JP2007041324A - Organic photorefractive material - Google Patents
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Abstract
【課題】 外部電場なしで回折格子が形成でき、かつ再記録の際の書き込み効率の低下の少ない有機フォトリフラクティブ材料を提供する。
【解決手段】
下記の成分A、B、C、D及びEを含んでなる有機フォトリフラクティブ材料。
A:有機光導電性化合物
B:増感剤
C:可塑剤
D:電界応答光学機能化合物
E:酸化防止剤
【選択図】 なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic photorefractive material in which a diffraction grating can be formed without an external electric field and the writing efficiency during re-recording is little lowered.
[Solution]
An organic photorefractive material comprising the following components A, B, C, D and E.
A: Organic photoconductive compound B: Sensitizer C: Plasticizer D: Electric field response optical functional compound E: Antioxidant [Selection] None
Description
本発明は有機フォトリフラクティブ材料に関する。本発明のフォトリフラクティブ材料は電圧印加なしに優れたフォトリフラクティブ特性が得られ、繰り返し記録を行った場合も光劣化が少なく光通信、光記録などの分野に用いることができる。 The present invention relates to organic photorefractive materials. The photorefractive material of the present invention can provide excellent photorefractive characteristics without voltage application, and can be used in fields such as optical communication and optical recording with little light deterioration even when repeated recording is performed.
(フォトリフラクティブ材料)
フォトリフラクティブ材料は光を照射すると空間電界が生じ、これに対応して屈折率が変化する材料である。フォトリフラクティブ材料に干渉光を照射すると、干渉光明部でのみキャリアが生成するため干渉光の光強度の分布に対応する空間電界が生じ、これに対応した屈折率変調が生じ回折格子が形成される。このような回折格子は干渉光の強度分布(干渉縞)との間で位相がずれる(π/2)ため、材料に入射した一方の光束と、他の光束との間にエネルギー移動が生じる。
(Photorefractive material)
A photorefractive material is a material in which a spatial electric field is generated when irradiated with light, and the refractive index changes correspondingly. When the photorefractive material is irradiated with interference light, carriers are generated only in the bright part of the interference light, so that a spatial electric field corresponding to the light intensity distribution of the interference light is generated, and a corresponding refractive index modulation is generated to form a diffraction grating. . Since such a diffraction grating is out of phase (π / 2) with the intensity distribution (interference fringes) of interference light, energy transfer occurs between one light beam incident on the material and the other light beam.
したがって、このような特性を利用することにより信号光に対し非線形な信号処理を行う光変調素子への利用が可能である。すなわち、回折格子の形成を利用したホログラム記録材料、エネルギー移動を利用した光スイッチング素子、また回折格子から発生する回折光は位相共役となっていることから位相共役鏡としても用いることができる。 Therefore, by utilizing such characteristics, it can be used for an optical modulation element that performs nonlinear signal processing on signal light. That is, the hologram recording material using the formation of the diffraction grating, the optical switching element using the energy transfer, and the diffracted light generated from the diffraction grating are phase conjugate, and therefore can be used as a phase conjugate mirror.
このようなフォトリフラクティブ材料としては、古くから知られた無機フォトリフラクティブ材料に替えて非晶質の有機化合物を用い低コストで成形加工性に優れたフォトリフラクティブ材料(以下、有機フォトリフラクティブ材料という)が求められている。有機フォトリフラクティブ材料には、空間電界形成のための有機光導電性化合物と、空間電界に対応して屈折率変化を生ずる電界応答光学機能化合物(非線形光学色素など)が必須である。さらに、必要に応じて照射光の吸収効率向上のため増感剤や成形加工性向上のために可塑剤などの配合も行われている。 As such a photorefractive material, an amorphous organic compound is used instead of an inorganic photorefractive material known for a long time, and a photorefractive material excellent in molding processability at low cost (hereinafter referred to as an organic photorefractive material). Is required. For organic photorefractive materials, an organic photoconductive compound for forming a spatial electric field and an electric field response optical functional compound (such as a nonlinear optical dye) that causes a refractive index change corresponding to the spatial electric field are essential. In addition, a sensitizer and a plasticizer are added to improve the processability of the sensitizer and the molding processability as needed.
