JPH0784337A - Optical recording element - Google Patents
Optical recording elementInfo
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- JPH0784337A JPH0784337A JP5231673A JP23167393A JPH0784337A JP H0784337 A JPH0784337 A JP H0784337A JP 5231673 A JP5231673 A JP 5231673A JP 23167393 A JP23167393 A JP 23167393A JP H0784337 A JPH0784337 A JP H0784337A
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- fullerene
- thin film
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- recording
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- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光記録素子に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an optical recording element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の光記録素子の材料には、テルルな
どのカルコゲン元素もしくはこれらの化合物、金属半導
体（金、インジウムなど）、または熱可塑性樹脂中に光
吸収剤として有機色素（ポリエステルイエロー、ナフト
キノン系色素、メチン系色素など）を分散させたものな
どが使用されている。これらの光記録素子では、情報を
記録・消去する手段として、光、熱などを用いるため、
材料の耐光性、光吸収剤としての色素の光安定性・熱安
定性が重要な特性である。しかし、従来使用されている
光記録材料は、化合物あるいは色素自身が徐々に着色す
るなど光安定性・熱安定性に劣っており、記録特性に悪
影響を及ぼすという問題があった。2. Description of the Related Art Conventional materials for optical recording elements include chalcogen elements such as tellurium or their compounds, metal semiconductors (gold, indium, etc.), or organic dyes (polyester yellow, polyester yellow, etc.) as a light absorber in a thermoplastic resin. Naphthoquinone dyes, methine dyes, etc.) and the like are used. In these optical recording elements, light, heat, etc. are used as means for recording / erasing information,
The light resistance of the material and the light stability and heat stability of the dye as a light absorber are important characteristics. However, the conventionally used optical recording materials are inferior in light stability and thermal stability such that the compound or dye itself is gradually colored, and there is a problem that recording characteristics are adversely affected.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の問題点を解決し、光安定性および熱安定性に優れ、さ
らに光励起効率を向上させることができる光記録素子を
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, to provide an optical recording element which is excellent in light stability and thermal stability and which can improve the photoexcitation efficiency. is there.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段と作用】本発明の光記録素
子は、ドナー性もしくはアクセプター性を有する高分子
またはドナー性もしくはアクセプター性物質を含む高分
子中にフラーレンを分散させた記録薄膜を有することを
特徴とするものである。The optical recording element of the present invention has a recording thin film in which fullerene is dispersed in a polymer having a donor property or an acceptor property or a polymer containing a donor property or an acceptor property. It is characterized by that.
【０００５】本発明において、フラーレンは光吸収剤と
して作用し、具体的にはＣ60、Ｃ70、Ｃ76、Ｃ82、
Ｃ84、Ｃ90、Ｃ96または高次フラーレンなどが用いられ
る。このようなフラーレンは光安定性および熱安定性に
優れている。本発明においては、フラーレンを支持高分
子中に分散させた記録薄膜を形成する。支持高分子は、
ドナー性もしくはアクセプター性を有する高分子でもよ
いし、ドナー性もしくはアクセプター性物質を含む高分
子でもよい。In the present invention, fullerene acts as a light absorber, and specifically, C 60 , C 70 , C 76 , C 82 ,
C 84 , C 90 , C 96 or higher fullerenes are used. Such fullerenes have excellent light stability and heat stability. In the present invention, a recording thin film in which fullerene is dispersed in a supporting polymer is formed. The supporting polymer is
It may be a polymer having a donor property or an acceptor property, or a polymer containing a donor property or an acceptor substance.
【０００６】支持高分子のうちドナー性またはアクセプ
ター性を有するものとしては、電荷移動によりクロモト
ロピック性を示すπ共役系高分子が用いられる。具体的
には、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェ
ン、ポリフラン、ポリセレノフェン、ポリアズレン、ポ
リピレン、ポリベンゾチオフェン、ポリインドール、ポ
リカルバゾール、ポリイソナフテン、ポリイソチオフェ
ン、ポリジアセチレンなどが挙げられる。As the supporting polymer having a donor property or an acceptor property, a π-conjugated polymer exhibiting chromotropic property by charge transfer is used. Specific examples thereof include polyacetylene, polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyselenophene, polyazulene, polypyrene, polybenzothiophene, polyindole, polycarbazole, polyisonaphthene, polyisothiophene, and polydiacetylene.
【０００７】支持高分子としてドナー性またはアクセプ
ター性物質を含むものを用いる場合、高分子自体は特に
限定されない。ドナー性またはアクセプター性物質とし
ては、電荷移動によりクロモトロピック性を示す有機色
素が用いられる。具体的には、金属フタロシアニン顔料
（例えば、チタニルフタロシアニン、バナジルフタロシ
アニンなど）、無金属フタロシアニン顔料、アゾ色素
（例えば、モノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色
素、テトラキスアゾ色素）、ペニレン顔料（例えば、ペ
ニレン酸無水物、ペニレン酸イミド）、多環キノン顔料
（例えば、ペリノン顔料、インジゴ染料、キナクリドン
顔料、アントラキノン、ジブロモアントアントロン）、
共晶錯体（シアニン色素、キサンテン色素、ピリニウム
染料、チアピリニウム染料など）などが挙げられる。When a supporting polymer containing a donor or acceptor substance is used, the polymer itself is not particularly limited. As the donor or acceptor substance, an organic dye exhibiting chromotropic property due to charge transfer is used. Specifically, metal phthalocyanine pigments (for example, titanyl phthalocyanine, vanadyl phthalocyanine, etc.), metal-free phthalocyanine pigments, azo dyes (for example, monoazo dyes, bisazo dyes, trisazo dyes, tetrakisazo dyes), penylene pigments (for example, penylene acid). Anhydrides, penylene imides), polycyclic quinone pigments (for example, perinone pigments, indigo dyes, quinacridone pigments, anthraquinones, dibromoanthanthrone),
Examples thereof include eutectic complexes (cyanine dye, xanthene dye, pyrinium dye, thiapyrinium dye, etc.).
【０００８】フラーレンを支持高分子中に分散させるに
は、物理的または化学的方法が用いられる。物理的方法
では、支持高分子およびフラーレンを溶媒へ溶解させ、
その溶液を任意の基板上にスピンコーティングまたはキ
ャスト法により被覆する。この場合、溶媒への溶解度を
変えることによりフラーレンの分散密度を制御できる。Physical or chemical methods are used to disperse the fullerenes in the supporting polymer. In the physical method, the supporting polymer and the fullerene are dissolved in a solvent,
The solution is spin coated or cast onto any substrate. In this case, the dispersion density of fullerene can be controlled by changing the solubility in the solvent.
【０００９】化学的方法では、まず、電解重合法、化学
重合法、ラングミュア・ブロジェット法、気相重合法、
スピンコート法などにより任意の導電性基板上に高分子
薄膜を形成する。この高分子の主鎖または側鎖の荷電サ
イトへイオン交換法により、電解重合または化学的に生
成させたフラーレンアニオンを包括させる。この場合、
高分子中の荷電サイトの静電的相互作用を利用し、フラ
ーレンの分散密度を制御することができる。In the chemical method, first, electrolytic polymerization method, chemical polymerization method, Langmuir-Blodgett method, gas phase polymerization method,
A polymer thin film is formed on any conductive substrate by spin coating or the like. The fullerene anion electrolytically polymerized or chemically generated is included in the charge site of the main chain or side chain of this polymer by the ion exchange method. in this case,
The electrostatic interaction of charged sites in the polymer can be used to control the dispersion density of fullerenes.
【００１０】本発明の光記録素子では、フラーレンと支
持高分子自体または支持高分子中の色素分子との間の電
荷移動による支持高分子または色素分子の色変化を利用
して記録・消去を行う。すなわち、フラーレンを含む記
録薄膜へ半導体レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ａｒレ
ーザー、Ｈｅ−Ｃｄレーザーなどからレーザー光を照射
すると、フラーレンが光を吸収して励起する。励起した
フラーレン分子は例えばアクセプターとして作用して支
持高分子または色素分子から高効率で電子を引き抜く。
また、励起したフラーレンがドナーとして作用する場合
もある。このような電荷移動の結果、光照射部が着色し
て記録がなされる。また、記録後に、電圧印加、光照射
または熱印加により、支持高分子または色素分子の着色
を消色させて記録を消去することができる。そして、本
発明の記録素子ではフラーレンが光安定性および熱安定
性に優れているので、従来の光記録素子と比較して記録
特性の劣化を抑制できる。In the optical recording element of the present invention, recording / erasing is performed by utilizing the color change of the supporting polymer or the dye molecule due to the charge transfer between the fullerene and the supporting polymer itself or the dye molecule in the supporting polymer. . That is, when a recording thin film containing fullerenes is irradiated with laser light from a semiconductor laser, a He-Ne laser, an Ar laser, a He-Cd laser, the fullerenes absorb and excite the light. The excited fullerene molecule acts as, for example, an acceptor to highly efficiently withdraw an electron from the supporting polymer or the dye molecule.
In addition, the excited fullerene may act as a donor. As a result of such charge transfer, the light irradiation portion is colored and recording is performed. Further, after the recording, by applying voltage, light irradiation or heat application, the coloring of the supporting polymer or the dye molecule can be erased to erase the recording. Further, in the recording element of the present invention, fullerene is excellent in light stability and thermal stability, so that deterioration of recording characteristics can be suppressed as compared with the conventional optical recording element.
