JPH0854645A - ディスク型液晶記録媒体及びその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化、コンパクト化を図り、小型撮影装置
へ組み込んで製品化を実現可能にする。 【構成】 円形透明基板の中心に形成された孔の周囲に
円形ボス部を残して所定深さに基板をエッチングして円
形ボス部に電極取り出し部が位置するように下部電極を
パターン状に形成し、前記孔に嵌合する管先端部のヘッ
ドを通して円形ボス部から所定間隙あけて情報記録層を
パターン状に形成し、次いで前記下部電極と対向させて
情報記録層上に、取り出し電極部が円形ボス部上に位置
するように上部電極をパターン状に形成した後、上部電
極および下部電極の電極取り出し部との電極接点を前記
孔部に形成するようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光センサ及び液晶記録
媒体を積層し、液晶記録媒体の配向を変化させて画像記
録するディスク形状の一体型情報記録媒体の作製方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂相と液晶相とが相分離した状
態で存在する液晶高分子複合体層を電極上に形成した高
分子分散型液晶記録媒体と、電極層上に光導電層が形成
された光センサとを積層し、電圧印加露光により画像記
録する一体型情報記録媒体が知られている。図１はこの
ような一体型情報記録媒体を示しており、図中、１０は
光センサ、２０は液晶記録媒体をそれぞれ示している。
光センサ１０は透明支持体１１上に透明電極１２、光導
電層１３が順次積層され、液晶記録媒体２０は、透明電
極２２上に樹脂相と液晶相とが相分離した状態で存在す
る液晶高分子複合体層２３が積層されている。光導電層
１３は、無機光導電層としてアモルファスセレン、アモ
ルファスシリコン等、有機光導電層としてポリビニルカ
ルバゾールにトリニトロフルオレノンを添加した単層構
造のものや、電荷発生層としてアゾ系の顔料をポリビニ
ルブチラール等の樹脂中に分散したものと電荷移動層と
してヒドラゾン誘導体をポリカーボネート等の樹脂と混
合したものを積層したもの等が使用可能である。一体型
情報記録媒体では、図１（ａ）に示すように光センサ上
に液晶記録媒体を直接積層するものと、図１（ｂ）に示
すように、透明な誘電体の中間層２４を介在させた透過
型のもの、または中間層を誘電体ミラーとした反射型の
ものとがある。

【０００３】図２に示すように、このような一体型情報
記録媒体の電極１２、２２間に電源３０により電圧を印
加し、書き込み光として可視光を照射すると、露光強度
に応じて光導電層１３の導電性が変化し、液晶高分子複
合体層２３にかかる電界が変化して液晶の配向状態が変
化し、印加電圧をＯＦＦして電界を取り除いた後もその
状態が維持され、画像情報の記録が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶記録媒
体と光センサの層厚は、それぞれ６μｍ、１０μｍ程度
で、一体型情報記録媒体全体の層厚も２０μｍ未満と非
常に薄い。このような記録媒体を、例えば、コンパクト
化してカメラなどに収納しようとした場合、円盤形状の
ディスク型とすることが好ましいが、かかる液晶記録媒
体の作製は極めて難しく、従来、具体的提案はなされて
いなかった。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、小型化、コンパクト化を図り、小型撮影装置へ組み
込んだ製品を実現できるディスク型液晶記録媒体の作製
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、中心孔の周囲
に円形ボス部を残して所定深さに掘削された円形状ディ
スク基板の掘削領域に、パターン状に下部電極層、光導
電層、中間層、樹脂相と液晶相とが相分離した状態で存
在する液晶高分子複合体層、上部電極層が順次積層され
てなる液晶記録媒体であって、パターン状に形成された
下部電極層と上部電極層のディスク基板中心側端部の一
部が互いに離間して円形ボス部上に延び、中心孔部に設
けられた接点と接触するようにしたことを特徴とする。
また本発明は、透明基板上に電極層、光導電層、中間
層、樹脂相と液晶相とが相分離した状態で存在する液晶
高分子複合体層、電極層を順次積層した一体型液晶記録
媒体の作製方法において、円形透明基板の中心に形成さ
れた孔の周囲に円形ボス部を残して所定深さに基板をエ
ッチングや削り出し等により加工する段階、円形ボス部
に電極取り出し部が位置するように下部電極をパターン
状に形成する段階、前記孔に嵌合する管先端部のヘッド
を通して円形ボス部から所定間隙あけて光導電層、中間
層、液晶高分子複合体層を順次吹きつけてコーティング
した後、下部電極層の領域以外のコーティング層を除去
して情報記録層をパターン状に形成する段階、前記下部
電極と対向させて情報記録層上に、取り出し電極部が円
形ボス部上に位置するように上部電極をパターン状に形
成する段階、上部電極および下部電極の電極取り出し部
との電極接点を前記孔部に形成する段階からなることを
特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明は、ガラス基板等の透明な基板を円形状
として中心に孔を開けるとともに、中心部に円形ボス部
を残すように、基板をエッチングや削り出しにより加工
する。その加工深さは情報記録層の膜厚相当である。次
いで、円形ボス部に電極取り出し部が位置するように下
部電極をパターン状に形成し、さらに中心の孔に嵌合す
る管先端部のヘッドから、円形ボス部の段差部分より所
定間隔あけて外周部に光導電層、中間層、液晶高分子複
合体層を順次吹きつけてコーティングし、下部電極層部
分のみ残して除去し、情報記録層をパターニング状に形
成する。次いで、下部電極と対向させて情報記録層上
に、取り出し電極部が円形ボス部上に位置するように上
部電極を形成し、上部電極および下部電極の電極取り出
し部との電極接点を中心の孔部に形成する。このような
方法により、小型かつコンパクトなディスク型液晶記録
媒体を容易に作製することが可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、使用する記録媒体は図１、図２に示したも
のと同様である。まず、図３に示すように、ガラスや透
明プラスチックからなるディスク型の透明基板３０の中
心に円形の孔３１を開け、孔３１の周囲に円形ボス部３
２を残すように、基板をエッチングや削り出し等の方法
により、円形ボス部３２との間にギャップｄが形成され
るように加工する。このギャップｄはほぼ情報記録層の
膜厚に相当するものである。

