JP2000207770A - 情報記録媒体 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱エネルギーの印加によって情報記録し、情
報記録部に付与された光によって生じる光電流値の検知
により情報読み出しを行い、しかも多値的情報記録ない
しアナログ的情報記録が可能な新しい情報記録媒体を提
供すること。 【解決手段】 一対の電極と、前記電極間の空隙に充填
された液晶材料とを具備してなる情報記録媒体であっ
て、前記液晶材料が、該液晶材料の複数の安定な液晶相
間での相転移または（および）相転移の履歴に応じてそ
の電荷輸送特性が変化する特性を有することを特徴とす
る、情報記録媒体。
報記録部に付与された光によって生じる光電流値の検知
により情報読み出しを行い、しかも多値的情報記録ない
しアナログ的情報記録が可能な新しい情報記録媒体を提
供すること。 【解決手段】 一対の電極と、前記電極間の空隙に充填
された液晶材料とを具備してなる情報記録媒体であっ
て、前記液晶材料が、該液晶材料の複数の安定な液晶相
間での相転移または（および）相転移の履歴に応じてそ
の電荷輸送特性が変化する特性を有することを特徴とす
る、情報記録媒体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体に関
するものであり、特に液晶材料が有する特定の電荷輸送
特性の安定的な変化を利用した情報記録媒体に関する。
するものであり、特に液晶材料が有する特定の電荷輸送
特性の安定的な変化を利用した情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気記録媒体、感熱記録媒体、光
学的記録媒体など種々の情報記録媒体が開発され実用化
されている。本発明者らは、従来から、液晶材料が具備
する光学的、物理化学的ないし電気的特性についての研
究を進めており、これまでに特定の液晶系が有する電荷
輸送特性に着目した液晶性電荷輸送材料を提案している
（たとえば、特願平１０−７６８２０号）。
学的記録媒体など種々の情報記録媒体が開発され実用化
されている。本発明者らは、従来から、液晶材料が具備
する光学的、物理化学的ないし電気的特性についての研
究を進めており、これまでに特定の液晶系が有する電荷
輸送特性に着目した液晶性電荷輸送材料を提案している
（たとえば、特願平１０−７６８２０号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶材料の
電荷輸送特性が複数の相転移相間において安定的に変化
する性質に着目してなされたものであり、熱エネルギー
の印加によって情報記録し、情報記録部に付与された光
によって生じる光電流値の検知により情報読み出しを行
い、しかも多値的情報記録ないしアナログ的情報記録が
可能な新しい情報記録媒体を提供することを目的とする
ものである。
電荷輸送特性が複数の相転移相間において安定的に変化
する性質に着目してなされたものであり、熱エネルギー
の印加によって情報記録し、情報記録部に付与された光
によって生じる光電流値の検知により情報読み出しを行
い、しかも多値的情報記録ないしアナログ的情報記録が
可能な新しい情報記録媒体を提供することを目的とする
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明による情報記録媒体は、一対の電極と、前
記電極間の空隙に充填された液晶材料とを具備してなる
情報記録媒体であって、前記液晶材料が、該液晶材料の
複数の安定な液晶相間での相転移または（および）相転
移の履歴に応じてその電荷輸送特性が変化する特性を有
することを特徴とするものである。
めに、本発明による情報記録媒体は、一対の電極と、前
記電極間の空隙に充填された液晶材料とを具備してなる
情報記録媒体であって、前記液晶材料が、該液晶材料の
複数の安定な液晶相間での相転移または（および）相転
移の履歴に応じてその電荷輸送特性が変化する特性を有
することを特徴とするものである。
【０００５】本発明においては、上記の液晶材料の相転
移は、該液晶材料の温度変化によって生ずる。この相転
移は可逆的であり、変化した各液晶相のドメイン構造は
安定である。
移は、該液晶材料の温度変化によって生ずる。この相転
移は可逆的であり、変化した各液晶相のドメイン構造は
安定である。
【０００６】また、本発明の情報記録媒体においては、
情報の記録は熱エネルギーの印加によって行われ得る
し、このようにして記録された情報の読み出しは、情報
記録部に付与された光によって生じる光電流値の測定に
より行うことができる。
情報の記録は熱エネルギーの印加によって行われ得る
し、このようにして記録された情報の読み出しは、情報
記録部に付与された光によって生じる光電流値の測定に
より行うことができる。
【０００７】このように、本発明による情報記録媒体に
おいては、液晶材料の複数の安定な液晶相間での相転移
または（および）相転移の履歴に応じてその電荷輸送特
性が変化する特性を巧妙に利用しているので、単一の液
