JP2001151769A - Photochromic compound and optical functional element using the same - Google Patents

Photochromic compound and optical functional element using the same

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ring
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain both a photochromic compound undispersible in a polymer resin medium, capable of forming an amorphous thin film by the photochromic compound alone, having sensitivity in a semiconductor laser wavelength range and an optical functional element using the photochromic compound. SOLUTION: This photochromic compound is represented by formula (1) or formula (2) (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 and R8 are each H or an alkyl group; RA is an aromatic ring or a heterocyclic ring; X is an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom; ring A is an aliphatic ring, an acid anhydride or maleimide group; ring B and ring C each may be nonsubstituted or partially substituted; and (n) is 1 or 2). A thin film comprising the photochromic compound is irradiated with light rays to give an optical functional element so as to record information.

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 containing molecules or molecular aggregates that reversibly produce two isomers in different states by light irradiation. The molecular structure is changed by the 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) ここで、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) Here, A (λ1) and B (λ2) are absorption spectra, respectively. Are different isomers. 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 using light of 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。また、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 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. Although data is read out due to the difference in absorbance, the photochromic reaction itself does not have a threshold value, so that data is destroyed during reproduction by this method, and data cannot be read out many times. Therefore, non-destructive reading of data is one of the problems of the photochromic optical memory.

【0007】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 methods for achieving non-destructive readout. 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).

【0008】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、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, so that the photochromic compound can be applied to an optical memory by utilizing this effect, and a bit recorded on a medium by a photochromic reaction. The data can be read as a refractive index difference.

【0009】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
いる現象であり、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, is a phenomenon that has attracted attention in recent years, and is expected to be applied to optical memory devices and optical switching devices.

【0010】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、いわゆ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、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。
Conventionally, the photorefractive phenomenon has been described as strontium barium niobate (SrxBa1-xNb2O6).
) And lithium niobate (LiNbO3). When an electric field is applied, the refractive index changes greatly, the changed refractive index is stably maintained, and when light irradiation is performed with another pattern, the initial pattern is erased and a new pattern is formed, so-called It shows a reversible refractive index change. In recent years, similar effects have been reported for organic substances, and the characteristic is that the change in refractive index is several times to several tens times larger than that of inorganic substances.

【0011】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.

【0012】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を行
うことができ非常に有効である。
Such a property is very effective not only for an optical memory but also for an optical switching element. In particular, when used in an optical switching element, the change in the refractive index is large, so that the element can be downsized. Further, since control by light is possible, remote control using light can be performed, which is very effective.

【0013】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。
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.

【0014】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。
However, it is known that the higher the concentration of the photochromic material, the lower the conversion ratio, 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】また、フォトクロミック化合物は、305nm
以下の紫外光で着色(閉環反応)し、さらに450nm 以上
の可視光によって元(無色)にもどる(開環反応する)
ため、書込み,消去,再生のいずれかにおいて紫外光を
用いる必要がある。
The photochromic compound has a wavelength of 305 nm.
Colored by the following ultraviolet light (ring-closing reaction) and returned to the original (colorless) by visible light of 450 nm or more (ring-opening reaction)
Therefore, it is necessary to use ultraviolet light in any of writing, erasing, and reproducing.

【0016】しかしながら、現在のところ400nm 以下の
半導体レーザは開発されていないため、大掛りな紫外レ
ーザを必要とし現実ではない。そのため、半導体レーザ
波長領域に感度を有するフォトクロミック材料の開発が
望まれていた。
However, since a semiconductor laser of 400 nm or less has not been developed at present, a large-scale ultraviolet laser is required, which is not practical. Therefore, development of a photochromic material having sensitivity in a semiconductor laser wavelength region has been desired.

【0017】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). .

【0018】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。
A diarylethene compound having a photochromic property 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.

【0019】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。
However, the crystal film made of the photochromic compound has to be formed by a vacuum evaporation method or the like, and has a drawback that it is inferior in mass productivity.

【0020】本発明は上述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
形成可能で、半導体レーザ波長領域に感度を有するフォ
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-described problems, and has as its object to form an amorphous thin film using a photochromic compound alone without being dispersed in a polymer resin medium, and to provide a semiconductor laser in the wavelength region. An object of the present invention is to provide a photochromic compound having sensitivity and an excellent optical functional device using the same.

