JP2002288840A - Optical recording medium - Google Patents

Optical recording medium

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JP2002288840A
JP2002288840A JP2001090464A JP2001090464A JP2002288840A JP 2002288840 A JP2002288840 A JP 2002288840A JP 2001090464 A JP2001090464 A JP 2001090464A JP 2001090464 A JP2001090464 A JP 2001090464A JP 2002288840 A JP2002288840 A JP 2002288840A
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JP
Japan
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charge
light
recording medium
optical recording
visible light
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Application number
JP2001090464A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Tsukamoto
隆之 塚本
Hideyuki Nishizawa
秀之 西沢
Akiko Hirao
明子 平尾
Kazunori Matsumoto
一紀 松本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical recording medium, in which information is recorded as a hologram, in which the time required for recording is short, and in which diffraction efficiency is large. SOLUTION: The hologram recording medium includes a recording layer, which has a charge generating agent generating a charge by irradiation with visible light, a charge transfer agent transferring the charge, a non-linear optical material, and a trap agent holding the charge, and on which information is recorded by forming interference fringes by the irradiation of the visible light. It is characterized that the trap agent holding the charge consists of molecules whose charge transferring characteristic is modulated by absorption of the visible light, and that a mean free path of the charge in the hologram medium is increased by the irritation with the visible light.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体に係
り、特に、光照射により内部電場が形成される記録層を
有する光記録媒体に関する。
The present invention relates to an optical recording medium, and more particularly, to an optical recording medium having a recording layer in which an internal electric field is formed by light irradiation.

【0002】[0002]

【従来の技術】高密度画像など容量の大きなデータを記
録可能な媒体として、光記録媒体が知られている。従
来、光記録媒体としては、光磁気記録媒体や光相変化型
媒体などが開発されているが、光記録媒体に記録可能な
情報量の高密度化に対する要求は高まる一方である。
2. Description of the Related Art An optical recording medium is known as a medium on which large-capacity data such as a high-density image can be recorded. Conventionally, as an optical recording medium, a magneto-optical recording medium, an optical phase change type medium, and the like have been developed, but the demand for a higher density of information recordable on the optical recording medium is increasing.

【0003】このような光記録媒体に記録する情報量の
高密度化を実現するための記録媒体として、ホログラフ
ィックメモリが知られている。これは、光強度やその位
相が二次元的に分布しているページデータと参照光とを
干渉させ、記録層中にホログラムの形として記録するも
のである。ホログラフィックメモリでは、記録層を厚く
し、参照光の入射角や記録する位置をわずかに変化させ
て重なった領域に多数のホログラムを記録する。
A holographic memory has been known as a recording medium for realizing a high-density information recorded on such an optical recording medium. In this method, page data in which light intensity and its phase are two-dimensionally distributed interfere with reference light and are recorded in a recording layer in the form of a hologram. In a holographic memory, a large number of holograms are recorded in an overlapping region by making the recording layer thick and slightly changing the incident angle of the reference light and the recording position.

【0004】このようなホログラフィックメモリの記録
媒体としては、これまでは、無機物が検討されてきた
が、近年、結晶材料の作製や、特性制御の困難性を回避
できることなどの理由から、有機高分子化合物を用いた
フォトリフラクティブ媒体の開発が盛んになってきてい
る(例えば、特開平9−22034号公報)。また、例
えば、特開平6−175167号公報、特開平6−23
5809号公報、および特開平6−235949号公報
などには、フォトリクラクティブポリマーが記載されて
いる。
As a recording medium for such a holographic memory, an inorganic substance has been studied so far, but recently, an organic material has been developed for reasons such as the production of crystalline materials and the difficulty of controlling characteristics. The development of photorefractive media using molecular compounds has been active (for example, JP-A-9-22034). Further, for example, JP-A-6-175167, JP-A-6-23
JP-A-5809 and JP-A-6-235949 describe photoreactive polymers.

【0005】これらの媒体においては、図1に示すよう
に情報の記録や再生が行なわれる。すなわち、記録層2
に、レーザー光を照射し情報を記録する。このとき、記
録層2の両端には、透明電極1および3を設けて、電極
間に電圧を印加しながら記録を行なってもよい。レーザ
ー光は、情報をその空間的な強度分布や位相分布の形で
含む信号光4と参照光5とに分けられ、2つの光は記録
層中で干渉し合い、干渉縞の形で情報が記録される。2
つの光を遮断した後、記録したときと同一の条件で参照
光5を記録層2に照射することによって、信号光と同じ
空間的特徴をもつ再生光6が再生される。再生光6の強
度分布や位相分布を検出することにより、情報を再生す
ることができる。
In these media, information is recorded and reproduced as shown in FIG. That is, the recording layer 2
Is irradiated with a laser beam to record information. At this time, transparent electrodes 1 and 3 may be provided at both ends of the recording layer 2 to perform recording while applying a voltage between the electrodes. The laser light is divided into a signal light 4 and a reference light 5 which contain information in the form of spatial intensity distribution and phase distribution. The two lights interfere with each other in the recording layer, and the information is formed in the form of interference fringes. Be recorded. 2
After blocking the two lights, by irradiating the recording layer 2 with the reference light 5 under the same conditions as when recording, the reproduction light 6 having the same spatial characteristics as the signal light is reproduced. Information can be reproduced by detecting the intensity distribution and the phase distribution of the reproduction light 6.

【0006】フォトリフラクティブ材料とは、光の照射
により電荷を発生させて、これを空間的に分離せしめ、
それにより生じる電荷分布によって決定される内部電場
によって屈折率が変化する材料である。この材料を光記
録媒体の記録層に適用したフォトリフラクティブ媒体中
に、互いに干渉し得る光を照射すると、照射された光の
強度パターンが前記記録層中に屈折率の変化となって記
録される。すなわち、記録層に信号光4の強度分布ある
いは位相分布あるいはその両方がホログラムの形で記録
される。
[0006] The photorefractive material generates electric charges by irradiating light, and separates them spatially.
It is a material whose refractive index changes depending on the internal electric field determined by the resulting charge distribution. When light that can interfere with each other is irradiated into a photorefractive medium in which this material is applied to a recording layer of an optical recording medium, the intensity pattern of the irradiated light is recorded as a change in the refractive index in the recording layer. . That is, the intensity distribution and / or the phase distribution of the signal light 4 are recorded on the recording layer in the form of a hologram.

【0007】光照射により生成された電荷を再分布させ
る原理は、電荷の輸送と電荷の保持との2つからなる。
つまり、電荷輸送剤は、光生成された電荷を外部電場に
よるドリフトと拡散によるホッピング伝導とにより輸送
する。また、トラップ剤は、電荷輸送剤により輸送され
てきた電荷を捕獲する。このとき、トラップ剤から電荷
輸送剤へ電荷がホッピングする確率は、電荷輸送剤から
トラップ剤へホッピングする確率よりも小さい必要があ
る。これを実現するために、一般には、電荷輸送剤とト
ラップ剤との電子軌道のエネルギー差が利用されてき
た。ここで比較すべき電子軌道は、ホールが輸送される
場合には、図2(a)に示されるようにHOMO(Hi
ghest Occulied Molecular
Orbital)であり、電子が輸送される場合には、
図2(b)に示されるようにLUMO(Lowest
Unocculied Molecular Orbi
tal)である。
[0007] The principle of redistributing the charge generated by light irradiation consists of two parts: charge transport and charge retention.
That is, the charge transport agent transports the photo-generated charge by drift due to an external electric field and hopping conduction due to diffusion. Further, the trapping agent captures the charge transported by the charge transporting agent. At this time, the probability of the charge hopping from the trapping agent to the charge transporting agent needs to be smaller than the probability of hopping from the charge transporting agent to the trapping agent. To achieve this, the energy difference between the electron orbits of the charge transporting agent and the trapping agent has generally been used. The electron trajectory to be compared here is, as shown in FIG. 2A, the HOMO (Hi
gest Occluded Molecular
Orbital), and when electrons are transported,
As shown in FIG. 2B, LUMO (Lowest
Unocculed Molecular Orbi
tal).

【0008】しかしながら、電荷が輸送されやすいよう
にトラップ剤を分散する量を少なくすると、電荷は長い
距離を輸送されないとトラップ剤に捕獲されることはな
く、電荷がトラップされるまでに多くの時間を要する。
すなわち、記録の応答時間が遅くなる。逆に、トラップ
剤の分散量を多くすると、電荷がすぐにトラップ剤に捕
獲されるために電荷の移動度が低下して、電子と正孔と
の分離が速やかに行なわれない。このため、キャリア発
生効率が低下するという問題がある。つまり、このとき
には、フォトリフラクティブ効果が起きない。
However, if the amount of dispersion of the trapping agent is reduced so that the charge is easily transported, the charge is not trapped by the trapping agent unless it is transported over a long distance, and it takes much time until the charge is trapped. Cost.
That is, the response time of recording becomes slow. Conversely, when the amount of dispersion of the trapping agent is increased, the charge is immediately captured by the trapping agent, so that the mobility of the charge is reduced and the separation of electrons and holes is not performed quickly. Therefore, there is a problem that carrier generation efficiency is reduced. That is, at this time, the photorefractive effect does not occur.

【0009】一方、光照射により吸収の変化を示すフォ
トクロミック媒体を用いた光記録媒体としては、例えば
「有機フォトクロミズムの化学」、季刊化学総説No.
28(1996)で開示されている光記録媒体が知られ
ている。最も古くから研究されてきたフォトクロミック
分子はスピロピランであるが、この分子は開環型の熱安
定性が悪いために、光記録媒体として用いることができ
なかった。熱安定性が悪いことに加えて、多くのフォト
クロミック材料は種々の問題点を有している。具体的に
は、繰り返し耐性がなく、しかも、構造変化を示すため
に半導体レーザーでは発振しにくい短波長の光を照射し
なければならない。そこで、これらの問題点を解決する
ために様々な分子が合成され、任意の波長で構造変化を
示すように分子を設計することもできるようになった。
しかしながら、このような分子は構造変化を示す効率が
悪く、記録に時間がかかるという問題点があった。
On the other hand, as an optical recording medium using a photochromic medium exhibiting a change in absorption due to light irradiation, for example, “Chemistry of Organic Photochromism”, Quarterly Chemistry Review No.
28 (1996) is known. Spiropyran has been the photochromic molecule that has been studied for the longest time, but this molecule could not be used as an optical recording medium because of its poor ring-opening thermal stability. In addition to poor thermal stability, many photochromic materials have various problems. Specifically, it is necessary to irradiate short-wavelength light that has no repetition resistance and is hard to oscillate with a semiconductor laser to show a structural change. In order to solve these problems, various molecules have been synthesized, and molecules can be designed so as to exhibit a structural change at an arbitrary wavelength.
However, such a molecule has a problem that the efficiency of showing a structural change is low and it takes time to record.

【0010】このようなフォトクロミック分子を用いた
記録媒体としては、CDやDVDのようなフォトクロミ
ック層が1μm以下のものが多い。記録層の膜厚が1μ
m以下の場合には、重なり合う領域に複数のホログラム
を多重に記録することができないので、光記録媒体とし
ての容量を大きくすることができない。これ以外のフォ
トクロミック分子を用いた光記録媒体として、例えば米
国特許第5,496,670号には、熱安定性を有する
バクテリオロドプシンをポリビニルアルコール中に分散
した光記録媒体を用いて、記録層中における任意の領域
に、2光子吸収を用いてビットデータを記録する多重記
録媒体が記載されている。しかしながら、このような光
記録媒体をホログラム記録媒体として用いるためには、
2つの光源からの光を同時に入射したり、レーザー光強
度を非常に強くしなければ、ホログラムの記録はできな
い。また、S.H.Lin et al.Optics
Letters vol.25,pp.451〜453
(2000)に開示されている光記録媒体は、光照射に
よってモノマー分子がポリマー化されることを利用し
て、ホログラムが記録される媒体である。このような媒
体では、モノマー状態とポリマー状態との体積の違いの
ために、情報を記録することによって光記録媒体にむら
が生じ、このむらによって光が散乱される。このため
に、1つのホログラム当りの画素数を多くし、高容量化
を実現することが困難となっていた。
As a recording medium using such photochromic molecules, there are many such media as a CD or DVD having a photochromic layer of 1 μm or less. The thickness of the recording layer is 1μ
If it is less than m, a plurality of holograms cannot be multiplexly recorded in the overlapping area, so that the capacity as an optical recording medium cannot be increased. As an optical recording medium using other photochromic molecules, for example, US Pat. No. 5,496,670 discloses an optical recording medium in which bacteriorhodopsin having heat stability is dispersed in polyvinyl alcohol. Describes a multiplex recording medium for recording bit data by using two-photon absorption in an arbitrary area in the above. However, in order to use such an optical recording medium as a hologram recording medium,
The hologram cannot be recorded unless the light from the two light sources is incident simultaneously or the laser light intensity is extremely high. In addition, S.I. H. Lin et al. Optics
Letters vol. 25, pp. 451-453
The optical recording medium disclosed in (2000) is a medium on which a hologram is recorded by utilizing the fact that monomer molecules are polymerized by light irradiation. In such a medium, due to the difference in volume between the monomer state and the polymer state, information recording causes unevenness in the optical recording medium, and the unevenness scatters light. For this reason, it has been difficult to increase the number of pixels per hologram and achieve a high capacity.

【0011】また、電場を印加することによって光学特
性を変化させる物質としては、“Electrochr
omism”(P.M.S.Monk et al.e
d.,VCH Weinheim,(1995))にポ
リアニリン膜が開示されている。この膜では、印加する
外部電場に応じて吸収スペクトルが変化することが観測
されている。しかしながら、この膜では、光の強度分布
に応じた電場を形成することができないため、ホログラ
ムを記録することはできない。
[0011] Examples of a substance that changes optical characteristics by applying an electric field include “Electrochr.
omism "(PMS Monk et al. e.
d. , VCH Weinheim, (1995)) discloses a polyaniline film. In this film, it has been observed that the absorption spectrum changes according to the applied external electric field. However, this film cannot form an electric field according to the light intensity distribution, and therefore cannot record a hologram.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ホロ
グラムとして情報が記録される光記録媒体であって、記
録に要する時間が短く、回折効率の大きな光記録媒体を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical recording medium on which information is recorded as a hologram, wherein the recording time is short and the diffraction efficiency is high. .

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、可視光の照射により電荷を発生する電荷
発生剤と、電荷を輸送する電荷輸送剤と、非線形光学材
料と、電荷を保持するトラップ剤とを含有し、可視光の
照射により干渉縞を形成して情報を記録する記録層を有
するホログラム記録媒体であって、前記電荷を保持する
トラップ剤は、前記可視光を吸収して電荷輸送特性が変
調される分子からなり、前記ホログラム媒体内の前記電
荷の平均自由行程は、前記可視光の照射により増大する
ことを特徴とする光記録媒体を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a charge generating agent that generates a charge by irradiation with visible light, a charge transporting agent that transfers a charge, a nonlinear optical material, A hologram recording medium comprising a recording layer for recording information by forming interference fringes by irradiating visible light, wherein the trapping agent for retaining the electric charge absorbs the visible light. An optical recording medium comprising molecules whose charge transport characteristics are modulated, and wherein the mean free path of the charges in the hologram medium is increased by the irradiation of the visible light.

【0014】前記電荷を保持するトラップ剤はフォトク
ロミック分子であることが好ましい。また、前記トラッ
プ剤の含有量は前記記録層に対して1重量%以上20重
量%以下であることが好ましい。
The charge retaining trapping agent is preferably a photochromic molecule. Further, the content of the trapping agent is preferably 1% by weight or more and 20% by weight or less based on the recording layer.

【0015】前記前記電荷を保持するトラップ剤は、シ
ス−トランス型の構造変化を示すフォトクロミック分子
であることが好ましい。
It is preferable that the charge retaining trapping agent is a photochromic molecule exhibiting a cis-trans type structural change.

【0016】また本発明は、可視光の照射により電荷を
発生する電荷発生剤と、電荷を輸送する電荷輸送剤と、
非線形光学材料と、電荷を保持するトラップ剤と、色素
とを含有し、可視光の照射により干渉縞を形成して情報
を記録する記録層を有するホログラム記録媒体であっ
て、前記色素は、前記可視光を吸収して励起されたとき
ダイポールモーメントが増大する分子からなり、前記ホ
ログラム媒体内の前記電荷の平均自由行程は、前記可視
光の照射により増大することを特徴とする光記録媒体を
提供する。
According to the present invention, there is further provided a charge generating agent for generating a charge upon irradiation with visible light, a charge transporting agent for transferring a charge,
A hologram recording medium comprising a nonlinear optical material, a trapping agent that retains electric charge, and a dye, and a recording layer that records information by forming interference fringes by irradiation with visible light, wherein the dye is An optical recording medium comprising a molecule whose dipole moment increases when excited by absorbing visible light, and wherein the mean free path of the electric charge in the hologram medium is increased by irradiation of the visible light. I do.

【0017】前記前記トラップ剤はエレクトロクロミズ
ム分子であることが好ましく、前記励起色素のダイポー
ルモーメントによる電場によって電荷輸送特性が増大す
ることが好ましい。
Preferably, the trapping agent is an electrochromic molecule, and the charge transporting property is increased by an electric field generated by the dipole moment of the excited dye.

【0018】前記前記色素の含有量は、前記記録層に対
して0.1重量%以上10重量%以下であることが好ま
しい。
It is preferable that the content of the dye is 0.1% by weight or more and 10% by weight or less based on the recording layer.