晶材料層でありながら、２またはそれ以上の複数の相転
移相間での相変化に応じた情報記録ならびに熱エネルギ
ーのレベルに応じた情報記録が可能となる。したがっ
て、２値的なディジタル情報の他に多値情報ないしアナ
ログ情報の記録が可能となる。
おいては、液晶材料の複数の安定な液晶相間での相転移
または（および）相転移の履歴に応じてその電荷輸送特
性が変化する特性を巧妙に利用しているので、単一の液
晶材料層でありながら、２またはそれ以上の複数の相転
移相間での相変化に応じた情報記録ならびに熱エネルギ
ーのレベルに応じた情報記録が可能となる。したがっ
て、２値的なディジタル情報の他に多値情報ないしアナ
ログ情報の記録が可能となる。
【０００８】さらに、本発明においては、特定の空隙が
設けられた電極間に液晶材料を充填するだけで媒体ない
し素子を構成することができるので、製造が簡便である
点においても有利である。
設けられた電極間に液晶材料を充填するだけで媒体ない
し素子を構成することができるので、製造が簡便である
点においても有利である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明による情報記録媒体は、図
１にその一実施態様が示されているように、一対の基板
１ａおよび１ｂ上に設けた電極２ａおよび２ｂの間にス
ペーサ４を介して形成された空隙に液晶材料３が充填さ
れることによって構成されている。この液晶材料は、該
液晶材料の複数の安定な液晶相間での相転移に応じてそ
の電荷輸送特性が変化する特性を有する。
１にその一実施態様が示されているように、一対の基板
１ａおよび１ｂ上に設けた電極２ａおよび２ｂの間にス
ペーサ４を介して形成された空隙に液晶材料３が充填さ
れることによって構成されている。この液晶材料は、該
液晶材料の複数の安定な液晶相間での相転移に応じてそ
の電荷輸送特性が変化する特性を有する。
【００１０】基板１ａおよび１ｂは、少なくともいずれ
か一方がガラス等の光透過性材料からなることが望まし
いが、その材質については特に限定されない。基板上に
設けられる電極としては、ＩＴＯ（インジウム錫オキサ
イド）等の透明電極が好ましく用いられ得る。これらの
情報記録媒体のセルを構成する一対の基板は、接着剤等
の固定手段によりスペーサ４を介して接合一体化され、
形成された空隙に液晶材料が充填される。
か一方がガラス等の光透過性材料からなることが望まし
いが、その材質については特に限定されない。基板上に
設けられる電極としては、ＩＴＯ（インジウム錫オキサ
イド）等の透明電極が好ましく用いられ得る。これらの
情報記録媒体のセルを構成する一対の基板は、接着剤等
の固定手段によりスペーサ４を介して接合一体化され、
形成された空隙に液晶材料が充填される。
【００１１】液晶材料としては、両極性光伝導性液晶が
好ましく用いられ、具体的には、棒状液晶系、たとえ
ば、２−（４’−オクチルフェニル）−６−ドデシルオ
キシナフタレン（「８−ＰＮＰ−Ｏ１２」と略称され
る）、２−（４’−オクチルフェニル）−６−ブチルオ
キシナフタレン（「８−ＰＮＰ−Ｏ４」と略称され
る）、１０−ＰＮＰ−０９などのフェニルナフタレン系
液晶、および２−４’−ヘプチルオキシ−４’−オクチ
ルビフェニル（「６０−ＢＰ−８」と略称される）、な
どのビフェニル系液晶が好ましく用いられ得る。
好ましく用いられ、具体的には、棒状液晶系、たとえ
ば、２−（４’−オクチルフェニル）−６−ドデシルオ
キシナフタレン（「８−ＰＮＰ−Ｏ１２」と略称され
る）、２−（４’−オクチルフェニル）−６−ブチルオ
キシナフタレン（「８−ＰＮＰ−Ｏ４」と略称され
る）、１０−ＰＮＰ−０９などのフェニルナフタレン系
液晶、および２−４’−ヘプチルオキシ−４’−オクチ
ルビフェニル（「６０−ＢＰ−８」と略称される）、な
どのビフェニル系液晶が好ましく用いられ得る。
【００１２】また、単極性の光導電性液晶であっても、
励起光を照射する電極に印加する電圧の極性を選択する
ことで好ましく用いることが可能であり、具体的には、
（２−（４’−ヘプチルオキシフェニル）−６−ドデシ
ルチオベンゾチアゾール（「７Ｏ−ＰＢＴ−Ｓ１２」と
略称される）、４−ヘプチルオキシ−４’−ドデシルビ
フェニル（「７０−ＢＰ−ＣＯ−１１」と略称され
る）、４−ヘキシルオキシ−４’−ブタノイルビフェニ
ル（「６０−ＢＰ−ＣＯ−４」と略称される）などの末
端にカルボニルとアルコキシを有するビフェニル系液晶
などのフェニルベンゾチアゾール系液晶が好ましく用い
られ得る。
励起光を照射する電極に印加する電圧の極性を選択する
ことで好ましく用いることが可能であり、具体的には、
（２−（４’−ヘプチルオキシフェニル）−６−ドデシ
ルチオベンゾチアゾール（「７Ｏ−ＰＢＴ−Ｓ１２」と
略称される）、４−ヘプチルオキシ−４’−ドデシルビ
フェニル（「７０−ＢＰ−ＣＯ−１１」と略称され
る）、４−ヘキシルオキシ−４’−ブタノイルビフェニ
ル（「６０−ＢＰ−ＣＯ−４」と略称される）などの末
端にカルボニルとアルコキシを有するビフェニル系液晶
などのフェニルベンゾチアゾール系液晶が好ましく用い
られ得る。
