JPS63221191A - 有機光メモリ−材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はメモリー材料に関する。更に詳しくはクロミッ
ク化合物として光化学的過酸化物の生成、および光化学
的あるいは熱化学的脱酸素反応によりクロミズムを示す
、９，１０−ジフェニルアントラセン系化合物を用いた
光情報の書き込み、読み出し、および消去の繰り返しが
可能な可逆的光応答性及び書き込まれた記録の安定性を
有した有機光メモリー材料に関するものである。

従来の技術 ホトクロミズムを示す材料は、スピロピランをはじめ従
来から数多く研究されており、またこれらの材料を用い
た有機光メモリーも種々研究されている。（特開昭５６
−１４９４８９号公報、特開昭５８−３７０７８号公報
）。

しかしながら有機ホトクロミック化合物は極く低温では
安定でありても室温付近の常温では熱的に不安定なもの
が多く、繰り返し使用における再現性、書き込み記録の
保存安定性に欠けるなど多くの問題点があるため、その
有用性が期待されながらも実用化には至っていない。

ところで近年、特に書き込み記録の保存性に浸れたホト
クロミズム材料として可逆的に三量化反応を起こしうる
化合物が注目されており、その実用化のために２分子の
直線締金環系芳香族化合物をシクロファン型の結合基に
よって連結し、反応速度を高めたものが提案されている
（「テトラヘドロンレターズＪ　、　第２３巻、１９７
ページ、１９８２年）。

しかしながら、そのような網金環系芳香族化合物の二量
体は環の歪みのために逆反応で開環をおこしやすく、書
き込み記録の長期保存には向かない。さらにこの歪みを
緩和するように設計した分子構造では逆反応速度が遅く
なるなどの欠点を有するため、二量化型のホトクロミッ
ク化合物は総じて光メモリー用材料として満足できる化
合物であるとはいえない。

発明が解決しようとする問題点 前記したような事情のもと、光又は熱に対する応答性、
繰り返し再現性、書き込み記録の保存安定性に優れた有
機光メモリー材料が求められている。

問題点を解決するための手段 本発明者らは前記したような問題点を解決すべく鋭意研
究を重ねた結果本発明に至ったものである。即ち本発明
は式（■）及び／又は（２）ｍ　　　　　　　（ＩＴ） （式ｆＴ）及び■中、ＲＩは水素原子、低級アルキル基
又は低級アルコキシ基を表す） で表される化合物を有機溶媒中光照射して得られる式ｆ
Ｔ）及び／又は」で表される化合物のエンドパーオキシ
ド体又は式（■）及び／又は卸で表される化合物を含有
することを特徴とする有機光メモリー材料を提供する。

本発明で使用される式（１）及び匝で表される化合物に
類似した化合物として例えばＳｃｈｍｉｄｔ　等によっ
て式（ｍ）で示される９、１０−ジフェニルアントラセ
ンの有機光メモリー材料への利用が検討されている。（
Ｊ、　Ｐｈｙｓ、　Ｃｈｅｍ、、　８６．４９０９（１
９８２）；　Ｊ、Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ、、１２，２９３
（１９８０））しかしながらこれらの文献には弐ｍ　、
　（ｎ）で示される化合物の有機光メモリー材料への可
能性については全く記載されていない。式（Ｉｌ及び（
ｒｌで示される化合物は樹脂に対する溶解性が高く又溶
液中におけるのと同様に樹脂中においても可逆的ホトク
ロミズムを示し、光照射、熱によりて行われるメモ８書
き込み、消去の繰り返えしに対する耐久性、書き込みメ
モリーの保存性にすぐれた有機光メモリー材料を与える
。

本発明の有機光メモリー材料を具体的に説明する。

本発明においてホトクロミズム化合物として用いられる
弐ｍ又は■で示される化合物の具体例としては次のもの
が挙げられる。

ＵＣＨｓ　　　　　　　　　Ｕシ２Ｌｉｓこれらの化合
物は５００〜７００１ｍに吸収を有し、これに４５０　
ｎｍ以上の光を照射することによりただちに９．１０位
に一重項酸素が付加し、その領域の吸収が消失する。ま
たこうして得たエンドパーオキシド体は４００　ｎｍ以
下に吸収を有し、紫外光を照射することにより再び可視
域に吸収を持つ元の化合物に戻る。このプロセスは例え
ば式（１）の化合物については次のように考えられる。

