸相同(即在10％内)。但是，在一定条件下，光学材料中孔的尺寸可以小于生孔粒径的10％以上。高孔隙度容量如≥50％时，孔的整体或部分是互连的，使得很难确定孔尺寸是否基本上与所用的生孔粒径相同。
在基体上沉积后，接着将B-阶段光学材料至少部分固化并且优选基本上固化形成刚性的、交联的光学基质材料而基本上无需除去生孔颗粒。光学材料的固化可以任何本领域已知的方法进行，如热或辐射诱导缩合或电子束辐射以使低聚物或单体单元的自由基耦合，但并非穷举。固化条件是本领域人员熟知的。
一旦固化B-阶段光学材料，使其处于至少部分除去生孔材料而无需降解光学基质材料，即光学材料失去了小于5％的重量的条件下。通常这些条件包括暴露于热、压力或辐射，如仅列举光化、红外、微波、UV、x-射线、γ射线、α颗粒、中子束或电子束，或将该材料暴露于化学手段及其组合，但并非穷举。通过热除去生孔材料时，用炉或微波对光学基质材料进行加热。在常规的热除去条件下，将聚合的光学基质材料加热至约150℃或更高，优选为200℃-300℃。熟知本领域的人员可意识到热易变的生孔材料的具体除去温度将根据生孔材料的组成而变化。就除去而言，生孔聚合物解聚或相反的分解成随后可从产生孔或孔隙的光学基质材料除去的或迁移出的挥发性成分，该孔或孔隙充满了该工艺中所用的载气。由此得到了有孔隙的多孔光学材料。
可在真空、氮气、氩气、氮气和氢气的混合物如合成气体、或其它惰性或还原气氛下通过热除去生孔材料。可在高于光学基质材料的热固化温度并且低于其热分解温度的任何温度下除去生孔材料，通常是在上述温度范围内进行。通常加热除去生孔材料的时间段范围为1-120分钟。
一个实施方式中，当通过暴露于辐射除去生孔材料时，通常将生孔聚合物在惰性气氛下、如氮气下暴露于辐射源，如仅列举的可见光或紫外光下。辐射能流必须足够高以使生孔颗粒至少被部分除去。熟知本领域的人员能理解如当生孔材料包括聚(烯烃砜)时，也可用热与辐射的组合来除去本发明的生孔材料。熟知本领域的人员也能理解也可使用其它的除去生孔材料的方法，如通过原子提取。除去生孔材料时利用辐射优于热的一个优点是所用的处理条件低。
在另一个实施方式中，在低温下通过结合光-或热-碱或光-或热-酸产生物和聚合物生孔材料可除去生孔材料。该碱或酸产生物可与制造生孔材料所用的单体共聚。另一种方式是，向该生孔聚合物加入碱或酸产生物可使该聚合物官能化。另一种方式是在制备芯-壳聚合物时用碱或酸产生物作芯材。通过将固化的光学基质材料暴露于足以产生碱的辐射或热从该材料中除去含有光-或热-碱产生物的生孔颗粒，然后使该材料与酸剥离液接触。同理，通过将固化的光学基质材料暴露于足以产生酸的辐射或热从该材料中除去含有光-或热-酸产生物的生孔颗粒，然后使该材料与碱剥离液接触。
在另一个实施方式中，本发明的多孔结构使得通过化学手段即可快速除去生孔材料。合适的方法包括用合适的溶剂洗涤含生孔的材料以溶解或洗去生孔材料、使含生孔的材料与合适的聚合物洗净剂或剥离剂接触等，但并非穷举。可以利用许多种类的洗净剂或剥离剂，如用于除去光阻、抗反射膜和/或制造集成电路的卷边。合适的聚合物洗净剂包括由Silicon Valley Chemlabs，Inc.，Sunnyvale，California出售的那些，以及EKC Technologies出售的羟基胺剥离剂。
在另一个实施方式中，除去生孔材料后，用其它材料如气体或液体将光学材料的孔填充。与光学材料的多孔区域相比，该其它材料的折射率可高可低。
本发明的光学材料还可含有一个或多个无孔区域，即没有附加的孔或空隙容积。“附加的孔”的意思是指有目的的形成的孔，而不是由于相邻原子间的自然间距而使材料固有的孔隙或空隙容积。具有交替的多孔和非孔区域的光学材料的光学器件在特定的领域很有用。
在另外的一个实施方式中，可以选择不需要除去即可达到理想性能的合适的生孔材料。该不除去的生孔材料被称为“聚合掺杂剂”并且与光学材料的多孔区域相比其可具有或高或低的折射率。例如，根据本发明制备的光学材料可含有任何量的掺杂剂，优选50％-99％的聚合掺杂剂。合适的聚合掺杂剂是染料、光发射聚合物、纳米管、球壳状碳分子、液晶、半导体纳米颗粒如量子点、非线性光学(“NLO”)聚合物等。当使用液晶时，液晶畴尺寸通常应≥50nm。选择的该材料可增加或减小材料的折射率。在波导应用中，利用该方法可理想的增加或减小芯和覆层材料的折射率差值。例如，可选择半导体颗粒以增加光放大应用中的折射率。
在另外一个实施方式中，聚合掺杂剂的制备可与芯-壳聚合物中的芯材料的制备相同。专利US5976405(Clikeman等)公开了合适的芯-壳聚合物排列。在聚合物壳中包覆聚合掺杂剂的优势是提供了可与光学材料更相容的聚合物材料，并且以非常窄粒径多分散性和可控的粒径形式提供了聚合掺杂剂。
当本发明光学器件是波导时，可将生孔材料加入芯材或覆层材料。芯或覆层的选择取决于具体的波导应用。例如，在光波导中，覆层材料的折射率低于芯材。此时，生孔材料应加入覆层材料，因为除去生孔材料得到的孔降低了材料的折射率。因此，多孔覆层材料的折射率低于相应的非多孔覆层材料的值。在其它的光学器件如光栅中，光学材料中需要阶段的或周期性的折射率。此时理想的是以提供非均匀折射率材料的方式将生孔材料加入芯材，或是在固化B-阶段光学材料过程中引起该非均匀折射率。
本发明的光学器件为光透过多孔光学材料提供了路径。可在除去生孔材料之前、同时或之后确定该路径。可以任何合适的方法确定光透过的路径，如平板印刷术、蚀刻、选择性固化或用光学材料填充预定的空穴或注模。但并非穷举。平板印刷术是确定光透过路径的优选方法。任何一种上述光可成像或光可确定的组合物可适用于该平板印刷术工艺中。在该工艺中，将光可成像或光可确定的组合物通过掩膜暴露于光化辐射合适的波长下。然后将该成像的组合物显影以提供光透过光学材料的路径。也可利用蚀刻如干(或离子)蚀刻或湿(化学)蚀刻来确定光传输路径。通常通过掩膜蚀刻光学材料以提供理想的光传输路径。另一种可供选择的方式利用光学材料填充预成型空穴，如沟或通过印刷线路板。
