KR930000157B1 - 가역 광학적 정보 기억방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 두 기판사이에 배치된 액정 측쇄 중합체로 이루어진, 정보의 가역 광학적 기억용 장치의 도해이다.
제2도는 광학적으로 기록된 두 플래너(Planar)과의 아날로그 흘로그램(hol ogram)이다. 여기에서, 격자행간(grating line spacings)은 각각 4㎛및 15㎛이다.
제3도는 제 2도의 격자의 프라운호퍼(Fraunhofer) 회절영상이다.
제4도는 광학적으로 기록된 구형과의 아닐로그 흘로그램이다. 여기에서, 프레즈넬 구역 영상의 중앙직경은 200㎛다.
제5도는 가상 및 실제 구형파의 개조형이다.
본 발명은 중합체성 액정을 사용한, 데이타의 가역 광학적 기억 (reversible optical storage)방법에 관한것 이다.
구조 및 통역학적인 관점에서 볼때, 자체내에 규칙적인 결정 상태와 불규칙한 용융물 상태의 특성이 혼합된 특정 물질의 중간상(intermediate phase)이 고체 결정체상과 유동체 용융물(fluid melt)[이후. 등방성(等方性,isotropic) 용융물로 칭한다] 사이에서 나타낸다. 따라서, 이러한 상은 유동체이지만, 예를 들면,대부분의 결정물질 및 부분 결정 물질이 갖는 특성인 광학특성을 갖는다. 즉, 이들은 복굴절성 물질 (bire fringent)이다. 이러한 명백한 이유 때문에, 이러한 상을 중간상[메조상(mesophase)] 또는 액정상(liquid crystal phase)이라 부른다. 이러한 중간상은 온도변화[열호변성(熱互變性,thermotropic) 액정] 또는 용액중 농도변화에 의해 수득할 수 있다. 이후에는 단지 열호변성 액정만을 고찰할 것이다. 이들 중간상의 존재범위를 특정짓기 위하여 예를 들면, 열량계(calorimetry) 또는 편광 형미경을 사용하여 결정체 상태로부터 액정상태로의 전이온도 및 액정상태로부터 전이온도 및 액정상태로부터 등방상 상태(clarification point)로의 전이온도를 측정한다. 상이한 액정상태가 존재하는 경우, 상응하는 전이온도의 세트(set)를 수득한다.
메조상의 외형은 이들의 분자 기하학적 특성과 관계가 있다. 구형 대칭 분자는 메조상을 형성할 수 없다. 이와 대조적으로, 실린더형 또는 디스크형으로 특징지을 수 있는 분자는 메조상을 형성할 수 있다. 분자는 경직시킬 수 있으며, 이들의 최소 치수 대한 최대 치수의 비율(예 : 실리더의 길이/실린더의 직경)은 분명히 약 3의 임계값을 초과해야만 한다.
실린더형 분자의 가장 간단한 경우, 소위 네마틱(namatic)상에 있어서 이러한 메조상의 구조는, 분자중심이 등심성 용융물에서와 같은 불규칙한 모양으로 배치된 반면, 분자의 세로축은 서로 평행하다는 것으로 특징지어진다. 이것은 분자축이 통계적으로 배치된 등방성 용융물에서의 상태와 상이하다. 이것은 기계적, 전기적 또는 광학적 이방특성을 유도한다. 콜레스테릭상(cholesteric phase)에 있어서, 세로 분자축의 배향이 나타나는 방향으로 연속하여 나선형으로 변화하여 특히 광학 특성(예 : 강한 광학활성 또는 선택반사)을 유도하는 추가의 배열 원칙이 있다. 마지막으로, 소위 스메틱상(smetic phase)에서는 또한 상기한 배향규칙성 이외에도, 공간에서의 중력에 대한 분자중심의 균일한 배열, 에를 들면, 단지 하나의 공간축을 따라 균일하게 배열하거나, 기타의 스메틱 변형에서는 둘 또는 세 개의 독립축을 따라 균일하게 배열하는 현상이 일어난다. 이러한 사실에도 불구하고 이들 상은 유동체이다.
디스크형 분자는, 딘지 디스크 축선이 서로 평행하게 배향하거나(네마틱상 참조), 디스크가 규칙적이거나 불규칙한 모양의 컬럼내에 정열한, 소위 디스코틱상 (discotic phase)을 형성할 수 있다. 이러한 것을 원주 형구조로서 지형한다.
액정 구조를 적용하는데 가장 중요한 특성값은 배향규칙 특성의 측정치인 배향규칙 파라미터(Parameter)이다.
이들 값은 0(등방성 용융물에서와 전혀 배향하지 않은 경우) 내지 1(분자의 모든 세로축이 완전히 평행한 모양으로 배향한 경우)이다.
액정 물질은 뵈부의 전기장, 또는 기계적인 장에 의해 소위 지시제(director)로 표현할 수 있는 배향방향 쉽게 변화시킬 수 있는 특별한 특성 때문에, 공산품(예 : 계산기,손목시계 또는 디지털 측정기)에 광범위하게 사용한다. 기타의 성분(예 : 편광제, 세포벽 등)을 혼합시켜 정보표시용 디스플레이 요소로 사용할 수 있다. 세포벽은 유동체 메조상을 보호하는데 적당하며, 소정의 액체 필름의 거시적 구조를 결정한다.
최근에는, 많은 응용분야에서 액정상의 특성을 중합체의 특성과 결합하는 것이 유리한 것으로 판명되었다. 유리한 중합체 특성은 냉각공정(유리전이)과 함께 이들 물질의 박층의 치수안정성 필름을 만들 수 있으므로, 미리 결정한 배향구조로 고정시킬 수 있는 우수한 기계적 특성이다. 예를 들어, 열량계로 측정한 유리전이온도(Tg)는 고체 액정상의 존재 범위를 정하는데 적당하다. 이 온도이상에서, 중합체는 점탄성 상태 또는 점조한 플래스틱 상태이다.
일반적으로, 액정상의 형성 및 특히 중합체 시스템중에서의 형성 이론뿐만 아니라 실험 결과는 액정 중합체가 신장성 스페이서그룹 및 신장성 쇄(chain)분자와 결합한 저분자량 액정의 특성을 단단한 메조제닉 구조 단위로부터 생성될 수 있음을 보여준다. 당해 공정에 있어서, 상이한 구저의 물질을, 생성할 수 있다. 액정 중합체의 측쇄 부류에서, 메조제닉 그룹은 신장성 스페이서와, 함께 또는 가능하면 단독으로 신장성 또는 반-신장성 주쇄에 부착한다. 메조제닉 그룹은 실린더형 또는 디스크형일 수 있다. 주쇄는 신장성 단위로 분리된 메조제닉 그룹을 함유할 수 있다. 단일 중합체내에 일어나는 여러가지 상이한 스페이서 및/또는 메조제닉 그릅에 의해 특징지어지는 공중합체는 또한 액정상을 형성할 수 있다.
