Чувствительная к облучению композиция, изменяющая показатель преломления

Изобретение относится к чувствительным к излучению композициям, изменяющим показатель преломления, позволяющим получить новую модель распределения показателя преломления, в частности оптический материал, используемый в области оптоэлектроники и устройствах отображения информации. Описывается чувствительная к излучению композиция с изменяющейся диэлектрической проницаемостью, содержащая разлагаемое соединение (А), неразлагаемый компонент (В), включающий частицы неорганического оксида, устойчивые к кислоте или к основанию, которые вызываются источником кислоты или основания веществом (С), и чувствительное к облучению разлагающее вещество (С), причем показатель преломления пА разлагаемого соединения и показатель преломления пВ неразлагаемого соединения находятся в одном из нижеследующих отношений (1) и (2): пВ-пА≥0,05 (1), пА-пВ≥0,05 (2), а количество компонента (В) составляет 10-90 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. от общего количества компонентов (А) и (В), и количество компонента (С) составляет 0,01-30 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. от общего количества компонентов (А) и (В). Полученная на основе указанной композиции модель позволяет простым способом изменять показатели преломления с достижением достаточно большой разницы между ними и их стабильности независимо от условий применения. 7 н. 5 з.п. ф-лы, 3 табл.

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к чувствительной к облучению композиции, изменяющей показатель преломления, к способу изменения показателя преломления, к способу формирования модели распределения показателя преломления, к модели распределения показателя преломления и оптическому материалу. В частности, данное изобретение относится к способу формирования модели распределения показателя преломления, позволяющему получить новую модель распределения показателя преломления, и к оптическому материалу, предназначенному для применения в области оптоэлектроники и устройств отображения информации, к способу изменения показателя преломления и к чувствительной к облучению композиции, изменяющей показатель преломления, которая предназначена для использования в вышеуказанных способах.

Предпосылки изобретения

В современном обществе, именуемом "мультимедийным обществом", существует большая потребность в формованных оптических продуктах с распределением значений показателя преломления, имеющих области с разными показателями преломления. К таким продуктам относятся не только оптические волокна, используемые для передачи информации, но и оптические дифракционные решетки с периодическим изменением показателя преломления, оптические устройства хранения информации, в которых информация хранится в областях с разными показателями преломления, элементы с оптической связью, такие как оптические ИС, имеющие тонкую структуру распределения показателя преломления, оптические управляющие элементы, оптические модулирующие элементы и оптические передающие элементы.

Оптические формованные продукты с распределением показателей преломления относятся к двум типам: к первому типу относятся формованные продукты с непрерывным распределением показателей преломления, такие как оптические волокна GI-типа (далее именуемые "оптическими формованными продуктами GRIN"), а ко второму типу относятся продукты с прерывистым распределением показателей преломления, такие как оптические дифракционные решетки и оптические волноводы SI-типа.

Оптические формованные продукты GRIN являются особенно привлекательными оптическими формованными продуктами следующего поколения. Например, оптическое волокно GI-типа, у которого показатель преломления уменьшается от центральной оси сердцевины оптического волокна к периферии по параболическому закону, может передавать большой объем информации. Линза GRIN с непрерывным изменением показателя преломления используется в качестве считывающей линзы в копировальных аппаратах, сферической линзы для соединения волокон или микролинзы, причем в основе ее применения лежат такие отличительные особенности, как наличие преломляющей способности даже на плоской поверхности и отсутствие сферической аберрации.

К настоящему времени разработано много способов получения оптически формованных продуктов GRIN. Например, в заявках на патент JP-A 9-133813, JP-A 8-336911, JP-A 8-337609, JP-A 3-192310, JP-A 5-60931 (термин "JP-A" в используемом здесь значении означает "нерассмотренную опубликованную заявку на патент Японии"), WO 93/19505 и WO 94/04949 описан способ получения оптического волокна GI-типа диспергированием низкомолекулярного соединения или мономера в полимере с непрерывным распределением его концентраций. В заявке JP-A 62-25705 описан способ получения пруткообразного оптически формованного продукта GI-типа или оптического волокна фотосополимеризацией двух или более виниловых мономеров с разными показателями преломления и константами сополимеризации. Далее, в заявке JP-A 7-56026 описан способ распределения показателей преломления, который включает получение полимера А, имеющего фотореакционноспособную функциональную группу, диспергирование соединения В с более низким показателем преломления, чем у полимера А, в полимере А с формированием распределения концентраций соединения В и осуществление фотохимического взаимодействаия полимера А с соединением В.

Кроме того, предложены некоторые способы получения оптически формованных продуктов GRIN из неорганических материалов. Одним из таких способов является, например, способ получения прутка GI-типа, который включает введение обеспечивающего высокий показатель преломления таллия в пруткообразное стекло, состоящее в основном из кремния или свинца, погружение стекла в расплавленный раствор, содержащий калий с низким показателем преломления, и образование распределения концентраций калия при помощи ионного обмена.

