JPH03197086A - 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、熱エネルギーの印加による結晶状態の可逆的
変化を利用した書き替え可能な高密度記録媒体に関する
。

［従来の技術〕 近年、例えば光によって与えられた情報を熱エネルギー
の形に変換して印加し、記録材料の形状変化や物性変化
として記録するいわゆるヒートモード記録システムが実
用化されつつある。

このようなヒートモード記録媒体としては、Ｔｅ、Ｂｉ
、Ｓｅ、Ｔｂ、Ｉ　ｎなどを主成分とする金属材料を用
いた無機系の記録媒体、あるいはシアニンなどのポリメ
チン系色素、フタロシアニン、ナフタロシアニン、ポル
フィリンなどの大環状アザアヌレン系色素、ナフトキノ
ン、アントラキノン系色素及びジチオール金属錯体系色
素などの有機色素を用いた記録媒体が知られている。

これらの記録媒体は集光したレーザー光の照射などによ
り熱エネルギーが加えられると、照射部分の記録層が溶
融あるいは蒸発して孔（ピット）を形成し、情報を記録
するものである。

しかし、これらの記録媒体は、記録した情報を消去して
再び新しい情報を記録する可逆性を有していない。

上記のような再生専用、追記型のヒートモード光記録蝶
体の発達とともに、記録、再生、消去が可能な可逆記録
媒体の必要性が高まっている。

こうした可逆記録媒体として、例えばＧｄ、Ｔｂ、ＤＶ
などの希土類元素とＦｅ、Ｎｉ、ｃｏなどの遷移金属と
からなる合金薄膜を用いた光磁気記録媒体がある。これ
はレーザー光照射による加熱と外部印加磁界を併用して
記録し、磁化の向きによる光の振動面の回転方向の違い
を利用して再生するものである。又、情報の消去はレー
ザーによる加熱と記録時とは逆向きの外部磁界を加える
ことにより行われる。しかし、この光磁気記録媒体は再
生時の感度が十分でな（Ｓ／Ｎ比が悪いこと、及び酸化
などの影響により記録感度の劣化や記録の安定性に問題
があるなどの欠点を有している。

又、可逆記録媒体としてＧｅ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｓｂ、Ｉｎ
、Ｓｎなどの元素を主成分とする無機材料薄膜からなる
記録層の結晶−非晶質間の相転移を利用したものがある
。この記録媒体はレーザー光の照射のみで、ヒートモー
ドで記録及び消去ができる利点があるが、記録部と非記
録部のコントラストや記録の安定性が十分でないこと、
記録層の材料の安定性に関して問題があるなどの欠点を
有している。

一方、特開昭５４−１１９３７７、同５５−１５４１９
８、同６３−３９３７８　、同６３−４１１８６号公報
には、樹脂マトリックス材と、このマトリックス材中に
微粒子分散状態で存在する有機低分子物質からなる熱記
録材料が開示されている。この記録材料はある温度以上
に加熱し冷却すると白濁状態（遮光状ｇｌ）になり、又
ある温度範囲に加熱し冷却すると透明状態となり、この
遮光性の可逆的な変化により記録が行われる。しかし、
この遮光性によるコントラストは、通常目視でＩＩ察で
きる程度の大きさの記録の場合には明瞭であったとして
も、数μｍ程度の小さな部分が変化してできた記＃ｊ部
を顕微鏡的に拡大してｉ察する場合には記録として確認
できないう程度の低いコントラストとなってしまう、記
録層中では有機低分子物質の微粒子のマトリックス中で
の状態によって、光の散乱性が変化しているのであるが
、記録部分の大きさが数μｍ程度になってしまうと、記
録部分の大きさに対してこの微粒子の大きさがこのよう
な散乱を起こすには十分なほどの小ささではなくなって
しまうためである。

これを補うためには、記録の大きさに比べ記録層の厚さ
をはるかに厚くすることが考えられるが、このような厚
い記録層を厚さ方向に全体に均一に加熱して小さな記録
部を形成することは、実質的に困難である。したがって
、高密度な記録を行う記録媒体に適用することはできな
い。

その他に有機材料を用いた消去可能な記＃ｊ媒体として
、例えば特開昭５８−１９９３４３号公報には有機金属
銘木ビス（１−ρ−ｎ−アルキルフェニルブタンー１．
３−ジオナト）（■）と有機高分子混合物、特開昭６３
−１５７９３号公報には結晶性と非品性の熱可塑性樹脂
混合物、特開昭６３−９５９９３号、同９６７４８号公
報には結晶性芳香族ビニレンスルフィド重合体、特開昭
６３−２７９４４０号公報には含硫黄ポリマー、特開昭
６３−１２８９９３号公報にはジアザビシクロ［２，２
，２］オクタン４級塩を利用した記録媒体が示されてい
る。しかし、これらはいずれも記録速度あるいは消去速
度がおそく実用化は困難である。

［発明が解決しようとする課題］ このように従来の記録媒体には、記録の感度、消去速度
、記録の安定性、記録部と非記録部のコントラストなど
に種々の問題を残している。

又使用する記録媒体は安全性の面から毒性のない材料を
用いたものであることが望ましい。

このような観点から本発明は情報を記録し、再生し、か
つ記録された情報を消去することができ、繰り返し使用
可能な記録媒体を提供するものである。又、記録感度、
記録速度に優れ、記録の安定性が良好で、記録部と非記
録部のコントラストが大きく、高密度に情報が記録でき
、記録された情報を高速に消去できる記録媒体を提供す
るものである。更に本発明は毒性がなく安定性の高い記
録媒体を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、以上のような目的から種々の有機材料の
熱変化を検討した結果、脂肪酸又は脂肪酸誘導体の薄膜
状結晶を記録層に用いた場合、熱を印加した部分の結晶
状態が変化することを見出した。又、この変化部分が適
当な温度に再加熱されることにより元に戻ることを見出
した０本発明はこのような脂肪酸化又は脂肪酸誘導体薄
膜状結晶の熱的な可逆変化に基づくものであり、脂肪酸
又は脂肪酸誘導体を主成分とする記録層に面状発熱層を
接して設け、該面状発熱層に必要に応じて電圧を印加し
、記録層の温度をコントロールすることにより記録特性
の向上を図るものである。

次に、本発明の記録媒体の構成を図面により説明する。

第１〜３図は、本発明記録媒体の層構成を説明する図で
ある。記録層に接して設けられる面状発熱層は、光吸収
性物質から構成することもできる（第１図）、又、光吸
収性物質を記録層中に含ませること（第２図）、あるい
は光吸収性物質を別層として記録層に接して設けること
もできる（第３図）。

以下に、本発明の記録媒体について詳細に説明する。

本発明の記録媒体の記録層は脂肪酸又は脂肪酸誘導体を
主成分とする薄膜状結晶からなるか、又はこれを含む層
であるが、ここでいう脂肪酸又は脂肪酸誘導体とは、詳
しくは飽和又は不飽和のモノ又はジカルボン酸又はこれ
らのエステル、アミド、アニリド、ヒドラジド、ウレイ
ド、無水物、あるいはアンモニウム塩又は金属塩のよう
な脂肪酸塩である。この場合、エステルは２個以上のし
ドロキシ基を持つ化合物とのエステル、例えばモノ、ジ
又はトリグリセリドなどを含む、又、これらのものはハ
ロゲン、ヒドロキシ基、アシル基、アシルオキシ基、あ
るいは置換又は無置換のアリール基により置換されてい
てもよい、これらの飽和又は不飽和脂肪酸は直鎖のもの
で枝分れしたものでもよく、不飽和脂肪酸は二重結合又
は三重結合を１個持つものでも、２個以上持つものでも
よい、これらの脂肪酸中の炭化水素鎖の炭素数は１０以
上であることが好ましい。

飽和脂肪酸の具体例としては、例えばウンデカン酸、ラ
ウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン
酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、ナノデカン酸、ア
ラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モ
ンタン酸、メリシン酸などがあり、不飽和脂肪酸として
は、例えば、オレイン酸、エライジン酸、リノール酸、
ソルビン酸、ステアロール酸などがある。

又エステルの具体例としては、例えば、これらの脂肪酸
のメチルエステル、エチルエステル、ヘキシルエステル
、オクチルエステル、デシルエステル、ドデシルエステ
ル、テトラデシルエステル、ステアリルエステル、エイ
コシルエステル、トコシルエステルなどがある。

又、金属塩の例としては、例えば、これらの脂肪酸のナ
トリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ニッ
ケル、コバルト、亜鉛、カドミウム、アルミニウムなど
の金属塩がある。

使用する脂肪酸又は脂肪酸誘導体は、好ましくは融点が
５０〜２００℃、特に６０〜１５０℃の範囲のものが好
ましい、これより低いと記録の保存性にも問題があり、
又高いと記録に要するエネルギーが大きくなり、記録速
度が遅くなる。

本発明の記録媒体の記録層には、これらの脂肪酸又は脂
肪酸誘導体の一種又は二種以上を混合して用いることも
できる。又、本発明における記録層は、これらの脂肪酸
又は脂肪酸誘導体を主成分とする薄膜状結晶からなるか
、又はこれを含むものであるが、これ以外に、層を形成
する上で必要に応じ樹脂を用いることもできる。

樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニル
アルコール共重合体、塩化ビニル−＃酸ビニルーマレイ
ン酸共重合体、塩化ビニル−アクリレート共重合体、ポ
リ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−アクリロニトリル
共重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリレー
ト、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリウレ
タン、シリコン樹脂などがあげられる。記録層中に樹脂
を用いる場合、記録層全体で脂肪酸又は脂肪酸誘導体１
に対して、樹脂は重量比で３以下、特に１以下であるこ
とが好ましい。

本発明において面状発熱層を構成する物質としては、Ｃ
ｒ、Ｇｅ、Ｐｔ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｔｉ、ＡＩ、５ｎ０２、
Ｉ　ｎｚ　ｏ３　、ＺｎＯ１ＩＴＯ（スズをドープした
酸化インジウム）等の金属又は金属酸化物が使用できる
。特に、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｐｔ、Ｔｉは、半導体レーザー光
に対する吸収も大きく、それらの物質で構成される面状
発熱層は光吸収性物質を含有する別層としても機能する
ため有利である。

本発明において必要に応じて使用することができる光吸
収性物質としては、アゾ系色素、シアニン系色素、ナフ
トキノン系色素、アントラキノン系色素、スクアリリウ
ム系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系
色素、ポルフィリン系色素、インジゴ系色素、ジチオー
ル錯体系色素、アズレニウム系色素、キノンイミン系色
素、キノンジイミン系色素等の赤外線吸収色素及びＣｒ
、Ｇｅ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｓｔ、ＡＩ、等の金属材料などを
挙げることができる。

本発明の記録媒体に用いられる基板としては、ガラス板
、金属板、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネー
ト等のグラスチック板等がある。

ただし、情報記録後、透過光により記録を読み取る場合
には、基板には再生光を透過するものを用いる必要があ
る。又、反射光で読み取る場合には、必要に応じて例え
ばＰｔ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｇｅ、ＡＩ、等の金
属又は半金属の膜を設は反射層とする。

脂肪酸又は脂肪酸誘導体は、製膜条件、熱処理条件など
により基板に対して垂直に配向したり、水平に配向した
りすることが知られている［例えば、脂肪酸化学、幸書
房、表面　Ｖｏｌ、２４、Ｎｏ、２　（１９８６）、表
面Ｖｏ１．２６．Ｎｏ、１０（１９８８）］　。

本発明は、脂肪酸又は脂肪酸誘導体を予しめある方向に
配向させた記録層に半導体レーザー光を照射し、記録層
中もしくは記録層と接する別層中の光吸収性物質に吸収
、発熱させ照射部分に相当する脂肪酸もしくは脂肪酸誘
導体の結晶状態（配向状態）を変化させることにより記
録を行い、面状発熱層に通電させ記録層の温度を制御す
ることにより元の配向状態に戻す（消去）ことが基本的
原理である。このような結晶状態の変化をより具体的に
説明するために、記録層の材料として代表的な脂肪酸で
あるステアリン酸を用いた場合の実施例を示す。

［実施例］ ガラス基板（１２ａｌｔ厚、光学研磨）上にＣｒを蒸着
し１０００＾厚の面状発熱層を設けた。Ｃｒは半導体レ
ーザー光に対して吸収があるため、このＣ、ｒ層は光吸
収性物質層としても機能する。

次にステアリン酸（ＮＡＡ−１８０、日本油脂１１８１
りのテトラヒドロフラン溶液を用意し、スピンコード法
により塗布し乾燥後、ホットプレート上にのせて融点以
上（６９，９℃）になるように加熱した後、徐冷するこ
とにより結晶化させ、記録層を形成しく１μｍ厚）、ガ
ラス基板、面状発熱層、記録層よりなる記録媒体を作成
した。このようにして作成した記録媒体を９０Ｏｒｌ）
ＩＩで回転させながら、直径１μｍに集光した波長８３
０ｎｍの半導体レーザー光を下記の条件で照射し、スパ
イラル状の記録を形成した。このときの記録方向の線速
は約３５００〜４０００ｍＩｌ／　ｓｅｃである。

照射条件　周波数　２００　ｋ８．　５０％ｄｕｔｙ強
度　　５１ 記録ラインの間隔　３．５μｍ （中心間） レーザー光を照射した記録媒体を反射偏光顕微鏡を用い
直交ニコル状態で観察すると、記録層のレーザー光照射
部分に幅約１μｍのライン状の記録部が形成されている
のが明瞭なコントラストで観察できた。偏光顕Ｆ７１鏡
で観察した例を第４図に示す。

次いで面状発熱層に電流を通し記録層をステアリン酸の
融点以下（２〜１０℃低い温度）まで加熱し、電流を切
ると徐冷状態となり記録が消去できた。

第５図に未記録部の、第６図に記録部のＸ線回折を示す
、第５図より未記録部はステアリン酸のＣ型結晶の長面
間隔に基づく回折線のみが認められ（０，０、ｌ）、ａ
、ｂ軸を平行に配向した構造が形成されたことを示して
いる。

方第６図より記録は２θ−＝２１．６℃付近から短面間
隔に基づく回折線（２θ＝２１．６）が新たに現われ、
長面間隔に基づく回折線ピーク強度が弱くなっており、
一部水平配向したｍ造ができていることが判る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の記録媒体は、記録部と非
記録部とのコントラストが大きく、高密度に情報が記録
でき、また情報の高速消去が可能であり、さらに毒性が
なく安全性にも優れている。

【図面の簡単な説明】

第１〜第３図は本発明の記録媒体の構成を説明する図、
第４図は本発明の記録媒体をレーザー光により記録した
後、記録層を反射偏光顕微錆によりＩＩＩ察した図。 第５図は未記録部のＸ線回折図、第６図は記録部のＸ線
回折図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 脂肪酸または脂肪酸誘導体を主成分とする薄膜状結晶、
   またはその薄膜状結晶を含む層からなる記録層に面状発
   熱層を接して設けたことを特徴とする記録媒体。