이들 측쇄 백정이외에도 또한 주쇄 중합체는 특정한 조건하에서 액정상을 나타낸다. 이들 조건은 측쇄가 전부 단단한 그룹 또는 단단하고 신축성인 그룹으로 이루어지는 것이다. 또한, 상이한 메조제닉 그룹 및/또는 스페이서 그룹으로 이루어진 공중합체는 액정상을 형성할 수 있다. 메조제닉 그룹은 실린더형 또는 막대 형일 수 있다. 메조상의 성질, 이의 존재범위 및 유리의 성질 및 존재벋위는 스페이서 길이 및 신장성, 주 쇄의 신장성, 및 이의 감촉성 및 길이에 의하여 조절할 수 있다.
따라서, 매우 단단한 단위 또는 현저히 단단한 단위를 함유한 주쇄 중합체만이 실제로 시판되어 왔다. 이들은 강도 및 강도 값이 매우 높다 이들 자기-강화성 열가소성 합성물질은 공지되어 있다. 이들은 현저한 기계적인 특성이 필요한 기계 부품에 사용된다[참조: Kirk-Othmer, ″Encyclopedia of Chemical Technology″, 3rd Ed., Vol. 14, PP. 414-21(1934) ; Wendorff. J.H.. Kanststoff, 73 : 524-8(1983) ; 및 Dobb. MG., and MoIntyre, J.E., Adv.Poly.Sci., 60/61 : 61-95(1984)〕
신장성 단위 및 단단한 단위를 함유하는 중합체는 이전에는 시판용 시스템에 사용하지 않았었다. 이들 중 합체의 잇점은 측쇄 액정에 비하여 배향 라라메타 값이 높다는 것이다 [참조 : C.Noel, F.Laupretre, C. Friedrich, B.Fagolle. L. Bosio, 「Polymer 25, 808-814(1984) : B.Wunderlich, I.Grebowicz, Adv. Polymer sci.60/61, 1-60(1984)〕. 또한, 최근에는 메조제닉 즉쇄그룹을 가진 중합체가 매우 관심을 끌었다 [참조 : H.Finkelmann in ″Liguid crystal″, Academic Press (19 82) : H.Finkelmann. G.Rehage, Adv.Polym.Science 60/61. 990172 (1984) ; V.P.Shibaev, N.A.Plate, Adv Polym.Science 60/61, 173-252 (1984) ] .
미합중국 특허 제4.293.435호에는 유리상태로의 전이와 관련된 액능 중합페치 특이한 성질의 산업적 이용에 대한 것이 공지되어 있다. 이미 정의된 방법으로 액정 중합체글 배열 빛 배 향시키는 조건(에 : 전기장 또는 자기장)을 적용시켜 정보를 기억한다 또한, 이러한 방법은 영국 특허 제2,146,787호에 기재되어 있다. 유리전이온도(Tg) 이하의 고체상태로서의 미합중국 특허 제4,293,435호에 제안된 장치의 기억은, 정보를 적당한 시간내에 기억시키려는 경우, Tg는 보통 실온(Ta) 이상이라는 것, 즉, 중합체 시스템을 Ta보다 약 100℃ 정도 더 높은 온도에서 사용한다는 사실에 주목하였다. 이러한 온도는 다루기가 힘들며, 장기간에 걸컥 중합체의 분해를 초래한다. 영국 특허 제2, 146,782호에 따르면, 이러한 난점은 특정한 중합체성 측쇄 액정을 사용하여 피할 수 있는 것으로 기재되어 있다. 그러므로, Tg이하의 온도에서 더 이상 장치는 기억할 필요가 없으며, 중합체가 액화되기 시작하는 Tg이상 및 Tf이하의 온도에서 오랜 기간동안 안정하게 기억할 수 있다고 기재되어 있다.
Tf는 유리전이온도로부터 출발하는 증가한 온도에서 두개의 교차된 편광용 필턴사이의 액정 중합체를 통해 광을 통과시켜 관찰하여 측정할 수 있다. 스멕틱-등방성상 전이온도보다 몇도 이하에서 광의 투과가 갑자기 증가한다. 이러한 증가현상은 이방성 저투명상태로부터 고도의 복굴절성 투명한 상태로의 전이의 결과 이다. 이 온도 Tf이상의 온도를 ″유체 영역″이라 지칭한다. 온도가 증가함에 따라, Tm에서 최대에 이를 때까지 투명도는 증가한다 Tm은 등방성(투명한)상이 처음 나타내는 점을 나타낸다.
교차 편광체를 간진 등방성상이 출현하여 광을 흡수하기 때문에, 광이 통과하는 영역이 증가함에 따라 온도는 복굴절성이 사라지는 긍극직 구조의 최종잔수에서 소위 청정온도(Tc)까지 중가한다.
영국 특허 제2,146,787호에는 메조제닉 측쇄를 가진 액정 중합체를 함유하는 물질충으로 이루어진 장치, 또한 물질의 최소부에서 물질의 온도가 Tg내지 Tr범위내인 점조한 상태로부터 유동체 상태로 열전환시키는 장치가 청구되어 있다. 또한 유동체 상태에서 물질의 최소부에 영향을 주어 물질중 분자의 구조를 선택적으로 변화시켜 유동체 영역을 냉각시켜 점조한 상태로 되돌아간 후에 조차도 정보를 기억할 수 있는 장치가 청구되어 있다. 따라서, 영국 특허 제2,146,787호의 필수적인 조건은 중합체 물질이 Tf〉Ta〉Tg에 따라야 한다는 것이다. 물질층이 스멕토제닌 측쇄를 가진 액정 중합체를 함유하는 장치가 기재되어 있다. 디페닐시아노 측쇄 또는 벤조산 에스테르 측쇄를 가진 폴리실록산 형태의 중합체성 액정이 특히 바람직하다.
높은 기록밀도와 또한 아역적 기억이 가능한 기억이 가능한 광학적 기억 매질은 아직까지도 큰 관심을 끌고 있다. 광학 데이터 기억의 문제에 상기한 해결방안은 비교적 좁은 기술상의 해결점이다. 따라서, 영국 특허 제2,146,787호에 따른 장치는 중합체 물질이 점조한 영역을 유지하는 온도를 선택한다는 선행조건하에 액정 측쇄 중합체를 사용한다. 여기에 기재된 내용은 바람직하게는 디레닐시아노 또는 벤조산 에스테르 측쇄를 가진 폴리실록산 액정까지 연장된다. 기억된 정보의 안정도는 존재하는 분자 운도성 및 유한 이완시간 뿐만아니라, 예를 들면, 외부의 가상적인 장에 의해 시스템에 영향을 줄 수 있다는 관점에 따르지 않는다.
따라서, 본 발명의 목적은 중합체 물질의 점조한 상태에 의존하지 않는 가역 광학적 정보 기억용 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가상적인 장의 영향을 받지만 종속되지는 않는 가역 광학적 정보 기억용 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 장치의 분해없이도 정보를 반복 기억하고 판독할 수 있는 가역 광학적 정보 기억용 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 종합체성 액정을 사용하는 가역 광학적 정보 기억용 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 용도가 다양하며, 예를 들면, 광학 신호 공정, 프리에 전이 및 프리에 회선(convolution), 영상의 제조 및 영상화 시스템, 입체사진의 생산 및 밀집성 광학 상호 기술 등에 다양하게 사용할 수 있는 가역 광학적 정보 기억용 장치를 제공하는 것이다.
