JP2001048875A - Photochromic compound and optical function element using the same - Google Patents

Photochromic compound and optical function element using the same

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JP2001048875A
JP2001048875A JP2000087321A JP2000087321A JP2001048875A JP 2001048875 A JP2001048875 A JP 2001048875A JP 2000087321 A JP2000087321 A JP 2000087321A JP 2000087321 A JP2000087321 A JP 2000087321A JP 2001048875 A JP2001048875 A JP 2001048875A
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compound
thin film
photochromic
optical
formula
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JP2000087321A
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Japanese (ja)
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Masato Fukutome
正人 福留
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Kyocera Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new compound which is a compound containing a triarylamino group on a hetero ring in a diarylethene skeleton, is capable of singly forming an amorphous thin film, has a great change in optical characteristics before and after light irradiation, useful in the field of optical information. SOLUTION: This compound is shown by formula I [R1 to R6 are each a (substitute) aryl; R7 and R8 are each H, an alkyl or the like; X is O, S or the like; ring A is an aliphatic group, an aromatic group or the like; and rings B and C each may contain a substituent] such as a compound of formula II. The compound of formula I is obtained by successively reacting a heterocyclic compound with butyllithium, zinc chloride, an iodated amine compound, iodine, an aqueous solution of iodic acid and butyllithium and finally reacting the resultant substance with a ring A compound. The compound of formula I readily forms a thin film. For example, an optical recording medium P1 can be constituted by forming the thin film of the compound as a recording layer 2 on a substrate 1 composed of glass, etc., and providing a reflecting layer 3 on the thin film.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なフォトクロ
ミック化合物およびそれを用いた光機能素子に関するも
のであり、特に光情報処理分野に好適なものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel photochromic compound and an optical functional device using the same, and more particularly to a photochromic compound suitable for an optical information processing field.

【0002】[0002]

【従来技術とその課題】フォトクロミック材料は、光の
照射により状態の異なる2つの異性体を可逆的に生成す
る分子又は分子集合体を含むものであり、光化学反応に
よって分子構造が変化し、この変化に応じて光吸収係
数,屈折率,旋光性あるいは誘電率等の光学特性を可逆
的に変える性質を有している。そして、これらの光学特
性の差を利用することにより、情報の記録・再生が行
え、分子構造を元に戻すことにより情報の消去も可能と
なる。
2. Description of the Related Art A photochromic material contains a molecule or a molecular assembly that reversibly generates two isomers having different states upon irradiation with light, and the molecular structure is changed by a photochemical reaction. It has the property of reversibly changing optical characteristics such as light absorption coefficient, refractive index, optical rotation, or dielectric constant according to. By utilizing the difference between these optical characteristics, information can be recorded / reproduced, and information can be erased by restoring the molecular structure.

【0003】フォトクロミック材料の示す可逆的な光異
性化反応は、簡潔には下記式(F1),(F2)に示す
通りとなる。
The reversible photoisomerization reaction of a photochromic material is briefly represented by the following formulas (F1) and (F2).

【0004】 A(λ1) → A(λ2) ・・・ (F1) A(λ1) ← A(λ2) ・・・ (F2) ここで、A(λ1),A(λ2)は、各々吸収スペクト
ルの異なる異性体であり、上記式(F1)は波長λ1の
光照射による異性化反応、式(F2)に波長λ2の光照
射による異性化反応である。
A (λ1) → A (λ2) (F1) A (λ1) ← A (λ2) (F2) Here, A (λ1) and A (λ2) are absorption spectra, respectively. The above formula (F1) is an isomerization reaction caused by irradiation with light having a wavelength of λ1, and the formula (F2) is an isomerization reaction caused by irradiation with light having a wavelength of λ2.

【0005】フォトクロミック材料を光記録媒体として
用いる場合、波長λ1,λ2のうち、一方の波長の光を
記録光としてデータを記録することができる。また、記
録されたデータは光を吸収することによって読み出す
(再生する)ことができ、もう一方の波長の光照射によ
りデータの消去が可能である。
When a photochromic material is used as an optical recording medium, data can be recorded using light of one of the wavelengths λ1 and λ2 as recording light. The recorded data can be read out (reproduced) by absorbing light, and the data can be erased by irradiating light of the other wavelength.

【0006】通常は、上記のように異性体間の吸光度の
差(透過率変化)によってデータの読み出しが行われ
る。この吸光度の差が大きいほど良好な再生信号、すな
わち高いC/N比が得られる。
Normally, data is read out based on the difference in absorbance between the isomers (change in transmittance) as described above. The greater the difference in absorbance, the better the reproduced signal, that is, the higher the C / N ratio.

【0007】また、フォトクロミック材料を光記録媒体
等の光機能素子に応用する場合、フォトクロミック材料
を含有させた薄膜の形成が必要となる。これまで、フォ
トクロミック材料をポリメチルメタクリレートやポリス
チレンなどの高分子マトリックス中に分散させる方法が
一般的に用いられていた。
When a photochromic material is applied to an optical functional element such as an optical recording medium, it is necessary to form a thin film containing the photochromic material. Heretofore, a method of dispersing a photochromic material in a polymer matrix such as polymethyl methacrylate or polystyrene has been generally used.

【0008】ところが、フォトクロミック材料は高濃度
になるほど変換率が低下し、高分子100重量部に対し
て30重量部程度の濃度で最大となることが知られてい
る。さらに、フォトクロミック材料物の中には、高分子
との相溶性が悪く、分散性も悪いという問題を有してい
る。その結果、これまで十分な特性が得られていなかっ
た。
However, it is known that the higher the concentration of the photochromic material, the lower the conversion ratio, and the conversion becomes maximum at a concentration of about 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer. Furthermore, some photochromic materials have poor compatibility with polymers and poor dispersibility. As a result, sufficient characteristics have not been obtained so far.

【0009】そこで、このような状況に鑑みて結晶状態
でフォトクロミック特性を有するジアリールエテン化合
物が提案されており、結晶状態でフォトクロミック特性
を有するジアリールエテン化合物は、高分子樹脂中に分
散させなくとも、蒸着等により高い吸光度を持つフォト
クロミック薄膜を形成できる(M.Irie,Chem.Lett.899(1
995)、特開平8-1199633号等を参照)。
In view of such circumstances, a diarylethene compound having a photochromic property in a crystalline state has been proposed. The diarylethene compound having a photochromic property in a crystalline state can be formed by vapor deposition without dispersing in a polymer resin. Can form a photochromic thin film having higher absorbance (M.Irie, Chem. Lett. 899 (1.
995) and JP-A-8-1199633).

【0010】しかしながら、このフォトクロミック化合
物から成る結晶膜は、真空蒸着法などにより形成させる
必要があり、従来のものに比して量産性において劣ると
いう欠点を有する。
However, the crystal film made of the photochromic compound needs to be formed by a vacuum evaporation method or the like, and has a drawback that it is inferior in mass productivity as compared with the conventional one.

【0011】上述したように、通常は、吸収の差によっ
てデータを読み出しているが、フォトクロミック反応自
体がしきい値を持たないので、この方法では再生時にデ
ータの破壊が生じ、多数回データを読み出すことができ
ない。このため、非破壊にデータを読み出すことが、フ
ォトクロミック光メモリの課題の一つとなっている。
As described above, data is normally read out due to the difference in absorption. However, since the photochromic reaction itself does not have a threshold value, in this method, data is destroyed during reproduction, and data is read out many times. Can not do. For this reason, non-destructively reading out data is one of the problems of the photochromic optical memory.

【0012】非破壊読出しを達成するには、以下の2つ
の方法が考えられる。光反応にしきい値を持つフォト
クロミック材料や3つの異性体が反応する材料を得る。
吸収を伴わずにデータを読み出す方法を採用する。例
えば、フォトクロミック反応が誘起しない波長の光を読
み出し光とし、位相コントラスト(屈折率変化)を用い
て読み出す。
To achieve non-destructive reading, the following two methods are conceivable. A photochromic material having a threshold for photoreaction and a material in which three isomers react are obtained.
A method of reading data without absorption is adopted. For example, light having a wavelength at which a photochromic reaction is not induced is used as read light, and read using phase contrast (refractive index change).

【0013】フォトクロミック材料は、光照射によって
屈折率が可逆的に変化するフォトリフラクティブ効果を
有しているため、この効果を利用して光メモリに応用す
ることができる。すなわち、フォトクロミック反応によ
り媒体に記録したビットデータを、屈折率差として読み
出すことができる。
Since the photochromic material has a photorefractive effect in which the refractive index changes reversibly by light irradiation, it can be applied to an optical memory utilizing this effect. That is, the bit data recorded on the medium by the photochromic reaction can be read as a difference in refractive index.

【0014】光照射によって屈折率が可逆的に変化する
フォトリフラクティブ効果は、ここ数年来注目を集めて
いる現象で、光メモリ素子や光スイッチング素子への応
用が期待されている。
The photorefractive effect, in which the refractive index is reversibly changed by light irradiation, has been attracting attention for several years, and is expected to be applied to optical memory devices and optical switching devices.

【0015】従来、フォトリフラクティブ現象は、スト
ロンチウムバリウムナイオベート(SrxBa1-xNb2
6)やリチウムナイオベート(LiNbO3)等の無機
物で主に見られた。これは、電界を印加した場合に屈折
率が大きく変化し、変化した屈折率が安定に保持され、
さらに別のパターンで光照射を行うと、最初のパターン
が消去されて新たなパターンが形成される、といったい
わゆる可逆的な屈折率変化を示す。
Conventionally, the photorefractive phenomenon has been described as strontium barium niobate (Sr x Ba 1 -x Nb 2
O 6 ) and lithium niobate (LiNbO 3 ). This is because the refractive index changes greatly when an electric field is applied, and the changed refractive index is stably held,
When light irradiation is performed in yet another pattern, a so-called reversible change in the refractive index occurs such that the first pattern is erased and a new pattern is formed.

