JPH02236517A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、消去可能な光学式情報記録媒体に関するもの
てある。

［従来の技術コ 従来、書き換え＝ｒ能な高密度記録媒体としては、相転
移現象を利用するものや光磁気現象を利用するもの、あ
るいはスメクティック液晶の電場配向を用いたもの、さ
らに高分子液晶の熱記録方式による液晶状態と等方的状
態の間における光学特性の差を利用するもの等か知られ
ている。

しかしながら、相転移現象を利用するものは材料の環境
安定性に欠けており、また光磁気現象を利用する方法は
微小な偏光面の回転を検出することが必要であることか
ら、記録再生装置か複雑かつ高価なものとなる欠点があ
る。また、スメクティック液晶材料の電場配向を用いた
方式ではメモリ保存性に問題かあることか指摘されてい
る。

これに対し、高分子液晶材料は環境安定性．メモリ保存
性のいずれも良好てあることか知られている。高分子液
晶材料を用いて、その透明（笠方）状態と散乱（液晶）
状磐の光の透過率あるいは反射率の変化て記録・未記録
状態を識別する方法の例としては、例えば特開昭５９−
　３５９８９号公報および特開昭５１−　１６０８４７
号公報等を挙げることかてきる。

一方、従来の情報記録テープとしては、磁気記録テープ
か知られているが、該磁気記録テープは情報記録密度に
限界かあり、またノイズ特性の改善にも限界があるため
に、最近，光学式原理を用いた方式が提案されている。

光学式原理を用いた方式の例として，記録層上にレーザ
ービームの照射により微細孔からなる記録ビットを形成
するものか挙げられる．（特開昭５７−３３４４７号公
報，特開昭５８−９４１４５号公報） ここて用いられている記録層を形成する記録媒体は、Ｔ
ｅ　−　Ａｓ　−　Ｓｅの金属膜またはカーボンとニト
ロセルロースの混合体をプラスチックベースに塗布した
ものか使用されている。しかしながら、これらの記録媒
体を用いた方式ては，記録は非可逆的であり書き換えは
不可能てある． 一方，書き換え型の光学記録媒体としては，カルコゲン
化物ＳＩＩＧのアモルファスー結晶間の可逆的相転移を
用いた相転移方式およびアモルファス相温度領域内での
構造変化を用いた方式等が知られている． また、有機材料系ては，フォトクロミック材料によるフ
才トンモードの記録方式や高分子液晶の散乱状態と透明
状態あるいは均一配向状態と無配向状態の光反射率変化
を利用した方式等が知られている． これらの中て，高分子液晶材料はフィルム状に成型しや
すいという利点かあるので，特にテープ状の光学情報記
録媒体に用いる場合に有効てある． ［発明が解決しようとする課題］ 以上の様な光記録媒体において、記録された情報の再生
は通常反射型で行なわれることか多いが，反射型に用い
られる反射層としては、金属な薄着したり，或いは誘電
体層を形成するなどの方法が用いられる．しかしながら
，これらの方法は反射層を形成するための製造コストが
高くなり、しかも金属や誘電体の薄膜では熱拡散速度か
速く，熱書き込みを行なう場合、感度が低下するという
問題点かあった． 本発明は，上記の従来例の問題点を解決するためになさ
れたものであり、コレステリック層を有する高分子液晶
からなるフィルムを反射層に用いることにより，高感度
てかつ製造コストのかからない安価な光記録媒体を提供
することを目的とするものである。

［課題を解決するための千段］ 本発明者等は，高分子液晶からなる記録層を有する光記
録媒体において、ガラス転移点を有する高分子液晶から
なる記録層に密着させて、構造が固定化されており、か
つ，その選択反射波長域に記録・再生光の波長か含まれ
ているコレステリック相を有する高分子液晶からなる反
射層を積層することにより，反射層の製造を容易にし、
かつ、コレステリック相を有する高分子液晶からなるボ
リマーを反射層とすることで、熱拡散速度をおさえ感度
の向上をはかることかできることを見出し本発明を完成
したものてある． 即ち，本発明は，コレステリック相を有する高分子液晶
からなる反射層の少なくとも一つの面にガラス転移点を
有する高分子液晶からなる記録層を植層してなる光記録
媒体からなり，前記記録層の等方相転移温度Ｔｃｊ７と
コレステリック相を有する高分子液晶のガラス転移点Ｔ
ｇとの関係かＴｇ＞Ｔｃｆ！であり，かつ反射層の固定
化されたコレステリック相を有する高分子液晶の選択反
射の波長域に、記録・再生光の波長が含まれていること
を特徴とする光記録媒体てある． 以下５本発明を詳細に説明する。

