JP3472096B2 - Optical recording medium - Google Patents

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JP3472096B2
JP3472096B2 JP23841297A JP23841297A JP3472096B2 JP 3472096 B2 JP3472096 B2 JP 3472096B2 JP 23841297 A JP23841297 A JP 23841297A JP 23841297 A JP23841297 A JP 23841297A JP 3472096 B2 JP3472096 B2 JP 3472096B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体に関す
る。 【0002】 【従来の技術】従来の光磁気記録や光熱相変化型の媒体
(光ディスク等)に比べはるかに高密度な記録を行う光
記録媒体の1つとして、フォトリフラクティブ媒体が知
られている。このフォトリフラクティブ媒体は、高密度
画像など容量の大きなデータを記録することが可能であ
り、次のようなメカニズムによって記録層の屈折率を変
化せしめる媒体である。すなわち、電磁波を照射するこ
とによって、その内部に存在する電荷を空間的に分離せ
しめ、この電荷により発生した電場によって、記録材料
の屈折率を変化させる。したがって、媒体内部に発生す
る電場を大きくすれば、電気光学効果に起因してより大
きな屈折率変化を得ることが可能となる。このようなフ
ォトリフラクティブ媒体は、電磁波の干渉パターンを直
接、屈折率格子として記録できることから、ホログラフ
ィックメモリー、および光演算素子等への応用も期待さ
れている。 【0003】近年、作製の容易さから、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
っている(例えば、特公平6−55901号公報等)。
しかしながら、これらの媒体を利用するに際しては、電
極を設け外部から電場を印加する必要があった(例え
ば、特開平6−175167号公報)。これは、次のよ
うな事情による。 【0004】電磁波の干渉パターンをフォトリフラクテ
ィブ媒体に照射すると、この電磁波の強度に応じた非平
衡なキャリアがフォトリフラクティブ媒体中に発生す
る。電磁波の照射面に平行となるように、外部電場Eex
をフォトリフラクティブ媒体に印加した際に発生する電
場Eは、次式(3)で表わされる。 E=E0 [(1+iEex/Ed )/{1+iEex/(Ed +Eq )}](I1 +I0 ) (3) E0 =iEd /(1+Ed /Eq ) (4) Ed =(2πD)/(μΛ) (5) Eq =(eNΛ)/(2πε) (6) I0 は照射光強度の空間平均であり、I1 は照射光強度
の極大値と極小値との差である。また、Λは最近接の極
大値間の距離(空間波長)である。εはフォトリフラク
ティブ媒体の誘電率であり、Nは空間電荷の濃度、Dは
拡散係数、μは移動度である。eは素電荷量、iは虚数
単位であり、位相を表している(例えばPochi Y
eh著、Introduction to Photo
refractive Nonlinear Opti
cs,John Wiley&Sons社、1993 年3
章)。 【0005】物理的には、Ed は電荷の拡散による電場
を表わし、Eq はイオン化した不純物および移動できな
い電荷による空間電場を表わしている。通常、拡散係数
Dと移動度μとの間には、アインシュタインの関係式D
/μ=kT/e(kはボルツマン定数、Tは絶対温度)
が成り立つと考えられているので、Ed は物質に依存し
ない定数となる。このため、大きな電場Eを得るには、
d に比べてEq を十分大きくし、かつEexを大きくす
る必要があった。Ed に比べEq を大きくするために
は、上記式(6)において、ΛおよびNを大きくする必
要がある。しかしながら、Λを大きくすると、干渉縞の
密度が減少するため、記録素子にした際の記録密度が小
さくなってしまう。また一方、空間電荷の濃度Nを増や
した場合には、その電荷による散乱が原因となって、移
動度が低下してしまうという欠点が生じる。 【0006】外部電場を印加したときの電場の形成に必
要な時間は、電荷のドリフト速度により決定されるた
め、移動度の低下は書き込み速度の低下を意味する。し
たがって、移動度の低下は極力避けなければならない。 【0007】なお、外部から電場Eexを印加した場合、
可動な電荷(キャリア)は、電場方向に移動するため、
Eは外部電場の方向にほぼ一致する。ポッケルス効果に
よる屈折率変調は電場方向に行なわれるので、この屈折
率の変化を電磁波により読み出すためには、電場の方向
を電磁波の入射方向に垂直に近づけなければならない。
このため、電場を印加する電極形状を工夫する必要があ
り、安価に作製することができなかった。さらに、通常
の光ディスクには利用できない等、用途が限定されてし
まっていた。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、拡散係数D
と移動度μとの比(D/μ)が大きく、外部から電場を
印加しなくても記録可能であり、しかも記録容量の大き
な光記録媒体を提供することを目的とする。 【0009】 【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、電荷発生材と電荷輸送材とを含有し、光
の照射により異符号の電荷を空間的に分離せしめ、この
電荷により発生する内部電場による光学特性の変化によ
り光照射のパターンを記録する光記録媒体であって、前
記電荷輸送材は、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、オキサアジアゾール、ピラゾリン、チアチ
アゾール、トリアゾール、それらの誘導体、それらを主
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、アントラキノンジフェノキノン、そ
れらの誘導体、それらを主鎖または側鎖に有する化合
物;C 60 、C 70 、それらの誘導体;ポリアセチレン、ポ
リピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン;ポリシラ
ン、ポリゲルマン;アントラセン、ピレン、フェナント
レン、およびコロネンからなる群から選択され、イオン
化ポテンシャルの差が0.3eV以下である第1および
第2の2種類の電荷輸送材を含み、前記第1の電荷輸送
材の配合量は最も多く、前記第1および第2の電荷輸送
材の配合量は、前記電荷輸送材の総量Wに対して、下記
数式(1)および(2)の関係を満たすことを特徴とす
る光記録媒体を提供する。 【0010】 (P1/W)≦0.8 (1) (P2/W)≦0.5 (2) (ここで、Wは電荷輸送材の総重量であり、P1および
2は、それぞれ第1および第2の電荷輸送材の重量で
ある。) 【0011】以下、本発明を詳細に説明する。本発明者
らは、鋭意研究した結果、媒体としてその電荷輸送特性
である拡散係数Dと移動度μとの比(D/μ)が大きい
物質を用いれば、大きな内部電場を形成できることを見
出し、それをもとにして本発明を成すに至った。これに
ついて、以下に詳細に説明する。 【0012】本発明者らは、過渡光電流の解析により、
移動度と拡散係数の同時測定を可能にする方法を得てい
る(平尾、西沢、杉内,Physical Revie
wLetters.Vol.75,No.9、pp17
87〜1790(1995年))。この方法は、以下の
ようにして行われる。すなわち、まず、膜状に形成され
た試料を2つの電極で挟み、一方の電極側から特定のパ
ルス光を照射する。ここで、特定のパルス光とは、界面
近傍でのみ吸収されるような光キャリアを生成するパル
ス光であり、例えば、1ナノ秒程度のパルスである。そ
の際に流れる過渡電流の実験値と、その解析的に得られ
た式とを合わせることにより、拡散係数Dと移動度μと
が得られる。 【0013】この方法を用いて、電荷輸送能を有する分
子を高分子中に分散した系、および電荷輸送能を有し、
双極子モーメントの小さい分子に、電荷輸送能を持たな
い双極子モーメントの大きな分子を加えた系について、
拡散係数Dと移動度μとを測定した。その結果、双極子
モーメントが大きくなるほど、拡散係数Dと移動度μと
の比(D/μ)が大きくなることを見出した。すなわ
ち、D/μが大きくなれば、上述の(5)式より拡散に
よる電場Ed が大きくなり、この結果、外部からの電場
印加が不要になることを見出した。 【0014】通常は、アインシュタインの関係式D/μ
=kT/e(kはボルツマン定数、Tは絶対温度)が成
立しているので、D/μは材料には依存しない定数であ
る。しかしながら、本発明では、最も安定な結晶状態で
はなく、アモルファスな状態で電荷輸送分子を利用して
おり、しかも、電荷輸送分子間の波動関数の重なりは十
分に小さい。このため、2つの分子間でのエネルギーの
授受がほとんど存在せず、このような状態では、電荷が
必ずしも安定な分子へ移動できるとは限らない。したが
って、本発明においては、アインシュタインの関係式が
成立するための条件である「熱平衡な状態」にならな
い。(例えば、R.Richert,L.Pautme
ier,and H.Bassler,Phys.Re
v.Lett.63,547(1989))。この結
果、D/μが材料に依存するようになるのである。 【0015】なお、D/μがアインシュタインの関係式
に合わない可能性は、シミュレーションを用いて示唆さ
れていたにすぎない(P.M.Borsenberge
r,E.H.Magin,M.van der Auw
eraer,and F.C.de Schryve
r,Phys.Status Solidi(a),1
40,9(1993))。本発明者らは、それを実際に
測定し、確認することができたのである。媒体構成分子
の双極子モーメントが増大するにしたがってD/μが大
きくなる理由は、双極子モーメントが大きくなるほど移
動度が小さくなるためである。双極子モーメントは、電
荷輸送能を有する分子の双極子モーメントを大きくする
ことによって、または双極子モーメントを有する分子を
混合することによって増大させることができる(例え
ば、杉内、西沢、Journal of Imagin
g Science and Technology,
Vol.37,No.3,pp245〜250(199
3)、H.Valerian,E.Brynda,S.
Nespurek,and W.Schnabel,
J.Appl.Phys.78,6071(199
5))。いずれの方法で双極子モーメントを増大させて
も、移動度を低下させることができる。 【0016】すなわち、本発明においては、双極子モー
メントを大きくするために、電荷輸送能を有する分子の
双極子モーメントを大きくしても、他の分子の双極子モ
ーメントを大きくしてもよい。 【0017】さらに、双極子モーメントが大きくなると
移動度が小さくなる理由として、次のような点が挙げら
れる。すなわち、双極子モーメントがつくる電場の影響
を受けて、各電荷移動分子上の静電ポテンシャルが異な
る値となるため、電荷輸送分子のエネルギー分布が分布
幅0.1eV程度に広がる(例えば、A.Dieckm
ann,H.Bassler,and P.M.Bor
senberger,J.Chem.Phys.99,
8136(1993))。これに対し、外部電場の方向
に電荷が移動する際のポテンシャルの利得は著しく小さ
く、例えば、1MV/mの電場で1nmホッピングする
際のポテンシャルの利得は、1meVにすぎない。この
ように、静電ポテンシャルの利得は、外部電場の方向に
移動する際のポテンシャルの利得に比較して大きいた
め、電荷が電場の方向に移動することは、エネルギー的
に必ずしも安定ではない。すなわち、電荷は、電場以外
の方向にも移動してしまうために、移動度が小さくな
る。 【0018】このように、電場の揺らぎによってエネル
ギー分布を生じせしめ、このエネルギー分布中を電荷が
移動する際には、必ずしも外部からの電場の方向に電荷
が移動しないため、移動度の低下という現象が起こる。
しかしながら、電子のミクロな移動(ホッピング)速度
が遅くなっていないことは、注目すべき事実である。す
なわち、電荷はあらゆる方向に移動してしまうために、
外部電場の方向への移動だけをみると、この移動が相対
的に遅く見えるのである(例えば、H.Bassle
r,Phys.Status Solidi(b)17
5,15(1993))。この結果として、電荷が四方
八方に広がりを反映する拡散係数Dは、双極子モーメン
トに影響されにくく、一方、移動度μは、双極子モーメ
ントが大きくなれば小さくなるので、D/μが大きくな
る。 【0019】式(3)から明らかなように、D/μが大
きくなれば内部電場は大きくなるので、外部電場は不要
になり、したがって、外部電場を印加するための電極も
不要になる。通常の物質の拡散による電場Ed は、室温
(300K)、空間波長Λ=1μmの条件下では、0.