이후의 명세서에 기재된 본 발명의 이들 목적 및 기타의 목적들은 (1) 기판, 및 (2) 상기 기판과 접촉하는 액정 측쇄 중합체 필름으로 이루더인 장치를 사용하며, (a) 상기 중합체 필름을 국부적으로 재배향시켜 상기 장치내에 정보를 기억시킨 다음, (b) 응집설(coherent ; 간섭성) 단색과으로 상기 필름을 조명하여 상기 장치로부터 기억된 정보를 판독하는 단계로 이루어진 본 발명의 신규한 공정으로 달성할 수 있다.
본 발명의 완전한 진가 및 많은 부수적인 잇점은, 첨부된 도면과 연관지어 생각할 때, 이후의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 할 수 있을 것이다.
제 1 도는 두 기판 사이에 배치된 측쇄 중합체를 함유하는 정보의 가역 광학적 기억용 장치의 도해이다.
오늘날, 액정 저장매질에 의한 정보의 광학적 기억을 위한 방법이 발견되었다(여기서, 정보는 기억 매질로서 액정 측쇄 중합체로 이루어진 필름에 재배향시켜 기억시킨다). 메조제닉 측쇄를 가진 중합체성 액정을 함유하는 기억매질은 장치의 일부이다. 장치는 중합체성 액정의 공간적 배열 및/또는 재배향과 같은 선택 변화에 의해 정보를 유입하도록 설계한다(여기서, 중합체성 액정을 함유하는 필름은 정보의 입력용으로 제조한 상태이다. 즉, 정보를 유입하는 동안, 중합체성 액정의 유리전이온도(Tg) 이하의 차원적으로 안정한 범위이거나 중합체성 액정의 유리온도 이상의 점탄성 상태이다). 중합체성 액정의 공간적 배열 및/또는 재배향과 같은 선택적 변화는 레이저 방사(放射)에 의해 국부적으로 행하는 것이 바람직하며, 그결과 레이저광선을 중지시킨후 잔류물의 국부상태는 중합체성 액정의 Tg 이하의 온도로 동결된다.
상이한 배향공정을 위하여 액정 중합체와 관련된 필요조건은 문헌에 기재되어 있다. 따라서, 예를 들면,전기장속에서의 호모트로픽(homotropic) 배향은 사용된 진동수 범위에 대하여 양성 부전도성 아니소트로퍼(anisotropy)를 필요로 한다. 반면에, 균등질 배향은 흔히 구조화된 폴리이미드의 표면을 제한하여 생성할수 있다. 이것은 아니소트로픽 형태의 메조제닉 그룹을 필요로 한다[참조 ′ R.Kelker, R.Hatz.Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie 1981 ; Pranoto, W,Haae, Mol. Cryst. Liq. Crist.98, 299-308(1983) : R.Zentel, R.Ringsdorf, Makromol. Chem .182 1245 -1256(1982) : Liquid Crystals and Ordered Fluids, A.Griffin and J.F Johnson Vol.4, Plenum Press. New York(1984)].
본 발명에 따라 사용할 수 있는 중합체 액정은 전부 또는 일부가 하기′일반식(I )로 표현될 수 있는 반복단위 로 이루어진다 :
상기 식에서, A-B는 중합체의 주좨(main chain)의 기본요소이고, X는 스페이서 (spacer) 단위이며, Y는 메조제닉(mesogenic) 측쇄그룹이다. 메조제닉 측좨그룹은 생성 액정의 특성에 책임이 있다. 스멕토제닉(smectogenic) 형태의 측괘는 특히 관심이 있다.
요소 A-B는 바람직하게는 라디칼중합할 수 있는 단위 A′=B′(상응하는 단량체 : A′=B′-X-Y)에 상응한다.
바람직하게. A′=B′ 단위는 예를 들면, 하기 일반식의 라디칼중합성 비닐 화합물중에 존재하는 비닐그룹 이다.
상기 식에서, R,은 수소 또는 메틸이며, a는 이중결합을 활성화시키는 작용성 그룹, 예를 들면,; 또는 -C6H5(여기서, R.는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬이다)그룹이다.
스페이서그룹 X는 쇄 요소(chain element) 1 내지 14개를 함유하는 신축성 쇄(flexible chain), 바람직하게는 알킬그릅 -(CH2)n- (여기서, n은 1 내지 14이다)으로서, 각각의 쇄 요소는, 예를 들면. 할로겐(예 : 염소) 또는 에테르 브리지 (bridge)에 의해 임의로 치환될 수 있다.
적합한 메조제닉 측쇄그룹 Y는 문헌[참조 : Kelken and Hatz. Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemin, Pf.67-113(1980)]에 밝혀져 있다.
메조제닉그룹 M은 바람직하게는 상기한 연결 작용성(connecting function)에 의해 결합하며, 예를 들면, 바람직하게는 하기 일반식(II)의 방향족 라디칼을 함유한다.
[여기서, R3은 수소, (O)r-(CH2)PH-, -COO(CH2)P, H(여기서, P 및 P′는 1 내지 8, 특히 1 내지 6의 정수이며, r은 0 또는 1이다), -CN 또는 할로겐(특히, 불소, 염소, 또는 브롬)이다]일 수 있다.
특히, M이 하기의 메조메닉그룹으로 표현되는 일반식(I)의 중합체를 언급한다.
또한, 중합체성 액정 측쇄 중합체는 폴리축합 생성물일 수 있다. 이들 화합물은, 예를 들면, 하기 일반식(Ⅲ)기 폴리에스테르 또는 폴리아미드일 수 있다 :
상기 식에서, T는 탄화수소 라디칼, 특히 탄소수 1 내지 2의 알킬 그룹 또는 방향족 라디칼이고, Z는 산소 또는 라디칸이고, R,는 탄소수 2 내지 20인, 초기 화합물의 디올에 상응하는 탄화수소 라디칼, 특히 방향족(특히, 벤질 라디칼)이며, -X-Y-는 일반식(I)에서 정의한 바와 같다. 특히. 메조제닉그룹이 일반식( I B)와 상응하며, R3가 -CN 그룹인 중합체를 언급할 수 있다. 연결 작용성이 있는 스페이서그룹이 에테르그룹이며, 스페이서그룹이 일반석 -(:CH2)]6-8에 상응하는′것이 더욱 바람직하다.
일반식 (III)의 화합물의 제조방법은 공지되어 있다. 이러한 방법은 일반적인 폴리축합 공정에 관한 것이다[참조 : Houben-Weyl, 4th ed.. Vol. 14/2, Georg Thieme Verlag(1961)].
마지막으로, 또한 단위 -X-Y는 중합체형 전환방법에 의해 존재하는 중합체 쇄속으로 도입할 수 있다. 이러한 방법은, 예를 들면, 문헌[참조 : C.M.Paleos et al.. in J.Polym.Sci.Polym.. Chem. ed. 19, 1427 (1981) and H.Finkelmann et al., in Macromol.Chem.Rapid Commun.1, 31. 733 (1980)]에 기재되어 있다.
