JP4963367B2 - Two-photon absorption material - Google Patents

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Description

本発明は二光子吸収材料に関し、高い二光子吸収断面積を有する二光子吸収単分子材料もしくは高分子材料に関する。   The present invention relates to a two-photon absorption material, and to a two-photon absorption monomolecular material or a polymer material having a high two-photon absorption cross section.

二光子吸収材料とは、非共鳴領域の波長において分子を励起する事が可能な材料で、この時、励起に用いた光子の2倍のエネルギー準位に、実励起状態が存在する材料のことである。
ところで、二光子吸収現象とは、三次の非線形光学効果の一種で、分子が二つのフォトンを同時に吸収して、基底状態から励起状態へ遷移する現象であり、古くから知られていたがJean−Luc Bredas等が1998年に分子構造とメカニズムの関係を解明して以来(Science,281,1653(1998))、近年になって二光子吸収能を有する材料に関する研究が進むようになった。
A two-photon absorption material is a material that can excite molecules at wavelengths in the non-resonant region, and at this time, a material that has an actual excited state at twice the energy level of the photon used for excitation. It is.
By the way, the two-photon absorption phenomenon is a kind of third-order nonlinear optical effect, which is a phenomenon in which a molecule absorbs two photons simultaneously and transitions from a ground state to an excited state. Since Luc Bredas et al. Elucidated the relationship between molecular structure and mechanism in 1998 (Science, 281, 1653 (1998)), in recent years, research on materials having two-photon absorption ability has advanced.

しかしながらこのような二光子同時吸収の遷移効率は、一光子吸収に較べて極めて低くく、極めて大きなパワー密度の光子を必要とするため、通常に使用されるレーザー光強度では殆ど無視され、ピーク光強度(最大発光波長における光強度)が高いモード同期レーザーのようなフェムト秒程度の極超短パルスレーザーを用いると、観察されることが確認されている。   However, the transition efficiency of such two-photon simultaneous absorption is extremely low compared with one-photon absorption and requires extremely high power density photons. It has been confirmed that an ultra-short pulse laser of about femtosecond such as a mode-locked laser having high intensity (light intensity at the maximum emission wavelength) is used.

二光子吸収の遷移効率は印加する光電場の二乗に比例する(二光子吸収の二乗特性)。このため、レーザーを照射した場合、レーザースポット中心部の電界強度の高い位置でのみ二光子の吸収が起こり、周辺部の電界強度の弱い部分では二光子の吸収は全く起こらない。三次元空間においては、レーザー光をレンズで集光した焦点の電界強度の大きな領域でのみ二光子吸収が起こり、焦点から外れた領域では電界強度が弱いために二光子吸収が全く起こらない。印加された光電場の強度に比例してすべての位置で励起が起こる一光子の線形吸収に比べて、二光子吸収は、この二乗特性に由来して空間内部のピンポイントのみでしか励起が起こらないため、空間分解能が著しく向上する。   The transition efficiency of two-photon absorption is proportional to the square of the applied photoelectric field (the two-photon absorption square characteristic). For this reason, when a laser is irradiated, two-photon absorption occurs only at a position where the electric field strength is high at the center of the laser spot, and no two-photon absorption occurs at a portion where the electric field strength is weak at the peripheral portion. In the three-dimensional space, two-photon absorption occurs only in a region where the electric field strength at the focal point where the laser light is collected by the lens is large, and no two-photon absorption occurs in the region outside the focal point because the electric field strength is weak. Compared to the linear absorption of one photon where excitation occurs at all positions in proportion to the intensity of the applied photoelectric field, the two-photon absorption is excited only at a pinpoint inside the space due to this square characteristic. Therefore, the spatial resolution is significantly improved.

この特性を利用して、記録媒体の所定の位置に二光子吸収によりスペクトル変化、屈折率変化または偏光変化を生じさせ、ビットデータを記録する三次元メモリの研究が進められている。二光子吸収は、光の強度の二乗に比例して生じるため、二光子吸収を利用したメモリは、一光子吸収を利用したメモリに比べて、スポットサイズを小さくすることができ、超解像記録が可能となる。その他この二乗特性に由来する高い空間分解能の特性から、光制限材料、光造形用光硬化樹脂の硬化材料、二光子蛍光顕微鏡用蛍光色素材料などの用途への開発も進められている。   Utilizing this characteristic, research on a three-dimensional memory for recording bit data by causing a spectral change, a refractive index change or a polarization change by two-photon absorption at a predetermined position of a recording medium is underway. Since two-photon absorption occurs in proportion to the square of the intensity of light, a memory using two-photon absorption can reduce the spot size compared to a memory using one-photon absorption, and super-resolution recording. Is possible. In addition, from the characteristics of high spatial resolution derived from this square characteristic, development for applications such as a light limiting material, a cured material of a photo-curing resin for stereolithography, and a fluorescent dye material for a two-photon fluorescence microscope is being promoted.

さらに、二光子吸収を誘起する場合には、化合物の線形吸収帯が存在する波長領域よりも長波長でかつ吸収の存在しない、近赤外領域の短パルスレーザーを用いることが可能である。化合物の線形吸収帯が存在しない、いわゆる透明領域の近赤外光を用いるため、励起光が吸収や散乱を受けずに試料内部まで到達でき、かつ二光子吸収の二乗特性のために試料内部のピンポイントを高い空間分解能で励起できるため、二光子吸収及び二光子発光は生体組織の二光子造影や二光子フォトダイナミックセラピー(PDT)などの光化学療法応用面でも期待されている。また、二光子吸収、二光子発光を用いると、入射した光子のエネルギーよりも高いエネルギーの光子を取り出せるため、波長変換デバイスという観点からアップコンバージョンレージングに関する研究も報告されている。   Furthermore, in the case of inducing two-photon absorption, it is possible to use a short-pulse laser in the near-infrared region that has a longer wavelength than the wavelength region in which the linear absorption band of the compound exists and does not have absorption. Since the near-infrared light of the so-called transparent region, which does not have a linear absorption band of the compound, is used, the excitation light can reach the inside of the sample without being absorbed or scattered, and because of the square characteristic of the two-photon absorption, Since pinpoints can be excited with high spatial resolution, two-photon absorption and two-photon emission are also expected in photochemotherapy applications such as two-photon contrast and two-photon photodynamic therapy (PDT) in biological tissues. In addition, research on upconversion lasing has been reported from the viewpoint of a wavelength conversion device because photons with higher energy than the energy of incident photons can be extracted by using two-photon absorption and two-photon emission.

二光子吸収材料としてはこれまでに多数の無機材料が見出されてきた。ところが無機物においては、所望の二光子吸収特性や、素子製造のために必要な諸物性を最適化するためのいわゆる分子設計が困難であることから実用するのは非常に困難であった。一方、有機化合物は分子設計により所望の二光子吸収の最適化が可能であるのみならず、その他の諸物性のコントロールも可能であるため、実用の可能性が高く、有望な二光子吸収材料として注目を集めている。   Many inorganic materials have been found so far as two-photon absorption materials. However, inorganic materials are very difficult to put into practical use because so-called molecular design for optimizing desired two-photon absorption characteristics and various physical properties necessary for device manufacture is difficult. On the other hand, organic compounds can be optimized not only for the desired two-photon absorption by molecular design, but also for other physical properties, making it highly practical and a promising two-photon absorption material. It attracts attention.

従来の有機系二光子吸収材料としては、ローダミン、クマリンなどの色素化合物、ジチエノチオフェン誘導体、オリゴフェニレンビニレン誘導体などの化合物が知られている。しかしながら、分子あたりの二光子吸収能を示す二光子吸収断面積が小さく、特にフェムト秒パルスレーザーを用いた場合の二光子吸収断面積は、200(GM:×10−50cm・s・molecule−1・photon−1)未満のものが殆どで工業的な実用化には至っていない。 As conventional organic two-photon absorption materials, pigment compounds such as rhodamine and coumarin, compounds such as dithienothiophene derivatives and oligophenylene vinylene derivatives are known. However, the two-photon absorption cross-section showing the two-photon absorption capacity per molecule is small, and the two-photon absorption cross-section particularly when a femtosecond pulse laser is used is 200 (GM: × 10 −50 cm 4 · s · molecule Most of those less than −1 · photon −1 ) have not yet been put into practical use.

最近、インターネット等のネットワークやハイビジョンTVが急速に普及している。また、HDTV(High Definition Television)の放映も間近にひかえて、民生用途においても50GB以上、好ましくは100GB以上の画像情報を安価簡便に記録するための大容量記録媒体の要求が高まっている。さらにコンピューターバックアップ用途、放送バックアップ用途等、業務用途においては、1TB程度あるいはそれ以上の大容量の情報を高速かつ安価に記録できる光記録媒体が求められている。そのような中、DVD±Rのような従来の2次元光記録媒体は物理原理上、たとえ記録再生波長を短波長化したとしてもせいぜい25GB程度で、将来の要求に対応できる程の充分大きな記録容量が期待できるとは言えない状況である。   Recently, networks such as the Internet and high-definition TV are rapidly spreading. In addition, HDTV (High Definition Television) will soon be broadcast, and there is an increasing demand for a large-capacity recording medium for easily and inexpensively recording image information of 50 GB or more, preferably 100 GB or more for consumer use. Furthermore, for business use such as computer backup use and broadcast backup use, an optical recording medium capable of recording large-capacity information of about 1 TB or more at high speed and at low cost is required. Under such circumstances, the conventional two-dimensional optical recording medium such as DVD ± R is about 25 GB at most even if the recording / reproducing wavelength is shortened on the physical principle, and the recording is large enough to meet future requirements. It cannot be said that capacity can be expected.

そのような状況の中、究極の高密度、高容量記録媒体として、三次元光記録媒体が俄然、注目されてきている。三次元光記録媒体は、三次元(膜厚)方向に何十、何百層もの記録を重ねることで、従来の二次元記録媒体の何十、何百倍もの超高密度、超高容量記録を達成しようとするものである。三次元光記録媒体を提供するためには、三次元(膜厚)方向の任意の場所にアクセスして書き込みできなければならないが、その手段として、二光子吸収材料を用いる方法とホログラフィ(干渉)を用いる方法とある。二光子吸収材料を用いる三次元光記録媒体では、上記で説明した物理原理に基づいて何十、何百倍にもわたっていわゆるビット記録が可能であって、より高密度記録が可能であり、まさに究極の高密度、高容量光記録媒体であると言える。   Under such circumstances, a three-dimensional optical recording medium has attracted attention as an ultimate high-density, high-capacity recording medium. Three-dimensional optical recording media can be recorded in dozens or hundreds of layers in the three-dimensional (film thickness) direction, resulting in tens or hundreds of times the ultra-high density and ultra-high capacity recording of conventional two-dimensional recording media. That is what we are trying to achieve. In order to provide a three-dimensional optical recording medium, it is necessary to be able to access and write at an arbitrary place in the three-dimensional (film thickness) direction. As a means for this, a method using a two-photon absorption material and holography (interference) There is a method of using. In a three-dimensional optical recording medium using a two-photon absorbing material, so-called bit recording is possible over tens or hundreds of times based on the physical principle described above, and higher density recording is possible. It can be said to be the ultimate high-density, high-capacity optical recording medium.

二光子吸収材料を用いた3次元光記録媒体としては、記録再生に蛍光性物質を用いて蛍光で読み取る方法(特許文献1、特許文献2参照)、フォトクロミック化合物を用いて吸収または蛍光で読み取る方法(特許文献3、特許文献4参照)等が提案されているが、いずれも具体的な2光子吸収材料の提示はなく、また抽象的に提示されている二光子吸収化合物の例も2光子吸収効率の極めて小さい二光子吸収化合物を用いている。   As a three-dimensional optical recording medium using a two-photon absorption material, a method of reading with fluorescence using a fluorescent substance for recording and reproduction (see Patent Document 1 and Patent Document 2), a method of reading with absorption or fluorescence using a photochromic compound (See Patent Document 3 and Patent Document 4) and the like, but no specific two-photon absorption materials are presented, and examples of two-photon absorption compounds presented abstractly are also two-photon absorption. A two-photon absorption compound with extremely low efficiency is used.

さらに、これらの特許文献に用いているフォトクロミック化合物は可逆材料であるため、非破壊読み出し、記録の長期保存性、再生のS/N比等に問題があり、光記録媒体として実用性のある方式であるとは言えない。特に非破壊読出し、記録の長期保存性等の点では、不可逆材料を用いて反射率(屈折率または吸収率)または発光強度の変化で再生するのが好ましいが、このような機能を有する2光子吸収材料を具体的に開示している例はなかった。
また、特許文献5、特許文献6には、屈折率変調により三次元的に記録する記録装置、及び再生装置、読み出し方法等が開示されているが、二光子吸収三次元光記録材料を用いた方法についての記載はない。
Further, since the photochromic compounds used in these patent documents are reversible materials, there are problems in non-destructive reading, long-term storage stability of recording, S / N ratio of reproduction, and the like, a method that is practical as an optical recording medium I can't say that. In particular, in terms of non-destructive readout, long-term storage stability of recording, etc., it is preferable to reproduce by changing the reflectance (refractive index or absorption rate) or emission intensity using an irreversible material. There was no example that specifically disclosed the absorbent material.
Patent Document 5 and Patent Document 6 disclose a recording apparatus, a reproducing apparatus, a reading method, and the like that perform three-dimensional recording by refractive index modulation, but use a two-photon absorption three-dimensional optical recording material. There is no description of the method.

しかしながら、従来技術においては次のような問題点があった。
1)二光子吸収現象を利用すると、極めて高い空間分解能を特徴とする種々の応用が可能となるが、現時点で利用可能な二光子吸収化合物では二光子吸収能が低いため、二光子吸収を誘起する励起光源としては高価な非常に高出力のレーザが必要である。従って、小型で安価なレーザを使って、二光子吸収を利用した実用用途を実現するためには、高効率の二光子吸収材料の開発が必須である。
2)二光子吸収材料を固体として用いる場合、これまでは高分子中に分散させて使用していた。しかしながら長期保存時に二光子吸収材料の結晶化やマイグレーションによる偏析等による塗膜欠陥が発生し、品質が変化する不具合があった。
However, the prior art has the following problems.
1) Utilizing the two-photon absorption phenomenon enables various applications characterized by extremely high spatial resolution, but the two-photon absorption compounds available at the present time have a low two-photon absorption capability, and thus induce two-photon absorption. As an excitation light source, an expensive very high-power laser is required. Therefore, in order to realize a practical application using two-photon absorption using a small and inexpensive laser, development of a highly efficient two-photon absorption material is essential.
2) When the two-photon absorbing material is used as a solid, it has been used by dispersing in a polymer. However, there has been a problem that the quality changes due to the occurrence of coating film defects due to crystallization of the two-photon absorption material or segregation due to migration during long-term storage.