Линзу GRIN можно получить аналогично вышеописанному способу, используя короткий пруток, то есть линзообразный оптически формованный продукт. Альтернативно, пруток GI-типа, полученный вышеописанным способом, может быть разрезан на части.

Одним из способов получения оптически формованного продукта с микроструктурированной моделью распределения показателя преломления, такого как вышеуказанная оптическая дифракционная решетка или оптическая ИС, является известная технология изменения показателя преломления при помощи фотохимической реакции в формованном продукте под действием светового облучения. Например, в случае неорганического материала стекло, легированное германием, подвергают воздействию света, в результате чего происходит изменение показателя преломления данного вещества с образованием оптической дифракционной решетки. Вышеуказанная технология применительно к органическому веществу известна как фотохромная реакция или фотоотбеливание. В заявке JP-A 7-92313 описана технология получения оптической дифракционной решетки в результате изменения показателя преломления под действием лазерного луча в материале, содержащем диспергированное в полимере низкомолекулярное соединение, обладающее фотохимической реакционной способностью. Далее, в заявке JP-A 9-178901 недавно было предложено применять вышеуказанную технологию для получения оптически формованного продукта GRIN. Данный способ обеспечивает непрерывное распределение показателей преломления внутрь продукта относительно направления облучения, за счет использования того факта, что происходит поглощение света, излучаемого на формованный продукт, и ослабление его интенсивности.

Однако в распределении показателей преломления, достигаемом в вышеуказанных известных материалах, максимальная разница в показателях преломления составляет лишь около 0,001-0,02, и при этом трудно добиться более широкого распределения показателей преломления для предотвращения оптических потерь и подавления неправильного срабатывания схемы.

Если после формирования распределения показателей преломления вышеуказанные известные материалы используются в условиях прохождения через них световой волны, длина которой близка к длине волны, используемой для изменения показателя преломления, происходит постепенное изменение показателя преломления, которое невозможно предотвратить, что ведет к ухудшению качества материалов.

Задача, решаемая данным изобретением

Настоящее изобретение сделано с учетом вышеописанной ситуации, существующей в данной области техники.

То есть целью настоящего изобретения является создание модели распределения показателя преломления и оптического материала, у которого можно простым способом изменять показатели преломления, при этом с достижением достаточно большой разницы между ними и их стабильности независимо от условий применения после формирования модели распределения показателя преломления, а также нового способа распределения показателей преломления.

Другие цели и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из нижеследующего описания.

Средства решения указанной задачи

Вышеуказанные цели и преимущества настоящего изобретения достигаются, во-первых, благодаря созданию чувствительной к облучению композиции, изменяющей показатель преломления, которая содержит (А) разлагаемое соединение, (В) неразлагаемый компонент, содержащий частицы неорганического оксида, и (С) чувствительное к облучению разлагающее вещество.

Во-вторых, вышеуказанные цели и преимущества настоящего изобретения достигаются при помощи способа изменения показателя преломления, который заключается в том, что чувствительную к облучению композицию по настоящему изобретению, изменяющую показатель преломления, подвергают облучению.

В-третьих, вышеуказанные цели и преимущества настоящего изобретения достигаются при помощи способа формирования модели распределения показателя преломления, который заключается в том, что облучению подвергают часть указанной чувствительной к облучению композиции, изменяющей показатель преломления.

В-четвертых, вышеуказанные цели и преимущества настоящего изобретения достигаются благодаря модели распределения показателя преломления, формируемой при помощи указанного способа формирования модели распределения показателя преломления.

В-пятых, вышеуказанные цели и преимущества настоящего изобретения достигаются благодаря оптическому материалу, образуемому при помощи указанного способа формирования модели распределения показателя преломления.

В настоящем изобретении термин "модель распределения показателя преломления" означает материал с распределением показателей преломления, который состоит из областей, которые отличаются друг от друга по показателям преломления.

Все компоненты изменяющей показатель преломления композиции по настоящему изобретению подробно описаны ниже.

(А) Разлагаемое соединение

Разлагаемое соединение (А), используемое в настоящем изобретении, может быть кислотным или основным разлагаемым соединением, у которого показатель преломления предпочтительно равен 1,7 или меньше. Средневесовая молекулярная масса разлагаемого соединения (А) предпочтительно равна 100-500000, более предпочтительно 100-300000.

Кислотное разлагаемое соединение выбирают из соединений, имеющих, по меньшей мере, одну структуру, выбираемую из группы, включающей структуры, представленные нижеследующими формулами (1)-(6) и (10). Указанные соединения можно использовать по отдельности или в виде комбинации двух или более соединений.

