(57)【要約】      （修正有）【課題】光照射により大きな屈折率変調を生じるフォトクロミック材料を用いた光記録媒体及び光学素子を提供する。【解決手段】式〔１〕で表されるメタシクロファン誘導体を記録層に含有する、光照射による可逆的な屈折率変調を利用する情報処理用光記録媒体、及びその光記録媒体を組み込んだ光学素子。2008012827.tif 000007【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式〔１〕
【化１】
2008012827.tif 000005
又は、式〔２〕
【化２】
2008012827.tif 000006
｛式〔１〕及び式〔２〕中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルキル基、又はフッ素原子もしくは塩素原子で任意に置換されていてもよい炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基を表すか、Ｒ1とＲ2、又はＲ3とＲ4が一緒になってヘキサフルオロプロピレン基、−ＣＯ−ＮＨ−ＣＮＨ−、−ＣＯ−ＮＲ10−ＣＯ−［Ｒ10は水素原子、炭素数３〜６のシクロアルキル基、又は炭素数１〜１０のアルキル基〈このアルキル基はハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数１〜３のアルコキシ基、フェニル基（このフェニル基はハロゲン原子、炭素数１〜３のアルコキシ基、又は炭素数１〜１０のアルキル基で任意に置換されていてもよい。）で任意に置換されていてもよい。〉を表す。］、又はカルボン酸無水物を表し、
Ｒ5、Ｒ6及びＲ7は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルキル基、フッ素原子もしくは塩素原子で任意に置換されていてもよい炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基、又はジフェニルアミノ基を表し、
Ｒ8及びＲ9は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３のアルコキシ基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルコキシ基、又はフッ素原子もしくは塩素原子で任意に置換されていてもよい炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基を表し、破線部は単結合又は二重結合を表す。｝
で表されるメタシクロファン誘導体を記録層に含有する、光照射による可逆的な屈折率変調を利用する情報処理用光記録媒体。
【請求項２】
式〔１〕又は式〔２〕において、前記Ｒ5及びＲ6が水素原子であり、前記Ｒ8及びＲ9がメトキシ基、メチル基、又はトリフルオロメチル基である請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３】
式〔１〕又は式〔２〕において、前記Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基、又はトリフルオロメチル基を表すか、Ｒ1とＲ2、又はＲ3とＲ4が一緒になってヘキサフルオロプロピレン基、−ＣＯ−ＮＨ−ＣＮＨ−、−ＣＯ−ＮＲ10−ＣＯ−［Ｒ10は水素原子、又はメチル基、エチル基〈このメチル基及びエチル基はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヒドロキシル基、メトキシ基、フェニル基（このフェニル基はメトキシ基又はメチル基で置換されていてもよい。）で任意に置換されていてもよい。〉を表す。］、又はカルボン酸無水物を表し、
前記Ｒ5及びＲ6が、水素原子であり、
前記Ｒ7が、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基、又はトリフルオロメチル基であり、
前記Ｒ8及びＲ9が、メトキシ基、メチル基、又はトリフルオロメチル基である請求項１記載の光記録媒体。
【請求項４】
式〔１〕又は式〔２〕において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が、それぞれ独立して水素原子、又はシアノ基を表すか、Ｒ1とＲ2、又はＲ3とＲ4が一緒になってヘキサフルオロプロピレン基、−ＣＯ−ＮＨ−ＣＮＨ−、−ＣＯ−ＮＲ10−ＣＯ−（Ｒ10は水素原子、又は４−メチルベンジル基を表す。）、又はカルボン酸無水物であり、
Ｒ5及びＲ6が、水素原子であり、
Ｒ7が、ターシャリーブチル基であり、
Ｒ8及びＲ9が、メチル基である請求項１記載の光記録媒体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の光記録媒体を組み込んだ光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体及び光学素子に関し、さらに詳述すると、光照射により大きな屈折率変調を生じ得るフォトクロミック材料を用いた光記録媒体、及びこの光記録媒体を組み込んだ光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトクロミック材料とは、光の照射によって状態の異なる二つの異性体を可逆的に生成する分子または分子集合体を含む材料である。
このフォトクロミック材料は、近年、光記録媒体、サングラス等の光学的フィルタ、マスキング用材料、ディスプレイ用材料などの各種用途に幅広く使用されている。
メタシクロファン誘導体は、フォトクロミック化合物としての研究報告があり、酸素が無い状態では、下記式〔Ｉ〕で表される可逆的光化学反応を起こすことが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【化１】