上に述べたように、非共鳴2光子吸収により得た励起エネルギーを用いて反応を起こし、その結果レーザー焦点(記録)部と非焦点(非記録)部で光を照射した際の発光強度を書き換えできない方式で変調することができれば、三次元空間の任意の場所に極めて高い空間分解能で発光強度変調を起こすことができ、究極の高密度記録媒体と考えられる3次元光記録媒体への応用が可能となる。さらに、非破壊読み出しが可能で、かつ不可逆材料であるため良好な保存性も期待でき実用的である。   As described above, the reaction is caused using the excitation energy obtained by non-resonant two-photon absorption, and as a result, the emission intensity when the laser focus (recording) part and the non-focus (non-recording) part are irradiated with light is determined. If modulation is possible with a method that cannot be rewritten, light emission intensity modulation can be generated at an arbitrary place in three-dimensional space with extremely high spatial resolution, and it can be applied to a three-dimensional optical recording medium that is considered to be the ultimate high-density recording medium. It becomes possible. Furthermore, since non-destructive readout is possible and the material is an irreversible material, it can be expected to have good storage stability and is practical.

しかし、現時点で利用可能な二光子吸収化合物では、二光子吸収能が低いため、光源としては非常に高出力のレーザーが必要で、かつ記録時間も長くかかる。特に三次元光記録媒体に使用するためには、速い転送レート達成のために、高感度にて発光能の違いによる記録を二光子吸収により行うことができる二光子吸収三次元光記録材料の構築が必須である。そのためには、高効率に二光子を吸収し励起状態を生成することができる二光子吸収化合物と、二光子吸収化合物励起状態を用いて何らかの方法にて二光子吸収光記録材料の発光能の違いを効率的に形成できる記録成分を含む材料が有力であるが、そのような材料は今までほとんど開示されておらず、そのような材料の構築が望まれていた。   However, the currently available two-photon absorption compounds have a low two-photon absorption capability, so that a very high-power laser is required as a light source and a long recording time is required. Especially for use in three-dimensional optical recording media, construction of a two-photon absorption three-dimensional optical recording material that can perform recording with two-photon absorption with high sensitivity to achieve a fast transfer rate. Is essential. For that purpose, the difference between the two-photon absorption compound that can absorb two-photons with high efficiency and generate an excited state, and the two-photon absorption optical recording material using a two-photon absorption compound excited state in some way. Although a material containing a recording component that can efficiently form a thin film is effective, such a material has hardly been disclosed so far, and it has been desired to construct such a material.

特表2001−524245号公報(レヴィッチ、ユージーン、ポリス他)Special Table 2001-524245 (Levic, Eugene, Police, etc.) 特表2000−512061号公報(パベル、ユージエン他)Special Table 2000-520206 (Pavel, Eugene et al.) 特表2001−522119号公報(コロティーフ、ニコライ・アイ他)Special Table 2001-522119 (Korotif, Nikolai Eye, etc.) 特表2001−508221号公報(アルセノフ、ヴラディミール他)Special Table 2001-508221 (Arsenoff, Vladimir, etc.) 特開平6−28672号公報(河田聡、川田善正)Japanese Patent Laid-Open No. 6-28672 (Kawada Akira, Kawada Yoshimasa) 特開平6−118306号公報(河田聡、川田善正他)Japanese Patent Laid-Open No. 6-118306 (Akira Kawada, Yoshimasa Kawada, etc.)

本発明の目的は、
1)スペクトル、屈折率または偏光状態の変化を、高感度に実現する、効率良く二光子を吸収する有機材料、すなわち二光子吸収断面積の大きな有機材料を提供する。
2)長期保存時にも塗膜欠陥(結晶化、マイグレーション)が発生しない品質の安定した二光子吸収断面積の大きな有機材料を提供する。
本発明の目的は、二光子吸収断面積が大きい二光子吸収化合物を少なくとも有し、二光子吸収化合物の二光子吸収を利用して書き換えできない方式で記録を行った後、光を記録材料に照射してその発光強度の違いを検出することにより再生することを特徴とする二光子吸収光記録材料を用いた二光子吸収三次元光記録材料を提供するものである。
The purpose of the present invention is to
1) An organic material that efficiently absorbs two-photons, that is, an organic material having a large two-photon absorption cross-section, that realizes a change in spectrum, refractive index, or polarization state with high sensitivity.
2) To provide an organic material having a stable quality with a large two-photon absorption cross section in which coating film defects (crystallization, migration) do not occur even during long-term storage.
An object of the present invention is to have at least a two-photon absorption compound having a large two-photon absorption cross-section, perform recording in a method that cannot be rewritten using two-photon absorption of the two-photon absorption compound, and then irradiate the recording material with light. Thus, the present invention provides a two-photon absorption three-dimensional optical recording material using a two-photon absorption optical recording material which is reproduced by detecting the difference in emission intensity.

本発明者らは鋭意検討した結果、特定の構成単位を含有するアリールアミン化合物及びその重合体により上記課題が解決されることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は以下に記載するとおりの二光子吸収材料である。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by an arylamine compound containing a specific structural unit and a polymer thereof, and have reached the present invention.
That is, the present invention is a two-photon absorption material as described below.

)下記一般式(III)で表される二光子吸収材料。 ( 1 ) A two-photon absorption material represented by the following general formula (III).

Figure 0004963367
Figure 0004963367

(上記式中、
Arは置換若しくは無置換の、チオフェン、ビフェニル、フルオレン又はアントラセンの二価基であり、
Ar及びArはそれぞれ独立に置換又は無置換の芳香族炭化水素基であり、
x及びyは1以上4以下の整数であり、zは1以上5以下の整数であり、
及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基又は置換若しくは無置換のアルキルチオ基であり、
は水素基、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアルキルチオ基又は置換若しくは無置換のアリール基であり、
かつ、前記x、前記y及び前記zが2以上である場合、複数個の前記R、前記R及び前記Rはそれぞれ独立している
)下記一般式(IV)で表される二光子吸収材料。
(In the above formula,
Ar 4 is a substituted or unsubstituted divalent group of thiophene, biphenyl, fluorene or anthracene,
Ar 5 and Ar 6 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group,
x and y are integers of 1 or more and 4 or less, z is an integer of 1 or more and 5 or less,
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, or a substituted or unsubstituted alkylthio group,
R 3 is a hydrogen group, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, or a substituted or unsubstituted aryl group,
And, wherein x, the case y and the z is 2 or more, represented by a plurality of said R 1, said R 2 and said R 3 is independently (2) the following general formula (IV) Two-photon absorption material.

Figure 0004963367
Figure 0004963367

(上記式中、
Arは置換若しくは無置換の、ベンゼン、チオフェン、ビフェニル、フルオレン又はアントラセンの二価基であり、
Ar及びArはそれぞれ独立に置換又は無置換の芳香族炭化水素基であり、
vは1以上3以下の整数であり、w、x及びyは1以上4以下の整数であり、
、R、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基又は置換若しくは無置換のアルキルチオ基であり、
かつ、前記v、前記w、前記x及び前記yが2以上である場合、複数個の前記R、前記R、前記R及び前記Rがそれぞれ独立している二光子吸収材料。
)下記一般式(V)で表される二光子吸収材料。
(In the above formula,
Ar 4 is a substituted or unsubstituted divalent group of benzene, thiophene, biphenyl, fluorene or anthracene,
Ar 5 and Ar 6 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group,
v is an integer of 1 to 3, w, x and y are integers of 1 to 4.
R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, or a substituted or unsubstituted alkylthio group. And
And wherein v, the w, the x and the case y is 2 or more, a plurality of said R 1, said R 2, wherein R 4 and wherein R 5 is two-photon absorption materials are independent.
( 3 ) A two-photon absorption material represented by the following general formula (V).

Figure 0004963367
Figure 0004963367

(上記式中、
Arは置換若しくは無置換の、ベンゼン、チオフェン、ビフェニル、フルオレン又はアントラセンの二価基であり、
Ar及びArはそれぞれ独立に置換又は無置換の芳香族炭化水素基であり、
vは1以上3以下の整数であり、w、x及びyは1以上4以下の整数であり、
、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基又は置換若しくは無置換のアルキルチオ基であり、
かつ、前記v、前記w、前記x及び前記yが2以上である場合、複数個の前記R、前記R、前記R及び前記Rがそれぞれ独立している二光子吸収材料。
(In the above formula,
Ar 4 is a substituted or unsubstituted divalent group of benzene, thiophene, biphenyl, fluorene or anthracene,
Ar 5 and Ar 6 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group,
v is an integer of 1 to 3, w, x and y are integers of 1 to 4.
R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group or a substituted or unsubstituted alkylthio group,
And wherein v, the w, the x and the case y is 2 or more, a plurality of said R 1, said R 2, wherein R 4 and wherein R 5 is two-photon absorption materials are independent.

)下記一般式(VIII)で表される繰り返し単位を有する重合体からなる二光子吸収材料。 ( 4 ) A two-photon absorption material comprising a polymer having a repeating unit represented by the following general formula (VIII).

Figure 0004963367
Figure 0004963367

(上記式中、
Arは置換若しくは無置換の、ベンゼン、チオフェン、ビフェニル、フルオレン又はアントラセンの二価基であり、
x及びyは1以上4以下の整数であり、zは1以上5以下の整数であり、
及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基又は置換若しくは無置換のアルキルチオ基であり、
は水素基、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアルキルチオ基又は置換若しくは無置換のアリール基であり、
かつ、前記x、前記y及び前記zが2以上である場合、複数個の前記R、前記R及び前記Rはそれぞれ独立している。)
)下記一般式(IX)で表される繰り返し単位を有する重合体からなる二光子吸収材料。
(In the above formula,
Ar 4 is a substituted or unsubstituted divalent group of benzene, thiophene, biphenyl, fluorene or anthracene,
x and y are integers of 1 or more and 4 or less, z is an integer of 1 or more and 5 or less,
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, or a substituted or unsubstituted alkylthio group,
R 3 is a hydrogen group, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, or a substituted or unsubstituted aryl group,
When x, y, and z are 2 or more, the plurality of R 1 , R 2, and R 3 are independent of each other. )
( 5 ) A two-photon absorption material comprising a polymer having a repeating unit represented by the following general formula (IX).

Figure 0004963367
Figure 0004963367

(上記式中、
Arは置換若しくは無置換の、ベンゼン、チオフェン、ビフェニル、フルオレン又はアントラセンの二価基であり、
vは1以上3以下の整数であり、w、x及びyは1以上4以下の整数であり、
、R、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基又は置換若しくは無置換のアルキルチオ基であり、
かつ、前記v、前記w、前記x及び前記yが2以上である場合、複数個の前記R、前記R、前記R及び前記Rがそれぞれ独立している。)
)下記一般式(X)で表される繰り返し単位を有する重合体からなる二光子吸収材料。
(In the above formula,
Ar 4 is a substituted or unsubstituted divalent group of benzene, thiophene, biphenyl, fluorene or anthracene,
v is an integer of 1 to 3, w, x and y are integers of 1 to 4.
R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, or a substituted or unsubstituted alkylthio group. And
When v, w, x, and y are 2 or more, a plurality of R 1 , R 2 , R 4, and R 5 are independent of each other. )
( 6 ) A two-photon absorption material comprising a polymer having a repeating unit represented by the following general formula (X).

Figure 0004963367
Figure 0004963367

(上記式中、
Arは置換若しくは無置換の、ベンゼン、チオフェン、ビフェニル、フルオレン又はアントラセンの二価基であり、
vは1以上3以下の整数であり、w、x及びyは1以上4以下の整数であり、
、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基又は置換若しくは無置換のアルキルチオ基であり、
かつ、前記v、前記w、前記x及び前記yが2以上である場合、複数個の前記R、前 記R、前記R 及び前記Rがそれぞれ独立している二光子吸収材料。
)上記(1)〜()のいずれかに記載の二光子吸収材料を含む三次元メモリ材料。
)上記(1)〜()のいずれかに記載の二光子吸収材料を含む光制限材料。
)上記(1)〜()のいずれかに記載の二光子吸収材料を含む光造形用光硬化樹脂の硬化材料。
10)上記(1)〜()のいずれかに記載の二光子吸収材料を含む二光子蛍光顕微鏡用蛍光色素材料。
(In the above formula,
Ar 4 is a substituted or unsubstituted divalent group of benzene, thiophene, biphenyl, fluorene or anthracene,
v is an integer of 1 to 3, w, x and y are integers of 1 to 4.
R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group or a substituted or unsubstituted alkylthio group,
And wherein v, the w, the x and the case y is 2 or more, a plurality of the R 1, before Symbol R 2, wherein R 4 and wherein R 5 is two-photon absorption materials are independent.
( 7 ) A three-dimensional memory material comprising the two-photon absorption material according to any one of (1) to ( 6 ).
( 8 ) An optical limiting material comprising the two-photon absorption material according to any one of (1) to ( 6 ).
( 9 ) A photocurable resin curable material for photofabrication, comprising the two-photon absorbing material according to any one of (1) to ( 6 ).
( 10 ) A fluorescent dye material for a two-photon fluorescence microscope comprising the two-photon absorption material according to any one of (1) to ( 6 ).

1)光子吸収の遷移効率が高い二光子吸収化合物が実現でき、小型で安価なレーザを使った実用用途(三次元メモリ材料、光制限材料、光造形用光硬化樹脂の硬化材料、光化学療法用材料、二光子蛍光顕微鏡用蛍光色素材料など)が実現可能となる。
2)二光子吸収能を有する部位を連結した二光子吸収重合体とすることで、長期保存でも塗膜欠陥が発生せず、安定した品質が得られる。
1) Realization of a two-photon absorption compound with high photon absorption transition efficiency, practical use using a small and inexpensive laser (three-dimensional memory material, light limiting material, photocuring resin curing material for photofabrication, photochemotherapy Material, fluorescent dye material for two-photon fluorescence microscope, etc.) can be realized.
2) By using a two-photon absorption polymer in which sites having two-photon absorption ability are connected, coating film defects do not occur even during long-term storage, and stable quality can be obtained.