이러한 화합물은, 예를 들면, 적합한 화합물[예 : H2C=CH-Y(여기서, Y는 메조제닉 그룹이다)]을 반응성이거나 활성화할 수 있는 주쇄(예 : 폴리 [옥시( 메틸실릴렌 )])에 가하여 수득할 수 있다.
일반적으로, 중합체성 액정의 분자량(Mw)은 103내지 105의 범위내이며, 일반적으로는 5,000 내지 200.000, 바람직하게는 약 100,000이다(분자량은 겔 투과 크로아토그라퍼로 측정한다).
등방성 상의 점도는 일반적으로 약 104포이즈(poise) 이내이다.
일반적으로, 본 발명에 따라 사용된 액정 중합체의 유리전이온도(Tg)는 -40 내지 100℃, 특히 -10 내지 80℃ 이내이다[참조 : I.Brandrup and E.H. Immergvt, Polymer Handbook, 2nd ed., 1 -139, J.Wiley (1975) ] .
[장치]
본 발명에 따른 아래에 기재된 장치를 사용하여 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 액정 중합체는 기록용 레이저(rrcording laser)의 파장에 대한 이의 흡수성에 관하여 접합해야만 한다. 예를 들면, 적합한 염료를 혼합하거나 중합체 쇄로 이를 중합시켜 달성할 수 있다. 이러한 공정에 있어서, 염료 자체는 메조제닉 특성을 가질 수 있다. 바람직하게는, 메조제닉 그룹이 필요한 범위의 파장을 흡수함으로써, 100%까지 중합되는 극단적인 경우의 메조제닉 염료에 상응하는 중합체성 액정을 사용할 수 있다. 따라서, 기록 매질의 필요한 흡광도는 염료의 농도로 조절하다.
적합한 염료는 문헌에 공지되어 있다. 액정상에 대한 혼합물용으로 적합한 염료는 일련의 조건을 만족하는 염료들이다〔참조 : B.J.Constant et al., K. Phy. D :Appl. phys., Vol. 11, pp.479 ff(1978) : F.Jones et al Mol.Cryst.Lig.Crystal, Vol 60, pp.99 ff 1980 ; EP-A 55 838 ; EP-A 65 869〕염료는 전기장의 영향하에서 이온화해서는 안되고, 사용된 액정 매트릭스(기록매질)중에서 최고로 가능한 분자 흡수 계수 및 유사하게는 우수한 용해도를 가져야만 하며, 화학적으로나 광학적으로나 안정해야만 한다. 이러한 특성을 가진 염료는, 예를 들면, 안트라퀴논 계열의 염료인 것으로 판명되었다〔참조 : EP-A56 492, EP-A 44 893, EP-A59 036, EP-A 54-217〕.
예를 들어, 독일연방공화국 특허원 제32 06 209호에는 적합한 아조염료가 예시되어 있다. 기억매질중 염료의 비율은 바람직하게는 1 내지 50중량%이다.
측쇄에 메조제닉 그룹 및 염료 라디칼을 함유한 중합체는 유럽 특허원 제7 574호, 제90 282호 및 제1 40 133호에 표제이다. 또한, 다른 문헌〔참조 : H.Ringsdorf, H. W.Schmidt, Makromol.Chem185, 1327-13 34(1984) 및 BReck, HRingsdorf, Makromol.Chem.Rapid Commu〕에도 기재되어 있다.
상기한 일반식(Ⅰ)의 중합체성 액정과 유사하게, 반복단위-A-B-는 단량레 단위를 함유하는 염료의 주쇄요소를 형성할 수 있다. 그러므로, 상응하는 단량체 A′=B′-X-Y′는 Y′ 그룹중에 염료 라디칼을 함유한다.
유사하게는 염료 라디칼을 나타내는 메조제닉스룹 M의 예로서는 그룹이 예시되어 있다. 유사하게는, 스페이서그룹 -(CH2)6-이 바람직하다. 대체로, 중합체는, 고체상 피복물 또는 신축성 매트릭스층상의 피복물로서, 박층(필름) 또는 라미네이트의 형태로 사용할 수 있다. 중합체성 액정을 함유하는 필름 또는 이것으로 이루어진 필름의 두께는 10-3 내지 10-6m인 것이 바람직하다. 본원에 기재된 양태(제 1 도)에 있어서, 본 발명에 따른 장치는 바람직하게는 적합한 간격(일반적으로 1mm 이하, 바람직하게는 약 10μ)으로 떨어진 2평판(two plane-parallel transparent plate)(2)으로 이루어진 기록용 셀(recording cell)(1)로 이루어진다. 판의 면적은 수 ㎠ 내지 수 dm2이다 유리판(2)의 두 내부표면을 증기 침착법으로 InO2/SnO2를 피복시킨 다음, 외부면과 전도접촉(conductive contact)시킨다. 이러한 방법으로 제조한 유리판(2)를 온도에 내성이 있는 접착제(예 : 실리콘 접착제)를 사용하여 함께 결합시켜 소위 입구와 출구가 수 mm 넓이인 셀(cell) 형태의 빈 내부공간을 형성한다.
두 유리판의 소정의 공간은 적당한 치수의 적합한 스페이서(3)를 바람직하게는 폴리이미드 플래 스틱으로 안전하게 만든다. 기록용 셀(recodimg cell)은 전극(4)를 함유한다. 접착제를 건조시킴에 따라, 셀은 가열장치상에서 바람직하게는 등방성 상태인 일반식(Ⅰ)의 액정 중합체로 충진된다. 셀중의 자유공간 (free space)은 모세관 작용에 의해 중합체 응용물로 완전히 충진된다.
부분적으로 개방된 셀을 사용하는 방법과 비교하는 경우, 본 발명에 따른 방법의 잇점은 다른 것들중에 함유된 기포를 쉽게 제거할 수 있다는 것이다. 또한, 표준화된 셀 블랭크(cell blame)는, 필요에 따라 상 기한 제 2단계중에 적당한 액정 중합체로 충진시킬 수 있는 특정한도 사이의 기하학 변수(외부 치수, 공간 를 사용하여 저단가로 생산할 수 있다. 공지된 방법으로 배향장(criemted field) (정합장, alignment field), 특히 자기장 및 전기장을 적용시키거나, 표면효과 (surface effect)에 의해 자체내에서 배항(Orientation)을 일으킨다. 적합한 웅력 또는 인장력(Shearing or drawing)을 추가로 사용하여 필요한 배향을 행할 수 있다. 이러한 방법으로 충전된 기록용 셀(l)에 대해 전기장을 적용하는 경우, 상기한 온도 Tg에 정현파(正弦波,Sinusoidal)교류 전압 (V=500V ; 진동수 IKHz)을 적용시킨 다음, 적용전압을 유지하는 동안 실온까지 냉각한다 =L 결과, 거시적으로 등방성 상태의 물질과 다르지 않은 완전히 투명한 액정 필름을 수득한다 액정 중합체의 유리전이온도(Tg)는 실온(Ta)보다 저 높다. 실온은 20℃로 가정한다. 정보는 중합체성 필 름을 옹집성 단색 광으로 조명 (照明)하여 기록할 수 있다.