(В формуле (1) R1 означает алкиленовую группу, перфторалкиленовую группу, алкилсилиленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу или ариленовую группу, и R2 означает алкиленовую группу, перфторалкиленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу, ариленовую группу, алкилсилиленовую группу или алкилгермиленовую группу, при условии, что вышеуказанная алкиленовая группа или перфторалкиленовая группа может иметь связь -О-, -СО-, -СОО- или -ОСОО-).

(В формуле (2) М означает Si или Ge, R3 означает алкиленовую группу, перфторалкиленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу, ариленовую группу, алкилсилиленовую группу, алкилгермиленовую группу или простую связь, R4 означает атом кислорода, алкиленовую группу, перфторалкиленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу, ариленовую группу, алкилсилиленовую группу или простую связь, R5, R6, R7 и R8 независимо означают атом водорода, алкильную группу, арильную группу, алкоксильную группу, тиоалкильную группу, алкоксиэфирную группу, перфторалкильную группу, перфторалкоксильную группу, перфторалкоксиэфирную группу или перфторарильную группу, и m означает целое число от 0 до 2, при условии, что вышеуказанная алкиленовая группа или перфторалкиленовая группа может иметь связь -О-, -СО-, -СОО- или -ОСОО-).

(В формуле (3) R9 и R10 независимо означают алкиленовую группу, перфторалкиленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу, ариленовую группу, алкилсилиленовую группу или алкилгермиленовую группу, при условии, что вышеуказанная алкиленовая группа или перфторалкиленовая группа может иметь связь -О-, -СО-, -СОО- или -ОСОО-).

(В формуле (4) R11 означает оксиалкиленовую группу или простую связь, и R12 означает атом водорода, алкильную группу, алкоксильную группу, алкоксиэфирную группу, перфторалкильную группу, перфторалкоксиэфирную группу, перфторарильную группу, алкиленариленалкиленовую группу или арильную группу).

(В формуле (5) R13 означает атом водорода, алкильную группу, алкоксильную группу, алкоксиэфирную группу, перфторалкильную группу, перфторалкоксильную группу, перфторалкоксиэфирную группу, перфторарильную группу или арильную группу).

(В формуле (6) R14 означает алкиленовую группу или структуру, представленную нижеследующей формулой (7), (8) или (9)).

(В формуле (7) R15, R16, R17 и R18 независимо означают атом водорода, цепную алкильную группу с 1-6 атомами углерода, атом хлора, брома или йода, гидроксильную группу, меркаптогруппу, карбоксильную группу, алкоксильную группу с 1-6 атомами углерода, алкилтиогруппу с 1-6 атомами углерода, галогеналкильную группу с 1-6 атомами углерода, галогеналкоксильную группу с 1-6 атомами углерода, галогеналкилтиогруппу с 1-6 атомами углерода, гидроксиалкильную группу с 1-6 атомами углерода, меркаптоалкильную группу с 1-6 атомами углерода, гидроксиалкоксильную группу с 1-6 атомами углерода, меркаптоалкилтиогруппу с 1-6 атомами углерода, арильную группу с 6-10 атомами углерода или аралкильную группу с 7-11 атомами углерода).

(В формуле (8) R19 означает алкиленовую группу).

(В формуле (9) R20 означает алкиленовую группу).

(В формуле (10) R21 означает алкиленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу или ариленовую группу).

Основное разлагаемое соединение выбирают из группы соединений, имеющих, по меньшей мере, одну структуру, выбираемую из группы, включающей структуры, представленные нижеследующими формулами (11)-(14). Указанные соединения можно использовать по отдельности или в виде комбинации двух или более соединений.

(В формуле (11) R22 означает алкиленовую группу, аралкиленовую группу или ариленовую группу, R23 означает алкиленовую группу, аралкиленовую группу, ариленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу, алкилсилиленовую группу или алкилгермиленовую группу, R24, R25, R26 и R27 независимо означают атом водорода, алкильную группу, арильную группу, алкоксильную группу или тиоалкильную группу, i и j независимо означают 0 или 1).

(В формуле (12) R28 означает алкиленовую группу, аралкиленовую группу или ариленовую группу, и R29 означает алкиленовую группу, аралкиленовую группу, ариленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу, алкилсилиленовую группу или алкилгермиленовую группу).

(В формуле (13) R30 и R31 независимо означают алкииленовую группу, аралкиленовую группу, ариленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу, алкилсилиленовую группу или алкилгермиленовую группу).

(В формуле (14) R32 и R33 независимо означают алкиленовую группу, аралкиленовую группу, ариленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу, алкилсилиленовую группу или алкилгермиленовую группу).