【００１３】たとえば、上記の８−ＰＮＰ−Ｏ１２は、
Ｃｒｙｓｔ．−７９℃−ＳｍＢ−１０１℃−ＳｍＡ−１
２１℃−Ｉｓｏ．の相転移挙動を示す。低温度側のＳｍ
Ｂ相では、電子、正孔とも１．６×１０-3cm2／Ｖｓの
移動度を示し、高温度側のＳｍＡ相においても２．５×
１０-4cm2／Ｖｓの移動度を示す。
Ｃｒｙｓｔ．−７９℃−ＳｍＢ−１０１℃−ＳｍＡ−１
２１℃−Ｉｓｏ．の相転移挙動を示す。低温度側のＳｍ
Ｂ相では、電子、正孔とも１．６×１０-3cm2／Ｖｓの
移動度を示し、高温度側のＳｍＡ相においても２．５×
１０-4cm2／Ｖｓの移動度を示す。
【００１４】ここで興味深いことは、上述した特定の液
晶材料は、２以上の複数の安定な液晶相間での温度変化
によって生じた相転移に応じてその電荷輸送特性が変化
する特性を有するということである。さらにここで重要
なことは、通常の結晶相においては多結晶性の構造欠陥
がトラップとしてふるまうため電荷輸送特性は著しく阻
害されるが、本願発明においては、生じる液晶相の特定
のポリドメイン構造によっては電荷輸送特性は阻害され
ないということである。
晶材料は、２以上の複数の安定な液晶相間での温度変化
によって生じた相転移に応じてその電荷輸送特性が変化
する特性を有するということである。さらにここで重要
なことは、通常の結晶相においては多結晶性の構造欠陥
がトラップとしてふるまうため電荷輸送特性は著しく阻
害されるが、本願発明においては、生じる液晶相の特定
のポリドメイン構造によっては電荷輸送特性は阻害され
ないということである。
【００１５】そして、上述したような予想外の有利な特
性は、電極間の空隙の厚さと液晶材料の初期状態のドメ
インサイズとを特定の関係に制御することによって一層
効果的に発現させることができる、ということである。
性は、電極間の空隙の厚さと液晶材料の初期状態のドメ
インサイズとを特定の関係に制御することによって一層
効果的に発現させることができる、ということである。
【００１６】すなわち、本発明の好ましい態様において
は、液晶材料の少なくとも初期状態のドメインのサイズ
よりも電極間の空隙の距離の方が大きいものであること
が望ましい。より具体的には、一対の電極間の厚さが、
下記の不等式（Ａ）および（Ｂ）の条件： （液晶材料の励起光波長における浸透深さ）＜（一対の
電極間の厚さ） （Ａ） （一対の電極間の厚さ）＜（光電流の読み取りが可能な
電界強度を呈することが可能な厚さ） （Ｂ） の双方を満足することが望ましい。
は、液晶材料の少なくとも初期状態のドメインのサイズ
よりも電極間の空隙の距離の方が大きいものであること
が望ましい。より具体的には、一対の電極間の厚さが、
下記の不等式（Ａ）および（Ｂ）の条件： （液晶材料の励起光波長における浸透深さ）＜（一対の
電極間の厚さ） （Ａ） （一対の電極間の厚さ）＜（光電流の読み取りが可能な
電界強度を呈することが可能な厚さ） （Ｂ） の双方を満足することが望ましい。
【００１７】たとえば、上記の８−ＰＮＰ−Ｏ１２を液
晶材料として用いる場合においては、電極間の距離は、
１．５〜１５０μｍの範囲が適当であり、さらに好まし
くは５．０〜５０．０μｍの範囲である。
晶材料として用いる場合においては、電極間の距離は、
１．５〜１５０μｍの範囲が適当であり、さらに好まし
くは５．０〜５０．０μｍの範囲である。
【００１８】本発明においては、上記の液晶材料の相転
移は、当該液晶材料の温度変化によって生ずる。具体的
には、サーマルヘッドやレーザビーム等の熱エネルギー
の印加手段によって相転移ないし相転移によるドメイン
構造の変化を生じさせることが可能である。また、この
ような熱エネルギー印加手段を用いることにより高密度
の情報記録を行うことが可能となる。
移は、当該液晶材料の温度変化によって生ずる。具体的
には、サーマルヘッドやレーザビーム等の熱エネルギー
の印加手段によって相転移ないし相転移によるドメイン
構造の変化を生じさせることが可能である。また、この
ような熱エネルギー印加手段を用いることにより高密度
の情報記録を行うことが可能となる。
【００１９】たとえば、図１の情報記録媒体において、
基板のいずれかの側からレーザビームを照射することに
よって、セルの全面または一部に熱エネルギーが与えら
れて液晶材料層に与えられた熱エネルギーに応じた相転
移ないし相転移によるドメイン構造の変化が生じ、この
転移相に応じて電荷輸送特性が変化する。この転移相に
おけるドメイン構造は同一部位に等方相に転移する程度
の熱エネルギーが印加されない限り安定であり、これに
より固有の情報が記録されることとなる。
基板のいずれかの側からレーザビームを照射することに
よって、セルの全面または一部に熱エネルギーが与えら
れて液晶材料層に与えられた熱エネルギーに応じた相転
移ないし相転移によるドメイン構造の変化が生じ、この
転移相に応じて電荷輸送特性が変化する。この転移相に
おけるドメイン構造は同一部位に等方相に転移する程度
の熱エネルギーが印加されない限り安定であり、これに
より固有の情報が記録されることとなる。
【００２０】一方、情報記録部に光（たとえばトリガー