まず、本発明の二光子吸収材料について説明する。
本発明の二光子吸収材料は上記一般式(I)〜(V)で表されるアリールアミン化合物の構造を基本構造としており、この構造により、効率良く二光子を吸収することができる。
また、本発明の二光子吸収材料は、上記一般式(V)〜(X)で表される繰り返し単位を有する重合体の形態で好ましく使用することができる。
そこで、以下ではアリールアミン系二光子吸収重合体の製造法について説明する。
本発明の二光子吸収重合体の製造方法は、例えばアルデヒドとホスホネートを用いたWittig−Horner反応、アルデヒドとホスホニウム塩を用いたWittig反応、ビニル置換体とハロゲン化物を用いたHeck反応、アミンとハロゲン化物を用いたUllmann反応などを用いることができ、公知の方法により製造可能である。特にWittig−Horner反応およびWittig反応は反応操作の簡便さから有効である。
First, the two-photon absorption material of the present invention will be described.
The two-photon absorption material of the present invention has the structure of the arylamine compound represented by the general formulas (I) to (V) as a basic structure, and this structure can efficiently absorb two-photons.
Moreover, the two-photon absorption material of the present invention can be preferably used in the form of a polymer having a repeating unit represented by the general formulas (V) to (X).
Therefore, hereinafter, a method for producing an arylamine-based two-photon absorption polymer will be described.
The production method of the two-photon absorption polymer of the present invention includes, for example, Wittig-Horner reaction using aldehyde and phosphonate, Wittig reaction using aldehyde and phosphonium salt, Heck reaction using vinyl substituent and halide, amine and halogen The Ullmann reaction using a compound can be used, and can be produced by a known method. In particular, the Wittig-Horner reaction and the Wittig reaction are effective because of the simplicity of the reaction operation.

一例としてWittig−Horner反応を用いた本発明における重合体の製造方法について説明する。
本発明における重合体は、下記の反応式で示されるように、ホスホン酸エステル化合物およびアルデヒド化合物が化学量論的に等しく存在する溶液と、その2倍モル量以上の塩基を混合させることにより重合反応が進行し、得ることができる。
本発明の二光子吸収重合体を製造する場合には、例えば、Aとしてアリールアミン部位、BとしてArの組み合わせのモノマーを用いるか、またはAとしてAr、Bとしてアリールアミン部位の組み合わせのモノマーを用いればよい。
As an example, a method for producing a polymer in the present invention using a Wittig-Horner reaction will be described.
As shown in the following reaction formula, the polymer in the present invention is polymerized by mixing a solution in which the phosphonate ester compound and the aldehyde compound are present stoichiometrically and a base more than twice the molar amount thereof. The reaction proceeds and can be obtained.
In the case of producing the two-photon absorption polymer of the present invention, for example, a monomer having a combination of an arylamine moiety as A and an Ar 4 as B, or a monomer having a combination of Ar 4 as A and an arylamine moiety as B is used. May be used.

Figure 0004963367
Figure 0004963367

上記ジアルデヒド化合物は、公知の種々の反応により合成することが可能である。例として下記Vilsmeier反応、   The dialdehyde compound can be synthesized by various known reactions. For example, the following Vilsmeier reaction,

Figure 0004963367
Figure 0004963367

あるいは、アリールリチウム化合物と、DMF 、N −ホルミルモルホリン、N−ホルミルピペリジン等をはじめとするホルミル化剤との反応、   Alternatively, a reaction between an aryllithium compound and a formylating agent such as DMF, N-formylmorpholine, N-formylpiperidine,

Figure 0004963367
Figure 0004963367

あるいは、下記Gatterman 反応、   Alternatively, the following Gatterman reaction,

Figure 0004963367
Figure 0004963367

あるいは、ヒドロキシメチル化合物の各種酸化反応、   Alternatively, various oxidation reactions of hydroxymethyl compounds,

Figure 0004963367
Figure 0004963367

等を挙げることができ、これら反応を用いてジアルデヒド化合物を合成することができる。
また、上記ホスホン酸ジエステル化合物についても、公知の種々の反応により合成することが可能であるが、下記Michaelis−Arbuzov 反応が特に容易である。
These reactions can be used to synthesize dialdehyde compounds.
The phosphonic acid diester compound can also be synthesized by various known reactions, but the following Michaelis-Arbuzov reaction is particularly easy.

Figure 0004963367
Figure 0004963367

上記反応に使用する塩基はホスホネートカルボアニオンが形成されるものであれば特に限定されず、金属アルコシド、金属ヒドリド、有機リチウム化合物等が挙げられ、例えばカリウムt−ブトキシド、ナトリウムt−ブトキシド、リチウムt−ブトキシド、カリウム2−メチル−2−ブトキシド、ナトリウム2−メチル−2−ブトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、カリウムメトキシド、水素化ナトリウム、水素化カリウム、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、n−ブチルリチウム、s−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、フェニルリチウム、リチウムナフチリド、リチウムアミド、リチウムジイソプロピルアミド等を挙げることができる。   The base used in the above reaction is not particularly limited as long as a phosphonate carbanion is formed, and examples thereof include metal alkoxides, metal hydrides, and organic lithium compounds, such as potassium t-butoxide, sodium t-butoxide, lithium t. -Butoxide, potassium 2-methyl-2-butoxide, sodium 2-methyl-2-butoxide, sodium methoxide, sodium ethoxide, potassium ethoxide, potassium methoxide, sodium hydride, potassium hydride, methyllithium, ethyllithium Propyl lithium, n-butyl lithium, s-butyl lithium, t-butyl lithium, phenyl lithium, lithium naphthylide, lithium amide, lithium diisopropylamide and the like.

反応に用いる塩基の量は、通常ホスホン酸エステル化合物の重合活性点に対して同量使用するだけでよいが、さらに過剰量用いても支障ない。
上記の塩基は固形状態や懸濁溶液の状態で反応系内に添加してもよいが、得られる重合体の均質性が良好になる為に、特に均一溶液として添加する事が好ましい。塩基を溶解する溶媒としては、使用する塩基と安定な溶液を形成する溶媒を選択しなければならないが、その他の要因として塩基の溶解度が高いものがよく、また反応系で生成する高分子量体の反応溶媒に対する溶解性を損ねないものがよく、さらに生成する高分子量体が良好に溶解する溶媒がよく、用いる塩基と製造する高分子量体の特性に応じて、一般に知られているアルコール系、エーテル系、アミン系、炭化水素系溶媒等から任意に選択することができる。
The amount of the base used in the reaction is usually only the same amount as the polymerization active point of the phosphonate ester compound, but an excessive amount can be used.
The above base may be added to the reaction system in a solid state or a suspension solution. However, it is particularly preferable to add the base as a homogeneous solution in order to improve the homogeneity of the resulting polymer. As the solvent for dissolving the base, a solvent that forms a stable solution with the base to be used must be selected, but as other factors, those having a high solubility of the base are preferable, and the high molecular weight product produced in the reaction system is also preferred. Those that do not impair the solubility in the reaction solvent are good. Further, the solvent in which the high molecular weight product to be formed dissolves well is good. Depending on the characteristics of the base used and the high molecular weight to be produced, generally known alcohols and ethers are used. It can be arbitrarily selected from a system, an amine system, a hydrocarbon solvent and the like.

塩基とそれを均一に溶解する溶媒の組み合わせとしては、例えばナトリウムメトキシドのメタノール溶液、ナトリウムエトキシドのエタノール溶液、カリウムt−ブトキシドの2−プロパノール溶液、カリウムt−ブトキシドの2−メチル−2−プロパノール溶液、カリウムt−ブトキシドのテトラヒドロフラン溶液、カリウムt−ブトキシドのジオキサン溶液、n−ブチルリチウムのヘキサン溶液、メチルリチウムのエーテル溶液、リチウムt−ブトキシドのテトラヒドロフラン溶液、リチウムジイソプロピルアミドのシクロヘキサン溶液、カリウムビストリメチルシリルアミドのトルエン溶液等をはじめとして、種々の組み合わせの溶液が挙げられ、幾つかの溶液は市販品として容易に入手することができる。温和な反応条件、取り扱いの容易さの観点から好ましくは金属アルコキシド系の溶液が用いられ、生成する重合体の溶解性、取り扱いの容易さ、反応の効率性、生成する重合体の溶解性等の観点からより、好ましくは金属t−ブトキシドのエーテル系溶液が用いられ、さらに好ましくはカリウムt−ブトキシドのテトラヒドロフラン溶液が用いられる。   Examples of a combination of a base and a solvent for uniformly dissolving the base include, for example, a methanol solution of sodium methoxide, an ethanol solution of sodium ethoxide, a 2-propanol solution of potassium t-butoxide, and 2-methyl-2-methyl ester of potassium t-butoxide. Propanol solution, potassium t-butoxide in tetrahydrofuran, potassium t-butoxide in dioxane, n-butyllithium in hexane, methyllithium in ether, lithium t-butoxide in tetrahydrofuran, lithium diisopropylamide in cyclohexane, potassium bis There are various combinations of solutions including a toluene solution of trimethylsilylamide and the like, and some solutions are easily available as commercial products. From the viewpoint of mild reaction conditions and ease of handling, a metal alkoxide-based solution is preferably used, such as solubility of the polymer to be produced, ease of handling, efficiency of the reaction, solubility of the polymer to be produced, etc. From the viewpoint, an ether-based solution of metal t-butoxide is preferably used, and a tetrahydrofuran solution of potassium t-butoxide is more preferably used.

上記重合反応はホスホン酸エステル化合物およびアルデヒド化合物の溶液に塩基溶液を添加してもよく、塩基溶液にホスホン酸エステル化合物およびアルデヒド化合物の溶液を加えてもよく、同時に反応系に加えてもよく、添加の順序に制約はない。
上記重合反応における重合時間は、用いられるモノマーの反応性、または望まれる重合体の分子量等に応じて適宜設定すればよいが、0.2時間〜30時間が好適である。
上記重合反応における反応温度は特に制御する必要なく室温において良好に重合反応が進行するが、反応効率をより上げるために加熱したり、または冷却してより温和な条件にすることも可能である。
また、以上の重合操作において分子量を調節するために分子量調節剤、または末端修飾基として重合体の末端を封止するための封止剤を反応途中で反応系に添加することも可能であり、反応開始時に添加しておくことも可能である。従って、本発明におけるアリールアミン重合体の末端には停止剤に基づく置換基が結合してもよい。
分子量調節剤、末端封止剤としては、ベンジルホスホン酸ジエチル、ベンズアルデヒド等、反応活性基を1個有する化合物が挙げられる。
In the polymerization reaction, a base solution may be added to the solution of the phosphonate ester compound and the aldehyde compound, a solution of the phosphonate ester compound and the aldehyde compound may be added to the base solution, and may be added to the reaction system at the same time. There is no restriction on the order of addition.
The polymerization time in the above polymerization reaction may be appropriately set according to the reactivity of the monomers used or the molecular weight of the desired polymer, but is preferably 0.2 hours to 30 hours.
The reaction temperature in the above polymerization reaction does not need to be controlled and the polymerization reaction proceeds favorably at room temperature. However, it is possible to heat or cool to raise the reaction efficiency to a milder condition.
Moreover, it is also possible to add a molecular weight regulator in order to adjust the molecular weight in the above polymerization operation, or a sealing agent for sealing the end of the polymer as a terminal modifying group to the reaction system during the reaction, It can also be added at the start of the reaction. Therefore, a substituent based on a terminator may be bonded to the terminal of the arylamine polymer in the present invention.
Examples of the molecular weight regulator and terminal blocking agent include compounds having one reactive group such as diethyl benzylphosphonate and benzaldehyde.

本発明の重合体の好ましい分子量はポリスチレン換算数平均分子量で1000〜1000000であり、より好ましくは2000〜500000である。分子量が小さすぎる場合にはクラックの発生等成膜性が悪化し実用性に乏しくなる。また分子量が大きすぎる場合には、一般の有機溶媒への溶解性が悪くなり、溶液の粘度が高くなって塗工が困難になり、やはり実用性上問題になる。
また、機械的特性を改良するために重合時に分岐化剤を少量加えることもできる。使用される分岐化剤は、重合反応活性基を3つ以上(同種でも異種でもよい)有する化合物である。これらの分岐化剤は単独で使用してもよく、また複数併用してもよい。
The preferred molecular weight of the polymer of the present invention is 1,000 to 1,000,000, more preferably 2000 to 500,000 in terms of polystyrene-reduced number average molecular weight. When the molecular weight is too small, the film forming property such as the generation of cracks is deteriorated and the practicality becomes poor. On the other hand, when the molecular weight is too large, the solubility in a general organic solvent is deteriorated, the viscosity of the solution becomes high and the coating becomes difficult, which also causes a problem in practical use.
Also, a small amount of a branching agent can be added during the polymerization in order to improve the mechanical properties. The branching agent used is a compound having three or more polymerization reaction active groups (which may be the same or different). These branching agents may be used alone or in combination.

以上のようにして得られたアリールアミン重合体は、重合に使用した塩基、未反応モノマー、末端停止剤、又、重合中に発生した無機塩等の不純物を除去して使用される。これら精製操作は再沈澱、抽出、ソックスレー抽出、限外濾過、透析等をはじめとする従来公知の方法を使用できる。   The arylamine polymer obtained as described above is used after removing impurities such as the base used in the polymerization, unreacted monomer, terminal terminator, and inorganic salts generated during the polymerization. For these purification operations, conventionally known methods such as reprecipitation, extraction, Soxhlet extraction, ultrafiltration, dialysis and the like can be used.

次に本発明の二光子吸収性化合物(I)〜(V)及び重合体の繰り返し単位(VI)〜(X)について詳細に説明する。
本発明において、「芳香族炭化水素基」とは、ベンゼン核を有する化合物群の総称として参照している。
前記一般式(I)及び(VI)における置換又は無置換の芳香族炭化水素基Arとしては単環基、多環基(縮合多環基、非縮合多環基)の何れでもよく、一例として以下のものを挙げることができる。
例えばフェニル基、ナフチル基、ピレニル基、フルオレニル基、アズレニル基、アントリル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などが挙げられる。前記一般式(VI)における置換又は無置換の芳香族炭化水素基の二価基Ar、Arとしては、一例として上記の置換又は無置換の芳香族炭化水素基の二価基が挙げられる。
Next, the two-photon absorbing compounds (I) to (V) and the repeating units (VI) to (X) of the polymer of the present invention will be described in detail.
In the present invention, the “aromatic hydrocarbon group” is referred to as a general term for a group of compounds having a benzene nucleus.
The substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group Ar 1 in the general formulas (I) and (VI) may be either a monocyclic group or a polycyclic group (a condensed polycyclic group or a non-condensed polycyclic group). The following can be mentioned.
Examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, a pyrenyl group, a fluorenyl group, an azulenyl group, an anthryl group, a triphenylenyl group, a chrycenyl group, a biphenyl group, and a terphenyl group. Examples of the divalent groups Ar 2 and Ar 3 of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group in the general formula (VI) include the divalent groups of the above substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group. .

