JPH0519313A - 有機非線形光学材料 - Google Patents
有機非線形光学材料Info
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- JPH0519313A JPH0519313A JP17029391A JP17029391A JPH0519313A JP H0519313 A JPH0519313 A JP H0519313A JP 17029391 A JP17029391 A JP 17029391A JP 17029391 A JP17029391 A JP 17029391A JP H0519313 A JPH0519313 A JP H0519313A
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- nonlinear optical
- polymerized
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- optical material
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非線形光学材料に関し、二次非線形光学定数
が大きく且つ配向緩和の少ない光学材料を実用化するこ
とを目的とする。 【構成】 極性分子，紫外線により重合するモノマ，極
性を有し紫外線により重合するモノマを組合せてなる混
合物または極性を有し紫外線により重合するモノマに電
界を加えながら紫外線照射を行って重合せしめ、ポリマ
とすることを特徴として有機非線形光学材料を構成す
る。
が大きく且つ配向緩和の少ない光学材料を実用化するこ
とを目的とする。 【構成】 極性分子，紫外線により重合するモノマ，極
性を有し紫外線により重合するモノマを組合せてなる混
合物または極性を有し紫外線により重合するモノマに電
界を加えながら紫外線照射を行って重合せしめ、ポリマ
とすることを特徴として有機非線形光学材料を構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は二次の非線形光学特性の
優れたポリマよりなる非線形光学材料に関する。
優れたポリマよりなる非線形光学材料に関する。
【０００２】大量の情報を迅速に処理する必要から光通
信が実用化されているが、これに使用する光偏光器，光
スイッチ，変調器などの光学部品には非線形光学材料が
使用されている。
信が実用化されているが、これに使用する光偏光器，光
スイッチ，変調器などの光学部品には非線形光学材料が
使用されている。
【０００３】こゝで、従来よりニオブ酸リチウム（LiNb
O3) やタンタル酸リチウム(LiTaO3)などの無機結晶が使
用されているが、これらの材料は非線形光学効果がそれ
程には大きくない以外に、誘電率が大きく、信号の高速
化には対応できないと云う問題がある。
O3) やタンタル酸リチウム(LiTaO3)などの無機結晶が使
用されているが、これらの材料は非線形光学効果がそれ
程には大きくない以外に、誘電率が大きく、信号の高速
化には対応できないと云う問題がある。
【０００４】そこで、誘電率が低く、且つ非線形光学効
果を示す材料としてメチルニトロアニリンや尿素のよう
な有機化合物結晶が着目された。然し、これらの有機結
晶は脆く且つ弱くて扱いにくゝ、また薄膜化しにくいな
どの問題がある。
果を示す材料としてメチルニトロアニリンや尿素のよう
な有機化合物結晶が着目された。然し、これらの有機結
晶は脆く且つ弱くて扱いにくゝ、また薄膜化しにくいな
どの問題がある。
【０００５】そこで、このような問題のない有機非線形
光学材料が注目されている。
光学材料が注目されている。
【０００６】
【従来の技術】有機非線形光学材料として、非線形光学
効果を示す分子を高分子材料中に加え、電場を加えて配
向させながら分散させた分散型電場配向ポリマがある。
効果を示す分子を高分子材料中に加え、電場を加えて配
向させながら分散させた分散型電場配向ポリマがある。
【０００７】このポリマは、 薄膜化が可能であり、
製膜プロセスが簡単であり、 安価にできる、な
どの特徴がある。
製膜プロセスが簡単であり、 安価にできる、な
どの特徴がある。
【０００８】然し、 配向緩和により徐々に非線形光
学効果が失われる、 非線形光学効果を示す分子の樹
脂中の濃度を大きくすることができない、などの問題が
あり、改良が必要であった。
学効果が失われる、 非線形光学効果を示す分子の樹
脂中の濃度を大きくすることができない、などの問題が
