JPS61276139A - 熱可塑性光メモリ媒体 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は光メモリ装置に用いられる。書き変え可能な
熱可塑性光メモリ媒体に関する。

（従来の技術） 従来、この種の熱可塑性光メモリ媒体として、文献（「
アプライド　オプチックス（Ａｐｐｌｉｅｄ　０ｐｔｉ
ｃｓ）　Ｊ　、　９、（９）　、　（１９７０）、ｐｐ
２０８８〜２０９２）に開示されたものがある。第３図
はこの文献に開示された熱可塑性光メモリ媒体の構造と
、この媒体へ記録を行うための帯電方法とを説明するた
めの説明図である。第４図（Ａ）〜（Ｅ）はこの熱可塑
性光メモリ媒体に対する情報の記録及び消去の方法をそ
れぞれ説明するための動作原理図である。

従来の光メモリ媒体は、第３図に示すように、ガラス基
板１０上に透明電極１１、トリニトロフルオレノン（Ｔ
ＮＦ）が１０％ドープされたポリビニルカルバゾール（
ＰＶＫ）の光導電体層１２及び熱可塑性樹脂層ｔａを順
次積層して有している。記録層である熱可塑性樹脂Ｊ＃
１３への静電帯電はコロナ放電器１４を用いて行ってい
る。

この光メモリ媒体への記録及び消去の動作原理につき、
第４図を参照して、簡単に説明する。

尚、図中、熱可塑性樹脂層１３及び光導電体層１２のみ
を示して説明する。

第４図（Ａ）に示す一次帯電では、コロナ放電によって
熱可塑性樹脂層１３の表面を正に帯電し、光導電体層１
２の裏面を負に帯電する。

次に、第４図（Ｂ）に示すように、記録情報を有する光
パターンで露光を行うと、露光された光導電体層１２の
部分すなわち被露光部分に電子及び正孔の電荷が発生し
、光導電体層１２の裏面の負の電荷は実効的に熱可塑性
樹脂層１３と、光導電体層１２との界面に移動する。

さらに、第４図（Ｃ）に示すように、コロナ放電を追加
して二次帯電を行うと、被露光部分だけがさらに帯電す
る。

次に、第４図（ｎ）に示すように、加熱処理を行う、こ
の加熱処理により、熱可塑性樹脂が軟化して、被露光部
分が静電気力によって薄くなる。これが加熱現像であり
、所定の温度で所定の時間現像した後、急冷すると、形
状変化として情報の記録が保存される。

第４図（Ｅ）は記録された情報を消去する方法を説明す
るための図で、再加熱を行うことにより、通常は現像温
度よりも高温に加熱することにより、熱可塑性樹脂層１
３が平坦となり、記録以前の初期状態に戻る。

上述したような動作原理から、光導電体層に要求される
機能は次の通りである。

■第４図（Ａ）の−次帯電における電荷分布状態を所定
の時間保持するためには、光導電体の比抵抗はｉｏ　　
０ｃｍ以上であること。

■露光波長に対して、光電変換効率が優れていること。

■発生した電子又は正孔の電荷が光導電体層を移動して
、効率良く第４図（Ｂ）に示すような電荷分布を実現す
ること。

■加熱処理の動作マージンをあげるためには。

被露光部分と、未露光部分とでは静電気力の差が大きい
ことが望ましく、そのためには光導電体層の膜厚が熱可
塑性樹脂層の膜厚の３倍以上であることが望ましい。

■熱可塑性樹脂層の変形に関与する静電気力は、光メモ
リ媒体の表面電位（又は表面電荷密度）に比例するが、
表面電位を増加させるためには、光導電体層の絶縁性を
良くして膜厚を大きく出来ることが望ましい。

■熱可塑性樹脂層及び透明電極層間の密着性が良いこと
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来の光メモリ媒体を構成する
光導電体層では、上述したような要求を全て満足する材
料を選定することは著しく困難なことである０例えば、
ＰＶＫ−ＴＮＦ光導電体層は６００〜７００ｎｍまでの
波長領域に感度を有するが、Ｇ　ａＡ　Ｉ　Ａ　ｓ半導
体レーザの発振波長領域である７５０〜８５０ｎｍでの
感度が低く、また、密着性も悪かった。