Все вышеуказанные алкиленариленалкиленовыю группы имеют структуру, представленную нижеследующей формулой (15) или (16):

(В формуле (15) R34, R35, R36 и R37 независимо означают атом водорода, цепную алкильную группу с 1-6 атомами углерода или арильную группу с 6-10 атомами углерода, R38, R39, R40 и R41 независимо означают атом водорода, хлора или брома, гидроксильную группу, меркаптогруппу, алкоксильную группу, тиоалкильную группу, алкилэфирную группу, алкилтиоэфирную группу, арильную группу, цианогруппу или нитрогруппу).

(В формуле (16) R42, R43, R44 и R45 независимо означают атом водорода, цепную алкильную группу с 1-6 атомами углерода или арильную группу с 6-10 атомами углерода, R46, R47, R48, R49, R50, R51, R52 и R53 независимо означают атом водорода, хлора или брома, гидроксильную группу, меркаптогруппу, алкоксильную группу, тиоалкильную группу, алкилэфирную группу, алкилтиоэфирную группу, арильную группу, цианогруппу или нитрогруппу, и A1 означает -S-, -O-, -SO2-, -CO-, -COO-, -OCOO-, -CH2- или -C(R54)2- (R54 означает цепную алкильную группу с 1-6 атомами углерода)).

Все вышеуказанные ариленовые группы независимо имеют структуру, представленную нижеследующей формулой (17):

где R55-R62 независимо означают атом водорода, атом хлора или брома, гидроксильную группу, меркаптогруппу, алкоксильную группу, тиоалкильную группу, алкилэфирную группу, алкилтиоэфирную группу, арильную группу, цианогруппу или нитрогруппу, и А2 означает -S-, -O-, -SO2-, -CO-, -COO-, -OCOO-, -CH2- или -C(R63)2- (R63 означает цепную алкильную группу с 1-6 атомами углерода).

Все вышеуказанные алкилсилиленовые группы независимо имеют структуру, представленную нижеследующей формулой (18):

где R64, R65, R66 и R67 независимо означают атом водорода, цепную алкильную группу с 1-6 атомами углерода или арильную группу с 6-10 атомами углерода, А3 означает -О-, алкиленовую группу или ариленовую группу, и а означает целое число, равное 0 или 1.

Все вышеуказанные алкилгермиленовые группы независимо имеют структуру, представленную нижеследующей формулой (19):

где R68, R69, R70 и R71 независимо означают атом водорода, цепную алкильную группу с 1-6 атомами углерода или арильную группу с 6-10 атомами углерода, А4 означает -О-, алкиленовую группу или ариленовую группу, и b означает целое число, равное 0 или 1.

Все вышеуказанные алкиленовые группы могут быть линейными, разветвленными или циклическими алкиленовыми группами с 1-10 атомами углерода, причем некоторые атомы водорода в указанных группах могут быть замещены атомом фтора либо некоторые или все атомы водорода в указанных группах могут быть замещены атомом хлора или брома, перфторалкильной группой, гидроксильной группой, меркаптогруппой, тиоалкильной группой, алкоксильной группой, перфторалкоксильной группой, алкилэфирной группой, алкилтиоэфирной группой, перфторалкилэфирной группой, цианогруппой или нитрогруппой.

Алкильная группа во всех вышеуказанных алкильных группах, алкоксильных группах, тиоалкильных группах, алкилэфирных группах и алкилтиоэфирных группах может быть линейной, разветвленной или циклической алкильной группой с 1-10 атомами углерода, причем некоторые атомы водорода в указанных группах могут быть замещены атомом фтора либо некоторые или все атомы водорода в указанных группах могут быть замещены атомом хлора или брома, перфторалкильной группой, гидроксильной группой, меркаптогруппой, тиоалкильной группой, алкоксильной группой, перфторалкоксильной группой, алкилэфирной группой, алкилтиоэфирной группой, перфторалкилэфирной группой, цианогруппой, нитрогруппой или арильной группой.

Все вышеуказанные перфторарильные группы независимо представляют перфторфенильную группу, перфторнафтильную группу, перфторантраценильную группу или перфторбифенильную группу, и атом фтора в указанных группах может быть замещен гидроксильной группой, перфторалкоксильной группой, перфторалкильной группой, перфторалкилэфирной группой, цианогруппой или нитрогруппой.

Все вышеуказанные арильные группы независимо представляют фенильную группу, нафтильную группу, антраценильную группу или бифенильную группу, и атом водорода в указанных группах может быть замещен атомом хлора или брома, гидроксильной группой, меркаптогруппой, алкоксильной группой, тиоалкильной группой, алкилэфирной группой, алкилтиоэфирной группой, цианогруппой или нитрогруппой.

Способы получения кислотных или основных разлагаемых соединений, имеющих структуры, представленные в настоящем изобретении вышеуказанными формулами (1)-(6) и (10), например, в виде повторяющихся звеньев, уже известны.