【0019】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0020】本発明者らは、ホログラム記録媒体につい
て鋭意検討を重ねた結果、電荷を保持する分子および電
荷を輸送する分子の含有量の割合と、電荷が輸送される
距離との間に次のような関係が存在することに着目し
た。すなわち、電荷を保持する分子が電荷を輸送する分
子に対して少量であるときには、電荷の輸送される距離
は、干渉縞の間隔に比べてはるかに長い。一方、電荷を
保持する分子が電荷を輸送する分子に対して多量に存在
する場合には、キャリアは発生されない。この問題を解
決するために、フォトクロミック分子は、光異性化され
ると電荷輸送特性を変化させることに着目して、本発明
をなすにいたった。また、ポリマー中をホッピング伝導
される電荷の電荷輸送特性は、局所的な電場の大きさに
依存することに着目して、本発明をなすに至った。
The present inventors have conducted intensive studies on the hologram recording medium, and as a result, have found the following relationship between the ratio of the content of the molecules holding the charges and the content of the molecules transporting the charges and the distance at which the charges are transported. We focused on the existence of such a relationship. That is, when the amount of the charge-retaining molecule is smaller than that of the charge-transporting molecule, the distance over which the charge is transported is much longer than the distance between the interference fringes. On the other hand, when a large number of molecules retaining charges are present relative to molecules transporting charges, no carriers are generated. In order to solve this problem, the inventors of the present invention have focused on the fact that photochromic molecules change their charge transporting properties when photoisomerized, and have made the present invention. In addition, the present invention has been achieved by paying attention to the fact that the charge transporting property of the charge hopping-conducted in the polymer depends on the local electric field.

【0021】情報を干渉縞の形で記録するホログラム記
録媒体において、記録の応答速度を速めるためには、光
記録媒体の中で電荷輸送特性が局所的に異なることが理
想的である。これは、以下のように説明される。電荷発
生剤によるキャリア発生効率は、生じた電荷が輸送され
やすい方が大きくなる。したがって、干渉縞の光強度が
強い領域では電荷が輸送されやすく、光強度が弱い領域
では電荷が輸送されにくいのであれば、光強度の強いと
ころで選択的にキャリアが生じる。こうして光強度の強
い領域で発生した電荷は容易に輸送されるが、光強度の
弱い領域に達すると、電荷が輸送されにくいので、それ
以上は輸送されない。すなわち、光強度の強い領域で光
生成された電荷は、隣接する光強度の弱い領域まで輸送
されて、そこに保持される。したがって、電荷は、ほぼ
干渉縞の間隔だけ輸送された後に保持されるので、電荷
が輸送される距離が短くなる。このため、記録の応答時
間が速くなる。
In a hologram recording medium for recording information in the form of interference fringes, in order to increase the response speed of recording, it is ideal that the charge transport characteristics locally differ in the optical recording medium. This is explained as follows. The carrier generation efficiency of the charge generating agent increases when the generated charges are easily transported. Therefore, if the charge is easy to be transported in the region where the light intensity of the interference fringe is high, and the charge is difficult to be transported in the region where the light intensity is low, the carrier is selectively generated in the region where the light intensity is high. The charges generated in the region where the light intensity is high are easily transported. However, when the charge reaches the region where the light intensity is low, the charge is difficult to be transported, so that the charges are not further transported. In other words, the charge photo-generated in the region of high light intensity is transported to an adjacent region of low light intensity and is retained there. Therefore, the charge is held after being transported substantially by the interval of the interference fringes, so that the distance over which the charge is transported is reduced. For this reason, the response time of recording is shortened.

【0022】一方、このような状況では、電荷当りの回
折効率も大きくなる。これは、図3を用いて以下のよう
に説明される、図3においては、輸送され得る電荷が正
孔の場合について、その位置と密度分布との関係を示し
ているが、輸送され得る電荷が電子の場合にも同様であ
る。
On the other hand, in such a situation, the diffraction efficiency per charge also increases. This is explained as follows with reference to FIG. 3. FIG. 3 shows the relationship between the position and the density distribution when the charge that can be transported is a hole. The same is true when is an electron.

【0023】正孔の輸送特性が媒体内で均一なときに
は、光強度の強い領域で正孔と電子との分離が生じる。
このとき、電子の密度分布を反転して示したものが図3
(a)中に曲線a2で表わされる。図示していないが、
生じた正孔の密度分布は電子の密度分布と同様である。
電子が輸送されず、正孔が輸送されるときには、最終的
に正孔の密度分布は図3(a)中に、曲線a1で示すよ
うにほぼ一様のものとなる。このため、電子と正孔との
寄与を含めた全電荷の密度分布は、図3(a)に曲線a
3で示すようになる。つまり、初期に生じた正孔と電子
との密度分布の振幅がρ0である場合には、振幅ρ0/2
をもつ全電荷の空間分布が生じる。
When the transport properties of holes are uniform in the medium, holes and electrons are separated in a region where the light intensity is high.
At this time, FIG.
It is represented by the curve a2 in (a). Although not shown,
The density distribution of the generated holes is the same as the electron density distribution.
When electrons are not transported and holes are transported, the hole density distribution eventually becomes almost uniform as shown by the curve a1 in FIG. Therefore, the density distribution of the total charge including the contribution of electrons and holes is represented by a curve a in FIG.
As shown in FIG. That is, when the amplitude of the density distribution of holes and electrons generated initially is [rho 0 is the amplitude [rho 0/2
A spatial distribution of the total charge with

【0024】一方、光強度の強いところでは電荷の平均
自由行程が大きく、光強度の弱いところでは平均自由行
程が小さいような状況では、電荷は、干渉縞の光強度が
強いところから弱いところまで輸送されて保持される。
このとき、正孔の空間分布は図3(b)中に曲線b1で
示すように、光強度の弱いところに集中することにな
る。このため、初期に生じた正孔と電子の密度振幅がρ
0であれば、曲線b3で表わされるようにρ0の振幅をも
つ電荷の空間分布が生じる。曲線b2は、電子の密度分
布を反転して示したものである。
On the other hand, in a situation where the mean free path of the charge is large where the light intensity is strong and the mean free path is small where the light intensity is weak, the charge is transferred from a place where the light intensity of the interference fringes is strong to a place where it is weak. Transported and retained.
At this time, the spatial distribution of the holes is concentrated at a place where the light intensity is weak, as shown by a curve b1 in FIG. Therefore, the density amplitude of holes and electrons generated at the beginning is ρ
If it is 0, a spatial distribution of charges having an amplitude of ρ0 occurs as represented by the curve b3. The curve b2 shows the electron density distribution inverted.

【0025】したがって、図3(b)の条件において生
じる内部電場の大きさは、図3(a)で生じる内部電場
の大きさの2倍となる。例えば、ポッケルス効果を有す
る非線形光学分子については、非線形光学分子が電場方
向に配向している場合、その屈折率や吸収係数などの光
学特性は、電場の絶対値に比例して変化する。このと
き、干渉縞による回折効率は、屈折率変化や吸収変化の
二乗に比例するので、結局、図3(b)の条件において
は、図3(a)の場合よりも4倍大きな回折効率が得ら
れることになる。カー効果などのように、屈折率変化や
吸収変化が電場のより高次の項に比例している場合に
は、回折効率の向上はより大きなものになる。
Therefore, the magnitude of the internal electric field generated under the condition of FIG. 3B is twice the magnitude of the internal electric field generated in FIG. For example, with respect to a nonlinear optical molecule having the Pockels effect, when the nonlinear optical molecule is oriented in the direction of an electric field, optical characteristics such as a refractive index and an absorption coefficient change in proportion to the absolute value of the electric field. At this time, the diffraction efficiency due to the interference fringes is proportional to the square of the change in the refractive index and the change in the absorption. Therefore, under the condition of FIG. 3B, a diffraction efficiency four times larger than that of FIG. Will be obtained. If the change in refractive index or change in absorption is proportional to higher terms of the electric field, such as in the Kerr effect, the improvement in diffraction efficiency will be greater.

【0026】さらに、本発明によれば、記録寿命の向上
も期待される。すなわち、光を照射していないときに、
平均自由行程が充分に小さいのであれば、トラップ剤か
らの脱励起が生じたところで、記録した情報に応じて保
持されている電荷が、遠くまで輸送される確率は少な
い。したがって、光照射によって生じた電荷分布が大き
く変化することはない。
Further, according to the present invention, an improvement in the recording life is expected. That is, when not irradiating light,
If the mean free path is sufficiently small, there is little probability that the charge held according to the recorded information will be transported far away when de-excitation from the trapping agent occurs. Therefore, the charge distribution generated by light irradiation does not change significantly.

【0027】本発明の1つの態様の光記録媒体において
は、光強度の強いところで電荷の平均自由行程が大き
く、光強度の弱いところで電荷の平均自由行程が小さく
なるよう、特定のトラップ剤を配合した。具体的には、
トラップ剤は、可視光を吸収して電荷輸送特性が増大す
る分子からなり、特にフォトクロミック分子の構造変化
を利用することが好ましい。記録光である可視光に感度
をもつフォトクロミック分子を記録層中に分散しておく
ことによって、光強度の強い領域でのみ選択的にフォト
クロミック分子は構造変化を示す。その結果、フォトク
ロミック分子の電荷輸送特性が増大する。したがって、
光強度の強弱により記録層内の電荷の平均自由行程を変
調することができる。
In the optical recording medium according to one embodiment of the present invention, a specific trapping agent is blended so that the mean free path of the charge is large where the light intensity is high and the mean free path of the charge is small where the light intensity is low. did. In particular,
The trapping agent is made of a molecule that absorbs visible light and increases the charge transporting property, and it is particularly preferable to use a structural change of the photochromic molecule. By dispersing photochromic molecules having sensitivity to visible light, which is recording light, in the recording layer, the photochromic molecules selectively change their structure only in a region where the light intensity is high. As a result, the charge transport properties of the photochromic molecule increase. Therefore,
The mean free path of the charge in the recording layer can be modulated by the intensity of the light intensity.

【0028】本発明において用いられるフォトクロミッ
ク分子は、熱安定性をもたず光照射を停止してすぐに、
光照射前の構造に戻ってもよい。フォトクロミック分子
は、光照射されているときのみ、構造変化を示すことが
要求される。本発明においては、フォトクロミック分子
として熱的に構造安定な分子を用いる必要がなく、効率
よく構造変化をする分子を選択することができる。な
お、熱安定性を有するフォトクロミック分子を配合した
場合には、記録光の波長と異なる波長をもった光を照射
することによって光照射前の状態に戻してもよい。
The photochromic molecule used in the present invention has no thermal stability and immediately after stopping light irradiation,
You may return to the structure before light irradiation. Photochromic molecules are required to exhibit structural changes only when irradiated with light. In the present invention, it is not necessary to use a thermally stable molecule as the photochromic molecule, and it is possible to select a molecule that changes the structure efficiently. When a photochromic molecule having thermal stability is added, the state before the light irradiation may be restored by irradiating light having a wavelength different from the wavelength of the recording light.

【0029】本発明の他の態様の光記録媒体において
は、光強度の強いところで電荷の平均自由行程が大き
く、光強度の弱いところで電荷の平均自由行程が小さく
なるように、光励起された色素のダイポールモーメント
を利用した。つまり、記録光としての可視光に感度をも
つ色素は、光強度の強いところで選択的に励起される。
色素としては、励起されることによってダイポールモー
メントが増大するものを用いる。文献(平尾、西沢、
“Physical Review vol.B56,
pp.R2904〜R2907(1997)”によれ
ば、有機物中をホッピング伝導する電荷の輸送特性は、
局所的な電場の大きさによって大きく変化する。したが
って、励起色素の大きなダイポールモーメントにより、
光強度の強いところで選択的に電荷の平均自由行程が大
きくなる。あるいは、スピロピランなどのエレクトロク
ロミズムを示す分子は、電場の大きさによって構造を変
化させ、その電荷輸送特性を変化させる。したがって、
エレクトロクロミズムを示す分子を記録層中にトラップ
剤として分散すれば、より効果的に記録層内の電荷の平
均自由行程を増大させることができる。
In the optical recording medium according to another aspect of the present invention, the photoexcited dye has a large mean free path at a high light intensity and a small mean free path at a low light intensity. The dipole moment was used. That is, a dye having sensitivity to visible light as recording light is selectively excited at a place where the light intensity is strong.
As the dye, a dye whose dipole moment increases when excited is used. Literature (Hirao, Nishizawa,
“Physical Review vol. B56,
pp. R2904 to R2907 (1997) ", the transport characteristics of charge hopping conduction in an organic substance are as follows.
It varies greatly depending on the magnitude of the local electric field. Therefore, due to the large dipole moment of the excited dye,
The mean free path of the charge is selectively increased in a region where the light intensity is high. Alternatively, molecules exhibiting electrochromism, such as spiropyran, change their structure depending on the magnitude of an electric field and change their charge transport properties. Therefore,
If molecules exhibiting electrochromism are dispersed in the recording layer as a trapping agent, the mean free path of charges in the recording layer can be more effectively increased.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0031】本発明において用いられる電荷輸送剤とし
ては、例えば、ホッピング伝導により電荷を輸送する機
能を有する任意の材料を使用することができる。例え
ば、アモルファス半導体として知られるSi、Ge、S
e、S、Te、B、As,Sbなどの構造不規則な半導
体、SiC、InSb、GaAs、GaSb、Cd1-x
GexAs2、Cd1-xSix2、Cd1-xSnxAs2、A
2Se3、As23、Ge−Sb−Se、Si−Ge−
As−Te、Ge−As−Se、As2Se3−As2
3、As−Se−Te、Tl2Se−As2Te3、Cu
1-xAuxTe2、V 25−P25、MnO−Al23
SiO2、V25−P25−BaO、CoO−Al23
−SiO2、V25−GeO2−BaO、FeO−Al2
3−SiO2、V25−PbO2−Fe23、TiO2
23−BaO、SiOx、Al23、ZrO2、Ta2
3、Si34、およびBNなどの組成が不規則な半導
体が挙げられる。さらに、ポリアセチレン、ポリピロー
ル、ポリチオフェン、およびポリアニリンなどのπ共役
系高分子やオリゴマー;ポリシラン、およびポリゲルマ
ンなどのσ共役系高分子やオリゴマー;アントラセン、
ピレン、フェナントレン、およびコロネンなどの多環芳
香族化合物;インドール、カルバゾール、オキサゾー
ル、イソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピ
ラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾ
ール、およびトリアゾールなどの含窒素環式化合物を有
する化合物、またはこれらを主鎖または側鎖に有する化
合物;ヒドラゾン化合物、トリフェニルアミン類、トリ
フェニルメタン類、ブタジエン類、スチルベン類、TC
NQ、アントラキノン、ジフェノキノン等の誘導体、C
60、C 70等のフラーレンならびにその誘導体などが挙げ
られる。
The charge transport agent used in the present invention
For example, a machine that transports charge by hopping conduction
Any functional material can be used. example
For example, Si, Ge, S known as an amorphous semiconductor
e, S, Te, B, As, Sb, etc.
Body, SiC, InSb, GaAs, GaSb, Cd1-x
GexAsTwo, Cd1-xSixPTwo, Cd1-xSnxAsTwo, A
sTwoSeThree, AsTwoSThree, Ge-Sb-Se, Si-Ge-
As-Te, Ge-As-Se, AsTwoSeThree-AsTwoT
eThree, As-Se-Te, TlTwoSe-AsTwoTeThree, Cu
1-xAuxTeTwo, V TwoOFive−PTwoOFive, MnO-AlTwoOThree
SiOTwo, VTwoOFive−PTwoOFive-BaO, CoO-AlTwoOThree
-SiOTwo, VTwoOFive-GeOTwo-BaO, FeO-AlTwo
OThree-SiOTwo, VTwoOFive-PbOTwo-FeTwoOThree, TiOTwo
BTwoOThree-BaO, SiOx, AlTwoOThree, ZrOTwo, TaTwo
OThree, SiThreeNFourSemiconductors with irregular composition such as BN and BN
Body. Furthermore, polyacetylene, polypillow
Π conjugation such as toluene, polythiophene, and polyaniline
-Based polymers and oligomers; polysilane and polygerma
Conjugated macromolecules and oligomers such as anthracene;
Polycyclics such as pyrene, phenanthrene, and coronene
Aromatic compounds; indole, carbazole, oxazo
, Isoxazole, thiazole, imidazole,
Lazole, oxadiazole, pyrazoline, thiathiazo
And nitrogen-containing cyclic compounds such as triazole
Or a compound having these in the main chain or side chain
Compounds: hydrazone compounds, triphenylamines, tri
Phenylmethanes, butadienes, stilbenes, TC
Derivatives such as NQ, anthraquinone, diphenoquinone, C
60, C 70Fullerene and its derivatives
Can be

【0032】より具体的には、例えば、クロロアニル、
ブロモアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキ
ノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノ
ン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−テトラフルオ
レノン、2,4,7−トリニトロ−9−ジシアノメチレ
ンフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−キサ
ントン、2,4,9−トリニトロチオキサントン、N,
N−ビス(3,5−ジメチルフェニル)−3,4,9,
10−ペリレンテトラカルボキシイミド、ジフェノン、
スチルベンゾキノンなどの低分子化合物、およびこれら
の化合物を高分子化合物の主鎖または側鎖に導入した高
分子化合物が挙げられる。
More specifically, for example, chloroanil,
Bromoanil, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-tetrafluorenone, 2,4,7-trinitro-9-dicyano Methylenefluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-xanthone, 2,4,9-trinitrothioxanthone, N,
N-bis (3,5-dimethylphenyl) -3,4,9,
10-perylenetetracarboximide, diphenone,
Examples thereof include low molecular weight compounds such as stilbenzoquinone, and high molecular weight compounds in which these compounds are introduced into the main chain or side chain of the high molecular weight compound.