としてのパルス光）を照射することによって注入された
電荷による光電流の大きさは、照射箇所の電荷輸送特性
によって決まるので、その量を電流値として電極から検
知することによって情報の読み出しを行うことができ
る。
としてのパルス光）を照射することによって注入された
電荷による光電流の大きさは、照射箇所の電荷輸送特性
によって決まるので、その量を電流値として電極から検
知することによって情報の読み出しを行うことができ
る。
【００２１】また、情報の記録においては、印加する熱
エネルギーのレベルを変化させ、このエネルギーレベル
に応じて２相の中間的な電荷輸送特性を発現させること
によって、２値的なディジタル情報の他に多値情報ない
しアナログ的な情報記録が可能となる。
エネルギーのレベルを変化させ、このエネルギーレベル
に応じて２相の中間的な電荷輸送特性を発現させること
によって、２値的なディジタル情報の他に多値情報ない
しアナログ的な情報記録が可能となる。
【００２２】さらに、本発明においては、情報記録のた
めのバックグラウンドが、液晶性電荷輸送材料の初期状
態における多結晶性の構造欠陥に起因する電荷輸送特性
の阻害された状態からなり、さらに、熱エネルギーの印
加によって上記バックグラウンドに生じた相転移によっ
て情報記録を行うようにすることもできる。
めのバックグラウンドが、液晶性電荷輸送材料の初期状
態における多結晶性の構造欠陥に起因する電荷輸送特性
の阻害された状態からなり、さらに、熱エネルギーの印
加によって上記バックグラウンドに生じた相転移によっ
て情報記録を行うようにすることもできる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を実際の製造例に基づいて説明
する。製造例 透明電極としてＩＴＯを設けたガラス基板を、ポリイミ
ドのシートをスペーサとして用いてギャップ１５０μｍ
で対向させ、熱硬化性樹脂によって両基板間隔を固定し
たサンドイッチセルに液晶性電荷輸送材料（８−ＰＮＰ
−Ｏ１２）を等方相（１５０℃）にて毛細管現象を利用
して注入した。この液晶材料においては、通常必要とさ
れている分子の配向処理は特に必要とされず、用いた材
料分子の長軸方向がガラス基板と水平に配向する特性を
有し、本製造例においてはこの性質を利用している。
する。製造例 透明電極としてＩＴＯを設けたガラス基板を、ポリイミ
ドのシートをスペーサとして用いてギャップ１５０μｍ
で対向させ、熱硬化性樹脂によって両基板間隔を固定し
たサンドイッチセルに液晶性電荷輸送材料（８−ＰＮＰ
−Ｏ１２）を等方相（１５０℃）にて毛細管現象を利用
して注入した。この液晶材料においては、通常必要とさ
れている分子の配向処理は特に必要とされず、用いた材
料分子の長軸方向がガラス基板と水平に配向する特性を
有し、本製造例においてはこの性質を利用している。
【００２４】１０℃／ｍｉｎもしくはこれより遅い冷却
速度においては、８−ＰＮＰ−Ｏ１２をはじめとする棒
状分子からなる液晶材料の分子はスメクティック相構造
の形成に伴って通常は基板と長軸が水平になるように並
ぼうとする。スメクティックＡ相においては長軸周りの
異方性がないので、冷却時の相転移ではセルの厚み方向
と基板と平行な方向で層構造が等方的に成長しやすい。
分子長軸方向が配向制御によって特定方向に規制されな
い場合、同時多発的に発生した相構造の成長核（ドメイ
ンの源）内での分子長軸方向は初期においてはランダム
で、小さなドメイン同士が成長時に接触すると、より安
定なドメインに他方が吸収される形で成長を続け、やが
て隣接したドメイン双方の配向方向が異なっていても基
板壁面等の影響で総合して安定となる状態に落着くこと
が観察された。また、予想外のことには、この際に形成
されるドメイン境界が電荷輸送特性を阻害しないという
現象が認められた。一般にセルギャップが大きくなるほ
どドメインのサイズは大きくなる傾向にあるが、それら
の電荷輸送性はドメインサイズによらず一定となること
が認められた。
速度においては、８−ＰＮＰ−Ｏ１２をはじめとする棒
状分子からなる液晶材料の分子はスメクティック相構造
の形成に伴って通常は基板と長軸が水平になるように並
ぼうとする。スメクティックＡ相においては長軸周りの
異方性がないので、冷却時の相転移ではセルの厚み方向
と基板と平行な方向で層構造が等方的に成長しやすい。
分子長軸方向が配向制御によって特定方向に規制されな
い場合、同時多発的に発生した相構造の成長核（ドメイ
ンの源）内での分子長軸方向は初期においてはランダム
で、小さなドメイン同士が成長時に接触すると、より安
定なドメインに他方が吸収される形で成長を続け、やが
て隣接したドメイン双方の配向方向が異なっていても基
板壁面等の影響で総合して安定となる状態に落着くこと
が観察された。また、予想外のことには、この際に形成
されるドメイン境界が電荷輸送特性を阻害しないという
現象が認められた。一般にセルギャップが大きくなるほ
どドメインのサイズは大きくなる傾向にあるが、それら
の電荷輸送性はドメインサイズによらず一定となること
が認められた。
