JPH0441917B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光記録媒体、時に消去可能な光記録媒
体に関するものである。

（従来の技術） レーザビームを集光レンズにより微小スポツト
に集光し、光記録媒体面に照射し前記媒体上に光
学的変化を生じせしめて情報を記録する光記録方
式は高密度の情報記録が可能な方式として注目さ
れている。前記光記録に用いる媒体としては極め
て多岐に渡るものが提案検討されている。本発明
に係わる特に消去可能な光記録媒体としてはフア
ラデー効果、カー効果等の磁気光学効果を示す磁
気光学材料を媒体とした所謂光磁気記録媒体とカ
ルコゲナイド化合物の如き材料の相変化により光
学特性の差異を生ずる所謂相変化材料を用いた記
録媒体が代表的な媒体として知られている。この
他にも、種々の媒体が提案されており、本発明と
同様高分子液晶を用いた情報記録媒体も提案され
ている（特開昭59−10930、特開昭59−35989）。

（発明が解決しようとする問題点） 光磁気記録媒体は現在最も有力な媒体であり、
実用化に近いものであるが一般的にＳ／Ｎが〜
40dBと低いこと、媒体に印加する外部磁場の応
答速度が遅いため、情報の記録単位であるビツト
毎の部分消去ができず、１トラツク一括消去のた
め情報の書き換えが複雑になる欠点を有する。
又、相変化を利用した記録媒体として現在検討さ
れている材料はTe系酸化物もしくはTe系合金で
あるがこれらは材料の毒性の問題があり、人体へ
の悪影響が危惧される。又、これらの記録媒体は
蒸着、スパツタ等の技術により薄膜化されるが、
材料、製造的にコストが高い欠点を有する。簡便
な製法でかつコスト的にも安い光記録媒体あるい
は光記録方式が強く望まれる。以上のような欠点
を解決する一方法として高分子液晶を用いた記録
媒体が前述の如く提案されているが、かかる記録
媒体においては特にネマチツク性高分子液晶のラ
ンダム配向状態を書き込みあるいは消去のいずれ
かの状態として用いるため、入射光が散乱され検
出機構が制限されるためＳ／Ｎ比が必ずしも充分
でない欠点を有する。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記した欠点を改善する、即ち製造的
にも簡便で低コストであり、かつ高いＳ／Ｎ比を
実現できる消去可能な記録媒体を提供する事を目
的とし、前記光記録層としてコレステリツク性高
分子液晶を用いかつ前記コレステリツク性高分子
液晶のラセンピツチｐと屈折率ｎが読み出し光源
波長λに対してほぼλ＝npであり、各ラセンの
回転が相異なる２層から成るものを用いている。

（作用） 本発明の基本的動作原理を説明する。

記録層にはコレステリツク性高分子液晶を用い
る。コレステリツク性高分子液晶は液晶基がラセ
ン配列している事が知られており、前記ラセン配
列をなすため、コレステリツク特有の光学特性を
示す。代表的光学特性として前記ラセン構造の周
期ピツチに対応した光の波長選択反射現象があ
る。これはコレステリツク高分子液晶のピツチを
ｐ、屈折率をｎとすると、波長λ＝npでかつラ
センの回転方向と同方向に回転する円偏光のみ選
択的に反射される現象である。本発明はこの選択
反射現象に基づくものである。光選択反射波長
は、前記高分子液晶の屈折率、ピツチを変える事
により変化させる事が可能である。

従来、低分子系コレステリツク液晶ではピツチ
は温度等により変化する事が知られている。

本発明者は鋭意検討した結果、コレステリツク
相にあるコレステリツク高分子液晶にレーザービ
ーム照射により急激に加熱すると、ラセンピツチ
長変化もしくはラセン軸の回転等の変化に対応す
ると思われる光選択波長変化による色変化（透過
率変化）が生じ、かつレーザビーム照射の除去に
より急激に冷却すると前記色変化状態が保存され
る事が判明した。これは変化したピツチ状態が急
冷効果のためそのまま保存されたものと考えられ
る。一方、徐冷した場合は前記色変化状態が消失
し、元の状態に戻ることが発明した。レーザービ
ームの照射エネルギーを更に大きくした場合は前
記ピツチ長変化に対応する色変化とは異なり、ピ
ツト形成が生じ、急冷により保存され、更に前記
形成されたピツトは再加熱徐冷により消失し元の
状態に戻ることが確認された。

本発明を図を用いて更に詳細に説明する。

第１図は本発明の光記録媒体の一実施例の模式
的断面図である。第１図において、プラスチツク
又はガラス基板５上に書き込みビームを効率的に
熱に変換する光吸収層４が形成されている。光吸
収材としては光ビームの波長域に大きな吸収を有
し、融点が比較的高く薄膜化できるものが望まし
い。光ビームとして半導体レーザ（λ＝0.78〜
0.83μｍ）を用いる時はバナジルフタロシアニン
等フタロシアニン化合物等を真空蒸着で形成した
ものが利用できる。あるいは、可溶性フタロシア
ニンを適当な溶媒で塗布乾燥したものの如きもの
も使用できる。

更にその上にはコレステリツク性高分子液晶薄
膜３，２が形成されている。コレステリツク性高
分子液晶としては種々の物が利用できる。一例を
上げれば下記構造式〔１〕で示されるようなコレ
ステロール誘導体とネマチツク性液晶分子を付加
したシロキサン系高分子液晶がある。

前記化合物〔１〕は左回りの円偏光に対する選
択反射性を示す。一方、右回りの円偏光に対する
選択反射性を示す化合物としては光学活性な末端
アルキル基R^*がＳ（−）−２−メタルブチルの下
記構造を有する化合物（）等が知られている。

前記化合物〔〕，〔〕から成る高分子液晶薄
膜を順次基板上に形成した。

前記コレステリツク液晶中には成膜性を向上さ
せるため微量の可塑剤等添加物が含まれていても
よい。

前記高分子液晶薄膜化は種々の方法により可能
である。

前記高分子液晶を適当な溶媒に可溶化し、スピ
ンコート等により塗布する方法、グラビア印刷で
転写する方法、ドクターブレードで塗布する方法
等が採用でき、前記塗布膜を加熱乾燥することで
薄膜化できる。あるいは基板上で加熱加圧下で成
形することにより薄膜化することも可能である。

このため、同時に大量に作製できる。また作製
時間も１分以下と短かく量産性に優れる。材料費
もTe等無機材料に比べて安い。

前記高分子液晶薄膜の各膜厚0.1μｍ〜数十μｍ
に調整される。

前記上層の高分子液晶薄膜上には一般に保護膜
もしくは保護層が４が形成される。しかし、前記
保護膜１は本発明の必須要件ではなく、これがな
くても良い。前記高分子液晶のラセン回転方向は
用いる光学活性物質により決まる。前記構造式
〔１〕で示されるようなコレステロール誘導体を
含む高分子液晶は左回り円偏光のλ＝npで示さ
れる波長を中心に選択反射される。

一方、化合物〔〕の如きものは、右回り円偏
光のλ＝npで示される波長を中心に選択反射さ
れる。従つて、前記各高分子液晶の選択反射波長
を可視域から近赤外波長域ではかつほとんど同一
波長で選択反射が生ずるように調整した媒体に光
ビームで書き込み、読み出す場合は極めて大きな
光学変化を示し、高いＳ／Ｎが実現できる。

即ち、書き込み光ビーム照射により前両高分子
液晶層に生じる光学変化は各左右円偏光成分に対
して選択的である。

即ち、左回りラセン構造をなす層では読み出し
光源の左円偏光成分に対して極めて大きな反射率
変化をもたらし、右回りラセン構造をなす層では
読み出し光源の右円偏光成分に対して極めて大き
な反射率変化をもたらすため、読み出し光の偏光
成分が有効に利用でき、結果的に両偏光成分によ
る光学変化が重畳される結果になり、高いＳ／Ｎ
が実現できる。

またあらかじめ前記両高分子液晶層のピツチｐ
を読み出し光源波長λに対してλがほぼぼnpに
等しくなるように調整しておけば、情報が書き込
まれない領域では極めて高い反射率を示し、一方
ビツトを形成するようなモードで情報を書き込ん
だ領域では急激な反射率低下を生じ、結果的に高
Ｓ／Ｎが実現できる。一方、前記ピツチ９をあら
かじめ前記読み出し光源の波長λに対して、λ≫
npに調整し、かつピツチ長が長くなるような光
量領域で情報を書き込めば、情報の非書込部は極
めて低い反射率、書込部は光反射率になり光Ｓ／
Ｎが同様に実現できる。

なお、第１図では光吸収層を設けた例を示した
が、光吸収層の替りに光吸収剤、例えば、バナジ
ルフタロシアニン等のフタロシアニン化合物等を
コレステリツク性高分子液晶層中に分散させて、
この光吸収剤を含有しているコレステリツク性高
分子液晶層のみ（保護層はあつても無くてもよ
い）が基板上に積層された構造としても本質的に
は何ら変らない。

実施例 １ ガラス基板上に光吸収層としてバナジルフタロ
シアニンを真空蒸着で形成し、その上に前記化合
物〔〕，〔〕の高分子液晶の薄膜をスピンコー
ト等で順次形成し、積層構造を形成した。前記高
分子液晶の選択反射中心波長はほぼ830nｍに調
整した。光ビームは波長830nｍのレーザダイオ
ードを用いた。８ｍW80μsのパルス光で書き込み
を行ないピツトの形成を確認した。前記媒体を１
ｍＷの無偏光で光の再生したところ、Ｓ／Ｎ＝
60dBの高Ｓ／Ｎで再生できた。前記情報を書込
んだ媒体を70℃以上に加熱することで前記情報は
完全に消去できた。なお、媒体の劣化は認められ
なかつた。

実施例 ２ 高分子液晶の選択反射波長を550nｍに調整し
た以外は実施例１と同じ構成の媒体に５ｍＷ、
80μsのパルス光で書き込みを行ないピツチ長変化
に基づく色変化を確認した。

１ｍＷの無偏光の光で再生したところ、情報記
録部では顕著な反射率上昇があり、Ｓ／Ｎ〜
50dBの高Ｓ／Ｎで再生できた。

なお、入射パワー密度を25〜65ｍＪ／cm²間で連
続的に変化させたところ、前記入射エネルギー密
度に対応して反射率の連続的上昇が見られた。こ
れから入射エネルギー密度を多値的に制御するこ
とにより、多値的記録の可能性が判明した。前記
記録部は70℃以上の加熱により消去できた。

（発明の効果） 前述の如く、本発明により製造的にも簡便でか
つ低コストであり、かつ60dBと高Ｓ／Ｎ比を実
現できる消去可能な記録媒体を提供することがで
きた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を示す記録媒体の模式的
断面略図である。 図において、１……保護層、２……光吸収層、
３……左回りラセンコレステリツク高分子液晶
層、４……右回りラセンコレステリツク高分子液
晶層、５……基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ラセンピツチｐと屈折率ｎが読み出し光源波
   長λに対してほぼλ＝npであるコレステリツク
   性高分子液晶層を２層積層して成る光記録層を少
   なくとも備え、かつ、前記コレステリツク性高分
   子液晶層の各ラセンの回転が互いに異なつている
   ことを特徴とする光記録媒体。