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SURFACE MODIFYING METHOD OF SOLID COMPOUND HAVING Si-O-Si BOND BY USING LASER BEAM

Patent code P05A007978
File No. 2013
Posted date Dec 2, 2005
Application number P2002-286932
Publication number P2004-123816A
Patent number P3629544
Date of filing Sep 30, 2002
Date of publication of application Apr 22, 2004
Date of registration Dec 24, 2004
Inventor
  • (In Japanese)大越 昌幸
  • (In Japanese)井上 成美
  • (In Japanese)高尾 寛弘
Applicant
  • (In Japanese)防衛装備庁長官
Title SURFACE MODIFYING METHOD OF SOLID COMPOUND HAVING Si-O-Si BOND BY USING LASER BEAM
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To form a silica glass (SiO2) film of good quality on a flexible substrate for manufacturing optical devices such as an SiO2 optical waveguide and a photonic crystal.
SOLUTION: A polysiloxane 1 of a solid compound containing Si-O-Si bonds is irradiated with a vacuum ultraviolet laser beam having a wavelength of ≤190 nm at an ablation threshold (about 140 mJ/cm2) or lower to completely remove the side chain constituting the polysiloxane by photocleavage, and simultaneously by expanding that portion, an SiO2 raised layer having a height of about 3 μm is directly formed on the surface of the polysiloxane. Further, the SiO2 raised layer thus formed can be chemically removed, and an SiO2 raised layer can be reformed at any position on the same polysiloxane to prepare a rewritable optical element as well.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


SiO2膜を形成する方法は枚挙にいとまがないが、主に高温の電気炉内にケイ素基板を設置し、酸素ガスや水蒸気等の雰囲気で熱酸化させる方法と、加熱した基板上に反応ガスの分解によって膜形成する方法とに大別される。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、フォトニクスを目的としたシリカガラス(SiO2)の形成法に係り、とくにSi-O-Si結合を含む固体化合物(例、ポリシロキサン)表面への真空紫外若しくはそれ以下の波長のレーザー光照射により、前記固体化合物表面に直接良質のSiO2層を室温で形成可態なSi-O-Si結合を含む固体化合物の表面改質法に関するものであり、従来困難とされてきたフレキシブル基体への光導波路やフォトニック結晶の形成が可能となり、また化学エッチング等によるSiO2層除去後、再度同一固体化合物上の任意の位置にSiO2層の再形成が可能という特徴も有する。そのため、本発明の用途は電気電子のみならずあらゆる分野で有用である。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 Si-O-Si結合を含む固体化合物表面に、真空紫外若しくはそれ以下の波長のレーザー光を照射し、SiO2隆起層を形成することを特徴とするSi-O-Si結合を含む固体化合物の表面改質法。
【請求項2】
 前記SiO2隆起層を除去した後、再度前記固体化合物表面にSiO2隆起層を形成する請求項1記載のSi-O-Si結合を含む固体化合物の表面改質法。
【請求項3】
 Si-O-Si結合を含む筒状の固体化合物の筒内壁に、真空紫外若しくはそれ以下の波長のレーザー光を照射し、前記筒内壁をSiO2層に改質することを特徴とするSi-O-Si結合を含む固体化合物の表面改質法。
【請求項4】
 前記筒内壁のSiO2層を除去した後、再度前記筒状の固体化合物の筒内壁をSiO2層に改質する請求項3記載のSi-O-Si結合を含む固体化合物の表面改質法。
【請求項5】
 Si-O-Si結合を含む固体化合物を任意の形状に保持した状態で、当該固体化合物表面に真空紫外若しくはそれ以下の波長のレーザー光を照射して、前記固体化合物表面にSiO2化した改質層を形成して硬化させることを特徴とするSi-O-Si結合を含む固体化合物の表面改質法。
【請求項6】
 前記改質層を除去した後、前記固体化合物を任意の形状に保持した状態で、再度前記固体化合物表面にSiO2化した改質層を形成して硬化させる請求項5記載のSi-O-Si結合を含む固体化合物の表面改質法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2002286932thum.jpg
State of application right Registered
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