これまでの研究では主に光導電性機能を有する高分子化合物に非線形光学色素化合物などの電界応答光学機能化合物を配合したもの、逆に非線形光学色素含有高分子に光導電性機能を低分子化合物として配合したもの、あるいはポリメチルメタクリレートやポリスチレンなどフォトリフラクティブ特性について不活性な高分子をバインダ材料として用い、これに光導電性機能ならび非線形光学色素を低分子で配合したものなど種々提案がある。
これらフォトリフラクディブ材料は、一旦記録された回折格子を加熱操作などにより消去でき書き換え可能な光記録材料として用いることができる。しかしながら、回折格子を記録する際に材料に光劣化が生じ、繰り返し回折格子を記録すると書き込み効率が大きく低下する。本発明の目的は、このような光劣化を抑制し書き込み効率の低下の少ない有機フォトリフラクティブ材料を提供することにある。本発明者らはこのような課題について鋭意検討を行なった結果、フォトリフラクティブ材料に酸化防止剤を配合することにより材料の光劣化を防止し得るとの知見を得て本発明を完成するに至った。 These photorefractive materials can be used as rewritable optical recording materials in which once recorded diffraction gratings can be erased by a heating operation or the like. However, when the diffraction grating is recorded, the material is lightly deteriorated, and when the diffraction grating is recorded repeatedly, the writing efficiency is greatly reduced. An object of the present invention is to provide an organic photorefractive material that suppresses such photodegradation and causes little decrease in writing efficiency. As a result of intensive studies on such problems, the present inventors have obtained the knowledge that photodegradation of a material can be prevented by incorporating an antioxidant into the photorefractive material, and the present invention has been completed. It was.
本発明は下記成分A、B、C、D及びEを含んでなる有機フォトリフラクティブ材料:
A:有機光導電性化合物
B:増感剤
C:可塑剤
D:電界応答光学機能化合物
E:酸化防止剤
を提供するものである。本発明の有機フォトリフラクティブ材料の好ましい態様では、酸化防止剤がフェノール系又は芳香族アミン系の酸化防止剤である。この有機フォトリフラクティブ材料は、有機光導電性化合物がポリ−N−ビニルカルバゾール、増感剤が2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、可塑剤が2−(1,2−シクロヘキサンジカルボキシイミド)エチルプロピオネート、電界応答光学機能化合物がN−(4−ニトロフェニル)−L−プロリノールであり、かつ酸化防止剤が2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、ハイドロキノン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミンから選ばれた少なくとも1種の酸化防止剤であるのが特に好ましい。
The present invention provides an organic photorefractive material comprising the following components A, B, C, D and E:
A: Organic photoconductive compound B: Sensitizer C: Plasticizer D: Electric field response optical functional compound E: An antioxidant is provided. In a preferred embodiment of the organic photorefractive material of the present invention, the antioxidant is a phenol-based or aromatic amine-based antioxidant. This organic photorefractive material has an organic photoconductive compound of poly-N-vinylcarbazole, a sensitizer of 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, and a plasticizer of 2- (1,2-cyclohexanedicarboximide) ) Ethyl propionate, the field response optical functional compound is N- (4-nitrophenyl) -L-prolinol, and the antioxidant is 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, hydroquinone, Particularly preferred is at least one antioxidant selected from N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine.
本発明によれば、酸化防止剤の配合により非線形光学色素などの電界応答光学機能化合物の光劣化が抑制され、再記録時の書き込み効率の低下を防ぐことができる。 According to the present invention, the photodegradation of an electric field response optical functional compound such as a nonlinear optical dye can be suppressed by blending an antioxidant, and a decrease in writing efficiency at the time of re-recording can be prevented.
A:有機光導電性材料
ビニルポリマーおよび付加縮合ポリマー等が挙げられ、例えばポリ−N−ビニルカルバゾール(PVK)、ポリビニルキシレン、ポリビニルナフタレン類、ポリビニルピレン類、ポリビニルキノリンやポリアセナフチレンなど芳香環を有するビニル化合物が挙げられる。この他にトリフェニルアミン誘導体を用いたビニル化合物の単独及び共重合体等が挙げられる。
A: Organic photoconductive materials Vinyl polymers, addition condensation polymers, and the like, for example, poly-N-vinylcarbazole (PVK), polyvinyl xylene, polyvinyl naphthalenes, polyvinyl pyrenes, aromatic rings such as polyvinyl quinoline and polyacenaphthylene Vinyl compounds having In addition, homopolymers and copolymers of vinyl compounds using triphenylamine derivatives may be mentioned.
