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OPTICAL MATERIAL, OPTICAL ELEMENT, AND METHOD FOR CHANGING REFRACTIVE INDEX OF ARTICLE commons

Patent code P170014056
File No. P2015-180389
Posted date Apr 26, 2017
Application number P2015-180389
Publication number P2017-059277A
Patent number P6497745
Date of filing Sep 14, 2015
Date of publication of application Mar 23, 2017
Date of registration Mar 22, 2019
Inventor
  • (In Japanese)亀山 敦
Applicant
  • (In Japanese)学校法人神奈川大学
Title OPTICAL MATERIAL, OPTICAL ELEMENT, AND METHOD FOR CHANGING REFRACTIVE INDEX OF ARTICLE commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical material having the properties of increasing its refractive index when irradiated with light, and an optical element therefrom, and provide a method for changing the refractive index of an article by using the optical material having the properties of increasing its refractive index when irradiated with light.
SOLUTION: A compound represented by a general formula (1) that brings about a structural change when irradiated with light is used to form an optical material and an optical element therefrom. The refractive index of an article is changed by using such properties of the compound.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

自身の屈折率を変化させる機能を有する材料は、高分子導波路や光スイッチのような光通信デバイスや、光ディスクのように高密度な記録容量を有する記録デバイス等の開発に有用である。近年、通信技術や情報技術の急激な発展に伴い、光信号を光のまま変換、加工することのできるデバイスの中核を担うこうした材料の開発が強く求められている。

このような材料の一つとして、例えば、非特許文献1には、高分子中にフォトクロミック色素を分散させたものが提案されているが、フォトクロミック色素は光を吸収する性質があるとの観点や、デバイス作製のために十分な成膜性を確保する必要があるとの観点から、高分子中に分散させることのできるフォトクロミック色素の上限量が存在し、得られる屈折率変換性能には限界がある。

また、自身の屈折率を増加させる材料については数例しか知られておらず、例えば、非特許文献2には、ナフチルエステル化合物の光フリース転位反応を利用した屈折率変換材料が提案されている。しかし、この光フリース転位反応は、ナフチルエステル化合物の転化率は高いものの、屈折率の増加した転位生成物であるヒドロキシケトンの生成率は低く、屈折率の増加に寄与しない、脱炭酸によって生じた化合物が主生成物になるという問題を有する。この問題は、材料を実用化する上で大きな障害となる。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、光学材料、光学素子、及び物品の屈折率を変化させる方法に関する。より具体的には、光照射を受けることで生じる構造変化により屈折率が大きくなる有機化合物を使用した、光学材料、そのような光学材料を含む光学素子、及び物品の屈折率を変化させる方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
光照射を受けることで構造変化を生じる下記一般式(1)で表される化合物を含み、その構造変化により屈折率が大きくなることを特徴とする光学材料。
【化1】
 
(省略)
(上記一般式(1)中、X1は硫黄原子又は酸素原子であり、X2は硫黄原子、酸素原子又は>NHであり、Aで表される環構造は芳香環であり、Arは置換されていてもよいアリール基である。)

【請求項2】
 
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(2)で表される化合物である請求項1記載の光学材料。
【化2】
 
(省略)
(上記一般式(2)中、X1は硫黄原子又は酸素原子であり、X2は硫黄原子、酸素原子又は>NHであり、Arは置換されていてもよいアリール基であり、R1はそれぞれ独立に一価の有機基であり、nは0~4の整数である。)

【請求項3】
 
前記一般式(1)又は(2)で表される化合物が下記一般式(3)で表される化合物である請求項1又は2記載の光学材料。
【化3】
 
(省略)
(上記一般式(3)中、X1は硫黄原子又は酸素原子であり、X2は硫黄原子、酸素原子又は>NHであり、R1はそれぞれ独立に一価の有機基であり、R2はそれぞれ独立に一価の有機基であり、nは0~4の整数であり、mは0~5の整数である。)

【請求項4】
 
請求項1~3のいずれか1項記載の光学材料を、光照射を受けることにより屈折率を変化させる部材として含む光学素子。

【請求項5】
 
光照射を受けることにより生じる構造変化により屈折率が大きくなる下記一般式(1)で表される化合物を利用して物品の屈折率を変化させる方法。
【化4】
 
(省略)
(上記一般式(1)中、X1は硫黄原子又は酸素原子であり、X2は硫黄原子、酸素原子又は>NHであり、Aで表される環構造は芳香環であり、Arは置換されていてもよいアリール基である。)

【請求項6】
 
前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(2)で表される化合物である請求項5記載の方法。
【化5】
 
(省略)
(上記一般式(2)中、X1は硫黄原子又は酸素原子であり、X2は硫黄原子、酸素原子又は>NHであり、Arは置換されていてもよいアリール基であり、R1はそれぞれ独立に一価の有機基であり、nは0~4の整数である。)

【請求項7】
 
前記一般式(1)又は(2)で表される化合物が下記一般式(3)で表される化合物である請求項5又は6記載の方法。
【化6】
 
(省略)
(上記一般式(3)中、X1は硫黄原子又は酸素原子であり、X2は硫黄原子、酸素原子又は>NHであり、R1はそれぞれ独立に一価の有機基、ハロゲン原子、アルコキシ基、チオアルキル基、N-置換アミド基であり、R2はそれぞれ独立に一価の有機基であり、nは0~4の整数であり、mは0~5の整数である。)
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2015180389thum.jpg
State of application right Registered
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