【0021】[0021]

【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.

【0022】(ただし、各式中R1,R2,R3,R
4,R5,R6,R7,R8は、各々水素又はアルキル
基とし、RAは、芳香族環又は複素環とし、また、これ
らR1〜R8,RAはそれぞれ互いに同一であっても、
異なっていても良く(すなわち、例えばR1において互
いに異なる場合を含むものとする。)、さらに未置換で
も或いは一部が置換されていても良い。なお、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,シアノ基等とする。
(Where R1, R2, R3, R
4, R5, R6, R7, and R8 each represent hydrogen or an alkyl group; RA represents an aromatic ring or a heterocyclic ring; and even though R1 to R8 and RA are the same as each other,
They may be different (that is, for example, include cases where R1 is different from each other), and may be unsubstituted or partially substituted. Note that the substituent is an alkyl group, an aryl group, a halogen group, a nitro group, an amino group, an alkoxy group, a cyano group, or the like.

【0023】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.

【0024】環Aは、脂肪族環,酸無水物,又はマレイ
ミド基とし、環B及び環Cは、未置換でも或は一部置換
されていても良い。また、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。整数nは1又は2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 and C may be unsubstituted or partially substituted. As the substituent, an alkyl group,
An aryl group, a halogen group, a nitro group, an amino group, an alkoxy group, and a cyano group. The integer n is 1 or 2. )
Further, an optical functional element is provided, in which information is recorded by irradiating light to a thin film made of the photochromic compound.

【0025】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共役二重結合鎖を有し、その
共役二重結合鎖末端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。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。
The photochromic compound specifically has a diarylethene skeleton, further has a conjugated double bond chain on a heterocycle in the diarylethene skeleton, and a triarylamino group at the end of the conjugated double bond chain. Substitution is a feature of the chemical structure. Thus, the photochromic compound of the present invention having a diarylethene skeleton exhibits a thermo-irreversible photochromic reaction, and furthermore, both the colored state and the decolored state are thermally stable,
Moreover, it has the feature of being excellent in repeated durability.

【0026】また、分子内に共役二重結合鎖を導入する
ことにより、分子内の共役系が広がり、無色体(開環
体)の吸収極大波長が長波長化し、発振波長400nm の青
色半導体レーザ感受性が付与されるという特長を有して
いる。
Further, by introducing a conjugated double bond chain into the molecule, the conjugated system in the molecule is expanded, the absorption maximum wavelength of the colorless body (ring-opened body) is lengthened, and a blue semiconductor laser having an oscillation wavelength of 400 nm is obtained. It has the feature that sensitivity is imparted.

【0027】さらに、共役二重結合鎖末端にトリアリー
ルアミノ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、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。これにより、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。
Furthermore, since the terminal of the conjugated double bond is substituted with a triarylamino group, it is possible to form a stable glassy state while having a low molecular weight. 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 similarly to a solution system. Thus, a photochromic thin film having a large change in absorbance can be provided.

【0028】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。また、こ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
大がかりな装置を不要とし、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 comprising the photochromic compound of the present invention is not dispersed in a matrix such as a polymer and is in a single state like a conventional crystalline film. Shows a larger absorbance change. The amorphous thin film of the photochromic compound does not require a large-scale apparatus such as a vacuum evaporation method required for forming a crystal film, and can be formed by a coating method such as a spin coating method.

【0029】このようにして、本発明の光機能素子は、
優れた光学特性を示す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。
As described above, the optical functional device of the present invention
Since it has a recording layer made of a photochromic compound exhibiting excellent optical characteristics, a high C / N ratio can be obtained.

【0030】[0030]

【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.

【0031】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)に示す方法にて製造することができ
る。但し、製造方法はこれ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 method shown in FIGS. However, the manufacturing method is not limited to this,
It can be produced by appropriately selecting from known methods.