特にポリ−N−ビニルカルバゾールは他の機能性材料との相溶性が高く好ましい。成分Aの配合量は全組成に対して10〜50重量%が好ましい。有機光導電性化合物の配合量がこれより少ないと光電荷生成効率が低下したり、電荷輸送能低下などの不具合が生じる得る。一方、前記の範囲より多いと、フォトリフラクティブ特性の発現に必要な他の成分の濃度が低下してフォトリフラクティブ特性が低下する。 In particular, poly-N-vinylcarbazole is preferable because of its high compatibility with other functional materials. The blending amount of Component A is preferably 10 to 50% by weight based on the total composition. If the blending amount of the organic photoconductive compound is less than this, photocharge generation efficiency may be reduced, and problems such as a decrease in charge transport ability may occur. On the other hand, when the amount is larger than the above range, the concentration of other components necessary for the expression of the photorefractive characteristic is lowered, and the photorefractive characteristic is lowered.
B:増感剤
本発明の有機フォトリフラクティブ材料は光を吸収するため増感剤が必要である。増感剤は光導電性化合物と共に電荷移動錯体を形成することが知られており、光を吸収してキャリアを生成し、生成したキャリアは有機光導電性材料によって輸送される。
増感剤としては電子吸引性基を有する増感剤が好ましく、例えば電子吸引性のニトロ基を有するフルオレノン類がある。具体的には2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン(TNF)、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレニリデンマロニトリル、2,4−ジニトロフルオレンなどのフルオレン誘導体が挙げられる。そのほか、9−オキソ−9H−チオキサンテン−3−カルボン酸−10,10−ジオキシド、9−オキソ−9H−チオキサンテン−3−カルボキシアミド−10,10ジオキシドなどのチオキサンテン類、テトラシアノエチレンや7,7,8,8−テトラシアノキノジメタンなどのシアノエチレン類、C60、C70などフラーレン類も好ましい。これらのうち、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノンは他の機能性化合物と相溶性が良好であり、強い電子吸引性を有しており特に好ましい。
B: Sensitizer The organic photorefractive material of the present invention needs a sensitizer to absorb light. It is known that a sensitizer forms a charge transfer complex with a photoconductive compound, absorbs light to generate a carrier, and the generated carrier is transported by an organic photoconductive material.
As the sensitizer, a sensitizer having an electron-withdrawing group is preferable, and examples thereof include fluorenones having an electron-withdrawing nitro group. Specific examples include fluorene derivatives such as 2,4,7-trinitro-9-fluorenone (TNF), 2,4,7-trinitro-9-fluorenylidene malonitrile, and 2,4-dinitrofluorene. In addition, thioxanthenes such as 9-oxo-9H-thioxanthene-3-carboxylic acid-10,10-dioxide, 9-oxo-9H-thioxanthene-3-carboxamide-10,10 dioxide, tetracyanoethylene, Cyanoethylenes such as 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane and fullerenes such as C 60 and C 70 are also preferred. Of these, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone is particularly preferable because it has good compatibility with other functional compounds and has strong electron withdrawing properties.
かかる増感剤の配合量は有機フォトリフラクティブ材料中0.01〜20重量%が好ましく、より好ましくは0.1〜20重量%である。増感剤の配合量が、この範囲より少ないとキャリアの生成効率が低い。一方、この範囲より多いと電荷発生量は増大するが、増感剤と有機光導電性化合物から生成する電荷移動錯体の光吸収が強くなり過ぎ、フォトリフラクディブ材料を光変調素子とした場合に信号光強度低下の原因となる。 The blending amount of such a sensitizer is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 20% by weight in the organic photorefractive material. When the amount of the sensitizer is less than this range, the carrier generation efficiency is low. On the other hand, if the amount exceeds this range, the amount of charge generation increases, but the light absorption of the charge transfer complex generated from the sensitizer and the organic photoconductive compound becomes too strong, and the photorefractive material is used as a light modulation element. This causes a decrease in signal light intensity.