あり、改良が必要であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】二次の非線形光学効果
を示す材料として従来の無機結晶に代わって分散型電場
配向ポリマーが着目されているが、配向緩和により徐々
に非線形光学効果が失われ、また非線形光学効果を示す
分子濃度を充分に大きくできないと云う問題がある。
を示す材料として従来の無機結晶に代わって分散型電場
配向ポリマーが着目されているが、配向緩和により徐々
に非線形光学効果が失われ、また非線形光学効果を示す
分子濃度を充分に大きくできないと云う問題がある。
【００１０】そこで、配向緩和がなく、且つ、二次非線
形光学定数の大きな電場配向ポリマを実用化することが
課題である。
形光学定数の大きな電場配向ポリマを実用化することが
課題である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題は極性分子，
紫外線により重合するモノマ，極性を有し紫外線により
重合するモノマを組合せてなる混合物または極性を有し
紫外線により重合するモノマに電界を加えながら紫外線
照射を行って重合せしめ、ポリマとしたことを特徴とし
て有機非線形光学材料を構成することにより解決するこ
とができる。
紫外線により重合するモノマ，極性を有し紫外線により
重合するモノマを組合せてなる混合物または極性を有し
紫外線により重合するモノマに電界を加えながら紫外線
照射を行って重合せしめ、ポリマとしたことを特徴とし
て有機非線形光学材料を構成することにより解決するこ
とができる。
【００１２】こゝで、極性分子とは分子の正電荷の重心
と負電荷の重心が一致せず、双極子モーメントをもつ分
子であって、図１〜図３の(1) 〜(18)に主な極性分子の
一般式を示した。
と負電荷の重心が一致せず、双極子モーメントをもつ分
子であって、図１〜図３の(1) 〜(18)に主な極性分子の
一般式を示した。
【００１３】また、紫外線により重合するモノマとして
は図４の(19)〜(22)が主な例であるが、重合基が複数個
あるモノマでもよく、例えば(23)は(20)のモノマが二個
結合したモノマの例である。
は図４の(19)〜(22)が主な例であるが、重合基が複数個
あるモノマでもよく、例えば(23)は(20)のモノマが二個
結合したモノマの例である。
【００１４】また、極性を有し紫外線により重合するモ
ノマとしては例えば図５の(24)〜(25)に一般式を示すモ
ノマがこれに当たり、極性分子のベンゼン環の部分に図
２に示すような紫外線により重合するモノマが結合して
できたものである。
ノマとしては例えば図５の(24)〜(25)に一般式を示すモ
ノマがこれに当たり、極性分子のベンゼン環の部分に図
２に示すような紫外線により重合するモノマが結合して
できたものである。
【００１５】
【作用】本発明は二次非線形光学効果の大きな材料とし
て極性分子と紫外線照射により重合するモノマとを混合
して基板上に塗膜を作り、これに電界を加えながら紫外
線の照射を行うことによって極性をもつポリマとするも
のである。
て極性分子と紫外線照射により重合するモノマとを混合
して基板上に塗膜を作り、これに電界を加えながら紫外
線の照射を行うことによって極性をもつポリマとするも
のである。
【００１６】なお、二次の非線形光学効果（ポッケルス
効果）は反転対称性のある物質では現れない。そこで、
電界を加えて極性分子を一方向に配向させる必要があ
り、従来の電場配向型ポリマにおいては高分子のガラス
転移温度以上の温度に保持し、電界を加えることにより
極性分子を電界の方向に配向させていたが、配向時の立
体障害により、また高温では分子の熱運動が大きいため
に配向が充分に行われない。
効果）は反転対称性のある物質では現れない。そこで、
電界を加えて極性分子を一方向に配向させる必要があ
り、従来の電場配向型ポリマにおいては高分子のガラス
転移温度以上の温度に保持し、電界を加えることにより
極性分子を電界の方向に配向させていたが、配向時の立
体障害により、また高温では分子の熱運動が大きいため
に配向が充分に行われない。
【００１７】然し、本発明に係る非線形光学材料は、
モノマの状態で配向させるため立体障害が少ない。
紫外線照射により重合させるため温度を上げる必要が
なく、そのため分子の熱運動が少なく、配向が充分に行
われる。 架橋反応により三次元構造になるため、配
向緩和が生じにくい。などの特徴がある。
モノマの状態で配向させるため立体障害が少ない。
紫外線照射により重合させるため温度を上げる必要が
