JPH056573A

JPH056573A - 記録媒体

Info

Publication number: JPH056573A
Application number: JP3183159A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Shiyoji; 正幸所司; Akio Kojima; 明夫小島; Masahiro Yanai; 將浩谷内; Masakatsu Shimoda; 昌克下田; Takeo Yamaguchi; 剛男山口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】高分子液晶を記録層に用い、記録、消去を可
逆的にかつ良好に行うことのできる記録媒体を提供す
る。【構成】支持体１上に配向層２を介して高分子液晶か
らなる記録層被膜３を設ける。この記録媒体は２つの段
階での加熱処理により初期化される。第１の段階では、
記録層被膜３全面をその高分子液晶の液晶温度で加熱す
る。第２の段階では、記録層被膜３全面をレーザー光を
用い、記録時の照射パワーよりも弱いパワーでもって加
熱処理する。このようにすることにより、記録、消去特
性が良好な記録媒体となる。

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】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年Ｏ
Ａ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。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、記録媒体
に用いられる記録材料として、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。しかしなが
ら、前者の材料は毒性がある、あるいは蒸着などの工程
が必要となるため、コストが高くなるという欠点があ
り、また、後者の材料については、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】また、上記欠点、問題点を解決するものと
して、特開昭５８−１２５２４号公報には、高分子液晶
の透明な配列状態と不透明なランダム状態とを、熱ある
いは熱と電界によって可逆的に変化させることを特徴と
する記録材料が開示されている。この技術においては、
熱はレーザー光を光吸収剤に照射することにより発生さ
せる。すなわち、書き込み手段として、レーザー光を用
いている。このような例は、特開昭６０−１１４８２３
号公報にも開示されており、この場合、高分子液晶とし
てポリシロキサンが使用されている。しかしながら、こ
れらの記録材料を用いた場合、消去特性が不十分である
という問題があった。

【０００４】本発明の目的はこれらの欠点のない新規な
記録媒体を提供することにあり、特に比較的安価な材料
を用いた簡便な方法で製造可能であり、熱を必要部に供
給することにより、その熱により秩序を選択的に変え、
情報の記録を行うものであって、記録の保存が半永久的
であり、かつ、書き替えが可能な新規な記録媒体を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく、従来より研究を重ねてきた結果、高分子液
晶よりなる記録層被膜全面に該高分子液晶の液晶温度で
の加熱処理を行った後に、レーザー光を用いて加熱処理
することによって初期化を行うことが有効であることを
見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明によれば支持体と、該支
持体上に設けられた高分子液晶よりなる記録層被膜とを
有する記録媒体であって、該記録層被膜は、その全面
が、該高分子液晶の液晶温度での加熱処理の後、レーザ
ー光による加熱処理をもって初期化されたものであるこ
とを特徴とする記録媒体が提供される。

【０００７】以下本発明の記録媒体を図面に基づいて詳
述する。図１は本発明による一構成例の記録媒体の断面
図であり、１は支持体、２は配向層、３は高分子液晶か
らなる記録層被膜である。この記録媒体は次の２つの段
階での加熱処理により初期化されている。すなわち、第
１段階では、記録層被膜３全面を該高分子液晶の液晶温
度で加熱処理することにより液晶分子の均一な配向を得
ている。この場合、加熱方法としては、例えば、恒温器
等を用いることができる。加熱時間は１分〜３０分が適
当である。次いで、第２段階では記録層被膜３全面をレ
ーザー光を利用して加熱処理する。この場合のレーザー
光の照射パワーは情報を記入する場合よりも弱いパワー
とし、しかも急冷状態を作るようにする。したがって、
加熱時間は１μｓ〜１０ｍｓが適当である。

【０００８】この記録媒体に情報を記入する場合、熱源
として例えばレーザー光のような高密度エネルギー光を
局所的に照射すること等により、相転移温度を経て、あ
るいは透明点を経て加熱し、その後冷却することによ
り、照射部分には光散乱、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。この状態で光
学的手段を用いて情報の読み取りを行うことができる。
記入された情報は局部的または全面的に加熱することに
より再びこれを消去することができる。

【０００９】図２は本発明による別の構成例の記録媒体
の断面図であり、１１、１２は支持体、１３、１４は電
極、１５は高分子液晶からなる記録層被膜である。この
記録媒体は次の２つの段階での加熱処理により初期化さ
れている。すなわち、第１段階では、記録層被膜１５は
電界を加えながらその全面を該高分子液晶の液晶温度で
加熱処理することにより液晶分子の均一な配向を得てい
る。この場合の加熱方法、加熱時間は図１の場合と同様
である。次いで、第２段階では、図１の場合と同様、記
録層被膜１５全面をレーザー光を利用して加熱処理す
る。

【００１０】図２の構成において簡単のため正の誘電異
方性を有する高分子液晶を用いて記録層被膜１５を形成
したものについて述べると、この記録媒体に情報を記入
する場合、図１の記録媒体と同様の方法で行うことがで
きる。記入された情報は局部的又は全面的に加熱した
後、電圧を印加しながら冷却することにより、消去する
ことができる。

【００１１】本発明の記録媒体に使用する支持体の材料
としては、ガラス、ポリエステル等の合成樹脂フィルム
等があげられる。また、支持体と記録層被膜との間には
情報の再生時のＳ／Ｎ比向上、記録時の感度向上等の目
的でＡｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｇ等からなる反射層を設けて
も良い。さらに図２の構成においては電極１３が反射層
を兼ねても良い。支持体上に設ける電極の材料には例え
ば既知の酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等を使用できる。

【００１２】本発明の別の態様では支持体と記録層被膜
との間に、無機酸化物膜あるいは有機高分子膜よりなる
配向膜を設けても良い。これら有機高分子膜、または無
機酸化物膜材料としては、ポリイミド、ポリビニールア
ルコール（ＰＶＡ）、ポリアミド、ポリ弗化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）など有機高分子材料やシランカップリング
剤、あるいはＳｉＯ等の酸化物等をあげることができ、
これらをスピンコーティング、ディッピングあるいは、
蒸着法により成膜することができる。図１に示す構成に
おいては必要に応じてさらにエポキシ樹脂、シリコン樹
脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等から成る保護層を記
録層被膜上に設けても良い。

【００１３】本発明の記録媒体の記録層被膜が、加熱処
理により初期化を行う事で良好な記録、消去特性を示す
理由については明らかではないが、記録特性に関しては
適度の加熱処理により整った配向状態の固定化が円滑に
進み、非常に均一な配向状態が得られ、消去特性に関し
ては初期時に加熱面より生成した不均一層が保護層とし
て徐冷効果を高めているものと考えられる。

【００１４】本発明において用いられる記録媒体におけ
る記録層を構成する高分子液晶には公知のものが利用で
き、メソーゲン部位を主鎖ないし側鎖に有するものであ
って、これらの化合物に関する総説は、例えばチフエリ
・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」ニューヨーク、アカデミック出版社
（１９８２）に記載されている。又、当該高分子液晶は
架橋されているものであっても良く、光架橋型であれば
なお好ましい。なお、以下に本発明で用いる高分子液晶
の具体例を挙げるが、以下において＊は不斉炭素原子で
あることを示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】

【表３】

【００１８】

【表４】

【００１９】

【表５】

【００２０】

【表６】

【００２１】

【表７】

【００２２】

【表８】

【００２３】

【表９】

【００２５】

【表１０】

【００２６】

【表１１】

【００２７】

【表１２】

【００２８】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
ることも可能である。ここで添加される低分子液晶は高
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あるいはコレステリック液晶で公知
のものが利用できる。

【００２９】このような高分子液晶を使用して、例えば
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロ
ヘキサノン等のケトン系、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢
酸メチル、カルビトールアセテート、ブチルカルビトー
ルアセテート等のエステル系、メチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブ、テトラヒドロフラン等のエーテル系、な
いしトルエン、キシレン等の芳香族系、ジクロロエタン
等のハロゲン化アルキル系、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、アルコール系等
溶液で溶解して、例えば、ディップコーティング、スプ
レーコーティング、スピナーコーティング、ブレードコ
ーティング、ローラコーティング、カーテンコーティン
グ、ワイヤーコーティング等の溶液塗布法や場合によっ
ては加熱による融液状態から塗布して形成することが可
能である。

【００３０】又、図２のようなセル型の構造を有する記
録媒体には直接充填することも可能である。尚、記録層
被膜の厚さは０．０１〜１００μｍ程度とされる。

【００３１】更に記録再生時の熱源として光を利用する
場合には記録層被膜中に、その光源に適合した光吸収性
物質の１種以上が含有されていてもよい。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に使用さ
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の波長に適
応すべきである。種々のレーザーの波長を用いて記録読
み取り過程を行うべき場合には使用されるレーザーの波
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。具体的な例としては下記一般式化１〜
化５（アゾ染料）、化６（ペリレン誘導体）、化７（ア
ントラキノン染料）、化８（アズレン染料）、化９〜化
１０（フタロシアニン）、化１１（ナフタロシアニ
ン）、化１２（金属錯体）に示されるものが挙げられ
る。

【化１】

【化２】

【化３】

【化４】

【化５】

【化６】

【化７】

【化８】

【化９】

【化１０】

【化１１】

【化１２】

【００３２】これらの物質は記録層被膜中に溶解又は分
散して使用され、更に記録層被膜中には分子分散された
適当な添加物、例えば、ＵＶ安定剤、酸化防止剤、又は
軟化剤等を含有することができる。

【００３８】また、光吸収性物質は別層として支持体上
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、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹
脂等に溶解又は分散させて塗布するか、蒸着することに
より光吸収性物質層を作成する。

【００３９】

【実施例】以下に本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。実施例１支持体…Ｃｒ蒸着ガラス板（ガラス板厚さ1.2ｍｍ、Ｃ
ｒ層厚さ1000Å）配向層…ポリビニールアルコールを使用して、ディッピ
ングにより１０００Åの厚さで成膜後、１００ｇ／ｃｍ
²の圧力で５回のラビング処理を施した。高分子液晶層…表５のＮｏ．３３の液晶をテトラヒドロ
フランに溶解し（１０ｗｔ％）スピンコートにより２μ
ｍの厚さの膜を作成した。以上の材料により図１のごとき構成の記録媒体を作成し
た。この記録媒体に恒温器を用いて１５０℃で加熱処理
を施し、引き続き半導体レーザー（ビーム径５μｍ、波
長：７８０ｎｍ）を用いて６ｍＷ、１００μｓで初期化
を行った。

【００４０】以上のようにして初期化した記録媒体に半
導体レーザー（ビーム径１μｍ、波長：７８０ｎｍ）を
用いて１０ｍＷ、３００ｎｓの条件で記録を行い、記録
部と非記録部のコントラスト比を半導体レーザー（ビー
ム径１μｍ、波長：７８０ｎｍ）の微弱光（２ｍＷ，４
ｍ／ｓ，ＣＷ）で測定したところ、１０：１であった。

【００４１】更にこの記録媒体を半導体レーザー（ビー
ム径５μｍ、波長：７８０ｎｍ）を用いて７ｍＷ，２５
μｍの条件で消去を行ったところ、元の配向状態に戻り
可逆性が確認された。

【００４２】実施例２支持体…（上部支持体）ＩＴＯ蒸着ガラス板（ガラス板
厚さ１．２ｍｍ、ＩＴＯ層厚さ１０００Å）（下部支持体）Ｃｒ蒸着ガラス板（ガラス板厚さ１．２
ｍｍ、Ｃｒ層厚さ１０００Å）高分子液晶層…表５のＮｏ．３０の液晶をテトラヒドロ
フランに溶解し（１０ｗｔ％）スピンコートにより２μ
ｍの厚さの膜を作成した。以上の材料により図２のごとき構成の記録媒体を作成し
た。この記録媒体にＣｒ層とＩＴＯ層間に１ｋＨｚ、２
５ｋＶ／ｃｍの電界を印加しながら、恒温器を用いて１
４０℃で加熱処理を施し、引き続き半導体レーザー（ビ
ーム径５μｍ、波長：７８０ｎｍ）を用いて初期化を行
った。

【００４３】以上のようにして初期化した記録媒体に半
導体レーザー（ビーム径１μｍ、波長：７８０ｎｍ）を
用いて８ｍＷ、２５０ｎｓの条件で記録を行い、記録部
と非記録部のコントラスト比を半導体レーザー（ビーム
径１μｍ、波長：７８０ｎｍ）の微弱光（２ｍＷ，４ｍ
／ｓ，ＣＷ）で測定したところ、８：１であった。

【００４４】更にこの記録媒体に記録時と同じレーザー
光照射と同時にＣｒ層とＩＴＯ層間に１ｋＨｚ、２５ｋ
Ｈ／ｃｍの電界を印加したところ、元の配向状態に戻
り、消去することができた。

【００４５】比較例１加熱処理（レーザー光照射）による初期化を行わない以
外は実施例１と同様にして記録媒体を作成し、同様の条
件で記録を行ったところ、記録部と非記録部のコントラ
スト比が５：１であった。又、実施例１と同様の条件で
は消去することはできなかった。

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録層被膜全面が前記の如き加熱処理により初期化され
ているので、高分子液晶からなる記録層被膜の配向性が
改良され、非常に良好な記録、消去特性を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による記録媒体の一構成例を示す断面図
である。

【図２】本発明による記録媒体の別の構成例を示す断面
図である。

【符号の説明】

１支持体２配向層３記録層被膜１１，１２支持体１３，１４電極１５記録層被膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者下田昌克東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者山口剛男東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】支持体と、該支持体上に設けられた高分
子液晶よりなる記録層被膜とを有する記録媒体であっ
て、該記録層被膜は、その全面が、該高分子液晶の液晶
温度での加熱処理の後、レーザー光による加熱処理をも
って初期化されたものであることを特徴とする記録媒
体。