163MV/mである。一方、これまで研究されている
フォトリフラクティブポリマーでは、外部からの印加電
場が10MV/m以上である(例えば、W.E.Moe
rner and Scott M.Silence,
Chem.Rev.94,pp127〜155(199
4))。したがって、上述の(3)式からD/μが5以
上、好ましくは10以上の場合に、外部電場と同程度の
拡散による内部電場の発生が可能となる。 【0020】簡単にまとめると、通常の物質において
は、移動度と拡散係数との間にアインシュタインの関係
式が成り立つのは、次の2つの条件が満たされた場合で
ある。すなわち、キャリアがエネルギーギャップ間の熱
遷移により発生している平衡状態にあること、および、
拡散は、熱の揺らぎにより引き起こされることである。
これに対して、本発明の系においては、キャリアは光に
より発生しており、非平衡の状態にある。しかも、拡散
は双極子モーメントによる電場の揺らぎによって引き起
こされるので、アインシュタインの関係式が満たされる
条件ではない。この結果、双極子モーメントの大きな分
子または場所がランダムに存在していれば、D/μを大
きくすることが可能なのである。 【0021】フォトリフラクティブ媒体では、光照射に
よって発生したキャリアが、電荷輸送材間をホッピング
することで輸送する。この輸送は、電場方向のドリフト
移動と拡散とからなり、それぞれ拡散係数(D)とドリ
フト移動度(μ)とで記述できる。そして、このD/μ
が大きくなれば、外部電場を印加せずに内部電場を形成
できる。 【0022】第1の発明の光記録媒体においては、電荷
発生材と電荷輸送材とを含有する光記録媒体において、
電荷輸送材を少なくとも2種類の特定の成分により構成
することによって、外部電場を印加せずに高密度な記録
を可能にした。 【0023】第1の発明の光記録媒体における電荷発生
材としては、書き込み光を吸収して電荷を発生する任意
の材料を用いることができる。かかる材料としては、例
えば、セレンおよびセレン合金、CdS、CdSe、A
sSe、ZnO、α−Siなどの無機光導電体、金属フ
タロシアニン、無金属フタロシアニン、またそれらの誘
導体等のフタロシアニン色素/顔料、ナフタロシアニン
色素/顔料、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのア
ゾ系色素/顔料、ペリレン系染顔料、インジゴ系染顔
料、キナクリドン系染顔料、アントラキノン、アントア
ントロン等の多環キノン系染顔料、シアニン系染顔料、
例えば、TTF−TCNQで代表されるような電子受容
性物質と電子供与性物質とからなる電荷移動錯体、アズ
レニウム塩、C60、C70で代表されるフラーレンならび
にその誘導体等が挙げられる。 【0024】これらの電荷発生材は、単独で使用しても
2種類以上の化合物を使用しても構わない。電荷発生材
は、書き込み光を吸収して電荷を発生するものである必
要があるので、書き込み光に対する光学濃度が非常に高
い電荷発生材を用いた場合には、素子の内部の電荷発生
材まで書き込み光が到達しないおそれがある。このよう
な不都合を避けるために、素子とした際の光学密度が1
-6から10の範囲であることが好ましい。 【0025】また、電荷発生材の添加濃度が高すぎる場
合も、内部まで書き込み光が到達しないため、内部まで
書き込むことが困難となる。一方、添加濃度が過剰に低
い場合には発生する電荷密度が低く、所望の内部電場が
得られない。したがって、電荷発生材の添加濃度は、素
子としたときの光学密度が10-6から10の範囲内とな
るように調整することが好ましい。 【0026】電荷発生材の添加量は、具体的には、記録
媒体全体に対して0.01重量%〜20.0重量%程度
とすることが望まれる。0.01重量%未満の場合に
は、光照射で発生する単位体積当たりの電荷が小さく、
十分な内部電荷の発生が困難となり、一方20.0重量
%を越えると、電荷発生材同士の会合確率が高くなり、
媒体の導電率が上昇して高い内部電場を発生できなくな
るおそれがある。 【0027】また、本発明の光記録媒体に用いられる電
荷輸送材は、ホールまたはエレクトロンを輸送するもの
であり、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。電荷輸
送材は、分子単独でもポリマーでも、さらには他のポリ
マーとの共重合体となっていてもよい。例えば、以下に
列挙するものが挙げられる。すなわち、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、オキサアジアゾー
ル、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾールなどの
含窒素環式化合物、またはその誘導体、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、アントラキノンジフェノキノン等
のキノン化合物類またはその誘導体、またはこれらを主
鎖または側鎖に有する化合物、C60、C70等のフラーレ
ンならびにその誘導体である。さらには、ポリアセチレ
ン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等の
π共役系高分子やオリゴマー;またはポリシラン、ポリ
ゲルマン等の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
環芳香族化合物等が挙げられる。 【0028】電荷輸送材の添加量は、記録媒体中20〜
95重量%程度であることが望まれる。20重量%未満
の場合には十分な機能を得ることが困難となり、一方9
5重量%を越えると、空間電荷が保持されにくく光記録
媒体として機能しないおそれがある。 【0029】第1の発明においては、上述したような電
荷輸送材として、イオン化ポテンシャルの差が0.3e
V以下の少なくとも2種類の材料を配合する。このよう
に、ホッピングサイトとなる電荷輸送分子として、エネ
ルギー準位の異なるものを2種類以上用いることによっ
て、ホッピングサイトの状態密度の分布幅をさらに広げ
ることができた。なお、用いる電荷輸送材のイオン化ポ
テンシャルの差が0.3eVを越えると、ホールは2種
類の電荷輸送材間を移動することができなくなり、ホッ
ピングサイトのゆらぎを大きくするという本来の目的を
達成できなくなるために、本発明の目的を達成すること
ができない。 【0030】異なる電荷輸送材のエネルギー準位と永久
双極子モーメントとが等しい可能性は低く、電荷輸送材
を2種以上用いれば、エネルギー準位を中心に揺らいだ
状態密度が混合することになり、結果として系の状態密
度の分布幅を広げることになる。状態密度の分布幅が大
きくなると、D/μは大きくなり、ホログラム記録媒体
として用いた際に高い内部電場を形成できるので、性能
の高いものとなる。 【0031】また、このようなイオン化ポテンシャルの
差を有する2種類の電荷輸送材の配合量は、次の関係を
満たすように調整される。 0.2<(P1 /W)≦0.8 (1) 0.2<(P2 /W)≦0.5 (2) 上記式中、Wは電荷輸送材の総重量であり、P1 および
2 は、それぞれ第1および第2の電荷輸送材の重量で
ある。 【0032】第1の電荷輸送材は、配合される電荷輸送
材のうち最も含有量が多いものであり、その含有量が
0.8を越えると、電荷輸送材の状態密度の分布の広が
りに対して効果は得られない。なお、第1の電荷輸送材
の配合割合は、電荷輸送材総重量に対して0.7以下で
あることが好ましく、0.6以下であることがより好ま
しい。 【0033】このように、少なくとも2種類の特定の電
荷輸送材を用い、そのうちの配合量の最も多いものの割
合を0.8以下とすることによって、高い回折効率を示
し、高い多重度を実現できる光記録媒体が得られた。 【0034】なお、第1の発明の光記録媒体において
は、上述したような条件を満たす第1および第2の電荷
輸送材が含有されていれば、さらに電荷輸送材を配合し
てもよい。 【0035】上述したような電荷発生材から生じたキャ
リアは、電荷輸送材に注入された後、電荷輸送材間を移
動して電場を形成する。したがって、用いる電荷輸送材
のイオン化ポテンシャルおよび電子親和力は、他の分子
と以下に示す関係を有していることが望ましい。すなわ
ち、キャリアがホールの場合には、電荷発生材のイオン
化ポテンシャルIP (CGM)と、電荷輸送材のイオン
化ポテンシャルIP (CTM)とは以下の関係を満たす
ことが好ましい。 【0036】IP (CTM)<IP (CGM) またこのとき、電子は電荷発生材から移動しないことが
要求されるため、電荷発生材の電子親和力χ(CGM)
と電荷輸送材の電子親和力χ(CTM)とは、以下の関
係を満たすことが好ましい。 【0037】χ(CTM)<χ(CGM) 一方、キャリアがエレクトロンの場合には、電荷発生材
および電荷輸送材のイオン化ポテンシャルおよび電子親
和力は、以下の関係にあることが望まれる。 【0038】 IP (CGM)<IP (CTM) χ(CGM)<χ(CTM) さらにまた、例えば非線形光学材料等の他の分子やホス
トマトリックスとは、相互作用がないことが望ましい。 【0039】第1の発明の光記録媒体は、例えば、上述
したような電荷発生材と、特定の少なくとも2種類の電
荷輸送材とを混合して溶液を得、溶媒を蒸発させること
によって作製することができる。ここで用い得る溶媒と
しては、例えば、トリクロロエタン、トルエン等が挙げ
られる。あるいは、溶媒を用いず、例えば分子混合物を
加熱した状態で微粒子を混合させ、急冷させることによ
って第1の発明の光記録媒体を作製してもよい。 【0040】なお、第1の発明の光記録媒体を溶液から
作製する場合には、溶液中に非線形光学分子を溶解させ
てもよく、電荷発生材等の成分がポリマーでない場合に
は、さらにポリマーをマトリックスとして溶解させても
よい。使用され得るポリマーとしては、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、ポリスチレン樹脂およびスチレン−ブタジエン共重
合体樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いても2
種以上を混合して用いてもよい。 【0041】また、非線形光学材料としては、例えばC
60などを用いることができるが、上述したような電荷発
生材、電荷輸送材、あるいはマトリックスとしての機能
を兼ねてもよい。 【0042】次に、前述の第1の発明とは異なる第2の
発明の光記録媒体について詳細に説明する。第2の発明
の光記録媒体においては、電場により光学特性が変化す
る能力を、電荷発生能および電荷輸送能とともに付与
し、さらに融点が450K以上の分子を所定量含有せし
めることによって、外部電場を印加せずに高密度な記録
を可能にした。特に、第2の発明の光記録媒体において
は、融点が450K以上の分子を40wt%以上含有せ
しめているので、高い記録寿命を保つことができる。 【0043】すなわち、第2の発明の光記録媒体におい
ては、比較的大きな双極子モーメントによるランダムな
電場のなかで、光照射により正電荷と負電荷とのペアを
発生させ、そのうちの一方の符号の電荷(キャリア)の
みを輸送できる分子を介在させることにより、ランダム
な電場により引き起こされる拡散を起こさせて正電荷と
負電荷とを空間的に分離することが可能である。この際
に生じる拡散電場により、物質の電子構造を変調させる
ことで、吸光係数や発光効率、屈折率など物質の光学特
性を変調させ、または光や熱等の印加による励起状態の
寿命を電場により著しく長くさせ、この特性の変化を読