Способы получения соединения, имеющего структуру, представленную вышеуказанной формулой (1), описаны в журнале Polymer Bull., 1, 199 (1978), заявке JP-A 62-136638, европейском патенте ЕР 225545, патенте США №806597, заявках JP-A 4-303843, JP-A 7-56354 и других источниках.

Способы получения соединения, имеющего структуру, представленную вышеуказанной формулой (2), описаны в журналах Macromolecules 29, 5529 (1996), Polymer 17, 1086 (1976), заявке JP-A 60-37549 и других источниках.

Способы получения соединения, имеющего структуру, представленную вышеуказанной формулой (3), описаны в журналах Electrochem. Soc., Solid State Sci. Technol., 133 (1), 181 (1986), J. Imaging Sci., 30(2)59 (1986), Macromol. Chem. Rapid Commun., 7, 121 (1986) и других источниках.

Способы получения соединения, имеющего структуру, представленную вышеуказанной формулой (4), описаны в патенте США №3894253, заявках JP-A 62-190211, JP-A 2-146544, журнале Macromol. Chem., 23, 16 (1957), заявке JP-A 63-97945, журнале Polymer Sci., A-1, 8, 2375 (1970), патенте США №4247611, европейском патенте ЕР 41657, заявках JP-A 57-31674, JP-A 64-3647, JP-A 56-17345 и других источниках.

Способы получения соединения, имеющего структуру, представленную вышеуказанной формулой (5), описаны в журналах Prepr. Eur. Disc Meet. Polymer Sci., Strasbourg, p.106 (1978), Macromol. Chem., 179, 1689 (1978) и других источниках.

Способы получения соединения, имеющего структуру, представленную вышеуказанной формулой (6), описаны в патентах США №№3894253, 3940507, заявке JP-A 62-190211 и других источниках.

Способы получения соединения, имеющего структуру, представленную вышеуказанной формулой (10), описаны в журналах J. Am. Chem. Soc., 54, 1579 (1932), J. Polym. Sci., 29, 343 (1958), J. Polym. Sci., Part A, Polym. Chem., 25, 3373 (1958), Macromolecules, 25, 12, (1992), Macromolecules, 20, 705, (997), Macromolecules, 21, 1925, (1998), Macromol. Chem. Rapid Commun., 11, 83 (1990) и других источниках.

Известны также способы получения основных разлагаемых соединений, имеющих структуры, представленные указанными формулами (11)-(14), например, в виде повторяющихся звеньев.

Способы получения соединения, имеющего структуру, представленную вышеуказанной формулой (11), описаны в журналах Macromol. Chem. Rapid Commun., 5, 151 (1984), Macromol. Chem., 189, 2229 (1988), Macromol. Chem., 187, 2525 (1986), Polym. J., 22, 803 (1990) и других источниках.

Способы получения соединения, имеющего структуру, представленную вышеуказанной формулой (12), описаны в журналах Polym. Sci., 47, 1523 (1993), J. Appl. Polym. Sci., 35, 85 (1985), J. Polym. Sci., Polym. Chem. Ed., 22, 1579 (1984), J. Polym. Sci., Polym. Chem. Ed., 14, 655 (1976), J. Polym. Sci., Polym. Chem. Ed., 17, 2429 (1979) и других источниках.

Способы получения соединения, имеющего структуру, представленную вышеуказанной формулой (13), описаны в журнале J. Macromol. Sci. Chem., A9, 1265 (1975) и других источниках.

Способы получения соединения, имеющего структуру, представленную вышеуказанной формулой (14), описаны в журналах Polym. Bull., 14, 85 (1985), Macromol. Chem., 189, 1323 (1988) и других источниках.

Средневесовая молекулярная масса разлагаемого соединения (А) предпочтительно равна 100-500000, более предпочтительно 100-300000.

Вышеуказанные разлагаемые соединения (А) для удобства можно классифицировать в соответствии с величиной показателя преломления, при этом соединение, имеющее, по меньшей мере, одну из нижеследующих структур (i)-(vii), является предпочтительным в качестве соединения с показателем преломления 1,5 или меньше.

(i) Структура формулы (1), в которой R1 и R2 независимо означают алкиленовую группу, перфторалкиленовую группу или алкилсилиленовую группу, при условии, что вышеуказанная алкиленовая группа или перфторалкиленовая группа может иметь связь -О-, -СО-, -СОО- или -ОСОО-.

(ii) Структура формулы (2), в которой М означает Si или Ge, R3 означает алкиленовую группу или перфторалкиленовую группу, R4 означает алкиленовую группу, перфторалкиленовую группу, алкилсилиленовую группу или простую связь, R5, R6, R7 и R8 независимо означают атом водорода, алкильную группу, алкоксильную группу, алкоксиэфирную группу, перфторалкильную группу, перфторалкоксильную группу, перфторалкоксиэфирную группу или перфторарильную группу, и m означает целое число от 0 до 2, при условии, что вышеуказанная алкиленовая группа или перфторалкиленовая группа может иметь связь -О-, -СО-, -СОО- или -ОСОО-.