また、これら環状構造を有する基(Ar、Ar、Ar及びAr)は、以下の通り、種々の置換基を有していてもよい。
(1)ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、シアノ基、ニトロ基。
(2)炭素数1〜25 の直鎖または分岐鎖の、アルキル基、アルコキシ基。これらはさらにハロゲン原子、シアノ基、フェニル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルキルチオ基で置換されていてもよい。
(3)アリールオキシ基。(アリール基としてフェニル基、ナフチル基を有するアリールオキシ基が挙げられる。これらは、ハロゲン原子を置換基として含有しても良く、炭素数1〜25の直鎖または分岐鎖の、アルキル基、アルコキシ基、又はアルキルチオ基を含有していても良い。具体的には、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、4−メチルフェノキシ基、4−メトキシフェノキシ基、4−クロロフェノキシ基、6−メチル−2−ナフチルオキシ基等が挙げられる。)
(4)アルキルチオ基又はアリールチオ基。(アルキルチオ基又はアリールチオ基としては、具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、p−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。)
(5)アルキル置換アミノ基。(具体的には、ジエチルアミノ基、N −メチル−N−フェニルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ジ(p−トリル)アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ユロリジル基等が挙げられる。)
(6)アシル基。(アシル基としては、具体的にはアセチル基、プロピオニル基、ブチリ
ル基、マロニル基、ベンゾイル基等が挙げられる。)
In addition, these groups having a cyclic structure (Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 ) may have various substituents as follows.
(1) Halogen atom, trifluoromethyl group, cyano group, nitro group.
(2) A linear or branched alkyl group or alkoxy group having 1 to 25 carbon atoms. These may be further substituted with a halogen atom, a cyano group, a phenyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, or an alkylthio group.
(3) Aryloxy group. (Examples include aryloxy groups having a phenyl group or a naphthyl group as the aryl group. These may contain a halogen atom as a substituent, and may be a linear or branched alkyl group or alkoxy having 1 to 25 carbon atoms. A phenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, a 4-methylphenoxy group, a 4-methoxyphenoxy group, and a 4-chlorophenoxy group. , 6-methyl-2-naphthyloxy group, etc.)
(4) An alkylthio group or an arylthio group. (Specific examples of the alkylthio group or arylthio group include a methylthio group, an ethylthio group, a phenylthio group, and a p-methylphenylthio group.)
(5) An alkyl-substituted amino group. (Specifically, diethylamino group, N-methyl-N-phenylamino group, N, N-diphenylamino group, N, N-di (p-tolyl) amino group, dibenzylamino group, piperidino group, morpholino group And a urolidyl group.)
(6) Acyl group. (Specific examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, a malonyl group, and a benzoyl group.)

本発明の二光子吸収性化合物(I)〜(V)及び重合体(VI)〜(X)は芳香環上にハロゲン原子、置換もしくは無置換の、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基を置換基として有していてもよく、溶媒への溶解性向上の観点からは、置換基もしくは無置換の、アルキル基やアルコキシ基、アルキルチオ基を有する事が好ましい。これら置換基の炭素数が増加すれば溶解性はより向上するが、その反面、電荷輸送性等の特性は低下してしまうため、溶解性が損なわれない範囲で所望の特性が得られるような置換基を選択することが好ましい。その場合の好適な置換基の例としては炭素数が1〜25の、アルキル基、アルコキシ基及びアルキルチオ基が挙げられる。これら置換基は同一のものを複数導入してもよいし、異なるものを複数導入してもよい。また、これらのアルキル基、アルコキシ基及びアルキルチオ基はさらにハロゲン原子、シアノ基、アリール基、ヒドロキシル基、カルボキシル基または、炭素数1〜12 の直鎖、分岐鎖もしくは環状のアルキル基、アルコキシ基あるいはアルキルチオ基で置換されたアリール基を含有していてもよい。   The two-photon absorbing compounds (I) to (V) and the polymers (VI) to (X) of the present invention are substituted with a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, an alkoxy group or an alkylthio group on the aromatic ring. From the viewpoint of improving the solubility in a solvent, it preferably has a substituted or unsubstituted alkyl group, alkoxy group, or alkylthio group. If the number of carbons of these substituents increases, the solubility will be improved, but on the other hand, the properties such as charge transportability will decrease, so that the desired properties can be obtained within the range where the solubility is not impaired. It is preferred to select a substituent. Examples of suitable substituents in that case include alkyl groups, alkoxy groups and alkylthio groups having 1 to 25 carbon atoms. A plurality of the same substituents may be introduced, or a plurality of different substituents may be introduced. In addition, these alkyl groups, alkoxy groups and alkylthio groups are further halogen atoms, cyano groups, aryl groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, linear, branched or cyclic alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy groups or An aryl group substituted with an alkylthio group may be contained.

アルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−ブチル基、i−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、2−エチルヘキシル基、トリフルオロメチル基、2 −シアノエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を一例として挙げることができ、アルコキシ基、アルキルチオ基としては上記アルキル基の結合位に酸素原子または硫黄原子を挿入してアルコキシ基、アルキルチオ基としたものが一例として挙げられる。   Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, t-butyl group, s-butyl group, n-butyl group, i-butyl group, pentyl group, hexyl group, Heptyl, octyl, nonyl, decyl, 3,7-dimethyloctyl, 2-ethylhexyl, trifluoromethyl, 2-cyanoethyl, benzyl, 4-chlorobenzyl, 4-methylbenzyl, A cyclopentyl group, a cyclohexyl group, etc. can be mentioned as an example, As an alkoxy group and an alkylthio group, what made the alkoxy group and the alkylthio group by inserting an oxygen atom or a sulfur atom in the bond position of the said alkyl group is mentioned as an example. .

本発明の二光子吸収材料はそれそのもの単独もしくは各種の樹脂との混合の薄膜、あるいはバルクで種々のデバイスへの応用が可能である。
例えば、光ディスクでは上記薄膜が基板と接しており、その基板材料はポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ガラス等である。また、積層する場合であれば、中間層(仕切層)に該薄膜表面が接している。中間層の具体例としてはポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレートまたはセロファンフィルムなどのプラスチック製のフィルムまたは種々の光硬化樹脂等が挙げられる。
次に、各種光学デバイス、光造形デバイスに応用するにしても、各種樹脂に混合されているか、光硬化樹脂に混合され用いる。
従って、本発明の二光子吸収材料の使用要件としては、該材料が各種樹脂、またはガラスに混合されているか、二光子吸収材料層界面が各種樹脂、またはガラスに接していることである。
言い換えれば、本発明の二光子吸収材料はミクロレベル、又はマクロレベルで各種樹脂、又はガラスに接している構成となっている。
The two-photon absorption material of the present invention can be applied to various devices by itself or in a thin film mixed with various resins, or in bulk.
For example, in an optical disc, the thin film is in contact with a substrate, and the substrate material is polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyester, polyvinyl alcohol, glass or the like. In the case of stacking, the surface of the thin film is in contact with the intermediate layer (partition layer). Specific examples of the intermediate layer include polyolefins such as polypropylene and polyethylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, plastic films such as polyethylene terephthalate or cellophane film, and various photo-curing resins.
Next, even when applied to various optical devices and optical modeling devices, they are mixed with various resins or mixed with a photocurable resin.
Accordingly, the use requirement of the two-photon absorption material of the present invention is that the material is mixed with various resins or glass, or the interface of the two-photon absorption material layer is in contact with various resins or glass.
In other words, the two-photon absorption material of the present invention is in contact with various resins or glass at the micro level or the macro level.

(二光子吸収材料を用いた三次元多層光メモリへの応用)
本発明の二光子吸収材料は、スピンコーター、ロールコーターまたはバーコーターなどを用いることによって基板上に直接塗布することも、あるいはフィルムとしてキャストしついで通常の方法により基板にラミネートすることもでき、それらにより2光子吸収光記録材料とすることができる。
ここで、「基板」とは、任意の天然又は合成支持体、好適には柔軟性又は剛性フィルム、シートまたは板の形態で存在することができるものを意味する。
(Application to three-dimensional multilayer optical memory using two-photon absorption material)
The two-photon absorption material of the present invention can be applied directly on the substrate by using a spin coater, roll coater or bar coater, or can be cast as a film and laminated on the substrate by a usual method. Thus, a two-photon absorption optical recording material can be obtained.
Here, “substrate” means any natural or synthetic support, preferably one that can exist in the form of a flexible or rigid film, sheet or plate.

基板として好ましくは、ポリエチレンテレフタレート、樹脂下塗り型ポリエチレンテレフタレート、火炎又は静電気放電処理されたポリエチレンテレフタレート、セルロースアセテート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ガラス等である。また、この基板にはあらかじめ、トラッキング用の案内溝やアドレス情報が付与されたものであっても良い。
使用した溶媒は乾燥時に蒸発除去することができる。蒸発除去には加熱や減圧を用いても良い。
Preferred examples of the substrate include polyethylene terephthalate, resin-primed polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate subjected to flame or electrostatic discharge treatment, cellulose acetate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyester, polyvinyl alcohol, and glass. The substrate may be provided with a guide groove for tracking and address information in advance.
The solvent used can be removed by evaporation during drying. Heating or reduced pressure may be used for evaporation removal.

さらに、二光子吸収光記録材料の上に、酸素遮断や層間クロストーク防止のための保護層(中間層)を形成してもよい。保護層(中間層)は、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレートまたはセロファンフィルムなどのプラスチック製のフィルムまたは板を静電的な密着、押し出し機を使った積層等により貼合わせるか、前記ポリマーの溶液を塗布してもよい。また、ガラス板を貼合わせてもよい。また、保護層と感光膜の間および/または、基材と感光膜の間に、気密性を高めるために粘着剤または液状物質を存在させてもよい。さらに感光膜間の保護層(中間層)にもあらかじめ、トラッキング用の案内溝やアドレス情報が付与されたものであっても良い。   Furthermore, a protective layer (intermediate layer) for blocking oxygen and preventing interlayer crosstalk may be formed on the two-photon absorption optical recording material. The protective layer (intermediate layer) is made of a plastic film or plate such as polypropylene, polyethylene, polyolefins such as polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate or cellophane film. Alternatively, the layers may be laminated together or the polymer solution may be applied. Further, a glass plate may be bonded. Further, an adhesive or a liquid substance may be present between the protective layer and the photosensitive film and / or between the base material and the photosensitive film in order to improve airtightness. Further, the protective layer (intermediate layer) between the photosensitive films may be provided with tracking guide grooves and address information in advance.

上述した三次元多層光記録媒体の任意の層に焦点を合わせ、記録再生を実施することで、本発明の三次元メモリ材料として機能する。また、層間を保護層(中間層)で区切っていなくとも、二光子吸収色素特性から深さ方向の三次元記録が可能である。
以下、三次元多層光メモリの好ましい実施形態(具体例)を示すが、本発明はこれらの実施形態により何ら限定されず、三次元記録(平面及び膜厚方向に記録)が可能な構造であれば、他にどのような構造であっても構わない。三次元多層光メモリの記録/再生のシステム概略図を図1−(a)に、記録媒体の概略断面図を図1−(b)に示す。
By focusing on an arbitrary layer of the above-described three-dimensional multilayer optical recording medium and performing recording and reproduction, it functions as the three-dimensional memory material of the present invention. Further, even if the layers are not separated by a protective layer (intermediate layer), three-dimensional recording in the depth direction is possible from the two-photon absorption dye characteristics.
Hereinafter, preferred embodiments (specific examples) of the three-dimensional multilayer optical memory will be described. However, the present invention is not limited to these embodiments, and any structure capable of three-dimensional recording (recording in a plane and a film thickness direction) can be used. Any other structure may be used. A schematic diagram of the recording / reproducing system of the three-dimensional multilayer optical memory is shown in FIG.

図中(b)の記録媒体においては、平らな支持体(基板1)に本発明の二光子吸収化合物を用いた記録層と、クロストーク防止用の中間層(保護層)が交互に50層ずつ積層され、各層はスピンコート法により成膜されている。記録層の厚さは0.01〜0.5μ、中間層の厚さは0.1μ〜5μが好ましく、この構造であれば、現在普及しているCD/DVDと同じディスクサイズで、テラバイト級の超高密度光記録が実現できる。更にデータの再生方法(透過/或いは反射型)により、基板1と同様の基板2(保護層)、或いは高反射率材料からなる反射層が構成される。   In the recording medium (b) in the figure, a recording layer using the two-photon absorption compound of the present invention on a flat support (substrate 1) and an intermediate layer (protective layer) for preventing crosstalk are alternately 50 layers. Each layer is laminated, and each layer is formed by spin coating. The thickness of the recording layer is preferably 0.01 to 0.5 μm, and the thickness of the intermediate layer is preferably 0.1 μm to 5 μm. With this structure, the disk size is the same as the currently popular CD / DVD, and the terabyte class Can be realized. Further, a substrate 2 (protective layer) similar to the substrate 1 or a reflective layer made of a highly reflective material is formed by a data reproduction method (transmission / or reflection type).

記録時は単一ビームが使用され、この場合フェムト秒オーダーの超短パルス光を利用することができる。また再生時は、データ記録に使用するビームとは異なる波長、或いは低出力の同波長の光を用いることもできる。記録及び再生は、ビット単位/ページ単位のいずれにおいても実行可能であり、面光源や二次元検出器等を利用する並行記録/再生は、転送レートの高速化に有効である。
なお、本発明に従い同様に形成される三次元多層光メモリの形態としては、カード状、プレート状、テープ状、ドラム状等が考えられる。
A single beam is used at the time of recording, and in this case, ultrashort pulse light of femtosecond order can be used. At the time of reproduction, it is also possible to use light having a wavelength different from that of the beam used for data recording or light of the same wavelength with low output. Recording and playback can be performed in either bit units or page units, and parallel recording / playback using a surface light source, a two-dimensional detector, or the like is effective in increasing the transfer rate.
Note that a three-dimensional multilayer optical memory similarly formed according to the present invention may have a card shape, a plate shape, a tape shape, a drum shape, or the like.

