JP2844769B2 - 光記録媒体および記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光記録媒体および該媒体を使用する記録方法
に関するものである。

［従来の技術］ 近年、記録容量の多量化に伴い、記録方式は磁気記録
方式から光による記録方式に変わりつつある。これは光
記録方式が磁気記録方式に比べて記録容量が大きいばか
りでなく、磁気記録方式で問題となる媒体上の塵に殆ど
影響されないからである。

従来、記録・再生を行うことのできる光記録媒体とし
ては、情報の記録後に記録した情報が消去できない追記
型光ディスクと、情報の記録後に記録した情報を消去で
き、再度情報が記録できる書換型光ディスクが知られて
いる。追記型光ディスクは、ガラスまたはプラスチック
の基板上に低融点の金属または昇華性の色素膜を形成し
たもので、情報の記録はレーザ光を照射してその熱によ
り前記金属または色素膜に孔を開けることにより行い、
記録された情報の読み出しは微弱なレーザ光を照射して
その反射光の強度変化から孔の有無を検出することによ
り行うものである。これらの記録法は光を熱エネルギー
に変換して記録を行うので、ヒートモード記録と称され
る。

一方、書換型光ディスクは、カー効果等の光磁気効果
を利用した方式や、結晶・非結晶間の相変化を利用した
方式や、熱可塑性樹脂に溶解または分散した有機色素膜
の熱膨張・緩和を利用した方式等のヒートモード記録の
他に、フォトクロミック化合物の可逆的な光異性化反応
を利用した方式が提案されている。この記録法は光子の
エネルギーを直接利用するのでフォトンモード記録と称
される。

これらの書換型光ディスクにおける情報の記録・再生
の原理はそれぞれ異なるが、例えばフォトクロミズムを
利用する方式においては、情報の記録はレーザ光照射に
より照射部を着色または変色させることにより行い、消
去は別の波長のレーザ光を照射して、着色または変色部
を元の状態に戻すことにより行い、読み出しは上記のど
ちらかの波長の微弱レーザ光により行うものである。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の書換型光ディスクの記録方式はこのようにいく
つかの方式が提案され、それらの方式のうちには実用化
の域に達しているものもあるが、光ディスクを構成する
材料選択の自由度が小さく、また製造原価が高くなった
り、あるいは書換型光記録システムが目標としている諸
性能を十分に達成できないという問題点があった。

本発明は以上述べたような従来の課題を解決するため
になされたもので、安価で高性能な光記録媒体および記
録方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、基板上に、色素化合物と、光照射により分
子の立体構造の変化を伴って光吸収係数が変化するフォ
トクロミック化合物とを熱可塑性樹脂に溶解または分散
させた有機薄膜層を設けてなることを特徴とする書換型
光記録媒体である。

また本発明によれば、熱可塑性樹脂中に存在する色素
化合物とフォトクロミック化合物のそれぞれに感応する
波長のレーザ光を記録情報に対応させて照射することに
より、熱可塑性樹脂をそのガラス転移温度以上に加熱す
ると同時にフォトクロミック化合物を異性化し、次いで
光照射を停止することによって前記異性化したフォトク
ロミック化合物の分子構造を冷却固化した熱可塑性樹脂
により固定することを特徴とする情報の記録方法、およ
びこの記録方法によって記録された情報を、熱可塑性樹
脂中に存在する色素化合物と、異性化したフォトクロミ
ック化合物のそれぞれに感応する波長のレーザ光を同時
に照射することにより、熱可塑性樹脂をそのガラス転移
温度以上に加熱すると同時に前記異性化したフォトクロ
ミック化合物を異性化前の状態に戻すことを特徴とする
情報の消去方法、および前記した記録方法によって記録
された情報を、熱可塑性樹脂中に存在する色素に感応す
る波長のレーザ光を照射しながら、すでに記録されてい
る情報とは別の新たな記録情報に対応させて、異性化し
たフォトクロミック化合物に感応する波長のレーザ光の
照射または異性化前のフォトクロミック化合物に感応す
る波長のレーザ光照射を行い、次いで光照射を停止する
ことによって前記フォトクロミック化合物の分子構造を
冷却固化した熱可塑性樹脂により固定することを特徴と
する情報の重ね書き方法が提供される。

即ち、本発明は、これまでの書換型光記録媒体とは異
なり、フォトンモードとヒートモードを組み合わせた記
録法による新規な書換型光記録媒体を提供することによ
り、これまでの書換型光記録媒体で生じる欠点を解決し
ようとするものである。

［作用］ 記録された情報の非破壊読み出し性と保存安定性の確
保は一般に光記録媒体の開発において重要な課題であ
る。しかし記録材料としてフォトクロミック化合物を用
いる書換型光記録媒体においては、それらの確保が困難
である。なぜならフォトクロミック化合物の異性化反応
には光の強度に対するしきい値がなく、また熱的にも反
応が進行する場合が多いからである。このような不要な
異性化反応を抑制するには、光記録媒体中においてフォ
トクロミック化合物の分子構造を固定化すればよい。

本発明においては、この固定化をフォトクロミック化
合物を熱可塑性樹脂中に溶解または分散することによっ
て行う。即ち、この両者の間の立体障害や静電的相互作
用によってフォトクロミック化合物の分子構造が固定さ
れて、読み出し用のレーザ光や熱によって進行する異性
化反応が抑制される。情報の記録、消去、あるいは書き
換えは、熱可塑性樹脂をガラス転移温度以上に加熱して
ゴム状態とし、分子間の立体障害や静電的相互作用を乱
すと同時に、フォトクロミック化合物が感応する波長の
レーザ光を照射して光異性化反応を起こさせることによ
り行う。熱可塑性樹脂を加熱するためには、レーザ光感
応性の色素化合物をフォトクロミック化合物と共に熱可
塑性樹脂中に溶解または分散しておく。加熱のためのレ
ーザ光の照射を停止すると、熱可塑性樹脂は放熱により
温度が下がり、ゴム状態からガラス状態に戻って、フォ
トクロミック化合物の分子構造は再び固定される。

読み出しは照射したレーザ光の透過光または反射光を
検出して行う。読み出し用レーザ光は異性化前あるいは
後のフォトクロミック化合物の何れの感応波長も使用す
ることができる。しかも、従来の多くの光ディスクのよ
うに、書き込まれている情報の劣化を抑えるためにレー
ザ光の強度を弱める必要はない。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について、図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の一実施例に係る書換型光ディスクの
断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）はその動作を説明するた
めの説明図、第３図は熱可塑性樹脂加熱用のレーザ光感
受性色素およびフォトクロミック化合物の光異性化前後
のスペクトルである。

第１図において、１は少なくとも透光性または反射性
の何れかの特性を有する基板であり、ガラス、セラミッ
ク、金属、プラスチック等の透光性または反射性に優れ
た材料からなっている。２は上記基板１上に形成された
記録膜で、常温においてガラス状態にある熱可塑性樹脂
中にレーザ光感受性色素化合物およびフォトクロミック
化合物を溶解または分散して構成したものである。

光記録媒体の製造は以下のようにして行った。熱可塑
性樹脂としてポリ塩化ビニル樹脂と、レーザ光感受性色
素化合物として鉄ナフタロシアニンと、フォトクロミッ
ク化合物としてピレンチオインジゴ誘導体とを重量比5:
1:1で混合した溶液をガラス基板上にスピンコーターで
塗布し乾燥することにより、本発明の光記録媒体を得
た。

なお、鉄ナフタロシアニンの吸収スペクトル図を第３
図のIIに、ピレンチオインジゴ誘導体の異性化前後の吸
収スペクトル図をそれぞれ第３図のIIIおよびＩに示
す。同図からわかるように、鉄ナフタロシアニンは780n
mを中心とした鋭い吸収帯を持ち、ピレンチオインジゴ
誘導体の異性化前の状態は830nmに、異性化後の状態は6
70nmにそれぞれ吸収帯を持っている。これ２つの化合物
の３つの吸収帯は互いに殆ど重なりあっていない。

記録については第２図に示すように、記録膜加熱用の
レーザ光（780nm）と書き込み用のレーザ光（830nm）を
同時に照射し（第２図（ａ））、照射部を加熱しながら
同時にピレンチオインジゴ誘導体を光異性化することに
より行った（第２図（ｂ））。この記録部３は室内に１
ヶ月間放置した後も全く変化しなかった。

再生については、第２図（ｃ）に示すように、830nm
または670nmの半導体レーザを用い、記録領域中のピレ
ンチオインジゴ誘導体の異性化前および後の状態の透過
率の変化を測定することにより行い、再生が可能なこと
を確認した。さらに、再生用の半導体レーザの出力は、
書き込み時と同じパワーおよびそれ以下のパワーで可能
であり、従来の多くの光ディスクのように、書き込まれ
ている情報の光劣化を抑えるために、大幅に下げる必要
はない。

消去は第２図（ｄ）に示すように、780nmと670nmのレ
ーザ光を同時に照射し、熱可塑性樹脂を加熱すると同時
に、ピレンチオインジゴ誘導体の異性化後の状態を異性
化前の状態に戻すことにより行った。

オーバライトは、既に記録された部分に消去の操作を
行いながら、その直後に830nmの書き込み用レーザ光を
照射して新しく信号を記録することにより行った。ま
た、オーバライトは、既に記録された部分に780nmのレ
ーザ光を照射して熱可塑性樹脂を加熱するのと同時に、
新しい記録情報に対応させて670nmまたは830nmのレーザ
光を照射してもよい。

なお、本発明における基板、熱可塑性樹脂、レーザ光
感受性色素化合物、フォトクロミック化合物は実施例に
示した材料に限定されるものではない。また、本発明に
おけるレーザ光の波長は実施例に示した波長に限定され
るものではない。

例えば、色素化合物およびフォトクロミック化合物の
組み合わせとして、色素化合物の光吸収波長領域がフォ
トクロミック化合物の光異性化前または後の何れかの状
態の光吸収波長領域と重複したものを用い、色素化合物
に感応する波長のレーザ光と、フォトクロミック化合物
の光異性化前または後に感応する波長のレーザ光の何れ
かとを同一波長のレーザ光とし、２種類の波長レーザ光
で記録・再生・消去および重ね書きをすることもでき
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によればフォトンモード
記録とヒートモード記録を組み合わせることにより、フ
ォトンモード記録による場合の欠点、すなわち記録の保
存安定性および読み出し光による記録の劣化、破壊を防
ぎ、安価で高性能の書換型光記録媒体が得られる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の書換型光記録媒体の断面
図、第２図はその動作を説明するための説明図、第３図
は熱可塑性樹脂加熱用のレーザ光感受性色素化合物の一
例およびフォトクロミック化合物の一例の光異性化前後
の吸収スペクトル図である。 １……基板 ２……記録膜 ３……記録部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂中に存在する色素化合物とフ
   ォトクロミック化合物のそれぞれに感応する波長のレー
   ザ光を記録情報に対応させて照射することにより、熱可
   塑性樹脂をそのガラス転移温度以上に加熱すると同時に
   フォトクロミック化合物を異性化し、次いで光照射を停
   止することによって前記異性化したフォトクロミック化
   合物の分子構造を冷却固化した熱可塑性樹脂により固定
   することを特徴とする情報の記録方法。
2. 【請求項２】請求項（１）に記載の記録方法により記録
   された情報を、熱可塑性樹脂中に存在する色素化合物
   と、異性化したフォトクロミック化合物のそれぞれに感
   応する波長のレーザ光を同時に照射することにより、熱
   可塑性樹脂をそのガラス転移温度以上に加熱すると同時
   に前記異性化したフォトクロミック化合物を異性化前の
   状態に戻すことを特徴とする情報の消去方法。
3. 【請求項３】請求項（１）に記載の記録方法により記録
   された情報を、熱可塑性樹脂中に存在する色素に感応す
   る波長のレーザ光を照射しながら、すでに記録されてい
   る情報とは別の新たな記録情報に対応させて、異性化し
   たフォトクロミック化合物に感応する波長のレーザ光の
   照射または異性化前のフォトクロミック化合物に感応す
   る波長のレーザ光照射を行い、次いで光照射を停止する
   ことによって前記フォトクロミック化合物の分子構造を
   冷却固化した熱可塑性樹脂により固定することを特徴と
   する情報の重ね書き方法。