(iii) Структура формулы (3), в которой R9 и R10 независимо означают алкиленовую группу или перфторалкиленовую группу, при условии, что вышеуказанная алкиленовая группа или перфторалкиленовая группа может иметь связь -О-, -СО-, -СОО- или -ОСОО-.

(iv) Структура формулы (4), в которой R11 означает оксиалкиленовую группу или простую связь, и R12 означает атом водорода, алкильную группу, алкоксильную группу, алкоксиэфирную группу, перфторалкильную группу, перфторалкоксиэфирную группу или перфторарильную группу.

(v) Структура формулы (5), в которой R13 означает атом водорода, алкильную группу, алкоксильную группу, алкоксиэфирную группу, перфторалкильную группу, перфторалкоксильную группу, перфторалкоксиэфирную группу или перфторарильную группу.

(vi) Структура, представленная формулой (6).

(vii) Структура формулы (10), в которой R21 означает алкиленовую группу.

Соединение, имеющее, по меньшей мере, одну из нижеследующих структур (viii)-(xiv), является предпочтительным в качестве соединения с показателем преломления выше 1,5.

(viii) Структура формулы (1), в которой R1 означает алкиленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу или ариленовую группу, и R2 означает алкиленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу, ариленовую группу, алкилсилиленовую группу или алкилгермиленовую группу.

(ix) Структура формулы (2), в которой М означает Si или Ge, R3 означает алкиленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу, ариленовую группу, алкилсилиленовую группу или алкилгермиленовую группу, R4 означает атом кислорода, алкиленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу, ариленовую группу или простую связь, R5, R6, R7 и R8 независимо означают атом водорода, алкильную группу, арильную группу, алкоксильную группу или тиоалкильную группу, и m означает целое число от 0 до 2.

(х) Структура формулы (3), в которой R9 и R10 независимо означают алкиленовую группу, алкиленариленалкиленовую группу, ариленовую группу, алкилсилиленовую группу или алкилгермиленовую группу.

(xi) Структура формулы (4), в которой R11 означает оксиалкиленовую группу или простую связь, и R12 означает атом водорода, алкильную группу, алкиленариленалкиленовую группу или арильную группу.

(xii) Структура формулы (5), в которой R13 означает атом водорода, алкильную группу или арильную группу.

(xiii) Структура, представленная формулой (10).

(xiv) Структуры, представленные формулами (11)-(14).

(В) Неразлагаемый компонент, включающий частицы неорганического оксида

Неразлагаемый компонент (В) представляет частицы вышеуказанного оксида или комбинацию частиц оксида и связующего вещества. В качестве частиц оксида можно использовать частицы обычного неорганического оксида. Неразлагаемый компонент предпочтительно устойчив к воздействию кислоты или основания, образующихся из чувствительного к облучению разлагающего вещества (С), которое будет описано ниже, не поглощает свет в диапазоне длин волн, проходящий через композицию, и характеризуется высокой оптической прозрачностью. Частицы оксида с предпочтительным значением показателя преломления выбирают в зависимости от применения.

Предпочтительными примерами частиц оксида являются оксиды, содержащие такой атом, как Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, Ce, Gd, Tb, Dy, Yb, Lu, Ti, Zr, Hf, Nb, Mo, W, Zn, B, Al, Si, Ge, Sn, Pb, Bi или Те. Более предпочтительными примерами частиц оксида являются такие оксиды, как BeO, MgO, CaO, SrO, BaO, Sc2O3, Y2O3, La2O3, Ce2O3, Gd2O3, Tb2O3, Dy2O3, Yb2O3, Lu2O3, TiO2, ZrO2, HfO2, Nb2O5, MoO3, WO3, ZnO, B2O3, Al2O3, SiO2, GeO2, SnO2, PbO, Bi2O3 или TeO2, и сложные оксиды, включающие Al2O3-MgO, Al2O3-SiO2, ZnO-Y2O3, ZrO2-Ce2O3, ZrO2-TiO2-SnO2, TeO2-BaO-ZnO, TeO2-WO3-Ta2O5, TeO2-WO3-Bi2O3, TeO2-BaO-PbO, CaO-Al2O3, CaO-Al2O3-BaO, CaO-Al2O3-Na2O, CaO-Al2O3-K2O, CaO-Al2O3-SiO2, PbO-Bi2O3-BaO, PbO-Bi2O3-ZnO, PbO-Bi2O3, PbO-Bi2O3-BaO-ZnO, PbO-Bi2O3-CdO-Al2O3, PbO-Bi2O3-GeO2, PbO-Bi2O3-GeO2-Tl2O, BaO-PbO-Bi2O3, BaO-PbO-Bi2O3-ZnO, Bi2O3-Ga2O3-PbO, Bi2O3-Ga2O3-CdO и Bi2O3-Ga2O3-(Pb,Cd)O.