【0032】すなわち、図3(a)の反応式の左側に示
すように、ヘテロ環化合物とブチルリチウムを反応さ
せ、その後ヨウ素化合物(RI)と反応させることによ
り、反応式の右側に示したアルキル基置換ヘテロ環化合
物が合成される。
That is, as shown on the left side of the reaction formula in FIG. 3 (a), a heterocyclic compound is reacted with butyllithium and then with an iodine compound (RI), whereby the alkyl shown on the right side of the reaction formula is obtained. A group-substituted heterocyclic compound is synthesized.

【0033】次に、図3(b)に示すように、アルキル
基置換ヘテロ環化合物と臭素を反応させることにより、
臭素が2原子導入されたヘテロ環化合物が合成される。
Next, as shown in FIG. 3 (b), by reacting an alkyl group-substituted heterocyclic compound with bromine,
A heterocyclic compound into which two atoms of bromine have been introduced is synthesized.

【0034】次に、図3(c)に示すように、臭素置換
ヘテロ環化合物に塩化亜鉛を反応させ、亜鉛化合物を合
成する。そして、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上記亜鉛化合物を加え反
応させる。その結果、図3(c)の右側に示すようにア
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. 3C, the bromine-substituted heterocyclic compound is reacted with zinc chloride to synthesize a zinc compound. Then, the zinc compound 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 as shown on the right side of FIG.

【0035】その後、図3(d)に示すように、図3
(c)で得られたアミノ基が置換されたヘテロ環化合物
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、
図3(d)の右側に示す目的のジアリールエテンを合成
することができる。
Thereafter, as shown in FIG.
The heterocyclic compound substituted with an amino group obtained in (c) is reacted with butyllithium to generate anionic species by lithium-halogen exchange. This anion species has a ring A
By reacting the compound (halogen atom substitution),
The target diarylethene shown on the right side of FIG. 3D can be synthesized.

【0036】ここで、各式中R1,R2,R3,R4,
R5,R6,R7,R8は、水素又はアルキル基を示
し、これらは各々互いに同一であっても異なっていても
よい。また、RAは芳香族環又は複素環を示し、互いに
同一であっても異なっていてもよい。また、これらR1
〜R8,RAは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, R2, R3, R4
R5, R6, R7 and R8 each represent hydrogen or an alkyl group, which may be the same or different from each other. RA represents an aromatic ring or a heterocyclic ring, and may be the same or different from each other. In addition, these R1
R8 and RA may be unsubstituted or partially substituted. Substituents include alkyl, aryl, halogen, nitro, amino, alkoxy, cyano.

【0037】Xは酸素,硫黄,又は窒素原子を示す。こ
のうち特に硫黄原子が好ましい。環Aは、脂肪族環,酸
無水物,又は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. Of these, a sulfur atom is particularly preferred. Ring A is an aliphatic ring, an acid anhydride, or a maleimide group. Also, ring B, ring C,
Ring D may be unsubstituted or partially substituted. As the substituent, alkyl, aryl, halogen, nitro,
There are amino, alkoxy and cyano.

【0038】本発明のフォトクロミック化合物は、共役
二重結合鎖末端にトリアリールアミノ基が置換されてい
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(アモルファス状態)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。
Since the photochromic compound of the present invention has a triarylamino group substituted at the end of the conjugated double bond chain, the crystallization rate is suppressed, and as a result, a low molecular weight, stable glass state (amorphous state) is obtained. ). Therefore, the photochromic compound can form an amorphous thin film by itself, and exhibits a reversible photochromic reaction similarly to the solution system.

【0039】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 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, it has excellent optical characteristics such as a large change in absorbance and a change in refractive index. Having.

【0040】さらに、本発明のフォトクロミック化合物
は、分子内に共役二重結合鎖を導入しているので、これ
により、分子内の共役系が広がり、無色体(開環体)の
吸収極大波長が長波長化し、発振波長400nm の青色半導
体レーザ感受性を有している。
Further, since the photochromic compound of the present invention has a conjugated double bond chain introduced into the molecule, the conjugated system in the molecule is expanded, and the absorption maximum wavelength of the colorless body (ring-opened body) is increased. It has a longer wavelength and is sensitive to a blue semiconductor laser with an oscillation wavelength of 400 nm.

【0041】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 to a coating method (spin coating method, bar coating method, immersion method) generally used for forming an organic thin film 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.