【0016】近年、有機物でも同様の効果が報告されて
おり、有機物の場合はその屈折率変化は無機物に比較し
て、数倍から数十倍も大きいことが特長となっている。
また、フォトリフラクティブ有機材料として、フォトク
ロミック材料を用いることが提案されている。フォトク
ロミック材料は、光を照射するだけで屈折率が変化し、
屈折率が変化した後もエネルギーを消費することなく、
変化した状態で屈折率を保持できるという利点を有して
いる。さらに、着色・消色状態の屈折率変化幅も大き
く、従来のフォトリフラクティブ材料と比較すると数百
倍に達するという特長を有している。
In recent years, similar effects have been reported for organic substances. The characteristic of organic substances is that the change in the refractive index is several times to several tens times larger than that of inorganic substances.
It has been proposed to use a photochromic material as the photorefractive organic material. Photochromic materials change their refractive index just by irradiating light,
Without consuming energy even after the refractive index changes,
This has the advantage that the refractive index can be maintained in a changed state. Furthermore, the refractive index change width in the colored / decolored state is large, and has a feature that it is several hundred times as large as that of a conventional photorefractive material.

【0017】また、このような性質は、光メモリだけで
はなく、光スイッチング素子へも非常に有効な性質であ
る。特に光スイッチング素子に用いる場合、屈折率変化
が大きいため、素子の小型化が可能となる。さらに、光
による制御が可能なことから、光を用いた遠隔操作に関
しても可能となるため、非常に有効である。
Such a property is very effective not only for an optical memory but also for an optical switching element. In particular, when used for an optical switching element, the change in the refractive index is large, so that the element can be downsized. Furthermore, since control by light is possible, remote control using light is also possible, which is very effective.

【0018】上記フォトリフラクティブ無機物が単結晶
として用いられているのに対して、これまで有機物の場
合、高品質単結晶を作製することは非常に困難であるた
め、ポリメチルメタクリレートやポリスチレンなどの高
分子マトリックス中に分散させる方法が一般的に用いら
れていた。この場合、大きな屈折率変化を起こさせるに
は、透明媒体に分散させる有機材料の濃度を高める必要
があるが、ある濃度以上に分散させると分散媒体との相
分離を起こし不透明となる。また、高分子マトリックス
中で有機材料自体が会合していまい、特性が劣化する等
の欠点を有していた。そのため、有機分子を透明媒体に
分散させる分散膜では、十分な屈折率変化が得られず、
満足するデバイス特性が得られなかった。
While the above-mentioned photorefractive inorganic substance has been used as a single crystal, it has been very difficult to produce a high-quality single crystal in the case of an organic substance so far, so that a high-quality single crystal such as polymethyl methacrylate or polystyrene is used. A method of dispersing in a molecular matrix has been generally used. In this case, in order to cause a large change in the refractive index, it is necessary to increase the concentration of the organic material dispersed in the transparent medium. However, if the organic material is dispersed at a certain concentration or more, phase separation occurs with the dispersion medium and the medium becomes opaque. Further, the organic material itself has a disadvantage in that it can associate in the polymer matrix, and the characteristics are deteriorated. Therefore, in a dispersion film in which organic molecules are dispersed in a transparent medium, a sufficient change in refractive index cannot be obtained,
Satisfactory device characteristics could not be obtained.

【0019】このような状況に鑑みてアモルファス状態
でフォトクロミック特性を有するジアリールエテン化合
物が考案されている(Jpn.J.Appl.Phys.38(1999)L119
4、特開平9-241254号公報など参照)。アモルファスジ
アリールエテンは、スピンコート法などによる塗布方法
によって薄膜形成可能であり、量産性においても優れる
という利点を有する。しかしながら、これまで得られた
アモルファスジアリールエテンは、ガラス転移温度が7
0℃程度と低く、熱安定性において問題があった。
In view of such circumstances, diarylethene compounds having photochromic properties in an amorphous state have been devised (Jpn. J. Appl. Phys. 38 (1999) L119).
4, see JP-A-9-241254). Amorphous diarylethene can be formed into a thin film by a coating method such as a spin coating method, and has an advantage of being excellent in mass productivity. However, the amorphous diarylethene obtained so far has a glass transition temperature of 7
As low as about 0 ° C., there was a problem in thermal stability.

【0020】本発明は上記従来技術の諸問題に鑑みてな
されたものであって、その目的は高分子樹脂媒体中に分
散させなくとも、フォトクロミック化合物単独でアモル
ファス薄膜を形成させることが可能で、光照射前後での
吸光度や屈折率などの光学特性変化が大きく、さらにガ
ラス転移温度が100℃以上である、優れたフォトクロ
ミック化合物およびそれを用いた光機能素子を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to form an amorphous thin film using a photochromic compound alone without dispersing it in a polymer resin medium. An object is to provide an excellent photochromic compound having a large change in optical properties such as absorbance and refractive index before and after light irradiation and a glass transition temperature of 100 ° C. or higher, and an optical functional device using the same.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のフォトクロミック化合物は、図1,図2に示すよう
な式(1)又は式(2)で表される。なお、本発明のフ
ォトクロミック化合物には、式(1)または(2)に光
照射することにより得られる化合物(光学異性体)も含
むとする。
The photochromic compound of the present invention for solving the above problems is represented by the formula (1) or (2) as shown in FIGS. The photochromic compound of the present invention includes a compound (optical isomer) obtained by irradiating the formula (1) or (2) with light.

【0022】ここで、R1,R2,R3,R4,R5,R6
各々アリール基を示し、その一部が置換されていても良
く、その場合の置換基としては例えばアルキル基、アリ
ール基、ハロゲン基、ニトロ基、アミノ基、アルコキシ
基、又はシアノ基とする。また、R7,R8は、各々水
素、アルキル基又はこれらと同様な性質(熱安定性や繰
り返し耐久性)を付与できるアルコシキ基とする。ま
た、Xは酸素原子、硫黄原子、又は窒素原子とする。ま
た、環Aは脂肪族環、芳香族環、酸無水物、又はマレイ
ミド基とする。また、環Bおよび環Cはその一部が置換
されていても良く、その場合の置換基としては例えばア
ルキル基、アリール基、ハロゲン基、ニトロ基、アミノ
基、アルコキシ基、又はシアノ基とする。なお、Nは窒
素である。
Here, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 each represent an aryl group, and a part thereof may be substituted. A group, an aryl group, a halogen group, a nitro group, an amino group, an alkoxy group, or a cyano group. R 7 and R 8 are each hydrogen or an alkyl group or an alkoxy group capable of imparting the same properties (thermal stability and repetition durability). X is an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom. Ring A is an aliphatic ring, an aromatic ring, an acid anhydride, or a maleimide group. Further, the ring B and the ring C may be partially substituted, and examples of the substituent include an alkyl group, an aryl group, a halogen group, a nitro group, an amino group, an alkoxy group, and a cyano group. . Note that N is nitrogen.

【0023】また、図3,図4に示すような式(3)又
は式(4)で表されるフォトクロミック化合物とする。
ただし、環Aは脂肪族環から成り、その置換基(C
2)nのZはハロゲン原子とし、nは、2〜5の整数
とする。なお、環B,環C,Nは上記と同様であり、C
2のCは炭素である。
Further, a photochromic compound represented by the formula (3) or (4) as shown in FIGS.
However, ring A is composed of an aliphatic ring, and its substituent (C
Z 2 ) Z of n is a halogen atom, and n is an integer of 2 to 5. Note that ring B, ring C and N are the same as above,
C in Z 2 is carbon.

【0024】また、図5,図6に示すような式(5)又
は式(6)で表されるフォトクロミック化合物とする。
ただし、環Aはマレイミド誘導体から成る。R9は水
素、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アミノ
基、ハロゲン原子、ニトロ基、又はシアノ基とし、この
内、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、およびア
ミノ基は、一部が置換されていても良いものとする。な
お、環B,環C,Nは上記と同様であり、Oは酸素であ
る。
Further, a photochromic compound represented by the formula (5) or (6) as shown in FIGS.
However, ring A is composed of a maleimide derivative. R 9 is hydrogen, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an amino group, a halogen atom, a nitro group, or a cyano group, of which an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, and an amino group are partially substituted. May be allowed. Note that Ring B, Ring C and N are the same as above, and O is oxygen.

【0025】また、図7,図8に示すような式(7)又
は式(8)で表されるフォトクロミック化合物とする。
ただし、環Aはマレイン酸無水物誘導体から成る。な
お、環B,環C,N,Oは上記と同様である。
Further, a photochromic compound represented by the formula (7) or (8) as shown in FIGS.
However, ring A is composed of a maleic anhydride derivative. In addition, ring B, ring C, N, and O are the same as above.

【0026】上記フォトクロミック化合物は、常温でア
モルファス状態にすることができ、これから成るアモル
ファス薄膜は、高分子樹脂等のようなマトリックス中に
分散させる必要がなく、上述した従来の結晶膜と同様に
単独で均質の状態にすることができるので、分散膜と比
較してより大きな光学特性変化を示す。しかも、ガラス
転移温度が100℃以上であるため、熱安定性にも優れ
るという特徴を有する。
The photochromic compound can be made amorphous at room temperature, and the amorphous thin film made of the photochromic compound does not need to be dispersed in a matrix such as a polymer resin or the like. , A larger change in optical characteristics is exhibited as compared with the dispersion film. In addition, since the glass transition temperature is 100 ° C. or higher, the glass transition temperature is excellent.

【0027】また、上記アモルファス薄膜は、結晶膜形
成に必要な真空蒸着法等の大がかりな装置を必要とせ
ず、スピンコート法等による簡便な塗布法により形成可
能である。
The amorphous thin film can be formed by a simple coating method such as a spin coating method without using a large-scale apparatus such as a vacuum evaporation method required for forming a crystalline film.

【0028】また、本発明の光機能素子は、基板上に上
記フォトクロミック化合物から成るアモルファス薄膜を
形成せしめ、この薄膜に情報の記録を行わせるように成
したものとする。この光機能素子によれば、上記フォト
クロミック化合物から成る記録層(薄膜)を有するの
で、高いC/N比が得られる。
Further, the optical functional device of the present invention is such that an amorphous thin film made of the photochromic compound is formed on a substrate, and information is recorded on the thin film. According to this optical function element, a high C / N ratio can be obtained because it has the recording layer (thin film) made of the photochromic compound.

【0029】上記フォトクロミック化合物は、具体的に
は、ジアリールエテン骨格を有し、さらにジアリールエ
テン骨格内のヘテロ環上にトリアリールアミノ基が置換
されていることが化学構造上の特長である。
The photochromic compound specifically has a diarylethene skeleton, and further has a chemical structural feature that a triarylamino group is substituted on a heterocycle in the diarylethene skeleton.

【0030】このように、ジアリールエテン骨格を有し
ているフォトクロミック化合物は、図9,図10に示す
ように、熱不可逆的なフォトクロミック反応を示し、さ
らに着色状態と消色状態の双方が熱的に安定でしかも繰
り返し耐久性に優れるという特徴を有している。ここ
で、図9および図10における右の化合物(閉環体)へ
の反応は、350nm以下の紫外光照射により進行し、
また、左の化合物(一部開環体)への反応は、450n
m以上の可視光照射により進行する。
As described above, the photochromic compound having the diarylethene skeleton exhibits a thermo-irreversible photochromic reaction as shown in FIGS. 9 and 10, and both the colored state and the decolored state are thermally affected. It is stable and has excellent repetition durability. Here, the reaction to the right compound (ring closed body) in FIGS. 9 and 10 proceeds by irradiation with ultraviolet light of 350 nm or less,
The reaction to the left compound (partially ring-opened) was 450 n
m or more by irradiation with visible light.

【0031】また、フォトクロミック化合物の分子内に
トリアリール基が置換されているため、低分子でありな
がら安定なガラス状態を形成することが可能である。そ
の結果、上記フォトクロミック化合物は、単独でアモル
ファス薄膜を形成することが可能であり、さらに溶液系
と同様に可逆的なフォトクロミック反応を示す特長を有
する。上記フォトクロミック化合物を用いることによ
り、吸光度変化の大きなフォトクロミック薄膜を提供す
ることができる。
Further, since a triaryl group is substituted in the molecule of the photochromic compound, it is possible to form a stable glass state while having a low molecular weight. As a result, the photochromic compound is capable of forming an amorphous thin film by itself and has a characteristic of exhibiting a reversible photochromic reaction similarly to a solution system. By using the photochromic compound, a photochromic thin film having a large change in absorbance can be provided.

【0032】また、本発明のフォトクロミック化合物か
ら成るアモルファス薄膜は、高分子等のようなマトリッ
クス中に分散されておらず、従来例に記載の結晶膜と同
様に単独の状態であるため、分散膜と比較してより大き
な屈折率変化を示す。この大きな屈折率変化を利用する
ことにより、光スイッチ用の光伝送路としても好適に使
用が可能である。
The amorphous thin film made of the photochromic compound of the present invention is not dispersed in a matrix such as a polymer, but is in a single state like the crystalline film described in the conventional example. It shows a larger change in the refractive index as compared with. By utilizing this large change in the refractive index, it can be suitably used as an optical transmission line for an optical switch.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づき詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0034】図1,図2に示す式(1)又は式(2)で
表されるフォトクロミック化合物は、例えば図14
(a)〜(d)に示す方法にて合成することができる。
The photochromic compound represented by the formula (1) or (2) shown in FIGS.
It can be synthesized by the methods shown in (a) to (d).

【0035】すなわち、まず、図14(a)に示すよう
に、ヘテロ環化合物とブチルリチウムを反応させる。そ
の反応溶液に塩化亜鉛を添加して反応させることによ
り、亜鉛化合物が合成される。
That is, first, as shown in FIG. 14A, a heterocyclic compound is reacted with butyllithium. A zinc compound is synthesized by adding zinc chloride to the reaction solution to cause a reaction.

【0036】次に、図14(b)に示すように、ヨウ素
化されたアミン化合物とパラジウム金属触媒を混合した
溶液に、図14(a)で得られた亜鉛化合物を加え反応
させる。その結果、アミノ基が置換されたヘテロ環化合
物が合成される。
Next, as shown in FIG. 14 (b), the zinc compound obtained in FIG. 14 (a) is added to a solution in which the iodinated amine compound and the palladium metal catalyst are mixed and reacted. As a result, a heterocyclic compound substituted with an amino group is synthesized.

【0037】次に、図14(c)に示すように、図14
(b)で得られたアミノ基置換ヘテロ環化合物にヨウ素
およびヨウ素酸水溶液を加え反応を行うと、ヘテロ環3
位にヨウ素が置換された化合物が合成される。
Next, as shown in FIG.
When iodine and an aqueous solution of iodic acid are added to the amino-substituted heterocyclic compound obtained in (b) and the reaction is carried out, the heterocyclic 3
A compound in which iodine is substituted at the position is synthesized.

【0038】そして、図14(c)で得られたヨウ素化
合物とブチルリチウムを反応させ、リチウム−ハロゲン
交換によりアニオン種を発生させる。このアニオン種に
環A化合物(ハロゲン原子置換)を反応させることによ
り、目的とするジアリールエテンを合成することができ
る。
Then, the iodine compound obtained in FIG. 14 (c) is reacted with butyllithium to generate anionic species by lithium-halogen exchange. By reacting the anion species with a ring A compound (substituted by a halogen atom), the desired diarylethene can be synthesized.

【0039】上記合成方法は、式(1)の化合物に関す
るものであるが、式(2)についても同様の方法で合成
が可能である。ここで、Xは酸素原子、硫黄原子、又は
窒素原子を示すが、特に硫黄原子であると、図9および
図10における右の化合物(閉環体)の熱安定性が最も
優れているので好ましい。
The above synthesis method relates to the compound of the formula (1), but the formula (2) can also be synthesized by the same method. Here, X represents an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom. Particularly, a sulfur atom is preferable since the right compound (ring-closed body) in FIGS. 9 and 10 has the highest thermal stability.

【0040】また、図3および図4における置換基(C
2)nのZは、ハロゲン原子を示し、特にフッ素原子
であると、図14(d)における反応性に優れ収量が増
すので好適である。
In addition, the substituent (C) shown in FIGS.
Z in Z 2 ) n represents a halogen atom, and is particularly preferably a fluorine atom, because the reactivity in FIG. 14D is excellent and the yield is increased.

【0041】上記フォトクロミック化合物は、分子内に
トリアリール基が置換されているため、低分子でありな
がら安定なガラス状態を示す。そのため、フォトクロミ
ック化合物は、単独でアモルファス薄膜を形成すること
が可能であり、さらに溶液系と同様に可逆的なフォトク
ロミック反応を示す。また、上記フォトクロミック化合
物から成るフォトクロミック薄膜は、高分子樹脂分散膜
とは異なり、フォトクロミック化合物単一のアモルファ
ス薄膜であるため、光吸収係数,屈折率,旋光性あるい
は誘電率等の光学特性も、透明媒体に分散した分散膜と
比較して大きな値を示す。
Since the above photochromic compound has a triaryl group substituted in the molecule, it exhibits a stable glass state even though it has a low molecular weight. Therefore, the photochromic compound can form an amorphous thin film by itself, and exhibits a reversible photochromic reaction similarly to the solution system. Unlike the polymer resin dispersed film, the photochromic thin film composed of the above photochromic compound is an amorphous thin film composed of a single photochromic compound, so that the optical properties such as the light absorption coefficient, the refractive index, the optical rotation, and the dielectric constant are also transparent. It shows a large value as compared with a dispersion film dispersed in a medium.

【0042】このフォトクロミック薄膜に紫外光を照射
すると、膜中でフォトクロミック反応が進行し着色す
る。光照射前後フォトクロミック薄膜の光学特性が、分
散膜と比較して大きく変化する。特に屈折率変化は著し
く、従来の分散膜では10-4オーダーであったのに対し
て、アモルファスフォトクロミック分子から成るフォト
クロミック薄膜の場合、10-2オーダー以上の屈折率変化
を示す。さらに、これを光スイッチ用の光伝送路に利用
すれば、そのスイッチングは数ナノ秒内に完了するため
高速応答が可能な優れた光スイッチング素子を提供でき
る。また、上記フォトクロミック薄膜は、真空蒸着等の
大がかりな装置を用いることなく、有機薄膜形成で一般
的に用いられる塗布法(スピンコート法、バーコート
法、浸積法、溶融押し出し法、又はスプレー法など)に
より形成可能である。具体的には、粘性の高い有機溶媒
に上記フォトクロミック化合物を溶解させ、その溶液を
塗布、さらに80〜150℃程度で加熱処理することに
より、薄膜形成を行うことができる。
When the photochromic thin film is irradiated with ultraviolet light, a photochromic reaction proceeds in the film and the film is colored. The optical properties of the photochromic thin film before and after light irradiation change significantly as compared with the dispersion film. In particular, the refractive index change is remarkable, and the conventional dispersion film has a refractive index change of the order of 10 −4 , while the photochromic thin film composed of amorphous photochromic molecules exhibits a refractive index change of the order of 10 −2 or more. Furthermore, if this is used for an optical transmission line for an optical switch, the switching is completed within several nanoseconds, so that an excellent optical switching element capable of high-speed response can be provided. In addition, the photochromic thin film can be applied by a coating method (spin coating method, bar coating method, immersion method, melt extrusion method, or spray method) generally used for forming an organic thin film without using a large-scale apparatus such as vacuum evaporation. Etc.). Specifically, a thin film can be formed by dissolving the photochromic compound in a highly viscous organic solvent, applying the solution, and performing heat treatment at about 80 to 150 ° C.