C:可塑剤
本発明において可塑剤は前記各成分を均一に混合する溶媒または相溶化剤としての役割を果たし、材料の成形加工性を向上させる。このような可塑剤としては、2−(1,2−シクロヘキサンジカルボキシイミド)エチルプロピオネート、2−(1,2−シクロヘキサンジカルボキシイミド)エチルブチレート、2−(1,2−シクロヘキサンジカルボキシイミド)エチルベンゾエート、2−(1,2−シクロヘキサンジカルボキシイミド)エチルアクリレート、2−(フタルイミド)エチルプロピオネートなどのほか、リン酸トリクレジル、フタル酸ジオクチルエステル、フタル酸ブチルベンジルエステル、ジブチルスズジラウリン酸エステルなどの一般的な可塑剤が挙げられる。これらのうち、他の機能成分との相溶性がよいことから、2−(1,2−シクロヘキサンジカルボキシイミド)エチルプロピオネート(AX22)が好ましい。
C: Plasticizer In the present invention, the plasticizer serves as a solvent or compatibilizer for uniformly mixing the above-described components, and improves the moldability of the material. Examples of such plasticizers include 2- (1,2-cyclohexanedicarboximido) ethyl propionate, 2- (1,2-cyclohexanedicarboximido) ethyl butyrate, 2- (1,2-cyclohexanedioxylate). Carboximido) ethyl benzoate, 2- (1,2-cyclohexanedicarboximido) ethyl acrylate, 2- (phthalimido) ethyl propionate, tricresyl phosphate, dioctyl phthalate, butyl benzyl phthalate, dibutyltin Common plasticizers such as dilauric acid esters can be mentioned. Of these, 2- (1,2-cyclohexanedicarboximido) ethyl propionate (AX22) is preferred because of its good compatibility with other functional components.
かかる可塑剤の配合量は、フォトリフラクティブ材料中、5〜50重量%が好ましい。可塑剤の配合量がこの範囲より少ないと結晶析出などの相分離を生ずる。一方、この範囲より多いと他の機能性化合物の配合量が低下し必然的にフォトリフラクティブ材料の特性の低下を招く。 The blending amount of the plasticizer is preferably 5 to 50% by weight in the photorefractive material. When the amount of the plasticizer is less than this range, phase separation such as crystal precipitation occurs. On the other hand, when it exceeds this range, the compounding quantity of another functional compound will fall and the characteristic of a photorefractive material will fall inevitably.
D:電界応答光学機能化合物
本発明にて用いる電界応答光学機能化合物としては、非共有電子対を有する窒素又は酸素原子を含み、ベンゼン骨格など芳香環と共役結合した化合物が好ましい。またベンゼン骨格などの剛直骨格を介して極性の大きな官能基が結合した化合物は分子の複屈折性が大きくなり好ましい。
このような化合物としては、ディスパースレッドや2,5−ジメチル−4−(p−ニトロフェニルアゾ)アニソールなどのアゾ系化合物、2−シアノ−3−(4−ジメチルアミノ−フェニル)−ブタ−2−エン−ジニトリルなどのシアノエチレン類、2−メチル−ニトロアニリンやN−メチル−4−ニトロ−o−トルイジン、[[4−(ヘキサヒドロ−1H−アゼピン−1−イル)フェニル]メチレン]プロパンジニトリル(7DCST)などのニトロアニリン類、N−(4−ニトロフェニル)−L−プロリノール(NPP)などがあげられる。特に、N−(4−ニトロフェニル)−L−プロリノールは無電界条件における回折格子形成効率が高いこと、他の機能性材料との相溶性や熱安定性が良好なことから好ましい。電界応答光学機能化合物の配合量は、フォトリフラクディブ材料中、0.01〜50重量%であるのが好ましい。配合量がこれより少ないと回折格子が形成されず、一方、多いと結晶化あるいは相分離が起こり、光散乱により記録ができない。
D: Electric field responsive optical functional compound The electric field responsive optical functional compound used in the present invention is preferably a compound containing a nitrogen or oxygen atom having an unshared electron pair and conjugated with an aromatic ring such as a benzene skeleton. A compound in which a functional group having a large polarity is bonded via a rigid skeleton such as a benzene skeleton is preferable because the birefringence of the molecule is increased.