この発明は、光導電体層の機能として要求される上述し
たような要求の全てを満足し、しかも、記録特性の優れ
た、書き換え可能な熱可塑性光メモリ媒体を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この発明の熱可塑性光メ、
モリ媒体によれば、 透明基板上に設けた透明電極と熱可塑性樹脂層との間に
光電変換層と、電荷輸送誘電体層とをこの順序で具える
ことを特徴とする。

従って、これら光電変換層及び電荷輸送誘電体層の積層
構造を従来の光導電体層に代り設けた構造となる。

（作用） このように、この発明の構成によれば、従来の光導電体
層の代りに、光電変換層と、電荷輸送誘電体層とを積層
した構造を具えているので、光電変換機能、帯電機能、
電荷輸送機能等の熱可塑性光メモリ媒体に必要な機能を
光電変換層と電荷輸送誘電体層とによって機能分担させ
るように、これらの材料を自由に選択することが出来る
。

この構造により、光電変換層として光電変換効率の高い
材料を選択し、電荷輸送誘電体層として電荷輸送効率の
高い材料を選定して構成し、特に例えば、ＧａＡｌＡｓ
半導体レーザの波長領域に光感度を有するように構成す
ることが出来る。

（実施例） 以下、図面を参照して、この発明の実施例につき説明す
る。尚、図において、第３図に示した構成成分の同一の
構成成分については同一の符合を付して説明し、断面を
表わすハツチング等は一部を除き省略しである。

また、以下に説明する実施例は、この発明の範囲内の好
ましい特定の材料、数値例、その他の条件で、説明する
が、これら材料、数値例、その他の条件にのみ限定され
るものではないことを理解されたい。

第１図はこの発明の熱可塑性光メモリ媒体の実施例を説
明するための、この光メモリ媒体の要部の構造を概略的
に示す部分的断面図である。

上述したように、この発明では透明基板ｌＯ上に設けた
透明電極１１及び熱可塑性樹脂層１３との間に光電変換
層２１と、電荷輸送誘電体層２２とをこの順序で具える
構造となっている。

この透明基板ｌＯとして、例えば、ガラス、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、その他の任意好適な
材料で構成することが出来る。

透明基板ｌＯ上の透明電極１１は、通常用いられている
透明電極材料を通常の方法で被着形成する。

この発明においては、この透明電極１１の上側に光電変
換層２１を形成する。この光電変換層２１を、例えば、
インジウムフタロシアニン顔料を膜厚的０．２川ｌで蒸
着して形成する。

次に、この光電変換層２１としての蒸着膜上に膜厚的１
ＯＩＬ■の電荷輸送誘電体層２２を積層させる。この電
荷輸送誘電体層２２の積層方法は、例えば、ポリカーボ
ネート樹脂と、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド（
ジフェニルヒドラジン：亜南産業株式会社の商品名）と
を重量比ｌ：１の割合で混合し、この混合したものをジ
クロルメタン溶媒を用い・て光電変換層２１上にコーテ
ィングして積層する。

このようにして積層された電荷輸送誘電体層２２上に、
嘩厚ＩＩＬｍの熱可塑性樹脂層１３をコーティングして
被着する。熱可塑性樹脂として１例えば１分子量が２８
００のポリスチレンを用いるのが好適である。

次に、このような構成の熱可塑性光メモリ媒体の特性試
験の結果を説明する。

特性試験として、光電変換層２１の光電変換効率及び電
荷輸送誘電体層２２の電荷輸送効率の総合効果につき評
価を行った。

この試験は次の条件下で行った。熱可塑性樹脂層１３を
被着しない試料を作製した。この試料の透明電極１１に
対してコロナ放電器の電位を一６Ｋｖとしてコロナ放電
を行った時、電荷輸送誘電体層２２の表面に負電荷が帯
電し、この表面で一１００ＯＶの表面電位が得られた。

このような条件での負電荷の帯電状態で、この試料に露
光を行った。この露光により、光電変換層２１で電子・
正孔対が発生し、正孔は電荷輸送誘電体層２２へと注入
されてこの層２２の表面に達し。

そこで、この表面に帯電している負電荷と打ち消し合い
、帯電電位を低下させる。

第２図は、横軸に波長（ｎｍ）を取り及び縦軸にこの帯
電電位を半分に低下させるために必要な単位面積当りの
露光量の逆数を感度（ｃｍ’／ＩＬＪ）として取って示
した波長感度特性を示す曲線図である。