【0043】さらに、上記方法で得られたフォトクロミ
ック薄膜は、光記録媒体等の光機能素子に用いることが
できる。図11に模式的な断面図で示すように、光記録
媒体P1は、例えば透光性を有するポリカーボネート等
の樹脂材料やガラス等から成るディスク状の基板1上
に、本発明の方法により作製したフォトクロミック体か
らなる薄膜を記録層2として設け、さらにこの上に反射
層3を設けて構成することが可能である。
Further, the photochromic thin film obtained by the above method can be used for an optical functional element such as an optical recording medium. As shown in a schematic cross-sectional view in FIG. 11, an optical recording medium P1 was produced by a method of the present invention on a disk-shaped substrate 1 made of, for example, a resin material such as polycarbonate having translucency or glass. It is possible to provide a thin film made of a photochromic body as the recording layer 2 and further provide the reflective layer 3 thereon.

【0044】上記光記録媒体P1を構成する基板1は、
透光性を有するプラスティック(例えば、ポリエステル
樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂)やガラス、セラミック、金属
等を用いることができる。また、記録層2は厚み100
Å〜5μm(好ましくは1000Å〜1μm)程度に積
層し、さらにこの上に蒸着法等により高反射で腐食され
難い金属(Au,Al,Ag,Cu,Cr,Ni等)や
半金属(Si等)等から成る反射層3を厚み50Å〜3
000Å(より好ましくは100Å〜3000Å)程度
に積層する。
The substrate 1 constituting the optical recording medium P1 is
Light-transmitting plastic (eg, polyester resin, acrylic resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyolefin resin, phenol resin, epoxy resin, or polyimide resin), glass, ceramic, metal, or the like can be used. The recording layer 2 has a thickness of 100
A metal layer (Au, Al, Ag, Cu, Cr, Ni, etc.) or a semi-metal (Si, etc.) which is highly reflective and hardly corroded by a vapor deposition method or the like. ) Etc. of the reflective layer 3
Lamination is performed at about 000 ° (more preferably, 100 ° to 3000 °).

【0045】なお、記録層2の厚みは上記範囲より薄す
ぎると光感度が得られない。また、厚すぎると厚み方向
に光反応速度が遅くなるので好ましくない。反射層3で
はその厚みが上記範囲より薄すぎると反射率が得られな
い。
If the thickness of the recording layer 2 is too thin, the photosensitivity cannot be obtained. On the other hand, if the thickness is too large, the photoreaction speed decreases in the thickness direction, which is not preferable. If the thickness of the reflective layer 3 is too small, the reflectance cannot be obtained.

【0046】上記のように構成した光記録媒体P1によ
れば、基板1より入射した光L1で情報の記録ができ、
反射光L2を検出することにより、情報の読み出しを行
うことができる。
According to the optical recording medium P1 configured as described above, information can be recorded by the light L1 incident from the substrate 1,
Information can be read by detecting the reflected light L2.

【0047】なお、基板1に不透明なものを使用する場
合には、例えば図12に示すように、反射機能を有する
基板1’上に記録層2を設け、入射光L1により情報の
記録を行い、反射光L2により情報の再生を行うように
した光記録媒体P1’としてもよい。また、図11にお
いて反射層3を基板1上に設け、次いで記録層2をその
上に設けるようにし、記録層2側から光を照射するよう
にしても良い。また、これら層構成は最小限度必要な構
成であって、例えば反射層や記録層を保護層で覆って多
数の層構成としても良い。
When an opaque substrate 1 is used, for example, as shown in FIG. 12, a recording layer 2 is provided on a substrate 1 'having a reflection function, and information is recorded by incident light L1. Alternatively, an optical recording medium P1 'configured to reproduce information using the reflected light L2 may be used. In addition, in FIG. 11, the reflective layer 3 may be provided on the substrate 1, then the recording layer 2 may be provided thereon, and light may be irradiated from the recording layer 2 side. In addition, these layer configurations are the minimum necessary configurations, and for example, a reflective layer or a recording layer may be covered with a protective layer to form a multi-layer configuration.

【0048】かくして、反射率変化が大きく、さらに着
色・消色の繰り返し耐久性が良好な光記録媒体P1とす
ることができる。
Thus, it is possible to obtain an optical recording medium P1 having a large change in reflectivity and a good durability against repeated coloring and decoloring.

【0049】また、上記のように基板上に記録層と反射
層とから成る積層体を配設する以外に、図13に示すよ
うに、透光性の基板1上に記録層2を設け、入射光L3
により情報を記録し、入射光L3と出射光L4の検出に
より光透過率の差によって情報の再生を行うようにした
光記録媒体P2とするようにしても良い。なお、この場
合においても、記録層を透光性の保護層等で覆って多数
の層構成としても良い。
In addition to the provision of the laminate comprising the recording layer and the reflective layer on the substrate as described above, a recording layer 2 is provided on a light-transmitting substrate 1 as shown in FIG. Incident light L3
The optical recording medium P2 may be configured such that information is recorded on the optical recording medium and the information is reproduced based on a difference in light transmittance by detecting the incident light L3 and the output light L4. In this case, also in this case, the recording layer may be covered with a translucent protective layer or the like to form a multi-layer structure.

【0050】また、光記録媒体の再生を記録層の屈折率
差で行う場合、層の基本構成は図13に示す光記録媒体
P2と同様とし、これを図21に示すような光学系に配
置し、情報の記録および再生を行うことも可能である。
すなわち、情報を記録する場合は図21(a)に示すよ
うに、例えば波長350nm程度のアルゴンレーザーも
しくは波長633nm程度のHe−Neレーザー等の書
き込み光23を使用し、ビームスプリッタ21,ミラー
22a,22bを介して記録層2へ照射し、記録層2の
屈折率を変化させ情報の記録を行う。また、情報の再生
には、図21(b)に示すように、例えば波長830n
m程度の読み出し光24を使用し、ミラー22aを介し
て記録層2に照射し、検出器25で検出することにより
情報を再生する。
When the reproduction of the optical recording medium is performed by the difference in the refractive index of the recording layer, the basic configuration of the layer is the same as that of the optical recording medium P2 shown in FIG. 13, and this is arranged in an optical system as shown in FIG. However, it is also possible to record and reproduce information.
That is, when information is recorded, as shown in FIG. 21A, for example, a writing light 23 such as an argon laser having a wavelength of about 350 nm or a He-Ne laser having a wavelength of about 633 nm is used, and the beam splitter 21, the mirror 22a, and the like are used. Irradiation is performed on the recording layer 2 through 22b to change the refractive index of the recording layer 2 and record information. For reproducing information, for example, as shown in FIG.
The information is reproduced by irradiating the recording layer 2 through the mirror 22a using the reading light 24 of about m and detecting it with the detector 25.

【0051】また、本発明のフォトクロミック薄膜は、
例えば図22に示す光スイッチング素子の光伝送路に好
適に用いることができる。従来フォトリフラクティブ材
料を用いた光スイッチングの場合、電界印加しなければ
ならないという問題を有していたが、本発明のフォトク
ロミック薄膜を用いる場合、電界を印加しなくても光だ
けで制御可能であるため、エネルギーを消費することな
く動作せることが可能となる。
Further, the photochromic thin film of the present invention
For example, it can be suitably used for the optical transmission line of the optical switching element shown in FIG. Conventionally, in the case of optical switching using a photorefractive material, there was a problem that an electric field had to be applied, but when using the photochromic thin film of the present invention, it was possible to control only by light without applying an electric field. Therefore, it is possible to operate without consuming energy.

【0052】例えば、上記フォトクロミック材料を用い
た、2×2マッハツェンダ型の光導波路素子Hを図22
に示す。同図において、11はガラス等の透明材料より
成る光導波路用の基板、12はPMMA(ポリメタクリ
ル酸メチル)等から成るクラッド層、13はフォトクロ
ミック薄膜から成る上部クラッド層、14はフッ素添加
PMMAから成り、その一部にジアリールエテン誘導体
等のフォトクロミック材料が分散された光導波路、15
はフッ素添加PMMAから成る光導波路、16は光導波
路14のうち前記フォトクロミック材料で構成された光
機能部である。
For example, a 2 × 2 Mach-Zehnder type optical waveguide device H using the above photochromic material is shown in FIG.
Shown in In the figure, 11 is a substrate for an optical waveguide made of a transparent material such as glass, 12 is a cladding layer made of PMMA (polymethyl methacrylate) or the like, 13 is an upper cladding layer made of a photochromic thin film, and 14 is a fluorine-doped PMMA. An optical waveguide in which a photochromic material such as a diarylethene derivative is partially dispersed, 15
Is an optical waveguide made of PMMA doped with fluorine, and 16 is an optical functional part of the optical waveguide 14 made of the photochromic material.

【0053】このような光導波路素子Hにおいて、基板
11の裏面から紫外光(波長約380nm以下)又は青
色光(波長約380〜約450nm)を照射すると、光
機能部16の分子構造および屈折率が変化し、ポート
1,2より入射された赤外光(信号光:波長1.55μ
m))は、光導波路14,15が近接および分離する分
岐部B1で結合し相互に干渉等の作用をし、分岐部B2
で再び結合し合波する。そして、分岐部B2で合波する
際に、光導波路14,15を個別に導波された光の位相
差に応じて干渉が生じ、ポート3,4の出射光強度を制
御できる。
In such an optical waveguide device H, when ultraviolet light (wavelength of about 380 nm or less) or blue light (wavelength of about 380 to about 450 nm) is irradiated from the back surface of the substrate 11, the molecular structure and the refractive index of the optical function part 16 are increased. Is changed, and infrared light (signal light: wavelength 1.55 μ) incident from ports 1 and 2
m)) is such that the optical waveguides 14 and 15 are coupled at the branching part B1 where the optical waveguides 14 and 15 approach and separate from each other and act as interference, etc.
And combine again. Then, when multiplexing is performed at the branch portion B2, interference occurs according to the phase difference of the light individually guided through the optical waveguides 14 and 15, and the intensity of the emitted light from the ports 3 and 4 can be controlled.

【0054】また、基板11の裏面から赤色光(波長6
00〜780nm程度)又は黄色光(波長450〜60
0nm程度)を照射することにより、光機能部16の分
子構造が元に戻り、紫外光又は青色光を照射する前の屈
折率となる。
Further, red light (wavelength 6
About 00 to 780 nm) or yellow light (wavelength 450 to 60).
By irradiating (about 0 nm), the molecular structure of the optical function part 16 returns to the original state, and becomes the refractive index before irradiation with ultraviolet light or blue light.

【0055】このとき、上記の如く屈折率を変化させる
と、光機能部16を伝播する光の波長が変化する。そし
て、分岐部B1で同位相で分岐した光は分岐部B2で合
波するが、分岐部B2に至った2つの光の位相差を制御
することでポート3,4の光出力比を調整できる。前記
位相差をどの程度制御できるかは光機能部16長に比例
し、光機能部16長を最適に設定することにより所望の
スッチング機能が得られる。
At this time, if the refractive index is changed as described above, the wavelength of light propagating through the optical function part 16 changes. The lights branched in the same phase at the branching section B1 are combined at the branching section B2, but the optical output ratio of the ports 3 and 4 can be adjusted by controlling the phase difference between the two lights reaching the branching section B2. . The extent to which the phase difference can be controlled is proportional to the length of the optical function unit 16, and a desired switching function can be obtained by optimally setting the length of the optical function unit 16.

【0056】なお本発明の形態では、図1および図2に
示す式(1),(2)で表されるジアリールエテン骨格
を含み、さらに分子内にトリアリールアミノ基を有する
フォトクロミック化合物と、該フォトクロミック化合物
から成るアモルファスフォトクロミック薄膜を光記録媒
体および光スイッチ素子等に用いられる光導波路体に適
用した場合について示したが、これに限定されるもので
はなく、例えば調光材料や光センサ等に適用が可能であ
る。またこのフォトクロミック薄膜形成する基板も上記
材料に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲
で適宜変更実施が可能である。
In the embodiment of the present invention, a photochromic compound having a diarylethene skeleton represented by the formulas (1) and (2) shown in FIGS. 1 and 2 and further having a triarylamino group in the molecule is provided. The case where the amorphous photochromic thin film made of a compound is applied to an optical waveguide used for an optical recording medium, an optical switch element, and the like has been described. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to, for example, a dimming material or an optical sensor. It is possible. Further, the substrate on which the photochromic thin film is formed is not limited to the above-described materials, and can be appropriately changed without departing from the scope of the invention.

【0057】[0057]

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りこれらの実施
例に限定されるのものではない。 〔実施例1〕図15に示す式(9)のフォトクロミック
化合物を以下の通りに合成した。 (1)2,4-ジメチルチオフェン(図16の式(10))
の合成:まず、300ミリリットルの三ツ口フラスコに
3-メチルチオフェンを25.5g(0.26モル)、乾
燥エーテル125ミリリットル、TMEDA(テトラメ
チルエチレンジアミン)を33.2gを入れ、反応系を
0℃まで冷却した。この反応溶液に204ミリリットル
のノルマルブチルリチウムをへキサン中に溶解させて成
る混合溶液をゆっくりと滴下し、0℃で1時間、さらに
室温で2時間攪拌した。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples. It should be noted that the present invention is not limited to these embodiments unless departing from the gist of the present invention. Example 1 A photochromic compound of the formula (9) shown in FIG. 15 was synthesized as follows. (1) 2,4-dimethylthiophene (Formula (10) in FIG. 16)
Synthesis: First, into a 300 ml three-necked flask
25.5 g (0.26 mol) of 3-methylthiophene, 125 ml of dry ether, and 33.2 g of TMEDA (tetramethylethylenediamine) were added, and the reaction system was cooled to 0 ° C. To this reaction solution, a mixed solution obtained by dissolving 204 ml of normal butyllithium in hexane was slowly dropped, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 1 hour and further at room temperature for 2 hours.

【0058】次いで、再び氷冷しながら17.5ミリリ
ットルのヨウ化メチルを加え、0℃で2時間、さらに室
温で3時間攪拌した。攪拌終了後、水を加えて有機層と
水層を分離した後、水層をエーテルで抽出した。有機層
を希塩酸、さらに水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウ
ムで乾燥した。そして、硫酸マグネシウムをグラスフィ
ルターで除去した後、溶媒を減圧留去し、得られた液体
をシリカゲルカラムクロマトグラフィー精製、減圧蒸留
を行い、無色液体の2,4-ジメチルチオフェンを得た。こ
こで、この場合の収量は19.8g、収率は68%であ
った。 (2)2,4-ジメチル-5-(4-(N,N'-ジフェニルアミノ)フ
ェニル)チオフェン(図17に示す式(11))の合
成:500ミリリットルの三ツ口フラスコに2,4-ジメチ
ルチオフェンを22.4g(0.2モル)、乾燥エチル
エーテル200ミリリットル、TMEDAを22.5g
(0.22モル)を入れ、室温で攪拌しながら、ノルマ
ルブチルリチウム/へキサン溶液を177ミリリットル
(1.4モーラー(モル/リットル)、0.22モル)
を加え、室温にて2時間攪拌した。
Next, 17.5 ml of methyl iodide was added while cooling again on ice, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 2 hours and further at room temperature for 3 hours. After completion of the stirring, water was added to separate an organic layer and an aqueous layer, and the aqueous layer was extracted with ether. The organic layer was washed with dilute hydrochloric acid and further with water, and then dried over anhydrous magnesium sulfate. After removing magnesium sulfate with a glass filter, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the obtained liquid was purified by silica gel column chromatography and distilled under reduced pressure to obtain a colorless liquid, 2,4-dimethylthiophene. Here, the yield in this case was 19.8 g, and the yield was 68%. (2) Synthesis of 2,4-dimethyl-5- (4- (N, N′-diphenylamino) phenyl) thiophene (Formula (11) shown in FIG. 17): 2,4-dimethyl was added to a 500 ml three-necked flask. 22.4 g (0.2 mol) of thiophene, 200 ml of dry ethyl ether, 22.5 g of TMEDA
(0.22 mol), while stirring at room temperature, 177 ml of a normal butyl lithium / hexane solution (1.4 mol (mol / l), 0.22 mol)
Was added and stirred at room temperature for 2 hours.

【0059】2時間後、室温にて反応系に塩化亜鉛/エ
ーテル溶液200ミリリットル((塩化亜鉛0.2モ
ル)を加え、室温にてさらに5時間攪拌した(反応溶液
A)。
Two hours later, 200 ml of zinc chloride / ether solution ((0.2 mol of zinc chloride)) was added to the reaction system at room temperature, and the mixture was further stirred at room temperature for 5 hours (reaction solution A).

【0060】次に、別の500ミリリットルの三ツ口フ
ラスコに4-ヨード-4',4''-ジメチルトリフェニルアミン
を92.3g(0.2モル)、テトラキス(トリフェニ
ルホスフィン)パラジウムを2.31g、乾燥テトラヒ
ドロフランを200ミリリットルを入れ、室温にて1時
間攪拌した。1時間後、この反応溶液に先に調整した反
応溶液Aを室温にて滴下した。滴下終了後、反応系を5
0℃まで加熱し、50℃にて2時間、さらに室温にて5
時間攪拌を行った。
Next, 92.3 g (0.2 mol) of 4-iodo-4 ′, 4 ″ -dimethyltriphenylamine and 2.30 g of tetrakis (triphenylphosphine) palladium were placed in another 500 ml three-necked flask. 31 g and 200 ml of dry tetrahydrofuran were added and stirred at room temperature for 1 hour. One hour later, the previously prepared reaction solution A was added dropwise to the reaction solution at room temperature. After completion of the dropwise addition, the reaction system
Heat to 0 ° C., 50 ° C. for 2 hours, and room temperature for 5 hours
Stirring was performed for hours.

【0061】攪拌終了後、水を加えて有機層と水層を分
離した後、水層をエーテルで抽出した。有機層を希塩
酸、さらに水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾
燥した。硫酸マグネシウムをグラスフィルターで除去し
た後、溶媒を減圧留去し、得られた液体をシリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーにて精製し、式(11)で表さ
れる無色液体の目的化合物を得た。ここで、この場合の
収量は70.74g、収率は92%であった。 (3)3-ヨード-2,4- ジメチル-5-(4-(N,N'-ジフェニル
アミノ)フェニル)チオフェン(図18の式(12))
の合成:2リットルの三ツ口フラスコに2,4-ジメチル-5
-(4-(N,N'-ジフェニルアミノ)フェニル)チオフェン
(図17の式(11))を38.3g(0.1モル)、
酢酸を650ミリリットル、四塩化炭素を650ミリリ
ットル入れた。これにヨウ素酸水溶液(ヨウ素酸3.8
g(0.022モル)を水10ミリリットルに溶解した
溶液と、ヨウ素を8.73g(0.034モル)を加
え、2時間加熱還流を行った。この加熱還流終了後、こ
れに水を加えて有機層と水層を分離した後、水層をクロ
ロホルムで抽出した。
After completion of the stirring, water was added to separate an organic layer and an aqueous layer, and the aqueous layer was extracted with ether. The organic layer was washed with dilute hydrochloric acid and further with water, and then dried over anhydrous magnesium sulfate. After removing magnesium sulfate with a glass filter, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the obtained liquid was purified by silica gel column chromatography to obtain the target compound as a colorless liquid represented by the formula (11). Here, the yield in this case was 70.74 g, and the yield was 92%. (3) 3-Iodo-2,4-dimethyl-5- (4- (N, N'-diphenylamino) phenyl) thiophene (Formula (12) in FIG. 18)
Synthesis of 2,4-dimethyl-5 in a 2 liter three-necked flask
38.3 g (0.1 mol) of-(4- (N, N′-diphenylamino) phenyl) thiophene (formula (11) in FIG. 17),
650 ml of acetic acid and 650 ml of carbon tetrachloride were charged. An aqueous iodic acid solution (3.8 iodic acid)
g (0.022 mol) in 10 ml of water and 8.73 g (0.034 mol) of iodine were added, and the mixture was heated under reflux for 2 hours. After the completion of the heating and refluxing, water was added thereto to separate an organic layer and an aqueous layer, and the aqueous layer was extracted with chloroform.

【0062】そして、有機層を炭酸ナトリウム水溶液、
チオ硫酸ナトリウム、さらに水で洗浄した後、無水硫酸
マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをグラスフ
ィルターで除去した後、溶媒を減圧留去し、得られた液
体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、
式(12)で表される無色液体の目的化合物を得た。こ
こで、この場合の収量は36.65g、収率は72%で
あった。 (4)フォトクロミック化合物(式(9))合成:50
0ミリリットルの三ツ口フラスコに3-ヨード-2,4- ジメ
チル-5-(4-(N,N'-ジフェニルアミノ)フェニル)チオフ
ェン(式(12)を35.63g(0.07モル)、乾
燥テトラヒドロフランを150ミリリットル入れ、反応
系をドライアイス/メタノールバスで冷却した。この反
応溶液に75ミリリットル(0.105モル)のノルマ
ルブチルリチウム/へキサン溶液をゆっくりと滴下し、
−78℃で1時間攪拌した。
Then, the organic layer was treated with an aqueous solution of sodium carbonate,
After washing with sodium thiosulfate and further with water, it was dried over anhydrous magnesium sulfate. After removing magnesium sulfate with a glass filter, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the obtained liquid was purified by silica gel column chromatography.
A colorless liquid target compound represented by the formula (12) was obtained. Here, the yield in this case was 36.65 g, and the yield was 72%. (4) Synthesis of photochromic compound (formula (9)): 50
35.63 g (0.07 mol) of 3-iodo-2,4-dimethyl-5- (4- (N, N'-diphenylamino) phenyl) thiophene (formula (12) in a 0 ml three-necked flask was dried. 150 ml of tetrahydrofuran was added, the reaction system was cooled in a dry ice / methanol bath, and 75 ml (0.105 mol) of a normal butyl lithium / hexane solution was slowly added dropwise to the reaction solution.
The mixture was stirred at -78 ° C for 1 hour.

【0063】次いで、この反応溶液に2.35ミリリッ
トル(0.0175モル)のパーフルオロシクロペンテ
ンを加え、0℃で5時間攪拌した。攪拌終了後、水を加
えて有機層と水層を分離した後、水層をエーテルで抽出
した。有機層を希塩酸、さらに水で洗浄した後、無水硫
酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをグラス
フィルターで除去した後、溶媒を減圧留去し、得られた
液体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製
し、図19の式(9)で表される白色固体の目的化合物
を得た。ここで、この場合の収量は38.08g、収率
は58%であった。
Next, 2.35 ml (0.0175 mol) of perfluorocyclopentene was added to the reaction solution, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 5 hours. After completion of the stirring, water was added to separate an organic layer and an aqueous layer, and the aqueous layer was extracted with ether. The organic layer was washed with dilute hydrochloric acid and further with water, and then dried over anhydrous magnesium sulfate. After removing magnesium sulfate with a glass filter, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the obtained liquid was purified by silica gel column chromatography to obtain the target compound as a white solid represented by the formula (9) in FIG. . Here, the yield in this case was 38.08 g, and the yield was 58%.

【0064】得られた4つの化合物(式(9)〜式(1
2))に関して、1H−NMR、13C−NMR、FT−
IR、GC/MSにて構造解析を行ったところ、いずれ
の化合物においても目的生成物であることを確認した。 〔実施例2〕実施例1により得られたフォトクロミック
化合物(式(9))のフォトクロミック反応を調べた。
図27に示すように、式(9)の化合物は、306nm
および333nmに極大波長を有する。また、そのモル
吸光係数は、48000(306nm)、52000
(333nm)と大きな値を示すことが判明した。さら
にこの化合物に、波長313nmの紫外光を照射したと
ころ、溶液は青色に着色し、その吸収極大は595nm
付近に観測された。また、式(9a)の化合物のモル吸
光係数は、21000(595nm)であった。
The obtained four compounds (formulas (9) to (1)
Regarding 2)), 1 H-NMR, 13 C-NMR, FT-
Structural analysis was performed by IR and GC / MS, and it was confirmed that all the compounds were the target products. Example 2 The photochromic reaction of the photochromic compound (formula (9)) obtained in Example 1 was examined.
As shown in FIG. 27, the compound of formula (9)
And a maximum wavelength at 333 nm. The molar extinction coefficient is 48000 (306 nm), 52,000
(333 nm). Further, when this compound was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 313 nm, the solution was colored blue and its absorption maximum was 595 nm.
Observed nearby. The molar extinction coefficient of the compound of the formula (9a) was 21000 (595 nm).

【0065】上記フォトクロミック反応は、紫外光およ
び可視光の照射により可逆的に進行した。図23におけ
る閉環反応(左→右)および開環反応(右→左)の量子
収率は、それぞれ0.44、0.005であった。ま
た、光定常状態における式(9a)の化合物への異性化
率は、ほぼ100%であることが判明した。
The photochromic reaction proceeded reversibly by irradiation with ultraviolet light and visible light. The quantum yields of the ring closure reaction (left to right) and the ring opening reaction (right to left) in FIG. 23 were 0.44 and 0.005, respectively. It was also found that the isomerization ratio to the compound of the formula (9a) in the photo-steady state was almost 100%.

【0066】DSC測定の結果、式(9)および式(9
a)の化合物は、それぞれ103℃、124℃付近にガ
ラス転移温度を持つことを確認した。光による可逆的な
フォトクロミズムを示す材料としては最高値を示した。
また、式(9a)は、180℃付近に熱による異性化反
応(熱戻り)由来の発熱ピークがあることが判明した。
式(9a)は、室温で十分に安定であるが、200℃程
度の熱により光異性化反応が進行することを確認した。 〔実施例3〕実施例1で得られたフォトクロミック化合
物(式(9))をトルエンに溶解させた後、石英基板上
にスピンコート法に塗布し、90℃でベーキングするこ
とによってフォトクロミック薄膜(薄膜1)を作製した
(膜厚1μm)。一般に有機薄膜は、結晶化する傾向が
強く、長時間放置すると結晶化してしまい、その結晶化
部分が欠陥となり特性低下を引起こす。しかしながら、
式(9)の化合物から成る薄膜1は、半年以上放置して
も結晶化による欠陥の発生はなく、さらに特性低下も見
られないことを確認した。得られた薄膜1をX線回折測
定および偏光顕微鏡観察を行ったところ、X線回折測定
ではブロードなハローが観測されるだけであり、偏光顕
微鏡観察においてはクロスニコル状態で光が透過せず黒
色であることが観測され、均一なアモルファス薄膜であ
ることを確認した。
As a result of the DSC measurement, equations (9) and (9)
It was confirmed that the compound of a) had glass transition temperatures around 103 ° C. and 124 ° C., respectively. It showed the highest value as a material showing reversible photochromism by light.
In addition, it has been found that the formula (9a) has an exothermic peak derived from an isomerization reaction due to heat (heat return) near 180 ° C.
Formula (9a) is sufficiently stable at room temperature, but it was confirmed that the photoisomerization reaction proceeds with heat of about 200 ° C. Example 3 A photochromic thin film (thin film) was prepared by dissolving the photochromic compound (formula (9)) obtained in Example 1 in toluene, applying the solution on a quartz substrate by spin coating, and baking at 90 ° C. 1) was produced (film thickness 1 μm). In general, an organic thin film has a strong tendency to crystallize, and crystallizes when left for a long time, and the crystallized portion becomes a defect to cause deterioration in characteristics. However,
It was confirmed that the thin film 1 composed of the compound of the formula (9) did not generate defects due to crystallization even after being left for more than half a year, and no further deterioration in characteristics was observed. When the obtained thin film 1 was subjected to X-ray diffraction measurement and observation with a polarizing microscope, only a broad halo was observed in the X-ray diffraction measurement. And it was confirmed that the film was a uniform amorphous thin film.

