JP2721183B2 - 非線形光学素子 - Google Patents
非線形光学素子Info
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- JP2721183B2 JP2721183B2 JP63179097A JP17909788A JP2721183B2 JP 2721183 B2 JP2721183 B2 JP 2721183B2 JP 63179097 A JP63179097 A JP 63179097A JP 17909788 A JP17909788 A JP 17909788A JP 2721183 B2 JP2721183 B2 JP 2721183B2
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- substituted
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
- G02F1/361—Organic materials
- G02F1/3615—Organic materials containing polymers
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/38—Polymers
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- C09K19/3833—Polymers with mesogenic groups in the side chain
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- C09K19/3852—Poly(meth)acrylate derivatives
- C09K19/3857—Poly(meth)acrylate derivatives containing at least one asymmetric carbon atom
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- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非線形光学材料を、配向膜を有する電極間
に非線形光学導波路として挟持した非線形光学素子に関
する。
に非線形光学導波路として挟持した非線形光学素子に関
する。
従来、非線形光学材料としては、KDP,LiNbO3等の無機
単結晶もしくは尿素等の有機単結晶が知られており、例
えばレーザの波長変換素子に用いられていた。しかしな
がら、このような単結晶で充分な大きさのものを得るこ
とは技術的に困難であり、コスト的にも安価な物が得ら
れない。
単結晶もしくは尿素等の有機単結晶が知られており、例
えばレーザの波長変換素子に用いられていた。しかしな
がら、このような単結晶で充分な大きさのものを得るこ
とは技術的に困難であり、コスト的にも安価な物が得ら
れない。
更に、非線形光学材料により、薄膜状やファイバー状
の導波路を形成すれば、入射光を集束できるので非線形
光学効果を向上できる事が知られているが、上述のよう
な単結晶をそのような形状の導波路に形成するのは容易
ではない。例えばLiNbO3では単結晶にTiやＨを拡散交換
することをおこなっており、時間もかかり制御も困難で
ある。
の導波路を形成すれば、入射光を集束できるので非線形
光学効果を向上できる事が知られているが、上述のよう
な単結晶をそのような形状の導波路に形成するのは容易
ではない。例えばLiNbO3では単結晶にTiやＨを拡散交換
することをおこなっており、時間もかかり制御も困難で
ある。
また、例えば蒸着法やキャピラリー中でのゾーンメル
ティングによって薄膜状もしくはファイバー状の大きな
単結晶を得ることが試みられている（Nayay,B.K.;ACS s
ym.153（1983））。しかしながら、このような方法では
非線形光学効果である第２高調波発生（SHG）、第３高
調波発生（THG）を効率よく得るために必要な位相整合
のとれた方位に単結晶を制御することは容易でない。
ティングによって薄膜状もしくはファイバー状の大きな
単結晶を得ることが試みられている（Nayay,B.K.;ACS s
ym.153（1983））。しかしながら、このような方法では
非線形光学効果である第２高調波発生（SHG）、第３高
調波発生（THG）を効率よく得るために必要な位相整合
のとれた方位に単結晶を制御することは容易でない。
以上述べたように、単結晶のみから成る非線形光学素
子は、加工性やコストなどの点において問題が有る。そ
こで、そのような問題を解消する一手段として、高分子
中に微細な非線形光学化合物を分散かつ配向させて成る
非線形光学素子が提案された。なお、通常その高分子は
ホスト高分子と称され、分散する化合物はゲスト化合物
と称される。
子は、加工性やコストなどの点において問題が有る。そ
こで、そのような問題を解消する一手段として、高分子
中に微細な非線形光学化合物を分散かつ配向させて成る
非線形光学素子が提案された。なお、通常その高分子は
ホスト高分子と称され、分散する化合物はゲスト化合物
と称される。
ホスト高分子とゲスト化合物から成る光学材料として
は、例えばポリメチルメタクリレート樹脂中にアゾ色素
を溶解して薄膜化した後、ガラス転移点以上に加熱し、
電圧を印加してアゾ色素分子を配列させながら冷却して
その構造を固定化することにより形成されたものがあ
り、該材料では６×10-9csuの非線形光学定数が観測さ
れている。〔シンガー ケイ ディー、ソーン ジェイ
イー、ララマ エス ジェイ「アプライド フィジッ
クス レターズ（Singer,K.D.,Sohn,J.E.and Lalama,S.
J;Appl.Phys.Lett.,）49,248頁、1986年〕。
は、例えばポリメチルメタクリレート樹脂中にアゾ色素
を溶解して薄膜化した後、ガラス転移点以上に加熱し、
電圧を印加してアゾ色素分子を配列させながら冷却して
その構造を固定化することにより形成されたものがあ
り、該材料では６×10-9csuの非線形光学定数が観測さ
れている。〔シンガー ケイ ディー、ソーン ジェイ
イー、ララマ エス ジェイ「アプライド フィジッ
クス レターズ（Singer,K.D.,Sohn,J.E.and Lalama,S.