【００２５】また、本実施例においては、当該セルをア
ルミ板よりなる２枚の放熱板で挟み込むことにより、液
晶材料が等方相にある状態から、結晶相に到達する速度
（５秒程度）で冷却させることによって、セルギャップ
よりも小さなドメインからなるポリイドメイン構造を、
当該液晶材料が示すすべての液晶相（ＳｍＡ相及びＳｍ
Ｂ相）において得られることが認められた。
ルミ板よりなる２枚の放熱板で挟み込むことにより、液
晶材料が等方相にある状態から、結晶相に到達する速度
（５秒程度）で冷却させることによって、セルギャップ
よりも小さなドメインからなるポリイドメイン構造を、
当該液晶材料が示すすべての液晶相（ＳｍＡ相及びＳｍ
Ｂ相）において得られることが認められた。
【００２６】液晶相におけるドメイン構造の基本的な形
状は、ひとたび形成されると再び等方相まで昇温するま
で安定的に保持される。本実施例においては、等方相か
ら液晶相へ至るまでの冷却速度が、微細なドメインサイ
ズが安定に存在できるか否かを決定する主な因子となっ
ているものと推察される。
状は、ひとたび形成されると再び等方相まで昇温するま
で安定的に保持される。本実施例においては、等方相か
ら液晶相へ至るまでの冷却速度が、微細なドメインサイ
ズが安定に存在できるか否かを決定する主な因子となっ
ているものと推察される。
【００２７】上記の手順で得た、セルギャップより微細
なドメインで占められたセルの電荷輸送特性を測定する
ためにＴＯＦ（Time-of-Flight）法を用いた。このＴＯ
Ｆ法は、試料中に生成させたキャリアが対向電極まで走
行するために要する時間をパルス光照射によって観測さ
れる過渡光電流波形から調べ、これによりキャリア移動
度を求める方法である。励起光には窒素レーザーのパル
ス光（パルス幅６００ｐｓｅｃ、波長３３７ｎｍ、出力
４０μＪ）を用い、ホットステージ上に固定した試料に
直流電圧（最大５００Ｖ）を印加して実施した。
なドメインで占められたセルの電荷輸送特性を測定する
ためにＴＯＦ（Time-of-Flight）法を用いた。このＴＯ
Ｆ法は、試料中に生成させたキャリアが対向電極まで走
行するために要する時間をパルス光照射によって観測さ
れる過渡光電流波形から調べ、これによりキャリア移動
度を求める方法である。励起光には窒素レーザーのパル
ス光（パルス幅６００ｐｓｅｃ、波長３３７ｎｍ、出力
４０μＪ）を用い、ホットステージ上に固定した試料に
直流電圧（最大５００Ｖ）を印加して実施した。
【００２８】その結果、電流値の変曲点が現れる時点か
ら電荷輸送特性（電荷の移動度）が与えられることが認
められた。
ら電荷輸送特性（電荷の移動度）が与えられることが認
められた。
【００２９】初期状態：室温（結晶相）からＳｍＢ相を
示す温度（９０℃）に昇温した際にはこの材料が本来有
する良好な電荷輸送特性（〜１０-3ｃｍ2／Ｖｓ）を示
す過渡電流は観測されない。これは結晶相における、電
荷輸送特性を著しく阻害する構造障壁が、結晶相と隣接
する相に相転移させた際に残存する効果が、ポリドメイ
ンのサイズをセルギャップより小さくしたことによって
強調された結果によるものと考えられる。（相としては
液晶相でありながら事実上多結晶としての性質を付与し
た状態）。この状態を便宜上オフ状態と呼ぶ。（用途に
よってはこの状態をオン状態としてもよい）。
示す温度（９０℃）に昇温した際にはこの材料が本来有
する良好な電荷輸送特性（〜１０-3ｃｍ2／Ｖｓ）を示
す過渡電流は観測されない。これは結晶相における、電
荷輸送特性を著しく阻害する構造障壁が、結晶相と隣接
する相に相転移させた際に残存する効果が、ポリドメイ
ンのサイズをセルギャップより小さくしたことによって
強調された結果によるものと考えられる。（相としては
液晶相でありながら事実上多結晶としての性質を付与し
た状態）。この状態を便宜上オフ状態と呼ぶ。（用途に
よってはこの状態をオン状態としてもよい）。
【００３０】書き換え処理（１）：オフ状態にあるセル
全体をＳｍＡ相を示す温度（１１０℃）まで昇温してか
ら再び昇温してＳｍＢ相に戻すと、この材料の電荷輸送
を反映する過渡電流が観測された。いったん結晶性の低
い相に相転移させることで、オフ状態において付与され
ていた多結晶性の電荷輸送トラップが消滅することによ
るものと考えられる。
全体をＳｍＡ相を示す温度（１１０℃）まで昇温してか
ら再び昇温してＳｍＢ相に戻すと、この材料の電荷輸送
を反映する過渡電流が観測された。いったん結晶性の低
い相に相転移させることで、オフ状態において付与され
ていた多結晶性の電荷輸送トラップが消滅することによ
るものと考えられる。
【００３１】同様の効果は、ＳｍＢ相に保たれたセル面
のうち、電極部位の一部をサーマルヘッド（ヘッドの温
度を等方相との相転移温度１１８℃以下に留める必要あ
り。実施例においては１１０℃とした）で１５秒間だけ
加熱し、放置して加熱部位を９０℃に戻すことによって
も得られた。電極上の任意の箇所、領域を加熱すること
で、その部位をオフ状態のままの部位と異なる電荷輸送
特性に書き換えが可能であることが示された。
のうち、電極部位の一部をサーマルヘッド（ヘッドの温