なく、そのため分子の熱運動が少なく、配向が充分に行
われる。 架橋反応により三次元構造になるため、配
向緩和が生じにくい。などの特徴がある。
【００１８】特に、極性をもち紫外線により重合するモ
ノマを使用すれば化学結合によって、より配向緩和の少
ない非線形光学ポリマを得ることがてきる。
ノマを使用すれば化学結合によって、より配向緩和の少
ない非線形光学ポリマを得ることがてきる。
【００１９】
【実施例】極性分子としては一般式を図６の(26)式に示
すパラニトロアリニンを使用し、紫外線により重合する
モノマとしては図７の(27)式に示すメチレンジアクリレ
ートを使用し、また、極性を有し紫外線により重合する
モノマとしては図８の(28)式に示す2-アクリル-4(4-ニ
トロ-5- アクリルフェニルアゾ)-フェニルアミンを使用
した。 実施例１：（請求項１に対応） パラニトロアリニンを１ｇとメチレンジアクリレート４
ｇをジメチルホルムアミドに溶解して20重量％液を作
り、これに重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリ
ルを20mg加えて溶液とした。
すパラニトロアリニンを使用し、紫外線により重合する
モノマとしては図７の(27)式に示すメチレンジアクリレ
ートを使用し、また、極性を有し紫外線により重合する
モノマとしては図８の(28)式に示す2-アクリル-4(4-ニ
トロ-5- アクリルフェニルアゾ)-フェニルアミンを使用
した。 実施例１：（請求項１に対応） パラニトロアリニンを１ｇとメチレンジアクリレート４
ｇをジメチルホルムアミドに溶解して20重量％液を作
り、これに重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリ
ルを20mg加えて溶液とした。
【００２０】これをガラス基板上にスピンコートして膜
厚が１μm の薄膜をつくり、40℃で５時間乾燥させた。
次に、タングステン（Ｗ）ワイヤを用い、帯電電圧８ K
Ｖでコロナ帯電させたが、この時の電界は１ MＶ／cm以
上であった。
厚が１μm の薄膜をつくり、40℃で５時間乾燥させた。
次に、タングステン（Ｗ）ワイヤを用い、帯電電圧８ K
Ｖでコロナ帯電させたが、この時の電界は１ MＶ／cm以
上であった。
【００２１】この電界印加の状態のまゝ５時間に亙って
紫外線照射を行ってポリマとした。このようにして得た
薄膜の電気光学定数（ｄ33) は45 pm/V と高く、一箇月
以上に亙って安定であった。 実施例２：（請求項２に対応） パラニトロアリニンと2-アクリル-4(4- ニトロ-5- アク
リルフェニルアゾ)-フェニルアミンを１：10の重量比で
５ｇ採取してジメチルホルムアミドに溶解して20重量％
液を作り、これに重合開始剤としてアゾビスイソブチロ
ニトリルを20mg加えて溶液とした。
紫外線照射を行ってポリマとした。このようにして得た
薄膜の電気光学定数（ｄ33) は45 pm/V と高く、一箇月
以上に亙って安定であった。 実施例２：（請求項２に対応） パラニトロアリニンと2-アクリル-4(4- ニトロ-5- アク
リルフェニルアゾ)-フェニルアミンを１：10の重量比で
５ｇ採取してジメチルホルムアミドに溶解して20重量％
液を作り、これに重合開始剤としてアゾビスイソブチロ
ニトリルを20mg加えて溶液とした。
【００２２】これをガラス基板上にスピンコートして膜
厚が１μm の薄膜をつくり、40℃で５時間乾燥させた。
次に、Ｗワイヤを用い、帯電電圧８ KＶでコロナ帯電さ
せたが、この時の電界は１ MＶ／cm以上であった。
厚が１μm の薄膜をつくり、40℃で５時間乾燥させた。
次に、Ｗワイヤを用い、帯電電圧８ KＶでコロナ帯電さ
せたが、この時の電界は１ MＶ／cm以上であった。
【００２３】この電界印加の状態のまゝ５時間に亙って
紫外線照射を行ってポリマとした。このようにして得た
薄膜の電気光学定数（ｄ33) は55 pm/V と高く、一箇月
以上に亙って安定であった。 実施例３：（請求項３に対応） メチレンジアクリレートと2-アクリル-4(4- ニトロ-5-
アクリルフェニルアゾ)-フェニルアミンを１：１の重量
比で５ｇ採取してジメチルホルムアミドに溶解して20重
量％液を作り、これに重合開始剤としてアゾビスイソブ
チロニトリルを20mg加えて溶液とした。
紫外線照射を行ってポリマとした。このようにして得た
薄膜の電気光学定数（ｄ33) は55 pm/V と高く、一箇月
以上に亙って安定であった。 実施例３：（請求項３に対応） メチレンジアクリレートと2-アクリル-4(4- ニトロ-5-