【００１１】なお、支持高分子中にフラーレンを分散さ
せる方法として上述した化学的手法を用いれば、物理的
手法と比較してより高密度に高分子中へ分散させること
ができ、しかも電荷移動に有利な位置へフラーレン分子
を移動させることができるので、光記録特性（例えば書
き込み時間、視認性、着色・消色繰り返し特性など）を
向上させるのに有利である。If the above-mentioned chemical method is used as a method for dispersing the fullerene in the supporting polymer, the fullerene can be dispersed in the polymer at a higher density as compared with the physical method, and the charge transfer can be prevented. Since the fullerene molecule can be moved to an advantageous position, it is advantageous to improve optical recording characteristics (for example, writing time, visibility, coloring / decoloring repeating characteristics, etc.).
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 実施例１ 図１に本実施例で作製した光記録素子の断面図を示す。
まず、導電性基板１上に、酸化、還元により紺−淡黄色
のクロモトロピック性を示すポリピロール薄膜２を被覆
した。このポリピロール薄膜を酸化して高分子主鎖に正
電荷を生じさせ、その電荷を補償するために１価のアニ
オン（ドーパント）を高分子中に取り込ませた（ドーピ
ング）。なお、電気的に中性状態であるポリピロールへ
アクセプター性のドーパントをドーピングすることによ
り、高分子の主鎖に正電荷を発生させて酸化状態とする
こともできる。次に、有機溶剤中に数ｍＭのフラーレン
Ｃ60および電解質として約０．１Ｍのテトラアルキルア
ンモニウム塩を溶解させた溶液を調製した。有機溶剤と
しては、塩化メチレン、トルエン、トルエン／アセトニ
トリル、アセトニトリルなどを用いることができる。こ
の溶液中に、酸化状態のポリピロール薄膜２および導電
性基板１と対向電極とを浸漬して定電位電解を行った。
この電解により任意の価数例えば３価のフラーレンアニ
オンが生成し、価数の大きいイオンは価数の小さいイオ
ンに置き換わりやすいため、いわゆるイオン交換により
フラーレン分子３がポリピロール薄膜２中へ取り込まれ
て分散される。この際、フラーレンアニオンはポリピロ
ールの最大ドーピング率（３３％）までドーピングされ
る。また、フラーレンアニオンはπ共役系高分子（ポリ
ピロール）の活性サイト、すなわち電荷移動が起こりや
すいサイトの近傍に存在している。このフラーレン分散
ポリピロール薄膜を、電解、光照射または熱処理により
還元して、ポリピロールおよびフラーレンの両者を電気
的に中性状態にした（初期化）。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Example 1 FIG. 1 shows a sectional view of an optical recording element manufactured in this example.
First, a conductive substrate 1 was coated with a polypyrrole thin film 2 having a dark blue-pale yellow chromotropic property by oxidation and reduction. This polypyrrole thin film was oxidized to generate a positive charge in the polymer main chain, and a monovalent anion (dopant) was incorporated into the polymer in order to compensate the charge (doping). It is also possible to dope an electrically neutral polypyrrole with an acceptor dopant to generate a positive charge in the main chain of the polymer to bring it into an oxidized state. Next, a solution was prepared by dissolving several mM of fullerene C 60 and about 0.1 M of a tetraalkylammonium salt as an electrolyte in an organic solvent. As the organic solvent, methylene chloride, toluene, toluene / acetonitrile, acetonitrile or the like can be used. Oxidized polypyrrole thin film 2 and conductive substrate 1 and a counter electrode were immersed in this solution to carry out potentiostatic electrolysis.
By this electrolysis, fullerene anion having an arbitrary valence, for example, trivalent, is generated, and an ion having a high valence is easily replaced with an ion having a low valence. To be done. At this time, the fullerene anion is doped up to the maximum doping rate (33%) of polypyrrole. The fullerene anion exists near the active site of the π-conjugated polymer (polypyrrole), that is, the site where charge transfer easily occurs. This fullerene-dispersed polypyrrole thin film was reduced by electrolysis, light irradiation or heat treatment to electrically neutralize both polypyrrole and fullerene (initialization).
