JPH07261138A - 光学素子および光学記録素子 - Google Patents

光学素子および光学記録素子

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JPH07261138A
JPH07261138A JP7294894A JP7294894A JPH07261138A JP H07261138 A JPH07261138 A JP H07261138A JP 7294894 A JP7294894 A JP 7294894A JP 7294894 A JP7294894 A JP 7294894A JP H07261138 A JPH07261138 A JP H07261138A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い光散乱性を有し、かつ記録/消去の再現
性や高速化を実現した、光学特性や耐久性に優れた光学
素子およびそれを利用した光学記録素子を提供する。 【構成】 メソゲン単量体単位および非メソゲン単量体
単位を含む共重合体からなる高分子液晶を含有する組成
物を有する光学素子であって、その組成物中の液晶成分
および非液晶成分が互いに相分離したマルチドメイン構
造を有し、架橋している。この光学素子を利用した例と
して、基材上にまたは2つの基材1、1間に、透明電極
3を介して、上記組成物より形成された高分子液晶組成
物層2を設けた光学記録素子があげられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子液晶からなる組
成物を用いた新規な光学素子およびそれを利用した光学
記録素子に関する。
【0002】
【従来の技術】高分子液晶は新規な機能性材料として、
記録材料、表示材料への応用が検討されている。例え
ば、記録材料については、特開昭59−10930号公
報および特開昭63−223066号公報に、表示材料
については、特開昭62−14114号公報、特開平2
−2513号公報、およびPolym.Commun.
Vol.24,364(1983)、Japan Di
splay,260(1986)等に開示がなされてい
る。また、高分子液晶を架橋させる技術は、Makro
mol.Chem.Rapid Commun.,Vo
l.2,317(1981)、Makromol.Ch
em.,Vol.667,188(1987)、Ang
ew.Chem.Adv.Mater.,Vol.10
1,1437(1989)、Makromol.Che
m.,Vol.187,1915(1989)などに開
示され、エラストマー、新規な光変調素子や表示素子と
して応用が期待されている。また主鎖型高分子液晶を架
橋させてサーマルヘッドによるダメージを低減させた表
示素子に関する技術については、特開平2−42415
号公報に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】高分子液晶を光散乱性
モードの光学素子や媒体に応用する場合、光散乱性の大
きさがその光学特性の性能に影響することは言うまでも
ない。しかしながら従来技術の高分子液晶では光散乱性
が低く、したがって表示特性や記録特性が低かった。ま
た、熱を利用した記録/表示および消去を実施する構成
のもとにおいては、温度むらや冷却速度のむら等によっ
て光学特性の再現性がなかった。特に、光散乱を利用し
た表示、記録素子への応用においては、その光散乱性
(白さ)が特に加熱後の冷却速度に大きく依存すること
から、均一な光散乱性を得るためには精密な冷却速度の
制御が必要であったり、また大面積化した場合には光散
乱性にむらが発生するという課題があった。更に、記録
速度或いは消去速度が遅く、記録や消去に時間がかか
り、サーマルヘッドを用いた場合、記録または消去の一
方が高速に行えないという課題があった。したがって本
発明は、従来の技術における上記の問題を解決すること
を目的とするものであって、本発明の目的は、高い光散
乱性を有し、かつ記録/消去の再現性や高速化を実現し
た、光学特性や耐久性に優れた光学素子を提供すること
にある。本発明の他の目的は、上記光学素子を利用した
光学記録素子を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の光学素子は、メ
ソゲン単量体単位および非メソゲン単量体単位を含む共