的 なお式（Ｉ）　、　［Ｄで表される化合物は一般ネには
アントラキノン−１，５−ジカルボン酸類、アントラキ
ノン−１，４−ジカルボン酸類を出発原料本発明におい
て有機光メモリー材料を構成するのに用いられるバイン
ダー樹脂としてはポリメタクリル酸メチル、ポリアクリ
ル酸メチル、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、酢
酸ビニル、酢酸セルロース、酢酸−酪酸セルロース、ア
クリル酸−メタクリル酸メチルの共重合体、メタクリル
酸メチル−スチレンの共重合体、アクリル酸メチル−ス
チレンの共重合体などの樹脂が挙げられるが、これら以
外の高分子化合物でも、本発明に用いられる式げ）及び
Ｄで示される化合物と高い相溶性を示し、かつ製膜でき
るものであるならば使用されうるものである。

これらのバインダー樹脂に対する式ｍ及び／又は（■で
表される化合物又はそれらのエンドパーオキシド体の混
合割合は樹脂１００部に対して０．１〜１００部より好
ましくは１〜５０部である。又メモリー材料を調製する
のに使用される支持体の例としては石英ガラス板、アク
リル樹脂板、アルミ板等が添げら４る。

本発明の有機光メモリー材料の一般的な製法は次の迫り
である。

まず例えばトルエン、アセトン、メチルエチルケトン、
シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、クロロホルムのような有機溶媒に前記したような混
合化でバインダー樹脂及び式（■）及び／又は回の化合
物をそれらの固型分濃度が５〜７０％より好ましくは１
０〜５０％になるように調整しながら溶解して塗工液と
なし次いでこれを例えばスピンナー、バーコーター、ロ
ールコータ−等ヲ用いて前記したような支持板の上に乾
燥時の厚さが０．５〜５００μより好ましくは１〜３０
０μになるように塗布し、乾燥することによって本発明
の有機光メモリー材料（青色を呈している）かえられる
。

この場合、酸素透過性の向上をはかる為にジ（２−エチ
ルヘキシル）フタレートのヨウナ可塑剤を塗工液に加え
たり消色反応をおこさせる波長の選択を容易にする為に
例えば９，１０−ジブロムアントラセン、ローズベンガ
ル等の色素を増感剤として塗工液に加えてもよい。

このようにしてえられた有機光メモリー材料は例えばキ
セノンランプ、超高圧水銀灯、レーザー光等の４５０〜
７００　ｎｍの光を照射することにより式（Ｉ）及び／
又は■の化合物がエンドパーオキシド体に変えられて消
色するのでこのような現象を利用して所望の信号をメモ
リーとしてこのメモリー材料に書き込むことが出来る。

そして書き込まれたメモリーは書き込み時の光よりも弱
い光を照射して透過光又は反射光を読み取ることによっ
て読み出すことが可能である。

書き込まれたメモリーを消去するには波長３００Ｓ４０
０ｎｍの紫外光を照射するか１２０〜２００℃に加熱す
ることによって行われる。（弐ｍ及び／又は面の化合物
のエンドパーオキシド体が脱酸素反応を起して復色する
。） 又別の方法として次のようにして本発明の有働光メモリ
ー材料を調製してもよい。

まず式ｆｌ）及び／又は（ＩＩ）の化合物をトルエン、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロンルプ、エ
チルセロソルブのような有機溶媒に溶解して１〜１０％
（重量比）の溶液（青色）となし、これに４５０〜７０
０　ｎｍの可視光を照射して弐ｍ及び／又は（１’Ｅｌ
の化合物のエンドパーオキシド体を形成せしめ（溶液色
は無色となる）次いで前記したバインダー樹脂を式（１
）及び／又は（２）の化合物（そのエンドパーオキシド
体）とバインダー樹脂の比が前記したような割合になる
ようにして加えて塗工液となす。これを前記同様にして
支持体上に塗布、乾燥して本発明の有機光メモリー材料
（無色）を得る。このものに信号をメモリーとして書き
込む方法としては波長３５０　ｎｍ以下の紫外線を照射
するか１２０°Ｃ以上に加熱する方法が採用され信号が
書きこまれた部分のみ青色に復色するのでこれに書き込
みに用いられた光よりも弱い光を照射して透過光又は反
射光の強弱によって書き込まねたメモリーを読み取るこ
とが可能である。文書きこまれたメモリーは波長４００
　ｎｍ以上の光を照射することによって消去される。

実施例 実施例によって本発明を更に詳細に説明する。

実施例１゜ で示される化合物０．２ｇ、ポリスチレン４．０ｇをト
ルエン４０ｇに溶解しスピンナーを用いて乾燥時の厚さ
が３μになるように石英ガラス板上に塗布して乾燥して
本発明の光メモリー材料をえた。このメモリー材料のλ
ｍａｘ　（５７７ｎｍ）における吸光度は０．７であっ
た。この膜にキセノンランプにより、波長４５０〜７０
０　ｎｍの光を照射したところ、完全に透明な膜が得ら
れた。