【0033】電荷輸送剤は、記録層全体に対して1重量
%〜70重量%程度の割合で用いることが好ましい。光
生成された電荷は、電荷輸送剤間をホッピングし、最終
的にトラップ剤に捕獲され、内部電場を形成することが
望まれる。電荷輸送剤が1重量%未満の場合には、電荷
が電荷輸送剤に注入されることなく、電荷発生剤内で失
活し、内部電場の生成が困難となる。一方、70重量%
を越えると、電荷輸送剤同士が凝集、結晶化して、異な
る分子が分散した素子を形成できなくなるおそれがあ
る。
The charge transporting agent is preferably used at a ratio of about 1% by weight to 70% by weight based on the entire recording layer. It is desired that the photo-generated charges hop between the charge transporting agents and eventually be trapped by the trapping agent to form an internal electric field. When the amount of the charge transporting agent is less than 1% by weight, the charge is not injected into the charge transporting agent but is deactivated in the charge generating agent, making it difficult to generate an internal electric field. On the other hand, 70% by weight
If the ratio is more than 3, the charge transporting agents may aggregate and crystallize, and it may not be possible to form an element in which different molecules are dispersed.

【0034】なお、極性が異なる2種類の電荷を光記録
媒体内に発生させる場合には、異なる極性の2種類の電
荷を輸送するための電荷輸送剤を用いることができる。
このとき、一方の電荷輸送剤は、消去用電荷輸送剤とし
て機能する。
When two types of charges having different polarities are generated in the optical recording medium, a charge transporting agent for transporting two types of charges having different polarities can be used.
At this time, one of the charge transport agents functions as an erase charge transport agent.

【0035】非線形光学材料としては、例えば、1)F
ranz−Keldysh効果により吸収係数や反射率
が変化する物質、2)励起子効果により吸収係数、屈折
率、または発光効率が変化する物質、3)ポッケルス効
果により屈折率が変化する物質、4)励起状態の光学特
性が変化し、かつ電場により励起状態の寿命が延びる物
質などが挙げられる。
As the nonlinear optical material, for example, 1) F
a substance whose absorption coefficient or reflectance changes by the ranz-Keldysh effect, 2) a substance whose absorption coefficient, refractive index or luminous efficiency changes by the exciton effect, 3) a substance whose refractive index changes by the Pockels effect, 4) excitation Examples include substances whose optical characteristics change and the life of the excited state is extended by an electric field.

【0036】具体的には、以下に示す化合物を使用する
ことができる。例えば、スピロベンゾフラン系分子、フ
ルギド分子、シクロフェン分子、ジアリールエテン系分
子、アゾベンゼン系分子、高分子液晶にフォトクロミッ
ク分子を含有させたシアノビフェニル基を有するポリア
クリレートまたはポリシロキサン、スピロベンゾフラン
基を含むポリシロキサン等のフォトクロミズムを示す分
子;およびp−アゾキシ安息香酸エチル、オレイン酸ア
ンモニウム、およびp−アゾキシアニールなどの液晶を
示す材料である。
Specifically, the following compounds can be used. For example, spirobenzofuran-based molecules, fulgide molecules, cyclophen molecules, diarylethene-based molecules, azobenzene-based molecules, polyacrylates or polysiloxanes having a cyanobiphenyl group containing a photochromic molecule in a polymer liquid crystal, polysiloxanes containing a spirobenzofuran group, etc. And p-azoxy ethyl benzoate, ammonium oleate, and materials exhibiting liquid crystal such as p-azoxy anneal.

【0037】さらに、以下の材料の微粒子も用いること
ができる。例えば、アモルファス半導体として知られる
Si、Ge、Se、S、Te、B、As,Sbなどの構
造不規則な半導体、SiC、InSb、GaAs、Ga
Sb、Cd1-xGexAs2、Cd1-xSix2、Cd1-x
SnxAs2、As2Se3、As23、Ge−Sb−S
e、Si−Ge−As−Te、Ge−As−Se、As
2Se3−As2Te3、As−Se−Te、Tl2Se−
As2Te3、Cu1-xAuxTe2、V25−P25、M
nO−Al23−SiO2、V25−P25−BaO、
CoO−Al23−SiO2、V25−GeO2−Ba
O、FeO−Al23−SiO2、V25−PbO−F
23、TiO2−B23−BaO、SiOx、Al
23、ZrO2、Ta23、Si34、およびBNなど
の組成が不規則な半導体が挙げられる。さらに、ウレア
およびその誘導体;チオウレアおよびその誘導体;ニト
ロベンゼン類;カルボニルベンゼン類;ベンゼンサルフ
ォネート類などのπ共役系ベンゼン誘導体;ピリジンN
オキシド類;ニトロピリジン類などのピリジン誘導体;
ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、およ
びポリアニリンなどのπ共役系高分子やオリゴマー;ポ
リシラン、およびポリゲルマンなどのσ共役系高分子や
オリゴマー;アントラセン、ピレン、フェナントレン、
およびコロネンなどの多環芳香族化合物;インドール、
カルバゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チア
ゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾー
ル、ピラゾリン、チアチアゾール、およびトリアゾール
などの含窒素環式化合物を有する化合物、またはこれら
を主鎖または側鎖に有する化合物;ヒドラゾン化合物、
トリフェニルアミン類、トリフェニルメタン類、ベンゼ
ンアミン類、ブタジエン類、スチルベン類、オルフェン
類、イミン類、ピペロナール、TCNQ、アントラキノ
ン、ジフェノキノン等の誘導体;C60、C70等のフラー
レンならびにその誘導体などが挙げられる。
Further, fine particles of the following materials can be used. For example, semiconductors having irregular structures such as Si, Ge, Se, S, Te, B, As, and Sb known as amorphous semiconductors, SiC, InSb, GaAs, and Ga
Sb, Cd 1-x Ge x As 2, Cd 1-x Si x P 2, Cd 1-x
Sn x As 2 , As 2 Se 3 , As 2 S 3 , Ge-Sb-S
e, Si-Ge-As-Te, Ge-As-Se, As
2 Se 3 -As 2 Te 3 , As-Se-Te, Tl 2 Se-
As 2 Te 3, Cu 1- x Au x Te 2, V 2 O 5 -P 2 O 5, M
nO-Al 2 O 3 -SiO 2 , V 2 O 5 -P 2 O 5 -BaO,
CoO-Al 2 O 3 -SiO 2 , V 2 O 5 -GeO 2 -Ba
O, FeO-Al 2 O 3 -SiO 2, V 2 O 5 -PbO-F
e 2 O 3, TiO 2 -B 2 O 3 -BaO, SiO x, Al
Semiconductors whose composition is irregular, such as 2 O 3 , ZrO 2 , Ta 2 O 3 , Si 3 N 4 , and BN, are mentioned. Urea and its derivatives; thiourea and its derivatives; nitrobenzenes; carbonylbenzenes; π-conjugated benzene derivatives such as benzenesulfonates;
Oxides; pyridine derivatives such as nitropyridines;
Π-conjugated polymers and oligomers such as polyacetylene, polypyrrole, polythiophene, and polyaniline; σ-conjugated polymers and oligomers such as polysilane and polygermane; anthracene, pyrene, phenanthrene,
And polycyclic aromatic compounds such as coronene; indole,
A compound having a nitrogen-containing cyclic compound such as carbazole, oxazole, isoxazole, thiazole, imidazole, pyrazole, oxadiazole, pyrazoline, thithiazole, and triazole, or a compound having these in a main chain or a side chain; a hydrazone compound,
Derivatives such as triphenylamines, triphenylmethanes, benzeneamines, butadienes, stilbenes, orphans, imines, piperonal, TCNQ, anthraquinone, diphenoquinone; fullerenes such as C 60 and C 70 and derivatives thereof; No.

【0038】さらに、セレンおよびセレン合金、Cd
S、CdSe、AsSe、ZnOおよびアモルファスシ
リコンなどの無機光導電体、金属フタロシアニンおよび
無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン色素および
顔料、モノアゾ色素、シスアゾ色素、トリスアゾ色素お
よびテトラキスアゾ色素等のアゾ色素、ペリレン系染料
および顔料、インジコ系染料および顔料、キナクリドン
系染料および顔料、アントラキノン、アントアントロン
などの多環キノン系顔料、シアニン系顔料、例えばTT
F−TCNQで知られるような電子捕獲性物質と電子供
与性物質とからなる電荷移動錯体、ピリリウム染料とポ
リカーボネート樹脂とからなる共晶錯体、アズレニウム
塩などが挙げられる。
Further, selenium and selenium alloys, Cd
Inorganic photoconductors such as S, CdSe, AsSe, ZnO and amorphous silicon; phthalocyanine dyes and pigments such as metal phthalocyanine and non-metal phthalocyanine; azo dyes such as monoazo dyes, cisazo dyes, trisazo dyes and tetrakisazo dyes, perylene dyes And pigments, indico dyes and pigments, quinacridone dyes and pigments, polycyclic quinone pigments such as anthraquinone and anthantrone, cyanine pigments such as TT
Examples thereof include a charge transfer complex composed of an electron-capturing substance and an electron-donating substance, a eutectic complex composed of a pyrylium dye and a polycarbonate resin, and an azulenium salt as known in F-TCNQ.

【0039】これらの材料は、単独でまたは2種以上を
組み合わせて使用することができる。また、その配合量
は、記録層全体に対して0.1重量%〜80重量%程度
であることが望ましい。0.1重量%未満の場合には、
光学特性の十分な変化を得ることが困難となる。一方、
80重量%を越えると、凝集、結晶化して、異なる分子
が分散した素子を形成できなくなるおそれがある。
These materials can be used alone or in combination of two or more. It is desirable that the compounding amount is about 0.1 to 80% by weight based on the entire recording layer. If less than 0.1% by weight,
It is difficult to obtain a sufficient change in optical characteristics. on the other hand,
If the content exceeds 80% by weight, aggregation and crystallization may occur, making it impossible to form an element in which different molecules are dispersed.

【0040】本発明の一つの光記録媒体(以下、第一の
光記録媒体と称する)においては、前述の電荷輸送剤お
よび非線形光学材料に加えて、トラップ剤が配合され
る。
In one optical recording medium of the present invention (hereinafter, referred to as a first optical recording medium), a trapping agent is blended in addition to the charge transporting agent and the nonlinear optical material.

【0041】第一の光記録媒体において用いられるトラ
ップ剤は、記録光としての可視光に吸収を示し、吸収に
より電荷輸送特性が変調される分子である。こうした分
子がトラップ剤として含有されているので、第一の光記
録媒体における電荷の平均自由行程は、可視光を照射す
ることにより増大する。なお、電荷の平均自由行程と
は、電荷がトラップ剤に捕獲されることなく、電荷輸送
剤上を輸送される平均距離をさし、少なくとも2倍程度
増大することが好ましい。このような平均自由行程の増
大は、後述する方法を用いて測定することができる。な
お、第一の光記録媒体において、トラップ剤の電荷輸送
特性を変調するために照射される可視光は、無偏光で、
かつ一様光であることが好ましい。偏光光の場合には、
電荷輸送剤の吸収が光の偏光方向に大きく依存する場
合、偏光した光を照射したときに、電荷輸送剤がより光
を吸収しない方向に配向し、それにより電荷の平均自由
工程が変調されるおそれがある。また、空間的に強度が
大きく変化している光を照射したときには、強度が大き
い領域でより多くの電荷が発生するので、発生した電荷
によって内部電場が生じ得る。このような内部電場によ
って電荷の平均自由工程が変調されると、光照射によっ
て構造変化を起こし、それにより電荷の平均自由工程が
変調された場合(すなわち、本発明の場合)との分離が
困難になる。
The trapping agent used in the first optical recording medium is a molecule which absorbs visible light as recording light and whose charge transporting property is modulated by the absorption. Since such molecules are contained as a trapping agent, the mean free path of the charge in the first optical recording medium is increased by irradiating visible light. The mean free path of the charge refers to an average distance that the charge is transported on the charge transporting agent without being trapped by the trapping agent, and is preferably increased at least about twice. Such an increase in the mean free path can be measured using a method described later. In the first optical recording medium, the visible light irradiated to modulate the charge transport characteristics of the trapping agent is non-polarized,
Preferably, the light is uniform. In the case of polarized light,
If the absorption of the charge transport agent is highly dependent on the polarization direction of the light, when irradiated with polarized light, the charge transport agent will be oriented in a less light absorbing direction, thereby modulating the mean free path of the charge There is a risk. In addition, when light whose spatial intensity is largely changed is irradiated, more electric charges are generated in a region where the intensity is large, and thus the generated electric charges may generate an internal electric field. When the mean free path of charge is modulated by such an internal electric field, a structural change is caused by light irradiation, which makes it difficult to separate from the case where the mean free path of charge is modulated (that is, in the case of the present invention). become.

【0042】トラップ剤としては、例えば、スチルベン
やその誘導体などの−C=C−結合を含み、シストラン
ス型の異性化や光環化反応を示す分子;アゾベンゼンや
その誘導体などの−N=N−結合を含み、シストランス
型の異性化を示す分子;サリチリデンアニリンなどの−
C=N−結合を含み水素移動反応を示す分子;スピロピ
ランなどのイオン対生成反応を示す分子;スピロオキサ
ジン類、フルギド類、ジアリールエテン類、スピロオキ
サジン類、カンコン誘導体などの電子環状反応を示す分
子;アントラセン含有シクロファン、メタシクロファン
などのシクロファン類;カルバゾファン類などのように
電荷輸送能を有する基同士を架橋したシクロファン類
で、syn体とanti体との立体異性化を示す分子な
どが挙げられる。
Examples of the trapping agent include a molecule having a -C = C- bond such as stilbene or a derivative thereof and exhibiting a cis-trans type isomerization or photocyclization reaction; -N = N- such as azobenzene or a derivative thereof. A molecule containing a bond and exhibiting cis-trans isomerization;-such as salicylideneaniline;
A molecule containing a C = N-bond and showing a hydrogen transfer reaction; a molecule showing an ion pair formation reaction such as spiropyran; a molecule showing an electrocyclic reaction such as spirooxazines, fulgides, diarylethenes, spirooxazines, and cancon derivatives; Cyclophanes such as anthracene-containing cyclophane and metacyclophane; cyclophanes such as carbazophanes in which groups having charge transport ability are cross-linked to each other, such as molecules that exhibit stereoisomerization between a syn-form and an anti-form. No.

【0043】特に、電荷輸送能を有する基同士を架橋し
たシクロファンを用いる場合には、電荷輸送剤が有する
電荷輸送能を有する基と電荷の授受を行ないやすい基を
用いることが好ましい。したがって、電荷輸送剤として
含有されている分子の電荷輸送能を有する基同士を架橋
することが望まれる。
In particular, when using a cyclophane in which groups having charge transporting ability are cross-linked, it is preferable to use a group having charge transporting ability of the charge transporting agent and a group which can easily transfer charges. Therefore, it is desired to crosslink groups having a charge transporting ability of molecules contained as a charge transporting agent.

【0044】トラップ剤は、記録層全体に対して1重量
%以上20重量%以下で含まれることが望ましい。1重
量%未満の場合には分散量が少なすぎるために、光生成
された電荷がトラップ剤に捕獲されるまでに時間がかか
り、記録に時間を要してしまう。一方、20重量%を越
えると分散量が多すぎるために、記録光の照射による電
荷輸送特性の変調が充分でなく、記録に時間を要してし
まう。なお、より好ましくは、トラップ剤の含有量は、
記録層全体に対して5重量%以上10重量%以下であ
る。
The trapping agent is desirably contained in an amount of 1% by weight or more and 20% by weight or less based on the entire recording layer. If the amount is less than 1% by weight, the amount of dispersion is too small, so that it takes time for the photo-generated charges to be captured by the trapping agent, and it takes a long time for recording. On the other hand, if it exceeds 20% by weight, the amount of dispersion is too large, so that the modulation of the charge transport characteristics due to the irradiation of the recording light is not sufficient, and the recording takes time. In addition, more preferably, the content of the trapping agent is:
The content is 5% by weight or more and 10% by weight or less based on the entire recording layer.

【0045】また、本発明の他の光記録媒体(以下、第
二の光記録媒体と称する)においては、前述の電荷輸送
剤および非線形光学材料に加えて、色素およびトラップ
剤が配合される。
Further, in another optical recording medium of the present invention (hereinafter, referred to as a second optical recording medium), a dye and a trapping agent are blended in addition to the charge transporting agent and the nonlinear optical material.

【0046】第二の光記録媒体に配合される色素は、記
録光である可視光に吸収を示し、基底状態でダイポール
モーメントが小さく、励起状態のダイポールモーメント
が大きい分子である。励起状態のダイポールモーメント
を大きくするためには、可視光を吸収することにより、
分子内あるいは分子間の電荷移動錯体を形成することが
好ましい。分子間の電荷移動錯体を形成するときには、
特に、トラップ剤と電荷移動錯体を形成すると、電荷の
平均自由行程を効率よく増大できるので好ましい。ま
た、励起色素の寿命は、光記録媒体に情報を記録するの
に要する時間と同程度であることが望ましい。これは、
記録光としての可視光の照射を停止した後には、電荷の
平均自由行程の増大を確保しておく必要がなく、平均自
由行程の小さい状態にある方が、光生成した電荷の保持
に好ましいためである。なお、第二の光記録媒体におい
て色素を励起してダイポールモーメントを増大させるた
めに照射される可視光は、無偏光で、かつ一様光である
ことが好ましい。偏光光の場合には、電荷輸送剤の吸収
が光の偏光方向に大きく依存する場合、偏光した光を照
射したときに、電荷輸送剤がより光を吸収しない方向に
配向し、それにより電荷の平均自由工程が変調されるお
それがある。また、空間的に強度が大きく変化している
光を照射したときには、強度が大きい領域でより多くの
電荷が発生するので、発生した電荷によって内部電場が
生じ得る。このような内部電場によって電荷の平均自由
工程が変調されると、光照射によって構造変化を起こ
し、それにより電荷の平均自由工程が変調された場合
(すなわち、本発明の場合)との分離が困難になる。
The dye incorporated in the second optical recording medium is a molecule that absorbs visible light as recording light, has a small dipole moment in a ground state, and has a large dipole moment in an excited state. In order to increase the dipole moment in the excited state, by absorbing visible light,
It is preferable to form an intramolecular or intermolecular charge transfer complex. When forming an intermolecular charge transfer complex,
In particular, it is preferable to form a charge transfer complex with the trapping agent because the mean free path of the charge can be efficiently increased. Further, the life of the excited dye is desirably about the same as the time required to record information on the optical recording medium. this is,
After stopping the irradiation of the visible light as the recording light, it is not necessary to secure an increase in the mean free path of the charge, and it is preferable that the state of the mean free path is small to hold the photo-generated charge. It is. The visible light irradiated to excite the dye in the second optical recording medium to increase the dipole moment is preferably non-polarized and uniform light. In the case of polarized light, if the absorption of the charge transport agent is highly dependent on the polarization direction of the light, when the polarized light is irradiated, the charge transport agent is oriented in a direction that absorbs less light, thereby causing the charge to be absorbed. The mean free path may be modulated. In addition, when light whose spatial intensity is largely changed is irradiated, more electric charges are generated in a region where the intensity is large, and thus the generated electric charges may generate an internal electric field. When the mean free path of charge is modulated by such an internal electric field, a structural change is caused by light irradiation, which makes it difficult to separate from the case where the mean free path of charge is modulated (that is, in the case of the present invention). become.

【0047】こうした条件を備えた色素としては、例え
ば、アゾ色素、キノン系色素、ジアリールおよびトリア
ゾール系色素、シアニン色素、フタロシアニン類、ナフ
タロシアニン類、インジゴ系色素、および縮合環系色素
などが挙げられる。
Examples of the dye satisfying these conditions include azo dyes, quinone dyes, diaryl and triazole dyes, cyanine dyes, phthalocyanines, naphthalocyanines, indigo dyes, and condensed ring dyes. .

【0048】色素は、記録層全体に対して0.1重量%
以上10重量%以下で含まれることが好ましい。より好
ましくは、記録層全体に対して1重量%以上5重量%以
下である。0.1重量%未満の場合には分散量が少なす
ぎて、電荷輸送特性を変化させる効果が小さい。このた
め、平均自由行程が十分に大きくならず、記録に時間を
要してしまう。一方、10重量%を越えると、分散量が
大きすぎるために記録層の吸収が大きくなって、回折光
が観測されなくなるおそれがある。
The dye is 0.1% by weight based on the entire recording layer.
Preferably, it is contained in an amount of at least 10% by weight. More preferably, the content is 1% by weight or more and 5% by weight or less based on the entire recording layer. If the amount is less than 0.1% by weight, the amount of dispersion is too small, and the effect of changing the charge transport characteristics is small. For this reason, the mean free path is not sufficiently large, and it takes time for recording. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the amount of dispersion is too large, so that the absorption of the recording layer becomes large, and there is a possibility that diffracted light may not be observed.

【0049】また、第二の光記録媒体において使用され
るトラップ剤としては、上述した電荷輸送する分子の中
から適切な分子を選択して分散させることができる。第
一の光記録媒体の場合とは異なって、第二の光記録媒体
におけるトラップ剤は、記録光としての可視光に吸収を
示し、吸収により電荷輸送特性が変調されることは要求
されない。第二に光記録媒体におけるトラップ剤として
は、エレクトロクロミズムを示す分子が、特に好まし
い。エレクトロクロミズムを示すトラップ剤としては、
アニリン、o−トルイジン、o−エチルアニリンなどの
含窒素化合物およびそのオリゴマーやポリマー;芳香族
アミン類およびそのオリゴマーやポリマー;ピロルなど
の含窒素環式化合物およびそのオリゴマーやポリマー;
チオフェン、3−メチルチオフェン、3,4−ジメチル
チオフェンなどの含硫黄環式化合物およびそのオリゴマ
ーやポリマー;ビス(2−チエチル)ベンゼンなどの化
合物およびそのオリゴマーやポリマーなどが挙げられ
る。
Further, as the trapping agent used in the second optical recording medium, an appropriate molecule can be selected and dispersed from the above-mentioned charge transporting molecules. Unlike the case of the first optical recording medium, the trapping agent in the second optical recording medium absorbs visible light as recording light, and it is not required that the charge transport property is modulated by the absorption. Second, as the trapping agent in the optical recording medium, a molecule exhibiting electrochromism is particularly preferable. As a trapping agent showing electrochromism,
Nitrogen-containing compounds such as aniline, o-toluidine, o-ethylaniline and oligomers and polymers thereof; aromatic amines and oligomers and polymers thereof; nitrogen-containing cyclic compounds such as pyrrol and oligomers and polymers thereof;
Sulfur-containing cyclic compounds such as thiophene, 3-methylthiophene and 3,4-dimethylthiophene, and oligomers and polymers thereof; compounds such as bis (2-thiethyl) benzene, and oligomers and polymers thereof;

【0050】トラップ剤は、記録層全体に対して0.0
5重量%以上20重量%以下で含有されることが好まし
い。より好ましくは、記録層全体に対して0.5重量%
以上10重量%以下である。0.05重量%未満の場合
には、分散量が少なすぎるために、光生成された電荷が
トラップ剤に捕獲されるまでに時間がかかり、記録に長
時間を要してしまう。一方、20重量%を越えると、分
散量が多すぎるために、励起色素のダイポールモーメン
トによって十分な変化が起きず、平均自由行程の変調が
小さいために、十分な内部電場が形成されない。
The trapping agent is used in an amount of 0.0
It is preferable that the content is 5% by weight or more and 20% by weight or less. More preferably, 0.5% by weight based on the entire recording layer.
Not less than 10% by weight. If the amount is less than 0.05% by weight, the amount of dispersion is too small, so that it takes a long time for the photo-generated charges to be captured by the trapping agent, and it takes a long time for recording. On the other hand, if it exceeds 20% by weight, the amount of dispersion is too large to cause a sufficient change due to the dipole moment of the excited dye, and the modulation of the mean free path is small, so that a sufficient internal electric field is not formed.

【0051】ただし、第一および第二のいずれの光記録
媒体においても、図2に示したように、トラップ剤のエ
ネルギーレベルと電荷輸送剤のエネルギーレベルとの間
には、以下の関係が満たされることが望ましい。すなわ
ち、正孔が輸送されるときには、電荷輸送剤のHOMO
準位の軌道エネルギー(Hc)とトラップ剤のHOMO
準位の軌道エネルギー(Ht)との関係に着目する。記
録光を照射していない場合にはHc<Htを満たし、記
録光を照射しているときには、Hc〜HtまたはHc>
Htを満たすことが好ましい。一方、電子が輸送される
ときには、電荷輸送剤のLUMO準位の軌道エネルギー
(Lc)とトラップ剤のLUMO準位の軌道エネルギー
(Lt)との関係に着目する。記録光を照射していない
ときにはLc>Ltを満たし、記録光を照射していない
ときにはLc〜LtまたはLc<Ltを満たすことが好
ましい。
However, in any of the first and second optical recording media, as shown in FIG. 2, the following relationship is satisfied between the energy level of the trapping agent and the energy level of the charge transporting agent. It is desirable to be. That is, when holes are transported, the charge transport agent HOMO
Level Orbital Energy (Hc) and HOMO of Trap Agent
Attention is paid to the relationship between the level and the orbital energy (Ht). Hc <Ht is satisfied when the recording light is not irradiated, and Hc to Ht or Hc> when the recording light is irradiated.
It is preferable to satisfy Ht. On the other hand, when electrons are transported, attention is paid to the relationship between the orbital energy (Lc) of the LUMO level of the charge transport agent and the orbital energy (Lt) of the LUMO level of the trapping agent. It is preferable that Lc> Lt is satisfied when the recording light is not irradiated, and Lc to Lt or Lc <Lt is satisfied when the recording light is not irradiated.

【0052】本発明の光記録媒体は、上述した成分に加
えて、さらに電荷発生剤を記録層中に含有することがで
きる。あるいは、図4に示すような電荷発生層8を、記
録層2に隣接して設けてもよい。電荷発生剤あるいは電
荷発生層を構成する分子として用いられる分子は、光照
射した際にキャリアを発生するものである。電荷発生剤
としては、例えば、セレンおよびセレン合金、CdS、
CdSe、CsSSe、AsSe、ZnO、ZnS、お
よびアモルファスシリコンなどの無機光導電体;チタニ
ルフタロシアニン、バナジルフタロシアニンなどの各種
結晶型(α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、ι、κ、
λ、μ、ν、ξ、ο、π、ρ、σ、τ、υ、φ、χ、
ψ、ω、A、B、C、XおよびY型など)の金属フタロ
シアニン顔料および各種液晶型の無金属フタロシアニン
顔料;モノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素、
およびテトラキスアゾ色素等のアゾ系色素および顔料;
ペリレン酸無水物およびペリレン酸イミドなどのペリレ
ン系染料および顔料;ペリノン顔料;インジゴ系染料お
よび顔料;キナクリドン系顔料;アントラキノン、アン
トアントロンおよびジブロモアントロンなどの多環キノ
ン系顔料;シアニン色素;TTF−TCNQなどの電子
捕獲性物質と電子供与性物質とからなる電荷移動錯体;
ピリリウム染料またはチアピリリウム染料とポリカーボ
ネート樹脂とからなる共晶錯体;アズレニウム塩;
60、C70等のフラーレンおよびその誘導体;テレフタ
ル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチルなどのカルボニル
基を有するテレフタル酸誘導体、キサンテン系染料およ
び顔料、アズレニウム色素、およびスクアリリウム色素
などが挙げられる。
The optical recording medium of the present invention may further contain a charge generating agent in the recording layer in addition to the components described above. Alternatively, a charge generation layer 8 as shown in FIG. 4 may be provided adjacent to the recording layer 2. The molecules used as the charge generating agent or the molecules constituting the charge generating layer generate carriers when irradiated with light. Examples of the charge generating agent include selenium and selenium alloys, CdS,
Inorganic photoconductors such as CdSe, CsSSe, AsSe, ZnO, ZnS, and amorphous silicon; various crystal forms such as titanyl phthalocyanine and vanadyl phthalocyanine (α, β, γ, δ, ε, ζ, η, θ, ι, κ) ,
λ, μ, ν, ξ, ο, π, ρ, σ, τ, υ, φ, χ,
フ タ, ω, A, B, C, X and Y type) metal phthalocyanine pigments and various liquid crystal type metal-free phthalocyanine pigments; monoazo dyes, bisazo dyes, trisazo dyes,
And azo dyes and pigments such as tetrakisazo dyes;
Perylene dyes and pigments such as perylene anhydride and perylene imide; perinone pigments; indigo dyes and pigments; quinacridone pigments; polycyclic quinone pigments such as anthraquinone, anthantrone and dibromoanthrone; cyanine dyes; A charge transfer complex comprising an electron-capturing substance such as an electron-donating substance;
A eutectic complex comprising a pyrylium dye or a thiapyrylium dye and a polycarbonate resin; an azulenium salt;
Examples include fullerenes such as C 60 and C 70 and derivatives thereof; terephthalic acid derivatives having a carbonyl group such as dimethyl terephthalate and diethyl terephthalate; xanthene dyes and pigments; azurenium dyes and squarylium dyes.

【0053】これらの電荷発生剤は、単独で使用して
も、2種以上の化合物を使用してもよい。上述したよう
に、発生する電荷の極性が異なる2種類の電荷発生剤を
分散することもできる。このとき、一方の電荷発生剤は
消去用として用いられる。また、電荷移動錯体も有効な
電荷発生剤である。
These charge generating agents may be used alone or in combination of two or more. As described above, two types of charge generating agents having different polarities of generated charges can be dispersed. At this time, one of the charge generating agents is used for erasing. Charge transfer complexes are also effective charge generators.

【0054】電荷発生剤を記録層に分散させる場合は、
その含有量は記録層全体に対して0.001〜40重量
%程度であることが好ましい。0.001重量%未満の
場合には、光照射により発生する単位体積当りの電荷が
少なく、十分な内部電場の発生が困難となる。一方、4
0重量%を越えると、電荷発生剤による光の吸収が大き
くなり、記録層を光が透過できなくなるため、膜厚の大
きな光記録媒体を作製するのが困難になる。一方、図4
に示されるように電荷発生層を形成する場合は、電荷発
生剤を単独で使用してもよいし、電荷発生剤を後述する
ポリマーに分散させて用いることもできる。電荷発生層
の膜厚は、電荷発生光を充分に吸収し、記録光を透過す
るように、1μm程度以下であることが望まれる。
When the charge generating agent is dispersed in the recording layer,
The content is preferably about 0.001 to 40% by weight based on the entire recording layer. When the content is less than 0.001% by weight, the charge per unit volume generated by light irradiation is small, and it is difficult to generate a sufficient internal electric field. Meanwhile, 4
If the content exceeds 0% by weight, light absorption by the charge generating agent becomes large, and light cannot pass through the recording layer, so that it is difficult to produce an optical recording medium having a large film thickness. On the other hand, FIG.
When the charge generating layer is formed as shown in (1), the charge generating agent may be used alone, or the charge generating agent may be dispersed in a polymer described later and used. It is desired that the thickness of the charge generation layer is about 1 μm or less so that the charge generation light can be sufficiently absorbed and the recording light can be transmitted.

【0055】上述したような各成分は、光照射により内
部電界を変調できるように適宜組み合わせて使用するこ
とができる。また、1分子で2つ以上の機能を有する分
子を用いることもでき、その場合には、前述の重量%に
限定されることなく配合することができる。
The components described above can be used in appropriate combinations so that the internal electric field can be modulated by light irradiation. In addition, a molecule having two or more functions per molecule can be used, and in such a case, it can be blended without being limited to the above-mentioned weight%.

【0056】なお、本発明において電荷輸送剤などの成
分がポリマーでない場合には、前述の成分にポリマーを
混合することもできる。使用され得るポリマーとして
は、光学的に不活性であり、分子量のばらつきが小さい
ものが好ましいが、特に限定されない。例えば、ポリエ
チレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ブチラール樹
脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体
樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、アクリル樹
脂、酢酸ビニル、ポリオレフィンオキシド樹脂、アルキ
ド樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合体樹脂、フェ
ノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエ
ステルカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセ
タール、ポリアリレート、およびパラフィンワックスな
どが挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を組
み合わせて用いることができる。
When the component such as the charge transporting agent is not a polymer in the present invention, a polymer can be mixed with the above-mentioned component. As a polymer that can be used, a polymer that is optically inert and has a small variation in molecular weight is preferable, but is not particularly limited. For example, polyethylene resin, nylon resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, butyral resin, polystyrene resin, styrene-butadiene copolymer resin, polyvinyl acetal resin, diallyl phthalate resin, silicone resin, polysulfone resin, acrylic resin, acetic acid Vinyl, polyolefin oxide resin, alkyd resin, styrene-maleic anhydride copolymer resin, phenol resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyester carbonate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetal, polyarylate, and paraffin wax. Can be These can be used alone or in combination of two or more.

【0057】また、記録層のガラス転移点を調整するた
めに、可塑剤と呼ばれる分子量の小さな分子を分散させ
てもよい。
In order to adjust the glass transition point of the recording layer, molecules having a small molecular weight called a plasticizer may be dispersed.

【0058】さらに、高分子酸化防止剤、紫外線吸収剤
として一般的に知られる化合物を、上述した成分に加え
て使用することもできる。こうした化合物としては、例
えば、ヒンダート・フェノール類、芳香族アミン類、有
機硫黄化合物、亜リン酸エステル、キレート化剤、ベン
ゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、およびニッケル
錯体などが挙げられる。これらの成分の配合量は、例え
ば、記録層全体に対して0.0001〜5重量%とする
ことが好ましい。
Further, compounds generally known as a polymer antioxidant and an ultraviolet absorber can be used in addition to the above-mentioned components. Examples of such compounds include hindered phenols, aromatic amines, organic sulfur compounds, phosphites, chelating agents, benzophenones, benzotriazoles, and nickel complexes. The amount of these components is preferably, for example, 0.0001 to 5% by weight based on the entire recording layer.

【0059】本発明の光記録媒体における記録層は、上
述した成分を含有する組成物を溶剤に溶解し、成膜する
ことにより形成することができる。溶剤としては、種々
の有機溶剤を使用することができ、例えば、アルコール
類、ケトン類、アミド類、スルホキシド類、エーテル
類、エステル類、芳香族ハロゲン化炭化水素類、および
芳香族炭化水素などが挙げられる。
The recording layer in the optical recording medium of the present invention can be formed by dissolving a composition containing the above-described components in a solvent and forming a film. As the solvent, various organic solvents can be used, for example, alcohols, ketones, amides, sulfoxides, ethers, esters, aromatic halogenated hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons. No.

【0060】記録層は、例えば、スピンコーティング
法、浸漬塗布法、ローラ塗布法、スプレー塗布法、ワイ
ヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、ロ
ーラコーティング法等の各種の塗布法、キャスト法、真
空蒸着法、スパッタリング法などにより形成することが
できる。さらには、グロー放電を利用した、例えばプラ
ズマCVD法により形成してもよい。キャスト法を採用
する場合は、溶液をキャストするのみならず、溶液から
溶媒を気化させた後に、粉末状の混合材料を加熱溶融し
て記録層を形成することもできる。
The recording layer is formed, for example, by various coating methods such as spin coating, dip coating, roller coating, spray coating, wire bar coating, blade coating, roller coating, casting, and vacuum deposition. And can be formed by a sputtering method or the like. Further, it may be formed by, for example, a plasma CVD method using glow discharge. When the casting method is adopted, the recording layer can be formed not only by casting the solution but also by evaporating the solvent from the solution and then heating and melting the powdered mixed material.

【0061】こうして形成される記録層の膜厚は、通常
0.05〜10mm程度であり、0.5〜1mmである
ことが好ましいが、組成および光記録媒体に要求される
特性に応じて、適宜選択することができる。
The thickness of the recording layer thus formed is usually about 0.05 to 10 mm, and preferably 0.5 to 1 mm. Depending on the composition and the characteristics required for the optical recording medium, It can be selected as appropriate.

【0062】本発明においては、前述の成分を含有する
組成物を含む溶液を、適切な支持体の上に塗布すること
により、記録層が成膜される。支持体としては、適切な
厚さ、および硬さを備え、取り扱いのために充分な強度
を有している任意の材料を使用することができる。
In the present invention, a recording layer is formed by applying a solution containing a composition containing the above-mentioned components on a suitable support. As the support, any material having an appropriate thickness and hardness and having sufficient strength for handling can be used.

【0063】この支持体は、成膜用としてのみならず、
本発明の光記録媒体の基板として使用することもでき
る。すなわち、本発明の光記録媒体は、基板と、この基
板上に形成された記録層とを有する構成としてもよい。
この場合の基板は、使用される光の波長域で、ある程度
透明であることが望まれる。なお、光の波長は、半導体
レーザーの場合には、例えば780nm、650nm、
405nmである。通常の樹脂は、可視域である400
〜600nmの範囲内の波長の光に対して透明であり、
長波長域である800nm付近まで透明性を維持してい
るものも多い。したがって、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニリデン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエ
ステル、ポリアミド、アクリル樹脂、およびポリイミド
等が好ましい。
This support is used not only for film formation but also for film formation.
The optical recording medium of the present invention can also be used as a substrate. That is, the optical recording medium of the present invention may be configured to have a substrate and a recording layer formed on the substrate.
In this case, the substrate is desired to be transparent to some extent in the wavelength range of the light used. In the case of a semiconductor laser, the wavelength of light is, for example, 780 nm, 650 nm,
405 nm. Normal resin has a visible range of 400
Transparent to light of wavelengths in the range of ~ 600 nm,
In many cases, transparency is maintained up to around 800 nm, which is a long wavelength region. Therefore, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyethylene, polycarbonate, polyester, polyamide, acrylic resin, polyimide and the like are preferable.

【0064】これらの基板材料は、平板状として、ある
いは必要に応じて円筒状シートとして使用することがで
きる。なお、円筒状シートとして用いる場合には、基板
は適切な屈曲性を有していることが要求される。
These substrate materials can be used as a flat plate or, if necessary, as a cylindrical sheet. When used as a cylindrical sheet, the substrate is required to have appropriate flexibility.

【0065】前述の基板の記録層側には、必要に応じて
電極となる層を形成してもよい。電極層を形成する材質
は、基板と同様に、使用される光の波長域においてある
程度透明であることが望まれる。このため、酸化スズイ
ンジウムやアルミニウムなどが好ましく使用される。ま
た、電極のシート抵抗は、50Ωcm-2以下であること
が望まれる。
On the recording layer side of the above-mentioned substrate, a layer serving as an electrode may be formed as necessary. The material for forming the electrode layer is desired to be transparent to some extent in the wavelength range of the light to be used, like the substrate. For this reason, indium tin oxide and aluminum are preferably used. Further, it is desired that the sheet resistance of the electrode is 50 Ωcm −2 or less.

【0066】本発明においては、必要に応じて記録層の
上に保護層を形成することもできる。保護層を形成する
ための材料としては、任意のものを用いることができ
る。例えば、アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹
脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂、光硬化樹脂、E
B硬化樹脂、X線硬化樹脂、およびUV硬化樹脂などが
挙げられる。
In the present invention, a protective layer can be formed on the recording layer if necessary. Any material can be used as a material for forming the protective layer. For example, a thermosetting resin such as an acrylic resin, a fluororesin, a silicone resin, a melamine resin, a photocurable resin, E
B-curable resin, X-ray curable resin, UV-curable resin and the like.

【0067】このような保護層中には、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、老化防止剤などの添加剤を少量添加しても
よい。使用し得る添加剤としては、例えば、ヒンダード
・フェノール類、芳香族アミン類、有機硫黄化合物、亜
リン酸エステル、キレート化剤、ベンゾフェノン系、ベ
ンゾトリアゾール系、およびニッケル錯体などが挙げら
れる。
In such a protective layer, additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber and an antioxidant may be added in a small amount. Examples of additives that can be used include hindered phenols, aromatic amines, organic sulfur compounds, phosphites, chelating agents, benzophenones, benzotriazoles, and nickel complexes.

【0068】また、本発明における光記録媒体は、予め
ポーリング処理を施してもよい。この場合には、記録層
を、そのガラス転移点程度の温度に加熱し、さらに外部
電場を加える。これによって、永久双極子モーメントの
大きな分子、特に非線形光学材料を外部電場の方向に配
向させることができる。
The optical recording medium of the present invention may be subjected to a polling process in advance. In this case, the recording layer is heated to a temperature around its glass transition point, and an external electric field is applied. This allows molecules with large permanent dipole moments, especially nonlinear optical materials, to be oriented in the direction of the external electric field.

【0069】次に、本発明の光記録媒体をホログラムメ
モリとして用いる場合、すなわち、媒体に情報を記録
し、記録した情報を再生する方法について説明する。
Next, a method of using the optical recording medium of the present invention as a hologram memory, that is, a method of recording information on the medium and reproducing the recorded information will be described.

【0070】電荷発生剤を記録層中に分散した本発明の
光記録媒体に情報を記録する記録装置の一例を、図5に
示す。
FIG. 5 shows an example of a recording apparatus for recording information on the optical recording medium of the present invention in which a charge generating agent is dispersed in a recording layer.

【0071】図5に示されるように、直方体状の光記録
媒体7を作製しておく。この光記録媒体7の一方の側
に、画像表示素子15を配置し、光記録媒体7をはさん
で反対側には、読み取り装置19を設置する。読み取り
装置19は、画像表示素子15から光記録媒体7に照射
される光の光軸に垂直になるよう配置することが好まし
い。画像表示素子15としては、例えば、液晶素子、デ
ィジタルミラーアレイ、Pockels Readou
t Optical Modulator、Multi
−channnel Spatial Modulat
or、Si−PLZT素子、変形表面型素子、AOまた
はEO変調素子、および磁気光学効果素子などを用いる
ことがきる。また、読み取り装置19としては、任意の
光電変換素子を使用することができる。例えば、CC
D、フォトダイオード、Photoreceptor、
およびフォトマルチプライヤーチューブなどが挙げられ
る。
As shown in FIG. 5, a rectangular parallelepiped optical recording medium 7 is prepared. The image display element 15 is disposed on one side of the optical recording medium 7, and the reading device 19 is disposed on the opposite side of the optical recording medium 7. It is preferable that the reading device 19 is disposed so as to be perpendicular to the optical axis of light emitted from the image display element 15 to the optical recording medium 7. Examples of the image display element 15 include a liquid crystal element, a digital mirror array, and a Pockets Readou.
t Optical Modulator, Multi
-Channel Spatial Modulat
Or, a Si-PLZT element, a deformed surface type element, an AO or EO modulation element, a magneto-optical effect element, and the like can be used. Further, as the reading device 19, any photoelectric conversion element can be used. For example, CC
D, photodiode, Photoreceptor,
And a photomultiplier tube.

【0072】図5においては、光が画像表示素子15を
透過することを仮定しているが、画像表示素子15は光
を反射させるタイプでもよい。
In FIG. 5, it is assumed that light passes through the image display element 15, but the image display element 15 may be of a type that reflects light.

【0073】光記録媒体への情報の記録は、例えば、以
下の手順で行なうことができる。記録に用いる光源とし
ては、レーザーに代表される可干渉な、すなわち、コヒ
ーレントな光である必要がある。ここでは、レーザーを
用いた場合について説明する。レーザーの波長は、用い
る光記録媒体の成分に応じて選択することができ、具体
的には、第一の光記録媒体においては、電界発生剤およ
びトラップ剤に応じて、また第二の光記録媒体において
は、電荷発生剤および色素に応じて選択される。レーザ
ー10としては、既存の気体レーザー、液体レーザー、
固体レーザー、または半導体レーザーの任意のものを用
いることができる。レーザー10からの出力を、例えば
ビームスプリッター12を用いて2つに分割する。一方
を参照光5とし、他方は画像表示素子15を透過させる
信号光4として用いる。
Recording of information on the optical recording medium can be performed, for example, in the following procedure. The light source used for recording needs to be coherent light represented by a laser, that is, coherent light. Here, a case where a laser is used will be described. The wavelength of the laser can be selected according to the components of the optical recording medium used. Specifically, in the first optical recording medium, the second optical recording medium is used in accordance with the electric field generating agent and the trapping agent. In the medium, it is selected according to the charge generating agent and the dye. As the laser 10, existing gas lasers, liquid lasers,
Any solid-state laser or semiconductor laser can be used. The output from the laser 10 is split into two using, for example, a beam splitter 12. One is used as the reference light 5, and the other is used as the signal light 4 transmitted through the image display element 15.

【0074】このような構成で情報を記録するに当たっ
ては、信号光4と参照光5とが記録層内で交わるよう
に、光記録媒体7に入射する。これは、具体的には、以
下のような手法により行なわれる。レーザー10からの
光を、例えばビームエキスパンダー11で平行光に広げ
た後、例えばビームスプリッター12により2つに分割
する。記録したい情報は予めデジタル化し、それに応じ
た画像パターンを画像表示素子15に入力しておく。ビ
ームスプリッター12で2つに分割した光の一方を、ミ
ラー13を介して画像表示素子15に照射し、例えば光
の強度分布を記録するデータに応じて空間的に変調して
信号光4とする。さらに、信号光4をレンズ16で集光
し、光記録媒体7に照射する。レンズ16と画像表示素
子15との距離は、レンズ16の焦点距離に等しいこと
が望ましい。そのとき、同時に参照光5が記録層内で交
わるように、参照光5を光記録媒体7に照射する。参照
光5は、平行光に広げたものを、ミラー14およびレン
ズ17で集光して照射する。
In recording information with such a configuration, the signal light 4 and the reference light 5 are incident on the optical recording medium 7 so as to intersect in the recording layer. This is specifically performed by the following method. After the light from the laser 10 is spread into parallel light by, for example, a beam expander 11, the light is split into two by a beam splitter 12, for example. Information to be recorded is digitized in advance, and an image pattern corresponding thereto is input to the image display device 15. One of the two light beams split by the beam splitter 12 is applied to the image display element 15 via the mirror 13, and is spatially modulated according to, for example, data for recording the light intensity distribution to form the signal light 4. . Further, the signal light 4 is condensed by the lens 16 and irradiated on the optical recording medium 7. It is desirable that the distance between the lens 16 and the image display element 15 is equal to the focal length of the lens 16. At this time, the optical recording medium 7 is irradiated with the reference light 5 so that the reference light 5 intersects in the recording layer at the same time. The reference light 5 is expanded into a parallel light, and is condensed by a mirror 14 and a lens 17 for irradiation.

【0075】信号光4と参照光5との重ね合わせで生じ
た干渉縞により内部電場が発生し、光学特性の変調が起
こって、回折格子が形成される。このとき、参照光の入
射角度、信号光の入射角度、あるいはその両方を変化さ
せることによって、重なり合う領域に複数の干渉縞を形
成することが可能である。あるいは、入射される光の方
向に対して光記録媒体7を回転させることによって、参
照光および信号光の入射角度を変化させることができ
る。またさらに、信号光と参照光との重なり合う領域に
対して1/2〜1/1000程度、レーザー光の照射さ
れる位置をずらすことによって、同様に重なり合う領域
に複数の干渉縞を記録することができる。
An internal electric field is generated by interference fringes generated by the superposition of the signal light 4 and the reference light 5, and the modulation of optical characteristics occurs to form a diffraction grating. At this time, it is possible to form a plurality of interference fringes in the overlapping region by changing the incident angle of the reference light, the incident angle of the signal light, or both. Alternatively, the incident angles of the reference light and the signal light can be changed by rotating the optical recording medium 7 with respect to the direction of the incident light. Further, a plurality of interference fringes can be similarly recorded in the overlapping area by shifting the irradiation position of the laser light by about 1/2 to 1/1000 with respect to the overlapping area of the signal light and the reference light. it can.

【0076】記録された情報の読み取りに当たっては、
まず、信号光4を遮断し、参照光5のみを光記録媒体7
に照射する。すなわち、参照光5は読み出し光として用
いることもできる。このとき、記録された干渉縞により
信号光4と同じ空間的強度分布をもった再生光が再生さ
れるので、レンズ18を透過させた後、読み取り装置1
9で読み取る。読み取った光の強度分布により、記録し
た情報の再生が可能となる。レンズ18から読み取り装
置19までの距離は、レンズ18の焦点距離に等しくす
ることが好ましい。また、レンズ16からレンズ18ま
での距離は、レンズ16とレンズ18との焦点距離の和
に等しいことが望ましい。
In reading the recorded information,
First, the signal light 4 is blocked, and only the reference light 5 is applied to the optical recording medium 7.
Irradiation. That is, the reference light 5 can be used as a reading light. At this time, the reproduced light having the same spatial intensity distribution as the signal light 4 is reproduced by the recorded interference fringes.
Read at 9. The recorded information can be reproduced by the intensity distribution of the read light. The distance from the lens 18 to the reading device 19 is preferably equal to the focal length of the lens 18. It is desirable that the distance from the lens 16 to the lens 18 is equal to the sum of the focal lengths of the lens 16 and the lens 18.

【0077】ここでは、記録時と読み取り時に同じ波長
の光源を用いているが、記録層の膜厚が0.5mm程度
以下の場合には、記録時とわずかに異なる波長を有する
光源を用いても読み取りは可能である。このような場
合、再生時に回折光強度が大きくなるように、記録時と
はわずかに異なる角度で参照光を入射させてもよい。
Here, a light source having the same wavelength is used for recording and reading, but when the thickness of the recording layer is about 0.5 mm or less, a light source having a wavelength slightly different from that for recording is used. Can also be read. In such a case, the reference light may be incident at an angle slightly different from that at the time of recording so that the intensity of the diffracted light becomes large at the time of reproduction.

【0078】またここでは、参照光5もレンズ17を用
いて集光しているが、参照光は必ずしも集光する必要は
ない。ビームエキスパンダー11を、レーザー10から
画像表示素子15の間のいずれかの位置に配置すること
によって、レンズ17を省略することができる。
In this case, the reference light 5 is also condensed by using the lens 17, but the reference light is not necessarily condensed. The lens 17 can be omitted by disposing the beam expander 11 at any position between the laser 10 and the image display element 15.

【0079】記録した情報の読み取りに当たっては、位
相共役再生も可能である。これに関して、図6を参照し
て説明する。図6においては、記録に用いたときと同一
の波長の可干渉な光が、記録時とは逆向きに照射され
る。
When reading recorded information, phase conjugate reproduction is also possible. This will be described with reference to FIG. In FIG. 6, coherent light having the same wavelength as that used for recording is irradiated in a direction opposite to that for recording.

【0080】すなわち、記録に用いた光と同一の波長の
光を発振するレーザー20からの光を、例えばビームエ
キスパンダー21で光径を広げた後、レンズ22を用い
て、参照光を照射したときとは全くの逆向きに光記録媒
体7に照射する。光記録媒体7に記録された回折格子に
より、信号光4が進んだのとは全く逆向きに虚像が再生
される。虚像がレンズ16を透過した後、例えば、ビー
ムスプリッター23で反射させ、読み取り装置19で読
み取る。記録時と同様にこの場合も、レンズ16から読
み取り装置19までの距離は、レンズ16の焦点距離に
等しくすることが好ましい。位相共役再生においても、
記録時とはわずかに異なる波長をもつ、可干渉な光を読
み出し光として用いることができる。このときは、虚像
の光軸が信号光4の光軸と完全に一致するように、読み
出し光の入射角をわずかに調整することが好ましい。
That is, when the light from the laser 20 oscillating light having the same wavelength as the light used for recording is irradiated with reference light using the lens 22 after the light diameter is expanded by, for example, the beam expander 21. Irradiate the optical recording medium 7 in the completely opposite direction. Due to the diffraction grating recorded on the optical recording medium 7, a virtual image is reproduced in a direction completely opposite to the direction in which the signal light 4 has advanced. After the virtual image passes through the lens 16, for example, it is reflected by the beam splitter 23 and read by the reading device 19. As in the case of recording, also in this case, the distance from the lens 16 to the reading device 19 is preferably equal to the focal length of the lens 16. In phase conjugate reproduction,
Coherent light having a wavelength slightly different from that at the time of recording can be used as read light. At this time, it is preferable to slightly adjust the incident angle of the readout light so that the optical axis of the virtual image completely matches the optical axis of the signal light 4.

【0081】記録時に参照光5を集光していない場合に
は、位相共役再生時においても、ビームスプリッター2
1およびレンズ22を省略することができる。
If the reference beam 5 is not condensed during recording, the beam splitter 2 can be used even during phase conjugate reproduction.
1 and the lens 22 can be omitted.

【0082】光記録媒体に記録された情報は、場合によ
っては消去することができる。例えば、記録領域よりも
広い領域にわたって一様な強度分布を有する光を照射す
ることによって、あるいは光記録媒体をガラス転移点よ
り低い温度まで加熱することによって、記録は消去され
る。
The information recorded on the optical recording medium can be erased in some cases. For example, the recording is erased by irradiating light having a uniform intensity distribution over an area wider than the recording area, or by heating the optical recording medium to a temperature lower than the glass transition point.

【0083】本発明の光記録媒体への情報の記録方法お
よび再生方法は、上述した例に限定されるものではな
く、種々の変更が可能である。例えば、信号光4と参照
光5とは、光記録媒体7に対して異なる面から入射して
もよい。
The method for recording information on the optical recording medium and the method for reproducing information according to the present invention are not limited to the examples described above, and various modifications are possible. For example, the signal light 4 and the reference light 5 may enter the optical recording medium 7 from different surfaces.

【0084】情報がデジタルデータとして記録される場
合、画像表示素子15の複数の画素でひとつのデータを
表わしても構わない。
When information is recorded as digital data, a plurality of pixels of the image display element 15 may represent one data.

【0085】また、情報を信号光の強度分布で与える場
合には、明部と暗部との光強度は、ビーム径全般にわた
って一様でなくともよい。すなわち、画像表示素子にお
ける光の透過率を、中央部分で低くし、中央から離れた
部分では高くしておくことも可能である。これによっ
て、再生信号の中央部よりも中央から離れた部分で再生
光が弱められることを、予め補正することができる。あ
るいは、中央付近で吸収係数が大きく、中央から離れる
と吸収係数の小さいような光強度変調素子を、読み取り
装置19の前に配置しても同様である。
In the case where information is given by the intensity distribution of the signal light, the light intensity of the bright part and the dark part may not be uniform over the entire beam diameter. That is, the light transmittance of the image display element can be reduced at the center portion and increased at the portion away from the center. This makes it possible to correct in advance that the reproduction light is weakened in a portion farther from the center than the center of the reproduction signal. Alternatively, the same applies when a light intensity modulation element having a large absorption coefficient near the center and a small absorption coefficient away from the center is arranged in front of the reading device 19.

【0086】さらに、図4に示したような電荷発生層8
を設けた光記録媒体に情報を記録することもできる。図
7を参照して、この場合について説明する。
Further, the charge generation layer 8 as shown in FIG.
It is also possible to record information on an optical recording medium provided with. This case will be described with reference to FIG.

【0087】図7に示すように、電荷発生用の光源30
から出射された光を光記録媒体7に照射する以外は、図
5の場合と同様の手法により情報を記録することができ
る。このとき、電荷発生光31が記録層の面から照射さ
れると、ほぼ一様な強度分布をもつ電荷発生光が記録層
に吸収されてホログラム形成の妨げとなるおそれがあ
る。これを避けるために、電荷発生層8側から電荷発生
光を照射することが好ましい。しかしながら、電荷発生
層が設けられた光記録媒体は、上述のいかなる手法で用
いてもよい。例えば、電荷発生層が記録光4および参照
光5をほとんど吸収しない場合には、電荷発生層が設け
られた面から記録光および参照光を照射しても、短時間
で情報を記録することができる。また、記録光と参照光
とを光記録媒体7の異なる面から照射し、情報の記録を
行なうこともできる。あるいは、充分な量の電荷を記録
光で生成し得る場合には、電荷発生用の光源を別途用い
ずに記録を行なうこともできる。
As shown in FIG. 7, a light source 30 for generating electric charges is provided.
The information can be recorded by the same method as in the case of FIG. 5 except that the light emitted from the optical recording medium 7 is irradiated on the optical recording medium 7. At this time, if the charge generation light 31 is irradiated from the surface of the recording layer, the charge generation light having a substantially uniform intensity distribution may be absorbed by the recording layer and hinder hologram formation. In order to avoid this, it is preferable to irradiate the charge generation light from the charge generation layer 8 side. However, the optical recording medium provided with the charge generation layer may be used by any of the methods described above. For example, when the charge generation layer hardly absorbs the recording light 4 and the reference light 5, even if the recording light and the reference light are irradiated from the surface on which the charge generation layer is provided, information can be recorded in a short time. it can. In addition, information can be recorded by irradiating the recording light and the reference light from different surfaces of the optical recording medium 7. Alternatively, when a sufficient amount of charges can be generated by the recording light, recording can be performed without using a separate light source for generating charges.

【0088】電荷発生剤が記録層中に分散された光記録
媒体において、電荷の平均自由行程が光照射によって増
大されていることは、以下のようにして測定することが
できる。まず、平均自由行程を測定するための試料を作
製する。試料の作製に当たっては、光記録媒体の記録層
を、その全てが溶解するような溶媒に溶解して溶液を調
製する。一方、石英基板上にITO(Indium T
in Oxide)膜およびアルミ電極を形成し、その
電極上に、前述の溶液を塗布し、乾燥させて膜厚10μ
m程度の薄膜を形成する。膜の上面には、1cm2〜1
0cm2程度の面積を有する金電極を蒸着により形成す
る。
The fact that the mean free path of charge is increased by light irradiation in an optical recording medium in which a charge generating agent is dispersed in a recording layer can be measured as follows. First, a sample for measuring the mean free path is prepared. In preparing a sample, a solution is prepared by dissolving a recording layer of an optical recording medium in a solvent in which all of the recording layer is dissolved. On the other hand, ITO (Indium T
in Oxide) film and an aluminum electrode are formed, and the above solution is applied on the electrode and dried to form a film having a thickness of 10 μm.
An about m thin film is formed. 1 cm 2 to 1
A gold electrode having an area of about 0 cm 2 is formed by vapor deposition.

【0089】こうして作製された試料の平均自由行程
を、Physical ReviewLetters
vol.75,pp.1787〜1790(1995)
(平尾、西沢、杉内)に記載されている測定系を用いて
測定する。具体的には、実際に膜に印加される電場が5
00V/μm程度となるように、試料のアルミ電極側に
正の電圧を印加し、金側の電極は、測定する膜に比べて
充分に小さな抵抗を介して接地する。アルミ電極側から
1ns程度のパルス幅を有する窒素レーザーを照射し、
このときに流れた変位電流の時間変化を測定する。一般
に、有機物膜への光の侵入長は、窒素レーザーの波長で
は充分に小さいので、キャリアはこの光によってアルミ
電極界面にシート状に発生するとみなすことができる。
The mean free path of the thus prepared sample was calculated as Physical Review Letters.
vol. 75 pp. 1787-1790 (1995)
(Hirao, Nishizawa, Sugiuchi) using the measurement system described. Specifically, the electric field actually applied to the film is 5
A positive voltage is applied to the aluminum electrode side of the sample so that the voltage is about 00 V / μm, and the gold-side electrode is grounded via a resistance sufficiently smaller than the film to be measured. Irradiate a nitrogen laser having a pulse width of about 1 ns from the aluminum electrode side,
The time change of the displacement current flowing at this time is measured. In general, the penetration depth of light into the organic film is sufficiently small at the wavelength of the nitrogen laser, and it can be considered that carriers are generated in the form of a sheet at the aluminum electrode interface by this light.

【0090】測定しようとしている膜が、窒素レーザー
に大きな吸収を示さない場合には、大きな吸収を示す波
長ランプと色ガラスフィルターとの組み合わせを用いて
キャリアを発生させ、シャッターなどを用いて短時間照
射することによって、同様の測定を行なうことができ
る。光照射による平均自由行程の違いを測定するため
に、記録光と同じ波長と同じ面強度を有し、電極の設け
られた領域でほぼ一様とみなせる無偏光の光を照射し
て、電流の時間変化を調べる。さらに、こうした光を照
射しない場合についても電流の時間変化を調べて、2つ
の電流の時間変化の違いを比較する。ただし、光生成し
た電荷が、外部電場印加によって電流に蓄えられる電荷
より大きくならないよう、窒素レーザー強度を調整す
る。
If the film to be measured does not show a large absorption by the nitrogen laser, carriers are generated using a combination of a wavelength lamp showing a large absorption and a color glass filter, and a short time is generated using a shutter or the like. The same measurement can be performed by irradiation. In order to measure the difference in the mean free path due to light irradiation, non-polarized light that has the same wavelength and the same surface intensity as the recording light and can be regarded as almost uniform in the area where the electrodes are provided is irradiated, and the current Investigate changes over time. Further, even when such light is not irradiated, the time change of the current is examined, and the difference between the time changes of the two currents is compared. However, the intensity of the nitrogen laser is adjusted so that the photo-generated charges do not become larger than the charges stored in the current by applying an external electric field.

【0091】窒素レーザー強度が弱い領域から調整する
例を、図8のグラフを参照して以下に説明する。窒素レ
ーザーを照射しないとき、記録層内部まで到達する一様
光によりキャリアが発生し、このキャリアは対向電極に
輸送される。外部抵抗の大きさを適切な大きさに設定し
ておくと、このとき得られる電流の時間変化は図8
(a)のようになり、光照射していないときに流れる暗
電流とは区別できる。
An example of adjusting from the region where the nitrogen laser intensity is weak will be described below with reference to the graph of FIG. When the nitrogen laser is not irradiated, carriers are generated by the uniform light reaching the inside of the recording layer, and the carriers are transported to the counter electrode. If the magnitude of the external resistance is set to an appropriate magnitude, the time change of the current obtained at this time is as shown in FIG.
As shown in (a), it can be distinguished from the dark current flowing when light is not irradiated.

【0092】次に、外部抵抗の値を変えずに窒素レーザ
ーの強度を大きくしていくと、窒素レーザーにより基板
付近で生成された電荷も輸送されるようになる。この場
合には図8(b)で表わされるように、図8(a)で流
れた電流よりも大きな電流が流れる。さらに図8(b)
に示されるように、電流がほぼ一定の値を示す時間領域
が存在する。
Next, when the intensity of the nitrogen laser is increased without changing the value of the external resistance, electric charges generated near the substrate by the nitrogen laser are also transported. In this case, as shown in FIG. 8B, a current larger than the current flowing in FIG. 8A flows. Further, FIG.
As shown in (1), there is a time region where the current shows a substantially constant value.

【0093】窒素レーザー強度をさらに大きくすると、
図8(c)に示されるように流れる電流はより大きくな
るが、電流の時間変化が少し遅れて立ち上がるようにな
る。これは、窒素レーザーにより生成された電荷が、電
極に蓄えられていた電荷に対して無視できなくなったこ
とを示す。すなわち、窒素レーザーの強度を図8(b)
の領域に設定して実験を行なう必要がある。
When the nitrogen laser intensity is further increased,
As shown in FIG. 8C, the flowing current becomes larger, but the current changes over time with a slight delay and rises. This indicates that the charge generated by the nitrogen laser cannot be ignored with respect to the charge stored in the electrode. In other words, the intensity of the nitrogen laser
It is necessary to carry out the experiment by setting the region.

【0094】さらに、一様光を照射せずに抵抗と窒素レ
ーザー強度とを図8(b)の場合の値にしたまま同様の
測定を行なうと、図8(d)のような波形が得られる。
平均自由行程が膜厚に比べて小さいときは、得られる波
形は図8(d)のように表わされか、あるいは全く電流
が流れないかのいずれかとなる。
Further, when the same measurement is performed without irradiating uniform light and keeping the resistance and the intensity of the nitrogen laser at the values shown in FIG. 8B, a waveform as shown in FIG. 8D is obtained. Can be
When the mean free path is smaller than the film thickness, the obtained waveform is represented as shown in FIG. 8D or no current flows at all.

【0095】したがって、こうした波形の違いが観測さ
れたとき、光照射により、光記録媒体内の電荷の平均自
由行程が増大されたことを意味する。また、一様光を照
射していなくても、図8(b)に示すような波形を得た
ときには、図8(b)に示すように、変位電流の時間に
対する傾きが大きく変化する点(キンク)を比較する。
キンクは、アルミ電極表面で励起された電荷の重心がド
リフト輸送されて対向電極に到達するまでの時間にほぼ
一致する。(例えば、Physical Review
Letters vol.75,pp,1787〜1
790(1995)(平尾、西沢、杉内))。すなわ
ち、キンクを示す時間が遅くなることは、電荷のドリフ
ト移動度が小さくなっていることを示す。電荷輸送剤の
混合比が一定の場合、トラップ剤による電荷の捕獲によ
って平均自由行程が変化しなければ、ドリフト移動度が
大きく変化することはない。したがって、キンクを示す
までの時間が一様光照射により1桁以上異なるようであ
れば、これも一様光照射により平均自由行程が増大され
ていることを示す。一様光を照射しても、図8(b)に
示すような変位電流が観測されない場合には、測定する
膜の膜厚を3μmから10μmの値に設定して同様の測
定を行ない、図8(b)のような波形が観測される膜厚
で、一様光照射による変位電流の違いを測定する。
Therefore, when such a difference in waveform is observed, it means that the mean free path of the charge in the optical recording medium has been increased by light irradiation. In addition, even when the uniform light is not irradiated, when the waveform as shown in FIG. 8B is obtained, as shown in FIG. Kink) to compare.
The kink substantially coincides with the time required for the center of gravity of the electric charge excited on the surface of the aluminum electrode to be transported by drift and reach the counter electrode. (For example, Physical Review
Letters vol. 75, pp, 1787-1
790 (1995) (Hirao, Nishizawa, Sugiuchi)). In other words, a slower time to show a kink indicates that the drift mobility of the charge is smaller. When the mixing ratio of the charge transporting agent is constant, the drift mobility does not significantly change unless the mean free path changes due to trapping of the charge by the trapping agent. Therefore, if the time required to show a kink differs by at least one digit due to uniform light irradiation, this also indicates that the mean free path is increased by uniform light irradiation. When the displacement current as shown in FIG. 8B is not observed even when the uniform light is irradiated, the same measurement is performed by setting the thickness of the film to be measured to a value of 3 μm to 10 μm. The difference in displacement current due to uniform light irradiation is measured at a film thickness at which a waveform like 8 (b) is observed.

【0096】図4に示されるような電荷発生層8を設け
た光記録媒体において、記録層2内で電荷の平均自由行
程が光照射によって増大されていることは、以下のよう
な手法により測定することができる。まず、電荷発生層
と記録層とをそれぞれ溶解させて、溶液を調製する。一
方、石英基板上にITO(Indium Tin Ox
ide)膜およびアルミ電極を形成し、このアルミ電極
上に、電荷発生層の溶液を塗布、乾燥させて薄膜を形成
する。電荷発生層の膜厚は、電荷発生光における電荷発
生層の吸収の大きさにもよるが、一般に1μm程度が好
ましい。さらに、記録層の溶液を塗布し、乾燥させて薄
膜を形成する。記録層の膜厚は、10μm程度が好まし
い。記録層膜の上は、1cm2から10cm2程度の面積
を有する金電極を蒸着する。
In the optical recording medium provided with the charge generation layer 8 as shown in FIG. 4, the fact that the mean free path of the charge in the recording layer 2 is increased by light irradiation is measured by the following method. can do. First, a solution is prepared by dissolving the charge generation layer and the recording layer, respectively. On the other hand, ITO (Indium Tin Ox) is formed on a quartz substrate.
ide) A film and an aluminum electrode are formed, and a solution of the charge generation layer is applied and dried on the aluminum electrode to form a thin film. The thickness of the charge generation layer depends on the absorption of the charge generation light by the charge generation layer, but is generally preferably about 1 μm. Further, a solution of the recording layer is applied and dried to form a thin film. The thickness of the recording layer is preferably about 10 μm. A gold electrode having an area of about 1 cm 2 to 10 cm 2 is deposited on the recording layer film.

【0097】こうして得られた膜の平均自由行程を、前
述と同様の手法により測定する。ただし、電荷発生層が
一様光を強く吸収する場合には、記録層膜の上に、金電
極の代わりにアルミ電極を蒸着し、蒸着されたアルミ電
極側から一様光を照射して測定する。
The mean free path of the thus obtained film is measured by the same method as described above. However, when the charge generation layer absorbs uniform light strongly, an aluminum electrode is deposited on the recording layer film instead of the gold electrode, and measurement is performed by irradiating uniform light from the deposited aluminum electrode side. I do.

【0098】本発明における光記録媒体においては、特
定のトラップ剤あるいは色素が含有されているので、記
録光としての可視光を照射することによって光記録媒体
内における電荷の平均自由行程が増大される。したがっ
て、可視光を照射した干渉縞の、光強度の強い領域では
平均自由行程が大きく、光強度の弱い領域では平均自由
行程が小さくなる。これにより、光強度の強い領域から
光強度の弱い領域に電荷が輸送され、その領域に保持さ
れることによって、記録時間の短く、回折効率の大きな
光記録媒体が得られた。
Since the optical recording medium of the present invention contains a specific trapping agent or dye, irradiating visible light as recording light increases the mean free path of charges in the optical recording medium. . Therefore, in the interference fringes irradiated with visible light, the mean free path is large in a region where the light intensity is high, and the mean free path is small in a region where the light intensity is low. As a result, an electric charge was transported from a region having a high light intensity to a region having a low light intensity, and was retained in that region, whereby an optical recording medium having a short recording time and a high diffraction efficiency was obtained.

【0099】[0099]

【実施例】以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に
説明する。
The present invention will be described below in further detail with reference to examples.

【0100】(実施例1)まず、以下のようにして光記
録媒体を作製した。
(Example 1) First, an optical recording medium was manufactured as follows.

【0101】フラーレン(C70)0.5重量%、ポリN
ビニルカルバゾール(PVK)39.5重量%、N−エ
チルカルバゾール(EtCz)15重量%、下記化学式
(1)で表わされる化合物(ピペロナール化合物)35
重量%、および下記化学式(2)で表わされる化合物1
0重量%を、トルエンに溶解してトルエン溶液を調製し
た。ここで用いた成分のうち、PVKが電荷輸送剤であ
り、下記化学式(1)で表わされる化合物(ピペロナー
ル化合物)が非線形光学材料であり、化学式(1)で表
わされる化合物がトラップ剤である。
0.5% by weight of fullerene (C 70 ), poly N
39.5% by weight of vinyl carbazole (PVK), 15% by weight of N-ethylcarbazole (EtCz), 35 of a compound (piperonal compound) represented by the following chemical formula (1)
% By weight and a compound 1 represented by the following chemical formula (2)
0% by weight was dissolved in toluene to prepare a toluene solution. Among the components used here, PVK is a charge transporting agent, a compound represented by the following chemical formula (1) (a piperonal compound) is a nonlinear optical material, and a compound represented by the chemical formula (1) is a trapping agent.

【0102】[0102]

【化1】 Embedded image

【0103】[0103]

【化2】 Embedded image

【0104】ガラス基板の表面にITO(Indium
Tin Oxide)膜およびアルミ膜を形成して、
基板を準備した。この基板上に前述のトルエン溶液をキ
ャスト法により塗布することにより記録層を作製して、
光記録媒体を得た。記録層の膜厚は、テフロン(登録商
標)製のスペーサーを用いて50μmに調整した。
An ITO (Indium) film was formed on the surface of a glass substrate.
Forming a Tin Oxide) film and an aluminum film,
A substrate was prepared. A recording layer was prepared by applying the above-mentioned toluene solution on the substrate by a casting method,
An optical recording medium was obtained. The thickness of the recording layer was adjusted to 50 μm using a Teflon (registered trademark) spacer.

【0105】図9に示す構成の記録装置を用いて、この
光記録媒体にホログラムを記録再生した。図示する装置
においては、アルゴンレーザー(波長457nm、出力
4mW)10から出射された光は、まず、ビームスプリ
ッター12で2つに分割される。ビームスプリッター1
2で反射された光は、ビームエキスパンダー11を用い
て光径を広げた後、画像表示素子としての液晶フィルタ
ー15を透過する。液晶フィルター15は、予め記録し
たい情報に応じてその透過率を変調し、信号光4とし
た。その透過光を、レンズ16(焦点距離150mm)
を用いて集光する。レンズ16と光記録媒体7との距離
は、135mmとした。
A hologram was recorded / reproduced on this optical recording medium using a recording apparatus having the configuration shown in FIG. In the illustrated device, light emitted from an argon laser (wavelength 457 nm, output 4 mW) 10 is first split into two by a beam splitter 12. Beam splitter 1
The light reflected by 2 is transmitted through a liquid crystal filter 15 as an image display element after the light diameter is expanded using the beam expander 11. The transmittance of the liquid crystal filter 15 was modulated in accordance with the information to be recorded in advance to obtain the signal light 4. The transmitted light is passed through a lens 16 (focal length 150 mm).
Light is collected using. The distance between the lens 16 and the optical recording medium 7 was 135 mm.

【0106】一方、ビームスプリッター12を透過した
光は、そのまま参照光5として光記録媒体7に照射し
た。このとき、光記録媒体上で信号光4が集光された領
域を参照光が覆うように、参照光5の光路を調整する。
信号光4と参照光5とが光記録媒体7に入射される角度
を測定したところ、光記録媒体7の外で測定したとこ
ろ、それぞれ40°および50°であった。
On the other hand, the light transmitted through the beam splitter 12 was applied to the optical recording medium 7 as the reference light 5 as it was. At this time, the optical path of the reference light 5 is adjusted so that the reference light covers an area where the signal light 4 is converged on the optical recording medium.
When the angles at which the signal light 4 and the reference light 5 were incident on the optical recording medium 7 were measured, the angles measured outside the optical recording medium 7 were 40 ° and 50 °, respectively.

【0107】光記録媒体7の基板は、2kVの外部電源
(図示せず)に接続されているので、40V/μmの外
部電場が加えられている。このようにして1秒光を照射
することにより、光記録媒体7にホログラムを記録する
ことができた。
Since the substrate of the optical recording medium 7 is connected to an external power supply (not shown) of 2 kV, an external electric field of 40 V / μm is applied. By irradiating light for one second in this manner, a hologram could be recorded on the optical recording medium 7.

【0108】続いて、記録された情報を再生した。再生
に当たっては、信号光4の光路をシャッターで遮断し、
ビームスプリッター12を透過した光を読み出し光とし
て光記録媒体7に照射したところ、回折光が観測され
た。レンズ16と同様のレンズ18(焦点距離150m
m)を透過させた後、回折光を読み取り装置としてのC
CD19に入射することによって、信号光4の強度分布
と同様の強度分布を有する再生光が検出された。レンズ
18は、レンズ16から300nmの位置に、光軸がレ
ンズ18の中央部を通るよう、光軸に垂直に配置した。
CCD19もまた、光軸に垂直に配置した。また、レン
ズ18からCCD19までの距離は、レンズ18の焦点
距離に等しくした。
Subsequently, the recorded information was reproduced. During reproduction, the optical path of the signal light 4 is blocked by a shutter,
When the light transmitted through the beam splitter 12 was irradiated on the optical recording medium 7 as read light, diffracted light was observed. A lens 18 similar to the lens 16 (focal length 150 m
m), diffracted light is transmitted through C as a reader.
By being incident on the CD 19, reproduction light having an intensity distribution similar to that of the signal light 4 was detected. The lens 18 was arranged perpendicular to the optical axis at a position 300 nm from the lens 16 so that the optical axis passed through the center of the lens 18.
The CCD 19 was also arranged perpendicular to the optical axis. The distance from the lens 18 to the CCD 19 was equal to the focal length of the lens 18.

【0109】観測された回折光強度は、入射光に対して
約0.1%であった。
The observed diffracted light intensity was about 0.1% with respect to the incident light.

【0110】その後、以下のような手法により、記録層
における電荷の平均自由行程を測定した。まず、記録層
をトルエンに溶解し、得られた溶液をスピナー成膜して
膜厚10μmの薄膜を形成した。得られた薄膜の上に金
電極を20nm蒸着し、3×105V/cmの電圧を印
加し、100kΩの抵抗を接続した。アルゴンレーザー
光を照射しながら平均自由行程の測定を行なったとこ
ろ、キンク時間20msを得た。
Thereafter, the mean free path of the charge in the recording layer was measured by the following method. First, the recording layer was dissolved in toluene, and the obtained solution was formed into a spinner to form a thin film having a thickness of 10 μm. A 20 nm gold electrode was deposited on the obtained thin film, a voltage of 3 × 10 5 V / cm was applied, and a resistance of 100 kΩ was connected. When the mean free path was measured while irradiating with argon laser light, a kink time of 20 ms was obtained.

【0111】(比較例1)レーザー10を、He−Ne
レーザー(波長633nm、出力4mW)に変更した以
外は、前述の実施例1と同様の装置を用いて、同様の方
法で同様の光記録媒体にホログラムを記録した。トラッ
プ剤として配合された化学式(1)で表わされる分子
は、633nmの光をほとんど吸収しないために、こう
した記録光を照射しても状態変化を示さない。したがっ
て、633nmの波長をもつ光を記録光として用いた場
合、光強度の強弱によって電荷の平均自由行程は増大し
ない。このため、記録には1分を要した。観測された回
折光強度は、入射光に対して約0.1%であった。
(Comparative Example 1) The laser 10 was made of He-Ne
A hologram was recorded on the same optical recording medium by the same method using the same apparatus as in the first embodiment except that the laser (wavelength: 633 nm, output: 4 mW) was used. Since the molecule represented by the chemical formula (1) blended as a trapping agent hardly absorbs light of 633 nm, it does not change its state even when irradiated with such recording light. Therefore, when light having a wavelength of 633 nm is used as the recording light, the mean free path of the charge does not increase depending on the intensity of the light intensity. For this reason, recording required one minute. The observed diffraction light intensity was about 0.1% with respect to the incident light.

【0112】実施例1で作製した平均自由行程測定用の
薄膜における電荷の平均自由行程を、アルゴンレーザー
をHe−Neレーザーに変更した以外は、前述と同様の
手法により測定した。その結果、図8(d)に示すよう
な波形が得られた。
The mean free path of the charge in the thin film for measuring the mean free path prepared in Example 1 was measured by the same method as described above, except that the He—Ne laser was used instead of the argon laser. As a result, a waveform as shown in FIG. 8D was obtained.

【0113】(実施例2)実施例1と同様の光記録媒体
を用いて、ホログラムを記録した。ここでは、情報の記
録を行なう前に、予め100℃において両電極を1kV
の電源に接続して、ポーリング処理を施した。その後、
実施例1と同様の光源を用いて、同様の条件で情報の記
録を行なったところ、記録時間0.1秒で充分に記録を
行なうことができた。観測された回折光強度は、入射光
に対して約1%であった。
Example 2 Using the same optical recording medium as in Example 1, a hologram was recorded. Here, before recording information, both electrodes were previously set to 1 kV at 100 ° C.
Was connected to the power supply and subjected to polling processing. afterwards,
When information was recorded using the same light source as in Example 1 under the same conditions, recording was sufficiently performed with a recording time of 0.1 second. The observed diffraction light intensity was about 1% with respect to the incident light.

【0114】その後、以下のような手法により、記録層
における電荷の平均自由行程を測定した。まず、記録層
をトルエンに溶解し、得られた溶液をスピナー成膜して
膜厚10μmの薄膜を形成した。得られた薄膜の上に金
電極を20nm蒸着し、100℃において両電極を1k
Vの電源に接続して、ポーリング処理を施した。次い
で、実施例1と同様の手法により平均自由行程の測定を
行なったところ、キンク時間15msを得た。
Thereafter, the mean free path of the electric charge in the recording layer was measured by the following method. First, the recording layer was dissolved in toluene, and the obtained solution was formed into a spinner to form a thin film having a thickness of 10 μm. A 20 nm gold electrode was deposited on the obtained thin film.
V was connected to a power supply, and a polling process was performed. Next, when the mean free path was measured by the same method as in Example 1, a kink time of 15 ms was obtained.

【0115】(比較例2)実施例2と同様に、実施例1
で作製した光記録媒体を予めポーリング処理した後、比
較例1と同様のHe−Neレーザー(波長633nm、
出力4mW)を光源として用いて、同様の条件で情報の
記録を行なった。その結果、記録には10秒要した。観
測された回折光強度は、入射光に対して約0.3%であ
った。
(Comparative Example 2) As in Example 2, Example 1
After the optical recording medium manufactured in the above was subjected to a poling treatment in advance, the same He-Ne laser (wavelength of 633 nm,
Using an output of 4 mW) as a light source, information was recorded under the same conditions. As a result, it took 10 seconds to record. The observed diffraction light intensity was about 0.3% with respect to the incident light.

【0116】実施例2で作製した平均自由行程測定用の
薄膜における電荷の平均自由行程を、アルゴンレーザー
をHe−Neレーザーに変更した以外は、前述と同様の
手法により測定した。その結果、図8(d)に示すよう
な波形が得られた。
The mean free path of the charge in the thin film for measuring the mean free path prepared in Example 2 was measured in the same manner as described above, except that the He—Ne laser was used instead of the argon laser. As a result, a waveform as shown in FIG. 8D was obtained.

【0117】(実施例3)まず、以下のようにして光記
録媒体を作製した。
(Example 3) First, an optical recording medium was manufactured as follows.

【0118】フラーレン(C70)0.5重量%、ポリス
チレン34.5重量%、4−(ジメチルアミノ)ベンズ
アルデヒド−ジフェニルヒドラゾン(DEH)30重量
%、2−(N,N−ジメチルアミノ)−5−ニトロアセ
トアニリド(DAN)25重量%、下記化学式(3)で
表わされる化合物(T405)5重量%、および下記化
学式(4)で表わされる化合物5重量%を、トルエンに
溶解してトルエン溶液を調製した。ここで用いた成分の
うち、DEHが電荷輸送剤であり、2−(N,N−ジメ
チルアミノ)−5−ニトロアセトアニリド(DAN)が
非線形光学材料である。また、化学式(3)で表わされ
る化合物(T405)がトラップ剤であり、化学式
(4)で表わされる化合物が色素である。
0.5% by weight of fullerene (C 70 ), 34.5% by weight of polystyrene, 30% by weight of 4- (dimethylamino) benzaldehyde-diphenylhydrazone (DEH), 2- (N, N-dimethylamino) -5 -25% by weight of nitroacetanilide (DAN), 5% by weight of a compound (T405) represented by the following chemical formula (3), and 5% by weight of a compound represented by the following chemical formula (4) are dissolved in toluene to prepare a toluene solution. did. Among the components used here, DEH is a charge transport agent, and 2- (N, N-dimethylamino) -5-nitroacetanilide (DAN) is a nonlinear optical material. The compound (T405) represented by the chemical formula (3) is a trapping agent, and the compound represented by the chemical formula (4) is a dye.

【0119】[0119]

【化3】 Embedded image

【0120】[0120]

【化4】 Embedded image

【0121】ガラス基板の表面にITO(Indium
Tin Oxide)膜およびアルミ膜を形成して、
基板を準備した。この基板上に前述のトルエン溶液をキ
ャスト法により塗布することにより記録層を作製して、
光記録媒体を得た。記録層の膜厚は、テフロン製のスペ
ーサーを用いて50μmに調整した。
An ITO (Indium) film was formed on the surface of a glass substrate.
Forming a Tin Oxide) film and an aluminum film,
A substrate was prepared. A recording layer was prepared by applying the above-mentioned toluene solution on the substrate by a casting method,
An optical recording medium was obtained. The thickness of the recording layer was adjusted to 50 μm using a Teflon spacer.

【0122】前記化学式(4)で表わされる色素は、ア
ルゴンレーザー(波長457nm)の光を吸収して、そ
の励起状態でのダイポールモーメントは非常に大きい。
DEH分子は、移動度が外部電場の大きさによって非常
に大きく変化する電荷輸送剤である。
The dye represented by the chemical formula (4) absorbs light from an argon laser (wavelength: 457 nm) and has a very large dipole moment in its excited state.
DEH molecules are charge-transporting agents whose mobility varies very greatly with the magnitude of the external electric field.

【0123】実施例2と同様に、情報の記録を行なう前
に、予め80℃において両電極を1kVの電源に接続し
てポーリング処理を施し、光記録媒体を作製した。実施
例1と同様の方法で情報を記録したところ、10秒で記
録することができた。観測された回折光強度は、入射光
に対して約0.8%であった。
As in Example 2, before recording information, both electrodes were connected to a power supply of 1 kV at 80 ° C. to perform a polling process, thereby producing an optical recording medium. When information was recorded in the same manner as in Example 1, recording was completed in 10 seconds. The observed diffracted light intensity was about 0.8% with respect to the incident light.

【0124】続いて、以下のような手法により、記録層
における電荷の平均自由行程を測定した。まず、記録層
をトルエンに溶解し、得られた溶液をスピナー成膜して
膜厚10μmの薄膜を形成した。得られた薄膜の上に金
電極を20nm蒸着し、80℃において両電極を1kV
の電源に接続してポーリング処理を施した。次いで、3
×105V/cmの電圧を印加し、10kΩの抵抗を接
続した。アルゴンレーザー光を照射しながら平均自由行
程の測定を行なったところ、キンク時間20msを得
た。
Subsequently, the mean free path of the charge in the recording layer was measured by the following method. First, the recording layer was dissolved in toluene, and the obtained solution was formed into a spinner to form a thin film having a thickness of 10 μm. A gold electrode was deposited to a thickness of 20 nm on the obtained thin film, and both electrodes were set to 1 kV at 80 ° C.
Was connected to the power supply for polling. Then 3
A voltage of × 10 5 V / cm was applied, and a resistance of 10 kΩ was connected. When the mean free path was measured while irradiating with argon laser light, a kink time of 20 ms was obtained.

【0125】(比較例3)実施例3で作製した光記録媒
体に、比較例1と同様の方法で情報を記録した。化学式
(4)で表わされる色素は、He−Neレーザー(波長
633nm)の光は吸収しないために、こうした記録光
を照射しても、基底状態にある色素のダイポールモーメ
ントは電荷輸送特性に影響を与えない。したがって、こ
の方法では、情報の記録を行なうことができなかった。
Comparative Example 3 Information was recorded on the optical recording medium manufactured in Example 3 in the same manner as in Comparative Example 1. The dye represented by the chemical formula (4) does not absorb the light of the He—Ne laser (wavelength: 633 nm). Therefore, even if such a recording light is irradiated, the dipole moment of the dye in the ground state affects the charge transport characteristics. Do not give. Therefore, information cannot be recorded by this method.

【0126】比較例1と同様の方法で、実施例3で作製
した平均自由行程測定用の薄膜における電荷平均自由行
程を測定したところ、変位電流は観測されなかった。
When the charge mean free path of the thin film for measuring mean free path prepared in Example 3 was measured in the same manner as in Comparative Example 1, no displacement current was observed.

【0127】(実施例4)まず、以下のようにして光記
録媒体を作製した。
(Example 4) First, an optical recording medium was manufactured as follows.

【0128】フラーレン(C70)0.5重量%、ポリス
チレン34.5重量%、4−(ジメチルアミノ)ベンズ
アルデヒド−ジフェニルヒドラゾン(DEH)30重量
%、2−(N,N−ジメチルアミノ)−5−ニトロアセ
トアニリド(DAN)25重量%、アニリン5重量%、
前記化学式(4)で表わされる化合物5重量%を、トル
エンに溶解してトルエン溶液を調製した。ここで用いた
成分のうち、DEHが電荷輸送剤であり、2−(N,N
−ジメチルアミノ)−5−ニトロアセトアニリド(DA
N)が非線形光学材料である。また、アニリンがトラッ
プ剤であり、化学式(4)で表わされる化合物が色素で
ある。
0.5% by weight of fullerene (C 70 ), 34.5% by weight of polystyrene, 30% by weight of 4- (dimethylamino) benzaldehyde-diphenylhydrazone (DEH), 2- (N, N-dimethylamino) -5 -Nitroacetanilide (DAN) 25% by weight, aniline 5% by weight,
5% by weight of the compound represented by the chemical formula (4) was dissolved in toluene to prepare a toluene solution. Of the components used here, DEH is a charge transport agent, and 2- (N, N
-Dimethylamino) -5-nitroacetanilide (DA
N) is a nonlinear optical material. In addition, aniline is a trapping agent, and the compound represented by the chemical formula (4) is a dye.

【0129】ガラス基板の表面にITO(Indium
Tin Oxide)膜およびアルミ膜を形成して、
基板を準備した。この基板上に前述のトルエン溶液をキ
ャスト法により塗布することにより記録層を作製して、
光記録媒体を得た。記録層の膜厚は、テフロン製のスペ
ーサーを用いて50μmに調整した。
An ITO (Indium) film was formed on the surface of a glass substrate.
Forming a Tin Oxide) film and an aluminum film,
A substrate was prepared. A recording layer was prepared by applying the above-mentioned toluene solution on the substrate by a casting method,
An optical recording medium was obtained. The thickness of the recording layer was adjusted to 50 μm using a Teflon spacer.

【0130】実施例2と同様に、情報の記録を行なう前
に、予め80℃において両電極を1kVの電源に接続し
てポーリング処理を施し、光記録媒体を作製した。実施
例1と同様の方法で情報を記録したところ、5秒で記録
することができた。観測された回折光強度は、入射光に
対して約0.2%であった。
As in Example 2, before recording information, both electrodes were connected to a power supply of 1 kV at 80 ° C., and a polling process was performed to prepare an optical recording medium. When information was recorded in the same manner as in Example 1, the information could be recorded in 5 seconds. The observed diffracted light intensity was about 0.2% with respect to the incident light.

【0131】実施例1と同様な方法により成膜して変位
電流を測定したが、変位電流は観測されなかった。した
がって、以下のような手法により、記録層における電荷
の平均自由行程を測定した。まず、記録層をトルエンに
溶解し、得られた溶液をスピナー成膜して膜厚5μmの
薄膜を形成した。得られた薄膜の上に金電極を20nm
蒸着し、80℃において両電極を1kVの電源に接続し
てポーリング処理を施した。次いで、1.5×105
/cmの電圧を印加し、100kΩの抵抗を接続した。
アルゴンレーザー光を照射しながら平均自由行程の測定
を行なったところ、キンク時間30msを得た。
A film was formed in the same manner as in Example 1, and the displacement current was measured. No displacement current was observed. Therefore, the mean free path of the charge in the recording layer was measured by the following method. First, the recording layer was dissolved in toluene, and the obtained solution was formed into a spinner film to form a thin film having a thickness of 5 μm. A gold electrode is placed on the obtained thin film at 20 nm.
At 80 ° C., both electrodes were connected to a power supply of 1 kV and subjected to a poling treatment. Then, 1.5 × 10 5 V
/ Cm and a resistance of 100 kΩ was connected.
When the mean free path was measured while irradiating with an argon laser beam, a kink time of 30 ms was obtained.

【0132】(比較例4)実施例4で作製した光記録媒
体に、比較例1と同様の方法で情報を記録したところ、
記録には3分を要した。観測された回折光強度は、入射
光に対して約0.01%であった。
(Comparative Example 4) When information was recorded on the optical recording medium manufactured in Example 4 in the same manner as in Comparative Example 1,
The recording took three minutes. The observed diffracted light intensity was about 0.01% with respect to the incident light.

【0133】比較例1と同様の方法により、実施例4で
作製した平均自由行程測定用の薄膜における平均自由行
程を測定したところ、図8(d)に示すような波形が得
られた。
When the mean free path of the thin film for measuring the mean free path prepared in Example 4 was measured in the same manner as in Comparative Example 1, a waveform as shown in FIG. 8D was obtained.

【0134】(実施例5)フラーレン(C70)0.5重
量%、ポリスチレン34.5重量%、DEH 30重量
%、DAN 25重量%、およびT405 10重量%
をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。ここで
用いた成分のうち、DEHが電荷輸送剤であり、DAN
が非線形光学材料である。また、T405がトラップ剤
であり、T405はアルゴンレーザー(波長457n
m)の光を吸収して、その電荷輸送特性が変調される。
Example 5 0.5% by weight of fullerene (C 70 ), 34.5% by weight of polystyrene, 30% by weight of DEH, 25% by weight of DAN, and 10% by weight of T405
Was dissolved in toluene to prepare a toluene solution. Of the components used here, DEH is a charge transport agent, and
Is a nonlinear optical material. T405 is a trapping agent, and T405 is an argon laser (wavelength 457n).
m) absorbs the light and modulates its charge transport properties.

【0135】ガラス基板の表面にITO(Indium
Tin Oxide)膜およびアルミ膜を形成して、
基板を準備した。この基板上に前述のトルエン溶液をキ
ャスト法により塗布することにより記録層を作製して、
光記録媒体を得た。記録層の膜厚は、テフロン製のスペ
ーサーを用いて50μmに調整した。
An ITO (Indium) film was formed on the surface of a glass substrate.
Forming a Tin Oxide) film and an aluminum film,
A substrate was prepared. A recording layer was prepared by applying the above-mentioned toluene solution on the substrate by a casting method,
An optical recording medium was obtained. The thickness of the recording layer was adjusted to 50 μm using a Teflon spacer.

【0136】実施例2と同様に、情報の記録を行なう前
に、予め80℃において両電極を1kVの電源に接続し
てポーリング処理を施し、光記録媒体を作製した。実施
例1と同様の方法で情報を記録したところ、2秒で記録
することができた。観測された回折光強度は、入射光に
対して1%であった。
As in Example 2, before recording information, both electrodes were connected to a power supply of 1 kV at 80 ° C., and a polling process was performed to prepare an optical recording medium. When the information was recorded in the same manner as in Example 1, the information could be recorded in 2 seconds. The observed diffracted light intensity was 1% with respect to the incident light.

【0137】続いて、以下のような手法により、記録層
における電荷の平均自由行程を測定した。まず、記録層
をトルエンに溶解し、得られた溶液をスピナー成膜して
膜厚10μmの薄膜を形成した。得られた薄膜の上に金
電極を20nm蒸着し、80℃において両電極を1kV
の電源に接続してポーリング処理を施した。次いで、3
×105V/cmの電圧を印加し、100kΩの抵抗を
接続した。アルゴンレーザー光を照射しながら平均自由
行程の測定を行なったところ、キンク時間5msを得
た。
Subsequently, the mean free path of the charge in the recording layer was measured by the following method. First, the recording layer was dissolved in toluene, and the obtained solution was formed into a spinner to form a thin film having a thickness of 10 μm. A gold electrode was deposited to a thickness of 20 nm on the obtained thin film, and both electrodes were set to 1 kV at 80 ° C.
Was connected to the power supply for polling. Then 3
A voltage of × 10 5 V / cm was applied, and a resistance of 100 kΩ was connected. When the mean free path was measured while irradiating with argon laser light, a kink time of 5 ms was obtained.

【0138】(比較例5)実施例5で作製した光記録媒
体に、比較例1と同様の方法で情報を記録した。T40
5はHe−Neレーザー(波長633nm)の光を吸収
しないので、こうした記録光を照射しても、電荷輸送特
性は変化しない。したがって、この方法では、情報の記
録を行なうことができなかった。
Comparative Example 5 Information was recorded on the optical recording medium manufactured in Example 5 in the same manner as in Comparative Example 1. T40
Since No. 5 does not absorb the light of the He-Ne laser (wavelength 633 nm), the charge transport characteristics do not change even if such recording light is irradiated. Therefore, information cannot be recorded by this method.

【0139】比較例2と同様の方法で実施例5で作製し
た平均自由工程測定用の薄膜における電荷の平均自由工
程を測定したところ、変位電流は観測されなかった。
When the mean free path of the charge in the thin film for measuring the mean free path prepared in Example 5 was measured in the same manner as in Comparative Example 2, no displacement current was observed.

【0140】[0140]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ホ
ログラムとして情報が記録される光記録媒体であって、
記録に要する時間が短く、回折効率の大きな光記録媒体
が提供される。本発明の光記録媒体は、高密度記録を実
現するために有効であり、その工業的価値は絶大であ
る。
As described above in detail, according to the present invention, there is provided an optical recording medium on which information is recorded as a hologram,
An optical recording medium with a short recording time and high diffraction efficiency is provided. The optical recording medium of the present invention is effective for realizing high-density recording, and its industrial value is enormous.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】フォトリクラクティブ媒体における情報の記録
を説明する概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating recording of information on a photoreactive medium.

【図2】電荷輸送剤およびトラップ剤のエネルギー準位
を説明する図。
FIG. 2 is a diagram illustrating energy levels of a charge transporting agent and a trapping agent.

【図3】媒体における電荷の密度分布を説明するグラフ
図。
FIG. 3 is a graph illustrating a charge density distribution in a medium.

【図4】本発明に係る光記録媒体の一例の構成を表わす
断面図。
FIG. 4 is a sectional view illustrating a configuration of an example of an optical recording medium according to the present invention.

【図5】本発明に係る光記録媒体にホログラムを記録再
生する装置の一例の構成を表わす概略図。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of an example of an apparatus for recording and reproducing a hologram on an optical recording medium according to the present invention.

【図6】本発明に係る光記録媒体に記録されたホログラ
ムを再生する装置の一例の構成を表わす概略図。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of an example of an apparatus for reproducing a hologram recorded on an optical recording medium according to the present invention.

【図7】本発明に係る光記録媒体にホログラムを記録再
生する装置の他の例の構成を表わす概略図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of another example of an apparatus for recording and reproducing a hologram on an optical recording medium according to the present invention.

【図8】電荷の平均自由行程の違いを測定する測定結果
を表わすグラフ図。
FIG. 8 is a graph showing a measurement result for measuring a difference in mean free path of electric charge.

【図9】本発明にかかる光記録媒体にホログラムを記録
する装置の他の例の構成を表わす概略図。
FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of another example of an apparatus for recording a hologram on an optical recording medium according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電極 2…記録層 3…電極 4…信号光 5…参照光 6…再生光 7…光記録媒体 8…電荷発生層 10…レーザー 11…ビームエキスパンダー 12…ビームスプリッター 13,14…ミラー 15…画像表示素子 16,17,18…レンズ 19…読み取り装置 20…レーザー 21…ビームエキスパンダー 22…レンズ 23…ビームスプリッター 30…電荷発生用の光源 31…電荷発生光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrode 2 ... Recording layer 3 ... Electrode 4 ... Signal light 5 ... Reference light 6 ... Reproduction light 7 ... Optical recording medium 8 ... Charge generation layer 10 ... Laser 11 ... Beam expander 12 ... Beam splitter 13, 14 ... Mirror 15 ... Image display element 16, 17, 18 Lens 19 Reading device 20 Laser 21 Beam expander 22 Lens 23 Beam splitter 30 Light source for charge generation 31 Charge generation light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平尾 明子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 松本 一紀 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Fターム(参考) 2H111 EA03 EA21 EA33 FB41 5D029 JA04 JC05 JC20 VA03 VA08 5D090 AA01 BB17 BB20 CC14 DD01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akiko Hirao 1st, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba R & D Center (72) Inventor Kazuki Matsumoto Komukai Toshiba, Saiwai-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture No. 1 town Toshiba R & D Center F term (reference) 2H111 EA03 EA21 EA33 FB41 5D029 JA04 JC05 JC20 VA03 VA08 5D090 AA01 BB17 BB20 CC14 DD01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可視光の照射により電荷を発生する電荷
発生剤と、電荷を輸送する電荷輸送剤と、非線形光学材
料と、電荷を保持するトラップ剤とを含有し、可視光の
照射により干渉縞を形成して情報を記録する記録層を有
するホログラム記録媒体であって、 前記電荷を保持するトラップ剤は、前記可視光を吸収し
て電荷輸送特性が変調される分子からなり、 前記ホログラム媒体内の前記電荷の平均自由行程は、前
記可視光の照射により増大することを特徴とする光記録
媒体。
1. A charge generating agent that generates charges by irradiation with visible light, a charge transporting agent that transfers charges, a nonlinear optical material, and a trapping agent that retains charges, and interferes with irradiation of visible light. A hologram recording medium having a recording layer that records information by forming stripes, wherein the trapping agent that retains the charge is made of a molecule that absorbs the visible light and modulates charge transport characteristics, The optical recording medium according to claim 1, wherein the mean free path of the electric charges in the recording medium is increased by the irradiation of the visible light.
【請求項2】 前記電荷を保持するトラップ剤はフォト
クロミック分子であり、前記トラップ剤の含有量は前記
記録層に対して1重量%以上20重量%以下であること
を特徴とする請求項1に記載の光記録媒体。
2. The method according to claim 1, wherein the trapping agent for retaining the electric charge is a photochromic molecule, and the content of the trapping agent is 1% by weight or more and 20% by weight or less based on the recording layer. The optical recording medium according to the above.
【請求項3】 前記電荷を保持するトラップ剤は、シス
−トランス型の構造変化を示すフォトクロミック分子で
あることを特徴とする請求項1または2に記載の光記録
媒体。
3. The optical recording medium according to claim 1, wherein the charge-holding trapping agent is a photochromic molecule exhibiting a cis-trans type structural change.
【請求項4】 可視光の照射により電荷を発生する電荷
発生剤と、電荷を輸送する電荷輸送剤と、非線形光学材
料と、電荷を保持するトラップ剤と、色素とを含有し、
可視光の照射により干渉縞を形成して情報を記録する記
録層を有するホログラム記録媒体であって、 前記色素は、前記可視光を吸収して励起されたときダイ
ポールモーメントが増大する分子からなり、 前記ホログラム媒体内の前記電荷の平均自由行程は、前
記可視光の照射により増大することを特徴とする光記録
媒体。
4. A charge generating agent that generates a charge by irradiation with visible light, a charge transporting agent that transports a charge, a nonlinear optical material, a trapping agent that retains a charge, and a dye,
A hologram recording medium having a recording layer that records information by forming interference fringes by irradiating visible light, wherein the dye is made of a molecule whose dipole moment increases when excited by absorbing the visible light, The optical recording medium according to claim 1, wherein a mean free path of the charge in the hologram medium is increased by irradiation of the visible light.
【請求項5】 前記トラップ剤はエレクトロクロミズム
分子であり、励起された前記色素のダイポールモーメン
トによる電場によって電荷輸送特性が増大することを特
徴とする請求項4に記載の光記録媒体。
5. The optical recording medium according to claim 4, wherein the trapping agent is an electrochromic molecule, and the charge transport property is increased by an electric field generated by the excited dipole moment of the dye.
【請求項6】 前記色素の含有量は、前記記録層に対し
て0.1重量%以上10重量%以下であることを特徴と
する請求項4または5に記載の光記録媒体。
6. The optical recording medium according to claim 4, wherein the content of the dye is 0.1% by weight or more and 10% by weight or less based on the recording layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009295233A (en) * 2008-06-05 2009-12-17 Tdk Corp Optical recording medium and manufacturing method of optical recording medium

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