みとる。 【0044】電荷発生能は、前述の第1の発明の光記録
媒体において説明したような電荷発生材を配合すること
によって、第2の発明の光記録媒体に付与することがで
きる。電荷輸送能を付与するための電荷輸送材として
も、上述したようなものを用いることができるが、第2
の発明の光記録媒体においては、特定の2種類以上の成
分で電荷輸送材を構成する必要はない。電荷発生材や電
荷輸送材等の配合割合は、基本的には、上述したような
範囲とすることができる。すなわち、電荷発生材の配合
量は、記録媒体全体に対して0.01〜20.0重量%
程度とすることが好ましく、電荷輸送材の配合量は、記
録媒体全体に対して20〜95重量%程度とすることが
好ましい。また、電場により光学特性が変化する能力を
付与するには、かかる機能を有する分子または粒子を配
合すればよい。 【0045】なお、電場により変化する光学特性とは、
光の吸収係数または蛍光および燐光の発光効率、または
光の屈折率および光の反射率や回折効率等、物質に入射
した光と出力された光のエネルギー、波長、位相、強
度、方向を変化させる原因となる物性のことである。 【0046】このような光学特性が電場により変化する
材料としては、例えば、以下に示すものが挙げられる。 (1)フランツ−ケルディッシュ効果により吸収係数や
反射率が変化する材料 具体的には、Si、Ge、Six Ge(1-x) 等の4族半
導体やその共晶、およびその混合物、GaAs等の3−
5族半導体材料、ZnSe等の2−6族半導体材料、カ
ルコパイライト系の半導体材料等半導体材料全般が挙げ
られる。 (2)励起子効果により吸収係数や反射率または発光効
率が変化するもの 具体的には、フタロシアニンおよびその誘導体、フラー
レン類およびその誘導体、ピロロピロールおよびその誘
導体、アントラセンおよびその誘導体、アズレンおよび
その誘導体、アゾ化合物等の分子性結晶および有機半導
体材料、ポリアセチレンおよびその誘導体、ポリジアセ
チレンおよびその誘導体、ポリシランおよびその誘導
体、ポリパラフェニレンおよびその誘導体、ポリパラフ
ェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリチオフェンお
よびその誘導体、ポリパラチエニレンビニレンおよびそ
の誘導体、ポリピロールおよびその誘導体、ポリアニリ
ンおよびその誘導体、等のπ共役系高分子およびσ共役
系高分子に代表される低次元材料などが挙げられる。 (3)ポッケルス効果などの電気光学効果により屈折率
が変化するもの 具体的には、BaSrO、DAN等の2次の非線形光学
材料が挙げられる。 (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もの (4−1)光により励起し励起状態の双極子モーメント
を電場により安定させられるもの、スピロフランおよび
その誘導体、フルギド類およびその誘導体等のフォトク
ロミック材料 (4−2)熱により励起し励起状態の双極子モーメント
を電場により安定させられるもの等のサーモクロミック
材料 これらの材料は、単独でまたは組み合わせて、分子状態
あるいは粒子状態で媒体内に混合しておくことが好まし
い。また、第2の発明の光記録媒体において、電場によ
り光学特性が変化する材料は、電荷輸送能をもつ分子を
兼ねていてもよい。 【0047】電場により光学特性が変化する材料の配合
量は、他の機能である電荷発生や電荷輸送を兼ね備えて
いるかどうか、あるいは感受率等により適宜決定するこ
とができるが、記録に用いる光を吸収しすぎたり、散乱
させたりして記録が不可能になることがないように配合
することが望まれる。 【0048】第2の発明の光記録媒体は、例えば、電荷
発生材と電荷輸送材と、電場により光学特性を有する分
子とを塩化メチレン等の溶媒に分散溶解して溶液を得、
溶媒を蒸発させることによって作製することができる。
あるいは、溶媒を用いず、例えば分子混合物を加熱した
状態で微粒子を混合させ、急冷させることによって第2
の発明の光記録媒体を作製してもよい。 【0049】なお、第1の光記録媒体の場合と同様に、
電荷輸送材等の成分がいずれもポリマーでない場合に
は、マトリックスとしてのポリマーを配合してもよい。
ここで使用し得るポリマーとしては、例えば、アモルフ
ァスで、かつ可視光領域でほぼ透明であるポリエステル
やPMMA、ポリスチレン等が挙げられる。 【0050】ただし、第2の発明の光記録媒体には、融
点が450K以上の分子が40wt%以上含有される。
融点が450K以上の分子は、電荷輸送材、マトリック
ス材、トラップ材等の他の機能を兼ねてもよく、あるい
は、電場により光学特性が変化する機能をもっていても
よい。なお、媒体に記録した情報を長時間保持する必要
性がある場合、第2の発明においては、電荷輸送材また
はマトリックス材の融点が450K以上であることが特
に好ましい。また、媒体は室温である10℃から30℃
程度の気温で用いられることが多い。この温度範囲で記
録を保持させるために、第2の発明においては、融点を
450K以上に限定した。 【0051】第2の発明の光記録媒体において、このよ
うな分子の割合が40wt%未満では、十分な効果を発
揮することができない。そして、電荷発生材、電荷輸送
材、電場により光学特性が変化する材料全てを、融点が
450K以上の分子とすることも可能である。 【0052】上述したような本発明の光記録媒体は、2
つの光による干渉縞を形成することによって情報が記録
されるので、光源としては可干渉性(コヒーレント)の
光を用いることができる。干渉縞を得るには、同一の光
源の光を分割して用いることが好ましいが、出力波長の
同じ2つの光源に相互に帰還をかける(出力光を相手に
入力する)等して、異なる光源を用いることも可能であ
る。 【0053】情報を記録する際には、2つの光の一方に
情報を付加させ、これともう一方の光との間に生ずる干
渉縞を媒体に記録する。このため、2つの光間に光路差
を生じるので、コヒーレント長の短い光であると干渉縞
を生じない。このような理由から、光路差より長いコヒ
ーレンスをもつレーザーが、光源として好ましい。通
常、コンピューター用の端末やビデオ編集、またはデー
タベース用メモリ等への応用を考えると、装置内部での
光路差は1cm以上程度と考えられるので、ガスレーザ
ーや半導体レーザー、特に帰還をかけコヒーレンス長を
長くした半導体レーザーが光源として好ましく用いられ
る。 【0054】また、上述のようにして記録された情報
は、以下のようにして消去することができる。第1の方
法は、媒体に一様に光を照射したり熱を加えることによ
ってトラップされた電荷を再分布させ、電荷分布を一様
にする方法であり、第2の方法はトラップされた電荷を
極性の反対の電荷と再結合させる方法である。 【0055】電荷分布を一様にする第1の方法は、媒体
の広い領域に記録された情報を消去するのに適した方法
であり、一方、電荷を消去する第2の方法は、局所的に
書き込まれた記録を消去するのに適している。この場
合、極性の反対の電荷を発生する機構を媒体に付与する
必要があり、例えば、発生する電荷がキャリアの場合に
は、エレクトロン発生材とその輸送材を含有させる必要
がある。 【0056】本発明の光記録媒体は、特定の2種類の電
荷輸送材を配合することによって、あるいは、融点が4
50K以上の分子を所定量配合することによって、D/
μを大きくすることを可能とした、このため、外部から
電場を印加しなくても内部電場を形成することができ、
回折効率は高く、記録の保存安定性も優れた光記録媒体
が得られる。 【0057】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例および比較
例を示して、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明
はこれらの例に限定されるものではない。 (実施例I)本実施例においては、特定の2種類の電荷
輸送材を配合して光記録媒体を作製し、その特性を調べ
た。 【0058】(実施例I−1)以下に示す処方で各成分
をトルエンに分散および溶解して、トルエン溶液を調製
した。 【0059】 非線形光学材料:カーボンクラスターC60 0.3重量% 電荷発生材:インジゴ染料 0.1重量% 電荷輸送材:(C−1) 25重量% (C−2) 25重量% マトリックス:ポリスチレン 49.6重量% ここで用いた各成分を、以下の化学式に示す。 【0060】 【化1】【0061】 【化2】 式中、Rは、Clである。 【0062】 【化3】 【0063】 【化4】 【0064】 【化5】 【0065】式中、nは整数である。なお、本実施例に
おいて配合した電荷輸送材(C−1)と(C−2)との
イオン化ポテンシャルの差は、0.1eVである。 【0066】得られた混合溶液を加熱減圧することによ
り溶媒を除去して乾燥物質を得た。一方、石英基板を予
め120℃に加熱しておき、この上に膜厚調整用のスペ
ーサーおよび前述の乾燥物質を配置して溶解させた。さ
らに、その上からもう1枚の石英基板を押し当てること
により、膜厚150μmの試料を作製した。 【0067】この試料の吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、個々の材料の吸収スペクトルの和の形になってい
た。また、発光スペクトルを測定した結果、新たな発光
ピークは観測されず、C60と他の分子との間に電荷移動
錯体の形成はないことが確認された。 【0068】次に、光記録媒体としての性能を評価する
ために、光照射によってできる膜内に形成された電場に
起因する光学特性の変化による回折格子の回折効率の測
定を行なった。 【0069】用いた装置の概略を図1に示す。図1に示
すように、アルゴンレーザー7から照射された光は、ま
ずビームスプリッター8により第1のビーム(物体光)
2と第2のビーム(参照光)3とに分けられる。物体光
2はミラー10で、参照光3はミラー9でそれぞれ反射
した後、レンズにより2つの反射光は交差し、さらに、
交差する位置に配置された試料1を透過する。透過した
ビームの強度は、物体光2の透過方向5に配置された光
検出器6で測定される。 【0070】図示するように物体光2と参照光3とを試
料1上で交わるように照射することによって、試料にレ
ーザー光による干渉縞を形成した。光記録媒体として利
用する場合には、物体光を記録する物体からの反射光ま
たは液晶表示素子等で構成される透過型の画像表示素子
(ページャ)を透過させた光を試料上に照射し、これに
交わりかつ照射面を被覆するように参照光を照射する。
このまま5分間放置して書き込みを行なった。この際、
物体光2と参照光3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媒体に
回折格子が形成される。 【0071】その後、物体光2を遮断し、書き込み時と
同様の参照光3のみを照射することによって再生を行な
った。参照光3は媒体1で回折され、参照光3の成分
と、物体光2の反射方向成分4と、物体光2の透過光成
分6との成分に分けられる。 【0072】図1に示すように、物体光が透過してくる
方向5には、再生ビームの強度を測定するための光パワ
ービームや再生像を取り込むためのCCD等の光検出器
6が設置されており、この光検出器によって照射してい
ないはずの物体光、すなわち再生像が観測され、光メモ
リーとして機能する。 【0073】ここで、参照光に再生される物体光の強度
(Iobj.)と照射した参照光の強度(Iref.)との比
(Iobj./Iref.)を回折効率として求めた。前述の手
順にしたがって測定された本実施例の膜の回折効率は、