利用本发明生孔材料可通过多种方法实现芯材的周期性折射率。合适的方法包括聚合物引起相分离、平行于芯材平面的折射率的灰度色标变化等，但并非穷举。
在聚合物引起相分离(“PIPS”)的工艺中，将许多聚合物生孔颗粒分散于B-阶段材料如B-阶段芯材中。选择的生孔颗粒在材料的B-阶段相中的溶解度高于在固化或部分固化基质材料中的溶解度。B-阶段材料的固化或聚合使得生孔材料的溶解性减小并且该生孔颗粒从溶液中析出。如果沿一个路径用光或热固化B-阶段材料，通过扩散在非固化或很少固化区域的生孔材料的浓度将会增加。
例如，可将光可固化B-阶段材料和生孔材料的混合物置于基体上。选择生孔材料以使基质固化时其在基质中的溶解性更小。可将B-阶段材料暴露于通过灰度色标掩膜的光化辐射。在该暴露过程中，使得生孔材料在那些接受辐射程度更大、即材料固化程度更大的区域比那些接受辐射程度更小、即材料固化程度更小的区域的溶解性更小。这导致了生孔颗粒通过扩散迁移至材料的那些更少被固化的区域。由此，与那些接受高剂量辐射的区域相比，在接受低剂量光化辐射区域的生孔颗粒的浓度增加了。然后将该材料大量暴露于光化辐射以完全固化该材料。完全固化后，接着将生孔颗粒除去。生孔颗粒浓度高的区域的折射率将低于那些生孔颗粒浓度低的区域。由此可制备阶段的折射率区域和/或周期性的折射率区域。
影响折射率灰度色标变化的另一种方法是改变B-阶段材料中生孔颗粒的浓度。这可通过多种方法、包括利用喷墨打印方法进行。
根据本发明可制得光学波导平面上折射率灰度色标的变化。据此，覆层材料的折射率可沿光学器件长度方向上变化，以制造锥形结构。这尤其适用于制造锥形波导，它可用于在电子器件上、如印刷电路板上用波导连接光学纤维。
本发明的光学器件可用于各种电子设备中，如印刷线路板和集成电路。合适的应用包括用于印刷线路板的波导、光学互连、光栅、光开关、光放大器等，但并非穷举。本发明也适用作透镜，特别是用作透镜的利用可光成像的特定等级的剖面指数的抗反射膜等。
本发明也提供了制造具有多孔光学器件的电子器件，如印刷线路板或集成电路或光学互连的方法，其中制造多孔光学器件的方法包括的步骤有：a)混合许多的生孔颗粒和一种B-阶段光学材料；b)至少部分固化B-阶段光学材料；c)至少部分除去许多生孔颗粒；和d)确定光透过光学材料的路径。根据以上方法制造的包括一个或多个光学器件的电子器件也是本发明预期可得到的。

Claims (10)

1.一种制造多孔光学器件的方法，它包括如下步骤：a)混合许多的生孔颗粒和B-阶段光学材料；b)至少部分固化该B-阶段光学材料；c)至少部分除去该许多生孔颗粒；和d)确定光透过光学材料的路径。
2.权利要求1的方法，其中所述生孔颗粒是交联的。
3.权利要求1-2中的任一项的方法，其中所述许多生孔颗粒的平均粒径≤10nm。
4.权利要求1-2中的任一项的方法，其中所述许多生孔颗粒的平均粒径≤5nm。
5.权利要求1-4中的任一项的方法，其中多孔光学器件的孔隙度≥30％。
6.权利要求1-5中的任一项的方法，其中B-阶段光学材料含有有机聚合物或有机-无机聚合物。
7.权利要求1-6中的任一项的方法，其中多孔光学器件选自波导、光栅、光子能带隙结构和抗反射涂层。
8.一种制造包括多孔光学器件的电子器件的方法，其中根据权利要求1-7的任何一种方法来制造所述多孔光学器件。
9.一种波导，其弯曲半径≥1μm。
10.一种印刷线路板，它含有弯曲半径≥1μm的波导。
CN02128624A 2001-05-25 2002-05-24 多孔的光学材料 Pending CN1407352A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29363101P 2001-05-25 2001-05-25
US60/293,631 2001-05-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1407352A true CN1407352A (zh) 2003-04-02

Family

ID=23129875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN02128624A Pending CN1407352A (zh) 2001-05-25 2002-05-24 多孔的光学材料

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6967222B2 (zh)
EP (1) EP1265080A3 (zh)
JP (1) JP2003131001A (zh)
KR (1) KR20020090347A (zh)
CN (1) CN1407352A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111712936A (zh) * 2017-12-22 2020-09-25 亮锐有限责任公司 对光散射进行调谐的多孔微米尺寸颗粒

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040047988A1 (en) * 2000-11-17 2004-03-11 Jin-Kyu Lee Poly(methylsilsesquioxane) copolymers and preparation method thereof