【０００９】次いで、図４に示すように、ディスク基板
の全面にＩＴＯ等の透明電極３３を蒸着あるいはスパッ
タリング等で形成する。このとき円形ボス部３２とエッ
チング部との段差部分については、斜め蒸着等により透
明電極を付着させるようにする。

【００１０】次いで、図５に示すように、透明電極をエ
ッチングしてパターン状に下部電極３４を形成する。勿
論、エッチングによる加工でなく、透明電極を付着させ
る時にマスキングしてパターン状に透明電極を蒸着して
下部電極３４を形成してもよい。

【００１１】次いで、図６に示すように、中心孔３１に
嵌合する管を有するヘッド４０より円形ボス部３２の外
周側に光導電層をコーティングする。この場合、ヘッド
４０または基板を回転させることにより、全面に光導電
層を塗布する。また、同様の方法で順次中間層および液
晶高分子複合体層を全面に塗布して情報記録層を形成す
る。

【００１２】図７はこのような塗布を行った状態を示し
ており、図７（ａ）の平面図に示すように、斜線で示す
塗布部Ａは円形ボス部３２から間隙ｗを開けた外側に均
一に形成される。すなわち、図７（ｂ）の断面図に示す
ように、円形ボス部３２の端部と塗布部との間は情報記
録層は形成しない。これは情報記録層を円形ボス部３２
の端部にまで塗布すると、表面張力のため端部が盛り上
がってしまうためである。

【００１３】次いで、下部電極領域以外は拭き取り、或
いはリフトオフ法により除去し、パターン状に情報記録
層を形成する。勿論、マスキング等によりパターン状に
情報記録層を塗布するようにしてもよい。また、必要の
ない場合は、この工程は省略してもよい。

【００１４】次いで、図８に示すように、マスキングに
よるパターンニング加工で、下部電極３４上に透明な上
部電極３５を蒸着、スパッタリング等により形成する。
この場合、下部電極３４の電極取り出し部３４ａと、上
部電極３５の電極取り出し部３５ａとが重ならないよう
に形成する。

【００１５】次いで、図９に示すように、孔３１に下部
電極と上部電極にそれぞれ接触させるための電圧印加装
置（図示せず）に接続している接点３６，３７を電極取
り出し部３４ａ，３５ａに弾性的に接触するように形成
する。この接点は電気接触用ブラシを孔３１に延ばし、
基板を回転したときに順次接触する。接点３６，３７
を、例えば弾性片で形成し、図示しない部材でこれを押
圧することにより電極取り出し部３４ａ，３５ａと接触
させることができる。

【００１６】図１０はディスク型液晶記録媒体を矩形の
収納ケースにパッケージングするようにした実施例を示
す図である。矩形の収納ケース５０に、前述のように作
製した記録媒体が回転可能に収納されている。この収納
ケース５０には図の左右方向に移動可能なシャッタ５１
が設けられ、その一部には開口部５２が設けられてい
る。