【００１３】この光記録素子にレーザー光を照射する
と、照射部ではフラーレン分子が励起してアクセプター
として作用する。フラーレン分子はポリピロールの活性
サイトに存在するため、ポリピロールから高効率で電子
を引き抜く。この結果、ポリピロールが酸化され、照射
部では記録薄膜の色が変化し、この色変化は保持され
る。色変化はメモリ性があり、その特性は設定温度が低
いほど良好であった。また、記録後に、電圧印加、光照
射または熱印加により、記録薄膜の色を消去することが
できた。When this optical recording element is irradiated with laser light, the fullerene molecule is excited in the irradiation portion to act as an acceptor. Since the fullerene molecule exists at the active site of polypyrrole, it efficiently withdraws electrons from polypyrrole. As a result, the polypyrrole is oxidized, the color of the recording thin film changes at the irradiation portion, and this color change is maintained. The color change has a memory property, and the property was better as the set temperature was lower. Further, after recording, the color of the recording thin film could be erased by applying voltage, light irradiation or heat application.
【００１４】実施例２ ポリカーボネート樹脂、シアニン色素およびフラーレン
Ｃ60を溶媒へ溶解させ、その溶液を任意の基板上へスピ
ンコーティングまたはキャスト法により被覆した。Example 2 Polycarbonate resin, cyanine dye and fullerene C 60 were dissolved in a solvent, and the solution was coated on any substrate by spin coating or casting.
【００１５】この記録薄膜にレーザー光を照射すると、
フラーレン分子が光励起し、シアニン色素から電子を引
き抜いてこれを酸化する。この結果、色素の色が変化
し、光照射部の記録薄膜が着色した。この色変化はメモ
リー性があり、その特性は設定温度が低いほど有効であ
った。変化した記録薄膜の色は、電圧印加、光照射また
は熱印加により消去可能であった。When this recording thin film is irradiated with laser light,
The fullerene molecule is photoexcited to extract an electron from the cyanine dye and oxidize it. As a result, the color of the dye changed and the recording thin film in the light irradiation part was colored. This color change has a memory property, and the characteristic was more effective when the set temperature was lower. The changed color of the recording thin film could be erased by voltage application, light irradiation or heat application.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、フ
ラーレン分子を含有する記録薄膜を用いることにより、
光安定性および熱安定性に優れ、さらに光励起効率が向
上した光記録素子を提供することができる。As described in detail above, according to the present invention, by using a recording thin film containing a fullerene molecule,
It is possible to provide an optical recording element which is excellent in light stability and heat stability and has improved photoexcitation efficiency.
【図１】本発明の実施例１において作製された光記録素
子の断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical recording element manufactured in Example 1 of the present invention.
１…導電性基板、２…ポリピロール薄膜、３…フラーレ
ン分子。1 ... Conductive substrate, 2 ... Polypyrrole thin film, 3 ... Fullerene molecule.
フロントページの続き (72)発明者 細矢 雅弘 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内Front page continuation (72) Inventor Masahiro Hosoya 1 Komukai Toshiba-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa Pref. Inside Toshiba Research and Development Center
Claims (1)
る高分子またはドナー性もしくはアクセプター性物質を
含む高分子中にフラーレンを分散させた記録薄膜を有す
ることを特徴とする光記録素子。1. An optical recording element comprising a recording thin film in which fullerene is dispersed in a polymer having a donor property or an acceptor property or a polymer containing a donor property or an acceptor property.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5231673A JPH0784337A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Optical recording element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5231673A JPH0784337A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Optical recording element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784337A true JPH0784337A (en) | 1995-03-31 |
Family
ID=16927196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5231673A Pending JPH0784337A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Optical recording element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784337A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2306227A (en) * | 1995-09-05 | 1997-04-30 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming and transfer process,member formed by the process and apparatus therefor. |
| US5998089A (en) * | 1996-09-13 | 1999-12-07 | The Institute Of Physical And Chemical Research | Photosensitive resin composition comprising fullerene |
| WO2003090285A1 (en) * | 2002-04-16 | 2003-10-30 | The Regent Of The University Of California | High-performance and low-cost plastic solar cells |
| KR100466249B1 (en) * | 2002-05-21 | 2005-01-13 | 한국과학기술원 | Device of Optical Recording with Enhanced Recoding Stability |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP5231673A patent/JPH0784337A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2306227A (en) * | 1995-09-05 | 1997-04-30 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming and transfer process,member formed by the process and apparatus therefor. |
| GB2306227B (en) * | 1995-09-05 | 2000-03-08 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming member and image forming process and marking apparatus |
| US5998089A (en) * | 1996-09-13 | 1999-12-07 | The Institute Of Physical And Chemical Research | Photosensitive resin composition comprising fullerene |
| WO2003090285A1 (en) * | 2002-04-16 | 2003-10-30 | The Regent Of The University Of California | High-performance and low-cost plastic solar cells |
| KR100466249B1 (en) * | 2002-05-21 | 2005-01-13 | 한국과학기술원 | Device of Optical Recording with Enhanced Recoding Stability |
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