【0042】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4に模式的な断面図にて示すように、本発明の光機能
素子である光記録媒体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.
As shown in a schematic cross-sectional view in FIG. 4, 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, for example, a resin material such as polycarbonate having translucency or glass. Further, a thin film made of a photochromic body produced by the method of the present invention is provided as a recording layer 2, and a reflective layer 3 is further provided thereon.

【0043】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,セラミックス,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を含み50Å〜3000Å(より好ましく
は100 Å〜3000Å)程度に積層する。
The substrate 1 constituting the optical recording medium P1 is
Translucent plastics (for example, polyester resin, acrylic resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyolefin resin, phenol resin, epoxy resin, polyimide resin), glass, ceramics, and metal can be used. The recording layer 2 has a thickness of 100
Laminated to a thickness of about 5 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 an evaporation method or the like )
The reflective layer 3 is formed to have a thickness of about 50 to 3000 (preferably 100 to 3000).

【0044】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 less than the above range, no photosensitivity is obtained, and if it is too large, the photoreaction speed decreases in the thickness direction, which is not preferable. In the case of the reflective layer 3, if the thickness is too thin, the reflectance cannot be obtained.

【0045】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.

【0046】なお、基板1に不透明なものを使用する場
合には、同様に図5に図示した光記録媒体P2のよう
に、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L1を照射する
ようにしてもよい。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よい。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 material is used for the substrate 1, a reflective layer 3 is provided on the substrate 1 like the optical recording medium P2 shown in FIG. And the light L1 may be irradiated from the recording layer 2 side. In addition, these layer configurations are the minimum required 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, it is possible to obtain an optical recording medium P2 having a large change in reflectance and a good durability against repeated coloring and decoloring.

【0047】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、同様に図6に図
示した光記録媒体P3のように、反射性の基板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の検出により光反射率の差によって情
報の再生を行うようにしてもよい。この場合において
も、記録層2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 above-described arrangement of the laminated body composed of the recording layer and the reflective layer on the substrate, similarly to the optical recording medium P3 shown in FIG. A recording layer 2 may be provided on the recording medium, information may be recorded by the incident light L1, and the information may be reproduced based on a difference in light reflectance by detecting the incident light L1 and the outgoing light L2. Also in this case, the recording layer 2 may be covered with a light-transmitting protective layer or the like to form a multi-layer structure.

【0048】また、同様に図7に図示した光記録媒体P
4を用いて、屈折率変化を利用することも可能である。
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442nm のHe-Cd レーザもしくは波長633n
m 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2
2a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。
Similarly, the optical recording medium P shown in FIG.
4, it is also possible to use the change in the refractive index.
That is, when information is recorded, as shown in FIG. 8A, for example, a He-Cd laser having a wavelength of 442 nm or a wavelength of 633 nm is used.
The recording light is irradiated to the recording layer 2 through the beam splitter 21 and the mirrors 22a and 22b using the writing light 23 of He-Ne laser of m m to change the refractive index of the recording layer 2 to record information. In reproducing information, as shown in FIG.
For example, using the reading light 24 having a wavelength of 830 nm, the mirror 2
The information is reproduced by irradiating the recording layer 2 via 2a and detecting it with the detector 25.

【0049】なお本発明の形態では、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内の
ヘテロ環上に共役二重結合鎖を有し、その共役二重結合
鎖末端にトリアリールアミノ基が置換されているフォト
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 conjugated double bond chain is provided on the heterocycle in the diarylethene skeleton represented by the formula (1) in FIG. 1 or the formula (2) in FIG. Although a photochromic compound in which a triarylamino group is substituted at the end of a bonding chain and a case where an amorphous photochromic thin film composed of the photochromic compound is applied to an optical recording medium have been described, the present invention is not limited to this. It can be applied to elements, light modulating materials, optical sensors, and the like. 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.

【0050】[0050]

【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.

【0051】〔実施例1〕図9の式(3)で示されるフ
ォトクロミック化合物を次のように合成した。
Example 1 A photochromic compound represented by the formula (3) in FIG. 9 was synthesized as follows.