第１図は、本発明の光記録媒体の一例を示す説明図であ
る．同図において、本発明の光記録媒体は，コレステリ
ック相を有する高分子液晶（以下、コレステリック高分
子液晶と記す）からなる反射層２の上にガラス転移点を
有する高分子液晶からなる記録層ｌを積層し、該記録層
ｌおよび反射層２の上にそれぞれ保護層３，３を設けら
てなり、前記記録層ｌの高分子液晶の等方相転移温度Ｔ
ＣｉＩと反射層２のコレステリック高分子液晶のガラス
転移点Ｔｇとの関係がＴｇ＞Ｔｃｌであり、かつ反射Ｍ
２の固定化されたコレステリック高分子液晶の選択反射
の波長域に、記録・再生光８の波長が含まれているよう
に構成されている．本発明において、反射層２の形成に
用いることのてきるコレステリック高分子液晶としては
、そのガラス転移点Ｔｇか記録層の等方相転移温度Ｔｃ
Ｉ！よりも高いという条件を満足していて、かつコレス
テリック相の固定化された構造における円偏光に対する
選択反射波長域、好ましくは反射のピークの位置に記録
・再生光の波長が一致していれば特に限定されることは
なく、広範囲の高分子液晶を用いることかできる。コレ
ステリック高分子液晶の円偏光に対する選択反射波長の
ピークの位置は，温度によってかなり広い範囲でシフト
することが知られている。本発明においては、記録再生
装置に用いる光の波長の位置に、コレステリック高分子
液晶の反射ピークかシフトするように温度を設定し、そ
の後ガラス転移点以下に急冷することて反射ピークの位
匠を３１整することができる． 次に、本発明で用いることのてきるコレステリック高分
子液晶の具体例としては，下記の構造式［Ｉ］で示され
るものが挙げられるが、これらに限定されるわけではな
い。

（ｘ＋ｙ＝１）　　　　　　　　　　　　［Ｉ］また，
本発明で用いることのできる記録層１を形成する高分子
液晶は、ガラス転移点を有するサーモトロビウク液晶か
好ましく、中間相としてネマチック相５スメクチック相
，コレステリック相を有するタイプのものか使用できる
。高分子サーモトロビウク液晶は、薄膜状態が得られる
のみならず、記録状態の保持が容易であるという利点を
有する． 例えば、本発明において利用できる高分子液晶である高
分子サーモト口ビック液晶は、次の２つに分類される。

■メソーゲン基、あるいは比較的剛直で長い原子団か屈
曲性鎖で結ばれたもの． ■側鎖にメソーゲン基，あるいは比較的剛直で長い原子
団を有するもの． これらの高分子液晶は異なる数種の高分子液晶と混合し
て用いることが可能である．また高分子液晶と低分子液
晶との混合物、高分子液晶と高分子との混合物として用
いることも可能である．以下に高分子液晶の具体例を示
すがこれらに限定されるものではない． Ｍｅ Ｒ　：　Ｏｆｌ：Ｉ１．　　， Ｒ　：　　ＯＣ．Ｈ， Ｒ　　：　　ＣＮ −＋Ｃｌｌ−ＣＩ＋２← これらの高分子液晶はガラス転移点以下の温度てその構
造状態を保持てきる特微かあるため、例えば、次のよう
な記録モートか可能てある。

（＋［］） Ｃ１１３ （１）の記録モートは、まず高分子液晶を液晶和か多数
のトメイン（分域）から成るポリトメイン状態に保持し
ておく。次に、等方相を示す温度以上に高分子液晶を加
熱後、ガラス転移点以下に急冷し高分子液晶を等方相の
状態に保持することにより、記録か行われる。

（２）の記録モートは、まず高分子液晶を延伸配向、或
いは電界等を用いて液晶相か単一のトメインから成るモ
ノトメイン状態に保持しておく。次に、ガラス転移点以
上に高分子液晶を加熱後冷却することにより，液晶相を
ポリトメイン状態に保持することて記録か行われる。

これら（１），（２）のいずれの記録モートても、記録
状態を加熱後の徐冷か，加熱と電界印加の組合せにより
、初期の状態に戻すことか可能てあるため、害き換え可
能な光記録媒体として用いることかてきる。従って、光
非散乱一光散乱の各状態を逆転させて記録モートとする
ことも可能になる。

光メモリーの記Ｑ層中の高分子材料を加熱する手法とし
ては、記録層中又は隣接層中に光吸収性色素を添加して
照射光を熱に変換する手法か一般的てある。

照射光は巾色性、直進性に優れたレーザー光か好まし〈
、特にコンパクト性や低消費電力等の点て半導体レーザ
ーが好ましい。　半導体レーザー光のような近赤外波長
領域に吸収を有する光吸収色素には、例えば以下のよう
なものが挙げられる。