AU2003210504A1 (en) * 2002-01-15 2003-07-30 Honeywell International Inc. Organic compositions for low dielectric constant materials
CN100491486C (zh) * 2002-02-27 2009-05-27 日立化成工业株式会社 二氧化硅涂膜形成用组合物、二氧化硅涂膜及其制造方法、以及电子部件
US7687590B2 (en) * 2002-02-27 2010-03-30 Hitachi Chemical Company, Ltd. Composition for forming silica based coating film, silica based coating film and method for preparation thereof, and electronic parts
US7682701B2 (en) * 2002-02-27 2010-03-23 Hitachi Chemical Co., Ltd. Composition for forming silica based coating film, silica based coating film and method for preparation thereof, and electronic parts
US7065285B2 (en) * 2003-12-01 2006-06-20 Lucent Technologies Inc. Polymeric compositions comprising quantum dots, optical devices comprising these compositions and methods for preparing same
JP2005181958A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Rohm & Haas Electronic Materials Llc レーザーアブレーションを用いる電子部品および光学部品の形成方法
DE102004021567A1 (de) * 2004-05-03 2005-12-08 Covion Organic Semiconductors Gmbh Elektronische Vorrichtungen enthaltend organische Halbleiter
US7022622B2 (en) * 2004-07-08 2006-04-04 International Business Machines Corporation Method and structure to improve properties of tunable antireflective coatings
US7531209B2 (en) * 2005-02-24 2009-05-12 Michael Raymond Ayers Porous films and bodies with enhanced mechanical strength
WO2007081057A1 (en) * 2006-01-16 2007-07-19 Fujifilm Corporation Curable composition and cured product, laminate film and antireflective film using the same and polarizing plate and image display device using the antireflective film
FR2896886B1 (fr) * 2006-02-02 2008-07-11 Essilor Int Procedes de fabrication d'un article revetu d'un film photochrome et leur application en optique ophtalmique
JP4949692B2 (ja) * 2006-02-07 2012-06-13 東京応化工業株式会社 低屈折率シリカ系被膜形成用組成物
KR101312064B1 (ko) * 2006-02-08 2013-09-25 동우 화인켐 주식회사 저반사 필름 및 그 제조방법
KR100809396B1 (ko) * 2006-02-21 2008-03-05 한국전자통신연구원 광전 전송 배선판, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 광전전송 방법
JP2007279459A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Asahi Kasei Corp 屈折率制御薄膜
US7521727B2 (en) * 2006-04-26 2009-04-21 Rohm And Haas Company Light emitting device having improved light extraction efficiency and method of making same
US7955531B1 (en) 2006-04-26 2011-06-07 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Patterned light extraction sheet and method of making same
WO2007143029A1 (en) 2006-05-31 2007-12-13 Roskilde Semiconductor Llc Porous materials derived from polymer composites