【００１７】本実施例においては、図１０（ａ）に示す
表面側を光センサ側とし、図１０（ｂ）に示す裏面側を
液晶記録媒体側として収納ケース５０に記録媒体を収納
する。図１０（ａ）のＡは画像形成部を示しており、カ
メラに装填したときにシャッタ５１が図の矢印方向に移
動し、開口部５２が画像形成部Ａと対向する。また、図
１０（ｂ）に示すように、液晶記録媒体側である裏面は
ＣＣＤラインセンサ５４が設けられ、シャッタ５１を移
動させたときに画像形成部がＣＣＤラインセンサ５４で
読み取れるようになっている。また、その内部は図１０
（ｃ）に示すように、画像形成部Ａ毎に透過率変化モニ
タ部Ｃが設けられ、透過率測定により撮影条件が設定可
能になっている。また、図１０（ｄ）に示すように、収
納ケース５０の裏側には記録媒体に対向してその両面に
クリーンペーパー５５，５６が設けられ、記録媒体がゴ
ミ等により汚染されるのを防止している。さらに情報記
録層は、粉塵や水分に対し敏感なため、他の防塵、防湿
処理を施した方が望ましい。なお、かかる撮影装置にお
いては、透過型液晶記録媒体、反射型液晶記録媒体とも
画像書き込み光は光センサ側である表面より行い、読み
取り光の入射は、透過型の場合には表面あるいは裏面か
ら、反射型の場合は反射層が中間層に設けられている場
合には液晶記録媒体側から、上部電極（液晶高分子複合
体層上の電極）が反射層となっている場合は、書き込み
光および読み取り光とも表面（光センサ）側から光を入
射する。

【００１８】なお、図１０の例では、収納ケースのシャ
ッタは画像形成部の開閉のみ行うようにしたが、例え
ば、図１１に示すように、シャッタ開閉部内にセンター
ハブを内包させ、シャッタを開くとセンターハブが露出
するようにしてもよい。図１１において、シャッタ５１
は一部破断して、センターハブ５７が見えるように図示
されているが、この収納ケース５０をカメラにセットし
た場合、シャッタ５１は図の右方（矢印方向）へ摺動
し、画像形成部とともにセンターハブ５７が露出する。
このような構成とすることにより、カメラにセットしな
い状態ではケース内は密封状態となり、ケース内にゴミ
が入ったりするのを防ぐことが可能となる。

【００１９】〔光センサの構成及び材料説明〕本発明の
光センサの光導電層は単層から構成されている場合と積
層体から構成されている場合があり、ここでは積層型光
センサについて説明する。図１２は積層型光センサを説
明するための断面図であり、図中１１は基板、１２は電
極、１３は光導電層で、１３′は電荷発生層、１３″は
電荷輸送層である。図に示すように、積層型光センサは
電極上に電荷発生層、電荷輸送層を順次積層して形成さ
れる。電荷発生層１３′は電荷発生性物質とバインダか
らなる。電荷発生性物質としては、ピリリウム系染料、
アズレニウム系染料、スクアリリウム塩系染料、フタロ
シアニン系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、
インジゴ系顔料、ピロール系顔料、アゾ系顔料等の染
料、顔料を単独あるいは複数のものを組み合わせて使用
することができる。バインダとしては、例えばポリカー
ボネート樹脂、ビニルホルマール樹脂、ビニルアセター
ル樹脂、ビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、ア
クリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビ
ニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂等が挙
げられ、それぞれバインダ樹脂を単独または複数のもの
を組み合わせて使用することができる。これらの電荷発
生剤とバインダの混合比は、電荷発生剤１重量部に対し
てバインダを０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜
１重量部の割合で使用することが望ましい。電荷発生層
は乾燥後膜厚として０．０１〜１μｍであり、好ましく
は０．１〜０．５μｍとするとよく、このような膜厚と
することによって良好な感度と画質を示す。また、先に
示した電荷発生性物質で蒸着可能のものは、バインダを
用いず、単独で成膜することもできる。

【００２０】電荷輸送層１３″は電荷輸送性物質とバイ
ンダとからなる。電荷輸送性物質は、電荷発生層で発生
した電荷の輸送特性が良い物質であり、例えば、オキサ
ゾール系、チアゾール系、トリフェニルメタン系、スチ
リル系、スチルベン系、ヒドラゾン系、カルバゾール
系、エナミン系、芳香族アミン系、トリフェニルアミン
系、ブタジエン系、多環芳香族化合物系等があり、ホー
ル輸送特性の良い物質とすることが必要である。バイン
ダとしては、前記した電荷発生層におけるバインダと同
様のもの、さらにスチレン樹脂、スチレン―ブタジエン
共重合体樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂が
使用できるが、好ましくはスチレン樹脂、スチレン―ブ
タジエン共重合体樹脂、ポリカーボネート樹脂である。
バインダは電荷輸送性物質１重量部に対して０．１〜１
０重量部、好ましくは０．１〜１重量部の割合で使用す
ることが望ましい。電荷輸送層は乾燥後膜厚として１〜
５０μｍであり、好ましくは３〜２０μｍとするとよ
く、このような膜厚とすることによって良好な感度と画
質が得られる。

【００２１】電極１２は、後述する情報記録媒体が不透
明であれば透明性を有することが必要であるが、情報記
録媒体が透明性を有する場合には透明、不透明いずれで
もよく、１０⁶Ω・ｃｍ以下の比抵抗を安定して与える
材料、例えば金、白金、亜鉛、チタン、銅、鉄、錫等の
金属薄膜導電膜、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、
酸化チタン、酸化タングステン、酸化バナジウム等の金
属酸化物導電膜、四級アンモニウム塩等の有機導電膜等
を、単独あるいは二種以上の複合材料として用いること
ができる。なかでも酸化物導電体が好ましく、特に酸化
インジウム錫（ＩＴＯ）が好ましい。

