JP2001064276A - Photochromic compound and photofunctional element using the same - Google Patents

Photochromic compound and photofunctional element using the same

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JP2001064276A JP24419499A JP24419499A JP2001064276A JP 2001064276 A JP2001064276 A JP 2001064276A JP 24419499 A JP24419499 A JP 24419499A JP 24419499 A JP24419499 A JP 24419499A JP 2001064276 A JP2001064276 A JP 2001064276A
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photochromic
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new photochromic compound capable of forming by itself amorphous thin film which is excellent in repeated durability and great in both absorbance and refractive index changes between points before and after light irradiation, therefore affording excellent photorecording elements. SOLUTION: This new photochromic compound is represented by formula (R1 and R2 are each H or an alkyl; RA is an aromatic ring or a heterocyclic ring; X is O, S or N; ring A is an aliphatic ring, an acid anhydride or maleimide; (n) is an integer of 1-3) or formula II, e.g. a compound of formula III. This new compound is obtained, for example, by the following steps: 2,4- dimethylthiophene as starting material is reacted with zinc chloride followed by 4-iodo-tetraphenylmethane in the presence of (triphenylphosphine) palladium to form 2,4-dimethyl-5-[4-(triphenylmethyl)phenyl]thiophene, and then to which iodine and an aqueous iodic acid solution are added to substitute the heterocyclic ring's 3-position with iodine atom followed by reacting the resultant product with perfluorocyclopentene to be represented as the ring A in formulae I and II.

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
のである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel photochromic compound and an optical functional device using the same.

【0002】[0002]

【従来技術とその課題】フォトクロミック化合物とは、
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
成する分子または分子集合体を含む材料であり、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。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・再生を行うこ
とができる。また、分子構造を元に戻すことにより、情
報の消去が可能となる。
2. Description of the Related Art Photochromic compounds are:
A material that contains molecules or molecular aggregates that reversibly generate two isomers in different states by light irradiation. The molecular structure is changed by a photochemical reaction, and the light absorption coefficient, refractive index, It has the property of reversibly changing optical properties such as optical rotation or dielectric constant. By utilizing the difference between these optical characteristics, information can be recorded / reproduced. Also, by restoring the molecular structure, information can be erased.

【0003】フォトクロミック化合物の示す可逆的な光
異性化反応は、簡潔に示すと下記式(F1)、(F2)のよう
になる。
The reversible photoisomerization reaction of a photochromic compound is briefly represented by the following formulas (F1) and (F2).

【0004】 A (λ1) → B (λ2) ・・・ (F1) B (λ2) → A (λ1) ・・・ (F2) A (λ1)、B (λ2)は、各々吸収スペクトルの異なる異
性体を示す。また、式(F1)は波長λ1の照射による異性
化反応を示し、式(F2)はλ2の光照射により異性化反応
を示す。
A (λ1) → B (λ2) (F1) B (λ2) → A (λ1) (F2) A (λ1) and B (λ2) are different isomers having different absorption spectra. Show body. Formula (F1) shows an isomerization reaction by irradiation with wavelength λ1, and formula (F2) shows an isomerization reaction by irradiation with light of λ2.

【0005】フォトクロミック化合物を光記録媒体とし
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。記録さ
れたデータは吸収によって読み出す(再生する)ことが
でき、もう一方の波長の光照射により消去が可能であ
る。
When a photochromic compound is used as an optical recording medium, data can be recorded by using light having one of the wavelengths λ1 and λ2 as recording light. The recorded data can be read out (reproduced) by absorption, and can be erased by irradiation with 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、つまり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 a difference in absorbance between isomers, that is, a 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】通常は、吸収度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
持たないため、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。そのた
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。
Normally, data is read out due to a difference in absorbance. However, since the photochromic reaction itself does not have a threshold value, this method causes data destruction during reproduction, and data cannot be read out many times. . Therefore, non-destructive reading of data is one of the problems of the photochromic optical memory.

【0008】非破壊読出しを達成するには、大きくわけ
て2つの方法がある。一つは、光反応にしきい値を持つ
フォトクロミック化合物や3つの異性体が反応する化合
物の開発である。もう一つの方法は、吸収を伴わずにデ
ータを読み出す方法である。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。
There are roughly two ways to achieve non-destructive reading. One is the development of photochromic compounds that have a threshold for photoreaction and compounds in which three isomers react. Another method is to read data without absorption. 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).

【0009】フォトクロミック化合物は、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。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。
The photochromic compound has a photorefractive effect in which the refractive index is reversibly changed by light irradiation, and can be applied to an optical memory utilizing this effect. Bit data recorded on a medium by a photochromic reaction can be read as a difference in refractive index.

【0010】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 in recent years, and is expected to be applied to optical memory elements and optical switching elements.