Examples of such compounds include azo compounds such as disperse red and 2,5-dimethyl-4- (p-nitrophenylazo) anisole, 2-cyano-3- (4-dimethylamino-phenyl) -buta-2. -Cyanoethylenes such as ene-dinitrile, 2-methyl-nitroaniline, N-methyl-4-nitro-o-toluidine, [[4- (hexahydro-1H-azepin-1-yl) phenyl] methylene] propanedi Nitroanilines such as nitrile (7DCST), N- (4-nitrophenyl) -L-prolinol (NPP) and the like can be mentioned. In particular, N- (4-nitrophenyl) -L-prolinol is preferable because of its high diffraction grating formation efficiency under no electric field conditions, and good compatibility with other functional materials and good thermal stability. The compounding amount of the electric field response optical functional compound is preferably 0.01 to 50% by weight in the photorefractive material. If the blending amount is less than this, a diffraction grating is not formed. On the other hand, if the blending amount is too large, crystallization or phase separation occurs and recording is impossible due to light scattering.
E:酸化防止剤
本発明のフォトリフラクディブ材料に使用される酸化防止剤としては、フェノール誘導体や芳香族アミン系の市販の酸化防止剤を用いることができる。
フェノール系の酸化防止剤としては2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,4−ジ−tert−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)、2,4,6−トリ−tert−ブチルフェノール、ハイドロキノン、2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン、4,4'−メチレン−ビス−(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2'−エチリデンビス−(2,4−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2'−メチレンビス−(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2'−メチレンビス−(6−シクロヘキシル−4−メチルフェノール)、2,2'−チオビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4'−チオビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2'−メチレンビス−(4−m−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼンなどが挙げられる。
E: Antioxidant Phenol derivatives and aromatic amine-based commercially available antioxidants can be used as the antioxidant used in the photorefractive material of the present invention.
As phenolic antioxidants, 2,6-di-tert-butylphenol, 2,4-di-tert-butylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT), 2,4, 6-tri-tert-butylphenol, hydroquinone, 2,5-di-tert-butylhydroquinone, 4,4'-methylene-bis- (2,6-di-tert-butylphenol), 2,2'-ethylidenebis- (2,4-di-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis- (6-cyclohexyl-4-methylphenol), 2 2,2'-thiobis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-thiobis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis- (4-m-ethyl) -6-tert-butylphenol), Lis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) ) Benzene and the like.
芳香族アミン系の酸化防止剤としてはジフェニルアミン、そのアルキル誘導体、N,N'−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、そのアリル誘導体、N−フェニル−N'−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−β−ナフチルアミン、アルドール−α−ナフチルアミン、N,N'−ジ−2−ナフチル−N'−イソプロピル−p−フェニレンジアミンなどが挙げられる。
これら酸化防止剤の配合量は、フォトリフラクディブ材料に対して、0.01〜5重量%が好ましい。酸化防止剤の配合量がこの範囲を外れると他の機能性材料との相溶性が低下し回折格子形成効率が低下する。
Aromatic amine antioxidants include diphenylamine, alkyl derivatives thereof, N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine, allyl derivatives thereof, N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine, N-phenyl- β-naphthylamine, aldol-α-naphthylamine, N, N′-di-2-naphthyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine and the like can be mentioned.
The blending amount of these antioxidants is preferably 0.01 to 5% by weight with respect to the photorefractive material. If the blending amount of the antioxidant is out of this range, the compatibility with other functional materials is lowered and the diffraction grating formation efficiency is lowered.
(フォトリフラクティブ成形体の調製)
本発明のフォトリフラクティブ成形体を製造するには、前記の各成分を高極性溶媒に溶解し均一になるまで攪拌、混合する。溶媒の固形分濃度は均一な溶解が可能な濃度であればよいが、混合時における溶液粘度やフィルム作成時における乾燥操作などが容易なよう固形分濃度1〜20重量%とするのが好ましい。
(Preparation of photorefractive molding)
In order to produce the photorefractive molded article of the present invention, the above components are dissolved in a highly polar solvent and stirred and mixed until uniform. The solid content concentration of the solvent may be a concentration at which uniform dissolution is possible, but the solid content concentration is preferably 1 to 20% by weight so that the solution viscosity at the time of mixing and the drying operation at the time of film formation are easy.