【００２２】電極１２は蒸着、スパッタリング、ＣＶ
Ｄ、コーティング、メッキ、ディッピング、電界重合等
の方法により形成される。またその膜厚は電極を構成す
る材料の電気特性、および情報記録の際の印加電圧によ
り変化させる必要があるが、例えばＩＴＯ膜では１０〜
３００ｎｍ程度であり、情報記録層との間の全面、或い
は任意のパターンに合わせて形成される。また、二種類
以上の材料を積層して用いることもできる。

【００２３】基板１１は、後述する情報記録媒体が不透
明であれば透明性を有することが必要であるが、情報記
録媒体が透明性を有する場合には透明、不透明いずれで
もよく、カード、フィルム、テープ、シート、ディスク
等の形状を有し、光センサを強度的に支持するものであ
る。例えば可撓性のあるプラスチックフィルム、或いは
ガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン
テレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチ
ルアクリレート、ポリエステル、ポリカーボネート等の
プラスチックシート、カード等の剛体が使用される。

【００２４】なお、基板の電極１２が設けられる面の他
方の面には、電極１２が透明であれば必要に応じて反射
防止効果を有する層を積層するか、また反射防止効果を
発現しうる膜厚に透明基板を調整するか、更に両者を組
み合わせることにより反射防止性を付与するとよい。

【００２５】光導電層には電子受容性物質、増感色素、
酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を添加してもよ
い。電子受容性物質および増感色素にはベース電流の調
整、ベース電流の安定化、増感等の作用がある。それぞ
れ光導電性物質１重量部に対して０．００１〜１０重量
部、好ましくは０．０１〜１重量部の割合で添加され
る。０．００１重量部よりも少ないと作用を示さず，１
０重量部よりも多い場合には、画質に悪影響を与える。

【００２６】また、光センサの電極と光導電層の間に光
誘起電流増幅層を設けてもよい。

【００２７】光誘起電流増幅層は、電極１２と光導電層
１３または電荷発生層１３′間に設けられるもので、そ
の詳細な理由は不明であるが、光センサにおける光誘起
によって発生した電流を増幅する作用や、電極１２から
光導電層１３または電荷発生層１３′への電荷キャリヤ
注入性を制御して情報記録媒体に実質的に印加される電
圧を調節する作用、および、電極１２から光導電層１３
または電荷発生層１３′への電荷キャリヤ注入性を均一
化し、情報記録媒体へ記録する情報のノイズ、ムラ等を
軽減する作用を有している。

【００２８】光誘起電流増幅層には、前記した電荷発生
層におけるバインダと同様のものが使用可能であり、さ
らに、可溶性ポリアミド、フェノール樹脂、ポリウレタ
ン、ポチウレア、カゼイン、ポリペプチド、ポリビニル
アルコール、ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸エ
ステル重合体、第四級アンモニウム塩含有重合体、セル
ロース化合物等を使用することができ、それぞれバイン
ダ樹脂を単独または複数のものを組み合わせて使用する
ことができる。特にビニルホルマール樹脂、ビニルアセ
タール樹脂、ビニルブチラール樹脂が好ましい。光誘起
電流増幅層の厚さは、０．０１〜１０μｍ，好ましくは
０．３〜３μｍが良く、ディップコーティング、ロール
コーティング、スピンコーティング等の方法によって塗
布することができる。０．０１μｍよりも薄いと、画像
ノイズの軽減作用はなくなり、また１０μｍよりも厚い
と電極から電荷発生層への電荷キャリヤ注入を妨げてし
まう。

【００２９】また、光誘起電流増幅層には必要に応じ
て、各種の電子受容性物質、光導電性物質、無機塩類、
有機塩類が添加され、それぞれ添加物を単独または複数
のものを組み合わせて使用することができる。

【００３０】これらの添加物は、バインダ樹脂１００ユ
ニットモル部に対して、０．１〜１０００モル部、好ま
しくは１〜１００モル部の割合で添加され、それぞれ添
加物を単独または複数のものを組み合わせて使用するこ
とができ、特に、置換ベンゾキノン類とアゾ顔料との組
合せのように電子受容性化合物と有機光導電性顔料を組
み合わせて用いることにより大きな増幅作用が得られ好
ましい。

【００３１】〔積層型光センサの作製〕充分洗浄した厚
さ１．１ｍｍのガラス基板上に、スパッタリングにより
面積抵抗８０Ω／口、膜厚１００ｎｍのＩＴＯ膜を成膜
し、電極を得た。電極をスクラバー洗浄機（商品名プレ
ートクリーナー モデル６０２ ウルトラテック社）に
て、純水噴射２秒、スクラバー洗浄２０秒、純水リンス
１５秒、高速回転による水分の除去２５秒、赤外線乾燥
５５秒の洗浄処理を２回行った。その電極上に電荷発生
性物質をして下記構造