重合体からなる高分子液晶を含有する組成物を有するも
のであって、該組成物中の液晶成分および非液晶成分が
互いに相分離したマルチドメイン構造を有し、架橋して
いることを特徴とする。本発明の光学記録素子は、基材
上にまたは2つの基材間に、メソゲン単量体単位および
非メソゲン単量体単位を含む共重合体からなる高分子液
晶を含有する組成物を有するものであって、該組成物中
の液晶成分および非液晶成分が互いに相分離したマルチ
ドメイン構造を有し、架橋している高分子液晶組成物層
を有してなることを特徴とする。
【0005】先ず、本発明に使用される高分子液晶につ
いて説明する。高分子液晶については、主鎖または側鎖
にメソゲン(液晶性を示す分子)を結合した主鎖型およ
び側鎖型高分子液晶等が知られている。本発明では特に
側鎖型高分子液晶が好ましく使用される。また、本発明
では主鎖または側鎖の1成分として反応性の基を含有す
る高分子液晶が好ましく使用される。反応性の基として
は、ビニル基、アクリレート基、メタクリレート基等の
重合性基や、エポキシ基等の複素環基、イソシアネート
基、水酸基、アミノ基、酸アミド基、チオール基、カル
ボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、金属アルコラー
ト基、マグネシウムハライド(グリニヤール)基等の反
応性基が好ましいものとして利用できる。
【0006】次にこのような高分子液晶の製造方法につ
いて説明する。通常、側鎖型高分子液晶は重合可能なメ
ソゲン化合物を重合するか、付加反応可能なメソゲン化
合物を反応性ポリマーに付加させることによって製造す
ることができる。このような技術は、Makromo
l.Chem.,p273,179(1978)、Eu
r,Polym.J.,p651,18,(1982)
およびMol.Cryst.Liq.Cryst.,p
167,169(1989)等に開示されているが、本
発明の高分子液晶も同様な方法で製造することができ
る。すなわち、重合可能なメソゲン化合物(メソゲンモ
ノマー)と重合可能な非メソゲン化合物を共重合させる
ことによって製造することができる。上記した重合可能
なメソゲン化合物としては、ビフェニル系、フェニルベ
ンゾエート系、シクロヘキシルベンゼン系、アゾキシベ
ンゼン系、アゾベンゼン系、アゾメチン系、フェニルピ
リミジン系、ジフェニルアセチレン系、ビフェニルベン
ゾエート系、シクロヘキシルビフェニル系、ターフェニ
ル系等の剛直な分子(メソゲン)に、所定の長さのアル
キルスペーサーを介して、アクリル酸エステル、メタク
リル酸エステル基やビニル基が結合した種々化合物等が
代表的なものとしてあげられる。
【0007】これらの化合物の代表的な構造例を下記に
示す。 CH2 =C(R)−COO−(CH2 k −O−A CH2 =CH−(CH2 k −O−A [式中、Rは水素原子またはメチル基を示し、kは1〜
30の中から選ばれる整数を示し、Aは下記構造のメソ
ゲンを表す。
【化1】 (式中、XおよびYは、それぞれ単結合、−N=N−、
−N(→O)=N−、−CH=N−、−N=CH−、−
COO−、−O(C=O)−およびエチニレン基から選
択される基を表し、pは1〜5から選択される整数を示
し、R1 はアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、カ
ルボキシル基、アルキル基から選択される基を表し、p
が2以上の場合、それぞれのR1 は異なるものであって
もよい。)]
【0008】上記の重合可能なメソゲン化合物と共重合
させる非メソゲン化合物としては、反応性基を持つ非メ
ソゲン化合物(反応性非メソゲンモノマー)が使用され
る。使用可能な反応性基を持つ非メソゲン化合物の具体
例としては、(メタ)アクリル酸、ω−カルボキシ−ポ
リカプロラクトン−モノ(メタ)アクリレート、スルホ
ン酸ビニル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(メ
タ)アクリロキシエチルアシッドフォスフェート、2−
ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレ
ート、2−(メタ)アクリロキシエチルサクシネート、
フタル酸モノ(メタ)アクリレート、2−(メタ)アク
リロキシエチル(2−ヒドロキシエチル)フタレート、
4−(メタ)アクリロキシアルキルオキシ−ベンゾイッ
クアシッド、グリセリル(メタ)アクリレート、ヒドロ
キシ基置換スチレン、メタ(アクリル)アミド、N,N
−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N
−ジエチルアミノエチル (メタ)アクリレート、グリ
シジル(メタ)アクリレート、2−プロペン−1−オー
ル、5−ヘキセン−1−オール等があげられる。また、
これらの化合物を共重合させた後に、他の反応性基を導
入して反応性基を変換しても構わない。例示すればヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレートを共重合して導入さ
れた水酸基に(メタ)アクリル酸等を付加させて高分子
側鎖に重合可能な基を導入することができる。ここで例
示したものは一例であって、特に限定するものではな
い。
【0009】また、上記の反応性基を持つ非メソゲン化
合物の外に、反応性基を持たない非メソゲン化合物(非
メソゲンモノマー)を共重合させることも好ましい。反
応性基を持たない非メソゲン化合物としては、例えば、
(メタ)アクリル酸アルキルおよびその誘導体、スチレ
ンおよびその誘導体、(メタ)アクリロニトリル、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、イソプレン、ビニルピロリド
ン、酢酸ビニル、1−ヘキセン、1−オクテン等があげ
られる。これらの化合物はマルチドメイン構造や熱特性
の制御に有益であり、好ましく使用される。また、上記
した各反応物はそれぞれを複数種類用いても構わない。
【0010】上記した非メソゲン化合物の、高分子液晶
中への共重合比または共付加量は、単量体単位として
0.1モル%〜80モル%の範囲が好ましい。また、非
メソゲン化合物中の反応性基を持つ非メソゲン化合物の
割合は、100モル%〜1モル%の範囲が好ましい。ま
た、高分子液晶の分子量は、重量平均分子量で1000
〜100万の範囲が好ましく、特に好ましくは1万〜5
0万の範囲である。
【0011】次に、本発明の光学素子および光学記録素
子の特徴および作製方法について説明する。本発明の光
学素子および光学記録素子において、高分子液晶組成物
は、メソゲン単量単位および非メソゲン単量体単位の共
重合体からなる高分子液晶を含むものであって、この組
成物中の液晶成分および非液晶成分との少なくとも2成
分が互いに相分離したマルチ構造を持ち、かつ架橋され
ていることが必要である。ここでいうマルチドメイン構
造とは、複数の微小なドメインの集合体或いは海島状に
分散されてなる構造を意味する。単位体積に占めるドメ
インの密度は種々の値をとることができる。本発明の光
学素子および光学記録素子においては、このようなドメ
インがメソゲン分子の集合体からなる配向方向がそろっ
た光学異方性のあるものが好ましく、このようなマルチ
ドメイン構造が液晶成分(メソゲン成分)と非液晶成分
(非メソゲン成分)との少なくとも2成分の相分離によ
って形成されていることが好ましい。また、各ドメイン
の光学異方性の方向(液晶分子の配向方向)はランダム
であることが好ましい。マルチドメイン構造において液
晶成分が形成するドメイン径(液晶ドメイン径)の好ま
しい大きさは、ドメイン分布表の極大におけるドメイン
径が3μm以下、好ましくは0.2μm〜1.5μmの
範囲である。また、最大ドメイン径および最小ドメイン
径の差であるドメイン径の分布幅が5μm以下であるよ
うな、ドメイン径のそろったものが特に好ましい。この
ようなドメイン径の大きさの場合には、可視光を最も強
く散乱させることから、光散乱性が高く光学特性を大幅
に向上させることができる。
【0012】高分子液晶組成物の架橋は、上記のように
して作製された高分子液晶に触媒や多官能反応性化合物
を添加して得られた組成物に、熱、光、電子線等の付与
することにより、高分子液晶中の反応性基を重合させる
か、或いは反応性基と多官能反応性化合物を付加反応さ
せることにより実施することができる。触媒としては各
種紫外線重合開始剤、熱重合開始剤等が、多官能反応性
化合物として多官能イソシアネート化合物、多官能エポ
キシ化合物、多官能メラミン化合物、多官能アルデヒド
化合物、多官能アミノ化合物や多官能カルボキシル化合
物等が好ましく使用される。触媒および多官能反応性化
合物については、例えば、触媒としては、アゾビスイソ
ブチロニトリル(ABIN)等のアゾ系重合開始剤、過
酸化ベンゾイル等の過酸化物系重合開始剤や、フェニル
ケトン系等の紫外線重合開始剤等が挙げられ、多官能反
応性化合物としては、トルエンジイソシアネート(TD
I)、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、
3,4−ジクロロフェニルジイソシアネート、ポリメチ
レンポリフェニルイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート(HDI)、TDIまたはHDIとトリメ
チロールプロパン等のポリオールとの付加物、ビスフェ
ノールA−ジグリシジル、メラミン、エチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、フェニレンジアミン、グ
ルタルアルデヒド、テレフタルアルデヒド、シュウ酸、
コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、テレフタル酸、ピ
ロメリット酸、ピロメリット酸無水物等が挙げられる。
これら触媒または多官能反応性化合物の添加量は、高分
子液晶に対して0.01重量%〜20重量%の範囲が好
ましい。
【0013】更に、上記組成物には特性向上を目的とし
て種々の成分を加えても構わない。例えば、耐候性の向
上を目的として、ヒンダードアミンやヒンダードフェノ
ール等の各種酸化防止剤を添加してもよく、また、表示
のコントラストを向上させる目的で、アントラキノン
系、スチリル系、アゾメチン系やアゾ系等の各種二色性
色素を添加してもよい。また、光散乱性の向上を目的と
して、各種蛍光色素を添加してもよい。更にまた、レー
ザー光による熱書き込みを効率的に行うために、各種レ
ーザー光吸収色素(780〜830nmの一般的な半導
体レーザーを用いる場合は、フタロシアニン、スクアリ
リウムやアズレニウム等の近赤外吸収色素が使用可能)
を添加してもよい。以上に列挙した種々の成分の添加量
は、組成物中に0.01〜5重量%の範囲が好ましい。
さらにまた、組成物には低分子液晶化合物を1〜20重
量%の範囲内で添加しても構わない。上記した組成物は
加熱混合物や溶媒を添加した溶液として所望の形態に加
工した後に架橋するのが好ましい。このようにして架橋
させたものは、そのままでも自己保持性があり、フィル
ム状、ブロック状、繊維状等の各種の形態で光学素子と
して利用可能であるが、好ましくは、基材上に薄膜状に
形成したり、2枚の基材間にラミネートされた形態で光
学素子或いは光学記録素子として使用される。
【0014】本発明の高分子液晶組成物を用いた光学記
録素子の好ましい構成例を図1および図2に示す。図1
は二枚の透明電極(ITO)付基材間に高分子液晶組成
物層(以下、高分子液晶層という)をラミネートした形
態のもので、電界、磁界や熱の作用を利用した光学素子
に使用される。図2は基材上の高分子液晶層および保護
層を順次形成した形態のもので、電界、磁界や熱の作用
を利用した光学素子に使用される。図中、1は基材、2
は高分子液晶層、3は透明電極、4は保護層である。
【0015】上記の光学記録素子において、高分子液晶
組成物層の厚みは、特に限定されないが、目的とする光
学特性によって種々設定され、好ましくは1〜100μ
mの範囲から、特に好ましくは2〜3μmの範囲から選
択される。基材としてはポリエチレンテレフタレート
(PET)、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリイ
ミド等の各種高分子フィルム、紙、金属、セラミックお
よびガラス等が使用できる。特に、透過型の表示素子と
して使用する場合は、透明な基材を使用することが好ま
しい。また、基材として電極付基材を用いることも好ま
しい。
【0016】また、保護層は耐熱性の高いものが望まし
く、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、熱硬化
ポリマー、紫外線硬化ポリマーや電子線硬化ポリマー等
が使用可能である。保護層は複数層積層されていてもよ
く、また、保護層の厚みは好ましくは0.1〜20μm
の範囲から選択される。次に、この光学記録素子への熱
制御を利用した記録/消去方法について説明するが、電
界や磁界によっても記録/消去が可能である。作製後の
記録層はマルチドメイン構造に由来した光散乱(白濁)
状態を呈する。この状態でサーマルヘッドやレーザー光
等を用いて部分加熱して高分子液晶を等方性状態とし、
急冷することによって加熱部分が等方性状態のまま固定
され、記録部分は透明となる。一方、消去する場合は、
加熱後、記録時に比べてゆっくりと冷却することによっ
て、初期の光散乱状態になり、消去が完了する。つまり
可逆的に何度も繰り返して記録/消去を行なうことがで
きる。このような記録/消去の加熱手段としては、例え
ばサーマルヘッドが用いられ、そして、サーマルヘッド
に印加されるパルス幅やエネルギーを制御することによ
り、記録および消去を行うことができる。
【0017】
【作用】本発明の光学素子および光学記録素子は、メソ
ゲン単量単位および非メソゲン単量単位の少なくとも2
成分の共重合体からなる高分子液晶を含む組成物を用い
ることにより、該組成物中の液晶成分および非液晶成分
の少なくとも2成分が互いに相分離したマルチドメイン
構造を有し、高い光散乱性、つまり優れた光学特性を示
す。また、架橋されていることにより、マルチドメイン
構造(ミクロ構造)が熱力学的に安定化し、さらには初
期のドメイン径や密度等がメモリー化され、繰り返し実
施される加熱/冷却過程においても、マルチドメイン構
造におけるドメイン径の大きさや密度等に再現性があ
る。したがって、光散乱型光学素子として利用する場
合、優れた光学特性やその再現性を実現することが可能
となる。また、大面積の光学記録素子として使用する場
合にも、マルチドメイン構造(光散乱状態)の安定化に
よって均一な光学特性が得られる。更に、加熱時の等方
性状態からの冷却過程において異方性マルチドメイン構
造(光散乱性状態)を生成させる速度が速く、記録/消
去の高速化が可能となる。繰り返して述べると、本発明
においては、マルチドメイン構造の安定化によって、繰
り返しの加熱/冷却においてもマルチドメイン構造にお
けるドメイン径の大きさや密度等に再現性があり、光学
素子或いは光学記録素子として使用する場合に、優れた
記録/消去速度の向上を達成することが可能となる。
【0018】
【実施例】
(評価方法)光学記録素子にサーマルプリンター(8d
ots/mm,〜0.3mJ/dot)を用いて記録を
行ない(記録部分は透明)、さらにホットスタンプ(1
30℃)を用いて消去を行なった。記録前/消去後およ
び記録/消去を100回繰り返した後の反射光学濃度を
X−rite968(X−rite社製)を用いて測定
し、繰り返し再現性を評価した。また、透明基材の表面
に、各高分子液晶を形成した試料を、記録/消去を10
0回繰り返した後のマルチドメイン構造のドメイン径
を、HORIBA社製レーザー回折粒度分布計LA−7
00で測定し、マルチドメイン構造におけるドメイン分
布とドメイン分布数の極大におけるドメイン径を測定し
た。
【0019】実施例1 メソゲンモノマーとして4−アクリロキシヘキシルオキ
シ−4′−シアノ−ビフェニルを1.8g、反応性非メ
ソゲンモノマーとして2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト0.1g、非メソゲンモノマーとしてブチルメタクリ
レート0.1gを、アゾビスイソブチロニトリル(AB
IN)を開始剤とし、テトラヒドロフランを溶媒として
共重合し、エチルアルコールを用いて3回沈殿精製して
下記構造式 (I)で示される高分子液晶を1.9g得
た。
【化2】 (重量平均分子量(GPCによるポリスチレン換算):
55000、Tg(ガラス転移点):42℃、Ti(液
晶相−等方相転移点):105℃) 上記高分子液晶1.0gに、架橋剤として多官能イソシ
アネート化合物であるコロネートHX(日本ポリウレタ
ン社製)0.05g、溶媒としてメチルエチルケトン
(MEK)3.0gを加えて得た溶液を、厚み100μ
mのアルミニウム蒸着PETフィルム上にブレードコー
ターを用いて塗布し、乾燥させて、膜厚約6μmの高分
子液晶層を形成した。塗布、乾燥後の高分子液晶層は光
を散乱し、白濁していた。架橋前の組成物のTi(液晶
相−等方相転移点)は約100℃であった。次に、50
℃のオーブン中で、24時間反応させて架橋させた。架
橋後の高分子液晶層も架橋前と同様に白濁していた。さ
らに保護層として紫外線硬化組成物(商品名:アロニッ
クスUV、東亜合成社製)を塗布し、高圧水銀ランプを
用いて硬化することによって、膜厚約2μmの保護層を
高分子液晶層の上に形成し、光学記録素子を作製した。
【0020】実施例2 実施例1と同じメソゲンモノマー1.8g、反応性非メ
ソゲンモノマーとして2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト0.1g、非メソゲンモノマーとしてアクリル酸ブチ
ル0.1gを実施例1と同様に共重合して、下記構造式
(II)で示される高分子液晶を合成した。
【化3】 (重量平均分子量(GPCによるポリスチレン換算):
50000、Tg(ガラス転移点):40℃、Ti(液
晶相−等方相転移点):90℃) この高分子液晶1.0gに、架橋剤として多官能イソシ
アネート化合物であるジフェニルメタンジイソシアネー
ト0.03g、溶媒としてメチルエチルケトン(ME
K)3.0gを加えて得た溶液を、厚み100μmのア
ルミニウム蒸着PETフィルム上にブレードコーターを
用いて塗布し、乾燥させて、膜厚約6μmの高分子液晶
層を形成した。塗布、乾燥後の高分子液晶層は光を散乱
し、白濁していた。架橋前の組成物のTi点は約85℃
であった。次に、50℃のオーブン中で、24時間反応
させて架橋させた。架橋後の高分子液晶層も架橋前と同
様に白濁していた。更に保護層を実施例1と同様な方法
で形成し、光学記録素子を作製した。
【0021】実施例3 実施例1と同じメソゲンモノマー1.7g、反応性非メ
ソゲンモノマーとしてアクリル酸0.1g、非メソゲン
モノマーとしてエチルメタクリレート0.2gを実施例
1と同様に共重合して、下記構造式(III )で示される
高分子液晶を合成した。
【化4】 (重量平均分子量(GPCによるポリスチレン換算):
55000、Tg(ガラス転移点):45℃、Ti(液
晶相−等方相転移点):110℃) この高分子液晶1.0gに、架橋剤として多官能イソシ
アネート化合物であるヘキサメチレンジイソシアネート
0.03g、溶媒としてメチルエチルケトン(MEK)
3.0gを加えて得た溶液を、厚み100μmのアルミ
ニウム蒸着PETフィルム上にブレードコーターを用い
て塗布し、乾燥させて、膜厚約6μmの高分子液晶層を
形成した。塗布、乾燥後の高分子液晶層は光を散乱し、
白濁していた。架橋前の組成物のTi点は約105℃で
あった。次に、50℃のオーブン中で、24時間反応さ
せて架橋させた。架橋後の高分子液晶層も架橋前と同様
に白濁していた。更に保護層を実施例1と同様な方法で
形成し、光学記録素子を作製した。
【0022】実施例4 実施例1と同じメソゲンモノマー1.8g、反応性非メ
ソゲンモノマーとしてグリシジルアクリレート0.1
g、非メソゲンモノマーとしてブチルメタクリート0.
1gを実施例1と同様に共重合して、下記構造式(IV)
で示される高分子液晶を合成した。
【化5】 (重量平均分子量(GPCによるポリスチレン換算):
45000、Tg(ガラス転移点):45℃、Ti(液
晶相−等方相転移点):95℃) この高分子液晶1.0gに、架橋剤として多官能アミン
化合物であるヘキサメチレンジアミン0.02g、溶媒
としてメチルエチルケトン(MEK)3.0gを加えた
溶液を、厚み100μmのアルミ蒸着PETフィルム上
にブレードコーターを用いて塗布し、乾燥させて、膜厚
約6μmの高分子液晶層を形成した。塗布、乾燥後の高
分子液晶層は光を散乱し、白濁していた。架橋前の組成
物のTi点は約90℃であった。次に、60℃のオーブ
ン中で、24時間反応させて架橋させた。架橋後の高分
子液晶層も架橋前と同様に白濁していた。更に保護層を
実施例1と同様な方法で形成し、光学記録素子を作製し
た。
【0023】比較例1 実施例1で合成した高分子液晶(構造式(I))に架橋
剤を加えなかった以外は、実施例1と同じ操作によっ
て、光学記録素子を作製した。作製後の光学記録素子は
白濁していた。 比較例2 実施例1で使用したメソゲンモノマーのみを単独重合
し、下記構造式(V)で示される高分子液晶を合成し
た。
【化6】 (重量平均分子量(GPCによるポリスチレン換算):
30000、Tg(ガラス転移点):35℃、Ti(液
晶相−等方相転移点):120℃) この高分子液晶を用いて、比較例1と同様にして架橋剤
を加えずに光学記録素子を作製した。作製後の光学記録
素子はわずかに白濁していた。
【0024】(評価結果)記録/消去の再現性評価を表
1に示す。
【表1】
【0025】表1の結果から明らかなように、実施例1
〜4においては、記録前、消去1回目および100回繰
り返した後も、光散乱状態の白濁度(反射光学濃度)に
は全く変化がなく、優れた白さの再現性があった。一
方、比較例1および2においては、初期状態においても
白濁度が低いばかりでなく、1回目の記録、消去によっ
て白濁度が大幅に低下して透明化し、再現性が著しく劣
っていた。記録/消去を100回繰り返した後の実施例
1〜4の試料は、ドメイン分布数の極大におけるドメイ
ン径が350nm〜650nm、ドメイン径は50nm
〜1200nmの範囲に分布していた。これに対して記
録/消去を100回繰り返した後の比較例1および2の
試料では、ドメイン分布数の極大におけるドメイン径が
2.5μmと1.8μm、ドメイン径は800nm〜1
2μmの範囲に分布していた。この結果より、本発明の
実施例と比較例の光学特性の差は、主としてドメイン径
の大きさ、つまり、ドメイン成長に起因するものであ
り、これによって表示の白濁性が大きく変化することが
確認された。したがって、マルチドメイン構造の安定性
が記録/消去の繰り返し過程における再現性に影響して
いることが確認された。以上の結果から明らかなよう
に、本発明の光学記録素子では、相分離および架橋によ
って熱力学的に安定な微小なマルチドメイン構造が形成
され、表示特性(光学特性)や記録/消去の再現性とも
に優れたものとなっている。
【0026】
【発明の効果】本発明の光学素子および光学記録素子に
おいては、メソゲン単量単位および非メソゲン単量単位
の少なくとも2成分の共重合体からなる高分子液晶を含
む組成物が架橋され、組成物中の液晶成分および非液晶
成分の少なくとも2成分が互いに相分離した安定なマル
チドメイン構造を有しているので、光学特性や記録/表
示/消去の繰り返し再現性に優れたものとなっている。
したがって、本発明の光学素子および光学記録素子は、
記録/表示/消去速度、繰り返し安定性や再現性に優れ
ており、また、光学素子は、光記録媒体、表示媒体、光
変調素子や可逆性感熱記録媒体として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 光学記録素子の一例の模式的断面図を示す。
【図2】 光学記録素子の他の一例の模式的断面図を示
す。
【符号の説明】
1…基材、2…高分子液晶層、3…透明電極、4…保護
層。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メソゲン単量体単位および非メソゲン単
    量体単位を含む共重合体からなる高分子液晶を含有する
    組成物を有する光学素子において、該組成物中の液晶成
    分および非液晶成分が互いに相分離したマルチドメイン
    構造を有し、架橋していることを特徴とする光学素子。
  2. 【請求項2】 マルチドメイン構造において、ドメイン
    分布数の極大におけるドメイン径が3μm以下であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の光学素子。
  3. 【請求項3】 マルチドメイン構造においてドメイン分
    布数の極大におけるドメイン径が0.2μm〜1.5μ
    mの範囲にあることを特徴とする請求項1記載の光学素
    子。
  4. 【請求項4】 マルチドメイン構造において、最大ドメ
    イン径と最小ドメイン径の差が5μm以下であることを
    特徴とする請求項1記載の光学素子。
  5. 【請求項5】 架橋が、多官能反応性化合物の添加によ
    りなされたことを特徴とする請求項1記載の光学素子。
  6. 【請求項6】 多官能反応性化合物が、多官能イソシア
    ネート系化合物または多官能アミン系化合物であること
    を特徴とする請求項5記載の光学素子。
  7. 【請求項7】 基材上にまたは2つの基材間に、メソゲ
    ン単量体単位および非メソゲン単量体単位を含む共重合
    体からなる高分子液晶を含有する組成物を有する光学記
    録素子において、該組成物中の液晶成分および非液晶成
    分が互いに相分離したマルチドメイン構造を有し、架橋
    している高分子液晶組成物層を有してなることを特徴と
    する光学記録素子。
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