Ｄ−１ ／ よ・ Ｄ−２ Ｄ−３ （注）但し、ｎは正の整数、またＲは芳香族ジアミン残
基１Ａは芳香族テトラカルボン酸残基を表わし、ａおよ
びｂはそれぞれ独立に０または１〜５０の整数て、かつ
ａ＋ｂは１〜１００の整数である。

なお、ｌｉｅ−Ｎｅレーザー光．　Ａｒイオンレーザー
光等を用いれば，それぞれの波長に吸収を有する光吸収
色素を用いることかてきる。特に、高分子液ｚ中に添加
する場合は相溶性の点て二色性色素を用いるのか好まし
い。

さらに、記録層中には、紫外線吸収剤、酸化防止剤、造
核剤等の添加剤を添加しても良い。

本発明の光記録媒体において、記′録層と反射層の貼り
合せ方法としては、あらかじめ用意しておいた記録層と
反射層を形成する２つのフィルムを密着させ，記録層の
高分子液晶の等方相転移温度まで加熱した後、ガラス転
移点以下まで徐冷する方法のほか、ホットメルト型の接
着剤を用いてラミネートするなどの方法により行うこと
がてきる。

また、必要に応じて記録層又は反射層を保護する保ｗ１
膜を設けても良い。保護；漠としては、ポリイミド、ポ
リエチレンテレフタレート，アクリル樹脂、ボリカーボ
ネートなどか用いられろ。これらは、記録層の等方相転
移温度などに応して使い分けることかできる。

また、第１図には、前述した様に、記録層ｌおよび反射
層２をそれぞれ一つずつ有する光記録媒体の構成を示す
が、さらに必要に応じて基板を設けても良い。さらに、
第３図に示す様に，コレステリック高分子液晶フィルム
からなる反射ｇ　２　Ｑ）両面に記録層ｌを設けること
て両面記録媒体とすることもでき、このような構成にす
るにより記録容量を２倍にすることも可衡である。

本発明の光記録媒体において、第１図に示すように，記
録層に照射された記録・再生光８は、反射層において媒
体面上に照射された光のうち、コレステリ・νク高分子
液晶のらせんの向きに対応した円偏光で，ピッチに対応
した波長入ｐの光のみか選択的に散乱される。

本発明の光記録媒体は、特にテープ状媒体に限定される
ことなく、ディスク、カート状基板として用いることも
可１走てある。

［実施例］ 以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。

実施例ｌ 下記の構造式（１２）で表わされる高分子液晶をジクロ
口エタンにｌｏｗＬ％の濃度で溶解させた。

これに、高分子液晶に対する重量比でｌｗＬ％の色，ｇ
（日本化薬■製，　ＬＣＤ−１１７　）を加え均一な溶
液とした．この溶液を厚さ１．２＋＊ｍのディスク状の
ガラス基板にスピナー塗布した。（　３０００ｒｐｚ，
　：ｌＯｓｅｃ　）その後，減圧下，　１２ロ゜Ｃ″ｃ
’ｔ時間乾煙し、溶媒を除去した後、厚さ１．２μ漠の
液晶ポリトメインを形成した。

一方、これとは別に，コレステリック高分子液晶〔ポリ
（γ−ベンジルし−グ１レタメートーＣＯ一γ−トデシ
ルし−グルタメート）、トデシル分率５８％１０５℃ （ｇｌａｓｓ　−一→　Ｃｈ：　〜２５０℃熱分解〕の
ものを２枚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ　）
のフィルムの間にはさみ，２０ル■の厚さに調整したフ
ィルムを１５０℃まで加熱した後室温まで急冷し，ＣＤ
反射スペクトルのピークを６３ｅｎｍ付近にもつコレス
テリック高分子液晶フィルムを得た。このフィルムを最
初に形成した液晶ポリドメインのｔに９５℃でラミネー
トし、室温まて徐冷し、光ディスクを得た， このディスクのガラス基板側から、第２図に示すレーザ
ー光学系（　Ｈｅ　−　Ｎｅレーザー人＝６３：Ｉｎｎ
）を用いて記録再生を行なったところ、未記録状態の反
射率か、λ＝　６：ｌ３ｎｍにおいて、２０％であった
ものが、記録面上てスポット径２鉢膿、パワーｌｆｌｍ
ＷてＩ０４ｓｅｃのパルスレーザーを照射したところ記
録部の反射率が３０％に上昇し良好な反射率変化か起こ
ったことが示された。