WO2007143026A2 (en) 2006-05-31 2007-12-13 Roskilde Semiconductor Llc Linked periodic networks of alternating carbon and inorganic clusters for use as low dielectric constant materials
US7875315B2 (en) 2006-05-31 2011-01-25 Roskilde Semiconductor Llc Porous inorganic solids for use as low dielectric constant materials
WO2007143028A2 (en) 2006-05-31 2007-12-13 Roskilde Semiconductor Llc Low dielectric constant materials prepared from soluble fullerene clusters
US7625515B2 (en) * 2006-06-19 2009-12-01 Iowa State University Research Foundation, Inc. Fabrication of layer-by-layer photonic crystals using two polymer microtransfer molding
US8911903B2 (en) * 2006-07-03 2014-12-16 Sony Corporation Cathode active material, its manufacturing method, and non-aqueous electrolyte secondary battery
US8470516B2 (en) * 2007-05-18 2013-06-25 International Business Machines Corporation Method of forming a relief pattern by e-beam lithography using chemical amplification, and derived articles
US7867689B2 (en) * 2007-05-18 2011-01-11 International Business Machines Corporation Method of use for photopatternable dielectric materials for BEOL applications
EP2252547A4 (en) * 2008-02-14 2013-09-11 Univ Missouri NANOPARTICLE LAYERS WITH LARGE SURFACE AND ULTRA-LOW BREAKING INDEX AND NANOPARTICLES
US8873918B2 (en) 2008-02-14 2014-10-28 The Curators Of The University Of Missouri Organosilica nanoparticles and method for making
JP2010180375A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 光硬化型コーティング剤組成物、被膜形成方法及び被覆物品
US9400219B2 (en) * 2009-05-19 2016-07-26 Iowa State University Research Foundation, Inc. Metallic layer-by-layer photonic crystals for linearly-polarized thermal emission and thermophotovoltaic device including same
KR101666097B1 (ko) * 2009-08-27 2016-10-13 삼성전자 주식회사 폴리우레탄 발포체 조성물 및 이를 사용하여 제조된 폴리우레탄 발포체
WO2011094404A1 (en) 2010-01-28 2011-08-04 Osram Sylvania Inc. Luminescent ceramic converter and method of making same
US9138308B2 (en) 2010-02-03 2015-09-22 Apollo Endosurgery, Inc. Mucosal tissue adhesion via textured surface
EP2537020A1 (en) * 2010-02-15 2012-12-26 Danmarks Tekniske Universitet A nanoporous optical sensor element
JP2011221510A (ja) * 2010-03-26 2011-11-04 Panasonic Corp 回折光学素子及び光学機器
ES2623475T3 (es) 2010-05-11 2017-07-11 Allergan, Inc. Composiciones de porógenos, métodos para hacerlas y usos
US8702479B2 (en) 2010-10-15 2014-04-22 Nexplanar Corporation Polishing pad with multi-modal distribution of pore diameters