【0011】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-xNb2O6 )
やリチウムナイオベート(LiNbO3)等の無機物で主に見
られた。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、いわるる可逆的な屈折率変化を
示す。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。
The conventional photorefractive phenomenon is strontium barium niobate (SrxBa1-xNb2O6)
And inorganic substances such as lithium niobate (LiNbO3). When an electric field is applied, the refractive index changes greatly,
When the changed refractive index is stably held and light irradiation is performed with another pattern, the initial pattern is erased and a new pattern is formed, which indicates a reversible refractive index change. In recent years, similar effects have been reported for organic substances. In the case of organic substances, the change in refractive index is characterized by being several times to several tens times larger than that of inorganic substances.

【0012】最近、フォトリフラクティブ有機材料とし
て、フォトクロミック化合物を用いることが提案されて
いる。フォトクロミック化合物は、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。
Recently, it has been proposed to use a photochromic compound as a photorefractive organic material. The photochromic compound has an advantage that the refractive index changes only by irradiating light, and the refractive index can be maintained in a changed state without consuming energy even after the change in the refractive index. 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.

【0013】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.

【0014】フォトクロミック化合物を光記録媒体等の
光機能素子に応用する場合、フォトクロミック化合物を
含有させた薄膜の形成が必要となる。これまで薄膜形成
法としては、フォトクロミック化合物をポリメチルメタ
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。しかしな
がら、フォトクロミック材料が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
度で最大値をとることが知られている。さらにフォトク
ロミック化合物の中には、高分子との相溶性が悪く、分
散性が悪いという問題も有している。その結果、これま
で十分な特性が得られていなかった。
When a photochromic compound is applied to an optical functional element such as an optical recording medium, it is necessary to form a thin film containing the photochromic compound. Heretofore, as a thin film forming method, a method of dispersing a photochromic compound in a polymer matrix such as polymethyl methacrylate or polystyrene has been generally used. However, it is known that the higher the concentration of the photochromic material, the lower the conversion rate, and the maximum value is reached at a concentration of about 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer. Further, some photochromic compounds have poor compatibility with polymers and poor dispersibility. As a result, sufficient characteristics have not been obtained so far.

【0015】一方、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
が得られている( M.Irie,Chem.Lett.899(1995) 、特開
平8-1199633号公報を参照)。
On the other hand, in view of such a situation, a diarylethene compound having photochromic properties in a crystalline state has been obtained (see M. Irie, Chem. Lett. 899 (1995), JP-A-8-1199633). .

【0016】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、高分子樹脂中にも分散させ
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利点を有する。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、量産性において劣
るという欠点を有する。
A diarylethene compound having photochromic properties in a crystalline state has an advantage that a photochromic thin film having high absorbance can be formed by vapor deposition or the like without being dispersed in a polymer resin. 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 mass productivity is poor.

【0017】本発明は上記従来技術における問題点に鑑
みてなされたものであって、その目的は高分子樹脂媒体
中に分散せず、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るフォトクロミッ
ク化合物、及びそれを用いた優れ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 in the prior art, and an object of the present invention is to provide a photochromic compound capable of forming an amorphous thin film with a photochromic compound alone without being dispersed in a polymer resin medium. It is to provide a compound and an excellent optical functional device using the same.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のフォトクロミック化合物は、図1に示す式
(1)又は図2に示す式(2)で表せるフォトクロミッ
ク化合物とする。
In order to achieve the above object, the photochromic compound of the present invention is a photochromic compound represented by the formula (1) shown in FIG. 1 or the formula (2) shown in FIG.

【0019】(ただし、各式中R1,R2は、水素又は
アルキル基とし、RAは、芳香族環又は複素環とし、ま
た、これらは同一であっても、異なっていても良く、さ
らに未置換でも或いは一部が置換されていても良い。
(Wherein R1 and R2 in each formula are hydrogen or an alkyl group, RA is an aromatic ring or a heterocyclic ring, and these may be the same or different, and may be unsubstituted. However, or some of them may be substituted.

【0020】置換基としてはアルキル基、アリール基、
ハロゲン基、ニトロ基、アミノ基、アルコキシ基、シア
ノ基とする。
As the substituent, an alkyl group, an aryl group,
Halogen, nitro, amino, alkoxy, and cyano groups.

【0021】Xは、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子と
する。
X is an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom.

【0022】環Aは、脂肪族環、酸無水物、又はマレイ
ミド基とし、環B、環C及び環Dは、未置換でも或は一
部置換されていても良い。置換基としてはアルキル基、
アリール基、ハロゲン基、ニトロ基、アミノ基、アルコ
キシ基、シアノ基とする。nは1〜3の整数とする。) また、上記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
た光機能素子とする。
Ring A is an aliphatic ring, an acid anhydride or a maleimide group, and rings B, C and D may be unsubstituted or partially substituted. As a substituent, an alkyl group,
An aryl group, a halogen group, a nitro group, an amino group, an alkoxy group, and a cyano group. n is an integer of 1 to 3. In addition, an optical functional element is provided in which information is recorded by irradiating light to a thin film made of the photochromic compound.

【0023】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立体的に嵩高い置換基テトラ
アリールメチル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 furthermore, a heterocyclic ring in the diarylethene skeleton is substituted by a sterically bulky substituent, a tetraarylmethyl group. It is a feature.

【0024】このようにジアリールエテン骨格を有して
いる本発明のフォトクロミック化合物は、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。
As described above, the photochromic compound of the present invention having a diarylethene skeleton exhibits a heat irreversible photochromic reaction, is thermally stable in both the colored state and the decolored state, and is excellent in repeated durability. It has the feature of.

【0025】また、フォトクロミック化合物の分子内
に、上記立体的に嵩高い置換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。
Further, since the sterically bulky substituent is substituted in the molecule of the photochromic compound,
It is possible to form a stable glass state while having a low molecular weight.

【0026】その結果、本発明の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。本発明の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。
As a result, the photochromic compound of the present invention is capable of forming an amorphous thin film by itself and has a characteristic of exhibiting a reversible photochromic reaction as in the case of a solution system. By using the photochromic compound of the present invention, a photochromic thin film having a large change in absorbance can be provided.

【0027】また、本発明の光機能素子は、基板上にフ
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、該薄膜に情報の記録を行わせるように成したこ
とを特徴とする。
Further, the optical function element of the present invention is characterized in that an amorphous thin film made of a photochromic compound is formed on a substrate, and information is recorded on the thin film.

【0028】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吸光
度変化を示す。
The amorphous thin film made of the photochromic compound of the present invention is not dispersed in a matrix such as a polymer, and is in a single state like the crystalline film described in the conventional example. Shows a larger absorbance change.

【0029】また、本発明のフォトクロミック化合物な
る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
よる塗布法により形成可能である。
The amorphous thin film of the photochromic compound of the present invention can be formed by a 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.

【0030】また基板上に前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、該薄膜に情報
の記録を行わせるように成したことを特徴とする光機能
素子を提供することにある。本発明の光機能素子は、優
れた光学特性を示す前記フォトクロミック化合物から成
る記録層を有しているため、高いC/N比が得られる。
It is another object of the present invention to provide an optical functional device characterized in that an amorphous thin film made of the photochromic compound is formed on a substrate and information is recorded on the thin film. Since the optical functional device of the present invention has the recording layer made of the photochromic compound exhibiting excellent optical characteristics, a high C / N ratio can be obtained.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0032】図1に示す式(1)又は図2に示す(2)
で表される本発明のフォトクロミック化合物は、例えば
図3(a)〜(d)の方法にて製造することができる。
但し、製造方法は、この方法に限定されるものではな
く、公知の方法から適宜選択して製造することができが
できる。
Equation (1) shown in FIG. 1 or (2) shown in FIG.
The photochromic compound of the present invention represented by the following formula (1) can be produced, for example, by the methods shown in FIGS.
However, the manufacturing method is not limited to this method, and can be manufactured by appropriately selecting from known methods.

【0033】すなわち、図3(a)左に示したヘテロ環
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、反応右に示
された亜鉛化合物が合成される。
That is, the heterocyclic compound shown on the left side of FIG. 3A is reacted with butyllithium. By adding zinc chloride to the reaction solution and reacting, a zinc compound shown on the right side of the reaction is synthesized.

【0034】次に、図3(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3(a)で得られた亜鉛化合物を加え、反応させ
る。その結果、図3(b)右に示されたアミノ基が置換
されたヘテロ環化合物が合成される。
Next, as shown in FIG. 3 (b), the zinc compound obtained in FIG. 3 (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 in which the amino group is substituted as shown on the right side of FIG. 3B is synthesized.

【0035】図3(b)で得られたアミノ基置換ヘテロ
環化合物にヨウ素、ヨウ素酸水溶液を加え、反応を行う
と、図3(c)右に示されたヘテロ環3位にヨウ素が置
換された化合物が合成される。
When iodine and an aqueous solution of iodic acid are added to the amino-substituted heterocyclic compound obtained in FIG. 3 (b) and the reaction is carried out, iodine is substituted at the 3-position of the heterocyclic ring shown in the right of FIG. The synthesized compound is synthesized.

【0036】図3(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(図3(d)右)を合成すること
ができる。
The iodine compound obtained in FIG. 3 (c) is reacted with butyllithium to generate anionic species by lithium-halogen exchange. The desired diarylethene (FIG. 3 (d) right) can be synthesized by reacting the ring A compound (substituted with a halogen atom) with this anionic species.

【0037】ここで、各式中R1、R2は、水素又はア
ルキル基とし、RAは芳香族環又は複素環とし、未置換
でも或いは一部が置換されていても良い。置換基として
はアルキル、アリール、ハロゲン、ニトロ、アミノ、ア
ルコキシ、シアノがある。
Here, in each formula, R1 and R2 are hydrogen or an alkyl group, RA is an aromatic ring or a heterocyclic ring, and may be unsubstituted or partially substituted. Substituents include alkyl, aryl, halogen, nitro, amino, alkoxy, cyano.

【0038】Xは酸素、硫黄、窒素原子を示す。特に硫
黄原子が好ましい。環Aは、脂肪族環、酸無水物、マレ
イミド基とする。また、環B、環C、環Dは、未置換で
も或は一部置換されていても良い。置換基としてはアル
キル、アリール、ハロゲン、ニトロ、アミノ、アルコキ
シ、シアノがある。
X represents an oxygen, sulfur or nitrogen atom. Particularly, a sulfur atom is preferable. Ring A is an aliphatic ring, an acid anhydride, or a maleimide group. Ring B, ring C and ring D may be unsubstituted or partially substituted. Substituents include alkyl, aryl, halogen, nitro, amino, alkoxy, cyano.

【0039】本発明のフォトクロミック化合物は、分子
内に立体的に嵩高い置換基であるテトラアリールメチル
基が置換されているため、結晶化速度が抑えられ、その
結果低分子でありながら安定なガラス状態を示す。その
ため、該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。本発明のフ
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、大きな吸光度
変化や屈折率変化を示す、等の優れた光学特性を有す
る。
Since the photochromic compound of the present invention has a sterically bulky substituent, a tetraarylmethyl group, which is substituted in the molecule, the crystallization rate is suppressed, and as a result, a low molecular weight, stable glass is obtained. Indicates the status. Therefore, the photochromic compound can form an amorphous thin film by itself, and exhibits a reversible photochromic reaction similarly to a solution system. The photochromic thin film comprising the photochromic compound of the present invention is an amorphous thin film composed of a single photochromic compound, unlike a polymer resin dispersed film, and therefore has excellent optical characteristics such as a large change in absorbance and a change in refractive index.

【0040】また、本発明の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、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、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前記フォト
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
成することができる。
Further, the photochromic thin film comprising the photochromic compound of the present invention can be applied by a coating method generally used for forming an organic thin film (a spin coating method, a bar coating method, an immersion method) without using a large-scale apparatus such as vacuum evaporation. Method, melt extrusion method, spray method, etc.). Specifically, a thin film can be formed by dissolving the photochromic compound in a highly viscous organic solvent, applying the solution, and further performing heat treatment at about 80 to 150 ° C.

【0041】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。
本発明の光機能素子である光記録媒体P1は、図4に断
面図にて示すように、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、さらにこの反
射層3を設けたものである。
The photochromic thin film obtained by the above method can be used for an optical functional element such as an optical recording medium.
An optical recording medium P1, which is an optical functional element of the present invention, is formed on a disk-shaped substrate 1 made of a resin material such as polycarbonate having translucency, glass, or the like, as shown in a sectional view of FIG. A thin film made of a photochromic body produced by the method of the present invention is provided as a recording layer 2, and the reflective layer 3 is further provided.

【0042】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。また記録層は厚み1
00Å〜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を含み50Å〜3000Å
(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 a translucent plastic (for example, polyester resin, acrylic resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyolefin resin, phenol resin,
Epoxy resin, polyimide resin), glass, ceramic, metal, or the like can be used. The recording layer has a thickness of 1
Laminated to a thickness of about 00 to 5 μm (preferably 1000 to 1 μm), and a metal (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., including the reflective layer 3 made of
(More preferably, about 100 ° to 3000 °).

【0043】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し、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。また、反射層3の場
合、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 small, the photosensitivity cannot be obtained, and if it is too large, the photoreaction speed decreases in the thickness direction. In the case of the reflective layer 3, if the thickness is too thin, the reflectance cannot be obtained.

【0044】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.

【0045】また、図5に示す光記録媒体P2のよう
に、基板1に不透明なものを使用する場合には、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。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P2
とすることができる。
When an opaque substrate 1 is used as in the case of the optical recording medium P2 shown in FIG. 5, the reflective layer 3 is provided on the substrate 1, and then the recording layer 2 is provided thereon. Alternatively, 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. Thus, the optical recording medium P2 having a large change in reflectance and a good durability against repeated coloring and decoloring.
It can be.

【0046】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6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L1に
より情報を記録し、入射光L1と出射光L2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P3とするようにしても良い。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. An optical recording medium P3 in which information is recorded by the incident light L1 and the information is reproduced based on a difference in light transmittance by detecting the incident light L1 and the emitted light L2 may be used. Also in this case, the recording layer may be covered with a light-transmitting protective layer or the like to form a multi-layer structure.

【0047】また、図7に示すように、屈折率変化を利
用した光記録媒体P4への応用することが可能である。
すなわち、情報を記録する場合、図8(a)に示すよう
に、例えば波長350nm のアルゴンレーザもしくは波長63
3nm のHe-Ne レーザの書込み光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に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8(b)に示すように、例えば波長
830nm 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
の再生を行う。
Further, as shown in FIG. 7, the present invention can be applied to an optical recording medium P4 utilizing a change in refractive index.
That is, when recording information, as shown in FIG. 8A, for example, an argon laser having a wavelength of 350 nm or a wavelength of 63 nm is used.
Irradiate the recording layer 2 through a beam splitter 21 and mirrors 22a and 22b using a writing light 23 of a 3 nm He-Ne laser,
Information is recorded on the recording layer 2 by changing the refractive index. Also,
To reproduce information, for example, as shown in FIG.
The information is reproduced by irradiating the recording layer 2 through the mirror 22a using the read light 24 of 830 nm and detecting the light by the detector 25.

【0048】なお、本発明の実施形態では、図1の式
(1)又は図2の式(2)で表されるジアリールエテン
骨格を含み、さらに分子内に立体的に嵩高い置換基であ
るテトラアリールメチル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
ば光スイッチ素子や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 tetraaryl bulky substituent containing a diarylethene skeleton represented by the formula (1) in FIG. 1 or the formula (2) in FIG. A photochromic compound having an arylmethyl group and a case where an amorphous photochromic thin film made of the photochromic compound is applied to an optical recording medium have been described. However, the present invention is not limited to this. For example, an optical switch element, a dimming material, and an optical sensor And so on. 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.

【0049】[0049]

【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以下の実施例
に限定されるのもではない。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to the following embodiments unless departing from the gist of the present invention.

【0050】〔実施例1〕図12の式(3)で示される
フォトクロミック化合物を次の通り合成した。
Example 1 A photochromic compound represented by the formula (3) in FIG. 12 was synthesized as follows.

【0051】(1)2,4-ジメチルチオフェン(図9の式
(4))の合成 300ml 三ツ口フラスコに3-メチルチオフェン25.5g(0.26
mol)、乾燥エーテル125ml、TMEDA(テトラメチル
エチレンジアミン)33.2g を入れ、反応系を0℃まで冷
却した。この反応溶液に204ml 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、0 ℃で1
時間、さらに室温で2時間攪拌した。次いで、再び氷冷
しながら17.5mlのヨウ化メチル加え、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。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。
(1) Synthesis of 2,4-dimethylthiophene (Formula (4) in FIG. 9) 25.5 g (0.26 g) of 3-methylthiophene was placed in a 300 ml three-necked flask.
mol), 125 ml of dry ether and 33.2 g of TMEDA (tetramethylethylenediamine), and the reaction system was cooled to 0 ° C. To this reaction solution, 204 ml of a normal butyllithium / hexane solution was slowly added dropwise, and the mixture was added at 0 ° C for 1 hour.
And stirred at room temperature for 2 hours. Then, 17.5 ml of methyl iodide was added thereto again while cooling with 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.

【0052】(2)2,4-ジメチル-5-(4-( トリフェニル
メチル) フェニル) チオフェン(図10の式(5))の
合成 500ml 三ツ口フラスコに2,4-ジメチルチオフェン22.4g
(0.2mol)、乾燥エチルエーテル200ml 、TMEDA
(テトラメチルエチレンジアミン)22.5g (0.22mol )
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157ml (1.4M、0.22mol )を加え、室温
にて2時間攪拌した。
(2) Synthesis of 2,4-dimethyl-5- (4- (triphenylmethyl) phenyl) thiophene (Formula (5) in FIG. 10) 22.4 g of 2,4-dimethylthiophene in a 500 ml three-necked flask
(0.2mol), dry ethyl ether 200ml, TMEDA
(Tetramethylethylenediamine) 22.5g (0.22mol)
Was added, and while stirring at room temperature, 157 ml (1.4 M, 0.22 mol) of a normal butyllithium / hexane solution was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.

【0053】2時間後、室温にて反応系に塩化亜鉛/エ
ーテル溶液200ml (塩化亜鉛0.2mol)を加え、室温にて
さらに5時間攪拌した(反応溶液A)。
After 2 hours, 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).

【0054】次に、別の500ml 三ツ口フラスコに4-ヨー
ド−テトラフェニルメタン89.2g(0.2mol) 、テトラキス
(トリフェニルホスフィン)パラジウム 2.31g、乾燥テ
トラヒドロフラン200ml 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50℃まで加
熱し、50℃にて2時間、さらに室温にて10時間攪拌を
行った。
Next, 89.2 g (0.2 mol) of 4-iodo-tetraphenylmethane, 2.31 g of tetrakis (triphenylphosphine) palladium and 200 ml of dry tetrahydrofuran were put into another 500 ml three-necked flask, and stirred at room temperature for 1 hour. One hour later, the previously prepared reaction solution A was added to this reaction solution.
Was added dropwise at room temperature. After completion of the dropwise addition, the reaction system was heated to 50 ° C., and stirred at 50 ° C. for 2 hours and further at room temperature for 10 hours.

【0055】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(5)で表され
る無色液体の目的化合物を得た。 (3)3-ヨード-2,4- ジメチル-5-(4-( トリフェニルメ
チル) フェニル) チオフェン(図11の式(6))の合
成 2L 三ツ口フラスコに2,4-ジメチル-5-(4-( トリフェニ
ルメチル) フェニル)チオフェン(式(5))43.0g(0.1
mol) 、酢酸650ml 、四塩化炭素650ml を入れる。これ
にヨウ素酸水溶液(ヨウ素酸3.8g(0.022mol)/水10m
l)、ヨウ素8.73g(0.034mol) を加え、2時間加熱還流
を行った。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。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(6)で表される
無色液体の目的化合物を得た。
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 (5). (3) Synthesis of 3-iodo-2,4-dimethyl-5- (4- (triphenylmethyl) phenyl) thiophene (Formula (6) of FIG. 11) 2,4-dimethyl-5- ( 4- (triphenylmethyl) phenyl) thiophene (Formula (5)) 43.0 g (0.1
mol), acetic acid (650 ml) and carbon tetrachloride (650 ml). Add an aqueous solution of iodic acid (3.8 g (0.022 mol) of iodic acid / 10 m of water
l) and 8.73 g (0.034 mol) of iodine were added, and the mixture was heated under reflux for 2 hours. After heating to reflux, water was added to this to separate an organic layer and an aqueous layer, and the aqueous layer was extracted with chloroform. The organic layer was washed with an aqueous solution of sodium carbonate, sodium thiosulfate and 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 (6).

【0056】(4)フォトクロミック化合物(図12の
式(3))の合成 500ml 三ツ口フラスコに3-ヨード-2,4- ジメチル-5-(4-
( トリフェニルメチル) フェニル) チオフェン(式
(6))38.92g(0.07mol )、乾燥テトラヒドロフラン
150ml を入れ、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75ml(0.105mol)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。次いで、この反応溶液に2.35
ml(0.0175mol) のパーフルオロシクロペンテンを加え、
0 ℃で7 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、式(3)
で表される白色固体の目的化合物を得た。
(4) Synthesis of Photochromic Compound (Formula (3) in FIG. 12) 3-Iodo-2,4-dimethyl-5- (4-
(Triphenylmethyl) phenyl) thiophene (Formula (6)) 38.92 g (0.07 mol), dry tetrahydrofuran
The reaction system was cooled in a dry ice / methanol bath. To this reaction solution, 75 ml (0.105 mol) of a normal butyllithium / hexane solution was slowly added dropwise,
The mixture was stirred at -78 ° C for 1 hour. Then, 2.35 was added to the reaction solution.
ml (0.0175 mol) of perfluorocyclopentene,
The mixture was stirred at 0 ° C for 7 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 compound of the formula (3)
The target compound as a white solid represented by was obtained.

【0057】得られた4つの化合物(式(3)〜式
(6))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が確認できた。
Regarding the obtained four compounds (formulas (3) to (6)), 1H-NMR, 13C-NMR, FT-IR, GC / MS
As a result of structural analysis, all the compounds were confirmed to be the target products.

【0058】また、得られたフォトクロミック化合物
(式(3))の吸収スペクトルを測定したところ、260n
m 、330nm に極大波長を有することが分かった。さらに
この化合物式(3)に、波長313nm の紫外光を照射した
ところ、溶液は着色し、その吸収極大610nm 付近に観測
された。
The absorption spectrum of the obtained photochromic compound (formula (3)) was measured.
m, it was found to have a maximum wavelength at 330 nm. Further, when this compound formula (3) was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 313 nm, the solution was colored, and the solution was observed near its absorption maximum of 610 nm.

【0059】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、再結晶に
より得られた式(3)の結晶は、265 ℃で融解し、等方
性液体となり、これを室温まで冷却すると、透明で安定
なガラスが生成することを確認した。このガラス試料を
再び昇温していくと、110 ℃にガラス転移現象が認めら
れた。
Further, it was confirmed that the change in the absorption wavelength due to this light irradiation occurred reversibly. Then, it was confirmed that the crystal of the formula (3) obtained by the recrystallization melted at 265 ° C. to become an isotropic liquid, and when this was cooled to room temperature, a transparent and stable glass was produced. When the temperature of the glass sample was raised again, a glass transition phenomenon was observed at 110 ° C.

【0060】〔実施例2〕〔実施例1〕で得られたフォ
トクロミック化合物(式(3))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、80℃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0.2 μm)。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(3)から成る薄膜1は、3ヶ月
以上放置しても結晶化による欠陥発生はなく、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
XRD 測定、偏光顕微鏡観察を行ったところ、XRD 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
微鏡観察ではクロスニコル状態では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
とが確認できた。
Example 2 After dissolving the photochromic compound (formula (3)) obtained in [Example 1] in toluene, the solution was applied on a quartz substrate by spin coating and baked at 80 ° C. Thus, a photochromic thin film (thin film 1) was produced (film thickness 0.2 μm). Generally, an organic thin film
It has a strong tendency to crystallize, and if left for a long period of time, it will crystallize, and the crystallized portion will become a defect, causing deterioration in characteristics. However, it was confirmed that the thin film 1 represented by the formula (3) had no defects due to crystallization even after being left for 3 months or longer, and that no deterioration in characteristics was observed. The obtained thin film 1
When XRD measurement and polarization microscopy were performed, only broad halos were observed in XRD measurement. It was confirmed that the film was a thin film.

【0061】長時間放置すると結晶化してしまい、均一
な膜は得られないが、式(3)から成る薄膜1は、3ヶ
月以上放置しても結晶化は起こらず、均一なアモルファ
ス膜であることが確認できた。
Although the film is crystallized when left for a long time and a uniform film cannot be obtained, the thin film 1 represented by the formula (3) does not crystallize even after being left for 3 months or more and is a uniform amorphous film. That was confirmed.

【0062】また、比較として、式(3)をPMMAに
30重量部の濃度分散させたフォトクロミック薄膜(薄膜
2)を作製した(膜厚1μm)。PMMA分散膜では、
式(3)の濃度が30重量部を越えると特性劣化が起こる
ことが確認できた。
For comparison, equation (3) is converted to PMMA.
A photochromic thin film (thin film 2) having a concentration of 30 parts by weight was prepared (thickness: 1 μm). In PMMA dispersion membrane,
It was confirmed that when the concentration of the formula (3) exceeded 30 parts by weight, characteristic deterioration occurred.

【0063】以上のようにして作製した薄膜1および薄
膜2に紫外光313nm の光を照射すると膜が着色された。
このときの膜の吸収スペクトルを測定したところ、図1
3に示すように、いずれの薄膜においても310nm 付近に
吸収極大を持つことが確認できた。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。薄膜状態においても可逆的なフォトクロミック反応
が進行することが分かった。
When the thin film 1 and the thin film 2 produced as described above were irradiated with ultraviolet light of 313 nm, the films were colored.
When the absorption spectrum of the film at this time was measured, FIG.
As shown in FIG. 3, it was confirmed that each of the thin films had an absorption maximum near 310 nm. Furthermore, it was confirmed that the change of the absorption wavelength due to this light irradiation occurred reversibly. It was found that a reversible photochromic reaction proceeds even in a thin film state.

【0064】さらに、無色状態の薄膜1 および薄膜2に
紫外光313nm の光を光定常状態まで照射した後、610nm
における吸光度変化を測定しところ、薄膜1の方が、約
3 倍程度吸光度変化が大きいことが確認できた。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の持つ機能を有効に発現
できたためであると考えられる。
Further, after irradiating the thin film 1 and the thin film 2 in the colorless state with light of 313 nm of ultraviolet light until the light steady state, 610 nm
When the absorbance change at was measured, the thin film 1 was
It was confirmed that the absorbance change was about three times larger. This is considered to be because the function of the photochromic molecules was effectively exhibited by forming the thin film 1 as an amorphous thin film using the photochromic compound alone as compared with the PMMA dispersion system.

【0065】〔実施例3〕〔実施例2〕で得られたフォ
トクロミック薄膜を用いて図4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
(3))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。さらに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。
Example 3 Using the photochromic thin film obtained in Example 2, an optical recording medium P1 shown in FIG. 4 was produced. A recording layer composed of the photochromic compound (formula (3)) obtained in [Example 1] was laminated on a translucent polycarbonate substrate, and a reflective layer composed of an Al layer was laminated thereon. Further, a protective layer made of an acrylic resin was formed thereon, thereby producing an optical recording medium.

【0066】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、
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。10mWのパワーで記録
を行い、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。さらに再生回
数は1万回以上であった。
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 equipped with a 680 nm semiconductor laser in a pickup. When recording was performed with a power of 10 mW and reproduction was performed with a power of 0.2 mW, a reproduced signal having a high C / N ratio of 50 db or more was obtained. Further, the number of times of reproduction was 10,000 times or more.

【0067】〔実施例4〕さらに無色状態の薄膜1およ
び薄膜2に紫外光He−Neレーザーにて光照射前後の屈折
率変化を調べたところ、図14に示すように、薄膜2で
は7×10-3であったのに対して、薄膜1 では5×10-2
あることが分った。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。
[Example 4] Further, the thin film 1 and the thin film 2 in the colorless state were examined for changes in the refractive index before and after light irradiation with an ultraviolet He-Ne laser. As shown in FIG. It was found that the film thickness of the thin film 1 was 5 × 10 −2 , whereas it was 10 −3 . This is considered to be because the thin film 1 was formed as an amorphous thin film using only the photochromic compound, and the refractive index change due to the change in the photochromic molecular structure had a greater effect than the PMMA dispersion system.

【0068】〔実施例5〕〔実施例2〕で得られたフォ
トクロミック薄膜を用いて図7に示す光記録媒体を作製
し、アルゴンレーザー(363nm )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(830nm )で屈折率差として読み出
すことができた。
Example 5 Using the photochromic thin film obtained in [Example 2], an optical recording medium shown in FIG. 7 was prepared, and data was recorded on the photochromic thin film using an argon laser (363 nm) as recording light. . The recorded data could be read out as a difference in refractive index with a semiconductor laser (830 nm).

【0069】[0069]

【発明の効果】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、さらに分子内に立体的に嵩
高い置換基を有しているため、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となっ
た。その結果、フォトクロミック分子の持つ機能を有効
に発現することが可能となったため、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。
The photochromic compound of the present invention contains a diarylethene skeleton and has a sterically bulky substituent in the molecule, so that an amorphous thin film can be formed with the photochromic compound alone. . As a result, the function of the photochromic molecule can be effectively exhibited, so that a photochromic thin film having excellent optical characteristics can be provided.

【0070】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
塗布法により形成可能なったため、生産性を向上するこ
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 improved.

【0071】さらに、本発明のフォトクロミック薄膜を
記録層に用いた場合、繰り返し耐久性に優れ、さらに光
学特性に優れた光記録媒体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, it is possible to provide an optical recording medium having excellent repetition durability and excellent optical characteristics.

【0072】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
ため、優れた光記録媒体を提供することができる。
Further, since the change in absorbance and the change in refractive index before and after light irradiation are much larger than those of the conventional polymer resin dispersion film, an excellent optical recording medium can be provided.

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

【図1】本発明に係るフォトクロミック化合物の化学式
である。
FIG. 1 is a chemical formula of a photochromic compound according to the present invention.

【図2】本発明に係るフォトクロミック化合物の化学式
である。
FIG. 2 is a chemical formula of a photochromic compound according to the present invention.

【図3】(a)〜(d)は、それぞれ本発明に係るフォ
トクロミック化合物の化学反応式である。
FIGS. 3A to 3D are chemical reaction formulas of the photochromic compound according to the present invention, respectively.

【図4】本発明の光記録媒体P1を説明する概略断面図
である。
FIG. 4 is a schematic sectional view illustrating an optical recording medium P1 of the present invention.

【図5】本発明の光記録媒体P2を説明する概略断面図
である。
FIG. 5 is a schematic sectional view illustrating an optical recording medium P2 of the present invention.

【図6】本発明の光記録媒体P3を説明する概略断面図
である。
FIG. 6 is a schematic sectional view illustrating an optical recording medium P3 of the present invention.

【図7】本発明の光記録媒体P4を説明する概略断面図
である。
FIG. 7 is a schematic sectional view illustrating an optical recording medium P4 of the present invention.

【図8】(a),(b)はそれぞれ屈折率変化を利用し
た光記録システムの概略図である。
FIGS. 8A and 8B are schematic diagrams of an optical recording system using a change in refractive index.

【図9】本発明に係るフォトクロミック化合物の化学反
応式である。
FIG. 9 is a chemical reaction formula of the photochromic compound according to the present invention.

【図10】本発明に係るフォトクロミック化合物の化学
反応式である。
FIG. 10 is a chemical reaction formula of the photochromic compound according to the present invention.

【図11】本発明に係るフォトクロミック化合物の化学
反応式である。
FIG. 11 is a chemical reaction formula of the photochromic compound according to the present invention.

【図12】本発明に係るフォトクロミック化合物の化学
反応式である。
FIG. 12 is a chemical reaction formula of the photochromic compound according to the present invention.

【図13】フォトクロミック薄膜1及び2の光照射前後
における吸光度変化を示す線図である。
FIG. 13 is a diagram showing a change in absorbance of the photochromic thin films 1 and 2 before and after light irradiation.

【図14】フォトクロミック薄膜1及び2の屈折率変化
を示す線図である。
FIG. 14 is a diagram showing a change in the refractive index of the photochromic thin films 1 and 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 :基板 2 :記録層 3 :反射層 P1、P2、P3、P4:光記録媒体 L1 :入射光 L2 :出射光 21:ビームスプリッタ 22a,21b:ミラー 23:書込み光 24:読出し光 25:検出器 1: substrate 2: recording layer 3: reflective layer P1, P2, P3, P4: optical recording medium L1: incident light L2: output light 21: beam splitters 22a, 21b: mirror 23: write light 24: read light 25: detection vessel

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記式(1)又は式(2)で表せるフォ
トクロミック化合物。 【化1】 【化2】 (ただし、各式中R1,R2は、水素又はアルキル基で
あり、RAは、芳香族環又は複素環とし、一部に置換基
を有するものを含む。Xは、酸素原子、硫黄原子又は窒
素原子。環Aは、脂肪族環、酸無水物、又はマレイミド
基とし、環B、環C及び環Dは、各々一部に置換基を有
するものを含む。nは1〜3の整数。)
1. A photochromic compound represented by the following formula (1) or (2). Embedded image Embedded image (However, R1 and R2 in each formula are hydrogen or an alkyl group, RA is an aromatic ring or a heterocyclic ring, and includes those having a substituent in part. X is an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom. Atom A. Ring A is an aliphatic ring, an acid anhydride, or a maleimide group, and ring B, ring C, and ring D include those each partially having a substituent, and n is an integer of 1 to 3.)
【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 light to a thin film made of the photochromic compound according to claim 1.
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