JPH0329117A - 情報記録方法 - 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、消去可能な書き換え型の記録方式において連
続的多値記録を行う情報記録方法に関する． ［従来の技術］ 従来の書き換え可能な記録力式として＃！．機系材料を
用いたものでは、磁性材料の磁気光学特性を利用した光
磁気方式，カルコゲン化物薄膜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が知られている
。また、有機材料系では、フォトクロミツク材料による
フ才トンモートの記録方式や高分子液晶の均一配向状態
と無配向状慝の光反射率変化を利用した方式等が知られ
ている． 近年では、より高密度の情報記録方式か求められており
，記録密度を向上させる方式のひとつとして記録スポッ
トに多値の状態を与える多偵的情報記録方式を挙げるこ
とかできる。この多値的情報記録方式として，コレステ
リツク性高分子液晶のらせんピッチ長を変えるか或いは
無配向状態のピット形或によって光反射率を多偵的に変
化せしめる方式が提案されている（特開昭６２−　１０
７４４８号公報、特開昭６２−　１２９３７号公報）．
［発明が解決しようとする課Ｉ＆ｌ］ しかし，光磁気記録方式であればスピンの反転を利用し
て、スピンの反転にともなうカー効果・ファラデー効果
による偏光面の回耘を検出することで記録状態を読み出
しており、その回転角はｌ０以下と小さいため、ダイナ
ミックレンシの広い多値化を行うことは困難である．ま
た、相変化記録方式においては、アモルファス状態と液
晶状態を選択する相転移温度は領域がせまく，温度によ
って多値化を行うことは困難である。

これに対して高分子液晶を用いた多値記録の方法として
は特開昭６２−　１０７４４８号公報に示されるような
照射エネルギー密度によってコレステリック高分子液晶
のラセンピッチ長又はラセン軸の傾き、配向状態を制御
する方法が示されている．また、特開昭６２−　１２９
：１７号公報に示されるような照射エネルギーに更に電
場・磁場を印加し、しかもその方向を制御することで多
値化することが開示されている． しかしながら，前記の多値化の試みではダイナミックレ
ンジが十分とれないことや多値化のための書き込み装置
か複雑になることの他，多値化した場合に書き込みのた
めの照射エネルギーや電場・磁場の強度・異方性と読み
取り光量が直線的な関係にないことなどの欠点かあった
．本発明は，上記問題点を解決するためになされたもの
であり１ダイナくツクレンシが大きく、かつ熱制御が容
易な多値的情報記録および連続的階調記録か可能な情報
記録方法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手段］ 本発明では記録層の光学的厚みを変化させることにより
入射光に対する多重反射条件を変化させる記録、再生、
消去方法（例えば、特開昭６３−２７１２２８号公報，
特開昭６３−　２６６６４７号公報に開示されている方
法）か高コントラスト化を可能とすることに注目し，記
録層の屈折率すなわち光学的厚みを連続的に変化させる
ことにより多重反射が成立する条件を少しずつずらすこ
とにより、ある波長あるいは波長域において連続的階調
記録を行うものである。

