JPH07104229A - 記録媒体および記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルム特性の優れた、大面積の、しかも記
録の繰り返し書き込み特性の優れた記録媒体および記録
装置を提供する。 【構成】 高分子液晶を記録層２として有する記録媒体
において、前記高分子液晶の重量平均分子量が６万以上
であり、かつ重量平均分子量／数平均分子量が７以下で
ある記録媒体。その記録媒体を用いた記録装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メモリー、ディスプレ
イ等に代表される情報記録媒体およびそれを用いた記録
装置に関し、特に書き換えが可能な記録媒体および記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、テレビやＶＴＲによる動画出
力やコンピューターとの対話作業における出力はＣＲＴ
（ブラウン管）やＴＮ（ツイステッドネマティック）液
晶のディスプレイモニターに出力表示され、また、ＷＰ
（ワードプロセッサー）やファクシミリ等による文書、
図形等の高精細画像はプリントアウトされたハードコピ
ーとしてペーパーに出力されてきた。

【０００３】しかしながら、ＣＲＴは上記動画出力に対
しては美しい画像を出力するが、長時間静止した画像に
対してはフリッカや解像度不足による走査縞等が視認性
を低下させる欠点がある。

【０００４】また、上記のＴＮ液晶等の従来の液晶ディ
スプレイにおいては、装置の薄型化を実現しているもの
の、ＴＮ液晶では上記した静止画像の出力において、安
定した画像メモリがないために常にビームや画素電圧を
アクセスしていなければならない等の欠点があった。こ
のことはＣＲＴでも同等の欠点であった。

【０００５】これに対して、ペーパーに出力された画像
は高精細に、また安定したメモリー画像として得られる
が、このペーパーを多く使用すると整理するスペースを
多量に要し、また多量に廃棄することになると資源を浪
費する欠点がある。

【０００６】一方、高分子液晶を用いた大面積の光記録
媒体は、例えばＳｈｉｂａｅｖら（ポリマーコミニュケ
ーション、２４巻 ３６４頁 １９８３年）により提案
されているが、これまでは用いられてきた高分子液晶
は、その分子量が小さいためフィルム特性が悪く、記録
媒体とした時、記録膜に亀裂が生じたり膜の形状安定性
が悪かったり、また繰り返し記録するとき記録の書き込
みを安定して行なうことができなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術の欠点を改善するためになされたものであり、書
き換え可能であり、大面積、高精細な画像を表現するこ
とができ、充分なフィルム性と書き込みの繰り返し安定
性の良い記録媒体および該記録媒体を用いた記録装置を
提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第一の発
明は、高分子液晶を記録層として有する記録媒体におい
て、前記高分子液晶の重量平均分子量が６万以上であ
り、かつ重量平均分子量／数平均分子量が７以下である
ことを特徴とする記録媒体である。また、本発明の第二
の発明は、第一の発明の記録媒体を用いた記録装置であ
る。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。図１は本
発明の記録媒体の層構成の一例を示す説明図である。
１，１′は偏光フィルムであり、互いにクロスニコルの
関係にある。４は基板であり、プラスチックあるいは硝
子等が用いられる。３は高分子液晶を配向させるための
配向膜である。２は記録層であり、記録層の高分子液晶
の配向方向は偏光フィルムの偏光方向とπ／４の関係で
ある。

【００１０】本発明の記録媒体は、基板４上に配向膜３
を形成し、その上に記録層２を設け、さらに前記記録層
２の上および基板４の裏面に偏光フィルム１，１′を設
けてなるものである。

【００１１】本発明の記録媒体の記録層の膜厚は、感度
上、１０μｍ以下が好ましく、更に好ましくは５μｍ以
下である。

【００１２】記録層として本発明の記録媒体に用いられ
る高分子液晶としては、サーモトロピック液晶であり、
中間相としてネマチック，スメクチック，コレステリッ
クのタイプが使用できる。高分子サーモトロピック液晶
は容易に薄膜状態が得られるのみならず、低分子液晶に
比べ配向など組織構造の保持が容易であるという利点を
有する。

【００１３】記録媒体の記録層に用いられる高分子液晶
の重量平均分子量（Ｍｗ）は６万以上であり、好ましく
は８万以上であり、更に好ましくは１０万以上である。
６万未満の場合には、亀裂が生じたり膜として特性が充
分でない場合がある。また、その重量平均分子量（Ｍ
ｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）は７以
下であり、好ましくは５以下である。７を越える場合、
分子量の分布にばらつきが大きすぎ、均一に塗布できな
かったり、記録消去を数多く繰り返すことにより記録膜
の均一性が失われたりする場合がある。

【００１４】このとき用いられる高分子液晶は単独の繰
り返し単位から成る高分子液晶化合物または複数種の繰
り返し単位から成る高分子液晶共重合体化合物であって
も良い。また、複数種の高分子液晶化合物からなる組成
物、他の高分子との組成物であっても良い。このとき、
組成物としての分子量についても、重量平均分子量で６
万以上、Ｍｗ／Ｍｎは７以下であることが望ましい。

【００１５】以下に本発明で用いることのできる高分子
液晶化合物の一繰返単位の具体例を挙げるが本発明はこ
れらのものに限定されるものではない。

【００１６】（下記式（１）〜（１３）中、１５＞ｎ≧
１である。）

【００１７】

【化１】

【００１８】

【化２】 （下記式（１４）〜（１７）中、ｑ＝１〜１８，ｑ_１
＝１〜１８，ｑ_２ ＝１〜１８である。）

【００１９】

【化３】

【００２０】（下記式（１８）〜（６２）中、＊は不斉
炭素中心を示す。）

【００２１】

【化４】

【００２２】

【化５】

【００２３】

【化６】

【００２４】

【化７】

【００２５】

【化８】

【００２６】

【化９】

【００２７】

【化１０】

【００２８】

【化１１】

【００２９】

【化１２】

【００３０】

【化１３】

【００３１】

【化１４】

【００３２】

【化１５】

【００３３】

【化１６】 （但し、上記式中ｎは２から１２までの整数。）

【００３４】前記高分子液晶は先にも述べたとおり、こ
れらの繰り返し単位を２種以上組み合わせた共重合体で
も良く、また、化学的に架橋されていても良い。架橋の
方法の例としては付加重合系の高分子液晶であれば、該
当する２官能性モノマーを共重合する方法、縮合重合系
の高分子液晶であれば３官能性モノマーを共重合する方
法が挙げられる。また、非液晶性の成分が共重合されて
いても良い。架橋成分と非液晶性の成分の具体的構造と
しては以下の例が挙げられる。

【００３５】

【化１７】

【００３６】

【化１８】

【００３７】また、本発明の記録層に用いられる高分子
液晶に低分子、あるいは低分子液晶を混合しても良い。
また、紫外線吸収剤や酸化防止剤、色素、顔料等の添加
物を添加することもできる。そのような低分子類の含有
率は２０ｗｔ％以下が望ましい。

【００３８】図１の記録層の高分子液晶は水平配向され
ている。このための配向処理の方法としては、機械的な
力による延伸，ロール延伸，シェアリングや、電場，磁
場によるもの、界面制御によるもの等がある。よく用い
られる界面制御による水平配向処理としては、次のよう
なものがある。

【００３９】ラビング法 基板上に溶液塗工法または蒸着あるいはスパッタリング
等により、例えば、一酸化ケイ素，二酸化ケイ素，酸化
アルミニウム，ジルコニア，フッ化マグネシウム，酸化
セリウム，フッ化セリウム，シリコン窒化物，シリコン
炭化物，ホウ化窒化物などの無機絶縁物質や、ポリビニ
ルアルコール，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリエ
ステルイミド，ポリパラキシレン，ポリエステル，ポリ
カーボネート，ポリビニルアセタール，ポリ塩化ビニ
ル，ポリアミド，ホリスチレン，セルロース樹脂，メラ
ミン樹脂，ユリア樹脂，アクリル樹脂などの有機絶縁物
質を用いて被膜形成した配向制御膜を設けることが出来
る。

【００４０】この配向制御膜は、前述のごとき無機絶縁
物質または有機絶縁物質を被膜形成した後にその表面を
ビロード，布あるいは紙等で一方向に摺擦（ラビング）
することにより得られる。

【００４１】斜方蒸着法 ＳｉＯ等の酸化物あるいはフッ化物またはＡｕ，Ａｌな
どの金属およびその酸化物を基板の斜めの角度から蒸着
する。 斜方エッチング法 で示した有機あるいは無機絶縁膜を斜方からイオンビ
ームや酸素プラズマを照射することによりエッチングす
る。

【００４２】延伸高分子膜の使用 ポリエステルあるいはポリビニルアルコール等の高分子
膜を延伸した膜を配向膜として用いる。 グレーティング法 フォトリソグラフィーやスタンパーやインジェクション
を使用して基板表面上に溝を形成することにより、液晶
を配向させる。

【００４３】前記、配向処理において種々の配向手段は
単独でも２種以上の手段を組み合わせて用いても良い。
上記の記録層に高分子液晶を持つ本発明の記録媒体への
画像の書き込みは、水銀ランプ，レーザー等の光源、サ
ーマルヘッド等の熱源を使用して、熱的に行なわれる。

【００４４】書き込みに光源を用いる場合、媒体中に光
を感受して熱に変換する物質を使用する方が感度的に好
ましい。そのような物質の例としては、色素、顔料等が
挙げられ、高分子液晶中に混合して使用したり、あるい
は光吸収層を新たに設けることも出来る。

【００４５】図１に示した本発明の画像記録媒体の記録
の書き込みの原理的プロセスは、熱を与えられた高分子
液晶の温度が等方相あるいは等方相近傍まで上昇し、一
軸配向していたものの配向に乱れが生じることによると
考えられる。配向に乱れが生じた結果クロスニコル下で
暗視野化する。

【００４６】また、本発明の画像記録媒体は記録を消去
し繰り返し書き換えを行ない、使用することができる。
記録の消去は液晶相におけるアニーリングにより行なう
ことができる。記録媒体全体をアニーリングする方法、
レーザー、サーマルヘッドにより或る部分だけアニーリ
ングする方法などがある。

【００４７】本発明の記録媒体として、図１に示した例
以外の他の例としては、ＩＴＯ等の透明電極のマトリク
ス電極間に高分子液晶を担持し、電圧信号により書き込
みを行なう記録媒体、あるいは記録膜に無配向の高分子
液晶を用いて、熱により等方相状態あるいは等方相近傍
にし、配向を乱すことにより書き込みを行なう記録媒体
等がある。

【００４８】次に、図２は本発明の記録装置の１例を示
す説明図である。本例はレーザーによる画像の熱書き込
み用の記録装置である。レーザー変調器１３で変調され
たレーザー光源１４から出されたレーザー光をポリゴン
スキャナー１２およびｆ−θレンズ１１を通して照射
し、熱を与え、記録層２の高分子液晶の配向を乱すこと
により、記録を行なう。このとき記録媒体は、偏光フィ
ルムの存在により、明視野から暗視野化する。与える熱
量を制御することにより、諧調を表現することもでき
る。具体的には、レーザー照射エネルギーをレーザー変
調器で制御する。本発明の画像記録装置にはサーマルヘ
ッドを用いてもよく、あるいは水銀ランプを用いてもよ
く、フィルム等によりマスクして露光することもでき
る。

【００４９】

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。

【００５０】実施例１ １）下記の構造を有する液晶性モノマー（ａ）と架橋性
モノマー（ｂ）を１００：１．７のモル比で、ジメチル
フォルムアミド中でアゾビスイソブチロニトリルを重合
開始剤として５０℃で重合し、メタノール中へ再沈澱を
繰り返し、下記の特性を有する高分子液晶ａ−１を得
た。

【００５１】

【化１９】

【００５２】

【数１】

【００５３】分子量 Ｍｎ＝ ２４，０００ Ｍｗ＝１１５，０００ 分子量のＭｎおよびＭｗはＧＰＣ分析により測定した値
である。

【００５４】２）液晶性モノマー（ａ）と架橋性モノマ
ー（ｂ）を１００：１．２のモル比でａ−１と同様にし
て高分子液晶ｂ−２を合成した。

【００５５】

【数２】

【００５６】分子量 Ｍｎ＝１９，０００ Ｍｗ＝７８，０００

【００５７】３）ガラス基板にポリイミドをコーティン
グし、焼成した後ラビング処理したものに、上記高分子
液晶ａ−１，ｂ−２をそれぞれシクロヘキサノンに溶解
させ、更に下記の近赤外吸収色素を上記高分子液晶に対
して１ｗｔ％加え、バーコーターによって均一に塗布
し、加熱乾燥したところ均一に配向した。上下に偏光フ
ィルムを設け、ａ−１，ｂ−２の高分子液晶を用いたそ
れぞれの記録媒体（Ａ），（Ｂ）を作成した。

【００５８】これらの記録媒体に図３の記録装置を用
い、レーザー光によりヒートモード書き込みを行なった
ところ、コントラストは良く記録された。更にこれらの
記録媒体を１１５℃で２時間アニーリングしたところ記
録が消去された。以上の書き込み消去を２０回行なった
が１回目と同様にコントラスト良く記録され、アニーリ
ングにより速やかに記録が消去された。更に、この使用
した記録媒体（Ａ），（Ｂ）を室温中２か月放置してお
いたが、記録に全く変化は見られなかった。

【００５９】実施例２ 実施例１で作成した記録媒体（Ａ）にサーマルヘッドで
記録書き込みを行なったところコントラストが良く記録
された。この記録は２か月後、全く変化しなかった。

【００６０】比較例１ 下記の構造、特性を有する高分子液晶ｃ−３，ｄ−４を
用いて上記実施例１と同様に記録媒体（Ｃ），（Ｄ）を
作成した。

【００６１】

【化２０】

【００６２】

【数３】

【００６３】分子量 Ｍｎ＝１０，２００ Ｍｗ＝２５，５００

【００６４】

【化２１】

【００６５】

【数４】

【００６６】分子量 Ｍｎ＝ １８，２００ Ｍｗ＝１８５，５００

【００６７】記録媒体（Ｃ）を用い、図３の記録装置を
用いてレーザー記録を行なったところコントラスト良く
記録されたが、室温で１か月放置したところ記録部分に
亀裂が生じていた。記録媒体（Ｄ）を用い、図３の記録
装置を用いて実施例１と同様にレーザー記録、消去を行
なったところ、１回目の記録時に書き込みが行なわれた
箇所の一部が、４回目の記録時に書き込みされなかっ
た。

【００６８】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、フ
ィルム特性の優れた、大面積の、しかも記録の繰り返し
書き込み特性の優れた記録媒体および記録装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録媒体の層構成の一例を示す説明図
である。

【図２】本発明の記録装置の１例を示す説明図である。

【図３】比較例１における記録装置を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 １，１′ 偏光フィルム ２ 記録層 ３ 配向膜 ４ 基板 １１ ｆ−θレンズ １２ ポリゴンスキャナー １３ レーザー変調器 １４ レーザー光源 ２１ 半導体レーザー ２２ 記録媒体 ２３ 集光レンズ ２４ 光検知器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高分子液晶を記録層として有する記録媒
   体において、前記高分子液晶の重量平均分子量が６万以
   上であり、かつ重量平均分子量／数平均分子量が７以下
   であることを特徴とする記録媒体。
2. 【請求項２】 レーザーまたはサーマルヘッドで書き込
   みを行なう請求項１記載の記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の記録媒体を用い
   た記録装置。