JPH04370539A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は情報の記録、消去を可逆
的に行うことができる記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ＯＡ機器の普及等により、各種の情
報データの量は、増大の一途をたどっている。このため
、これらの情報データを高密度に蓄積する手段として、
光ディスク記録装置の開発が活発に行われている。 しかしながら、情報の整理・編集を行う、あるいは、コ
ンピューターにアクセスするためには、記録材料として
、情報の記録、消去を可逆的に行えることが不可欠であ
り、このような観点からカルコゲナイドのような半導体
、あるいは、熱可塑性樹脂を記録材料とする開発が進め
られている。だが、前者では毒性があったりコストが高
くなるといった欠点が認められ、また、後者については
、コントラストが低く十分なＳ／Ｎ比をとれないという
問題点があり、現在のところ実用化できるものは見出さ
れていない。

【０００３】そうした問題点、欠点を解決するものとし
て、可逆的に相転移を行う高分子材料を記録媒体として
用いることが検討されてきている。例えば、特開昭５８
−１２５２４７号公報には高分子液晶の透明な配向状態
と不透明状態とを熱或いは熱及び電界によって可逆的に
変化させることを特徴とする記録媒体が開示されている
。ここで、熱は光を光吸収剤に照射することにより発生
させることができ、すなわち、書き込み手段としてレー
ザー光を用いるものである。また、このような例は、特
開昭６０−１１４８２３号公報にも開示されており、高
分子液晶として、ポリシロキサンが使用されている。 しかし、これらの記録媒体ではレーザー光を用いる際、
トラッキング用のグルーブ形成を行うことが必要で、勢
い、記録媒体のコストが高くなるという欠点があり、現
在のところ実用化できるものは見出せていないのが実情
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこれら欠点を
解消するものであり、特に比較的安価な材料を用い簡便
な方法で製造可能であり、圧力可変層を用いて、記録層
被膜の秩序（光学的変位）を選択的に変え情報記録を行
い、記録の保存が半永久的であり、かつ、書き換えが可
能な新規な記録媒体を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の記録媒体は、支
持体間に記録層被膜及び加熱により膨張又は形状変化を
示す圧力可変層を積層して設け、その圧力可変層の局部
的な膨張又は形状変化に応じて、該記録層被膜の光学的
変位を選択的に変え情報を記録せしめるようにしてなる
ことを特徴としている。ちなみに、本発明者は前記の課
題を解決すべく、従来より記録媒体についての研究を重
ねてきた結果、熱的に可逆である圧力可変層の有する作
用を利用すれば記録層被膜への記録・消去が有効に行な
えることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに
いたったものである。

【０００６】以下に、本発明を添付の図面に基づきなが
らさらに詳細に説明する。

【０００７】図１（ａ）及び図２（ａ）は本発明に係る
記録媒体の代表的な二例の断面図であり、これらの記録
媒体は記録層被膜３１又は３２が光弾性効果を有する材
料で形成されており、記録層被膜３１又は３２の秩序（
光学的変位）を圧力可変層２の局部的な圧力によって選
択的に変化させて情報の記録を行なうという点で共通し
ている。図中、１１及び１２は支持体である。また、圧
力可変層２は熱膨張性有機材料層２１と形状記憶樹脂層
２２との積層によって構成されたものである。３３は配
向膜を表わしている。

【０００８】図１（ａ）に示した記録媒体１０の記録層
被膜３１は光弾性効果を有する無機酸化物からなる層で
ある。記録媒体１０に情報を書き込む場合には、記録媒
体１０にレーザー光を照射してその部分の熱膨張性有機
材料層２１を熱膨張させ、この膨張力により上層の形状
記憶樹脂層２２を局部的に膨張又は変形させ、これを通
して記録層被膜（無機酸化物層）３１に圧力を加え、こ
れによって、記録層被膜３１は局所的に秩序が変えられ
ることになり、即ち、加圧部分には光散乱、複屈折、ま
たは吸収の変異が起こり、記録点が形成される（図２）
。この記録点は、冷却後においてもそのまま保持されて
記録となる（図１（ｂ））。なお、書き込み時の熱は形
状記憶樹脂層２２が形状記憶を起こす温度以下に調整す
る。

【０００９】こうして記録された情報の読み出し（再生
）は、この記録点が形成された記録媒体に記録用レーザ
ー光よりも低出力の再生用レーザー光を走査して、その
部分の透過光又は反射光の出力を検出することにより行
なわれる。

【００１０】一方、記録情報の消去は形状記憶樹脂層２
２の樹脂が形状記憶を起こす温度に記録媒体１０を再加
熱することにより行なわれる。この時、いったん記録さ
れ凸状となって記録層被膜３１を加圧していた形状記憶
樹脂層２２が元の平担面に戻ろうとする力が働く結果、
記録層被膜３１への加圧はなくなり記録情報は消去され
る。消去後は、元の図１に示したように再度書き込みが
可能となる、なお、消去用熱源としてはレーザー、ヒー
ター、赤外ランプ等が使用される。