정보를 기억시키기 위하여, 본 발명의 장치내에서 액정 중합체 필름을 상이하게 애향시킬 수 있다.
1)메조제닉그릅을 일정한 방법으로 중합체 필름의 표면 법선(surface normal)에 평행하게 정렬시킨다. 이러한 공정은(투명한)전극으로 피복된 판(2)에 대해 교류 전기장 또는 자기장을 적용시키거나, 표면처리에의하여 행할 수 있다(여기서, 전기장은 중합체 괼름층의 법선과 평행하다).
2) 메조제닉그룹을 필름 평면에 평행하러B나 경사지게 배 향시키거나, 거시적으로 미리 측정한 방향과 평 행하게 배 향시킨다. 이것은 판(2)을 적합한 물질(에 : 폴리이미드)로 피복한 다음, 소정의 우선적인 배향으로 당해 피복물을 구조화시키거나, 예를들면 산화 실리콘을 함유하는 적합한 사선피복물(cbligue coating)을 사용하여 수득할 수 있다. 또한, 응력 또는 인장력젊시키거나, 예를들면 산화 실리큰을 함유하는 적합한사선퍼복물(cbligue coating)을 사용하여 수득할 수 있다. 또한. 응력 또는 인장력을 사용하여 필요한 배양을 행할수 있다
1) 및 2)의 두가지 경우에 있어서, 액정 상태중에서 배양이 일어난다. 유리상태까지 냉각시켜 배향을 고정시킨다. 상기한 바와같이 제조한 기록용 셀(1)은 광학적 정보의 기억용으로 적당한 기억매질이다. 일반적으로, 이를 함유하는 기억매질중에서 중합체성 액정 분자의 정열상태의 국부적이고 선택적인 변화가 일어난다.
기억매질중에 함유된 액정 필름은 거시적으로 배향되거나 배향되지 않은 형태로 존재할 수 있다. 국부적인 전기장. 자기장 또는 표면활성 장(surface acting field)에 의하여 정열상태를 변화(재배향)시킬 수 있다.기억매질은 가열 원으로 국부적이거나 전체적으로 가열할 수 있다. 국부 선택방법으로 가열원을 작용시키는경우, 전체와 기억매질상에서 작용하는 전기장, 자기장 또는 표면활성장에 의해 정열상태의 변화를 유도할수 있다. 특히 바람직한 적용법은 산란중심효과(Scatter center effect)및 기선형 광학적 효과(광학적으로프레드릭 변이를 유도한다)에 근거한다.
[정보기 억 방법]
-산란중심효과
일반적으로, 정보를 기억하는 가장 간단한 방법은 배향된 액정 중합체 충을 국부적으로 등방성상으로 전환시키는 초점 레이저 광선을 사용하여 산란 중심을 생성시키는 방법이다. 국부적으로 생성된 거시직인 등방성 영역을 유리전이온도 이하에서 고정한다. 이러한 방법은 하기와같이 행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라, 액정 중합체로부터 형성된 필름을 실온 내지 등방성 상드로 가열하여 국부화시켜 간섭적으로 생성된 그리드(grid)를 최대로 간섭하도록 가열한다. 레이저 광선(예 : 파장이 514.2mm인 아르곤 레이저 광)을 사용한다. 또한, 초점 레이저 광선도 사용할 수 있다(여기서, 레이저 광선 및 기억매질은 서로에 비례하여 정의된 방법으로 운동한다).
비연속성 레이저광 및 연속적인 안정하고 배향되지 않은 (거시적으로 등방성인)영역을 유도한다. 이러한 방법으로 생성된 산란중심을 광학적 정보로서 읽을 수 있다. 기억매질의 흡수 거동은 정보를 적합한 파장의 레이저 광선에 의하여 읽을 수 있으며, 정보의 방해없이 상이한 파장의 또 다른 레이저 광선으로 판독할 수 있도록 선택하는 것이 바람직하다. 상기한 기록용 셀의 기억 특성을 평가하기 위한 실험기구는 마크-젠더(Mach-Zehnder)간섭계이다 〔 참고 : Encyclopedia of Natural Sciences and Technology, Vol .2, Modern Industrie Press, 1980〕. 이러한 방법에 의하여, 두 개의 선형으로 편극화된 플레너(planar)국부 파장을 두겹으로 겹쳐서 라인(line) 간격이 100μ 내지 1.0μ인 정현강도 그리드를 생성할 수 있다. 플래너 파장을 원형파장으로 겨친 것을 콘벡스 렌즈(convexlens)와 결합시킴으로써, 플레스텔(fresnel)영역 판과 유사한 강도분포를 실현할 수 있다.
-비선형 광학적 효과(광학적으로 유도된 프레드릭 변이)
선형으로 편광된 기록용 레이저 광원의 전기장은 상 물체와 같은 제 2 레이저 광선(헬륨-네온 레이저의선형 편광파)에 의해 판독할 수 있는 액정 분자의 양성편관성 아니소트로피의 기조상에서 회절지수의 국부변조를 야기시킨다. 이러한 형상은 광학장(optical field)속에서 액정분자를 직접 국부 재배향시켜 수득한다. 재배향(광학적으로 유도한 프레드릭 전이)은 이방성상중 액정 중합체의 유리전이온도 이상에서 일어난다. 연속하여 냉각시키는, 동안, 회절 지수는 상 물체와 같이 Tg 이하로 동결된다. 필름은 시각적으로 매우 투명하게 잔존할 수 있다.
온도는 외부 가열하여 조절할 수 있다(여기서, 기록용 레이저(writing laser)의 진동수는 결코 중요하지 않다. 바람직하게, 온도는 기록용 레이저의 흡수에 의해 정해지며, 레이저를 없앰으로써 냉각된다. 동시에 기록용 레이저는 두 조건(a) 및 (b)를 만족해야만 한다.
a) 최대 간섭에서의 광학장(optical field)의 강도는 선택적 액정 중합체에 대한 “프레드릭 역전압(Frederiks threshershold votage)”이상이어야만 하며,
b) 간도(intensity)는 온도가 최대 간섭에서 흡수에 의하여 증가하도록, 말하자면, 중합체가 유리전이온도 이상이지만 상기 네마틱-등방성상 전이(TNi)가 안되도록 가열되도록 선택해야 한다.
레이저 파장 및 액정 중합체의 적합한상호 관계에 의하여 순수한 정보(최대로 가능한 재배향)이 외에도 연속상 변조에 상응하는 정도의 재배향이 가능하다.
극히 공업적으로 관심이 있는 본 공정의 일면은 광학적 아날로그 기술(통상적인 홀로그라피(hologra phy), 합성 홀로그라피)에 매우 중요한 고회절 능력과 반대된 생산하는 능력이다.