2008012827.tif 000002
【０００４】
このメタシクロファン誘導体については、着色、退色の速度、波長特性、耐候性等に優れたフォトクロミック化合物を得る目的で、多くの化合物が合成されている（例えば、特許文献１〜９参照）が、屈折率変調を利用した光記録媒体への応用例や、光学素子への応用例は皆無である。
また、光学活性メタシクロファンを用いたエナンチオ選択的フォトクロミズム及び旋光性を利用した光記録の非破壊読み出しが報告されている（例えば、特許文献１０参照）が、用いられる材料が光学活性体である必要があるため、光学分割を行わなければならないといった課題がある。また、この文献でも、屈折率差を利用した光記録媒体への応用例や光学素子への応用例は報告されていない。
【０００５】
フォトクロミック化合物が、フォトクロミズムに伴って屈折率変調を生じること、及びその屈折率変調を、光記録（３Ｄ記録、非破壊読出し、２光子記録等）、近接場記録、光学素子（光スイッチ、光フィルタ、回折格子等）等に応用できることが報告されている（例えば、特許文献１１〜１８、非特許文献７〜８参照）が、これまでのフォトクロミック化合物のフォトクロミズムに伴う屈折率変調は充分な大きさとは言えなかった。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第３，３９０，１９２号明細書
【特許文献２】米国特許第３，５５７，２１８号明細書
【特許文献３】米国特許第３，６９７，５８５号明細書
【特許文献４】米国特許第３，６９７，５９２号明細書
【特許文献５】米国特許第３，６９７，６０４号明細書
【特許文献６】米国特許第３，７１６，５９５号明細書
【特許文献７】米国特許第３，７１９，７０９号明細書
【特許文献８】米国特許第３，７２３，５４７号明細書
【特許文献９】米国特許第３，７２８，３９４号明細書
【特許文献１０】特開２００３−２０６２７１号公報
【特許文献１１】特開平６−９５１７６号公報
【特許文献１２】特開平６−１２３８９８号公報
【特許文献１３】特開平９−６１６４７号公報
【特許文献１４】特開２０００−２２１３５１号公報
【特許文献１５】特開２０００−２５６６６４号公報
【特許文献１６】国際公開第０１／０２７６８９号パンフレット
【特許文献１７】特開２００２−６９４３９号公報
【特許文献１８】特開２００３−５０４０８号公報
【非特許文献１】H.Cerfontainら、Liebigs Ann./Recl.,1997,5,873-878
【非特許文献２】M.Takeshita, T.Yamato; Tetrahedron Lett.,2001,42,4345
【非特許文献３】R.H.Mitchell, T.R.Ward, Y.Wang; Heterocycles,2001,54,249
【非特許文献４】Y.-H.Lai, P.Chen; J.Org.Chem.,1997,62,606
【非特許文献５】Y.-H.Lai, P.Chen; J.Org.Chem.,1996,61,935
【非特許文献６】S.Murakami, T.Tsutsui, S.Saito, A.Miyazawa, T.Yamato, M.Tashiro; Chem. Lett.,1988,5
【非特許文献７】M. Irie Chem. Rev.100(2,000),p. 1685
【非特許文献８】S. Kawata and Y. Kawata、 Chem.Rev. 100 (2,000), p. 1777.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光学活性体を必要とせず、光照射により大きな屈折率変調を生じ得るフォトクロミック材料を用いた光記録媒体及び光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、下記式〔１〕又は〔２〕で示されるメタシクロファン誘導体が、これをポリマーフィルム内に分散させた場合でもフォトクロミック反応に伴って大きな屈折率差を生じることから、光記録媒体及び光学素子に応用できることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、
１．  式〔１〕
【化２】
2008012827.tif 000003
又は、式〔２〕
【化３】
2008012827.tif 000004
｛式〔１〕及び式〔２〕中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルキル基、又はフッ素原子もしくは塩素原子で任意に置換されていてもよい炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基を表すか、Ｒ1とＲ2、又はＲ3とＲ4が一緒になってヘキサフルオロプロピレン基、−ＣＯ−ＮＨ−ＣＮＨ−、−ＣＯ−ＮＲ10−ＣＯ−［Ｒ10は水素原子、炭素数３〜６のシクロアルキル基、又は炭素数１〜１０のアルキル基〈このアルキル基はハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数１〜３のアルコキシ基、フェニル基（このフェニル基はハロゲン原子、炭素数１〜３のアルコキシ基、又は炭素数１〜１０のアルキル基で任意に置換されていてもよい。）で任意に置換されていてもよい。〉を表す。］、又はカルボン酸無水物を表し、Ｒ5、Ｒ6及びＲ7は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルキル基、フッ素原子もしくは塩素原子で任意に置換されていてもよい炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基、又はジフェニルアミノ基を表し、Ｒ8及びＲ9は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３のアルコキシ基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルコキシ基、又はフッ素原子もしくは塩素原子で任意に置換されていてもよい炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基を表し、破線部は単結合又は二重結合を表す。｝