35.0%であった。また、記録は約8ヶ月間読みとり
可能であった。 【0074】(比較例I−1)電荷輸送材として、(C
−1)のみを50重量%加える以外は、前述の実施例1
と同様にして混合溶液を調製し、これを用いて前述と同
様の手法で膜厚150μmの試料を作製した。 【0075】得られた試料の特性を、実施例1の場合と
同様にして評価した結果、フォトリフラクティブ効果は
発現したが、その回折効率は10.5%と実施例1に比
較して小さかった。また、記録は約3日で読みとり不可
能になった。 【0076】(実施例I−2)以下に示す処方で各成分
をトルエンに分散および溶解して、トルエン溶液を調製
した。 【0077】 非線形光学材料および電荷発生材: カーボンクラスターC60 0.3重量% 電荷輸送材:(C−3) 20重量% (C−4) 20重量% (C−5) 20重量% マトリックス:ポリスチレン 39.7重量% ここで用いた成分を、以下の化学式に示す。 【0078】 【化6】 【0079】 【化7】 【0080】 【化8】 【0081】なお、本実施例において配合した電荷輸送
材(C−3)と(C−4)とのイオン化ポテンシャルの
差は0.005eVである。得られた混合溶液を加熱減
圧することにより溶媒を除去して乾燥物質を得、これを
用いて前述の実施例(I−1)の場合と同様の手法で膜
厚150μmの試料を作製した。 【0082】次に、光記録媒体としての性能を評価する
ために、光照射によってできる膜内に形成された電場に
起因する光学特性の変化による回折格子の回折効率を、
実施例(I−1)と同様にして測定した。ただし、書き
込みは、ヘリウム−ネオンレーザーのビームを物体光と
参照光との2つに分け、これらを試料上に30分間照射
することにより行なった。 【0083】前述の手順にしたがって測定された本実施
例の膜の回折効率は、28.0%であった。また記録
は、実施例(I−1)の場合と同様に約8ヶ月間読みと
り可能であった。 【0084】(比較例I−2)電荷輸送材として、(C
−3)のみを60重量%加える以外は、前述の実施例
(I−2)と同様にして混合溶液を調製し、これを用い
て前述と同様の手法で膜厚150μmの試料を作製し
た。 【0085】得られた試料の特性を、実施例(I−2)
の場合と同様にして評価した結果、フォトリフラクティ
ブ効果は発現したが、その回折効率は3.0%と実施例
(I−2)の場合より小さかった。 【0086】(比較例I−3)電荷輸送材として、下記
化学式で表わされる(C−6)、(C−7)をそれぞれ
20重量%、40重量%加える以外は、前述の実施例
(I−2)と同様にして混合溶液を調製し、これを用い
て、前述と同様の手法で膜厚150μmの試料を作製し
た。 【0087】 【化9】 【0088】なお、本比較例で用いて電荷輸送材(C−
6)と(C−7)とのイオン化ポテンシャルの差は、
0.9eVである。得られた試料の特性を、実施例(I
−2)の場合と同様にして評価した結果、フォトリフラ
クティブ効果は発現したが、その回折効率は0.01%
と実施例(I−2)の場合より小さかった。 【0089】以上のように、第1の発明においては、イ
オン化ポテンシャルの差が0.3eV以下の2種類の電
荷輸送材を配合しているので、外部電場を印加せずに高
密度な記録が可能となった。2種類のイオン化ポテンシ
ャルの差が0.3eVを越えると、回折効率は低く、記
録媒体としての機能が極めて低いことが、比較例(I−
3)の結果からも明らかである。 (参考例) (参考例1) 下記化学式(C−8)で表わされる融点570Kの電荷
輸送材と、下記化学式(C−9)で表わされるオキサジ
アゾール誘導体と、チタニルフタロシアニンの微粒子
と、非線形光学特性を示す分子としての2−(N,N−
ジメチルアミノ)−5−ニトロアセトアニリド(DA
N)とを重量比で45:15:3:37の割合で塩化メ
チレンに分散溶解させて溶液を調製した。 【0090】 【化10】【0091】得られた混合溶液を石英基板上にキャスト
し、乾燥、加熱成形して膜厚100μmの試料を作製し
た。光記録媒体としての性能を評価するために、光照射
によってできる膜内に形成された電場に起因する光学特
性の変化による回折格子の回折効率の測定を行なった。 【0092】図2に示すように、ヘリウム−ネオンレー
ザーのビームを物体光23と参照光25との2つに分け
て、試料21上で交わるように照射することにより試料
にレーザー光による回折パターンを形成した。なお、図
示する例においては、試料21は、2つの透明支持層2
2により挟持されている。 【0093】光記録媒体として利用する場合には、物体
光を記録する物体からの反射光または液晶表示素子等で
構成される透過型の画像表示素子(ページャ)を透過さ
せた光を試料上に照射し、これに交わりかつ照射面を被
覆するように参照光を照射する。このまま1時間放置し
て書き込みを行なった。この際、物体光23と参照光2
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媒体に回折格子が形成さ
れる。 【0094】その後、物体光23を遮断し、書き込み時
と同様の参照光25のみを照射することによって再生を
行なった。参照光25は媒体により回折され、参照光2
5の成分と、物体光23の透過光成分24との成分に分
けられる。 【0095】そこで、光パワービームや再生像を取り込
むためのCCD等の光検出器を、物体光の透過方向24
に予め設置しておけば、この光検出器によって照射して
いないはずの物体光23、すなわち再生像が観測され、
光メモリーとして機能する。 【0096】ここで、参照光に再生される物体光の強度
(Iobj.)と照射した参照光の強度(Iref.)との比
(Iobj./Iref.)を回折効率として求めた。前述の手
順にしたがって測定された本参考例の膜の回折効率は、
5.2%であった。また、室温で1ヶ月保存した試料の
参照を照射したところ、回折光が観測され、読み出しが
可能であった。 【0097】(参考例2) 下記化学式(C−10)で表されるピラゾリン誘導体
と、下記化学式(C−11)で表わされる融点692K
のマトリックス材と、チタニルフタロシアニンの微粒子
と、DANとを重量比で20:40:8:32の割合で
塩化メチレンに分散溶解して溶液を調製した。 【0098】 【化11】 【0099】得られた混合溶液を石英基板上にキャスト
し、乾燥、加熱成形して膜厚100μmの試料を作製し
た。次に、光記録媒体としての性能を評価するために、
光照射によってできる膜内に形成された電場に起因する
光学特性の変化による回折格子の回折効率を、参考例1
と同様にして測定した。 【0100】前述の手順にしたがって測定された本参考
の膜の回折効率は、2.1%であった。また、室温で
3ヶ月保管した後に参照光を照射したところ、回折光が
観測された。この結果から、記録は室温で3ヶ月保存さ
れたことがわかった。 【0101】(参考例3) 下記化学式(C−12)で表わされる融点570Kの電
荷輸送材と、チタニルフタロシアニンの微粒子と、DA
Nとを重量比で60:3:37の割合で混合した。 【0102】 【化12】 【0103】得られた混合物を石英基板上に加熱成形し
て、膜厚100μmの試料を作製した。次に、光記録媒
体としての性能を評価するために、光照射によってでき
る膜内に形成された電場に起因する光学特性の変化によ
る回折格子の回折効率を、参考例1と同様にして測定し
た。 【0104】前述の手順にしたがって測定された本参考
の膜の回折効率は、0.6%であった。また記録は、
約6ヶ月間読みとり可能であった。 (参考例4) 前記化学式(C−9)で表わされるオキサジアゾール誘
導体と、融点354Kのbenzyl N-phenylcarbameteと、
チタニルフタロシアニンの微粒子と、DANとを重量比
で15:45:3:37で塩化メチレンに分散溶解して
溶液を調製した。 【0105】得られた混合溶液を石英基板上にキャスト
し、乾燥、加熱成形して膜厚100μmの試料を作製し
た。次に、光記録媒体としての性能を評価するために、
光照射によってできる膜内に形成された電場に起因する
光学特性の変化による回折格子の回折効率を、参考例1
と同様にして測定したが、1週間後には記録は再生でき
なかった。 【0106】(参考例5) 前記化学式(C−10)で表わされるピラゾリン誘導体
と、o-terphenyl と、チタニルフタロシアニンの微粒子
と、DANとを重量比で15:45:3:37の割合で
混合した。 【0107】得られた混合物を石英基板上に加熱成形し
て、膜厚100μmの試料を作製した。次に、光記録媒
体としての性能を評価するために、光照射によってでき
る膜内に形成された電場に起因する光学特性の変化によ
る回折格子の回折効率を、参考例1と同様にして測定し
たところ、記録は3日後には消失していた。 【0108】(参考例6) 下記化学式(C−13)で表わされる融点440Kのト
リフェニルアミン誘導体と、チタニルフタロシアニンの
微粒子と、DANとを重量比で60:3:37の割合で
混合した。 【0109】 【化13】 【0110】得られた混合物を石英基板上に加熱成形し
て、膜厚150μmの試料を作製した。次に、光記録媒
体としての性能を評価するために、光照射によってでき
る膜内に形成された電場に起因する光学特性の変化によ
る回折格子の回折効率を、参考例1と同様にして測定し
たところ、記録は2週間後には消失していた。 【0111】(参考例7) 化学式(C−8)で表わされる融点570Kの電荷輸送
材と、(C−9)で表わされるオキサジアゾール誘導体
と、フラーレンC60と、非線形光学材料である2−
(N,N−ジメチルアミノ)−5−ニトロアセトアニリ
ドとを重量比で35:27:1:37の割合で塩化メチ
レンに分散溶解させて溶液を調製した。その後、参考例
と同様に試料を作製し、評価を行なったところ、記録
は3週間後には消失していた。 【0112】 【0113】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、拡
散係数Dと移動度μとの比(D/μ)が大きく、外部か
ら電場を印加しなくても光照射により高密度の情報を記
録可能な光記録媒体が提供される。本発明の光記録媒体
は、外部から電場を印加するための電極が不要であるこ
とに起因した多くの利点を有しており、その工業的価値
は絶大である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] [0001] The present invention relates to an optical recording medium.
You. [0002] 2. Description of the Related Art Conventional magneto-optical recording and photothermal phase change type media
Light for recording at a much higher density than optical discs
As one of the recording media, a photorefractive medium is known.
Have been. This photorefractive medium has a high density
Large data such as images can be recorded.
Changes the refractive index of the recording layer by the following mechanism.
