JPS62107448A - 光記録方式 - 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） 本発明は、書替可能な情報多値記録方式に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来、書替可能な情報記録方式として、光磁気記録方式
、無機系材料の相変化を利用した方式が知られている。

光磁気記録方式では媒体中のスピンの方向を外部磁場に
より制御し、カー効果又はファラデー効果を利用してわ
ずかな偏光方向の回転を検知する方式である。

無機系材料の相変化を利用した方式は、熱印加後の急冷
・徐冷の差によって前記材料に結晶−結晶転移あるいは
結晶−アモルファス転移を生じせしめ、それに伴なう反
射率変化が利用されている。

この他に、Ｓ／Ｎ比の向上、製造コストの低廉化を目的
として、高分子液晶を記録層として使い、書き込みに一
定の光エネルギー密度を使った情報記録方式が特開昭５
９−１０９３０公報および特開昭５９−３５９８９号公
報の中において提案されている。

かかる方式においては、液晶基の均一配向状態と無配向
状態における反射率変化を利用している。

（発明が解決しようとする問題点） 情報化社会になるに伴い、高い記録密度を有する情報媒
体ならびに方式が望まれるが、記録密度は現在使用可能
な光ビームの波長によるビーム径の広がりはおよそ１１
１ｍに制限されており、前記の二状態を用いた記録方式
の最高記録密度が１０９ＢＰＩ２である。本発明はこの
記録密度をさらに向上させるための方式として１つの記
録スポットに多値状態として情報を記録する方式を提供
するものである。

この際、光磁気記録方式では、スピンの反転を利用して
おり、その場合の回転角も小さく、Ｓ／Ｎが小さいため
これを応用しての多値化は困難である。

また、相変化媒体を利用した方式では、相転移温度領域
がせまいため、その領域での中間的な反射率変化を利用
した多値化は困難である。

そこで適度な粘度があるため中間状態が制御できる高分
子液晶、特にブラック反射が利用できるコレステリック
性高分子液晶、これはコレステリールを含む液晶および
カイラルネマチックな高分子液晶を示すが、これを用い
て照射光エネルギーのエネルギー密度をすくなくとも２
つ以上に多値的に制御することにより記録密度の向上を
図るものである。

（問題を解決するための手段） 光ビームの照射により、支持体上に形成したコレステリ
ック性高分子液晶層に情報を記録する光記録方式におい
て光ビームの照射エネルギー密度を少なくとも２種以上
に多値的に制御し、前記光ビームの照射エネルギー密度
に対応したコレステリック性高分子液晶のラセンピッチ
長又はラセン軸の傾きを変えるかもしくは無配向状態あ
るいはピットを形成することで前記コレステリック性高
分子液晶層の光反射率を多値的に変化せしめて情報を記
録することを特徴とする光記録方式である。

（作用） 本発明において、コレステリック性高分子液晶を記録層
として含む光記録媒体に種々のエネルギー密度を持つ光
ビームパルスを照射した。第１図は照射した光エネルギ
ー密度に対する反射率の変化特性を示す。反射率変化の
しきい値は２５ｍｇ／ｃｍ２であり、これから６５ｍＪ
／ｃｍ２の範囲で反射率は増加を示す。６５ｍＪ／ｃｍ
２以上の光エネルギーで急激に反射率が減少している。

これら反射率の変化はパルス照射後も保存される。以上
の事が我々の実験で判明した。

この現象は、次のメカニズムに依ると考えられる。すな
わち、光ビームの照射による光エネルギーが光吸収体に
より熱エネルギーに変換され、これによりコレステリッ
ク性高分子液晶の温度が上昇する。コレステリック性高
分子液晶のコレステリックピッチが温度により変化する
事が知られているから、このコレステリックピッチの変
化により、コレステリックピッチに基づく選択反射スペ
クトルのシフトが反射率の変化に寄与すると考えられる
。

第１図において、エネルギー密度が２５ｒｎＪ／ｃｍ２
がら６５ｍＪ／ｃｍ２にかけて反射率が増大している領
域がある。この領域においては、選択反射スペクトルが
レッドシフトしていることが顕微鏡観察により判明して
いる。これにより、用いたコレステリック性高分子液晶
の室温における選択反射最大波長λＭＡｘ５７０ｎｍが
レッドシフトし、長波長側の光を用いての反射率が増し
て、反射率測定に用いたレーザダイオードの波長８３０
ｎｍでの反射率が増加したものと考えられる。

選択反射最大波長λぬαとコレステリックピッチとの間
にはλＭＡＸ　＝　ｎ、Ｐの関係があり、屈折率ｎは１
．５で温度変化しないとすると、前記レッドシフトはコ
レステリックピッチの増大によるものと考えられる。

このピッチの増大は光ビームの照射が終わると照射スポ
ットとその周囲部との温度差のため急冷されることによ
り、固定化される。従ってピッチの増大の固定化によっ
て反射率の増大も保存される。

次に、第１図において、エネルギー密度が６５ｍＪ／ｃ
ｍ２以上の領域において反射率の急激な減少が見られて
いる。得られたスポットの顕微鏡観察によれば、このス
ポットはピット形状をし、反射率が低いことが判明して
いる。

この事から、光エネルギー密度が６５ｍＪｃｍ２以上の
領域では粘度の低下による流動が起ってピットが形成さ
れ、同時にらせん軸の変化に伴う無配向化が起り選択反
射率の低下が起っていると考えられる。

このピット形成および無配向化によって反射率測定に用
いたレーザタイオードの波長８３０ｎｍにおいても反射
率の低下をもたらしているものと考えられる。

この領域においてもピットおよび無配向は急冷により保
存されている。

以上述べたように各照射光エネルギー密度によって反射
率の異なる状態が保持される。

これにより、照射光エネルギー密度を多値的に制御する
事によって前記光記録媒体の光反射率を多値的に変化せ
しめて情報を記録することが可能となる。

次に情報の消去について述べる。前記の如く作製した照
射スポットの記録点を再加熱し、これは記録媒体全体で
もそのスポットのみでもよいが、徐冷すると前記照射ス
ポットの反射率は周囲のそれと同じになり、また初めの
反射率と同一となることが判明した。

これは再加熱徐冷中にコレステリック性高分子液晶が所
定の再配向をするからだと考えられ、これにより反射率
は初期の状態にもどり情報は消去されたことになると同
時に再書き込みすなわち書き替えが可能となる。

書き替え方法は前に述べた初めの書き込み方法と同じ方
法で行なえる。

（実施例） 次に第１図から第３図を参照して本発明の実施例につい
て説明する。

第１図は一実施例に用いたコレステリック性高分子液晶
（第３図に示す）に光ビームを照射した際の光エネルギ
ー密度に対して得られた反射率変化を示す図である。こ
こで光ビームは８０ｐｓ巾のパルス光であり波長８３０
ｎｍのレーザダイオードを用いている。

光ビームのエネルギー密度２５ｍＪ／ｃｍ２が書き込み
エネルギーのしきい値であり、これから６５ｍＪ／ｃｍ
２までの範囲が反射率が増加している。

６５　ｍＪ／ｃｍ２以上のエネルギー密度を与えると反
射率が減少している。スポット径は１０ｐｍである。

次に実施例についての媒体について第２図を用いて説明
する。

支持体基板１上に光呼吸体３として酸化バナジウ・ム膜
を蒸着し、この上にコレステリック性高分子液晶５をス
ピンコードして付けている。それからエアーギャップ層
９を有するエアーギャップセルとするためスペーサ７お
よび透明な保護板１１を用いる。

この上に円遍光板１５を設ける。書き込み読み取りには
、従来用いられているＤＲＡＷ型の光ヘッドを使用すれ
ば良い。但し光ビーム１３が円遍光されていて、その回
転方向はコレステリック性高分子液晶のらせん回転方向
と一致している事が望ましい。なぜならばコレステリッ
ク性高分子液晶の選択反射はそのらせん回転方向と同一
の回転方向を持つ光に対してだけ有効であるからである
。

無偏光の光ビーム１３を用いる場合は透明な保護板１１
の上面あるいは下面にコレステリック性高分子液晶のら
せん方向と一致した円遍光板を設けることにより、再生
する時のＳ／Ｎが高くなる。実施例で用いたコレステリ
ック高分子液晶層は室温でバルキーであり低分子液晶の
ように封しする必要がない。また室温での選択反射スペ
クトルの最大ピーク波長入ＷＡＸは５７０ｎｍであり、
半値巾ＩＱＱｎｍである。半値巾は、コレステリック高
分子の配向秩序性を示す目安であり、半値巾１１００ｎ
では余り高い配向秩序ではない。配向秩序性の高い膜で
あり、最大ピーク波長が書き込み・読み取り光の波長に
適切に近くすれば、書き込み、読み取り感度が向上する
ことは容易に推定される。なお、実施例で用いたコレス
テリック性高分子液晶での反射率は５％でありレーザの
円逼光方向はコレステリック性高分子のらせんの回転方
向、実施例では花巻、と同一である。

また読み取り光の光エネルギー密度は １０ｒｒｇ／ｃｍ２であり、媒体の劣化は認めない。

（発明の効果） 実施例において、光エネルギー密度を２５ｍＪ／ｃｍ２
゜５０ｒｒｇ／ｃｍ２．６０ｍＪｃｍ２．７５ｍＪ／ｃ
ｍ２と制御することにより、従来は１スポット当り１ビ
ツトの情報しか記録できなかった所を２ビツト分の情報
の書き込み、消去、書き替えが可能であった。なお、再
生８／Ｎ比は６９ｄＢであった。なお記録媒体の選択波
長位置の設定、配向鉄皮の向上によりＳ／Ｎ比、記録密
度の向上が期待できる。

以上のように本発明によれば多値記録が可能となり、記
録情報量を増すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動作原理を説明するのに用いるコレス
テリック性高分子液晶の反射率特性を示す。第２図は本
発明の一実施例に用いた記録媒体の断面図。第３図は実
施例に用いたコレステリック性高分子液晶の分子構造を
示す図である。 図において、 １・・・支持体基板、　　　　３・・・光吸収体、５・
・・コレステリック性高分子液晶、７・・・スペーサ、
　　　　　９・・・エアーギャップ層、１１・・・透明
保護板、　　　　１３．。・光ビーム、１５・・・円偏
光板。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ビームの照射により、支持体上に形成したコレステリ
   ック性高分子液晶層に情報を記録する光記録方式であっ
   て、光ビームの照射エネルギー密度を少なくとも２種以
   上に多値的に制御し、前記光ビームの照射エネルギー密
   度に対応したコレステリック性高分子液晶のラセンピッ
   チ長又はラセン軸の傾きを変えるかもしくは無配向状態
   あるいはピットを形成することで前記コレステリック性
   高分子液晶層の光反射率を多値的に変化せしめて情報を
   記録する光記録方式。