(二光子吸収材料を用いた光制限素子への応用)
光通信や光情報処理では、情報等の信号を光で搬送するためには変調、スイッチング等の光制御が必要になる。この種の光制御には、電気信号を用いた電気−光制御方法が従来採用されている。しかし電気−光制御方法は、電気回路のようなCR時定数による帯域制限、素子自体の応答速度や電気信号と光信号との間の速度の不釣合いで処理速度が制限されることなどの制約があり、光の利点である広帯域性や高速性を十分に生かすためには、光信号によって光信号を制御する光−光制御技術が非常に重要になってくる。この要求に応えるものとして本発明の二光子吸収材料を加工して作製した光学素子は、光を照射する事で引き起こされる透過率や屈折率、吸収係数などの光学的変化を利用し、電子回路技術を用いずに光の強度や周波数を変調することで、光通信、光交換、光コンピューター、光インターコネクション等における光スイッチなどに応用する事が可能である。
(Application to optical limiting element using two-photon absorption material)
In optical communication and optical information processing, optical control such as modulation and switching is required to carry signals such as information with light. For this type of light control, an electro-light control method using an electric signal has been conventionally employed. However, the electro-optical control method has limitations such as a band limitation due to a CR time constant as in an electric circuit, a processing speed being limited due to a response speed of the element itself and a speed mismatch between an electric signal and an optical signal. In order to make full use of the broadband and high speed, which are the advantages of light, light-light control technology for controlling an optical signal with an optical signal becomes very important. An optical element manufactured by processing the two-photon absorption material of the present invention in response to this requirement utilizes an optical change such as transmittance, refractive index, absorption coefficient, etc. caused by irradiating light, and an electronic circuit. By modulating the intensity and frequency of light without using technology, it can be applied to optical switches in optical communications, optical exchange, optical computers, optical interconnections, and the like.

二光子吸収による光学特性変化を利用する本発明の二光子吸収材料の光学特性変化を利用する光制限素子は、通常の半導体材料により形成される光制限素子や、一光子励起によるものに比べ、応答速度にはるかに優れた素子を提供することができる。また高感度ゆえに、S/N比の高い信号特性に優れた光制限素子を提供することができる。
図2は、本発明の二光子吸収材料を、二光子励起し得る波長の制御光により二光子励起させることによって、一光子励起し得る波長の信号光を光スイッチングする光制御素子の一例である。保護層で狭持された二光子吸収材料の形態を示すが、この構成が本発明を限定するものではない。
The optical limiting element that utilizes the optical characteristic change of the two-photon absorption material of the present invention that utilizes the optical characteristic change due to two-photon absorption is compared to the optical limiting element formed by a normal semiconductor material or one-photon excitation. An element with much higher response speed can be provided. Further, because of the high sensitivity, it is possible to provide an optical limiting element excellent in signal characteristics with a high S / N ratio.
FIG. 2 is an example of a light control element that optically switches a signal light having a wavelength that can be excited by one photon by exciting the two-photon absorbing material of the present invention with a control light having a wavelength that can be excited by two photons. . Although the form of the two-photon absorption material sandwiched between the protective layers is shown, this configuration does not limit the present invention.

本発明における光制限素子の公知文献として特開平8−320422号公報が挙げられる。これによると光照射により屈折率が変化する光屈折率材料に、その屈折率が変化する波長の光を照射してフォーカシングを行い、屈折率分布を形成する光導波路として開示されている。すなわち、本発明の高い二光子吸収能を有した材料、薄膜、もしくは光硬化性樹脂等に分散させた固体物を光学素子として配置し、ひとつの波長(λ1)の光で励起状態に励起され、さらにその状態から他の波長(λ2)の光で他の状態に励起されるこにより波長による屈折率変化分布を利用した光導波路の設計が可能となる。また、二光子吸収材料はその多くが蛍光を有するものが多く、光デバイスの一方の出射端またはその近傍に蛍光物質を配置し、他方から励起光(λ1)を出射させ、励起光と蛍光(λ2)で屈折率分布を形成することもできる。この場合、通常蛍光の方が励起光より弱いので、感度は蛍光の波長において大きくすることが望ましい。蛍光物質としては、蛍光色素を光硬化性物質に分散させたものなどが例示される。   JP-A-8-320422 is cited as a known document of the light limiting element in the present invention. According to this, it is disclosed as an optical waveguide which forms a refractive index distribution by irradiating a light refractive index material whose refractive index changes with light irradiation with light having a wavelength whose refractive index changes. That is, a solid material dispersed in a material having a high two-photon absorption ability, a thin film, or a photocurable resin according to the present invention is arranged as an optical element, and is excited to an excited state by light of one wavelength (λ1). Further, by being excited from the state to the other state by the light of other wavelength (λ2), it is possible to design the optical waveguide using the refractive index change distribution according to the wavelength. Many of the two-photon absorption materials have fluorescence, and a fluorescent substance is arranged at one of the emission ends of the optical device or in the vicinity thereof, and excitation light (λ1) is emitted from the other, and excitation light and fluorescence ( A refractive index profile can also be formed by λ2). In this case, since the fluorescence is usually weaker than the excitation light, it is desirable to increase the sensitivity at the fluorescence wavelength. Examples of the fluorescent substance include those in which a fluorescent dye is dispersed in a photocurable substance.

(光造形用材料への応用)
二光子光造形法の装置の概略図を図3に示し、以下に説明する。
近赤外パルスレーザ光源1からの光をミラースキャナー5を通した後、レンズを用いて光硬化性樹脂9中に集光させレーザスポットを走査し、二光子吸収を誘起することによって焦点近傍のみにおいて樹脂を硬化させて任意の三次元構造を形成する二光子マイクロ光造形方法である。
(Application to stereolithography materials)
A schematic diagram of a two-photon stereolithography apparatus is shown in FIG. 3 and described below.
After passing the light from the near-infrared pulse laser light source 1 through the mirror scanner 5, it is condensed in the photocurable resin 9 using a lens, scanned with a laser spot, and induced near the focal point by inducing two-photon absorption. Is a two-photon micro stereolithography method in which the resin is cured to form an arbitrary three-dimensional structure.

パルスレーザ光をレンズで集光して、集光点近傍にフォトンの密度の高い領域を形成する。このときビームの各断面を通過するフォトンの総数は一定なので、焦点面内でビームを二次元的に走査した場合、各断面における光強度の総和は一定である。しかしながら、二光子吸収の発生確率は、光強度の二乗に比例するため、光強度の大きい集光点近傍にのみ、二光子吸収の発生の高い領域が形成される。このように、パルスレーザ光をレンズによって集光させ二光子吸収を誘起することで、集光点近傍に光吸収を限定し、ピンポイント的に樹脂を硬化させることが可能となる。集光点はZステージ6とガルバノミラーによって光硬化樹脂液内を自由に移動させることができるため、光硬化性樹脂液内において目的とする三次元加工物を自在に形成することができる。   The pulsed laser beam is condensed by a lens, and a region with high photon density is formed in the vicinity of the focal point. At this time, since the total number of photons passing through each cross section of the beam is constant, when the beam is scanned two-dimensionally within the focal plane, the total light intensity in each cross section is constant. However, since the probability of occurrence of two-photon absorption is proportional to the square of the light intensity, a region where the generation of two-photon absorption is high is formed only near the condensing point where the light intensity is high. Thus, by condensing the pulsed laser light with the lens and inducing two-photon absorption, it is possible to limit the light absorption near the condensing point and to cure the resin in a pinpoint manner. Since the condensing point can be freely moved in the photocurable resin liquid by the Z stage 6 and the galvanometer mirror, a desired three-dimensional workpiece can be freely formed in the photocurable resin liquid.

二光子光造形法の特徴としては、以下の項目が挙げられる。
1)回折限界をこえる加工分解能:二光子吸収の光強度に対する非線形性によって、光の回折限界を超えた加工分解能を実現できる。
2)超高速造形:二光子吸収を利用した場合、焦点以外の領域では、光硬化性樹脂が原理的にも硬化しない。このため照射させる光強度を大きくし、ビームのスキャン速度を速くすることができる。このため、造形速度を約10倍向上することができる。
3)三次元加工:光硬化性樹脂は、二光子吸収を誘起する近赤外光に対して透明である。したがって焦点光を樹脂の内部へ深く集光した場合でも、内部硬化が可能である。従来のSIHでは、ビームを深く集光した場合、光吸収によって集光点の光強度が小さくなり、内部硬化が困難になる問題点が、本発明ではこうした問題点を確実に解決することができる。
4)高い歩留り:従来法では樹脂の粘性や表面張力によって造形物が破損、変形するという問題があったが、本手法では、樹脂の内部で造形を行うのでこうした問題は解消される。
5)大量生産への適用:超高速造形を利用することによって、短時間に、連続的に多数個の部品あるいは可動機構の製造が可能である。
The features of the two-photon stereolithography include the following items.
1) Processing resolution exceeding the diffraction limit: Processing resolution exceeding the diffraction limit of light can be realized by the nonlinearity of the two-photon absorption with respect to the light intensity.
2) Ultra-high speed modeling: When two-photon absorption is used, the photocurable resin does not cure in principle in the region other than the focal point. For this reason, the light intensity to be irradiated can be increased, and the beam scanning speed can be increased. For this reason, modeling speed can be improved about 10 times.
3) Three-dimensional processing: The photocurable resin is transparent to near-infrared light that induces two-photon absorption. Therefore, even when the focused light is condensed deeply into the resin, internal curing is possible. In the conventional SIH, when the beam is condensed deeply, the light intensity at the condensing point is reduced by light absorption, and the internal curing becomes difficult. In the present invention, these problems can be solved reliably. .
4) High yield: In the conventional method, there is a problem that the molded object is damaged or deformed due to the viscosity or surface tension of the resin. However, in this method, the problem is solved because the modeling is performed inside the resin.
5) Application to mass production: By using ultra-high speed modeling, it is possible to manufacture a large number of parts or movable mechanisms continuously in a short time.

二光子光造形用光硬化性樹脂とは、光を照射することにより二光子重合反応を起こし、液体から固体へと変化するという特性を持った樹脂である。主成分はオリゴマーと反応性希釈剤からなる樹脂成分と光重合開始剤(必要に応じ光増感材料を含む)である。オリゴマーは重合度が2〜20程度の重合体であり、末端に多数の反応基を持つ。さらに、粘度、硬化性等を調整するため、反応性希釈剤が加えられている。光を照射すると、重合開始剤または光増感材料がこれを二光子吸収し、重合開始剤から直接または光増感材料を介して反応種が発生し、オリゴマー、反応性希釈剤の反応基に反応し、重合を開始させる。その後これらの間で連鎖的重合反応を起こし三次元架橋が形成され、短時間のうちに三次元網目構造を持つ固体樹脂へと変化する。   The photocurable resin for two-photon stereolithography is a resin having a characteristic of causing a two-photon polymerization reaction when irradiated with light and changing from a liquid to a solid. The main components are a resin component composed of an oligomer and a reactive diluent and a photopolymerization initiator (including a photosensitizing material as required). An oligomer is a polymer having a degree of polymerization of about 2 to 20, and has a large number of reactive groups at its ends. Further, a reactive diluent is added to adjust the viscosity, curability and the like. When irradiated with light, the polymerization initiator or photosensitizing material absorbs this two-photon, and a reactive species is generated directly from the polymerization initiator or through the photosensitizing material, to the reactive group of the oligomer or reactive diluent. React and initiate polymerization. Thereafter, a chain polymerization reaction takes place between them to form a three-dimensional cross-link, and in a short time, a solid resin having a three-dimensional network structure is formed.

光硬化性樹脂は光硬化インキ、光接着剤、積層式立体造形などの分野で使用されており、様々な特性を持つ樹脂が開発されている。特に、積層式立体造形においては(1)反応性が良好であること、(2)硬化時の堆積収縮が小さいこと、(3)硬化後の機械特性が優れていること、等が重要である。これらの特性は本手法においても同様に重要であり、そのため、積層式立体造形用に開発された樹脂で二光子吸収特性を有するものは本手法の二光子光造形用光硬化性樹脂としても使用できる。その具体的な例としては、アクリレート系及びエポキシ系の光硬化性樹脂が良く用いられ、特にウレタンアクリレート系の光硬化性樹脂が好ましい。   Photocurable resins are used in fields such as photocurable inks, photoadhesives, and layered three-dimensional modeling, and resins having various characteristics have been developed. In particular, in the layered three-dimensional modeling, (1) good reactivity, (2) small deposition shrinkage during curing, (3) excellent mechanical properties after curing, etc. are important. . These characteristics are equally important in this method. Therefore, resins developed for layered three-dimensional modeling that have two-photon absorption characteristics are also used as photocurable resins for two-photon photofabrication in this method. it can. As specific examples, acrylate-based and epoxy-based photocurable resins are often used, and urethane acrylate-based photocurable resins are particularly preferable.

本発明における光造形に関する公知文献として特開2005−134873号公報が挙げられる。これによると感光性高分子膜の表面に、パルスレーザー光を、マスクを介さずに干渉露光させている。前記パルスレーザー光としては、前記感光性高分子膜に感光性機能を発揮させる波長領域のパルスレーザー光であることが重要である。従って、パルスレーザー光としては、感光性高分子の種類、または、感光性高分子における感光性機能を発揮する基又は部位の種類などに応じて、その波長領域を適宜選択することができる。特に、光源から発光されるパルスレーザー光の波長が、感光性高分子膜に感光性機能を発揮させる波長領域でなくても、パルスレーザー光の照射に際して、多光子吸収過程を利用することにより、感光性高分子膜に感光性機能を発揮させることが可能となる。   JP-A-2005-134873 can be cited as a publicly known document relating to optical modeling in the present invention. According to this, pulsed laser light is subjected to interference exposure on the surface of the photosensitive polymer film without passing through a mask. It is important that the pulsed laser beam is a pulsed laser beam in a wavelength region that allows the photosensitive polymer film to exhibit a photosensitive function. Therefore, the wavelength region of the pulsed laser light can be appropriately selected according to the type of the photosensitive polymer or the type of group or site that exhibits the photosensitive function in the photosensitive polymer. In particular, even if the wavelength of the pulsed laser light emitted from the light source is not in a wavelength region that causes the photosensitive polymer film to exhibit a photosensitive function, by utilizing a multiphoton absorption process upon irradiation with the pulsed laser light, The photosensitive polymer film can exhibit a photosensitive function.

具体的には、光源から発光されるパルスレーザー光を集光して、集光されたパルスレーザー光を照射すると、多光子の吸収(例えば、二光子の吸収、三光子の吸収、四光子の吸収、五光子の吸収など)が生じ、これにより、光源から発光されるパルスレーザー光の波長が、感光性高分子膜に感光性機能を発揮させる波長領域でなくても、感光性高分子膜には、実質的に、感光性高分子膜に感光性機能を発揮させる波長領域のパルスレーザー光が照射されたことになる。このように、干渉露光するパルスレーザー光は、実質的に、感光性高分子膜に感光性機能を発揮させる波長領域となるパルスレーザー光であればよく、照射条件などにより、その波長を適宜選択することができる。たとえば、本発明の高効率二光子吸収材料を光増感材料とし、紫外線硬化樹脂等に分散し、感光物固体としこの感光物固体の二光子吸収能を利用して焦点スポットのみが硬化する特性を利用した超精密三次元造形物を得ることが可能となる。   Specifically, when the pulsed laser light emitted from the light source is condensed and irradiated with the condensed pulsed laser light, multiphoton absorption (for example, two-photon absorption, three-photon absorption, four-photon absorption, Photosensitive polymer film even if the wavelength of the pulsed laser light emitted from the light source is not in a wavelength region that causes the photosensitive polymer film to perform a photosensitive function. Is substantially irradiated with a pulsed laser beam in a wavelength region that causes the photosensitive polymer film to exhibit a photosensitive function. As described above, the pulsed laser beam for the interference exposure may be substantially a pulsed laser beam in a wavelength region that causes the photosensitive polymer film to exhibit the photosensitive function, and the wavelength is appropriately selected depending on the irradiation conditions. can do. For example, the high-efficiency two-photon absorbing material of the present invention is used as a photosensitizing material, dispersed in an ultraviolet curable resin, etc., and a photosensitive solid, and only the focal spot is cured using the two-photon absorption ability of the photosensitive solid. It is possible to obtain an ultra-precise three-dimensional structure using

本発明の二光子吸収材料は、二光子吸収重合開始剤または二光子吸収光増感材料として用いることが出来る。従来の二光子吸収材料(二光子吸収重合開始剤または二光子吸収光増感材料)に比較し、二光子吸収感度が高いため、高速造形が可能で、励起光源としても小型で安価なレーザ光源が使用できるため、大量生産可能な実用用途への展開が可能となる。   The two-photon absorption material of the present invention can be used as a two-photon absorption polymerization initiator or a two-photon absorption photosensitizer. Compared to conventional two-photon absorption materials (two-photon absorption polymerization initiators or two-photon absorption photosensitizers), the two-photon absorption sensitivity is high, so high-speed modeling is possible, and the laser light source is small and inexpensive as an excitation light source. Can be used for practical applications that can be mass-produced.

(二光子吸収材料を用いた二光子蛍光顕微鏡への応用)
二(多)光子励起レーザ走査顕微鏡とは、近赤外パルスレーザを標本面上に集光し走査させて、そこでの二(多)光子吸収により励起されて発生する蛍光を検出することにより像を得る顕微鏡である。
二光子励起レーザ走査顕微鏡の基本構成の概略図を図4に示す。
近赤外域波長のサブピコ秒の単色コヒーレント光パルスを発するレーザ光源1と、レーザ光源からの光束を所望の大きさに変える光束変換光学系2と、光束変換光学系で変換された光束を対物レンズの像面に集光し走査させる走査光学系3と、集光された上記変換光束を標本面5上に投影する対物レンズ系4と、光検出器7を備えている。
(Application to two-photon fluorescence microscope using two-photon absorption material)
A two (multi) photon excitation laser scanning microscope collects and scans a near-infrared pulse laser on the sample surface, and detects fluorescence generated by excitation by two (multi) photon absorption there. It is a microscope to obtain
A schematic diagram of the basic configuration of the two-photon excitation laser scanning microscope is shown in FIG.
A laser light source 1 that emits a sub-picosecond monochromatic coherent light pulse having a near-infrared wavelength, a light beam conversion optical system 2 that changes a light beam from the laser light source to a desired size, and a light beam converted by the light beam conversion optical system is an objective lens. A scanning optical system 3 for condensing and scanning the image plane, an objective lens system 4 for projecting the collected converted light beam onto the sample surface 5, and a photodetector 7.

パルスレーザー光をダイクロイックミラー6を経て、光束変換光学系、対物レンズ系により集光して、標本面で焦点を結ばせることにより、標本内にある二光子吸収蛍光材料に二光子吸収により誘起された蛍光を生じさせる。標本面をレーザービームで走査し、各場所での蛍光強度を光検出器7などの光検出装置で検出して、得られた位置情報に基づいて、コンピュータでプロットすることにより、三次元蛍光像が得られる。走査機構としては、例えば、ガルバノミラーなどの可動ミラーを用いてレーザービームを走査しても良く、或いはステージ上に置かれた二光子吸収材料を含む標本を移動させても良い。
このような構成により、二光子吸収そのものの非線形効果を利用して、光軸方向の高分解能を得ることができる。加えて、共焦点ピンホール板を用いれば、さらなる高分解能(面内、光軸方向共)が得られる。
二光子蛍光顕微鏡用蛍光色素は、標本を染色、又は標本に分散させることにより使用され、工業用途のみならず、生体系の細胞等の三次元画像マイクロイメージングにも用いることができ、高い二光子吸収断面積を持つ化合物が望まれている
The pulsed laser light is focused by the light beam conversion optical system and the objective lens system through the dichroic mirror 6 and focused on the sample surface, thereby being induced by the two-photon absorption fluorescent material in the sample by two-photon absorption. Give rise to fluorescence. The sample surface is scanned with a laser beam, the fluorescence intensity at each location is detected by a light detection device such as a light detector 7, and a three-dimensional fluorescent image is plotted by a computer based on the obtained position information. Is obtained. As the scanning mechanism, for example, a laser beam may be scanned using a movable mirror such as a galvanometer mirror, or a sample including a two-photon absorption material placed on a stage may be moved.
With such a configuration, it is possible to obtain high resolution in the optical axis direction by utilizing the nonlinear effect of two-photon absorption itself. In addition, if a confocal pinhole plate is used, higher resolution (both in-plane and in the optical axis direction) can be obtained.
Fluorescent dyes for two-photon fluorescence microscopy are used by staining or dispersing specimens, and can be used not only for industrial applications but also for three-dimensional imaging microimaging of biological cells, etc. Compounds with absorption cross sections are desired

本発明における二光子蛍光顕微鏡の公知文献として特開平9−230246号公報が挙げられる。たとえば走査型蛍光顕微鏡は、所望の大きさに拡大されたコリメート光を発するレーザ照射光学系と、複数の集光素子が形成された基板とを備え、該集光素子の集光位置が対物レンズ系の像位置に一致するように配され、かつ、前記の集光素子が形成された基板と対物レンズ系との間に、長波長を透過し短波長を反射するビームスプリッタが配され、標本面で多光子吸収による蛍光を発生させることを特徴とするものである。このような構成により、多光子吸収そのものの非線形効果を利用して、光軸方向の高分解能を得ることができる。加えて、共焦点ピンホール板を用いれば、さらなる高分解能(面内、光軸方向共)が得られる。このような二光子光学素子は上述の光制御素子と全く同様に本発明の高い二光子吸収能を有した材料、薄膜、もしくは光硬化性樹脂等に分散させた固体物を光学素子として用いる事が可能である。   Japanese Patent Laid-Open No. 9-230246 is cited as a known document of the two-photon fluorescence microscope in the present invention. For example, a scanning fluorescent microscope includes a laser irradiation optical system that emits collimated light expanded to a desired size, and a substrate on which a plurality of condensing elements are formed. A beam splitter that transmits a long wavelength and reflects a short wavelength is disposed between the substrate on which the light condensing element is formed and the objective lens system, so as to coincide with the image position of the system. The surface is characterized by generating fluorescence by multiphoton absorption. With such a configuration, it is possible to obtain high resolution in the optical axis direction by utilizing the nonlinear effect of multiphoton absorption itself. In addition, if a confocal pinhole plate is used, higher resolution (both in-plane and in the optical axis direction) can be obtained. Such a two-photon optical element uses, as the optical element, a solid material dispersed in a material having a high two-photon absorption ability, a thin film, or a photocurable resin of the present invention, just like the above-described light control element. Is possible.

本発明の二光子吸収材料は二光子励起レーザ走査顕微鏡用の二光子吸収蛍光材料として用いることが出来る。従来の二光子吸収蛍光材料に比較し、大きな二光子吸収断面積を有しているので、低濃度で高い二光子吸収特性を発揮する。従って、本発明によれば、高感度な二光子吸収材料が得られるだけでなく、材料に照射する光の強度を強くする必要がなくなり、材料の劣化、破壊を抑制することができ、材料中の他成分の特性に対する悪影響も低下させることができる。   The two-photon absorption material of the present invention can be used as a two-photon absorption fluorescent material for a two-photon excitation laser scanning microscope. Compared to conventional two-photon absorption fluorescent materials, it has a large two-photon absorption cross-sectional area, so that it exhibits high two-photon absorption characteristics at a low concentration. Therefore, according to the present invention, not only a highly sensitive two-photon absorption material can be obtained, but there is no need to increase the intensity of light applied to the material, and deterioration and destruction of the material can be suppressed. The adverse effect on the properties of other components can also be reduced.

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これら実施例によって制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by these examples unless it exceeds the gist.

合成例1
重合体1の合成
Synthesis example 1
Synthesis of polymer 1

Figure 0004963367
Figure 0004963367

100ml四つ口フラスコに、上記反応式中で示されているジアルデヒド0.852g(2.70mmol)及びジホスホネート1.525g(2.70mmol)を入れ、窒素置換してテトラヒドロフラン75mlを加えた。この溶液にカリウムt−ブトキシドの1.0moldm−3テトラヒドロフラン溶液6.75ml(6.75mmol)を滴下し室温で2時間撹拌した後、ベンジルホスホン酸ジエチル及びベンズアルデヒドを順次加え、さらに2時間撹拌した。酢酸およそ1mlを加えて反応を終了し、溶液を水洗した。溶媒を減圧留去した後テトラヒドロフラン及びメタノールを用いて再沈澱による精製を行ない、重合体1を1.07g得た。収率は73%であり、元素分析値は次の通りであった。
元素分析値(計算値);C:84.25%(84.02%)、H:8.20%(7.93%)、N:2.33%(2.45%)。
示差走査熱量測定から求めたガラス転移温度は116.9℃であった。
ゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の数平均分子量は8500、重量平均分子量は20000であった。
A 100 ml four-necked flask was charged with 0.852 g (2.70 mmol) of dialdehyde and 1.525 g (2.70 mmol) of diphosphonate shown in the above reaction formula, and purged with nitrogen, and 75 ml of tetrahydrofuran was added. To this solution, 6.75 ml (6.75 mmol) of a 1.0 moldm- 3 tetrahydrofuran solution of potassium t-butoxide was added dropwise and stirred at room temperature for 2 hours, and then diethyl benzylphosphonate and benzaldehyde were sequentially added, followed by further stirring for 2 hours. About 1 ml of acetic acid was added to terminate the reaction, and the solution was washed with water. After the solvent was distilled off under reduced pressure, purification by reprecipitation was performed using tetrahydrofuran and methanol to obtain 1.07 g of polymer 1. The yield was 73%, and the elemental analysis values were as follows.
Elemental analysis value (calculated value); C: 84.25% (84.02%), H: 8.20% (7.93%), N: 2.33% (2.45%).
The glass transition temperature determined from differential scanning calorimetry was 116.9 ° C.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by gel filtration chromatography (GPC) was 8500, and the weight average molecular weight was 20000.

合成例2
重合体2の合成
Synthesis example 2
Synthesis of polymer 2

Figure 0004963367
Figure 0004963367

合成例1と同様の操作を行ない、上記ジアルデヒド419.5mg(1.00mmol)及びジホスホネート564.5mg(1.00mmol)から重合体2を518.3mg得た。収率62%であり、元素分析値は次の通りであった。
元素分析値(計算値);C:85.18%(85.55%)、H:8.03%(7.63%)、N:2.10%(2.08%)。
示差走査熱量測定から求めたガラス転移温度は133℃であった。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は39200、重量平均分子量は116000であった。
The same operation as in Synthesis Example 1 was performed, and 518.3 mg of Polymer 2 was obtained from 419.5 mg (1.00 mmol) of the dialdehyde and 564.5 mg (1.00 mmol) of the diphosphonate. The yield was 62%, and the elemental analysis values were as follows.
Elemental analysis value (calculated value); C: 85.18% (85.55%), H: 8.03% (7.63%), N: 2.10% (2.08%).
The glass transition temperature determined from differential scanning calorimetry was 133 ° C.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 39200, and the weight average molecular weight was 116000.

合成例3
重合体3の合成
Synthesis example 3
Synthesis of polymer 3

Figure 0004963367
Figure 0004963367

合成例1と同様の操作を行ない、上記ジアルデヒド1.00g(2.40mmol)及びジホスホネート1.35g(2.40mmol)から重合体3を1.32g得た。収率は82%であり、元素分析値は次の通りであった。
元素分析値(計算値);C:85.33%(85.55%)、H:7.86%(7.63%)、N:2.30%(2.08%)。
示差走査熱量測定から求めたガラス転移温度は151.9℃であった。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は44400、重量平均分子量は118000であった。
The same operation as in Synthesis Example 1 was performed to obtain 1.32 g of the polymer 3 from 1.00 g (2.40 mmol) of the dialdehyde and 1.35 g (2.40 mmol) of the diphosphonate. The yield was 82%, and the elemental analysis values were as follows.
Elemental analysis value (calculated value); C: 85.33% (85.55%), H: 7.86% (7.63%), N: 2.30% (2.08%).
The glass transition temperature determined from differential scanning calorimetry was 151.9 ° C.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 44400, and the weight average molecular weight was 118,000.