即ち、本発明は、高分子液晶を含有する記ＱＭの屈折率
を変化させて記録再生光に対する多重反射状態を変化さ
せることにより記録消去を行うことが可能な光学式情報
記録媒体に情報を記録する方法であって、高分子液晶の
屈折率を連続的に変化させることにより反射光量を連続
的に変化させることを特徴とする情報記録方法である．
以下、本発明を詳細に説明する． 本発明は、高分子液晶を記録層とし記録層の屈折率を変
化させることで記・録・再生光に対する多重反射状態を
変化させることにより記録・消去を行うことが可能な光
学情報記録媒体に情報を多値的に記録する方法を提供す
るものであり、高分子液晶の屈折率を連続的に変化させ
ることにより、多重反射状態を変化させ反射光量を連続
的に変化させることを特徴とした情報記録方法であり、
ダイナミックレンジの大きな、制御性の良い多値記録が
可能となる． 記録層の高分子液晶の屈折率を変化させる方法としては
、具体的には熱印加による液晶化度の制御か挙げられ，
代表的にはレーザー光加熱を挙げることができる。なお
，本発明における液晶化度とは高分子液晶７１〜ソクス
において液晶としての秩序を崩している部分の割合であ
る． 以下に本発明の記録方法について説明する．第１図は、
本発明の情報記録方法に用いる情報記録媒体の基本的層
構威を示す説明図である．第２図は記録再生光学系の一
例を示す説明何である．最初に本発明における多重反射
状態について説明する．第２図において、偏光板ｌＯの
側から光を情報記録媒体５に入射させる。入射光は半透
過性反射層２を通過し全反射層４に到達した後、再び半
透過性反射層２に戻ってくる．この時、半透過性反射層
２における反射光と全反射層４からの反射光が干渉しあ
うように記録層３の光学厚みを制御すると、光は半透過
性反射層２と全反射層４の間で往復し著しく光路長が増
大した後に半透過性反射Ｉｅ２を通過し反射光として検
出される．このような状態を多重反射状態という．この
多重反射状慝は半透過性反射層２がなくとも起こり得る
が、多重反射を効率良く起こすためには存在した方か好
ましい．半透過性反射層２が存在しない場合にも記録層
３の光学的厚みを適当に調整すれば、記録層３および全
反射層４との組みあわせにより、多重反射条件を満足す
ることができる．多重反射状態では光学的厚みによって
入射光の波長λにも依存性があり，用いる波長を考慮し
た光学厚みの設定が必要である． 多重反射が起こると光路長が著しく増大するために光路
中にわずかでも入射光を吸収するものが存在すれば、入
射光に対する反射光の光量を極小におさえることかでき
る．本発明においては、記録層を形成する高分子掖晶の
屈折率を熱によって制御してその液晶化度を制御するこ
とで、多段階あるいは連続的に多重反射状態を変化せし
め、入射光に対する反射光の光量を多段階あるいは連続
的に変化せしめ多値的な情報記録あるいは階調記録を行
なうものである． 次に、第１図および第３図を用いて本発明の多値的情報
記録方法について説明する． 第１図において，記録層の未記録状態の屈折率をｎ，と
おく．この時の分光反射特性が第３図の実線で示される
とする．ｔＪＳ３図において、波長入。において多重反
射条件が成り立っており反射光量の極小値を与えている
．未記録状態の液晶化度を１とすると，記録層を等方相
転移温度以上まで加熱し、ガラス転移点以下まで急冷す
ることによりアモルファス状態で構造を固定化した場合
の液晶化度は０であるが，このときの記録層の屈折率が
ｎ２になったとすると、記録層の光学的厚みは、ｎ．ｄ
からｎ．　ｄ　（ｄ　：記録層の厚み）へ変化する．し
たがって、多重反射条件が変化し入射光に対する反射光
量が変化する．この状態を示したのが第３図の点線で示
したスペクトルである。

本発明は，記録層に対する熱印加条件を適当に変えるこ
とにより、記録層の液晶化度をＯから１の間で多段階あ
るいは連続的に制御し、反射光量を多段階あるいは連続
的に変化させ、情報記録の多値化あるいは階調記録を行
うものである．また、前記高分子液晶を含有する記録層
の光学厚みの変化量は０．２μ■以下、好ましくは０．
０５〜０．ｌ５μ−であることか望ましい． 記録層に与える熱印加条件の変化として，代表的にレー
ザー加熱を用いた場合、パルス幅、パワー、デューティ
ー比のいずれかひとつあるいは、これらの適当な組みあ
わせを用いたバラメーター変化を用いることかできる。

記録状態の消去は等方相転移温度以上に記録部を加熱し
た後、徐冷すれば良い． 本発明において用いられる情報記録媒体の構成としては
第１図に示したものが基本的なものとなる．本発明で言
う半透過性反射層２とは透過率が５〜９５％のものであ
って膜厚ｌＯ〜２０００人、より好ましくは５０〜８０
０入のアルミニウム、金、銀、銅等の金属薄膜の層もし
くは膜厚ｌＯ〜５０００入の無機酸化物もしくはｌｎＳ
等の高屈折率化合物を用いることができる．全反射層４
は通常金属か用いられるが、入射光入。を選択的に反射
するような基板であれば特に限定することなく用いるこ
とかできる．記録Ｎ３を構成する高分子液晶として，具
体的には下記（１）〜（５１）式のものを用いることか
てきるが，これらに限定されるわけではない。

（下記式（１）　〜（１３）中、Ｉｓ＞　ｎ≧１である
．）（１） （２） （３） （４） υ Ｕ （５） （６） （７） （８） （９） ０ （ＩＯ） （１４） （ｌ５） Ｃ！１３ →Ｃｌｌ２−Ｃ→， （１６） Ｃ１１３ ？←Ｃｌｌ■一Ｃ→「 １ （１１） （ｌ２） （ｌ３） （下記式（ｌ４）〜（ｌ７）中、 ｐ＝５〜１０００， ！）Ｉ＋ｐ２＝ ５〜１０００， ｑ＝ｌ〜１６， Ｑ＋＝ １〜１６， ｑ２＝ ｌ　〜ｌ６ である。

） （ｌ７） （下記式（１８）〜（４６）中、 本は不斉炭素中心を 示し、 ｎ＝５　〜１０００てある。

） （ｌ９） （２０） （引＝２〜１０） （２５） （信２ ２〜１５） （２６） ＣＩ！ ｛　ＣＩ＋．−Ｃ→一 ｒ Ｃ−２ ２〜１５） （わ ２〜＋５） （２ｌ） ＣＨ， （■２＝２〜１５） （２コ） （■２＝２〜１５） （２４）　　　　　ＩＩ １ ｛　ＣＩ１．−Ｃ→一 （鵬２＝２〜Ｉｓ） （２９） （ｘ＋ｙ＝１， ｑ＝ｌ〜１０，　Ｐ２＝　１〜！５） （３０） （３２） Ｒ４＝　＋　Ｃｌｌａ→一 （ｘ＋ｙ＝ｌ，ａｚ＝２〜Ｉｓ） （ｘ＋ｙ＝１，動＝２〜１５） （３７） （■，＝１〜５） （３３） （−２＝２〜１５， ｘ＋ｙ＝１） ？１１， ｌ Ｒ，＝　−ＣＩＩ■ＣＩｌ．ＣＩ１−＋　ＣＩ１■→一
Ｒ，＝−＋　ＣＩ＋２→一 （ｘ＋ｙ＝１，鵬，＝２〜１５〉 （３８） （３９） （ｘ＋ｙ＝　１） （４ｌ） （４２） （４コ） （４４） （ｍ５＝ｏ〜５） （４９） （５０） （５！） （４５） （４６） Ｒｒ （４７） （４８） 記録層３には光吸収を効率良く行わせる目的で光吸収色
素を上記高分゜子液晶層に混合することが好ましい．用
いることのできる色素について特に限定はないか、上記
高分子液晶に対する相溶性を考慮して添加量を決めれば
良い．代表的なものとしては、下記（＾）〜（Ｅ）の色
素を例示できるか、それ等の例示色素に限定されない． 記録層の形成方法は、スピナー塗布、バーコート等のコ
ーティング法の他、フィルム状に形威した高分子液晶を
基板上に直接ラミネートする方法等が挙げられる．フィ
ルムは未延伸のままでも良いし，延伸，シェアリング等
の方法により配向させたものであっても良い． また、必要に応じて記録層３と接する半透過性反射層２
と全反射層４の記録層側に配向制ｇｇ層を設けても良い
．配向制御層は、半透過性反射層２および全反射層４の
両方に設けても良いし、どちらか一方だけでも良い．配
向制御層としては、通常の液晶に用いられるものであれ
ば特に限定はされない．また、ラビング処理を行なって
もよい．（Ｄ） 配向制御層を用いない場合は、前述したように液晶状慝
とアモルファス状態の間で屈折率の差をとり，多重反射
状態を変化させるものであるか、配向制御層を用いた場
合は，配向した液晶状態とアモルファス状態の間で屈折
率差をとるものであり、後者の方か屈折率差を大きくと
れる特徴かある．また、配向制御層を用いない場合でも
、記録層か延伸等を利用して配向した状態であれば後著
のタイプとなる． ［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 ディスク状ガラス基板にＡ２を５０入の厚さに蒸着し，
その上に、下記の構造式（５２）で表わされる高分子液
晶に、下記の構造式（５３）で表わされる色素（λｗａ
ｘ　＝　８３３ｎ麿）を重量百分率でｌｗｔ％添加して
得た組成物をシクロヘキサノンに１０ｗｔ％の濃度にな
るように溶解した溶液をスピナー塗在し（３０００ｒｐ
ｍ，　：ｌＯｓｅｃ）　，　１３０°Ｃ″ｒ：１時間減
圧乾燥し室温まで徐冷することにより、厚みかｓｏｏｏ
人の高分子液晶ポリトメイン状態を得た．さらに、その
高分子液晶層の上にＡＩ！を３圓０入の厚さに蒸着する
ことにより分光反射特性が第４図で示されるような情報
記録媒体を得た（　８３０ｎ−において反射率Ｒ＝１０
％） つぎに、第２図で示される光学系を有するレーザー記録
再生評価装置（入＝　８：ｌＯｎｓ　）によりレーザー
パワーを４ｍＷ，６ｍＷに変化させパルス幅をｌ←ｓｅ
ｃと一定にした時の８：ＩＯｎｍにおける光反射率を測
定したところ、各々のパワーに対応してＲ＝３０％，５
０％と変化し、多偵的情報記録か行えることか確認され
た．また，３０〜５０％の間の任意の値に反射光量を制
御することが可能であった．また、情報記録媒体全体を
１３０℃に加熱後、３０゜Ｃまで徐冷すると、反射率は
媒体全面において初期値に戻った． 実施例２ 実施例１て用いたのと同じ高分子液晶に下記構造式（５
４）で表わされる色素（入一ａｘ　＝６２７ｎａ　）を
ａ．７ｗｔ％添加し、シクロヘキサノンに５ｗＬ％の濃
度になるように溶解させた．次に、ディスク状ガラス基
板にＡｉ）を１５０入蒸着した上にボリイミトの配向膜
を２００入の厚さに設け、ラビング処理した後、３００
０ｒｐｍ，　３０ｓｅｃて上記高分子液晶の溶液を塗布
し、ｌ３０゜Ｃで１時間減圧乾燥させた後、室温まで徐
冷し高分子液晶モノトメインを得た。このときの厚みは
１８００人であった。