US8742406B1 (en) 2011-02-16 2014-06-03 Iowa State University Research Foundation, Inc. Soft lithography microlens fabrication and array for enhanced light extraction from organic light emitting diodes (OLEDs)
US8859050B2 (en) 2011-03-14 2014-10-14 The Curators Of The University Of Missouri Patterning of ultra-low refractive index high surface area nanoparticulate films
CN102689870B (zh) * 2012-05-15 2015-04-15 清华大学 一种可直接光刻图形化的纳米多孔材料及其制备方法
WO2014022657A1 (en) 2012-08-02 2014-02-06 Allergan, Inc. Mucosal tissue adhesion via textured surface
WO2014052724A1 (en) 2012-09-28 2014-04-03 Allergan, Inc. Porogen compositions, methods of making and uses
US10473822B2 (en) 2014-04-09 2019-11-12 Dow Silicones Corporation Optical element
KR102508994B1 (ko) 2014-09-08 2023-03-09 삼성전자주식회사 양자점 함유 재료 및 이를 포함하는 제품
US20170334771A1 (en) * 2016-05-18 2017-11-23 Corey S. Thompson Antireflective nanoparticle coatings and methods of fabrication
KR102102612B1 (ko) * 2017-03-30 2020-04-21 한양대학교 산학협력단 경화 온도에 따라 표면 구조 조절이 가능한 다공성 필름의 제조방법

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2531906B2 (ja) * 1991-09-13 1996-09-04 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 発泡重合体
JPH05181002A (ja) * 1992-01-07 1993-07-23 Nippon Sheet Glass Co Ltd 低反射物品およびその製造方法
JPH063501A (ja) 1992-06-23 1994-01-14 Dainippon Printing Co Ltd 多孔質光学材料
JPH06308466A (ja) * 1993-04-21 1994-11-04 Nec Corp 高分子液晶複合膜およびそれを用いた光学素子
JP3011864B2 (ja) * 1994-12-09 2000-02-21 日本ペイント株式会社 水現像性感光性樹脂組成物
US5835174A (en) * 1995-10-12 1998-11-10 Rohm And Haas Company Droplets and particles containing liquid crystal and films and apparatus containing the same
KR20000004975A (ko) * 1996-03-27 2000-01-25 슈미트-하이트 모니카, 케르커 니콜레 포로겐을사용하여다공성중합체를제조하는방법
US5700844A (en) * 1996-04-09 1997-12-23 International Business Machines Corporation Process for making a foamed polymer
US5895263A (en) * 1996-12-19 1999-04-20 International Business Machines Corporation Process for manufacture of integrated circuit device
US6177360B1 (en) * 1997-11-06 2001-01-23 International Business Machines Corporation Process for manufacture of integrated circuit device
AU756688B2 (en) * 1998-06-05 2003-01-23 Georgia Tech Research Corporation Porous insulating compounds and method for making same
US6093636A (en) * 1998-07-08 2000-07-25 International Business Machines Corporation Process for manufacture of integrated circuit device using a matrix comprising porous high temperature thermosets