J;Appl.Phys.Lett.,）49,248頁、1986年〕。
また例えば、特開昭62−84139号公報には、アクリル
アミド樹脂をホスト高分子として用い、非線形光学応答
性有機化合物をゲスト化合物として用いた非線形光学素
子が開示されている。
アミド樹脂をホスト高分子として用い、非線形光学応答
性有機化合物をゲスト化合物として用いた非線形光学素
子が開示されている。
また例えば、特開昭57−45519号公報、米国特許44288
7号にも、ホスト高分子と非線形光学応答性有機化合物
であるゲスト化合物とを用いた素子が開示されている。
7号にも、ホスト高分子と非線形光学応答性有機化合物
であるゲスト化合物とを用いた素子が開示されている。
また例えば、特開昭62−246962号公報には、ポリオキ
シアルキレンオキシド（ホスト高分子）の中でカイラル
中心を有する化合物（ゲスト化合物）を成長させて形成
した素子が開示されている。
シアルキレンオキシド（ホスト高分子）の中でカイラル
中心を有する化合物（ゲスト化合物）を成長させて形成
した素子が開示されている。
以上のようなホスト高分子とゲスト化合物とから成る
素子は、単結晶素子よりも加工性やコストなどの点で優
れており、デバイス化に適したものである。
素子は、単結晶素子よりも加工性やコストなどの点で優
れており、デバイス化に適したものである。
しかしながら、このような素子には以下のような問題
がある。すなわち、素子の非線形光学効果を大きくする
には、固溶体中のゲスト化合物の含有量を多くするので
あるが、高分子ポリマーにゲストである低分子極性化合
物を大量に、例えば、少なくとも20重量％以上の分子レ
ベルで均一にブレンドすることは難しく、部分的にゲス
ト分子が相分離し、結晶化を起こすなどの欠陥を生じる
ことがある。
がある。すなわち、素子の非線形光学効果を大きくする
には、固溶体中のゲスト化合物の含有量を多くするので
あるが、高分子ポリマーにゲストである低分子極性化合
物を大量に、例えば、少なくとも20重量％以上の分子レ
ベルで均一にブレンドすることは難しく、部分的にゲス
ト分子が相分離し、結晶化を起こすなどの欠陥を生じる
ことがある。
また、この様なブレンドポリマーは、特に低分子極性
ゲスト分子の含有量が多くなると、ポリマー自身の柔軟
性が失われ、機械的強度が大きく低下する傾向にあっ
た。
ゲスト分子の含有量が多くなると、ポリマー自身の柔軟
性が失われ、機械的強度が大きく低下する傾向にあっ
た。
また、２次の非線形光学効果について言えば、ゲスト
分子単体で分極率βが大きくとも、配向していない中心
対称結晶である場合は従来のポリマーに混合してもSHG
活性は無いか、示してもごくわずかである。そのため、
フィルム状にして、電解又は、磁界をかけるか、延伸し
て配向させる必要があった。
分子単体で分極率βが大きくとも、配向していない中心
対称結晶である場合は従来のポリマーに混合してもSHG
活性は無いか、示してもごくわずかである。そのため、
フィルム状にして、電解又は、磁界をかけるか、延伸し
て配向させる必要があった。
また、更には、前記ジンガー ケイ ディーらの報告
に示されるように電界のエネルギーが熱エネルギーに比
較して小さい、すなわち熱拡散の傾向が強いので電界を
絶縁破壊近くまで印加しても良好な分子配向や大きな非
線形感受率を得ることはあまり出来なかった。そのよう
な問題を解決すべく、ホスト高分子として、液晶性を有
する高分子を用いる提案がなされた。
に示されるように電界のエネルギーが熱エネルギーに比
較して小さい、すなわち熱拡散の傾向が強いので電界を
絶縁破壊近くまで印加しても良好な分子配向や大きな非
線形感受率を得ることはあまり出来なかった。そのよう
な問題を解決すべく、ホスト高分子として、液晶性を有
する高分子を用いる提案がなされた。
例えば、高分子液晶をホストとして、極性分子をゲス
トとして、高分子液晶の電場配向を利用して極性分子を
配列することが試みられ、電圧印加によりSHGが観測さ
れている〔メレディティジー アール等「マクロモレキ
ュルス」（Meredity,G.R.et al;Macromoleclules,）15,
1385頁、1982年〕。
トとして、高分子液晶の電場配向を利用して極性分子を
配列することが試みられ、電圧印加によりSHGが観測さ
れている〔メレディティジー アール等「マクロモレキ
ュルス」（Meredity,G.R.et al;Macromoleclules,）15,
1385頁、1982年〕。
また、上述の問題を解決すべく、液晶性高分子そのも
のに非線形光学性を与え、ゲスト化合物は使用しないと
いう提案もなされた。
のに非線形光学性を与え、ゲスト化合物は使用しないと
いう提案もなされた。
例えば、特開昭62−190230号公報，特開昭62−190223
号公報，特開昭62−190208号公報，特開昭62−201419号
公報などには、非線形光学性を有する液晶性高分子とし
て、ポリビニル系ポリマー，ポリオキシアルキル系ポリ
マー，ポリシクロヘキサン系ポリマーなどが開示されて
いる。
号公報，特開昭62−190208号公報，特開昭62−201419号
公報などには、非線形光学性を有する液晶性高分子とし
て、ポリビニル系ポリマー，ポリオキシアルキル系ポリ
マー，ポリシクロヘキサン系ポリマーなどが開示されて
いる。
しかし、これら液晶性高分子を用いた素子において
も、分子配向およびその配向から得られる非線形光学性
においてはまだ充分ではなく、大きな非線形光学効果を
得ることはできなかった。
も、分子配向およびその配向から得られる非線形光学性
においてはまだ充分ではなく、大きな非線形光学効果を
得ることはできなかった。
本発明は、この様な従来技術の課題を解決するために
なされたものであり、その目的はホスト高分子化合物中
に、非線形性の大きな分極率をもつゲスト有機化合物が
容易にかつ均一に相溶し、またゲスト有機化合物の２次
および３次の非線形光学効果は、該ホスト高分子液晶性
化合物によるブレンドで低下することがなく、さらにゲ
スト有機化合物が大量に含有されていても柔軟性を有
し、機械的強度と加工性に優れた固溶体からなる非線形
光学材料を用いた非線形光学素子を提供することにあ
る。
なされたものであり、その目的はホスト高分子化合物中
に、非線形性の大きな分極率をもつゲスト有機化合物が
容易にかつ均一に相溶し、またゲスト有機化合物の２次
および３次の非線形光学効果は、該ホスト高分子液晶性
化合物によるブレンドで低下することがなく、さらにゲ
スト有機化合物が大量に含有されていても柔軟性を有
し、機械的強度と加工性に優れた固溶体からなる非線形
光学材料を用いた非線形光学素子を提供することにあ
る。
また、本発明の他の目的は２次の非線形光学効果にお
いて、βが大きいがゲスト有機化合物単体では、中心対
称結晶であり、SHG活性を全く示さないゲスト有機化合
物を該ホスト高分子液晶性化合物にブレンドすることに
