(57)【要約】【課題】  耐熱性に優れた光導波路用組成物、耐熱性に優れた光導波路、光学特性の優れたパッシブ光導波路、光学特性、電気光学効果の優れたアクティブ光導波路及び耐熱性、光学特性、電気光学効果の優れたアクティブ光導波路の製造法を提供する。【解決手段】  含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子を含む光導波路用組成物、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子を構成要素とする光導波路、下部クラッド層、コア層及び上部クラツド層から成る３層構造を有するパッシブ光導波路、下部クラッド層、コア層及び上部クラッド層から成る３層構造を有するアクティブ光導波路及び含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子中の電気光学材料を、加熱と外部場の力により、配向させることを特徴とするアクティブ光導波路の製造法。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子を含む光導波路用組成物。
【請求項２】
さらに、電気光学材料を含む請求項１記載の光導波路用組成物。
【請求項３】
含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子の屈折率が１．４〜１．９（５８９nm）、誘電率が２．３〜３．２（１MHz）及びガラス転移温度（Ｔｇ）が３００℃である請求項１又は２記載の光導波路用組成物。
【請求項４】
含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子を構成要素とする光導波路。
【請求項５】
下部クラッド層、コア層及び上部クラツド層から成る３層構造を有する請求項４記載のパッシブ光導波路。
【請求項６】
下部クラッド層及び上部クラツド層の少なくとも１つの層が、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子から成る請求項５記載のパッシブ光導波路。
【請求項７】
下部クラッド層、コア層及び上部クラッド層から成る３層構造を有する請求項４記載のアクティブ光導波路。
【請求項８】
コア層が、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子及び電気光学材料から成る請求項７記載のアクティブ光導波路。
【請求項９】
含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子中の電気光学材料を、加熱と外部場の力により、配向させることを特徴とするアクティブ光導波路の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路用組成物、光導波路、パッシブ光導波路、アクティブ光導波路及びその製造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オプトエレクトロニクスＩＣ（ＯＥＩＣ）における光導波路には、従来からＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3、ＰＬＺＴ、Ｓｒ2Ｎｂ2Ｏ7等の無機材料が用いられている。
しかし、これらの材料は、潮解性や低い被破壊しきい値、さらには高誘電率のため応答速度が遅く、そのため適用できる周波数帯域が限定される等の問題点がある。
これに対して、有機高分子材料は、一般に潮解性もなく、被破壊しきい値が高い等無機材料に比べて優れているが、このような高分子材料は、一般には配向性がなく、このままでは電気光学効果を利用した光スイッチや変調素子等の材料として用いることができない。
【０００３】
一般に配向性のない高分子材料に対し、加熱しながら直流電場を印加し、配向させる、すなわち、ポーリング処理により電気光学効果を発現させる手法が用いられるが、ポーリング後、常温に戻し放置すること及び使用することによって配向が失われ、電気光学効果が消失する重大な問題点がある。
従来、高分子系光導波路材料として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等が精力的に研究されているが、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１５０程度と低く、ＯＥＩＣ製造中にかかる２００℃以上の温度において、ポーリングによって発現した配向性が完全に消失する問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、耐熱性に優れ、好ましくはさらに電気光学効果、透明性に優れ、広い周波数帯域に適用できる光導波路用組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、耐熱性に優れた光導波路を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、耐熱性に優れ、好ましくは光学特性に優れた、パッシブ光導波路を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、耐熱性に優れ、好ましくは光学特性に優れ、さらに好ましくは電気光学効果に優れたアクティブ光導波路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、耐熱性に優れた光導波路用組成物を提供するものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、電気光学効果に優れた光導波路用組成物を提供するものである。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明に加えて、透明性に優れ、広い周波数帯域に適用できる光導波路用組成物を提供するものである。
請求項４記載の発明は、耐熱性に優れた光導波路を提供するものである。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明に加えて、光学特性の優れたパッシブ光導波路を提供するものである。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明に加えて、より光学特性の優れたパッシブ光導波路を提供するものである。
請求項７記載の発明は、請求項４記載の発明に加えて、光学特性、電気光学効果の優れたアクティブ光導波路を提供するものである。
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明に加えて、より光学特性が優れ、より電気光学効果の優れたアクティブ光導波路を提供するものである。
請求項９記載の発明は、耐熱性、光学特性、電気光学効果の優れたアクティブ光導波路の製造法を提供するものである。
【０００６】
本発明は、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子を含む光導波路用組成物に関する。
また、本発明は、さらに、電気光学材料を含む前記光導波路用組成物に関する。
また、本発明は、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子の屈折率が１．４〜１．９（５８９nm）、誘電率が２．３〜３．２（１MHz）及びガラス転移温度（Ｔｇ）が３００℃である前記光導波路用組成物に関する。
また、本発明は、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子を構成要素とする光導波路に関する。
【０００７】
また、本発明は、下部クラッド層、コア層及び上部クラツド層から成る３層構造を有するパッシブ光導波路に関する。
また、本発明は、下部クラッド層及び上部クラツド層の少なくとも１つの層が、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子から成る前記パッシブ光導波路に関する。
また、本発明は、下部クラッド層、コア層及び上部クラッド層から成る３層構造を有するアクティブ光導波路に関する。
また、本発明は、コア層が、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子及び電気光学材料から成る前記アクティブ光導波路に関する。
また、本発明は、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子中の電気光学材料を、加熱と外部場の力により、配向させることを特徴とするアクティブ光導波路の製造法に関する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の光導波路用組成物は、耐熱性に優れる。
請求項２記載の光導波路用組成物は、請求項１記載の効果を奏し、さらに電気光学効果に優れる。
請求項３記載の光導波路用組成物は、請求項１又は２記載の効果を奏し、さらに透明性に優れ、広い周波数帯域に適用できる。
請求項４記載の光導波路は、耐熱性に優れる。
請求項５記載のパッシブ光導波路は、請求項４記載の効果を奏し、さらに光学特性に優れる。
請求項６記載のパッシブ光導波路は、請求項５記載の効果を奏し、より光学特性に優れる。
請求項７記載のアクティブ光導波路は、請求項４記載の効果を奏し、さらに光学特性に優れ、電気光学効果に優れる。
請求項８記載のアクティブ光導波路は、請求項７記載の効果を奏し、より光学特性に優れ、より電気光学効果に優れる。
請求項９記載のアクティブ光導波路の製造法は、耐熱性、光学特性、電気光学効果等に優れたアクティブ光導波路が製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明における含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子としては、例えば、縮合系の含窒素複素環式ポリマ（ポリキノリン、ポリキノキサリン、ポリベンズオキサゾール、ポリベンズイミダゾール等）、ビニル重合系の含窒素複素環式ポリマ（ポリビニル−２−ピリジン、ポリビニル−３−ピリジン、ポリビニル−４−ピリジン、ポリビニル−２−キノリン、ポリビニル−３−キノリン、ポリビニル−３−イソキノリン、ポリビニル−４−イソキノリン、ポリビニル−９−アクリジン等）などが挙げられる。
中でも、繰り返し単位中の含窒素複素環が、キノリン環又はキノキサリン環である含窒素複素環式ポリマが、耐熱性、機械特性、電気特性、合成容易性等の点で好ましく、その中でも、繰り返し単位中の含窒素複素環が、キノリン環である含窒素複素環式ポリマが、より高い耐熱性、より高い光学特性等の点でより好ましい。
【００１０】
ポリキノリンとしては、例えば、米国特許第４，０００，１８７号明細書、米国特許第５，０１７，６７７号明細書、米国特許第５，２４７，０５０号明細書、マクロモレキュールズ(Macromolecules)14巻(1981年),870-880ページ(J.K.Stille)等に合成法と共に記載されている。
ポリキノキサリンとしては、J.Macromol.Sci.-Rev.Macromol.Chem.1971,C6,1(P.M.Hergenrother)、Encyclopedia of Polymer Science and Technology;Interscience:NewYork,1969,vol.11p389(J.K.Stille)、Polymer Eng. and Sci.1976,16,303 (P.M.Hergenrother)、特開平３−１２２１２４号公報、特開平５−２９５１１４号公報等に合成法と共に記載されている。
【００１１】
また、ポリキノリンは、上記した方法とは別に、キノリン環を有するジフルオロモノマ、ジオールモノマ及び必要に応じて用いるモノフルオロモノヒドロキシモノマ（通常、フルオロ基とヒドロキシ基とが、ほぼ当量となるような使用割合で、各モノマを使用する）と塩基とを、無水溶媒中で加熱し、共沸的に水を除去することにより、製造することもできる。また、モノフルオロモノヒドロキシモノマと塩基とを、無水溶媒中で加熱し、共沸的に水を除去することにより、製造することもできる。
このときの、加熱条件は、使用する溶媒の共沸温度／還流温度を考慮して、適宜決定されるが、通常、１００〜２５０℃で、１〜２４時間とされる。
【００１２】
キノリン環を有するジフルオロモノマとしては、例えば、２−（２−フルオロフェニル）−５−フルオロ−４−フェニルキノリン、２−（４−フルオロフェニル）−５−フルオロ−４−フェニルキノリン、４−（２−フルオロフェニル）−５−フルオロ−２−フェニルキノリン、２−（４−フルオロフェニル）−７−フルオロ−４−フェニルキノリン、２，４−ジフルオロキノリン、２，７−ジフルオロキノリン、２，５−ジフルオロキノリン、２，７−ジフルオロ−６−フェニルキノリン、４−（４−フルオロフェニル）−７−フルオロキノリン、６，６′−ビス〔２−（４−フルオロフェニル）−４−フェニルキノリン〕、６，６′−ビス〔２−（２−フルオロフェニル）−４−フェニルキノリン〕、６，６′−ビス〔２−（４−フルオロフェニル）−４−tert−ブチルキノリン〕、６，６′−ビス〔４−（４−フルオロフェニル）−２フェニルキノリン〕、６，６′−ビス−４−フルオロキノリン、６，６′−ビス〔４−（４−フルオロフェニル）−２−（２−ピリジル）キノリン〕、６，６′−ビス−２−フルオロキノリン、６，６′−ビス〔４−（４−フルオロフェニル）−２−（メチル）キノリン〕、６，６′−ビス〔２−フルオロ−４−フェニルキノリン〕、オキシ−６，６′−ビス〔２−（４−フルオロフェニル）−４−フェニルキノリン〕、１，４−ベンゼン−ビス−２，２−〔４−（４−フルオロフェニル）キノリン〕、１，４−ベンゼン−ビス−２，２−〔４−フルオロキノリン〕、１，４−ベンゼン−ビス−４，４−〔２−（４−フルオロフェニル）キノリン〕、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピリデン−ビス−〔（４−フェノキシ−４−フェニル）−２−（４−フルオロキノリン）〕等が挙げられる。これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００１３】
ジオールモノマとしては、例えば、レゾルシノール、ヒドロキノン、４，４′−ジヒドロキシビフェニル、１，３−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシナフタレン、３，４′−ジヒドロキシビフェニル、３，３′−ジヒドロキシビフェニル、メチル−２，４−ジヒドロキシベンゾエート、イソプロピリデンジフェノール（ビスフェノールＡ）、ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェノール（ビスフェノールＡＦ）、トリフルオロイソプロピリデンジフェノール、フェノールフタレイン、フェノールレッド、１，２−ジ（４−ヒドロキシフェニル）エタン、ジ（４−ヒドロキシフェニル）メタン、４，４−ジヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００１４】
モノフルオロモノヒドロキシモノマとしては、例えば、２−（４−フルオロフェニル）−６−ヒドロキシ−４−フェニルキノリン、２−（２−フルオロフェニル）−６−ヒドロキシ−４−フェニルキノリン、４−（２−フルオロフェニル）−６−ヒドロキシ−２−フェニルキノリン、２，３−ジフェニル−４−（２−フルオロフェニル）−６−ヒドロキシキノリン、２，３−ジフェニル−４−（４−フルオロフェニル）−６−ヒドロキシキノリン、２，３−ジフェニル−６−（２−フルオロフェニル）−４−ヒドロキシキノリン、２，３−ジフェニル−６−（４−フルオロフェニル）−４−ヒドロキシキノリン、７−フルオロ−２−ヒドロキシキノリン、７−フルオロ−２−ヒドロキシ−４−フェニルキノリン、７−（４−フルオロフェニル）−２−ヒドロキシ−４−フェニルキノリン、７−フルオロ−４−ヒドロキシ−４−フェニルキノリン、７−（４−フルオロフェニル）−４−ヒドロキシ−２−フェニルキノリン、２−（４−フルオロフェニル）−４−ヒドロキシ−３−フェニルキノリン、２−（４−フルオロフェニル）−６−ヒドロキシ−３−フェニルキノリン、２−（４−フルオロフェニル）−８−ヒドロキシ−３−フェニルキノリン、２−（４−フルオロフェニル）−８−ヒドロキシキノリン、２−（２−フルオロフェニル）−４−（４−ヒドロキシフェニル）キノリン等が挙げられる。これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００１５】
溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラメチルウレア、ジメチルスルフォキシド、スルホラン、ジフェニルスルホン、トルエン、ジクロロベンゼン等が挙げられる。これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
塩基としては、例えば、炭酸カリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、金属ハイドライド、金属アマイド、ブチルリチウム等が挙げられる。これらは、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
【００１６】
ポリキノリンとしては、取扱性、電気特性、低吸湿性等の点から、下記の一般式（Ｉ）又は一般式（II）
【化１】
2004355021.tif 000002
〔式中、Ｒ1及びＲ2は、各々独立に、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリルオキシ基、ホルミル基（−ＣＯＨ）、ケトン基（−ＣＯＲ3）、エステル基（−ＣＯ2Ｒ4若しくは−ＯＣＯＲ5）、アミド基（−ＮＲ6ＣＯＲ7若しくは−ＣＯＮＲ8Ｒ9）、ヘテロアリール基、シアノ基又は２つがつながって形成される不飽和結合を含んでいてもよい２価の炭化水素基を示し（但し、Ｒ3〜Ｒ9は、水素原子、アルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を示す）、ｍ及びｎは、各々独立に０〜５の整数であり、Ｘは、無し（化学結合）、
【化２】
2004355021.tif 000003
（但し、ｑは１〜３の整数であり、Ａは、−Ａｒ1−（アリーレン基）、−Ｈｒ1−（ヘテロアリレン基）、−Ａｒ1−Ｏ−Ａｒ1−、−Ａｒ1−ＣＯ−Ａｒ1−、−Ａｒ1−Ｓ−Ａｒ1−、−Ａｒ1−ＳＯ−Ａｒ1−、−Ａｒ1−ＳＯ2−Ａｒ1−又は−Ａｒ1−Ｑ−Ａｒ1を示し、Ｑは
【化３】
2004355021.tif 000004
（Ｌ1及びＬ2はメチル基、トリフルオロメチル基又は２つがつながって形成される不飽和結合を含んでいてもよい２価の炭化水素基を示す）を示し、Ｚ1及びＺ2は、それぞれ独立に、無し（化学結合）又はアリーレン基を示し、Ｙは、−Ｏ−又は−Ｏ−Ａ−Ｏ−を示す〕で表される繰り返し単位を有するポリキノリンが好ましい。
【００１７】
上記一般式（Ｉ）又は一般式（II）の定義中で、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ドコシル基等が挙げられる。
アリール基としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ジフェニルフェニル基等が挙げられる。
ヘテロアリール基としては、例えば、ピリジル基、キノリニジル基、ピラジル基等が挙げられる。
【００１８】
Ｒ1が２つ、Ｒ2が２つ、並びにＬ1及びＬ2がそれぞれ２つ、つながって形成される、不飽和結合を含んでいてもよい２価の炭化水素基としては、例えば、１，３−プロピレン基、１．４−ブチレン基、１，５−ペンチレン基等のアルキレン基、
【化４】
2004355021.tif 000005
などが挙げられる。
【００１９】
本発明におけるポリキノリンの分子量は、機械特性、取扱性等の点から、ゲルパーミェーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により標準ポリスチレンの検量線を使用して測定したときに、数平均分子量が、１，０００〜４００，０００であることが好ましく、５，０００〜２００，０００であることがより好ましい。
【００２０】
ポリキノキサリンとしては、取扱性、電気特性、低吸湿性等の点から、下記の一般式（III）又は一般式（IV）
【化５】
2004355021.tif 000006
〔式中、Ｒ1〜Ｒ9、Ｘ、Ｚ1、Ｚ2、Ｙ、ｍ及びｎは、上記一般式（Ｉ）、一般式（II）におけると同意義である〕で表わされるポリキノキサリンが好ましい。
【００２１】
本発明における含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子は、屈折率が１．４〜１．９（５８９nm）、誘電率が２．３〜３．２（１MHz）及びガラス転移温度（Ｔｇ）が３００℃であることが、の点で好ましい。
【００２２】
本発明における電気光学材料としては、特に制限はなく、公知のものを使用することができる。
一般的な電気光学材料を下記に示す。ここで、耐熱性に優れるペリレン系化合物についてさらに詳述するが、これに限定されるものではない。
ペリレン化合物として、非対称構造を有するペリレン化合物が特に好ましく、非対称構造を有するペリレン化合物としては、次の一般式（Ｖ）
【化６】
2004355021.tif 000007
（式中、Ｒ10は水素原子、アルキル基、フルオロアルキル基、アルキル基若しくはアルコキシ基置換された炭素数６〜１０のアリール基又はフルオロアルコキシ基置換された炭素数６〜１０のアリール基を示し、Ｒ11はアミノ基、アルコキシ基、ニトリル基又はニトロ基を示しす）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）化合物又は一般式（VI）
【化７】
2004355021.tif 000008
（式中、Ｒ10は一般式（Ｖ）と同意義であり、Ａｒ2は置換基を有するアリール基を示す）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）化合物が好ましい。
【００２３】
上記一般式（Ｖ）及び（VI）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）化合物としては、例えば、下記のような化合物等が挙げられる。
【００２４】
【化８】
2004355021.tif 000009
【００２５】
【化９】
2004355021.tif 000010
【００２６】
前記一般式（Ｖ）又は（VI）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）化合物は、以下のようにして合成することができる。
下記式（VII）
【化１０】
2004355021.tif 000011
で表される３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸無水物と、アミン類の反応によって得られる下記一般式（VIII）
【化１１】
2004355021.tif 000012
（式中、Ｒ12は水素原子、アルキル基、フルオロアルキル基、アルキル基若しくはアルコキシ基置換された炭素数６〜１０のアリール基又はフルオロアルコキシ基置換された炭素数６〜１０のアリール基を示す）で表される３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モノアンヒドリド＝モノイミドと芳香族ジアミン誘導体又は芳香族アミン誘導体の反応によって、それぞれ、前記一般式（Ｖ）又は（VI）の化合物が合成できる。これらの反応は、例えば、日本化学会誌1979年、528頁、1980年、1391頁等に報告されている。
【００２７】
以下、前記一般式（Ｖ）又は（VI）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）化合物の合成法を詳述する。
前記一般式（Ｖ）又は（VI）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）化合物の合成原料である、上記一般式（VIII）で表される化合物は、以下のように合成できる。
三つ口フラスコに、適当量の水と３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸無水物（式（VII））（１２．８ミリモル）を入れ、かきまぜながら恒温槽で、温度を２０〜４０℃に保ち、あらかじめ同じ温度に保ってある、アミン化合物（１３０ミリモル）を、一度に加え、かきまぜて反応させる。この時の反応時間は、２０〜３６０分である。
反応後、塩酸で酸性とし、沈殿物をろ過し、充分に水洗してアミンを除いた後、１重量％水酸化カリウム溶液中に入れ、加熱しながらろ過する。
熱ろ過により得られたろ液に、塩化カリウムが１０重量％濃度になるように加え、沈殿を析出させる。この塩析を繰り返して精製し、上記一般式（VIII）で表される化合物を得ることができる。
【００２８】
この一般式（VIII）で表される３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド化合物としては、例えば、下記のような化合物等が挙げられる。
【００２９】
【化１２】
2004355021.tif 000013
【００３０】
【化１３】
2004355021.tif 000014
【００３１】
前記一般式（Ｖ）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）化合物は、次のように合成できる。
三つ口フラスコに前記一般式（VIII）の化合物（２．５ミリモル）と、オルソフェニレンジアミン誘導体（３２ミリモル）を入れ、かきまぜながら、１８０℃で４時間加熱反応させる。
放冷した反応混合物に、メタノールを加え、沈殿をろ別し、メタノールで洗浄した後、この沈殿に、１重量％水酸化カリウム溶液を加え、加熱しながらろ過する。
次いで、アルカリ性亜ジチオン酸ナトリウム溶液（水２００重量部、水酸化カリウム４重量部、亜ジチオン酸ナトリウム４重量部）を加え、４５℃で１５分処理した後、可溶物をろ過して除き、残留物を、水に入れ、塩酸で酸性にした後、沈殿物をろ別し、水洗し、乾燥して、一般式（Ｖ）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）化合物を得ることができる。
【００３２】
また、一般式（VI）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）化合物は、次のように合成できる。
三つ口フラスコに前記一般式（VIII）の化合物（２．５ミリモル）と、芳香族ジアミン誘導体（３２ミリモル）を入れ、かきまぜながら、１８０℃で６時間加熱反応させる。
放冷した反応混合物に、メタノールを加え、沈殿をろ別し、メタノールで洗浄した後、この沈殿に、１重量％水酸化カリウム溶液を加え、加熱しながらろ過し、得られた沈殿物を、水洗し、メタノール洗浄した後、乾燥して、一般式（VI）で表される非対称型３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）化合物を得ることができる。
【００３３】
本発明の光導波路用組成物は、前記した含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子を、有機溶媒に溶解して製造することができる。
【００３４】
本発明の光導波路用組成物を用いた、パッシブ光導波路の製造法の一例を、図１を用いて説明する。
基板１として、例えば、シリコンウエハ等の基板１の上に、下層クラッド２として、本発明における含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子又は他の高分子を有機溶媒に溶解した、本発明の光導波路用組成物又は他の組成物を、スピナー等で塗布し、乾燥して、下層クラッド２を形成する。
次いで、この下層クラッド２の上に、コア層３して、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子又は他の高分子を有機溶媒に溶解した、本発明の光導波路用組成物又は他の組成物を、スピナー等で塗布し、乾燥して膜とした後、この膜の上に、フォトレジストを適用して、レジスト層４を形成し、このレジスト層をマスクとして、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）法により、膜の所定のパターンを残して、コア層３（光導波路）とするようにエッチングを行った後、レジスト層４を剥離する。
【００３５】
次いで、この上に上層クラッド５として、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子又は他の高分子を有機溶媒に溶解した、本発明の光導波路用組成物又は他の組成物を、スピナー等で塗布し、乾燥して、上層クラッド５を形成することにより、パッシブ光導波路を製造することができる。
なお、このときに使用する本発明の光導波路用組成物又は他の組成物は、コア層３の屈折率が、下層クラッド２及び上層クラッド５の屈折率より大きくなるように、選択する必要がある。
【００３６】
本発明のアクティブ光導波路用組成物は、例えば、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子を、有機溶媒に溶解した溶液に、電気光学材料を加えて、撹拌等して混合することにより、製造することができる。
この際、電気光学材料の使用量は、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子１００重量部に対して、０．１〜１０重量部とすることが好ましく、０．５〜５重量部とすることがより好ましく、０．５〜３重量部とすることが特に好ましい。この使用量が、０．１重量部未満でも、１０重量部を超えても、電気光学特性、その他の光学特性、機械特性、安定性、作業性等が劣る傾向がある。
【００３７】
本発明のアクティブ光導波路用組成物には、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子以外のポリマ（例えば、フッ素原子を含んでいないポリアミド酸、液晶ポリエステル等の液晶性ポリマ）、ピンホール防止剤、レベリング剤、可塑剤、密着性向上剤等の添加剤などを含ませることができる。
【００３８】
本発明のアクティブ光導波路用組成物を用いたアクティブ光導波路について、図２及び図３に基づいて説明する。
本発明のアクティブ光導波路は、例えば、光マトリックススイッチ、変調器、光偏光器、光アイソレーター等に用いられる。光マトリックススイッチ、変調器の基本形態を図２に示す。
【００３９】
本発明のアクティブ光導波路は、アクティブ光導波路用組成物を、例えば、シリコン基板上にスピンコートし、窒素雰囲気下で、加熱処理しながら電圧を印加して、アクティブ光導波路用組成物中の、電気光学材料を配向させることにより形成することができる。
【００４０】
例えば、アクティブ光導波路の一態様である、方向性結合器型光スイッチの製造について図３を参照しつつ説明する。
図３中、１は基板、２は下層クラッド、３はコア層、４はレジスト層、５は上層クラッド、６は下部電極、７はアルミニウム層、８は上部電極を意味する。
シリコン等の基板１の上に、アルミニウム等の下部電極６を、蒸着法やスパッタ法等により作製する。
次いで、本発明のアクティブ光導波路用組成物からなるコア層３よりも屈折率の小さい、本発明のアクティブ光導波路用組成物からなる下層クラッド２を形成した後、この上に、本発明のアクティブ光導波路用組成物を所定の厚さに塗布し、加熱し、乾燥することにより、コア層３を形成する。
【００４１】
次いで、蒸着法等により、アルミニウム層７を積層した後に、レジストを塗布し、プリベーク、露光、現像、アフターベークを行い、パターニングされたレジスト層４を形成した後、レジスト層４により保護されていないアルミニウムを、ウェットエッチングにより除去し、アルミニウム層７で保護されていないコア層３を、ドライエッチングにより除去する。
残ったアルミニウム層７を、ウエットエッチングで除去し、この上に、前記下部クラッド層２の形成に用いた、本発明のアクティブ光導波路用組成物を用いて、上層クラッド５を形成し、最後に、マスクパターンを通して、所定のコア層３の上方に、上部電極８を、蒸着法やスパッタ法等により形成し、方向性結合器型光スイッチが得られる。
【００４２】
前記アクティブ光導波路中のコア層に含まれる、電気光学材料を配向させるには、ポーリング処理等を行えばよい。
例えば、電場を印加しながら、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子のＴｇより、わずかに高い温度に加熱して、電気光学材料を配向させることができる。
電場の印刷方法には、電極を設けて行う方法、コロナ放電で、表面を帯電させる方法等が挙げられる。
電場の強さは、１０5V/mとすることが好ましく、１０6V/m以上とすることがより好ましい。
導波路は、通常、１０μｍ〜１５μｍ幅で、３μｍ〜４μｍの高さで形成され、パターン間隔は、２μｍ〜３μｍ程度である。
【００４３】
本発明のアクティブ光導波路の製造法は、プラスチック中で、高い耐熱性を有する含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子を、光導波路の、コア層、クラツド層のいずれか又は両方に用いて、加熱と外部場の力により、配向させることを特徴とする。また、スピンコート法により、容易に大面積光導波路が作製できるという利点を持ち、光導波路の低価格化が可能である。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４５】
合成例１
〔６−クロロ−２−（４−フルオロフェニル）−４−フェニルキノリンの合成〕
温度計、撹拌器、塩化カルシウム管及び水分除去のためのデイーンスターク管を付けた、水冷式の冷却管並びに乾燥窒素導入管を備えた２リットルの３つ口フラスコに、２−アミノ−５−クロロベンゾフェノン（６９５．０ｇ、３．００モル）、４−フルオロアセトフェノン（４５６．０ｇ、３．３０モル）及びｐ−トルエンスルホン酸（４７．６２ｇ、０．２５モル）を仕込み、窒素下で、１６５℃で４４時間加熱しながら撹拌した。加熱中、水と共に留出してくる黄色の４−フルオロアセトフェノンを、水と分離し、反応系に戻した。
さらに、１９０℃で２時間加熱し、次いで、１２０℃に冷却し、反応混合物を、１０リットルの９５重量％エタノールを、激しく撹拌させている中に投入し、次いで、濾過により採取した粗製物を、１リットルのエタノールで洗浄した。
得られた固体を、真空乾燥器により、８０℃で１６時間乾燥させて、目的化合物である、６−クロロ−２−（４−フルオロフェニル）−４−フェニルキノリン（融点１４１．０〜１４２．１℃）を９６９ｇ（収率９７重量％）得た。
【００４６】
合成例２
〔６，６′−ビス（２−（４″−フルオロフェニル）−４−フェニルキノリニル）の合成〕
温度計、撹拌器、塩化カルシウム管及び水分除去のためのデイーンスターク管を付けた、水冷式の冷却管並びに乾燥窒素導入管を備えた１リットルの３つ口フラスコに、６−クロロ−２−（４−フルオロフェニル）−４−フェニルキノリン（１００．０ｇ、０．３モル）、ビス（トリフェニルフォスフィン）ニッケルジクロライド（２．７２７ｇ、４．１６ミリモル）、ヨウ化ナトリウム（５．６０ｇ、３７．４８ミリモル）、トリフェニルフォスフィン（３２．７６ｇ、１３３．２ミリモル）、活性亜鉛粉末（１２．５２ｇ、１９１．６ミリモル）及びＮ−メチル−２−ピロリドン（３４４ミリリットル）を仕込み、窒素下で、７０℃で１６時間加熱しながら撹拌した。
次いで、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（４０ミリリットル）を加え、１７０℃に昇温し、反応混合物をセライトを通して濾過した。
母液を−２０℃に冷却し、濾過により採取した黄色の固体（生成物）を、冷エタノール／メチレンクロライド（重量比３／１）で洗浄し、真空乾燥器により、１００℃で乾燥させて、目的化合物である、６，６′−ビス（２−（４″−フルオロフェニル）−４−フェニルキノリニル）（融点２８０〜２８２℃）を７６．３ｇ（収率８５重量％）得た。
【００４７】
合成例３
〔含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子（ポリキノリン（Ｉ））の合成〕
【表１】
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表１の材料を、１リットルのステンレスフラスコに加え、溶媒として、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（４５０ml）、トルエン（９０ml）をさらに加えた。
【００４８】
塩化カルシウム管及び水分除去のためのデイーンースターク管をつけた水冷式の冷却管、乾燥窒素導入管、メカニカルスターラ、温度計をセットした。
オイルバスを使用し、２４時間加熱リフラックスし、さらに２４時間トルエンとともに系中の水分を留去した。溶液は、最初は黄色であったが、段々茶褐色に変わり、この段階で黒色になった。
さらに反応温度を２００℃まで上げ、６時間反応させた。反応溶液は黒色から粘度の上昇とともに深青色に変わっていった。
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、６５０mlを加えて希釈し、冷却することによって反応を停止した。
【００４９】
得られたポリマ溶液を精製するために、水中へ投入し沈殿させて、引き続いて、５０℃の水中で２時間撹拌し、洗浄することを３度繰り返した後、ポリマを濾過し、６０℃の真空乾燥器で一昼夜乾燥させてポリキノリン（Ｉ）を得た。
得られたポリキノリン（Ｉ）の収量は、１０１．１ｇ（８９．４重量％）であり、重量平均分子量は、ポリスチレン換算で８７，０００であった。
【００５０】
合成例４
〔含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子（ポリキノリン（II））の合成〕
合成例３において、４，４′−（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２、２ープロピリデン）ビスフェノール（４０．６ｇ、０．１２１モル、１．００当量）を、４，４′−（２、２ープロピリデン）ビスフェノール（２７．６ｇ、０．１２１モル、１．００当量）に代えた以外は、合成例３と同様にして、ポリキノリン（II）を得た。
得られたポリキノリン（II）の収量は、８８．２ｇ（８８．３重量％）であり、重量平均分子量は、ポリスチレン換算で７８、０００であった。
【００５１】
（パッシブ光導波路の作製）
実施例１
図１を用いて、パッシブ光導波路の製造法を説明する。
基板１として、５インチのシリコンウエハを用い、この上に、下層クラッド２として、ポリキノリン（Ｉ）のＮ−メチル−２−ピロリドンの１５重量％溶液を、スピン塗布し、乾燥器で、２００℃で３０分加熱し、膜厚１０μｍのポリキノリン（Ｉ）の膜を形成した。
この膜の上に、コア層３として、ポリキノリン（II）のＮ−メチル−２−ピロリドンの１５重量％溶液を、スピン塗布し、乾燥器で、２００℃で３０分加熱し、膜厚１５μｍのポリキノリン（II）の膜を形成した。
【００５２】
次に、レジストとして、ＲＵ−１６００Ｐ（日立化成工業(株)製商品名）を、スピン塗布した後、１００℃で乾燥し、水銀ランプで露光し、現像を行い、レジスト層４を得、このレジスト層４を、マスクとして、酸素でリアクティブイオンエッチング（Ｏ2−ＲＩＥ）を行い、光導波路の所定のパターンを残すようにエッチングを行なった後、レジストを剥離し、さらにこの上に、上層クラッド５として、ポリキノリン（Ｉ）のＮ−メチル−２−ピロリドンの１５重量％溶液を、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように、スピン塗布、乾燥を行い、縦１５μｍ×横１５μｍ×長さ１０cmの直線型のパッシブ光導波路を作製した。
【００５３】
この光導波路の光の損失を調べるために、シリコンウエハの両端をダイシング装置で切断して、試料を作製した。
光損失の測定法を図４に示した。なお、図４において、１は基板、２は下層クラッド、３はコア層、５は上層クラッド、９は光ファイバー、１０は光センサーである。
切断した光導波路の端面に、石英の光ファイバー９とコア層３が、一致するように合わせ、波長１３００nmの光を入射し、光導波路内を透過して、反対側の端面から出る光を、光センサー１０で検出した。
試料の長さを、５cmと１０cmのものを作製し、光の減衰の傾きから光導波路の損失を求めたところ、光損失は小さく、光伝送性は良好であった。
【００５４】
実施例２
実施例１と同様にして、下層クラッド及び上層クラッドを形成し、コア層として、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と１，４−フェニレンジアミンからなるポリイミドを用いて、直線型のパッシブ光導波路を作製し、光損失を測定したところ、光損失は小さく、光伝送性は良好であった。
【００５５】
合成例４
〔Ｎ−メチル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド（Ａ−１）の合成〕
三つ口フラスコに、１００mlの水と３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸無水物（式（VII））５ｇ（１２．８ミリモル）を入れ、かきまぜながら、恒温槽で、２０℃に保ち、あらかじめ同じ温度に保ってある、４０重量％メチルアミン７．８ｇを、一度に加え、２５分間かきまぜて反応させた。
反応後、塩酸で酸性にして、沈殿物を、ろ過し、充分に水洗して、アミンを除いた後、１重量％水酸化カリウム溶液中に入れ、加熱しながらろ過した。沈殿物は、さらに、１重量％水酸化ナトリウム中に入れ、加熱しながらろ過することを、ろ液の赤色がうすくなるまで繰り返し、アルカリ不溶物を除いた。
これらの、熱ろ過により得られたろ液を、全部集め、塩化カリウムを、１０重量％濃度になるように加え、（Ａ−１）をカリウム塩として析出させ、溶存している原料を除いた。この塩析を、繰り返して精製し、最後に、塩酸を加えて塩析させ、水洗乾燥して（Ａ−１）を得た。
【００５６】
合成例５
〔Ｎ−エチル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド（Ａ−２）の合成〕
合成例４において、４０重量％メチルアミン７．８ｇを、７０重量％エチルアミン９．４ｇに代えた以外は、合成例４と同様にして、（Ａ−２）を得た。
【００５７】
合成例６
〔Ｎ−プロピル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド（Ａ−３）の合成〕
合成例４において、４０重量％メチルアミン７．８ｇを、７０重量％プロピルアミン９．０ｇに代えた以外は、合成例４と同様にして、（Ａ−３）を得た。
【００５８】
合成例７
〔Ｎ−ブチル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド（Ａ−４）の合成〕
合成例４において、４０重量％メチルアミン７．８ｇを、７０重量％ブチルアミン９．４ｇに代えた以外は、合成例４と同様にして、（Ａ−４）を得た。
【００５９】
合成例８
〔Ｎ−ｐ−メトキシフェニル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド（Ａ−５）の合成〕
合成例４において、４０重量％メチルアミン７．８ｇを、ｐ−メトキシアニリン１８．７ｇに代えた以外は、合成例４と同様にして、（Ａ−５）を得た。
【００６０】
合成例９
〔ｐ−トリフルオロメトキシアニリンの合成〕
窒素雰囲気下、３００mlの三つ口フラスコ中で、トリフルオロメタノール２００mlに、ナトリウム１０．１ｇ（０．４４モル）を溶解させ、これに、ｐ−フルオロニトロベンゼン４０ml（０．３８モル）を滴下し、４時間還流した後、室温まで冷却後、注水（１リットル）し、析出した固体を、水洗し、乾燥して、ｐ−トリフルオロメトキシニトロベンゼンを得た。
窒素雰囲気下、２００mlの三つ口フラスコ中に、上記で得られたｐ−トリフルオロメトキシニトロベンゼン３０．１ｇ（０．１４モル）、還元鉄８２．１ｇ  （１．４７モル）、エタノール１２０ml及び水４０mlを入れ、撹拌しながら、濃塩酸１．４mlを滴下し、続いて、１時間還流した後、室温まで冷却し、ろ別し、反応溶液を、氷水（２リツトル）に注ぎ、析出した固体を、水洗し、乾燥して、ｐ−トリフルオロメトキシアニリン２３．６ｇ（０．１３モル）（融点６３．５℃）を得た。
【００６１】
合成例１０
〔Ｎ−ｐ−トリフルオロメトキシフェニル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド（Ａ−６）の合成〕
合成例４において、４０重量％メチルアミン７．８ｇを、ｐ−トリフルオロメトキシアニリン２６．９ｇに代えた以外は、合成例４と同様にして、（Ａ−６）を得た。
【００６２】
合成例１１
〔ｐ−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）アニリンの合成〕
合成例９において、トリフルオロメタノールを、２，２，２−トリフルオロエタノールに代えた以外は、合成例９と同様にして、ｐ−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）ニトロベンゼンを得、合成例９において、ｐ−トリフルオロメトキシニトロベンゼンを、上記で得られたｐ−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）ニトロベンゼンに代えた以外は、合成例９と同様にして、ｐ−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）アニリン２４．４ｇ（０．１３モル）（収率９４％、融点６９．４℃）を得た。
【００６３】
合成例１２
〔Ｎ−ｐ−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）フェニル−３，４：９，１０−ペリレンテトラカルボン酸モノアンヒドリド＝モノイミド（Ａ−７）の合成〕  合成例４において、４０重量％メチルアミン７．８ｇを、ｐ−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）アニリン２９．０ｇに代えた以外は、合成例４と同様にして、（Ａ−７）を得た。
【００６４】
合成例１３
〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−１）の合成〕
三つ口フラスコに、合成例４で得られた（Ａ−１）１．０ｇ（２．５ミリモル）と、４−ニトロ−１，２−フェニレンジアミン３．９ｇ（３２ミリモル）を入れ、かきまぜながら、１８０℃で４時間加熱し、反応させた後、放冷した。
この反応混合物に、メタノールを加え、沈殿物をろ別し、メタノール洗浄して、４−ニトロ−１，２−フェニレンジアミンを除いた後、１重量％水酸化カリウム溶液を加え、加熱し、ろ過して、未反応の（Ａ−１）を除いた。
次いで、アルカリ性亜ジチオン酸ナトリウム溶液（水２００重量部、水酸化カリウム４重量部、亜ジチオン酸ナトリウム４重量部）で、４５℃で１５分間処理した後、可溶物をろ過して除き、残留物は、水に入れ塩酸で酸性にした後、沈殿物をろ別し、水洗し、乾燥して、（Ｐ−１）１．０ｇ（収率８０％）を得た。
得られた（Ｐ−１）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。
【００６５】
合成例１４
〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−２）の合成〕
合成例１３において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例５で得られた（Ａ−２）１．０ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外は、合成例１３と同様にして、（Ｐ−２）１．０ｇ（収率７８％）を得た。
得られた（Ｐ−２）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。
【００６６】
合成例１５
〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−３）の合成〕
合成例１３において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例６で得られた（Ａ−３）１．１ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外は、合成例１３と同様にして、（Ｐ−３）１．１ｇ（収率７９％）を得た。
得られた（Ｐ−３）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。
【００６７】
合成例１６
〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−４）の合成〕
合成例１３において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例７で得られた（Ａ−４）１．１ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外は、合成例１３と同様にして、（Ｐ−４）１．１ｇ（収率７８％）を得た。
得られた（Ｐ−４）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。
【００６８】
合成例１７
〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−５）の合成〕
合成例１３において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例８で得られた（Ａ−５）３．１ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外は、合成例１３と同様にして、（Ｐ−５）１．１ｇ（収率７４％）を得た。
得られた（Ｐ−５）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。
【００６９】
合成例１８
〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−６）の合成〕
合成例１３において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例１０で得られた（Ａ−６）４．４ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外は、合成例１３と同様にして、（Ｐ−６）１．２ｇ（収率７２％）を得た。
得られた（Ｐ−６）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。
【００７０】
合成例１９
〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−７）の合成〕
合成例１３において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例１２で得られた（Ａ−７）４．８ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外は、合成例１３と同様にして、（Ｐ−７）１．２ｇ（収率７２％）を得た。
得られた（Ｐ−７）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表２に示した。
【００７１】
【表２】
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【００７２】
合成例２０
〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）誘導体（Ｐ−８）の合成〕
三つ口フラスコに、合成例４で得られた（Ａ−１）１．０ｇ（２．５ミリモル）と、ｐ−４−ニトロフェニルアゾアニリン７．７ｇ（３２ミリモル）を入れ、かきまぜながら、１８０℃で６時間、加熱し、反応させた後、放冷した。
この反応混合物に、メタノールを加え、沈殿物をろ別し、メタノールで洗浄した後、この沈殿物に、１重量％水酸化カリウム溶液を加えて、加熱しながらろ過し、得られた沈殿を、水洗し、メタノール洗浄した後、乾燥して、（Ｐ−８）０．５ｇ（収率３０％）を得た。
得られた（Ｐ−８）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表３に示した。
【００７３】
合成例２１
〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）誘導体（Ｐ−９）の合成〕
合成例２０において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例５で得られた（Ａ−２）１．０ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外は、合成例２０と同様にして、（Ｐ−９）０．５ｇ（収率３０％）を得た。
得られた（Ｐ−９）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表３に示した。
【００７４】
合成例２２
〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）誘導体（Ｐ−１０）の合成〕
合成例２０において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例６で得られた（Ａ−３）１．１ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外は、合成例２０と同様にして、（Ｐ−１０）０．５ｇ（収率３１％）を得た。
得られた（Ｐ−１０）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表３に示した。
【００７５】
合成例２３
〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）誘導体（Ｐ−１１）の合成〕
合成例２０において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例７で得られた（Ａ−４）１．１ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外は、合成例２０と同様にして、（Ｐ−１１）０．５ｇ（収率３２％）を得た。
得られた（Ｐ−１１）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表３に示した。
【００７６】
合成例２４
〔３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）誘導体（Ｐ−１２）の合成〕
合成例２０において、合成例４で得られた（Ａ−１）を、合成例８で得られた（Ａ−５）３．１ｇ（２．５ミリモル）に代えた以外は、合成例２０と同様にして、（Ｐ−１２）０．６ｇ（収率３４％）を得た。
得られた（Ｐ−１２）の、元素分析、吸収極大波長及び質量スペクトル（ｍ／ｅ）を測定し、結果を表３に示した。
【００７７】
【表３】
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【００７８】
実施例３
電気光学材料として、合成例１３で得られた、３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−１）１重量部と、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子として、合成例３で得られた、ポリキノリン（Ｉ）１５重量部を、ＮＭＰ２００重量部に溶解して得られた、アクティブ光導波路用組成物の溶液を、厚さが１００nmの、半透明アルミ電極を付けた石英ガラス上に、回転数２０００rpmで、スピン塗工し、膜厚２μｍの膜を形成
した。
【００７９】
次いで、ＮＭＰ溶剤を除去するため、真空下、１２０℃で６時間、ソフトベークし、続いて、前記の膜の上に、厚さが１００nmの、半透明アルミ電極を形成し、サンドウィッチ型のサンプルを作製した。
電極間に、４００Ｖの電圧を印加しながら、２℃／分の昇温速度で、２５０℃（ポーリング温度）にサンプルを加熱し、さらに、４００Ｖの電圧を印加しながら、同温度で１時間保持し、その後、４００Ｖの電圧を印加しながら、室温まで冷却して、アクティブ光導波路試験用サンプル（ここでは、図３におけるコア層４の部分に対応する、コア層のみを含み、クラツド層にあたるものはない）を作製した。
【００８０】
図５に示す測定装置を用いて、前記アクティブ光導波路試験用サンプルについて、熱安定性を調べた。
図５に示す測定装置は、次のように構成されたものである。
ＱスイッチパルスＮｄ：ＹＡＧレーザ１１からの光を、偏光子１２、可視光カットフィルタ１３を通過させ、１．０６μｍの偏光成分のみを取り出す。
取り出された偏光は、ハーフミラー１４により、二分割され、一方は、ヒーター１５内に設置された、サンプル１６に照射され、サンプル１６より発生する、０．５３２μｍの光の特定の偏光成分は、赤外光カットフィルタ１７ａ、検光子１８、分光器１９を通して、光電子増倍管２０ａにより測定される。
また、他方は、レーザパワーの変動を補正するために、水晶板２１に照射され、赤外光カットフィルタ１７ｂを通して、光電子増倍管２０ｂによって、０．５３２μｍの光をモニタするのに使用される。
【００８１】
室温において、光電子増倍管２０ａにより測定された光の強度、すなわち、ＳＨＧ強度をｒ（０）と定義する。
また、５０時間、任意の温度Ｔにおいて、アニールした後に測定された光の強度、すなわち、ＳＨＧ（セカンド  ハーモニツク  ジェネレーション）強度をｒ（Ｔ）と定義する。
熱安定性は、前記ｒ（０）とｒ（Ｔ）から、下記式（１）を用いて求めた、電気光学特性の保持率ｄ（Ｔ）から評価し、結果を表４に示した。
【数１】
2004355021.tif 000018
【００８２】
実施例３〜１４
実施例１において用いた、電気光学材料としての、３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−１）と、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子としての、ポリキノリン（Ｉ）を、表４に示す、電気光学材料及び含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子に代えた以外は、実施例１と同様にして、アクティブ光導波路試験用サンプルを作製し、電気光学特性の保持率ｄ（Ｔ）を評価し、結果を表４及び表５に示した。
【００８３】
比較例１
実施例１において用いた、電気光学材料としての、３，４：９，１０−ペリレンビス（ジカルボキシミド）ベンゾイミダゾール誘導体（Ｐ−１）を、４−〔Ｎ−エチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）〕−アミノ−４′−ニトロアゾベンゼン（Disperse Red １）に代え、含窒素複素環を含む繰り返し単位を有する高分子としての、ポリキノリン（Ｉ）を、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）溶液（１２重量％）に代え、、ポーリング温度を、１５０℃にした以外は、実施例１と同様にして、アクティブ光導波路試験用サンプルを作製し、電気光学特性の保持率ｄ（Ｔ）を評価し、結果を表５に示した。なお、電気光学特性は、１００℃に加熱するだけで２５％まで低下した。
【００８４】
【表４】
2004355021.tif 000019
【００８５】
【表５】
2004355021.tif 000020
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】パッシブ光導波路作製工程の説明図である。
【図２】光マトリックススイッチ、変調器の基本形態である。
【図３】アクティブ光導波路作製工程の説明図である。
【図４】光導波路の光損失測定機の模式図である。
【図５】ＳＨＧの測定装置の説明図である。
【符号の説明】
【００８７】
１   基板
２   下層クラツド
３   コア層
４   レジスト層
５   上層クラツド
６   下部電極
７   アルミニウム層
８   上部電極
９   光ファイバー
１０   光センサー
１１   ＱスイッチパルスＮｄ：ＹＡＧレーザ
１２   偏光子
１３   可視光カットフィルタ
１４   ハーフミラー
１５   ヒーター
１６   サンプル
１７ａ 赤外光カットフィルタ
１７ｂ 赤外光カットフィルタ
１８   検光子
１９   分光器
２０ａ 光電子増倍管
２０ｂ 光電子増倍管
２１   水晶板
【図１】
2004355021.tif 000021
【図２】
2004355021.tif 000022
【図３】
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【図４】
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【図５】
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