US6087064A (en) * 1998-09-03 2000-07-11 International Business Machines Corporation Silsesquioxane polymers, method of synthesis, photoresist composition, and multilayer lithographic method
JP2002530505A (ja) 1998-11-24 2002-09-17 ザ ダウ ケミカル カンパニー 架橋性マトリックス前駆体および気孔発生体を含有する組成物、並びにそれから製造された多孔質マトリックス
ATE305057T1 (de) 1999-04-14 2005-10-15 Allied Signal Inc Durch polymerabbau erhältliches nano-poröses material mit niedriger dielektrizitätskonstante
US6420441B1 (en) 1999-10-01 2002-07-16 Shipley Company, L.L.C. Porous materials
US6107357A (en) * 1999-11-16 2000-08-22 International Business Machines Corporatrion Dielectric compositions and method for their manufacture
US6271273B1 (en) * 2000-07-14 2001-08-07 Shipley Company, L.L.C. Porous materials
AU2002247016A1 (en) * 2001-01-24 2002-08-06 Virginia Commonwealth University Molecular imprinting of small particles, and production of small particles from solid state reactants

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111712936A (zh) * 2017-12-22 2020-09-25 亮锐有限责任公司 对光散射进行调谐的多孔微米尺寸颗粒
CN111712936B (zh) * 2017-12-22 2023-10-20 亮锐有限责任公司 对光散射进行调谐的多孔微米尺寸颗粒

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003131001A (ja) 2003-05-08
EP1265080A3 (en) 2004-11-24
US6967222B2 (en) 2005-11-22
KR20020090347A (ko) 2002-12-02
US20030008244A1 (en) 2003-01-09
EP1265080A2 (en) 2002-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1407352A (zh) 多孔的光学材料
CN1255459C (zh) 多孔材料
CN100341901C (zh) 聚合物合成和由聚合物制得的膜
KR100816664B1 (ko) 반사방지 포로겐
CN1829929A (zh) 具有增强的指数对比的聚合物光波导管及其制造方法
CN1775861A (zh) 含有有机聚硅石材料的组合物及其生产方法
KR20090094351A (ko) 자외선 투과 폴리머
CN1399439A (zh) 波导管和组合物
CN1523447A (zh) 光致成像波导组合物以及由此构成的波导
CN1267754C (zh) 插入损耗低的单模聚合物波导的设计方法
US20040172973A1 (en) Process for making crystalline structures having interconnected pores and high refractive index contrasts
CN109716172A (zh) 高折射率纳米复合物
CN1549937A (zh) 优化的多层光波导系统
US20090233181A1 (en) Porous holographic film
JP2005531028A5 (zh)
CN101308229B (zh) 光波导及其形成方法
CN1125997C (zh) 光学波导装置
WO2015060190A1 (ja) 光導波路の製造方法
CN1215098C (zh) 光聚合物及其应用
CN1598696A (zh) 光学元件的形成方法
TW200420901A (en) Method for making optical device structures
KR100705759B1 (ko) 직접 광패터닝에 의한 평판형 멀티모드 광도파로 제조방법
US20050002629A1 (en) Method for fabrication of polymer optical waveguide and polymer optical waveguide
JP2011052225A (ja) 光導波路材料用樹脂組成物、光導波路材料用樹脂フィルム及びこれらを用いた光導波路
JP2005042050A (ja) 硬化性シリコーン組成物、及びこれを用いたパターン形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication