[发明专利]含杂芳环的化合物、光学材料和光学元件

说明书

技术领域

本发明涉及含杂芳环的化合物、光学材料和光学元件，尤其涉及含杂芳环的化合物、光学材料和光学元件，它们具有低的折射率的色散特性（阿贝数（νd））和高的二次色散特性（θg,F）。

背景技术

玻璃材料、有机树脂等光学材料的折射率通常随着波长变短而逐渐变高。表示折射率的波长色散的指数包括阿贝数（νd）和二次色散特性（θg,F）。阿贝数（νd）和二次色散特性（θg,F）是光学材料特有的值，但在多数情况下落在一定范围内。将常规光学材料的折射率和阿贝数（νd）示于图1中。

阿贝数（νd）和二次色散特性（θg,F）由下式表示。

阿贝数[νd]=（nd-1）/（nF-nC）

二次色散特性[θg,F]=（ng-nF）/（nF-nC）

其中nd为波长587.6nm下的折射率；nF为波长486.1nm下的折射率；nC为波长656.3nm下的折射率；和ng为波长435.8nm下的折射率。

但是，通过详细地设计光学材料（玻璃材料、有机树脂等）的组成（材料种类和分子结构），从而合成具有远离上述一定范围的高二次色散特性（θg,F）的光学材料。例如，作为其二次色散特性（θg,F）高于通用有机树脂材料的有机树脂的聚乙烯基咔唑（图1中的A）。

在折射光学系统中，通常通过将具有不同色散特性的玻璃材料组合来使色差减小。例如，在望远镜等的物镜中，将具有小色散的玻璃材料用作正透镜，并且将具有大色散的玻璃材料用作负透镜；并且通过将它们组合，将轴上出现的色差校正。因此，透镜的组成和数目受到限制的情况下，使用的玻璃材料受到限制的情况下，以及其他情况下，有时非常难以充分地校正色差。作为解决这样的问题的一个方法，通过采用具有反常色散特性的玻璃材料来进行光学元件的设计。

在制备色差校正功能优异的具有非球面形状等的光学元件的情况下，与使用玻璃材料作为材料相比，在球面玻璃等上形成有机树脂在生产率、成型性、形状的多样性和重量减少上具有较好的优点。但是，常规的有机树脂的光学特性落在图1中所示的一定的有限范围内，因此存在非常少的显示特定色散特性的有机树脂。

日本专利申请公开No.2008-158361记载了光学树脂组合物，其中以预定比例将N-丙烯酰基咔唑、多官能聚酯丙烯酸酯、二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯和聚合引发剂混合。其记载了该光学树脂组合物是容易加工并且其固化物具有足够的反常色散和耐久性的材料。

另一方面，为了与以往相比赋予光学元件较高的色差校正功能，本发明人已注意到具有较高二次色散特性（θg,F）的材料对于光学设计非常有效。具体地，图1中，该特性在范围B（νd<25和θg,F>0.73）内，其中νd与θg,F之间的关系远离玻璃材料或通用的有机树脂材料的曲线。

但是，现在不存在二次色散特性（θg,F）在图1中的范围B内并且几乎不显示着色且能够稳定地制备的材料。日本专利申请公开No.2008-158361中记载的材料都具有0.70以下的θg,F值。

引用列表

专利文献

PTL 1：日本专利申请公开No.2008-158361

发明内容

鉴于这样的背景技术，本发明提供含杂芳环的化合物和使用其的光学材料和光学元件，其具有低的折射率的色散特性（阿贝数（νd））、高的二次色散特性（θg,F）和高的色差校正功能的特性。

解决上述问题的含杂芳环的化合物包括由下述通式（1）表示的化合物。

通式（1）

（式中，R¹和R²各自独立地为氢原子或甲基；Ar¹为可具有取代基的芳基；并且A为芳烃基团。）

解决上述问题的光学材料是包括上述含杂芳环的化合物的光学材料。解决上述问题的光学元件也是通过将上述光学材料成型而制备的光学元件。

由以下参照附图对例示实施方案的说明，本发明进一步的特点将变得清楚。

附图说明

图1是表示可商购的光学材料的二次色散特性（θg,F）与阿贝数（νd）之间的关系的坐标图。

具体实施方式

以下对本发明详细说明。

根据本发明的含杂芳环的化合物包括由下述通式（1）表示的化合物。

通式（1）