より大きなSHG活性を発現させることができる固溶体か
らなる非線形光学材料を用いた非線形光学素子を提供す
ることにある。
いて、βが大きいがゲスト有機化合物単体では、中心対
称結晶であり、SHG活性を全く示さないゲスト有機化合
物を該ホスト高分子液晶性化合物にブレンドすることに
より大きなSHG活性を発現させることができる固溶体か
らなる非線形光学材料を用いた非線形光学素子を提供す
ることにある。
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ね
た結果、カイラル中心を有する高分子液晶性化合物をホ
スト高分子液晶性化合物として用いれば、電界配向を十
分良好に行ない優れた非線形性が得られることを見い出
し、本発明を完成するに致った。
た結果、カイラル中心を有する高分子液晶性化合物をホ
スト高分子液晶性化合物として用いれば、電界配向を十
分良好に行ない優れた非線形性が得られることを見い出
し、本発明を完成するに致った。
すなわち本発明は、少なくとも一方が配向膜を有する
上部電極及び下部電極間に、カイラル中心を有する高分
子液晶性化合物及び非線形光学化合物を含む非線形光学
材料を非線形光学導波路として挟持した非線形光学素子
である。なお、その非線形光学化合物は、２次分子非線
形感受率が10×10-30esu以上であることが望ましい。
上部電極及び下部電極間に、カイラル中心を有する高分
子液晶性化合物及び非線形光学化合物を含む非線形光学
材料を非線形光学導波路として挟持した非線形光学素子
である。なお、その非線形光学化合物は、２次分子非線
形感受率が10×10-30esu以上であることが望ましい。
この材料が、良好な配向性、非線形性を示すのは、以
下の理由によるものと考えられる。
下の理由によるものと考えられる。
すなわち、カイラル中心を有する高分子液晶性化合物
は液晶構造において反転対称中心が除去されるために、
その他の対称性がなければ一般にその２回回転軸に平行
な分極成分が発現する。このことは２次非線形光学にと
って重要であり、そのような分極成分が存在することに
よってホスト高分子単独にも２次非線形感受率が発生
し、ゲスト化合物の非線形性とは相俟って材料全体とし
ての良好な非線形を示す。
は液晶構造において反転対称中心が除去されるために、
その他の対称性がなければ一般にその２回回転軸に平行
な分極成分が発現する。このことは２次非線形光学にと
って重要であり、そのような分極成分が存在することに
よってホスト高分子単独にも２次非線形感受率が発生
し、ゲスト化合物の非線形性とは相俟って材料全体とし
ての良好な非線形を示す。
なお、先に述べたような従来の液晶性ホスト高分子
（例えばメレディティ ジー アールらの報告によるも
の等）はカイラル中心を有さない高分子である。
（例えばメレディティ ジー アールらの報告によるも
の等）はカイラル中心を有さない高分子である。
本発明において用いられる非線形光学特性を有するゲ
スト有機化合物は、その２次分子非線形感受率が10×10
-30esu以上であるものが望ましい。これは、カイラル中
心を有する高分子液晶性化合物の配向に伴なう内部電界
に対して、ゲスト有機化合物が有効に配向を行なうため
であり、より好ましくは20×10-30esu以上の２次分子非
線形感受率を有するゲスト有機化合物が用いられる。
スト有機化合物は、その２次分子非線形感受率が10×10
-30esu以上であるものが望ましい。これは、カイラル中
心を有する高分子液晶性化合物の配向に伴なう内部電界
に対して、ゲスト有機化合物が有効に配向を行なうため
であり、より好ましくは20×10-30esu以上の２次分子非
線形感受率を有するゲスト有機化合物が用いられる。
前記非線形光学化合物を有するゲスト有機化合物にお
ける分子形状からくる異方性と、その遷移モーメントの
異方性は一致していることが望ましい。このことによっ
て、位相整合を行なうための制御が容易となり、デバイ
ス化の自由度が向上する。この非線形光学化合物の異方
性の一致は、その二色性比によって推定でき、0.3以上
であることが望ましい。
ける分子形状からくる異方性と、その遷移モーメントの
異方性は一致していることが望ましい。このことによっ
て、位相整合を行なうための制御が容易となり、デバイ
ス化の自由度が向上する。この非線形光学化合物の異方
性の一致は、その二色性比によって推定でき、0.3以上
であることが望ましい。
本発明において用いられるカイラル中心を有する高分
子液晶性化合物としては、側鎖型高分子液晶性化合物お
よび主鎖型高分子液晶性化合物等を用いることができ
る。側鎖型高分子液晶性化合物としては、下記の式
（１）〜（12）に示すようなものが挙げられる。（ただ
し、式中＊はカイラル中心を示し、ｎ＝５〜1000であ
る） また、カイラル中心を有する高分子液晶性化合物とし
て、より好ましくは、下記の式（13）〜（25）に示され
る主鎖型高分子液晶性化合物が挙げられる。
子液晶性化合物としては、側鎖型高分子液晶性化合物お
よび主鎖型高分子液晶性化合物等を用いることができ
る。側鎖型高分子液晶性化合物としては、下記の式
（１）〜（12）に示すようなものが挙げられる。（ただ
し、式中＊はカイラル中心を示し、ｎ＝５〜1000であ
る） また、カイラル中心を有する高分子液晶性化合物とし
て、より好ましくは、下記の式（13）〜（25）に示され
る主鎖型高分子液晶性化合物が挙げられる。
本発明で用いられる主鎖型高分子液晶性化合物として
は、メソーゲン基とフレキシブル鎖および光学活性基か
らなり、エステル結合により高分子化されたものが好ま
しい。
は、メソーゲン基とフレキシブル鎖および光学活性基か
らなり、エステル結合により高分子化されたものが好ま
しい。
メソーゲン基として用いることの出来る具体的な化合
物には、ターフェニルジカルボン酸，テレフタル酸，ナ
フタレンジカルボン酸，ビフェニルジカルボン酸，スチ
ルベンジルカルボン酸，アゾベンゼンジカルボン酸，ア
ゾキシベンゼンジカルボン酸，シクロヘキサンジカルン
ボン酸，ビフェニルエーテルジカルボン酸，ビフェノキ
シエタンジカルボン酸，ビフェニルエタンジカルボン
酸，カルボキシケイ皮酸等のジカルボン酸や、ハイドロ
キノン，ジハイドロキシビフェニル，ジハイドロキシタ
ーフェニル，ジハイドロキシアゾベンゼン，ジハイドロ
キシアゾキシベンゼン，ジハイドロキシジメチルアゾベ
ンゼン，ジハイドロキシジメチルアゾキシベンゼン，ジ
ハイドロキシピリダジン，ジハイドロキシナフタレン，
ジヒドロキシフェニルエーテル，ビス（ヒドロキシフェ
ノキシ）エタン等のジオールや、ハイドロキシ安息香
酸，ハイドロキシビフェニルカルボン酸，ハイドロキシ
ターフェニルカルボン酸，ハイドロキシケイ皮酸，ハイ
ドロキシアゾベンゼンカルボン酸，ハイドロキシアゾキ
シベンゼンカルボン酸，ハイドロキシスチルベンカルボ
ン酸等のハイドロキシカルボン酸を用いることが出来
る。
物には、ターフェニルジカルボン酸，テレフタル酸，ナ