アクリルフェニルアゾ)-フェニルアミンを１：１の重量
比で５ｇ採取してジメチルホルムアミドに溶解して20重
量％液を作り、これに重合開始剤としてアゾビスイソブ
チロニトリルを20mg加えて溶液とした。
【００２４】これをガラス基板上にスピンコートして膜
厚が１μm の薄膜をつくり、40℃で５時間乾燥させた。
次に、Ｗワイヤを用い、帯電電圧８ KＶでコロナ帯電さ
せたが、この時の電界は１ MＶ／cm以上であった。
厚が１μm の薄膜をつくり、40℃で５時間乾燥させた。
次に、Ｗワイヤを用い、帯電電圧８ KＶでコロナ帯電さ
せたが、この時の電界は１ MＶ／cm以上であった。
【００２５】この電界印加の状態のまゝ５時間に亙って
紫外線照射を行ってポリマとした。このようにして得た
薄膜の電気光学定数（ｄ33) は45 pm/V と高く、一箇月
以上に亙って安定であった。 実施例４：（請求項４に対応） パラニトロアリニンとメチレンジアクリレートと2-アク
リル-4(4-ニトロ-5-アクリルフェニルアゾ)-フェニルア
ミンを１：２：１の重量比で５ｇ採取してジメチルホル
ムアミドに溶解して20重量％液を作り、これに重合開始
剤としてアゾビスイソブチロニトリルを20mg加えて溶液
とした。
紫外線照射を行ってポリマとした。このようにして得た
薄膜の電気光学定数（ｄ33) は45 pm/V と高く、一箇月
以上に亙って安定であった。 実施例４：（請求項４に対応） パラニトロアリニンとメチレンジアクリレートと2-アク
リル-4(4-ニトロ-5-アクリルフェニルアゾ)-フェニルア
ミンを１：２：１の重量比で５ｇ採取してジメチルホル
ムアミドに溶解して20重量％液を作り、これに重合開始
剤としてアゾビスイソブチロニトリルを20mg加えて溶液
とした。
【００２６】これをガラス基板上にスピンコートして膜
厚が１μm の薄膜をつくり、40℃で５時間乾燥させた。
次に、Ｗワイヤを用い、帯電電圧８ KＶでコロナ帯電さ
せたが、この時の電界は１ MＶ／cm以上であった。
厚が１μm の薄膜をつくり、40℃で５時間乾燥させた。
次に、Ｗワイヤを用い、帯電電圧８ KＶでコロナ帯電さ
せたが、この時の電界は１ MＶ／cm以上であった。
【００２７】この電界印加の状態のまゝ５時間に亙って
紫外線照射を行ってポリマとした。このようにして得た
薄膜の電気光学定数（ｄ33) は50 pm/V と高く、一箇月
以上に亙って安定であった。 実施例５：（請求項５に対応） 2-アクリル-4(4- ニトロ-5- アクリルフェニルアゾ)-フ
ェニルアミンを５ｇ採取してジメチルホルムアミドに溶
解して20重量％液を作り、これに重合開始剤としてアゾ
ビスイソブチロニトリルを20mg加えて溶液とした。
紫外線照射を行ってポリマとした。このようにして得た
薄膜の電気光学定数（ｄ33) は50 pm/V と高く、一箇月
以上に亙って安定であった。 実施例５：（請求項５に対応） 2-アクリル-4(4- ニトロ-5- アクリルフェニルアゾ)-フ
ェニルアミンを５ｇ採取してジメチルホルムアミドに溶
解して20重量％液を作り、これに重合開始剤としてアゾ
ビスイソブチロニトリルを20mg加えて溶液とした。
【００２８】これをガラス基板上にスピンコートして膜
厚が１μm の薄膜をつくり、40℃で５時間乾燥させた。
次に、Ｗワイヤを用い、帯電電圧８ KＶでコロナ帯電さ
せたが、この時の電界は１ MＶ／cm以上であった。
厚が１μm の薄膜をつくり、40℃で５時間乾燥させた。
次に、Ｗワイヤを用い、帯電電圧８ KＶでコロナ帯電さ
せたが、この時の電界は１ MＶ／cm以上であった。
【００２９】この電界印加の状態のまゝ５時間に亙って
紫外線照射を行ってポリマとした。このようにして得た
薄膜の電気光学定数（ｄ33) は55 pm/V と高く、一箇月
以上に亙って安定であった。
紫外線照射を行ってポリマとした。このようにして得た
薄膜の電気光学定数（ｄ33) は55 pm/V と高く、一箇月
以上に亙って安定であった。
【００３０】
【発明の効果】本発明の実施により配向緩和が少なく、
また二次非線形光学定数がLiNbO3より大きな電場配向型
ポリマを得ることができる。
また二次非線形光学定数がLiNbO3より大きな電場配向型
ポリマを得ることができる。
【図１】極性分子の一般式である。
【図２】極性分子の別の一般式である。
【図３】極性分子のまた別の一般式である。
【図４】紫外線により重合するモノマの一般式である。
【図５】極性をもち紫外線により重合するモノマの一般
式である。
式である。
