JP2780782B2 - 強誘電性高分子光メモリー - Google Patents
強誘電性高分子光メモリーInfo
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- JP2780782B2 JP2780782B2 JP63172611A JP17261188A JP2780782B2 JP 2780782 B2 JP2780782 B2 JP 2780782B2 JP 63172611 A JP63172611 A JP 63172611A JP 17261188 A JP17261188 A JP 17261188A JP 2780782 B2 JP2780782 B2 JP 2780782B2
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- Japan
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- substrate
- electrode
- optical memory
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ビニリデン系重合体（以下PVD系重合体と
記す）を記録層として用いた強誘電性高分子光メモリー
に関するもので光メモリーカードやディスク等にも応用
できるものである。
記す）を記録層として用いた強誘電性高分子光メモリー
に関するもので光メモリーカードやディスク等にも応用
できるものである。
［従来の技術］ PVD系重合体を記録媒体として高分子光メモリーは、
すでに知られている。
すでに知られている。
これは、PVD系重合体の強誘電性を利用した画期的な
光メモリーで、その記録原理は特開昭59−215096及び同
59−215097号公報、あるいはIEEE Trans.Electr.Ins.,E
I−21（３）,539（1986）、高分子加工35,418（1986）
に開示されているように、強誘電性高分子材料が電界に
よって分極する性質を利用して、高い電界を印加して一
方向に分極させた該強誘電性高分子材料に対して、抗電
界以下の弱い逆電界を印加した状態で任意の部分に光ビ
ームを照射加熱して該光照射部のみを選択的に分極反転
せしめることにより書き込み可能にし、さらに光または
熱による焦電効果を利用して読み出すことができるとい
うものである。
光メモリーで、その記録原理は特開昭59−215096及び同
59−215097号公報、あるいはIEEE Trans.Electr.Ins.,E
I−21（３）,539（1986）、高分子加工35,418（1986）
に開示されているように、強誘電性高分子材料が電界に
よって分極する性質を利用して、高い電界を印加して一
方向に分極させた該強誘電性高分子材料に対して、抗電
界以下の弱い逆電界を印加した状態で任意の部分に光ビ
ームを照射加熱して該光照射部のみを選択的に分極反転
せしめることにより書き込み可能にし、さらに光または
熱による焦電効果を利用して読み出すことができるとい
うものである。
この光メモリーにおいては、記録媒体はそれを支える
基板上に保持しなければならないが、発生した熱が基板
に容易に拡散してしまうため、記録層の温度上昇が妨げ
られ、記録密度やS/N比が低下するという問題を有して
いた。
基板上に保持しなければならないが、発生した熱が基板
に容易に拡散してしまうため、記録層の温度上昇が妨げ
られ、記録密度やS/N比が低下するという問題を有して
いた。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、強誘電性高分子物質を記録媒体として使う
光メモリーにおいて、電極層と基板との間に断熱層を設
けることにより上気熱拡散を防止し、記録層の昇温速度
を高め、記録、再生、消去操作の応答を高速化しようと
するものである。
光メモリーにおいて、電極層と基板との間に断熱層を設
けることにより上気熱拡散を防止し、記録層の昇温速度
を高め、記録、再生、消去操作の応答を高速化しようと
するものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、従来より前記光メモリーを実用化する
ため研究を重ねてきたが、基板と基板に接する電極層と
の間に基板よりも熱伝導率の小さい物質より成る層を設
けることにより基板への熱拡散量減らし記録層の温度上
昇速度を引き上げることに成功した。
ため研究を重ねてきたが、基板と基板に接する電極層と
の間に基板よりも熱伝導率の小さい物質より成る層を設
けることにより基板への熱拡散量減らし記録層の温度上
昇速度を引き上げることに成功した。
すなわち、本発明の構成は、強誘電性高分子膜からな
る記録層と、それを挾む電極層とが基板上に保持されて
いる光メモリーにおいて、基板と、基板に接する電極層
との間に、基板よりも熱伝導率の小さい物質よりなる層
を有する強誘電性高分子光メモリーである。
る記録層と、それを挾む電極層とが基板上に保持されて
いる光メモリーにおいて、基板と、基板に接する電極層
との間に、基板よりも熱伝導率の小さい物質よりなる層
を有する強誘電性高分子光メモリーである。
以下本発明の構成を図面に基づいて説明する。第１図
は本発明の強誘電性高分子光記録媒体の構成の模式図で
ある。この図中の１が該光記録媒体の記録層であるPVD
系重合体膜から成る部分である。２は上部電極であり、
３が下部電極である。４は下部電極と基板との間に設け
た断熱層である。また５は下部電極３を支持する基板で
ある。
は本発明の強誘電性高分子光記録媒体の構成の模式図で
ある。この図中の１が該光記録媒体の記録層であるPVD
系重合体膜から成る部分である。２は上部電極であり、
３が下部電極である。４は下部電極と基板との間に設け
た断熱層である。また５は下部電極３を支持する基板で
ある。
入射光により記録層を加熱する方法としては、記録層
に光吸収剤を混合して光を吸収させるやり方、記録層の
内部にあるいは記録層に接して光吸収層を設けるやり
方、電極層に光を吸収させるやり方などがあるが、本発
明はこれらの加熱法に限定されるものではない。
に光吸収剤を混合して光を吸収させるやり方、記録層の
内部にあるいは記録層に接して光吸収層を設けるやり
方、電極層に光を吸収させるやり方などがあるが、本発
明はこれらの加熱法に限定されるものではない。
通常、電極層として使われる物質の熱伝導率は大変大
きいため、上気方法で発生した熱の中のかなりの部分が
電極層内を拡散していき、さらに基板内へ拡散するため
に記録層の温度上昇が損なわれるという問題が存在して
いた。これを改善するには、電極層としてなるべく熱伝
導率の小さい物質を使うというのが一つの方法である
が、電極として望ましい性質を備えていてコストも安い
という物質の範囲内では、選択の余地が限られている。
同様に基板としてなるべく熱伝導率の小さい物質を使う
ことが望ましいが、基板として望ましい性質を備えた物
質の範囲内では選択の余地が限られている。従って、記
録層と電極層との間もしくは電極層と基板との間に、そ
れらとは別種の物質を挿入することによって、各層間の
熱の伝導を阻止することができれば好都合である。
きいため、上気方法で発生した熱の中のかなりの部分が
電極層内を拡散していき、さらに基板内へ拡散するため
に記録層の温度上昇が損なわれるという問題が存在して
いた。これを改善するには、電極層としてなるべく熱伝
導率の小さい物質を使うというのが一つの方法である
が、電極として望ましい性質を備えていてコストも安い
という物質の範囲内では、選択の余地が限られている。
同様に基板としてなるべく熱伝導率の小さい物質を使う
ことが望ましいが、基板として望ましい性質を備えた物
質の範囲内では選択の余地が限られている。従って、記
録層と電極層との間もしくは電極層と基板との間に、そ
れらとは別種の物質を挿入することによって、各層間の
熱の伝導を阻止することができれば好都合である。
電極層と記録層は密着している必要があるため、記録
層と電極層との間には断熱層は挿入できないが、下部電
極と基板との間に断熱層を挿入することは可能である。
本発明者は、下部電極と基板の間に薄い断熱層を挿入す
るだけで基板への熱拡散の阻止に大きな効果があること
を見出し、下部電極と基板との間に断熱層を挿入するこ
とによって記録層の温度上昇速度を高めることに成功し
た。
層と電極層との間には断熱層は挿入できないが、下部電
極と基板との間に断熱層を挿入することは可能である。
本発明者は、下部電極と基板の間に薄い断熱層を挿入す
るだけで基板への熱拡散の阻止に大きな効果があること
を見出し、下部電極と基板との間に断熱層を挿入するこ
とによって記録層の温度上昇速度を高めることに成功し
た。
断熱層は、熱伝導率が基板の熱伝導率よりも小さいも
のである必要がある。また、断熱層の熱伝導率は、でき
るかぎり小さいことが望ましい。さらに、入射光が基板
側から当たる光メモリーでは、断熱層はできるかぎり透
明であることが望ましい。基板としてガラスあるいは熱
伝導の比較的大きいプラスチック材料を使った場合は、
断熱層として望ましい材料としては、ポリスチレンホモ
ポリマー、スチレン共重合体、ポリプロピレンホモポリ
マー、ビニル重合体、ビニル共重合体などを挙げること
ができる、これらの物質を用いて断熱層を形成する方法
としては、浸漬コーティング、ローラーコーティング、
カーテンコーティング等の溶液塗布法が挙げられるが、
本発明はこの形成法に限定されるものではない。
のである必要がある。また、断熱層の熱伝導率は、でき
るかぎり小さいことが望ましい。さらに、入射光が基板
側から当たる光メモリーでは、断熱層はできるかぎり透
明であることが望ましい。基板としてガラスあるいは熱
伝導の比較的大きいプラスチック材料を使った場合は、
断熱層として望ましい材料としては、ポリスチレンホモ
ポリマー、スチレン共重合体、ポリプロピレンホモポリ
マー、ビニル重合体、ビニル共重合体などを挙げること
ができる、これらの物質を用いて断熱層を形成する方法
としては、浸漬コーティング、ローラーコーティング、
カーテンコーティング等の溶液塗布法が挙げられるが、
本発明はこの形成法に限定されるものではない。
次に断熱層以外の部分について記す。
記録層を構成するPVD系重合体には種々の化合物が報
告されているが、本記録媒体においては強誘電性を有
し、かつ誘電ヒステリシス測定で短形を示すようなもの
が望ましく、たとえばふっ化ビニリデンのホモ重合体、
及びふっ化ビニリデンを50重量％以上含むふっ化ビニリ
デン共重合体である。該共重合体としてはふっ化ビニリ
デンと三ふっ化エチレン、六ふっ化プロピレン、三ふっ
化塩化エチレン等との共重合体等を挙げることができ
る。また、ポリシアン化ビニリデン、シアン化ビニリデ
ン及び酢酸ビニル共重合体等も挙げられるが、これらの
中でも弗化ビニリデン及び三弗化エチレン共重合体［以
下Ｐ（VDF−TrFE）と略す］が最も好ましい。
告されているが、本記録媒体においては強誘電性を有
し、かつ誘電ヒステリシス測定で短形を示すようなもの
が望ましく、たとえばふっ化ビニリデンのホモ重合体、
及びふっ化ビニリデンを50重量％以上含むふっ化ビニリ
デン共重合体である。該共重合体としてはふっ化ビニリ
デンと三ふっ化エチレン、六ふっ化プロピレン、三ふっ
化塩化エチレン等との共重合体等を挙げることができ
る。また、ポリシアン化ビニリデン、シアン化ビニリデ
ン及び酢酸ビニル共重合体等も挙げられるが、これらの
中でも弗化ビニリデン及び三弗化エチレン共重合体［以
下Ｐ（VDF−TrFE）と略す］が最も好ましい。
該記録層のPVD系重合体膜を製造する方法としては浸
漬コーティング、スプレーコーティング、スピナーコー
ティング、ブレードコーティング、ローラコーティン
グ、カーテンコーティング等の溶液塗布法によって形成
することができる。この中でも浸漬コーティングやスピ
ナーコーティング、ローラーコーティング等によるもの
がPVD系重合体膜を均一な膜厚に形成する上に、超薄膜
が得られる点からも好ましい。
漬コーティング、スプレーコーティング、スピナーコー
ティング、ブレードコーティング、ローラコーティン
グ、カーテンコーティング等の溶液塗布法によって形成
することができる。この中でも浸漬コーティングやスピ
ナーコーティング、ローラーコーティング等によるもの
がPVD系重合体膜を均一な膜厚に形成する上に、超薄膜
が得られる点からも好ましい。
本強誘電性高分子記録媒体が光メモリーとして機能す
るためには記録層を挾む電極の少なくとも一方が照射光
に対してできる限り透明であることが望ましく、特に本
発明では下部電極２に透明電極又は半透明電極を採用す
ることが好ましい。勿論下部電極２及び上部電極３の両
方が透明であっても良く、また上部電極３のみが透明で
あっても構わない。
るためには記録層を挾む電極の少なくとも一方が照射光
に対してできる限り透明であることが望ましく、特に本
発明では下部電極２に透明電極又は半透明電極を採用す
ることが好ましい。勿論下部電極２及び上部電極３の両
方が透明であっても良く、また上部電極３のみが透明で
あっても構わない。
本発明で採用される透明電極とはスズをドープした酸
化インジウム（ITO）や酸化スズ、アンドープの酸化イ
ンジウム等の蒸着、CVD、スパッタリング膜等が挙げら
れ、半透明電極には金、白金、銀、銅、鉛、亜鉛、アル
ミニウム、ニッケル、タンタル、チタン、コバルト、ニ
オブ、パラジウム、スズ等の各種金属の蒸着、CVD、ス
パッタリング膜等が挙げられるが本発明は特にこれらに
限定されるものではない。
化インジウム（ITO）や酸化スズ、アンドープの酸化イ
ンジウム等の蒸着、CVD、スパッタリング膜等が挙げら
れ、半透明電極には金、白金、銀、銅、鉛、亜鉛、アル
ミニウム、ニッケル、タンタル、チタン、コバルト、ニ
オブ、パラジウム、スズ等の各種金属の蒸着、CVD、ス
パッタリング膜等が挙げられるが本発明は特にこれらに
限定されるものではない。
また、これらの電極の支持体材料としては、ポリエチ
レン、ポリエチレンテレフタレート、ポルプロピレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリオリフィン、アクリル樹脂、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂及び上記の誘導体等の各種プ
ラスチックやガラス、石英板、セラミックなどが好適で
あるが、電極同様照射光に対して透明であることが望ま
しく、又電極との絶緑を兼ねているものであることが好
ましいが、電極同様本発明は特にこれらに限定されるも
のではない。
レン、ポリエチレンテレフタレート、ポルプロピレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリオリフィン、アクリル樹脂、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂及び上記の誘導体等の各種プ
ラスチックやガラス、石英板、セラミックなどが好適で
あるが、電極同様照射光に対して透明であることが望ま
しく、又電極との絶緑を兼ねているものであることが好
ましいが、電極同様本発明は特にこれらに限定されるも
のではない。
照射光源は量産性及び価格的には半導体レーザー（L
D）が最適と考えられる。LD光の照射方向は上部・下部
何れの電極側からでも構わないが、その際に少なくとも
光源側の電極は照射光に対して透明であることが望まし
い。
D）が最適と考えられる。LD光の照射方向は上部・下部
何れの電極側からでも構わないが、その際に少なくとも
光源側の電極は照射光に対して透明であることが望まし
い。
第２図には上部電極２の上に保護層６を設けた例を示
したが、この保護層は記録層をキズ、ホコリ、汚れ等か
らの保護及び記録層の保存安定性の向上等を目的とし
て、各種高分子材料やシランカップリング剤、ガラスな
どから形成される。
したが、この保護層は記録層をキズ、ホコリ、汚れ等か
らの保護及び記録層の保存安定性の向上等を目的とし
て、各種高分子材料やシランカップリング剤、ガラスな
どから形成される。
第３図は記録層１の下面に下引き層７を設けた例だあ
る。下引き層７は、下部電極３の表面に表面処理剤を塗
布あるいは蒸着することにより形成され、その目的には
下記のものが挙げられる。
る。下引き層７は、下部電極３の表面に表面処理剤を塗
布あるいは蒸着することにより形成され、その目的には
下記のものが挙げられる。
１）電極との接着性の向上 ２）記録層の保存安定性の向上 ３）水、ガス、溶剤等のバリアー性 上記に於いて、特に１に主たる特性が要求される。そ
こで使用される表面処理剤には、ヘキサメチルジシラン
ザン（HMDS）、トリメチルクロルシラン（TMCS）、ジメ
チルクロルシラン（DMCS）、ジメチルジクロルシラン
（DMDCS）、ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、
ｔ−ブチルジメチルクロルシラン、ビス（トリメチルシ
リル）トリフルオロアセトアミド、トリメチルシリルジ
フェニル尿素、ビストリメチルシリル尿素等があげられ
る。又、上記シリル化剤以外にチタン系のカップリング
剤（アンカーコート剤）も有効であることが確認されて
いる。
こで使用される表面処理剤には、ヘキサメチルジシラン
ザン（HMDS）、トリメチルクロルシラン（TMCS）、ジメ
チルクロルシラン（DMCS）、ジメチルジクロルシラン
（DMDCS）、ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、
ｔ−ブチルジメチルクロルシラン、ビス（トリメチルシ
リル）トリフルオロアセトアミド、トリメチルシリルジ
フェニル尿素、ビストリメチルシリル尿素等があげられ
る。又、上記シリル化剤以外にチタン系のカップリング
剤（アンカーコート剤）も有効であることが確認されて
いる。
第４図は記録層１の下部に光吸収層８を設けた例であ
る。本図に限られず、該光吸収層は記録層に対していず
れの側に設けられていてもよく、又記録層に挾まれた状
態、あるいは逆に記録層を挾む状態で積層構造を形成し
ていても構わない。
る。本図に限られず、該光吸収層は記録層に対していず
れの側に設けられていてもよく、又記録層に挾まれた状
態、あるいは逆に記録層を挾む状態で積層構造を形成し
ていても構わない。
以下実施例によって本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれら実施例のみ限定されるものではない。
発明はこれら実施例のみ限定されるものではない。
実施例 厚さ約1mmのガラス基板上に、ポリスチレン膜をスピ
ンコート法により厚さ2.0μｍで塗布し、その上にITOを
500Åの厚さになるまで蒸着した。さらにその上に、光
吸収系数が１×106m-1になるように色素を分散させたＰ
（VDF−TrFE）膜をスピンコート法により厚さ1.0μｍで
塗布して記録層１を形成した。この試料の上部電極とし
てクロムを厚さ0.1μｍで蒸着した後に該Ｐ（VDF−TrF
E）膜に100Vの電圧をかけてポーリング処理を施した。
さらに25Vの逆電界をかけながら、発振波長830nmの半導
体レーザー（以下LDと略す）を用いて照射光強度1.6mW,
e-1半径2.5μｍのガウスビームで照射点における記録層
の中心部温度が100℃になるまで下部電極側からＰ（VDF
−TrFE）層を加熱して情報を記録したところ、記録に要
した光照射時間は、10.6μｓであった。
ンコート法により厚さ2.0μｍで塗布し、その上にITOを
500Åの厚さになるまで蒸着した。さらにその上に、光
吸収系数が１×106m-1になるように色素を分散させたＰ
（VDF−TrFE）膜をスピンコート法により厚さ1.0μｍで
塗布して記録層１を形成した。この試料の上部電極とし
てクロムを厚さ0.1μｍで蒸着した後に該Ｐ（VDF−TrF
E）膜に100Vの電圧をかけてポーリング処理を施した。
さらに25Vの逆電界をかけながら、発振波長830nmの半導
体レーザー（以下LDと略す）を用いて照射光強度1.6mW,
e-1半径2.5μｍのガウスビームで照射点における記録層
の中心部温度が100℃になるまで下部電極側からＰ（VDF
−TrFE）層を加熱して情報を記録したところ、記録に要
した光照射時間は、10.6μｓであった。
その後、LD光強度を0.16mWに弱めて10kHzでチョッピ
ングしながら再度Ｐ（VDF−TrFE）層にLD光を照射して
電極間に生じる焦電電流を計測して記録した情報の読み
出し操作を行ったところ、記録された領域（分極が反転
した領域）の大きさが直径3.3μｍであることが判明し
た。
ングしながら再度Ｐ（VDF−TrFE）層にLD光を照射して
電極間に生じる焦電電流を計測して記録した情報の読み
出し操作を行ったところ、記録された領域（分極が反転
した領域）の大きさが直径3.3μｍであることが判明し
た。
比較例 ポリスチレン膜の作成過程のみを省いて実施例と同じ
やり方で作成したポリスチレン膜のない光メモリーに、
実施例と同じ方法で情報を記録したところ、記録に要し
た光照射時間は、18.2μｓであった。以下実施例と同様
の方法により情報を読み出したところ、記録された領域
（分極が反転した領域）の大きさは実施例の場合と同じ
であることが判明した。
やり方で作成したポリスチレン膜のない光メモリーに、
実施例と同じ方法で情報を記録したところ、記録に要し
た光照射時間は、18.2μｓであった。以下実施例と同様
の方法により情報を読み出したところ、記録された領域
（分極が反転した領域）の大きさは実施例の場合と同じ
であることが判明した。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明を利用することにより、
当該強誘電性高分子光記録媒体において発生した熱の拡
散を低下せしめて該光記録媒体の感度を増大させること
ができ、半導体レーザーのような低パワーの照射光に対
して極めて鋭敏に反応して書き込み読み出し及び消去と
いう一連の動作をスムーズに行うことができる。
当該強誘電性高分子光記録媒体において発生した熱の拡
散を低下せしめて該光記録媒体の感度を増大させること
ができ、半導体レーザーのような低パワーの照射光に対
して極めて鋭敏に反応して書き込み読み出し及び消去と
いう一連の動作をスムーズに行うことができる。
第１図ないし第４図は本発明の光メモリーの具体例の構
成を示す断面の模式図である。 １……記録層、２……上部電極、３……下部電極、 ４……断熱層、５……基板、６……保護層、 ７……下引き層、８……光吸収層。
成を示す断面の模式図である。 １……記録層、２……上部電極、３……下部電極、 ４……断熱層、５……基板、６……保護層、 ７……下引き層、８……光吸収層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 好夫 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平１−166989（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 11/00 G11B 9/02 B42D 15/10
Claims (1)
- 【請求項１】強誘電性高分子膜からなる記録層と、それ
を挾む電極層とが基板上に保持されている光メモリーに
おいて、基板と、基板に接する電極層との間に、基板よ
りも熱伝導率の小さい物質よりなる層を有することを特
徴とする強誘電性高分子光メモリー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172611A JP2780782B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 強誘電性高分子光メモリー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63172611A JP2780782B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 強誘電性高分子光メモリー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0224852A JPH0224852A (ja) | 1990-01-26 |
| JP2780782B2 true JP2780782B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=15945084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63172611A Expired - Fee Related JP2780782B2 (ja) | 1988-07-13 | 1988-07-13 | 強誘電性高分子光メモリー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2780782B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6828685B2 (en) * | 2002-06-14 | 2004-12-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Memory device having a semiconducting polymer film |
-
1988
- 1988-07-13 JP JP63172611A patent/JP2780782B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0224852A (ja) | 1990-01-26 |
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