フタレンジカルボン酸，ビフェニルジカルボン酸，スチ
ルベンジルカルボン酸，アゾベンゼンジカルボン酸，ア
ゾキシベンゼンジカルボン酸，シクロヘキサンジカルン
ボン酸，ビフェニルエーテルジカルボン酸，ビフェノキ
シエタンジカルボン酸，ビフェニルエタンジカルボン
酸，カルボキシケイ皮酸等のジカルボン酸や、ハイドロ
キノン，ジハイドロキシビフェニル，ジハイドロキシタ
ーフェニル，ジハイドロキシアゾベンゼン，ジハイドロ
キシアゾキシベンゼン，ジハイドロキシジメチルアゾベ
ンゼン，ジハイドロキシジメチルアゾキシベンゼン，ジ
ハイドロキシピリダジン，ジハイドロキシナフタレン，
ジヒドロキシフェニルエーテル，ビス（ヒドロキシフェ
ノキシ）エタン等のジオールや、ハイドロキシ安息香
酸，ハイドロキシビフェニルカルボン酸，ハイドロキシ
ターフェニルカルボン酸，ハイドロキシケイ皮酸，ハイ
ドロキシアゾベンゼンカルボン酸，ハイドロキシアゾキ
シベンゼンカルボン酸，ハイドロキシスチルベンカルボ
ン酸等のハイドロキシカルボン酸を用いることが出来
る。
フレキシブル類の原料としては、メチレングリコー
ル，エチレングリコール，プロパンジオール，ブタンジ
オール，ペンタンジオール，ヘキサンジオール，ヘプタ
ンジオール，オクタンジオール，ノナンジオール，デカ
ンジオール，ウンデカンジオール，ドデカンジオール，
トリデカンジオール，テトラデカンジオール，ペンタデ
カンジオール，ジエチレングリコール，トリエチレング
リコール，テトラエチレングリコール，ノナエチレング
リコール，トリデカエチレングリコール等のジオール
や、マロン酸，こはく酸，グルタル酸，アジピン酸，ピ
メリン酸，スベリン酸，アゼライン酸，セバシン酸等の
ジカルボン酸を用いることが出来る。
ル，エチレングリコール，プロパンジオール，ブタンジ
オール，ペンタンジオール，ヘキサンジオール，ヘプタ
ンジオール，オクタンジオール，ノナンジオール，デカ
ンジオール，ウンデカンジオール，ドデカンジオール，
トリデカンジオール，テトラデカンジオール，ペンタデ
カンジオール，ジエチレングリコール，トリエチレング
リコール，テトラエチレングリコール，ノナエチレング
リコール，トリデカエチレングリコール等のジオール
や、マロン酸，こはく酸，グルタル酸，アジピン酸，ピ
メリン酸，スベリン酸，アゼライン酸，セバシン酸等の
ジカルボン酸を用いることが出来る。
光学活性基としては、２官能性のものが望ましい。具
体的には、 （＋）−３−メチル−1,6−ヘキサンジオール （−）−３−メチル−1,6−ヘキサンジオール （＋）−３−メチルアジピックアシッド （−）−３−メチルアジピックアシッド （Ｄ）−マニトール（Ｄ−mannitol） （Ｌ）−マニトール（Ｌ−mannitol） （＋）−バントテン酸 （＋）−1,2,−４−トリハイドロキシ−3,3−ジメチル
ブタン （−）−1,2−プロパンジオール （＋）−1,2−プロパンジオール （＋）−乳酸 （−）−乳酸 （2S,5S）−２−メチル−３−オキサヘキサン−1,5−ジ
オール （2S,5S,8S）−2,5−ジメチル−3,6−ジオーキサノナン
−1,8−ジオール 以上のようなメソーゲン基，フレキシブル鎖，光学活
性基を重縮合することにより、本発明に用いるカイラル
中心を有する高分子液晶性化合物を得ることができる。
このとき触媒を用いることで重合度を向上し、副反応等
による不純物を低減することが可能であるが、重縮合終
了後は再沈法等によって除去することが望ましい。
体的には、 （＋）−３−メチル−1,6−ヘキサンジオール （−）−３−メチル−1,6−ヘキサンジオール （＋）−３−メチルアジピックアシッド （−）−３−メチルアジピックアシッド （Ｄ）−マニトール（Ｄ−mannitol） （Ｌ）−マニトール（Ｌ−mannitol） （＋）−バントテン酸 （＋）−1,2,−４−トリハイドロキシ−3,3−ジメチル
ブタン （−）−1,2−プロパンジオール （＋）−1,2−プロパンジオール （＋）−乳酸 （−）−乳酸 （2S,5S）−２−メチル−３−オキサヘキサン−1,5−ジ
オール （2S,5S,8S）−2,5−ジメチル−3,6−ジオーキサノナン
−1,8−ジオール 以上のようなメソーゲン基，フレキシブル鎖，光学活
性基を重縮合することにより、本発明に用いるカイラル
中心を有する高分子液晶性化合物を得ることができる。
このとき触媒を用いることで重合度を向上し、副反応等
による不純物を低減することが可能であるが、重縮合終
了後は再沈法等によって除去することが望ましい。
以上のようなカイラル中心を有する高分子液晶性化合
物は配向処理，素子化等の処理に耐える必要があるため
にガラス転移温度が30℃以上であることが望ましい。ま
た、配向熱処理を行う場合は、ガラス転移温度が300℃
以下であることが好ましい。
物は配向処理，素子化等の処理に耐える必要があるため
にガラス転移温度が30℃以上であることが望ましい。ま
た、配向熱処理を行う場合は、ガラス転移温度が300℃
以下であることが好ましい。
２次分子非線形感受率が10×10-30esu以上である非線
形光学化合物は、π電子系を有する骨格に電子供与性基
もしくは電子吸引性基の少なくとも一方を有する構造で
ある。
形光学化合物は、π電子系を有する骨格に電子供与性基
もしくは電子吸引性基の少なくとも一方を有する構造で
ある。
π電子系を有する骨格としては、モノ置換ベンゼン誘
導体，ジ置換ベンゼン誘導体，トリ置換ベンゼン誘導
体，テトラ置換ベンゼン誘導体，モノ置換ビフェニル誘
導体，ジ置換ビフェニル誘導体，トリ置換ビフェニル誘
導体，テトラ置換ビフェニル誘導体，モノ置換ナフタレ
ン誘導体，ジ置換ナフタレン誘導体，トリ置換ナフタレ
ン誘導体，テトラ置換ナフタレン誘導体，モノ置換ピリ
ジン誘導体，ジ置換ピリジン誘導体，トリ置換ピリジン
誘導体，テトラ置換ピリジン誘導体，モノ置換ピラジン
誘導体，ジ置換ピラジン誘導体，トリ置換ピラジン誘導
体，テトラ置換ピラジン誘導体，モノ置換ピリミジン誘
導体、ジ置換ピリミジン誘導体，トリ置換ピリミジン誘
導体，テトラ置換ピリミジン誘導体，モノ置換アズレン
誘導体，ジ置換アズレン誘導体，トリ置換アズレン誘導
体，テトラ置換アズレン誘導体，モノ置換ピロール誘導
体，ジ置換ピロール誘導体，トリ置換ピロール誘導体，
テトラ置換ピロール誘導体，モノ置換チオフェン誘導
体，ジ置換チオフェン誘導体，トリ置換チオフェン誘導
体，テトラ置換チオフェン誘導体，モノ置換フラン誘導
体，ジ置換フラン誘導体，トリ置換フラン誘導体，テト
ラ置換フラン誘導体，モノ置換ピリリウム塩誘導体，ジ
置換ピリリウム塩誘導体，トリ置換ピリリウム塩誘導
体，テトラ置換ピリリウム塩誘導体，モノ置換キノリン
誘導体，ジ置換キノリン誘導体，トリ置換キノリン誘導
体，テトラ置換キノリン誘導体，モノ置換ピリダジン誘
導体，ジ置換ピリダジン誘導体，トリ置換ピリダジン誘
導体，テトラ置換ピリダジン誘導体，モノ置換トリアジ