【図６】パラニトロアリニンの一般式である。
【図７】メチレンジアクリレートの一般式である。
【図８】2-アクリル-4(4- ニトロ-5- アクリルフェニル
アゾ)-フェニルアミンの一般式である。
アゾ)-フェニルアミンの一般式である。
Claims (5)
- 【請求項１】 極性分子と紫外線により重合するモノマ
との混合物に電界を加えながら紫外線照射を行って重合
せしめ、ポリマとしたことを特徴とする有機非線形光学
材料。 - 【請求項２】 極性分子と極性を有し紫外線により重合
するモノマとの混合物に電界を加えながら紫外線照射を
行って重合せしめ、ポリマとしたことを特徴とする有機
非線形光学材料。 - 【請求項３】 紫外線により重合するモノマと極性を有
し紫外線により重合するモノマとの混合物に電界を加え
ながら紫外線照射を行って重合せしめ、ポリマとしたこ
とを特徴とする有機非線形光学材料。 - 【請求項４】 極性分子，紫外線により重合するモノマ
および極性を有し紫外線により重合するモノマとの混合
物に電界を加えながら紫外線照射を行って重合せしめ、
ポリマとしたことを特徴とする有機非線形光学材料。 - 【請求項５】 極性を有し紫外線により重合するモノマ
に電界を加えながら紫外線照射を行って重合せしめ、ポ
リマとしたことを特徴とする有機非線形光学材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17029391A JPH0519313A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 有機非線形光学材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17029391A JPH0519313A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 有機非線形光学材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0519313A true JPH0519313A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15902278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17029391A Withdrawn JPH0519313A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 有機非線形光学材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0519313A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5876545A (en) * | 1995-05-10 | 1999-03-02 | Hunter Douglas Inc. | Method of making a fabric for an architectural covering |
-
1991
- 1991-07-11 JP JP17029391A patent/JPH0519313A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5876545A (en) * | 1995-05-10 | 1999-03-02 | Hunter Douglas Inc. | Method of making a fabric for an architectural covering |
| US6170548B1 (en) | 1995-05-10 | 2001-01-09 | Hunter Douglas, Inc. | Apparatus for forming a fabric and components thereof for a covering for architectural openings and method of treating ends thereof |
| US6761782B2 (en) | 1995-05-10 | 2004-07-13 | Hunter Douglas Inc. | Method of treating ends of a fabric for a covering for architectural openings |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |