JPH0246538A - 光メモリ素子 - Google Patents

光メモリ素子

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JPH0246538A
JPH0246538A JP63196372A JP19637288A JPH0246538A JP H0246538 A JPH0246538 A JP H0246538A JP 63196372 A JP63196372 A JP 63196372A JP 19637288 A JP19637288 A JP 19637288A JP H0246538 A JPH0246538 A JP H0246538A
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和夫 伴
Hiroyuki Katayama
博之 片山
Akira Takahashi
明 高橋
Kenji Ota
賢司 太田
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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、フォトクロミック現象を利用し、レーザ光等
の光により情報の記録、再生及び消去を行う光メモリ素
子に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、光メモリ素子は高密度大容量メモリ素子として年
々その必要性が高まっている。この光メモリ素子は、通
常、使用形態により再生専用メモリ、追加記録可能メモ
リ及び書換可能メモリの3種に分類される。
その内、追加記録可能メモリとして使用する光メモリ素
子は、レーザ光等の光を光メモリ素子中の記録媒体に照
射し、その照射した部分の記録媒体に融解又は分解等を
生じさせ、上記記録媒体に幾何学的な穴を形成すること
により情報を光メモリ素子に記録するものである。
又、それ以外に、追加記録可能メモリにおいて、レーザ
光等の光を光メモリ素子中の記録媒体に照射し、照射し
た部分の記録媒体を結晶化又は非結晶化させることによ
り、照射した部分における反射率等の光学的性質を変化
させ、これにより、情報の記録を行うものもある。
次に、書換可能メモリとして使用する光メモリ素子では
、光磁気効果を利用したものや記録媒体の相変化を利用
したものが知られている。前者の光磁気効果を利用した
ものは、記録媒体の表面に対して垂直な方向に磁化され
た磁性膜を含む記録媒体にレーザ光等の光を照射し、照
射部分の温度をキュリー温度以上に上昇させた状態で外
部から磁界を印加することにより、その部分の磁化の向
きを光の照射を行っていない部分の磁化の向きと逆にし
、これにより、情報の記録を行うようになっている。
一方、後者の相変化を利用したものでは、記録媒体にレ
ーザ光等の光を照射し、照射した部分の記録媒体を非結
晶状態から結晶状態へ、又は結晶状態から非結晶状態へ
相転移させることにより情報の記録を行う。なお、以上
の光メモリ素子における情報の記録方法は、いずれもレ
ーザ光等の光を熱源として利用していることからヒート
モード記録として1まとめにすることができる。
ところで、最近、上述したヒートモード記録とは別にフ
ォトンモード記録方式による光メモリ素子の研究開発が
活発に進められている。このフォトンモード記録として
、フォトクロミンク現象を呈する有機化合物を利用した
ものが知られている。フォトクロミック現象とは、ある
種の物質が固体又は液体の状態で光の照射により可逆的
に色彩を変化させる現象であり、このような現象を示す
有機化合物としては、例えば、ヒドラゾン、オザゾン、
スチルベン、サルチルアルデヒド、スピロピラン、フル
シト、アブベンゼン及びその誘導体等の多くの化合物が
挙げられる。
このような化合物の内、良く知られているフルギドを記
録媒体として利用した光メモリ素子を例示する。フルギ
ドは波長が340 nm付近の紫外光及び可視光の照射
により第3図(b)に示す分子内閉環及び第3図(a)
に示す開環反応が交互に起こり、それに伴って第4図に
実線I及び仮想線■で示したような吸収スペクトルの変
化が可逆的に生じることが知られている。
そこで、例えば、フルギドに予め可視光を照射すること
により第4図に実線■で示す吸収スペクトルを持たせて
おき、これを初期状態として、340nm付近の波長を
有する記録光により記録を行う。記録光が照射された部
分は、第4図に仮想線■で示す吸収スペクトルに変化す
るので、例えば、上記記録光の波長の近傍の350 n
m付近の波長を有する弱い光を照射すると、記録光が照
射された部分とそれ以外の部分とで第4図中に八Tで示
す吸光度の差が生じるので、これに基づいて、記録され
た信号の再生を行うことができる。
又、記録した信号を消去する際には、記録光を照射した
部分に波長が500 nm付近の光を照射すると、第4
図に実線■で示す吸収スペクトルに戻る。以上のように
、フォトクロミック現象は可逆的に生じるため、上記記
録媒体は消去可能な光メモリ素子として利用できる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述したように、フォトクロミック現象を利用した光メ
モリ素子への情報の記録はレーザ光等の光を記録媒体に
照射することにより行われるが、光をレンズ系で収束し
て得られるスポット径は回折による制限を受け、波長程
度の大きさが限度となる。すなわち、可視光又は近赤外
光では1μm程度が限度であり、ディジタル記録の場合
、ビームスポットの領域に1ビツトの記録を行うものと
すると、従来のものでは108ビツト/cm”程度の記
録密度が上限であり、充分な記録密度が得られないとい
う問題を有していた。
なお、フォトンモード記録方式において、更なる高密度
記録を実現するため、最近、フォトケミカルホールバー
ニング現象を利用した光メモリ素子の研究開発もなされ
ているが、実用化には未だ多くの問題点を有しているの
が実情である。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る光メモリ素子は、上記の課題を解決するた
めに、光の照射により記録媒体に情報の記録、再生及び
消去を行う光メモリ素子において、上記記録媒体はそれ
ぞれフォトクロミック現象を示す2種以上の有機化合物
をバインダー中に分散させて形成されていることを特徴
とするものである。
〔作 用〕
上記の構成においては、記録媒体中にそれぞれフォトク
ロミック現象を呈する2種以上の有機化合物が分散状態
で存在させ、個々の有機化合物に対してそれぞれフォト
クロミック現象を利用した情報の記録及び消去を独立し
て行うようにしている。これにより、情報の記録密度を
有機化合物の種類数に比例させて増大させることができ
るようになる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図及び第2図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
第2図に示すように、光メモリ素子はガラス又はプラス
チックからなる基板1と、この基板1上に形成される記
録媒体2とを備えている。記録媒体2は、フォトクロミ
ック現象を示す各種有機化合物、例えば、ヒドラゾン、
オサゾン、スチルベン、サルチルアルデヒド、スピロピ
ラン、フルシト、アゾベンゼン及びその誘導体等の内の
少なくとも2種類がバインダー中に分散させられた構成
となっている。上記バインダーは、少なくとも2種類の
有機化合物を分散状態で保持でき、かつ、光学的にほぼ
透明であれば良く、例えば、アクリル系若しくは塩化ビ
ニル系等のポリマー又は水ガラス等の無機物等を使用す
ることができる。
以下、記録媒体2として、例えば、それぞれフォトクロ
ミック現象を示す2種類の有機化合物A・Bをバインダ
ー中に分散させたものを使用する場合を説明する。ここ
で、第1図(a)に示すように、有機化合物Aは波長λ
、及びλ2の光によりフォトクロミック現象を示し、そ
の吸収スペクトルは実線iで示す状態と仮想線iiで示
す状態との間で可逆的に変化し、一方、第1図(b)に
示すように、有機化合物Bは波長λ3及びλ4の光によ
りフォトクロミック現象を示し、その吸収スペクトルは
実線iで示す状態と仮想線iiで示す状態との間で可逆
的に変化するものとする。なお、有機化合物A及びBは
、有機化合物A及びBに対する記録及び消去に使用する
記録及び消去用の波長λ1〜λ4の間に、λ1〈λ2〈
λ3〈λ4の関係を有するものを選択する。
記録媒体2に情報の記録を行う場合、まず、初期化とし
て、記録媒体2に波長λ2及び波長λ3を有する光を順
次照射し、記録媒体2に第1図(C)に実線Iで示すよ
うな吸収スペクトルを持たせる。
その後、記録媒体2に波長λ1を有する記録光を照射す
ると、記録媒体2中の有機化合物Aのみが光化学反応を
起こし、第1図(c)に仮想線■で示す様な吸収スペク
トルに変化する。この状態で例えば、波長λ1付近の光
を照射すれば、波長λ1の記録光による記録の前後で八
Tの吸光度の変化が生じたことにより、波長λ1による
記録が検出される。
次に、仮想線■の吸収スペクトルを有する状態で、記録
媒体2に波長λ4の記録光を照射すると、有機化合物B
のみが光化学反応を起こし、吸収スペクトルの変化が生
じることにより波長λ4による記録が行われる。このよ
うに、波長λ1と波長λ4による記録は、互いに独立に
行われ、他方の波長による記録が既に行われている場合
にもその記録内容に影響を与えない。
又、例えば、仮想線■で示す吸収スペクトルの状態から
、波長λ、の記録光による記録を消去する場合は、記録
媒体2に波長λ2の光を照射すると、吸収スペクトルは
実線Iで示す状態に戻る。
このように、波長λ1による記録と波長λ4による記録
が、他方の波長による記録が行われているか否かにかか
わらずそれぞれ独立に行えるとともに、各波長λ1及び
λ4による記録の消去も他方の波長による記録内容に影
響を与えずにそれぞれ独立に行えるので、従来の1種類
のみの有機化合物を使用した光メモリ素子に比して2倍
の記録容量を得ることができる。
なお、上記有機化合物A及びBの組合せの一例としては
、チオインジゴ(λ、−約490 nm、λ2−約54
0 nm)とピレンチオインジゴ(λ3−約580 n
m、λ4=約720 nm)が挙げられるが、有機化合
物A及びBは、フォトクロミック現象を生じる光の波長
が異なるものであれば、それ以外にも種々の組合せを採
用できる。
又、上記の例では、バインダー中に分散される有機化合
物を2種類のみとしたが、上述の原理に従って、多重記
録が可能な組合せであれば、有機化合物の種類は3種以
上としても良い。
なお、上記の光メモリ素子は基板1上に単に記録媒体2
を形成したものとして説明したが、実際には、例えば、
基板1の表面にグループ等の幾何学的パターンを形成し
たり、或いは、記録媒体2上に反射膜を形成することが
できる。又、記録媒体2を高温、高温から保護するため
に、記録媒体2を光学的に透明な保護膜により上下から
挾んだ構成としても良い。
〔発明の効果〕
本発明に係る光メモリ素子は、以上のように、光の照射
により記録媒体に情報の記録、再生及び消去を行う光メ
モリ素子において、上記記録媒体はそれぞれフォトクロ
ミック現象を示す2種以上の有機化合物をバインダー中
に分散させて形成されている構成である。
これにより、記録媒体中に分散させられた個々の有機化
合物に対してそれぞれフォトクロミック現象を利用した
情報の記録及び消去を独立して行えるようにしたので、
有機化合物の種類数に比例して情報の記録密度を増大さ
せることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の実施例を示すものであって
、第1図(a)は光メモリ素子の記録媒体における有機
化合物Aの吸収スペクトルを示すグラフ、第1図(b)
は光メモリ素子の記録媒体における有機化合物Bの吸収
スペクトルを示すグラフ、第1図(C)は光メモリ素子
の記録媒体全体の吸収スペクトルを示すグラフ、第2図
は光メモリ素子の部分縦断面図、第3図(a)は従来の
光メモリ素子における記録媒体としてのフルギドの開環
状態を示す説明図、第3図(b)は上記フルギドの閉環
状態を示す説明図、第4図は上記フルギドの吸収スペク
トルの変化を示すグラフである。 2は記録媒体である。 ツー 第 図 (a) 第 図(b) ハ へ 第 図 第 図(a) 第 図(b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、光の照射により記録媒体に情報の記録、再生及び消
    去を行う光メモリ素子において、上記記録媒体はそれぞ
    れフォトクロミック現象を示す2種以上の有機化合物を
    バインダー中に分散させて形成されていることを特徴と
    する光メモリ素子。
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