合成例4
重合体4の合成
Synthesis example 4
Synthesis of polymer 4

Figure 0004963367
Figure 0004963367

200ml四つ口フラスコに、上記のジアルデヒド0.872g(2.648mmol)及びジホスホネート1.495g(2.648mmol)を入れ、窒素置換してテトラヒドロフラン80mlおよび、ベンズアルデヒド14.1mg(0.132mmol)を加えた。この溶液にカリウムt−ブトキシドの1.0moldm−3テトラヒドロフラン溶液8.00ml(8.00mmol)を滴下し室温で2時間撹拌した後、ベンジルホスホン酸ジエチル60.5mg(0.265mmol)を加え、さらに1時間撹拌した。酢酸およそ1mlを加えて反応を終了し、反応溶液を水洗した。溶媒を減圧留去した後テトラヒドロフラン及びメタノールを用いて再沈澱による精製を行ない、重合体5を1.328g得た。収率は86%であり、元素分析値は次の通りであった。
元素分析値(計算値);C:83.80%(84.06%)、H:8.60%(8.90%)、N:2 .15%(2.39%)。
示差走査熱量測定から求めたガラス転移温度は122.1℃であった。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は13200、重量平均分子量は32500であった。
In a 200 ml four-necked flask, 0.872 g (2.648 mmol) of the above dialdehyde and 1.495 g (2.648 mmol) of diphosphonate were placed, and the atmosphere was purged with nitrogen to 80 ml of tetrahydrofuran and 14.1 mg (0.132 mmol) of benzaldehyde. Was added. To this solution, 8.00 ml (8.00 mmol) of a 1.0 moldm- 3 tetrahydrofuran solution of potassium t-butoxide was added dropwise and stirred at room temperature for 2 hours, and then 60.5 mg (0.265 mmol) of diethyl benzylphosphonate was added. Stir for 1 hour. About 1 ml of acetic acid was added to complete the reaction, and the reaction solution was washed with water. After the solvent was distilled off under reduced pressure, purification by reprecipitation was performed using tetrahydrofuran and methanol to obtain 1.328 g of polymer 5. The yield was 86%, and the elemental analysis values were as follows.
Elemental analysis value (calculated value); C: 83.80% (84.06%), H: 8.60% (8.90%), N: 2. 15% (2.39%).
The glass transition temperature determined from differential scanning calorimetry was 122.1 ° C.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 13200, and the weight average molecular weight was 32500.

合成例5
重合体5の合成
Synthesis example 5
Synthesis of polymer 5

Figure 0004963367
Figure 0004963367

合成例4と同様の操作を行ない、上記ジアルデヒド1.00g(2.48mmol)及びジホスホネート1.40g(2.48mmol)から重合体7を0.74g得た。収率は45%であり、元素分析値は次の通りであった。
元素分析値(計算値);C:85.56(85.27%)、H:8.02%(7.78%)、N:2.01%(2.12%)。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は22700、重量平均分子量は51900であった。
The same operation as in Synthesis Example 4 was performed to obtain 0.74 g of the polymer 7 from 1.00 g (2.48 mmol) of the dialdehyde and 1.40 g (2.48 mmol) of the diphosphonate. The yield was 45%, and the elemental analysis values were as follows.
Elemental analysis value (calculated value); C: 85.56 (85.27%), H: 8.02% (7.78%), N: 2.01% (2.12%).
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 22700, and the weight average molecular weight was 51900.

合成例6
重合体6の合成
Synthesis Example 6
Synthesis of polymer 6

Figure 0004963367
Figure 0004963367

合成例4と同様の操作を行ない、上記ジアルデヒド0.872g(2.648mmol)及びジホスホネート1.495g(2.648mmol)から重合体8を1.473g得た。収率は95%であり、元素分析値は次の通りであった。
元素分析値(計算値);C:84.25%(84.06%)、H:8.75%(8.90%)、N:2.23%(2.39%)。
示差走査熱量測定から求めたガラス転移温度は135.8℃であった。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は15400、重量平均分子量は39900であった。
The same operation as in Synthesis Example 4 was performed to obtain 1.473 g of the polymer 8 from 0.872 g (2.648 mmol) of the dialdehyde and 1.495 g (2.648 mmol) of the diphosphonate. The yield was 95%, and the elemental analysis values were as follows.
Elemental analysis value (calculated value); C: 84.25% (84.06%), H: 8.75% (8.90%), N: 2.23% (2.39%).
The glass transition temperature determined from differential scanning calorimetry was 135.8 ° C.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 15400, and the weight average molecular weight was 39900.

合成例7
重合体7の合成
Synthesis example 7
Synthesis of polymer 7

Figure 0004963367
Figure 0004963367

合成例4と同様の操作を行ない、上記ジアルデヒド2.12g(5.50mmol)及びジホスホネート2.63g(5.50mmol)から重合体11を2.72g得た。収率は89%であり、元素分析値は次の通りであった。
元素分析値(計算値);C:90.89%(90.77%)、H:6.50%(6.71%)、N:2.22%(2.52%)。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は3700、重量平均分子量は8000であった。
The same operation as in Synthesis Example 4 was performed to obtain 2.72 g of the polymer 11 from 2.12 g (5.50 mmol) of the dialdehyde and 2.63 g (5.50 mmol) of the diphosphonate. The yield was 89%, and the elemental analysis values were as follows.
Elemental analysis value (calculated value); C: 90.89% (90.77%), H: 6.50% (6.71%), N: 2.22% (2.52%).
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 3700, and the weight average molecular weight was 8,000.

合成例8
重合体8の合成
Synthesis Example 8
Synthesis of polymer 8

Figure 0004963367
Figure 0004963367

合成例4と同様の操作を行ない、上記ジアルデヒド2.12g(5.50mmol)及びジホスホネート2.50g(5.50mmol)から重合体12を2.34g得た。収率は80%であり、元素分析値は次の通りであった。
元素分析値(計算値);C:90.64%(90.35%)、H:6.82%(7.01%)、N:2.55%(2.63%)。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は5500、重量平均分子量は13300であった。
The same operation as in Synthesis Example 4 was performed to obtain 2.34 g of the polymer 12 from 2.12 g (5.50 mmol) of the dialdehyde and 2.50 g (5.50 mmol) of the diphosphonate. The yield was 80%, and the elemental analysis values were as follows.
Elemental analysis value (calculated value); C: 90.64% (90.35%), H: 6.82% (7.01%), N: 2.55% (2.63%).
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 5,500, and the weight average molecular weight was 13,300.

合成例9
重合体9の合成
Synthesis Example 9
Synthesis of polymer 9

Figure 0004963367
Figure 0004963367

200ml四つ口フラスコに、上記のジアルデヒド0.835g(2.648mmol)及びジホスホネート1.241g(2.648mmol)を入れ、窒素置換してテトラヒドロフラン80mlおよび、ベンズアルデヒド14.1mg(0.132mmol)を加えた。この溶液にカリウムt−ブトキシドの1.0moldm−3テトラヒドロフラン溶液8.00ml(8.00mmol)を滴下し室温で0.5時間撹拌した後、3時間還流した。ベンジルホスホン酸ジエチル60.5mg(0.265mmol)を加え、さらに1時間還流した。放冷した後、酢酸およそ数滴を加えて反応を終了し、反応溶液を水に滴下した。析出した固体を濾別した後、この固体をテトラヒドロフラン及びメタノールを用いて再沈澱により精製し、重合体13を0.83g得た。収率は66%であり、元素分析値は次の通りであった。
元素分析値(計算値);C:83.01%(83.32%)、H:7.01%(6.99%)、N:2.89%(2.94%)、S:6.80%(6.76%)。
示差走査熱量測定から求めたガラス転移温度は163.4℃であった。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は7900 、重量平均分子量は17200であった。
A 200 ml four-necked flask was charged with 0.835 g (2.648 mmol) of the dialdehyde and 1.241 g (2.648 mmol) of diphosphonate, and purged with nitrogen to 80 ml of tetrahydrofuran and 14.1 mg (0.132 mmol) of benzaldehyde. Was added. To this solution, 8.00 ml (8.00 mmol) of a 1.0 moldm-3 tetrahydrofuran solution of potassium t-butoxide was added dropwise, followed by stirring at room temperature for 0.5 hours and then refluxing for 3 hours. 60.5 mg (0.265 mmol) of diethyl benzylphosphonate was added, and the mixture was further refluxed for 1 hour. After allowing to cool, about a few drops of acetic acid were added to terminate the reaction, and the reaction solution was added dropwise to water. The precipitated solid was filtered off and purified by reprecipitation using tetrahydrofuran and methanol to obtain 0.83 g of polymer 13. The yield was 66%, and the elemental analysis values were as follows.
Elemental analysis value (calculated value); C: 83.01% (83.32%), H: 7.01% (6.99%), N: 2.89% (2.94%), S: 6 80% (6.76%).
The glass transition temperature determined from differential scanning calorimetry was 163.4 ° C.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 7900, and the weight average molecular weight was 17,200.

合成例10
重合体10の合成
Synthesis Example 10
Synthesis of polymer 10

Figure 0004963367
Figure 0004963367

合成例9と同様の操作を行ない、上記ジアルデヒド1.021g(2.648mmol)及びジホスホネート1.241g(2.648mmol)から重合体14を0.918g得た。収率は62%であり、元素分析値は次の通りであった。
元素分析値(計算値);C:83.55%(83.62%)、H:7.74%(7.94%)、N:2.63%(2.57%)、S:6.02%(5.87%)。
示差走査熱量測定から求めたガラス転移温度は125.9℃であった。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は15500、重量平均分子量は48700であった。
The same operation as in Synthesis Example 9 was performed to obtain 0.918 g of the polymer 14 from 1.021 g (2.648 mmol) of the dialdehyde and 1.241 g (2.648 mmol) of the diphosphonate. The yield was 62%, and the elemental analysis values were as follows.
Elemental analysis value (calculated value); C: 83.55% (83.62%), H: 7.74% (7.94%), N: 2.63% (2.57%), S: 6 0.02% (5.87%).
The glass transition temperature determined from differential scanning calorimetry was 125.9 ° C.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 15500, and the weight average molecular weight was 48700.

合成例11
重合体11の合成
Synthesis Example 11
Synthesis of polymer 11

Figure 0004963367
Figure 0004963367

合成例9と同様の操作を行ない、上記ジアルデヒド1.106g(2.648mmol)及びジホスホネート1.241g(2.648mmol)から重合体15を0.817g得た。収率は53%であり、元素分析値は次の通りであった。
元素分析値(計算値);C:85.52%(85.22%)、H:7.00%(6.80%)、N:2.15%(2.42%)、S:5.50%(5.55%)。
示差走査熱量測定から求めたガラス転移温度は186.9℃であった。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は11800、重量平均分子量は28400であった。
The same operation as in Synthesis Example 9 was performed to obtain 0.817 g of polymer 15 from 1.106 g (2.648 mmol) of the dialdehyde and 1.241 g (2.648 mmol) of diphosphonate. The yield was 53%, and the elemental analysis values were as follows.
Elemental analysis value (calculated value); C: 85.52% (85.22%), H: 7.00% (6.80%), N: 2.15% (2.42%), S: 5 .50% (5.55%).
The glass transition temperature determined from differential scanning calorimetry was 186.9 ° C.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 11800, and the weight average molecular weight was 28400.

合成例12
重合体12の合成
Synthesis Example 12
Synthesis of polymer 12

Figure 0004963367
Figure 0004963367

合成例4と同様の操作を行ない、上記ジアルデヒド0.837g(2.655mmol)及びジホスホネート1.685g(2.655mmol)から重合体12を1.386g得た。収率は81%であり、元素分析値は次の通りであった。
元素分析値(計算値);C:90.11(89.81%)、H:7.92%(8.01%)、N:2.01%(2.18%)。
示差走査熱量測定から求めたガラス転移温度は182.9℃であった。
GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量は14400、重量平均分子量は42600であった。
ジホスホネート1.681g(2.648mmol)から重合体18を1.682g得た。収率85%。
The same operation as in Synthesis Example 4 was performed, and 1.386 g of the polymer 12 was obtained from 0.837 g (2.655 mmol) of the dialdehyde and 1.485 g (2.655 mmol) of the diphosphonate. The yield was 81%, and the elemental analysis values were as follows.
Elemental analysis value (calculated value); C: 90.11 (89.81%), H: 7.92% (8.01%), N: 2.01% (2.18%).
The glass transition temperature determined from differential scanning calorimetry was 182.9 ° C.
The number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC was 14400, and the weight average molecular weight was 42600.
1.682 g of polymer 18 was obtained from 1.681 g (2.648 mmol) of diphosphonate. Yield 85%.

[実施例1]
上記の合成例12において,繰り返し数nを1とした化合物を、合成例12に準じた合成条件により以下の反応スキームで合成した。その化合物の濃度0.01(mol/l) テトラヒドロフラン溶液を作成し、下記の二光子吸収断面積の評価方法により、その二光子吸収断面積を測定した。
[Example 1]
In the above Synthesis Example 12, a compound having a repetition number n of 1 was synthesized by the following reaction scheme under the synthesis conditions according to Synthesis Example 12. Concentration of the compound 0.01 (mol / l) A tetrahydrofuran solution was prepared, and the two-photon absorption cross section was measured by the following two-photon absorption cross-section evaluation method.

Figure 0004963367
Figure 0004963367

[実施例2〜4]
同様にして上記の合成例5、合成例8及び合成例10において,繰り返し数nを1とした化合物を合成した。その化合物の濃度0.01(mol/l)テトラヒドロフラン溶液を作成し、下記の二光子吸収断面積の評価方法により、その二光子吸収断面積を測定した。
その化合物の濃度0.01(mol/l)テトラヒドロフラン溶液を作成し、下記の二光子吸収断面積の評価方法により、その二光子吸収断面積を測定した。
[Examples 2 to 4]
Similarly, in the above Synthesis Example 5, Synthesis Example 8 and Synthesis Example 10, a compound having a repetition number n of 1 was synthesized. A tetrahydrofuran solution having a concentration of the compound of 0.01 (mol / l) was prepared, and the two-photon absorption cross section was measured by the following two-photon absorption cross-section evaluation method.
A tetrahydrofuran solution having a concentration of the compound of 0.01 (mol / l) was prepared, and the two-photon absorption cross section was measured by the following two-photon absorption cross-section evaluation method.

[実施例5〜10]
上記の合成例1、合成例3、合成例5、合成例6、合成例10、及び合成例12で得た重合体を、その繰り返し単位を分子量と換算し、濃度0.01(mol/l)テトラヒドロフラン溶液を作成し、下記の二光子吸収断面積の評価方法により、その二光子吸収断面積を測定した。
その化合物の濃度0.01(mol/l) テトラヒドロフラン溶液を作成し、下記の二光子吸収断面積の評価方法により、その二光子吸収断面積を測定した。
[Examples 5 to 10]
The polymer obtained in Synthesis Example 1, Synthesis Example 3, Synthesis Example 5, Synthesis Example 6, Synthesis Example 10, and Synthesis Example 12 was converted into a molecular weight, and the concentration was 0.01 (mol / l). ) A tetrahydrofuran solution was prepared, and the two-photon absorption cross section was measured by the following two-photon absorption cross-section evaluation method.
Concentration of the compound 0.01 (mol / l) A tetrahydrofuran solution was prepared, and the two-photon absorption cross section was measured by the following two-photon absorption cross-section evaluation method.