実施例２ 実施例ｌで用いたのと同じネマティック高分子液晶と色
素を，色素が高分子液晶のｌｗｔ％になるように混合し
，溶融状態から厚さ１．０　ｇｍの高分子液晶フィルム
を得た。このフィルムと実施例ｌて用いたのと同じの厚
さ２０μ■のコレステリック実施例３ 下記の構造式（１３）て表わされる高分子液晶に、下記
の構造式（１４）で示される色素（入．．．　，　８１
０ｎｓ）を高分子液晶に対しｌｗｔ％混合し、溶融状態
からｌ５ロｐｍのネマティック高分子液晶フィルムを形
成した。

ミトフィルムの間にはさみ、９５℃で圧着し室温まで徐
冷しテープ状媒体を作製した。このテープ状媒体に第２
図に示したレーザー光学系を用いて記録再生を行なった
ところ、未記録状態の反射率か１６％、２）Ｌ＠スポッ
ト、ｌｈＷ，　１０　４　＊ｅｃのパルス照射をした後
の反射率は２６％に変化し，充分なコントラストかとれ
ることが確認された。また、この記録部は９５゜Ｃまで
昇温した後、空気中に放冷することで、反射率が初期状
態と同じに復帰し消去が可能であること確認された。

ｃＩ！ｏ．。

（　ｌ４） 一方、これとは別に，コレステリック高分子液晶〔ポリ
（γ−ベンジルＬ−グルタメートーＣＯ一γードデシル
Ｌ−グルタメート），ドデシル分率３７％１００℃ （ｇｌａｓｓ　−一→　Ｃｈ：熱分解するまで液晶相を
とる）を２枚のＰＥＴフィルムにはさみ、厚さを２０棒
■に２ｇｌ！Ｍシ、１６０℃に加熱した後急冷すると，
ＣＤ反射スペクトルか８１０ｎｌ付近にピークをもつコ
レステリック高分子液晶フィルムが得られた．さらに，
保護層として用いるために、厚さ０．５　ｐ−ｍのポリ
イミドフィルムを用意し、第３図に示すように、下側か
らポリイミドフィルム，ネマテイック高分子液晶フイル
ム、コレステリツク高分子液晶フィルム、ネマティック
高分子液晶フィルム、ボリイミトフィルムの順に植層し
、８０℃で圧着し、室温まで徐冷して２層型のテープ状
媒体を得た． このテープ状媒体に，波長８１０ｎ■の半導体レーザー
を用いた以外は第２図に示す光学系と同じものを使用し
て、バワー１０ｓＷ、パルス幅ｔｏ　ｇ　ｓｅｃにし、
スポット径２終１にしぼって書き込みを行なクた．次い
で，　０．５ｍｌｌのパワーで再生を行なったところ，
反射率変化は１５％から２７％まで変化し，十分な反射
率変化が確認された．また，書き込みを行なっても記録
面の裏側では反射率変化は認められす、各記録面独立に
記録を行なうことが可能であることが確認された． ［発明の効果］ 以上説明した様に，本発明によれば、コレステリック層
を有する高分子液晶からなる反射層を用いることにより
，高感度でかつ製造コストのかからない安価な光記録媒
体を得ることがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光記録媒体の一例を示す説明図、第２
図は記録・再生を行なうのに使用するレーザー光学系装
置の説明図および第３図は本発明の光記録媒体の他の例
を示す説明図である。 １・・・記録層　　　　　　２・・・反射層３・・・保
；ＪＨ　　　　　　　４・・・光記録媒体５・・・レン
ズ　　　　　　６・・・局波長板フ・・・偏光ビームス
ブリッター ８・・・記録・再生光 ９・・・光検出用フ才トダイオード

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）コレステリック相を有する高分子液晶からなる反
   射層の少なくとも一つの面にガラス転移点を有する高分
   子液晶からなる記録層を積層してなる光記録媒体からな
   り、前記記録層の等方相転移温度Ｔｃｌとコレステリッ
   ク相を有する高分子液晶のガラス転移点Ｔｇとの関係が
   Ｔｇ＞Ｔｃｌであり、かつ反射層の固定化されたコレス
   テリック相を有する高分子液晶の選択反射の波長域に、
   記録・再生光の波長が含まれていることを特徴とする光
   記録媒体。
2. （２）前記ガラス転移点を有する高分子液晶からなる２
   つの記録層の間に、コレステリック相を有する高分子液
   晶からなる反射層が挟持されている請求項１記載の光記
   録媒体。
3. （３）媒体形状がテープ状である請求項１または２記載
   の光記録媒体。