【0067】以上のようにして作製した薄膜1に紫外光
(313nm)を照射すると膜が緑色に着色された。こ
のときの薄膜の吸収スペクトルを測定したところ、図2
8に示すように、606nm付近に吸収極大を持つこと
を確認した。さらに、この光照射による吸収波長の変化
は、可逆的に起こることを確認した。そして、薄膜状態
においても可逆的なフォトクロミック反応が進行するこ
とが判明した。
When the thin film 1 produced as described above was irradiated with ultraviolet light (313 nm), the film was colored green. When the absorption spectrum of the thin film at this time was measured, FIG.
As shown in FIG. 8, it was confirmed to have an absorption maximum near 606 nm. Furthermore, it was confirmed that the change in the absorption wavelength due to this light irradiation occurred reversibly. Then, it was found that a reversible photochromic reaction proceeds even in a thin film state.

【0068】薄膜1は式(9)の化合物から成る単独膜
であるため、膜厚を十分に確保しなくとも、十分な吸光
度変化が得られた。従来の高分子分散膜では十分な吸光
度変化を得るため、分散濃度や膜厚を向上させる必要が
あり効率的ではなかった。
Since the thin film 1 is a single film composed of the compound of the formula (9), a sufficient change in absorbance was obtained without securing a sufficient film thickness. In the conventional polymer dispersed film, in order to obtain a sufficient change in absorbance, it is necessary to improve the dispersion concentration and the film thickness, which is not efficient.

【0069】さらに、薄膜1は高分子分散膜とは異な
り、He−Cdレーザー光(波長:442nm)でも光
異性化反応が進行することが判明した。また、単独アモ
ルファス膜であるため、分散膜の状態とは異なりπ電子
共役長がのびたものと考えられる。
Further, it has been found that the photoisomerization reaction of the thin film 1 proceeds even with He-Cd laser light (wavelength: 442 nm), unlike the polymer dispersed film. In addition, since it is a single amorphous film, unlike the state of the dispersion film, it is considered that the π-electron conjugate length is extended.

【0070】これにより、本発明の材料から成るアモル
ファス薄膜は半導体レーザーを用いることができるた
め、システムの汎用性向上、小型化を実現させることが
できる。
Thus, since the semiconductor thin film can be used for the amorphous thin film made of the material of the present invention, the versatility of the system can be improved and the size can be reduced.

【0071】また、得られた薄膜1は、1万回以上繰返し
てフォトクロミック反応を行っても、化合物劣化による
特性低下は見られなかった。また、暗所80℃条件下5
00時間以上放置しても特性低下は見られなかった。
Further, even when the obtained thin film 1 was repeatedly subjected to the photochromic reaction 10,000 times or more, no deterioration in the characteristics due to the deterioration of the compound was observed. In a dark place at 80 ° C, 5
No characteristic deterioration was observed even after leaving for more than 00 hours.

【0072】比較例1:比較として、式(9)の化合物
における窒素上の置換基(トリル基)にかえ、エチル基
を導入した図24に示す式(13)の化合物について、
スピンコート法により薄膜作製を行ったところ、膜形成
後すばやく結晶化が進行し、均一なアモルファス薄膜は
得られなかった。
Comparative Example 1 For comparison, a compound of the formula (13) shown in FIG. 24 in which an ethyl group was introduced in place of the substituent on the nitrogen (tolyl group) in the compound of the formula (9) was used.
When a thin film was prepared by spin coating, crystallization proceeded quickly after the film was formed, and a uniform amorphous thin film could not be obtained.

【0073】比較例2:さらに比較として、式(9)の
化合物をPMMAに30重量部、濃度分散させたフォト
クロミック薄膜(薄膜2)を膜厚1μmで作製した。P
MMA分散膜では、式(9)の濃度が30重量部を越え
ると特性劣化が起こることを確認した(図20を参
照)。 〔実施例4〕実施例3および比較例2により作製した薄
膜1および薄膜2に633nm、817nm、および1
550nmのレーザー光を照射し、紫外光の照射前後に
おける屈折率変化を調べた。
Comparative Example 2: As a further comparison, a photochromic thin film (thin film 2) having a concentration of 30 parts by weight of the compound of the formula (9) dispersed in PMMA was prepared to a thickness of 1 μm. P
In the case of the MMA-dispersed film, it was confirmed that when the concentration of the formula (9) exceeded 30 parts by weight, characteristic deterioration occurred (see FIG. 20). Example 4 The thin films 1 and 2 prepared in Example 3 and Comparative Example 2 were 633 nm, 817 nm, and 1
Irradiation with a laser beam of 550 nm was performed, and changes in the refractive index before and after irradiation with ultraviolet light were examined.

【0074】図25および図26に示すように、紫外光
照射によるフォトクロミック反応を進展に伴い、屈折率
が大きくなることを確認した。このように、光照射量を
制御することにより、屈折率をアナログ的に制御するこ
とができるので、ホログラムメモリや多層記録などへ好
適に応用することができる。
As shown in FIGS. 25 and 26, it was confirmed that the refractive index was increased as the photochromic reaction by irradiation with ultraviolet light progressed. As described above, by controlling the light irradiation amount, the refractive index can be controlled in an analog manner, so that it can be suitably applied to a hologram memory, multilayer recording, and the like.

【0075】光照射前の状態と光定常状態における屈折
率差は、薄膜2では2×10-3であった(図26を参
照)のに対して、薄膜1では1桁大きい1.2×10-2
であることが判明した(図25を参照)。これは、薄膜
1が、フォトクロミック化合物単独でアモルファス薄膜
形成されていることにより、PMMA分散系に比べて、
フォトクロミック分子構造変化による屈折率変化が大き
く影響したためであると考えられる。 〔実施例5〕実施例3で得られたフォトクロミック薄膜
を用いて図11に示す光記録媒体P1を作製した。透光
性を有するポリカーボネート基板上に実施例1で得られ
たフォトクロミック化合物(式(9))から成る記録層
を積層し、さらにこの上にAl層から成る反射層を積層
した。そして、この上にアクリル樹脂から成る保護層を
形成し光記録媒体を作製した。
The difference in the refractive index between the state before light irradiation and the light steady state was 2 × 10 −3 for the thin film 2 (see FIG. 26), whereas 1.2 × for the thin film 1 was larger by one digit. 10 -2
(See FIG. 25). This is a thin film
1 is an amorphous thin film formed of a photochromic compound alone,
This is considered to be because the change in the refractive index due to the change in the photochromic molecular structure had a large effect. Example 5 An optical recording medium P1 shown in FIG. 11 was manufactured using the photochromic thin film obtained in Example 3. A recording layer composed of the photochromic compound (formula (9)) obtained in Example 1 was laminated on a translucent polycarbonate substrate, and a reflective layer composed of an Al layer was laminated thereon. Then, a protective layer made of an acrylic resin was formed thereon to produce an optical recording medium.

【0076】この光記録媒体全面に紫外光を照射して、
記録層のフォトクロミック化合物を着色状態にした後、
波長が400nmおよび680nmの半導体レーザーを
ピックアップに搭載した装置を用いて記録再生の評価を
行った。400nmのレーザーを10mWのパワーで記
録を行い、680nmのレーザーを0.2mWのパワー
で再生を行ったところ、50dB以上の高いC/N比の
再生信号が得られた。再生回数は1万回以上であった。 〔実施例6〕実施例3で得られたフォトクロミック薄膜
を用いて、図12に示す光記録媒体P2を作製し、He
−Cdレーザー(波長442nm)を記録光とし、フォ
トクロミック薄膜にデータを記録した。記録したデータ
は半導体レーザー(波長830nm)で屈折率差として
読み出すこと(再生)ができた。 〔実施例7〕実施例3で得られたフォトクロミック薄膜
1を用いて光導波路を作製し、スイッチング現象を確認
した。すなわち、図22に示すような光導波路素子を作
製した。ここで、11はガラス基板、12はPMMAか
ら成るクラッド層、13はフォトクロミック薄膜1から
成る上部クラッド層、14はフッ素添加PMMAから成
り、その一部にジアリールエテン誘導体のフォトクロミ
ック材料が分散された光導波路、15はフッ素添加PM
MAから成る光導波路、16は光導波路14のうち上記
フォトクロミック材料で構成された光機能部とした。作
製した導波路に波長1.55μmの光を通しておき、紫
外光を照射したところ屈折率が変化し、波長1.55μ
mの光をスイッチングできることが判明した。また、ス
イッチング速度は従来の分散膜により作製された導波路
よりも104倍以上も速くなることが判明した。
By irradiating the entire surface of the optical recording medium with ultraviolet light,
After bringing the photochromic compound of the recording layer into a colored state,
Recording and reproduction were evaluated using a device having semiconductor lasers having wavelengths of 400 nm and 680 nm mounted on a pickup. When recording was performed with a 400 nm laser at a power of 10 mW and reproduction was performed with a 680 nm laser at a power of 0.2 mW, a reproduced signal having a high C / N ratio of 50 dB or more was obtained. The number of times of reproduction was 10,000 times or more. Embodiment 6 Using the photochromic thin film obtained in Embodiment 3, an optical recording medium P2 shown in FIG.
Using a -Cd laser (wavelength 442 nm) as recording light, data was recorded on the photochromic thin film. The recorded data could be read out (reproduced) as a difference in refractive index with a semiconductor laser (wavelength 830 nm). Example 7 An optical waveguide was manufactured using the photochromic thin film 1 obtained in Example 3, and a switching phenomenon was confirmed. That is, an optical waveguide device as shown in FIG. 22 was manufactured. Here, 11 is a glass substrate, 12 is a clad layer made of PMMA, 13 is an upper clad layer made of the photochromic thin film 1, 14 is an optical waveguide made of fluorine-doped PMMA, and a photochromic material of a diarylethene derivative is partially dispersed therein. , 15 is PM with fluorine
The optical waveguide 16 made of MA is an optical functional portion of the optical waveguide 14 made of the photochromic material. Light having a wavelength of 1.55 μm was passed through the produced waveguide, and when irradiated with ultraviolet light, the refractive index was changed, and the wavelength was 1.55 μm.
It has been found that m light can be switched. It was also found that the switching speed was at least 10 4 times faster than that of a waveguide made of a conventional dispersion film.