ン誘導体，ジ置換トリアジン誘導体，トリ置換トリアジ
ン誘導体，モノ置換テトラジン誘導体，ジ置換テトラジ
ン誘導体，モノ置換アンスラセン誘導体，ジ置換アンス
ラセン誘導体，トリ置換アンスラセン誘導体，テトラ置
換アンスラセン誘導体を用いることができる。
導体，ジ置換ベンゼン誘導体，トリ置換ベンゼン誘導
体，テトラ置換ベンゼン誘導体，モノ置換ビフェニル誘
導体，ジ置換ビフェニル誘導体，トリ置換ビフェニル誘
導体，テトラ置換ビフェニル誘導体，モノ置換ナフタレ
ン誘導体，ジ置換ナフタレン誘導体，トリ置換ナフタレ
ン誘導体，テトラ置換ナフタレン誘導体，モノ置換ピリ
ジン誘導体，ジ置換ピリジン誘導体，トリ置換ピリジン
誘導体，テトラ置換ピリジン誘導体，モノ置換ピラジン
誘導体，ジ置換ピラジン誘導体，トリ置換ピラジン誘導
体，テトラ置換ピラジン誘導体，モノ置換ピリミジン誘
導体、ジ置換ピリミジン誘導体，トリ置換ピリミジン誘
導体，テトラ置換ピリミジン誘導体，モノ置換アズレン
誘導体，ジ置換アズレン誘導体，トリ置換アズレン誘導
体，テトラ置換アズレン誘導体，モノ置換ピロール誘導
体，ジ置換ピロール誘導体，トリ置換ピロール誘導体，
テトラ置換ピロール誘導体，モノ置換チオフェン誘導
体，ジ置換チオフェン誘導体，トリ置換チオフェン誘導
体，テトラ置換チオフェン誘導体，モノ置換フラン誘導
体，ジ置換フラン誘導体，トリ置換フラン誘導体，テト
ラ置換フラン誘導体，モノ置換ピリリウム塩誘導体，ジ
置換ピリリウム塩誘導体，トリ置換ピリリウム塩誘導
体，テトラ置換ピリリウム塩誘導体，モノ置換キノリン
誘導体，ジ置換キノリン誘導体，トリ置換キノリン誘導
体，テトラ置換キノリン誘導体，モノ置換ピリダジン誘
導体，ジ置換ピリダジン誘導体，トリ置換ピリダジン誘
導体，テトラ置換ピリダジン誘導体，モノ置換トリアジ
ン誘導体，ジ置換トリアジン誘導体，トリ置換トリアジ
ン誘導体，モノ置換テトラジン誘導体，ジ置換テトラジ
ン誘導体，モノ置換アンスラセン誘導体，ジ置換アンス
ラセン誘導体，トリ置換アンスラセン誘導体，テトラ置
換アンスラセン誘導体を用いることができる。
これらに結合させる電子供与性置換基としては、アミ
ノ基、アルキル基（メチル，エチル，イソプロピル,n−
プロピル,n−ブチル,t−ブチル,sec−ブチル,n−オクチ
ル,t−オクチル,n−ヘキシル，シクロヘキシルなど）、
アルコキシ基（メトキシ，エトキシ，プロポキシ，ブト
キシなど）、アルキルアミノ（Ｎ−メチルアミノ,N−エ
チルアミノ,N−プロピルアミノ,N−ブチルアミノな
ど）、ハイドロキシアルキルアミノ基（Ｎ−ハイドロキ
シメチルアミノ,N−（２−ハイドロキシエチル）アミ
ノ,N−（２−ハイドロキシプロピル）アミノ,N−（３−
ハイドロキシプロピル）アミノ,N−（４−ハイドロキ
シ）ブチルアミノなど）、ジアルキルアミノ基（N,N−
ジメチルアミノ,N,N−ジエチルアミノ,N,N−ジプロピル
アミノ,N,N−ジブチルアミノ,N−メチル−Ｎ−エチルア
ミノ,N−メチル−Ｎ−プロピルアミノなど）、ハイドロ
キシアルキル−アルキルアミノ基（Ｎ−ハイドロキシメ
チル−Ｎ−メチルアミノ,N−ハイドロキシメチル−Ｎ−
エチルアミノ,N−ハイドロキシメチル−Ｎ−エルアミ
ノ,N−（２−ハイドロキシエチル）−Ｎ−メチルアミ
ノ,N−（２−ハイドロキシエチル）−Ｎ−エチルアミ
ノ,N−（３−ハイドロキシプロピル）−Ｎ−メチルアミ
ノ,N−（２−ハイドロキシプロピル）−Ｎ−エチルアミ
ノ,N−（４−ハイドロキシブチル）−Ｎ−ブチルアミノ
など）、ジハイドロキシアルキルアミノ基（N,N−ジハ
イドロキシメチルアミノ,N,N−ジ−（２−ハイドロキシ
エチル）アミノ,N,N−ジ−（２−ハイドロキシプロピ
ル）アミノ,N,N−ジ−（３−ハイドロキシプロピル）ア
ミノ,N−ハイドロキシメチル−Ｎ−（２−ハイドロキシ
エチル）アミノなど）、メルカプト基、ハイドロキシ基
を用いることができる。
ノ基、アルキル基（メチル，エチル，イソプロピル,n−
プロピル,n−ブチル,t−ブチル,sec−ブチル,n−オクチ
ル,t−オクチル,n−ヘキシル，シクロヘキシルなど）、
アルコキシ基（メトキシ，エトキシ，プロポキシ，ブト
キシなど）、アルキルアミノ（Ｎ−メチルアミノ,N−エ
チルアミノ,N−プロピルアミノ,N−ブチルアミノな
ど）、ハイドロキシアルキルアミノ基（Ｎ−ハイドロキ
シメチルアミノ,N−（２−ハイドロキシエチル）アミ
ノ,N−（２−ハイドロキシプロピル）アミノ,N−（３−
ハイドロキシプロピル）アミノ,N−（４−ハイドロキ
シ）ブチルアミノなど）、ジアルキルアミノ基（N,N−
ジメチルアミノ,N,N−ジエチルアミノ,N,N−ジプロピル
アミノ,N,N−ジブチルアミノ,N−メチル−Ｎ−エチルア
ミノ,N−メチル−Ｎ−プロピルアミノなど）、ハイドロ
キシアルキル−アルキルアミノ基（Ｎ−ハイドロキシメ
チル−Ｎ−メチルアミノ,N−ハイドロキシメチル−Ｎ−
エチルアミノ,N−ハイドロキシメチル−Ｎ−エルアミ
ノ,N−（２−ハイドロキシエチル）−Ｎ−メチルアミ
ノ,N−（２−ハイドロキシエチル）−Ｎ−エチルアミ
ノ,N−（３−ハイドロキシプロピル）−Ｎ−メチルアミ
ノ,N−（２−ハイドロキシプロピル）−Ｎ−エチルアミ
ノ,N−（４−ハイドロキシブチル）−Ｎ−ブチルアミノ
など）、ジハイドロキシアルキルアミノ基（N,N−ジハ
イドロキシメチルアミノ,N,N−ジ−（２−ハイドロキシ
エチル）アミノ,N,N−ジ−（２−ハイドロキシプロピ
ル）アミノ,N,N−ジ−（３−ハイドロキシプロピル）ア
ミノ,N−ハイドロキシメチル−Ｎ−（２−ハイドロキシ
エチル）アミノなど）、メルカプト基、ハイドロキシ基
を用いることができる。
一方、電子吸引性置換基としては、ニトロ基、シアノ
基、ハロゲン原子（塩素原子，臭素原子，ヨウ素原子，
フッ素原子）、トリフルオロメチル基、カルボキシル
基、カルボキシエステル基、カルボニル基又はスルホニ
ル基を用いることができる。
基、ハロゲン原子（塩素原子，臭素原子，ヨウ素原子，
フッ素原子）、トリフルオロメチル基、カルボキシル
基、カルボキシエステル基、カルボニル基又はスルホニ
ル基を用いることができる。
本発明に用いる非線形光学化合物としては具体的には
下記（１）〜（33）のようなものがある。
下記（１）〜（33）のようなものがある。
（33）Poly−γ−benzyl−Ｌ−glutamate 本発明に用いる非線形光学材料は、以上詳述したカイ
ラル中心を有する高分子液晶性化合物中に電子供与性
基、電子吸引性基を有する前記化合物例に代表される化
合物から選択されたものを単独でもしくは２以上を均一
に分散させること等によって得られる。
ラル中心を有する高分子液晶性化合物中に電子供与性
基、電子吸引性基を有する前記化合物例に代表される化
合物から選択されたものを単独でもしくは２以上を均一
に分散させること等によって得られる。
均一な分散は、それらを溶媒中に溶解することや、加
熱溶融し混合すると、粉末で混合したのち加熱溶融する