Диаметры частиц оксида, желательно, должны быть меньше длины волны света, проходящего через изменяющую показатель преломления композицию по настоящему изобретению, и могут быть равны, например, 2 мкм или меньше, предпочтительно 0,2 мкм или меньше, особенно предпочтительно 0,1 мкм или меньше. При диаметре частиц более 2 мкм может ухудшаться прозрачность изменяющей показатель преломления композиции, либо пленка, полученная из такой композиции, может характеризоваться плохим состоянием поверхности.

Форма частиц оксида не имеет конкретных ограничений, но предпочтительной является по существу сферическая форма, так как в этом случае рассеяние падающего света является незначительным.

Частицы вышеуказанных оксидов можно вводить в соприкосновение с силановым связующим агентом, поверхностно-активным веществом или координационным соединением, оказывающим координирующее воздействие на атом металла, образующий оксид, с целью изменения их поверхностей перед использованием.

Связующее вещество является неразлагаемым соединением, которое устойчиво к воздействию кислоты или основания и предпочтительно характеризуется высокой оптической прозрачностью.

Таким неразлагаемым соединением является акриловая смола, смола на основе уретана, смола на основе сложного полиэфира, смола на основе поликарбоната, смола на основе норборнена, смола на основе стирола, простой полиэфир на основе сульфона, силиконовая смола, полиамидная смола, полиимидная смола, смола на основе полисилоксана, смола на основе фтора, смола на основе полибутадиена, смола на основе простого винилового эфира, смола на основе сложного винилового эфира или тому подобные. Любое предпочтительное неразлагаемое соединение можно выбрать в зависимости от показателя преломления используемого разлагаемого соединения (А). Для увеличения разницы между показателями преломления неразлагаемого соединения и разлагаемого соединения (А) можно преимущественно использовать неразлагаемое соединение, имеющее ароматическую группу, атом галогена или атом серы.