【0077】[0077]

【発朋の効果】本発明のフォトクロミック化合物は、ジ
アリールエテン骨格を含み、さらに分子内にトリアリー
ルアミノ基を有しているので、フォトクロミック化合物
単独でアモルファス薄膜を形成させることが可能であ
り、フォトクロミック分子の持つ機能を有効に発現する
ことができ、これにより、優れた光学特性を有するフォ
トクロミック薄膜を提供することができる。
[Effects of photogenicity] Since the photochromic compound of the present invention contains a diarylethene skeleton and further has a triarylamino group in the molecule, it is possible to form an amorphous thin film with the photochromic compound alone. Can effectively exert the function of the photochromic thin film having excellent optical characteristics.

【0078】また、薄膜形成において、真空蒸着法等の
大がかりな装置を必要とせず、スピンコート法等による
塗布法により形成が可能となるので、生産性を従来のも
のより大幅に向上させることができる。
Further, in forming a thin film, a large-scale apparatus such as a vacuum evaporation method is not required, and the thin film can be formed by a coating method such as a spin coating method, so that productivity can be greatly improved as compared with the conventional one. it can.

【0079】さらに、本発明のフォトクロミック薄膜を
光機能素子の記録層に用いた場合、繰り返し耐久性に優
れ、さらに光学特性に優れたものを提供することがで
き、また、光照射前後の吸光度変化および屈折率変化
が、従来の高分子樹脂分散膜よりも非常に大きいので、
優れた光記録媒体や光スイッチ用の光伝送路を提供する
ことができる。
Further, when the photochromic thin film of the present invention is used for a recording layer of an optical functional device, it is possible to provide a film having excellent repetition durability and excellent optical characteristics, and a change in absorbance before and after light irradiation. And the refractive index change is much larger than the conventional polymer resin dispersion film,
An excellent optical recording medium and an optical transmission line for an optical switch can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わるフォトクロミック化合物の化学
式を示す図である。
FIG. 1 is a view showing a chemical formula of a photochromic compound according to the present invention.

【図2】本発明に係わるフォトクロミック化合物の化学
式を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a chemical formula of a photochromic compound according to the present invention.

【図3】本発明に係わるフォトクロミック化合物の化学
式を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a chemical formula of a photochromic compound according to the present invention.

【図4】本発明に係わるフォトクロミック化合物の化学
式を示す図である。
FIG. 4 is a view showing a chemical formula of a photochromic compound according to the present invention.

【図5】本発明に係わるフォトクロミック化合物の化学
式を示す図である。
FIG. 5 is a view showing a chemical formula of a photochromic compound according to the present invention.

【図6】本発明に係わるフォトクロミック化合物の化学
式を示す図である。
FIG. 6 is a view showing a chemical formula of a photochromic compound according to the present invention.

【図7】本発明に係わるフォトクロミック化合物の化学
式を示す図である。
FIG. 7 is a view showing a chemical formula of a photochromic compound according to the present invention.

【図8】本発明に係わるフォトクロミック化合物の化学
式を示す図である。
FIG. 8 is a view showing a chemical formula of a photochromic compound according to the present invention.

【図9】本発明に係わるフォトクロミック化合物の化学
反応式を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a chemical reaction formula of the photochromic compound according to the present invention.

【図10】本発明に係わるフォトクロミック化合物の化
学反応式を示す図である。
FIG. 10 is a view showing a chemical reaction formula of a photochromic compound according to the present invention.

【図11】本発明に係わる光記録媒体を説明する概略断
面図である。
FIG. 11 is a schematic sectional view illustrating an optical recording medium according to the present invention.

【図12】本発明に係わる光記録媒体を説明する概略断
面図である。
FIG. 12 is a schematic sectional view illustrating an optical recording medium according to the present invention.

【図13】本発明に係わる光記録媒体を説明する概略断
面図である。
FIG. 13 is a schematic sectional view illustrating an optical recording medium according to the present invention.

【図14】(a)〜(d)は本発明に係わるフォトクロ
ミック化合物を合成するときの化学反応式である。
14 (a) to (d) are chemical reaction formulas for synthesizing a photochromic compound according to the present invention.

【図15】本発明に係わるフォトクロミック化合物の化
学式を示す図である。
FIG. 15 is a view showing a chemical formula of a photochromic compound according to the present invention.

【図16】本発明に係わるフォトクロミック化合物を合
成するときの化学反応式を示す図である。
FIG. 16 is a view showing a chemical reaction formula when synthesizing a photochromic compound according to the present invention.

【図17】本発明に係わるフォトクロミック化合物を合
成するときの化学反応式を示す図である。
FIG. 17 is a view showing a chemical reaction formula when synthesizing a photochromic compound according to the present invention.

【図18】本発明に係わるフォトクロミック化合物を合
成するときの化学反応式を示す図である。
FIG. 18 is a view showing a chemical reaction formula when synthesizing a photochromic compound according to the present invention.

【図19】本発明に係わるフォトクロミック化合物を合
成するときの化学反応式を示す図である。
FIG. 19 is a view showing a chemical reaction formula when synthesizing a photochromic compound according to the present invention.

【図20】PMMA分散膜における分散濃度依存性を示
す線図である。
FIG. 20 is a diagram showing dispersion concentration dependency in a PMMA dispersion film.

【図21】(a),(b)は、それぞれ本発明に係る光
記録媒体への情報の記録方法および再生方法を説明する
概略断面図である。
FIGS. 21A and 21B are schematic cross-sectional views illustrating a method for recording and reproducing information on an optical recording medium according to the present invention, respectively.

【図22】本発明に係る光導波路体を模式的に説明する
斜視図である。
FIG. 22 is a perspective view schematically illustrating an optical waveguide according to the present invention.

【図23】本発明に係るフォトクロミック反応を説明す
る図である。
FIG. 23 is a diagram illustrating a photochromic reaction according to the present invention.

【図24】本発明の実施例に対する比較例を説明するた
めのフォトクロミック化合物の化学式を示す図である。
FIG. 24 is a view showing a chemical formula of a photochromic compound for explaining a comparative example with respect to the example of the present invention.

【図25】薄膜1の屈折率変化を説明する線図である。FIG. 25 is a diagram illustrating a change in the refractive index of the thin film 1;

【図26】薄膜2の屈折率変化を説明する線図である。FIG. 26 is a diagram illustrating a change in the refractive index of the thin film 2;

【図27】本発明に係るフォトクロミック化合物の紫外
光照射前後の吸光度変化を示す線図である。
FIG. 27 is a diagram showing a change in absorbance of the photochromic compound according to the present invention before and after irradiation with ultraviolet light.

【図28】薄膜1の紫外光照射前後の吸光度変化を示す
線図である。
FIG. 28 is a diagram showing a change in absorbance of a thin film 1 before and after irradiation with ultraviolet light.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 :基板 2 :記録層 3 :反射層 P1、P1’、P2:光記録媒体 H:光導波路素子 1: substrate 2: recording layer 3: reflective layer P1, P1 ', P2: optical recording medium H: optical waveguide element

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記式(1)又は式(2)で表されるフ
ォトクロミック化合物。 【化1】 【化2】 (ただし、R1,R2,R3,R4,R5,R6は、各々アリ
ール基又は一部が置換されたアリール基とし、R7,R8
は、各々水素、アルキル基又はアルコキシ基とする。X
は酸素原子、硫黄原子又は窒素原子とする。環Aは脂肪
族環、芳香族環、酸無水物又はマレイミド基から成るも
のとし、環B,環Cは、各々一部に置換基を有していて
もよいものとする。)
1. A photochromic compound represented by the following formula (1) or (2). Embedded image Embedded image (However, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are each an aryl group or a partially substituted aryl group, and R 7 , R 8
Is hydrogen, an alkyl group or an alkoxy group, respectively. X
Represents an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom. The ring A is composed of an aliphatic ring, an aromatic ring, an acid anhydride or a maleimide group, and each of the rings B and C may have a substituent. )
【請求項2】 請求項1に記載のフォトクロミック化合
物から成る薄膜に光を照射することにより情報の記録を
行わせるように成した光機能素子。
2. An optical functional device wherein information is recorded by irradiating a thin film made of the photochromic compound according to claim 1 with light.
【請求項3】 請求項1に記載のフォトクロミック化合
物から成る薄膜を光スイッチ用の光伝送路に用いたこと
を特徴とする光機能素子。
3. An optical functional device, wherein the thin film made of the photochromic compound according to claim 1 is used for an optical transmission line for an optical switch.
JP2000087321A 1999-05-28 2000-03-27 Photochromic compound and optical function element using the same Withdrawn JP2001048875A (en)

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