【００１１】図２（ａ）に示した記録媒体２０における
記録層被膜３２は高分子液晶層からなり、この層３２に
は一般に配向膜３４が接している。その他は図１（ａ）
に示した記録媒体１０と同様な構成を有している。この
ものを液晶温度でアニール処理することにより高分子液
晶層３２には均一な配向状態が得られ、記録媒体２０が
得られる。

【００１２】記録媒体２０に情報を書き込む場合、記録
媒体２０にレーザー光を照射して、その部分の熱膨張性
有機材料層２１を熱膨張させ、同時にこの膨張力により
上層の形状記憶樹脂層２２を通して記録層被膜（高分子
液晶層）３２に圧力が加わり、局所的に秩序を変える（
局所的に液晶の配向状態が変えられる）ことにより、加
圧部分には光散乱、光学活性、複屈折または吸収の変異
が起こり、記録点が形成される。これは、冷却後におい
てもそのまま保持されて記録となる（図２（ｂ））。 なお、書き込み時の熱は形状記憶樹脂層２２の樹脂が形
状記憶を起こす温度以下に調整する。

【００１３】こうして図２（ａ）に記録された情報の読
み出しは図１（ｂ）について述べたとまったく同様であ
る。

【００１４】一方、図２（ｂ）に示された記録情報の消
去は形状記憶樹脂層２２の樹脂が形状記憶を起こす温度
以上の液晶温度に記録媒体２０を再加熱することにより
行なわれる。この時、いったん記録されて凸状となって
高分子液晶層３２を加圧していた形状記憶樹脂層２２が
元の平担面に戻り、さらに配向層３３により高分子液晶
層３２が再配向する結果、記録情報は消去される。消去
後は、元の図２（ａ）に示したような記録媒体２０にな
り、再度書き込みが可能となる。なお、消去用熱源とし
てはレーザー、ヒーター、赤外ランプ等が使用される。

【００１５】本発明の記録媒体１０，２０に使用する支
持体１１，１２としてはガラス、ポリエステル等の合成
樹脂板等が挙げられる。

【００１６】形状記憶樹脂の具体例としては架橋ポリオ
レフィン、架橋弗素樹脂、トランスポリイソプレン、ポ
リノルボルネン、シンジオクタクチック、１，２−ポリ
ブタジエン等が挙げられる。

【００１７】熱膨張性有機材料としては、パラフィンワ
ックス、高級脂肪酸、ブチルゴム、シリコンゴム、天然
ゴム等が挙げられる。

【００１８】無機酸化物としては、ニオブ酸リチウム、
タンタル酸リチウム、チタン酸ストロンチウム、酸化テ
ルル等が挙げられる。

【００１９】また、高分子液晶は公知のものが利用でき
、メソゲン基を主鎖ないし側鎖に有するもので、これら
の化合物に関する綜説は、例えばニューヨーク・アカデ
ミック出版社　　１９８２年発行のチフエリ・クリーク
バウム及びマイヤー著「ポリマー、リキッド・クリスタ
ルズ」に記載されている。また、高分子液晶は架橋され
ているものであっても良い。これら架橋は光架橋によっ
たものが好ましい。以下に用いる高分子液晶の具体例を
表１から表９までに挙げる。なお、具体例中の＊は不斉
炭素原子であることを示す。

【００２０】

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】

【表６】

【表７】

【表８】

【表９】

【００２１】このような高分子液晶は通常単独ないしは
混合して使用され、更に他の低分子液晶を加えて使用す
ることもできる。この低分子液晶は高分子液晶の粘度、
相転移温度等をコントロールして記録特性及び消去特性
の改善を目的とするものでネマチックやスメクチック或
いはコレステリック液晶で公知のものが利用できる。

【００２２】本発明の記録媒体では、レーザー光に対す
る光吸収性をよくするために、圧力可変層２に光吸収性
物質の１種以上を添加するのが望ましい。光吸収性物質
は圧力可変層２中に溶解又は分散して使用される。光吸
収性物質は例えばレーザーのような光で制御する場合使
用され、場合によっては多色性色素も使用される。これ
らの光吸収性物質の光吸収は使用されるレーザー光の波
長に適応すべきである。種々のレーザー光の波長を用い
て記録、読み取り過程を行う場合には、使用されるレー
ザー光の波長範囲で高い吸収を示す光吸収性物質の混合
物を用いることが好ましい。光吸収性物質は別層として
支持体１１上に接して設けても良い。その場合、光吸収
性物質をエポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、
ウレタン樹脂等の樹脂溶液に溶解又は分散させてて塗布
するか、蒸着することにより光吸収性物質層を作成する
。用いられる光吸収性物質は公知のものが使用でき、具
体的には表１０から表１２に記載したものを挙げること
ができる。

【００２３】

【表１０】

【表１１】

【表１２】

【００２４】配向膜３３はポリイミド、ポリビニルアル
コール、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデンなどの有機
高分子材料やシランカップリング剤、あるいはＳｉＯ等
の酸化物等によって形成される。