Типичные примеры неразлагаемого соединения включают нижеследующие соединения (величины, указанные в скобках, представляют значения показателей преломления, измеренные при помощи направленного излучения): поливинилиденфторид (1,42), полидиметилсилоксан (1,43), политрифторэтилметакрилат (1,44), полиоксипропилен (1,45), поливинилизобутиловый эфир (1,45), поливинилэтиловый эфир (1,45), полиоксиэтилен (1,46), поливинилбутиловый эфир (1,46), поливинилпентиловый эфир (1,46), поливинилгексиловый эфир (1,46), поли(4-метил-1-пентен) (1,46-1,47), бутират ацетата целлюлозы (1,46-1,49), поли(4-фтор-2-трифторметилстирол) (1,46), поливинилоктиловый эфир (1,46), поли(винил-2-этилгексиловый эфир) (1,46), поливинилдециловый эфир (1,46), поли(2-метоксиэтилакрилат) (1,46), полибутилакрилат (1,46), полибутилакрилат (1,47), поли(трет-бутилметакрилат) (1,46), поливинилдодециловый эфир (1,46), поли(3-этоксипропилакрилат) (1,47), полиоксикарбонилтетраметилен (1,47), поливинилпропионат (1,47), поливинилацетат (1,47), поливинилметиловый эфир (1,47), полиэтилакрилат (1,47), сополимер этилена и винилацетата (1,47-1,50), пропионат (80-20% винилацетата) целлюлозы (1,47-1,49), пропионат ацетата целлюлозы (1,47), бензилцеллюлоза (1,47-1,58), фенолформальдегидная смола (1,47-1,70), триацетат целлюлозы (1,47-1,48), поливинилметиловый эфир (изотактический) (1,47), поли(3-метоксипропилакрилат) (1,47), поли(2-этоксиэтилакрилат) (1,47), полиметилакрилат (1,47-1,48), полиизопропилметакрилат (1,47), поли(1-децен) (1,47), полипропилен (атактический, плотность 0,8575 г/см3) (1,47), поли(винил-втор-бутиловый эфир) (изотактический) (1,47), полидодецилметакрилат (1,47), полиоксиэтиленоксисукциноил (1,47), политетрадецилметакрилат полиэтиленсукцината (1,47), сополимер этилена и пропилена (EPR-каучук) (1,47-1,48), полигексадецилметакрилат (1,48), поливинилформиат (1,48), поли(2-фторэтилметакрилат) (1,48), полиизобутилметакрилат (1,48), этилцеллюлоза (1,48), поливинилацеталь (1,48-1,50), ацетат целлюлозы (1,48-1,50), трипропионат целлюлозы (1,48-1,49), полиоксиметилен (1,48), поливинилбутираль (1,48-1,49), поли(н-гексилметакрилат) (1,48), поли(н-бутилметакрилат) (1,48), полиэтилидендиметакрилат (1,48), поли(2-этоксиэтилметакрилат) (1,48), полиоксиэтиленоксималеоил (1,48), поли(н-пропилметакрилат) полиэтиленмалеата (1,48), поли(3,3,5-триметилциклогексилметакрилат) (1,49), полиэтилметакрилат (1,49), поли(2-нитро-2-метилпропилметакрилат) (1,49), политриэтилкарбинилметакрилат (1,49), поли(1,1-диэтилпропилметакрилат) (1,49), полиметилметакрилат (1,49), поли(2-децил-1,3-бутадиен) (1,49), поливиниловый спирт (1,49-1,53), метакрилат полиэтилгликолята (1,49), поли(3-метилциклогексилметакрилат) (1,49), поли(циклогексил-α-этоксиакрилат) (1,50), метилцеллюлоза (с низкой вязкостью) (1,50), поли(4-метилциклогексилметакрилат) (1,50), полидекаметиленгликольдиметакрилат (1,50), полиуретан (1,50-1,60), поли(1,2-бутадиен) (1,50), поливинилформаль (1,50), поли(2-бром-4-трифторметилстирол) (1,50), нитрат целлюлозы (1,50-1,51), поли(втор-бутил-α-хлоракрилат) (1,50), поли(2-гептил-1,3-бутадиен) (1,50), поли(этил-α-хлоракрилат) (1,50), поли(2-изопропил-1,3-бутадиен) (1,50), поли(2-метилциклогексилметакрилат) (1,50), полипропилен (плотность 0,9075 г/см3) (1,50), полиизобутен (1,51), полиборнилметакрилат (1,51), поли(2-трет-бутил-1,3-бутадиен) (1,51), полиэтиленгликольдиметакрилат (1,51), полициклогексилметакрилат (1,51), поли(циклогександиол-1,4-диметакрилат) (1,51), бутилкаучук (невулканизованный) (1,51), политетрагидрофурфурилметакрилат (1,51), гуттаперча (β) (1,51), полиэтиленовый иономер (1,51), полиоксиэтилен (высокомолекулярный) (1,51-1,54), полиэтилен (плотность 0,914 г/см3) (1,51), (плотность 0,94-0,945 г/см3) (1,52-1,53), (плотность 0,965 г/см3) (1,55), поли(1-метилциклогексилметакрилат) (1,51), поли(2-гидроксиэтилметакрилат) (1,51), поливинилхлорацетат (1,51), полибутен (изотактический) (1,51), поливинилметакрилат (1,51), поли(N-бутилметакриламид) (1,51), гуттаперча (α) (1,51), терпеновая смола (1,52), поли(1,3-бутадиен) (1,52), шеллак (1,51-1,53), поли(метил-α-хлоракрилат) (1,52), поли(2-хлорэтилметакрилат) (1,52), поли-(2-диэтиламиноэтилметакрилат) (1,52), поли(2-хлорциклогексилметакрилат) (1,52), поли(1,3-бутадиен) (35% цис-формы; 56% транс-формы 1,5180; 7% 1,2-конфигурации), натуральный каучук (1,52), полиаллилметакрилат (1,52), поливинилхлорид +40% диоктилфталата (1,52), полиакрилонитрил (1,52), полиметакрилонитрил (1,52), поли(1,3-бутадиен) (большое содержание цис-конфигурации) (1,52), сополимер бутадиена и акрилонитрила (1,52), полиметилизопропенилкетон (1,52), полиизопрен (1,52), жесткая полиэфирная смола (около 50% стирола) (1,52-1,54), поли(N-(2-метоксиэтил)метакриламид) (1,52), поли(2,3-диметилбутадиен)метилкаучук (1,53), сополимер винилхлорида и винилацетата (95/5-90/10) (1,53-1,54), полиакриловая кислота (1,53), поли(1,3-дихлорпропилметакрилат) (1,53), поли(2-хлор-1-(хлорметил)этилметакрилат) (1,53), полиакролеин (1,53), поли(1-винил-2-пирролидон) (1,53), гидрохлорированный каучук (1,53-1,55), найлон 6; найлон 6,6; найлон 6,10 (формованный продукт) (1,53), сополимер бутадиена и стирола (около 30% стирола) (1,53), блок-сополимер поли(циклогексил-α-хлоракрилата) (1,53), поли(2-хлорэтил-α-хлоракрилат) (1,53), сополимер бутадиена и стирола (примерно 75/25) (1,54), поли(2-аминоэтилметакрилат) (1,54), полифурфурилметакрилат (1,54), полибутилмеркаптилметакрилат (1,54), поли(1-фенил