光書き込み・消去可能な高分子液晶系可視記録材料

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04555214
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 市村 國宏 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (90232412)
• 研究分担者: 大江 靖 凸版印刷(株)総合研究所, 研究員 ; 山村 重夫 日本化薬(株)化学品研究所, 主任研究員 ; 玉置 敬 工業技術院物質工学技術研究所, 研究部長 ; 池田 富樹 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (40143656)
• キーワード: アゾベンゼン / 光異性化 / 光相転移 / 高分子液晶 / ネマチック液晶 / 光劣化 / 直線偏光 / 表面修飾

研究概要

1)前年度に合成した非メソゲンを側鎖に有する高分子液晶にアゾベンゼン誘導体を分子分散させて製膜し、これに紫外線照射してネマチック液晶相から等方相への相転移を調べた。予期通り、非メソゲンの導入によって、光相転移に基づく応答速度が向上し、しかも高分子液晶の分子量が高いにもかかわらず、光相転移が引き起こされ、画像形成が可能であった。
2)しかしながら、実用的評価から、光書き込みにおける相転移温度近辺での温度設定、液晶相に戻すためにアニール操作、液晶相での光散乱によるホログラム記録の困難性、が問題点となった。
3)上記の課題を克服する試みとして、アゾベンゼン高分子と低分子液晶との複合系による画像形成を行った。アゾベンゼンを持つメタクリルポリマー簿膜を可視線偏光照射してから液晶セルを作成すると、液晶配向方向の違いにより鮮明な画像が形成されることが判明した。しかし、この画像は徐々に消失され、また、偏光照射面を回転させた光再書き込みはできなかった。
4)液晶分子と相溶性をもたないポリビニルアルコール薄膜を基材とし、その表面層のみを選択的にアソベンゼンで化学修飾する反応条件を確立した。この薄膜で被覆された基板で液晶セルを作成し、可視線偏光を照射した結果、可逆的に液晶配向が可能であることが明らかとなった。
5)各種置換基を持つアゾベンゼンの溶液を紫外線と可視光で交互に照射し、光劣化に及ぼす媒体効果を調べた。紫外線による劣化は主に水素引き抜きで起こるが、波長が短いほど顕著となった。光劣化に対する置換基効果は小さかった。前年度の結果と合わせ、可視光による可逆的な光記録の有利さがいっそう明確となった。

研究成果

• [文献書誌] T.Sasaki,T.Ikeda,K.Ichimura: "Photo-and thermal isomerization behaviors of azobenzene derivatives in liquid crystalline polymer matrices" Macromolecules. 26. 151-154 (1993)
• [文献書誌] K.Ichimura,Y.Hayashi,Y.Kawanishi,T.Tamaki: "p-Cyanoazobenzene as a command molecule for azimuthal anisotropy regulation of a nematic liquid crystal upon exposure to linearly polarized visible light" Langmuir. 9. 857-860 (1993)
• [文献書誌] K.Ichimura,Y.Hayashi,N.Ishizuki: "Photo-optical liquid crystal cells driven by molecular rotors" Appl.Phys.Lett.63. 449-451 (1993)
• [文献書誌] K.Ichimura,Y.Hayashi,H.Akiyama,N.Ishizuki: "Linearly polarized light-induced regulation of in-plane reorientation of liquid crystalline molecule by azobenzenes laterally attached to substrate surfaces" Langmuir. 9. 3298-3304 (1993)
• [文献書誌] K.Ichimura,H.Akiyama,N.Ishizuki and Y.Kawanishi: "Command surfaces 6.Azimuthal orientation of liquid crystals photocontrolled by an azobenzene pendent polymer" Makromol.Chem.,Rapid Commun.14. 813-817 (1993)
• [文献書誌] 市村 國宏: "液晶の光配向制御" 応用物理. 62. 998-1001 (1993)
• [文献書誌] 市村 國宏: "光機能化学" 産業図書, 208 (1993)
• [文献書誌] K.Ichimura,Y.Hayashi,T.Ikeda,N.Ishizuki: "Chemistry of Functional Dyes" Regulation of azimuthal anisotropy of nematic liquid crystals by azobenzene monolayers absorbing linearly polarized light, 6 (1993)