ことなどによって得られる。
熱溶融し混合すると、粉末で混合したのち加熱溶融する
ことなどによって得られる。
溶媒中に溶解したものは、粘度調整が容易であり、ス
ピンコート法，ディッピング法，キャスティング法等に
よって均一な薄膜を得ることが容易であることから、薄
膜を用いる非線形光学素子に適している。
ピンコート法，ディッピング法，キャスティング法等に
よって均一な薄膜を得ることが容易であることから、薄
膜を用いる非線形光学素子に適している。
加熱溶融し混合した場合は、口金から押し出すことに
よってファイバー状，フィルム状のものを得ることが可
能であり、同時に延伸処理等を行うことによって良好な
ファイバー，フィルムを得ることも出来る。
よってファイバー状，フィルム状のものを得ることが可
能であり、同時に延伸処理等を行うことによって良好な
ファイバー，フィルムを得ることも出来る。
上記各種手法はその１以上を組み合わせることも可能
であり、キャスティングにより得られたフィルムを加熱
プレスして溶融混合することも良好なフィルムを得る方
法である。このとき薄膜として用いる非線形光学材料層
の厚みとしては、用途により0.01μｍ〜100mmが用いら
れる。0.01μｍ以下では光を有効にとじ込めることが困
難であり、100mm以上では、非線形光学効果が素子の一
部でしか生じないため有効でない。
であり、キャスティングにより得られたフィルムを加熱
プレスして溶融混合することも良好なフィルムを得る方
法である。このとき薄膜として用いる非線形光学材料層
の厚みとしては、用途により0.01μｍ〜100mmが用いら
れる。0.01μｍ以下では光を有効にとじ込めることが困
難であり、100mm以上では、非線形光学効果が素子の一
部でしか生じないため有効でない。
カイラル中心を有する高分子液晶性化合物へ添加され
る非線形光学化合物は、0.1重量％〜80重量％である。
0.1重量％より少ないと非線形光学化合物の非線形光学
効果が減少してしまい有効でない。また、80重量％を超
えると、高分子液晶性化合物と相分離してしまうため、
悪影響を与える。さらに望ましくは非線形光学化合物を
１〜50重量％の割合で添加することである。
る非線形光学化合物は、0.1重量％〜80重量％である。
0.1重量％より少ないと非線形光学化合物の非線形光学
効果が減少してしまい有効でない。また、80重量％を超
えると、高分子液晶性化合物と相分離してしまうため、
悪影響を与える。さらに望ましくは非線形光学化合物を
１〜50重量％の割合で添加することである。
以上のようにして得られた本発明に用いる非線形光学
材料は、特に配向処理を行なわなくても２次非線形光学
効果を示すが、基板上に非線形光学部位としての薄膜導
波路やファイバーを形成し、位相整合が可能なように配
向処理を行い、本発明の非線形光学素子を作製するのが
望ましい。
材料は、特に配向処理を行なわなくても２次非線形光学
効果を示すが、基板上に非線形光学部位としての薄膜導
波路やファイバーを形成し、位相整合が可能なように配
向処理を行い、本発明の非線形光学素子を作製するのが
望ましい。
なお、ガラス，プラスチック又は金属等の任意の材料
からなる基板の上に、本発明の非線形光学素子を形成
し、さらに必要に応じて、基板上にITO膜などの透明電
極やパターン化された電極を形成し、記録媒体あるいは
表示素子を構成することもできる。
からなる基板の上に、本発明の非線形光学素子を形成
し、さらに必要に応じて、基板上にITO膜などの透明電
極やパターン化された電極を形成し、記録媒体あるいは
表示素子を構成することもできる。
上記の様な基板に、該基板上に設けられる本発明に用
いる非線形光学材料を配向させる特性を与えるために
は、以下の様な手法が挙げられる。
いる非線形光学材料を配向させる特性を与えるために
は、以下の様な手法が挙げられる。
（１）水平配向（高分子液晶組成物の分子軸方向を基板
面に対して水平に配向させる） ラビング法 基板上に溶液塗工法又は蒸着あるいはスパッタリング
等により、例えば、一酸化ケイ素，二酸化ケイ素，酸化
アルミニウム，ジルコニア，フッ化マグネシウム，酸化
セリウム，フッ化セリウム，シリコン窒化物、シリコン
炭化物，ホウ素窒化物などの無機絶縁物質やポリビニル
アルコール，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリエス
テルイミド，ポリパラキシレリン，ポリエステル，ポリ
カーボネート，ポリビニルアセタール，ポリ塩化ビニ
ル，ポリアミド，ポリスチレン，セルロース樹脂，メラ
ミン樹脂，ユリア樹脂やアクリル樹脂などの有機絶縁物
質の皮膜を形成し、その後、その表面をビロード，布や
紙で一方向に摺擦（ラビング）して配向制御膜を形成す
る。
面に対して水平に配向させる） ラビング法 基板上に溶液塗工法又は蒸着あるいはスパッタリング
等により、例えば、一酸化ケイ素，二酸化ケイ素，酸化
アルミニウム，ジルコニア，フッ化マグネシウム，酸化
セリウム，フッ化セリウム，シリコン窒化物、シリコン
炭化物，ホウ素窒化物などの無機絶縁物質やポリビニル
アルコール，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリエス
テルイミド，ポリパラキシレリン，ポリエステル，ポリ
カーボネート，ポリビニルアセタール，ポリ塩化ビニ
ル，ポリアミド，ポリスチレン，セルロース樹脂，メラ
ミン樹脂，ユリア樹脂やアクリル樹脂などの有機絶縁物
質の皮膜を形成し、その後、その表面をビロード，布や
紙で一方向に摺擦（ラビング）して配向制御膜を形成す
る。
斜方蒸着法 SiO等の酸化物あるいはフッ化物又はAu,Alなどの金属
およびその酸化物を基板の斜めの角度から蒸着して配向
制御面を形成する。
およびその酸化物を基板の斜めの角度から蒸着して配向
制御面を形成する。
斜方エッチング法 で示した有機あるいは無機絶縁膜を斜方からイオン
ビームや酸素プラズマを照射することによりエッチング
して配向制御面を形成する。
ビームや酸素プラズマを照射することによりエッチング
して配向制御面を形成する。
延伸高分子膜の使用 ポリエステルあるいはポリビニルアルコール等の高分
子膜を延伸する。
子膜を延伸する。
グレーティング法 フォトリソグラフィーやスタンバーやインジェクショ
ンを使用して基板表面上に溝を形成する。この場合、高
分子液晶性化合物はその溝方向に配向する。
ンを使用して基板表面上に溝を形成する。この場合、高
分子液晶性化合物はその溝方向に配向する。
（２）垂直配向（高分子液晶組成物の分子軸を基板面に
対して垂直に配向させる） 垂直配向膜を形成する。
対して垂直に配向させる） 垂直配向膜を形成する。
基板表面上に有機シランやレシチンやポリテトラフル
オロエチレン等の垂直配向性の層を形成する。
オロエチレン等の垂直配向性の層を形成する。
斜方蒸着 （１）−で述べた斜方蒸着法で基板を回転させなが
ら蒸着角度を適当に選択することにより垂直配向性を与