【0052】(1)2,4-ジメチルチオフェン(図10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(上記化学反応式
を図10に示す)。
(1) Synthesis of 2,4-dimethylthiophene (Formula (4) in FIG. 10) 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 at 0 ° C. for 1 hour.
The mixture was further 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 2,4-dimethylthiophene as a colorless liquid (the above chemical reaction formula was used). FIG. 10).

【0053】(2)2,4-ジブロモ-3,5- ジメチルチオフ
ェン(図11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11.2g
(0.1mol),酢酸400ml を入れ、室温で攪拌しながら、
臭素32g (0.2mol) を滴下した。室温で20時間攪拌した
後、チオ硫酸ナトリウム,炭酸ナトリウムで中和した
後、エーテルで抽出した。有機層を水で洗浄した後、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
精製,減圧蒸留を行い、無色液体の2,4-ジブロモ-3,5-
ジメチルチオフェンを得た(上記化学反応式を図11に
示す)。
(2) Synthesis of 2,4-dibromo-3,5-dimethylthiophene (Formula (5) in FIG. 11) 11.2 g of 2,4-dimethylthiophene in a 500 ml three-necked flask
(0.1mol), 400ml of acetic acid
32 g (0.2 mol) of bromine were added dropwise. After stirring at room temperature for 20 hours, the mixture was neutralized with sodium thiosulfate and sodium carbonate, and extracted with ether. The organic layer was washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. Then, 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 2,4-dibromo-3,5-colorless liquid.
Dimethylthiophene was obtained (the chemical reaction formula is shown in FIG. 11).

【0054】(3)図12の式(6)の合成 500ml 三ツ口フラスコに2,4-ジブロモ-3,5- ジメチルチ
オフェン54.2g (0.2mol),乾燥エチルエーテル200ml
、TMEDA22.5g(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。
(3) Synthesis of Formula (6) in FIG. 12 54.2 g (0.2 mol) of 2,4-dibromo-3,5-dimethylthiophene in a 500 ml three-necked flask, 200 ml of dry ethyl ether
, 22.5 g (0.22 mol) of TMEDA and 157 ml of a normal butyl lithium / hexane solution (1.
4M, 0.22 mol) and stirred at room temperature for 2 hours.

【0055】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)。次に、別の500m
l 三ツ口フラスコにヨウ素化物85g(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4時間攪拌
した。4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15時間攪拌を行った。
Two hours later, 200 ml (0.2 mol of zinc chloride) of a zinc chloride / ether solution was added to the reaction system at room temperature, and the mixture was further stirred at room temperature for 5 hours (reaction solution A). Then another 500m
l A three-necked flask was charged with 85 g (0.2 mol) of iodide, 2.31 g of tetrakis (triphenylphosphine) palladium, and 200 ml of dry tetrahydrofuran, and stirred at room temperature for 4 hours. After 4 hours, the previously prepared reaction solution A was added dropwise to this reaction solution at room temperature. After the completion of the dropwise addition, the reaction system was heated to 50 ° C. and stirred at 50 ° C. for 15 hours.

【0056】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にて精製し、図12の式(6)で表
される無色液体の目的化合物を得た(上記化学反応式を
図12に示す)。
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 (6) in FIG. 12 ( The above chemical reaction formula is shown in FIG. 12).

【0057】(4)フォトクロミック化合物(図9式
(3))の合成 500ml 三ツ口フラスコに、図12の式(6)の化合物4
1.93g(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4.03ml(0.03m
ol) 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、図9の式(3)で
表される白色固体の目的化合物を得た(上記化学反応式
を図13に示す) 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。
(4) Synthesis of photochromic compound (FIG. 9, formula (3)) In a 500 ml three-necked flask, compound 4 of formula (6) in FIG.
1.93 g (0.07 mol) and 150 ml of dry tetrahydrofuran were added, and the reaction system was cooled with a dry ice / methanol bath. To this reaction solution, 75 ml (0.105 mol) of a normal butyllithium / hexane solution was slowly added dropwise, and the mixture was stirred at -78 ° C for 1 hour. Next, 4.03 ml (0.03 m
ol) of perfluorocyclopentene, and 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 target compound as a white solid represented by the formula (3) in FIG. (The above chemical reaction formula is shown in FIG. 13.) The structure of the obtained four compounds (formulas (3) to (6)) was analyzed by 1 H-NMR, 13 C-NMR, FT-IR, and GC / MS. As a result, it was confirmed that all the compounds were target products.

