JPH0232303B2 - - Google Patents

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JPH0232303B2
JPH0232303B2 JP61053046A JP5304686A JPH0232303B2 JP H0232303 B2 JPH0232303 B2 JP H0232303B2 JP 61053046 A JP61053046 A JP 61053046A JP 5304686 A JP5304686 A JP 5304686A JP H0232303 B2 JPH0232303 B2 JP H0232303B2
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JP
Japan
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light
optical rotation
film
optical
irradiated
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JP61053046A
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English (en)
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JPS62209186A (ja
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Yasuzo Suzuki
Kunihiro Ichimura
Masako Sakuragi
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/30Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using chemical colour formers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used

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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Heat Sensitive Colour Forming Recording (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明はコレステリツク液晶相を有する固形物
質にフオトクロミツク化合物を溶解分散してなる
読み出しによる記録消失を防止し得る薄膜状の光
メモリ材料に関する。 従来の技術と問題点 フオトクロミツク化合物は、異なる波長の光に
より可逆的に吸収スペクトル変化を行うので光に
よる情報の書き込み及び消去を目的とする可逆的
な光メモリ材料の構成物質として有用である。た
とえば、フオトクロミツク化合物を透明均一な高
分子バインダー中に分散、溶解させ、これを薄膜
状に基板上に設けた感光層は可逆的光デイスク記
録材として極めて有用である。このときたとえ
ば、λ1の波長の光により情報の記録を行い、それ
によつて生ずる構造変化をした分子の吸収する他
の波長、λ2の光で読み出すことができる。 しかしながら、λ2の波長の光は原理的に再びも
との分子構造に変換するものであり、このため微
弱な光と言えども繰返しλ2の波長の光で読み出す
ことにより書き込まれた情報が徐々に消失してし
まう問題があつた。 発明が解決しようとする問題点 このような従来のフオトクロミズムを利用した
可逆的光記録のもつ欠点を改良し、読み取り中に
記録情報が消失しない、あるいはしにくい新規な
材料を提供することが本発明の目的である。 フオトクロミズムに基づく可逆的な分子構造変
化を他の光学的特性、たとえば、屈折率や旋光性
などの変化として捕えこれにより、情報の読み出
しを行うことも原理的に可能となる。この場合、
必らずしもフオトクロミツク化合物の持つ吸収領
域の波長でこれらの光学特性を測定する必要はな
く、したがつて、フオトクロミズムにより書き込
まれた情報を非破壊的に読み出すことができる。
しかしながら、光メモリ材料として構成される感
光層はここで用いられるレーザの焦点深度やフオ
トクロミツク化合物の吸光係数や濃度に基づく制
約からその膜厚をいたずらに大きくできず、通常
の光メモリ材料と同様に数μmから数10μmの範囲
にとどまることとなる。このような薄い層での屈
折率差や旋光度の変化を精密に捕えることは通常
は非常に困難である。たとえば、比旋光度が102
の物質は1μmの厚みでは102×10-5=10-3度の旋
光度しか示さない。さらには、この物質が単独で
感光層を形成するよりは、高分子バインダーなど
に溶解分散させた状態の方が記録層の形成、強
度、平滑性などの諸点において有利である。した
がつて、旋光能を持つ物質の感光層での濃度はさ
らに希釈され、たとえば、10%含有の場合の薄膜
の旋光度は10-4度に過ぎない。さらには、旋光度
を示すために、分子不斉なフオトクロミツク分子
を製造することが不可欠となつてしまう。 問題点を解決するための手段 それ本来は光学活性ではない発色団が、分子不
斉の場に取り込まれることによりその発色団に基
づく吸収領域において円二色性(CD)を示すこ
とがある。この誘起円二色性のスペクトル範囲は
その吸収スペクトル領域に含まれるため、この二
色性変化をフオトクロミズムを利用した情報の書
き込み、読み出しに用いることは前述の吸収スペ
クトル変化を用いる場合に同一の問題を与える。 一方、旋光分散(ORD)はCDと密接に関連づ
けられるが、吸収スペクトルの波長範囲以外にも
旋光度を示すところに特徴を持つ。しかも誘起さ
れたORDは通常は大きく、したがつて、薄膜状
でも旋光度の変化を有意な値で捕えることが可能
である。とくにコレステリツク相のように分子配
列状態自身も不斉な場合には非常に大きな旋光度
が得られる。 本発明者らは、これらの目的を達成すべく種々
の検討を行い、コレステリツク相を形成する高分
子物質にフオトクロミツク化合物を添加すること
により前記目的が達成しうることを見出し、この
知見に基づいて本発明をなすに至つた。 すなわち、本発明はコレステリツク液晶相を持
つ固体状の物質に異なる波長の光により可逆的に
分子構造変化を行うフオトクロミツク化合物を溶
解分散してなる光メモリ材料に関する。 光学活性基を含有する高分子の中には高濃度溶
液、乾燥膜状態、架橋ゲル状態でコレステリツク
相を示すものがある。なかでもポリ(L−グルタ
ミン酸)あるいはポリ(D−グルタミン酸)もし
くは、これらのポリアミノ酸のメチル、エチル、
プロピル、ブチル、アミル、ヘキシル、ヘプチ
ル、ノニル、ラウリル、ベンジルなどのアルキル
及び、アラルキルエステルのホモ重合体または共
重合体がコレステリツク相を示すことは公知であ
る。さらには、ヒドロキシプロピルセルロース、
キトサンのような天然多糖類、あるいは、その誘
導体も同様にコレステリツク相を示す。 本発明のコレステリツク相を示す高分子分質と
しては、以上の光学活性ポリアミノ酸、ポリ多糖
類が用いられるが、さらにはリオトロピツクなコ
レステリツク相を示す脂質、合成脂質、両親媒性
分子の集合体も用いることができる。 これらのコレステリツク相を示す物質に溶解分
散させるフオトクロミツク化合物としては、次の
ようなものをあげることができる
(「Photochromism」,G,H,ブラウン編、ワイ
リーインターサイエンス(1971)参照)。たとえ
ば、アゾベンゼン、p−ジメチルアミノアゾベン
ゼン、1−(p−ジメチルアミノフエニルアゾ)
ナフタレン、4−(n−ブチルフエニルアゾ)ア
ニソール、1−シアノ−4−(p−ジメチルアミ
ノフエニルアゾ)ベンゼン、などのアゾベンゼン
類、チオインジゴ、6,6′−ジエトキシチオイン
ジゴ、N,N′−ジアセチルインジゴ、N,N′−
ジプロピオニルインジゴ、N,N′−ジエチルイ
ンジゴ、2−(2,4−ジニトロベンジル)ピリ
ジン、ジチゾン亜鉛錯体、2−〔1−(2,5−ジ
メチル−3−フリル)エチリデン〕−3−イソプ
ロピリデンコハク酸無水物、2−〔1−(2,5−
ジメチル−3−チエニル)エチリデン〕−3−イ
ソプロピリデンコハク酸無水物などのフルギド
類、1,2−ビス(2,4,6−トリメチルフエ
ニル)エチレン、1,2−ビス(2,5−ジメチ
ル−3−チエニル)エチレン、1,2−ビス
(2,5−ジメチル−3−フリル)エチレン、
〔2,2〕メタシクロフアン−1,9−ジエン類、
ノルボルナジエン類、ビスアントリル化合物、ス
ピロ〔2H−1−ベンゾピラン−2,2′−インド
リン〕類、スピロベンゾオキサジンインドリン
類、1,8a−インドリジン系化合物、芳香族多
環化合物などをあげることができるが、この限り
ではない。 本発明の光メモリ材料を製造するために、上記
コレステリツク相を示す固体状物質に、フオトク
ロミツク化合物を重量比で1:0.01から1:0.5
の範囲、好ましくは1:0.05から1:0.2の範囲
で溶解分散する。この比率より小さいと、旋光度
の変化は著しく小さく検出が困難となるし、その
範囲より大きいとコレステリツク相の形成が困難
となり、再び旋光度が小さくなつてしまう。 このような比率で溶解して得た溶液を平滑な基
板上に製膜する。製膜法としては自然蒸発法のほ
かにスピン塗布して乾燥する方法も採用できる。
膜の厚みは1〜50μmの範囲が適当であるが、好
ましくは1〜10μmの範囲である。また基板とし
ては、偏光性を示さない無配向のガラスや透明な
樹脂のシートや板を用いることができる。 このようにして得た光反応体は、光照射により
フオトクロミズムを示すことになるが、それに伴
つて旋光度の可逆的変化が生ずる。その変化の大
きさはコレステリツク液晶相の形成の度合、フオ
トクロミツク化合物の濃度、膜厚、旋光度の測定
波長などによつて変動するが、約0.1度以上の変
化量として捕えることができるので、メモリ検出
が可能である。 発明の効果 本発明の光メモリ材料においては、情報の読み
出しは光書き込みによつて生ずる旋光度の変化、
すなわち、直線偏光の回転角度を測定することに
よりなされる。したがつて、ビツト記録を形成す
ることになる。このときの直線偏光の波長はフオ
トクロミズムで生ずる吸収体の波長領域を越えた
ものでもよいので記録読み出しによるメモリの消
失を防止することができる。 次に実施例によつて本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例 1 ポリ(L−グルタミン酸−γ−ベンジル)(重
合度=830)90mgをクロロホルム2cm3に溶解し、
この2.94重量%溶液490mgに2−〔1−(2,5−
ジメチル−3−フリル)エチリデン〕−3−アダ
マンチリデンコハク酸無水2.05mgを加え、加温し
ながら均一に溶解した。この溶液をスライドグラ
ス上に400rpmで回転塗布して製膜した。この膜
の厚みは約2.5μmであつた。この膜の旋光度
(αD)は589nmにおいて−0.206゜を示した。コーニ
ングカラーフイルター(7−54)と(0−52)の
組み合わせで超高圧水銀灯からの光から紫外線
(約365nm)を取り出し、この膜に30秒露光した
ところフオトクロミズムに基づく赤色が出現し
た。このときのαDは−0.418゜であつた。ついでコ
ーニングカラーフイルター(3−73)で取り出し
た可視光を照射したところ、赤色は退色した。15
秒照射したときのαDは−0.209゜であつた。同様に
して紫外線と可視光をそれぞれ30秒と15秒交互に
照射し、そのときのαDを測定した結果を表1にま
とめて示す。約0.2度の変化が可逆的に起こつて
いることがわかる。
【表】 実施例 2 ポリ(L−グルタミン酸−γ−ベンジル)(重
合度=830)の10重量%ジオキサン溶液を調製し、
これにL−4−(n−ブチル)−4′−(2−メチル
ブトキシ)アゾベンゼンをポリマーに対して15重
量%となるように加えて溶解し、均一な溶液を得
た。この溶液をドライボツクス中でスライドグラ
ス上に塗布して風乾し、約3μmの薄膜を得た。超
高圧水銀灯からの光をコーニングカラーフイルタ
ー(0−52)と(7−54)に通して紫外線を、ま
たコーニングカラーフイルター(3−73)と(5
−57)に通して青色の可視光線をそれぞれ取り出
し交互に上記感光体に30秒間照射した。このとき
の589nmにおける旋光度を測定した結果を図1に
まとめて示す。約0.2度の変化が可逆的に起こつ
ていることが認められる。この旋光度の測定波長
の光はアゾベンゼンの光異性化を全く引き起こさ
なかつた。 実施例 3 ポリ(L−グルタミン酸−γ−ベンジル)(味
の素(株)製アジコート2000)のエステル交換反応に
より製造したポリ(L−グルタミン酸アミル)の
4.53重量%ジオキサン溶液に、2−〔1−(2,5
−ジメチル−3−フリル)エチリデン〕−3−イ
ソプロピリデンコハク酸無水物をポリマーに対し
て20.8重量%になるように加え、溶解して均一の
溶液とした。この溶液をドライボツクス中でスラ
イドグラス上に塗布し風乾して薄膜を得た。超高
圧水銀灯からの光をコーニングカラーフイルタ
(7−51)を通して紫外線を、フイルター(3−
70)を通して可視光線をそれぞれ取り出し、交互
に薄膜に照射した。その結果を図2に示す。 実施例 4〜12 ポリ(L−グルタミン酸−γ−ベンジル)(重
合度≒1500)150mg、4−メトキシアゾベンゼン
(CoAzOC1)4.2mg(ポリマーに対し2mol%)を
ジオキサン850mgに溶解し、均一な溶液を得た。
この溶液をスライドガラス上にバーコーター塗布
して製膜した。膜の厚みは約0.5μmであつた。こ
の膜の旋光度(αD)は−0.78゜を示した。コーニ
ングカラーフイルター、(7−60)と(1−59)
の組み合せで超高圧水銀灯から紫外光(365nm)
を取り出し、この膜に20秒照射しフオトクロミツ
ク反応を行うとαDは−0.73゜へ変化した。さらに
カラーフイルター、(3−72)と(1−59)との
組み合せから得た可視光(>440nm)を60秒照射
するとαDは−0.76゜となつた。紫外光と可視光の
交互照射を繰り返すとαDは−0.76゜と−0.73゜との
間を可逆的に変化した。同様に4−ブトキシアゾ
ベンゼン(CoAzOC4)、4−オクチルオキシアゾ
ベンゼン(CoAzOC8)、4−メトキシ−4′−ブチ
ルアゾベンゼン(C4AzOC1)、4−ブトキシ−
4′−ブチルアゾベンゼン(C4AzOC4)、4−オク
チルオキシ−4′−ブチルアゾベンゼン
(C4AzOC8)、4−メトキシ−4′−シアノアゾベン
ゼン(CNAzOC1)、4−ブトキシ−4′−シアノア
ゾベンゼン(CNAzOC4)、4−オクチルオキシ
−4′−シアノアゾベンゼン(CNAzOC8)を含む
ポリ(L−グルタミン酸−γ−ベンジル)の膜も
紫外光と可視光との交互照射により膜のαDが可逆
的に変化した(表2)。
【表】 実施例 13 実施例3で用いたポリ(L−グルタミン酸−γ
−ベンジル)の15重量%ジオキサン溶液に1,
3,3−トリメチルインドリノー6′−ニトロベン
ゾピリロスピランをポリマーに対して6重量%に
なるように加え、溶解して均一の溶液とした。こ
の溶液をドライボツクス中でスライドグラス上に
塗布し風乾して9μmの薄膜を得た。この膜の旋光
度(αD)は−71.3゜を示すが、実施例2とおなじ
紫外光を80秒間照射するとαDは−32゜となつた。
【図面の簡単な説明】
可視光及び紫外光の交互照射による旋光度
(αD)変化を図1に示す。横軸は繰り返し回数、
縦軸は旋光度を示し、上側及び下側の〇印はそれ
ぞれ、可視光及び紫外光照射時の旋光度の値をあ
らわす。可視光及び紫外光の交互照射による旋光
度(αD)変化を図2に示す。横軸は繰り返し回
数、縦軸は旋光度を示し、上側及び下側の〇印は
それぞれ、可視光及び紫外光の旋光度の値をあら
わす。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 コレステリツク液晶相を持つ固体状の物質に
    異なる波長の光により可逆的に分子構造変化を行
    うフオトクロミツク化合物を溶解分散してなる光
    メモリ材料。
JP61053046A 1986-03-11 1986-03-11 光メモリ材料 Granted JPS62209186A (ja)

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DE3623395A1 (de) * 1986-07-11 1988-01-21 Roehm Gmbh Vorrichtung zur reversiblen, optischen datenspeicherung unter verwendung von polymeren fluessigkristallen
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