さらに、高分子液晶の上にＡ２を３０００大の厚さに蒸
着することにより、入射光の偏光面を分子配列方向にあ
わせた場合の分光反射特性か第５図て示される様な情報
記録媒体を得た． 次に、第２図におけるレーザーの波長を８３０ｎｍから
６３３ｎｓにかえて、偏光面を分子配列方向にあわせ、
ｌｐｓｅｃでパワーを４＊Ｊ　６ｍＪ　８ｍＷと変化さ
せて試料に照射したところ、反射率は非照射部で４０％
であったのに対し、各々５７％，７５％，　９０％とな
り多値化できることが確認された．また、反射光量を４
０％から９０％の間の任意の値に制御することが可能で
あることも確認できた．実施例３ 上記実施例２と同様の方法でディスク状ガラス火板に、
Ａｕ　Ｉｓｏ人，ボリイミト配向膜２００人（ラビング
処理を施したもの）、下記構造式（５５）で表わされる
高分子液晶に下記構造式（５６）で表わされる色素（入
ｗａｘ　＝　７７３ｎｍ　）を０．７ｗｔ％混合した高
分子液晶組Ｊ＆物４５００入，八ｌ　：ｌ０００人の順
に各層を形成した．この様にして得られた情報記録媒体
の入射光を分子配列方向にあわせた分光反射特性を、第
６図に示す。第２図におけるレーザーの波長を７８０ｎ
園に変えて，８日Ｗ．５μｓｅｃのパルスをフォーカス
調整量を変えることによって記録を行なうと、反射光量
は初期の２０％から６０％まで連続的に変化させること
か可能であることか確認され，多偵的記録か可能になっ
た． 構造式（５２） 構造式（５３） ｃｒｏ．。

構造式（５４） 構造式（５５） ｇｒａｓｓ　　−−ブ 構造式（５６） ［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明の情報記録方法によれば、ダ
イナミックレンジか大きく、かつ熱制御か容易な多値的
情報記録あるいは階調記録か可能になった．また、光学
変調素子としてはダイナミックレンジの大きな連続的階
調が可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報記録方法に用いる情報記録媒体の
基本的居構成を示す説明図、第２図は記録百生光学系の
一例を示す説明図、第３図は本発明に用いる情報記録媒
体の分光反射特性の例を表わすグラフ、第４図．第５図
，第６図は各々実施例１，２．３の情報記録媒体の分光
反射特性を表わすグラフである． ｌ・・・基板　　　　　　　２・・・半透過性反射暦３
・・・記録層　　　　　　４・・・全反射層５・・・情
報記録媒体　　　６・・・レーザー光源７，８．９・・
・レンズ　　１０・・・偏光板ｌ１・・・ビームスプリ
ッター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高分子液晶を含有する記録層の屈折率を変化させ
   て記録再生光に対する多重反射状態を変化させることに
   より記録消去を行うことが可能な光学式情報記録媒体に
   情報を記録する方法であって、高分子液晶の屈折率を連
   続的に変化させることにより反射光量を連続的に変化さ
   せることを特徴とする情報記録方法。
2. （２）前記高分子液晶を含有する記録層の光学厚みの変
   化量が０．２μｍ以下である請求項１記載の情報記録方
   法。