えることができる。また、斜方蒸着後、で示した垂直
配向剤を塗布してもよい。
ら蒸着角度を適当に選択することにより垂直配向性を与
えることができる。また、斜方蒸着後、で示した垂直
配向剤を塗布してもよい。
そして更にこの非線形光学素子へ前記配向処理と同時
にもしくは別個に液晶相温度以上で直流電界を印加し、
印加したまま液晶相温度以下に冷却をほどこすと、より
良好な性能が得られる。直流電界印加の方法としてはフ
ィルムの両面に電極を設けても良いし、コロナ放電等に
よっても可能である。
にもしくは別個に液晶相温度以上で直流電界を印加し、
印加したまま液晶相温度以下に冷却をほどこすと、より
良好な性能が得られる。直流電界印加の方法としてはフ
ィルムの両面に電極を設けても良いし、コロナ放電等に
よっても可能である。
以下実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１ （ａ）（＋）−３−メチルアジポイルクロライド9.9gを
100mlの乾燥1,2−ジクロロエタンに溶解し、ハイドロキ
ノン17.6gを50mlの乾燥ピリジンに溶解したものを滴下
した。滴下終了後、48時間反応させた後、1,2−ジクロ
ロエタンを留去し、水で洗浄した生成物をトルエンによ
り再結晶し、下記の構造式（Ｉ）で表わされる化合物9g
（収率50％）を得た。（m.p.110℃） 次に、テレフタル酸クロライド3.0gを乾燥ジメチルホ
ルムアミド（DMF）200mlに溶解したのち、上記（Ｉ）式
の中間体3.5gを30mlのドライピリジンに溶解したものを
滴下し、50時間反応させた後、80℃で２時間反応させ
た。水とアセトンから再沈して高分子液晶性化合物を得
た。
100mlの乾燥1,2−ジクロロエタンに溶解し、ハイドロキ
ノン17.6gを50mlの乾燥ピリジンに溶解したものを滴下
した。滴下終了後、48時間反応させた後、1,2−ジクロ
ロエタンを留去し、水で洗浄した生成物をトルエンによ
り再結晶し、下記の構造式（Ｉ）で表わされる化合物9g
（収率50％）を得た。（m.p.110℃） 次に、テレフタル酸クロライド3.0gを乾燥ジメチルホ
ルムアミド（DMF）200mlに溶解したのち、上記（Ｉ）式
の中間体3.5gを30mlのドライピリジンに溶解したものを
滴下し、50時間反応させた後、80℃で２時間反応させ
た。水とアセトンから再沈して高分子液晶性化合物を得
た。
（ｂ）前記高分子液晶性化合物に４′−ニトロ−４−
（ジメチルアミノ）スチルベンを10重量％加え、DMFに
均一に溶解したものをITO電極付のガラス基板に塗布し
た後、120℃に保ち乾燥した。これを200℃で５時間保ち
熱処理を行って非線形光学材料を得た。膜厚は約0.1mm
であった。
（ジメチルアミノ）スチルベンを10重量％加え、DMFに
均一に溶解したものをITO電極付のガラス基板に塗布し
た後、120℃に保ち乾燥した。これを200℃で５時間保ち
熱処理を行って非線形光学材料を得た。膜厚は約0.1mm
であった。
（ｃ）前記非線形光学材料にNd:YAGレーザーと色素レー
ザー光の差周波を用いて得た波長1.9μｍのレーザー光
を照射し、光第２高調波光の強度をパウダー法に準拠し
て測定したところ、尿素パウダーの0.2倍の値が得られ
た。
ザー光の差周波を用いて得た波長1.9μｍのレーザー光
を照射し、光第２高調波光の強度をパウダー法に準拠し
て測定したところ、尿素パウダーの0.2倍の値が得られ
た。
実施例２ （ａ）実施例１−（ｂ）で得た非線形光学材料にアルミ
はくをはりつけ、300℃に加熱し、ITO電極とアルミ電極
間に1KVの直流電圧を印加しつつ冷却した。
はくをはりつけ、300℃に加熱し、ITO電極とアルミ電極
間に1KVの直流電圧を印加しつつ冷却した。
（ｂ）この非線形光学材料に1.9μｍのレーザー光を照
射し、光第２高調波光の強度をパウダー法に準拠して測
定したところ、尿素パウダーの２倍の値が得られた。
射し、光第２高調波光の強度をパウダー法に準拠して測
定したところ、尿素パウダーの２倍の値が得られた。
実施例３ （ａ）下記の構造式（II）で表わされるコレステロール
骨格を有する高分子液晶性化合物を合成し、Disperse R
ed I〔構造式（III）〕を５重量％加え、DMFに溶解し
た。
骨格を有する高分子液晶性化合物を合成し、Disperse R
ed I〔構造式（III）〕を５重量％加え、DMFに溶解し
た。
この溶解をITO電極付ガラス基板ヘスピンコートし、8
0℃にて乾燥して非線形光学材料を得た。
0℃にて乾燥して非線形光学材料を得た。
（ｂ）前記非線形光学材料に1.9μｍのレーザー光を照
射し、光第２高調波の強度をパウダー法に準拠して測定
したところ、尿素パウダーの0.5倍の値が得られた。
射し、光第２高調波の強度をパウダー法に準拠して測定
したところ、尿素パウダーの0.5倍の値が得られた。
比較例１ ポリメタクリル酸メチルに実施例３で用いたDisperse
Red Iを５重量％加え、DMFに溶解し、80℃で乾燥した
フィルムへ1.9μｍのレーザ光を照射し、光第２高調波
の強度を測定したが、光第２高調波は認められなかっ
た。
Red Iを５重量％加え、DMFに溶解し、80℃で乾燥した
フィルムへ1.9μｍのレーザ光を照射し、光第２高調波
の強度を測定したが、光第２高調波は認められなかっ
た。
実施例４ 第１図に示す非線形光学素子１を、以下のようにして
作製した。1mmのガラス基板11上に、ITO膜を作製しさら
にAlを5000Åの厚みに蒸着して下部電極12を形成した。
この上にポリアミック酸溶液（日立化成工業（株）製、
PIQ:不揮発分濃度３重量％）をスピンコート法で塗工
し、20℃で30分間、200℃で60分間、350℃で30分間加熱
してポリイミド配向膜層13を形成した。これをラビング
することにより一軸配向性を与えた。
作製した。1mmのガラス基板11上に、ITO膜を作製しさら
にAlを5000Åの厚みに蒸着して下部電極12を形成した。
この上にポリアミック酸溶液（日立化成工業（株）製、
PIQ:不揮発分濃度３重量％）をスピンコート法で塗工
し、20℃で30分間、200℃で60分間、350℃で30分間加熱
してポリイミド配向膜層13を形成した。これをラビング
することにより一軸配向性を与えた。
次いで、その配向膜層13の上に、実施例３にて用いた
非線形光学材料をスピンコートし、約１μｍの膜厚に
し、乾燥し、その上にAlを1000Å蒸着して、非線形光学
導波路14および上部電極15を形成した。次いで、下部電
極12と上部電極15に100Vの直流電圧を印加しつつ200℃
より冷却した。
非線形光学材料をスピンコートし、約１μｍの膜厚に
し、乾燥し、その上にAlを1000Å蒸着して、非線形光学
導波路14および上部電極15を形成した。次いで、下部電
極12と上部電極15に100Vの直流電圧を印加しつつ200℃
より冷却した。
以上のようにして作製した本発明の光学素子１に、第
１図に示すように変調装置17およびレンズ18を介してレ
ーザー光源16より1.9μｍのレーザー光を照射したとこ
ろ、光第２高調波の発生がフォトマルチプライヤーによ
って観測された。
１図に示すように変調装置17およびレンズ18を介してレ
ーザー光源16より1.9μｍのレーザー光を照射したとこ
ろ、光第２高調波の発生がフォトマルチプライヤーによ
って観測された。
以上、説明したように本発明に用いる非線形光学材料
は、そのカイラル中心に基いて、大きな非線形光学効果
を示すとともに配向処理が容易で、かつ配向処理によっ
てさらに大きな非線形光学効果が得られる。
は、そのカイラル中心に基いて、大きな非線形光学効果
を示すとともに配向処理が容易で、かつ配向処理によっ
てさらに大きな非線形光学効果が得られる。
また、この非線形光学材料を、配向膜を有する電極間
に非線形光学導波路として挟持した非線形光学素子は作
成が容易であり、優れた特性を示す。
に非線形光学導波路として挟持した非線形光学素子は作
成が容易であり、優れた特性を示す。
第１図は、実施例４にて作成した薄膜導波路型非線形光
学素子を示す断面図である。 １……非線形光学素子 11……基板 12……下部電極 13……配向膜層 14……非線形光学導波路 15……上部電極 16……レーザー光源 17……変調装置 18……レンズ
学素子を示す断面図である。 １……非線形光学素子 11……基板 12……下部電極 13……配向膜層 14……非線形光学導波路 15……上部電極 16……レーザー光源 17……変調装置 18……レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土志田 嘉 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 光武 英明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−90414（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−40508（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも一方が配向膜を有する上部電極
及び下部電極間に、カイラル中心を有する高分子液晶性
化合物及び非線形光学化合物を含む非線形光学材料を非
線形光学導波路として挟持した非線形光学素子。 - 【請求項２】前記非線形光学化合物と前記高分子液晶性
化合物とが固溶体を形成する請求項１記載の非線形光学
素子。 - 【請求項３】前記非線形光学化合物が10×10-30esu以上
の２次の非線形感受率を有する化合物である請求項２記
載の非線形光学素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63179097A JP2721183B2 (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | 非線形光学素子 |
| US07/381,277 US5011623A (en) | 1988-07-20 | 1989-07-18 | Nonlinear optical material and nonlinear optical device |
| DE68920788T DE68920788T2 (de) | 1988-07-20 | 1989-07-19 | Nichtlineares optisches Material und nichtlineare optische Vorrichtung. |
| EP89113272A EP0351832B1 (en) | 1988-07-20 | 1989-07-19 | Nonlinear optical material and nonlinear optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63179097A JP2721183B2 (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | 非線形光学素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0229721A JPH0229721A (ja) | 1990-01-31 |
| JP2721183B2 true JP2721183B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=16059991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63179097A Expired - Fee Related JP2721183B2 (ja) | 1988-07-20 | 1988-07-20 | 非線形光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2721183B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59208158D1 (de) * | 1991-06-25 | 1997-04-17 | Hoffmann La Roche | Optisches Element zur effizienten Erzeugung kurzwelligen Laserlichtes |
| TW200308103A (en) * | 2002-05-02 | 2003-12-16 | Ideal Star Inc | Line-shape device and its manufacturing method |
| US20060208324A1 (en) * | 2003-08-19 | 2006-09-21 | Yasuhiko Kasama | Linear device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6440508A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-10 | Mitsubishi Rayon Co | Orientated liquid crystal film and production thereof |
| JP2668794B2 (ja) * | 1988-04-21 | 1997-10-27 | 日本石油株式会社 | 非線形光学材料 |
-
1988
- 1988-07-20 JP JP63179097A patent/JP2721183B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0229721A (ja) | 1990-01-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |