DE60223435T2

DE60223435T2 - Film für optische Aufzeichnung, Verfahren zu dessen Herstellung, Medium für optische Aufzeichnung, Verfahren zu dessen Herstellung, Verfahren für optische Aufzeichnung, Apparat für Informationsspeicherung/-reproduktion, Verfahren für Informationsspeicherung/-reproduktion, Computersystem und System für Videosignalspeicherung/-reproduktion

Info

Publication number: DE60223435T2
Application number: DE2002623435
Authority: DE
Inventors: Kazufumi Nara-shi Ogawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: DE60223435D1; US20020119279A1; EP1237155B1; US6686017B2; CN1377037A; EP1237155A1; CN100409336C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Film (Information kann einmal aufgeschrieben werden; danach kann sie nur noch wiedergegeben werden), ein Verfahren zu dessen Herstellung, ein optisches Aufzeichnungs-Medium, ein Verfahren zu dessen Herstellung, eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung, die von dem Medium Gebrauch macht, ein Computersystem, das von dem Medium Gebrauch macht, und ein Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System.
In jüngerer Zeit ist die Menge an elektronischer Information dramatisch angestiegen, so dass es ein an Bedarf für die Entwicklung von optischen Informations-Speicher-Medien mit hoher Kapazität zu niedrigen Kosten gibt. Optische Informations-Speicher-Medien mit hoher Kapazität zu niedrigen Kosten werden beispielsweise in starker Maße verlangt zum Aufzeichnen von Video-Information verschiedener Formate und als ergänzende Speicher-Medien für Computer. Die meisten der optischen Informations-Aufzeichnungs-Medien mit hoher Kapazität, die derzeit unter Entwicklung sind, machen Gebrauch von magnetischem Aufzeichnen, optomagnetischem Aufzeichnen oder Phasenänderungs-Aufzeichnen.
Beim magnetischen Aufzeichnen wird eine super-dünne Schicht aus einem metallischen magnetischen Material in einem Medium-Substrat bereitgestellt, so dass Information aufgezeichnet wird durch Magnetisieren des magnetischen Materials durch Bestrahlung mit magnetischen Kraftlinien.
Beim optomagnetischen Aufzeichnen wird ein magnetischer chemisorptiver dünner Film partiell auf einen Wert oberhalb der Curie-Temperatur oder oberhalb des Temperatur-Kompensationspunkts erhitzt, und Information wird aufgezeichnet durch Auslöschen der Koerzitivität dieser Bereiche und Umkehren der Orientierung der Magnetisierung in die Richtung eines magnetischen Aufzeichnungs-Feldes, das von außen angelegt wurde.
Beim Phasenänderungs-Aufzeichnen wird ein Aufzeichnungs-Film, der aus einer speziellen Legierung hergestellt ist, mit einem Laserstrahl bestrahlt, und Information wird aufgezeichnet durch Wechseln des Zustands der Legierung zwischen einem kristallinen Zustand und einem amorphen Zustand.
Wenn irgendeines dieser Aufzeichnungs-Verfahren jedoch verwendet wird, wird die Aufzeichnungsschicht durch Vakuum-Abscheidung aus der Dampfphase gebildet. Es besteht daher das Problem, dass die Herstellungskosten für diese optischen Aufzeichnungs-Medien hoch sind.
Weiter besteht bei diesen Verfahren das Problem, dass optische Aufzeichnungs-Medien, die mit verschiedenen Arten von Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtungen kompatibel sind, nicht leicht hergestellt werden können.
Im Hinblick auf die obigen Probleme ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen optischen Aufzeichnungs-Film bereitzustellen, bei dem eine optische Aufzeichnungs-Schicht gebildet werden kann unter Verwendung eines organischen dünnen Films, jedoch ohne Anwendung einer Vakuum-Abscheidung aus der Dampfphase, und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen.
Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein preiswertes, bei hoher Dichte arbeitendes, einmal beschreibbares optisches Aufzeichnungs-Medium unter Verwendung dieses optischen Aufzeichnungs-Films bereitzustellen.
Es ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Computersystem und ein Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System unter Verwendung des einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Mediums bereitzustellen.
Ein erster, einmal beschreibbarer optischer Aufzeichnungs-Film in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung schließt ein:

– einen chemisorptiven dünnen Film mit Orientierungs-Eigenschaften, der direkt oder über eine Primer-Schicht auf einer Substrat-Oberfläche fixiert ist; und
– eine Beschichtung, die auf einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films gebildet ist;
– worin die Beschichtung eine anfängliche Molekül-Orientierung aufweist, die erreicht wurde durch Ausrichten einer Gruppe polymerisierbarer Moleküle in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films und Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander; und
– worin Bereiche mit geänderter anfänglicher Molekül-Orientierung und Bereiche mit ungeänderter anfänglicher Molekül-Orientierung der Beschichtung gebildet werden, wenn man selektiv die Beschichtung mit Licht bestrahlt, das die anfängliche Molekül-Orientierung ändert, und so das Aufzeichnen von optischer Information möglich macht.

Ein erstes Verfahren zur Herstellung eines einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Films in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung schließt ein:

– Bilden eines chemisorptiven dünnen Films auf einem Substrat;
– Unterziehen des chemisorptiven dünnen Films einer Orientierungs-Behandlung;
– In-Kontakt-Bringen einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films mit polymerisierbaren Molekülen durch Aufbringen einer Lösung, in der die polymerisierbaren Moleküle gelöst wurden, auf die Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films, Entfernen des Lösungsmittels und Ausrichten einer Gruppe der polymerisierbaren Moleküle in einer vorbestimmten Richtung an der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films mit der Orientierungs-regulierenden Kraft des chemisorptiven dünnen Films; und
– Bilden einer Beschichtung durch Binden (z. B. Polymerisieren oder Vernetzen) der polmerisierbaren Moleküle aneinander.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung schließt ein erstes optisches Aufzeichnungs-Medium, das eine optische Aufzeichnungsschicht auf wenigstens einer Oberfläche eines Medium-Substrats umfasst, einen optischen Aufzeichnungs-Film ein, der umfasst:

– einen chemisorptiven dünnen Film mit orientierenden Eigenschaften, der direkt oder über eine Primer-Schicht auf einer Substrat-Oberfläche fixiert ist; und
– eine Beschichtung, die auf einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films gebildet ist;
– worin die Beschichtung eine anfängliche Molekül-Orientierung aufweist, die erreicht wurde durch Ausrichten einer Gruppe polymerisierbarer Moleküle in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films und Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander; und
– worin Bereiche mit geänderter anfänglicher Molekül-Orientierung und Bereiche mit ungeänderter anfänglicher Molekül-Orientierung der Beschichtung gebildet werden, wenn man selektiv die Beschichtung mit Licht bestrahlt, das die anfängliche Molekül-Orientierung ändert, und so das Aufzeichnen von optischer Information möglich macht.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung schließt ein erstes Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungs-Mediums, das mit einer Aufzeichnungsschicht versehen ist, in der optische Informationen aufgezeichnet werden können durch Ändern einer anfänglichen Molekül-Orientierung einer Beschichtung, aus der die Aufzeichnungs-Schicht besteht, durch selektives Einstrahlen von fokussiertem Licht, ein:

– Bilden eines chemisorptiven dünnen Films auf wenigstens einer Oberfläche eines Medium-Substrats;
– Unterziehen des chemisorptiven dünnen Films einer Orientierungs-Behandlung;
– In-Kontakt-Bringen einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films mit polymerisierbaren Molekülen durch Aufbringen einer Lösung, in der die polymerisierbaren Moleküle gelöst wurden, auf die Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films, Entfernen des Lösungsmittels und Ausrichten einer Gruppe der polymerisierbaren Moleküle in einer vorbestimmten Richtung an der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films mit der Orientierungs-regulierenden Kraft des chemisorptiven dünnen Films; und
– Bilden einer Beschichtung durch Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt ein erstes Verfahren zum optischen Aufzeichnen auf einem optischen Aufzeichnungs-Medium, das mit einer optischen Aufzeichnungsschicht auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats versehen ist,

– worin die optische Aufzeichnungsschicht einen chemisorptiven dünnen Film mit orientierenden Eigenschaften umfasst, der direkt oder über eine Primer-Schicht auf der Oberfläche des Substrats fixiert ist, und eine Beschichtung umfasst, die auf einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films gebildet ist;
– worin die Beschichtung eine anfängliche Molekül-Orientierung aufweist, die erreicht wurde durch Ausrichten einer Gruppe polymerisierbarer Moleküle in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films und Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander;
– wobei Bereiche mit geänderter anfänglicher Molekül-Orientierung und Bereiche mit ungeänderter anfänglicher Molekül-Orientierung auf der Beschichtung gebildet werden, wenn man selektiv die Beschichtung mit Licht bestrahlt, das die anfängliche Moleküle-Orientierung ändert und so optische Information aufzeichnet.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt eine erste Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Information auf einem einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Medium,

– worin das einmal beschreibbare optische Aufzeichnungs-Medium mit einer optischen Aufzeichnungsschicht auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats versehen ist;
– worin die optische Aufzeichnungsschicht einen chemisorptiven dünnen Film mit orientierenden Eigenschaften umfasst, der direkt oder über eine Primer-Schicht an der Oberfläche des Substrats fixiert ist, und eine Beschichtung umfasst, die auf einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films gebildet ist;
– worin die Beschichtung eine anfängliche Molekül-Orientierung aufweist, die erreicht wurde durch Ausrichten einer Gruppe polymerisierbarer Moleküle in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films und Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander und
– worin Bereiche mit geänderter anfänglicher Molekül-Orientierung und Bereiche mit ungeänderter anfänglicher Molekül-Orientierung der Beschichtung gebildet werden können durch selektives Bestrahlen der Beschichtung mit Licht, das die anfängliche Molekül-Orientierung ändert;
– wobei die Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung umfasst:
– einen Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt;
– einen Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt, der selektiv Aufzeichnungs-Licht zum Schreiben von Informations-Elementen durch Ändern der anfänglichen Molekül-Orientierung des chemisorptiven dünnen Films emittiert, der Bestandteil der Aufzeichnungsschicht ist, in Übereinstimmung mit einem Informationssignal von dem Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt;
– einen Information aufzeichnenden Abschnitt, der das optische Aufzeichnungs-Medium einschließt, auf dem Information aufgezeichnet wird durch Einstrahlen des Aufzeichnungs-Lichts, das von dem Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt emittiert wird;
– einen Referenz-Licht emittierenden Abschnitt zum Emittieren von Referenz-Licht, das die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung, die Bestandteil der Aufzeichnungsschicht ist, nicht ändert und verwendet wird zum Wiedergeben von Information, die auf dem optischen Aufzeichnungs-Medium des Informationen aufzeichnenden Abschnitts aufgezeichnet wurde;
– einen Informations-Elemente erkennenden Abschnitt, der das Referenz-Licht auf das optische Aufzeichnungs-Medium einstrahlt, mit einem optischen Sensor eine Intensitäts-Änderung einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, transmittiertem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts aufgrund der Unterschiede der Informations-Elemente erkennt und ein vorbestimmtes elektrisches Signal an den Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt auf der Basis der erkannten Ergebnisse ausgibt; einen Positions-Steuerungs-Antriebsabschnitt der das optische Aufzeichnungs-Medium verschiebt oder umlaufen lässt, um selektiv das Aufzeichnungs-Licht und das Referenz-Licht auf vorbestimmte Positionen des optischen Aufzeichnungs-Mediums einzustrahlen; und
– einen Steuerungs-Schaltungs-Abschnitt zum Steuern des Aufzeichnungs-Schritts durch Koordinieren des Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitts und des Positi ons-Steuerungs-Antriebs-Abschnitts und Steuern des Wiedergabe-Vorgangs durch Koordinieren des Informations-Element-Erkennungs-Abschnitts und des Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitts.

Ein erstes Computersystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung schließt ein:

– eine arithmetische Verarbeitungs-Vorrichtung, einschließlich eines Hauptspeichers;
– eine Hilfs-Aufzeichnungsvorrichtung, die mit der arithmetischen Verarbeitungs-Vorrichtung verbunden ist und als Hilfs-Speicher dient;
– eine Eingabe-Vorrichtung, die mit der arithmetischen Verarbeitungs-Vorrichtung verbunden ist;
– eine Ausgabe-Vorrichtung, die mit der arithmetischen Verarbeitungs-Vorrichtung verbunden ist; und
– eine Steuer-Vorrichtung zum Steuern der Daten-Kommunikation zwischen den Vorrichtungen;
– worin die Hilfs-Aufzeichnungsvorrichtung eine Informationen aufzeichnende/wiedergebende Vorrichtung ist, die Gebrauch von einem optischen Aufzeichnungs-Medium macht;
– worin die optische Aufzeichnungsvorrichtung ein einmal beschreibbares optisches Aufzeichnungs-Medium ist, das mit einer optischen Aufzeichnungsschicht auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats versehen ist;
– worin die optische Aufzeichnungsschicht einen chemisorptiven dünnen Film mit orientierenden Eigenschaften direkt oder über eine Primer-Schicht an einer Oberfläche des Substrats fixiert umfasst, und eine Beschichtung umfasst, die auf einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films gebildet ist;
– worin die Beschichtung eine anfängliche Molekül-Orientierung aufweist, die erreicht wurde durch Ausrichten einer Gruppe polymerisierbarer Moleküle in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films und Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander; und
– worin Bereiche mit geänderter anfänglicher Molekül-Orientierung und Bereiche mit ungeänderter anfänglicher Molekül-Orientierung der Beschichtung gebildet werden können, wenn man selektiv die Beschichtung mit Licht bestrahlt, das die anfängliche Molekül-Orientierung ändert;
– wobei das Computersystem umfasst:
– einen Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt;
– einen Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt, der selektiv Aufzeichnungs-Licht zum Schreiben von Informations-Elementen durch Ändern und Zerstören der anfänglichen Molekül-Orientierung der Beschichtung des chemisorptiven dünnen Films emittiert, der Bestandteil der Aufzeichnungsschicht ist, in Übereinstimmung mit einem Informationssignal von dem Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt;
– einen Information aufzeichnenden Abschnitt, der das optische Aufzeichnungs-Medium einschließt, auf dem Information aufgezeichnet wird durch Einstrahlen des Aufzeichnungs-Lichts, das von dem Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt emittiert wird;
– einen Referenz-Licht emittierenden Abschnitt zum Emittieren von Referenz-Licht, das die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung, die Bestandteil der Aufzeichnungsschicht ist, nicht ändert und verwendet wird zum Wiedergeben von Information, die auf dem optischen Aufzeichnungs-Medium des Informationen aufzeichnenden Abschnitts aufgezeichnet wurde;
– einen Informations-Elemente erkennenden Abschnitt, der das Referenz-Licht auf das optische Aufzeichnungs-Medium einstrahlt, mit einem optischen Sensor eine Intensitäts-Änderung einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, transmittiertem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts, das durch eine Polarisations-Einrichtung hindurch getreten ist aufgrund der Unterschiede der Informations-Elemente erkennt und ein vorbestimmtes elektrisches Signal an den Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt auf der Basis der erkannten Ergebnisse ausgibt; einen Positions-Steuerungs-Antriebsabschnitt der das optische Aufzeichnungs-Medium verschiebt oder umlaufen lässt, um selektiv das Aufzeichnungs-Licht und das Referenz-Licht auf vorbestimmte Positionen des optischen Aufzeichnungs-Mediums einzustrahlen; und
– einen Steuerungs-Schaltungs-Abschnitt zum Steuern des Aufzeichnungs-Schritts durch Koordinieren des Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitts und des Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitts und Steuern des Wiedergabe-Vorgangs durch Ko ordinieren des Informations-Element-Erkennungs-Abschnitts und des Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitts.

In einem anderen Computersystem, das Gebrauch von einem optischen Informations-Speichermedium macht, ist eine Verbesserung, das das optische Informations-Speichermedium den ersten einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Film in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst.
Ein erstes Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung schließt ein:

– eine Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Vorrichtung, die die Eingabequelle und die Ausgabe-Destination eines Video-Signals steuert;
– eine Video-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Einrichtung, die mit der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Vorrichtung verbunden ist;
– eine Video-Ausgabe-Vorrichtung, die mit der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungsvorrichtung verbunden ist; und
– eine Steuerungskommando-Eingabe-Vorrichtung zum Senden von Eingabe-/Ausgabe-Steuerungskommandos an die Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungsvorrichtung, die mit der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungsvorrichtung verbunden ist;
– worin die Video-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung ist, die Gebrauch von einem optischen Aufzeichnungs-Medium macht;
– worin das optische Aufzeichnungs-Medium ein einmal beschreibbares optisches Aufzeichnungs-Medium ist, das mit einer optischen Aufzeichnungsschicht auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats versehen ist;
– worin die optische Aufzeichnungsschicht einen chemisorptiven dünnen Film mit Orientierungs-Eigenschaften umfasst, der direkt oder über eine Primer-Schicht auf einer Oberfläche des Substrats fixiert ist, und eine Beschichtung umfasst, die auf einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films gebildet ist;
– worin die Beschichtung eine anfängliche Molekül-Orientierung aufweist, die erreicht wurde durch Ausrichten einer Gruppe polymerisierbarer Moleküle in einer vorbestimm ten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films und Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander; und
– worin Bereiche mit geänderter anfänglicher Molekül-Orientierung und Bereiche mit ungeänderter anfänglicher Molekül-Orientierung der Beschichtung gebildet werden können, wenn man selektiv die Beschichtung mit Licht bestrahlt, das die anfängliche Molekül-Orientierung ändert;
– wobei das Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System umfasst:
– einen Signaleingabe-/-Ausgabe-Abschnitt;
– einen Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt, der selektiv Aufzeichnungs-Licht für ein Schreiben von Informations-Elementen durch Ändern und Zerstören der anfänglichen Molekül-Orientierung der Beschichtung emittiert, die Bestandteil der Aufzeichnungsschicht ist, in Übereinstimmung mit einem Informationssignal von dem Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt;
– einen Information aufzeichnenden Abschnitt, der das optische Aufzeichnungs-Medium einschließt, auf dem Information aufgezeichnet wird durch Einstrahlen des Aufzeichnungs-Lichts, das von dem Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt emittiert wird;
– einen Referenz-Licht emittierenden Abschnitt zum Emittieren von Referenz-Licht, das die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung, die Bestandteil der Aufzeichnungsschicht ist, nicht ändert und verwendet wird zum Wiedergeben von Information, die auf dem optischen Aufzeichnungs-Medium des Informationen aufzeichnenden Abschnitts aufgezeichnet wurde;
– einen Informations-Elemente erkennenden Abschnitt, der das Referenz-Licht auf das optische Aufzeichnungs-Medium einstrahlt, mit einem optischen Sensor eine Intensitäts-Änderung einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, transmittiertem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts, das durch eine Polarisations-Einrichtung hindurchgetreten ist, aufgrund der Unterschiede der Informations-Elemente erkennt und ein vorbestimmtes elektrisches Signal an den Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt auf der Basis der erkannten Ergebnisse ausgibt; einen Positions-Steuerungs-Antriebsabschnitt der das optische Aufzeichnungs-Medium verschiebt oder umlaufen lässt, um selektiv das Aufzeichnungs-Licht und das Referenz-Licht auf vorbestimmte Positionen des optischen Aufzeichnungs-Mediums einzustrahlen; und
– einen Steuerungs-Schaltungs-Abschnitt zum Steuern des Aufzeichnungs-Schritts durch Koordinieren des Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitts und des Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitts und Steuern des Wiedergabe-Vorgangs durch Koordinieren des Informations-Element-Erkennungs-Abschnitts und des Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitts.

In einem anderen Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System, das Gebrauch von einem optischen Informationsspeicher-Medium macht, ist eine Verbesserung, dass das optische Informations-Speichermedium den ersten einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Film in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst.
In einem zweiten Aspekt umfasst ein einmal beschreibbarer optischer Aufzeichnungs-Film in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung:
Einen dünnen Film, der aus chemisorptiven Molekülen hergestellt ist, die direkt oder durch eine Primer-Schicht an einer Substrat-Oberfläche durch kovalentes Binden fixiert sind;
worin optische Information auf dem dünnen Film aufgezeichnet werden kann durch Einstrahlen von Licht unter Zersetzen der Moleküle an den bestrahlten Abschnitten.
Ein zweites Verfahren zur Herstellung eines einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Films in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, das einen dünnen Film umfasst, der aus chemisorptiven Molekülen hergestellt ist, die durch kovalente Bindungen direkt oder über eine Primer-Schicht an einer Substrat-Oberfläche fixiert sind, worin die optische Information auf dem Film aufgezeichnet werden kann durch Einstrahlen von Licht unter Zersetzen der Moleküle an den bestrahlten Bereichen;
umfasst ein In-Kontakt-Bringen einer chemisorptiven Verbindung, die eine chemisorptive Gruppe und eine funktionelle Gruppe einschließt, die abgebaut wird, wenn sie mit Licht bestrahlt wird, mit einem Substrat oder einer Primer-Schicht, die aktiven Wasserstoff an ihrer Oberfläche einschließt, unter Bewirken einer Eliminierungs-Reaktion zwischen der chemisorptiven Gruppe und dem aktiven Wasserstoff und dadurch unter Fi xieren der chemisorptiven Verbindung durch kovalente Bindung direkt oder über eine Primer-Schicht an einer Substrat-Oberfläche.
Ein zweites, einmal beschreibbares optisches Aufzeichnungs-Medium, das einen einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Film einschließt, umfasst ein Substrat und einen dünnen Film, der aus chemisorptiven Molekülen hergestellt ist, die durch kovalente Bindungen direkt oder über eine Primer-Schicht an eine oder beide Seiten des Substrats fixiert sind, in dem optische Information aufgezeichnet werden kann;
worin der optische Aufzeichnungs-Film optisch mit einer Aufzeichnung versehen werden kann durch Einstrahlen von Licht unter Zersetzen der Moleküle an den bestrahlten Abschnitten.
Ein zweites Verfahren zur Herstellung eines einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Mediums, das ein Substrat und einen dünnen Film umfasst, der aus chemisorptiven Molekülen hergestellt ist, die durch kovalente Bindungen direkt oder über eine Primer-Schicht an einer oder beiden Seiten des Substrats fixiert sind, worin die optische Information in dem dünnen Film aufgezeichnet werden kann durch Einstrahlen von Licht unter Zersetzen der Moleküle an den bestrahlten Abschnitten umfasst ein In-Kontakt-Bringen einer chemisorptiven Verbindung, die eine chemisorptive Gruppe und eine funktionelle Gruppe einschließt, die abgebaut wird, wenn sie mit Licht bestrahlt wird, in Kontakt mit einem Substrat oder einer Primer-Schicht, die aktiven Wasserstoff an ihrer Oberfläche einschließen, unter Bewirken einer Eliminierungs-Reaktion zwischen der chemisorptiven Gruppe und dem aktiven Wasserstoff und Fixieren der chemisorptiven Verbindung durch kovalentes Binden direkt oder über eine Primer-Schicht an der Substrat-Oberfläche.
Ein zweites Verfahren zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Information auf einem einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Medium, das ein Substrat und einen dünnen Film umfasst, der aus chemisorptiven Molekülen hergestellt ist, die durch kovalente Bindungen direkt oder über eine Primer-Schicht an einer oder beiden Seiten des Substrats fixiert sind, worin optische Information in dem dünnen Film aufgezeichnet wer den kann durch Einstrahlen von Licht unter Abbau der Moleküle in den bestrahlten Abschnitten, umfasst
einen Aufzeichnungs-Schritt des Aufzeichnens von Information durch Einstrahlen von Aufzeichnungslicht auf den optischen Aufzeichnungs-Film unter Abbau der bestrahlten Abschnitte in abgebaute Abschnitte und durch Kombinieren der abgebauten Abschnitte und nicht-abgebauten Abschnitte; und
einen Wiedergabe-Schritt der Wiedergabe von Information durch Einstrahlen von Wiedergabe-Licht auf die abgebauten Abschnitte und die nicht-abgebauten Abschnitte und Nachweisen einer Differenz in der optischen Intensität, nachdem das Licht die abgebauten Abschnitte und nicht-abgebauten Abschnitte erreicht hat.
Eine zweite Vorrichtung zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Informationen auf einem einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Medium, das ein Substrat und einen dünnen Film umfasst, der aus chemisorptiven Molekülen hergestellt ist, die durch kovalente Bindungen direkt oder über eine Primer-Schicht an einer oder beiden Seiten des Substrats fixiert wurden, worin die optische Information in dem dünnen Film durch Einstrahlen von Licht unter Abbauen der Moleküle an den bestrahlten Abschnitten aufgezeichnet werden kann, umfasst:
eine Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Einrichtung zum Eingeben/Ausgeben von Informationssignalen von Information, die in elektrische Signale umgewandelt wurde, und Betriebssteuerungssignalen zu/von einer äußeren Vorrichtung;
eine Aufzeichnungs-Einstrahlungs-Einrichtung zum Einstrahlen von Aufzeichnungslicht zum Abbauen der Moleküle, aus denen der optische Aufzeichnungs-Film besteht, in Übereinstimmung mit einem Informationssignal von einer Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Einrichtung;
eine Wiedergabe-Licht-Einstrahlungs-Einrichtung zum Einstrahlen von Wiedergabe-Licht, das nicht die Moleküle abbaut, aus denen der optische Aufzeichnungs-Film besteht, die für die Wiedergabe von Information verwendet wird, die auf dem optischen Aufzeichnungs-Medium des Informations-Aufzeichnungs-Abschnitts aufgezeichnet ist; einen Informations-Elemente erkennenden Abschnitt, der das Referenzlicht auf das optische Aufzeichnungs-Medium einstrahlt, die Intensität des reflektierten Lichts oder transmittierten Lichts erkennt, nachdem das Wiedergabe-Licht den optischen Aufzeichnungs-Film erreicht hat und ein vorbestimmtes elektrisches Signal an die Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Einrichtung abgibt, und zwar auf der Basis der erkannten Ergebnisse;
eine Antriebs-Einrichtung für das optische Aufzeichnungs-Medium zum Einstrahlen des Aufzeichnungslichtes oder des Wiedergabe-Lichtes auf eine vorbestimmte Position des optischen Aufzeichnungs-Films; und
eine Steuerungs-Schaltungs-Einrichtung zum Steuern des Aufzeichnungs-Schrittes durch Koordinieren der Aufzeichnungs-Einstrahl-Einrichtung und der Antriebs-Einrichtung für das optische Aufzeichnungs-Medium und zum Steuern des Wiedergabe-Schrittes durch Koordinieren der Wiedergabe-Licht-Einstrahl-Einrichtung, der Antriebs-Einrichtung für das optische Aufzeichnungs-Medium und der Informations-Element-Erkennungs-Einrichtung.
1 ist ein Diagramm, das einen Schritt zur Bildung eines chemisorptiven dünnen Films zur Herstellung eines monomolekularen Films auf einem Substrat in Übereinstimmung mit Arbeitsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2A bis 2C sind Diagramme, die schematisch Zustande des chemisorptiven dünnen Films in Arbeits-Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 2A ist ein Diagramm des monomolekularen Films vor der Orientierungs-Behandlung. 2B ist ein Diagramm, das den monomolekularen Film nach der Orientierungs-Behandlung veranschaulicht. 2C ist ein Diagramm, das den monomolekularen Film nach einem Vernetzen veranschaulicht.
Die 3A bis 3C sind konzeptionelle Diagramme, die veranschaulichen, wie die Beschichtung in Arbeits-Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung gebildet wird. 3A veranschaulicht, wie polymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle statistisch gebildet werden. 3B veranschaulicht den Zustand der polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle nach der Orientierungs-Behandlung; und 3C veranschaulicht den Zustand der Polymer-Flüssigkristall-Moleküle nach der Polymerisation.
4 ist ein konzeptionelles Diagramm, das zeigt, wie optische Information auf dem optischen Aufzeichnungs-Film der Arbeits-Beispiele 1 bis 4 gemäß der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet wird.
5A bis 5E sind Diagramme, die schematisch Variationen der Aufzeichnungs-Bereiche veranschaulichen, die auf dem optischen Aufzeichnungs-Medium in Übereinstimmung mit Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung gebildet wurden.
6 ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein Beispiel einer Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein Beispiel eines Computersystems unter Verwendung eines optischen Aufzeichnungs-Mediums in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein Beispiel eines Video-Aufzeichnungs/-Wiedergabe-Systems unter Verwendung eines optischen Aufzeichnungs-Mediums in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 6 der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die 9A und 9B veranschaulichen ein Verfahren zum Reiben eines Polyimid-Films in Arbeits-Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung. 9A ist eine Aufsicht, die ein Verfahren zum Reiben mit einer Reibe-Walze veranschaulicht, und 9B ist eine Querschnittsansicht von rechts, die das Verfahren zum Reiben mit einer Reibe-Walze veranschaulicht.
Die 10A und 10B sind konzeptionelle Diagramme, die auf molekularer Ebene eine Querschnitts-Ansicht und eine Ansicht von oben des Mediums zeigen, auf dem optische Information auf einem optischen Aufzeichnungs-Medium gemäß dem Arbeits-Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet wurde. 10A ist ein konzepti onelles Querschnitts-Diagramm des Mediums, auf dem optische Information aufgezeichnet wurde. 10B ist ein konzeptionelles Diagramm des Mediums, auf dem optische Information aufgezeichnet wurde.
11 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Film in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 7 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
12 ist ein schematisches Diagramm, das ein Verfahren zur Herstellung (Film-Herstellungs-Schritt) eines einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Films in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 7 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
13 ist eine Querschnitts-Ansicht, die schematisch ein optisches Aufzeichnungs-Medium in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 9 der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die 14A bis 14B sind Diagramme, die ein Aufzeichnungs-Verfahren für ein optisches Aufzeichnungs-Medium in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 9 der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 14A ist ein schematisches Diagramm, das das Aufzeichnungs-Verfahren veranschaulicht. 14B ist eine Aufsicht, die schematisch den aufgezeichneten Zustand veranschaulicht.
15 ist ein schematisches Diagramm, das ein Wiedergabe-Verfahren für ein optisches Aufzeichnungs-Medium in Übereinstimmung mit Arbeitsbeispiel 9 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
16 ist eine schematische Querschnitts-Ansicht, die ein weiteres Aufzeichnungs-Verfahren für ein optisches Aufzeichnungs-Medium in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 9 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
17 ist ein schematisches Diagramm, das ein Wiedergabe-Verfahren für ein optisches Aufzeichnungs-Medium in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 10 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
18 ist ein schematisches Diagramm, das die Konfiguration einer Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 11 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
19 ist ein schematisches Diagramm, das die Konfiguration eines Computersystems in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 12 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
20 ist ein schematisches Diagramm, das die Konfiguration eines Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Systems in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 13 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
21 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur Bewertung der Orientierung der Moleküle veranschaulicht, aus denen der optische Aufzeichnungs-Film in Übereinstimmung mit Arbeits-Beispiel 14 der vorliegenden Erfindung besteht.
Die polymerisierbaren Moleküle gemäß der vorliegenden Erfindung sind in Übereinstimmung mit den oben beschriebenen Orientierungs-Eigenschaften in einer vorbestimmten Orientierung und mit einer vorbestimmten Neigung auf der Oberfläche eines chemisorptiven dünnen Films ausgerichtet. Der Ausdruck „chemisorptiver dünner Film" bezieht sich hier auf einen dünnen Film, in dem ein Oberflächen-adsorbierendes Mittel, das reaktive Gruppen wie beispielsweise Chlorsilyl-Gruppen oder Alkoxysilyl-Gruppen an seinen Molekül-Enden aufweist, dafür verwendet wird, z. B. eine Dehydrochlorierungs-Reaktion oder Dealkoholisierungs-Reaktion zwischen den reaktiven Gruppen und einem aktiven Wasserstoff auf der Substrat-Oberfläche hervorzurufen, so dass dadurch die Oberflächen-adsorbierenden Moleküle an die Substrat-Oberfläche kovalent gebun den werden. Derartige Filme sind dem Fachmann, der auf diesem technischen Gebiet bewandert ist, als „sich selbst anordnende Filme" bekannt.
Der Grund, warum in der vorliegenden Erfindung eine Beschichtung auf einem chemisorptiven dünnen Film mit orientierenden Eigenschaften vorgesehen wird, ist der, dass es nötig ist, die polymerisierbaren Moleküle in einer vorbestimmten Orientierung zu orientieren. Durch einfaches Bereitstellen der Beschichtung auf einem chemisorptiven dünnen Film ohne orientierende Eigenschaften kann es nicht möglich sein, die Moleküle in einer bestimmten Orientierung zu orientieren. Damit wird die Orientierungs-Regulierungs-Kraft des chemisorptiven dünnen Films dafür verwendet, die polymerisierbaren Moleküle auf dem chemisorptiven dünnen Film zu orientieren. Der Begriff „Orientierungs-Regulierungs-Kraft" bezieht sich hier auf eine Kraft, die automatische die polymerisierbaren Moleküle orientiert, die oben auf dem chemisorptiven dünnen Film gebildet werden und die durch die Orientierung des chemisorptiven dünnen Films beeinflusst werden.
So lange der chemisorptive dünne Film orientierende Eigenschaften aufweist, kann es ein monomolekularer Film oder ein Polymer-Film sein.
Wenn der chemisorptive dünne Film mit orientierenden Eigenschaften ein monomolekularer dünner Film ist, dann sind die Moleküle, aus denen der chemisorptive dünne Film besteht, ordentlich und geneigt in einer bestimmten Richtung ausgerichtet. Es gibt Lücken zwischen benachbarten Molekülen, aus denen der chemisorptive dünne Film besteht, und wenn die Form der polymerisierbaren Moleküle mit diesen Lücken übereinstimmt, können sie in diese Lücken eingepasst werden. Wie oben erwähnt, sind die Moleküle, aus denen der chemisorptive dünne Film besteht, in eine vorbestimmte Richtung gekippt, so dass auch die polymerisierbaren Moleküle, die in die Lücken eingepasst sind, in einer vorbestimmten Richtung gekippt sind. Darüber hinaus sind die polymerisierbaren Moleküle miteinander über Polymer-Kopplung verbunden. So sind auch in der Beschichtung, die auf dem chemisorptiven dünnen Film vorgesehen ist, die polymerisierbaren Moleküle fixiert, während sie in eine bestimmte Richtung gekippt sind, und sind ordentlich ausgerichtet, so dass es möglich ist, einen optischen Aufzeichnungs-Film mit hoher Einheitlichkeit bereitzustellen.
Wenn der chemisorptive dünne Film, der die oben beschriebene Orientierungs-Funktion aufweist, ein Polymer-Film ist, dann absorbiert das Polymer die Unregelmäßigkeiten der darunterliegenden Schicht, so dass ein optischer Aufzeichnungs-Film mit überlegener Flachheit bereitgestellt werden kann.
Der monomolekulare Film oder Polymer-Film ist aus Molekülen hergestellt, die lichtempfindliche Gruppen aufweisen, und durch Vernetzen werden die lichtempfindlichen Gruppen in dem chemisorptiven dünnen Film aneinander durch Vernetzen gebunden. In diesem Beispiel werden die lichtempfindlichen Gruppen durch Vernetzen gebunden, und die Moleküle werden fixiert, so dass der Orientierungs-Zustand der Moleküle, aus denen der chemisorptive dünne Film besteht, dreidimensional stabil ist. Als Ergebnis wird ein chemisorptiver dünner Film mit überlegener Orientierungs-Regulierungs-Kraft in Bezug auf die polymerisierbaren Moleküle erhalten.
Die lichtempfindlichen Gruppen können auch Doppelbindungen oder Dreifachbindungen einschließen. Weiter können die lichtempfindlichen Gruppen auch Chalcon-Grupppen oder Cinnamat-Gruppen sein.
Es ist bevorzugt, dass die polymerisierbaren Moleküle polymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle sind. Polymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle können ordentlich in Übereinstimmung mit den Orientierungs-Eigenschaften des chemisorptiven dünnen Films ausgerichtet werden, und die polymersierbaren Flüssigkristall-Moleküle können Polymer aneinander in diesen Zustand gebunden werden. Als Ergebnis wird eine Beschichtung mit einheitlicher anfänglicher Molekül-Orientierung erhalten, so dass ein optischer Aufzeichnungs-Film mit einem hohen Kontrast zwischen den beschriebenen Positionen und den nicht-beschriebenen Positionen der optischen Aufzeichnung und mit überlegener Aufzeichnungs-Stabilität bereitgestellt werden kann. Der Begriff „anfängliche Molekül-Orientierung" bedeutet hier die Orientierung, in der die polymerisierbaren Mole küle automatisch orientiert werden, wenn sie auf dem chemisorptiven dünnen Film gebildet werden, beeinflusst durch die Orientierung des chemisorptiven dünnen Films.
Die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle können Gruppen aufweisen, die Doppelbindungen oder Dreifachbindungen einschließen. Wenn die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle Gruppen aufweisen, die Doppelbindungen oder Dreifachbindungen einschließen, dann können die Gruppen leicht aneinander polymerisiert werden. Die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle können auch photopolymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle sein. Wenn die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle photopolymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle sind, dann können die Moleküle leicht aneinander durch Bestrahlung mit Licht polymerisiert werden.
Es ist auch möglich, die Substanz, die durch die folgende allgemeine Formel (A) wiedergegeben wird, als polymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle zu verwenden:
(Formel 8)
In Formel 8 steht Q¹ für eine funktionelle Gruppe, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einer Acryloyloxy-Gruppe, einer Methacryloyloxy-Gruppe, der Gruppe ClCH=CHCOO-, einer Acrylamid-Gruppe, einer Methacrylamid-Gruppe, der Gruppe ClCH=CHCONH-, einer Vinyl-Gruppe, der Gruppe CH₂=CCl-, der Gruppe CHCl=CH-, einer Epoxy-Gruppe, einer Ethinyl-Gruppe, einer Mercapto-Gruppe und der Gruppe CH₂=CHO-; steht Q² für eine funktionelle Gruppe, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einem Wasserstoff-Atom, einer Acryloyloxy-Gruppe, einer Methacryloyloxy-Gruppe, der Gruppe ClCH=CHCOO-, einer Acrylamid-Gruppe, einer Methacrylamid-Gruppe, der Gruppe ClCH=CHCONH-, einer Vinyl-Gruppe, der Gruppe CH₂=CCl-, der Gruppe CHCl=CH-, einer Epoxy-Gruppe, einer Ethinyl-Gruppe, einer Mercapto-Gruppe und der Gruppe CH₂=CHO-; stehen R¹ und R² unabhängig voneinan der für eine geradkettige oder verzweigte zweiwertige Kohlenwasserstoff-Gruppe mit einer Kohlenstoff-Zahl von 1 bis 18; stehen Y¹ und Y² unabhängig voneinander für eine Verbindungs-Gruppe, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einer Einfachbindung, -O- und -S-; steht u für eine der ganzen Zahlen 0 und 1; sind die 6-gliedrigen Ringe A, B und C unabhängig voneinander gewählt aus der Gruppe, die besteht aus (Formel 9)
steht p für eine ganze Zahl von 1 bis 4; stehen Y³ und Y⁴ unabhängig voneinander für eine Verbindungskette, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einer Einfachbindung, -CH₂CH₂-, -CH₂C(CH₃)H-, -C(CH₃)HCH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂--COO-, -OCO-, -C≡C-, -CH=CH-, -CF=CF-, -(CH₂)₄-, -CH₂CH₂CH₂O-, -OCH₂CH₂CH₂-, -CH=CH-CH₂CH₂- und -CH₂CH₂-CH=CH-.
Dies ist deswegen so, weil es leicht ist, den gewünschten Polymer-Film zu erhalten, wenn man diese polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle verwendet.
In der allgemeinen Formel (A) kann der Abschnitt, der durch die folgende allgemeine Formel (B) wiedergegeben wird, (Formel 10)
auch eine der Gruppen sein, durch die folgenden Formeln (C) wiedergegeben werden: (Formel 11)
Wenn die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle eine derartige Gruppe einschließen, dann reagieren sie noch bereitwilliger mit Licht, so dass es dadurch, dass man sie mit Licht bestrahlt, möglich ist, die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle besser mit dem gewünschten Kippwinkel zu orientieren.
In der oben angegeben allgemeinen Formel (A) kann der Abschnitt, der durch die allgemeine Formel (D) wiedergegeben wird,
(Formel 12)

Q¹-(R¹-Y¹)- (D)
auch eine Acryloyloxy-Gruppe einschließen.

Acryloyloxy-Gruppen sind Photopolymer-Gruppen, so dass es möglich ist, die Polymerisation der Flüssigkristall-Moleküle zuverlässig durchzuführen.
In der oben angegebenen allgemeinen Formel (A) kann der Abschnitt, der durch die allgemeine Formel (D) wiedergegeben wird, und der Abschnitt, der durch die allgemeine Formel (E) wiedergegeben wird
(Formel 13)

Q²-(R²-Y²)- (E)
auch beide eine Acryloyloxy-Gruppe einschließen.

Wenn sowohl der Abschnitt, der durch die allgemeine Formel (D) wiedergegeben wird, als auch der Abschnitt, der durch die allgemeine Formel (E) wiedergegeben wird, eine Acryloyloxy-Gruppe einschließen, können die Flüssigkristall-Moleküle an beiden Enden Vernetzungs-Bindungen mit anderen Flüssigkristall-Molekülen ausbilden. Als Ergebnis wird eine Beschichtung mit überlegener Orientierungs-Stabilität erhalten.
In der allgemeinen Formel (A) können die funktionelle Gruppe, die durch die allgemeine Formel (D) wiedergegeben wird, und die funktionelle Gruppe, die durch die allgemeine Formel (E) wiedergegeben wird, auch dieselben sein.
Dies ist deswegen, weil dann, wenn in der allgemeinen Formel (A) die funktionelle Gruppe, die durch die allgemeine Formel (D) wiedergegeben wird und die funktionelle Gruppe, die durch die allgemeine Formel (E) wiedergegeben wird, dieselben sind, die Flüssigkristall-Moleküle dann eine überlegene Symmetrie haben, so dass es möglich ist, eine Beschichtung mit einheitlicher Orientierung zu erhalten.
In der allgemeinen Formel (A) kann R² auch eine geradkettige oder verzweigte zweiwertige Kohlenwasserstoff-Gruppe mit einer Kohlenstoff-Zahl von 1 bis 10 sein. Wenn R² eine geradkettige oder verzweigte zweiwertige Kohlenwasserstoff-Gruppe mit einer Kohlenstoff-Zahl von 1 bis 10 ist, dann wird die Orientierung in Übereinstimmung mit der Orientierungs-Regulierungs-Kraft des chemisorptiven dünnen Films leichter, so dass eine Beschichtung mit überlegener Orientierung erhalten werden kann. Noch mehr bevorzugt ist R² ein geradkettige oder verzweigte zweiwertige Kohlenwasserstoff-Gruppe mit einer Kohlenstoff-Zahl von 1 bis 3, die noch leichter zu orientieren ist.
Die Gruppe von polymerisierbaren Flüssigkristall-Molekülen ist in einer vorbestimmten Richtung auf dem chemisorptiven dünnen Film in Übereinstimmung mit den Orientierungs-Eigenschaften des chemisorptiven dünnen Films, der eine Orientierungs-Funktion aufweist, gekippt, und die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle sind aneinander polymerisiert/fixiert. Mit dieser Konfiguration werden die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle einheitlich orientiert und haben eine überlegene Orientierungs-Stabilität, so dass ein optischer Aufzeichnungs-Film mit einem hohen Kontrast zwischen den beschriebenen Positionen und den nicht-beschriebenen Positionen der optischen Aufzeichnung und mit überlegener Aufzeichnungs-Stabilität zur Verfügung gestellt werden kann.
Es gibt keine spezielle Beschränkung in Bezug auf das Verfahren zur Bildung des chemisorptiven dünnen Films, und jedes beliebige der Verfahren, die in diesem technischen Bereich bekannt sind, kann angewendet werden. Beispielsweise kann der Schritt zur Bildung des chemisorptiven dünnen Films die Bildung eines monomolekularen Films in einer trockenen Atmosphäre durch In-Kontakt-Bringen einer chemisorptiven Lösung, die eine chemisorptive Substanz auf Silan-Basis, die eine lichtempfindliche Gruppe aufweist, und ein nicht-wässriges organisches Lösungsmittel einschließt, mit der Substrat-Oberfläche und Chemisorbieren der Moleküle der chemisorptiven Substanz in der chemisorptiven Lösung auf der Substrat-Oberfläche sein. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, einen chemisorptiven dünnen Film herzustellen, der Lücken aufweist, in die polymerisierbare Moleküle zwischen benachbarten Molekülen, aus denen der chemisorptive dünne Film besteht, eingepasst werden können.
In dem Schritt zur Bildung des chemisorptiven dünnen Films ist es auch möglich, einen Polymer-Film dadurch zu bilden, dass man eine Lösung, in der eine Polymer-Vorstufe gelöst wurde, auf dem Substrat aufbringt, gefolgt von einem Trocknen oder Erhitzen des Substrats und Härten der Vorstufe. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, einen flachen Polymer-Film trotz Unregelmäßigkeiten in dem Substrat zu bilden, so dass ein optischer Aufzeichnungs-Film mit überlegener Flachheit hergestellt werden kann.
Der oben genannte Orientierungs-Behandlungsschritt kann ein Orientierungs-Schritt mit polarisiertem Licht unter Orientieren durch Bestrahlen der Substrat-Oberfläche sein, auf der chemisorptive dünne Film gebildet wurde, mit polarisiertem Licht. Mit dieser Konfiguration kann die chemisorptive dünne Film-Oberfläche einheitlich orientiert werden, so dass ein chemisorptiver dünner Film mit überlegener Orientierungs-Regulierungs-Kraft erhalten werden kann, und ein einheitlicher optischer Aufzeichnungs-Film kann so hergestellt werden.
Der Orientierungs-Behandlungs-Schritt kann auch ein Schritt des Einstrahlens von polarisiertem Licht auf den monomolekularen Film oder den Polymer-Film, der Film-Moleküle einschließt, die lichtempfindliche Gruppen aufweisen, unter Polymerisieren oder Vernetzen der lichtempfindlichen Gruppen und derartiges Orientierungs-Behandeln des monomolekularen Films und des Polymer-Films sein. Mit dieser Konfiguration werden die lichtempfindlichen Gruppen durch Vernetzen aneinander gebunden, und die Moleküle werden fixiert, so dass die Orientierung der Moleküle, aus denen der chemisorptive dünne Film besteht, dreidimensional stabilisiert wird. Als Ergebnis ist es möglich, einen chemisorptiven dünnen Film mit überlegener Orientierungs-Regulierungs-Kraft in Bezug auf die polymerisierbaren Moleküle zu erhalten, so dass es möglich ist, einen optischen Aufzeichnungs-Film herzustellen, mit dem ein stabiles optisches Aufzeichnen möglich ist.
In dem Orientierungs-Behandlungs-Schritt kann das polarisierte Licht, das eingestrahlt wird, UV-Licht sein. Der Grund hierfür ist, dass es bei Verwendung von UV-Licht möglich ist, die lichtempfindlichen Gruppen aneinander effizient durch Vernetzen zu binden.
Der Orientierungs-Behandlungs-Schritt kann auch ein Schritt einer Orientierungs-Behandlung durch Reiben des Polymerfilms sein. Wenn ein Reiben angewendet wird, dann wird die Orientierungs-Behandlung der chemisorptiven dünnen Film-Oberfläche erleichtert. In dem Orientierungs-Schritt der polymerisierbaren Moleküle ist auch möglich, polymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle als die polymerisierbaren Moleküle zu verwenden, und ein organisches Lösungsmittel als das Lösungsmittel zu verwenden, in dem die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle gelöst werden. Bei dieser Konfiguration werden Flüssigkristall-Moleküle verwendet, so dass es möglich ist, eine einheitliche Orientierung aufgrund der Orientierungs-Regulierungs-Kraft des chemisorptiven dünnen Films zu erreichen. Auch können die Flüssigkristall-Moleküle leicht durch Vernetzen aneinander gebunden werden, so dass eine Beschichtung mit dreidimensionaler stabiler Struktur erhalten wird, was es möglich macht, einen optischen Aufzeichnungs-Film herzustellen, auf dem optische Information stabil aufgezeichnet werden kann. Weiter können dann, wenn ein organisches Lösungsmittel als das Lösungsmittel verwendet wird, in dem die polymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle gelöst werden, dann die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle mit hoher Effizienz gelöst werden.
Es ist noch mehr bevorzugt, dass ein organisches Lösungsmittel, das verwendet wird, einen Siedepunkt von wenigstens 100°C und von höchstens 250°C hat. Wenn der Siedepunkt niedriger ist als 100°C, dann wird das Lösungsmittel von der Substrat-Oberfläche entfernt, bevor die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle ausreichend orientiert sind, was unerwünscht ist. Wenn andererseits der Siedepunkt höher ist als 250°C, dann bleibt das Lösungsmittel auf der Substrat-Oberfläche, selbst nachdem die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle orientiert wurden, und dadurch wird die Stabilität der Orientierung gesenkt, was ebenfalls unerwünscht ist.
Der Schritt der Bildung der Beschichtung kann auch ein Schritt des Polymerisierens der Moleküle durch Bestrahlen der polymerisierbaren Moleküle mit Licht sein. Bei dieser Konfiguration läuft die Photopolymerisation mit hoher Effizienz ab, so dass ein optischer Aufzeichnungs-Film mit hoher Effizienz hergestellt werden kann.
In dem Beschichtungs-Bildungs-Schritt ist es auch möglich, photopolymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle als polymerisierbare Moleküle zu verwenden. Derartige Flüssigkristall-Moleküle können leicht durch Bestrahlen mit Licht polymerisiert werden, da sie photopolymerisierbar sind.
In dem Schritt der Bildung einer Beschichtung ist es bevorzugt, dass das Licht, das eingestrahlt wird, UV-Licht ist. Ein Einstrahlen von UV-Licht fördert eine Photopolymerisation, so dass der optische Aufzeichnungs-Film mit hoher Effizienz hergestellt werden kann.
Es ist auch möglich, eine Substanz, wie sie durch die allgemeine Formel (A) wiedergegeben wird, mit einem funktionellen Acrylat-Monomer zu mischen, das verschieden von der Substanz ist, und dies als polymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle zu verwenden. Funktionelle Acrylat-Monomere werden gehärtet, wenn sie mit UV-Licht bestrahlt werden, so dass ein optischer Aufzeichnungs-Film mit hoher Film-Festigkeit hergestellt werden kann.
Es ist auch möglich, eine Substanz, wie sie durch die allgemeine Formel (A) wiedergegeben wird, mit einem funktionellen Acrylat-Monomer zu mischen, das von der Substanz verschieden ist, weiter ein Sensibilisierungs-Mittel in die Mischung einzumischen und das Resultat als photopolymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle zu verwenden. Das Zusetzen eines sensibilisierenden Mittels fördert weiter die Polymerisation des Polymer-Films.
Als sensibilisierendes Mittel ist es möglich, eine Substanz zu verwenden, die auf UV-Licht antwortet. Durch Einmischen einer Substanz, die auf UV-Licht antwortet, wird die Photopolymerisation des Polymer-Films gefördert, so dass der optische Aufzeichnungs-Film mit hoher Effizienz hergestellt werden kann. Als Substanz, die auf UV-Licht antwortet, ist es möglich, eine Substanz zu verwenden, die -C₆H₄CO-Gruppen in ihren Molekülen enthält. Eine Substanz, die die Gruppe -C₆H₄CO- enthält, hat eine höhere Empfindlichkeit gegenüber UV-Licht.
Es ist ausreichend, wenn das Medium-Substrat der vorliegenden Erfindung wenigstens ein Substrat einschließt, jedoch kann es auch eine Schutzschicht, einen reflektierenden Film und andere Schichten einschließen, wenn dies erwünscht ist.
Das Substrat kann aus Metall, Keramik-Material, Glas-Material oder synthetischem Harz-Material hergestellt sein.
Das Medium-Substrat kann auch hergestellt sein aus dem Substrat und einer reflektierenden Schicht, die ein Metall einschließt, das schichtenmäßig auf dem Substrat aufgebracht ist. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, ein reflektierendes optisches Aufzeichnungs-Medium bereitzustellen.
Die reflektierende Schicht kann Aluminium einschließen. Mit dieser Konfiguration ist das Reflektionsvermögen des Lichts, das eingestrahlt wird, wenn man optische Information einschreibt oder optische Information ausliest, hoch, so dass ein optisches Aufzeichnungs-Medium erhalten wird, das das Lesen und Schreiben von optischer Information mit hoher Empfindlichkeit ermöglicht. Ein bevorzugtes Reflektionsvermögen ist etwa 97 bis 98%.
Es ist auch möglich, eine weitere transparente Schutz-Schicht auf der reflektierenden Schicht vorzusehen. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Korrosions-Beständigkeit der Oberfläche der reflektierenden Schicht zu verbessern und so ein optisches Aufzeichnungs-Medium mit hoher Haltbarkeit zur Verfügung zu stellen. Es ist bevorzugt, dass eine derartige transparente Schutzschicht aus einer anorganischen Substanz hergestellt ist, und es ist sogar noch mehr bevorzugt, dass diese anorganische Sub stanz SiO₂ oder SiN_x ist (stöchiometrisch Si₃N₄; jedoch ist die aktuelle Wertigkeit nicht bestimmt, so dass x irgendein geeigneter Wert sein kann).
Es ist auch möglich, dass ein reflektierender Film schichtenmäßig auf beide Seiten des Substrats aufgebracht wird, so dass optische Aufzeichnungs-Schichten auf beiden Seiten des optischen Aufzeichnungs-Mediums gebildet werden. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die doppelte Menge an optischer Information auf einem optischen Aufzeichnungs-Medium aufzuzeichnen.
Die oben genannte Beschichtung kann auch über der gesamten Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films mit Orientierungs-Eigenschaften vorgesehen werden. Darüber hinaus kann die Beschichtung partiell auf dem chemisorptiven dünnen Film mit orientierenden Eigenschaften vorgesehen werden. Es ist auch möglich, mehrere Arten von Filmen bereitzustellen, in Übereinstimmung mit der beabsichtigten Verwendung des optischen Aufzeichnungs-Mediums.
Die optische Aufzeichnungs-Schicht weist wenigstens einen optischen Aufzeichnungs-Bereich auf. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, eine Mehrzahl optischer Aufzeichnungs-Bereiche auf einer optischen Aufzeichnungs-Schicht zu bilden. Als Ergebnis ist es möglich, eine Mehrzahl optischer Aufzeichnungs-Bereiche, die einem Spurmuster entsprechen, bereitzustellen, und Bereiche, in denen ein optisches Aufzeichnen möglich ist, können klar von Bereichen unterschieden werden, in denen ein optisches Aufzeichnen nicht möglich ist, so das ein optisches Aufzeichnungs-Medium mit exzellentem Kontrast bereitgestellt werden kann. Es sollte angemerkt werden, dass ein Mittel zum Bereitstellen einer Mehrzahl optischer Bereiche eine Mehrzahl der oben genannten Beschichtungen auf dem Medium-Substrat bereitstellen sollte.
Das Medium-Substrat kann scheibenförmig oder bandförmig sein. Mit solchen Formen ist die Form dieselbe wie für herkömmliche optische Aufzeichnungs-Medien, so dass es möglich ist, ein optisches Aufzeichnungs-Medium bereitzustellen, das leicht zu handhaben ist.
Wenn das Medium-Substrat scheibenförmig ist, dann können die optischen Informations-Bereiche in konzentrischen Ringen oder in Spiralform auf dem Medium-Substrat angeordnet sein. Für die optische Aufzeichnungs-Bereiche ist auch möglich, die Aufzeichnungs-Schicht dadurch zu bilden, dass man auf dem Medium-Substrat lineare Gruppen parallel zu einer Richtung anordnet, die sich in einem vorbestimmten Winkel mit der Längsrichtung eines Bands schneidet. Mit dieser Konfiguration wird die Beschichtung in den Bereichen angeordnet, in denen ein Aufzeichnen optischer Information stattfindet, so dass ein optisches Aufzeichnungs-Medium erhalten wird, in dem das Auslesen und Einschreiben optischer Information leicht ist.
Wie oben beschrieben, wird in den optischen Aufzeichnungs-Bereichen des optischen Aufzeichnungs-Mediums der vorliegenden Erfindung eine Gruppe polymerisierbarer Moleküle, die in einer vorbestimmten Richtung und mit einer vorbestimmten Kippung auf der Oberfläche eines chemisorptiven dünnen Films ausgerichtet sind, aneinander durch Polymerisation fixiert. Wenn Licht, das auf die optischen Aufzeichnungs-Bereiche fokussiert wird, selektiv eingestrahlt wird, dann ändert sich die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung. Abhängig davon, ob sich die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung geändert hat oder nicht, ist es möglich, Information auf dem optischen Aufzeichnungs-Medium einzuschreiben.
Der Begriff „Ändern der anfänglichen Molekül-Orientierung der Beschichtung" bedeutet hier das Trennen von Polymer-Bindungen zwischen den polymerisierbaren Molekülen durch Einstrahlen von Licht oder das Ändern des anfänglichen Ausrichtungs-Zustands, der eine vorbestimmte Richtung und eine vorbestimmte Kippung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films aufweist, durch Zersetzen von Molekülen, aus denen die Beschichtung besteht, die von den Polymer-Bindungen verschieden sind. Weiter schließt dies auch den Verlust des anfänglichen Orientierungs-Zustands durch Schmelzen oder dergleichen ein, was nicht durch Trennen der Polymer-Bindungen zwischen den polymerisierbaren Molekülen zustande gebracht wird und auch nicht durch das Abbauen der Moleküle, aus denen der Film besteht.
Was die anfängliche Molekül-Orientierung des Films ändert, ist die optische Energie des eingestrahlten Lichts oder die thermische Energie, die aus der optischen Energie umgewandelt wurde.
Es ist bevorzugt, dass der reflektierende Film vor dem Schritt zur Bildung des chemisorptiven dünnen Films gebildet wird. Es ist auch möglich, den reflektierenden Film durch Abscheidung eines Films, der Aluminium einschließt, auf der Substrat-Oberfläche aus der Dampf-Phase zu bilden.
Nach dem Schritt einer Bildung der reflektierenden Metall-Schicht ist es auch möglich, einen transparenten Schutzfilm zu bilden, der aus einer anorganischen Substanz besteht. Weiter ist es auch möglich, den transparenten Schutzfilm durch jedes beliebige Verfahren zu bilden, das gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus CVD (chemische Abscheidung aus der Dampf-Phase), Dampf-Phasen-Abscheidung und Sputtern, und zwar unter Verwendung von SiO₂ oder SiN_x als anorganische Substanz.
In dem Schritt zur Bildung des chemisorptiven dünnen Films ist es auch möglich, den chemisorptiven dünnen Film auf wenigstens einer Oberfläche des Medium-Substrats auf der gesamten Oberfläche zu bilden. Weiter ist es in dem Schritt zur Bildung des chemisorptiven dünnen Films auch möglich, den chemisorptiven dünnen Film partiell auf wenigstens einer Oberfläche des Mediums-Substrats zu bilden. Durch Ändern des Musters des chemisorptiven dünnen Films ist es möglich, das Muster der Beschichtung zu ändern, die auf dem chemisorptiven dünnen Film gebildet wird.
Der Schritt der Bildung des chemisorptiven dünnen Films kann einen Schritt der Herstellung einer chemisorptiven Lösung durch Lösen von Molekülen, aus denen der chemisorptive dünne Film besteht, die in ihren Molekülen eine lichtempfindliche Gruppe und eine funktionelle Gruppe aufweisen, die mit der Oberfläche des Medium-Substrats unter Bildung chemischer Bindungen reagiert, in einem nicht-wässrigen organischen Lösungsmittel einschließen, und kann einen Schritt des In-Kontakt-Bringens der chemi sorptiven Lösung mit einem Substrat einschließen, das aktiven Wasserstoff auf seiner Oberfläche aufweist, wodurch die den chemisorptiven dünnen Film bildenden Moleküle auf der Substrat-Oberfläche chemisorbiert werden.
Direkt nach der Bildung des chemisorptiven dünnen Films kann die Substrat-Oberfläche, auf der der chemisorptive dünne Film gebildet wird, mit einer Spüllösung gespült werden, die aus einem nicht-wässrigen organischen Lösungsmittel hergestellt wurde, und die nicht-adsorbierten, den chemisorptiven dünnen Films ausmachenden Moleküle können entfernt werden. So kann ein monomolekularer Film gebildet werden. Es ist bevorzugt, dass das oben genannte nicht-wässrige organische Lösungsmittel ein dehydratisiertes Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, Kohlenstofffluorid-Lösungsmittel, Kohlenstoffchlorid-Lösungsmittel oder Silicon-Lösungsmittel ist, da dann nur wenig Wasser zugegen ist und das Absorptionsvermögen für Feuchtigkeit inhibiert wird. Nicht-adsorbierte, einen chemisorptiven dünnen Film aufbauende Moleküle können auf dem monomolekularen Film, der in dem Schritt zur Bildung des chemisorptiven dünnen Films gebildet wird, zugegen sein. Wenn der chemisorptive dünne Film mit der Spüllösung gespült wird, dann werden die nicht-adsorbierten Moleküle entfernt, und es kann ein qualitativ hochwertiger monomolekularer Film gebildet werden, der viele Lücken zum Einpassen der Moleküle aufweist, aus denen der Polymer-Film besteht.
Wenn das Substrat aus einem synthetischen Harz besteht, dann wird ein Schritt zum Einführen von aktivem Wasserstoff auf der Substrat-Oberfläche zugefügt, beispielsweise indem man die Substrat-Oberfläche vor dem Schritt zur Bildung des chemisorptiven dünnen Films irgendeinem der Verfahren unterwirft, die gewählt sind aus der Gruppe, die besteht aus einer Plasma-Behandlung, einer Corona-Behandlung und einer Behandlung mit fernem UV-Licht. Dies wird deswegen durchgeführt, wenn das Substrat aus einem synthetischen Harz besteht, es dann nötig ist, adsorbierende Gruppen für eine ausreichende Adsorption der Moleküle, die den chemisorptiven dünnen Film bilden, auf der Substrat-Oberfläche zu haben.
Es ist auch möglich, vor dem Schritt zur Bildung des chemisorptiven dünnen Films einen Schritt zur Bildung einer Schicht zuzufügen, die aktiven Wasserstoff auf der Substrat-Oberfläche aufweist. Der Schritt der Bildung einer Schicht, die aktiven Wasserstoff auf der Substrat-Oberfläche aufweist, kann auch ein Schritt zur Bildung einer Metall-Schicht sein. Weiter kann diese Metall-Schicht auch als reflektierende Schicht verwendet werden. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, gleichzeitig aktiven Wasserstoff an der Oberfläche des Medium-Substrats einzuführen und eine reflektierende Schicht zu bilden.
Für den aktiven Wasserstoff, der an der Medium-Substrat-Oberfläche zugegen ist, ist es möglich, Hydroxy-Gruppen zu verwenden. Hydroxy-Gruppen haben eine hohe Reaktivität mit Molekülen, aus denen der chemisorptive dünne Film besteht, so dass auf diese Weise ein einheitlicher chemisorptiver dünner Film gebildet werden kann.
Der Schritt der Bildung des chemisorptiven dünnen Films kann auch ein Schritt der Aufbringung einer Lösung, in der ein Polymer in einem organischen Lösungsmittel gelöst wurde, auf die Medium-Substrat-Oberfläche und nach einem Entfernen des Lösungsmittels, des Erhitzens und Fixierens des Polymers unter Bildung eines Polymer-Films sein. Mit dieser Konfiguration kann ein flacher Polymer-Film gebildet werden, selbst dann, wenn das Medium-Substrat Unregelmäßigkeiten aufweist, so dass ein optischer Aufzeichnungs-Film mit überlegener Flachheit hergestellt werden kann.
Der oben genannte Orientierungs-Behandlungs-Schritt kann durchgeführt werden durch Orientierungs-Behandlung des gesamten chemisorptiven dünnen Films, der gebildet worden ist. Alternativ dazu kann der oben genannte Orientierungs-Behandlungs-Schritt auch durchgeführt werden durch partielles Orientierungs-Behandeln des chemisorptiven dünnen Films, der gebildet wurde. Es ist auch möglich, das Muster der Beschichtung, die auf dem chemisorptiven dünnen Film gebildet wurde, durch Ändern der Orientierungs-Behandlungs-Parameter für den chemisorptiven dünnen Film zu ändern.
Der Orientierungs-Behandlungs-Schritt kann auch ein Schritt der Orientierung mit polarisiertem Licht einer Orientierungs-Behandlung durch Einstrahlen von polarisiertem Licht auf die Medium-Substrat-Oberfläche sein, auf der der chemisorptive dünne Film gebildet wurde. In dem Orientierungs-Behandlungs-Schritt kann das polarisierte Licht auf dem gesamten chemisorptiven dünnen Film eingestrahlt werden, oder es kann auf einen Teil des chemisorptiven dünnen Films eingestrahlt werden. Der chemisorptive dünne Film kann ein monomolekularer Film oder ein Polymer-Film sein, der bestehen kann aus einem chemisorptiven dünnen Film bildenden Molekülen, die lichtempfindliche Gruppen einschließen, und es ist auch möglich, polarisiertes Licht in Punkten auf dem chemisorptiven dünnen Film einzustrahlen, während man das Medium-Substrat bewegt.
Wenn der chemisorptive dünne Film ein monomolekularer Film ist, dann werden die Moleküle an der Bestrahlungsposition mit polarisiertem Licht ordentlich angeordnet, so dass auch die Moleküle, aus denen der Polymer-Film besteht, ordentlich angeordnet sind, und es ist möglich ein Aufzeichnungs-Format mit hoher Effizienz zu bilden. Wenn andererseits der chemisorptive dünne Film ein Polymer-Film ist, dann absorbiert der Polymer-Film Oberflächen-Unregelmäßigkeiten, wenn die Substrat-Oberfläche eine unregelmäßige Form hat, so dass es möglich ist, ein flaches optisches Aufzeichnungs-Medium herzustellen. Wenn das Medium-Substrat scheibenförmig ist, dann ist es möglich, polarisiertes Licht in Punkten entlang den auf der Medium-Oberfläche gebildeten Spuren einzustrahlen, während man das Medium-Substrat umlaufen lässt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den chemisorptiven dünnen Film regelmäßig an einer Vielzahl von Positionen zu orientieren, so dass es möglich ist, ein optisches Aufzeichnungs-Medium herzustellen, das mit Aufzeichnungs-Bereichen versehen ist, auf denen optische Informationen mit hoher Dichte aufgezeichnet werden kann.
Es ist bevorzugt, dass die Polarisations-Richtung des polarisierten Lichtes, das in Punkten eingestrahlt wird, die Rotations-Richtung des Medium-Substrats oder eine Richtung ist, die sich mit der Rotations-Richtung im rechten Winkel schneidet. Mit dieser Konfiguration bestimmt die Polarisations-Richtung des polarisierten Lichts die Orientierung des chemisorptiven dünnen Films, so dass sie auch die Orientierung der polymerisierbaren Moleküle bestimmt, die auf dem chemisorptiven dünnen Film angeordnet sind. Folglich sind dann, wenn die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung durch Einstrahlen von Licht beim Schreiben optischer Information geändert wird, dann die Richtungen des reflektierten Lichts, gestreuten Lichts und durchgelassenen Lichts, das beim Lesen der optischen Information eingestrahlt wird, unterschiedlich in den geänderten Bereichen und in den ungeänderten Bereichen. Damit ist es möglich, ein optisches Aufzeichnungs-Medium herzustellen, mit dem optische Information mit hoher Effizienz gelesen werden kann.
Wenn das Medium-Substrat bandförmig ist, dann kann polarisiertes Licht in Punkten entlang der Spuren eingestrahlt werden, die auf dem Medium-Substrat gebildet sind, während man das Medium-Substrat vorwärts laufen lässt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den chemisorptiven dünnen Film regelmäßig an einer Mehrzahl von verschiedenen Positionen zu orientieren, so dass es möglich ist, ein optisches Aufzeichnungs-Medium herzustellen, das mit Aufzeichnungs-Bereichen versehen ist, auf denen optische Information mit hohen Dichten aufgezeichnet werden kann.
Der Orientierungs-Behandlungsschritt kann ein Schritt des Reibens des Polymer-Films sein, während man das Medium-Substrat bewegt. Wenn das Medium-Substrat scheibenförmig ist, dann ist es auch möglich, die gesamte Polymer-Film-Oberfläche zu reiben, während man das Medium-Substrat umlaufen lässt. Wenn das Medium-Substrat bandförmig ist, dann ist es auch möglich, den Polymer-Film zu reiben, während man das Medium-Substrat vorwärts laufen lässt. Weiter ist es auch möglich, ein bandförmiges optisches Aufzeichnungs-Medium zu produzieren durch Reiben des Polymer-Films, während man einen breiten Medium-Substrat-Film vorwärts laufen lässt, und Schneiden des Medium-Substrats nach Bilden des Polymer-Films. Durch Reiben kann ein chemisorptiver dünner Film, der eine Orientierungs-Funktion aufweist, mit hoher Effizienz gebildet werden, so dass es möglich ist, ein optisches Aufzeichnungs-Medium mit hoher Effizienz zu bilden. Es ist auch möglich, ein bandförmiges optisches Aufzeichnungs-Medium herzustellen durch Reiben des Polymer-Films, während man einen breiten Me dium-Substrat-Film vorwärts laufen lässt, und Schneiden des Medium-Substrats nach Bilden des Polymer-Films. So ist es möglich, eine Mehrzahl von optischen Aufzeichnungs-Medien durch einmaliges Reiben herzustellen, was noch effizienter ist.
In dem Schritt der Bildung der Beschichtung ist es möglich, eine Beschichtung auf der gesamten Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films zu bilden, indem man eine Lösung, in der polymerisierbare Moleküle gelöst wurden, auf die gesamte Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films aufbringt, um die polymerisierbaren Moleküle in Kontakt mit der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films zu bringen, das Lösungsmittel entfernt, die polymerisierbaren Moleküle mit der Orientierungs-Regulierungs-Kraft des chemisorptiven dünnen Films orientiert und die polymerisierbaren Moleküle miteinander polymerisiert. Auch ist es in dem Schritt der Bildung der Beschichtung möglich, eine Beschichtung auf einem Abschnitt des chemisorptiven dünnen Films zu bilden, indem man eine Lösung, in der polymerisierbare Moleküle gelöst wurden, auf der gesamten Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films aufbringt, um die polymerisierbaren Moleküle in Kontakt mit der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films zu bringen, das Lösungsmittel entfernt, die polymerisierbaren Moleküle mit der Orientierungs-Regulierungs-Kraft des chemisorptiven dünnen Films orientiert und einen Teil der Gruppe der polymerisierbaren Moleküle miteinander polymerisiert.
In dem Schritt der Bildung der Beschichtung ist es auch möglich, eine Beschichtung partiell zu bilden, indem man eine Lösung, in der polymerisierbare Moleküle gelöst wurden, auf einem Abschnitt des chemisorptiven dünnen Films aufbringt, um so die polymerisierbaren Moleküle in Kontakt mit der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films zu bringen, das Lösungsmittel entfernt, die polymerisierbaren Moleküle mit der Orientierungs-Regulierungs-Kraft des chemisorptiven dünnen Films orientiert und die polymerisierbaren Moleküle, die auf den chemisorptiven dünnen Film aufgebracht wurden, miteinander polymerisiert.
In dem Schritt der Bildung der Beschichtung ist es auch möglich, die Beschichtung zu bilden, indem man eine Gruppe polymerisierbarer Moleküle mit punktförmigem polarisiertem Licht bestrahlt, während man das Medium-Substrat bewegt.
Wenn das Medium-Substrat scheibenförmig ist, dann ist es auch möglich, polarisiertes Licht in Punkten auf eine Gruppe von polymerisierbaren Molekülen entlang von Spuren einzustrahlen, während man das Medium-Substrat umlaufen lässt. Es ist bevorzugt, dass die Polarisierungs-Richtung des polarisierten Lichts, das in Punkten eingestrahlt wird, die Rotationsrichtung des Medium-Substrats oder eine Richtung ist, die sich im rechten Winkel mit der Rotations-Richtung schneidet.
Wenn das Medium-Substrat bandförmig ist, dann ist es auch möglich, polarisiertes Licht in Punkten auf eine Gruppe polymerisierbarer Moleküle entlang der Spuren einzustrahlen, während man das Medium-Substrat vorwärts laufen lässt.
In der Information-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Referenz-Licht, das eingestrahlt wird, polarisiertes Licht sein, und es ist möglich, die Intensitäts-Änderung der polarisierten Licht-Komponente nur mit einem optischen Sensor nachzuweisen oder das Licht mit einem optischen Sensor nachzuweisen, nachdem es durch eine Polarisations-Einrichtung (polarizer) gelaufen ist.
Weiter kann das Referenz-Licht, das eingestrahlt wird, polarisiertes Licht sein, und es ist möglich, die Intensitäts-Änderung einer polarisierten Licht-Komponente nur mit einem optischen Sensor nachzuweisen oder das Licht mit einem optischen Sensor nachzuweisen, nachdem es durch eine Polarisations-Einrichtung (polarizer) gelaufen ist.
Das emittierte Aufzeichnungs-Licht kann auch UV-Licht sein. Mit dieser Konfiguration kann der Strahl-Durchmesser kleiner sein, wenn man eingestrahltes Licht fokussiert.
Die Wellenlänge des emittierten Aufzeichnungs-Lichts und die Wellenlänge des emittierten Referenz-Lichts können dieselben sein. Bei dieser Konfiguration können das Aufzeichnungs-Licht und das Referenz-Licht unter Verwendung derselben Lichtquelle eingestrahlt werden, so dass die Vorrichtung kleiner gemacht werden kann.
Die Wellenlänge des emittierten Aufzeichnungs-Lichts und die Wellenlänge des emittierten Referenz-Lichts können auch verschieden sein. Mit dieser Konfiguration hat die Einstrahlung des Referenz-Lichts keinen Einfluss auf die Anfangs-Orientierung der Beschichtung, so dass es möglich ist, eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung mit einem stabilen Aufzeichnungs-Zustand bereitzustellen. Das emittierte Aufzeichnungs-Licht und das emittierte Referenz-Licht können beide Laser-Licht sein. Mit dieser Konfiguration können die eingestrahlten Strahlen scharf gemacht werden, so dass es möglich ist, eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung bereitzustellen, mit der ein Aufzeichnen mit hoher Dichte möglich ist.
Die Bestrahlungs-Fläche des emittierten Aufzeichnungs-Lichts auf der Medium-Oberfläche kann kleiner sein als die Bestrahlungs-Fläche des emittierten Referenz-Lichts auf der Medium-Oberfläche. Bei dieser Konfiguration ist es möglich, eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung mit wenigen Lesefehlern während des Aufzeichnens/Wiedergebens bereitzustellen.
Die Energiedichte des emittierten Aufzeichnungs-Lichts kann größer gemacht werden als die Energiedichte des emittierten Referenz-Lichts. Bei dieser Konfiguration wird die aufgezeichnete Information durch Einstrahlen des Referenz-Lichts nicht zerstört, so dass es möglich ist, eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung mit stabiler Aufzeichnung der Information bereitzustellen.
Der Referenz-Licht emittierende Abschnitt und der optische Sensor können auf derselben Seite des Aufzeichnungs-Mediums bereitgestellt werden, und die Intensitäts-Änderung einer polarisierten Komponente des reflektierten Referenz-Lichts, das durch das Aufzeichnungs-Medium reflektiert wurde, oder das gestreute Referenz-Licht, das an der Aufzeichnungs-Medium-Oberfläche gestreut wurde, kann mit dem optischen Sensor nachgewiesen werden. So kann eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung des Reflektions-Typs bereitgestellt werden.
Es ist auch möglich, das Aufzeichnungs-Medium zwischen dem Referenz-Licht emittierenden Abschnitt und dem optischen Sensor anzuordnen und die Intensitäts-Änderung einer polarisierten Komponente von durchgelassenem Referenz-Licht, das durch das Aufzeichnungs-Medium durchgelassen wurde, nachzuweisen. So kann eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung des Transmissions-Typs bereitgestellt werden.
Die Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung kann optische Information mit den folgenden Verfahren aufzeichnen und wiedergeben.
Ein mögliches Verfahren ist ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Information auf/von einem einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Medium, wie es oben beschrieben wurde, das eine Aufzeichnungs-Schicht einschließt, auf der optische Information aufgezeichnet werden kann in Abhängigkeit davon, ob eine anfängliche Molekül-Orientierung einer Beschichtung, die aus der Aufzeichnungs-Schicht besteht, durch selektives Einstrahlen von fokussiertem Licht geändert wird oder nicht. In diesem Verfahren wird Information aufgezeichnet durch selektives Einstrahlen von Aufzeichnungs-Licht auf die Aufzeichnungs-Schicht unter Schreiben von Informations-Elementen in Abhängigkeit davon, ob die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung, die den Aufzeichnungs-Film bildet, geändert wurde oder nicht. Information wird wiedergegeben durch selektives Einstrahlen von Referenz-Licht, das die Orientierung des Polymer-Films auf der Aufzeichnungs-Schicht nicht zerstört, und Nachweisen durch einen optischen Sensor – von dem Licht, das durch einen Polarisator hindurch getreten ist – von Intensitäts-Änderungen in einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, transmittiertem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts, die abhängen davon, ob die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung in der Aufzeichnungs-Schicht geändert wurde oder nicht.
Beim Lesen von Information ist es bevorzugt, dass die Polarisations-Einrichtung (der polarizer) so angeordnet ist, dass die Polarisations-Richtung parallel oder senkrecht zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung ist. So wird an den Abschnitten, die die anfängliche Orientierung der Beschichtung beibehalten, Licht mit einer Oszillations-Richtung, die parallel zur anfänglichen Orientierung ist, reflektiert oder transmittiert. Andererseits wurde an den Abschnitten, an denen die anfängliche Orientierung der Beschichtung geändert wurde, die Orientierungs-Ebene gestört, so dass fast kein Licht mit einer Oszillations-Richtung, die parallel zu der anfänglichen Orientierung ist, reflektiert oder transmittiert wird. Folglich ist dann, wenn die Polarisations-Einrichtung (der polarizer) derart angeordnet ist, dass die optische Transmissions-Achse parallel zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung ist, dann an den Abschnitten, die die anfängliche Orientierung der Beschichtung beibehalten, die Intensität einer polarisierten Licht-Komponente parallel zur anfänglichen Orientierung der Moleküle groß. Andererseits ist an den Abschnitten, an denen die anfängliche Orientierung der Beschichtung nicht beibehalten wurde, die Intensität einer polarisierten Licht-Komponente von reflektiertem Licht und transmittiertem Licht parallel zur anfänglichen Orientierung der Moleküle klein, und zwar aufgrund der Störung der anfänglichen Orientierung. Als Ergebnis gibt es eine Änderung der Intensität der polarisierten Licht-Komponente zwischen den Abschnitten, die die anfängliche Orientierung der Beschichtung beibehalten haben, und den Abschnitten, die die anfängliche Orientierung der Beschichtung nicht beibehalten haben. Folglich kann optische Information mit hoher Empfindlichkeit dadurch gelesen werden, dass man eine Polarisations-Einrichtung derart anordnet, dass ihre optische Transmissions-Achse parallel zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung ist. Im Gegensatz dazu wird dann, wenn die Polarisations-Einrichtung derart angeordnet wird, dass ihre optische Transmissions-Achse senkrecht zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung ist, dann die Intensität der polarisierten Komponente des reflektierten Lichts, des transmittierten Lichts und des gestreuten Lichts gegensätzlich zur obigen Intensität. Auch in diesem Fall ist es möglich, optische Information mit hoher Empfindlichkeit zu lesen.
Ein anderes mögliches Verfahren ist ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Information auf/von einem einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Medium, wie es oben beschrieben wurde, das eine Aufzeichnungs-Schicht einschließt, auf der optische Information in Abhängigkeit davon aufgezeichnet werden kann, ob eine anfängliche Molekül-Orientierung einer Beschichtung, die die Aufzeichnungs-Schicht bildet, durch selektives Einstrahlen von fokussiertem Licht geändert wird oder nicht. In diesem Verfahren wird Information aufgezeichnet durch selektives Einstrahlen von Aufzeichnungs-Licht auf die Aufzeichnungs-Schicht unter Schreiben von Informations-Elementen in Abhängigkeit davon, ob die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung, die den Aufzeichnungs-Film bildet, geändert wurde oder nicht. Information wird wiedergegeben durch selektives Einstrahlen von polarisiertem Licht, das nicht die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung ändert, als Referenz-Licht auf die Aufzeichnungs-Schicht und Nachweisen von Intensitäts-Änderungen mit einem optischen Sensor in einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, transmittiertem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts, die abhängen davon, ob die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung in der Aufzeichnungs-Schicht geändert wurde oder nicht.
Es ist bevorzugt, dass das Referenz-Licht, das eingestrahlt wird, wenn man die Information liest, in einer Richtung oszilliert, die parallel oder senkrecht in Bezug auf die Richtung ist, in der die Beschichtung anfänglich orientiert ist. Wenn an den Abschnitten, bei denen die anfängliche Orientierung der Beschichtung beibehalten wurde, das Referenz-Licht in einer Richtung oszilliert, die parallel zur Richtung ist, in der die Beschichtung der anfänglich orientiert ist, dann wird das Referenz-Licht durch die Beschichtung hindurch gelassen. In diesem Fall wird dann, wenn eine reflektierende Schicht vorgesehen wird, das reflektierte Licht wieder durch die Beschichtung in derselben Oszillations-Richtung durchgelassen. Daher ist die Intensität einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht oder transmittiertem Licht groß. Andererseits wird an den Abschnitten, die nicht die anfängliche Orientierung der Beschichtung beibehalten haben, die anfängliche Orientierung gestört, so dass die Intensität der polarisierten Komponente von reflektiertem Licht oder transmittiertem Licht klein ist. Als Ergebnis gibt es eine Ände rung der Intensität der polarisierten Licht-Komponente zwischen den Abschnitten, an denen die anfängliche Orientierung der Beschichtung beibehalten wurde, und den Abschnitten, an denen die anfängliche Orientierung der Beschichtung nicht beibehalten wurde. Folglich kann optische Information mit hoher Empfindlichkeit gelesen werden. Im Gegensatz dazu wird dann, wenn das Referenz-Licht derart eingestrahlt wird, dass seine Oszillations-Richtung senkrecht zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung liegt, dann die Intensität der polarisierten Komponente des reflektierten Lichts, des transmittierten Lichts und des gestreuten Lichts gegensätzlich zu der obigen Intensität. Auch in diesem Fall ist es möglich, optische Information mit hoher Empfindlichkeit zu lesen, da es eine Änderung der Intensität einer polarisierten Komponente gibt, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung geändert wurde oder nicht.
Noch ein weiteres mögliches Verfahren ist ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Information auf/von einem einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Medium, wie es oben beschrieben wurde, das eine Aufzeichnungs-Schicht einschließt, auf der optische Information in Abhängigkeit davon aufgezeichnet werden kann, ob eine anfängliche Molekül-Orientierung einer Beschichtung, aus der die Aufzeichnungs-Schicht besteht, durch selektives Einstrahlen von fokussiertem Licht geändert wurde oder nicht. In diesem Verfahren wird Information aufgezeichnet durch selektives Einstrahlen von Aufzeichnungs-Licht auf die Aufzeichnungs-Schicht unter Schreiben von Informations-Elementen in Abhängigkeit davon, ob sich die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung, aus der der Aufzeichnungs-Film besteht, geändert hat oder nicht. Information wird wiedergegeben durch selektives Einstrahlen von polarisiertem Licht, das nicht die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung ändert, als Referenz-Licht auf die Aufzeichnungs-Schicht und Nachweisen mit einem optischen Sensor – von dem Licht, das durch eine Polarisations-Einrichtung hindurch getreten ist – von Intensitäts-Änderungen in einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, transmittiertem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts, die davon abhängen, ob die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung in der Aufzeichnungs-Schicht geändert wurde oder nicht.
Es ist bevorzugt, dass das eingestrahlte Licht, das eingestrahlt wird, wenn Information gelesen wird, in einer Richtung oszilliert, die parallel oder senkrecht in Bezug auf die Richtung ist, in der die Beschichtung anfänglich orientiert ist. Mit dieser Konfiguration kann optische Information mit hoher Empfindlichkeit gelesen werden.
Es ist auch möglich, dass das Referenz-Licht, das eingestrahlt wird, wenn man Information liest, parallel oder senkrecht in Bezug auf die Richtung oszilliert, in der die Beschichtung anfänglich orientiert ist, und die Polarisations-Einrichtung derart angeordnet ist, dass die optische Transmissions-Achse parallel oder senkrecht in Bezug auf die Richtung ist, in der die Beschichtung anfänglich orientiert ist. So ist es aus denselben Gründen, wie sie oben erläutert wurden, möglich, optische Information mit hoher Empfindlichkeit zu lesen.
Es ist auch möglich, Information zu schreiben durch Ändern der anfänglichen Molekül-Orientierung der Beschichtung unter Verwendung von thermischer Energie des Aufzeichnungs-Lichts, das eingestrahlt wird, wenn man Informationen schreibt. Mit dieser Konfiguration kann die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung leicht geändert werden, so dass optische Information mit hoher Empfindlichkeit geschrieben werden kann. Das Aufzeichnungs-Licht, das eingestrahlt wird, wenn man Information schreibt, und das Referenz-Licht, das eingestrahlt wird, wenn man Information liest, kann mit verschiedenen Wellenlängen eingestrahlt werden.
UV-Licht kann als Aufzeichnungs-Licht eingestrahlt werden.
Die vorangehende Beschreibung war eine Erklärung des ersten erfinderischen Konzepts (die Orientierung ändernder optischer Aufzeichnungs-Film und dessen Anwendung).
Das folgende ist eine Erklärung des zweiten erfinderischen Konzepts (mit Licht abbaubarer und photothermal abbaubarer optischer Aufzeichnungs-Film und dessen Anwendung).
Gemäß dem zweiten erfinderischen Konzept kann Information aufgezeichnet werden durch Kombinieren abgebauter Abschnitte und nicht-abgebauter Abschnitte, die erhalten werden durch Klassifizieren lokal bestrahlter Abschnitte eines optischen Aufzeichnungs-Films als abgebauter Abschnitte und aller anderen Abschnitte als nicht-abgebauter Abschnitte. Darüber hinaus kann der monomolekularer dünne Film gebildet werden, ohne von einer Vakuum-Abscheidung aus der Dampfphase Gebrauch zu machen, so dass er als eine preiswerte Aufzeichnungs-Schicht verwendet werden kann. Auch wird mit einem derartigen optischen Aufzeichnungs-Film Information aufgezeichnet unter Verwendung einer Abbau-Reaktion (irreversible Reaktion), so dass die Speicher-Eigenschaften der aufgezeichneten Information günstig sind. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung schließt der Begriff „Substrat" sowohl ein Substrat allein als auch ein Substrat mit einem auf seiner Oberfläche gebildeten dünnen Film ein.
Es ist bevorzugt, dass das Abbauen in dem optischen Aufzeichnungs-Film durchgeführt wird durch Spalten bestimmter molekularer Bindungen. So kann Information mit hoher Präzision aufgezeichnet werden, da die abgebauten Abschnitte durch Spalten bestimmter Bindungen ausgerichtet werden. Insbesondere kann in einem optischen Aufzeichnungs-Film, in dem nur eine molekulare Bindung durch Einstrahlen von Licht gespalten wird, Information mit sehr hoher Präzision aufgezeichnet werden. Wenn in dem optischen Aufzeichnungs-Film der dünne Film aus Molekülen hergestellt ist, die eine durch Licht abbaubare funktionelle Gruppe aufweisen, dann wird die funktionelle Gruppe durch Einstrahlen von Licht abgebaut, so dass Information mit hoher Präzision aufgezeichnet werden kann. In diesem Zusammenhang bedeutet der Begriff „durch Licht abbaubare funktionelle Gruppe" eine funktionelle Gruppe, die eine Abbau-Reaktion durch einen angeregten Zustand aufgrund optischer Absorption eingeht. Bei Verwendung eines Moleküls mit einer derartigen funktionellen Gruppe läuft die Abbau-Reaktion selbst bei Temperaturen ab, die nicht sehr hoch sind, so dass das Substrat aus einem weiteren Bereich gewählt werden kann. Es ist möglich, als durch Licht abbaubare funktionelle Gruppe jede beliebige geeignete funktionelle Gruppe zu verwenden, die eine Photo-Abbau-Reaktion mit UV-Licht eingehen kann, wie beispielsweise einen Benzophenon- Rest, einen Benzyldimethylketal-Rest oder einen 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenylketon-Rest. Bei einer funktionellen Gruppe, die eine Abbau-Reaktion unter UV-Licht eingeht, wird eine Schleierbildung (unbeabsichtigte Bildung abgebauter Abschnitte) nicht eintreten, wenn sie mit sichtbarem oder infrarotem Licht während der Lagerung bestrahlt wird. In diesem Zusammenhang bezieht sich der Begriff „Rest" auf die molekulare Form nach einer Reaktion. Beispielsweise kann „Rest" eine funktionelle Gruppe oder dergleichen sein, die durch Entfernen eines oder mehrerer Wasserstoff-Atoms(e) von einer chemischen Verbindung erhalten wird.
Auch werden dann, wenn der dünne Film in dem optischen Aufzeichnungs-Film aus Molekülen hergestellt wird, die eine thermisch abbaubare funktionelle Gruppe einschließen, diese funktionellen Gruppen dann thermisch abgebaut, wenn sie mit Licht bestrahlt werden, so dass Informations-Aufzeichnung mit hoher Präzision durchgeführt werden kann. In diesem Zusammenhang bezieht sich der Begriff „thermisch abbaubare funktionelle Gruppe" auf eine funktionelle Gruppe, die einer Abbau-Reaktion bei Verwendung des thermischen Effekts von Licht unterliegen kann. Bei Verwendung von Molekülen, die eine derartige funktionelle Gruppe aufweisen, ist es auch möglich, das eingestrahlte Licht zu wählen, ohne die absorbierte Wellenlänge in Betracht zu ziehen, so dass das Aufzeichnungslicht aus einem breiteren Bereich gewählt werden kann. Als thermisch abbaubare funktionelle Gruppen können ein Benzoin-Rest oder ein Benzopinacol-Rest verwendet werden.
Es ist bevorzugt, dass die Moleküle, die den dünnen Film ausmachen, geradkettige oder stabförmige Moleküle sind, die eine thermisch abbaubare funktionelle Gruppe oder eine durch Licht abbaubare funktionelle Gruppe an einem Molekül-Ende aufweisen, das die funktionelle Gruppe an einem Molekül-Ende in einer Richtung orientiert ist, die von der Substrat-Oberfläche weg zeigt und das das andere Ende kovalent an die Substrat-Oberfläche gebunden ist. In diesem Zusammenhang bedeutet der Begriff „geradkettige oder stabförmige Moleküle" (im Folgenden auch einfach bezeichnet als „geradkettige Moleküle") Moleküle, in denen die Gruppe von Atomen, aus denen das Molekül besteht, in einer geraden Linie ausgerichtet ist. Bei optischen Aufzeichnungs-Filmen, die aus derartigen geradkettigen Molekülen hergestellt sind, sind die den Film ausmachenden Moleküle als aufrecht stehende Stäbe ausgerichtet, und die thermisch abbaubaren funktionellen Gruppen oder durch Licht abbaubaren funktionellen Gruppen sind an einer vorbestimmten Position weg von der Substrat-Oberfläche ausgerichtet, so dass das Aufzeichnen von Information mit hoher Präzision durchgeführt werden kann. Insbesondere ist bei geradkettigen Molekülen, die Phenyl-Gruppen einschließen, das Dipol-Moment in den Molekülen so groß, dass es einen Vorteil gibt, dass die Energie zum Aufzeichnen oder Wiedergeben klein sein kann. Weiter ist es dann, wenn die Licht-Einstrahlung auf einen kleinen Bereich beschränkt wird, möglich, Information auf dem Molekül-Aggregat-Level (von wenigen Hundert bis wenigen Tausend Molekülen) aufzuzeichnen, so dass ein Aufzeichnungs-Medium mit extrem hoher Aufzeichnungs-Kapazität bereitgestellt werden kann.
Als die funktionelle Gruppe, die abgebaut wird, wenn sie mit Licht bestrahlt wird, ist es geeignet, eine mit Licht abbaubare funktionelle Gruppe oder eine thermisch abbaubare funktionelle Gruppe zu verwenden. Spezielle Beispiele dieser funktionellen Gruppen werden oben angegeben. Als chemisorptive Gruppe ist es bevorzugt, wenigstens eine funktionelle Gruppe zu verwenden, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Halosilyl-Gruppen, Alkoxysilyl-Gruppen und Isocyanatosilyl-Gruppen. Diese funktionellen Gruppen werden durch kovalente Bindungen an dem Substrat mit einer Eliminierungs-Reaktion mit funktionellen Gruppen fixiert, die aktiven Wasserstoff einschließen, wie beispielsweise mit Hydroxyl-Gruppen, die an der Substrat-Oberfläche nach außen stehen, so dass ein optischer Aufzeichnungs-Film mit überlegener Abschäl-Beständigkeit und Haftung gebildet werden kann.
Weiter ist es bevorzugt, als Substrat, an dem die funktionellen Gruppen, die mit den chemisorptiven Gruppen reagieren, nach außen angeordnet sind, bevorzugt, ein Substrat mit nach außen gerichteten funktionellen Gruppen zu verwenden, die aktiven Wasserstoff einschließen. Als funktionelle Gruppen, die aktiven Wasserstoff einschließen, ist es geeignet, Hydroxyl-Gruppen zu verwenden. Aus Gründen der Verfügbarkeit und Kosten ist es bevorzugt, als Substrat, an dem die funktionellen Gruppen einschließlich aktiven Wasserstoffs nach außen angeordnet sind, ein Glas-Substrat, ein Keramik-Material-Substrat, ein Metall-Substrat, ein Substrat aus einem synthetischen Harz oder eines von den Substraten mit einem darauf gebildeten Siliciumoxid-Film oder Siliciumnitrit-Film zu verwenden. Die Oberfläche dieser Substrate ist hydrophil, so dass der optische Aufzeichnungs-Film effizient gebildet werden kann. Der Siliciumoxid-Film usw. kann leicht gebildet werden beispielsweise durch CVD (chemical vapor deposition; chemische Abscheidung aus der Dampfphase), Vakuum-Abscheidung aus der Dampfphase oder Sputtern. Wenn es in diesen Substraten wenig nach außen gerichteten aktiven Wasserstoff gibt, dann ist es bevorzugt, die Menge an nach außen gerichtetem aktiven Wasserstoff zu erhöhen durch wenigstens ein Oberflächen-Behandlungs-Verfahren, das gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Plasma-Behandlung, Corona-Behandlung oder Behandlung mit fernem UV-Licht.
Es ist bevorzugt, dass nach dem Bilden des Films der auf der Substrat-Oberfläche gebildete optische Aufzeichnungs-Film mit einem nicht-wässrigen organischen Lösungsmittel gespült wird. Dies spült die chemisorptiven Moleküle weg, die nicht an dem Substrat gebunden wurden, so dass ein optischer Aufzeichnungs-Film bereitgestellt werden kann, in dem das Aufzeichnen und Wiedergeben von Information mit hoher Präzision durchgeführt werden kann. Es ist möglich, als nicht-wässriges organisches Lösungsmittel ein Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, ein einen halogenierten Kohlenwasserstoff umfassendes Lösungsmittel, ein Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel auf Silicon-Basis entweder allein oder in einer Kombination von zwei oder mehreren von ihnen zu verwenden. Mit diesen Lösungsmitteln können die unumgesetzten chemisorptiven Moleküle zuverlässig entfernt werden, und den optischen Aufzeichnungs-Film zur Reaktion zu bringen, der gebildet wurde.
Es ist bevorzugt, dass das Substrat ein optisches reflektierendes Substrat oder ein optisch durchlässiges Substrat ist. Wenn es ein optisches reflektierendes Substrat ist, dann ist das optische Aufzeichnungs-Medium ein Medium, in dem reflektiertes Licht nach Einstrahlen mit Reproduktions-Licht (reflektierendes optisches Aufzeichnungs-Medium) nachgewiesen wird. Es ist bevorzugt, als ein derartiges optisch reflektierendes Substrat einen optisch reflektierenden Film wie beispielsweise ein Metall-Substrat zu verwenden oder ein Glas-Substrat, ein Keramik-Substrat, ein Metall-Substrat oder ein Substrat aus einem synthetischen Harz zu verwenden, das einen optisch reflektierenden Film auf einer geeigneten Substrat-Oberfläche gebildet aufweist. Wenn ein Glas-Substrat, ein Keramik-Substrat oder ein Metall-Substrat verwendet wird, dann ist die Starrheit hoch, so dass ein optisches Aufzeichnungs-Medium mit überlegener Haltbarkeit zur Verfügung gestellt werden kann. Wenn ein Substrat aus einem synthetischen Harz verwendet wird, kann ein optisches Aufzeichnungs-Medium mit überlegener Flexibilität bereitgestellt werden.
Berücksichtigt man sein hohes optisches Reflektionsvermögen und die niedrigen Kosten, ist es bevorzugt, einen Film als optischen reflektierenden Film zu verwenden, der Aluminium einschließt. Es ist auch möglich, einen optischen durchlässigen dünnen Film auf der obersten Oberfläche des Substrats auszubilden. Wenn ein Siliciumoxid-Film oder ein Siliciumnitrid-Film als optisch durchlässiger dünner Film verwendet wird, kann dann ein optisches Aufzeichnungs-Medium mit hoher Aufzeichnungs-Dichte bereitgestellt werden, da Siliciumoxid- oder Siliciumnitrid-Filme eine hohe Dichte von nach außen gerichtetem aktivem Wasserstoff aufweisen.
Wenn andererseits das Substrat ein optisches durchlässiges Substrat ist, dann ist das optische Aufzeichnungs-Medium ein Medium, in dem nach Einstrahlen von Wiedergabelicht das transmittierte Licht nachgewiesen wird (durchlässiges optisches Aufzeichnungs-Medium). Es ist geeignet, als ein derartiges optisch durchlässiges Substrat ein optisch durchlässiges Substrat wie beispielsweise ein Glas-Substrat zu verwenden oder ein optisch durchlässiges Substrat mit einem auf einer oder beiden Seiten gebildeten optischen durchlässigen dünnen Film zu verwenden. Wenn ein Siliciumoxid-Film oder ein Siliciumnitrid-Film als optisch durchlässiger dünner Film verwendet wird, dann kann ein optisches Aufzeichnungs-Medium mit hoher Aufzeichnungs-Dichte bereitgestellt werden.
Wenn das optische Aufzeichnungs-Medium eine Vielzahl von Informations-Aufzeichnungs-Einheits-Bereichen aufweist, auf denen ein Informations-Element geschrieben werden kann, abhängig davon, ob die den Film bildenden Moleküle des optischen Aufzeichnungs-Films abgebaut werden oder nicht abgebaut werden, dann kann ein optisches Aufzeichnungs-Medium bereitgestellt werden, mit dem digitale Information aufgezeichnet werden kann. In diesem Zusammenhang bedeutet der Begriff „Informations-Aufzeichnungs-Einheits-Bereiche" Bereiche, in denen ein Informations-Element auf dem optischen Aufzeichnungs-Film aufgezeichnet wird. Der Begriff „Informations-Element" bezieht sich auf Elemente, wenn die Information in ihre minimalen Einheiten (Informations-Einheiten) herunter gebrochen wurde. Noch spezieller sind in herkömmlichen binären Aufzeichnungs-Formaten, in denen die Informations-Einheiten einzelne Informations-Bits sind, die durch „0" oder „1" ausgedrückt werden, diese Bits aus „0" und „1" die Informations-Elemente. Wenn die Informations-Aufzeichnungs-Einheits-Bereiche punktförmig sind, dann kann mehr digitale Information aufgezeichnet werden.
Berücksichtigt man die Form des Substrats, sind Scheibenformen, Bandformen und Kartenformen bevorzugt, da dies die Anwendung von Technologie für optische Aufzeichnungs-Medien erlaubt, die bereits existiert. Wenn das Substrat scheibenförmig ist, dann ist es bevorzugt, dass die Informations-Aufzeichnungs-Einheits-Bereiche auf dem optischen Aufzeichnungs-Film in konzentrischen Ringen oder in Form einer Spirale ausgerichtet sind, da dies hohe Aufzeichnungs-Dichten erlaubt. Andererseits ist es im Fall von bandförmigen oder kartenförmigen Substraten bevorzugt, dass die Informations-Aufzeichnungs-Einheits-Bereiche des optischen Aufzeichnungs-Films in parallelen, geradkettigen Gruppen mit einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Längsrichtung des Substrats ausgerichtet sind, da dies hohe Aufzeichnungs-Dichten erlaubt.
Wenn in dem Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Verfahren ein Verfahren als Aufzeichnungs-Verfahren verwendet wird, in dem Aufzeichnungs-Licht schrittweise auf den optischen Aufzeichnungs-Film eingestrahlt wird und schrittweise Abschnitte gebildet werden, die den bestrahlten Bereichen entsprechen, dann kann Information sequentiell aufgezeichnet werden. Und wenn ein Verfahren als Aufzeichnungs-Verfahren verwendet wird, in dem ein Licht-blockierendes Element, das mit Licht passieren lassenden Abschnitten entsprechend den bestrahlten Abschnitten auf dem optischen Aufzeichnungs-Film versehen ist, oder in dem ein Licht passieren lassendes Element, das mit Licht blockierenden Abschnitten entsprechend den Abschnitten, die von den bestrahlten Abschnitten verschieden sind, auf dem optischen Aufzeichnungs-Film versehen ist, gegenüber dem optischen Aufzeichnungs-Film angeordnet wird, Aufzeichnungs-Licht über dieses Element auf den optischen Aufzeichnungs-Film eingestrahlt wird und die abgebauten Abschnitte, die den bestrahlten Abschnitten entsprechen, alle zusammen gebildet werden, dann kann eine große Menge an Information in einer kurzen Zeit aufgezeichnet werden. So kann das Aufzeichnen und Wiedergeben von Information mit hoher Präzision durchgeführt werden, da das Abbauen durchgeführt wird durch Spalten bestimmter Abschnitte in den Molekülen.
Wenn in den Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Verfahren eine Photo-Abbau-Reaktion durch optisches Bestrahlen oder eine thermische Abbau-Reaktion durch optisches Bestrahlen angewendet wird, wenn man die abgebauten Bereiche bildet, dann können abgebaute Bereiche in dem optischen Aufzeichnungs-Film gebildet werden, und als Ergebnis kann Information aufgezeichnet werden. Wenn eine Licht-Abbau-Reaktion verwendet wird, dann kann das Aufzeichnen von Information durchgeführt werden durch eine Abbau-Reaktion, die keine hohen Temperaturen einschließt, so dass das Substrat aus einem breiteren Bereich von Substraten gewählt werden kann. Wenn andererseits eine thermische Abbau-Reaktion verwendet wird, dann braucht der Wellenlänge der optischen Information keine Beachtung in Bezug auf den Typ des optischen Aufzeichnungs-Films geschenkt zu werden, so dass das Aufzeichnungs-Licht aus einem breiteren Bereich gewählt werden kann.
Wenn UV-Licht als Licht für das Aufzeichnen verwendet wird, dann kann die Aufzeichnungs-Zeit (Schreibzeit) verkürzt werden, und zwar wegen dessen hoher Energie und dessen überlegener Abbau-Effizienz. Weiter kann das Licht leicht beschränkt werden, so dass Aufzeichnungs-Vorgänge mit hoher Dichte möglich sind.
Wenn infrarotes Licht oder sichtbares Licht als Licht für die Wiedergabe verwendet wird, dann wird die aufgezeichnete Information kaum während der Wiedergabe zerstört, und zwar wegen dessen niedriger Energie, so dass eine Wiedergabe vorteilhaft durchgeführt werden kann.
Darüber hinaus besteht dann, wenn der Durchmesser des Aufzeichnungs-Lichts kleiner ist als der Durchmesser des Wiedergabe-Lichts, der Vorteil, dass die Zahl von Fehlern während des Aufzeichnens gesenkt werden kann.
Mit der Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Aufzeichnen und die Wiedergabe von Information auf dem oben beschriebenen, einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Medium mit einer Vorrichtung durchzuführen.
Weiter ist es bevorzugt, dass in der Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Wellenlänge des Lichts, das von der Aufzeichnungs-Licht-Einstrahl-Richtung eingestrahlt wird, verschieden ist von der Wellenlänge des Lichts, das von der Wiedergabe-Licht-Einstrahl-Vorrichtung eingestrahlt wird. Der Grund hierfür ist, dass dann, wenn das Aufzeichnungs-Licht und das Wiedergabe-Licht unterschiedliche Wellenlänge aufweisen, das Aufzeichnen von Informationen während der Wiedergabe vermieden werden kann. Weiter ist es bevorzugt, dass die Aufzeichnungs-Licht-Einstrahl-Einrichtung UV-Licht einstrahlt.
Es ist auch bevorzugt, dass die Wiedergabe-Licht-Einstrahl-Einrichtung sichtbares Licht oder Infrarot-Licht einstrahlt. Weiter können dann, wenn der Durchmesser des Lichts, das durch die Aufzeichnungs-Licht-Einstrahl-Einrichtung eingestrahlt wird, kleiner ist als der Durchmesser des Lichts, das durch die Wiedergabe-Licht-Einstrahl-Vorrichtung eingestrahlt wird, Aufzeichnungs-Fehler verhindert werden. Darüber hinaus kann dann, wenn die Energie-Dichte des Wiedergabe-Lichtes geringer ist als die Energie-Dichte des Aufzeichnungs-Lichts, ein Aufzeichnen während der Wiedergabe verhindert werden.
Es ist auch möglich, eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung zu entwickeln, die Gebrauch von dem optischen Aufzeichnungs-Medium der vorliegenden Erfindung macht, als Computer-System, das mit einer Hilfs-Speicher-Vorrichtung versehen ist. Mit dieser Konfiguration kann ein Computer-System, das preiswert ist und das eine hohe Aufzeichnungs-Kapazität hat, bereitgestellt werden. In diesem Zusammenhang bedeutet der Begriff „Computer-System" ein System, das allgemein mit einer arithmetischen Arbeits-Vorrichtung, die einen Hauptspeicher aufweist, einer Hilfs-Speicher-Vorrichtung, einer Eingabe-Vorrichtung, einer Ausgabe-Vorrichtung und einer Kommunikations-Steuer-Vorrichtung versehen ist, die die Kommunikation zwischen diesen Vorrichtungen steuert, in der auf ein Aufzeichnungs-Kommando hin, das von der Eingabe-Vorrichtung eingegeben wird, Eingabe-Information von der Eingabe-Vorrichtung als Aufzeichnungs-Informations-Signale von Eingabe-Information übertragen wird, die in elektrische Signale umgewandelt wird, über die arithmetische Arbeits-Vorrichtung an die Hilfs-Speicher-Vorrichtung übertragen wird und durch die Hilfs-Speicher-Vorrichtung auf der Basis der übertragenen Aufzeichnungs-Informations-Signale aufgezeichnet wird und auf ein Wiedergabe-Kommando, das von der Eingabe-Vorrichtung eingegeben wird, die Information, die in der Hilfs-Speicher-Vorrichtung aufgezeichnet wurde, als Wiedergabe-Informations-Signale von der Hilfs-Speicher-Vorrichtung ausgelesen wird, über die arithmetische Arbeits-Vorrichtung an die Ausgabe-Vorrichtung übertragen wird und durch die Ausgabe-Vorrichtung auf der Basis der übertragenen Wiedergabe-Informations-Signale wiedergegeben wird.
Auch möglich ist ein Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System, das mit der Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als Video-Speicher-Vorrichtung versehen ist. Mit dieser Konfiguration kann ein Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System bereitgestellt werden, das preiswert ist und eine hohe Aufzeichnungs-Kapazität aufweist. In diesem Zusammenhang bedeutet der Begriff „Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System" ein System, das allgemein versehen ist mit einer Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Einrichtung, die die Eingabe und die Ausgabe von Video-Signalen steuert, einer Video-Speicher-Vorrichtung, einer Video-Ausgabe-Vorrichtung und einer Steuerungs-Kommando-Eingabe-Vorrichtung zum Senden von Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Kommandos an die Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Einrichtung, worin bei Eingabe eines Aufzeichnungs-Kommandos von einer Steuerungs-Kommando-Eingabe-Vorrichtung Video-Signale von einem externen Video-Signal-Sender über die Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Einrichtung an die Video-Speicher-Vorrichtung übertragen werden und die Video-Information in der Video-Speicher-Vorrichtung auf der Basis der übertragenen Video-Signale aufgezeichnet wird und bei Eingabe eines Wiedergabe-Kommandos von der Steuerungs-Kommando-Eingabe-Vorrichtung die aufgezeichnete Video-Information in der Video-Speicher-Vorrichtung als Wiedergabe-Video-Signale ausgelesen wird, über die Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Vorrichtung an die Video-Ausgabe-Vorrichtung übertragen wird und durch die Video-Ausgabe-Vorrichtung auf der Basis der übertragenen Wiedergabe-Video-Signale wiedergegeben wird.
Wie oben erklärt, kann die vorliegende Erfindung einen optischen Aufzeichnungs-Film bereitstellen, der aus einem organischen dünnen Film hergestellt ist, der durch Chemisorption gebildet wurde, sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben. Weiter kann die Erfindung ein preiswertes, mit hoher Dichte betreibbares, einmal beschreibbares optisches Aufzeichnungs-Medium bereitstellen, mit dem ein bei hoher Präzision ablaufendes Lesen möglich ist. Weiter kann die Erfindung ein Computersystem und ein Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System bereitstellen, das von diesem einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Medium Gebrauch macht.
Ausführungsform 1
Eine Ausführungsform des optischen Aufzeichnungs-Films gemäß der vorliegenden Erfindung wird auf der Basis von 1 bis 3 erklärt, die ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung des optischen Aufzeichnungs-Films zeigen. 1 ist ein Diagramm, das den Schritt zur Bildung des chemisorptiven dünnen Films zur Herstellung eines monomolekularen Films auf dem Substrat veranschaulicht. 2A bis 2C veranschaulichen schematisch Zustande des chemisorptiven dünnen Films. 2A ist ein Diagramm, das den Zustand des monomolekularen Films vor der Orientierungs-Behandlung veranschaulicht. 2B ist ein Diagramm, das den Zustand des monomolekularen Films nach der Orientierungs-Behandlung veranschaulicht. 2C ist ein Diagramm, das den Zustand des monomolekularen Films nach einem Vernetzen veranschaulicht.
Zuerst wird der Schritt zur Bildung des chemisorptiven dünnen Films durchgeführt, bei dem ein chemisorptiver dünner Film auf dem Substrat 1 gebildet wird. Es gibt keine spezielle Beschränkung in Bezug auf das Material des Substrats 1, und in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck ist es möglich, eine Vielzahl von Materialien zu verwenden, die in diesem technischen Bereich bekannt sind. Unter Berücksichtigung der Leichtigkeit ihrer Handhabung ist es bevorzugt, beispielsweise ein Metall, ein Keramik-Material oder ein synthetisches Harz zu verwenden. Wenn das Substrat scheibenförmig ist, dann ist es bevorzugt, ein Metall zu verwenden, wie beispielsweise Aluminium oder eine Aluminium-Legierung, Glas, ein Keramik-Material oder Polycarbonat, und zwar wegen der Starrheit dieser Materialien. Wenn das Substrat bandförmig ist, dann ist es bevorzugt, ein synthetisches Harz mit überlegener Flexibilität wie beispielsweise einen Polyester zu verwenden. Es gibt keine spezielle Beschränkung hinsichtlich der Form des Substrats.
In dem Beispiel in 1 wird ein scheibenförmiges Substrat 1 verwendet. Das Substrat muss nicht scheibenförmig sein, und es kann auch bandförmig oder kartenförmig sein. Weiter ist es auch in dem optisch orientierten Film möglich, einen reflektiven Film 2 auf dem Substrat 1 vorzusehen, wie für das optische Aufzeichnungs-Medium. Es sollte angemerkt werden, dass der reflektierende Film 2 auch eine Primer-Schicht in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sein kann.
Für den chemisorptiven dünnen Film, der auf dem Substrat gebildet wird, wird eine chemisorptive Lösung 3 hergestellt durch Lösen einer chemisorptiven Substanz in ei nem nicht-wässrigen organischen Lösungsmittel unter trockener Atmosphäre, wobei die chemisorptive Substanz eine lichtempfindliche Gruppe und eine funktionelle Gruppe (oberflächenaktives Mittel) einschließt, die eine chemische Bindung durch Reaktion mit der reflektierenden Schicht 2 bildet. Danach wird die chemisorptive Lösung 3 in Kontakt mit dem Substrat 1 gebracht, und die Moleküle der chemisorptiven Substanz in der chemisorptiven Lösung 3 werden durch die Oberfläche des Substrats 1 chemisorbiert.
Eine bevorzugte chemisorptive Substanz ist eine chemisorptive Substanz auf Silan-Basis, die eine lichtempfindliche Gruppe einschließt. Noch spezieller findet bei Verwendung der Verbindung C₆H₅-CH=CH-CO-C₆H₄-O-(CH₂)₆-O-SiCl₃, die eine lichtempfindliche Gruppe und eine Trichlorsilan-Gruppe einschließt, als Verbindung auf Silan-Basis die chemisorptive Reaktion statt, die in der folgenden chemischen Reaktion (F) gezeigt ist. Mit anderen Worten: Die Chlorsilyl-Gruppen in der Verbindung und die OH-Gruppen, die an der Oberfläche des Substrats 1 zugegen sind, gehen eine Dehydrochlorierungs-Reaktion ein, und die Verbindung wird an der Oberfläche des Substrats 1 chemisorbiert.
(Formel 14)
In diesem Fall ist die Silan-Verbindung hochgradig aktiv in Bezug auf Wasser, so dass sie deaktiviert wird, wenn der Wassergehalt in der chemisorptiven Lösung zu hoch ist. Daher wird mit dem Ziel, die Chemisorptions-Reaktion glatt ablaufen zu lassen, eine nicht-wässrige organische Lösung verwendet, die keine Gruppen mit aktivem Wasserstoff enthält, wie beispielsweise -OH-Gruppen. Weiter ist es bevorzugt, dass der Schritt des In-Kontakt-Bringens der chemisorptiven Lösung mit der Oberfläche des Substrats 1 in einer trockenen Atmosphäre stattfindet. Weiter bedeutet der Begriff „chemisorptive Lösung, die eine Silan-Verbindung einschließt" eine Lösung, in der eine Silan-Verbindung in einem Lösungsmittel gelöst wurde, jedoch kann sie auch eine solche sein, in der ein Teil der Silan-Verbindung nicht gelöst ist. Ein Beispiel einer derartigen Lösung ist eine übersättigte chemisorptive Lösung.
Beispiele von Silan-Verbindungen, die für die vorliegende Erfindung verwendet werden können, schließen die nachfolgend aufgelisteten Verbindungen ein:

(a1) C₆H₅-CH=CH-CO-O-(CH₂)₆-O-SiCl₃
(a2) C₆H₅-CO-CH=CH-C₆H₄O-(CH₂)₆-O-SiCl₃
(a3) C₆H₅-CH=CH-CO-C₆-H₄O-(CH₂)₆-O-SiCl₃

Von diesen Verbindungen schließt die Verbindung (a1) eine Cinnamoyl-Gruppe als lichtempfindliche Gruppe ein, während die Verbindungen (a2) und (a3) eine Chalconyl-Gruppe als lichtempfindliche Gruppe einschließen.
Weiter ist es auch möglich, anstelle der Chlorsilan-Verbindung eine Isocyanat-Verbindung oder eine Alkoxy-Verbindung zu verwenden, in der die Chlorsilyl-Gruppe durch eine Isocyanat-Gruppe oder eine Alkoxy-Gruppe ersetzt wurde. Beispielsweise können die folgenden Verbindungen als Beispiele angegeben werden:

(b1) C₆H₅-CH=CH-CO-O-(CH₂)₆-O-Si(OCH₃)₃
(b2) C₆H₅-CO-CH=CH-C₆H₄O-(CH₂)₆-O-Si(OCH₃)₃
(b3) C₆H₅-CH=CH-CO-C₆H₄O-(CH₂)₆-O-Si(OCH₃)₃
(c1) C₆H₅-CH=CH-CO-O-(CH₂)₆-O-Si(NCO)₃
(c2) C₆H₅-CO-CH=CH-C₆H₄O-(CH₂)₆-O-Si(NCO)₃
(c3) C₆H₅-CH=CH-CO-C₆H₄O-(CH₂)₆-O-Si(NCO)₃

Die Chlorsilan-Verbindung in (a1) bis (a3) geht eine Dehydrochlorierungs-Reaktion mit dem aktiven Wasserstoff ein, der an der Primer-Oberfläche zugegen ist, beispielsweise der Wasserstoff, der eingeschlossen ist in -OH-Gruppen, -COOH-Gruppen, -CHO-Gruppen, -NH₂-Gruppen oder >NH-Gruppen, die kovalente Bindungen bilden.
Weiter geht die Alkoxysilan-Verbindung in (b1) bis (b3) eine Dealkoholisierungs-Reaktion mit dem aktiven Wasserstoff ein, der an der Primer-Oberfläche zugegen ist, beispielsweise mit dem Wasserstoff, der eingeschlossen ist in -OH-Gruppen, -COOH-Gruppen, -CHO-Gruppen, -NH₂-Gruppen oder >NH-Gruppen, wobei kovalente Bindungen gebildet werden.
Weiter geht die Isocyanatsilan-Verbindung in (c1) bis (c3) eine Deisocyanisierungs-Reaktion mit dem aktiven Wasserstoff ein, der an der Primer-Oberfläche zugegen ist, beispielsweise dem Wasserstoff, der eingeschlossen ist in -OH-Gruppen, -COOH-Gruppen, -CHO-Gruppen, -NH₂-Gruppen oder >NH-Gruppen, wodurch kovalente Bindungen gebildet werden.
Der Film, der durch eine derartige Eliminierungs-Reaktion erhalten wird, wird auch ein „chemisorptiver Film" oder ein „selbst-anordnender Film" genannt.
Wenn eine Isocyanat-Verbindung oder eine Alkoxy-Verbindung verwendet wird, und die Chemisorption durchgeführt wird durch Kontakt mit dem Substrat, dann kann die Bildung von Chlorwasserstoff (HCl) verhindert werden. Daher gibt es die Vorteile, dass das Substrat nicht beschädigt wird und die Bearbeitbarkeit überlegen ist.
Weiter schließen Beispiele geeigneter organischer Lösungsmittel zum Lösen der chemisorptiven Substanz ein: entwässerte Lösungsmittel auf Kohlenwasserstoff-Basis, Kohlenstofffluorid-Lösungsmittel und Silicon-Lösungsmittel, und Lösungsmittel, die verwendet werden können als Lösungsmittel auf Erdöl-Basis, schließen ein: Erdöl-Naphtha, Lösungsmittel-Naphtha, Petrolether, Petrol-Benzin, Isoparaffin, Normal-Paraffin, Decalin, industrielles Diesel/Kerosin, Ligroin, Dimethylsilicon, Phenylsilicon, Alkyl-modifiziertes Silicon und Polyester-Silicon. Als Kohlenstofffluorid-Lösungsmittel ist es möglich, ein Lösungsmittel auf Basis eines Fluorkohlenstoffs zu verwenden, beispielsweise Fluorinate (Marke der Firma 3M Corporation) oder Afluide (Marke der Firma Asahi Glass Corp.). Diese Lösungsmittel können allein oder – wenn sie miteinander kompatible Lösungsmittel sind – in einer Mischung von zwei oder mehreren verwendet werden. Insbesondere haben Silicone einen niedrigen Wasser-Gehalt, ein geringes Feuchtigkeits-Absorptions-Vermögen und Lösen leicht Chlorsilan-Verbindungen, so dass sie den direkten Kontakt zwischen der Chlorsilan-Verbindung und Wasser vermeiden. Folglich ist es bei einer Chlorsilan-Verbindung und einem ein Silicon einschließenden Lösungsmittel möglich, den Einfluss einer Hydrolyse aufgrund der Wasser-Komponenten in der Atmosphäre während des Kontakts mit der Primer-Schicht zu vermeiden.
Wenn nach dem Schritt der Bildung des orientierten Films das Substrat mit einer Spüllösung gespült wird, die aus einem nicht-wässrigen organischen Lösungsmittel besteht, um die nicht-adsorbierten, den chemisorptiven dünnen Film bildenden Moleküle zu entfernen, die auf dem Substrat zugegen ist, dann kann ein chemisorptiver dünner Film des monomolekularen Films 4 gebildet werden. Beispiele eines geeigneten Spül-Verfahrens sind ein Eintauchen und ein Dampf-Spülen. Beim Dampf-Spülen können alle überschüssigen, nicht adsorbierten, den chemisorptiven dünnen Film bildenden Moleküle auf der gesamten Oberfläche des Substrats 1 aggressiv durch die osmotische Kraft des Dampfs entfernt werden, so dass dieses Verfahren besonders effektiv ist.
Durch ein Spülen wird ein monomolekularer Film 4 erhalten, in dem die lipophilen Gruppen C₆H₅-CH=CH-CO-C₆H₄-O-(CH₂)₆-O-Si(-O-)₃ an der Oberfläche des Substrats 1 nach außen zeigen.
Das nicht-wässrige organische Lösungsmittel, das verwendet wird, kann das Lösungsmittel sein, das zum Lösen der chemisorptiven Substanz verwendet wurde. Wenn eine Chlorsilan-Verbindung, die einen Typ von Silan-Verbindungen ist, als chemisorptive Substanz verwendet wird, dann ist es bevorzugt, dass Chloroform oder N-Methyl-2- pyrrolidon für die Spüllösung verwendet wird. Chloroform kann nicht nur Monomere spülen, sondern es ist auch überlegen im Entfernen der Chlorsilan-Polymere, die durch die Reaktion der Chlorsilan-Verbindung mit Wasser gebildet werden.
Wenn die Spüllösung getrocknet ist, wird der monomolekulare Film 4 erhalten, der in 2A gezeigt ist.
Ein Polymer-Film kann als chemisorptiver dünner Film gebildet werden durch Aufbringen einer Lösung, die die Silan-Verbindung und ein Lösungsmittel einschließt, auf das Substrat 1, Initiieren einer Eliminierungs-Reaktion mit dem aktiven Wasserstoff an der Substrat-Oberfläche, anschließendes Entfernen des Lösungsmittels durch Trocknen, Erhitzen des Substrats 1 und Härten der Vorstufe durch Hydrolyse.
Wenn ein Polymer-Film als der chemisorptive dünne Film verwendet wird und die Film-Dicke des Polymer-Films groß ist, dann ist der Kontrast während des Auslesens zwischen Breichen, an denen sich die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung geändert hat, und den Bereichen, an denen sie sich nicht geändert hat, klein, so dass eine geringe Film-Dicke besser ist. Noch spezieller ist es bevorzugt, dass die Dicke des chemisorptiven dünnen Films im Bereich von 0,5 nm bis 20 nm liegt.
Als nächstes wird der chemisorptive dünne Film, der auf dem Substrat 1 gebildet wurde, einer Orientierungs-Behandlung durch Photo-Orientierung unterworfen (Schritt der Orientierung mittels polarisierten Lichts; siehe 2B). So wird ein monomolekularer Film 4', der in einer vorbestimmten Richtung orientiert ist, erhalten. Dieser chemisorptive dünne Film ist ein monomolekularer Film, der von der Chemisorption von Aggregat-Gruppen von Silan-Verbindungs-Molekülen resultiert, in denen die Mehrheit der Moleküle, aus denen der chemisorptive dünne Film besteht, ordentlich an der Oberfläche nach außen zeigend ausgerichtet sind. Daher hat dieser Film eine überlegene Empfindlichkeit in Bezug auf polarisiertes Licht, und es ist möglich, dem Film eine anisotrope Orientierung durch Einstrahlen von polarisiertem Licht niedriger Intensität zu geben. Weiter ist es deswegen, weil die Dicke des Orientierungs-Films diejenige eines chemisorptiven super-dünnen Films ist, möglich, optische Information mit hoher Empfindlichkeit zu lesen. Darüber hinaus kann in dem Fall eines Polymer-Films mit einer photoempfindlichen Gruppen die Orientierungs-Behandlung mit einem optischen Orientierungs-Verfahren durchgeführt werden.
Noch spezieller wird eine optische Orientierung durchgeführt durch das folgende Verfahren. Die folgenden Erklärungen beziehen sich auf den Fall, in dem ein scheibenförmiges Substrat einer Orientierungs-Behandlung unterzogen wird. Fokussiertes polarisiertes UV-Licht (beispielsweise Licht, das um die i-Linie einer Extra-Hochdruck-Quecksilber-Lampe mit einer Wellenlänge von 313 nm zentriert ist), das eine Wellenlängen-Verteilung nahe 300 nm bis 400 nm aufweist, wird durch einen Polarisator auf das gesamte Substrat in einer Richtung eingestrahlt, die im wesentlichen senkrecht zur Substrat-Oberfläche ist, während man das Substrat umlaufen lässt und während man das fokussierte Licht in einer radialen Richtung verschiebt, so dass die Polarisations-Richtung parallel zur Verschiebe-Richtung des Substrats ist.
Die Bestrahlungs-Intensität des polarisierten UV-Lichts kann im Bereich von beispielsweise 50 bis 3.000 mJ/cm² liegen (Wellenlänge: 365 nm). Wenn der chemisorptive dünne Film ein Polymer-Film mit lichtempfindlichen Gruppen ist, dann kann die Bestrahlungs-Intensität des polarisierten UV-Lichts beispielsweise in einem Bereich von 500 bis 5.000 mJ/cm² liegen (Wellenlänge: 365 nm).
Durch das Durchführen dieses Schritts der Orientierung mit polarisiertem Licht ist es möglich, selektiv die lichtempfindlichen Gruppen der Moleküle, die den chemisorptiven dünnen Film bilden, in dem chemisorptiven dünnen Film zu photopolymerisieren und die den chemisorptiven dünnen Film bildenden Moleküle an der Oberfläche des Substrats 1 durch Vernetzen entlang der Substrat-Oberfläche zu binden (siehe 2C). Mit dieser Orientierungs-Behandlung mit polarisiertem Licht wird der monomolekulare Film 4 in einer vorbestimmten Richtung orientiert und in einen chemisorptiven dünnen Film 7 mit orientierenden Eigenschaften umgewandelt.
Wenn der chemisorptive dünne Film ein Polymer-Film ohne lichtempfindliche Gruppen ist, dann kann er einer Orientierungs-Behandlung mittels eines herkömmlichen Verfahrens unterzogen werden, wie es in diesem technischen Bereich bekannt ist, wie beispielsweise einem Reibe-Verfahren. In diesem Fall hat der chemisorptive dünne Film 7 mit orientierenden Eigenschaften eine Orientierungs-Regulierungs-Kraft in der Reibe-Richtung.
Als nächstes wird eine Lösung, in der polymerisierbare Moleküle gelöst wurden, auf die Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films 7 mit orientierenden Eigenschaften aufgebracht, und so bringt man die polymerisierbaren Moleküle in Kontakt mit der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films; das Lösungsmittel wird entfernt, und mit der Orientierungs-Regulierungskraft des chemisorptiven dünnen Films wird die Gruppe von polymerisierbaren Molekülen mit einer vorbestimmten Kippung in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films ausgerichtet. Die 3A bis 3C sind das Konzept zeigende Diagramme, die veranschaulichen, wie die Beschichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet wird. Die 3A veranschaulicht, wie eine Gruppe polymerisierbarer Flüssigkristall-Moleküle auf dem chemisorptiven dünnen Film zugegen ist. 3B veranschaulicht den Zustand der Gruppe der polymiersierbaren Flüssigkristall-Moleküle nach der Orientierungs-Behandlung, und 3C veranschaulicht den Zustand des monomolekularen Films nach dem Polymer-Binden.
Es gibt keine besondere Beschränkung in Bezug auf die polymerisierbaren Moleküle, so lange sie mit der Orientierungs-Regulierungs-Kraft des chemisorptiven dünnen Films 7 mit orientierenden Eigenschaften ausgerichtet werden können, jedoch sind polymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle bevorzugt. Polymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle können einheitlich auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films mit der Orientierungs-Regulierungs-Kraft des chemisorptiven dünnen Films ausgerichtet werden.
In diesem anfänglichen Schritt der Orientierung polymerisierbarer Moleküle werden die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle in einem organischen Lösungsmittel gelöst.
Das organische Lösungsmittel hat vorzugsweise einen Siedepunkt von wenigstens 100°C und von höchstens 250°C. Beispiele geeigneter organischer Moleküle sind Xylol und Toluol.
Es gibt keine spezielle Beschränkung in Bezug auf das Verfahren zum In-Kontakt-Bringen der polymerisierbaren Moleküle mit der Substrat-Oberfläche, und ein geeignetes Verfahren ist beispielsweise eine Aufbringung mit einem Spinner.
Wenn das Substrat, auf das die Flüssigkeit, in der die polymerisierbaren Moleküle gelöst wurden, getrocknet wird, ist die Gruppe 5 der polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle in einem nicht-orientierten Zustand auf dem chemisorptiven dünnen Film 7 mit orientierenden Eigenschaften zugegen (3A). Danach wird das gesamte Substrat 1, auf dem dieser Film aus photopolymerisierbaren Flüssigkristall-Molekülen gebildet wurde, erhitzt, und die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle werden in einen isotropen Zustand versetzt. Danach wird bei langsamen Abkühlen auf Raumtemperatur ein Film 5' erhalten, in dem die Gruppe 5 der photopolymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle durch die Orientierungs-Regulierungs-Kraft des chemisorptiven dünnen Films auf dem Substrat orientiert wurde (3B). Die Abkühl-Geschwindigkeit kann langsamer als 10°C/10 min im Bereich von 100°C bis beispielsweise 25°C sein. Es ist bevorzugt, dass die Film-Dicke der polymerisierbaren Moleküle im Bereich von 10 nm bis 100 nm liegt.
Als nächstes wird ein Schritt zur Bildung einer Beschichtung zum Bilden einer Beschichtung 5' durchgeführt, indem die Moleküle polymerisiert oder vernetzt werden. Es gibt keine spezielle Beschränkung hinsichtlich des Schritts zur Bildung der Beschichtung, so lange dieser Schritt eine Verfahrensweise ist, die die polymerisierbaren Moleküle polymerisieren kann, und in diesem Schritt werden die polymerisierbaren Moleküle vorzugsweise polymerisiert durch Einstrahlen von Licht auf die polymerisierbaren Moleküle (3C).
In dem Schritt zur Bildung einer Beschichtung ist es bevorzugt, photopolymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle als polymerisierbare Moleküle zu verwenden. So können die Moleküle durch Einstrahlen von Licht polymerisiert werden.
Es gibt keine spezielle Beschränkung hinsichtlich der Einstrahlung von Licht, so lange es die polymerisierbaren Moleküle polymerisieren kann, jedoch ist UV-Licht 6, das die Polymerisation fördert, bevorzugt.
Als polymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle ist es auch möglich, die Substanz zu verwenden, die durch die oben angegebene allgemeine Formel A ausgedrückt wird, gemischt mit funktionellen Acrylat-Monomeren, die von der Substanz verschieden sind. Dies fördert die Polymerisations-Reaktion noch mehr.
Als funktionelle Acrylat-Monomere ist es möglich, beispielsweise zu verwenden: ein monofunktionelles Acrylat (wie beispielsweise Methylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat usw.), ein 2-funktionelles Acrylat (wie beispielsweise 1,3-Butandioldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Diethylenglycoldiacrylat, Neopentylglycoldiacrylat usw.), ein 3-funktionelles Acrylat (wie beispielsweise Pentaerythritoltriacrylat, Trimethylolpropantriacrylat usw.), ein 4-funktionelles Acrylat (wie beispielsweise Pentaerythritotetraacrylat, Trimethylolpropantetraacrylat usw.), ein 5-funktionelles Acrylat (wie beispielsweise Dipentaerythritolpentaacrylat usw.), ein 6-funktionelles Acrylat (wie beispielsweise Dipentaerythritolhexaacrylat usw.) oder ein >5-funktionelles Acrylat (wie beispielsweise Dipentaerythritolpenta- und -hexaacrylat usw.). Darüber hinaus ist es auch möglich, funktionelle Oligomere wie beispielsweise Epoxyacrylat, Urethanacrylat, Polyesteracrylat, Polyetheracrylat, Siliconacrylat, zu verwenden.
Weiter ist es auch möglich, eine Substanz als sensibilisierendes Mittel zuzusetzen, die auf UV-Licht antwortet. Beispielsweise kann ein sensibilisierendes Mittel verwendet werden, das eine -C₆H₄CO-Gruppe enthält. Das Zusetzen einige Prozent eines derartigen sensibilisierenden Mittels (beispielsweise Irgacure^TM 651, 184, 500 von der Firma Japan Ciba-Geigy Corp. oder Kayacure^TM BDMK, BP-100 von der Firma Nippon Kayaku Corp.) fördert die Photoreaktion und verkürzt die Polymerisations-Zeit erheblich.
Optische Information kann auf dem optischen Aufzeichnungs-Film aufgezeichnet werden, der wie oben beschrieben erhalten wurde, abhängig davon, ob die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung durch Einstrahlen von fokussiertem Licht selektiv geändert wurde oder nicht. Noch spezieller wird das Aufzeichnen von optischer Information so durchgeführt, wie dies in 4 gezeigt ist. 4 ist ein die Konzeption zeigendes Diagramm, das zeigt, wie optische Information auf dem optischen Aufzeichnungs-Film gemäß der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet wird.
Fokussiertes Licht wird als Punkte auf die Beschichtung 5'' eingestrahlt, während man das Substrat 1 verschiebt. In Bereichen 5''-1, in denen Licht auf die Beschichtung 5'' eingestrahlt wurde, wird die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung geändert. Andererseits bleibt in Bereichen 5''-2, in denen Licht nicht auf die Beschichtung 5'' eingestrahlt wurde, die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung dieselbe. Mit anderen Worten: Mit dem optischen Aufzeichnungs-Film gemäß der vorliegenden Erfindung werden Bereiche mit einer geänderten anfänglichen Molekül-Orientierung und Bereiche mit einer nicht geänderten anfänglichen Molekül-Orientierung auf der Beschichtung durch selektives Bestrahlen der Beschichtung mit Licht gebildet, das die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung ändert, wodurch die optische Information beschrieben wird.
Ausführungsform 2
Das optische Aufzeichnungs-Medium gemäß dieser Ausführungsform ist ein Beispiel, das Gebrauch von dem oben beschriebenen optischen Aufzeichnungs-Film als optische Aufzeichnungs-Schicht macht. Die Aspekte, die von dem oben beschriebenen optischen Aufzeichnungs-Film verschieden sind, werden unter Bezugnahme auf 4 erklärt.
Das optische Aufzeichnungs-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung wird hergestellt aus einem Medium-Substrat und einer optischen Aufzeichnungs-Schicht. Das Me dium-Substrat schließt wenigstens ein Substrat 1 ein. Über das Substrat selbst hinaus kann das Medium-Substrat auch Schichten einschließen, die von der optischen Aufzeichnungs-Schicht verschieden sind, wie beispielsweise eine reflektierende Schicht oder eine Oberflächen-Schutzschicht. Als Material des Substrats 1 kann das Material verwendet werden, das für den optischen Aufzeichnungs-Film in Ausführungsform 1 verwendet wurde.
Wenn das Medium-Substrat aus einem Substrat 1 und einer reflektierenden Schicht 2 hergestellt wird, die ein Metall einschließt, das schichtenmäßig auf diesem Substrat abgeschieden wurde, kann ein reflektierendes optisches Aufzeichnungs-Medium erhalten werden. Die reflektierende Schicht kann wenigstens Aluminium einschließen. Beispiele davon schließen Aluminium und Aluminium-Legierungen (wie beispielsweise Aluminium, das Silicium enthält) ein.
Ein reflektierender Film 23, der ein derartiges Metall einschließt, kann aktiven Wasserstoff auf der Oberfläche des Medium-Substrats bereitstellen. Konsequenterweise kann dann, wenn ein synthetisches Harz als Substrat verwendet wird, dieses auch als eine Schicht mit aktivem Wasserstoff fungieren.
Es gibt keine spezielle Beschränkung für das Verfahren zum schichtenmäßigen Aufbringen der reflektierenden Schicht 2 auf dem Medium-Substrat, und jedes Verfahren, das in diesem technischen Bereich bekannt ist, kann verwendet werden. Beispielsweise kann bei Anwendung der Abscheidung aus der Dampfphase eine dünne und einheitliche Schicht gebildet werden, und diese ist daher bevorzugt.
Es ist auch möglich, eine transparente Schutzschicht zu bilden, die aus einer anorganischen Substanz besteht, und zwar unmittelbar nach dem Zeitpunkt, zu dem die reflektierende Metall-Schicht 2 gebildet wurde. Dies verhindert eine Korrosion des reflektierenden Films. Als solche anorganische Schicht kann beispielsweise SiO₂ oder SiN_x verwendet werden. Als Verfahren zur Bildung des transparenten Schutz-Films ist es mög lich, irgendein Verfahren anzuwenden, das gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus CVD, Abscheidung aus der Dampfphase und Sputtern.
Wenn das Substrat ein synthetisches Harz ist, dann kann aktiver Wasserstoff in die Substrat-Oberfläche über jedes beliebige Verfahren eingeführt werden, das gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Plasma-Behandlung, Corona-Behandlung und Behandlung mit fernem UV, das vor dem Schritt zur Bildung des chemisorptiven dünnen Films an der Substrat-Oberfläche durchgeführt wird. Als Quelle von aktivem Wasserstoff, der auf der Medium-Substrat-Oberfläche zugegen ist, ist es möglich, Hydroxyl-Gruppen zu verwenden.
In der Aufzeichnungs-Schicht kann die Beschichtung 5'' über der gesamten Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films 7 mit orientierenden Eigenschaften vorgesehen werden. Die 5A bis 5E veranschaulichen schematisch, wie verschiedene Typen von Aufzeichnungs-Regionen auf einem optischen Aufzeichnungs-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden. Noch spezieller kann der chemisorptive dünne Film 7 mit orientierenden Eigenschaften über der gesamten Oberfläche des Medium-Substrats 20 aufgebracht werden, und die Beschichtung 5'' kann auf der gesamten Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films 7 aufgebracht werden (5A). Es ist auch möglich, einen chemisorptiven dünnen Film über der gesamten Oberfläche des Medium-Substrats 20 vorzusehen, jedoch nur einen Bereich 7 dieses chemisorptiven dünnen Films orientierende Eigenschaften aufweisen zu lassen und die Beschichtung 5'' auf diesem Abschnitt 7 des chemisorptiven dünnen Films mit orientierenden Eigenschaften zu versehen (5B). Es ist weiter möglich, einen chemisorptiven dünnen Film 7 mit orientierenden Eigenschaften partiell auf der Oberfläche des Medium-Substrats 20 vorzusehen und die Beschichtung 5'' auf diesem chemisorptiven dünnen Film 7 mit orientierenden Eigenschaften zu versehen (5C). Darüber hinaus ist es auch möglich, den chemisorptiven dünnen Film 7 mit orientierenden Eigenschaften partiell auf der Oberfläche des Substrat-Mediums 20 vorzusehen und den Film, der aus polymerisierbaren Molekülen hergestellt ist, auf der gesamten Oberfläche des Medium- Substrats 20 vorzusehen, jedoch nur die Beschichtung 5'' zu orientieren, die auf dem chemisorptiven dünnen Film bereitgestellt wurde (5D).
Die Beschichtung 5'' kann auch partiell auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films 7 mit orientierenden Eigenschaften vorgesehen werden. Beispielsweise ist es möglich, den chemisorptiven dünnen Film 7 mit orientierenden Eigenschaften über der gesamten Oberfläche des Medium-Substrats 20 vorzusehen und die Beschichtung 5'' partiell auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films vorzusehen (5E).
Ein Verfahren zum partiellen Bereitstellen des chemisorptiven dünnen Films 7 auf der Oberfläche des Medium-Substrats 20 ist, einen monomolekularen Film oder einen Polymer-Film partiell auf der Oberfläche des Medium-Substrats zu bilden und den monomolekularen Film oder Polymer-Film beispielsweise einer Orientierungs-Behandlung zu unterziehen. Eine andere Möglichkeit ist, den chemisorptiven dünnen Film auf der gesamten Oberfläche des Medium-Substrats 20 vorzusehen und dann eine partielle Orientierungs-Behandlung durch Maskieren des chemisorptiven dünnen Films durchzuführen.
Ein Verfahren zum partiellen Aufbringen der Beschichtung 5'' auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films kann beispielsweise wie folgt sein. Die Beschichtung 5'' kann gebildet werden durch partielles Aufbringen polymerisierbarer Moleküle auf den chemisorptiven dünnen Film 7. Alternativ kann die Beschichtung 5'' gebildet werden, in dem man polymerisierbare Moleküle auf den gesamten chemisorptiven dünnen Film aufbringt und diesen partiell einer Orientierungs-Behandlung unterwirft.
Wenn die Beschichtung 5'' partiell auf dem Medium-Substrat 20 mit den oben beschriebenen Verfahrensweisen aufgebracht wird, dann fungiert die Beschichtung 5'' als optischer Aufzeichnungs-Bereich 19 der optischen Aufzeichnungs-Schicht. Wenn das Medium-Substrat scheibenförmig oder bandförmig ist, dann können die folgenden Medium-Substrate erhalten werden.
Wenn das Medium-Substrat scheibenförmig ist und die Beschichtung 5'' in konzentrischen Ringen oder in Spiralform entlang einem Spur-Muster auf dem Medium-Substrat aufgebracht wird, dann kann ein optischer Aufzeichnungs-Film erhalten werden, in dem optische Aufzeichnungs-Bereiche in konzentrischen Ringen oder in Spiralform auf dem Medium-Substrat angeordnet sind. Darüber hinaus kann die Beschichtung kontinuierlich und linear sein, oder sie kann auch aus in Reihe angebrachten Punkten gebildet sein.
Wenn das Medium-Substrat bandförmig ist und die Beschichtung 5'' auf dem Medium-Substrat in linearen Gruppen aufgebracht wird, die parallel zu einer Richtung sind, die sich in einem vorbestimmten Winkel mit der Längs-Richtung des Bandes entlang eines Spur-Musters schneidet, dann kann ein optisches Aufzeichnungs-Medium erhalten werden, in dem die Aufzeichnungs-Schicht durch Anordnen der optischen Aufzeichnungs-Bereiche auf dem Medium-Substrat in linearen Gruppen gebildet ist, die parallel zu einer Richtung sind, die sich in einem vorbestimmten Winkel mit der Längs-Richtung des Bandes schneidet. Wenn der chemisorptive dünne Film durch Reiben orientiert wird, dann kann im Fall eines scheibenförmigen Medium-Substrats die gesamte Oberfläche des Polymer-Films beschrieben werden, während man das Medium-Substrat umlaufen lässt. Im Fall eines bandförmigen Medium-Substrats kann der Polymer-Film gerieben werden, während man das Medium-Substrat vorwärts laufen lässt. Weiter ist es möglich, ein bandförmiges optisches Aufzeichnungs-Medium zu bilden durch Reiben des Polymer-Films, während man einen Medium-Substrat-Film einer großen Breite vorwärts laufen lässt, und Schneiden dieses Medium-Substrat-Films, nachdem der chemisorptive dünne Film auf dem Polymer-Film gebildet wurde. Umgekehrt ist es auch möglich, das Medium-Substrat fixiert zu halten und eine Reibe-Walze zu bewegen oder umlaufen zu lassen. Es gibt keine spezielle Beschränkung im Hinblick auf die Form der Reibe-Walze, die zum Reiben verwendet wird, und es ist möglich, eine zylindrische oder eine in Form eines Kegelstumpfs vorliegende Reibe-Walze zu verwenden, um zwei Beispiele zu nennen.
Ausführungsform 3
6 ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein Beispiel einer Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung, die in 6 gezeigt ist, schließt einen Informations-Aufzeichnungs-Abschnitt (nicht in den Zeichnungen gezeigt), der ein optisches Aufzeichnungs-Medium 12 aufweist, wie es in Ausführungsform 2 hergestellt wurde, einen Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt 13, einen Aufzeichungs-Licht emittierenden Abschnitt 14, einen Referenz-Licht emittierenden Abschnitt 15, einen Informations-Elemente nachweisenden Abschnitt 16, einen Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitt 17 und einen Steuerungs-Schaltungs-Abschnitt 18 ein.
Das optische Aufzeichungs-Medium wird rotationsmäßig angetrieben durch einen Rotations-Antrieb mit dem Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitt 17. In dem Beispiel in 6 wird dieses in der Y-Richtung zum Umlauf gebracht. Wenn man optische Information aufzeichnet, wird ein optisches Signal, das mit einer äußeren Aufzeichnungs-Information in Beziehung steht, von dem Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt 13 an den Aufzeichungs-Licht emittierenden Abschnitt 14 übertragen.
Der Aufzeichnungs-Licht emittierende Abschnitt 14 emittiert Aufzeichungs-Licht selektiv in Übereinstimmung mit einem Informations-Signal, das auf „Ein/Aus"-Signalen besteht. Der Aufzeichnungs-Licht emittierende Abschnitt 14 schließt eine Fokussierungs-Vorrichtung ein, die das emittierte Aufzeichnungs-Licht fokussiert (wie durch Bezugszeichen „8" angegeben). Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich des Aufzeichnungs-Lichts, so lange dieses Licht ist, das die anfängliche Molekül-Orientierung der optischen Aufzeichungs-Bereiche des optischen Aufzeichnungs-Mediums ändert. Ein Beispiel für ein geeignetes Aufzeichungs-Licht ist UV-Licht.
Mit dem Aufzeichungs-Licht, das selektiv emittiert wird, wird optische Information auf das optische Aufzeichungs-Medium 12 geschrieben, indem man Abschnitte bildet, in denen die anfängliche Molekül-Orientierung der optischen Aufzeichnungs-Bereiche geändert wurde, und Abschnitte bildet, in denen die anfängliche Molekül-Orientierung der optischen Aufzeichnungs-Bereiche nicht geändert wurde (4).
Während der Wiedergabe der optischen Information wird Licht, das die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung nicht ändert, aus der der Aufzeichnungs-Film besteht, selektiv als Referenz-Licht emittiert. Der Referenz-Licht emittierende Abschnitt 15 schließt eine Fokussierungs-Vorrichtung ein, die das emittierte Referenz-Licht fokussiert (wie durch Bezugszeichen „29" angegeben). Es gibt keine spezielle Beschränkung hinsichtlich des Referenz-Lichts, so lange dieses Licht ist, das die anfängliche Molekül-Orientierung der optischen Aufzeichnungs-Bereiche des optischen Aufzeichnungs-Mediums nicht ändert, jedoch ist dies bevorzugt polarisiertes Licht.
Wenn Referenz-Licht auf die optischen Aufzeichnungs-Bereiche 19 des optischen Aufzeichnungs-Mediums 12 eingestrahlt wird, wird die Intensität einer polarisierten Komponente des reflektierten Lichts, transmittierten Lichts oder gestreuten Lichts des Referenz-Lichts in Abhängigkeit davon geändert, ob die anfängliche Molekül-Orientierung geändert wurde oder nicht. Diese Intensitäts-Änderung wird mit dem Informations-Element-Nachweis-Abschnitt 16 nachgewiesen. In dem Beispiel von 6 wird sie mit einem optischen Sensor 22 durch eine Polarisierungs-Einrichtung 21 aufgenommen. Es sollte angemerkt werden, dass es dann, wenn polarisiertes Licht als Referenz-Licht eingestrahlt wird, möglich ist, Intensitäts-Änderungen mit dem optischen Sensor 22 auch ohne die Polarisierungs-Einrichtung 21 aufzunehmen. Es gibt keine spezielle Beschränkung in Bezug auf die Polarisierungs-Einrichtung 21, und es ist möglich, eine der Polarisierungs-Einrichtungen zu verwenden, wie sie in diesem technischen Bereich bekannt sind, wie beispielsweise eine gewöhnliche Polarisations-Platte. Weiter ist es dann, wenn die Richtung der Transmissions-Achse der Polarisations-Einrichtung parallel oder senkrecht zur Orientierung der Moleküle der Beschichtung ist, möglich, die Vorwärts-Richtung des Lichts mit einem Strahl-Splitter 23 zu ändern, so dass die Oszillations-Richtung des Lichts sich nicht ändert, bevor es auf die Polarisations-Einrichtung einfällt. Das erfasste Ergebnis wird in ein vorbestimmtes elektrisches Signal durch den Informations-Element-Nachweis-Abschnitt 16 umgewandelt. Das elektrische Signal wird durch den Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt 13 an einen externen Detektor abgegeben (nicht in den Zeichnungen gezeigt). Mit dem externen Detektor ist es möglich, das wiedergegebene Signal nachzuweisen und so Information zu lesen, die in den optischen Aufzeichnungs-Bereichen 18 aufgezeichnet wurde.
Die Wellenlänge des emittierten Aufzeichnungs-Lichts und die Wellenlänge des emittierten Referenz-Lichts können dieselbe sein. In diesem Fall können der Aufzeichnungs-Licht emittierende Abschnitt 14 und der Referenz-Licht emittierende Abschnitt 15 kombiniert werden, so dass eine einfachere Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung bereitgestellt werden kann.
Weiter kann dann, wenn der Aufzeichnungs-Licht emittierende Abschnitt 14 und der Referenz-Licht emittierende Abschnitt 15 unterschiedliche Konfigurationen aufweisen, das Aufzeichnungs-Licht und das Referenz-Licht bei verschiedenen Wellenlängen abgestrahlt werden, so dass es möglich ist, eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung mit stabilem Aufzeichnen optischer Information bereitzustellen, in der keine Änderungen der Orientierung der Moleküle während des Lesens von optischer Information auftreten. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass das Aufzeichnungs-Licht UV-Licht ist.
Es ist auch möglich, sowohl das emittierte Aufzeichnungs-Licht als auch das emittierte Referenz-Licht als Laser-Licht vorzusehen. So ist es möglich, die Fokussierungs-Präzision sowohl des Aufzeichnungs-Lichts als auch des Referenz-Lichts zu verbessern.
Die Oberfläche des Medium-Substrats, das mit emittiertem Aufzeichnungs-Licht bestrahlt wird, kann kleiner gemacht werden als die Oberfläche des Medium-Substrats, das mit dem emittierten Referenz-Licht bestrahlt wird. So ist es möglich, die Zahl von Auslese-Fehlern während des Lesens zu reduzieren.
Die Energie-Dichte des emittierten Aufzeichnungs-Lichts kann größer gemacht werden als die Energie-Dichte des emittierten Referenz-Lichts auf das Medium-Substrat. So ändert sich die Orientierung der Beschichtung während des Lesens nicht, so dass eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung mit stabilem Aufzeichnen optischer Information bereitgestellt werden kann.
Wie in 6 gezeigt ist, kann der Referenz-Licht emittierende Abschnitt 15 und der optische Sensor 22 auf derselben Seite der Oberfläche des Aufzeichnungs-Mediums 12 bereitgestellt werden. In diesem Fall werden Intensitäts-Änderungen in dem Reflektions-Licht von emittiertem Referenz-Licht, das durch das Aufzeichnungs-Medium 12 reflektiert wird, oder des gestreuten Lichts von emittiertem Referenz-Licht, das an der Oberfläche des Aufzeichnungs-Mediums 12 gestreut wird, durch den optischen Sensor 22 nachgewiesen.
Es ist auch möglich, das Aufzeichnungs-Medium 12 zwischen dem Referenz-Licht emittierenden Abschnitt 15 und dem optischen Sensor 22 vorzusehen. In diesem Fall werden Änderungen in der Intensität von durchgelassenem Licht des emittierten Referenz-Lichts, das durch das Aufzeichnungs-Medium 12 durchgelassen wird, durch den optischen Sensor 22 nachgewiesen.
Wenn die Änderung der Intensität einer polarisierten Komponente des reflektierten Lichts, des transmittierten Lichts oder des gestreuten Lichts des emittierten Referenz-Lichts durch den optischen Sensor 22 durch eine Polarisations-Einrichtung 21 nachgewiesen wird, dann kann die Polarisations-Einrichtung 21 so angeordnet werden, dass ihre optische Transmissions-Achse parallel oder senkrecht zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung ist. Es sollte angemerkt werden, dass der Begriff „anfängliche Orientierung der Beschichtung" bezogen wird auf die ausgedehnte Richtung der langen Achse der Moleküle auf die Projektions-Ebene, wenn die polymerisierbaren Moleküle, die in einer vorbestimmten Richtung auf dem chemisorptiven dünnen Film mit orientierenden Eigenschaften gekippt werden, auf das Medium-Substrat projiziert werden. Noch spezieller bezieht sich der Begriff auf die X-Richtung in 4.
Wenn polarisiertes Licht als Referenz-Licht eingestrahlt wird und Intensitäts-Änderungen in einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, transmittiertem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts mit dem optischen Sensor 22 nachgewiesen werden, ohne dass ein Durchgang durch die Polarisations-Einrichtung 21 erfolgt, dann kann das eingestrahlte polarisierte Licht oszillieren, so dass die Polarisations-Richtung parallel oder senkrecht zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung ist.
Wenn polarisiertes Licht als Referenz-Licht eingestrahlt wird und Intensitäts-Änderungen in einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, transmittiertem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts mit dem optischen Sensor durch die Polarisations-Einrichtung 21 nachgewiesen werden, dann kann das eingestrahlte polarisierte Licht oszillieren, so dass die Polarisations-Richtung parallel oder senkrecht zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung ist. Alternativ dazu kann die Polarisations-Einrichtung so angeordnet werden, dass die optische Transmissions-Achse parallel oder senkrecht zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung wird.
Der Steuerungs-Schaltungs-Abschnitt 18 sendet Steuerungs-Signale an den Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitt 17, den Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt 14 und den Informations-Elemente nachweisenden Abschnitt 15 und koordiniert so die Bewegung des Medium-Substrats 20 mit der Emissions-Position des Aufzeichnungs-Lichts und der Emissions-Position des Referenz-Lichts.
Ausführungsform 4
7 veranschaulicht schematisch ein Beispiel eines Computer-Systems, das von einem optischen Aufzeichnungs-Medium in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung Gebrauch macht.
Das Computer-System 30 dieser Ausführungsform schließt eine arithmetische Verarbeitungs-Vorrichtung 31, die einen Haupt-Speicher aufweist, eine Hilfs-Aufzeichnungs-Einrichtung 32, die mit der arithmetischen Verarbeitungs-Vorrichtung verbunden ist und Gebrauch von dem optischen Aufzeichnungs-Medium 12 der vorliegenden Erfindung macht, als Hilfs-Speicher, eine Eingabe-Vorrichtung 33, die mit der arithmetischen Verarbeitungs-Vorrichtung verbunden ist, eine Ausgabe-Vorrichtung 34, die mit der arithmetischen Verarbeitungs-Vorrichtung verbunden ist, und eine Kontroll-Vorrichtung 35, die die Daten-Kommunikation zwischen den verschiedenen Vorrichtungen steuert, ein. In dem vorliegenden Fall bezieht sich der Begriff „verbunden" auf eine Betriebs-Verbindung und nicht notwendigerweise auf eine physikalische Verbindung oder die Präsenz an demselben physikalischen Ort.
In Antwort auf ein Aufzeichnungs-Kommando von der Eingabe-Vorrichtung 33 wird die eingegebene Information von der Eingabe-Vorrichtung 33 als Aufzeichnungs-Informations-Signal zu der Hilfs-Aufzeichnungs-Vorrichtung 32 übertragen, und zwar durch die arithmetische Verarbeitungs-Vorrichtung 31.
Das optische Aufzeichnungs-Medium wird umdrehungsmäßig angetrieben durch den Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitt. Während des Aufzeichnens von Informationen werden Aufzeichnungs-Informations-Signale von dem Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt an den Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt übertragen.
Der Aufzeichnungs-Licht emittierende Abschnitt emittiert selektiv das Aufzeichnungs-Licht in Übereinstimmung mit dem Informations-Signal, das aus EIN-/AUS-Signalen besteht.
Das selektive emittierte Aufzeichnungs-Licht schreibt Aufzeichnungs-Information auf das optische Aufzeichnungs-Medium, und zwar mit Abschnitten, in denen sich die anfängliche Molekül-Orientierung der optischen Aufzeichnungs-Bereiche geändert hat, und Abschnitten, in denen sich die anfängliche Molekül-Orientierung der optischen Aufzeichnungs-Abschnitte nicht geändert hat.
Während der Wiedergabe der aufgezeichneten Information wird Licht, das die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung, die Bestandteil der Aufzeichnungs-Schicht ist, nicht ändert, selektiv als Referenz-Licht emittiert. Der Referenz-Licht emittierende Abschnitt schließt eine Fokussierungs-Vorrichtung ein, die das emittierte Referenz-Licht fokussiert. Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich des Referenz-Lichtes, so lange es nicht den Orientierungs-Zustand der optischen Aufzeichnungs-Bereiche auf dem optischen Aufzeichnungs-Medium ändert, jedoch ist dieses Licht vorzugsweise polarisiertes Licht.
Wenn bei Wiedergabe eines Kommandos von der Eingabe-Vorrichtung 33 Referenz-Licht auf die optischen Aufzeichnungs-Bereiche des optischen Aufzeichnungs-Mediums eingestrahlt wird, schwankt die Intensität einer polarisierten Komponente des reflektierten Lichts, des transmittierten (durchgelassenen) Lichts oder des gestreuten Lichts des Referenz-Lichts in Abhängigkeit davon, ob die anfängliche Molekül-Orientierung geändert wurde. Diese Intensitäts-Änderung wird mit einem optischen Sensor durch eine Polarisations-Einrichtung nachgewiesen. Das nachgewiesene Ergebnis wird dann in ein vorbestimmtes elektrisches Signal umgewandelt. Dieses elektrische Signal wird durch den Signal-Ausgabe-Abschnitt ausgegeben und über die arithmetische Verarbeitungs-Vorrichtung 31 an die Ausgabe-Vorrichtung 33 übertragen. Auf der Basis des übertragenen Wiedergabe-Informations-Signals wird dann die Information durch die Ausgabe-Vorrichtung 34 wiedergegeben.
Ausführungsform 5
8 veranschaulicht schematisch ein Beispiel eines Video-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Systems, das von einem optischen Aufzeichnungs-Medium in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung Gebrauch macht.
Das Video-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform schließt ein: Eine Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Vorrichtung 41 zum Steuern der Eingabe-Quelle und der Ausgabe-Destination des Video-Signals, eine Video-Aufzeichnungs-Wiedergabe-Vorrichtung 42, die Gebrauch von dem optischen Aufzeichnungs-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung macht und mit der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Vorrichtung verbunden ist, eine Video-Ausgabe- Vorrichtung 43, die mit der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Vorrichtung verbunden ist, und eine Steuerungs-Kommando-Eingabe-Vorrichtung 44, die mit der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Vorrichtung verbunden ist und die Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Kommandos an die Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Vorrichtung sendet. In diesem Zusammenhang bezieht sich der Begriff „verbunden" auf eine den Betrieb betreffende Verbindung und erfordert nicht notwendigerweise eine physikalische Verbindung oder die Präsenz an demselben physikalischen Ort.
In Antwort auf ein Aufzeichnungs-Kommando von der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Vorrichtung 41 wird die eingegebene Information von der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Vorrichtung 41 als Video-Informations-Signal durch die Steuerungs-Kommando-Eingabe-Vorrichtung 44 an die Video-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung 42 übertragen.
Das optische Aufzeichnungs-Medium wird rotationsmäßig angetrieben durch den Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitt. Während einer Video-Aufzeichnung wird das Video-Informations-Signal von dem Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt an den Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt übertragen.
Der Aufzeichnungs-Licht emittierende Abschnitt emittiert selektiv Aufzeichnungs-Licht in Übereinstimmung mit dem Informations-Signal, das aus EIN-/AUS-Signalen besteht.
Das selektiv emittierte Aufzeichnungs-Licht schreibt Video-Informationen auf das optische Aufzeichnungs-Medium, mit Abschnitten, in denen die anfängliche Molekül-Orientierung der optischen Aufzeichnungs-Bereiche sich geändert hat, und Abschnitten, in denen sich die anfängliche Molekül-Orientierung der optischen Aufzeichnungs-Bereiche nicht geändert hat.
Während der Wiedergabe der Video-Information wird Licht, das die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung, die Bestandteil der Aufzeichnungs-Schicht ist, nicht ändert, selektiv als Referenz-Licht emittiert. Der Referenz-Licht emittierende Abschnitt schließt eine Fokussierungs-Vorrichtung ein, die das emittierte Referenz-Licht fokussiert. Es gibt keine spezielle Beschränkung in Bezug auf das Referenz-Licht, so lange es nicht den Orientierungs-Zustand der optischen Aufzeichnungs-Bereiche auf dem optischen Aufzeichnungs-Medium ändert, jedoch ist es vorzugsweise polarisiertes Licht.
Wenn auf ein Wiedergabe-Kommando von der Video-Eingabe-/-Ausgabe-Vorrichtung 43 hin Referenz-Licht auf die optischen Aufzeichnungs-Bereiche des optischen Aufzeichnungs-Medium eingestrahlt wird, schwankt die Intensität einer polarisierten Komponente des reflektierten Lichtes, des transmittierten Lichtes oder des gestreuten Lichtes des Referenz-Lichtes in Abhängigkeit davon, ob sich die anfängliche Molekül-Orientierung geändert hat. Diese Intensitäts-Änderung wird mit einem optischen Sensor durch eine Polarisations-Einrichtung nachgewiesen. Auf der Basis des nachgewiesenen Ergebnisses wird dann die Intensität einer polarisierten Komponente in ein vorbestimmtes elektrisches Signal umgewandelt. Dieses elektrische Signal wird durch den Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt ausgegeben und über die Steuerungs-Kommando-Eingabe-Vorrichtung 44 an die Video-Eingabe-/-Ausgabe-Vorrichtung 43 übertragen. Auf der Basis des übertragenen Wiedergabe-Informations-Signals wird die Information dann durch die Video-Wiedergabe-Vorrichtung 42 wiedergegeben.
Arbeitsbeispiele
Unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Arbeitsbeispiele folgt eine speziellere Erklärung der vorliegenden Erfindung.
Arbeitsbeispiel 1
Es wurde ein scheibenförmiges Glas-Substrat 1 hergestellt, und nach sorgfältigem Spülen und Entfetten der Substrat-Oberfläche wurde Aluminium einschließlich 2 Massen-% Silicium in einer Film-Dicke von etwa 500 nm durch Abscheidung aus der Dampfphase aufgebracht und so ein reflektierender Film 2 gebildet (siehe 1).
Andererseits wurde die Verbindung, die durch die Formel C₆H₅CH=CHCOC₆H₄O(CH₂)₆OSiCl₃ wiedergegeben wird, als chemisorptive Substanz hergestellt, die eine lichtempfindliche Gruppe und eine funktionelle Gruppe einschließt, die mit dem reflektierenden Film 2 reagiert und sich chemisch an diesen bindet (auch bezeichnet als ein „oberflächenaktives Mittel"). Diese Verbindung schließt eine lichtempfindliche Chalcon-Gruppe ein (C₆H₅CH=CHCOC₆H₄-; Absorptions-Peak bei 315 nm), die Licht einer Wellenlänge von 300 nm bis 330 nm absorbiert und sich mit anderen Molekülen bindet, und schließt eine Chlorsilyl-Gruppe ein, die als funktionelle Gruppe dient, die mit dem reflektierenden Film reagiert und sich chemisch an diesen bindet. Die Verbindung wurde in einer Menge von etwa 1 Massen-% in wasserfreiem Hexadecan (einem nicht-wässrigen organischen Lösungsmittel) gelöst und so eine chemisorptive Lösung hergestellt.
Als nächstes wurde – wie in 1 gezeigt wird – diese chemisorptive Lösung 3 in ein Lösungsmittel-Bad gefüllt, und das Glas-Substrat 1, auf dem die reflektierende Schicht 2 gebildet worden war, wurde für etwa 1 h in dieses Lösungsmittel-Bad unter einer trockenen Atmosphäre eingetaucht (nicht mehr als 30% relative Feuchtigkeit). Es sollte angemerkt werden, dass es auch möglich ist, ein Verfahren der Aufbringung anstelle des Eintauchens anzuwenden. Dann wurde das Substrat 1 aus dem Lösungsmittel-Bad herausgenommen, mit wasserfreiem n-Hexan gespült, wobei man nicht-adsorbierte chemisorptive Moleküle an der Oberfläche entfernte, und wurde für eine Weile in Luft gehalten, die einen bestimmten Feuchtigkeits-Gehalt einschloss. Ein Halten des Substrats 1 in Luft, die einen bestimmten Feuchtigkeits-Gehalt einschließt, ermöglicht eine Reaktion der nicht umgesetzten Cl-Gruppen in den adsorbierten Molekülen mit OH-Gruppen, wodurch die Chemisorption der adsorbierten Moleküle reaktiviert wird. Auf diese Weise wurde ein monomolekularer Film 4 (von etwa 1,8 nm Film-Dicke) von den chemisorptiven Molekülen gebildet (2A).
Bei Analysieren des hergestellten monomolekularen Films 4 durch FTIR (Fourier Transform Infrarot-Spektroskopie) wurde bestätigt, dass die SiCl-Gruppen der chemisorptiven Chlorsilan-Substanz und die Hydroxyl-Gruppen an der Substrat-Oberfläche eine Dehydrochlorierungs-Reaktion eingingen, die Bindung der nachfolgenden Formel (G) gebildet wurde und aufgrund der Reaktion mit der Feuchtigkeits-Komponente in der Luft die Bindung der nachfolgenden Formel (H) gebildet wurde. In diesem Arbeits-Beispiel wurde Al₂O₃ auf der Oberfläche gebildet durch natürliches Oxidieren von Al in der reflektierenden Schicht 2, die Aluminium einschließt, auf der Oberfläche des Substrats 1, so dass die Oberfläche der reflektierenden Schicht 2 mit der Feuchtigkeits-Komponente in der Luft reagiert und eine Oberfläche wird, die viele -OH-Gruppen einschließt.
(Formel 15)
(Formel 16)
Der chemisorptive dünne Film, der wie oben beschrieben gebildet wurde, war ein monomolekularer Film 4, der so ausgerichtet war, dass lipophile C₆H₅CH=CHCOC₆H₄-Gruppen an der Oberfläche nach außen zeigen.
Es war auch möglich, einen chemisorptiven dünnen Film an der Substrat-Oberfläche zu chemisorbieren, wenn man eine Substanz verwendete, die Alkoxysilyl-Gruppen oder Isocyanat-Gruppen anstelle der Chlorsilyl-Gruppen einschloss.
Auch wenn man anstelle der Chalcon-Gruppe eine chemisorptive Substanz verwendete, die eine Cinnamat-Gruppe mit einer Doppelbindung oder eine Diacetylen-Gruppe mit einer Dreifach-Bindung einschloss, wurde ein monomolekularer Film 4 erhalten, der so ausgerichtet ist, dass lipophile C₆H₅CH=CHCOC₆H₄-Gruppen an der Oberfläche nach außen zeigen.
Als nächstes wurde Licht verwendet, das um die i-Linie (Wellenlänge: 313 nm) einer Ultra-Hochdruck-Quecksilber-Lampe zentriert war und mit einer Polarisations-Platte (HNP'B von der Firma Polaroid Corp.) polarisiert war und auf einen Durchmesser von 1,2 μm fokussiert war. Dieses Licht wurde in einer Intensität von 500 mJ/cm² eingestrahlt, während man die Substrat-Oberfläche, auf der der chemisorptive dünne Film gebildet worden war, umlaufen ließ, so dass das Licht im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Substrats war und seine Polarisations-Richtung parallel in Bezug auf das Substrat war. Das fokussierte Licht wurde sukzessive eingestrahlt, während man es in der radialen Richtung des scheibenförmigen Substrats vom Außenumfang in Richtung auf das Zentrum der Scheibe verschob, so dass die Bestrahlungs-Position des fokussierten Lichts überlappte. Durch Wiederholen dieses Schritts wurde das gesamte Substrat mit dem fokussierten Licht bestrahlt.
Bei Analysieren des chemisorptiven dünnen Films nach der Bestrahlung durch FTIR wurde gefunden, dass in dem chemisorptiven dünnen Film die chemisorptiven Moleküle in der Polarisations-Richtung (2B) orientiert waren und die adsorbierten Moleküle über die Kohlenstoff-Bindungen (siehe Formel (I)) der Vinyl-Gruppen-Abschnitte der chemisorptiven Moleküle vernetzt waren (2C).
(Formel 17)
Als nächstes wurden photopolymerisierbare (durch UV härtbare) Flüssigkristall-Moleküle hergestellt, wie sie durch die nachfolgende Formel (J) wiedergegeben werden, und wurden in einer Menge von etwa 10 Massen-% Konzentration in Xylol gelöst, was zu einer Lösung mit polymerisierbaren Molekülen führte.
(Formel 18)

CH₂=CHCOO-(CH₂)₃-O-C₆H₄-C₆H₃F-O-(C₂H₃)-OCOCH=CH₂ (J)

Danach wurde diese Lösung polymerisierbarer Moleküle mit einem Spinner auf den chemisorptiven dünnen Film 7 aufgebracht, in dem die adsorbierten Moleküle orientiert durch Vernetzen fixiert waren. Das Substrat wurde getrocknet, wodurch man einen Film (mit einer Film-Dicke von etwa 1 μm) bildete, der aus photopolymerisierbaren Flüssigkristall-Molekülen bestand (siehe 3A).
Als nächstes wurde das Substrat, auf dem dieser Film, der aus photopolymerisierbaren Flüssigkristall-Molekülen bestand, gebildet worden war, auf 120°C erhitzt, und die polymerisierbaren Moleküle wurden in einen isotropen Zustand umgewandelt. Danach wurde das Substrat langsam auf Raumtemperatur abgekühlt, und ein Film wurde erhalten, in dem die Gruppe 5' der photopolymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle durch die Orientierungs-Regulierungs-Kraft des chemisorptiven dünnen Films auf dem Substrat orientiert war (3B). Für diesen Vorgang war eine Abkühl-Geschwindigkeit von nicht mehr als etwa 10°C/10 min bevorzugt. Darüber hinaus wurde die Tatsache, dass die Gruppe der photopolymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle in einer vorbestimmten Richtung orientiert war, durch FTIR und ein Flüssigkristall-Test-Zellen-Orientierungs-Verfahren bestätigt.
Danach wurde unter Verwendung einer Extra-Hochdruck-Quecksilber-Lampe UV-Licht mit einer Intensität von etwa 300 mJ/cm² auf die Gruppe 5' der orientierten photopolymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle eingestrahlt, und es wurde eine Beschichtung 5'' gebildet, und so wurde der optisch orientierte Film erhalten (siehe 3C).
Wenn nach der Bestrahlung mit UV-Licht der Film durch FTIR analysiert wurde, wurde gefunden, dass die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle über die Kohlenstoff- Bindungen (siehe die nachfolgende Formel (K)) der Vinyl-Gruppen-Abschnitte der photopolymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle polymerisiert waren.
(Formel 19)
Als nächstes wurde fokussiertes Licht in Punkten eingestrahlt, während man das Substrat umlaufen ließ, auf dem die so hergestellte Beschichtung 5'' gebildet worden war. Bei Beobachten der Beschichtungs-Oberfläche durch eine Polarisations-Einrichtung wurde die anfängliche Molekül-Orientierung in den Bereichen 5''-1, die mit Licht bestrahlt worden waren, gestört, während die anfängliche Molekül-Orientierung in Bereichen 5''-2, die nicht mit Licht bestrahlt worden waren, nicht gestört war (4). Aus diesem Ergebnis wurde geschlossen, dass die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung 5'' durch Bestrahlung mit Licht gestört wird, so dass ein optisches Aufzeichnen möglich ist.
Es war auch möglich, damit Keramik-Material oder Metall als Substrat anstelle von Glas zu verwenden. Diese Materialien schließen viele Hydroxyl-Gruppen an ihrer Oberfläche ein, so dass der monomolekulare Film 4 leicht gebildet werden konnte.
Weiter konnte dann, wenn ein Substrat 1 aus einem synthetischen Harz mit einer wasserabstoßenden Oberfläche verwendet wurde, aktiver Wasserstoff in die Oberfläche des Substrats 1 eingeführt werden, indem man die Oberfläche einem Verfahren unterwarf, das gewählt ist aus Plasma-Behandlung, Corona-Behandlung und Behandlung mit fernem UV-Licht.
Weiter wurde gefunden, dass deswegen, weil Metalle und keramische Materialien starr sind, diese überlegen sind als scheibenförmige Substrate. Andererseits haben syntheti sche Harze eine überlegene Flexibilität, und es wurde gefunden, dass sie als bandförmige Substrate geeignet sind.
Nach Adsorbieren der chemisorptiven Substanz an der Substrat-Oberfläche wurde die Substrat-Oberfläche mit einem dehydratisierten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel wie beispielsweise dehydratisiertem n-Hexan, einem Fluorkohlenstoff-Lösungsmittel wie beispielsweise Fluorinate (von der Firma 3M Corp.), einem Chlorkohlenstoff-Lösungsmittel wie beispielsweise Chloroform oder einem Silicon-Lösungsmittel wie beispielsweise einem Dimethylsilicon-Derivat gespült, und nicht adsorbierte Moleküle konnten effizient weggespült werden.
Arbeitsbeispiel 2
Ein lichtempfindliches Polyimid-Harz (Marke: RN-1194; Firma Nissan Chemicals Corp.), das eine photoreaktive funktionelle Gruppe einschloss, wurde in γ-Butyrolactam gelöst. Diese Lösung wurde in einer Film-Dicke von etwa 500 nm auf ein scheibenförmiges Glas-Substrat 1 in ähnlicher Weise wie in Arbeitsbeispiel 1 aufgebracht. Das Substrat wurde bei 200°C für zwei Stunden gehalten, das Polyimid-Harz wurde gehärtet und ein Polymer-Film wurde auf dem Substrat 1 gebildet.
Der Polymer-Film wurde mit polarisiertem UV-Licht nach demselben Verfahren wie in Arbeitsbeispiel 1 bestrahlt, und eine Orientierungs-Kraft wurde auf den Polymer-Film aufgebracht. Das UV-Licht wurde mit einer Intensität von 1 mJ/cm² eingestrahlt.
Danach wurde eine Beschichtung 5'' wie in Arbeitsbeispiel 1 gebildet. Eine Analyse wie in Arbeitsbeispiel 1 zeigte, dass die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle durch Vernetzen in einer orientierten Anordnung gebunden waren.
Wenn fokussiertes Licht auf die Beschichtung wie in Arbeitsbeispiel 1 eingestrahlt wurde, änderte sich die anfängliche Molekül-Orientierung. Als Ergebnis wurde gefunden, dass ein Aufzeichnen mit Licht auch mit der Beschichtung dieses Arbeitsbeispiels möglich ist.
Es sollte angemerkt werden, dass in dem chemisorptiven dünnen Film dieses Arbeitsbeispiels der Polymer-Film selbst nicht orientiert ist, so dass dann, wenn der chemisorptive dünne Film dick wurde, der Kontrast während des Auslesens schwacher wurde. Es wurde gefunden, dass die Dicke des chemisorptiven dünnen Films vorzugsweise nicht höher war als 1/10 der Dicke der Beschichtung.
Andererseits wurde anstelle der optischen Orientierung des Polyimid-Films eine Reibe-Behandlung durchgeführt. 9 veranschaulicht ein Verfahren zum Reiben des Polyimid-Films. 9A ist eine Aufsicht, die ein Verfahren zum Reiben mit einer Reibe-Walze veranschaulicht, und 9B ist eine seitliche Ansicht, die von der rechten Seite aufgenommen wurde, die das Verfahren zum Reiben mit einer Reibewalze veranschaulicht. Noch spezieller ist – wie in den 9A und 9B gezeigt ist – eine Reibewalze 25 in einer Durchmesser-Richtung D relativ zu dem Substrat 1 so orientiert, dass sie durch das Rotations-Zentrum 24 reicht, und sie trägt ein Reibe-Tuch 27 von der Firma Rayon Corp.. Das Substrat 1 ist auf einem Drehtisch 28 fixiert. Der Drehtisch 28 kann mittels einer Rotations-Antriebs-Einrichtung, die nicht in den Figuren gezeigt ist, in Umlauf versetzt werden. Bei feststehender Reibe-Walze 25 wird der Drehtisch 28 in Z-Richtung in Umlauf gesetzt. So wird der Polyimid-Film 26 gerieben und in konzentrischen Ringen orientiert.
Weiter wurden unter Verwendung einer kegelstumpfförmigen Reibe-Walze, die in radialer Richtung auf dem Substrat so angeordnet war, dass das Reibe-Tuch das Rotationszentrum und ein Ende des Substrats berührte, die Reibewalze und das Substrat in Umlauf versetzt. Der Polyimid-Film wurde so noch einheitlicher in Form konzentrischer Ringe gerieben.
Ein Beschichtungs-Film 5'' wurde auf dieselbe Weise wie in Arbeitsbeispiel 1 auf dem chemisorptiven dünnen Film gebildet, der in Form dieser konzentrischen Ringe orientiert worden war. Eine Analyse wie in Arbeitsbeispiel 1 zeigte, dass die polymerisierba ren Flüssigkristall-Moleküle durch Vernetzen in orientierter Anordnung gebunden waren.
Wenn fokussiertes Licht auf die Beschichtung wie in Arbeitsbeispiel 1 eingestrahlt wurde, änderte sich die anfängliche Molekül-Orientierung. Als Ergebnis wurde gefunden, dass auch ein Aufzeichnen mit Licht mit der Beschichtung dieses Arbeitsbeispiels möglich ist.
Es wurde weiter gefunden, dass ein Zusetzen von einigen Prozent eines sensibilisierenden Mittels, das eine -C₆H₄CO-Gruppe einschließt (beispielsweise Irgacure^TM 651, 184, 500 von der Firma Japan Ciba-Geigy Corp. oder Kayacure^TM BDMK, BP-100 von der Firma Nippon Kayaku Corp.) als Substanz, die auf UV-Licht reagiert, die Photoreaktion förderte und die Polymerisations-Zeit erheblich verkürzte.
Unter Vorsehen eines chemisorptiven dünnen Films auf der gesamten Oberfläche des Medium-Substrats und Variieren des Verfahrens zur Bildung der Beschichtung, die darauf gebildet wurde, wurden die folgenden optischen Aufzeichnungs-Medien gebildet.
Ein chemisorptiver dünner Film 7 mit orientierenden Eigenschaften wurde auf der gesamten Oberfläche eines Medium-Substrats aufgebracht, und eine Beschichtung 5'' wurde auf die gesamte Oberfläche dieses chemisorptiven dünnen Films 7 aufgebracht (5A). Weiter wurde ein chemisorptiver dünner Film auf der gesamten Oberfläche eines Medium-Substrats aufgebracht, und Unterwerfen eines Teils des chemisorptiven dünnen Films einer Orientierungs-Behandlung wurde eine Beschichtung 5'' nur auf diesen Teil-Bereichen 7 des chemisorptiven dünnen Films aufgebracht, der orientierende Eigenschaften hatte (5B). Weiter wurde ein chemisorptiver dünner Film 7 auf der gesamten Oberfläche eines Medium-Substrats vorgesehen, und eine Beschichtung 5'' wurde partiell auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films aufgebracht (5E).
Durch Aufbringen eines chemisorptiven dünnen Films partiell auf der Oberfläche des Medium-Substrats und Variieren des Verfahrens zur Bildung der Beschichtung, die darauf gebildet wurde, wurden die folgenden optischen Aufzeichnungs-Medien gebildet.
Ein chemisorptiver dünner Film 7 mit orientierenden Eigenschaften wurde partiell auf der Oberfläche eines Medium-Substrats aufgebracht, und eine Beschichtung 5'' wurde nur auf denjenigen Abschnitten 7 des chemisorptiven dünnen Films aufgebracht, die orientierende Eigenschaften hatten (5C). Weiter wurde ein chemisorptiver dünner Film 7 mit orientierenden Eigenschaften partiell auf der Oberfläche eines Medium-Substrats aufgebracht, und ein aus polymerisierbaren Molekülen hergestellter Film wurde auf der gesamten Oberfläche des Medium-Substrats aufgebracht. Jedoch wurde die orientierende Beschichtung 5'' nur auf dem chemisorptiven dünnen Film 7 gebildet (5D).
Arbeitsbeispiel 3
Ein scheibenförmiges Glas-Substrat 1 wurde hergestellt, die Oberfläche des Substrats wurde sorgfältig gespült und entfettet, und dann wurde Aluminium einschließlich 2 Massen-% Silicium in einer Film-Dicke von etwa 200 nm durch Vakuum-Dampfabscheidung aufgebracht, was eine reflektierende Schicht 2 bildete, und so wurde ein scheibenförmiges Medium-Substrat hergestellt.
Als nächstes wurde – wie in Arbeitsbeispiel 1 – ein chemisorptiver dünner Film auf dem Medium-Substrat gebildet, und eine Beschichtung wurde gebildet und so ein optisches Aufzeichnungs-Medium hergestellt.
Danach wurde, während man das Medium-Substrat umlaufen ließ, Licht in Synchronisierung mit dem Umlaufen des Medium-Substrats eingestrahlt. Für dieses Einstrahlen von Licht wurde fokussiertes polarisiertes Licht eingestrahlt, unter EIN-/AUS-Steuerung durch ein Digital-Signal, und zwar in Punkten von 1 J/cm² aus einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zur Substrat-Oberfläche war, und derart, dass die Oszillations-Richtung parallel zur anfänglichen Orientierung des Medium-Substrats war. Der Zustand der optischen Aufzeichnung ist in den 10A und 10B gezeigt. Die 10A und 10B sind konzeptionelle Diagramme, die auf molekularem Niveau eine Querschnitts-Ansicht und eine Aufsicht auf das Medium zeigen, auf dem optische Information auf einem optischen Aufzeichnungs-Medium gemäß diesem Arbeitsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet wurde. 10A ist ein Querschnitts-Diagramm des Mediums, auf dem optische Information aufgezeichnet wurde. 10B ist ein Diagramm des Mediums, auf dem optische Information aufgezeichnet wurde. Wie aus den 10A und 10B ersichtlich ist, waren in der optischen Aufzeichnungs-Schicht Bereiche 5b, in denen die anfängliche Molekül-Orientierung geändert worden war, und Bereiche 5a, in denen die anfängliche Molekül-Orientierung nicht geändert worden war, und zwar in Übereinstimmung mit den Zuständen EIN und AUS des Digital-Signals. Aufgrund dieser Änderung der anfänglichen Molekül-Orientierung konnte optische Information auf dem optischen Aufzeichnungs-Medium aufgezeichnet werden.
Mit dem Medium-Substrat, auf dem die optische Information aufgezeichnet worden war, konnte die Aufzeichnung wie folgt ausgelesen werden.
Schwaches fokussiertes sichtbares Licht 29 (beispielsweise mit einer Wellenlänge von 530 nm; Energie: 100 mJ/cm² bei der zweiten Harmonischen eines YAG-(Yttrium-Aluminium-Granat-)Lasers) wurde in Übereinstimmung mit einem Spurmuster auf die Bereiche 5a und 5b auf der Linie C eingestrahlt, während man das Medium-Substrat in B-Richtung umlaufen ließ. Die Intensitäts-Änderungen des Lichts derselben Wellenlänge, die von den Regionen 5a und 5b auf dem Spurmuster zurück reflektieren, wurden durch eine polarisierende Platte erfasst, die so angeordnet war, dass die Polarisations-Richtung senkrecht zur Rotations-Richtung des Medium-Substrats war. In dem Bereich 5a, in dem sich die anfängliche Molekül-Orientierung nicht geändert hatte, konnte fast kein Reflektions-Licht nachgewiesen werden. Andererseits wurde in dem Bereich 5b, in dem sich die anfängliche Molekül-Orientierung geändert hatte, etwa 1/3 des eingestrahlten Lichts zurück reflektiert. Als Ergebnis wurde gefunden, dass die aufgezeichnete optische Information mit hoher Präzision als Zustände EIN und AUS eines Digital-Signals ausgelesen werden konnte.
Auf der oben beschriebenen reflektierenden Schicht wurde ein transparenter Schutz-Film durch CVD Dampfabscheidung oder Sputtern gebildet, der aus SiO_x (stöchimetrisch SiO₂, jedoch wurde die tatsächliche Valenz nicht bestimmt, so dass x jeder beliebige geeignete Wert sein kann) oder SiN_x (stöchimetrisch Si₃N₄, jedoch wurde die tatsächliche Valenz nicht bestimmt, so dass x jeder beliebige geeignete Wert sein kann) bestand. Es wurde gefunden, dass dies nicht nur die Substrat-Oberfläche hydrophil machte, sondern auch ein Medium-Substrat überlegener Reibungs-Beständigkeit und Kratz-Beständigkeit erhalten ließ.
Unter Verwendung eines transparenten Glas-Substrats, auf dem keine reflektierende Metall-Schicht gebildet worden war, wurde ein optisches Aufzeichnungs-Medium hergestellt. So wurde ein durchlässiges optisches Aufzeichnungs-Medium erhalten.
Weiter wurde durch partielles Bilden eines chemisorptiven dünnen Films und partielles Bilden einer Beschichtung eine Mehrzahl von optischen Aufzeichnungs-Bereichen auf dem Medium-Substrat aufgebracht.
Auch wurde bestätigt, dass dann, wenn das Medium-Substrat scheibenförmig ist und die optischen Aufzeichnungs-Bereiche in Form konzentrischer Ringe oder in Spiralform auf dem Medium-Substrat angeordnet sind, optische Information leicht geschrieben oder ausgelesen werden konnte.
Weiter wurde bestätigt, dass dann, wenn das Medium-Substrat bandförmig ist und die optischen Aufzeichnungs-Bereiche auf dem Medium-Substrat in linearen Gruppen parallel zu einer Richtung angeordnet sind, die sich mit einem vorbestimmten Winkel mit der Längsrichtung des Bandes schneidet und so die Aufzeichnungs-Schicht gebildet wurde, optische Information leicht geschrieben oder ausgelesen werden konnte.
Weiter war dann, wenn man die reflektierende Schicht 2 auf beiden Seiten des Medium-Substrats bildete und eine optische Aufzeichnungs-Schicht auf beiden reflektierenden Schichten 2 aufbrachte, ein Verdoppeln des optischen Aufzeichnens auf demselben optischen Aufzeichnungs-Medium möglich war.
Weiter war das Schreiben von optischer Information selbst dann möglich, wenn während des Schreibens der optischen Information die Polarisations-Richtung des eingestrahlten, punktförmigen polarisierten Lichts auf eine Richtung festgesetzt wurde, die sich senkrecht mit der Rotations-Richtung des Medium-Substrats schnitt.
Darüber hinaus war dann, wenn das optische Aufzeichnungs-Medium bandförmig war, das Schreiben von optischer Information möglich durch Einstrahlen von polarisiertem Licht in Punkten entlang einem Spurmuster in einer Richtung, die sich in einem vorbestimmten Winkel mit der Längsrichtung des Bandes schnitt, während man das Band vorwärts laufen ließ.
Es war auch möglich, eine Mehrzahl von bandförmigen optischen Aufzeichnungs-Medien herzustellen durch Reiben des Polymer-Films, während man einen breiten Medium-Substrat-Film vorwärts laufen ließ, und Schneiden des Medium-Substrat-Films nach Bilden des chemisorptiven dünnen Films auf dem Polymer-Film.
Arbeitsbeispiel 4
6 ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein Beispiel einer Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung, die in 6 gezeigt ist, schließt einen Informations-Aufzeichnungs-Abschnitt (nicht in den Figuren gezeigt) ein, der ein optisches Aufzeichnungs-Medium 12 aufweist, wie es in Arbeitsbeispiel 3 hergestellt wurde, einen Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt 13, einen Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt 14, einen Referenz-Licht emittierenden Abschnitt 15, einen Informations-Element-Nachweis-Abschnitt 16, einen Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitt 17 und einen Steuerungs-Schaltungs-Abschnitt 18.
Das optische Aufzeichnungs-Medium 12 wird rotationsmäßig angetrieben durch den Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitt. Während des Aufzeichnens von optischer Information wurden optische Signale, die mit der externen Information, die aufgezeichnet werden soll, in Beziehung stehen, von dem Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt 13 auf den Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt 14 übertragen.
Der Aufzeichnungs-Licht emittierende Abschnitt 14 emittierte in Form von Punkten Aufzeichnungs-Licht 8, das auf einen Durchmesser von 0,5 μm fokussiert war, in Übereinstimmung mit Informations-Signalen, die aus EIN- und AUS-Signalen bestehen. UV-Licht wurde als Aufzeichnungs-Licht mit 1 J/cm² von einer Richtung eingestrahlt, die senkrecht zur Substrat-Oberfläche war.
Aufgrund des selektiv emittierten Aufzeichnungs-Lichts konnte optische Information auf das optische Aufzeichnungs-Medium 12 geschrieben werden, mit Bereichen, in denen die anfängliche Molekül-Orientierung der optischen Aufzeichnungs-Bereiche geändert wurde, und Bereichen, in denen die anfängliche Molekül-Orientierung der optischen Aufzeichnungs-Bereiche nicht geändert waren.
Während der Wiedergabe der optischen Information wurde schwaches sichtbares Licht, das auf einen Durchmesser von 1 μm fokussiert war (angegeben durch das Bezugszeichen 23) von dem Referenz-Licht emittierenden Abschnitt 15 emittiert (Wellenlänge 530 nm, 100 mJ/cm² bei der zweiten Harmonischen eines YAG-Lasers).
Die Intensität des reflektierten Lichts mit derselben Wellenlänge, die von der Oberfläche des optischen Aufzeichnungs-Mediums 12 reflektiert wurde, wurde mit einem optischen Sensor 22 durch eine polarisierende Platte 21 nachgewiesen, deren Polarisierungs-Richtung in einer Richtung senkrecht in Bezug auf die Rotations-Richtung des Medium-Substrats 12 angeordnet war. Bei den Regionen, die nicht mit Aufzeichnungs-Licht bestrahlt worden waren, konnte nahezu kein Reflektions-Licht nachgewiesen werden, während in den Bereichen, die mit Aufzeichnungs-Licht bestrahlt worden waren, etwa 1/3 des eingestrahlten Lichts zurück reflektiert wurde, so dass die optische Aufzeichnungs-Information mit hoher Präzision als Zustände EIN und AUS eines Digital-Signals ausgelesen werden konnten.
Es sollte angemerkt werden, dass dann, wenn polarisiertes Licht als Referenz-Licht eingestrahlt wurde, es auch möglich war, Intensitäts-Änderungen mit dem optischen Sensor 22 ohne die Polarisations-Platte 21 nachzuweisen.
Die Wellenlänge des emittierten Aufzeichnungs-Lichts war dieselbe wie die Wellenlänge des emittierten Referenz-Lichts. So konnte eine einfachere Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung bereitgestellt werden, da der Aufzeichnungs-Licht emittierende Abschnitt 14 und der Referenz-Licht emittierende Abschnitt 15 zusammengelegt werden können.
Laser-Licht wurde sowohl als emittiertes Aufzeichnungs-Licht als auch als emittiertes Referenz-Licht verwendet. Es wurde bestätigt, dass dies die Fokussierungs-Präzision des Aufzeichnungs-Lichts und des Referenz-Lichts verbessern konnte.
Die Fläche der Medium-Substrat-Oberfläche, die mit dem emittierten Aufzeichnungs-Licht bestrahlt wurde, wurde auf einen kleineren Bereich festgesetzt als die Fläche der Medium-Substrat-Oberfläche, die mit dem emittierten Referenz-Licht bestrahlt wurde. Es wurde bestätigt, dass dies Auslese-Fehler während des Auslesens reduzierte.
Die Energie-Dichte des emittierten Aufzeichnungs-Lichts wurde derart festgesetzt, dass sie größer war als die Energie-Dichte des emittierten Referenz-Lichts auf dem Medium-Substrat. So konnte eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung mit stabilem Aufzeichnen von optischer Information bereitgestellt werden, da die Orientierung der Beschichtung während des Auslesens sich nicht änderte.
Der Referenz-Licht emittierende Abschnitt und der optische Sensor wurden auf derselben Seite des Aufzeichnungs-Mediums 12 vorgesehen. In diesem Fall wurden Intensi täts-Änderungen in dem reflektierten Licht von emittiertem Referenz-Licht, das von dem Aufzeichnungs-Medium reflektiert wurde, oder von gestreutem Licht, das an der Oberfläche des Aufzeichnungs-Mediums gestreut wurde, mit dem optischen Sensor erfasst.
Es war auch möglich, das Aufzeichnungs-Medium zwischen dem Referenz-Licht emittierenden Abschnitt und dem optischen Sensor vorzusehen. In diesem Fall wurden Intensitäts-Änderungen des transmittierten Lichts des emittierten Referenz-Lichts, das durch das Aufzeichnungs-Medium durchgelassen worden war, mit dem optischen Sensor erfasst.
Wenn eine Intensitäts-Änderung in einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, durchgelassenem Licht oder gestreutem Licht des eingestrahlten Referenz-Lichts mit einem optischen Sensor durch eine Polarisations-Einrichtung erfasst wurde, dann war die Polarisations-Einrichtung so angeordnet, dass ihre optische Transmissions-Achse parallel oder senkrecht zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung war.
Wenn polarisiertes Licht als Referenz-Licht eingestrahlt wurde und die Intensitäts-Änderung einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, durchgelassenem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts mit einem optischen Sensor ohne eine Polarisations-Einrichtung erfasst wurde, dann wurde das eingestrahlte polarisierte Licht derart polarisiert, dass seine Oszillations-Richtung parallel oder senkrecht zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung war.
Wenn polarisiertes Licht als Referenz-Licht eingestrahlt wurde und die Intensitäts-Änderung einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, durchgelassenem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts mit einem optischen Sensor durch eine Polarisations-Einrichtung erfasst wurde, dann konnte das eingestrahlte polarisierte Licht derart polarisiert werden, dass seine Oszillations-Richtung parallel oder senkrecht zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung war. Weiter konnte die Polarisations- Einrichtung derart angeordnet werden, dass ihre optische Transmissions-Achse parallel oder senkrecht zur anfänglichen Orientierung der Beschichtung war.
Arbeitsbeispiel 5
Ein Computer-System 30 wurde hergestellt, einschließlich einer arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung 31, die einen Hauptspeicher aufwies, einer Hilfs-Aufzeichnungs-Vorrichtung 32, die mit der arithmetischen Verarbeitungs-Vorrichtung verbunden war, unter Verwendung des optischen Aufzeichnungs-Mediums 12 des Arbeitsbeispiels 1 als Hilfsspeicher, einer Eingabe-Vorrichtung 33, die mit der arithmetischen Verarbeitungs-Vorrichtung verbunden war, einer Ausgabe-Vorrichtung 34, die mit der arithmetischen Verarbeitungs-Vorrichtung verbunden war und einer Steuer-Vorrichtung 35, die die Daten-Kommunikation zwischen den verschiedenen Vorrichtungen steuerte, wie dies in 7 gezeigt ist.
Die Hilfs-Aufzeichnungs-Vorrichtung 32, die mit der arithmetischen Verarbeitungs-Vorrichtung 31 verbunden war, unter Verwendung des optischen Aufzeichnungs-Mediums 12 gemäß der vorliegenden Erfindung als Hilfsspeicher wurde hauptsächlich als Speicher für Backups verwendet.
Arbeitsbeispiel 6
Ein Video-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System 40 wurde hergestellt, das einschloss: Eine Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Vorrichtung 41 zum Steuern der Eingabe-Quelle und der Ausgabe-Destination eines Video-Signals, eine Video-Eingabe-/-Ausgabe-Vorrichtung 42 unter Verwendung des optischen Aufzeichnungs-Mediums 12 von Arbeitsbeispiel 1, die mit der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Vorrichtung 41 verbunden war, eine Video-Ausgabe-Vorrichtung 43, die mit der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Vorrichtung 41 verbunden war, und eine Steuerungs-Kommando-Eingabe-Vorrichtung 44, die mit der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Vorrichtung 41 verbunden war und die Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Kommandos an die Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Vorrichtung 41 sendet, wie dies in 8 gezeigt ist.
Dieses Video-Eingabe-/-Wiedergabe-System konnte eine TV-Sendung von etwa 40 h aufzeichnen und konnte verwendet werden als Heim-Server anstelle eines VTR für Heim-Gebrauch, der mit 100 GB Aufzeichnungs-Kapazität ausgestattet war.
Arbeitsbeispiel 7
Ein optischer Aufzeichnungs-Film 101 gemäß diesem Arbeitsbeispiel, der fixiert wurde durch kovalentes Binden an einen Aluminium-Film 103, der auf der Oberfläche eines Glas-Substrats 102 gebildet worden war, wie dies in 11 gezeigt ist, wurde wie folgt hergestellt. Es sollte angemerkt werden, dass 11 zeigt, dass die den Film ausmachenden Moleküle in derselben Richtung orientiert sind, dass sie jedoch nicht notwendigerweise in derselben Richtung orientiert sein müssen und auch in verschiedenen Richtungen orientiert sein können.
Zuerst wurde ein Glas-Substrat 102 hergestellt durch maschinelles Bearbeiten des Glas-Substrats 102 in Scheibenform mit einem Durchmesser von etwa 100 mm und sorgfältiges Spülen und anschließendes Aufbringen von Al einschließlich 2 Massen-% Si auf die (gesamte) Oberfläche davon durch Vakuum-Dampf-Abscheidung unter Bilden eines Aluminium-Films 103 von etwa 500 nm Dicke. Dieser Aluminium-Film 103 wurde natürlich oxidiert und hatte viele Hydroxyl-Gruppen (-OH-Gruppen), die an der Oberfläche hervorstanden. Mit einem derartigen Aluminium-Film 103 kann ein monomolekularer optischer Aufzeichnungs-Film 101 mit hoher Molekular-Dichte gebildet werden.
Andererseits wurde eine chemisorptive Lösung hergestellt durch Lösen von chemisorptiven Molekülen (geradkettigen Molekülen) in wasserfreiem Hexadecan in einer Menge von etwa 1 Massen-% Konzentration. Die chemisorptiven Moleküle können wiedergegeben werden durch die folgende Formel (L) und schließen eine Chlorsilyl-Gruppe (SiCl), die eine chemisorptive Gruppe ist, und einen Benzophenon-Rest (C₆H₅COC₆H₄-: Absorptions-Peak bei 254 nm) ein, was eine funktionelle Gruppe ist, die Licht einer speziellen Wellenlänge absorbiert und eine Abbau-Reaktion eingeht.
(Formel 20)

C₆H₅COC₆H₄(CH₂)₆SiCl₃ (L)

Als nächstes wurde – wie in 12 gezeigt – das Substrat 102 mit dem Aluminium-Film 103 für etwa 1 Stunde in die chemisorptive Lösung 104 unter trockener Atmosphäre mit nicht mehr als 30% relativer Feuchtigkeit eingetaucht, und die chemisorptiven Moleküle wurden durch kovalentes Binden an der Oberfläche des Aluminium-Films 103 durch eine Dehydrochlorierungs-Reaktion zwischen den Chlorsilyl-Gruppen der chemisorptiven Moleküle und den Hydroxyl-Gruppen an der Oberfläche des Aluminium-Films 103 fixiert (11).
Anschließend wurde die Oberfläche mit dehydratisiertem n-Hexan gespült, um zurück gebliebene, nicht umgesetzte chemisorptive Moleküle zu entfernen, und wurde anschließend einer Atmosphäre ausgesetzt, die einen bestimmten Feuchtigkeits-Gehalt enthielt, so dass benachbarte chemisorptive Moleküle miteinander über Siloxan-Bindungen verknüpft wurden. Es sollte angemerkt werden, dass die chemisorptiven Moleküle auf dem Substrat eine Chlorsilyl-Gruppe an einem Ende aufweisen und relativ hydrophil sind, während das andere Ende eine relativ stark wasserabstossende Phenyl-Gruppe (C₆H₅-) aufweist, so dass die Benzophenon-Reste kovalent gebunden in einer Position aufgereiht sind, die weg von dem hydrophilen Aluminium-Film 103 zeigt.
Der auf diese Weise gebildete optische Aufzeichnungs-Film wurde aus einer Richtung senkrecht zum Substrat mit Licht einer Wellenlänge von 254 nm als Aufzeichnungs-Licht aus einer Ultra-Hochdruck-Quecksilber-Lampe bestrahlt, das auf einen Durchmesser von etwa 1,2 μm fokussiert war, und zwar in Dots (Punkten) bei einer Bestrahlungs-Dichte von 500 mJ/cm².
Wenn die bestrahlten Abschnitte und die nicht bestrahlten Abschnitte auf der Oberfläche mit einem mikroskopischen Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskop (mikroskopisches FTIR) angeschaut wurden, wurde gefunden, dass an den bestrahlten Abschnitten die Absorption der Phenyl-Gruppen nahe 1.600 cm^–1 reduziert war, während an den nicht bestrahlten Abschnitten keine Änderung war. Mit anderen Worten: An den bestrahlten Abschnitten wurden abgebaute Abschnitte durch eine Abbau-Reaktion aufgrund des Abschneidens der Carbonyl-Gruppen-Abschnitte der Benzophenon-Reste gebildet, während in den nicht-bestrahlten Abschnitten keine abgebauten Abschnitte waren. So wurde gefunden, dass Information aufgezeichnet werden kann durch Formen abgebauter Abschnitte und nicht abgebauter Abschnitte auf dem optischen Aufzeichnungs-Film durch Steuern der Bestrahlung mit Licht.
In dem vorgenannten Fall wurde ein Benzophenon-Rest als durch Licht abbaubare funktionelle Gruppe verwendet, jedoch wurde bestätigt, dass ein optischer Aufzeichnungs-Film, auf dem ein optisches Aufzeichnen möglich ist, in ähnlicher Weise gebildet werden kann unter Verwendung eines Benzyldimethylketal-Rests (Absorptions-Peak bei 255 nm) oder eines 1-Hydroxycyclohexylphenylketon-Restes (Absorptions-Peak bei 332 nm) an dessen Stelle.
Darüber hinaus wurden chemisorptive Moleküle verwendet, die eine durch Licht abbaubare funktionelle Gruppe an ihrem Molekül-Ende aufwiesen, jedoch ist es auch möglich, chemisorptive Moleküle zu verwenden, die durch Licht abbaubare funktionelle Gruppe in der Mitte der Moleküle-Kette aufweisen.
Weiter wurde in dem oben genannten Fall eine Chlorsilyl-Gruppe als chemisorptive Gruppe verwendet, jedoch wurde bestätigt, dass ein optischer Aufzeichnungs-Film, mit dem ein optisches Aufzeichnen in ähnlicher Weise möglich ist, auch gebildet werden kann, wenn man eine Halosilyl-Gruppe, eine Alkoxysilyl-Gruppe oder eine Isocyanatosilyl-Gruppe an deren Stelle verwendet.
Darüber hinaus wurde ein Glas-Substrat als Substrat verwendet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und es ist auch möglich, andere Arten von Substraten zu verwenden, wie beispielsweise ein Keramik-Substrat, ein Metall-Substrat oder ein Substrat aus einem synthetischen Harz. Wenn ein Substrat aus einem syntheti schen Harz verwendet wird, dann kann ein Substrat verwendet werden, in dem Wasserstoff-Atome (Hydroxyl-Gruppen) eingeführt werden durch eine der üblichen Oberflächen-Behandlungs-Verfahren, wie sie in diesem technischen Bereich bekannt sind, wie beispielsweise Plasma-Behandlung, Corona-Behandlung oder Behandlung mit fernem UV-Licht. Darüber hinaus ist es neben dem Aluminium-Film auch möglich, einen Film auf der Oberfläche des Substrats zu bilden, in dem funktionelle Gruppen, die mit den chemisorptiven Gruppen reagieren, nach außen zeigen, wie beispielsweise einen Siliciumoxid-Film oder einen Siliciumnitrid-Film.
In dem obigen Fall wurden die chemisorptiven Moleküle durch Eintauchen des Substrats mit dem Aluminum-Film in die chemisorptive Lösung chemisorbiert, jedoch gibt es keine Beschränkung in Bezug auf dieses Verfahren, und es ist auch möglich, die chemisorptiven Moleküle zu chemisorbieren durch Sprühen der chemisorptiven Lösung auf das Substrat mit dem Al-Film, um nur ein Beispiel zu nennen.
Weiter wurde in dem obigen Fall Licht einer Wellenlänge von 254 nm von einer Ultra-Hochdruck-Quecksilber-Lampe als Aufzeichnungs-Licht verwendet, jedoch wurde bestätigt, dass ein optisches Aufzeichnen in ähnlicher Weise möglich ist, beispielsweise mit Licht einer Wellenlänge von 248 nm aus einem KrF-Excimer-Laser.
Darüber hinaus wurde bei dem oben beschriebenen Spülen dehydratisiertes n-Hexan verwendet, jedoch kann bevorzugtes Spülen auch durchgeführt werden unter Verwendung anderer organischer Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, beispielsweise unter Verwendung eines organischen Florkohlenstoff-Lösungsmittels wie beispielsweise Fluorinate (Marke der Firma 3M), eines organischen Chlorkohlenstoff-Lösungsmittels wie beispielsweise Chloroform oder eines organischen Silicon-Lösungsmittels wie beispielsweise Dimethylsilicon.
Arbeitsbeispiel 8
Ein optischer Aufzeichnungs-Film wurde hergestellt wie in Arbeitsbeispiel 1, jedoch wurden anstelle der chemisorptiven Moleküle, die durch die oben angegebene Formel (L) wiedergegeben werden, chemisorptive Moleküle (geradkettige Moleküle) verwendet, die durch die folgende Formel (M) wiedergegeben werden, die einen Benzoin-Rest aufweisen (C₆H₅CHOHCOC₆H₄-: Temperatur bei der ein thermischer Abbau beginnt, ist etwa 80°C), die eine thermisch abbaubare funktionelle Gruppe ist.
(Formel 21)

C₆H₅CHOHCOC₆H₄(CH₂)₆SiCl₃ (M)

Der auf diese Weise gebildete optische Aufzeichnungs-Film wurde aus einer Richtung senkrecht zum Substrat mit Aufzeichnungs-Licht von 425 nm Wellenlänge (h-Linie) einer Ultra-Hochdruck-Quecksilber-Lampe bestrahlt, das auf einen Durchmesser von etwa 1 μm fokussiert war, und zwar in Dots (Punkten) bei einer Bestrahlungs-Intensität von 300 mJ/cm².
Danach wurde, als die bestrahlten Abschnitte und die nicht bestrahlten Abschnitte auf der Oberfläche mit einem mikroskopischen Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskop (mikroskopisches FTIR) angeschaut wurde, gefunden, dass an den bestrahlten Abschnitten die Absorption der Phenyl-Gruppen etwa 1.600 cm^–1 reduziert war, während an den nicht bestrahlten Abschnitten keine Änderung vorlag. Mit anderen Worten: An den bestrahlten Abschnitten waren abgebaute Abschnitte gebildet durch eine Abbau-Reaktion, während in den nicht-bestrahlten Abschnitten keine abgebauten Abschnitte vorlagen. So wurde gefunden, dass Information aufgezeichnet werden kann durch Bilden abgebauter Abschnitte und nicht-abgebauter Abschnitte auf dem optischen Aufzeichnungs-Film durch Steuern der Bestrahlung mit Licht. Es sollte angemerkt werden, dass die chemisorptiven Moleküle, die durch die Formel (M) wiedergegeben werden, die Bestandteil des optischen Aufzeichnungs-Films in Arbeitsbeispiel 8 sind, Licht von 425 nm nicht absorbieren, so dass es im Unterschied zu dem Aufzeichnungs-Film von Arbeitsbeispiel 7 scheint, dass eine Abbau-Reaktion auftrat aufgrund eines lokalen Erhitzens durch die Bestrahlung mit Licht.
In diesen Arbeitsbeispielen wurde ein Benzoin-Rest als thermisch abbaubare funktionelle Gruppe verwendet, jedoch wurde bestätigt, dass ein optischer Aufzeichnungs-Film, auf dem ein optisches Aufzeichnen möglich ist, in ähnlicher Weise gebildet werden kann unter Verwendung eines Benzopinacol-Restes. Es sollte angemerkt werden, dass die chemisorptiven Moleküle und das Substrat dieselben wie in Arbeitsbeispiel 7 sind, so dass ihre weitere Erläuterung weggelassen werden kann.
Ein optisches Aufzeichnen war auch möglich unter Verwendung eines Azo-Verbindungs-Rests wie beispielsweise eines 2-Carbamoylazobisbutyronitril-Restes oder eines 2,2'-Azobisbutyronitril-Restes anstelle des Benzophenon-Restes oder des Benzoin-Restes, wie sie in den Arbeitsbeispielen 7 und 8 verwendet wurden.
Arbeitsbeispiel 9
Wie in 13 gezeigt, macht ein einmal beschreibbares optisches Aufzeichnungs-Medium 111 gemäß diesem Arbeitsbeispiel Gebrauch von reflektiertem Licht während der Wiedergabe (d. h. während des Auslesens) und schließt ein: En Substrat 114 mit einem optisch reflektierenden Film (Aluminium-Film) 113, der auf der Oberfläche eines Glas-Substrats 112 gebildet ist, und einem optischen Aufzeichnungs-Film 115, in dem eine Aggregat-Gruppe von chemisorptiven Molekülen durch kovalentes Binden an der Oberfläche des optisch reflektierenden Films 113 fixiert ist. Dieses einmal beschreibbare optische Aufzeichnungs-Medium 111 wurde wie folgt hergestellt.
Zuerst wurde ein Substrat 114 hergestellt durch Bilden des optisch reflektierenden Films 113, der aus Al einschließlich 2 Massen-% Si bestand, in einer Dicke von 200 nm auf der Oberfläche des scheibenförmigen Glas-Substrats 112. Weiter wurde eine chemisorptive Lösung hergestellt durch Lösen der durch Formel (L) wiedergegebenen chemisorptiven Moleküle in derselben Weise wie in Arbeitsbeispiel 7.
Als nächstes wurde unter Verwendung des Substrats 114 und der chemisorptiven Lösung das optische Aufzeichnungs-Medium 111 hergestellt durch Bilden des optischen Aufzeichnungs-Films 115 auf dem Substrat 114, wie in Arbeitsbeispiel 7.
Unter Verwendung von Licht einer Wellenlänge von 254 nm aus einer Ultra-Hochdruck-Quecksilber-Lampe, das auf einen Durchmesser von etwa 1 μm fokussiert war, als Licht zum Aufzeichnen (Schreiblicht) 118 wurde das optische Aufzeichnungs-Medium 111, das auf diese Weise erhalten worden war, intermittierend von einer Richtung senkrecht zum optischen Aufzeichnungs-Film 115 mit einer Bestrahlungs-Intensität von 20 mW bestrahlt, wie in den 14A und 14B gezeigt ist. Dieses intermittierende Einstrahlen von Licht wurde durchgeführt in Übereinstimmung mit den Zuständen EIN eines Digital-Signals (das aus Zuständen EIN und AUS bestand), während man das optische Aufzeichnungs-Medium (mit einer Umlauf-Geschwindigkeit von 2.400 Upm) umlaufen ließ. Als Ergebnis wurden punktförmige abgebaute Abschnitte 116 in dem optischen Aufzeichnungs-Film 115 in Übereinstimmung mit den Zuständen EIN gebildet, und die nicht-abgebauten Abschnitte 117 wurden in Übereinstimmung mit den Zuständen AUS gebildet. Die abgebauten Abschnitte 116 und die nicht-abgebauten Abschnitte 117 sind Informations-Aufzeichnungs-Einheits-Bereiche.
Danach wurde – wie in 15 gezeigt ist – infrarotes Licht (Licht von 780 nm Wellenlänge), das auf einen Durchmesser von etwa 1,5 μm fokussiert war, aus einer Richtung senkrecht zum optischen Aufzeichnungs-Film 115 mit einer Bestrahlungs-Intensität von 1 mW als Wiedergabe-Licht (Referenz-Licht, Auslese-Licht) auf das optische Aufzeichnungs-Medium eingestrahlt, auf dem ein Aufzeichnen durchgeführt worden war, wie dies oben beschrieben ist. Während des Lesens wurde das optische Aufzeichnungs-Medium mit derselben Geschwindigkeit umlaufen gelassen wie während des Aufzeichnens. Das eingestrahlte Infrarot-Licht wurde durch den optischen Aufzeichnungs-Film 115 durchgelassen, und die Intensität des Lichts derselben Wellenlänge, das durch den optisch reflektierenden Film 113 zurückreflektiert wurde, wurde mit einem optischen Sensor (Infrarot-Sensor) 122 nachgewiesen. In 15 bezeichnet die Bezugsziffer 123 einen Halb-Spiegel. Als Ergebnis war die Intensität des Lichtes, das durch die abgebauten Bereiche durchgelassen wurde und zurückreflektiert wurde, stark, während die Intensität des Lichtes, das durch die nicht-abgebauten Bereiche durchgelas sen wurde und zurückreflektiert wurde, schwach war, so dass dies als Zustände EIN und AUS eines Digital-Signals gelesen werden konnte.
Das Aufzeichnen und Wiedergeben von Information war auch möglich, wenn man chemisorptive Moleküle verwendete, die eine andere durch Licht abbaubare funktionelle Gruppe oder eine andere thermisch abbaubare funktionelle Gruppe anstelle der chemisorptiven Moleküle mit dem Benzophenon-Rest hatten.
Weiter war das Aufzeichnen und Wiedergeben von Information auch möglich, wenn man anstelle des Glas-Substrats ein keramisches Substrat, ein Metall-Substrat oder ein Substrat aus einem synthetischen Harz oder ein Substrat mit einem optisch reflektierenden Film verwendete, der auf einem dieser Substrate gebildet worden war. Darüber hinaus war das Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen in ähnlicher Weise möglich, wenn man ein optisch reflektierendes Substrat verwendete, das Wiedergabe-Licht reflektiert, wie beispielsweise ein Metall-Substrat. Es ist auch möglich, einen optisch durchlässigen dünnen Film mit vielen nach außen zeigenden aktiven Wasserstoffen zu bilden, wie beispielsweise einen Siliciumoxid-Film oder einen Siliciumnitrid-Film, auf der Oberfläche des optisch reflektierenden Films. Dies erhöht die molekulare Dichte, so dass ein optischer Aufzeichnungs-Film mit hoher Aufzeichnungs-Dichte erhalten werden kann. Weiter wird aufgrund der hohen Dichte ein optisches Aufzeichnungs-Medium mit noch besseren Anti-Peeling-Eigenschaften erhalten, und zwar aufgrund der physikalischen Kraft aufgrund der Tatsache, dass die Entfernung zwischen den Molekülen kurz ist, die zusätzlich zu der Bindungskraft aufgrund der kovalenten Bindungen wirkt.
Auch ist es – sofern nötig – möglich, einen optisch durchlässigen dünnen Film (Schutzfilm) auf der Oberfläche des optischen Aufzeichnungs-Mediums zu bilden, um den optischen Aufzeichnungs-Film zu schützen.
Weiter wurde vorangehend der Fall eines scheibenförmigen Substrats erläutert, jedoch ist es nicht nötig, anzumerken, dass die Erfindung in gleicher Weise angewendet werden kann auf bandförmige oder kartenförmige Substrate.
Weiter wurde in dem oben beschriebenen Aufzeichnungs-Verfahren (14A und 14B) das Licht sequentiell eingestrahlt, jedoch gibt es keine Beschränkung hierauf, und es ist auch möglich, die abgebauten Bereiche in dem optischen Aufzeichnungs-Film zusammen zu bilden durch Anordnen eines Licht blockierenden Elements 122 mit Licht passierenlassenden Abschnitten 121 entsprechend den Bestrahlungs-Abschnitten im Gegensatz zu dem optischen Aufzeichnungs-Medium 111, bei dem der optische Aufzeichnungs-Film 115 auf dem Substrat 114 gebildet ist, und Einstrahlen von UV-Licht 123 mit einer UV-Licht-Bestrahlungs-Einrichtung, wie dies in 16 gezeigt ist. Als Licht blockierendes Element 112, das Licht passierenlassende Abschnitte 121 aufweist, kann ein Metall-Substrat mit Durchgangslöchern (entsprechend den Licht passierenlassenden Abschnitten) beispielsweise verwendet werden. Anstelle des Lichtblockierenden Elements, das Licht passierenlassende Abschnitte aufweist, ist es in ähnlicher Weise möglich, abgebaute Abschnitte zu bilden unter Verwendung eines transparenten Elements, das Licht blockierende Abschnitte aufweist.
Arbeitsbeispiel 10
Das einmal beschreibbare optische Aufzeichnungs-Medium dieses Arbeitsbeispiels macht Gebrauch von transmittiertem Licht bei der Wiedergabe, und mit Ausnahme der Tatsache, dass das Substrat dadurch hergestellt wurde, dass man auf der Oberfläche des scheibenförmigen Glas-Substrats keinen optisch reflektierenden Film ausbildete, sondern einen optisch durchlässigen dünnen Film 133', der aus Siliciumoxid bestand, wurde das optische Aufzeichnungs-Medium in derselben Weise wie in Arbeitsbeispiel 9 hergestellt.
Unter Verwendung von Licht einer Wellenlänge von 254 nm von einer Ultra-Hochdruck-Quecksilber-Lampe, das auf einen Durchmesser von etwa 1 μm fokussiert war, als Licht zum Aufzeichnen wurde das optische Aufzeichnungs-Medium, das wie vorstehend beschrieben erhalten worden war, intermittierend aus einer Richtung bestrahlt, die senkrecht zum optischen Aufzeichnungs-Film war, und zwar mit einer Bestrahlungs-Intensität von 20 mW (14). Diese intermittierende Bestrahlung mit Licht wurde durchgeführt in Übereinstimmung mit den Zuständen EIN eines Digital-Signals (von Zuständen EIN und AUS), während man das optische Aufzeichnungs-Medium umlaufen ließ (mit einer Umlauf-Geschwindigkeit von 2.400 Upm). Als Ergebnis wurden abgebaute Bereiche in dem optischen Aufzeichnungs-Film in Übereinstimmung mit den EIN-Zuständen gebildet, und nicht abgebaute Abschnitte wurden in Übereinstimmung mit den AUS-Zuständen gebildet.
Danach wurde – wie in 17 gezeigt – infrarotes Licht (Licht einer Wellenlänge von 830 nm), das auf einen Durchmesser von etwa 1,6 μm fokussiert war, aus einer Richtung, die senkrecht zu dem optischen Aufzeichnungs-Film 115 war, mit einer Bestrahlungs-Intensität von 1 mW als Wiedergabe-Licht (Referenz-Licht) 121 auf das optische Aufzeichnungs-Medium eingestrahlt, auf dem ein Aufzeichnen durchgeführt worden war, wie es oben beschrieben wurde. Während des Lesens ließ man das optische Aufzeichnungs-Medium mit derselben Geschwindigkeit umlaufen wie während des Aufzeichnens. Die Intensität des Lichts derselben Wellenlänge wie das eingestrahlte Infrarot-Licht, das durch den optischen Aufzeichnungs-Film 115 und das Substrat 114 durchgelassen worden war, wurde mit einem optischen Sensor (Infrarot-Sensor) 122 nachgewiesen. Als Ergebnis war die Intensität des Lichtes, das durch die abgebauten Abschnitte durchgelassen wurde, stark, während die Intensität des Lichtes, das durch die die nicht abgebauten Abschnitte durchgelassen wurde und zurück reflektiert wurde, schwach, so dass dies als Zustände EIN und AUS eines Digital-Signals gelesen werden konnte.
Das Aufzeichnen und Wiedergeben von Information war in ähnlicher Weise möglich, wenn man anstelle des Glas-Substrats ein anderes optisch durchlässiges Substrat verwendete, wie beispielsweise ein Substrat aus einem synthetischen Harz, das das Wiedergabe-Licht durchließ, oder wenn man ein Substrat verwendete, auf dem ein optisch durchlässiger Film wie beispielsweise ein Siliciumoxid-Film oder ein Siliciumnnitrid-Film auf der Oberfläche des Substrats gebildet ist. Es sollte angemerkt werden, dass die chemisorptiven Moleküle und das Substrat dieselben sind wie in Arbeitsbeispiel 7, so dass ihre weitere Erklärung weggelassen werden kann.
Arbeitsbeispiel 11
Wie in 18 gezeigt ist, schließt eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung in Übereinstimmung mit diesem Arbeitsbeispiel ein: Das optische Aufzeichnungs-Medium 11, wie es in Arbeitsbeispiel 9 hergestellt wurde, als optisches Aufzeichnungs-Medium 181, eine Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Vorrichtung 182, eine UV-Licht-Bestrahlungs-Vorrichtung 183, die als Aufzeichnungs-Licht einstrahlende Einrichtung dient, eine Infrarot-Licht-Einstrahlungs-Vorrichtung 184, die als Wiedergabe-Licht-Bestrahlungs-Einrichtung dient, einen optischen Sensor (Infrarot-Sensor) 185, der optische Intensitäten nachweisen kann und als Informations-Element-Nachweis-Einrichtung dient, eine Medium-Antriebs-Vorrichtung 186, die als Antriebs-Einrichtung für ein optisches Aufzeichnungs-Medium dient, eine Steuerungs-Schaltung 187 zur Durchführung einer Positions-Steuerung dieser Vorrichtungen. In 18 bezeichnet die Bezugsziffer 188 einen Halb-Spiegel.
Ein Aufzeichnen und Wiedergeben von Information mit der Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung mit dieser Konfiguration wurde wie folgt durchgeführt. Zuerst wurde UV-Licht (einer Wellenlänge von 254 nm) von einer UV-Licht-Bestrahlungs-Vorrichtung 183 mit einem Durchmesser von 1 μm und einer Bestrahlungs-Intensität von 20 mW eingestrahlt, basierend auf einem Signal von der Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Vorrichtung 182, und Information wurde aufgezeichnet durch Umwandeln des bestrahlten Abschnitts des optischen Aufzeichnungs-Films des optischen Aufzeichnungs-Mediums 181 in abgebaute Abschnitte, wobei man das Medium umlaufen ließ mittels der Medium-Antriebs-Vorrichtung 186 und der Steuerungs-Schaltung 187. Für dieses Aufzeichnen von Information wurde UV-Licht hoher Energie als Licht für das Aufzeichnen verwendet, so dass die Information in einer kurzen Zeitdauer aufgezeichnet werden konnte. Anschließend wurde das optische Aufzeichnungs-Medium 181, auf dem die Information aufgezeichnet worden war, mit Infrarot-Licht (einer Wellenlänge von 780 nm) von einer Infrarot-Bestrahlungs-Vorrichtung 184 mit einem Durchmesser von 1,5 μm und einer Bestrahlungs-Intensität von 1 mW bestrahlt, während man das optische Aufzeichnungs-Medium mit derselben Geschwindigkeit um laufen ließ wie während des Aufzeichnens, und die Intensität des Infrarot-Lichts, das von dem optisch reflektierenden Film reflektiert wurde, wurde mit einem optischen Sensor (Infrarot-Sensor) 185 nachgewiesen und an die Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Vorrichtung 182 ausgegeben. So wurde die Information wiedergegeben. Für diese Wiedergabe von Information wurde Infrarot-Licht als Wiedergabe-Licht verwendet, so dass die aufgezeichnete Information nicht zerstört wurde.
In der vorangehenden Beschreibung wurden Moleküle, die eine durch Licht abbaubare funktionelle Gruppe einschlossen, verwendet, doch war es in ähnlicher Weise möglich, Information aufzuzeichnen unter Verwendung von Molekülen, die eine thermisch abbaubare funktionelle Gruppe aufwiesen. Wenn Moleküle, die eine thermisch abbaubare funktionelle Gruppe aufwiesen, verwendet wurden, dann wurde die Bestrahlungs-Energie des Wiedergabe-Lichts auf einen Wert nicht höher als 1/10 der Bestrahlungs-Energie des Aufzeichnungs-Lichts festgelegt. Weiter wurde dann, wenn man die Scheibe mit derselben Geschwindigkeit umlaufen ließ, die Aufzeichnung nicht während der Wiedergabe zerstört, wenn die Energie-Dichte des Referenz-Lichts nicht mehr als 1/10 der Energie-Dichte des Aufzeichnungs-Lichts war.
Darüber hinaus wurde der vorbeschriebene Vorgang erläutert für den Fall, dass ein reflektierendes optisches Aufzeichnungs-Medium verwendet wird, jedoch war es auch möglich, eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung mit einem durchlässigen Aufzeichnungs-Medium in ähnlicher Weise zu verwenden. In diesem Fall ist der optische Sensor natürlich an einer Stelle angeordnet, die durch das durchgelassene Licht erreicht wird.
Weiter ist die oben beschriebene Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung eine, die ein optisches Aufzeichnungs-Medium einschließt, jedoch kann sie auch eine Vorrichtung sein, in der das optische Aufzeichnungs-Medium entfernbar ist.
Arbeitsbeispiel 12
Wie in 19 gezeigt, macht ein Computer-System 19 in Übereinstimmung mit diesem Arbeitsbeispiel Gebrauch von einer Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung einer Speicher-Kapazität von 10 GB, besteht aus einem optischen Aufzeichnungs-Medium, das wie in Arbeitsbeispiel 9 hergestellt wurde, als Hilfsspeicher-Vorrichtung (Hilfsspeicher) 192 und wird hergestellt durch Kombinieren einer Ausgabe-Vorrichtung (z. B. eines Monitors) 193, einer Eingabe-Vorrichtung (z. B. einer Tastatur) 194 sowie einer arithmetischen Verarbeitungs-Vorrichtung 195, die einen Hauptspeicher und eine Kommunikations-Steuerungs-Vorrichtung 196 einschließt (z. B. einen Personal Computer, der beides einschließt).
In diesem System wird das optische Aufzeichnungs-Medium zusammen mit einem anderen Hilfsspeicher verwendet und wird hauptsächlich als Speicher für Backups verwendet.
Arbeitsbeispiel 13
Wie in 20 gezeigt wird, macht ein Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System 201 in Übereinstimmung mit diesem Arbeitsbeispiel Gebrauch von einer Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung einer Speicherkapazität von 100 GB, bestehend aus zehn optischen Aufzeichnungs-Medien, wie sie in Arbeitsbeispiel 9 hergestellt wurden, als Video-Speicher-Vorrichtung 202, und eine Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System (Heim-Server), das einen VTR für den Heim-Gebrauch ersetzt, mit einer Aufzeichnungs-Kapazität von 100 GB wird konfiguriert durch Verbinden des Systems mit einer Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Vorrichtung 203, einer Steuer-Kommando-Eingabe-Vorrichtung 204 und einer Video-Ausgabe-Vorrichtung 205.
Mit diesem System konnte eine TV-Sendung von etwa 40 Stunden aufgezeichnet werden.
Arbeitsbeispiel 14
Es kann bestätigt werden, ob die Moleküle, die Bestandteil des optischen Aufzeichnungs-Films sind, in den Arbeits-Beispielen 1 bis 13 orientiert waren oder nicht, indem man eine Flüssigkristall-Zelle 60 bildet, wie sie in 21 gezeigt ist, diese zwischen polarisierende Platten 67 und 68 sandwichartig einsetzt, Licht von der Rückseite einstrahlt und dieses von einer Position beobachtet, die durch die Bezugsziffer „70" bezeichnet ist. Die Flüssigkristall-Zelle 60 wird hergestellt durch Anordnen von Glas-Platten 61 und 63, auf denen die Molekül-Filme 62 und 64 gebildet sind, aus denen die optischen Aufzeichnungs-Filme bestehen, wobei die Molekül-Filme optische Aufzeichnungs-Filme darstellen, auf der Innenseite, verschließen mit einem Kleber 65, während man eine Abstands-Entfernung von 5 bis 6 μm beibehält, und Füllen des Inneren mit einer Flüssigkristall-Zusammensetzung 66 (nematischer Flüssigkristall, beispielsweise das Produkt „LC, MT-5087LA" von der Firma Chisso Corp.).

(1) Wenn die Polarisierungsplatten 67 und 68 in einer quer zueinander stehenden Anordnung sind, dann sind die Orientierungs-Richtungen der Molekül-Filme 62 und 64, aus denen der optische Aufzeichnungs-Film besteht, in Reihe angeordnet, und diese Richtung ist parallel zu einer der polarisierenden Platten und senkrecht zu der anderen. Wenn der Flüssigkristall vollständig orientiert ist, ist er einheitlich schwarz. Wenn er nicht einheitlich schwarz ist, bedeutet dies, dass die Orientierung Mängel aufweist.
(2) Wenn die polarisierenden Platten 67 und 68 in paralleler Anordnung sind, dann sind die Orientierungs-Richtungen der Molekül-Filme 62 und 64, die Bestandteile des optischen Aufzeichnungs-Films sind, ausgerichtet, und diese Richtung ist parallel zu beiden polarisierenden Platten. Wenn der Flüssigkristall vollständig orientiert ist, ist er einheitlich weiß, wenn er nicht einheitlich weiß ist, bedeutet dies, dass die Orientierung Mangel aufweist.

Es sollte angemerkt werden, dass dann, wenn das Substrat auf der Rückseite nicht transparent ist, eine Polarisierungs-Platte auf der Oberseite angeordnet wird, Licht von der Oberfläche eingestrahlt wird und das reflektierte Licht beobachtet wird.
Mit diesem Verfahren war es möglich, zu bestätigen, dass die Molekül-Filme, die Bestandteil der optischen Aufzeichnungs-Filme waren, die mit den Arbeitsbeispielen 1 bis 13 erhalten wurden, orientiert waren.

Claims

Einmal beschreibbarer optischer Aufzeichnungs-Film, umfassend – einen chemisorptiven dünnen Film (7) mit Orientierungs-Eigenschaften, der auf einer Substrat-Oberfläche (1) fixiert ist; und – eine Beschichtung (5''), die auf einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) gebildet ist; – worin die Beschichtung (5'') eine anfängliche Molekül-Orientierung aufweist, die erreicht wurde durch Ausrichten einer Gruppe polymerisierbarer Moleküle in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) und Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander; und – worin Bereiche mit geänderter anfänglicher Molekül-Orientierung und Bereiche mit ungeänderter anfänglicher Molekül-Orientierung der Beschichtung gebildet werden, wenn man selektiv die Beschichtung mit Licht bestrahlt, das die anfängliche Molekül-Orientierung ändert, und so das Aufzeichnen von optischer Information möglich macht.
Einmal beschreibbarer optischer Aufzeichnungs-Film nach Anspruch 1, worin der chemisorptive dünne Film (7) mit orientierenden Eigenschaften direkt auf der Substrat-Oberfläche (1) fixiert ist; oder worin der chemisorptive dünne Film (7) mit orientierenden Eigenschaften durch eine Primer-Schicht (2) auf der Substrat-Oberfläche (1) fixiert ist.
Einmal beschreibbarer optischer Aufzeichnungs-Film nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der chemisorptive dünne Film (7) wenigstens ein dünner Film ist, der gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus monomolekularen Filmen (4) und Polymer-Filmen, vorzugsweise worin die monomolekularen dünnen Filme (4) und die Polymer-Filme lichtempfindliche Gruppen einschließen und die lichtempfindlichen Gruppen aneinander durch Vernetzen gebunden werden, noch mehr bevorzugt worin die lichtempfindlichen Gruppen Doppelbindungen oder Dreifachbindungen einschließen, am meisten bevorzugt worin die lichtempfindlichen Gruppen wenigstens eine Gruppe sind, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Chalcon-Gruppen und Cinnamat-Gruppen.
Einmal beschreibbarer optischer Aufzeichnungs-Film nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die polymerisierbaren Moleküle polymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle (5) sind, vorzugsweise worin die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle (5) Doppelbindungen oder Dreifachbindungen einschließen, noch mehr bevorzugt worin die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle (5) photopolymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle sind, am meisten bevorzugt worin die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle (5) gewählt sind aus Substanzen, die wiedergegeben werden durch (Formel 1)
worin Q¹ steht für eine funktionelle Gruppe, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einer Acryloyloxy-Gruppe, einer Methacryloyloxy-Gruppe, der Gruppe ClCH=CHCOO-, einer Acrylamid-Gruppe, einer Methacrylamid-Gruppe, der Gruppe ClCH=CHCONH-, einer Vinyl-Gruppe, der Gruppe CH₂=CCl-, der Gruppe CHCl=CH-, einer Epoxy-Gruppe, einer Ethinyl-Gruppe, einer Mercapto-Gruppe und der Gruppe CH₂=CHO-; Q² steht für eine funktionelle Gruppe, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einem Wasserstoff-Atom, einer Acryloyloxy-Gruppe, einer Methacryloyloxy-Gruppe, der Gruppe ClCH=CHOOO-, einer Acrylamid-Gruppe, einer Methacrylamid-Gruppe, der Gruppe ClCH=CHCONH-, einer Vinyl-Gruppe, der Gruppe CH₂=CCl-, CHCl=CH-, einer Epoxy-Gruppe, einer Ethinyl-Gruppe, einer Mercapto-Gruppe und der Gruppe CH₂=CHO-; R¹ und R² unabhängig voneinander stehen für eine geradkettige oder verzweigte zweiwertige Kohlenwasserstoff-Gruppe mit einer Kohlenstoff-Zahl von 1 bis 18; Y¹ und Y² unabhängig voneinander für eine Bindungsgruppe stehen, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einer Einfachbindung, -O- und -S-; u für eine der ganzen Zahlen 0 und 1 steht; die 6-gliedrigen Ringe A, B und C unabhängig voneinander gewählt sind aus der Gruppe, die besteht aus (Formel 2)
p steht für eine ganze Zahl von 1 bis 4; Y³ und Y⁴ unabhängig voneinander stehen für eine bindende Kette, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einer Einfachbindung, -CH₂CH₂-, -CH₂C(CH₃)H-, -C(CH₃)HCH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -COO-, -OCO-, -C≡C-, -CH=CH-, -CF=CF-, -(CH₂)₄-, -CH₂CH₂CH₂O-, -OCH₂CH₂CH₂-, -CH=CH-CH₂CH₂- und -CH₂CH₂-CH=CH-.
Einmal beschreibbarer optischer Aufzeichnungs-Film nach Anspruch 4, worin in der allgemeinen Formel (A) der Abschnitt, der wiedergegeben wird durch (Formel 3)
eine organische Gruppe ist, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus (Formel 4)
und/oder worin in der allgemeinen Formel (A) der Abschnitt, der wiedergegeben wird durch (Formel 5) Q¹-(R¹-Y¹)- (D)eine Acryloyloxy-Gruppe umfasst; und/oder worin in der allgemeinen Formel (A) sowohl der Abschnitt, der durch die allgemeine Formel (D) wiedergegeben wird, als auch der Abschnitt, der wiedergegeben wird durch (Formel 6) Q²-(R²-Y²)- (E)eine Acryloyloxy-Gruppe umfassen; und/oder worin in der allgemeinen Formel (A) die funktionelle Gruppe, die durch die allgemeine Formel (D) wiedergegeben wird, und die funktionelle Gruppe, die durch die allgemeine Formel (E) wiedergegeben wird, dieselben sind; und/oder worin in der allgemeinen Formel (A) R² eine geradkettige oder verzweigte zweiwertige Kohlenwasserstoff-Gruppe mit einer Kohlenstoff-Zahl von 1 bis 10 ist.
Einmal beschreibbarer optischer Aufzeichnungs-Film nach Anspruch 4, worin die polymerisierbare Flüssigkristall-Molekül-Gruppe (5) in einer vorbestimmten Richtung auf dem chemisorptiven dünnen Film (7) geneigt ist, in Übereinstimmung mit den Orientierungs-Eigenschaften des chemisorptiven dünnen Films (7); und worin die polymerisierbaren Moleküle durch Polymerisation aneinander fixiert sind.
Verfahren zur Herstellung eines einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Films, umfassend: – Bilden eines chemisorptiven dünnen Films (7) auf einem Substrat (1); – Unterziehen des chemisorptiven dünnen Films (7) einer Orientierungs-Behandlung; – In-Kontakt-Bringen einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) mit polymerisierbaren Molekülen durch Aufbringen einer Lösung, in der die polymerisierbaren Moleküle gelöst wurden, auf die Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7), Entfernen des Lösungsmittels und Ausrichten einer Gruppe der polymerisierbaren Moleküle in einer vorbestimmten Richtung an der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) mit der Orientierungs-regulierenden Kraft des chemisorptiven dünnen Films (7); und – Bilden einer Beschichtung (5'') durch Binden der polymerisierbaren Moleküle aneinander.
Verfahren zur Herstellung eines einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Films nach Anspruch 7, worin der chemisorptive dünne Film (7) als monomolekularer Film (4) gebildet wird, indem man eine chemisorptive Lösung, die eine chemisorptive Silan-Substanz mit einer lichtempfindlichen Gruppe und ein nicht-wässriges Lösungsmittel einschließt, in Kontakt mit der Substrat-Oberfläche (1) unter einer trockenen Atmosphäre bringt, die Moleküle der chemisorptiven Substanz in der chemisorptiven Lösung kovalent an der Substrat-Oberfläche (1) bindet und mit einem nicht-wässrigen organischen Lösungsmittel spült; oder worin der chemisorptive dünne Film (7) als Polymer-Film gebildet wird, indem man eine chemisorptive Lösung, die eine chemisorptive Silan-Substanz mit einer lichtempfindlichen Gruppe und ein nicht-wässriges Lösungsmittel einschließt, in Kontakt mit der Substrat-Oberfläche (1) unter einer trockenen Atmosphäre bringt und die chemisorptiven Moleküle in der chemisorptiven Lösung an die Substrat-Oberfläche kovalent bindet.
Verfahren zur Herstellung eines einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Films nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, worin die Orientierungs-Behandlung durchgeführt wird durch Einstrahlen von polarisiertem Licht auf die Substrat-Oberfläche (1), auf der der chemisorptive dünne Film (7) gebildet worden war, vorzugsweise worin die Bestrahlung mit polarisiertem Licht den monomolekularen Film (4) oder den Polymer-Film orientiert durch Binden der lichtempfindlichen Gruppen, noch mehr bevorzugt worin das polarisierte Licht, das eingestrahlt wird, UV-Licht ist.
Verfahren zur Herstellung eines einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Films nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, worin die Orientierungs-Behandlung durch Reiben durchgeführt wird.
Verfahren zur Herstellung eines einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Films nach irgendeinem der Ansprüche 7 bis 10, worin für die Orientierung der polymerisierbaren Moleküle polymerisierbare Flüssigkristall-Moleküle (5) als die polymerisierbaren Moleküle verwendet werden, ein organisches Lösungsmittel als Lösungsmittel zum Lösen der polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle verwendet wird und getrocknet wird, vorzugsweise worin das organische Lösungsmittel einen Siedepunkt von wenigstens 100°C und höchstens 250°C aufweist; und/oder worin die polymerisierbaren Flüssigkristall-Moleküle gewählt sind aus Substanzen, die wiedergegeben werden durch (Formel 1)
worin Q¹ steht für eine funktionelle Gruppe, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einer Acryloyloxy-Gruppe, einer Methacryloyloxy-Gruppe, der Gruppe ClCH=CHCOO-, einer Acrylamid-Gruppe, einer Methacrylamid-Gruppe, der Gruppe ClCH=CHCONH-, einer Vinyl-Gruppe, der Gruppe CH₂=CCl-, der Gruppe CHCl=CH-, einer Epoxy-Gruppe, einer Ethinyl-Gruppe, einer Mercapto-Gruppe und der Gruppe CH₂=CHO-; Q² steht für eine funktionelle Gruppe, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einem Wasserstoff-Atom, einer Acryloyloxy-Gruppe, einer Methacryloyloxy-Gruppe, der Gruppe ClCH=CHCOO-, einer Acrylamid-Gruppe, einer Methacrylamid-Gruppe, der Gruppe ClCH=CHCONH-, einer Vinyl-Gruppe, der Gruppe CH₂=CCl-, CHCl=CH-, einer Epoxy-Gruppe, einer Ethinyl-Gruppe, einer Mercapto-Gruppe und der Gruppe CH₂=CHO-; R¹ und R² unabhängig voneinander stehen für eine geradkettige oder verzweigte zweiwertige Kohlenwasserstoff-Gruppe mit einer Kohlenstoff-Zahl von 1 bis 18; Y¹ und Y² unabhängig voneinander für eine Bindungsgruppe stehen, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einer Einfachbindung, -O- und -S-; u für eine der ganzen Zahlen 0 und 1 steht; die 6-gliedrigen Ringe A, B und C unabhängig voneinander gewählt sind aus der Gruppe, die besteht aus (Formel 2)
p steht für eine ganze Zahl von 1 bis 4; Y³ und Y⁴ unabhängig voneinander stehen für eine bindende Kette, die gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus einer Einfachbindung, -CH₂CH₂-, -CH₂C(CH₃)H-, -C(CH₃)HCH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CF₂O-, -OCF₂-, -COO-, -OCO-, -C≡C-, -CH=CH-, -CF=CF-, -(CH₂)₄-, -CH₂CH₂CH₂O-, -OCH₂CH₂CH₂-, -CH=CH-CH₂CH₂- und -CH₂CH₂-CH=CH-.
Verfahren zur Herstellung eines einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Films nach irgendeinem der Ansprüche 7 bis 11, worin die Bildung der Beschichtung (5'') erreicht wird durch Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander durch Einstrahlen von Licht auf die polymerisierbaren Moleküle, vorzugsweise worin in dem Schritt zur Bildung der Beschichtung das eingestrahlte Licht UV-Licht ist.
Verfahren zur Herstellung eines einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Films nach Anspruch 11, worin funktionelle Acrylat-Monomere den polymerisierbaren Flüssigkristall-Molekülen (5) zugesetzt werden; und/oder worin ein sensibilisierendes Mittel den polymerisierbaren Flüssigkristall-Molekülen (5) zugesetzt wird, vorzugsweise worin eine Substanz, die auf UV-Licht antwortet, als sensibilisierendes Mittel verwendet wird, noch mehr bevorzugt worin die Substanz, die auf UV-Licht antwortet, eine -C₆H₄CO-Gruppe umfasst.
Optisches Aufzeichnungs-Medium (12), umfassend eine optische Aufzeichnungsschicht auf wenigstens einer Oberfläche eines Medium-Substrats (20), wobei die optische Aufzeichnungsschicht umfasst: – einen chemisorptiven dünnen Film (7) mit orientierenden Eigenschaften, der direkt oder über eine Primer-Schicht (2) auf einer Substrat-Oberfläche (1) fixiert ist; und – eine Beschichtung (5''), die auf einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) gebildet ist; – worin die Beschichtung (5'') eine anfängliche Molekül-Orientierung aufweist, die erreicht wurde durch Ausrichten einer Gruppe polymerisierbarer Moleküle in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) und Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander; und – worin Bereiche mit geänderter anfänglicher Molekül-Orientierung und Bereiche mit ungeänderter anfänglicher Molekül-Orientierung der Beschichtung gebildet werden, wenn man selektiv die Beschichtung mit Licht bestrahlt, das die anfängliche Molekül-Orientierung ändert, und so das Aufzeichnen von optischer Information möglich macht.
Optisches Aufzeichnungs-Medium (12) nach Anspruch 14, worin das Substrat (1) aus wenigstens einem aus der Gruppe hergestellt ist, die besteht aus Metall, Keramik-Material, Glas und synthetisches Harz.
Optisches Aufzeichnungs-Medium (12) nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, worin das Medium-Substrat (20) hergestellt ist aus einem Träger-Substrat (1) und einer reflektierenden Schicht (2), die ein Metall einschließt, das schichtenmäßig auf dem Substrat (1) aufgebracht ist, vorzugsweise worin die reflektierende Schicht (2) Aluminium einschließt, noch mehr bevorzugt worin ein transparenter Schutzfilm weiter auf der reflektierenden Schicht (2) vorgesehen ist, am meisten bevorzugt worin der transparente Schutzfilm ein anorganisches Material ist, ganz besonders bevorzugt worin das anorganische Material wenigstens eines ist, das gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus SiO₂ und SiN_x.
Optisches Aufzeichnungs-Medium (12) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, worin reflektierende Filme (2) auf beiden Seiten des Substrats (1) gebildet sind und eine optische Aufzeichnungsschicht auf der Oberfläche beider reflektierender Filme (2) gebildet ist.
Optisches Aufzeichnungs-Medium (12) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, worin die Beschichtung (5'') auf wenigstens einem Abschnitt des chemisorptiven dünnen Films (7) mit orientierenden Eigenschaften gebildet ist.
Optisches Aufzeichnungs-Medium (12) nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 18, worin die Form des Medium-Substrats (20) gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus scheibenförmig und bandförmig.
Optisches Aufzeichnungs-Medium (12) nach Anspruch 19, – worin das Medium-Substrat (20) scheibenförmig ist; und – worin die optischen Aufzeichnungs-Bereiche (19) in Form eines konzentrischen Rings oder in Spiral-Form auf dem Medium-Substrat (20) angeordnet sind; oder – worin das Medium-Substrat (20) bandförmig ist; und – worin eine Aufzeichnungsschicht gebildet ist, in der die optischen Aufzeichnungs-Bereiche (19) auf dem Medium-Substrat (20) in linearen Gruppen angeordnet sind, die parallel zu einer Richtung verlaufen, die sich in einem vorbestimmten Winkel mit der Längsrichtung des Bandes schneidet.
Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungs-Mediums (12), das mit einer Aufzeichnungsschicht versehen ist, in der optische Information aufgezeichnet werden kann durch Ändern einer anfänglichen Molekül-Orientierung einer Beschichtung, aus der die Aufzeichnungsschicht besteht, durch selektives Einstrahlen von fokussiertem Licht, wobei das Verfahren umfasst: – Bilden eines chemisorptiven dünnen Films (7) auf wenigstens einer Oberfläche eines Medium-Substrats (20); – Unterziehen des chemisorptiven dünnen Films (7) einer Orientierungs-Behandlung; – In-Kontakt-Bringen einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) mit polymerisierbaren Molekülen durch Aufbringen einer Lösung, in der die polymerisierbaren Moleküle gelöst wurden, auf die Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films, Entfernen des Lösungsmittels und Ausrichten einer Gruppe der polymerisierbaren Moleküle in einer vorbestimmten Richtung an der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) mit der Orientierungs-regulierenden Kraft des chemisorptiven dünnen Films (7); und – Bilden einer Beschichtung (5'') durch Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander.
Verfahren zum optischen Aufzeichnen auf einem optischen Aufzeichnungs-Medium (12), das mit einer optischen Aufzeichnungsschicht auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats (1) versehen ist; – worin die optische Aufzeichnungsschicht einen chemisorptiven dünnen Film (7) mit orientierenden Eigenschaften umfasst, der direkt oder über eine Primer-Schicht (2) auf der Oberfläche des Substrats (1) fixiert ist, und eine Beschichtung (5'') umfasst, die auf einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) gebildet ist; und – worin die Beschichtung (5'') eine anfängliche Molekül-Orientierung aufweist, die erreicht wurde durch Ausrichten einer Gruppe polymerisierbarer Moleküle in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) und Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander; und – wobei das Verfahren umfasst ein Bilden auf Bereichen mit geänderter anfänglicher Molekül-Orientierung und Bereichen mit ungeänderter anfänglicher Molekül-Orientierung der Beschichtung (5''), wenn man selektiv die Beschichtung mit Licht bestrahlt, das die anfängliche Moleküle-Orientierung ändert und so das Aufzeichnen von optischer Information möglich macht.
Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Information auf einem einmal beschreibbaren optischen Aufzeichnungs-Medium (12), – worin das einmal beschreibbare optische Aufzeichnungs-Medium (12) mit einer optischen Aufzeichnungsschicht auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats (1) versehen ist; – worin die optische Aufzeichnungsschicht einen chemisorptiven dünnen Film (7) mit orientierenden Eigenschaften umfasst, der direkt oder über eine Primer-Schicht (2) an der Oberfläche des Substrats (1) fixiert ist, und eine Beschichtung (5'') umfasst, die auf einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) gebildet ist; – worin die Beschichtung (5'') eine anfängliche Molekül-Orientierung aufweist, die erreicht wurde durch Ausrichten einer Gruppe polymerisierbarer Moleküle in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) und Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander und – worin Bereiche mit geänderter anfänglicher Molekül-Orientierung und Bereiche mit ungeänderter anfänglicher Molekül-Orientierung der Beschichtung gebildet werden können durch selektives Bestrahlen der Beschichtung (5'') mit Licht, das die anfängliche Molekül-Orientierung ändert; – wobei die Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung umfasst: – einen Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt (13); – einen Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt (14), der selektiv Aufzeichnungs-Licht zum Schreiben von Informations-Elementen durch Ändern der anfänglichen Molekül-Orientierung des chemisorptiven dünnen Films (7) emittiert, der Bestandteil der Aufzeichnungsschicht ist, in Übereinstimmung mit einem Informationssignal von dem Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt (13); – einen Information aufzeichnenden Abschnitt, der das optische Aufzeichnungs-Medium (12) einschließt, auf dem Information aufgezeichnet wird durch Einstrahlen des Aufzeichnungs-Lichts, das von dem Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt (14) emittiert wird; – einen Referenz-Licht emittierenden Abschnitt (15) zum Emittieren von Referenz-Licht, das die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung, die Bestandteil der Aufzeichnungsschicht ist, nicht ändert und verwendet wird zum Wiedergeben von Information, die auf dem optischen Aufzeichnungs-Medium des Informationen aufzeichnenden Abschnitts aufgezeichnet wurde; – einen Informations-Elemente erkennenden Abschnitt (16), der das Referenz-Licht auf das optische Aufzeichnungs-Medium (12) einstrahlt, mit einem optischen Sensor (22) eine Intensitäts-Änderung einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, transmittiertem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts aufgrund der Unterschiede der Informations-Elemente erkennt und ein vorbestimmtes elektrisches Signal an den Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt (13) auf der Basis der erkannten Ergebnisse ausgibt; einen Positions-Steuerungs-Antriebsabschnitt (17) der das optische Aufzeichnungs-Medium (12) verschiebt oder umlaufen lässt, um selektiv das Aufzeichnungs-Licht und das Referenz-Licht auf vorbestimmte Positionen des optischen Aufzeichnungs-Mediums (12) einzustrahlen; und – einen Steuerungs-Schaltungs-Abschnitt (18) zum Steuern des Aufzeichnungs-Schritts durch Koordinieren des Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitts (14) und des Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitts (17) und Steuern des Wiedergabe-Vorgangs durch Koordinieren des Informations-Element-Erkennungs-Abschnitts (16) und des Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitts (17).
Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung nach Anspruch 23, worin der Referenz-Licht emittierende Abschnitt (15) polarisiertes Licht als Referenz-Licht emittiert; und/oder worin der optische Sensor (22) transmittiertes Licht durch einen Polarisator (21) erkennt.
Computersystem (30), umfassend – eine arithmetische Arbeits-Vorrichtung (31), einschließlich eines Hauptspeichers; – eine Hilfs-Aufzeichnungsvorrichtung (32), die mit der arithmetischen Arbeits-Vorrichtung verbunden ist und als Hilfs-Speicher dient; – eine Eingabe-Vorrichtung (33), die mit der arithmetischen Arbeits-Vorrichtung (31) verbunden ist; – eine Ausgabe-Vorrichtung (34), die mit der arithmetischen Arbeits-Vorrichtung (31) verbunden ist; und – eine Steuer-Vorrichtung (35) zum Steuern der Daten-Kommunikation zwischen den Vorrichtungen; – worin die Hilfs-Aufzeichnungsvorrichtung (32) eine Informationen aufzeichnende/wiedergebende Vorrichtung ist, die Gebrauch von einem optischen Aufzeichnungs-Medium (12) macht; – worin die optische Aufzeichnungsvorrichtung (12) ein einmal beschreibbares optisches Aufzeichnungs-Medium ist, das mit einer optischen Aufzeichnungsschicht auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats (1) versehen ist; – worin die optische Aufzeichnungsschicht einen chemisorptiven dünnen Film (7) mit orientierenden Eigenschaften direkt oder über eine Primer-Schicht (2) an einer Oberfläche des Substrats (1) fixiert umfasst, und eine Beschichtung (5'') umfasst, die auf einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) gebildet ist; – worin die Beschichtung (5'') eine anfängliche Molekül-Orientierung aufweist, die erreicht wurde durch Ausrichten einer Gruppe polymerisierbarer Moleküle in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) und Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander; und – worin Bereiche mit geänderter anfänglicher Molekül-Orientierung und Bereiche mit ungeänderter anfänglicher Molekül-Orientierung der Beschichtung gebildet werden können, wenn man selektiv die Beschichtung mit Licht bestrahlt, das die anfängliche Molekül-Orientierung ändert; – wobei das Computersystem umfasst: – einen Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt (13); – einen Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt (14), der selektiv Aufzeichnungs-Licht zum Schreiben von Informations-Elementen durch Ändern und Zerstören der anfänglichen Molekül-Orientierung der Beschichtung (5'') des chemisorptiven dünnen Films (7) emittiert, der Bestandteil der Aufzeichnungsschicht ist, in Übereinstimmung mit einem Informationssignal von dem Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt (13); – einen Information aufzeichnenden Abschnitt, der das optische Aufzeichnungs-Medium (12) einschließt, auf dem Information aufgezeichnet wird durch Einstrahlen des Aufzeichnungs-Lichts, das von dem Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt (14) emittiert wird; – einen Referenz-Licht emittierenden Abschnitt (15) zum Emittieren von Referenz-Licht, das die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung, die Bestandteil der Aufzeichnungsschicht ist, nicht ändert und verwendet wird zum Wiedergeben von Information, die auf dem optischen Aufzeichnungs-Medium des Informationen aufzeichnenden Abschnitts aufgezeichnet wurde; – einen Informations-Elemente erkennenden Abschnitt (16), der das Referenz-Licht auf das optische Aufzeichnungs-Medium (12) einstrahlt, mit einem optischen Sensor (22) eine Intensitäts-Änderung einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, transmittiertem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts, das durch eine Polarisations-Einrichtung (22) hindurch getreten ist aufgrund der Unterschiede der Informations-Elemente erkennt und ein vorbestimmtes elektrisches Signal an den Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt (13) auf der Basis der erkannten Ergebnisse ausgibt; einen Positions-Steuerungs-Antriebsabschnitt (17) der das optische Aufzeichnungs-Medium (12) verschiebt oder umlaufen lässt, um selektiv das Aufzeichnungs-Licht und das Referenz-Licht auf vorbestimmte Positionen des optischen Aufzeichnungs-Mediums (12) einzustrahlen; und – einen Steuerungs-Schaltungs-Abschnitt (18) zum Steuern des Aufzeichnungs-Schritts durch Koordinieren des Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitts (14) und des Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitts (17) und Steuern des Wiedergabe-Vorgangs durch Koordinieren des Informations-Element-Erkennungs-Abschnitts (16) und des Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitts (17).
Ein Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System (40) umfassend: – eine Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Vorrichtung (41), die die Eingabequelle und die Ausgabe-Destination eines Video-Signals zerstört; – eine Video-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Einrichtung (42), die mit der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungs-Vorrichtung (41) verbunden ist; – eine Video-Ausgabe-Vorrichtung (43), die mit der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungsvorrichtung (41) verbunden ist; und – eine Steuerungskommando-Eingabe-Vorrichtung (44) zum Senden von Eingabe/Ausgabe-Steuerungskommandos an die Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungsvorrichtung (41), die mit der Video-Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Steuerungsvorrichtung (41) verbunden ist; – worin die Video-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung (40) eine Informations-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-Vorrichtung ist, die Gebrauch von einem optischen Aufzeichnungs-Medium macht; – worin das optische Aufzeichnungs-Medium (12) ein einmal beschreibbares optisches Aufzeichnungs-Medium ist, das mit einer optischen Aufzeichnungsschicht auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats (1) versehen ist; – worin die optische Aufzeichnungsschicht einen chemisorptiven dünnen Film (7) mit Orientierungs-Eigenschaften umfasst, der direkt oder über eine Primer-Schicht (2) auf einer Oberfläche des Substrats (1) fixiert ist, und eine Beschichtung (5'') umfasst, die auf einer Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) gebildet ist; – worin die Beschichtung (5'') eine anfängliche Molekül-Orientierung aufweist, die erreicht wurde durch Ausrichten einer Gruppe polymerisierbarer Moleküle in einer vorbestimmten Richtung auf der Oberfläche des chemisorptiven dünnen Films (7) und Polymerisieren der polymerisierbaren Moleküle aneinander; und – worin Bereiche mit geänderter anfänglicher Molekül-Orientierung und Bereiche mit ungeänderter anfänglicher Molekül-Orientierung der Beschichtung gebildet werden können, wenn man selektiv die Beschichtung (5'') mit Licht bestrahlt, das die anfängliche Molekül-Orientierung ändert; – wobei das Video-Signal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabe-System umfasst: – einen Signaleingabe-/-Ausgabe-Abschnitt (13); – einen Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt (14), der selektiv Aufzeichnungs-Licht für ein Schreiben von Informations-Elementen durch Ändern und Zerstören der anfänglichen Molekül-Orientierung der Beschichtung (5'') emittiert, die Bestandteil der Aufzeichnungsschicht ist, in Übereinstimmung mit einem Informationssignal von dem Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt (13); – einen Information aufzeichnenden Abschnitt, der das optische Aufzeichnungs-Medium (12) einschließt, auf dem Information aufgezeichnet wird durch Einstrahlen des Aufzeichnungs-Lichts, das von dem Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitt (14) emittiert wird; – einen Referenz-Licht emittierenden Abschnitt (15) zum Emittieren von Referenz-Licht, das die anfängliche Molekül-Orientierung der Beschichtung, die Bestandteil der Aufzeichnungsschicht ist, nicht ändert und verwendet wird zum Wiedergeben von Information, die auf dem optischen Aufzeichnungs-Medium des Informationen aufzeichnenden Abschnitts aufgezeichnet wurde; – einen Informations-Elemente erkennenden Abschnitt (16), der das Referenz-Licht auf das optische Aufzeichnungs-Medium (12) einstrahlt, mit einem optischen Sensor (22) eine Intensitäts-Änderung einer polarisierten Komponente von reflektiertem Licht, transmittiertem Licht oder gestreutem Licht des Referenz-Lichts, das durch eine Polarisations-Einrichtung (21) hindurchgetreten ist, aufgrund der Unterschiede der Informations-Elemente erkennt und ein vorbestimmtes elektrisches Signal an den Signal-Eingabe-/-Ausgabe-Abschnitt (13) auf der Basis der erkannten Ergebnisse ausgibt; einen Positions-Steuerungs-Antriebsabschnitt (17) der das optische Aufzeichnungs-Medium (12) verschiebt oder umlaufen lässt, um selektiv das Aufzeichnungs-Licht und das Referenz-Licht auf vorbestimmte Positionen des optischen Aufzeichnungs-Mediums (12) einzustrahlen; und – einen Steuerungs-Schaltungs-Abschnitt (18) zum Steuern des Aufzeichnungs-Schritts durch Koordinieren des Aufzeichnungs-Licht emittierenden Abschnitts (14) und des Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitts (17) und Steuern des Wiedergabe-Vorgangs durch Koordinieren des Informations-Element-Erkennungs-Abschnitts (16) und des Positions-Steuerungs-Antriebs-Abschnitts (17).