度を等方相との相転移温度１１８℃以下に留める必要あ
り。実施例においては１１０℃とした）で１５秒間だけ
加熱し、放置して加熱部位を９０℃に戻すことによって
も得られた。電極上の任意の箇所、領域を加熱すること
で、その部位をオフ状態のままの部位と異なる電荷輸送
特性に書き換えが可能であることが示された。
【００３２】この際、書込みを行なう領域は電極領域単
位である必要はない。すなわち、少なくとも一対の対向
電極内で任意の領域を選択的に書き換えても、例えば読
み出し光を選択的にスキャン照射することによって、書
き込まれた情報を電荷輸送性、電流値によって読み出す
ことが可能である。
位である必要はない。すなわち、少なくとも一対の対向
電極内で任意の領域を選択的に書き換えても、例えば読
み出し光を選択的にスキャン照射することによって、書
き込まれた情報を電荷輸送性、電流値によって読み出す
ことが可能である。
【００３３】書き換え手段としてはこの他にも適切な出
力のレーザービーム照射による加熱処理も可能である。
力のレーザービーム照射による加熱処理も可能である。
【００３４】書き換え処理（２）：オフ状態にあるセル
もしくは上記の書き込みがなされた領域を、等方相を示
す温度（１３０℃）まで加熱し、ＳｍＢ相まで１０℃／
ｍｉｎの速度で冷却することにより、オフ状態と異な
る、セルギャップより大きなドメインサイズの領域が得
られた。セル全体およびヘッド温度１５０℃のサーマル
ヘッドを用いた選択的なドメインサイズの書き換えの両
方について実施した。この書き込みにより、上述した書
き込み（１）の場合よりも更に明確な電荷輸送特性の書
き換えが確認された。
もしくは上記の書き込みがなされた領域を、等方相を示
す温度（１３０℃）まで加熱し、ＳｍＢ相まで１０℃／
ｍｉｎの速度で冷却することにより、オフ状態と異な
る、セルギャップより大きなドメインサイズの領域が得
られた。セル全体およびヘッド温度１５０℃のサーマル
ヘッドを用いた選択的なドメインサイズの書き換えの両
方について実施した。この書き込みにより、上述した書
き込み（１）の場合よりも更に明確な電荷輸送特性の書
き換えが確認された。
【００３５】上述した書き換え（１）においては、過渡
電流波形の減衰速度（生成されたキャリアが媒質中でト
ラップされる状況を反映する）が書き換え（２）の電流
波形のそれと同一であることから、良好な電荷輸送特性
が得られているが、読み出しの光励起が微細なドメイン
によって散乱されることにより、電荷注入が十分に行な
われていないために過渡電流値が小さいものと考えられ
る。書き換え（２）は等方相への相転移によりドメイン
構造を変化させたことで、このセル構成における電荷注
入を制限する要素を消滅させた場合に相当する。
電流波形の減衰速度（生成されたキャリアが媒質中でト
ラップされる状況を反映する）が書き換え（２）の電流
波形のそれと同一であることから、良好な電荷輸送特性
が得られているが、読み出しの光励起が微細なドメイン
によって散乱されることにより、電荷注入が十分に行な
われていないために過渡電流値が小さいものと考えられ
る。書き換え（２）は等方相への相転移によりドメイン
構造を変化させたことで、このセル構成における電荷注
入を制限する要素を消滅させた場合に相当する。
【００３６】更に、サーマルヘッド書き込み、レーザー
書き込みのいずれにおいても、書き込み熱エネルギーの
大きさを連続的に変化させることにより、相転移による
ドメイン構造の変化量を制御することができる。したが
って、出力情報としての電荷輸送特性、電流値における
中間調制御が可能となる。
書き込みのいずれにおいても、書き込み熱エネルギーの
大きさを連続的に変化させることにより、相転移による
ドメイン構造の変化量を制御することができる。したが
って、出力情報としての電荷輸送特性、電流値における
中間調制御が可能となる。
【００３７】
【発明の効果】上記実施例の結果からも明らかなよう
に、本発明によれば、熱エネルギーの印加によって情報
記録し、情報記録部に付与された光によって生じる光電
流値の検知により情報読み出しを行い、しかも多値的情
報記録ないしアナログ的情報記録が可能な新しい情報記
録媒体が提供される。
に、本発明によれば、熱エネルギーの印加によって情報
記録し、情報記録部に付与された光によって生じる光電
流値の検知により情報読み出しを行い、しかも多値的情
報記録ないしアナログ的情報記録が可能な新しい情報記
録媒体が提供される。
【図１】本発明の一実施態様に係る情報記録媒体の構成
を示す断面図。
を示す断面図。
１ａ、１ｂ 基板 ２ａ、２ｂ 電極 ３ 液晶材料 ４ スペーサ
Claims (12)
- 【請求項１】一対の電極と、前記電極間の空隙に充填さ
れた液晶材料とを具備してなる情報記録媒体であって、 前記液晶材料が、該液晶材料の複数の安定な液晶相間で
の相転移および／または相転移の履歴に応じてその電荷
輸送特性が変化する特性を有することを特徴とする、情
報記録媒体。 - 【請求項２】前記液晶材料の相転移が、該液晶材料の温
度変化によって生ずる、請求項１に記載の情報記録媒
体。 - 【請求項３】情報の記録を熱エネルギーの印加によって
行う、請求項１に記載の情報記録媒体。 - 【請求項４】情報の読み出しを、情報記録部に付与され
た光によって生じる光電流値の測定により行う、請求項
１に記載の情報記録媒体。 - 【請求項５】前記一対の電極の少なくとも一方の電極が
光透過性である、請求項１に記載の情報記録媒体。 - 【請求項６】前記液晶材料の少なくとも初期状態のドメ
インのサイズよりも前記電極間の空隙の厚さの方が大き
い、請求項１に記載の情報記録媒体。 - 【請求項７】前記情報記録のための熱エネルギーを与え
る手段が、サーマルヘッドまたはレーザービームであ
る、請求項１に記載の情報記録媒体。 - 【請求項８】前記液晶材料が液晶性電荷輸送材料からな
り、情報記録のためのバックグラウンドが、前記液晶性
電荷輸送材料の初期状態における多結晶性の構造欠陥に
起因する電荷輸送特性の阻害された状態からなり、 さらに、熱エネルギーの印加によって前記バックグラウ
ンドに生じた相転移によって情報記録を行うようにし
た、請求項１に記載の情報記録媒体。 - 【請求項９】印加する熱エネルギーのレベルに応じた２
以上の電荷輸送特性が特定の液晶相において発現され得
る、請求項１に記載の情報記録媒体。 - 【請求項１０】前記一対の電極が、基板上に設けられて
なる、請求項１に記載の情報記録媒体。 - 【請求項１１】前記一対の電極間の厚さが、下記の不等
式（Ａ）および（Ｂ）の条件： （液晶材料の励起光波長における浸透深さ）＜（一対の
電極間の厚さ） （Ａ） （一対の電極間の厚さ）＜（光電流の読み取りが可能な
電界強度を呈することが可能な厚さ） （Ｂ） の双方を満足する、請求項１に記載の情報記録媒体。 - 【請求項１２】前記液晶材料のドメインサイズが電極間
の空隙の厚さよりも小さい、請求項１に記載の情報記録
媒体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00295599A JP4074719B2 (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 情報記録媒体 |
| EP00100029A EP1022732B1 (en) | 1999-01-08 | 2000-01-04 | Information recording medium |
| DE60023368T DE60023368T2 (de) | 1999-01-08 | 2000-01-04 | Informationsaufzeichnungsmedium |
| US09/477,725 US20030129326A1 (en) | 1999-01-08 | 2000-01-05 | Information recording medium |
| US10/713,194 US7550181B2 (en) | 1999-01-08 | 2003-11-17 | Information recording medium |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00295599A JP4074719B2 (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 情報記録媒体 |
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|---|---|
| JP2000207770A true JP2000207770A (ja) | 2000-07-28 |
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ID=11543801
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|---|---|---|---|
| JP00295599A Expired - Fee Related JP4074719B2 (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 情報記録媒体 |
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| EP (1) | EP1022732B1 (ja) |
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| DE (1) | DE60023368T2 (ja) |
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| JP2005285445A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶性有機半導体材料およびそれを用いた有機半導体構造物 |
| JP2006332609A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-12-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 記憶装置および半導体装置 |
| JP2007318099A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-12-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 記憶素子及び半導体装置 |
| US8264889B2 (en) | 2005-04-28 | 2012-09-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Memory device and semiconductor device |
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|---|---|---|---|---|
| WO2004077410A2 (en) * | 2003-02-27 | 2004-09-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Multi-stack information carrier |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3136624A1 (de) * | 1981-09-15 | 1983-03-31 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Fluessigkristalline halogenverbindungen, verfahren zu ihrer herstellung, diese enthaltende dielektrika und elektrooptisches anzeigeelement |
| JPS5935989A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-02-27 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 情報記録媒体 |
| US4780383A (en) * | 1985-02-27 | 1988-10-25 | Armstrong World Industries, Inc. | Optical storage system having expanded capacity |
| JPS61280046A (ja) | 1985-06-06 | 1986-12-10 | Nec Corp | 光記録方式 |
| DE3603266A1 (de) * | 1986-02-04 | 1987-08-06 | Roehm Gmbh | Vorrichtung zur reversibeln, optischen datenspeicherung (ii) |
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| DE4317093A1 (de) * | 1993-05-21 | 1994-11-24 | Basf Ag | Niedermolekulare und polymere flüssigkristalline Benztriazole und deren Verwendung |
| EP0651381A1 (en) * | 1993-10-28 | 1995-05-03 | Akzo Nobel N.V. | Optical storage medium and method of storing information |
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| JPH09185043A (ja) | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 液晶素子 |
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-
1999
- 1999-01-08 JP JP00295599A patent/JP4074719B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2000
- 2000-01-04 DE DE60023368T patent/DE60023368T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 2000-01-05 US US09/477,725 patent/US20030129326A1/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-11-17 US US10/713,194 patent/US7550181B2/en not_active Expired - Fee Related
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