次にこの透明膜に高圧水銀灯により波長３００〜４００
　ｎｍの光を照射したところ、完全に復色した膜が得ら
れた。さらにこの膜に波長４５０〜７００　ｎｍの光を
照射すると再び無色透明な膜となった。

実施例２゜ 実施例１において式囚の化合物０．２ｇの代りに下記式
（Ｂ） さ几 の化合物０．２ｇを用いる他は実施例１と同様にして本
発明の光メモリー材料をえた。この膜にキセノンランプ
により、波長４５０〜７００　ｎｍの光を照射したとこ
ろ完全に透明な膜が得られた。次にこの透明膜に高圧水
銀灯により波長３００〜４００　ｎｍの光を照射したと
ころ完全に復色した膜が得られた。さらにこの膜に波長
４５０〜７００　ｎｍの光を照射すると再び無色透明な
膜となった。

実施例３゜ 下記式（Ｃ） で示される化合物０．２ｇをメチルイソブチルケトン４
０ｇに醪解しこの溶液に波長４５０〜７００μｍの光を
照射して無色透明な溶液を得た。

この溶液にポリメチルメタクリレート樹脂２０ｇを加え
て塗工液をえた。この塗工液をスピンナーを用いてアル
ミ板上に乾燥時の厚さが６μとなるように塗布した。次
いで乾燥して本発明の光メモリー材料（無色透明）を得
た。

このメモリー材料を１２０℃に加熱すると濃青色に着色
した。この濃青色の膜に波長４５０〜７００　ｎｍの光
を照射すると再び無色透明な膜になった。

実施例４゜ 実施例３において式（０の化合物０．２ｇの代りに下記
式の）の化合物０．２ｇを用いる他は実施例Ｃ２Ｈ５ ３と同様にして本発明の光メモリー材料を得た。

（無色透明な膜） このメモリー材料を１２０℃に加熱すると濃青色に着色
した。この濃青色の膜に波長３００〜４００　ｎｍの光
を照射すると無色透明な膜に戻った。

実施例５゜ Ｃ５Ｈ７（１ｓｏ） 示される化合物０．２ｇ、ポリスチレン樹脂４ｇ。

９、１０−　’）　７’ロムアントラセン０．４ｇをト
ルエン２０ｇに溶解させて塗工液とした。この塗工液を
スピンナーを用いて乾燥時の厚さが６μになるように石
英板上に塗布した。次いで乾燥して本発明の光メモリー
材料（！Ｉ青色に着色）をえた。

この光メモリー材料の膜上に波長４０５　ｎｍの光を照
射したところ濃青色の膜は無色透明な膜に変化した。こ
の無色透明な膜に波長３００〜４００　ｎｍの光を照射
したところ濃青色に復色した。

実施例６゜ 実施例１０式因り化合物ＩＱｔ、実施例３０式（Ｃ）の
化合物１■、ポリスチレン１ｇをトルエン１０ｇに溶解
しスピンナーを用いて乾燥時の厚さが６０細になるよう
にアルミ板上に塗布し、乾燥して本発明の濃青色の膜を
もった光メモリー材料を得た。次いでこの光メモリー材
料に４５０〜７００　ｎｍの光照射を行ったところ完全
に無色透明な膜をもったメモリーに変った。

次にこの膜に３００〜４００　ｎｍの光を照射（するか
、１２０℃〜１６０℃で加熱）した・ところ速やかに復
色した。さらにもう一度４５０〜７００　ｎｍの光照射
を行ったところ再び無色透明な膜に変った。又前記同様
にしてえた光メモリー材料に４５０〜７００　ｎｍの光
照射を行ったところ完全に無色透明な膜をもったメモリ
ー材料となった。次にこの無色透明な膜を１２０℃に加
熱したところ速かに濃青色に復色した。更にこの膜にも
う一度４５０〜７００　ｎｍの光照射を行ったところ再
び無色透明な膜に変った。

発明の効果 光又は熱に対する応答性にすぐれ、書き込み消去の繰り
返えしに対する再現性、書き込み記録の保存安定性にす
ぐれた有機光メモリー材料が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１に得られた光メモリー材料につき消色
と復色なくりかえし行ったときのλｍａｘ　（５７７ｎ
ｍ）における吸光度の変化を示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　式（ I ）及び／又は（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）▲数式、化
   学式、表等があります▼（II） （式（ I ）及び（II）中、Ｒ＿１は水素原子、低級ア
   ルキル基又は低級アルコキシ基を表す） で表される化合物を有機溶媒中、光照射して得られる式
   （ I ）及び／又は（II）で表される化合物のエンドパ
   ーオキシド体又は式（ I ）及び／又は（II）で表され
   る化合物を含有することを特徴とする有機光メモリー材
   料