JP3056249B2 - 液晶性ポリマー類および可逆的な情報記憶に対してそれらを光誘導配向させる方法 - Google Patents
液晶性ポリマー類および可逆的な情報記憶に対してそれらを光誘導配向させる方法Info
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- JP3056249B2 JP3056249B2 JP3513140A JP51314091A JP3056249B2 JP 3056249 B2 JP3056249 B2 JP 3056249B2 JP 3513140 A JP3513140 A JP 3513140A JP 51314091 A JP51314091 A JP 51314091A JP 3056249 B2 JP3056249 B2 JP 3056249B2
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- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、液晶性ポリマー類、並びに光誘導されて配
座が変化する（photoinduced conformation−changin
g）液晶性側鎖ポリマー類を用いて、可逆的な光学情報
記憶（reversible optical information storage）に対
してこれらの液晶性ポリマー類を光誘導配向させる方法
に関する。
座が変化する（photoinduced conformation−changin
g）液晶性側鎖ポリマー類を用いて、可逆的な光学情報
記憶（reversible optical information storage）に対
してこれらの液晶性ポリマー類を光誘導配向させる方法
に関する。
光によるか、或は物理的もしくは光化学的過程によっ
て可逆的もしくは不可逆的に局所変化し得る光学特性
（吸収、反射、複屈折、散乱）を有する媒体の開発は、
光学情報の記憶および表示技術にとって大きな興味が持
たれているものである。
て可逆的もしくは不可逆的に局所変化し得る光学特性
（吸収、反射、複屈折、散乱）を有する媒体の開発は、
光学情報の記憶および表示技術にとって大きな興味が持
たれているものである。
ポリマー類および金属薄層中の型穴（CD−ROM）また
は焼穴を基とするか、主にポリマー基質上の金属薄層中
にブリスタを生じさせることを基とするか、或は薄層中
の溶融くぼみを基とする、不可逆的光学記憶は、ポリマ
ー材料および／または有機材料を用いた種々の光化学的
変法で行われ得る。このように、光重合によるか、或は
IR近くの放射線に敏感な化合物を光誘導分解して改質す
ることによって、光学特性を変化させることができる
（G.Kmpf、Ber.Bunsengesell、89、1179（1985））。
は焼穴を基とするか、主にポリマー基質上の金属薄層中
にブリスタを生じさせることを基とするか、或は薄層中
の溶融くぼみを基とする、不可逆的光学記憶は、ポリマ
ー材料および／または有機材料を用いた種々の光化学的
変法で行われ得る。このように、光重合によるか、或は
IR近くの放射線に敏感な化合物を光誘導分解して改質す
ることによって、光学特性を変化させることができる
（G.Kmpf、Ber.Bunsengesell、89、1179（1985））。
磁気−光学記憶および相転移システムに加えて、光に
よって色、反射率および他の光学特性が変化する光互変
性化合物もまた、消去可能な可逆的光学データ記憶に適
していると考えられる（G.Kmpf、Kunststoffe76、107
7（1986））。
よって色、反射率および他の光学特性が変化する光互変
性化合物もまた、消去可能な可逆的光学データ記憶に適
していると考えられる（G.Kmpf、Kunststoffe76、107
7（1986））。
上記システムは、それらが有するかなり簡単な、従っ
てより安価な製造によって特徴づけられる、即ちここで
は、スパッタリングをスピンコーティングに置き換える
ことができる。更に一層の利点は、記憶密度が高いこと
と、ノイズに対するシグナル比が本質的に改良されるこ
とである。光学的もしくは熱的に切り替え可能な双安定
性を示す光互変性化合物を基とする消去可能光学データ
記憶に対する作用は、多数の読み／消去−書き込みサイ
クルにおける光互変性システムの制限となる性能であ
る。
てより安価な製造によって特徴づけられる、即ちここで
は、スパッタリングをスピンコーティングに置き換える
ことができる。更に一層の利点は、記憶密度が高いこと
と、ノイズに対するシグナル比が本質的に改良されるこ
とである。光学的もしくは熱的に切り替え可能な双安定
性を示す光互変性化合物を基とする消去可能光学データ
記憶に対する作用は、多数の読み／消去−書き込みサイ
クルにおける光互変性システムの制限となる性能であ
る。
液晶表示技術における、低分子量の液晶を用いたレー
ザーアドレスによる表示は、表示またはメモリーとして
数年間知られていた（W.E.Haas他、J.Electrochem.Soc.
1221、1667（1974）、K.Ogura、H.Hirabayashi、A.Ueji
ma、K.Nakamura、Jap.J.Appl.Phys.21、969（193
2））。しかしながら、この記憶状態を維持するために
は外部の場が必要とされており、そして更に、高い可動
性によって分解能が制限されており、従って記憶密度が
かなり制限されている。
ザーアドレスによる表示は、表示またはメモリーとして
数年間知られていた（W.E.Haas他、J.Electrochem.Soc.
1221、1667（1974）、K.Ogura、H.Hirabayashi、A.Ueji
ma、K.Nakamura、Jap.J.Appl.Phys.21、969（193
2））。しかしながら、この記憶状態を維持するために
は外部の場が必要とされており、そして更に、高い可動
性によって分解能が制限されており、従って記憶密度が
かなり制限されている。
液晶性側鎖ポリマー類は、液晶特性、特にそれらが有
する超分子配列、配向性、およびそれらが有する物性の
異方性と、ポリマーに特異的な特性、例えば特にガラス
状態の発現とを合わせ持っている。
する超分子配列、配向性、およびそれらが有する物性の
異方性と、ポリマーに特異的な特性、例えば特にガラス
状態の発現とを合わせ持っている。
液晶性ポリマーの薄フィルムの中に情報を書き込むこ
とに関する公知の可能性は、外部の熱源手段、好適には
レーザー光線による、等方性状態における局所加熱であ
り、これは、この地点を冷却すると、数多くのドメイン
から成る光散乱領域を生じさせる。このような巨視的に
配向していない領域（これらは、光学特性に変化を表
す）は、このポリマーのガラス状態で凍結され得る。こ
の過程（抵抗温度記録（thermorecording）として知ら
れている）は、DE 3 603 268 AlおよびDE 3 603 267 Al
（1986）に記述されている。巨視的に配向しているか或
は配向していないサンプルを用いそして書き込み温度を
変化させた時、外部の電場および磁場無しか或はそれと
の組み合わせで液晶性を示す主鎖および側鎖ポリマー類
に関して、上記過程が数多くの変った型で知られてい
る。この過程が有する欠点は、書き込み操作で必要とさ
れるレーザー力が高いことと分解能が低いことである。
とに関する公知の可能性は、外部の熱源手段、好適には
レーザー光線による、等方性状態における局所加熱であ
り、これは、この地点を冷却すると、数多くのドメイン
から成る光散乱領域を生じさせる。このような巨視的に
配向していない領域（これらは、光学特性に変化を表
す）は、このポリマーのガラス状態で凍結され得る。こ
の過程（抵抗温度記録（thermorecording）として知ら
れている）は、DE 3 603 268 AlおよびDE 3 603 267 Al
（1986）に記述されている。巨視的に配向しているか或
は配向していないサンプルを用いそして書き込み温度を
変化させた時、外部の電場および磁場無しか或はそれと
の組み合わせで液晶性を示す主鎖および側鎖ポリマー類
に関して、上記過程が数多くの変った型で知られてい
る。この過程が有する欠点は、書き込み操作で必要とさ
れるレーザー力が高いことと分解能が低いことである。
しかしながら、低分子量の光互変性液晶または光互変
性を示す液晶性ポリマー類の光化学反応を用いるか、或
は液晶もしくは液晶性ポリマー類に光互変性化合物を添
加することによっても、上記相転移が達成され得る。例
えばアゾ発色団のＥ−Ｚ光異性化による、分子が有する
幾何学的形状の光誘導変化は、このように、この全体の
液晶システムを崩壊させる可能性があり、この手段を用
いて、相転移温度を低下させるか、或は相転移が光化学
的に誘導される（T.Ikeda、Macromol.23、36および42
（1990））。
性を示す液晶性ポリマー類の光化学反応を用いるか、或
は液晶もしくは液晶性ポリマー類に光互変性化合物を添
加することによっても、上記相転移が達成され得る。例
えばアゾ発色団のＥ−Ｚ光異性化による、分子が有する
幾何学的形状の光誘導変化は、このように、この全体の
液晶システムを崩壊させる可能性があり、この手段を用
いて、相転移温度を低下させるか、或は相転移が光化学
的に誘導される（T.Ikeda、Macromol.23、36および42
（1990））。
EichおよびWendorff（Macromol.Chem.Rapid Commun.
8、59（1987）および８、467（1937）;DE 3 623 395 A
l）は、ポリマー類のガラス状態における、光互変性側
鎖ポリマー類を用いた消去可能光学データ記憶を記述し
ている。このレーザーで誘導された屈折率の変化は、光
化学的および熱的効果の組み合わせによってもたらさ
れ、ここでは、この光開始したＺ−アゾベンゼン発色団
が局所的にそのポリマー類の液晶配列を崩壊し、光学特
性の変化に変動をもたらす。このメソジェニック（meso
genic）マトリックスの局所的な崩壊は、これらのアゾ
発色団が弛緩してその熱力学的に安定なＥ型に戻った時
でも維持される。この全体の過程により、屈折率の有意
な変化が生じる。この過程は、これの書き込みレーザー
強度が低いこと、そしてこのポリマーのガラス状態範囲
内の室温で進行する、と言った利点を有している。
8、59（1987）および８、467（1937）;DE 3 623 395 A
l）は、ポリマー類のガラス状態における、光互変性側
鎖ポリマー類を用いた消去可能光学データ記憶を記述し
ている。このレーザーで誘導された屈折率の変化は、光
化学的および熱的効果の組み合わせによってもたらさ
れ、ここでは、この光開始したＺ−アゾベンゼン発色団
が局所的にそのポリマー類の液晶配列を崩壊し、光学特
性の変化に変動をもたらす。このメソジェニック（meso
genic）マトリックスの局所的な崩壊は、これらのアゾ
発色団が弛緩してその熱力学的に安定なＥ型に戻った時
でも維持される。この全体の過程により、屈折率の有意
な変化が生じる。この過程は、これの書き込みレーザー
強度が低いこと、そしてこのポリマーのガラス状態範囲
内の室温で進行する、と言った利点を有している。
最近、非晶質ポリマーのガラス状態のアゾ化合物を直
線偏光で照射したとき、角依存光選択の法則によって弱
い二色性と弱い複屈折が生じ得る、ことが証明された
（A.Kozak、G.Williams、Mol.Phys.67、1065（198
9））。
線偏光で照射したとき、角依存光選択の法則によって弱
い二色性と弱い複屈折が生じ得る、ことが証明された
（A.Kozak、G.Williams、Mol.Phys.67、1065（198
9））。
Birenheideは、アゾ発色団を含んでいる液晶性側鎖ポ
リマー類を用いて（K.anderle、R.Birenheide、M.Eic
h、J.H.Wendorff、Makromol、Chem.、Rapid Commun.1
0、477（1989））、この方法は、異方性ポリマー中、こ
れらのアゾ発色団が有する変わり易い配向分布機能のた
め、光学特性の変化の意味で本質的により高い効率で進
行する、ことを示すことができた。しかしながら、Bire
nheideは、この方法およびこれらの記憶媒体に対して、
このガラス状態では、全体に局所的過程としてアゾ発色
団の再配向が生じるのみであり、これが、これらのポリ
マー類の隣接する側鎖を崩壊させることはなく、従って
液晶性マトリックスを崩壊させることはない、ことを確
認した（K Anderle、R Birenheide、J.H.Wendorff、1
9、Freiburger Arbeitstagung Flssigkristalle 1990
［第19Freiburg液晶会議、1990］）。
リマー類を用いて（K.anderle、R.Birenheide、M.Eic
h、J.H.Wendorff、Makromol、Chem.、Rapid Commun.1
0、477（1989））、この方法は、異方性ポリマー中、こ
れらのアゾ発色団が有する変わり易い配向分布機能のた
め、光学特性の変化の意味で本質的により高い効率で進
行する、ことを示すことができた。しかしながら、Bire
nheideは、この方法およびこれらの記憶媒体に対して、
このガラス状態では、全体に局所的過程としてアゾ発色
団の再配向が生じるのみであり、これが、これらのポリ
マー類の隣接する側鎖を崩壊させることはなく、従って
液晶性マトリックスを崩壊させることはない、ことを確
認した（K Anderle、R Birenheide、J.H.Wendorff、1
9、Freiburger Arbeitstagung Flssigkristalle 1990
［第19Freiburg液晶会議、1990］）。
従って、最近の数年間で、より精密に分子相互作用を
用いることにより、光化学的に誘導された特性変化に必
要な書き込みエネルギーを、例えばmW/cm2の範囲にまで
低下させることが可能になってきた。この技術におい
て、任意に置換アゾベンゼンを有する光活性基をその側
鎖に含んでいる液晶性ポリマー類単独か、或はその液晶
状態で配列を行う単位、即ちｐ−オキシ−安息香酸のア
リールエステルとのコポリマーとして、液晶性ポリマー
類が用いられた。この支持バックボーン、即ちこのポリ
マーの主鎖は、通常、任意に改質されていてもよいポリ
（メタ）アクリレートもしくはポリシロキサンである。
これらのシステムは情報の記憶によく適合している、と
言うのは、これらが必要としている書き込みエネルギー
は低く、そして高い記憶密度を可能にするからである。
Tg（ガラス転移温度）以下では、これは局所的な過程で
あり、そして光異性化に直接関係している分子のみがそ
れらの位置を変化し、そしてこの過程では、それに最も
隣接しているものでも変化しないままである、と言う事
実を基にしていることが確認された（Anderle、Birenhe
ide、Wendorff、19、Freiburger Arbeitstagung Flss
igkristalle 1990［第19Freiburg液晶会議、1990］、19
90年４月４−６日、文献13）。短い範囲の相互作用を用
いたこれらのシステムは、急速な物理的劣化を受ける、
と言うのは、シス−トランス戻り反応において、これら
のドメインの初期状態が再び達成されることはないから
である。その結果として、この過程を通してこのシステ
ムを繰り返して使用する場合、これは、その開始状態か
ら迅速に離れて新しい配置に向かって動く必要がある。
この特徴がこれらを実用用途で不適切なものにしてい
る。
用いることにより、光化学的に誘導された特性変化に必
要な書き込みエネルギーを、例えばmW/cm2の範囲にまで
低下させることが可能になってきた。この技術におい
て、任意に置換アゾベンゼンを有する光活性基をその側
鎖に含んでいる液晶性ポリマー類単独か、或はその液晶
状態で配列を行う単位、即ちｐ−オキシ−安息香酸のア
リールエステルとのコポリマーとして、液晶性ポリマー
類が用いられた。この支持バックボーン、即ちこのポリ
マーの主鎖は、通常、任意に改質されていてもよいポリ
（メタ）アクリレートもしくはポリシロキサンである。
これらのシステムは情報の記憶によく適合している、と
言うのは、これらが必要としている書き込みエネルギー
は低く、そして高い記憶密度を可能にするからである。
Tg（ガラス転移温度）以下では、これは局所的な過程で
あり、そして光異性化に直接関係している分子のみがそ
れらの位置を変化し、そしてこの過程では、それに最も
隣接しているものでも変化しないままである、と言う事
実を基にしていることが確認された（Anderle、Birenhe
ide、Wendorff、19、Freiburger Arbeitstagung Flss
igkristalle 1990［第19Freiburg液晶会議、1990］、19
90年４月４−６日、文献13）。短い範囲の相互作用を用
いたこれらのシステムは、急速な物理的劣化を受ける、
と言うのは、シス−トランス戻り反応において、これら
のドメインの初期状態が再び達成されることはないから
である。その結果として、この過程を通してこのシステ
ムを繰り返して使用する場合、これは、その開始状態か
ら迅速に離れて新しい配置に向かって動く必要がある。
この特徴がこれらを実用用途で不適切なものにしてい
る。
驚くべきことに、理想化した一般式Ｉ ［ここでは、幅広い範囲の相互作用が生じる］ を有する、光誘導されて配座が変化する（「光互変
性」）液晶性ポリマー類が存在していることをここに見
い出した。このことは、光誘導されて配座が変化する分
子の効果は自然発生的にその全ドメインを包含してい
る、即ちTg以下でも生じる過程である、ことを意味して
いる。従って、このドメインは、その初期状態に戻る
が、この光誘導された配座の変化およびメソジェニック
単位の配向分布が変化することを伴う、即ちこのシステ
ムは、原則として、物理的に劣化しない。これは、配座
が変化する液晶性側鎖ポリマー類を記憶媒体として用い
た可逆的光学情報記憶のための方法を開発することにと
って予め必要とされていることであり、ここで、この提
案した方法は、ポリマー中の通常の光互変性システムの
制限に打ち勝ち、そして極めて低い光強度でさえも、高
い値の光誘導異方性と、高いコントラスト値と、高い増
幅ファクターと、高い記憶情報の長期安定性と、高い可
逆性と、簡潔な情報消去性をもたらすと共に、液晶性側
鎖ポリマー類が光誘導されて巨視的に配向することを可
能にしている。
性」）液晶性ポリマー類が存在していることをここに見
い出した。このことは、光誘導されて配座が変化する分
子の効果は自然発生的にその全ドメインを包含してい
る、即ちTg以下でも生じる過程である、ことを意味して
いる。従って、このドメインは、その初期状態に戻る
が、この光誘導された配座の変化およびメソジェニック
単位の配向分布が変化することを伴う、即ちこのシステ
ムは、原則として、物理的に劣化しない。これは、配座
が変化する液晶性側鎖ポリマー類を記憶媒体として用い
た可逆的光学情報記憶のための方法を開発することにと
って予め必要とされていることであり、ここで、この提
案した方法は、ポリマー中の通常の光互変性システムの
制限に打ち勝ち、そして極めて低い光強度でさえも、高
い値の光誘導異方性と、高いコントラスト値と、高い増
幅ファクターと、高い記憶情報の長期安定性と、高い可
逆性と、簡潔な情報消去性をもたらすと共に、液晶性側
鎖ポリマー類が光誘導されて巨視的に配向することを可
能にしている。
式Ｉにおいて、Ａ−Ｂは、このポリマーの主鎖の繰り
返し単位、即ち「バックボーン」として知られているも
のを意味しており、Ｔは、間隔基、即ち「スペーサー」
として知られているものを表しており、そしてＸは、こ
の液晶状態を決定するメソジェニック側鎖を表してお
り、ｎは整数を表している。このＡ−Ｂ基は、好適に
は、Ａ′＝Ｂ′型のビニル化合物のフリーラジカル重合
で得られる単位（用いるモノマー類は一般式Ａ′＝Ｂ′
−Ｔ−Ｘを有している）を表すか、或は1,2−オレフィ
ン類とポリシロキサン類との反応で生じる単位を表して
おり、これらは例えば、一般的方程式−［Ａ−Ｂ］ｐ−
＋nT−Ｘ［ここで、ｎ≦ｐであり、そしてｐは整数を表
す］に従って生じる。
返し単位、即ち「バックボーン」として知られているも
のを意味しており、Ｔは、間隔基、即ち「スペーサー」
として知られているものを表しており、そしてＸは、こ
の液晶状態を決定するメソジェニック側鎖を表してお
り、ｎは整数を表している。このＡ−Ｂ基は、好適に
は、Ａ′＝Ｂ′型のビニル化合物のフリーラジカル重合
で得られる単位（用いるモノマー類は一般式Ａ′＝Ｂ′
−Ｔ−Ｘを有している）を表すか、或は1,2−オレフィ
ン類とポリシロキサン類との反応で生じる単位を表して
おり、これらは例えば、一般的方程式−［Ａ−Ｂ］ｐ−
＋nT−Ｘ［ここで、ｎ≦ｐであり、そしてｐは整数を表
す］に従って生じる。
Ａ′＝Ｂ′は、好適には、基 ［ここで、R1は、Ｈまたはメチルを表す］ である。
Ｗは、二重結合を活性化する残基、例えば−CO−Ｏ
−、−CO−Ｎ（R2）−、−CO−（ここで、R2は、Ｈまた
はC1−C6アルキルである）である。
−、−CO−Ｎ（R2）−、−CO−（ここで、R2は、Ｈまた
はC1−C6アルキルである）である。
別の好適な基は、式ＩでＡ−Ｂが を表す化合物である。
間隔基Ｔは、例えば塩素の如きハロゲンで任意に置換
されているか、或は例えばＯ原子の如きヘテロ原子が割
り込んでいてもよい、３−11個のＣ原子を有する可動
鎖、好適にはCH2基である。メソゲン（mesogen）Ｘは、
一般に、結合連結を通してスペーサーに結合しており、
これは例えば、下記 −Ｏ−、−CO−、−CO−Ｎ（R2）−、−Ｎ（R2）−CO
−、−CO−Ｏ− ［ここで、R2は、上述した意味を有する］ で構成されていてもよい。
されているか、或は例えばＯ原子の如きヘテロ原子が割
り込んでいてもよい、３−11個のＣ原子を有する可動
鎖、好適にはCH2基である。メソゲン（mesogen）Ｘは、
一般に、結合連結を通してスペーサーに結合しており、
これは例えば、下記 −Ｏ−、−CO−、−CO−Ｎ（R2）−、−Ｎ（R2）−CO
−、−CO−Ｏ− ［ここで、R2は、上述した意味を有する］ で構成されていてもよい。
数多くのメソジェニック側鎖が存在している、即ち総
括的な選択が「Handbuch der flssigkristalle」（Ke
lker ＆ Hatz、Verlag Chemie 1980、67−113頁）の中
に見いだされ得る。
括的な選択が「Handbuch der flssigkristalle」（Ke
lker ＆ Hatz、Verlag Chemie 1980、67−113頁）の中
に見いだされ得る。
本発明は、このポリマーのバックボーンに連結してい
る側鎖の少なくとも一部が、光誘導されて配座が変化す
る特性を有する少なくとも１種の基を含んでおり、そし
てこれらの側鎖の少なくとも一部が、メソジェニック特
性を有する少なくとも１種の基を含んでいる、少なくと
も１種の側鎖ポリマーから成る液晶性ポリマーマトリッ
クスを用いた光学記憶媒体を提供するものであり、この
メソジェニック特性を有する基が、少なくとも１種の水
素ブリッジ形成単位を含んでいることを特徴とするか、
或は該光誘導されて配座が変化する特性を有する基が、
少なくとも１種のスチルベン残基を含んでいることを特
徴とするか、或は該メソジェニック特性を有する基が、
その光誘導されて配座が変化する特性を有する基を通し
て該ポリマーバックボーンに連結していることを特徴と
し、ここで、このポリマーバックボーンはポリメチルシ
ロキサン鎖を含んでおりそしてこの光誘導されて配座が
変化する基はカルボニル−ビニル−フェニル基を含んで
いる。
る側鎖の少なくとも一部が、光誘導されて配座が変化す
る特性を有する少なくとも１種の基を含んでおり、そし
てこれらの側鎖の少なくとも一部が、メソジェニック特
性を有する少なくとも１種の基を含んでいる、少なくと
も１種の側鎖ポリマーから成る液晶性ポリマーマトリッ
クスを用いた光学記憶媒体を提供するものであり、この
メソジェニック特性を有する基が、少なくとも１種の水
素ブリッジ形成単位を含んでいることを特徴とするか、
或は該光誘導されて配座が変化する特性を有する基が、
少なくとも１種のスチルベン残基を含んでいることを特
徴とするか、或は該メソジェニック特性を有する基が、
その光誘導されて配座が変化する特性を有する基を通し
て該ポリマーバックボーンに連結していることを特徴と
し、ここで、このポリマーバックボーンはポリメチルシ
ロキサン鎖を含んでおりそしてこの光誘導されて配座が
変化する基はカルボニル−ビニル−フェニル基を含んで
いる。
本発明の特に有意な点は、このポリマーの側鎖［これ
らはメソジェニック基Ｙと光誘導されて配座が変化する
基Ｚの両方を含んでいなければならないが、Ｚは必ずし
もメソジェニックである必要はない］によって決定され
る液晶状態を発現することである。しかしながら、両方
の基がメソジェニック特性を有するのが好適である。従
って、本発明に従う式Ｉを有するポリマーは、理想化し
た式II ［ここで、ｋ＋１＋ｍ＝１であり、０＜ｋ＜１であり、
0.05＜ｍ＜0.5であり、そしてここで、ｋ、ｌ、ｍが互
いに対するＡ−Ｂ単位の比率を決定している］ の相互関係があることを満足させるか、或は理想化した
式III ［ここで、ｋ＋１＝１であり、そして０＜ｋ≦１であ
る］ の相互関係があることを満足させる必要がある。
らはメソジェニック基Ｙと光誘導されて配座が変化する
基Ｚの両方を含んでいなければならないが、Ｚは必ずし
もメソジェニックである必要はない］によって決定され
る液晶状態を発現することである。しかしながら、両方
の基がメソジェニック特性を有するのが好適である。従
って、本発明に従う式Ｉを有するポリマーは、理想化し
た式II ［ここで、ｋ＋１＋ｍ＝１であり、０＜ｋ＜１であり、
0.05＜ｍ＜0.5であり、そしてここで、ｋ、ｌ、ｍが互
いに対するＡ−Ｂ単位の比率を決定している］ の相互関係があることを満足させるか、或は理想化した
式III ［ここで、ｋ＋１＝１であり、そして０＜ｋ≦１であ
る］ の相互関係があることを満足させる必要がある。
本発明に従う目的で、ＹおよびＺは互いに協力関係を
示す関係を有する必要がある。即ちＺから進行する配座
の変化は、自然発生的にこの全体ドメインに伝達される
必要があり、その結果として、この得られる最終的な効
果は、この全体システムの光学軸の変化である。これに
関連して、この過程が単独もしくは多段階で進行するか
否かは重要でなく、これは最終的に、光固定平衡の特別
な位置にのみ依存している。これは、決定的である幅広
い範囲の相互作用の事実である。この光誘導されて配座
が変化する基Ｚは、好適には、式IV ［式中、 Ｇは、基−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ（R4）＝Ｃ（R4）−、−Ｎ＝
CH−、−CH＝Ｎ−または−CH＝CH−CO−を表しており、
そして R3は、−Ar−R5、ピリジン残基またはピリミジン残基、
或はCOOR6を表している］ に相当しているか、或は式Ｖ ［式中、 R4は、互いに独立して、Ｈ、アルキルまたはCNを表し、 R5は、Ｈ、COOR6、R8、Ｏ−R8、CN、NO2、CF3、ハロゲ
ン、Ｎ（R8）（R8）、アリールを表し、 R6は、C1−C6アルキル、シクロヘキシル−４−カルボン
酸−４′−アルキルフェニルエステル、シクロヘキシル
−４−カルボン酸−４′−アルキル−シクロヘキシルエ
ステル、コレステリルまたはコレスタニル残基を表し、 R7は、Ｈ、アルキル、Ｏ−アルキル、ハロゲン、CNまた
はCF3を表し、そして R8は、互いに独立して、Ｈ、C1−C14アルキル、アシ
ル、アロイル、好適にはCH3−CO−またはC6H5−CO−を
表す］ に相当している。
示す関係を有する必要がある。即ちＺから進行する配座
の変化は、自然発生的にこの全体ドメインに伝達される
必要があり、その結果として、この得られる最終的な効
果は、この全体システムの光学軸の変化である。これに
関連して、この過程が単独もしくは多段階で進行するか
否かは重要でなく、これは最終的に、光固定平衡の特別
な位置にのみ依存している。これは、決定的である幅広
い範囲の相互作用の事実である。この光誘導されて配座
が変化する基Ｚは、好適には、式IV ［式中、 Ｇは、基−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ（R4）＝Ｃ（R4）−、−Ｎ＝
CH−、−CH＝Ｎ−または−CH＝CH−CO−を表しており、
そして R3は、−Ar−R5、ピリジン残基またはピリミジン残基、
或はCOOR6を表している］ に相当しているか、或は式Ｖ ［式中、 R4は、互いに独立して、Ｈ、アルキルまたはCNを表し、 R5は、Ｈ、COOR6、R8、Ｏ−R8、CN、NO2、CF3、ハロゲ
ン、Ｎ（R8）（R8）、アリールを表し、 R6は、C1−C6アルキル、シクロヘキシル−４−カルボン
酸−４′−アルキルフェニルエステル、シクロヘキシル
−４−カルボン酸−４′−アルキル−シクロヘキシルエ
ステル、コレステリルまたはコレスタニル残基を表し、 R7は、Ｈ、アルキル、Ｏ−アルキル、ハロゲン、CNまた
はCF3を表し、そして R8は、互いに独立して、Ｈ、C1−C14アルキル、アシ
ル、アロイル、好適にはCH3−CO−またはC6H5−CO−を
表す］ に相当している。
−Ar−R5残基にとってｐ位が好適である。
メソジェニック基Ｙはまた、好適には、Ｇが水素ブリ
ッジ構築単位、好適には−CO−NH−、−NH−CO−または
−Ｃ（R4）＝Ｃ（R4）−CO−NH−を意味している式IVに
相当している。
ッジ構築単位、好適には−CO−NH−、−NH−CO−または
−Ｃ（R4）＝Ｃ（R4）−CO−NH−を意味している式IVに
相当している。
好適な具体例において、Ｚで表す、光誘導されて配座
が変化する特性を有する基は、以下の式VI ［式中、ＱおよびR4は、 ａ）−COOR6（ここで、R6＝C1−C6アルキル、４−アル
キルシクロヘキシル、４−アルキルフェニル、４−アル
コキシフェニル、シクロヘキシル−４−カルボン酸−
４′−アルキルフェニルエステル、シクロヘキシル−４
−カルボン酸−４′−アルキルシクロヘキシルエステ
ル、コレステリルまたはコレスタニルであり、そしてR4
＝Ｈである）を意味しているか、或は ｂ） （ここで、R7＝Ｈ、アルキル、Ｏ−アルキル、ハロゲ
ン、CNまたはCF3であり、そしてR4＝Ｈ、アルキルまた
はCNである）を意味しているか、或は ｃ）R9（ここで、R9＝ピリジルまたはピリミジルであ
り、そしてR4＝Ｈである）を意味しているか、或は ｄ） （ここで、R7＝Ｈ、アルキル、Ｏ−アルキル、ハロゲ
ン、CNまたはCF3であり、そしてR4＝Ｈである）を意味
している］ を有する群を含んでいる。
が変化する特性を有する基は、以下の式VI ［式中、ＱおよびR4は、 ａ）−COOR6（ここで、R6＝C1−C6アルキル、４−アル
キルシクロヘキシル、４−アルキルフェニル、４−アル
コキシフェニル、シクロヘキシル−４−カルボン酸−
４′−アルキルフェニルエステル、シクロヘキシル−４
−カルボン酸−４′−アルキルシクロヘキシルエステ
ル、コレステリルまたはコレスタニルであり、そしてR4
＝Ｈである）を意味しているか、或は ｂ） （ここで、R7＝Ｈ、アルキル、Ｏ−アルキル、ハロゲ
ン、CNまたはCF3であり、そしてR4＝Ｈ、アルキルまた
はCNである）を意味しているか、或は ｃ）R9（ここで、R9＝ピリジルまたはピリミジルであ
り、そしてR4＝Ｈである）を意味しているか、或は ｄ） （ここで、R7＝Ｈ、アルキル、Ｏ−アルキル、ハロゲ
ン、CNまたはCF3であり、そしてR4＝Ｈである）を意味
している］ を有する群を含んでいる。
別の好適な具体例において、該側鎖ポリマーは、Ａ−
Ｂがポリメチルシロキサンの主鎖の繰り返し単位を表
し、そしてＺで表す光誘導されて配座が変化する特性を
有する基が、以下の式 を有する群を含んでいる、式IIIに相当している。
Ｂがポリメチルシロキサンの主鎖の繰り返し単位を表
し、そしてＺで表す光誘導されて配座が変化する特性を
有する基が、以下の式 を有する群を含んでいる、式IIIに相当している。
光学記憶媒体として、以下に示す側鎖ポリマー類が特
に適切である： ａ）ポリ−（４−メタアクリロイル−オキシ−ヘキシレ
ンオキシ−安息香酸−４′−メトキシアニリド−コ−メ
タアクリロイルオキシ−ヘキシレンオキシ−アゾベンゼ
ン） ｂ）ポリ−（メタアクリロイルオキシヘキシル−オキシ
−４−メトキシ−フェニルベンゾエート−コ−メタアク
リロイルオキシヘキシルオキシ−４−メトキシスチルベ
ン） ｃ）ポリ−｛３−［（４−コレステリル）オキシカルボ
ニルビニルフェノキシ］プロピル｝−メチルシロキサン ｄ）ポリ−｛３［（４−プロピルシクロヘキシル）オキ
シカルボニルビニルフェノキシ］プロピル｝−メチルシ
ロキサン ｅ）ポリ−｛３［（４−ｎ−ヘキシルオキシフェニルカ
ルボニルオキシ）シクロヘキシルオキシカルボニルビニ
ルフェノキシ］プロピル｝−メチルシロキサン。
に適切である： ａ）ポリ−（４−メタアクリロイル−オキシ−ヘキシレ
ンオキシ−安息香酸−４′−メトキシアニリド−コ−メ
タアクリロイルオキシ−ヘキシレンオキシ−アゾベンゼ
ン） ｂ）ポリ−（メタアクリロイルオキシヘキシル−オキシ
−４−メトキシ−フェニルベンゾエート−コ−メタアク
リロイルオキシヘキシルオキシ−４−メトキシスチルベ
ン） ｃ）ポリ−｛３−［（４−コレステリル）オキシカルボ
ニルビニルフェノキシ］プロピル｝−メチルシロキサン ｄ）ポリ−｛３［（４−プロピルシクロヘキシル）オキ
シカルボニルビニルフェノキシ］プロピル｝−メチルシ
ロキサン ｅ）ポリ−｛３［（４−ｎ−ヘキシルオキシフェニルカ
ルボニルオキシ）シクロヘキシルオキシカルボニルビニ
ルフェノキシ］プロピル｝−メチルシロキサン。
用いるポリマー類は新規である。これらは、公知の方
法に従いそして液晶性ポリマー類に関して記述されてい
る合成に類似して製造されそして特徴づけられ得る。
法に従いそして液晶性ポリマー類に関して記述されてい
る合成に類似して製造されそして特徴づけられ得る。
これらのポリマー類の重合度は５−600、好適には約1
00である。
00である。
再配向に対する効果の完全な変化が本質的に若干の化
学構造変化を通して生じることは、マトリックスの残り
の部分とは実際上完全に独立しているところの、公知シ
ステムにおける光学的再配向からすると、極めて驚くべ
きことであると考えなくてはならない、即ち、水素ブリ
ッジ形成メソゲンを導入すると、この光配向に全ドメイ
ンが巻き込まれる、即ちTg以下でさえも進行する過程で
ある、ことは極めて驚くべきことであると考えなくては
ならない。
学構造変化を通して生じることは、マトリックスの残り
の部分とは実際上完全に独立しているところの、公知シ
ステムにおける光学的再配向からすると、極めて驚くべ
きことであると考えなくてはならない、即ち、水素ブリ
ッジ形成メソゲンを導入すると、この光配向に全ドメイ
ンが巻き込まれる、即ちTg以下でさえも進行する過程で
ある、ことは極めて驚くべきことであると考えなくては
ならない。
本発明の目的は、適切な材料を用いて、それらから、
液晶性ポリマー類を光誘導配向させる方法、並びに可逆
的に光学情報を記憶させる方法を開発することであり、
この方法は、通常の光互変性記憶媒体および通常の配向
過程の可逆性における制限に打ち勝つものである。この
目的は、本発明に従い、低強度の直線偏光もしくは非偏
光を用いて、光互変性液晶側鎖ポリマー類の光学異方性
および配向を光誘導で可逆的に変化させる方法を開発す
ることによって達成される。
液晶性ポリマー類を光誘導配向させる方法、並びに可逆
的に光学情報を記憶させる方法を開発することであり、
この方法は、通常の光互変性記憶媒体および通常の配向
過程の可逆性における制限に打ち勝つものである。この
目的は、本発明に従い、低強度の直線偏光もしくは非偏
光を用いて、光互変性液晶側鎖ポリマー類の光学異方性
および配向を光誘導で可逆的に変化させる方法を開発す
ることによって達成される。
この目的は、本発明に従い、直線偏光を用いるか、或
は類結晶形的に配向したフィルムの場合、偏光もしくは
非偏光の化学光を用い、画像領域全体か或は局所的に、
このポリマーの粘弾性領域内か或はガラス転移温度以下
で、光互変性側基を含んでいる液晶性ポリマーの、類結
晶形平面フィルムまたは巨視的には配向していないフィ
ルムの中に、情報を書き込むことで達成される。
は類結晶形的に配向したフィルムの場合、偏光もしくは
非偏光の化学光を用い、画像領域全体か或は局所的に、
このポリマーの粘弾性領域内か或はガラス転移温度以下
で、光互変性側基を含んでいる液晶性ポリマーの、類結
晶形平面フィルムまたは巨視的には配向していないフィ
ルムの中に、情報を書き込むことで達成される。
例えば、２枚のガラスから成るセル（これらの間に、
配向した側鎖ポリマーの層が存在している）を用いるこ
とによって、情報の記憶が進行する。このガラスの内部
表面は、有機ポリマー層、好適にはポリイミド、二酸化
ケイ素層および／または伝導性ITO層で部分的にコート
されており、これが、電場もしくは磁場および／または
表面力による液晶性ポリマー層の巨視的配向を可能にし
ている。
配向した側鎖ポリマーの層が存在している）を用いるこ
とによって、情報の記憶が進行する。このガラスの内部
表面は、有機ポリマー層、好適にはポリイミド、二酸化
ケイ素層および／または伝導性ITO層で部分的にコート
されており、これが、電場もしくは磁場および／または
表面力による液晶性ポリマー層の巨視的配向を可能にし
ている。
この必須となるフィルムは、スピンコーティング、デ
ィッピングまたはキャスティングで製造されるか、或は
２枚のガラスの間で該ポリマーを圧縮するか或はそのポ
リマーをその間に流し込むことによって製造される。
ィッピングまたはキャスティングで製造されるか、或は
２枚のガラスの間で該ポリマーを圧縮するか或はそのポ
リマーをその間に流し込むことによって製造される。
通常に用いられる層の層圧は５から30μｍである。
本発明に従い、この液晶性ポリマーの全マトリックス
の光誘導再配向は、Ｅ−Ｚ光異性化で進行する光互変性
基の光選択による各々の書き込み操作中に生じる。これ
は、これらの光互変性およびメソジェニック側鎖基（si
de group）の配向がこの書き込み用光の偏光面に対して
垂直である限り進行する。この光の偏光面を変化させる
と、巨視的に均一な類結晶形層およびまた平面層の好適
な方向は、再び配向して、自由に選択可能な好適な面方
向になる。
の光誘導再配向は、Ｅ−Ｚ光異性化で進行する光互変性
基の光選択による各々の書き込み操作中に生じる。これ
は、これらの光互変性およびメソジェニック側鎖基（si
de group）の配向がこの書き込み用光の偏光面に対して
垂直である限り進行する。この光の偏光面を変化させる
と、巨視的に均一な類結晶形層およびまた平面層の好適
な方向は、再び配向して、自由に選択可能な好適な面方
向になる。
化学光の偏光面を変化させることにより、異なる偏光
方向を有するピクセル（pixels）を書き込むこともでき
る。
方向を有するピクセル（pixels）を書き込むこともでき
る。
読み取り用の長波長の直線偏光を用いて、この記憶さ
れた情報が壊れることなく、記憶媒体の中に記憶された
情報を逐一もしくは地域的に読み取ることができる。
れた情報が壊れることなく、記憶媒体の中に記憶された
情報を逐一もしくは地域的に読み取ることができる。
この液晶性マトリックスの記憶情報の消去または配向
は、本発明に従い、光および／または熱で局所的もしく
は地域的に進行する。
は、本発明に従い、光および／または熱で局所的もしく
は地域的に進行する。
情報の熱的消去に続くこの等方性溶融からの冷却によ
り、この記憶媒体の初期状態が、自動的か或は磁場もし
くは電場を用いることにより回復する。
り、この記憶媒体の初期状態が、自動的か或は磁場もし
くは電場を用いることにより回復する。
本発明に従い、書き込み、光化学的に開始した配向、
読み取り、熱的もしくは光子消去、並びに再配向過程
が、繰り返して行われ得る。
読み取り、熱的もしくは光子消去、並びに再配向過程
が、繰り返して行われ得る。
この書き込み操作では、この光互変性基の吸収範囲内
の光を発する光源を用いるか、或は用いるポリマー類の
光互変性側基の吸収を照射光の波長に適合させる。光へ
の暴露は、ＥとＺの光異性体の間の光固定平衡が、高い
量子収率および高いＺ光異性体比率でセットされる、適
切な波長で進行する。
の光を発する光源を用いるか、或は用いるポリマー類の
光互変性側基の吸収を照射光の波長に適合させる。光へ
の暴露は、ＥとＺの光異性体の間の光固定平衡が、高い
量子収率および高いＺ光異性体比率でセットされる、適
切な波長で進行する。
光の偏光の異なる面を用いるか、或は書き込み光の偏
光面に対して異なる、面配向した記憶媒体の配向を用い
て、該光互変性側基の光選択を繰り返すと、繰り返し
て、異なる好適な配向もしくは記憶状態の切り替えが行
われ、そして情報もしくは配向が補正されるか或は重ね
書きされる。書き込まれたこの情報は、熱的な消去が生
じることなくそしてその結果として必要な巨視的配向が
消去されることなく、異なる偏光方向を有する光を用い
て消去され得る。この切り替え操作は、繰り返して行う
ことが可能であり、光単独で切り替わる可逆的な情報記
憶を可能している。従って、消去操作では、情報を再書
き込みすることを必要としていない。偏光していない光
を用いた照射もまた、この好適な方向を消し、そしてそ
の記憶状態を変化させる。
光面に対して異なる、面配向した記憶媒体の配向を用い
て、該光互変性側基の光選択を繰り返すと、繰り返し
て、異なる好適な配向もしくは記憶状態の切り替えが行
われ、そして情報もしくは配向が補正されるか或は重ね
書きされる。書き込まれたこの情報は、熱的な消去が生
じることなくそしてその結果として必要な巨視的配向が
消去されることなく、異なる偏光方向を有する光を用い
て消去され得る。この切り替え操作は、繰り返して行う
ことが可能であり、光単独で切り替わる可逆的な情報記
憶を可能している。従って、消去操作では、情報を再書
き込みすることを必要としていない。偏光していない光
を用いた照射もまた、この好適な方向を消し、そしてそ
の記憶状態を変化させる。
この記憶媒体の好適な方向と一直線になっている異な
る偏光方向を有する直線偏光を用いて、書き込みおよび
読み取り過程を行う場合、異なる配向を有するピクセル
が書き込まれそして読み取られる。
る偏光方向を有する直線偏光を用いて、書き込みおよび
読み取り過程を行う場合、異なる配向を有するピクセル
が書き込まれそして読み取られる。
好適な方向が変化するドメインを有する層からか、或
は光互変性液晶性ポリマー類の、巨視的に均一に類結晶
形配向した層から、光誘導配向によって、面配向した層
が生じる。直線偏光を用いる場合、好適な方向を有する
面偏光した層が得られる。
は光互変性液晶性ポリマー類の、巨視的に均一に類結晶
形配向した層から、光誘導配向によって、面配向した層
が生じる。直線偏光を用いる場合、好適な方向を有する
面偏光した層が得られる。
本発明に従いそして驚くべきことに、これは全く、こ
の方法および記憶媒体を用いて生じるものは、以前に達
成された、光互変性を示す基もしくは分子の単に局所的
な再配向ではなく、むしろ、この記憶媒体中の光互変性
基の、光誘導回転拡散もしくは角依存光選択が、粘弾性
範囲内、および特に驚くべきことには、このポリマー類
のガラス状態の両方で、この異方性を示す液晶性マトリ
ックス全体の再配向を切り替える。
の方法および記憶媒体を用いて生じるものは、以前に達
成された、光互変性を示す基もしくは分子の単に局所的
な再配向ではなく、むしろ、この記憶媒体中の光互変性
基の、光誘導回転拡散もしくは角依存光選択が、粘弾性
範囲内、および特に驚くべきことには、このポリマー類
のガラス状態の両方で、この異方性を示す液晶性マトリ
ックス全体の再配向を切り替える。
光互変性基およびメソジェニック側鎖基の配向は、連
続的に、光選択によって変化し、そしてこれは、このマ
トリックスがこの光の偏光面に対して垂直に配列するま
で進行する。この情報は、レーザーを用いて逐一書き込
まれるか、或は石版印刷マスクを用いて地域的に書き込
まれるか、或は１から600秒の時間をかけて、0.1から10
mW/cm-2の強度を有するランプを用いて書き込まれる。
光子の切り替え過程を繰り返した後、これらのポリマー
の粘弾性範囲に入る中間的な熱加熱過程を用いること
で、物理的劣化による通常の光互変性記憶媒体が示す限
界に打ち勝つことができる。
続的に、光選択によって変化し、そしてこれは、このマ
トリックスがこの光の偏光面に対して垂直に配列するま
で進行する。この情報は、レーザーを用いて逐一書き込
まれるか、或は石版印刷マスクを用いて地域的に書き込
まれるか、或は１から600秒の時間をかけて、0.1から10
mW/cm-2の強度を有するランプを用いて書き込まれる。
光子の切り替え過程を繰り返した後、これらのポリマー
の粘弾性範囲に入る中間的な熱加熱過程を用いること
で、物理的劣化による通常の光互変性記憶媒体が示す限
界に打ち勝つことができる。
情報を記憶するための本発明に従って請求する方法
は、直線偏光を用いて照射したとき、メソジェニック側
鎖と光互変性基の、システムに特異的な組み合わせを通
して、驚くべき程極めて高効率な、光化学的に誘導され
る物理的再配向過程をもたらし、これは、巨視的に均一
に光互変性およびメソジェニック側鎖基の配向を切り替
え、そして二色性および複屈折の如き光学特性の異方性
の効率良い変化をもたらす。液晶性ポリマー類に情報を
記憶させそして配向させる方法が示す特別な利点である
として下記を述べる： − 光互変性基の光化学的に誘導された再配向、および
その結果として生じる、液晶性記憶媒体のメソジェニッ
ク側基全体の物理的再配向、による高増幅ファクター、
従って極めて効率の良い書き込み過程、 − 高効率のため、低強度の光源、短い照射時間、およ
び低含有量の光互変性基を有するポリマーを用いること
ができること、 − 該光互変性基および光反応性を示さないメソジェニ
ック側鎖基の再配向による高い光学的コントラスト、 − 光互変性およびメソジェニック側鎖基の変化した配
向を基とする記憶状態からの、該光互変性基の光生成物
（これがこの過程を誘導する）のデカップリング（この
過程で決定される）、その結果として、これらの光生成
物の熱安定性は無関係である、 − 情報および配向の簡潔な熱消去性、 − 情報および配向の簡潔な光子消去性、 − 光に軽く暴露することにより、光学的情報の記憶過
程で、高い可逆性と多数のサイクルをもたらすこと、 − 異なる偏光方向を有する光を用いた異なる記憶状態
の間の切り替え、その結果として、そうでない場合通常
の熱的消去および再配向過程が必要されているがそれ無
しに、光を用いて局所的もしくは地域的に補正もしくは
消去を選択的に行うことができ、従ってこれは、光学情
報記憶にとって全く新しい型の方法である、 − 異なる偏光方向を有するピクセルを用いること、即
ち異なる偏光方向を有するピクセルを用いることで、個
々のピクセル各々の情報内容、従って書き込まれた全情
報および記憶密度が上昇し、その結果として三次元の情
報記憶が達成される、 − 光子切り替え過程を繰り返すことによる記憶媒体の
疲労の兆候が、中間的な熱的加熱およびこの媒体の再配
向によって解放される、従って通常の光互変性ポリマー
類が有する本質的な制限が克服される、 − 等方性溶融にまで加熱した後、冷却することによっ
て、記憶媒体のいくらかを再配向させることにより、外
部の場を用いることなく、元の巨視的に均一に類結晶形
配向している層が生じる、 − UV光および書き込まれた記憶媒体を用いた時の分解
能はおおよそ0.5μｍである、 − この情報は室温で長期に渡る安定性を示し、そして
この光互変性基の熱的可逆反応が生じた場合でもそれが
保持される、 − 磁場もしくは電場または表面力を用いることなく、
光によって、液晶性ポリマー類が巨視的に均一に配向す
ること、 − 光互変性を示す液晶性ポリマー類を用いた情報の記
憶、および液晶性ポリマー類の配向で知られている他の
公知の方法とは異なり、この方法は、ガラス転移温度以
下で、光互変性およびメソジェニック側基の協力的再配
向で進行して、巨視的に均一に配向した地域的に液晶性
を示すポリマー層を生じる、 − 偏光面を変化させることにより、面配向した層の好
適な方向が面単独で変化し得ると共に、光の強度と照射
時間によって連続的に変化し得る、 − 該光互変性基による排他的UV範囲の吸収により、ア
ゾ発色団を含んでいる全ての公知記憶媒体と比較したと
き、記憶容量の上昇が達成される、 − 該光互変性基による短波の吸収を用いることによっ
て、書き込まれた情報を光から保護するのが簡単にな
る、 − 複屈折の変化が有意であることにより、この方法を
可逆的なアナログデータの記憶、可逆的なデジタルデー
タの記憶、または可逆的な合成ホログラフィーに適用す
ることが可能である、 − この方法は、種々の用途、例えば配向層などとし
て、光を用いて、光互変性を示す液晶性ポリマー類のフ
ィルムを巨視的に均一に配向させることが可能である。
は、直線偏光を用いて照射したとき、メソジェニック側
鎖と光互変性基の、システムに特異的な組み合わせを通
して、驚くべき程極めて高効率な、光化学的に誘導され
る物理的再配向過程をもたらし、これは、巨視的に均一
に光互変性およびメソジェニック側鎖基の配向を切り替
え、そして二色性および複屈折の如き光学特性の異方性
の効率良い変化をもたらす。液晶性ポリマー類に情報を
記憶させそして配向させる方法が示す特別な利点である
として下記を述べる： − 光互変性基の光化学的に誘導された再配向、および
その結果として生じる、液晶性記憶媒体のメソジェニッ
ク側基全体の物理的再配向、による高増幅ファクター、
従って極めて効率の良い書き込み過程、 − 高効率のため、低強度の光源、短い照射時間、およ
び低含有量の光互変性基を有するポリマーを用いること
ができること、 − 該光互変性基および光反応性を示さないメソジェニ
ック側鎖基の再配向による高い光学的コントラスト、 − 光互変性およびメソジェニック側鎖基の変化した配
向を基とする記憶状態からの、該光互変性基の光生成物
（これがこの過程を誘導する）のデカップリング（この
過程で決定される）、その結果として、これらの光生成
物の熱安定性は無関係である、 − 情報および配向の簡潔な熱消去性、 − 情報および配向の簡潔な光子消去性、 − 光に軽く暴露することにより、光学的情報の記憶過
程で、高い可逆性と多数のサイクルをもたらすこと、 − 異なる偏光方向を有する光を用いた異なる記憶状態
の間の切り替え、その結果として、そうでない場合通常
の熱的消去および再配向過程が必要されているがそれ無
しに、光を用いて局所的もしくは地域的に補正もしくは
消去を選択的に行うことができ、従ってこれは、光学情
報記憶にとって全く新しい型の方法である、 − 異なる偏光方向を有するピクセルを用いること、即
ち異なる偏光方向を有するピクセルを用いることで、個
々のピクセル各々の情報内容、従って書き込まれた全情
報および記憶密度が上昇し、その結果として三次元の情
報記憶が達成される、 − 光子切り替え過程を繰り返すことによる記憶媒体の
疲労の兆候が、中間的な熱的加熱およびこの媒体の再配
向によって解放される、従って通常の光互変性ポリマー
類が有する本質的な制限が克服される、 − 等方性溶融にまで加熱した後、冷却することによっ
て、記憶媒体のいくらかを再配向させることにより、外
部の場を用いることなく、元の巨視的に均一に類結晶形
配向している層が生じる、 − UV光および書き込まれた記憶媒体を用いた時の分解
能はおおよそ0.5μｍである、 − この情報は室温で長期に渡る安定性を示し、そして
この光互変性基の熱的可逆反応が生じた場合でもそれが
保持される、 − 磁場もしくは電場または表面力を用いることなく、
光によって、液晶性ポリマー類が巨視的に均一に配向す
ること、 − 光互変性を示す液晶性ポリマー類を用いた情報の記
憶、および液晶性ポリマー類の配向で知られている他の
公知の方法とは異なり、この方法は、ガラス転移温度以
下で、光互変性およびメソジェニック側基の協力的再配
向で進行して、巨視的に均一に配向した地域的に液晶性
を示すポリマー層を生じる、 − 偏光面を変化させることにより、面配向した層の好
適な方向が面単独で変化し得ると共に、光の強度と照射
時間によって連続的に変化し得る、 − 該光互変性基による排他的UV範囲の吸収により、ア
ゾ発色団を含んでいる全ての公知記憶媒体と比較したと
き、記憶容量の上昇が達成される、 − 該光互変性基による短波の吸収を用いることによっ
て、書き込まれた情報を光から保護するのが簡単にな
る、 − 複屈折の変化が有意であることにより、この方法を
可逆的なアナログデータの記憶、可逆的なデジタルデー
タの記憶、または可逆的な合成ホログラフィーに適用す
ることが可能である、 − この方法は、種々の用途、例えば配向層などとし
て、光を用いて、光互変性を示す液晶性ポリマー類のフ
ィルムを巨視的に均一に配向させることが可能である。
粘弾性範囲内およびガラス転移温度以下で、従来は知
られていなかった光互変性を示す液晶性ポリマー類を用
い、直線偏光によって光化学的に誘導された物理的な再
配向過程を基とする、液晶性ポリマー類に可逆的光学情
報を記憶させそして光誘導で配向させる、提案した方法
は、今までに知られている出版物および特許から誘導さ
れ得るものではなく、効率、コントラスト、可逆性、記
憶密度、および光誘導過程段階の意味で、今までに知ら
れている全ての方法およびシステムに比較して特に良好
な特性を示す。
られていなかった光互変性を示す液晶性ポリマー類を用
い、直線偏光によって光化学的に誘導された物理的な再
配向過程を基とする、液晶性ポリマー類に可逆的光学情
報を記憶させそして光誘導で配向させる、提案した方法
は、今までに知られている出版物および特許から誘導さ
れ得るものではなく、効率、コントラスト、可逆性、記
憶密度、および光誘導過程段階の意味で、今までに知ら
れている全ての方法およびシステムに比較して特に良好
な特性を示す。
実施例 実施例１ 記憶セルはポリイミド層をコートした２枚のガラスか
ら成り、これらの間に、液晶性ポリマーであるポリ−
｛３［（４−プロピルシクロヘキシル）オキシカルボニ
ルビニルフェノキシ］−プロピル｝−メチルシロキサン
の層を記憶媒体として位置させる。このポリマーを等方
性溶融にまで加熱し、93℃のネマティック−等方性相転
移よりも５℃低い粘弾性範囲内でこれを圧縮した後、こ
の温度で２時間これを焼きなましすることにより、この
ポリマーを配向させた。このセルをゆっくりと室温にま
で冷却した。このスメクチックポリマーは、このセルの
中で、類結晶形配向した大きなドメインを表している。
ら成り、これらの間に、液晶性ポリマーであるポリ−
｛３［（４−プロピルシクロヘキシル）オキシカルボニ
ルビニルフェノキシ］−プロピル｝−メチルシロキサン
の層を記憶媒体として位置させる。このポリマーを等方
性溶融にまで加熱し、93℃のネマティック−等方性相転
移よりも５℃低い粘弾性範囲内でこれを圧縮した後、こ
の温度で２時間これを焼きなましすることにより、この
ポリマーを配向させた。このセルをゆっくりと室温にま
で冷却した。このスメクチックポリマーは、このセルの
中で、類結晶形配向した大きなドメインを表している。
このセルの中の記憶媒体の画像領域全体を、140秒
間、0.5mW/cm2の放射電力で、金属干渉フィルターに連
結させたHBO500からの、波長が313nmの、非偏光にか、
或は偏光フィルムを用いた直線偏光に照射した。
間、0.5mW/cm2の放射電力で、金属干渉フィルターに連
結させたHBO500からの、波長が313nmの、非偏光にか、
或は偏光フィルムを用いた直線偏光に照射した。
光に暴露した結果、照射時間の関数として、シナモイ
ル基の吸収範囲で劇的な消光の増大がUV分光計で測定さ
れた。この実験で、これらの光互変性基の二色比が変化
することにより、光学異方性が光誘導されて変化する、
ことが証明された。
ル基の吸収範囲で劇的な消光の増大がUV分光計で測定さ
れた。この実験で、これらの光互変性基の二色比が変化
することにより、光学異方性が光誘導されて変化する、
ことが証明された。
図１に、溶媒としてシクロヘキサンを用いた溶液中の
光分解に関する典型的な減衰曲線を示す（I a:光分解の
開始;I b、ｃ、ｄ、e:10、20、40、200秒後の光分
解）。溶液中および非晶質ポリマー中のシナモイル基の
光分解は常に消光の減少をもたらす。比較照射条件下の
同じポリマーの類結晶形フィルムの中で、有意な消光の
上昇が観察される（図2;II a:光分解の開始;II b:光分
解140秒後）。
光分解に関する典型的な減衰曲線を示す（I a:光分解の
開始;I b、ｃ、ｄ、e:10、20、40、200秒後の光分
解）。溶液中および非晶質ポリマー中のシナモイル基の
光分解は常に消光の減少をもたらす。比較照射条件下の
同じポリマーの類結晶形フィルムの中で、有意な消光の
上昇が観察される（図2;II a:光分解の開始;II b:光分
解140秒後）。
照射および未照射フィルムの間の複屈折の変化を偏光
顕微鏡で検出する。このように、全体の液晶マトリック
スが有する類結晶形配向が面配向に変化することが示さ
れる。UV光、或は波長が好適には350nm以上の長波長の
直線偏光非化学光により、シナモイル吸収範囲内の消光
上昇を用いて、書き込んだ情報を読み取る。この書き込
んだ情報は、ガラス状態および粘弾性範囲で安定性を示
す。熱を加えることによって、この書き込んだ情報もし
くは配向が消去される。等方性溶融から冷却すると、こ
の液晶性記憶媒体は、自動的もしくは追加的に磁場をか
けることにより、元の類結晶形配向に戻る。この書き込
み、読み取り、消去および配向過程は繰り返して行われ
得る。
顕微鏡で検出する。このように、全体の液晶マトリック
スが有する類結晶形配向が面配向に変化することが示さ
れる。UV光、或は波長が好適には350nm以上の長波長の
直線偏光非化学光により、シナモイル吸収範囲内の消光
上昇を用いて、書き込んだ情報を読み取る。この書き込
んだ情報は、ガラス状態および粘弾性範囲で安定性を示
す。熱を加えることによって、この書き込んだ情報もし
くは配向が消去される。等方性溶融から冷却すると、こ
の液晶性記憶媒体は、自動的もしくは追加的に磁場をか
けることにより、元の類結晶形配向に戻る。この書き込
み、読み取り、消去および配向過程は繰り返して行われ
得る。
実施例２ 実施例１に記述した記憶セルおよび照射条件を用い
て、該平面層の異なる好適な配向を有する領域を、匹敵
する照射時間で、偏光面を変化させながら300nm以上の
波長を有する偏光で書き込み、そして偏光顕微鏡で読み
取る。
て、該平面層の異なる好適な配向を有する領域を、匹敵
する照射時間で、偏光面を変化させながら300nm以上の
波長を有する偏光で書き込み、そして偏光顕微鏡で読み
取る。
実施例３ 実施例１に記述した記憶セルおよび照射条件を用い
て、300nm以上の波長を有する偏光で好適な配向を書き
込み、そして偏光顕微鏡で読み取る。しかしながら、好
適には該光互変性基の好適な方向で、この光の偏光面と
記憶媒体との間に異なる配向で偏光をかける場合、この
化学光の偏光面に対する垂直性が最大になる所に配向す
るまで、この好適な方向が照射時間と共に連続的に変化
する。この新しい好適な方向を、偏光顕微鏡およびUV/V
IS分光法で確認した。
て、300nm以上の波長を有する偏光で好適な配向を書き
込み、そして偏光顕微鏡で読み取る。しかしながら、好
適には該光互変性基の好適な方向で、この光の偏光面と
記憶媒体との間に異なる配向で偏光をかける場合、この
化学光の偏光面に対する垂直性が最大になる所に配向す
るまで、この好適な方向が照射時間と共に連続的に変化
する。この新しい好適な方向を、偏光顕微鏡およびUV/V
IS分光法で確認した。
実施例４ クロロホルム溶液からのスピンコーティングにより、
スメクチック液晶性ポリマーであるポリ−｛３［（４−
ｎ−ヘキシルオキシフェニルカルボニルオキシ）シクロ
ヘキシルオキシカルボニルビニルフェノキシ］プロピ
ル｝−メチルシロキサンのフィルムを石英のシートに塗
布する。
スメクチック液晶性ポリマーであるポリ−｛３［（４−
ｎ−ヘキシルオキシフェニルカルボニルオキシ）シクロ
ヘキシルオキシカルボニルビニルフェノキシ］プロピ
ル｝−メチルシロキサンのフィルムを石英のシートに塗
布する。
この層を、100℃の粘弾性範囲内で２時間焼きなまし
する。この類結晶形層の画像領域全体を、140秒間、0.5
mW/cm2の放射電力で、金属干渉フィルターに連結させた
HBO500からの、波長が313nmの非偏光に照射する。Ｅ−
Ｚ光異性化により、シナモイル吸収範囲の消光が増大
し、そして類結晶形配向が面配向に変化し、これらを偏
光顕微鏡で検出する。熱をかけると、この配向がなくな
る。この過程は、粘弾性範囲内およびこのポリマーのガ
ラス転移温度以下で生じる。
する。この類結晶形層の画像領域全体を、140秒間、0.5
mW/cm2の放射電力で、金属干渉フィルターに連結させた
HBO500からの、波長が313nmの非偏光に照射する。Ｅ−
Ｚ光異性化により、シナモイル吸収範囲の消光が増大
し、そして類結晶形配向が面配向に変化し、これらを偏
光顕微鏡で検出する。熱をかけると、この配向がなくな
る。この過程は、粘弾性範囲内およびこのポリマーのガ
ラス転移温度以下で生じる。
実施例５ ２枚の石英の間に、等方性溶融状態で、液晶性ポリマ
ーであるポリ−（メタアクリロリルオキシヘキシルオキ
シ−４−メトキシフェニルベンゾエート−コ−メタアク
リロイルオキシヘキシルオキシ−４−メチル−スチルベ
ン）のフィルムを製造した後、ネマティック／等方性相
転移より５℃低い温度の磁場で、類結晶形配向させる。
フェニルベンゾエート基と光互変性スチルベン側基の比
率は10:1である。このセルの画像領域全体を、該ポリマ
ーのガラス転移温度以下の温度で、波長が300nm以上の
非偏光で照射する。光に暴露した後、UV/VIS分光光度計
を用い、スチルベン基の吸収範囲内の消光の上昇を観察
する。溶液中のポリマーのＥ−Ｚ光異性化では常に消光
の減少がもたらされるため、この液晶性ポリマーの異方
性フィルムにおける消光の上昇は、該光互変性基の配向
が変化したことによって光学異方性が光誘導されて変化
したことに帰すものであるに違いない。照射および未照
射領域の間の配向が変化したことによる、この液晶性マ
トリックスが有する複屈折の変化が、偏光顕微鏡で観察
される。熱をかけることにより、この書き込まれた情報
が消去される。
ーであるポリ−（メタアクリロリルオキシヘキシルオキ
シ−４−メトキシフェニルベンゾエート−コ−メタアク
リロイルオキシヘキシルオキシ−４−メチル−スチルベ
ン）のフィルムを製造した後、ネマティック／等方性相
転移より５℃低い温度の磁場で、類結晶形配向させる。
フェニルベンゾエート基と光互変性スチルベン側基の比
率は10:1である。このセルの画像領域全体を、該ポリマ
ーのガラス転移温度以下の温度で、波長が300nm以上の
非偏光で照射する。光に暴露した後、UV/VIS分光光度計
を用い、スチルベン基の吸収範囲内の消光の上昇を観察
する。溶液中のポリマーのＥ−Ｚ光異性化では常に消光
の減少がもたらされるため、この液晶性ポリマーの異方
性フィルムにおける消光の上昇は、該光互変性基の配向
が変化したことによって光学異方性が光誘導されて変化
したことに帰すものであるに違いない。照射および未照
射領域の間の配向が変化したことによる、この液晶性マ
トリックスが有する複屈折の変化が、偏光顕微鏡で観察
される。熱をかけることにより、この書き込まれた情報
が消去される。
実施例６ 液晶記憶媒体であるポリ−（４−メタアクリロリル−
オキシ−ヘキシレンオキシ−安息香酸−４′−メトキシ
アニリド−コ−メタアクリロイル−オキシヘキシレンオ
キシ−アゾベンゼン）を記憶セルの中に位置させる。
オキシ−ヘキシレンオキシ−安息香酸−４′−メトキシ
アニリド−コ−メタアクリロイル−オキシヘキシレンオ
キシ−アゾベンゼン）を記憶セルの中に位置させる。
とりわけ、340から500nmの直線偏光化学光にこのセル
を大領域照射することにより、該液晶性側鎖が有する予
め決めた偏光方向における巨視的面化（planarisatio
n）が達成される。このようにして達成される面配向も
しくは準面配向は、以下に説明する光誘導切り替えおよ
び配向過程例の開始点である。
を大領域照射することにより、該液晶性側鎖が有する予
め決めた偏光方向における巨視的面化（planarisatio
n）が達成される。このようにして達成される面配向も
しくは準面配向は、以下に説明する光誘導切り替えおよ
び配向過程例の開始点である。
偏光鏡を用いた試験は、明らかに、このセル全体で該
液晶性側鎖ポリマーの大領域の面配向を示している。
液晶性側鎖ポリマーの大領域の面配向を示している。
他の公知の配向方法によってもまたこの面配向が達成
され得る。
され得る。
情報を記憶させる目的で、記憶させることが望まれて
いる情報に従うマスクまたはそれに従って偏向するポイ
ントビームを用い、400から500nmの間の波長範囲に渡っ
て、強度がＩ＝1.27・10-8アインシュタイン／分のタン
グステンランプからの直線偏光化学光を用いて、このセ
ルを照射する。このように、これらの照射点では、ガラ
ス転移温度以下で巨視的に均一に、この面配列を保存し
ながら、該液晶性側鎖の好適な方向の再配向が進行す
る。
いる情報に従うマスクまたはそれに従って偏向するポイ
ントビームを用い、400から500nmの間の波長範囲に渡っ
て、強度がＩ＝1.27・10-8アインシュタイン／分のタン
グステンランプからの直線偏光化学光を用いて、このセ
ルを照射する。このように、これらの照射点では、ガラ
ス転移温度以下で巨視的に均一に、この面配列を保存し
ながら、該液晶性側鎖の好適な方向の再配向が進行す
る。
この再配向は安定であり、そして該結晶性側鎖ポリマ
ーのガラス状態で固定される。
ーのガラス状態で固定される。
波長が550nm以上の非化学光である直線偏光の多色光
を用いて、その書き込んだ情報を読み取ることができ
る。
を用いて、その書き込んだ情報を読み取ることができ
る。
実施例７ 該化学光が有する異なる偏光面を用い、該記憶媒体が
備わっている実施例６と同様なセルの中で、該液晶性マ
トリックスの異なる好適な方向を有するピクセルを書き
込む。
備わっている実施例６と同様なセルの中で、該液晶性マ
トリックスの異なる好適な方向を有するピクセルを書き
込む。
該液晶性側鎖の面配列は、常に、直線偏光の化学光が
有する偏光面に対して垂直に進行する。
有する偏光面に対して垂直に進行する。
この書き込み過程はガラス転移温度以下で進行する。
この情報を該ポリマーのガラス状態で固定し、そして非
化学光である直線偏光の多色光でこれを読み取ることが
できる。
この情報を該ポリマーのガラス状態で固定し、そして非
化学光である直線偏光の多色光でこれを読み取ることが
できる。
このようにして、ピクセル当たり３つのパラメーター
（ｘ−ｙ座標および配向）を有する可逆的光学的情報の
記憶が達成される。
（ｘ−ｙ座標および配向）を有する可逆的光学的情報の
記憶が達成される。
実施例８ 実施例６に従う該記憶媒体が備わっているセルを使用
する。直線偏光の化学光が有する異なる偏光面を用いる
か、或は該面配向させた記憶媒体が有する、書き込み用
ビームの偏光面とは異なる面配向を用いて、ピクセルの
照射を繰り返すことにより、異なる記憶状態もしくは配
向の間の、光による切り替えを行う。
する。直線偏光の化学光が有する異なる偏光面を用いる
か、或は該面配向させた記憶媒体が有する、書き込み用
ビームの偏光面とは異なる面配向を用いて、ピクセルの
照射を繰り返すことにより、異なる記憶状態もしくは配
向の間の、光による切り替えを行う。
異なる偏光方向を有する光を用いることで、この書き
込んだ情報を重ね書きする。
込んだ情報を重ね書きする。
重ね書きを繰り返した後、この液晶性ポリマーマトリ
ックスが疲れを生じてきた場合、これをガラス転移温度
以上に短時間加熱することによって、このポリマーの物
理的劣化が克服され、この最後の書き込み情報が保持さ
れ得る。
ックスが疲れを生じてきた場合、これをガラス転移温度
以上に短時間加熱することによって、このポリマーの物
理的劣化が克服され、この最後の書き込み情報が保持さ
れ得る。
実施例９ 光源の強度および照射時間に応じて、この液晶性マト
リックスの配向を連続的に調整する。
リックスの配向を連続的に調整する。
このマトリックスの好適な方向が該化学光の偏光面に
対して垂直になるまで、この過程が進行する。
対して垂直になるまで、この過程が進行する。
このようにして、飽和に及ぶことを含む強度を変化さ
せることにより、画像表示を行うことが可能である。
せることにより、画像表示を行うことが可能である。
偏光面、照射時間および／または照射強度を変化させ
ることにより、この液晶性マトリックスの面配向が意の
ままに調節され、そして直線偏光の非化学光である多色
光で読み取られる。
ることにより、この液晶性マトリックスの面配向が意の
ままに調節され、そして直線偏光の非化学光である多色
光で読み取られる。
実施例10 実施例６で述べた記憶媒体の代わりに、ポリ−（４−
メタアクリロイルオキシヘキシレンオキシ−安息香酸−
４′−ブトキシアニリド−コ−メタアクリロイルオキシ
エチルオキシアゾベンゼン）を用いる。同じ結果が達成
される。
メタアクリロイルオキシヘキシレンオキシ−安息香酸−
４′−ブトキシアニリド−コ−メタアクリロイルオキシ
エチルオキシアゾベンゼン）を用いる。同じ結果が達成
される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリユツケ，ベルント ドイツ連邦共和国オー―4020ハレ・ケフ アーシユトラーセ６ (72)発明者 クライジヒ，デイーター ドイツ連邦共和国オー―1100ベルリン・ トレレボルガーシユトラーセ82 (72)発明者 ミユラー，ルツツ ドイツ連邦共和国オー―1058ベルリン・ ラウマーシユトラーセ13 (72)発明者 ハウク，ゲルト ドイツ連邦共和国オー―1093ベルリン・ バルターシユトラーセ80 (72)発明者 コスビヒ，ハンス―デイーター ドイツ連邦共和国オー―1199ベルリン・ フスシユトラーセ32 (72)発明者 リユプナー，ヨアヒム ドイツ連邦共和国オー―1055ベルリン・ シユトルコバーシユトラーセ30 (72)発明者 ルーマン，ラルフ ドイツ連邦共和国オー―1144ベルリン・ トレンゼシユトラーセ13 (56)参考文献 特開 平２−139285（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13 102 G02F 1/1334 G11B 7/24 516 C09K 19/38
Claims (14)
- 【請求項１】少なくとも１種の側鎖ポリマーを含んでな
り、ここで、ポリマーバックボーンに結合している側鎖
の少なくとも一部は光誘導されて立体配座が変化する特
性をもつ少なくとも１つの基を含有し、且つ側鎖の少な
くとも一部はメソジェニック特性をもつ少なくとも１つ
の基を含有する液晶性ポリマーマトリックスを用いた光
学記憶媒体であって、 メソジェニック特性をもつ基が少なくとも１つの水素ブ
リッジ形成単位を含有し、或いは 光誘導されて立体配座が変化する特性をもつ基が少なく
とも１つのスチルベン残基を含有し、或いは メソジェニック特性をもつ基が光誘導されて立体配座が
変化する特性をもつ基を介してポリマーバックボーンに
連結されており、ポリマーバックボーンがポリメチルシ
ロキサン鎖からなりそして光誘導されて立体配座が変化
する基がカルボニル−ビニル−フェニル基からなる ことを特徴とする光学記憶媒体。 - 【請求項２】該側鎖ポリマーが下記式 ［ここで、ｋ＋１＋ｍ＝１であり、０＜ｋ＜１であり、
そして0.05＜ｍ＜0.5である］、 または ［ここで、ｋ＋１＝１であり、そして０＜ｋ≦１であ
り、 そしてここで、 Ａ−Ｂは該ポリマーの主鎖の繰り返し単位であり、 Ｔは間隔基であり、 Ｙはメソジェニック特性をもつ基であり、 Ｚは光誘導されて立体配座が変化する特性をもつ基であ
り、そして ｋ、ｌ、ｍはＡ−Ｂ単位相互の比率を決定する］ の１つに相当することを特徴とする請求の範囲第１項記
載の光学記憶媒体。 - 【請求項３】Ｙで表されるメソジェニック特性をもつ基
が、水素ブリッジ形成単位として、基−CO−NH−、−NH
−CO−および−Ｃ（R4）＝（R4）−CO−NH−［ここで、
R4はＨ、CH3またはCNを表す］の１つを含有することを
特徴とする請求の範囲第２項記載の光学記憶媒体。 - 【請求項４】Ｚで表される光誘導されて立体配座が変化
する特性をもつ基が、式 ［式中、R4はＨ、CH3またはCNを表す］ の基を含有することを特徴とする請求の範囲第２項記載
の光学記憶媒体。 - 【請求項５】該側鎖ポリマーが、Ａ−Ｂがポリメチルシ
ロキサンを主鎖の繰り返し単位として含有し、そしてＺ
で表される光誘導されて立体配座が変化する特性をもつ
基が式 の基を含有する式（III）に相当することを特徴とする
請求の範囲第２項記載の光学記憶媒体。 - 【請求項６】該側鎖ポリマーとして下記の化合物： ａ）ポリ−（４−メタアクリロイルオキシ−ヘキシレン
オキシ−安息香酸−４′−メトキシアニリド−コ−メタ
アクリロイルオキシ−ヘキシレンオキシ−アゾベンゼ
ン）、 ｂ）ポリ−（メタアクリロイルオキシ−ヘキシルオキシ
−４−メトキシ−フェニルベンゾエート−コ−メタアク
リロイルオキシ−ヘキシルオキシ−４−メトキシスチル
ベン）、 ｃ）ポリ−｛３−［（４−コレステリル）オキシカルボ
ニルビニルフェノキシ］プロピル｝−メチルシロキサ
ン、 ｄ）ポリ−｛３−［（４−プロピルシクロヘキシル）オ
キシカルボニルビニルフェノキシ］プロピル｝−メチル
シロキサン、 ｅ）ポリ−｛３−［（４−ｎ−ヘキシルオキシフェニル
カルボニルオキシ）シクロヘキシルオキシカルボニルビ
ニルフェノキシ］プロピル｝−メチルシロキサン の１つを用いることを特徴とする請求の範囲第１〜５項
のいずれかに記載の光学記憶媒体。 - 【請求項７】請求の範囲第１項記載の光誘導されて立体
配座が変化する液晶性側鎖ポリマーの、ホモトロピック
な、平面状のまたは巨視的に配向していないフィルム中
に情報を書き込むかまたは異なる偏光方向のピクセルを
書き込むことからなり、ここで、該フィルムはスピンコ
ーティング、ディッピングまたはキャスティングにより
製造され、或いは２枚のガラス板の間で該ポリマーを圧
縮するかまたは２枚のガラス板の間に該ポリマーを流し
込むことにより製造されるものであり、そして書き込み
を画像領域全体にわたりポリマーの粘弾性範囲内でもし
くはガラス転移温度より低い温度で行なうかまたは直線
偏光を用いて局所的に行ない、或いはホモトロピックに
配向したフィルムの場合には、偏光したもしくは偏光し
ていない活性光線を用いて行ない、そして、 各書き込み操作において、液晶性マトリックス全体の再
配向は光誘導されて立体配座が変化する基の立体配座の
光誘導変化により生じ且つ側鎖に含まれる立体配座が変
化する基およびメソジェニック基の配向が書き込み光の
偏光面に垂直である限り進行し、そしてホモトロピック
層は平面層に巨視的に均一に配向され且つ／または平面
層の好適な方向は光の偏光面を変えることにより好適な
面方向に随意に再配向される ことを特徴とする、記憶媒体として光誘導されて立体配
座が変化する液晶性ポリマーを用いる液晶性ポリマーの
光誘導配向および可逆的な光学情報記憶方法。 - 【請求項８】記憶媒体に記憶されている情報を、長波長
の非活性光線、好適には直線偏光の読み取り光により、
記憶されている情報を崩壊させることなく一点ごとにま
たは地域ごとに読み取るか、或いは液晶性マトリックス
の記憶されている情報または配向を光および／または熱
により局所的または地域的に消去することを特徴とする
請求の範囲第７項記載の方法。 - 【請求項９】書き込み、読み取りおよび／または消去過
程を繰り返して行うことができることを特徴とする請求
の範囲第７または８項記載の方法。 - 【請求項１０】Ａ−Ｂがポリシロキサン、ポリアクリレ
ートまたはポリメタアクリレートの主鎖繰り返し単位を
意味し、そして光誘導されて立体配座が変化する特性を
もつＺで表される基が式VIおよびV: ［式中、ＱおよびR4は、 ａ）Ｑ＝−COOR6（ここで、R6＝C1−C6アルキル、４−
アルキルシクロヘキシル、４−アルキルフェニル、４−
アルコキシフェニル、シクロヘキシル−４−カルボン酸
−４′−アルキルフェニルエステル、シクロヘキシル−
４−カルボン酸−４′−アルキル−シクロヘキシルエス
テル、コレステリルまたはコレスタニルである）および
R4＝H; ｂ） （ここで、R7＝Ｈ、アルキル、Ｏ−アルキル、ハロゲ
ン、CNまたはCF3である）およびR4＝Ｈ、アルキルまた
はCN; ｃ）Ｑ＝R9（ここで、R9＝ピリジルまたはピリミジルで
ある）およびR4＝H;或いは ｄ） （ここで、R7＝Ｈ、アルキル、Ｏ−アルキル、ハロゲ
ン、CNまたはCF3である）およびR4＝Ｈ を意味する］、 ［式中、R7は、Ｈ、アルキル、Ｏ−アルキル、ハロゲ
ン、CNまたはCF3を意味する］ の１つに相当する式IIおよびIIIのうちの１つの光誘導
されて立体配座が変化する液晶性ホモ−もしくはコポリ
マーを、ポリマー状記憶媒体として用いることを特徴と
する請求の範囲第７〜９項のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１１】該記憶媒体として、下記の化合物： ａ）ポリ−（４−メタアクリロイルオキシ−ヘキシレン
オキシ−安息香酸−４′−メトキシアニリド−コ−メタ
アクリロイルオキシ−ヘキシレンオキシ−アゾベンゼ
ン）、 ｂ）ポリ−（メタアクリロイルオキシヘキシルオキシ−
４−メトキシ−フェニルベンゾエート−コ−メタアクリ
ロイルオキシ−ヘキシルオキシ−４−メトキシスチルベ
ン）、 ｃ）ポリ−｛３−［（４−コレステリル）オキシカルボ
ニルビニルフェノキシ］プロピル｝−メチルシロキサ
ン、 ｄ）ポリ−｛３−［（４−プロピルシクロヘキシル）オ
キシカルボニルビニルフェノキシ］プロピル｝−メチル
シロキサン、 ｅ）ポリ−｛３−［（４−ｎ−ヘキシルオキシフェニル
カルボニルオキシ）シクロヘキシルオキシカルボニルビ
ニルフェノキシ］プロピル｝−メチルシロキサン の１つを用いることを特徴とする請求の範囲第７〜10項
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１２】用いる側鎖ポリマーの光誘導されて立体
配座が変化する基の吸収に照射光の波長を適合させ、そ
して適当な特定の波長で照射することにより、ＥとＺの
光異性体の間の光固定平衡を高い量子収率および高いＺ
光異性体比率でセットすることを特徴とする請求の範囲
第７〜11項のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１３】異なる好適な方向または記憶状態の間の
繰り返す切り替えを、該光の異なる偏光面を用いるかま
たは書き込み光の偏光面に対して面配向した記憶媒体の
異なる配向を用い、光誘導されて立体配座が変化する基
の光選択を繰り返すことによって達成し、そして情報ま
たは配向を補正または重ね書きすることを特徴とする請
求の範囲第７〜12項のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１４】光誘導配向によって、異なる好適な方向
のドメインを有する層からまたは巨視的に均一なホモト
ロピックに配向した層から、地域的に配向した層、およ
び直線偏光を用いて、好適な方向を有する地域的に配向
した層を生じさせることを特徴とする請求の範囲第７〜
13項のいずれかに記載の方法。
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