このようにして得られた混合溶液を用いてキャスト法などによりフィルムを作成し実用可能なフォトリフラクティブ材料を製造する。なお、本発明のフォトリフラクティブ材料の形態はフィルムに限定されず、使用目的に応じて適宜の形態に成形することができる。
例えば、キャスト法によりフィルムを作成するには、ガラス板などの基材上にスピンコート、滴下などにより直接塗布して、目的の膜厚、形状に応じて溶液を流延し、平滑なフィルム表面を得る。ついで、減圧下、加温などによりキャストされた溶液から溶媒を除去しフィルムを作成する。
Using the mixed solution thus obtained, a film is produced by a casting method or the like to produce a practical photorefractive material. In addition, the form of the photorefractive material of this invention is not limited to a film, It can shape | mold into a suitable form according to the intended purpose.
For example, in order to create a film by a casting method, a smooth film surface is obtained by directly applying a film on a substrate such as a glass plate by spin coating or dripping, and casting a solution according to a desired film thickness and shape. Get. Next, the solvent is removed from the cast solution by heating or the like under reduced pressure to form a film.
つぎに、本発明を実施例および比較例によりさらに具体的に説明する。
[実施例1〜3、比較例1]
(試料の準備)
有機光導電性子化合物:ポリ(N−ビニルカルバゾール)はアルドリッチ社製のものを購入し、再沈殿精製して用いた。
増感剤:2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノンは東京化成工業社製のものを購入しそのまま使用した。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
[Examples 1 to 3, Comparative Example 1]
(Sample preparation)
Organic photoconductive compound: Poly (N-vinylcarbazole) purchased from Aldrich was used after reprecipitation and purification.
Sensitizer: 2,4,7-trinitro-9-fluorenone was purchased from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. and used as it was.
可塑剤:2−(1,2−シクロヘキサンジカルボキシイミド)エチルピロピオネート(AX22)は下記方法に従い合成した。
フタル酸無水物149g(967mmol)にトルエン200mlとエタノールアミン62g(1000mmol)を加えて80℃で2時間攪拌した後、チタンブタネートを15g(44mmol)を加えて還流を19時間行った。冷却後反応溶液に水100mlを加えることで析出する白色沈殿物を濾別して有機層を回収した。溶媒を留去して得られる反応混合物をカラムクロマトグラフィー(充填剤:シリカゲル、展開溶媒:n−ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒)で精製してN−(2−ヒドロキシエチル)シクロヘキサンジカルボキシイミドを得た(200g)。
N−(2−ヒドロキシエチル)シクロヘキサンジカルボキシイミド52g(272mmol)にピリジン57ml、トルエン200ml、プロピオン酸クロライド30ml(347mmol)を加えて90℃で19時間攪拌した。反応混合物を希塩酸水、炭酸水素ナトリウム水溶液、食塩水の順で洗浄し有機層を回収した。溶媒を留去して得られる反応混合物をカラムクロマトグラフィー(充填剤:シリカゲル、展開溶媒:n−ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒)で精製し目的物を得た。収量45g、収率65%
Plasticizer: 2- (1,2-cyclohexanedicarboximido) ethyl pyropionate (AX22) was synthesized according to the following method.
To 149 g (967 mmol) of phthalic anhydride, 200 ml of toluene and 62 g (1000 mmol) of ethanolamine were added and stirred at 80 ° C. for 2 hours, and then 15 g (44 mmol) of titanium butanate was added and refluxed for 19 hours. After cooling, 100 ml of water was added to the reaction solution, and the white precipitate that precipitated was collected by filtration to recover the organic layer. The reaction mixture obtained by distilling off the solvent was purified by column chromatography (filler: silica gel, developing solvent: mixed solvent of n-hexane and ethyl acetate) to obtain N- (2-hydroxyethyl) cyclohexanedicarboximide. Obtained (200 g).