【００３２】

【化１】

【００３３】を有するビスアゾ顔料３重量部、塩化ビニ
ル―酢酸ビニル混合樹脂（電気化学工業製 デンカビニ
ール ＃１０００Ｄとアルドリッチ社製 １８，３２
５．８９Ｊ 酢酸ビニル樹脂との７５：２５の混合物）
１重量部とを、１，４―ジオキサン９８重量部、シクロ
ヘキサノン９８重量部と混合し、混合機により充分に混
練を行い塗布液とし、スピンナーにて１４００ｒｐｍ、
０．４秒でコーティングし、コーティング後、塗膜の表
面に皮膜が形成されて、塗膜の表面が付着しなくなるま
での間、無塵下で放置しレベリング乾燥を行った後、１
００℃，１時間乾燥して膜厚３００ｎｍの電荷発生層を
積層した。

【００３４】この電荷発生層上に、電荷輸送性物質とし
て下記構造

【００３５】

【化２】

【００３６】を有するブタジエン誘導体（アナン製 Ｔ
―４０５）５０重量部とスチレン―ブタジエン共重合体
樹脂（電気化学工業製 クリアレン７３０Ｌ）１０重量
部とをクロロベンゼン６８重量部、ジクロロメタン６８
重量部、１，１，２―トリクロロエタン１３６重量部と
を均一に溶解し塗布液とし、スピンナーにて３５０ｒｐ
ｍ、０．４秒でコーティングし、塗膜の表面に皮膜が形
成されて、塗膜の表面が付着しなくなるまでの間、無風
下で放置しレベリング乾燥を行った後、８０℃、２時間
乾燥して電荷輸送層を積層し、電荷発生層と電荷輸送層
とからなる膜厚２０μｍの光導電層を有する本発明にお
ける光センサを作製し、室温、相対湿度６０％以下の暗
所下で３日間エージングを行った。

【００３７】〔情報記録媒体の構成及び材料〕情報記録
媒体２０について説明する。まず、本発明における情報
記録媒体としては、その情報記録層が高分子分散型液晶
とする場合が挙げられる。

【００３８】高分子分散型液晶は液晶相中に樹脂粒子が
分散した構造を有しているが、液晶材料は、スメクチッ
ク液晶、ネマチック液晶、コレステリック液晶あるいは
これらの混合物を使用することができる。液晶として
は、その配向性を保持し、情報を永続的に保持させる、
所謂メモリー性の観点から、スメクチック液晶を使用す
るのが好ましい。

【００３９】スメクチック液晶としては、液晶性を呈す
る物質の末端基の炭素基が長いシアノビフェニル系、シ
ノターフェニル系、フェニルエステル系、更にフッソ系
等のスメクチックＡ相を呈する液晶物資、強誘電性液晶
として用いられるスメクチックＣ相を呈する液晶物資、
或いはスメクチックＨ、Ｇ、Ｅ、Ｆ等を呈する液晶物質
等が挙げられる。

【００４０】樹脂粒子を形成する材料としては、例え
ば、紫外線硬化型樹脂であって、モノマー、オリゴマー
の状態で液晶材料と相溶性を有するもの、或いはモノマ
ーオリゴマーの状態で液晶材料と共通の溶媒に相溶性を
有するものを好ましく使用できる。このような紫外線硬
化型樹脂としては、例えばアクリル酸エステル、メタク
リル酸エステル等が挙げられる。その他、液晶材料と共
通の溶媒に相溶性を有する溶媒可溶型の熱硬化性樹脂、
例えばアクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリスチレン樹脂、およびこれらを主体とした共重
合体等、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等を使用しても
よい。

【００４１】液晶材料と樹脂の使用割合は、液晶の含有
率が１０重量％〜９０重量％、好ましくは４０重量％〜
８０重量％となるように使用するとよく、１０重量％未
満であると情報記録により液晶相が配向しても光透過性
が低く、また、９０重量％を越えると液晶しみ出し等の
現象が生じ、画像むらが生じ好ましくない。

【００４２】情報記録層の膜厚は解像性に影響を与える
ので、乾燥後膜厚０．１μｍ〜１０μｍ、好ましくは３
μｍ〜８μｍをするとよく、高解像性を維持しつつ、動
作電圧も低くすることができる。膜厚が薄すぎると情報
記録部のコントラストが低く、また、厚すぎると動作電
圧が高くなるので好ましくない。

【００４３】〔情報記録媒体の作製〕厚さ１．１ｍｍの
ガラス基板上に導電層として、膜厚１００ｎｍのＩＴＯ
膜をスパッタリングにより成膜、電極を得たのち、表面
洗浄を行った。