第２図から、ＧａＡｌＡｓ半導体レーザの波長領域であ
る７５０〜８５０ｎｍで高感度であり、従って、光電変
換層の光電変換率及び電荷輸送誘電体層の電荷輸送効率
の総合効率が優れていることが理解出来る。この特性は
、従来の光メモリ媒体の波長感度特性が６００〜７００
ｎｍ付近であった点からすると、この発明の光メモリが
半導体レーザでの記録に好適であることが理解出来る。

次に、この発明の光メモリ媒体の記録及び消去の反復特
性につき試験を行った。尚、この発明の光メモリ媒体に
対する情報の記録及び消去も前述の従来の光メモリ媒体
に対すると同様にして行うことが出来る（第４図（Ａ）
〜（Ｅ））。

この試験では、光源として波長７８０ｎｍのＧａＡＪＬ
Ａｓ半導体レーザを用い、レーザ光をコリメータレンズ
で光メモリ媒体上に直径２ｍｐの光スポットとして照射
した。この場合の一次帯電及び二次帯電のコロナ放電電
圧を一６ＫＶＬ、た、加熱現像は赤外線ランプを集光し
てポリスチレンの軟化点８０℃近くまで加熱し、現像時
間を１０秒とした。記録パワーがｌ　Ｏｐ、Ｗ／　２　
ｍ　＃Ｌφの時、直径が約２１Ｌｍで深さが約１７Ｌｍ
のど、トが形、成された。

消去は現像と同一の加熱光学系で３分間光照射を行って
ピットを完全に消滅させることが出来た。

このような記録及び消去を１００回以上反復実施したが
、記録及び消去特性に何等の変化がみちれず、帯電特性
も変化しなかったことが確認出来た。

この発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
い０例えば、上述した実施例では、熱可塑性樹脂層を負
に帯電させて使用するように構成しているが、例えば、
光電変換層及び電荷輸送誘電体層の材料を適当に選定し
、その組み合わせを変えることによて、熱可塑性樹脂層
を正に帯電させて使用することも出来る。

（発明の効果） 上述した説明からも明らかなように、この発明の熱可塑
性光メモリ媒体によれば、従来の光導電体層の代りに光
電変換層と、電荷輸送誘電体層との積層構造を用いてい
るので、熱可塑性光メモリ媒体に必要な機能を光電変換
層及び電荷輸送誘電体層にそれぞれ機能分担させること
が出来る。

従って、これらの二つの層材料を自由に選択して組み合
せることが可能となる。これがため１両層の積層体を含
むこの発明の光メモリ媒体を上述したような機能を全て
満足させた光メモリ媒体として構成することが出来る。

また、この構造によれば、二つの暦の材料の選定及び組
み・合わせにより、半導体レーザで記録可能な波長領域
７５０〜８５０ｎｍにおいて光感度を有する。高感度記
録用の熱可塑性光メモリ媒体を容易に形成することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の熱可塑性光メモリ媒体の構造を示す
要部断面図、 第２図はこの発明の光メモリ媒体の波長感度特性曲線図
。 第３図は従来の光メモリ媒体の構造及び帯電方法を説明
するための説明図、 第４図（Ａ）〜（Ｅ）はこの発明及び従来の記録及び消
去を説明するための動作原理図である。 ｌＯ・・・透明基板、　　　　１１・・・透明電極２１
・・・光電変換層、２２・・・電荷輸送誘電体層１３・
・・熱可塑性樹脂層。 特許出願人　　　　沖電気工業株式会社Ｉ 熟呵９佐九メモリ寥１１参の耐幻田 第１図 ＩＬ　　１＆（ｎｍ） 兼長Ａ１特悔曲峰ｍ 第２１−”！ すｆＯＫＶ 光メモリ刺ｉ本と看（ｊづ丞ｔの説明田第３図 審ｔ４条Ｊ五ひ゛シ育云の市カイ乍ＪＩｌ［Ｕ第４図 吉ヒ＠ｔ＆、Ｕ′シ阿云の１ｎイ乍Ａｋ理ｌ第１１図 手続補正書 昭和８１年６月２７日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に設けた透明電極と熱可塑性樹脂層と
   の間に光電変換層と、電荷輸送誘電体層とをこの順序で
   具えることを特徴とする熱可塑性光メモリ媒体。