【0058】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、図13に
示すように、353nm に極大波長を有することが分かっ
た。しかし、吸収帯が450nm 程度まで裾を引いているた
め、青色レーザは長領域400nm 付近にも吸収を持つ。さ
らに、この化合物(式(3))に、波長350nm の紫外光
を照射したところ、溶液は着色し、その吸収極大635nm
付近に観測された。そして、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(この化合物
の可逆反応を図15に示す)。なお、図示下向きの反応
は波長400nm 前後で高効率で生じ、図示上向きの反応は
波長600 〜700nm で高効率で生じる。
When the absorption spectrum of the obtained photochromic compound (formula (3)) was measured, it was found to have a maximum wavelength at 353 nm as shown in FIG. However, since the absorption band extends to about 450 nm, the blue laser also has absorption near the long region of 400 nm. Further, when this compound (formula (3)) was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 350 nm, the solution was colored and its absorption maximum was 635 nm.
Observed nearby. Then, it was confirmed that the change in the absorption wavelength due to this light irradiation occurred reversibly (the reversible reaction of this compound is shown in FIG. 15). The downward reaction in the figure occurs with high efficiency around the wavelength of 400 nm, and the upward reaction in the figure occurs with high efficiency at the wavelength of 600 to 700 nm.

【0059】また、再結晶により得られた式(3)の結
晶は、200 ℃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、106
℃にガラス転移現象が認められた。
Further, it was confirmed that the crystal of the formula (3) obtained by recrystallization melted at 200 ° 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, 106
A glass transition phenomenon was observed at ℃.

【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、この薄膜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。
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 was free from defects due to crystallization even after being left for 3 months or longer, and that no deterioration in characteristics was observed.

【0061】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。
When the obtained thin film 1 was subjected to XRD measurement and observation with a polarizing microscope, only a broad halo was observed in the XRD measurement. It was confirmed that it was a uniform amorphous thin film.

【0062】また、得られたアモルファス薄膜は、暗所
80℃の条件下で900 時間特性の劣化もなく、安定であっ
た。また、着色−消色の繰返しにおいても、10000 回以
上行っても、ほとんど特性の劣化は見られなかった。
Further, the obtained amorphous thin film is used in a dark place.
It was stable without deterioration of characteristics for 900 hours at 80 ° C. In addition, even in the repetition of coloring and decoloring, even after the repetition of 10,000 times or more, almost no deterioration in characteristics was observed.

【0063】〔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 manufactured. 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.

【0064】この光記録媒体の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、400nm および680nm の半導体レーザをピックアップ
に搭載した装置を用いて記録再生の評価を行った。400n
m レーザ10mWのパワーで記録を行い、680nm レーザ0.2m
W 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。
After irradiating the entire surface of the optical recording medium with ultraviolet light to bring the photochromic compound in the recording layer into a colored state, evaluation of recording / reproduction is performed using a device equipped with a semiconductor laser of 400 nm and 680 nm in a pickup. Was. 400n
m Recording with a laser power of 10mW, 680nm laser 0.2m
When playback was performed with the power of W, the C /
A reproduction signal of N ratio was obtained.

【0065】〔実施例4〕〔実施例2〕で得られたフォ
トクロミック薄膜を用いて、光照射前後の屈折率変化を
調べたところ、無色状態と光定常状態における屈折率差
は6×10-2であることが分った。
Example 4 The change in the refractive index before and after light irradiation was examined using the photochromic thin film obtained in Example 2, and the difference in the refractive index between the colorless state and the photosteady state was 6 × 10 −. It turned out to be 2 .

【0066】〔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P4を
作製し、He-Cd レーザ(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(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 P4 shown in FIG. 7 was produced, and a He-Cd laser (442 nm) was used as a recording light, and data was recorded on the photochromic thin film. Was recorded. The recorded data could be read out as a difference in refractive index with a semiconductor laser (830 nm).