상기한 기록용 셀의 기억 특성을 평가하기 실험장치는 마크-젠더(Mack-Zehnder)간섭계이다 〔참조 : “Encyclopedia of Natural Science and Tectnolory”Vol. 2, Moderne IndustFie Press 1980〕. 두 개의 선형으로 편광된 플레너 부분 파장(planar Partial wanes)의 겹침으로써, 행간이 100μ 내지 1.0μ인 정현파 강도 그리드(Sinusoidal intensity grid)를 생성할 수 있다. 콘벡스 렌즈(convex lens)와 결합한 평면상에 구형파장을 겹쳐 프레즈낼 구역판(Fersmel Zone plate)과 강도 분포를 수득한다.
[기억된 정보의 사멸(extinction)]
대체로, 기억된 정보는 온도(T 이상)를 증가시킨 다음, 전기장 또는 냉각시켜 지울 수 있다. 기억된 정보의 사멸은 국부적으로 온도를 증가시킨 다음, 연속하여 또는 자기장 속에서 냉각시켜 행하여 국부적으로 본래의 배양상태를 회로할 수 있다. 또한, 기억된 모든 정보는 기억 매질의 온도를 증가시킨 다음, 전기장 또는 자기장 속에서 냉각시켜 기억된 모든 정보를 지우고 원래 상태로 회복할 수 있다.
이러한 공정은 아래와같이 행하는 것이 바람직하다.
처음의 기록공정의 제조방법과 유사한 방법으로, 기록용 셀을 Tg 이상으로 가열한 다음, 연속하여 교류전압(V=500V, 전동수=1KHz)을 적용하여 냉각시켜 액정 중합체중에 기억된 정보를 지운다. 기록 및 삭제 공정을 여러번 반복함에 따라, 기록용 셀 속에서 어떠한 단계로 야기된 불가역변화를 행하지 않았음을 측정 한다.
[가역성 아날로그 데이타 기억(비교 : 제 1도 내지 제 4도)]
상기에서 설명한 바와같이, 유사한 방법으로 광학적으로 데이타를 기억하고, 광학적으로 이를 관독하고, 필요에 따라 이를 지운다음, 반복하여 데이타를 기억하기 위하여 비선형 광학효과를 적용할 수 있다. 데이터는 본 발명에 따른 기억매질중에서 홀로그라피법으로 기억할 수 있다. 일반적으로, 기억된 정보는 재생산성 물질구조물, 예를들면, 인쇄된 책 또는 도식영상(graphical inlage)와 같은 물체 또는 이차원적 물체와 관계가 있다. 기억된 구조물을 응집성 단색광원으로 조명한다 동이한 광원중에서 생기는 기준광과에 비례하여 기억된 구조물로부터의 광의 방향, 진폭 및 상의 위치에 의해 측정한 간섭 괘턴플 바람직하게는 거시적으로 배향된 액정중합체의 필름에 홀로그라피적으로 기록하여 기억한다. 또한 바람직하게는, 이 액정 중합체 필름에 두께는 1 내지 20μ이다 평면이 평행한 투명판은 투명한 플래스틱(예 : PMMA) 또는 무기성유리로 만들 수 있다
바람직하게, 기억매질은 염료를 함유한다 염료분자는 액정 중합체의 성분일 수 있거나, 이들은 본원에기재된 기억매질중에 혼합할 수 있다. 액정 중합체의 유리전이온도(Tg)는 실온(Ta)보다 더 높다. 정보는 응집성 단색 황으로 중합체 필름을 조명하여 판독할 수 있다 정보는 기억시키기 위하여, 본 발명에 따른 장치 제 1도)속에서 액정 중합체 필름을 상이하게 배향시킬 수 있다 .
1) 메조제닉그룹은 균일한 모양으로 중합체 필름충의 표면 수직선에 평행하게 정렬한다. 이것은 중합체필름충의 수직선과 평행한 전기장을 가진 (투명)전극으로 피복된 판(2)에 교류 전기장을 적용시키거나, 자기장을 적용시키거나 또는 표면처리를 행하여 달성할 수 있다.
2) 메조제닉 그즙은 필름 평면에 평행으로 배향하거나 경사가 졌으며, 거시 전으로 예측한 방향에 평행이다. 이것은 관(2)을 적합한 물질(예 : 폴리이미드)로 피복하여 소정의 바람직한 배향을 따라 퇴복물을 구조화하거나. 또는 기관을 산화실리콘으로 경사피복하여 행할 수 있다. 또한, 적합한 응력 또는 인장력에 의해 필요한 배향을 수득할 수 있다. 배향은 냉각에 의해 유리상대로 냉각된다.
상기한 방법으로 파장이 기억매질의 흩수 범위이내인 단색광원을 사용하여 기억을 행할 수 있다 기억매질보다 더 좁은 범위의 파장을 흡구하는 레이저를 사용하여 판독한다. 실온에서 고체괼름을 사용하여 기억및 판독을 할 수 있다. 유리전이온도 이상의 이방성 또는 등방성 범위중에서 표본 (Spec-imen)을 가열하여정 보를 지 운다.
[가역성 디지탈 데이타 기억]
본 발명의 또 다른 양태는 광학적인 수단으로 디지탈 데이타를 기억하고. 다시 광학적으로 판독하고 지운 다음. 제공된 정보를 다시 도일하는 것에 관한 것이다. 이러한 공정에 있어서, 광학적으로 투명하고 미리 배향된 기억저질의 액정 중합체 필름의 경우, 단색 레이저 광선을 사용하여 디지탈상 구조물을 제조할 수 있다. 레이저 광선과 기억매질은 정의된 방법으로 서로에 비례하여 운동하여 레이저 광산의 강도는 변조된다. 기억된 정보는 기억매질과 강도가 일정한 레이저 광선의 정의된 상대적인 운동 및 기억된 일정한 레이저 광선의 정의된 상대적인 운동 및 기억된 정보에 영향을 주지않는 파장에 의해 판독한다.
기억매질의 기술적인 준비(중합체의 정력)는 가역성 아날그로그데이타 기억의 유사하다. 상기에 기재된 방법으로 파장이 기억매질의 흡수범위이내인 단색광원으로서 레이저를 사용하여 정보 기억을 행한다. 사용된 기억매질보다 더 좁은 범위의 파장을 흡수하는 레이저를 사용하여 판독하다. 실온에서 고체필름을 사용하여 기억 및 판독을 행할 수 있다. 유리전이온도 이상의 이방성 또는 등방성 범위에서 표본을 가열하여 정보를 지운다.
[가역성 합성 할로그라피]
당해 공정에 있어서, 상기에 기재된(가역성 디지털 데이터 기억에 대한)디지탈 방법을 기록용 레이저 광선 및 기억매질의 정의된 상대적인 운동에 의해 미리배향된 중합체 필름의 상 구조물을 제조한다. 디지털 기억의 경우에서와 같이 기록용 광선과 기억매질의 정의된 상재적인 운동에 의해서가 아니라 기준 파장을 가진 합성 할로그램(hologram)을 완전히 조명하여 판독한다. 소정의 강도 변조를 측정하기 위하여, 필요한 정보를 게산에 의해 측정해야만 한다. 기재된 공정으로 정의된 광학특성을 가진 상 구조물(예 : 렌즈 등)을 제조할 수 있다. 이것은 디지털 형태를 계산하여 달성하기 때문에, 콤플랙스(complex)제조공정은 실제로 간단할 수 있다. 또한, 이들 광학성분 (안경, 렌즈)의 점등부 중량(lighter Weight)은 매우 중요하다.
[유리한 효과]
본 발명에 따른 가역성 광학 데이터 기억용 장치는 가역성 디지털 정보기억(EDRAW)의 분야에 사용하기에 매우 적합하다.
또한, 아날로그 정보처리(할로그라피)분야에서도 상당히 흥미가 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 분야는 1차적으로 공업적 공정제어에 관계가 있는 광학적인 아날로그 기술을 사용하여 응집성 광학적 상호관계를 기호로하여 중요한 생성물의 상을 매우 바르고 능률적으로 제어(예 : 인식, 분류 및 시험)할 수 있다.
[액정 중합체의 제조]
본 발명에 따라 사용할 수 있는 중합체, 특히 일반식(Ⅰ)의 중합체는 문헌〔참조 ; DE-A 27 22589, DE-A 28 31 909, DE-A30 27 757, DE-A 32 11 400 및 EU-A 90 282호〕에 공지된 제조할 수 있다.
계류중인 특허원에는 액정 중합체의 제조 방법이 기재되어 있으며, 여기서는 참조로 인용한다.
[실시예 1]
스페이서 메조제닉그룹의 직접 연결
예로서, 일반식(IA)의 화합물의 제조방법은 문헌〔참조 : v.p.shibaev et al.,Eur,Polym J18, 618(1982)〕에 기재되어 있다. 당해 방법에 있어서, 일반식(III)의 화합물을 바람직하게는 DMF중에서 유기산 염화물(dP : SDCl2)과 반응시켜 화합물(Ⅳ)를 제조한다.
상기식에서, n′는 n-1이다.
화합물(Ⅳ)를 프리델-크라프트 반응(Friedel-Crafts reactin)시켜, 예를들면, 니트로벤젠중에서 비페닐과 반응시켜, 예를들면, 리튬-알루미늄 하이드라이드를 사용하여 화합물(Ⅳ)로 화원시킬 수 있는 일반식(Ⅴ)의 화합물을 제조한다.
이어서, 당해 화합물을 Cl2CHOC4H9및 사염화타탄롸 반응시켜 화합물(Vll)을 형성한다.
화합물(VII)을 바람직하게는 염기(예 : 피리딘)의 존재하에 하이드록실아민염을 사용하여 옥심으로 전환시킨 다음, 옥심을, 예를들면, 무수물(예 : 아세트산 무수물)과 함께 물을 사용하여 나이트릴(VIII)로 전환시킨다.
예를들어, DMF중에서(메트)아크릴산의 염을 화합물(VIII)과 반응시켜 일반식(IAa)의 화합물을 수득한다.
상기식에서, R1은 수소 또는 메틸이다.
직접적으로 유사한 방법으로, 예를들면, 화합물(V)와 (메트)아크릴산의 염으로부터 화합물(IAb)을 수득할 수 있다.
[실시예 2]
에테르그룹에 의해 연결된 스페이서-메조제닉그룹
예로서, 일반식(IA)의 화합물의 제조방법은 문헌[참조 : V.p.Shibaev, loc. cit., N.A.Plate, V.p.Shibaev, J.Polym.sci.Polym.Symp. (lUPAC 1978) 67, 1 (19 80)]에 기재되어 있다.
예를들면, 에테르중에서 리륨-알루미늠 하이드라이드를 사용하여 화합물(Iv)를 화합물(IX)로 환원시킨다음, 예를들어, 메탄올중에서 화합물 (Xl)을 사용하여 화합물 (Xll)로 전환시킨다.
하이드록시 화합물(Xll)을 산 수용체(예 : 3급 아민)의 존재하에(메트)아크릴 산의 염화물과 반웅시켜 화합물(IA.)를 형 성 한다.
하기의 합성방법은 구조물 IA 및 IF 내지 IF에 비하여 큰 가변성 (Variability)을 제공한다(참조 : M.Portugall, H.Ringsdorf, R.Zentel, Makromol. Chem. 183, 2311(1982) : Ringsdorf, A. Schneller,Brit. Polym .J .13, 43 (1981) ] .
당해 방법에 있어서, 화합물(XIII)을 염기의 존재하에 화합물(XIV)와 반응시켜 산(XV)을 제조한다.
이러한 산을 클로로포름증 산촉매(예 : 톨루엔 설폰산)의 존재하에(메트)아크릴산과 반응시켜(메트)아크릴산 에스테르(XVI)을 형성한다.
화합물(XVI)을 페놀 또는 파라위치가 치환된 페놀과 반응할 수 있는 화합물 (III)과 유사한 산염물로 전환시켜 화합물(IE),(IF),(IG),(IH) 또는 (IJ)를 형성한다.
[실시예 3]
에스테르그룹에 의하여 연결된 스페이서-메조제그룹
예로서, 일반식(IA)의 화합물의 제조방법은 문헌〔참조 : Platte et al loc.cit.Shibaev et al loc.cit〕에 기재되어 있지만, 일반적으로 당해 방법은 IA 내지 IJ 메조제닉 라디칼에 대하여 적용할 수 있다.
예로서, 화합물(IV)를 바람직하게는 산수용체 존재하 및 불용성 용매(예 :THF) 존재하에 메조제닉그룹 중의 하나에 상응하는 P-페놀과 반응시켜 화합물(XVII)을 수득할 수 있다.
또한, (메트)아크릴산의 염을 사용하여 전환반응을 행한다. 일반식(XVIII)의 키랄 센터(Chiral center를 가진 화합물의 예로서 언급된 하기 합성물을 알칼리 알콜레이트의 존재하에 일반식(XIX)의 브롬화합물과 반응시켜 페놀(XX)을 제조한다.
에탄올중에서 화한물(XX)과 화합물(XIV)을, 염기를 가하여 반응시킴으로써, (메트)아크릴 산으로 에스테르화된 알콜(XXI)을 수득한다.
(XIV) 내지(XV)의 반응자 유사한 방법으로, 화합물(XIV)을 아세톤중에서 염기(예 : 탄산칼륨 또는 수산화칼륨)의 존재하에 일반식 (XXll)의 페놀과 반응시켜(메트)메타크릴산 염화물과 반응하여 일반석(IB)형태의 화합물로 전환될 수 있는 일반식(XXIII)의 알콜을 제조한다.
일반식(I)의 산아미드는, 예를들면, (메트)아크릴산 클로라이드를 일반식 (XXIV)의 아민과 반응시켜, 예를들면를 불활성 염기의 존재하에 일반식 (XXIV)와 같은 메조제닉 그룹을 함유하는 페녹과 반응시켜 일반식(ID)형태의 화합물로 전환시킬 수 있는(메트)아크릴산 아미드(XXV)를 수득함으로써 제조할수 있다.
[단량체의 중합]
단량체의 중합(예 : 일반식( I )의 형태)에 있어서. 당해 분야의 중합방법을 사용할 수 있다[참조 : Houben-Weyl, 4th ed., Vol 14/1. Georg Thieme Press(1961 : H.Rauch-Puntigam, Th.Volker Acryl and Metacyrl Compounds, Springer Berlin(1967) : Schildknecht Skeist, Polymerizatiom Proeesses, vol. 29 of “High Polymers”, P. 133 Wiley -Interscience (1977)〕.
일반식(Ⅰ)의 화합물을 중합하기 위해서는 라디칼 중합방법을 사용할 수 있다. 예로서, 용액 중합, 형탁/유합 또는 비이드(bead) 중합방법을 언급항 수 있다. 통상적인 라디칼 개시제는 아조-화합물 또는 퍼옥시-화합물〔참조 : Rauch-Puntigam,Volker, lcc.cit. 또는 Bramdrup, Immergut, Polymer Handbook, ioc. cit.〕을 단량체에 대하여 특정한 양. 예를들면, 0.1 내지 1중량%의 양으로서 사용한다. 개시제의 예는 아조아소부티로나이트릴 및 디벤조일퍼옥사이드이다.
임의로는, 조절제(regulator)(예 : 황조절제)를 단량체에 대하여 일반덕으로 0.05 내지 2.0중량%의 비율로 사용하여 중합반응을 제어할 수 있다.〔참조 : DE-A10 83 548].
통상적인 온도와 제조방법을 사용할 수 있다.
[용액 중합방법]
톨루엔 850ml에 일반식(Ⅰ)의 단량체 약 0.35몰을 용해시킨다. 아조이소부티로 나이트릴 1.8밀리몰을 가한 다음, 용액을 약 333°K에서 불활성 개스하에 약 8시간 동안 가열한다. 형성된 중합체를 침전체(예 : 메탄올 1200몰)을 사용하여 침전시켜 수득하여, 적합한 용매(예 : 디클로로메탄)중 용액으로 분리하여 정제한 다음, 메탄올로 재침전시킨다.
이러한 방법으로 수득한, 통상 분말의 밀도를 가진 물질은 물 제트 진공(water jet vacuam) 중 약 303°k에서 일정한 중량으로 건조시킬 수 있다.
유리전이온도 및 건조시킬 수 있다.
분명히, 상기 교시한 바와 견주어 본 발명의 각종 변화를 일으킬 수 있다. 따라서, 특허청구의 범위내에서, 본원에 기재된 이외에 본 방법으로도 본 발명을 실행할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
Claims (33)
- (기판, 및 (2) 상기 기판과 접촉하는 액정 측쇄 중합체로 구성된 필름으로 이루어진 장치를 사용하여, (a) 상기 필름을 국부적으로 재배향시켜 상기 정보를 기억시킨 다음, (b) 응집성 단색광으로 상기 필름을 조명하여 상기 장치로부터 기억된 정보를 판독함을 특징으로 하는 가역 광학적 정보 기억 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 필름을 거시적으로(macroscopically)배향하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 필름을 거시적으로 배향하지 않는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 액정 측쇄 중합체의 유리전이온도 미만 및 중합체의 안전한 상 보유상태내에서 기억시키는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 액정 측쇄 중합체의 유리전이온도 이상의 온도 및 중합체 점탄성 상태내에서 기억시키는 방법.
- 제1항에 있어서, 추가로 상기 필름을 국부적으로 가열하여 기억된 정보를 지운 다음 ; 전기장, 자기장 또는 표면 활성장중에서 상기 필름을 냉각시킴으로써, 본래 상태의 배향을 국비적으로 회복시키는 단계를 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 추가로 상기 필름을 모두 가열하여 기억된 정보를 전부 지운 다음 ; 전기장, 자기장 또는 표면 활성장중에서 상기 필름을 냉각시킴으로써, 전체 필름에 대하여 배향 상태를 회복시키는 단계를 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 추가로 네마틱-등방성 온도(neumatic-isotropic temper ature) 이상의 온도로 상기 필름을 가열하여 상기 필름으로부터 기억된 정보를 전부 지운 다음 : 상기 필름을 냉각시키는 단계를 포함하는 방법 .
- 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기와 같이 가열하여 상기 액정 중합체의 이방성 (anisotropic) 액상을 생성시키는 방법.
- 제 6항 또는 제7항에 있어서, 상기와 같이 가열하여 상기 액정 중합체의 등방성 상을 생성시키는 방법.
- 제 1항에 있어서, 레이저로 가열하여 재배향을 수행하는 방법.
- 제12항에 있어서, 적합한 과장 및 강도의 레이저로 기억을 수해하며, 기억된 정보를 파괴시키지 않고, 상이한 파장의 상이한 레이저로 관독을 수행하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 메조제닉 측쇄 그룹이 스팩토제닉형인 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 반복단위가 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 단위인 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 반복단위가 폴리에스테르 단위인 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 필름을 하나 위에 다른 하나를 배열시킨 두개의 관 또는 필름사이에 배치하는 방법
- 제12항에 있어서, 추가로 상기 레이저의 파장에 상응하도록 필름의 흡수범위를 조절하는 단계를 포함하는 방법 .
- 제19항에 있어서, 염료를 사용하여 상기 조절을 수행하는 방법.
- 제19항에 있어서, 염료-함유 공단량체를 상기 액정측쇄 중합체의 반복 단량체와 공중합시켜 상기 조절을 수행하는 방법.
- 제20항에 있어서, 염료의 농도를 변화시켜 상기 조절을 수행하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 필름의 최대 흡수 범위만의 파장을 가진 광을 사용하여 상기 판독단계를 수행하는 방법.
- 제 1항에 있어서 상기 필름을 홀로그래퍼 (holography)적으로 조명하여 상기 기억단계를 수행함으로써 간섭 패턴(interference pattern)을 기억시키는 방법.
- 제24항에 있어서, 광학적 아날로그 방법 (optical analog manner)으로 상기 기억단계를 수행하며, 상기 필름을 응집성 단색광으로 조명하여 판독을 수행하는 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 기억단계가 디지탈상 구조(digital phase sturcture)를 기억하는 방법.
- 제26항에 있어서, 상기 레이저 및 상기 필름을 기억 및 판독단계를 수행하는 동안 서로에 대하여 이동시키는 방법.
- 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 레이저를 상기 기억단계중에 변조시키는 방법.
- 제28항에 있어서 미리 결정한 강도 변조에 의해 디지털상 구조를 상기 필름에 기억시켜, 상기 필름을 표준광원(reference light source )으로 조명하여 상기 판독을 수행하는 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 강도변조를 계산에 의해 결정하는 방법.
- 제24항에 있어서, 상기 기억단계에서 생성된 정보 밀도가 2000라인/mm(line/mm)이하인 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 정보가 광학신호처리 정보(optical signal porcess information), 프리에 전이 및 프리에 회선 (Fourier transformation and Fourier convolution)정보, 영상처리정보, 응집성 광학적 상관정보 또는 홀로그라피정보인 방법.
- 제1항에 있어서, 전기장을 적용시켜 상기 재배향을 수행하는 방법.
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