【００２５】本発明に係る記録媒体をつくるには、図１
（ａ）に示したものであれば、下部支持体１１上に熱膨
張性有機材料を０．０１μｍ〜１００μｍ厚程度にホッ
トメルトコートし熱膨張性有機材料層２１形成した後、
その上に形状記憶樹脂フィルムを０．０１μｍ〜５０μ
ｍ厚で被覆・積層する。一方、上部支持体１２上に無機
酸化物をスパッタリング法にて０．０１〜１００μｍ程
度に膜生成し、次いで、これらを合わせアニールすれば
よい。また、図２（ａ）に示したものであれば、図１（
ａ）の記録媒体と同様に下部支持体１１上に圧力可変層
２を形成し、一方、上部支持体上に配向膜３３をスピン
コーティング、ディッピング、蒸着等により成膜し、そ
の上に高分子液晶層３２をスピンコーティング、ディッ
ピング等により０．０１〜１００μｍ程度の厚さにコー
ティングによって形成し、次いで、これらを合わせアニ
ールすればよい。

【００２６】

【実施例】以下に本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

【００２７】実施例１ ガラス（下部支持体）上にフタロシアニン色素を５重量
％分散したＣ２４のｎ−パラフィンワックスを約３μｍ
厚にホットメルトコートし成膜後、側面を含む全面にフ
タロシアニン色素を前記と同量分散した約０．５μｍ厚
のポリノルボルネンフィルムを被覆圧着し圧力可変層を
形成した。一方、上部支持体（ガラス）上にチタン酸ス
トロンチウムをスパッタリングし約２μｍの厚さの膜を
作成した。この膜（記録被膜）と前記の圧力可変層とを
あわせ１４０℃で熱処理することにより図１（ａ）に示
したような記録媒体を作成した。次に、この記録媒体に
対し、レーザー光により書き込み記録をレーザー出力１
０ｍＷで５０ｎ秒間行ない、記録部と非記録部とのコン
トラスト比を半導体レーザーの微弱光（０．１ｍＷ）で
測定すると６：１であった。更に、レーザー出力１０ｍ
Ｗで２５０ｎ秒間、消去を行ったところ記録は消去され
、繰り返し使用が可能であるのが確められた。

【００２８】実施例２ ガラス（下部支持体）上にナフタロシアニン色素を５重
量％分散したＣ１４の飽和脂肪酸を約２μｍ厚にホット
メルトコートし成膜後、側面を含む全面にナフタロシア
ニン色素を前記と同量分散した約０．５μｍ厚のトラン
スポリイソプレンを被覆・圧着し、圧力可変層を形成し
た。一方、上部支持体（ガラス）上にポリイミドをスピ
ンコーティングし膜厚約０．１μｍに成膜して配向層を
形成した。その上に高分子液晶Ｌｃ３３をテトラヒドロ
フランに溶解し（１０重量％）スピンコーティングによ
り約２μｍの厚さの膜を作成した。この膜（記録層被膜
）と前記の圧力可変層とをあわせ１５０℃で熱処理する
ことにより、図２（ａ）に示したような記録媒体を作成
した。次に、この記録媒体に対し、レーザー光による書
き込み記録をレーザー出力１０ｍＷで５０ｎ秒間行ない
、記録部と非記録部とのコントラスト比を半導体レーザ
ーの微弱光（０．１ｍＷ）で測定すると８：１であった
。更に、この記録媒体を１５０℃で熱処理すると記録が
消去され、繰り返し使用が可能であるのが確められた。

【００２９】

【発明の効果】本発明の記録媒体によれば、記録・消去
を可逆的に容易に行うことができ、しかも情報を簡単な
装置で高コントラストに読みだすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係る記録媒体の断面図である
。（ｂ）はこの記録媒体に記録がなされる状態を説明す
るための図である。

【図２】（ａ）の本発明に係る他の記録媒体の断面図で
ある。（ｂ）はこの記録媒体に記録がなされる状態を説
明するための図である。

【符号の説明】

１０，２０　　記録媒体 １１，１２　　支持体 ２　　圧力可変層（２１　　熱膨張性有機材料層、２２
　　形成記憶樹脂層） ３１　　記録層被膜（無機酸化物層） ３２　　記録層被膜（高分子液晶層） ３３　　配向膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　支持体間に記録層被膜及び加熱により
   膨張又は形状変化を示す圧力可変層を積層して設け、そ
   の圧力可変層の局部的な膨張又は形状変化に応じて、該
   記録層被膜の光学的変位を選択的に変え情報を記録せし
   めるようにしてなることを特徴とする記録媒体。
2. 【請求項２】　　前記圧力可変層が、熱膨張性有機材料
   を主成分とする第一層及び形状記憶樹脂を主成分とする
   第二層の積層からなる請求項１記載の記録媒体。
3. 【請求項３】　　前記記録層被膜が、光弾性効果を有す
   る無機酸化物あるいは高分子液晶からなる請求項１記載
   の記録媒体。