【0067】[0067]

【発朋の効果】以上、詳述したように、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有し、さ
らにジアリールエテン骨格内のヘテロ環上に共役二重結
合鎖を有し、その共役二重結合鎖末端にトリアリールア
ミノ基が置換されているため、フォトクロミック化合物
単体でアモルファス薄膜を形成させることが可能となる
上、半導体レーザ波長感受性を示すので、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。
As described in detail above, the photochromic compound of the present invention has a diarylethene skeleton, and further has a conjugated double bond chain on a heterocycle in the diarylethene skeleton. Since a triarylamino group is substituted at the chain end, it is possible to form an amorphous thin film with a photochromic compound alone and to provide a photochromic thin film having excellent optical characteristics because of exhibiting semiconductor laser wavelength sensitivity. Can be.

【0068】また、上記化合物の有する共役二重結合鎖
の効果により、分子内の共役系が広がり、無色体(開環
体)の吸収極大波長が長波長化し、例えば発振波長400n
m の青色半導体レーザ感受性を付与することができる。
Further, the effect of the conjugated double bond chain of the above-mentioned compound expands the conjugated system in the molecule, and the absorption maximum wavelength of the colorless body (ring-opened body) becomes longer.
m semiconductor laser sensitivity.

【0069】また、薄膜形成において、真空蒸着法等の
大がかりな装置を不要とし、スピンコート法等による簡
便な塗布法による形成が可能であるため、生産性を向上
することができる。
In addition, in forming a thin film, a large-scale apparatus such as a vacuum evaporation method is not required, and the film can be formed by a simple coating method such as a spin coating method, so that productivity can be improved.

【0070】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、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.

【0071】そして、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。
Since the change in absorbance and the change in refractive index before and after light irradiation are much larger than those of a 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を模式的に説明する概
略断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating an optical recording medium P1 of the present invention.

【図5】本発明の光記録媒体P2を模式的に説明する概
略断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating an optical recording medium P2 of the present invention.

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

【図7】本発明の光記録媒体P4を模式的に説明する概
略断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view schematically 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模式的な概略構成図である。
FIGS. 8A and 8B are schematic diagrams each showing a schematic configuration 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式
である。
FIG. 9 is a chemical formula of a 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を得る
ための化学反応式である。
FIG. 10 is a chemical reaction formula for obtaining a 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を得る
ための化学反応式である。
FIG. 11 is a chemical reaction formula for obtaining a 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を得る
ための化学反応式である。
FIG. 12 is a chemical reaction formula for obtaining a photochromic compound according to the present invention.

【図13】本発明に係るフォトクロミック化合物を得る
化学反応式である。
FIG. 13 is a chemical reaction formula for obtaining a photochromic compound according to the present invention.

【図14】本発明に係るフォトクロミック化合物の光照
射前後における吸光度変化を示す線図である。
FIG. 14 is a diagram showing a change in absorbance of the photochromic compound according to the present invention before and after light irradiation.

【図15】本発明に係るフォトクロミック化合物の光照
射による可逆変化を示す式である。
FIG. 15 is a formula showing a reversible change of a photochromic compound according to the present invention by light irradiation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 :基板 2 :記録層 3 :反射層 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 P1,P2,P3,P4:光記録媒体 L1:入射光 L2:出射光 1: substrate 2: recording layer 3: reflective layer 21: beam splitters 22a, 21b: mirror 23: write light 24: read light 25: detector P1, P2, P3, P4: optical recording medium L1: incident light L2: output Glow

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,R3,R4,R5,R
6,R7,R8は、各々水素又はアルキル基、RAは、
芳香族環又は複素環とし、これらは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
とする。環Aは、脂肪族環,酸無水物,又はマレイミド
基とし、環B及び環Cは一部に置換基を有するものを含
む。整数nは1又は2とする。)
1. A photochromic compound represented by the following formula (1) or (2). Embedded image Embedded image (Where R1, R2, R3, R4, R5, R
6, R7 and R8 are each a hydrogen or an alkyl group, and RA is
An aromatic ring or a heterocyclic ring includes those having a substituent in part. X is an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom. Ring A is an aliphatic ring, an acid anhydride, or a maleimide group, and Ring B and Ring C include those having a substituent in part. The integer n is 1 or 2. )
【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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