【００４４】この電極上に、多官能性モノマー（ジペン
タエリストールヘキサアクリレート、東亜合成化学製、
Ｍ―４００）４０重量部、光硬化開始剤（２―ヒドロキ
シ―２―メチル―１―フェニルプロパン―１―オン、―
チバガイギー社製、ダロキュア１１７３）２重量部、液
晶を５０重量部（そのうちスメクチック液晶（メルク社
製、Ｓ―６）が９０％、ネマチック液晶（メルク社製、
Ｅ３１ＬＶ）が１０％）、界面活性剤（住友スリーエム
社製、フロラードＦＣ―４３０）３重量部をキシレン９
６重量部中に均一に溶解して得た塗布液を、５０μｍの
ギャップを設けたブレードコーターを用いてコーティン
グした後、４７℃で３分間乾燥し、次いで４７℃で２分
間減圧乾燥を行い、直ちに０．３Ｊ／ｃｍ²の紫外線照
射によって塗布膜を硬化させ、膜厚６μｍの情報記録層
を有する情報記録媒体を得た。

【００４５】情報記録層面を熱メタノールを用いて液晶
を抽出し、乾燥させた後、走査型電子顕微鏡（日立製作
所製 Ｓ―８００）で１０００倍で内部構造を観察した
ところ、層の表面は０．６μｍの紫外線硬化型樹脂で覆
われ、層内部には連続層を成す液晶相中に、粒径０．１
μｍの樹脂粒子相が充填した構造を有していた。

【００４６】〔一体型の中間層の構成及び材料〕図１３
は、本発明の情報記録システムの例を示す断面図であ
り、図中２１は基板、２２は電極、２３は情報記録層、
２４は誘電体層であり、また、図２と同一符号は同一内
容を示す。

【００４７】この情報記録システムは、光センサと情報
記録体とを直接積層するか、あるいは両者を分離して対
向配置する情報記録システムに対して、光センサと情報
記録体とを誘電体層２０を介して直接積層したものであ
る。この情報記録システムは、光センサにおける光導電
層が溶媒を使用して塗布形成される場合に特に適してお
り、光導電層上に情報記録層を直接塗布形成すると、そ
れらの相互作用により情報記録における液晶が溶出した
り、又、情報記録層形成用の溶媒により光導電材料が溶
出することによる画像ムラを防止することができ、また
光センサと情報記録媒体との一体化を可能とするもので
ある。

【００４８】誘電体層２４は、その形成にあたたて、光
導電層形成材料、情報記録層形成材料にいずれに対して
も溶解性を有しないことが必要であり、また導電性を有
しないことが必要である。導電性を有する場合には、空
間電荷の拡散が生じ、解像度の劣化が生じることから絶
縁性が要求される。また、誘電体層は液晶層にかかる分
配電圧を低下させたり、或いは解像性を悪化させるの
で、膜厚は薄い方が好ましく、２μｍ以下とするとよい
が、逆に薄くすることにより、経時的な相互作用による
画像ノイズの発生ばかりでなく、積層塗布する際にピン
ホール等の欠陥による浸透の問題が生じる。ピンホール
等の欠陥による浸透性は積層塗布する材料の固形分比
率、溶媒の種類、粘度により異なるので、積層塗布され
るものの膜厚は適宜設定されるが、少なくとも１０μｍ
以下の膜厚とするとよく、好ましくは０．１〜３μｍと
するとよい。さらに、各層に掛かる電圧分配を考慮した
場合、薄膜化と共に誘電率の高い材料が好ましい。

【００４９】誘電体層を形成する材料としては、無機材
料では、ＳｉＯ₂，ＴｉＯ₂，ＣｅＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｇｅ
Ｏ₂，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＡｉＮ，ＴｉＮ，ＭｇＦ₂，ＺｎＳ，二
酸化珪素と二酸化チタンの組合せ、硫化亜鉛と弗化マグ
ネシウムの組合せ、酸化アルミニウムとゲルマニウムの
組合せ等を使用し、蒸着法、スパッタ法、化学蒸着（Ｃ
ＶＤ）法等により積層して形成するとよい。また、有機
溶剤に対して相溶性の少ない水溶性樹脂、例えばポリビ
ニルアルコール、水系ポリウレタン、水ガラス等の水溶
液を使用し、スピンコート法、ブレードコート法、ロー
ルコート法等により積層してもよい。更に、塗布可能な
フッ素樹脂を使用してもよく、この場合にはフッ素系溶
剤に溶解し、スピンコート法により塗布するか、またブ
レードコート法、ロールコート法等により積層してもよ
い。

【００５０】塗布可能なフッ素樹脂としては、例えば特
開平４−２４７２２号公報等に開示されたフッ素樹脂、
更に真空系で膜形成されるポリパラキシリレンやポリビ
ニルアルコール等の有機材料を好ましく使用することが
できる。

【００５１】以上、情報記録媒体として、情報露光によ
る記録を液晶の配向により可視化した状態とするもので
あるが、液晶と樹脂との組合せを選ぶことにより、一旦
配向し、可視化した情報は消去せず、メモリ性を付与す
ることができる。また、等方相転移付近の高温に加熱す
ると、メモリ性を消去することができるので、再度の情
報記録に使用することができる。