To 52 g (272 mmol) of N- (2-hydroxyethyl) cyclohexanedicarboximide, 57 ml of pyridine, 200 ml of toluene and 30 ml (347 mmol) of propionic acid chloride were added and stirred at 90 ° C. for 19 hours. The reaction mixture was washed with diluted hydrochloric acid, sodium bicarbonate aqueous solution, and brine in this order to recover the organic layer. The reaction mixture obtained by distilling off the solvent was purified by column chromatography (filler: silica gel, developing solvent: mixed solvent of n-hexane and ethyl acetate) to obtain the desired product. Yield 45g, Yield 65%
電界応答光学機能化合物:N−(4−ニトロフェニル)−L−プロリノール(NPP)は、東京化成工業(株)製のものをそのまま使用した。
酸化防止剤:2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)、ハイドロキノン、N,N'−ジフェニル−p−フェニレンジアミンはいずれも市販品を用いた。
Electric field response optical functional compound: N- (4-nitrophenyl) -L-prolinol (NPP) manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. was used as it was.
Antioxidants: 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT), hydroquinone, and N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine were all commercially available products.
(フォトリフラクティブ材料の調製及びその評価方法)
後記の表1に示す各配合割合にて成分A〜Eをテトラヒドロフランに加え溶解した。この溶液をポリテトラフルオロエチレン膜でろ過しゴミなどの不純物を除去した後、70℃にて一晩加熱乾燥を行い、テトラヒドロフランを完全に留去して均一混合された固形分を得た。この固形分をガラス板にスペーサーであるガラスビーズとともに挟み込んで膜厚が100μmのフィルムにして特性評価用試料を得た。
得られた試料についてヘリウムネオンレーザーを光源とした干渉露光を行ったところ外部からの電場なしで回折格子の形成が確認された。
(Preparation of photorefractive material and evaluation method thereof)
Components A to E were added to tetrahydrofuran and dissolved at respective blending ratios shown in Table 1 below. This solution was filtered through a polytetrafluoroethylene membrane to remove impurities such as dust, and then heated and dried at 70 ° C. overnight, and tetrahydrofuran was completely distilled off to obtain a uniformly mixed solid. This solid content was sandwiched between glass beads as spacers on a glass plate to obtain a film having a thickness of 100 μm, and a sample for characteristic evaluation was obtained.
When the obtained sample was subjected to interference exposure using a helium neon laser as a light source, formation of a diffraction grating was confirmed without an external electric field.
回折効率の測定には14mWのヘリウムネオンレーザーを光源として用いた。この光源をビームスプリッタなどを用いて等価強度(約500mW/cm2)の2つのs偏光に分割した。2つのs偏光は書き込み光として評価用試料に照射し、回折格子がそれ以上形成されなくなるまで干渉光照射を行った。2つの書き込み光のうち一方の光を所定時間ごとに遮断して透過光、回折光を測定し下式に従い回折効率を求めた。
Claims (3)
A:有機光導電性化合物
B:増感剤
C:可塑剤
D:電界応答光学機能化合物
E:酸化防止剤 An organic photorefractive material comprising the following components A, B, C, D and E.
A: Organic photoconductive compound B: Sensitizer C: Plasticizer D: Electric field response optical functional compound E: Antioxidant
増感剤が2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、
可塑剤が2−(1,2−シクロヘキサンジカルボキシイミド)エチルプロピオネート、
電界応答光学機能化合物がN−(4−ニトロフェニル)−L−プロリノールであり、かつ
酸化防止剤が2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、ハイドロキノン、N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミンから選ばれた少なくとも1種の酸化防止剤である請求項1の有機フォトリフラクティブ材料。
The organic photoconductive compound is poly-N-vinylcarbazole,
The sensitizer is 2,4,7-trinitro-9-fluorenone,
The plasticizer is 2- (1,2-cyclohexanedicarboximido) ethyl propionate;
The field response optical functional compound is N- (4-nitrophenyl) -L-prolinol and the antioxidant is 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, hydroquinone, N, N′-diphenyl The organic photorefractive material according to claim 1, which is at least one antioxidant selected from -p-phenylenediamine.
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| KR20160074590A (en) | 2013-10-25 | 2016-06-28 | 도요 고한 가부시키가이샤 | Non-linear optical dye, photorefractive material composition, photorefractive base and hologram recording medium |
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