[比較例1]
以下の化合物(20)で示した化合物を用い、その濃度が0.01(mol/l)となるようにテトラヒドロフラン溶液を作成し、下記の二光子吸収断面積の評価方法により、その二光子吸収断面積を測定した。
その化合物の濃度0.01(mol/l) テトラヒドロフラン溶液を作成し、下記の二光子吸収断面積の評価方法により、その二光子吸収断面積を測定した。
[Comparative Example 1]
Using the compound shown by the following compound (20), a tetrahydrofuran solution was prepared so that the concentration was 0.01 (mol / l), and the two-photon absorption was evaluated by the following two-photon absorption cross-section evaluation method. The cross-sectional area was measured.
Concentration of the compound 0.01 (mol / l) A tetrahydrofuran solution was prepared, and the two-photon absorption cross section was measured by the following two-photon absorption cross-section evaluation method.

Figure 0004963367
Figure 0004963367

[二光子吸収断面積の評価方法]
測定システム概略図を図5示す。
測定光源:フェムト秒チタンサファイアレーザ
波長 :800nm パルス幅:100fs
繰り返し:80MHz 光パワー:800mW
測定方法:Zスキャン法
光源波長 :800nm キュベット内径:10mm
測定光パワー :約500mW 繰り返し周波数:80MHz
集光レンズ :f=75mm 集光径 :40〜50μm
集光されている光路部分に試料溶液を充填した石英セルを置き、その位置を光路に沿って移動させることによりZ−scan測定を実施した。
[Evaluation method of two-photon absorption cross section]
A schematic diagram of the measurement system is shown in FIG.
Measurement light source: femtosecond titanium sapphire laser Wavelength: 800 nm Pulse width: 100 fs
Repetition: 80 MHz Optical power: 800 mW
Measuring method: Z scan method Light source wavelength: 800 nm Cuvette inner diameter: 10 mm
Measurement optical power: about 500 mW Repeat frequency: 80 MHz
Condensing lens: f = 75 mm Condensing diameter: 40-50 μm
A quartz cell filled with the sample solution was placed in the collected optical path portion, and Z-scan measurement was performed by moving the position along the optical path.

透過率を測定し、その結果から理論式(I)により非線形吸収係数を求めた。
T=[ln(1+Iβ)]/Iβ ・・・・ (I)
(上記式中、Tは透過率(%)、Iは励起光密度[GW/cm]、
は試料セル長[cm]、βは非線形吸収係数[cm/GW]を示す。)
この非線形吸収係数から、下記式(II)により二光子吸収断面積δを求めた。(δの単位は1GM=1×10−50cm・s・molecule−1・photon−1である。)
δ=1000×hνβ/NACβ ・・・・ (II)
(上記式中、hはプランク定数[J・s]、
νは入射レーザ光の振動数[s−1]、NAはアボガドロ数、
Cは溶液濃度[mol/L]を示す。)
The transmittance was measured, and the nonlinear absorption coefficient was determined from the result by the theoretical formula (I).
T = [ln (1 + I 0 L 0 β)] / I 0 L 0 β (I)
(In the above formula, T is transmittance (%), I 0 is excitation light density [GW / cm 2 ],
L 0 represents the sample cell length [cm], and β represents the nonlinear absorption coefficient [cm / GW]. )
From this nonlinear absorption coefficient, the two-photon absorption cross section δ was determined by the following formula (II). (The unit of δ is 1GM = 1 × 10 −50 cm 4 · s · molecule −1 · photon −1 .)
δ = 1000 × hνβ / NACβ (II)
(In the above formula, h is Planck's constant [J · s],
ν is the frequency [s −1 ] of the incident laser beam, NA is the Avogadro number,
C represents the solution concentration [mol / L]. )

<評価結果>
評価結果を表1に示す。
<Evaluation results>
The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 0004963367
Figure 0004963367

上記の表に示されるとおり、本発明の二光子吸収化合物(低分子化合物及びその重合体)は遷移効率が従来材料の4〜8倍高いものであった。
このことから、本発明の優れた二光子吸収特性を有する化合物を適用すれば、より高品位の三次元メモリ材料、光制限材料、光造形用光硬化樹脂の硬化材料、光化学療法用材料、二光子蛍光顕微鏡用蛍光色素材料が実現できる。
As shown in the table above, the two-photon absorption compound (low molecular compound and polymer thereof) of the present invention had a transition efficiency 4 to 8 times higher than that of the conventional material.
From this, if the compound having the excellent two-photon absorption characteristics of the present invention is applied, a higher-grade three-dimensional memory material, a light-limiting material, a photocurable resin curing material, a photochemotherapy material, two A fluorescent dye material for a photon fluorescence microscope can be realized.

本発明の二光子吸収材料は、三次元メモリ材料、光制限材料、光造形用光硬化樹脂の硬化材料、光化学療法用材料、二光子蛍光顕微鏡用蛍光色素材料として好適に使用できる。   The two-photon absorption material of the present invention can be suitably used as a three-dimensional memory material, a light-limiting material, a curing material of a photocurable resin for optical modeling, a material for photochemotherapy, and a fluorescent dye material for a two-photon fluorescence microscope.

三次元多層光メモリの記録/再生のシステム概略図(a)及びその記録媒体の概略断面図(b)である。FIG. 2 is a schematic diagram (a) of a recording / reproducing system for a three-dimensional multilayer optical memory and a schematic sectional view (b) of the recording medium. 二光子吸収材料を用いた光制御素子を示す図である。It is a figure which shows the light control element using a two-photon absorption material. 二光子光造形法の装置の概略図である。It is the schematic of the apparatus of the two-photon stereolithography. 二光子励起レーザ走査顕微鏡の基本構成の概略図である。It is the schematic of the basic composition of a two-photon excitation laser scanning microscope. 二光子吸収断面積の測定システムを示す概略図である。It is the schematic which shows the measurement system of a two-photon absorption cross section.

符号の説明Explanation of symbols

(図3について)
1 光硬化樹脂液に対して透明性を有する近赤外パルスレーザ光の光源
2 過光量を時間的にコントロールするシャッター
3 Dフィルター
4ミラースキャナー
5 Zステージ
6 集光手段としてのレンズ
7 コンピュータ
8 光硬化性樹脂液
9 光造形物
(図4について)
1 レーザ光源
2 光束変換光学系
3 走査光学系
4 対物レンズ系
5 標本面
6 ダイクロイックミラー
7 光検出器
(About Figure 3)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source of near-infrared pulsed laser light which is transparent with respect to photocuring resin liquid 2 Shutter 3 which controls excess light temporally 3 D filter 4 Mirror scanner 5 Z stage 6 Lens 7 as condensing means Computer 8 Light Curable resin liquid 9 Stereolithography (about Fig. 4)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light source 2 Light beam conversion optical system 3 Scanning optical system 4 Objective lens system 5 Sample surface 6 Dichroic mirror 7 Photodetector

Claims (10)

下記一般式(III)で表される二光子吸収材料。
Figure 0004963367
(上記式中、
Arは置換若しくは無置換の、チオフェン、ビフェニル、フルオレン又はアントラセンの二価基であり、
Ar及びArはそれぞれ独立に置換又は無置換の芳香族炭化水素基であり、
x及びyは1以上4以下の整数であり、zは1以上5以下の整数であり、
及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、 置換若しくは無置換のアルコキシ基又は置換若しくは無置換のアルキルチオ基であり、
は水素基、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換の
アルコキシ基、置換若しくは無置換のアルキルチオ基又は置換若しくは無置換のアリール基であり、
かつ、前記x、前記y及び前記zが2以上である場合、複数個の前記R、前記R及び前記Rはそれぞれ独立している
A two-photon absorption material represented by the following general formula (III).
Figure 0004963367
(In the above formula,
Ar 4 is a substituted or unsubstituted divalent group of thiophene, biphenyl, fluorene or anthracene,
Ar 5 and Ar 6 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group,
x and y are integers of 1 or more and 4 or less, z is an integer of 1 or more and 5 or less,
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, or a substituted or unsubstituted alkylthio group,
R 3 is a hydrogen group, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, or a substituted or unsubstituted aryl group,
When x, y and z are 2 or more, the plurality of R 1 , R 2 and R 3 are independent from each other.
下記一般式(IV)で表される二光子吸収材料。
Figure 0004963367
(上記式中、
Arは置換若しくは無置換の、ベンゼン、チオフェン、ビフェニル、フルオレン又はアントラセンの二価基であり、
Ar及びArはそれぞれ独立に置換又は無置換の芳香族炭化水素基であり、
vは1以上3以下の整数であり、w、x及びyは1以上4以下の整数であり、
、R、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基又は置換若しくは無置換のアルキルチオ基であり、
かつ、前記v、前記w、前記x及び前記yが2以上である場合、複数個の前記R、前記R、前記R及び前記Rがそれぞれ独立している二光子吸収材料。
A two-photon absorption material represented by the following general formula (IV).
Figure 0004963367
(In the above formula,
Ar 4 is a substituted or unsubstituted divalent group of benzene, thiophene, biphenyl, fluorene or anthracene,
Ar 5 and Ar 6 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group,
v is an integer of 1 to 3, w, x and y are integers of 1 to 4.
R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, or a substituted or unsubstituted alkylthio group. And
And wherein v, the w, the x and the case y is 2 or more, a plurality of said R 1, said R 2, wherein R 4 and wherein R 5 is two-photon absorption materials are independent.
下記一般式(V)で表される二光子吸収材料。
Figure 0004963367
(上記式中、
Arは置換若しくは無置換の、ベンゼン、チオフェン、ビフェニル、フルオレン又はアントラセンの二価基であり、
Ar及びArはそれぞれ独立に置換又は無置換の芳香族炭化水素基であり、
vは1以上3以下の整数であり、w、x及びyは1以上4以下の整数であり、
、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基又は置換若しくは無置換のアルキルチオ基であり、
かつ、前記v、前記w、前記x及び前記yが2以上である場合、複数個の前記R、前記R、前記R及び前記Rがそれぞれ独立している二光子吸収材料。
A two-photon absorption material represented by the following general formula (V).
Figure 0004963367
(In the above formula,
Ar 4 is a substituted or unsubstituted divalent group of benzene, thiophene, biphenyl, fluorene or anthracene,
Ar 5 and Ar 6 are each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group,
v is an integer of 1 to 3, w, x and y are integers of 1 to 4.
R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group or a substituted or unsubstituted alkylthio group,
And wherein v, the w, the x and the case y is 2 or more, a plurality of said R 1, said R 2, wherein R 4 and wherein R 5 is two-photon absorption materials are independent.
下記一般式(VIII)で表される繰り返し単位を有する重合体からなる二光子吸収材料。
Figure 0004963367
(上記式中、
Arは置換若しくは無置換の、ベンゼン、チオフェン、ビフェニル、フルオレン又はアントラセンの二価基であり、
x及びyは1以上4以下の整数であり、zは1以上5以下の整数であり、
及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基又は置換若しくは無置換のアルキルチオ基であり、
は水素基、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基、置換若しくは無置換のアルキルチオ基又は置換若しくは無置換のアリール基であり、
かつ、前記x、前記y及び前記zが2以上である場合、複数個の前記R、前記R及び前記Rはそれぞれ独立している。)
A two-photon absorption material comprising a polymer having a repeating unit represented by the following general formula (VIII).
Figure 0004963367
(In the above formula,
Ar 4 is a substituted or unsubstituted divalent group of benzene, thiophene, biphenyl, fluorene or anthracene,
x and y are integers of 1 or more and 4 or less, z is an integer of 1 or more and 5 or less,
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, or a substituted or unsubstituted alkylthio group,
R 3 is a hydrogen group, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, or a substituted or unsubstituted aryl group,
When x, y, and z are 2 or more, the plurality of R 1 , R 2, and R 3 are independent of each other. )
下記一般式(IX)で表される繰り返し単位を有する重合体からなる二光子吸収材料。
Figure 0004963367
(上記式中、
Arは置換若しくは無置換の、ベンゼン、チオフェン、ビフェニル、フルオレン又はアントラセンの二価基であり、
vは1以上3以下の整数であり、w、x及びyは1以上4以下の整数であり、
、R、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基又は置換若しくは無置換のアルキルチオ基であり、
かつ、前記v、前記w、前記x及び前記yが2以上である場合、複数個の前記R、前 記R、前記R及び前記Rがそれぞれ独立している。)
A two-photon absorption material comprising a polymer having a repeating unit represented by the following general formula (IX).
Figure 0004963367
(In the above formula,
Ar 4 is a substituted or unsubstituted divalent group of benzene, thiophene, biphenyl, fluorene or anthracene,
v is an integer of 1 to 3, w, x and y are integers of 1 to 4.
R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, or a substituted or unsubstituted alkylthio group. And
When v, w, x and y are 2 or more, a plurality of R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are independent from each other. )
下記一般式(X)で表される繰り返し単位を有する重合体からなる二光子吸収材料。
Figure 0004963367
(上記式中、
Arは置換若しくは無置換の、ベンゼン、チオフェン、ビフェニル、フルオレン又はアントラセンの二価基であり、
vは1以上3以下の整数であり、w、x及びyは1以上4以下の整数であり、
、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルコキシ基又は置換若しくは無置換のアルキルチオ基であり、
かつ、前記v、前記w、前記x及び前記yが2以上である場合、複数個の前記R、前 記R、前記R 及び前記Rがそれぞれ独立している二光子吸収材料。
A two-photon absorption material comprising a polymer having a repeating unit represented by the following general formula (X).
Figure 0004963367
(In the above formula,
Ar 4 is a substituted or unsubstituted divalent group of benzene, thiophene, biphenyl, fluorene or anthracene,
v is an integer of 1 to 3, w, x and y are integers of 1 to 4.
R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group or a substituted or unsubstituted alkylthio group,
And wherein v, the w, the x and the case y is 2 or more, a plurality of the R 1, before Symbol R 2, wherein R 4 and wherein R 5 is two-photon absorption materials are independent.
請求項1〜のいずれかに記載の二光子吸収材料を含む三次元メモリ材料。 Three dimensional memory material including two-photon absorption material according to any one of claims 1-6. 請求項1〜のいずれかに記載の二光子吸収材料を含む光制限材料。 The light limiting material containing the two-photon absorption material in any one of Claims 1-6 . 請求項1〜のいずれかに記載の二光子吸収材料を含む光造形用光硬化樹脂の硬化材料。 Curing material for stereolithography photocurable resin containing a two-photon absorption material according to any one of claims 1-6. 請求項1〜のいずれかに記載の二光子吸収材料を含む二光子蛍光顕微鏡用蛍光色素材料。 Two-photon fluorescence microscopy fluorescent dye material comprises a two-photon absorption material according to any one of claims 1-6.
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