【００５２】〔光センサの光誘起電流増幅作用〕本発明
の光センサは光センサへの光照射時において情報記録媒
体に付与される電界または電荷量が光照射につれて経時
的に増幅され、また光照射を終了した後でも電圧を印加
し続けるとその増加した導電性を緩和減衰的に持続し、
引き続き電界または電荷量を情報記録媒体に付与し続け
る作用を有している。

【００５３】本発明の光センサにおける光誘起電流増幅
作用について詳細に説明する。増幅作用測定用光センサ
として、透明ガラス上にＩＴＯ電極が設けられ、該電極
上に光導電層が積層された光センサにおいて、その光導
電層上に０．１６ｃｍ²の金電極を積層する。そして、
この両電極間にＩＴＯ電極を正極として直流の一定電圧
を印加すると共に、電圧印加開始後０．５秒後に基板側
０．０３３秒間光照射し、測定時間中の光センサにおけ
る電流値の挙動を、光照射開始時（ｔ＝０）から測定す
る。なお、照射光は、キセノンランプ（浜松ホトニクス
社製Ｌ２２７４）を光源に、グリーンフィルター（日本
真空光学社製）により、縁色光を選択して照射し、照射
光強度を照度計（ミノルタ社製）で測定し、２０ルック
スのものとする。図１４にそのフィルター特性を示す。

【００５４】この光強度で光照射したとき、透明基材、
ＩＴＯ膜の光透過率、フィルターの分光特性を考慮する
と、光導電層には４．２×１０¹¹個／ｃｍ²秒のフォト
ンが入射する。そして、入射したフォトンが全て光キャ
リアに変換されると、理論的には、光電流としては単位
面積当たり１．３５×１０^-6Ａ／ｃｍ²の電流が発生す
る。

【００５５】ここで、前記測定装置により測定する場合
に、理論的光電流に対して、光センサで実際に発生した
光誘起電流の割合（光センサで実際に発生した光誘起電
流値／理論的光電流値）をその光センサにおける量子効
率と定義する。また光誘起電流とは、光照射部の電流値
から光を照射しない部分で流れる電流であるベース電流
値を差し引いたものであり光照射中あるいは光照射後も
ベース電流以上の光照射に起因する電流が流れるものを
いい、いわゆる光電流とは相違する。本発明の光センサ
における光誘起電流増幅作用とは、このような光誘起電
流の挙動のことであると定義する。

【００５６】本発明における光誘起電流増幅作用を有す
る光センサと、光誘起電流増幅作用を有しない光センサ
（以下、比較センサという）とを、前記測定装置での測
定結果を使用して説明する。まず、比較センサについて
の測定結果を図１５に示す。図１５において、（ｍ）線
は、前記理論値（１．３５×１０⁶Ａ／ｃｍ²）を示す参
考線で、光照射を０．０３３秒間行い、光照射後も電圧
印加を継続した状態を示す。（ｎ）線は光誘起電流増幅
作用を有しない光センサの実測線で光照射中の光電流の
増加は小さく、その値も理論値（１．３５×１０⁶Ａ／
ｃｍ²）を越えず、この比較センサにおける量子効率は
ほぼ０．４と一定である。この比較センサにおける光照
射中の量子効率の変化は図１６に示すようになる。

【００５７】これに対して、本発明の光センサは一例と
して図１７に示すように光照射時は光誘電起電流が増加
する。なお、（ｍ）線は、理論値（１．３５×１０⁶Ａ
／ｃｍ²）を示している。この光センサの量子効率は図
１８に示すようになり、これから明らかなように、約
０．０１秒で量子効率は１を越え、その後も量子効率は
増加を続けることがわかる。また、比較センサでは光照
射終了と同時に光電流が急激に減衰するため、光照射後
継続して電圧印加しても光情報として有効な電流は得ら
れない。これに対して本発明の光センサにおいては、光
照射後も電圧印加を継続することにより光誘起電流が継
続して流れ、引き続いて光誘起電流を取り出すことがで
き、光情報を続けて得ることができる。

【００５８】〔光センサの半導電性〕また、本発明の光
センサは素子全体として半導電性であり、流れる電流密
度から暗時の比抵抗率が１０⁹ 〜１０¹³Ω・ｃｍである
ことが好ましい。特に比抵抗が１０¹⁰〜１０¹¹Ω・ｃｍ
の範囲のもので増幅作用が顕著である。比抵抗が１０¹³
Ω・ｃｍよりも大きい光センサでは１０⁵ 〜１０⁶ Ｖ／
ｃｍの電界強度範囲では本発明の光センサのような増幅
作用を示さない。また、比抵抗が１０⁹ Ω・ｃｍ未満の
光センサでは、電流が非常に多く流れ、電流によるノイ
ズが発生しやすく好ましくない。

【００５９】これに対して一般の電子写真用で用いられ
ている感光体素子は、暗抵抗率が１０¹⁴〜１０¹⁶Ω・ｃ
ｍのもが用いられており、本発明のセンサは電子写真に
おいて、その目的を達することができず、また、一般の
電子写真用の暗抵抗率が大きな光導電層を有する光セン
サは、本発明の目的には使用することができない。