で表されるメタシクロファン誘導体を記録層に含有する、光照射による可逆的な屈折率変調を利用する情報処理用光記録媒体、
２．  式〔１〕又は式〔２〕において、前記Ｒ5及びＲ6が水素原子であり、前記Ｒ8及びＲ9がメトキシ基、メチル基、又はトリフルオロメチル基である１の光記録媒体、
３．  式〔１〕又は式〔２〕において、前記Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基、又はトリフルオロメチル基を表すか、Ｒ1とＲ2、又はＲ3とＲ4が一緒になってヘキサフルオロプロピレン基、−ＣＯ−ＮＨ−ＣＮＨ−、−ＣＯ−ＮＲ10−ＣＯ−［Ｒ10は水素原子、又はメチル基、エチル基〈このメチル基及びエチル基はフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヒドロキシル基、メトキシ基、フェニル基（このフェニル基はメトキシ基又はメチル基で置換されていてもよい。）で任意に置換されていてもよい。〉を表す。］、又はカルボン酸無水物を表し、前記Ｒ5及びＲ6が、水素原子であり、前記Ｒ7が、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基、又はトリフルオロメチル基であり、前記Ｒ8及びＲ9が、メトキシ基、メチル基、又はトリフルオロメチル基である１の光記録媒体、
４．  式〔１〕又は式〔２〕において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が、それぞれ独立して水素原子、又はシアノ基を表すか、Ｒ1とＲ2、又はＲ3とＲ4が一緒になってヘキサフルオロプロピレン基、−ＣＯ−ＮＨ−ＣＮＨ−、−ＣＯ−ＮＲ10−ＣＯ−（Ｒ10は水素原子、又は４−メチルベンジル基を表す。）、又はカルボン酸無水物であり、Ｒ5及びＲ6が、水素原子であり、Ｒ7が、ターシャリーブチル基であり、Ｒ8及びＲ9が、メチル基である１の光記録媒体、
５．  １〜４のいずれかの光記録媒体を組み込んだ光学素子
を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フォトクロミック反応に伴う大きな屈折率差を有するメタシクロファン誘導体を用いた光記録媒体及び光学素子を提供できる。
すなわち、本発明の光記録媒体に含まれるメタシクロファン誘導体類は、フォトクロミック反応部位の配座が固定されているため、高い量子収率のフォトクロミズムを示し、閉環体、開環体ともに熱安定性が高い。しかも、これらの誘導体はポリマーフィルム中に分散させた場合でも溶液中と同様なフォトクロミズムを示し、フォトクロミズムに伴って高い屈折率変調を引き起こす。これらの理由から、このメタシクロファン誘導体類を用いることで、有用な光記録媒体や光学素子の提供が可能となる。
この場合、フォトクロミック材料に殆ど吸収の無い波長域の光の屈折率差を利用して情報を再生することができるので、非破壊読み出しを行うことが可能となる。
これまで光スイッチ等の光学素子では、光照射による屈折率差が小さいといった課題があったが、本発明のメタシクロファン誘導体を記録層に含有する記録媒体を用いることで、大きな屈折率差を有するデバイスの作製が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
まず、上記式〔１〕及び〔２〕における各置換基を具体的に説明する。
式〔１〕及び式〔２〕中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルキル基、又はフッ素原子もしくは塩素原子で任意に置換されていてもよい炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基を表すか、Ｒ1とＲ2、又はＲ3とＲ4が一緒になってヘキサフルオロプロピレン基、−ＣＯ−ＮＨ−ＣＮＨ−、−ＣＯ−ＮＲ10−ＣＯ−［Ｒ10は水素原子、炭素数３〜６のシクロアルキル基、又は炭素数１〜１０のアルキル基〈このアルキル基はハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数１〜３のアルコキシ基、フェニル基（このフェニル基はハロゲン原子、炭素数１〜３のアルコキシ基、又は炭素数１〜１０のアルキル基で任意に置換されていてもよい。）で任意に置換されていてもよい。〉を表す。］、又はカルボン酸無水物を表す。
【００１２】
具体的には、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
炭素数１〜１０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ノーマルブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、ノーマルペンチル基、アミル基、イソアミル基、ターシャリーアミル基、ネオペンチル基、ノーマルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基及びデシル基等が挙げられる。
炭素数３〜６のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。
フッ素原子又は塩素原子で任意に置換されていてもよい炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、１，１，２，２，２−ペンタフルオロエチル基及び２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基等が挙げられる。
【００１３】
上記Ｒ10の炭素数１〜１０のアルキル基（このアルキル基はハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素数１〜３のアルコキシ基、フェニル基（このフェニル基はハロゲン原子、炭素数１〜３のアルコキシ基、又は炭素数１〜１０のアルキル基で任意に置換されていてもよい。）で任意に置換されていてもよい。）としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ノーマルブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、シクロブチル基、ノーマルペンチル基、アミル基、イソアミル基、ターシャリーアミル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ノーマルヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、トリフルオロメチル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル基、ベンジル基、メトキシベンジル基、メチルベンジル基及びクロロベンジル基等が挙げられる。
【００１４】
これらの中でも、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4としては、好ましくは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基、トリフルオロメチル基を表すか、又はＲ1とＲ2、又はＲ3とＲ4が一緒になってヘキサフルオロプロピレン基、−ＣＯ−ＮＨ−ＣＮＨ−、−ＣＯ−ＮＲ10−ＣＯ−（Ｒ10は水素原子、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、ベンジル基、メトキシベンジル基、メチルベンジル基を表す。）、又はカルボン酸無水物であり、より好ましくは、それぞれ独立して水素原子、シアノ基、又はＲ1とＲ2、又はＲ3とＲ4が一緒になってヘキサフルオロプロピレン基、−ＣＯ−ＮＨ−ＣＮＨ−、−ＣＯ−ＮＲ10−ＣＯ−（Ｒ10は水素原子、又はメチルベンジル基を表す。）、又はカルボン酸無水物である。
【００１５】
Ｒ5、Ｒ6及びＲ7は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルキル基、フッ素原子もしくは塩素原子で任意に置換されていてもよい炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基、又はジフェニルアミノ基を表す。
具体的には、炭素数１〜１０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ノーマルブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、ノーマルペンチル基、アミル基、イソアミル基、ターシャリーアミル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基、ノーマルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基及びデシル基等が挙げられる。
炭素数３〜６のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。
フッ素原子又は塩素原子で任意に置換されていてもよい炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、１，１，２，２，２−ペンタフルオロエチル基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基等が挙げられる。
【００１６】
中でも、Ｒ5及びＲ6は共に水素原子が好ましく、Ｒ7は水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基、又はトリフルオロメチル基が好ましい。特に、Ｒ5及びＲ6が水素原子、Ｒ7がターシャリーブチル基のものが好適である。
【００１７】
Ｒ8及びＲ9は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３のアルコキシ基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルコキシ基、又はフッ素原子もしくは塩素原子で任意に置換されていてもよい炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基を表す。
具体的には、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
炭素数１〜３のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基が挙げられる。
【００１８】
炭素数１〜１０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ノーマルブチル基、イソブチル基、セカンダリーブチル基、ターシャリーブチル基、ノーマルペンチル基、アミル基、イソアミル基、ターシャリーアミル基、ネオペンチル基、ノーマルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基及びデシル基等が挙げられる。
炭素数３〜６のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基が挙げられる。
炭素数３〜６のシクロアルコキシ基としては、シクロプロピルオキシ基等が挙げられる。
フッ素原子又は塩素原子で任意に置換されていてもよい炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、１，１，２，２，２−ペンタフルオロエチル基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基などが挙げられる。
中でも、Ｒ8及びＲ9は、メチル基、メトキシ基又はトリフルオロメチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
【００１９】
上記式〔１〕及び式〔２〕で示される化合物は、特開２００３−２０６２７１号公報、Ｍ．Ｔａｋｅｓｈｉｔａ  ａｎｄ  Ｔ．Ｙａｍａｔｏ，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，４１，（２００２），ｐ．２１５６、Ｍ．Ｔａｋｅｓｈｉｔａ  ａｎｄ  Ｔ．Ｙａｍａｔｏ，Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，３３（２００４），ｐ．８４４、又はＭ．  Ｔａｋｅｓｈｉｔａ  ａｎｄ  Ｔ．  Ｙａｍａｔｏ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．，４２（２００１），ｐ．４３４５に記載の方法で合成できる。
【００２０】
本発明の光記録媒体を構成する記録層は、上記式（１）又は（２）で示されるメタシクロファン誘導体を含むものであれば任意であるが、本発明においては、上記メタシクロファン誘導体がポリマーマトリックス中に分散したフィルム状であることが好ましい。
この場合、マトリックスポリマーとしては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、スチレン樹脂、ブチラール樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ウレタン樹脂、ポリスルフォン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリアセタール樹脂、アイオノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル系樹脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴム等が挙げられる。
【００２１】
記録層の形成方法としては、例えば、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ、塗布などがあげられるが、マトリックスポリマーに分散させる場合は、塗布法が好適である。
塗布法を用いる場合、上記メタシクロファン化合物及びマトリックスポリマーを有機溶媒に溶解又は分散し、これを、スプレー、ローラコーティグ、ディピング、スピンコーティングで基板上に塗布する手法を採用できる。
有機溶媒としては、一般にメタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類；酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類；クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、四塩化炭素、トリクロロエタン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素類；ベンゼン、キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族類；メトキシエタノール、エトキシエタノール等のセロソルブ類、ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の炭化水素類などが挙げられる。
【００２２】
上記記録層を有する本発明の光記録媒体は、フォトクロミック反応に伴う大きな屈折率差を示すため、光学素子に好適に用いることができる。ここで光学素子としては、例えば、ホログラフィック回折光学素子、光波長フィルタ、光スイッチング素子、光導波路などが挙げられる。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、実施例にて採用した分析装置は、下記のとおりである。
吸収スペクトル（ＵＶ−ｖｉｓ）測定装置：（株）日立製作所  Ｕ−３３１０
屈折率（多入射角分光エリプソメータ）：Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌａｍ  Ｃｏ．Ｉｎｃ．  ＤＵＶ−ＶＡＳＥ
真密度：ＭｉｃｒｏＭｅｔｒｉｃｓ，Ｉｎｃ．  Ａｃｃｕｐｙｃ１３３０
膜厚：Ｎａｎｏｍｅｔｒｉｃｓ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．  ＮａｎｏＳｐｅｃ５１００
【００２４】
［実施例１］吸収スペクトル変化の測定
５，１３−ジターシャリーブチル−１，２−ジシアノ−８，１６−ジメチル［２．２］−メタシクファン−１−エン（（１ａ）、Ｍ．Ｔａｋｅｓｈｉｔａ  ａｎｄ  Ｔ．  Ｙａｍａｔｏ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．，４２（２００１），ｐ．４３４５．記載の方法で合成、真密度＝１．１１）０．１０７４５ｇ（１０．６０ｗｔ％）とＰＭＭＡ（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、Ｍｗ＝１５，０００、真密度１．１９）０．９０６７ｇ（８９．４０ｗｔ％）とをＴＨＦ１ｍｌに溶解し、この溶液を石英板上に注いだ後、１００℃で６０秒間乾燥し、フォトクロミック分子分散ポリマー膜を作製した。
得られたフォトクロミック分子分散ポリマー膜に、紫外線照射（（株）東芝  ＥＦＤ１５ＢＬＢ、３５２±２０ｎｍ、１．８Ｗ）して得られた吸収スペクトル変化を図１に示す。吸収スペクトルの変化は、Ｈｅｘａｎｅ溶液中での変化（Ｍ．Ｔａｋｅｓｈｉｔａ  ａｎｄ  Ｔ．Ｙａｍａｔｏ，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．，４２（２００１），ｐ．４３４５．）と同様のものであり、フォトクロミック反応がポリマーフィルム中でも進行することを示している。図１中の数字は照射時間（秒）を、ＰＳＳは光定常状態（５分間照射）を示し、また吸光度は「↑」の方向へ経時的に変化する。
【００２５】
［実施例２］屈折率変化の測定
実施例１と同様に作製した化合物１ａ（１０．６０ｗｔ％）及びＰＭＭＡ（８９．４０ｗｔ％）のＴＨＦ溶液を、シリコンウェハ上にスピンコート（１０００ｒｐｍ）し、１００℃で６０秒間乾燥し、膜厚４０−６０ｎｍの薄膜を作製した。対照としてＰＭＭＡのみを同様な条件でスピンコートし、膜厚４２ｎｍの薄膜を作製した。
３５２ｎｍでの光定常状態（ＰＳＳ352）は、紫外線照射（（株）東芝  ＥＦＤ１５ＢＬＢ、３５２±２０ｎｍ、１．８Ｗ）を５分間行って作成した。この状態では、フォトクロミック化合物の開環体（１ａ）が３１％、閉環体（１ｂ）が６９％存在していた。
【００２６】
エリプソメータで測定した屈折率を図２，図３（５００〜１０００ｎｍの部分拡大図）に示す。ＰＭＭＡのみのフィルムの屈折率を破線で、１ａを分散したフィルムの屈折率を実線で、１ａの光定常状態での屈折率を点線で示している。図２，３に示されるように、９０１．８２ｎｍにおける屈折率が、ＰＭＭＡのみが１．４７７７、１ａ（１０．６０ｗｔ％）が１．４９３４、１ａ（１０．６０ｗｔ％）の光定常状態（ＰＳＳ352）で１．４９９６であり、９０１．８２ｎｍでの屈折率差（Δｎ）は０．００６２と大変に大きな値を示した。
【００２７】
さらに、５００〜１０００ｎｍでの屈折率差を図４に示す。
化合物１ａ（１０．６０ｗｔ％）とＰＭＭＡ（８９．４０ｗｔ％）の混合物の真密度は１．１８であった。得られた真密度と屈折率を用い、開環体１ａと閉環体１ｂの屈折率をローレンツ・ローレンツの式から算出したところ、それぞれ、９０１．８２ｎｍで、１．７４４と１．８５９であり、フォトクロミック反応に伴い、大きな屈折率変化を生じることが分かった。
【００２８】
［実施例３］屈折率変化の繰返し特性
実施例２で得られた薄膜に紫外線照射（（株）東芝  ＥＦＤ１５ＢＬＢ、３５２±２０ｎｍ、１．８Ｗ）と、可視光照射（タングステンランプ、６０Ｗ）を２回繰返して得られた屈折率の変化を図５に示す。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１で得られたＰＭＭＡ中に化合物１ａを分散した薄膜に紫外線を照射したときの吸収スペクトル変化を示す図である。図中の数字は照射時間（秒）を、ＰＳＳは光定常状態（５分間照射）を示し、また吸光度は「↑」の方向へ経時的に変化する。ここで、ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ／ａ．ｕ．は吸光度（ａ．ｕ．）を表し、ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ／ｎｍは波長（ｎｍ）を表す。
【図２】実施例２で得られたＰＭＭＡ中に化合物１ａを分散した薄膜の屈折率変化を示す図である。ここで、ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘは屈折率を表し、ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈは波長（ｎｍ）を表す。
【図３】図２における、屈折率変化５００〜１０００ｎｍの部分拡大図である。ここで、ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘは屈折率を表し、ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ／ｎｍは波長（ｎｍ）を表す。
【図４】実施例２で得られた薄膜の５００〜１０００ｎｍでの屈折率差である。ここで、Δｎは屈折率差を表し、ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ／ｎｍは波長（ｎｍ）を表す。
【図５】実施例２で得られた薄膜に紫外線照射と可視光照射とを繰返して得られた屈折率の変化を示す図である。ここで、ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘは屈折率を表し、ＵＶ  ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎは紫外線照射（（株）東芝  ＥＦＤ１５ＢＬＢ、３５２±２０ｎｍ、１．８Ｗ）を表し、Ｖｉｓ  ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎは可視光照射（タングステンランプ、６０Ｗ）を表す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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