It is a medium that can be transformed. In other words, electromagnetic waves
And spatially separate the charge inside it
The electric field generated by this charge causes the recording material to
Change the refractive index of Therefore, it occurs inside the medium.
The larger the electric field, the greater the
It is possible to obtain a large refractive index change. Such a file
Photorefractive media directly modulate the electromagnetic interference pattern.
Holographic, because it can be recorded as a refractive index grating
It is also expected to be applied to optical memory, optical arithmetic element, etc.
Have been. In recent years, organic polymer compounds have been
The development of photorefractive media using
(For example, Japanese Patent Publication No. 6-55901).
However, when using these media,
It was necessary to provide a pole and apply an electric field from outside (for example,
For example, JP-A-6-175167). This is next
It depends on circumstances. [0004] Photoreflection is used to determine the interference pattern of electromagnetic waves.
When irradiating a live medium, the non-
Balanced carriers are generated in photorefractive media
You. The external electric field E is set so as to be parallel to the electromagnetic wave irradiation surface.ex
Generated when a photorefractive medium is applied
The field E is represented by the following equation (3). E = E0 [(1 + iEex/ Ed ) / $ 1 + iEex/ (Ed + Eq )}] (I1 + I0 )                                                   (3) E0 = IEd / (1 + Ed / Eq ) (4) Ed = (2πD) / (μΛ) (5) Eq = (ENΛ) / (2πε) (6) I0 Is the spatial average of the illuminating light intensity and I1 Is the irradiation light intensity
Is the difference between the local maximum value and the local minimum value. Λ is the closest pole
This is the distance (spatial wavelength) between the maximum values. ε is a photoreflection
Is the dielectric constant of the active medium, N is the space charge concentration, and D is
The diffusion coefficient, μ, is the mobility. e is the elementary charge, i is the imaginary number
Is a unit and represents a phase (for example, Pochi Y
eh, Introduction to Photo
refractive Nonlinear Opti
cs, John Wiley & Sons, March 1993
chapter). [0005] Physically, Ed Is the electric field due to charge diffusion
And Eq Are ionized impurities and immobile
It represents the space electric field due to a large electric charge. Usually the diffusion coefficient
Between E and the mobility μ, Einstein's relational expression D
/ Μ = kT / e (k is Boltzmann's constant, T is absolute temperature)
Is assumed to hold, so Ed Depends on the substance
There is no constant. Therefore, to obtain a large electric field E,
Ed E compared toq Is large enough and EexIncrease
Needed to be Ed E compared toq To increase
Is required to increase Λ and N in the above equation (6).
It is necessary. However, when Λ is increased, the interference fringe
Since the density is reduced, the recording density of the recording element
It will be cheaper. On the other hand, the space charge concentration N is increased.
Transfer, due to the scattering of the charge.
There is a disadvantage that the mobility is reduced. It is necessary to form an electric field when an external electric field is applied.
The required time is determined by the charge drift speed.
Therefore, a decrease in the mobility means a decrease in the writing speed. I
Therefore, a reduction in mobility must be avoided as much as possible. An external electric field EexIs applied,
Movable charges (carriers) move in the direction of the electric field,
E substantially coincides with the direction of the external electric field. Pockels effect
This refractive index modulation is performed in the direction of the electric field.
In order to read out the change in the rate by electromagnetic waves, the direction of the electric field
Must be closer to the direction perpendicular to the electromagnetic wave.
For this reason, it is necessary to devise the shape of the electrode to which the electric field is applied.
Therefore, it could not be manufactured at low cost. In addition, usually
The use is limited because it cannot be used for other optical discs.
I was stuck. [0008] SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a diffusion coefficient D
And the mobility μ (D / μ) are large, and an external electric field
Recording is possible without applying voltage, and the recording capacity is large.
An object of the present invention is to provide a simple optical recording medium. [0009] [MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS]
In addition, the present invention comprises a charge generation material and a charge transport material,
Irradiates the charge of the opposite sign spatially,
Changes in optical properties due to the internal electric field generated by electric charges
Optical recording medium for recording a pattern of light irradiation,
The charge transport material isIndole, carbazole, oxazo
, Isoxazole, thiazole, imidazole,
Pyrazole, oxadiazole, pyrazoline, thiati
Azoles, triazoles, their derivatives, mainly
Compounds in the chain or side chain; hydrazone compounds, tri
Phenylamines, triphenylmethanes, butadiene
, Stilbenes, anthraquinone diphenoquinone,
These derivatives, compounds having them in the main chain or side chain
Object; C 60 , C 70 , Their derivatives; polyacetylene,
Lipyrrole, polythiophene, polyaniline; polysila
, Polygermane; anthracene, pyrene, phenanthate
Selected from the group consisting of ren, and coronene,ion
The first and the second having a difference in activation potential of 0.3 eV or less.
A second two types of charge transport materials,The first charge transport
The most compounded amount of material,The first and second charge transport
The compounding amount of the material is as follows with respect to the total amount W of the charge transporting material.
Characterized by satisfying the relations of equations (1) and (2)
An optical recording medium is provided. [0010] (P1/W)≦0.8 (1) (PTwo/W)≦0.5 (2) (Where W is the total weight of the charge transport material and P1and
PTwoIs the weight of the first and second charge transport materials, respectively.
is there. ) Hereinafter, the present invention will be described in detail. The inventor
Et al. Have conducted intensive studies and have found that their charge transport properties as a medium
Is large (D / μ) between the diffusion coefficient D and the mobility μ
We see that large internal electric fields can be formed using substances.
The present invention has been accomplished based on this. to this
This will be described in detail below. The present inventors have analyzed the transient photocurrent and found that
A method that allows simultaneous measurement of mobility and diffusion coefficient.
RU (Hirao, Nishizawa, Sugiuchi, Physical Review
wLetters. Vol. 75, no. 9, pp17
87-1790 (1995)). This method uses the following
It is done as follows. That is, first, it is formed into a film
The sample is sandwiched between two electrodes, and a specific
Irradiate with loose light. Here, the specific pulse light is
Pal that produces photocarriers that are absorbed only in the vicinity
Light, for example, a pulse of about 1 nanosecond. So
Experimental value of the transient current flowing during
The diffusion coefficient D, the mobility μ and the
Is obtained. Using this method, a component having a charge transporting ability can be used.
Having a system in which the particles are dispersed in a polymer, and a charge transporting ability,
Molecules with small dipole moment should not have charge transport ability
System with a large dipole moment,
The diffusion coefficient D and the mobility μ were measured. As a result, the dipole
As the moment increases, the diffusion coefficient D and the mobility μ
Ratio (D / μ) was found to be large. Sand
That is, if D / μ becomes large, the diffusion becomes
Electric field Ed Increases, and as a result, an external electric field
It has been found that the application becomes unnecessary. Usually, the Einstein relation D / μ
= KT / e (k is Boltzmann's constant, T is absolute temperature)
D / μ is a constant independent of the material
You. However, in the present invention, the most stable crystalline state
But using charge transport molecules in an amorphous state
And the overlap of wave functions between charge transport molecules is
Small in minutes. Therefore, the energy between the two molecules
There is almost no exchange, and in such a state, the charge is
It is not always possible to move to a stable molecule. But
Thus, in the present invention, Einstein's relational expression is
It is not necessary to be in the "thermal equilibrium state"
No. (For example, R. Richert, L. Poutme
ier, and H .; Bassler, Phys. Re
v. Lett. 63, 547 (1989)). This result
As a result, D / μ depends on the material. Note that D / μ is the Einstein relation.
Is not suggested by simulation
(PM Borsenberge)
r, E. H. Magin, M .; van der Auw
eraer, and F. C. de Schryve
r, Phys. Status Solidi (a), 1
40, 9 (1993)). The present inventors have actually
It was measured and confirmed. Medium constituent molecules
D / μ increases as the dipole moment of
The reason is that the larger the dipole moment is,
This is because the mobility decreases. The dipole moment is
Increasing the dipole moment of molecules with transport properties
By or by a molecule with a dipole moment
Can be increased by mixing (eg,
BA, Sugiuchi, Nishizawa, Journal of Imagin
g Science and Technology,
Vol. 37, no. 3, pp 245-250 (199
3), H. Valerian, E .; Brynda, S .;
Nespurek, and W.C. Schnabel,
J. Appl. Phys. 78, 6071 (199
5)). Either way to increase the dipole moment
Also, the mobility can be reduced. That is, in the present invention, the dipole mode is used.
In order to increase the
Even if the dipole moment is increased, the dipole
May be increased. Furthermore, when the dipole moment increases,
The reasons for the lower mobility are as follows.
It is. In other words, the effect of the electric field created by the dipole moment
The electrostatic potential on each charge transfer molecule
Energy distribution of the charge transport molecule
Spread to a width of about 0.1 eV (for example, A. Dieckm
anna, H .; Bassler, and P.S. M. Bor
senberger, J. et al. Chem. Phys. 99,
8136 (1993)). In contrast, the direction of the external electric field
Potential gain when charge is transferred to
For example, 1 nm hopping with an electric field of 1 MV / m
In this case, the potential gain is only 1 meV. this
Thus, the gain of the electrostatic potential increases in the direction of the external electric field.
Bigger than the potential gain when moving
Transfer of electric charge in the direction of the electric field is energetically
Is not always stable. That is, the charge is
In the direction of
You. As described above, the fluctuation of the electric field causes the energy
Energy distribution in the energy distribution.
When moving, the electric charge is not necessarily in the direction of the external electric field.
Does not move, a phenomenon of a decrease in mobility occurs.
However, the electron micro-moving (hopping) speed
It is noteworthy that is not late. You
In other words, because the charge moves in all directions,
Looking only at the movement in the direction of the external electric field, this movement is relative
(Eg, H. Bassle)
r, Phys. Status Solidi (b) 17
5, 15 (1993)). As a result, the charge is
The diffusion coefficient D, which reflects the spread in all directions, is
Mobility, while the mobility μ is
D / μ is large because
You. As is apparent from equation (3), D / μ is large.
As the internal electric field increases as the intensity increases, no external electric field is required
And therefore the electrodes for applying an external electric field are also
It becomes unnecessary. Electric field E due to normal substance diffusiond Is at room temperature
(300K) and 0.3 mm under the condition of spatial wavelength Λ = 1 μm.
163 MV / m. On the other hand, it has been studied so far
For photorefractive polymers, externally applied
Field is 10 MV / m or more (for example, WE Moe
rner and Scott M.R. Silence,
Chem. Rev .. 94, pp 127-155 (199
4)). Therefore, from the above equation (3), D / μ is 5 or less.
Above, preferably in the case of 10 or more, the same as the external electric field
An internal electric field can be generated by diffusion. Briefly, in ordinary substances
Is the Einstein relation between mobility and diffusion coefficient
The formula holds when the following two conditions are met:
is there. In other words, the carrier
In a state of equilibrium caused by the transition; and
Diffusion is caused by thermal fluctuations.
In contrast, in the system of the present invention, the carrier is converted to light.
And is in a state of non-equilibrium. And spread
Is caused by electric field fluctuation due to dipole moment
This satisfies Einstein's relation
Not a condition. As a result, a large fraction of the dipole moment
If the child or location exists randomly, increase D / μ.
It is possible to be crisp. In a photorefractive medium, light irradiation
The generated carriers hop between the charge transport materials.
Transport by doing. This transport is a drift in the direction of the electric field
Diffusion coefficient (D) and drift
Drift mobility (μ). And this D / μ
Increases, forms an internal electric field without applying an external electric field
it can. In the optical recording medium of the first invention, the electric charge
In an optical recording medium containing a generating material and a charge transport material,
Charge transport material is composed of at least two specific components
High-density recording without applying an external electric field
Enabled. Charge generation in the optical recording medium of the first invention
Any material that absorbs writing light and generates charge
Can be used. Examples of such materials include
For example, selenium and selenium alloys, CdS, CdSe, A
inorganic photoconductors such as sSe, ZnO, α-Si,
Tarocyanines, metal-free phthalocyanines, and their derivatives
Phthalocyanine dyes / pigments such as conductors, naphthalocyanine
Dyes / pigments, monoazo, disazo, trisazo, etc.
Zo dyes / pigments, perylene dyes and pigments, indigo dyes
Ingredients, quinacridone dyes / pigments, anthraquinone, antoua
Polycyclic quinone dyes and pigments such as
For example, electron acceptance as represented by TTF-TCNQ
Transfer complex composed of a conductive substance and an electron donating substance, as
Rhenium salt, C60, C70Fullerenes represented by
And its derivatives. These charge generating materials can be used alone.
Two or more compounds may be used. Charge generation material
Must be capable of absorbing the writing light and generating a charge.
Very high optical density for writing light
If a charge generation material is used, the charge generation inside the device
The writing light may not reach the material. like this
In order to avoid any inconvenience, the optical density of the element
0-6To 10 is preferred. Also, if the addition concentration of the charge generating material is too high,
In this case, the writing light does not reach the inside.
It becomes difficult to write. On the other hand, the additive concentration is excessively low.
In such cases, the generated charge density is low and the desired internal electric field
I can't get it. Therefore, the concentration of the charge generating material
Optical density of 10-6Between 10 and
It is preferable to make adjustments as follows. The amount of the charge generating material to be added
About 0.01% to 20.0% by weight based on the whole medium
It is desired that If less than 0.01% by weight
Has a small charge per unit volume generated by light irradiation,
It is difficult to generate sufficient internal charges, while 20.0 weight
%, The probability of association between the charge generating materials increases,
As the conductivity of the medium increases, a high internal electric field cannot be generated.
May be affected. Further, the electric power used for the optical recording medium of the present invention is
Cargo transport material transports holes or electrons
A machine that transports charge by hopping conduction, for example.
Any functional material can be used. Charge transfer
Materials can be delivered alone or in polymers, or even other polymers.
It may be a copolymer with a mer. For example,
Those listed are mentioned. That is, indole, mosquito
Rubazole, oxazole, isoxazole, thiazo
, Imidazole, pyrazole, oxaasiazo
, Pyrazoline, thithiazole, triazole, etc.
Nitrogen-containing cyclic compounds, or derivatives thereof, or
Compounds in the main chain or side chain, hydrazone compounds,
Liphenylamines, triphenylmethanes, butadie
, Stilbene, anthraquinone diphenoquinone, etc.
Quinone compounds or derivatives thereof, or
Compound having a chain or side chain, C60, C70Etc. Fuller
And its derivatives. Furthermore, polyacetylene
, Polypyrrole, polythiophene, polyaniline, etc.
π-conjugated polymer or oligomer; or polysilane, poly
Σ-conjugated polymers and oligomers such as germane; anthrace
, Pyrene, phenanthrene, and coronene
Ring aromatic compounds and the like. The amount of the charge transporting material to be added is from 20 to
It is desired to be about 95% by weight. Less than 20% by weight
In the case of, it is difficult to obtain a sufficient function.
If the content exceeds 5% by weight, the space charge is hardly retained and optical recording is performed.
It may not function as a medium. In the first invention, the electric power as described above is used.
As a transport material, the difference in ionization potential is 0.3e
At least two materials of V or less are blended. like this
In addition, as a charge transport molecule that becomes a hopping site,
By using two or more types with different Luggy levels,
To further broaden the distribution of density of states at the hopping site
I was able to. The charge transport material used is ionized.
If the difference in tension exceeds 0.3 eV, there are two types of holes
Can no longer move between charge transport materials
The original purpose of increasing the fluctuation of the ping site
To achieve the object of the present invention so that it can not be achieved
Can not. Energy levels of different charge transport materials and permanent
It is unlikely that the dipole moment is equal to the charge transport material.
If two or more are used, they fluctuate around the energy level
The density of states is mixed, and as a result, the state density of the system is
This will increase the distribution width of the degree. Large distribution of density of states
D / μ increases as the size of the hologram recording medium increases
Because it can form a high internal electric field when used as
Will be high. In addition, such an ionization potential
The blending amounts of the two types of charge transport materials having a difference are as follows.
Adjusted to meet. 0.2 <(P1 /W)≦0.8 (1) 0.2 <(PTwo /W)≦0.5 (2) In the above formula, W is the total weight of the charge transport material, and P1 and
PTwo Is the weight of the first and second charge transport materials, respectively.
is there. [0032] The first charge transporting material is a charge transporting compound.
This is the material with the highest content, and its content is
When the ratio exceeds 0.8, the distribution of the density of states of the charge transport material becomes wider.
No effect is obtained. In addition, the first charge transport material
Is 0.7 or less with respect to the total weight of the charge transporting material.
Is preferable, and more preferably 0.6 or less.
New Thus, at least two types of specific power
Use transporting materials, of which the largest amount is
High diffraction efficiency by setting the sum to 0.8 or less.
Thus, an optical recording medium capable of realizing a high multiplicity was obtained. In the optical recording medium of the first invention,
Are the first and second charges satisfying the conditions as described above.
If a transport material is contained, add a charge transport material
You may. Capacitors generated from the charge generating material as described above
After being injected into the charge transport material, the rear moves between the charge transport materials.
Move to form an electric field. Therefore, the charge transport material used
Ionization potential and electron affinity of other molecules
And the following relationship is desirable. Sand
That is, when the carrier is a hole, the ion of the charge generating material
Potential IP (CGM) and charge transport material ions
Potential IP (CTM) satisfies the following relationship
Is preferred. IP (CTM) <IP (CGM) At this time, electrons may not move from the charge generation material.
Required, the electron affinity of the charge generating material χ (CGM)
And the electron affinity of the charge transport material χ (CTM) are
It is preferable to satisfy the relationship. Χ (CTM) <χ (CGM) On the other hand, when the carriers are electrons, the charge generating material
Potentials and Electron Parents of Charge and Charge Transport Materials
It is desired that the harmonies have the following relationship. [0038] IP (CGM) <IP (CTM) χ (CGM) <χ (CTM) Furthermore, other molecules such as non-linear optical materials,
It is desirable that there is no interaction with the matrix. The optical recording medium of the first invention is, for example,
Charge generation material and at least two specific types of charge
Mixing with the cargo to obtain a solution and evaporating the solvent
Can be produced. Solvents that can be used here
For example, trichloroethane, toluene, etc.
Can be Alternatively, without using a solvent, for example,
Fine particles are mixed in a heated state and quenched.
Thus, the optical recording medium of the first invention may be manufactured. The optical recording medium of the first invention was prepared from a solution.
When manufacturing, dissolve the nonlinear optical molecules in the solution
When the components such as the charge generation material are not polymers.
Can be further dissolved with a polymer as a matrix
Good. Polymers that can be used include, for example,
Tylene resin, nylon resin, polyester resin, polycarbonate
-Carbonate resin, polyarylate resin, butyral tree
Fat, polystyrene resin and styrene-butadiene copolymer
Coalescing resin and the like. These can be used alone.
Mixtures of more than one species may be used. As a nonlinear optical material, for example, C
60Etc. can be used.
Functions as raw material, charge transport material, or matrix
May also be used. Next,Different from the above first inventionSecond
The optical recording medium of the present invention will be described in detail. Second invention
In optical recording media, the optical properties change with the electric field.
Capacity along with charge generation and transport properties
And a predetermined amount of molecules having a melting point of 450K or more.
High-density recording without applying an external electric field
Enabled. In particular, in the optical recording medium of the second invention,
Contains 40 wt% or more of molecules having a melting point of 450K or more.
As a result, a long recording life can be maintained. That is, in the optical recording medium of the second invention,
Is random due to the relatively large dipole moment.
In an electric field, a pair of positive and negative charges is
Of the charge (carrier) of one sign
By intercalating molecules that can transport only
Causes the diffusion caused by the
It is possible to spatially separate negative charges. On this occasion
Modulates the electronic structure of a substance with a diffuse electric field
The optical characteristics of substances such as extinction coefficient, luminous efficiency, and refractive index
Of the excited state by modulating the
The electric field prolongs the life significantly and the change in this characteristic is read.
Take it. The charge generating ability is determined by the optical recording method of the first invention.
Incorporating a charge generating material as described in the medium
Thereby, it can be applied to the optical recording medium of the second invention.
Wear. As a charge transport material to provide charge transport ability
Can also be used as described above, but the second
In the optical recording medium of the present invention, two or more specific
It is not necessary to constitute the charge transport material in minutes. Charge generation materials and electricity
Basically, the mixing ratio of the cargo transportation material is as described above.
Range. That is, the charge generation material
The amount is 0.01 to 20.0% by weight based on the entire recording medium.
The amount of the charge transport material is preferably
20% to 95% by weight of the entire recording medium
preferable. In addition, the ability to change optical characteristics with an electric field
In order to provide this function, molecules or particles having such a function are arranged.
It should just match. The optical characteristics that change with the electric field are as follows.
Light absorption coefficient or luminescence efficiency of fluorescence and phosphorescence, or
Incident on the material, such as light refractive index, light reflectivity and diffraction efficiency
Energy, wavelength, phase, intensity of
It is a physical property that causes the degree and direction to change. Such optical characteristics change depending on the electric field.
Examples of the material include the following. (1) The absorption coefficient is increased by the Franz-Keldysh effect.
Materials whose reflectivity changes Specifically, Si, Ge, Six Ge(1-x) 4 and a half
Conductors and their eutectics, their mixtures, and GaAs
Group 5 semiconductor materials, Group 2-6 semiconductor materials such as ZnSe,
All semiconductor materials including rucopyrite-based semiconductor materials
Can be (2) Absorption coefficient, reflectivity or luminous effect due to exciton effect
Those whose rates change Specifically, phthalocyanine and its derivatives, fuller
And derivatives thereof, pyrrolopyrrole and derivatives thereof
Conductor, anthracene and its derivatives, azulene and
Derivatives, molecular crystals such as azo compounds, and organic semiconductors
Body material, polyacetylene and its derivatives, polydiacetate
Tylene and its derivatives, polysilane and its derivatives
Body, polyparaphenylene and its derivatives, polyparaffin
Enylene vinylene and its derivatives, polythiophene and
And its derivatives, polyparathienylenevinylene and its derivatives
Derivatives, polypyrrole and its derivatives, polyanily
Conjugated polymers such as butane and its derivatives, and σ conjugate
Low-dimensional materials typified by system polymers are listed. (3) Refractive index due to electro-optic effect such as Pockels effect
What changes Specifically, second-order nonlinear optics such as BaSrO and DAN
Materials. (4) The optical characteristics of the excited state change and are excited by an electric field.
Prolong the life of awake state (4-1) Dipole moment of excited state excited by light
That can be stabilized by an electric field, spirofuran and
Photographs of its derivatives, fulgides and their derivatives
Lomic material (4-2) Dipole moment of excited state excited by heat
Thermochromic, such as those that can be stabilized by an electric field
material These materials, alone or in combination, have a molecular state
Alternatively, it is preferable to mix the particles in the medium
No. Further, in the optical recording medium of the second invention, the electric field
Materials that change optical properties require molecules with charge transport ability.
It may also be used. Mixing of materials whose optical properties change by electric field
The amount combines the other functions of charge generation and charge transport
Whether or not to determine
But can absorb or scatter too much light used for recording.
Formulated to make recording impossible
It is desired to do. The optical recording medium according to the second aspect of the present invention
The generating material, the charge transporting material, and the component having optical characteristics due to the electric field
And dissolved in a solvent such as methylene chloride to obtain a solution,
It can be prepared by evaporating the solvent.
Alternatively, without using a solvent, for example, heating the molecular mixture
The fine particles are mixed in the state and quenched,
May be manufactured. As in the case of the first optical recording medium,
When all components such as charge transport materials are not polymers
May contain a polymer as a matrix.
Examples of the polymer that can be used here include, for example, Amorph
Polyester that is transparent and almost transparent in the visible light region
And PMMA, polystyrene and the like. However, the optical recording medium of the second invention has
Molecules having a point of 450K or more are contained in 40% by weight or more.
Molecules with a melting point of 450K or more are
It may also have other functions such as metal material, trap material, or
Has the function of changing optical characteristics by electric field
Good. It is necessary to keep the information recorded on the medium for a long time
In the second invention, the charge transport material or
Is that the melting point of the matrix material is 450K or more.
Preferred. The medium is at room temperature from 10 ° C. to 30 ° C.
Often used at moderate temperatures. Record in this temperature range
In order to maintain the record, in the second invention, the melting point
Limited to 450K or more. In the optical recording medium according to the second invention,
If the ratio of such molecules is less than 40 wt%, a sufficient effect is obtained.
Can't command. And charge generation material, charge transport
The melting point of all materials whose optical properties change depending on the electric field
It is also possible to use a molecule of 450K or more. The optical recording medium of the present invention as described above
Information is recorded by forming interference fringes by two lights
Is a coherent light source.
Light can be used. To obtain interference fringes, the same light
Although it is preferable to use the source light split,
Return the same two light sources to each other.
Input) etc., it is possible to use different light sources.
You. When recording information, one of the two lights
Adds information and creates a dry spot between this and the other light.
The interference fringes are recorded on the medium. Therefore, the optical path difference between the two lights
Cause interference fringes if the light has a short coherent length.
Does not occur. For this reason, the optical path difference is longer than the optical path difference.
A laser having a laser beam is preferred as a light source. Through
Always use a computer terminal, video editing, or data
Considering application to database memory, etc.,
Since the optical path difference is considered to be about 1 cm or more, use a gas laser.
Laser and semiconductor laser, especially feedback to increase coherence length.
A longer semiconductor laser is preferably used as the light source
You. The information recorded as described above
Can be erased as follows. The first one
The method involves uniformly irradiating the medium with light or applying heat.
To redistribute the trapped charge and make the charge distribution uniform
The second method is to reduce the trapped charges.
This is a method of recombining with charges of the opposite polarity. The first method for making the charge distribution uniform is to use a medium
Method for erasing information recorded in a large area
On the other hand, a second method of erasing charge is locally
Suitable for erasing written records. This place
If the medium has a mechanism to generate charges of opposite polarity
It is necessary, for example, when the generated charge is a carrier
Needs to contain electron generating material and its transport material
There is. The optical recording medium of the present invention has two specific types of
By compounding the transport material, or having a melting point of 4
By mixing a predetermined amount of molecules of 50K or more, D /
μ can be increased.
An internal electric field can be formed without applying an electric field,
Optical recording medium with high diffraction efficiency and excellent storage stability
Is obtained. [0057] BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, examples of the present invention and comparative examples
The present invention will be described in more detail by way of examples.
Is not limited to these examples. (Embodiment I) In this embodiment, specific two types of charges are used.
Preparation of optical recording media by blending transport materials and examination of their characteristics
Was. Example I-1 Each component was formulated according to the following formulation.
Is dissolved and dispersed in toluene to prepare a toluene solution
did. [0059]     Nonlinear optical material: carbon cluster C60          0.3% by weight     Charge generation material: 0.1% by weight of indigo dye     Charge transport material: (C-1) 25% by weight                 (C-2) 25% by weight     Matrix: 49.6% by weight of polystyrene Each component used here is represented by the following chemical formula. [0060] Embedded image[0061] Embedded image Wherein R is Cl. [0062] Embedded image [0063] Embedded image [0064] Embedded image In the formula, n is an integer. In this example,
Of the charge transport materials (C-1) and (C-2)
The difference in ionization potential is 0.1 eV. By heating and reducing the pressure of the obtained mixed solution,
The solvent was removed to obtain a dry substance. On the other hand, a quartz substrate
To a temperature of 120 ° C.
And the dry material described above was placed and dissolved. Sa
In addition, pressing another quartz substrate from above
As a result, a sample having a thickness of 150 μm was prepared. The absorption spectrum of this sample was measured.
The sum of the absorption spectra of the individual materials
Was. In addition, as a result of measuring the emission spectrum,
No peak was observed and C60Transfer between molecules and other molecules
No complex formation was confirmed. Next, the performance as an optical recording medium is evaluated.
To the electric field formed in the film formed by light irradiation
Of diffraction efficiency of diffraction grating by change of optical characteristics
Was performed. FIG. 1 schematically shows the apparatus used. As shown in FIG.
As described above, the light emitted from the argon laser 7
First beam (object light) by beam splitter 8
2 and a second beam (reference light) 3. Object light
2 is a mirror 10 and reference light 3 is reflected by a mirror 9 respectively.
After that, the two reflected lights intersect with the lens,
The light passes through the sample 1 arranged at the crossing position. Penetrated
The intensity of the beam is the light arranged in the transmission direction 5 of the object light 2.
It is measured by the detector 6. As shown, the object light 2 and the reference light 3 were tested.
By irradiating the sample 1 so that they intersect, the sample
An interference fringe due to laser light was formed. Useful as an optical recording medium
The object light, the reflected light from the object to be recorded.
Or a transmissive image display device composed of a liquid crystal display device, etc.
The light transmitted through the (pager) is irradiated onto the sample,
The reference light is irradiated so as to intersect and cover the irradiation surface.
Writing was performed by leaving the apparatus as it was for 5 minutes. On this occasion,
The interference fringes generated by the superposition of the object beam 2 and the reference beam 3
Generates an internal electric field, modulating the optical properties,
A diffraction grating is formed. Thereafter, the object light 2 is cut off, and
Reproduction is performed by irradiating only the same reference light 3.
Was. The reference light 3 is diffracted by the medium 1 and the components of the reference light 3
And the reflection direction component 4 of the object light 2 and the transmitted light component of the object light 2
The components are divided into six and six components. As shown in FIG. 1, the object light is transmitted.
In direction 5, an optical power for measuring the intensity of the reproduction beam is used.
-Photodetectors such as CCD for capturing beams and reproduced images
6 is installed and irradiates with this photodetector.
Object light that should not be present, that is, a reproduced image is observed,
Acts as a lee. Here, the intensity of the object light reproduced as the reference light
(Iobj.) And the intensity of the irradiated reference light (Iref.) And ratio
(Iobj./ Iref.) Was determined as the diffraction efficiency. Said hand
The diffraction efficiency of the film of the present example, measured in order, is
35.0%. In addition, we read record for approximately eight months
It was possible. (Comparative Example I-1) (C)
Example 1 except that only -1) was added at 50% by weight.
Prepare a mixed solution in the same manner as described above, and use it to
A sample having a thickness of 150 μm was prepared by the same method. The characteristics of the obtained sample were compared with those in Example 1.
As a result of similar evaluation, the photorefractive effect
However, the diffraction efficiency was 10.5%, which was higher than that of Example 1.
It was smaller than that. The record cannot be read in about 3 days
Noh. (Example I-2) Each component was prepared according to the following formulation.
Is dissolved and dispersed in toluene to prepare a toluene solution
did. [0077]     Nonlinear optical materials and charge generation materials:                     Carbon cluster C60          0.3% by weight     Charge transport material: (C-3) 20% by weight                 (C-4) 20% by weight                 (C-5) 20% by weight     Matrix: polystyrene 39.7% by weight The components used here are represented by the following chemical formula. [0078] Embedded image [0079] Embedded image [0080] Embedded image Note that the charge transport compounded in this example was
Of the ionization potential of the materials (C-3) and (C-4)
The difference is 0.005 eV. Heat the resulting mixed solution
The solvent is removed by pressing to give a dry substance, which is
Using the same method as in Example (I-1) described above.
A sample having a thickness of 150 μm was prepared. Next, the performance as an optical recording medium is evaluated.
To the electric field formed in the film formed by light irradiation
The diffraction efficiency of the diffraction grating due to the change in optical characteristics caused by
The measurement was performed in the same manner as in Example (I-1). However, write
Including the helium-neon laser beam as the object beam
Divide into two parts, the reference light and irradiate them on the sample for 30 minutes
It was done by doing. The present embodiment measured according to the above procedure
The diffraction efficiency of the example film was 28.0%. Also record
Is the same as in Example (I-1) for about 8 months of reading.
Was possible. (Comparative Example I-2) (C)
-3) except that only 60% by weight was added.
A mixed solution was prepared in the same manner as in (I-2), and
A sample having a thickness of 150 μm was prepared in the same manner as described above.
Was. The characteristics of the obtained sample were evaluated in Example (I-2).
As a result of evaluation in the same way as
Effect was exhibited, but the diffraction efficiency was 3.0%,
It was smaller than the case of (I-2). (Comparative Example I-3) As the charge transporting material,
(C-6) and (C-7) represented by the chemical formulas are respectively
The above examples except that 20% by weight and 40% by weight were added
A mixed solution was prepared in the same manner as in (I-2), and
Then, a sample having a thickness of 150 μm was prepared in the same manner as described above.
Was. [0087] Embedded image Note that the charge transport material (C-
The difference in ionization potential between 6) and (C-7) is
0.9 eV. The characteristics of the obtained sample were evaluated in Example (I).
-2) As a result of evaluation in the same manner as
Active effect, but the diffraction efficiency is 0.01%
And smaller than the case of Example (I-2). As described above, in the first invention,
Two types of electricity with a difference of ON potential of 0.3 eV or less
High loading without applying an external electric field
High-density recording became possible. Two types of ionization potential
If the difference between the signals exceeds 0.3 eV, the diffraction efficiency is low, and
The extremely low function as a recording medium is shown in Comparative Example (I-
It is clear from the result of 3). (Reference example) (Reference example1) Charge of melting point 570K represented by the following chemical formula (C-8)
A transport material and oxadi represented by the following chemical formula (C-9)
Fine particles of azole derivative and titanyl phthalocyanine
And 2- (N, N-
Dimethylamino) -5-nitroacetanilide (DA
N) at a weight ratio of 45: 15: 3: 37.
A solution was prepared by dispersing and dissolving in styrene. [0090] Embedded imageThe obtained mixed solution was cast on a quartz substrate.
Then, drying and heat molding to prepare a sample with a film thickness of 100 μm
Was. Light irradiation to evaluate the performance as an optical recording medium
Optical characteristics caused by the electric field formed in the film
The diffraction efficiency of the diffraction grating was measured according to the change in the characteristics. As shown in FIG. 2, helium-neon ray
The beam of the laser beam into two parts, the object beam 23 and the reference beam 25.
And irradiate them so that they intersect on the sample 21
Then, a diffraction pattern by a laser beam was formed. The figure
In the example shown, sample 21 comprises two transparent support layers 2
2 sandwiched. When used as an optical recording medium,
Light reflected from an object that records light or a liquid crystal display device
Through the transmissive image display element (pager)
Irradiates the sampled light onto the sample, crosses it and covers the irradiated surface.
Irradiate the reference light to cover it. Leave it for one hour
Writing. At this time, the object light 23 and the reference light 2
Internal electric field is generated by interference fringes generated by superposition with 5
As a result, modulation of the optical properties occurs, forming a diffraction grating in the medium.
It is. Thereafter, the object light 23 is cut off, and
The reproduction is performed by irradiating only the same reference beam 25 as
Done. The reference light 25 is diffracted by the medium, and the reference light 2
5 and a transmitted light component 24 of the object light 23.
Be killed. Therefore, an optical power beam and a reproduced image are captured.
And a light detector such as a CCD for detecting the transmission direction of the object light.
If it is installed in advance in
There should be no object light 23, that is, a reproduced image,
Functions as an optical memory. Here, the intensity of the object light reproduced as the reference light
(Iobj.) And the intensity of the irradiated reference light (Iref.) And ratio
(Iobj./ Iref.) Was determined as the diffraction efficiency. Said hand
Books measured according to orderReference exampleThe diffraction efficiency of the film is
It was 5.2%. In addition, samples stored at room temperature for one month
When the reference was irradiated, diffracted light was observed and
It was possible. (Reference example2) A pyrazoline derivative represented by the following chemical formula (C-10)
And a melting point of 692 K represented by the following chemical formula (C-11)
Matrix material and fine particles of titanyl phthalocyanine
And DAN in a weight ratio of 20: 40: 8: 32.
A solution was prepared by dispersing and dissolving in methylene chloride. [0098] Embedded image The obtained mixed solution was cast on a quartz substrate.
Then, drying and heat molding to prepare a sample with a film thickness of 100 μm
Was. Next, in order to evaluate the performance as an optical recording medium,
Due to the electric field formed in the film caused by light irradiation
The diffraction efficiency of the diffraction grating due to the change in the optical characteristics,Reference Example 1
The measurement was performed in the same manner as described above. A book measured according to the above procedurereference
An exampleThe diffraction efficiency of the film was 2.1%. Also at room temperature
When stored for 3 months and irradiated with reference light, the diffracted light
Observed. From this result, the records were stored at room temperature for 3 months.
I knew it was done. (Reference example3) An electrode having a melting point of 570 K represented by the following chemical formula (C-12)
Cargo transportation material, fine particles of titanyl phthalocyanine, DA
N was mixed at a weight ratio of 60: 3: 37. [0102] Embedded image The obtained mixture was molded on a quartz substrate by heating.
Thus, a sample having a thickness of 100 μm was prepared. Next, the optical recording medium
To evaluate the performance of the body,
Changes in optical properties due to the electric field formed in the film
The diffraction efficiency of the diffraction gratingReference Example 1Measure in the same way as
Was. The book measured according to the above procedurereference
An exampleThe diffraction efficiency of the film was 0.6%. The record also
It was readable for about 6 months. (Reference example 4) Oxadiazole derivative represented by the chemical formula (C-9)
A conductor, benzyl N-phenylcarbamete with a melting point of 354K,
Weight ratio of fine particles of titanyl phthalocyanine and DAN
And dissolve in methylene chloride at 15: 45: 3: 37
A solution was prepared. The obtained mixed solution was cast on a quartz substrate.
Then, drying and heat molding to prepare a sample with a film thickness of 100 μm
Was. Next, in order to evaluate the performance as an optical recording medium,
Due to the electric field formed in the film caused by light irradiation
The diffraction efficiency of the diffraction grating due to the change in the optical characteristics,Reference Example 1
The measurement was performed in the same way as
Did not. (Reference Example 5) Pyrazoline derivative represented by the chemical formula (C-10)
And fine particles of o-terphenyl and titanyl phthalocyanine
And Dan in a weight ratio of 15: 45: 3: 37.
Mixed. The obtained mixture was molded on a quartz substrate by heating.
Thus, a sample having a thickness of 100 μm was prepared. Next, the optical recording medium
To evaluate the performance of the body,
Changes in optical properties due to the electric field formed in the film
The diffraction efficiency of the diffraction gratingReference Example 1Measure in the same way as
The record had disappeared three days later. (Reference example 6) A compound having a melting point of 440K represented by the following chemical formula (C-13)
Liphenylamine derivative and titanyl phthalocyanine
Fine particles and DAN in a weight ratio of 60: 3: 37
Mixed. [0109] Embedded image The resulting mixture was molded on a quartz substrate by heating.
Thus, a sample having a thickness of 150 μm was prepared. Next, the optical recording medium
To evaluate the performance of the body,
Changes in optical properties due to the electric field formed in the film
The diffraction efficiency of the diffraction gratingReference Example 1Measure in the same way as
The record had disappeared after two weeks. (Reference Example 7) Charge transport at a melting point of 570 K represented by the chemical formula (C-8)
Material and oxadiazole derivative represented by (C-9)
And fullerene C60And the nonlinear optical material 2-
(N, N-dimethylamino) -5-nitroacetanil
And methyl chloride in a weight ratio of 35: 27: 1: 37.
A solution was prepared by dispersing and dissolving in ren. afterwards,Reference example
1A sample was prepared and evaluated in the same manner as
Had disappeared after three weeks. [0112] [0113] As described above, according to the present invention, the expansion is achieved.
Large ratio (D / μ) between the diffusion coefficient D and the mobility μ
High-density information by light irradiation without applying an electric field.
A recordable optical recording medium is provided. Optical recording medium of the present invention
Does not require electrodes to apply an electric field from outside.
And has many advantages due to its industrial value
Is overwhelming.

【図面の簡単な説明】 【図1】第1の発明において回折効率を求めるための実
験装置を示す概略図。 【図2】第2の発明において回折効率を求めるための実
験装置を示す概略図。 【符号の説明】 1…試料 2…物体光 3…参照光 4…物体光の反射方向 5…物体光の透過方向 6…光検出器 7…コヒーレンス光源 8…ビームスプリッター 9,10…ミラー 21…試料 22…透明支持層 23…物体光 24…再生光 25…参照光
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing an experimental apparatus for obtaining diffraction efficiency in the first invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing an experimental device for obtaining diffraction efficiency in the second invention. [Explanation of Signs] 1 ... Sample 2 ... Object light 3 ... Reference light 4 ... Reflection direction of object light 5 ... Transmission direction of object light 6 ... Photodetector 7 ... Coherence light source 8 ... Beam splitters 9 and 10 ... Mirror 21 ... Sample 22 Transparent support layer 23 Object light 24 Reproduction light 25 Reference light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) 5D029 2K028 2K002──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) 5D029 2K028 2K002

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 電荷発生材と電荷輸送材とを含有し、光
の照射により異符号の電荷を空間的に分離せしめ、この
電荷により発生する内部電場による光学特性の変化によ
り光照射のパターンを記録する光記録媒体であって、 前記電荷輸送材は、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、オキサアジアゾール、ピラゾリン、チ
アチアゾール、トリアゾール、それらの誘導体、それら
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、アントラキノンジフェノキノ
ン、それらの誘導体、それらを主鎖または側鎖に有する
化合物;C 60 、C 70 、それらの誘導体;ポリアセチレ
ン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン;ポ
リシラン、ポリゲルマン;アントラセン、ピレン、フェ
ナントレン、およびコロネンからなる群から選択され、
イオン化ポテンシャルの差が0.3eV以下である第1
および第2の2種類の電荷輸送材を含み、前記第1の電荷輸送材の配合量は最も多く、 前記第1お
よび第2の電荷輸送材の配合量は、前記電荷輸送材の総
量Wに対して、下記数式(1)および(2)の関係を満
たすことを特徴とする光記録媒体。 (P1/W)≦0.8 (1) (P2/W)≦0.5 (2) (ここで、Wは電荷輸送材の総重量であり、P1および
2は、それぞれ第1および第2の電荷輸送材の重量で
ある。)
(57) [Claim 1] It contains a charge generating material and a charge transporting material, and spatially separates charges of different signs by irradiating light, and optically generates an internal electric field generated by the charges. An optical recording medium for recording a pattern of light irradiation by changing characteristics, wherein the charge transport material is indole, carbazole, oxa
Sol, isoxazole, thiazole, imidazo
, Pyrazole, oxadiazole, pyrazoline,
Athiazole, triazole, their derivatives, those
Having a main chain or side chain; a hydrazone compound,
Triphenylamines, triphenylmethanes, butadi
Enes, stilbenes, anthraquinone diphenoquino
, Their derivatives, having them in the main or side chain
Compounds; C 60 , C 70 , and derivatives thereof; polyacetylene
Polypyrrole, polythiophene, polyaniline;
Silane, polygermane; anthracene, pyrene, fer
Selected from the group consisting of nantrene and coronene,
The first in which the difference in ionization potential is 0.3 eV or less
And the second two types of charge transport materials, wherein the amount of the first charge transport material is the largest, and the amount of the first and second charge transport materials is less than the total amount W of the charge transport materials. On the other hand, an optical recording medium which satisfies the relationship of the following mathematical expressions (1) and (2). (P 1 /W)≦0.8 (1) (P 2 /W)≦0.5 (2) (where W is the total weight of the charge transport material, and P 1 and P 2 are Weight of the first and second charge transport materials.)
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