【００６０】また、情報記録媒体における情報記録層が
特に高分子分散型液晶である場合には、液晶の動作電圧
領域に光センサの感度を設定することが必要である。

【００６１】すなわち、露光部において、情報記録媒体
に印加される電位（明電位）と未露光部において情報記
録媒体に印加される電位（暗電位）との差であるコント
ラスト電圧が情報記録媒体における液晶の動作電圧領域
において一定の大きさをとることが必要となる。

【００６２】そのため、例えば光センサの未露光部の液
晶層に印加される暗電位は、液晶の動作開始電位程度に
設定する必要がある。したがって、情報記録媒体の抵抗
率が常温で１０¹⁰〜１０¹³Ω・ｃｍであり、光センサに
１０⁵ 〜１０⁶ Ｖ／ｃｍの電界が与えられた状態で、１
０^-4〜１０^-7Ａ／ｃｍ² のベース電流が生じる程度の導
電性が要求され、好ましくは１０^-5〜１０^-6Ａｃｍ² の
範囲がよい。

【００６３】ベース電流が１０^-7 Ａ／ｃｍ² 未満の光
センサでは液晶層が露光状態でも配向せず、また１０^-4
Ａ／ｃｍ² 以上のベース電流での光センサでは未露光状
態でも電圧印加と同時に電流が多く流れ、液晶が配向
し、露光したとしても未露光部との間で透過率の差が得
られない。また、液晶によって動作電圧及び範囲が異な
るものもあるので、印加電圧及び電圧印加時間を設定す
るにあたっては、情報記録媒体における電圧配分を考慮
する必要がある。

【００６４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、一体型液
晶記録媒体をディスク形状として小型化、コンパクト化
し、ケースに収納してポータブルなカメラ等に組み込ん
で画像記録を行う製品化を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一体型液晶記録媒体を説明する図である。

【図２】 一体型液晶記録媒体の画像露光方法を説明す
る図である。

【図３】 ディスク基板を示す図である。

【図４】 ディスク基板に透明電極をコートした状態を
示す図である。

【図５】 下部電極をパターン状に形成した状態を示す
図である。

【図６】 情報記録層のコーティングを説明する図であ
る。

【図７】 情報記録層をコーティングした状態を説明す
る図である。

【図８】 上部電極をパターン状に形成した状態を示す
図である。

【図９】 接点を形成した状態を示す図である。

【図１０】 ディスク形状の情報記録媒体を矩形の収納
ケースに収めるようにした実施例を示す図である。

【図１１】 収納ケースの他の実施例を示す図である。

【図１２】 積層型光センサを説明する図である。

【図１３】 光センサと情報記録体とを誘電体層を介し
て直接積層した例を示す図である。

【図１４】 フィルター特性を示す図である。

【図１５】 比較センサについての測定結果を示す図で
ある。

【図１６】 量子効率特性を示す図である。

【図１７】 本発明における光センサの電流変化を示す
図である。

【図１８】 本発明の光センサの量子効率特性を示す図
である。

【符号の説明】

３０…ディスク基板、３１…孔、３２円形ボス部、３４
…下部電極、３５…上部電極、３６…接点、５０…収納
ケース、５１…シャッタ、５２，５３…開口部、５５…
クリーンペーパー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心孔の周囲に円形ボス部を残して所定
   深さに掘削された円形状ディスク基板の掘削領域に、パ
   ターン状に下部電極層、光導電層、中間層、樹脂相と液
   晶相とが相分離した状態で存在する液晶高分子複合体
   層、上部電極層が順次積層されてなる液晶記録媒体であ
   って、 パターン状に形成された下部電極層と上部電極層のディ
   スク基板中心側端部の一部が互いに離間して円形ボス部
   上に延び、中心孔部に設けられた接点と接触するように
   したことを特徴とするディスク型液晶記録媒体。
2. 【請求項２】 透明基板上に電極層、光導電層、中間
   層、樹脂相と液晶相とが相分離した状態で存在する液晶
   高分子複合体層、電極層を順次積層した一体型液晶記録
   媒体の作製方法において、 円形透明基板の中心に形成された孔の周囲に円形ボス部
   を残して所定深さに基板をエッチングや削り出し等によ
   り加工する段階、 円形ボス部に電極取り出し部が位置するように下部電極
   をパターン状に形成する段階、 前記孔に嵌合する管先端部のヘッドを通して円形ボス部
   から所定間隙あけて光導電層、中間層、液晶高分子複合
   体層を順次吹きつけてコーティングした後、下部電極層
   の領域以外のコーティング層を除去して情報記録層をパ
   ターン状に形成する段階、 前記下部電極と対向させて情報記録層上に、取り出し電
   極部が円形ボス部上に位置するように上部電極をパター
   ン状に形成する段階、 上部電極および下部電極の電極取り出し部との電極接点
   を前記孔部に形成する段階からなるディスク型液晶記録
   媒体の作製方法。